CN1115555A - 在cdma系统中传输功率控制方法及使用该方法的移动站 - Google Patents

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Abstract

一种在CDMA中的传输功率控制方法，能够在软切换期间通过实现高精度的传输功率控制减少传输功率而增加用户数的容量。在软切换期间，移动站通过比较从旧基站来的传输功率控制比特与从新基站来的传输功率控制比特，和选择表明移动站的较低传输功率的传输功率控制比特，来确定其传输功率。另外，通过比较从旧基站接收的SIR与从新基站接收的SIR，和选择较大的接收SIR，该移动站确定该基站的传输功率控制比特。这使它能够减少传输功率和增加用户数的容量。

Description

在CDMA系统中传输功率控制方法及 使用该方法的移动站
本发明涉及使用CDMA(码分多址)系统的无线通信的传输功率控制方法以及使用这种方法的移动站。
在CDMA系统中，传输功率控制是一个基本的技术。这是因为从移动站发送的和由网孔内的基站接收的信号的SIR(信噪比)在该基站必须保持彼此相等，以防止在用户数量方面的容量减少。另外，从该基站发送的和由移动站接收的信号的SIR也必须相等。
CDMA系统可使用称为软切换的特征信道传移方法。软切换的特征在于：在旧的基站终止通信之前以一个新的基站开始通信。特别是，移动站以相同的码及相同的频率、以不同的码及相同的频率、以相同的码及不同的频率或者以不同的码及不同的频率同时发送信号到旧的基站和新的基站，和根据从两个基站独立地接收的接收信号功率从旧基站向新基站转移通信。因此，软切换是减少移动站及基站传输功率的有效方法。
图1示意地表示软切换。在图1中，标记BS1表示旧的基站，BS2表示新的基站，和PS1表示发送信号到两个基站BS1及BS2的移动站。在这种情况下，当使用相同码和相同频率时，该移动站发送一个电波，而当使用不同码和不同频率时发送两个电波。另一方面，基站BS1和BS2发送相同内容的独立信号到移动站PS1。在这个图中，该移动站PS1将它与旧基站BS1的通信转移为与新基站BS2的通信。
图2表示在软切换期间常规的传输功率控制方法。当如图1中所示的在链接到基站BS1的网孔中的移动站PS1运动时，它开始从旧基站BS1向新基站BS2软切换。更具体地讲，移动站PS1在该高位(perch)信道中检测从旧基站BS1接收功率的减少，和开始软切换到一个新基站，该新基站具有向移动站PS1提供在相邻网孔中间具有最高接收功率的一个高位信道。在这里，高位信道是指移动站选择一个新基站时使用的信道。每个基站通过其高位信道发送。该移动站测量通过各个基站的高位信道发送的接收功率，并且开始改变到给该移动站提供最大的接收功率的基站。因此该移动站选择提供最大接收功率的新基站。在软切换期间，由开环控制进行传输功率控制。图2表示了这个情况。在步骤S1，移动站BS1测量从基站BS1和BS2来的接收功率电平，和在步骤S2在接收功率电平的基础上独立地控制到基站BS1和BS2的传输功率电平。另一方面，在步骤S3和S4，基站BS1和BS2分别地测量从该移动站来的接收功率电平，和在步骤S5及S6独立地控制到移动站PS1的传输功率电平。
因此，开环传输功率控制用在常规的软切换中。结果，在正向(从基站到移动站)信道与反向(从移动站到基站)信道之间很少相关的情况下，不能取得高精度的传输功率控制。这就出现一个问题，即用户数量方面的容量减少了。
因此，本发明的目的是在CDMA系统中，提供传输功率控制方法，和使用该方法的移动站，通过实施高精度、功率减少的传输功率控制，可增加用户数量的容量。
在本发明的第一方面，提供在软切换期间的传输功率控制方法，该软切换在CDMA(码分多址)系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，该传输功率控制方法包括步骤：
在该移动站，从旧基站发送的接收信号中提取表明该移动站传输功率的第一传输功率控制比特；
在该移动站，从新基站发送的接收信号中提取表明该移动站传输功率的第二传输功率控制比特；
在该移动站，由第一传输功率控制比特指明的传输功率与由第二传输功率控制比特指明的传输功率进行比较；
在该移动站，选择第一传输功率控制比特和第二传输功率控制比特之一，所选的传输功率控制比特指明较低的传输功率；和
在该移动站，根据所选的传输功率控制比特控制该移动站的传输功率。
在这里，该移动站使用相同扩频码与相同传输频率、不同扩频码与相同传输频率、相同扩频码与不同传输频率、和不同扩频码与不同传输频率的组合之一可执行旧基站和新基站的软切换。
在本发明的第二方面，提供在软切换期间的传输功率控制方法，该软切换在CDMA(码分多址)系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，该传输功率控制方法包括步骤：
