CN100550676C - 移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，包括在基站侧预先设定前向导频门限和前向发射功率控制门限的下限、上限及其调整范围、获取终端测量上报的当前的前向导频能量、判断该前向导频能量是否超过前向导频门限以及调整终端的前向发射功率控制门限的操作步骤。本发明通过预先设定的上述参数，对终端上报的前向导频能量进行判断和调整，达到动态调整扇区内终端的前向发射功率控制门限，降低掉话率，提高CDMA移动通信系统通讯质量的目的。

Description

移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法

技术领域

本发明涉及一种移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，尤其是一种应用在CDMA移动通信系统中，根据扇区内任何一个特定终端实际信道的信号质量对该特定终端的前向发射功率控制门限进行动态调整的方法。属于通讯技术领域。

背景技术

在CDMA移动通信系统中，功率控制的好坏，直接影响到系统的通讯性能，其主要表现在通讯容量和掉话率上。

对于CDMA移动通信系统中扇区内终端的前向功率控制方式，通常包括开环、闭环和外环控制，其中，在闭环控制环节，需要设定终端的前向发射功率的控制范围，即前向发射功率控制门限范围Ptx_lower和Ptx_upper，实际的前向发射功率被约束在这两个功率门限范围内。Ptx_lower为前向发射功率的下限，当设置过低时，容易产生掉话，尤其是在快衰落区。当设置过高时，影响系统容量。Ptx_upper为前向发射功率的上限，设置过低，在信号较差的地方话音质量无法保证，同时容易掉话，而设置过高，同样影响系统容量，容易导致前向发射功率过载。因此，确定合适的前向发射功率控制门限的上限和下限，是提高CDMA移动通信系统性能的重要问题。

通常，在一个系统中(或者说一个扇区内)，Ptx_lower和Ptx_upper往往是固定的，是一个理论指导下的经验值。由于移动通讯所特有的复杂性，有时要求基站的发射功率低，有时要求基站的发射功率高，因此，导致实际要求的前向发射功率范围是波动的。而固定的Ptx_lower和Ptx_upper不能适应动态变化着的通讯环境的变化以及通话容量的波动，不能实时跟踪这种变化。

在地形复杂的环境中，存在很多范围不大的阴影区，当扇区内的终端进入该阴影区内时，如果不能相应的提高前向发射功率，通常会因为前向信号突然恶化导致话音质量差，甚至触发终端所维护的前向误帧计数器的门限，发生掉话现象。由于移动台维护一个前向误帧计数器，当该计数器超过一定门限值时将释放链路而掉话，如果此时适当地提高前向发射功率的上门限，使得该移动台的前向发射功率可以提高的话，在提高话音质量的同时，还能延缓触发计数器，保证移动台在脱离阴影区之前，前向误帧计数器不会超过释放的设定门限值。

另外，由于终端进行前向导频搜索和软切换时，都需要一个过程，如果在搜索切换导频和/或进行软切换时，因为处理时间太长，在不能适当提高前向发射功率的情况下，强导频干扰容易导致前向链路质量很差，也有可能导致前向信令无法解调，最终掉话。

目前，有一些对CDMA移动通信系统的前向功率实行动态控制调整的方法，如采用信道自适应功率控制的方法。这个方法采用任意大的一组的不同的TPC算法(TPCAs)，可以按照一种信道自适应方式控制发射功率。每个TPCA应当与一个特定类型的信道特性很好地适应。该方法需要建立不同的算法，以及判断不同算法优劣的准则，但是采用不同的算法跟踪信道不能保证实时性。

综上所述，如何优化CDMA移动通信系统中终端的前向发射功率的控制效果，提高系统的通讯质量，一直是业内人士需要着手解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述因CDMA移动通信系统中终端的前向发射功率的控制门限固定，导致不能很好地跟踪实际的信号质量变化而造成终端的通讯质量下降或掉话现象，而提供一种移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，该方法根据CDMA移动通信系统扇区内终端的前向信号质量，通过动态调整该终端的前向发射功率控制门限降低掉话率，提高CDMA移动通信系统的通讯质量。

为实现上述目的，本发明采用一种移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，该方法包括以下步骤：

a、在基站侧预先设定前向强导频门限值和前向发射功率控制门限的下限(Ptx_lower)和上限(Ptx_upper)以及所述下限和上限的调整范围；所述下限和上限的调整范围为所述前向发射功率控制门限的下限及上限允许波动的宽度；b、基站获取终端测量上报的当前的前向导频能量；

c、判断所述前向导频能量是否超过所述前向强导频门限值，若超过，则继续执行步骤d，若不超过，则跳转至步骤f；

d、判断所述终端当前的前向发射功率是否超出所述下限和上限的调整范围，若不超出，则执行降低所述终端的前向发射功率控制门限的操作，若超出，则跳转至步骤f；

f、完成该终端的一次前向发射功率控制门限的动态调整。

上述方案中，基站侧在完成各项预设操作后，可以采取终端上报触发方式获取终端的当前的前向导频能量，也可以采取轮寻访问方式，遍历扇区内所有终端而获取终端的当前的前向导频能量。

