专利名称：：用于减少软切换期间的干扰峰值的方法和部件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及在蜂窝通信系统中用于减少软切换期间的干扰峰值的方法、无线电基站(rbs)和无线电网络控制器(rnc)。在3gpp中，rbs#皮称为节点b，而移动装置坤史称为ue。下文中未使用术语节点b和ue,但是应理解为它们分别在rbs和移动台的范畴内。
背景技术：
：当在wcdma系统中进行软切换时，上行链路中可能出现上行功率峰值。功率峰值是非期望的，因为它们会导致干扰。它们会减弱无线电基站对其他移动装置的接收。因此无线电基站将指示它们提高它们各自的发射功率。这导致非期望的晚宴效应(partyeffect),晚宴效应会增加系统的发射功率电平。一具系统的功率电平上升，则功率电平要返回到它的初始电平可能要耗费长时间。本发明涉及的是切换期间可能发生的干扰功率峰值。这些千扰功率峰值是由于系统命令移动装置实施的功率斜升所致。这些功率峰值发生在如下情况中(a)当移动装置在下行链路中从目标小区中的基站接收的信号强度强于移动装置在下行链路中从源小区中的基站接收的信号强度时，以及(b)至目标小区中的基站的上行链路与目标小区中的基站不同步。如果个别移动装置的rbs不同步时间长且满足上面的条件a),则有非常高可能性将生成干扰功率峰值，其结果是削弱其他移动装置的接收，并且它们的不同步时间变得太长，由此增加了它们也将生成干扰峰值的可能性。如果上面的条件a)和b)都满足，则会发生干扰峰值。在实践中，这意味着移动中的移动装置在其无线电位置削弱，例如移到建筑物、高山、大树等造成的无线电阴影中时将生成此类峰值。为了避免这种干扰功率峰值，已知的是将目标小区中的基站的发射功率设置成使移动装置接收目标小区的下行链路弱于它接收源小区的下行链路。这一措施将降低功率峰值发生的概率。避免所论述的这种干扰峰值的另一种方式是使上行链路的不同步时间尽可能地短。但是不同步时间短并不会消除出现干扰功率峰值的可能性。
发明内容本发明的目的是消除软切换期间的干扰功率峰值，该目的通过提供一种以受控的方式降低源小区中rbs的下行链路发射功率的方法、无线电基站和无线电网络控制器来实现。这通过提供阈值发射功率电平来实现，其中在软切换操作期间源小区中的rbs的下行链路发射功率不能降低到该阈值发射功率电平之下。有多种方式和措施可以提供该阈值。可以由源小区处的rbs中或rnc中运行的软件中的参数来设置它，或可以将其设为软切换操作期间源小区中的rbs发射所采用的任何当前发射功率。本发明实现的优点是，防止移动装置生成在软切换操作期间以不受控方式上升直到它们达到移动装置允许发射的最大功率为止的上行链路发射功率峰值。通过减少或大大地限制此类不受控的功率峰值，减少系统中的干扰。图1是其中移动台正在执行软切换操作的蜂窝移动通信系统的示意略图2是说明根据现有技术的软切换操作的信令方案；图3是图示根据现有技术的移动装置和rbsa的下行链路的发射功率曲线的附图4是图示根据现有技术的rbsb接收信号的信号强度曲线的附图5是说明根据本发明的软切换操作的信令方案；图6是与图3相似但是说明本发明的示意图；图7是根据本发明的rbs的框图；以及图8是根据本发明的rnc的框图。为了更好地理解本发明，首先描述根据现有技术如何实现软切换。下文将结合图1和图2所示的信令和事件方案描述软切换期间发生的动作和信令。图2的右边部分包括标记为al、a2.....a27的动作或事件点的列表。图2左边出现相同的符号al、a2.....a27，以便于标识图2中间部分所示的信令箭头和事件圆圈。在图1中，示出基于wcdma的蜂窝通信系统的一部分，该系统包括源小区a和目标小区b、无线电基站1和2(下文也称为rbsa和rbsb)以及无线电网络控制器(rnc)3。移动台(ms)4由rbsa提供服务，如图2中动作点al处所示。rbsa与ms4之间的通信在上行链路5和下行链路6上进行。