CN100557997C - 码分多址网络中控制软切换链路功率的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及码分多址技术，公开了一种码分多址网络中控制软切换链路功率的方法及其系统，使得用户终端在进行软切换时，能有效降低下行干扰。本发明中，通过监测用户终端所有软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收的信号干扰比，实时地获取信号干扰比最大的支路的下行码域发射功率，并以此为参考值，关闭那些下行码域发射功率偏大但对改善下行性能作用不大的软切换支路的下行发射，同时保持这些支路的上行接收以保证上行接收性能不受影响。如果信号干扰比最大的支路所在的最优小区发生改变且该小区的下行发射处于关闭状态，则启动变更后的最优小区的发射，同时以变更后信号干扰比最大的支路的初始下行码域发射功率为参考值。

Description

码分多址网络中控制软切换链路功率的方法及其系统

技术领域

本发明涉及码分多址技术，特别涉及码分多址网络中控制软切换链路功率的技术。

背景技术

近20年来，移动通信技术的发展经历了两代，完成了从第一代的模拟蜂窝通信技术向第二代以全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications，简称“GSM”)和码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)为代表的数字通信技术的过渡。现正在向第三代移动通信系统(Third Generation Mobile Communications System，简称“3G”)发展。其中，3G的主要标准将统一在CDMA技术上。

CDMA技术是指多个诸如手机、可移动计算机之类的用户终端，共用一个频道，每个用户终端分配一个彼此不同的码序列，叫做“伪随机码序列”，利用这种码序列相互不干扰的特性，共用一个频谱。在接收端，通过解码识别接收信息。

CDMA网络的这种蜂窝式移动电话网，是由许多个蜂窝小区组成，每个小区都有一个基站(Base Station  简称“BS”)。基站内有收发信机，负责与其覆盖地区内的用户终端之间的联系；基站内还有控制设备，叫做基站控制器(Base Station Controller，简称“BSC”)，负责网络资源管理、信道转换等多种控制功能。

在CDMA网络中，切换是支持用户全球漫游的一项关键技术，它是一个重要的移动性管理功能，是蜂窝系统所独有的，它直接影响到整个系统的性能。所谓切换就是当用户终端在通话过程中从一个小区移到另一个小区；或因外界干扰造成通话质量下降；或因一个小区内的用户太多，无法保证所有用户正常使用时，用户终端就需要与另一个基站通信，原基站与用户终端之间的链路将可能由新基站与用户终端之间的链路来取代。由用户终端测量收到的新基站公共导频信道(Common Pilot Channel，简称“CPICH”)的信号强度并上报给基站控制器，基站控制器根据上报的测量结果是否超过规定的阈值以及资源情况决定是否进行切换。

切换类型有多种分类方式，按照用户终端与网络之间连接建立释放的情况可以分为：更软切换、软切换和硬切换。按照切换原因，可以基本分为边缘切换和负载切换。

具体地说，软切换，是指用户终端先不中断与原基站的连接，而是先与新基站连接，将通信业务切换转接到新的信道上，以保持通信。在软切换的过程中，将用户终端同时接收的来自两个或多个小区的相同信息，也即宏分集，进行分集合并和判决，从而改善用户终端处于越区切换时的接收信号的质量，保持越区切换时的数据不丢失。

软切换是通过基站控制器进行宏分集的合并的，而更软切换是在一个基站内部进行宏分集合并。更软切换也可以认为是更软合并，是指一个小区内不同扇区间的软切换，同一个基站中，在需要更软切换时，合并来自不同扇区的同一个用户终端发送的两个业务相同链路，需要在一个解调模块中完成。

软切换时，用户终端根据下行接收的综合信号质量，控制所有软切换小区进行该用户的下行码域发射功率调整。在通信过程中，不同软切换支路间的下行码域发射功率，也就是对应于一个用户的发射功率可能会出现较大的差异，这就是所谓的链路功率不平衡。