在该移动站，测量从该旧基站来的接收信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)；
在该移动站，测量从该新基站来的接收信号对干扰的第二SIR；
在该移动站，第一SIR与第二SIR进行比较；
在该移动站，选择第一SIR和第二SIR之一，所选的SIR大于另一个SIR；
在该移动站，根据所选的SIR决定传输功率控制比特，以便确定该旧基站和该新基站的传输功率；和
从该移动站发送该传输功率控制比特到该旧基站和该新基站。
传输功率控制方法可进一步包括步骤：
在该移动站，测量从旧基站来的接收信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)；
在该移动站，测量从新基站来的接收信号对干扰的第二SIR；
在该移动站，第一SIR与第二SIR进行比较；
在该移动站，选择第一SIR和第二SIR之一，所选的SIR大于另一个SIR；
在该移动站，根据所选的SIR决定第三传输功率控制比特，以便确定旧基站和新基站的传输功率；和
根据所选的传输功率控制比特，以所控制的传输功率从该移动站发送第三传输功率控制比特到旧基站和新基站。
在本发明的第三方面，提供在软切换期间移动站执行传输功率控制，该软切换在CDMA系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，该移动站包括：
从旧基站发送的接收信号中提取表明该移动站传输功率的第一传输功率控制比特的装置；
从新基站发送的接收信号中提取表明该移动站传输功率的第二传输功率控制比特的装置；
用于比较以第一传输功率控制比特表明的传输功率与以第二传输功率控制比特表明的传输功率的装置；
用于选择第一传输功率控制比特和第二传输功率控制比特之一的装置，所选的传输功率控制比特表明较低的传输功率；和
根据所选的传输功率控制比特控制该移动站的传输功率。
在本发明的第四方面，提供在软切换期间移动站执行传输功率控制，该软切换在CDMA系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，该移动站包括：
测量从旧基站接收的信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)的装置；
测量从新基站接收的信号的干扰的第二SIR的装置；
比较一SIR与第二SIR的装置；
选择第一SIR和第二SIR之一的装置；所选的SIR大于另一个SIR；
根据所选的SIR决定传输功率控制比特的装置，用于确定旧基站和新基站的传输功率；和
从该移动站发送该传输功率控制比特到旧基站和新基站。
该移动站可进一步包括：
用于测量从旧基站接收的信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)的装置；
用于测量从新基站接收的信号对干扰的第二SIR的装置；
用于比较第一SIR与第二SIR的装置；
用于选择第一SIR与第二SIR之一的装置，所选的SIR大于另一个SIR；
根据所选的SIR决定第三传输功率控制比特的装置，用于确定旧基站和新基站的传输功率；和
根据所选的传输功率控制比特以控制的传输功率从该移动站发送与第三传输功率控制比特到旧基站和新基站的装置。
按照本发明，在软切换期间通过比较旧基站来的传输功率控制比特与从新基站来的传输功率控制比特并且选择指示该移动站的较低传输功率的传输功率控制比特，该移动站确定其传输功率。另外，通过比较从旧基站接收的SIR与从新基站接收的SIR和选择较大的接收的SIR，该移动站确定在软切换期间该基站的传输功率控制比特。这使它能够减少该基站的传输功率并且增加用户数量的容量。
从下面结合附图的实施例的叙述中，本发明的上述及其它目的、效果、特性和优点将更清楚了。
图1是表示普通软切换的示意图；
图2是表示常规的传输功率控制方法的图；
图3是表示根据本发明的第一传输功率控制方法的图；
图4是表示根据本发明的第二传输功率控制方法的图；
图5是表示根据本发明的第三传输功率控制方法的图；和
图6A和6B是表示应用根据本发明的第三传输功率控制方法的移动站实施例的方框图。
现在参照附图叙述本发明。
图3表示根据本发明的第一方法。当该移动站PS1对于基站BS1和BS2执行软切换时，该移动站根据从这些基站BS1和BS2发送的传输功率控制比特确定其到基站BS1和BS2的传输功率电平，因而执行闭环传输功率控制。
更具体地讲，在步骤S11，该移动站比较基站BS1来的传输功率控制比特与基站BS2来的传输功率控制比特。由于基站BS1来的传输功率控制比特与基站BS2来的传输功率控制比特是互相独立的，这些比特的值可以互相不同。在这样的情况下，在步骤S12，该移动站PS1根据指示较低传输功率的传输功率控制比特确定它到移动站PS1的传输功率。