箭头7图示ms的移动。rbsb与ms4之间的通信在下行链路8和上行链路9上进行。如图双向箭头10和11所示，rnc3与rbsa和rbsb通信。rbsa提供小区12而rbsb提供小区13。因为软切换的目标是rbsb,所以小区13称为目标小区。切^:的源头是rbsa，因此将小区12称为源小区。rbsa具有用于rf功率控制的部件50,rbsb具有用于rf功率控制的部件50,以及rnc具有用于rf功率控制的部件60。在wcdma中，上行链路和下行链路中都支持1.5khz的功率控制。通常采用1.0db的功率控制步长大小。功率控制命令包括按1.5khz的速率发送的发射功率控制位(tpc位)。功率控制命令"降低"，即"降低发射功率"包括设为0的tpc位，功率控制命令"提高"包拾i殳为1的tpc位。随着移动ms远离rbsa，它请求rbsa提高它的发射功率。相似地，rbsa请求移动装置提高它的发射功率。当进入目标小区13时，移动装置在公共导频信道(cpich)上检测到在其附近有新的强基站rbsb。移动装置通过经rbsa向rnc发送对应事件将此情况报告给rnc,如图2中动作点a2所示。rnc将该新的rbs添加到移动装置的基站候选列表。移动装置向rnc发送连续的信号强度报告，并在其中指示它在cpich上从每个可以听到的基站(本例中为rbsa和rbsb)接收导频音所具有的信号强度。当rnc检测到下行链路6和8上报告的信号强度存在预定义的差值时，它作出决策来启动切换，动作点a3。rnc向移动装置发送对应的命令。rnc还命令rbsb建立至移动装置的下行链路8，动作点a4。rnc还命令rbsb在始于移动装置的上行链路9上进行同步。同时，rnc命令移动装置监听是否有新的基站，动作点a5。rbsb开始向移动装置传输，动作点a6。下行链路8中的rbsb的定时设为使它将命中移动装置的接收窗口，移动装置将在几乎瞬间进行同步，动作点a7。在上行链路9中，rbsb没有关于该定时的信息，所以它将启动范围宽窗口搜索以尝试发现该移动装置及其定时。因此rbsb将尝试与移动装置实现同步，动作点a8。一般来看，移动装置与rbs同步要比rbs与移动装置同步容易得多。这意味着rbs与移动装置同步所花的时间比移动装置与rbs同步所花的时间长。未与移动装置同步(即未听到移动装置)的rbsb开始在下行链路8中传送一系列功率控制命令"提高"，即一系列的tpc位1、1、1.....1，每个这种位告知移动装置"提高你的功率，我听不见你"。这种传输必须根据3gpp标准来进行。现在就产生一个有漏洞的状态两个基站同时向该移动装置传输，其中一个、rbsb与作为其发送目的地的移动装置不同步。该移动装置将它从rbsa接收的tpc位与从rbsb接收到的那些tpc位进行组合。rbsb持续传送"提高"tpc位。rbsa混合着"降低，，tpc位发送"提高，，tpc位，具体取决于rbsa在上行链路5上接收该移动装置所具有的信号强度。下面的表1说明移动装置如何响应在下行链路6和8上接收的"提高"和"降低"tpc位。表1complextableseeoriginaldocumentpage9
只要rbsb—直传送"1"tpc位，移动装置则将遵照从rbsa传送的tpc位操作。因此rbsa将控制移动装置的发射功率。如果rbsa命令移动装置提高它的功率，则移动装置将照做，而如果rbsa命令移动装置降低它的功率，该移动装置也将照做。当移动装置调整它的发射功率时，它的上行链路5和9也将相应地调整。只要始于rbsa的下行链路6—直存在，该链路则将是调控移动装置的发射功率的链路。在上行方向上，移动装置发送单个命令来控制下行链路发射功率。rbsa和rbsb都将检测到该命令，并相应地调整它们的发射功率。在上行链路5和9上传输该单个下行链路功率控制命令。