CN101072056B - 码分多址通信系统中的功率控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种码分多址通信系统中的功率控制方法和装置，用于设置该通信系统中下行内环的功率控制模式。该方法包括：通信质量信息获取步骤，获取所述码分多址通信系统中的通信质量信息；以及功率控制模式设置步骤，根据获得的所述通信质量信息设置所述功率控制模式。本发明的功率控制方法和装置非常简单，并且很实用，利用现有的协议就可以达到设置的目的，并能较好地选用内环功率控制的模式。

Description

码分多址通信系统中的功率控制方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的功率控制，尤其涉及一种码分多址通信系统中的功率控制方法和装置。 

背景技术

码分多址(Code Division Multiple Access，以下简称CDMA)通信系统是一个自干扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，不同用户在同一时间内码分复用，码间的干扰非常严重，信道衰落和多径干扰对系统容量的制约更加明显。功率控制技术能够比较好地解决以上问题，使系统既能维护高质量通信，又不对其它用户产生干扰，在CDMA通信系统中是非常重要的关键技术之一。 

在CDMA系统中，由于采用了快速闭环功率控制，极大地提高了系统性能。在上行，移动台估计接收到的信干比，并把它与目标信干比相比较，如果得到的信干比高于目标值，就向基站发送降功率的命令，如果得到的信干比低于目标值，就向基站发送升功率的命令。 

在3GPP(the 3rd Generation Partnership Project，第3代(通讯)伙伴计划)协议中对于下行功率控制(Downlink Power Control简称DPC)规定了两种模式，一种是单时隙发射功率控制(Single TPC，以下称为模式1)，另一种是三个时隙发射功率控制(TPC triplet insoft，以下称为模式2)。模式1表示用户设备(UE)每个时隙发送一个发射功率控制(TPC)命令，基站侧根据发射功率控制命令每个时隙调整发射功率；模式2表示用户设备在3个时隙发送同一个TPC命令，基站侧则每3个时隙根据TPC命令调整一次发射功率。

两种模式进行比较，模式1进行下行内环的频率比较快，当移动通信环境比较恶劣，信道衰落比较快时，此时信道需要快速的增加或减小发射功率，采用模式1可以使发射功率很快收敛到满足服务质量的发射功率；模式2相对来讲，其闭环功率控制调整的频率比较慢，因此当移动通信环境比较好，信道衰落比较慢或者信道几乎没有衰落，它在比较长的一段时间里即使不改变其发射功率其误码率也能满足要求，并且测量的信干比在目标信干比的附近变化的特别小，此时可采用模式2。 

用户设备在移动过程中，无线环境差异较大，始终以模式1或者模式2来进行下行内环功率控制就不能较好地适应环境的变化。因此，这就要求能够根据实际情况来适当调整下行内环功率控制模式。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种码分多址通信系统中的功率控制方法和装置，用于克服由于现有技术的局限和缺陷而造成的码分多址通信系统中存在的不能较好地适应环境的变化问题，从而依据通信的质量情况，较好地选用下行内环功率控制的模式。 

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种码分多址通信系统中的功率控制方法，用于设置所述通信系统中下行内环的功率控制模式。该方法包括：通信质量信息获取步骤，获取码分多址通信系统中的通信质量信息；以及功率控制模式设置步骤， 根据获取的通信质量信息设置功率控制模式，其中，所述功率控制模式包括：单时隙发射功率控制、三个时隙发射功率控制。 

功率控制模式设置步骤可以包括在业务建立时对功率控制模式进行的初始设置和在业务保持过程中对功率控制模式进行的动态调整。 

初始设置步骤包括：步骤S202，根据接收到的服务质量参数的业务类型来判断所述业务是否包含实时业务，如果是，执行步骤S204，否则执行步骤S206；步骤S204，将所述功率控制模式设置为第一模式，执行步骤S208；步骤S206，将功率控制模式设置为第二模式；以及步骤S208，启动定时器。 

上述功率控制模式设置步骤中的第一模式为单时隙发射功率控制，第二模式为三个时隙发射功率控制。 

上述通信质量信息获取步骤获取的通信质量信息包括下行链路质量信息，并且，下行链路质量信息是根据通信系统中用户设备的质量测量结果来确定的。 

用户设备的质量测量包括：通信系统中的无线网络控制器向所述用户设备发送质量测量控制消息，要求所述用户设备进行质量测量；以及所述用户设备响应所述测量控制消息向所述无线网络控制器上报质量测量结果。 

