专利名称：移动通信系统及其压缩模式操作的工作方法
技术领域：
本发明涉及电信系统及其工作方法，和发射机及其工作方法，其中留时隙模式或压缩模式操作使远端接收机可执行各种任务背景技术移动通信系统的各种多址方法是已知的，其中3种示意图示于
图1。图1中图形以发射功率为纵轴，时间作为水平轴，频率为第3轴。第1类系统使用扩频技术，例如码分多址(CDMA)，参见美国标准IS95。为保持用户间的正交性，各用户发送信息1，2以唯一正交码编码并与其它全部发射同时在相同的频段中发射。在另一系统中，通过在不同时间发射不同用户发送信息，可获得用户发送信息间的隔离(有时称为正交性)。例如，在时分多址(TDMA)方法中，发送时间分成一系列各别的时隙3，特定用户可分配一特定时隙。时隙3可组织在帧4中，帧以规则间隔重复，这些帧可再组成更大帧的分层系统，例如欧洲使用的GSM系统即属这类系统，相应的ETSI规范规定该系统。最后，另一多址系统通过向特定用户分配特定频率或频带保持用户发送的正交性。在频分多址(FDMA)方案中，各用户获得与其它用户不同的频段5。
CDMA、TDMA和FDMA中任两种可组合在一起，从而，例如可提供FDMA/TDMA系统，在某一频段5中分配用户一定时隙3。或者，在CDMA/FDMA系统中，在一定频段5中向用户发送分配一定代码1，2。进而，也可组合所有3种方法，例如，用户可分配一帧中某个时隙3，并且发送频率随跳频序列改变，使信号通过在多个频率间跳频而扩展信号频谱，不与单个频率相关联。或者，信号通过根据CDMA系统的代码1，2扩展并在TDMA系统中在一定时隙3发送或在FDMA系统中，在一定频段5发送。
如图1所示，在FDMA和CDMA系统中，各发送通常是连续的。如果移动台希望监测不同于目前接收频率的另一频率，则或者必须中断来自服务于移动台的发射机的信号，同时移动台改变其接收特性并监测具有不同频率的无线电源；或者移动台必须配备两个不同的接收机，以可同时接收两个不同频率。提供两部接收机常使移动台成本增大得不可接受。因此，系统已设计成允许在FDMA或CDMA系统的连续发送中形成间隙或时隙，从而移动终端可监测另一频率的发送(例如来自同一系统或其它系统中的另一基站的其它无线电源的发送)。
一种在基于CDMA的系统中提供用于监测时隙的这种方法，已在ALfredBaier，Uwe-Carsten Fiebig，Wolfgang Granzow，Wolfgang Koch，Paul Teder和Jorn Thielicke所著的“基于CDMA的第二代移动无线电系统的设计研究”一文中加以叙述(IEEE“通信选集”Vol.12，No.4，1994年5月，733～741页)。该已知系统示意地图示于图2，该图是根据上述文章的图6给出的。图2A至2D的各图以移动台(MS)或相应基站(BS1、BS2)的发射功率为垂直轴，以时间为水平轴。如图2A所示，在CDMA系统中，移动台以帧10、12向第1基站连续发送，12表示信令信息，10为用户消息。如图2C所示，第1基站BS1连续以常规帧30、32向移动台发送，32表示信令信息，30是用户消息。为在连续发送中提供时隙，基站BS1把其发送压缩在特定短发送34，36中，空出时隙38，移动台可在该时隙监测另一系统，例如邻近系统(如TDMA系统)中的基站BS2。在准备越区切换至第2基站BS2时，监测可能是必需的。以降低处理增益的代价可获得把发送压缩在帧34、36中。为补偿该损耗，可增加发射功率，例如，如果帧压缩至其长度的一半，则功率要增大至其平时的2倍。
如图2A所示，移动台也具有带有缩短CDMA帧14、16的压缩模式操作。压缩向移动台提供发送时隙18，20(参见图2B)，其中可完成切换到第2基站BS2。第2基站BS2在相同时隙中与移动台通信，如图2D所示。在切换完成后，移动台在常规帧22、24中发送，基站2在常规帧38、40中向移动台发送。该技术的一个例子可参阅GB2297460。
上述“压缩模式”工作包括把10毫秒CDMA帧压缩至约5毫秒的缩短帧或信号脉冲串。获得这种模式的一种途径是减少码元长度同时保持在同样大小的用于扩展信号的码片速率。其效果是在该码元速率调制提供的扩展因数减小二分之一。为补偿发射性能的恶化，可增大发射功率，例如如图2所示，对缩短帧34、36、14、16、26和28把发射功率加倍。该公知系统在许多移动台处于“压缩模式”时有明显缺点，在这种情况下，很可能来自基站或移动台的高功率发射在一个蜂窝区或邻近几个蜂窝区中叠合，从而增加对同一系统或邻近系统中的其它用户的干扰。
