CN100499430C - 码分多址集群通信系统前向功率控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种码分多址集群通信系统前向功率控制的方法，该方法包括，设定前向共享信道的目标误帧率为包括下限值和上限值的区域值，将集群终端前向共享信道的当前误帧率与目标误帧率进行比较，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率在区域值内且没有终端的前向共享信道当前误帧率大于目标误帧率上限值，则保持当前前向共享信道发射功率；如果集群组所有集群终端前向共享信道的当前误帧率小于目标误帧率下限值，则降低当前前向共享信道发射功率；如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率大于目标误帧率上限值，则增加当前前向共享信道发射功率。本发明解决了现有技术中前向共享信道发射功率乒乓调节的问题。

Description

码分多址集群通信系统前向功率控制的方法
技术领域
本发明涉及集群通信技术，具体地说，涉及码分多址集群通信系统前向功率控制的方法。
背景技术
码分多址(CDMA)标准属于3G系统标准体系之一，目前已经在多个国家商用，为终端提供语音和高速分组数据服务，单个基站系统能够支持的终端数目受到码资源、功率等条件的限制。
CDMA集群通信系统是一种对现有的CDMA网络升级以实现专用调度业务的通信系统，一方面可以使多个集群终端共享无线资源，提高无线蜂窝系统的容量，另一方面，集群系统可提供的集群功能能够满足一部分特殊终端的特殊要求。CDMA集群通信系统的全体终端共用系统所具有的全部可用信道，即系统内的任一终端想要和系统内另一终端通话，只要有空闲信道，就可以在中心控制台的控制下，利用空闲信道进行通话。
在CDMA集群通信系统中，多个集群终端共享一个前向共享信道(为区别于CDMA中的前向业务信道，将多个集群终端共享的一个前向业务信道称为前向共享信道)，前向共享信道的发射功率控制过程是这样的：在前向共享信道刚刚建立时，按照小区边缘可以接收到前向集群广播为基本发射功率；建立完成前向共享信道后，按照一定的时间间隔，对前向共享信道的发射功率进行功率调节，从最初刚建立时的基本发射功率开始，每次将降低一个步长，对应覆盖范围降低一些；并且，当前集群组的所有集群终端同时监听来自本集群组的前向共享信道的信息，在集群终端前向共享信道的误帧率(FER)大于某个指定的目标值时，集群终端发送前向功率调节申请，请求增加前向功率值。
上述前向共享信道发射功率的控制方法，在集群终端前向共享信道的误帧率指定值附近，会出现“FER大于目标值→增大发射功率→FER低于目标值→发射功率降低一个步长→FER大于目标值→增大发射功率”的循环，即出现“乒乓”调节的现象，导致集群组边缘终端用户的前向通信质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种码分多址集群通信系统前向功率控制的方法，以解决现有技术中前向共享信道发射功率乒乓调节的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种码分多址集群通信系统前向功率控制的方法，该方法包括，
设定前向共享信道的目标误帧率为包括下限值和上限值的区域值，将集群终端前向共享信道的当前误帧率与目标误帧率进行比较；
如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率在区域值内且没有集群终端的前向共享信道当前误帧率大于目标误帧率上限值，则保持当前前向共享信道发射功率；
如果集群组所有集群终端前向共享信道的当前误帧率小于目标误帧率下限值，则降低当前前向共享信道发射功率；
如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率大于目标误帧率上限值，则增加当前前向共享信道发射功率。
较佳地，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率逐渐增加至大于目标误帧率下限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道向基站系统发送预警指令，该预警指令携带有该集群终端的用户标识以及当前误帧率，基站系统接收到该指令后，停止调整当前前向共享信道发射功率，并存储预警指令携带的参数，标识该集群终端已发送过预警指令。
较佳地，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率在区域值内，该方法进一步包括，该集群终端判断是否发送过预警指令，如果是，则不再发送预警指令，否则通过反向信道向基站系统发送预警指令。