当发生用户终端的链路功率不平衡时，一般会有如下两种情况：

一种情况是，某条软切换链路的上行接收性能较差，但是下行码域发射功率较大。上行链路的接收性能较差的一种原因是该链路的传播环境较差，由于上行链路和下行链路的传播环境具有对称性，该条链路的下行性能也较差，因此该链路对于改善手机的下行接收性能的贡献不大，却因为有较大的下行码域发射功率而造成较大的下行干扰(相比其他软切换链路而言)；上行链路的接收性能较差的另一种原因是由于该小区的上行负载较重，一般而言，该小区的下行负载也会比较重，而该链路较大的下行码域发射功率会加重小区的负载。

另一种情况是，某条软切换链路的上行接收性能最优，但是也具有较大下行码域发射功率。这种情况下的其他链路的发射功率虽然较小，但是由于链路性能差，对于改善下行性能的作用不大。

在上面的两种情况下，都存在对于改善下行性能作用不大的软切换支路，特别是第一种情况下，下行性能较差的软切换支路却有较大的发射功率，会造成较大的下行干扰，降低系统的性能，并且不利于有效利用基站的下行功率

为了改善链路功率不平衡导致的问题，现有方案是强制调整同一用户的不同软切换支路的下行发射功率，使得用户的各下行软切换支路的发射功率趋于一致。采用现有方案能够遏制下行性能差的软切换支路提升下行发射功率，但是却存在如下问题：

一种情况是为传播环境差的软切换支路分配了与传播环境好的软切换支路相当的发射功率，而分配的下行发射功率并不能有效改善下行接收性能，却增加了系统干扰。

另一种情况是某个软切换支路所在的小区的上下行负载较重，而为该软切换支路分配较多的功率会进一步加重小区的负载。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种码分多址网络中控制软切换链路功率的方法及其系统，使得用户终端在进行软切换时，能有效降低下行干扰。

为实现上述目的，本发明提供了一种码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，包含以下步骤：

A基站控制器实时监测用户终端各软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收信号干扰比，并选择最大的所述信号干扰比所在支路的下行码域发射功率为参考值；

B如果所述软切换支路的下行码域发射功率与所述参考值的差值高于预设门限，则关闭该下行码域发射功率与所述参考值的差值高于预设门限的支路的下行发射，保持该下行码域发射功率与所述参考值的差值高于预设门限的支路的上行接收。

其中，还包含以下步骤：

C当所述信号干扰比最大的支路所在小区发生变更时，如果变更后最大所述信号干扰比所在支路的下行发射处于关闭状态，则开启该最大信号干扰比所在的支路的下行发射，将所述参考值作为该最大信号干扰比所在的支路的初始下行码域发射功率。

此外在所述方法中，在所述步骤A中，基站控制器通过周期测量或事件触发机制获取所述下行码域发射功率。

此外在所述方法中，在所述步骤A中，基站控制器通过周期测量或事件触发机制获取所述上行接收的信号干扰比。

此外在所述方法中，在所述步骤B中，所述预设门限的范围在0至20dB之间。

此外在所述方法中，所述用户终端包含以下之一：

手机、带有码分多址接入模块的个人数字助理、或带有码分多址接入模块的笔记本电脑。

本发明还提供了一种码分多址网络中控制软切换链路功率的系统，包含：

下行发射开关模块，用于启动或关闭指定软切换支路的下行发射；

监测模块，用于实时监测用户终端各软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收信号干扰比；

选择模块，用于从所述监测模块测量结果中选择最大的信号干扰比所在支路的下行码域发射功率为参考值；

减法器，用于将各所述软切换支路的下行码域发射功率减去来自所述选择模块的参考值，以得到与各软切换支路对应的差值；

比较模块，用于将来自所述减法器的差值与预设门限相比较，如果该差值大于预设门限，则指示所述下行发射开关模块关闭该差值所对应支路的下行发射。

其中，所述选择模块还用于在所述信号干扰比最大的支路所在小区发生变更时，如果变更后最大所述信号干扰比所在支路的下行发射处于关闭状态，则指示所述下行发射开关模块启动该最大信号干扰比所在的支路的下行发射，并将所述参考值作为该最大信号干扰比所在的支路的初始下行码域发射功率。