本发明的目的是提供一种移动通信系统，其中对任一蜂窝区中的大量移动台提供时隙，在该时隙中各移动台可执行发射或接收外的其它任务。
本发明的另一目的是提供一种具有“压缩模式”的移动通信系统，其中，系统内的干扰及对其它系统的干扰均可减少。
本发明的再一目的是提供一种移动通信系统，其中电池功率低的终端可适当终止其目前通信。
发明概要本发明包括一种支持压缩模式操作的电信系统，它包括一个或多个基站发射机，用于向多个远端接收机发送信号；根据压缩模式操作中断从一个或多个基站发射机向多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的装置；分配中断向多个远端接收机发送的定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的装置。
本发明可包括一种操作通信系统的方法，该通信系统支持压缩模式操作并包括向多个远端接收机发送信号的一个或多个基站发射机；其特征在于，该方法包括下述步骤；根据压缩模式操作中断从一个或多个基站发射机向多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的步骤；分配中断向多个远端接收机发送的定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的步骤。
本发明还可包括一种用于向多个远端接收机发送信号并支持压缩模式操作的基站发射机，它包括根据压缩模式操作中断从所述基站发射机向所述多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的装置；分配向所述远端接收机发送的中断定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的装置。
本发明还可包括一种操作基站发射机的方法，该基站发射机支持压缩模式操作并向多个远端接收机发送信号，该方法包括下述步骤根据压缩模式操作中断向多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的步骤；分配中断向多个远端接收机发送的定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的步骤。
通过在时间上尽可能均匀地对多个移动单元分配中继操作定时，可完成上述最优化。
本发明还包括在移动无线电通信网络中使用压缩工作模式，节省一个或多个移动终端的电池功率。
从属权项进一步限定了本发明各实施例。本发明参照下述附图进行说明。
图2A至2D示意表示常规压缩模式工作。
图3示意表示本发明一实施例的无线电移动通信系统。
图4示意表示本发明一个实施例的收发信机。
图5A和5B表示本发明一个实施例的有抽删时隙(punctured slot)的帧。
图6示意表示本发明另一实施例的无线电移动通信系统。
图7是根据动态可变门限值对压缩模式工作分配定时的说明图。
图8是本发明一个实施例的压缩模式分配程序的流程图。
说明性实施例本发明现在参照一些实施例和附图进行描述，但本发明仅由权利要求所限定而不限于实施例。具体而言，本发明主要对于CDMA移动通信系统进行叙述，但本发明不限于此，可在包含(不限于)CDMA/FDMA、CDMA/TDMA、CDMA/FDMA/TDMA、FDMA、FDMA/TDMA的所有类型移动通信系统中找到普遍应用。尤其，例如本发明可用于且包含固定(非移动)无线电系统、光纤或有线通信系统。
参照图3叙述本发明的第1实施例。它包含移动通信网络10，其中，经无线电空中接口的无线电链路，移动终端2可与一个或多个基站13至18同时通信。作为一个例子，通信系统10可使用移动终端2的扩频接入方法，例如CDMA、FDMA/CDMA、TDMA/CDMA、FDMA/TDMA/CDMA系统，或类似系统，尤其是使用直接序列扩频技术的系统。通常，各基站13-18将发射可由任何移动终端处理的信标或导频信号，在示范性CDMA系统中，各基站13-18发射具有公共PN扩展码的导频信号，各基站导频信号的该扩展码的编码相位与其它基站导频信号的有偏移。在系统工作期间，移动终端备有与邻近基站13-16，18对应的编码相位偏移表，这些基站围绕基站17并经后者建立当前通信。移动单元2备有搜索组件，允许移动单元2从包含邻近基站的基站13-18跟踪导频信号强度。导频信号通常被移动终端2用于初始同步。