较佳地，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率大于目标误帧率上限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道向基站系统发送增加前向共享信道发射功率申请，该申请至少携带有其用户标识以及当前误帧率，基站系统统计在一段时间内该集群组的所有集群终端上报的参数，判断出接收状况最差集群终端，按照满足该最差集群终端的前向共享信道发射功率要求来确定步长，按步长增加前向共享信道发射功率。
较佳地，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道当前误帧率从大于目标上限值逐渐减小至小于目标上限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道发起前向共享信道当前误帧率低于目标上限指示，该指示至少携带有其用户标识以及当前误帧率，基站系统接收到该指示后，将该集群终端的增加前向共享信道发射功率申请记录更新为预警记录。
较佳地，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率从大于目标下限值减小至小于目标下限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道发起前向共享信道误帧率低于目标下限指示，该指示至少携带有其用户标识以及当前误帧率，基站系统接收到该指示后，删除标识该集群终端已发送过预警指令和增加前向共享信道发射功率申请的记录、该集群终端的用户标识、以及上报的参数，检查该集群组是否还存在发送过预警指令的记录，并且检查该集群组是否还存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，如果存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，则根据上报的参数确定步长，按步长增加发射功率；如果不存在前向共享信道发射功率申请的记录而存在发送过预警指令的记录，则保持当前前向共享信道发送功率；如果不存在发送过预警指令的记录，并且不存在前向共享信道发射功率申请的记录，则按照一定时间间隔将前向共享信道的发射功率降低一定步长。
所述发送过预警指令的记录为送过预警指令的集群终端的用户标识，也可以是标识发送过预警指令的记录。所述增加前向共享信道发射功率申请的记录是发送增加前向共享信道发射功率申请的集群终端的用户标识，也可以是标识发送过增加前向共享信道发射功率申请的记录。
所述步长根据当前网络的情况、集群组的优先级以及集群组内的终端数目和密度动态确定。
所述反向信道是反向基本信道，或反向专用控制信道，或反向公共控制信道，或反向接入信道，或反向增强接入信道。
本发明通过将前向共享信道目标误帧率设置为有一定容限宽度范围的区域值，而不是一个确定值，将前向共享信道当前误帧率与区域值进行比较，在不同的比较结果下采用不同的策略进行功率控制，避免了现有技术中乒乓调节的现象，从而解决了集群组边缘集群终端前向通信质量不稳定的问题。进一步地，本发明通过集群终端上报的预警指令和对集群终端有关参数的标识记录，使得基站系统及时地获知集群终端当前前向共享信道发射功率的变化和需求，使得通信的质量得以保证。
附图说明
图1为本发明的总体构思示意图。
图2示出了前向共享信道的当前误帧率变化与功率调整的示意图。
具体实施方式
由于现有技术中集群终端前向共享信道目标误帧率是按码分多址基本信道的目标误帧率来确定的，例如协议规定，CDMA2000基本信道(FCH)的目标FER为1％确定值，这导致了前向共享信道发射功率在按目标误帧率调节的过程中往复调节，影响了集群终端通话质量。
本发明将前向共享信道误帧率目标值设置为有一定容限宽度的区域值，该区域值由目标误帧率上限值(FERL)和目标误帧率下限值(FERH)构成；集群终端前向共享信道的当前误帧率与目标误帧率进行比较，如图1所示，图1为本发明的总体构思示意图。在当前误帧率小于FERL时、当前误帧率大于FERH时、当前误帧率在区域值之间时采用不同的策略进行前向共享信道发射功率调整。
为使本发明更加清楚明白，参见图2所示，图2示出了前向共享信道的当前误帧率变化以及功率调整的示意图，在该图2中终端1和终端2是集群组中包含的集群用户，Pf-fch是根据该集群组中集群用户的FER进行调整的前向共享信道发射功率。下面结合附图2，分以下几种情况分别说明。
(1)当前向共享信道刚刚建立，前向共享信道的当前误帧率逐渐增加时；