此外，所述码分多址网络是以下之一：

宽带码分多址、码分多址2000、时分同步码分多址、或窄带码分多址。

此外，所述系统位于基站控制器中；

当所述码分多址网络为宽带码分多址时，所述基站控制器为无线网络控制器。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，通过监测用户终端所有软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收的信号干扰比，实时地获取信号干扰比最大的支路的下行码域发射功率，并以此为参考值，关闭那些下行码域发射功率偏大但对改善下行性能作用不大的软切换支路的下行发射，同时保持这些支路的上行接收以保证上行接收性能不受影响。如果信号干扰比最大的支路所在的小区(最优小区)发生改变且该小区的下行发射处于关闭状态，则启动变更后的最优小区的发射，同时以变更后信号干扰比最大的支路的初始下行码域发射功率为参考值，并继续以此为参考，关闭那些有下行干扰的软切换支路。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即充分有效地利用了码分多址中的下行功率，使得用户终端在进行软切换的过程中，能有效地降低下行干扰，提高系统性能。由于无线链路中上下行的多径传播具有对称性，也就是说，上行接收性能不是最优的软切换支路不会成为决定用户下行接收的关键支路，因此，关闭上行接收性能不是最优但下行码域发射功率偏大的软切换支路的下行发射，不但可以显著地降低用户终端的下行干扰，也不会对该用户终端的下行接收产生太大影响。

另外，保持所有软切换支路的上行接收使上行接收性能不受影响，以保证能实时地监测到上行接收性能最优的支路，从而实现对下行链路的实时监控。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的CDMA网络中控制软切换链路功率系统的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的CDMA网络中控制软切换链路功率的方法流程图；

图3是根据本发明第三实施方式的CDMA网络中控制软切换链路功率的方法流程图；

图4是根据本发明第四实施方式的CDMA网络中控制软切换链路功率的方法流程图；

图5是根据本发明第五实施方式的最优小区变更后CDMA网络中控制软切换链路功率的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明通过基站控制器跟踪用户终端的软切换支路的下行码域发射功率，并同时跟踪其上行接收的信号干扰比。并且基站控制器以用户终端的上行接收信号干扰比最大的软切换支路的下行码域发射功率做参考值，来获得该用户终端的实时参考下行码域发射功率。

如果用户终端的某条软切换支路的下行码域发射功率与参考下行码域发射功率的差值高于设定的门限值时，基站控制器将关闭该软切换支路的下行发射，同时保持该软切换支路的上行接收。

当软切换的最优小区发生改变时，如果，该最优小区的下行发射原先是关闭的，则基站控制器将启动最优小区的发射，并将变更后最大信号干扰比所在支路的初始下行码域发射功率设置为参考值。

本发明第一实施方式在CDMA网络中控制软切换链路功率的系统如图1所示。该系统包括下行发射开关模块、监测模块、选择模块、减法器和比较模块。

具体地说，监测模块，用于实时监测用户终端，例如手机、带有CDMA接入模块的个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称“PDA”)或带有CDMA接入模块的笔记本电脑等，所在的各软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收的信号干扰比，具体是向各软切换支路对应的基站发测量控制命令，并实时接收各基站上报的软切换支路的信号干扰比。

选择模块，用于从监测模块测量结果中选择最大的信号干扰比所在支路的下行码域发射功率为参考值；并且在信号干扰比最大的支路所在小区(即最优小区)发生变更时，判断当前最优小区的下行发射是否处于关闭状态，如果是则指示开启当前最优小区的下行发射，并将当前的参考值作为该最优小区的初始下行码域发射功率，否则，维持当前最优小区的下行发射不变。

减法器，用于将各软切换支路的下行码域发射功率减去来自选择模块的参考值，以得到与该支路对应的差值。

比较模块，用于将来自减法器的差值与预设门限相比较，如果该差值大于预设门限，则指示下行发射开关模块关闭该差值所对应支路的下行发射。

下行发射开关模块，用于启动或关闭指定软切换支路的下行发射，具体是向指定软切换支路的基站发送下行链路的功率调整命令，如果是启动，功率调整命令中设置合适的下行码域发射功率，如果是关闭，功率调整命令中设置下行码域发射功率为零。