各基站群13-15、16-18可由区站控制器11、12控制，各三基站组13-15、16-18可服务于一个无线电区的3个扇区。各区站控制器11、12与网络控制器RNC8通信，后者接着可连接网络内的其它RNC及其它交换机，也可连接其它网络，例如公用电话网(PSTN)(公用交换电话网)。本发明不限定网络中RNC8、区站控制器11、12和其它交换机之间通信所用协议，例如可是IP和IP/TCP、ATM协议或任何其它适宜的协议。可配备与一个或多个区站控制器11、12关联的软切换控制器(SHC)9，用于组合来自几个基站13-18的信号以改进整体接收。
可能有无线电干扰源，例如微波发射机或其它移动通信系统靠近或叠加到系统100。具体而言，使用与分配给系统10的频段不同频段的移动通信系统20可能靠近或覆盖系统10。移动终端2希望监测其它无线电源频率的原因有许多。首先，移动终端2会通告有关其它频段的信息，以便网络10可决定改变与移动终端2工作的频率，例如通过选择较少无线电干扰的频段来改进接收。其次，移动终端可能需要切换至工作于另一频段的另一移动通信系统(例如20)一部分的另一基站24-29；或切换至同一系统10的一部分但以(或最好以)不同频段发射和接收的另一基站。
为提供移动终端具有监测其它频率及建立切换至在另一频率工作的基站的时间，以使移动终端2有时间执行其它任务，系统10的基站13至18可工作在“压缩模式”，其原理是公知的，可参见Alfred Baier等人的文章及GB2287460，上述两文通过引用与本申请相结合。在压缩模式中，目前通信基站17在常规发送帧中提供一个或多个发送停止时隙。可通过任何合适的方法(例如Baier等人的文章和GB2287460中所述的方法，或者例如通过抽删信号以减少发射比特数或改变前向纠错编码率)，来获得提供时隙的发射压缩。无论用何种方法，最好如参照图2已一般叙述过的那样，通过增大发射功率补偿接收质量的损失。
有多个理由要求上述压缩工作模式。首先，在压缩模式提供的时隙中，移动终端2可监测其它频率。其次，移动终端2可利用提供的时隙，通过在时隙期间关断接收机而节省电池功率。这可根据本发明一个实施例加以使用，从而在电池电压低时节省电池功率。如果移动终端2检测到其电池电压低，而且无事可做目前通信可突然终止，则移动终端2可在信令或业务信道上向当前基站17发送一个信号，包含请求基站进入反复压缩模式。基站17接着进入压缩模式并在后继发送帧序列中提供一系列时隙。在该时隙期间，移动终端2关断其接收机，从而节省功耗，并有望保持通信直到用户(已通过其它手段被告知电池电压低落)有时间对被叫方关于即将来临的通信丧失做出安排。
移动终端要求压缩模式的另一理由是接收来自包含其它移动通信网络的其它无线电源的业务。例如，欧洲GSM系统等电信系统可提供蜂窝区广播信息，例如气象报告、交通信息、重要新闻条目、本地信息(包括本地餐馆详情、公用事业和购物中心)或类似有用信息。其它无线电源可提供类似信息，尤其，大型购物区可拥有提供有用信息的微无线电通信系统。移动终端2可能希望在压缩模式操作提供的时隙中接收这些通信，它们通常在公共信令信道中发送。此外，移动终端2可能是双模终端，配合叠加的系统10和终端2用户家中的“家庭基站”两者工作。为接入家庭基站并向其传递呼叫，移动终端2可使用压缩模式的时隙与家庭基站接触并登录。
因而，根据本发明，可以可变时间和可变速率提供压缩模式操作，对移动终端产生空闲时隙，以执行其它活动或节省电池功率。具体而言，本发明预见并提供更多的压缩模式应用，以向移动终端提供附加业务。
根据本发明一个实施例的收发信机30示于图4，该实施例参照基站收发信机进行描述，但下述同样原理也可用于移动无线收发信机。基站收发信机30可选择使用常规抽删卷积编码并可包含对待发送的数字信号进行编码的编码器32-34。可用允许例如抽删，并允许普通卷积编码或turbo编码(参见V.Berrou，A.Glavieux，P.Thitimajshima所著“近似香农极限纠错编码和解码Turbo码(1)”一文，IEEE通信会议汇编(ICC’93)1064-1070页)的任何常规编码。本发明不限定调制、卷积编码、卷积码抽删和交错，从而不详细对此描述。编码器32—34包含卷积编码电路33和抽删电路34，从数据源31接收数字输入并输出经抽删卷积编码的输出。可选择使来自数据源31的数据先在检错编码器32中编码，该编码器可用例如循环冗余码等常规检错码编码数据。数据源31可包含任何适当的数字数据，例如来自个人计算机、传真机、声码式语言数据等。由卷积编码电路33对数字输入进行编码，从而对每K位输入编码电路62的数据，输出相应n位(n＞k)。K位输入和相应n位输出分别称为K元组和n元组。卷积编码电路33的卷积编码率定义为输入K比特数与输出n比特数之比，可表示为k/n。例如，对输入卷积编码电路的每个比特，相应输出2比特时，编码率为1/2。