在上述用户设备的质量测量过程中，无线网络控制器还要求所述用户设备上报误块率。 

在上述用户设备的质量测量过程中，上报质量测量结果的方式为周期上报和事件上报中的一种。上报质量测量结果的方式为周期 上报时，所述无线网络控制器将所述质量测量结果与门限进行比较，并根据比较结果将其转换为事件。 

在上述用户设备的质量测量过程中，用户设备监测到满足5a事件的条件时进行上报，在上报之后，在触发后的悬滞个循环冗余码内，即使再次满足5a事件的条件也不进行上报。 

此外，根据本发明的码分多址通信系统中的功率控制方法中的动态调整步骤包括：当接收到5a事件测量报告时，将功率控制模式设置为第一模式；然后设置定时器；以及，当定时器超过预定时间且没有再接收到5a事件报告时，将功率控制模式设置为第二模式。 

定时器的初始时长设置成时隙的倍数，后续根据质量测量报告中上报的误块率与上行外环功率控制中的误块率目标值的相对接近程度来对定时器的时长进行调整。相对接近程度根据以下公式进行计算： 

[0019] abs(BLER-BLERtarget)/BLERtarget，其中，abs表示绝对值，BLER表示误块率，BLERtarget表示误块率目标值。 

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种码分多址通信系统中的功率控制装置，用于设置所述通信系统中下行内环的功率控制模式。该功率控制装置包括：通信质量信息获取单元，用于获取码分多址通信系统中的通信质量信息；以及功率控制模式设置单元，用于根据通信质量信息设置功率控制模式，其中，所述功率控制模式包括：单时隙发射功率控制、三个时隙发射功率控制。 

其中，通信质量信息包括业务初始建立时的服务质量信息和业务保持过程中的下行链路质量信息中的至少一种。 

根据本发明的功率控制装置中的功率控制模式设置单元可以包括实时业务判断单元，用于根据接收到的服务质量参数的业务类型来判断业务是否包含实时业务；第一功率控制模式设置单元，用于当实时业务判断单元判断出所述业务包含实时业务时，将功率控制模式设置为第一模式，然后启动一定时器；第二功率控制模式设置单元，用于当实时业务判断单元判断业务不包含实时业务时，将功率控制模式设置为第二模式。 

此外，该功率控制装置中的功率控制模式设置单元也可以包括：第一功率控制模式设置单元，当接收到业务保持过程中表示下行链路质量信息的5a事件测量报告时，将功率控制模式设置为第一模式；定时器设置单元，用于在将功率控制模式设置为第一模式之后设置定时器；以及第二功率控制模式设置单元，当定时器超过预定时间且没有再接收到5a事件报告时，将功率控制模式设置为第二模式。 

上述的第一模式可以是单时隙发射功率控制，所述第二模式可以是三个时隙发射功率控制。 

通过上述技术方案提供的本发明的方法和装置非常简单，并且很实用，利用现有的协议就可以达到设置的目的。可以实现依据服务质量信息和下行链路的质量情况，较好地选用内环功率控制的模式。在信道质量较差时，可以较快地调整下行发射功率，较好地保证用户的服务质量(简称Qos)要求；当信道质量较好时，能够减慢调整频率，在保证业务质量的前提下避免频繁调整下行发射功率。 

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的 限制。通过参考附图，本发明的特征和优点将变的更加明显，在附图中： 

图1示出了根据本发明的码分多址通信系统中的功率控制方法的流程图； 

图2示出了根据本发明的业务建立时的功率控制模式初始设置流程图； 

图3示出了根据本发明的业务保持过程中的功率控制模式动态调整流程图； 

图4示出了根据本发明的码分多址通信系统中的无线网络控制器与用户设备之间的质量测量控制示意图； 

图5示出了根据本发明的用户设备进行质量上报的示意图； 

图6A示出了动态调整功率控制模式过程中的接收到5a事件时的处理的流程图； 

图6B示出了动态调整功率控制模式过程中对定时器到期的处理的流程图；以及 

图7示出了根据本发明的功率控制装置的方框图。 

具体实施方式

现在结合附图对本发明的具体实施例进行说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。 

图1是根据本发明的CDMA通信系统中的功率控制方法的流程图。如图1所示，CDMA通信系统中的功率控制方法用于设置所述通信系统中下行内环的功率控制模式，该方法包括以下步骤： 