整个系统的运作详见第二到第四实施方式。

本发明第二实施方式在CDMA网络中控制软切换链路功率的方法如图2所示。

在步骤201中，预设门限值为0dB。

在步骤202中，基站控制器由监测模块周期测量上行接收的信号干扰比和下行码域发射功率，进行实时监测。例如当前测得有四条软切换支路，其中

支路一的上行接收的信号干扰比为2.0、下行码域发射功率为27dBm；

支路二的上行接收的信号干扰比为1.8、下行码域发射功率为25dBm；

支路三的上行接收的信号干扰比为1.6、下行码域发射功率为31dBm；

支路四的上行接收的信号干扰比为1.4、下行码域发射功率为30dBm。

在步骤203中，选择模块在监测的结果中，选择最大的信号干扰比所在的软切换支路的下行码域发射功率作为当前参考值。因此选择信号干扰比最大的支路一的下行码域发射功率27dBm为当前参考值。

在步骤204中，减法器将各软切换支路的下行码域发射功率减去当前的参考值，得到差值。支路一对应的差值为0dB，支路二的为-2dB，支路三的为4dB，支路四对应的为3dB。

在步骤205中，比较模块将差值和门限值进行比较，如果差值大于门限值，则转入步骤206，通过比较，支路三和支路四符合此条件；如果差值等于或小于门限值，则转入步骤207，通过比较，支路一和支路二符合此条件。

在步骤206中，下行发射开关模块关闭支路三和支路四的下行发射。充分、有效地利用了CDMA系统中的下行功率，使得用户终端在软切换的过程中，有效地降低下行干扰、降低小区的下行负载、提高系统性能。由于无线链路中上下行的多径传播具有对称性，也就是说，上行接收性能不是最优的软切换支路不会成为决定用户下行接收的关键支路，因此，关闭上行接收性能不是最优但下行码域发射功率偏大的软切换支路的下行发射，不但可以显著地降低用户终端的下行干扰，也不会对该用户终端的下行接收产生太大影响。

在步骤207中，下行发射开关模块对支路一和支路二不作动作。

其中，在整个软切换链路功率的控制过程当中，保持所有软切换支路的上行接收，使上行接收性能不受影响，同时保证能实时地监测到上行接收性能最优的支路，从而实现对下行链路的实时监控。

本发明第三实施方式在CDMA网络中控制软切换链路功率的方法如图3所示。

在步骤301中，预设门限值为20dB。

在步骤302中，基站控制器由监测模块通过事件触发机制对上行接收的信号干扰比和下行码域发射功率进行实时监测。同样监测到当前软切换有四条支路，并各支路的上行接收信号干扰比和下行发射功率的值与上例相同。

步骤303和步骤304与步骤203和步骤204相同，在此不做赘述。

在步骤305中，比较模块将差值和门限值进行比较，如果差值大于门限值，则转入步骤306，通过比较，没有支路符合此条件；如果差值等于或小于门限值，则转入步骤307，通过比较，支路一、支路二、支路三和支路四均符合此条件。

在步骤306中，下行发射开关模块关闭支路的下行发射，实际没有符合本条件的支路。

在步骤307中，下行发射开关模块对支路一到支路四均不作动作。

本发明第四实施方式在CDMA网络中控制软切换链路功率的方法如图4所示。

在步骤401中，预设门限值为3dB。

步骤402同步骤202，也同样监测到当前软切换有四条支路，并各支路的上行接收信号干扰比和下行发射功率的值与上例相同。

步骤403和步骤404与步骤203和步骤204相同，在此不做赘述。

在步骤405中，比较模块将差值和门限值进行比较，如果差值大于门限值，则转入步骤406，通过比较，支路三符合此条件；如果差值等于或小于门限值，则转入步骤407，通过比较，支路一、支路二和支路四符合此条件。