为增加编码器32-34的编码率，卷积编码输出经抽删电路34输出，后者包括发送屏蔽电路41和删除模式存储器42，以便仅发送卷积编码输出中选定位。抽删电路34输出抽删码率为z/q的经抽删的输出，即对输入常规编码电路62的每Z位，从抽删电路34输出q位。
通过经发送屏蔽电路41传送经卷积编码的输出可获得期望的抽删编码率，并且在一个一个包的基础上抽删经卷积编码的输出。每个待抽删的包由多个n元组构成并称为抽删包。
根据其长度等于抽删块的删除模式对抽删包进行抽删。删除模式可存储在存储器42中作为抽删矩阵。抽删矩阵的位与每个抽删包的位有一一对应关系。选择的删除模式具有为获得k/n卷积编码率的期望抽删码率z/q所必需的最小比特长度。
抽删电路34使用的删除模式是1或0组成的L长的数据块，每个1表示发送位，每个0表示非发送位(发送位和非发送位也分别称为非删除位和删除位)。选择L长删除模式中的1与0的比以获得期望的抽删码率。正是删除模式中1与0的比率确定抽删码率。
由交错器35有选择地处理抽删卷积码。交错是一种来自不同卷积抽删块的位按照严格的规则混合，使发送信号中相互靠近的位在几个块中扩散的过程。交错器35的输出是连续的数据块。这些块接着馈送至帧处理器36，在其中，数据块组成帧。在各帧中，备有一定程度的冗余，例如若冗余率是3，则每个块发送3次。帧输至帧抽删电路37。该电路在中央处理单元(CPU)40控制下。仅当要求压缩模式工作时，抽删电路37在帧的特定位置抽删特定帧中由CPU40确定的特定时长的一个时隙。
为发送经抽删或未抽删的帧，帧抽删电路37的输出在调制器38中以基带信号调制数据包。调制可是模拟或数字的，例如是数字时，数字信号在D/A转换器43中转换为模拟信号，并在上变频器中上变频，再在CPU40控制的放大器45中放大。在已由帧抽删电路37抽删时隙的每个帧中，通过适当地比率增大发射功率以补偿抽删帧引起的冗余损失。接着帧在带通滤波器46中滤波以去除外部频率并从天线47发送。为了对信号进行扩频，扩频操作器39以来自PN码产生器48的PN码调制抽删的帧。应理解对信号扩频的方法不限定本发明。在移动终端中进行相反的处理以恢复原数据，将详述移动终端。
根据本发明，基站17可用压缩模式与多个移动终端2通信。为减少以增大的功率发送至多个移动终端的抽删帧产生的干扰，CPU40以下述方式控制帧抽删电路37的工作抽删帧的定时和这些抽删帧中时隙的任选位置选成最佳，这意味着，网络最好选择抽删时隙的位置和定时，使对用户干扰最小。例如，抽删帧可随时间分布使在一个蜂窝区或无线电覆盖区域中，决不发生在两个抽删帧中同时增大功率发射的情况。抽删时隙按时间分布的例子参照图5A进行叙述。图5A是表示在系统10中由基站17发送至移动终端2帧号为“N”的帧。在帧N中，帧抽删电路37抽删持续时间小于帧持续时间的时隙。例如，抽删的时隙可是帧长的三分之一。抽删时隙可位于帧的始端，这种情况下形成“前时隙”，即移动终端2可执行其它任务或关断接收机的不发送期间位于帧始端。在这种情况下，增大的功率发射发生在剩下的2/3帧。
或者，抽删时隙可位于帧的中间(中时隙)，在这种情况下，增大功率发射发生在帧最前和最后三分之一处。最后，抽删时隙可位于帧未尾(后时隙)。设交错深度是5帧。假定每5帧中仅抽删一个时隙，则交错与前向纠错编码通常可补偿不通过增大功率补偿的抽删时隙引起的损失。根据本发明，网络控制基站17发送的抽删帧的位置，从而，压缩模式只能由网络启动。启动前可由移动终端2请求压缩模式。一旦基站17接收压缩模式请求，CPU40确定该帧及各抽删时隙在帧中的位置。例如，在N、N＋5、N＋10，……N＋5m(m是整数)号帧，向第1移动终端发送抽删帧。在这些帧中，时隙位置可是后时隙。发送至请求压缩模式的下一移动终端的抽删帧可在N＋1、N＋6、N＋11、……N＋1＋5m帧中备有抽删Post Slot(后时隙)。对每个请求压缩模式的新移动终端重复此过程。对第6请求的移动终端，N、N＋5、N＋10……N＋5m帧可分配时隙位置Pre Slot(前时隙)。对第7终端，在N＋1、N＋6、N＋11、……N＋1＋5m帧中可备有Pre Slot。对第11移动终端，N、N＋5、N＋10……N＋5m帧可分配抽删时隙位置Mid Slot(中时隙)。对第12终端，抽删Mid Slot可设置在N＋1、N＋6、N＋11、……N＋1＋5m帧中，等等。从而，用这种简单算法，15个移动终端可同时有压缩模式，同时增大的功率发射在时间上分布相对均匀。如果要求校长时隙，可使用邻近帧的Pre Slot和Post Slot(参见图5B)。