通信质量信息获取步骤S102，获取CDMA通信系统中的通信质量信息；以及 

功率控制模式设置步骤S104，根据所获取的通信质量信息设置所述功率控制模式。 

其中，功率控制模式设置步骤S104可包括至少以下步骤之一： 

初始设置步骤，在业务建立时对功率控制模式进行设置；以及 

动态调整步骤，在业务保持过程中对功率控制模式进行动态调整。 

以下对初始设置步骤进行具体说明。 

通信系统中的业务建立时的初始设置可以依据业务的服务质量(简称Qos)信息进行。 

在第三代CDMA通信系统中存在着多种业务，有语音业务、可视电话、流媒体下载、网页浏览、视频点播、收发邮件、文件下载等，这些业务对时延的要求各不相同。根据业务对时延的敏感性，将业务基本分为两类：实时业务和非实时业务。由于业务本身的特点，实时业务对掉话主观感受非常明显，而对于非实时业务，即使掉话，业务也会自动重新建立，用户主观感受不明显。新业务建立时，如果该业务为实时业务，将下行功率控制模式(DPC Mode)设置模式1；否则设置为模式2。对于并发业务，如果存在实时业务，就将下行功率控制模式设置为模式1。 

图2是根据本发明的业务建立时的功率控制模式初始设置的流程图。如图2所示，初始设置具体包括以下步骤： 

步骤S202，判断业务是否包含实时业务，如果是，执行步骤S204，否则，执行步骤S206； 

步骤S204，将功率控制模式设置为模式1，执行步骤S208； 

步骤S206，将功率控制模式设置为模式2；以及 

步骤S208，启动定时器。 

其中，当新的业务建立时，在步骤S202中是根据业务指派请求中的Qos参数的业务类型traffic class来判断业务是实时业务还是非实时业务。 

以下说明业务保持过程中对下行功率控制模式的动态调整。 

业务保持过程的动态调整主要根据下行链路的质量，基本思想是：如果下行链路的质量较差，则希望能够快速进行内环功率控制，将下行功率控制模式调整为单时隙发射功率控制；如果下行链路质量较好，则可较小内环调整的频率，将下行功率控制模式设置为三个时隙发射功率控制。下行链路的质量以用户设备测量的专用传输信道(DCH)的质量测量来进行评估。在第三代合作伙伴项目组3GPP协议中对于用户设备的质量测量定义了一个5a事件，是指某个传输信道循环冗余码(CRC)指示错误的块数超过了给定的门限。 

图3示出了根据本发明的业务保持过程的功率控制模式动态调整流程图。动态调整包括以下步骤： 

步骤S302，当接收到5a事件测量报告时，将功率控制模式设置为模式1； 

步骤S304，设置定时器；以及 

步骤S306，当定时器超过预定时间且没有再接收到5a事件报告时，将功率控制模式设置为模式2。 

定时器的时长初始可以设置成时隙的倍数，后续可以根据质量报告中上报的误块率(BLER)与上行外环功率控制中涉及到的误块率目标值(BLERtarget)的相对接近程度来进行调整。其中，相对接近程度的具体可以按照公式(1)进行计算： 

abs(BLER-BLERtarget)/BLERtarget    (1)， 

其中，abs表示的是绝对值。 

图4示出了根据本发明的码分多址通信系统中的无线网络控制器与用户设备之间的质量测量控制示意图。如图4所示，本发明的用户设备的质量测量包括以下步骤： 

步骤S402，通信系统中的无线网络控制器向用户设备发送质量测量控制消息，要求用户设备进行质量测量； 

步骤S404，用户设备响应测量控制消息向无线网络控制器上报质量测量结果。 

其中，在步骤S402中，用户设备处于专用状态，并且，无线网络控制器同时还要求用户设备上报误块率。 

质量测量结果的上报方式可以是周期上报或事件上报，如果为周期上报，无线网络控制器需要将测量结果与门限进行比较，自行转换为事件。 

在上述步骤S404中，当满足上报条件时，用户设备发送质量测量报告。 

图5示出了根据本发明的用户设备进行质量上报测量结果的示意图。如图5所示，当质量测量控制消息中配置以事件方式进行上报，那么用户设备在预先给定的滑窗内监测到满足5a事件的条件时，即，传输信道循环冗余码(CRC)指示错误的块数超过了给定的门限，则向无线网络控制器(RNC)发送测量报告，同时在发送测量报告之后，在触发后的悬滞(Pending after trigger)个CRC内即使再次满足5a事件也不进行上报。 