如果(c)由于某个原因始于rbsa的下行链路6中4妻收到的信号的信号强度下降到始于rbsb的下行链路8中接收到的信号的信号强度之下，动作点a9，以及(d)移动装置感知到始于rbsb的下行链路8中的信号太强，移动装置将通过传送"降低"tpc位来作出反应，动作点aio。太强意味着移动装置从rbsb接收信号强于从rbsa接收信号。有多种原因可能导致移动装置接收rbsb强于接收rbsa的情况。一个典型的示例是，移动装置移动到相对于rbsa属于无线电阴影的区域。另一个示例是移动装置快速地移动到目标小区中。如果源小区和目标小区较小，则它们共有的重叠区域也较小。如果移动装置快速移动，则它将迅速通过重叠区域，并将比rbsa强地接收rbsb。因为rbsb在上行链路中并未同步，所以它无法听到"降低"tpc位，动作点all。但是rbsa听到了它们，动作点a12。作为响应，rbsa在它的下行链路6中降低发射功率，动作点a13。动作点9-13如动作点a14-a18所指示那样循环重复。在每次循环中rbsa降低其发射功率。在短暂的时段之后，下行链路6中的发射功率变得较弱，以致于移动装置无法听到rbsa。移动装置将释^:与rbsa的同步，动作点a22。始发于rbsa的信号将消失。仍发送"提高"tpc位的rbsb将接管对移动装置的发射功率的控制，动作点a23。移动装置持续接收到从rbsb发送的"提高"tcp位。作为响应，移动装置开始提高它的发射功率，动作点a24。发射功率峰值出现，动作点a25。这是因为tpc位通常以1500khz的频率来传送的，并且每个"提高"信号将发射功率提高1db。因此到移动装置以其满发射功率发射，这仅仅是数毫秒的问题。在软切换过程的某个时刻，rbsb将在上行链路9上听到该移动装置，并将与它同步，动作点a26。可能在功率峰值产生之前达到同步，可能在功率峰值的前沿达到同步，或可能在功率峰值之后达到同步。功率峰值的量级将取决于达，同步的时刻，因此对于系统中的不同移动装置，该量级可能是不同的。当达到同步时，rbsb开始发送"降低"tpc位，而移动装置非常快且非常早地降低它的发射功率，动作点a27。在图3中，曲线14说明相对于时间的rbsa在下行链路中的发射功率，而曲线15说明相对于时间的移动装置的发射功率。功率峰值标记为16。其中未示出移动装置接收到的信号。未指示rbsb在下行链路中的发射功率，因为移动装置尚未控制它。示出这些曲线在功率峰值附近的时间段内。时间段的极限由垂直线17和18标记。垂直线17表示上文结合动作点a10描述的两个条件(c)和(d)均满足时所处的时刻。功率峰值的量级与移动装置和无线电基站之间的距离相关。通常，功率峰值的持续时间约为100至200ms。图4图示相对于时间的rbsb的接收信号强度。图4中的曲线19反映在与图3所示的相同时间段内rbsb在上行链路9中接收移动装置所采用的功率。本发明的优选实施例参考图5和图6来说明本发明。图2和图4中的相同动作点具有相同的符号。软切换过程的开始是相同的，动作点a1-a7。在添加至rbs的新无线电链路之前，rnc将通过例如nbap接口告知rbsa有关此即将发生的过程。利用此现有的信息，rbsb采取措施以防止上文描述的问题情况，即在至rbsb的上行链路同步之前rbsa根据动作点a9、a18降低它的发射功率。接下来描述rbsa的优选发射功率方案。当rnc经由rbsa告知移动装置在动作点a5处开始监听rbsb时，它命令rbsa在其下行链路中的发射功率上设置"底线值(floor)，，，动作点a40。该底线值设为等于rbsa所使用的当前发射功率电平。同时如果rbsa的发射功率降到底线值以下，则命令rbsa忽略"降低，，tpc位，动作位a40。因此使rbsa能够以高于底线值的功率发射，而从不会以低于底线值的功率发射。rnc还命令rbsa将底线值设为在预定义的时间内有效，动作点a41。将该预定义的时段设为大约0-5秒之间的某个值，优选地为0.5-3秒之间的某个值。试验显示大多叛'基站的同步时间小于大约5秒。因此要设置时段，因为要占用系统资源，所以不期望处于底线值的这种情况持续太久。