根据本实施例的一种修改，按照现存发送的预期功率/时间分布确定下一抽删时隙的最佳位置和定时的选择。在CDMA网络中，基站取决于许多因素用不同功率发送，例如接收移动终端的接收条件，如，移动终端在远处时基站发射功率可能增大，或使用几个不同数据速率时，它们可能有不同差错容限；再例如，在具有图像、传真、语言的多媒体环境中，用这些数据速率取得的低优先级数据或处理增益可不同，从而在这两种情况下，请求不同发射功率以保持可接受的差错水平。因此，在正常条件下，任何频率范围基站发射的功率随时间变化，而且如果通信业务变化不太快，基站提前若干帧得知各将来帧要求哪种功率。根据本修改的实施例，基站不盲目地根据上述算法发送。而是基站CPU40备有足够的本地智能，以选择最合适的帧和帧中位置，为移动终端提供抽删时隙，从而把干扰保持在系统限度内。在作出何时及帧中什么位置应设置时隙的决定中，当从打算基站使用的功率，为这些发送进行计算时，CPU40可考虑瞬时功率未来随时间变化。CPU40试图为抽删时隙选择时间，在与抽删时隙相同的帧中何时增大功率具有最小干扰。例如，CPU40可预先为一定数据的帧确定在一定频率或一定频带中所有发射的计划功率。这种一定帧数的预期功率发射称为未来功率/时间发射特征。CPU40确定该功率/时间发射特征的最小值，以设置抽删帧的增大功率发射。如果与新抽删时隙关联的新增大的功率发射过量，则选择的最小值仍会引起太多干扰。因此，根据该修改实施例，CPU40不仅确定功率/时间特征的最小值，而且检查选定点的发射功率电平是否低于一定门限值。该门限值可取决于特定基站的业务密度。该确定还包括确定最大允许发射功率。例如，假定与压缩模式所请求关联的增大的功率发射加倍，从3个任意功率单位增大至6功率单位，而最大允许发射功率是10功率单位。CPU40首先检测请求方移动终端的计划发送帧，为此请求压缩模式的移动终端试选一个计划帧。为此，确定在请求方移动终端计划帧期间，将发送的频带中所有计划发送的总功率电平。CPU寻找一个所有发送的总功率是最小的帧。如果适应附加的3个功率单位且总发射功率保持在允许最大值以内，则CPU40在这最小功率帧中分配抽删时隙。即，分配发生在目前总功率电平小于7个功率单位的时刻。如果该程序失效，则CPU寻找请求方移动终端发射可移动的时刻，例如在另一频段的其它帧。在这种情况下，CPU必须寻找可适应全部6个功率单位的定时，即门限值为10－6＝4个功率单位。在CPU40中通过多任务同时执行请求方移动终端计划发射帧的频段中对额外3个功率单位定时的搜索及6个功率单位发射可以移动的定时的搜索。
根据本实施例的进一步修改，CPU40不确定最小值，而仅寻找未来帧中的一个时刻，在该时刻，计划的总发射功率低于与新压缩模式操作关联的增大功率电平所允许的门限值。因而，为应用上述例子，CPU40寻找请求方移动终端的计划发射帧频段中的位置，在该位置，计划的总发射功率低于7个功率单位，而不管是否最小。或者，CPU40寻找请求方移动终端发射可移动到频段中的总功率电平小于4个功率单位的时刻，而不管该功率电平是否最小。在进一步修改中，CPU不需以固定最大允许发射功率工作，而可使用动态可变最大允许发射功率。例如，在一定频段中，一定数量帧的平均运行总发射功率可用作最大允许功率的指示。例如，假设在最后10帧发射功率平均9个功率单位。该平均值可乘一个等于1、大于1或小于1的因数以产生最大参照功率电平。设因数为1，与新压缩模式操作关联的增大功率电平是从3至6功率单位，即3个附加功率单位，则CPU40寻找请求方移动终端计划发射帧频段中，发射功率小于6个功率单位(9减3)的时刻。或者，如果移动终端的发射帧必须移动，则CPU40在请求方移动终端计划帧可移至的帧中，搜索功率电平小于3(9－6)单位的时刻。这些程序将在一定频段中的低总发射功率点设置新压缩模式，该频段随时间变化增大平均功率。通过在任何时刻固定最大平均发射功率和/或最大绝对功率可对该程序设置限制。在活动程度低时，平均功率很低，如果平均功率用作分配限制，则可能妨碍分配压缩模式操作。为避免该问题，可设置最低平均功率，即如果计算的平均功率小于等预定低电平，则预定低电平用作平均值而不再计算平均值。