上述前向发射功率控制门限的下限和上限的调整范围的预先设定过程包括：预先设定调整步长参数Δ的步骤和预先设定允许调整次数m的步骤。

根据调整步长参数Δ与允许调整次数m的乘积得到前向发射功率控制门限的下限和上限的调整范围为：

下限(Ptx_lower，Ptx_lower+mΔ)；

上限(Ptx_upper，Ptx_upper+mΔ)。

当采用调整步长参数Δ和允许调整次数m进行下限和上限调整范围的设定时，在降低终端对应的前向发射功率控制门限时，其操作过程可以具体为：判断此次调整后，是否会超出下限或上限的调整范围，如果会超出，则不能调整；否则依照1个调整步长参数Δ所对应的数值降低终端的前向发射功率控制门限。

另外，在基站侧预先设定前向强导频门限的同时还可以预先设定前向弱导频门限。这是因为，当前向导频能量未超过前向强导频门限时，只能说明终端的前向信号质量不是很好，可以不降低其前向发射功率控制门限，但却不能确定其前向信号质量是否较差，所以，此时增加判断该终端的前向导频能量是否低于弱导频门限的步骤就能够为为扇区内的终端提供更好的通讯服务。其具体方法为：若终端的前向导频能量不低于弱导频门，则说明终端的前向信号质量正常，不需要调整其前向发射功率控制门限；若终端的前向导频能量低于弱导频门限，则说明终端的前向信号质量较差，转入判断该终端当前的前向发射功率控制门限是否超出下限和上限的调整范围，未超出，则抬高终端对应的前向发射功率控制门限；若超出，则说明已经作了最大的调整，从而完成一个终端的一次前向发射功率控制门限的动态调整。

在上述抬高终端对应的前向发射功率控制门限的操作过程中，同样可以增加以下步骤：

判断此次调整后，是否会超出所述下限或上限的调整范围，如果会超出，则不能调整；否则依照1个调整步长参数Δ所对应的数值抬高该终端的前向发射功率控制门限。

上述技术方案在具体应用中，需要首先确定终端所处的扇区的总的前向发射功率是否处于过载状态，因为当处于过载状态时，基站无法继续抬高终端的前向发射功率控制门限。

在进行导频强度判定时，可以使用最强导频能量与门限比较，也可以使用合并导频能量与门限比较。

由以上技术方案可以看出，本发明通过预先设定的前向导频门限、前向发射功率控制门限的下限(Ptx_lower)和上限(Ptx_upper)及下限和上限的调整范围参数，对终端上报的前向导频能量进行判断、调整，达到动态调整扇区内终端的前向发射功率控制门限，降低掉话率，提高CDMA移动通信系统的通讯质量的目的。

以下，通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明所涉及的CDMA移动通讯系统的结构示意图。

图2为本发明所提供的一个具体实施例的流程图。

具体实施方式

图1所示为CDMA移动通信系统中基本的前向功率控制方式，包括前向开环功控、前向闭环功控和前向外环功控。其中，初始建立前向链路时，通过前向开环功控确定前向链路的初始发射功率，通常由基站控制器1的资源库设置。

前向闭环功控涉及终端2和基站3。终端2通过测量前向链路的信号质量，如信噪比，通过比较实际的测量值与目标值之间的大小，确定在反向链路上发送功率上升命令还是下降命令(称为前向功控比特)，基站3接收到前向功控比特之后，根据比特的取值增加或减少前向链路的发射功率。前向闭环功控的周期通常比帧周期小很多。一般地，当测量值小于目标值时，发送上升的命令；当测量值大于目标值时，发送下降的命令。

功率控制的最终目的是维持一定的话音质量，而话音质量与误帧率或误符号率等直接相关。通常的做法是确定一个话音质量良好的误帧率。前向外环功控通过调整前向闭环功控的目标值，来实现话音质量要求的误帧率。前向外环功控在终端2侧实现，目标误帧率和一些外环控制门限由基站控制器1设置，并在空中信道上发送给终端2。

图2所示为本发明所提供的方法的一个具体实施例的流程图。在进行扇区内终端的前向发射功率控制门限调整时，其过程如下：

步骤a、在基站侧预先设定前向强导频门限、前向弱导频门限和前向发射功率控制门限的下限(Ptx_lower)和上限(Ptx_upper)以及下限和上限的调整范围。所述下限和上限的调整范围是前向发射功率控制门限的下限及上限允许波动的宽度，其具体为：预先设定的调整步长参数Δ和允许调整次数m。

上述调整步长参数Δ与允许调整次数m的乘积与下限(Ptx_lower)和上限(Ptx_upper)的结合使下限的调整范围为(Ptx_lower，Ptx_lower+mΔ)，使上限的调整范围为(Ptx_upper，Ptx_upper+mΔ)。步骤b、基站获取终端测量上报的当前的前向导频能量。