在集群组前向共享信道刚刚建立时，基站系统并不知道该集群组的集群用户的分布情况，因此，刚开始时按照小区边缘可以接收到前向集群广播为基本发射功率，此时的功率为最大发射功率。以后按照一定的时间间隔，对前向共享信道的功率进行调节，从最初刚建立的最大发射功率开始，每次降低一个步长。此处，降低的步长大小根据当前网络的情况、本集群组的优先级以及本组内集群用户的数目和密度来确定。
随着前向共享信道发射功率的减少，集群终端前向共享信道的当前误帧率逐渐增加，当当前误帧率大于FERL时，通过反向信道向基站系统发送预警指令，指示基站系统停止功率调节(既不增加也不减少)。该预警指令至少携带有集群终端标识、前向共享信道的当前误帧率、当前码片能量与功率谱密度之比(EC/IO)等参数。基站系统接收到集群组任一集群终端发送的预警指令后，保持当前的前向共享信道发射功率，存储预警指令中携带的参数，并标识该集群终端已发送过预警指令。
(2)集群终端前向共享信道的当前误帧率大于FERL且小于FERH时；
当集群终端前向共享信道的当前误帧率大于FERL且小于FERH时，为避免集群终端频繁地发送预警指令而浪费资源，判断该集群终端是否已经向基站系统发送过预警指令，若已经发送过则不再向基站系统发送预警指令，若没有发送过则要发送一次预警指令。因此当集群组内只要有一个集群终端前向共享信道当前误帧率在区域值范围内且没有集群终端的前向信道误帧率大于目标误帧率上限值，前向共享信道发射功率不进行调整，保持当前发射功率不变。
(3)集群终端前向共享信道的当前误帧率大于FERH时；
随着集群终端朝远离基站的方向移动等原因导致集群终端前向共享信道当前误帧率增大，当集群组内只要有一个集群终端前向共享信道当前误帧率大于FERH时，例如图2中终端2由于环境的变化导致终端2当前误码率急剧上升，该集群终端发起增加前向共享信道发射功率申请，该申请携带有其用户标识、当前FER和EC/IO值并通过反向信道发送到基站系统。基站系统标识发起增加前向共享信道发射功率申请的集群终端，并统计在一段时间内收到所有该集群组的集群终端上报的参数，经过一定的算法，对多个集群终端做综合比较，判断出接收状况最差是集群终端，以满足情况最差集群终端的前向共享信道发射功率要求，确定增加功率的步长大小。具体步长大小由最差的集群终端提供的前向共享信道功率控制参数经过计算得到。
(4)当集群终端前向共享信道的当前误帧率由大于FERH的值逐渐减小时，
随着集群终端通信环境的变化等原因使得集群终端前向共享信道的当前误帧率由大于FERx值减小，在当前误帧率减小到小于FERH于FERL时，集群终端通过反向信道向基站系统发起前向共享信道当前误帧率低于目标上限指示，基站系统接收到该指示后，将该集群终端的增加前向共享信道发射功率申请记录更新为预警记录。
当当前误帧率减小到小于FERL时，该集群终端通过反向信道发起前向共享信道当前误帧率小于目标下限指示，该指示携带有其用户标识以及当前FER和EC/IO值发送到基站系统。基站系统将标识该集群终端已发送过预警指令和增加前向共享信道发射功率申请的记录、该集群终端的用户标识、以及上报的参数全部清除。
然后，基站系统检查是否还存在当前集群组除该集群终端以外的其他集群终端向基站系统发送过预警指令的记录，该记录可以是发送过预警指令的集群终端的用户标识，也可以是标识发送过预警指令的记录，并且检查是否还存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，该记录可以是发送增加前向共享信道发射功率申请的集群终端的用户标识，也可以是标识发送过增加前向共享信道发射功率申请的记录。
如果存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，则无论是否存在发送过预警指令的记录，都根据上报的参数确定步长，按步长增加发射功率；
如果不存在增加前向共享信道发射功率申请的记录而存在发送过预警指令的记录，则保持当前前向共享信道发射功率；
如果不存在发送过预警指令的记录，并且不存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，则说明集群组的集群终端的记录全部删除，基站系统按照一定时间间隔将前向共享信道的发射功率降低一定步长。
在本发明中，一定时间内前向共享信道的发射功率减小的步长导致FER上升的值要小于目标FER容限宽度。上述传输预警指令或功率调节申请的反向信道可以是反向基本信道(R-FCH)，反向专用控制信道(R-DCCH)，反向公共控制信道(R-CCCH)，也可以是反向接入信道(R-ACH)或反向增强接入信道(R-EACH)。

Claims (9)

1、一种码分多址集群通信系统前向功率控制的方法，其特征在于，该方法包括，