因此设置了所指示的时段使得可以确保同步过程可以发生。如果移动装置现在在某个任意瞬间接收rbsb更强，动作点a9，则由于所采取的措施，而使移动装置释放与rbsa的下行链路的同步的可能性将降低。如果该可能性降低，则移动装置生成功率峰值的可能性也将相应地降低。图6说明与图3和图4所示相同的时段相对于时间的发射功率。曲线14是rbs在下行链路中的发射功率，曲线15是移动装置在上行链路中的发射功率，而虚线20表示底线值。rbsa将维持它的下行链路，移动装置响应来自rbsa的控制信号，而将不会生成功率峰值。正如图中所看到的，始于rbsa的下行链路中的功率将提高，因为当移动装置移动更加深入到目标小区中时至rbsa的距离增加。这是因为移动装置希望以恒定的信号强度接收rssba,因此以信号通知rbsa随着移动装置至rbsa的距离增加而提高发射功率。如果条件(c)和(d)满足，例如移动装置的地理位置使得它释放了与rbsa的联系，则仍可能生成功率峰值，但现在处于相当低的速率。在垂直线17、18之间的时间段期间，rbsa将持续控制移动装置的发射功率，移动装置将响应这些信号，移动装置将持续在上行链路中发送"降低，，tpc信号(条件((o),而rbsb将持续在其下行链路中向移动装置传送"4是高"tpc信号。动作点a12-a27仍将发生，所例外的是a13、a17和a18将不会发生。在动作点a11之后，可能发生移动装置命令rbsa提高其功率而rbsa将相应地动作。如果此功率提高发生在来自移动装置的"降低"tpc位之后，则rbsa将降低它的功率，直到达到底线值为止，但是不会将其降低到底线值以下。当移动装置听到rbsb时，移动装置在上行链路中与rbsb同步，动作点a26。同步可以在几乎任何时间发生，并且同步取决于例如移动装置相对于rbsb的地理位置，以及移动装置与rbsb之间的地形。触发同步的另一个示例是移动装置可能提高它的发射功率。例如，当移动装置释》文它与rbsa的无线电联系时，它将听到rbsb的下行链路中的"提高"tpc位，并提高它的发射功率。当在上行链路中同步时，链路8和链路9都处于工作状态。rbsb将已同步状态报告给rnc。作为响应，rnc命令rbsa移除底线值，动作点a43。rbsa移除底线值，并完成软切换过程。rbsb现在将控制移动装置的发射功率。图7是根据本发明的rbs的框图。其中仅示出对于本发明重要的部件。这些部件包括rf功率控制部件50，rf功率控制部件50调控连接到天线的发射器tx的rf功率。rf功率控制部件包括连接到tx且适于设置始于rbsa的下行链路中的发射功率的底线值的底线值设置部件51。底线值设置部件在预定义的时段内处于有效状态。而且，rf功率控制部件包括激活部件52,激活部件52用于在rnc命令rbsb建立至移动装置的链路时激活底线值设置部件以及在上行链路中实现至rbsb的同步时移除该底线值。应该理解，rbs包括本领域技术人员中公知的常规部件，因此附图中不予示出。图8是根据本发明的rnc的框图。其中仅示出对于本发明重要的部件。这些部件包括信令部件60，信令部件60以信号通知个别rbs要采用的rf发射功率。信令部件又包括底线值信令部件61，底线值信令部件61用于为rbs的下行链路中要使用的rf发射功率量级设置底线值以及以信号将底线值的量级告知rbs信令部件还包括激活部件62。rnc还包括定时部件63。激活部件信号连接到底线值信令部件。它在应该激活底线值的时刻以及应该停用底线值的时刻激活底线值设置部件。如前文所指示的，当rnc命令rbsb建立至移动装置的链路时设置底线值，而当rbsb报告上行链路中的同步状态时停用该底线值。定时部件63设置其中必须发生同步所在的时段，所述时段在约0-5秒之间，优选地位于0.5-3秒之间。在上文的条件(c)和(d)满足时由触发信号64激活定时部件，并且可以将定时部件包含在单稳态触发器中。