图6A示出了动态调整功率控制模式过程中接收到5a事件时处理的流程图。如图6A所示，该处理流程包括以下步骤： 

步骤S302-2，接收到5a事件测量报告后，判断功率控制模式是否为模式2，如果是，则执行步骤S302-4，否则，执行步骤S302-6； 

步骤S302-4，将功率控制模式设置为模式1，然后执行步骤S302-6； 

步骤S302-6，如果根据上述公式(1)的进行的计算结果小于0.1，执行步骤S302-8，否则，执行步骤S302-10； 

步骤S302-8，保持定时器时长，执行步骤S302-16； 

步骤S302-10，如果计算结果在0.1与.05之间，执行步骤S302-12，如果计算结果大于0.5，执行步骤S302-14； 

步骤S302-12，将定时器时长增加一个时隙，执行S302-16； 

步骤S302-14，将定时器时长增加两个时隙，执行步骤S302-16；以及 

步骤S302-16，重新启动所述定时器。 

本领域的技术人员可以理解，上述的关于定时器初始时的设置以及后续动态调整并不一定按照上述方法阐述的数值，可以根据实际情况来灵活选取。 

图6B示出了动态调整功率控制模式过程中对定时器到期的处理的流程图。如图6B所示，该处理流程包括以下步骤： 

步骤S306-2，判断定时器是否到期，如果到期，执行步骤S306-4，否则，执行步骤S306-6； 

步骤S306-4，将功率控制模式设置为模式2；以及 

步骤S306-6，等待定时器超时。 

图7示出了根据本发明的功率控制装置的方框图。如图7所示，本发明的码分多址通信系统中的功率控制装置是用于设置所述通信系统中下行内环的功率控制模式。 

该功率控制装置包括通信质量信息获取单元702和功率控制模式设置单元704。 

其中，通信质量信息获取单元702用于获取码分多址通信系统中的通信质量信息，功率控制模式设置单元704用于根据通信质量信息设置功率控制模式。 

另外，通信质量信息包括业务初始建立时的服务质量(Qos)信息和业务保持过程种的下行链路质量信息。 

并且，其中的功率控制模式设置单元704包括：第一功率控制模式设置单元，当接收到5a事件测量报告时，将功率控制模式设置为模式1；定时器设置单元，用于在将功率控制模式设置为模式1后设置定时器；以及第二功率控制模式设置单元，当定时器超过预定时间且没有再接收到5a事件报告时，将功率控制模式设置为模式2。 

通过本发明的以上技术方案，提供了CDMA通信系统中设置下行内环功率控制模式的方法和装置，包括在业务建立时的初始设置与在通话过程中的动态调整。在业务初始建立时，依据业务的Qos特性，实时业务采用每个时隙调整的模式，非实时业务采用每三个时隙调整的模式。动态调整主要依据下行传输信道的质量，当信道质量较好时，可以设置每三个时隙调整，减小调整频度；当信道质量较差时，设置每个时隙调整，增大调整频度。同时信道质量好坏的评估时长还可以根据用户设备上报的BLER与系统用于外环功率控制的BLERtarget的相对差值动态变化，能够更好地提高闭环功控的效果。 

需要说明的是，以上本发明的实施例中只是示例性地给出了功率控制模式为单时隙发射功率控制和三个时隙发射功率控制的情况，显然，本领域的技术人员可以理解，也可以根据需要设置成其他间隔的发射功率控制。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种码分多址通信系统中的功率控制方法，用于设置所述通信系统中下行内环的功率控制模式，其特征在于，所述方法包括：

通信质量信息获取步骤S102，获取所述码分多址通信系统中的通信质量信息；以及

功率控制模式设置步骤S104，根据获得的所述通信质量信息在业务保持过程中对功率控制模式进行动态调整，所述功率控制模式包括：单时隙发射功率控制、三个时隙发射功率控制，其中，所述动态调整步骤包括：步骤S302，当接收到表示下行链路质量的5a事件测量报告时，将所述功率控制模式设置为第一模式；步骤S304，设置定时器；以及步骤S306，当所述定时器超过预定时间且没有再接收到所述5a事件报告时，将所述功率控制模式设置为第二模式，其中，所述第一模式为单时隙发射功率控制，所述第二模式为三个时隙发射功率控制。