设定前向共享信道的目标误帧率为包括下限值和上限值的区域值，将集群终端前向共享信道的当前误帧率与目标误帧率进行比较；
如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率在区域值内且没有集群终端的前向共享信道当前误帧率大于目标误帧率上限值，则保持当前前向共享信道发射功率；
如果集群组所有集群终端前向共享信道的当前误帧率小于目标误帧率下限值，则降低当前前向共享信道发射功率；
如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率大于目标误帧率上限值，则增加当前前向共享信道发射功率。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率逐渐增加至大于目标误帧率下限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道向基站系统发送预警指令，该预警指令携带有该集群终端的用户标识以及当前误帧率，
基站系统接收到该指令后，停止调整当前前向共享信道发射功率，并存储预警指令携带的参数，标识该集群终端已发送过预警指令。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率在区域值内，该方法进一步包括，该集群终端判断是否发送过预警指令，如果是，则不再发送预警指令，否则通过反向信道向基站系统发送预警指令。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率大于目标误帧率上限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道向基站系统发送增加前向共享信道发射功率申请，该申请至少携带有其用户标识以及当前误帧率，
基站系统统计在一段时间内该集群组的所有集群终端上报的参数，判断出接收状况最差集群终端，按照满足该最差集群终端的前向共享信道发射功率要求来确定步长，按步长增加前向共享信道发射功率。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道当前误帧率从大于目标上限值逐渐减小至小于目标上限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道发起前向共享信道当前误帧率低于目标上限指示，该指示至少携带有其用户标识以及当前误帧率，
基站系统接收到该指示后，将该集群终端的增加前向共享信道发射功率申请记录更新为预警记录。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果集群组内只要有一个集群终端前向共享信道的当前误帧率从大于目标下限值减小至小于目标下限值，该方法进一步包括，该集群终端通过反向信道发起前向共享信道误帧率低于目标下限指示，该指示至少携带有其用户标识以及当前误帧率，
基站系统接收到该指示后，删除标识该集群终端已发送过预警指令和增加前向共享信道发射功率申请的记录、该集群终端的用户标识、以及上报的参数，检查该集群组是否还存在发送过预警指令的记录，并且检查该集群组是否还存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，
如果存在增加前向共享信道发射功率申请的记录，则根据上报的参数确定步长，按步长增加发射功率；
如果不存在前向共享信道发射功率申请的记录而存在发送过预警指令的记录，则保持当前前向共享信道发送功率；
如果不存在发送过预警指令的记录，并且不存在前向共享信道发射功率申请的记录，则按照一定时间间隔将前向共享信道的发射功率降低一定步长。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发送过预警指令的记录为送过预警指令的集群终端的用户标识，也可以是标识发送过预警指令的记录；
所述增加前向共享信道发射功率申请的记录是发送增加前向共享信道发射功率申请的集群终端的用户标识，也可以是标识发送过增加前向共享信道发射功率申请的记录。
8、根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述步长根据当前网络的情况、集群组的优先级以及集群组内的终端数目和密度动态确定。
9、根据权利要求2至6任一权项所述的方法，其特征在于，所述反向信道是反向基本信道，或反向专用控制信道，或反向公共控制信道，或反向接入信道，或反向增强接入信道。
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