本发明范围内包含更复杂的算法，对新压缩模式操作配置选择最佳定时。例如，发射的干扰影响取决于其扩展因数。扩展因数高时，产生的发射信号更类似白噪声，产生的干扰小于低扩展因数的发射。因而，可包含扩展因数作为一个参数，用于确定是否可在目前发射中的某时间点启动新压缩模式操作。通常可陈述为本发明提供方法和设备确定下行链路压缩模式操作的分配定时，该定时使这种新操作对当前发射的干扰减至最小或保持在低水平上。下文叙述根据本发明，选择新压缩模式操作的定时，使其增大功率产生的干扰影响保持最小或较低。
上述方法参照图7进行说明，该图显示对随意基站在特定发射频段的帧号所有发送至移动终端的总功率电平。帧号参照当前时刻(＝NOW)确定。如上所述，各帧细分为3部分或3个时隙，Pre Slot、Mid Slot和Post Slot。可把抽删时隙引入这些时隙中的任一个。最后3帧的平均总发射功率是5.2功率单位，比例系数设为1，即，最大功率参照电平是5.2功率单位。所有帧对所有移动终端是同步的。CPU40首先校验平均总功率电平是否超过最低电平。现设超过，则先前和计划的从基站至移动终端的发送如阴影线所示并且功率电平为2。假定该移动终端已请求压缩模式操作。系统是CDMA，向移动终端的发送是连续的。压缩模式功率增大设为2单位(加倍)。为分析压缩模式定时，CPU40首先在频带中包含移动终端计划发送帧的所有发送的功率/时间特征中寻找小于或等于5.2－2＝3.2功率单位的功率电率。帧1、Pre Slot，帧3、Pre Slot和Mid Slot，帧5、Mid Slot是这种帧。实际上，这些帧中的这些时隙不仅低于3.2功率单位的门限值，而且在“NOW”开始的前5帧中对移动终端发送是最低的。不管是在各帧中寻找最小功率的定时，还是仅在一帧中寻找总功率电平低于门限值的定时，对压缩模式操作将选择帧1、2、3或5中之一。帧3在Pre Slot和Mid Slot位置具有低功率。这意味着选择帧3的Post Slot用于抽删。这使该帧Pre Slot和Mid Slot发送中产生增大功率操作。这两个位置所有发送的总功率电平低于3.2单位的门限值，因而选择该帧符合所有要求。另一方面，如图中所示，CPU40不能把总共要求4功率单元的现存发送移入任何帧中。这要求帧具有的时隙有5.2－4＝1.1目前功率电平。在NOW开始的后续5个帧中没有这种帧。
如果不能按照上述任何分配程序启动压缩模式，则基站将等待一定时间并且重试，或者，增大最大允许瞬时功率电平。例如，对一定时间段增大任何帧的最大允许功率。如果一定帧数后总功率已减少至允许最大功率电平以内，则压缩模式继续。但如果功率电平仍过高，则压缩模式终止。该过程考虑到压缩模式短暂紧急操作。或者，可改变发送其它参数，例如CPU40可尝试不同频率或频带，改变处理增益/扩展因数以减小干扰等。处理程序流程图示于图8。
来自移动终端2的压缩模式操作请求可包含与抽删帧中时隙最佳定时有关的信息。例如，移动终端希望切换至另一系统20时，可用压缩模式请求或在后续信令消息中，从移动终端2向基站17发送另一系统的帧定时详情。CPU40必须对请求的移动终端安排抽删帧，使其获得要求的定时，该定时可要求把其它移动终端的抽删帧移至该帧其它位置，或移至不同帧序列。从而，根据本发明，不仅可对请求方移动终端在某一定时分配压缩模式，减少增大功率发射的干扰影响，而且可通过对其它移动终端发送定时的再配置创建特定低功率帧。为获得根据本发明的该压缩模式定时的先行分配，基站可在动态可变基础上，在常规信令信道或业务信道向各移动终端告知抽删帧的位置和定时。
在移动终端2处于软切换的状态下，例如正同时与两个基站17、18通信时(参见图3)，本发明第1实施例会产生缺陷。在这种情况下，两个基站17、18间可能不能协调或同步，从而在接收压缩模式请求时，两个基站17、18分配不同抽删帧的定时。为避免这个缺陷，可选择使本发明第1实施例的上述压缩模式操作限于那些不处于软切换状态的移动终端。
现在叙述本发明的第2实施例。如图3所示，两个或多个基站17、18以软切换方式同时与移动终端2通信，从而它们处于移动终端2的有效组。有效组是经它可建立有效通信的基站组。邻近组是围绕一有效基站的站基组，包含有很高概率具有足够导频或信标信号强度以支持足够通信质量的基站。候选组是具有足够导频或信标信号强度以建立通信的基站组。