在步骤406中，下行发射开关模块关闭支路三的下行发射。

在步骤407中，下行发射开关模块对支路一、支路二和支路四不作动作。

在执行上述第二到第四实施方式时，如果信号干扰比最大的支路所在小区(即最优小区)发生变更，则按图5所示的第五实施方式处理。

在步骤501中，在小区切换后，检测各软切换支路的最大信号干扰比和下行码域发射情况。

此后进入步骤502，判断信号干扰比最大的支路的下行发射是否处于关闭状态，如果是转入步骤503；否则结束本流程。

在步骤503中，开启该支路的下行码域发射。

此后进入步骤504，根据当前参考值设定该支路的初始下行码域发射功率。

此后，继续根据上述第二到第四实施方式的方法对各个软切换链路进行功率控制。

第五实施方式中相对于第二到第四实施例增加了对小区切换后最优小区发生变化的应对处理，其关键在于，如果切换后的最优小区下行码域发射处于关闭状态，则将其打开。从而使本发明所适用的情况更为广泛。

本发明可以广泛应用于基于CDMA技术的如宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access，简称“WCDMA”)、CDMA2000、时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)、或窄带CDMA等3G网络中。在这些3G网络中，基站控制器即为无线网络控制器。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，其特征在于，包含以下步骤：

A基站控制器实时监测用户终端各软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收信号干扰比，并选择最大的所述信号干扰比所在支路的下行码域发射功率为参考值；

B如果所述软切换支路的下行码域发射功率与所述参考值的差值高于预设门限，则关闭该下行码域发射功率与所述参考值的差值高于预设门限的支路的下行发射，保持该下行码域发射功率与所述参考值的差值高于预设门限的支路的上行接收。

2.根据权利要求1所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，其特征在于，还包含以下步骤：

C当所述信号干扰比最大的支路所在小区发生变更时，如果变更后最大所述信号干扰比所在支路的下行发射处于关闭状态，则开启该最大信号干扰比所在的支路的下行发射，将所述参考值作为该最大信号干扰比所在的支路的初始下行码域发射功率。

3.根据权利要求1或2所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，其特征在于，在所述步骤A中，基站控制器通过周期测量或事件触发机制获取所述下行码域发射功率。

4.根据权利要求1或2所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，其特征在于，在所述步骤A中，基站控制器通过周期测量或事件触发机制获取所述上行接收的信号干扰比。

5.根据权利要求1或2所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述预设门限的范围在0至20dB之间。

6.根据权利要求1或2所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的方法，其特征在于，所述用户终端包含以下之一：

手机、带有码分多址接入模块的个人数字助理、或带有码分多址接入模块的笔记本电脑。

7.一种码分多址网络中控制软切换链路功率的系统，其特征在于，包含：

下行发射开关模块，用于启动或关闭指定软切换支路的下行发射；

监测模块，用于实时监测用户终端各软切换支路的下行码域发射功率以及上行接收信号干扰比；

选择模块，用于从所述监测模块测量结果中选择最大的信号干扰比所在支路的下行码域发射功率为参考值；

减法器，用于将各所述软切换支路的下行码域发射功率减去来自所述选择模块的参考值，以得到与各软切换支路对应的差值；

比较模块，用于将来自所述减法器的差值与预设门限相比较，如果该差值大于预设门限，则指示所述下行发射开关模块关闭该差值所对应支路的下行发射。

8.根据权利要求7所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的系统，其特征在于，所述选择模块还用于在所述信号干扰比最大的支路所在小区发生变更时，如果变更后最大所述信号干扰比所在支路的下行发射处于关闭状态，则指示所述下行发射开关模块启动该最大信号干扰比所在的支路的下行发射，并将所述参考值作为该最大信号干扰比所在的支路的初始下行码域发射功率。

9.根据权利要求7或8所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的系统，其特征在于，所述码分多址网络是以下之一：

宽带码分多址、码分多址2000、时分同步码分多址、或窄带码分多址。

10.根据权利要求9所述的码分多址网络中控制软切换链路功率的系统，其特征在于，所述系统位于基站控制器中；

当所述码分多址网络为宽带码分多址时，所述基站控制器为无线网络控制器。

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