定时部件的输出连接到用于软切换过程的未示出的控制逻辑，如图中箭头65所示。备选实施例上文rbsa的传输方案使得rbsa的当前下行链路发射功率^皮用作最低发射功率功率。另一个传输方案是仅允许下行链路向上调控，而从不允许向下调控。如果在动作点a21之后发生的rbsa功率提高后有多个来自移动装置的"降低"tpc位，则不允许rbsa降低其功率。这种传输方案将如同二极管一样动作。每次rbsa从移动装置接收到"提高"tpc位，它都将提高它的功率，而且这将持续到rbsb在其上行链路9中实现同步为止。还可以应用其他传输方案。如上所述，用于rbsa的新发射功率方案应用于某个可配置时间，例如0-5秒之间的值，或可以应用该方案直到rnc告知rbsa:rbsb中已实现上行链路同步为止。不在动作点a40中将底线值设为等于rbsa的当前功率，而可以将该底线值设为相对于当前功率的固定值。例如该值可以是 5db。如果例如当前发射功率是25dbm,则将底线值设为30dbm。不将底线值设为等于当前功率或相对于当前发射功率的固定值，而可以在系统配置时在加载到基站或rnc中的参数中设置要用作底线值的发射功率。还可以通过参数设置底线值处于有效状态的时间。优选地，底线值不随时间而变化，但是也可以作为随时间变化的函数。例如，底线值可以随时间緩慢地下落，以便增加源小区控制移动装置的时间。又如，底线值可以随时间緩慢地上升，以便减少源小区控制移动装置的时间。目前，尚没有支持rnc命令基站设置底线值的信令标准，也没有支持rnc设置相对于基站的当前发射功率的底线值的任何标准。这是因为仅基站知道它的发射功率；rnc并不知道基站的发射功率。而且，rnc仅知道应该设置底线值的时到。^f旦是目前的信令标准支持rnc可以命令rbs设置某个发射功率。而且，多个标准允许设置下行链路的最大功率和最小功率。例如，在下行链路中，最大功率可以设为1w，而最小功率可以设为30-40mw。根据本发明的备选实施例，rnc欺骗rbsa而命令它将其下行链路6中的最小功率电平设置到不可能的发射功率值，例如100w。当接收到此命令时，rbsa将其下行链路中的最小功率设为当前传输所用的功率。rbsa将认识到所命令的最小功率值大于它的最大功率值，并因此将最小功率设为其当前发射功率。使用此技巧，可以说系统被骗，但是其结果是期望的结果，功率峰值将被消除。权利要求1.一种在蜂窝移动通信系统中降低软切换期间的上行链路干扰峰值的数量的方法，其中所述软切换是从源小区(12)的无线电基站(rbs)a(1)切换到目标小区(13)的无线电基站(rbs)b(2)，所述方法包括如下步骤-无线电网络控制器(rnc)命令所述目标小区(13)中的rbsb(2)建立至所述软切换过程中涉及的移动装置(ms)的链路，-所述rnc命令所述移动装置开始监听所述目标小区中的rbsb并同步到所述目标小区中的rbsb，-所述目标小区中的rbsb在下行链路(8)中与所述移动装置同步，其特征在于，所述rnc命令所述源小区中的rbsb执行如下步骤-设置所述发射功率不得降到其之下的发射功率底线值(20)，以及-将所述底线值设为在预定义时段内有效。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述底线值(20)设为约等于所述源小区中的rbsa的当前发射功率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述底线值(20)设为相对于所述源小区中的rbsa的当前发射功率的预定义值。4.如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述时段选自约0.5到约3秒的范围内，以使所述移动装置(ms)能够与所述目标小区中的rbsb在上行链路中同步。5.如权利要求2或3所述的方法^其特征在于，所述底线值(20)不随时间变化。6.