通信开始建立时，移动终端2经第1基站17通信，有效组仅包含第1基站17。移动终端2监测围绕它的各基站的导频或信标信号强度，并把这些基站中的每一个分配到有效组、候选组或邻近组。在邻近组中基站18的导频或信标信号超过预定门限电平时，基站18加至候选组并从移动终端2的邻近组去除。移动终端2向原基站告知识别新基站18。蜂窝区系统控制器，例如RNC8决定是否在新基站18和移动终端2间建立通信。如果控制器8决定这样做，则它向新基站18发送消息，包含移动终端2识别信息和与之建立通信的命令。消息也经原基站发送至移动终端2。消息指明包含原基站和新基站17、18的新有效组。移动终端2搜索新基站发送的信息信号并与新基站18建立通信，而不终止经原基站17的通信。该过程可用附加基站继续。
移动终端2发送压缩模式操作请求时，该请求由各具有CPU40(参见图4)的两基站17、18接收。两基站17、18的CPU40可分配抽删帧的不同位置，从而使移动终端2干扰增大或接收困难。因此，根据本发明第2实施例，各基站17、18中每个的CPU40经线路49(参见图4)由区站控制器12和/或RNC8控制。上述参照CPU40确定抽删时隙定时的所有不同方法均可由区站控制器12和/或RNC8执行并告知基站17/18的CPU。在一个以上基站向一个移动终端发送时，RNC8和/或区站控制器12最好分别查看各基站17、18的计划功率/时间特征，且在对各基站17、18满足最大功率电平要求时，才分配压缩模式。区站控制器12和/或RNC8协调压缩模式操作的启动，从而涉及与一个移动终端2通信的所有基站17、18同时发送在帧中相同位置有抽删时隙的抽删帧，且增大的功率发送在最大允许功率门限值内。根据该实施例，所有相关无线电复盖区域或系统10各蜂窝区的各帧定时必定是同步的。
移动终端2也可用软切换与不同区站控制器11、12服务的两个基站(例如基站15、17)同时通信。在这种情况下，压缩模式操作的引入和定时协调最好由RNC8完成。进而，如图6所示，移动终端2可以软切换同时与不同RNC8、51服务的两个基站18、55同时通信。根据本发明的第3实施例，网络10的一个节点在所有切换期间指定为锚节点，并在软切换前后均保持作为通信路径的锚节点。通常对一类节点，例如RNC8分配锚节点的任务用于切换。无论为此选择什么网络组成单元，重要的是每个这种单元是否可与网络中的每个其它单元通信。例如，如图6所示，锚节点可是驻留RNC8。假定移动终端2目前与基站17、18通信并决定建立至基站55的新无线电链路，同时保持现存的通信链路(软切换)。RNC8是驻留RNC，沿直接连接两个RNC8、51的通信路径61在其本身与RNC51(漂移RNC)之间建立通信，同时保持现有至基站17、18的通信。
使用上行至锚点RNC8的目前通信路径及经RNC51、软切换控制器52、区站控制器53至目标基站55的新路径建立与目标基站55的新链路。RNC51还承担驻留RNC8的压缩模式定时，也即，就发送至移动终端2的抽删帧定时而论，RNC51作为RNC8的从属节点。
虽然本发明已参照较佳实施例进行了显示和叙述，但本领域技术人员应理解，不脱离所附权利要求限定的本发明的范围和精神，可在形式上和细节上作出各种变化或修改。例如，以上说明了帧序列的规则抽删，但本发明也可包含抽删帧的其它方案，例如随机或其它更复杂的抽删算法。在上述叙述中，说明计算时，发送的瞬时功率用于选择抽删时隙的最佳位置和定时，但是，本发明也可包含使用各蜂窝区中的或与各收发信机关联的独立的测量接收机以测量功率分布。进而，上述原理也可用于移动终端的操作及用于基站收发信机。
权利要求
1.一种支持压缩模式操作的电信系统，其特征在于它包括一个或多个基站发射机，用于向多个远端接收机发送信号；根据压缩模式操作中断从一个或多个基站发射机向多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的装置；分配中断向多个远端接收机发送的定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分配装置适于在时间上大致均匀地分配所述定时。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分配装置适于确定目前计划的未来发送的功率电平/时间特征并根据所述功率/时间特征选择所述中断发送时间。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述分配装置适于根据发现所述功率电平/时间特征的最小值或发现在确定的功率电平/时间特征中所述计划的功率电平小于一门限功率电平的定时，选择所述中断发送定时。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，根据发送业务密度特征确定所述门限功率电平。