2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述功率控制模式设置步骤S104还包括：

初始设置步骤，在业务建立时对所述功率控制模式进行设置。

3.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于，所述初始设置步骤包括：

步骤S202，根据接收到的服务质量参数的业务类型来判断所述业务是否包含实时业务，如果是，执行步骤S204，否则，执行步骤S206；

步骤S204，将所述功率控制模式设置为第一模式，执行步骤S208；

步骤S206，将所述功率控制模式设置为第二模式；以及步骤S208，启动定时器。

4.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，将所述定时器的初始时长设置成时隙的倍数，后续根据所述测量报告中上报的误块率与上行外环功率控制中的误块率目标值的相对接近程度来对所述定时器的时长进行调整。

5.根据权利要求4所述的功率控制方法，其特征在于，所述相对接近程度根据以下公式进行计算：

abs(BLER-BLERtarget)/BLERtarget，

其中，abs表示绝对值，BLER表示所述误块率，BLERtarget表示所述误块率目标值。

6.根据权利要求5所述的功率控制方法，其特征在于，所述步骤S302包括：

步骤S302-2，接收到所述5a事件测量报告后，判断所述功率控制模式是否为第二模式，如果是，则执行步骤S302-4，否则，执行步骤S302-6；

步骤S302-4，将所述功率控制模式设置为第一模式，然后执行步骤S302-6；

步骤S302-6，如果根据所述公式的计算结果小于0.1，执行步骤S302-8，否则，执行步骤S302-10；

步骤S302-8，保持所述定时器时长，执行步骤S302-16；

步骤S302-10，如果所述计算结果在0.1与0.5之间，执行步骤S302-12，如果所述计算结果大于0.5，执行步骤S302-14；

步骤S302-12，将所述定时器时长增加一个时隙，执行步骤S302-16；

步骤S302-14，将所述定时器时长增加两个时隙，执行步骤S302-16；以及

步骤S302-16，重新启动所述定时器。

7.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述步骤S306包括：

步骤S306-2，判断所述定时器是否到期，如果到期，执行步骤S306-4，否则，执行步骤S306-6；

步骤S306-4，将所述功率控制模式设置为所述第二模式；以及

步骤S306-6，等待定时器超时。

8.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述表示下行链路质量信息的5a事件测量报告是根据所述通信系统中用户设备的质量测量结果来确定的，其中，所述用户设备的质量测量包括：

步骤S402，所述通信系统中的无线网络控制器向所述用户设备发送质量测量控制消息，要求所述用户设备进行质量测量并上报测量结果；以及

步骤S404，所述用户设备监测到满足5a事件的条件时进行上报，在所述上报之后，在触发后的悬滞个循环冗余码内，即使再次满足所述5a事件的条件也不进行上报，响应所述测量控制消息向所述无线网络控制器上报质量测量结果，

其中，所述上报质量测量结果的方式为周期上报或事件上报，当为周期上报时，所述无线网络控制器将所述质量测量结果与门限进行比较，并根据比较结果将其转换为事件。

9.一种码分多址通信系统中的功率控制装置，用于设置所述通信系统中下行内环的功率控制模式，其特征在于，所述装置包括：

通信质量信息获取单元，用于获取所述码分多址通信系统中的通信质量信息；以及

功率控制模式设置单元，用于根据所述通信质量信息设置所述功率控制模式，其中，所述功率控制模式包括：单时隙发射功率控制、三个时隙发射功率控制，所述功率控制模式设置单元包括：第一功率控制模式设置单元，用于当接收到业务保持过程中表示下行链路质量的5a事件测量报告时，将所述功率控制模式设置为第一模式；定时器设置单元，用于在将所述功率控制模式设置为第一模式之后设置定时器；以及第二功率控制模式设置单元，当所述定时器超过预定时间且没有再接收到所述5a事件报告时，将所述功率控制模式设置为第二模式，其中，所述第一模式为单时隙发射功率控制，所述第二模式为三个时隙发射功率控制。

10.根据权利要求9所述的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制模式设置单元还包括：

实时业务判断单元，用于根据接收到的服务质量参数的业务类型来判断所述业务是否包含实时业务；

第一功率控制模式设置单元，用于当所述实时业务判断单元判断出所述业务包含实时业务时，将所述功率控制模式设置为第一模式，然后启动一定时器；

第二功率控制模式设置单元，用于当所述实时业务判断单元判断所述业务不包含实时业务时，将所述功率控制模式设置为第二模式。

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