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述底线值(20)是随时间变化的函数。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过如下步骤将所述底线值设为所述源小区中的rbsa的当前发射功率所述rnc以信号向所述源小区中的rbsa通知命令以将rbsa的下行链路(6)中的最小发射功率设为超过rbsa的下行链路中允许的最大发射功率的值。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，通过从所述rnc向所述源小区中的rbsa以信号通知命令来设置所述底线值(20)。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述rnc命令所述移动装置开始监听rbsb的时刻设置所述底线值。10.如权利要求1所述的方法，其特〉正在于，在系统配置时通过参数设置所述底线值。11.一种蜂窝通信系统中的无线电基站(rbs),专门设计用于执行降低软切换期间的上行链路千扰峰值的数量的方法，其中所述软切换是在蜂窝移动通信系统中从提供源小区(12)的笫一rbs(rbsa)切换到目标小区(13)的第二rbs(rbsb),所述软切换由无线电网络控制器(rnc)管理，所述无线电基站包括用于设置发射功率的rf功率控制部件(50),其特征在于，所述rf功率控制部件包括底线值设置部件(51)，所述底线值设置部件(51)用于设置在下行链路中所述第一rbs的发射功率不得降到其之下的底线值(20)。12.如权利要求11所述的无线电墓'站，其特征在于，还包括激活部件(52),所述激活部件(52)用于分别激活和停用所述rf底线值设置部件(51)。13.—种蜂窝通信系统中的无线电网络控制器(rnc)，专门设计用于执行降低软切换期间的上行链路干扰峰值的数量的方法，其中所述软切换是在通信系统中从提供源小区(12)的第一无线电基站(rbsa)切换到提供目标小区(13)的第二无线电基站(rbsb)，所述无线电网络控制器包括信令部件(60)，所述信令部件(60)以信号通知个别rbs要釆用的rf发射功'单，其特征在于，所述信令部件还包括底线值设置部件(61)，所述底线值设置部件(61)用于设置所述第一rbs的下行链路中所述发射功率不得降到其之下的底线值(20)，所述无线电网络控制器还包括定时部件(63)，所述定时部件(63)用于设置所述切换过程必须发生于其间的时段。14.如权利要求13所述的无线电网络控制器，其特征在于，所述信令部件(60)包括激活部件(60)，所述激活部件(60)用于激活所述底线值设置部件(61)。15.如权利要求14所述的无线电网络控制器，其特征在于，用于触发所述定时部件(63)的触发信号(64)。全文摘要本发明涉及一种在蜂窝移动通信系统中降低软切换期间的上行链路干扰峰值的数量的方法，其中该软切换是从提供源小区(12)的无线电基站(rbsa)切换到提供目标小区(13)的无线电基站(rbsb)。本发明还涉及专门涉及用于执行该方法的无线电基站(rbs)和无线电网络控制器(rnc)。rnc命令目标小区的rbsb建立至软切换过程中涉及的移动装置(ms)的链路，而且rnc还命令移动装置开始监听目标小区的rbsb并同步到rbsb。rbsb在下行链路(6)中而不是在上行链路中与移动装置同步。本发明的特征在于rnc命令rbsa设置rf发射功率底线值，其中在移动装置在接收目标小区中的rbsb强于接收rbsa且感知下行链路中来自rbsb的信号太强时其发射功率不得下降到低于该底线值。而且，rnc还命令rbsa将底线值设为在预定义的时间内有效。文档编号h04w36/38gk101199137sq200580050129公开日2008年6月11日申请日期2005年6月15日优先权日2005年6月15日发明者l·-o·尼斯特龙,t·奥斯特曼申请人:艾利森电话股份有限公司