6.如权利要求1至5中任一所述的系统，其特征在于，所述系统是FDMA、TDMA、CDMA系统或它们的组合系统。
7.如权利要求1至6中任一所述的系统，其特征在于，所述系统是无线电移动通信系统。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中断装置适于仅当远端接收机不处于软切换时向其提供压缩模式操作。
9.一种操作通信系统的方法，该通信系统支持压缩模式操作并包括向多个远端接收机发送信号的一个或多个基站发射机；其特征在于，该方法包括下述步骤；根据压缩模式操作中断从一个或多个基站发射机向多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的步骤；分配中断向多个远端接收机发送的定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述分配步骤包含在时间上大致均匀地分配所述定时的步骤。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，还包括确定当前发送的功率电平/时间特征并根据所述功率/时间特征选择中断发送时间的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述功率电平/时间特征的最小值或在确定的功率电平/时间特征中低于门限功率电平的计划功率电平选择中断发送的定时。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，根据发送的业务密度特征确定所述门限功率电平。
14.如权利要求8或13所述的方法，其特征在于，所述系统是CDMA移动无线电通信系统且在远端接收机不处于软切换时向其提供压缩模式操作。
15.一种用于向多个远端接收机发送信号并支持压缩模式操作的基站发射机，其特征在于它包括根据压缩模式操作中断从所述基站发射机向所述多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的装置；分配向所述远端接收机发送的中断定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的装置。
16.如权利要求15所述的基站发射机，其特征在于，所述分配装置适于确定当前发送的功率电平/时间特征并根据所述功率/时间特征选择中断发送时间。
17.如权利要求15或16所述的基站发射机，其特征在于，所述系统是CDMA无线电移动通信系统，所述中断装置适于仅在远端接收机不处于软切换时向其提供压缩模式工作。
18.一种操作基站发射机的方法，该基站发射机支持压缩模式操作并向多个远端接收机发送信号，其特征在于，该方法包括下述步骤根据压缩模式操作中断向多个远端接收机发送并暂时增加与这些中断关联的发送功率的步骤；分配中断向多个远端接收机发送的定时以使所述增加功率发送产生的干扰最优化的步骤。
19.压缩模式操作在移动无线电通信网络中的应用，以节省一个或多个移动终端的电池功率。
全文摘要
本发明揭示一种支持压缩模式操作的电信系统及其操作方法,这种操作比以前所知更频繁地用于此系统中。为补偿中断发送产生的接收质量降低,可增大发射功率。为防止干扰增大得不可接收,由网络协调压缩时隙在帧中的定时和位置。本发明还揭示一种发射机(30),包括由中央处理器(40)控制的帧处理器(37)。该中央处理器(40)还控制发送功率放大器(45)的功率并且有足够智能,以向帧处理器(37)规定抽删时隙在帧中最佳定时和位置并控制功率放大器(45)在该帧中增大发射功率。
文档编号H04J1/00GK1330815SQ99814608
公开日2002年1月9日 申请日期1999年12月8日 优先权日1998年12月18日
发明者T·卢西达美, P·文森特, P·莱斯屈耶 申请人:诺泰网络有限公司