步骤c、判断前向导频能量是否超过前向强导频门限，若是，则继续执行步骤d，若不是，则判断前向导频能量是否低于弱导频门限。

步骤d、判断终端当前的前向发射功率控制门限是否超出上述下限或上限的调整范围，若不超出，则执行降低终端的前向发射功率控制门限，若超出(包括相等)，说明已经作了最大的调整，跳转至步骤f。

步骤f、完成该终端的一次前向发射功率控制门限的动态调整，结束。

上述步骤c和步骤d中，当终端上报的前向导频能量超过强导频门限时，说明前向信号很好，可以适当降低功率控制门限，而当终端上报的前向导频能量不超过强导频门限时，说明前向信号不是很好，是否调整其前向发射功率控制门限，需要进一步判断其前向导频能量是否低于弱导频门限。

在步骤c中，当前向导频能量不低于弱导频门限时，说明该终端的话音质量与误帧率或误符号率处于正常状态，不需要调整其前向发射功率控制门限，直接结束。当前向导频能量低于弱导频门限时，说明前向信号不好，应该适当抬高功率控制门限，以保证基站侧以足够的功率发送前向信号，并且维持前向链路的质量，因此转入步骤e。

步骤e：判断终端当前的前向发射功率控制门限是否超出下限和上限的调整范围，未超出，则抬高所述终端对应的前向发射功率控制门限；若超出，则转入步骤f。

在上述步骤d中，当降低终端对应的前向发射功率控制门限时，其操作过程具体为：

判断此次调整后，是否会超出下限或上限的调整范围，如果会超出，转入步骤f；否则依照1个调整步长参数Δ所对应的数值降低终端的前向发射功率控制门限。

同样，在上述步骤e中，当抬高所述终端对应的前向发射功率控制门限时，其操作过程具体为：

判断此次调整后，是否会超出所述下限或上限的调整范围，如果会超出，转入步骤f；否则依照1个调整步长参数Δ所对应的数值抬高终端的前向发射功率控制门限。

通过以上控制门限的动态调整过程，可以使扇区内终端的前向信号质量处于良好的发射状态，同时也减少了在一些快衰落区的掉话现象。

综上所述，本发明在获取终端接收的前向导频信号强度等信息中，通过动态调整前向发射功率控制门限，减少或避免了终端的掉话现象，且简单实用，可以有效地提高系统性能。

Claims (5)

1、一种移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，其特征在于包括以下步骤：

a、在基站侧预先设定前向强导频门限值和前向发射功率控制门限的下限和上限以及所述下限和上限的调整范围，其中所述下限为Ptx_lower，上限为Ptx_upper；所述下限和上限的调整范围为所述前向发射功率控制门限的下限及上限允许波动的宽度；b、基站获取终端测量上报的当前的前向导频能量；

c、判断所述前向导频能量是否超过所述前向强导频门限值，若超过，则继续执行步骤d，若不超过，则跳转至步骤f；

d、判断所述终端当前的前向发射功率是否超出所述下限和上限的调整范围，若不超出，则执行降低所述终端的前向发射功率控制门限的操作，若超出，则跳转至步骤f；

f、完成该终端的一次前向发射功率控制门限的动态调整。

2、根据权利要求1所述的移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，其特征在于：所述步骤a中预先设定所述下限和上限的调整范围的过程中还包括预先设定调整步长参数Δ的步骤和预先设定允许调整次数m的步骤；

根据所述调整步长参数Δ与所述允许调整次数m的乘积得到所述下限的调整范围为(Ptx_l ower，Ptx_l ower+mΔ)，所述上限的调整范围为(Ptx_upper，Ptx_upper+mΔ)。

3、根据权利要求2所述的移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，其特征在于：所述步骤d中降低所述终端对应的前向发射功率控制门限时，其操作过程具体为：

判断此次调整后，是否会超出所述下限或上限的调整范围，如果会超出，转入步骤f；如果不会超出，则依照1个所述调整步长参数Δ所对应的数值降低所述终端的前向发射功率控制门限。

4、根据权利要求1、2或3所述的移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，其特征在于：所述的步骤a中还设有在基站侧预先设定前向弱导频门限的步骤；

在所述步骤c中，当所述前向导频能量未超过所述前向强导频门限时，增设有判断所述前向导频能量是否低于所述弱导频门限的步骤，若不低于所述弱导频门限，转入步骤f，若低于所述弱导频门限，则转入新增的步骤e；

所述步骤e具体为：判断所述终端当前的前向发射功率是否超出所述下限和上限的调整范围，若未超出，则抬高所述终端对应的前向发射功率控制门限；若超出，则转入步骤f。

5、根据权利要求4所述的移动通讯系统内终端前向发射功率控制门限的调整方法，其特征在于：所述的步骤e中的抬高所述终端对应的前向发射功率控制门限的操作过程具体为：

判断此次调整后，是否会超出所述下限或上限的调整范围，如果会超出，转入步骤f；如果不会超出，则依照1个所述调整步长参数Δ所对应的数值抬高所述终端的前向发射功率控制门限。

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