因此，根据本发明，当移动站PS1从旧基站BS1移动到新基站BS2时，根据从具有比另一基站更大接收的SIR的基站发送的传输功率控制比特执行该移动站的传输功率控制。结果，在旧基站BS1的接收SIR迅速地减少，而且旧基站BS1和移动站之间的信道断开了。这使它能在短时间内完成软切换，并且也减少传输功率。这样取得的移动站PS1的传输功率的减少使它能够减少对其它网孔的干扰，因此增加用户数量的容量。
图4表示根据本发明的第二方法。当移动站PS1执行对于基站BS1和BS2的软切换时，根据从该移动站发送的该基站的传输功率控制比特，基站BS1和BS2确定它们到移动站PS1的传输功率电平，因而执行如图3的情况那样的闭环传输功率控制。
下面叙述移动站PS1确定该基站的传输功率控制比特。该传输功率控制比特用于确定基站BS1和BS2的传输功率。由于基站BS1和BS2发送独立的电波到移动站PS1，在该移动站的接收SIR互相不同。考虑这个情况，如图4中所示的那样确定该基站的传输功率控制比特。
在图4中，在步骤S21移动站PS1测量旧基站BS1来的接收的SIR和新基站BS2来的接收的SIR。接着，在步骤S22移动站比较这两个SIR，并且在步骤S23根据具有较大值的SIR确定基站的传输功率控制比特。
因此，根据本发明，当移动站PS1从旧基站BS1移动到新基站BS2时，移动站PS1根据在该移动站较大的接收SIR确定该基站的传输功率控制比特。结果，从旧基站BS1接收的SIR迅速减少，而且旧基站BS1和移动站PS1之间的信道断开了。这使它能在短时间内完成软切换，并且也减少传输功率。这样取得的基站传输功率的减少使它能够防止该基站成为其它网孔的干扰源，因此，增加了用户数量的容量。
图5表示根据本发明的第三方法，它通常用于实际的传输功率控制。在图5中，如在图3中那样，在步骤S11和S12确定移动站PS1的传输功率，而且如图4中那样，在步骤S21—S23确定基站的传输功率控制比特，它被用于确定基站BS1和BS2的传输功率。
图6A和6B是表示按照本发明的移动站PS1实施例的方框图。在图6A和6B中，标号10表示天线，标号11表示双工器，标号12表示射频(RF)接收机，标号13和13′表示解扩频器，标号14和14′表示解调器，标号15表示传输功率控制(TPC)比特提取器，标号16表示传输功率控制比特选择器，标号17表示传输功率控制器，标号18和18′表示在解扩频器13和13′中的所需要波接收功率检测器，标号19和19′表示在解扩频器13和13′中的干扰波接收功率检测器，标号20和20′表示SIR计算器，标号21表示SIR选择器，标号22表示传输功率控制比特判定部分，标号23表示信号发生器，标号24表示调制器，标号25表示扩频器，和标号26表示RF发射机。
下面对照图6A和6B叙述该移动站的工作。从基站BS1和BS2发送的扩频信号由天线10接收。所接收的信号经过双工器11输入到RF接收机12。
在RF接收机12中，所接收的信号通过一个带通滤波器(BPF)去除通带之外的分量，并且由一个放大器放大。已放大的信号由一个本机振荡产生的信号下变频为中频(IF)信号。IF信号通过一个带通滤波器，而其电平由一个自动增益控制电路(AGC)校正为一个合适的信号电平。该AGC的输出进行准相干检测，并且变频为基带信号。该基带信号通过一个低通滤波器(LPF)，进行模数(A/D)变换，并且以数字信号输出。
从RF接收机输出的数字信号由解扩频器13和13′进行解扩，并且作为类似于在基站BS1和BS2产生的信号的窄带已调信号输出。该已调信号由解调器14和14′解调。
解调器14和14′的输出加到传输功率控制比特提取器15，提取器15从解调的信号中提取从基站BS1和BS2发送的传输功率控制比特。所提取的传输功率控制比特由TPC选择器进行比较，当两个TPC比特不同时，选择表明移动站的较小传输功率的TPC比特。所选的TPC比特加到传输功率控制器17，该传输功率控制器17根据所选的传输功率控制比特确定该移动站的传输功率，并且给RF发射机26提供传输功率控制信息。
另一方面，解扩频器13和13′中的所需要的波接收功率检测器18与18′和干扰波接收功率检测器19与19′分别检测从基站BS1和BS2来的所需要的波接收功率和从基站来的对于所需要的接收波的干扰波接收功率。在检测的所需要的波接收功率和干扰波接收功率的基础上，SIR计算器20和20′得到了分别从基站BS1和BS2发送的信号的接收SIR。SIR选择器21比较这两个接收的SIR并且选择其值大于另一个SIR值的接收的SIR。
传输功率控制比特判定部分22将所选的接收SIR与预定的基准SIR比较，并且产生一个传输功率控制比特，当接收的SIR小于该基准SIR时，它命令增加基站的传输功率，或者产生一个传输功率控制比特，当接收的SIR大于该基准SIR时命令减少该传输功率；和提供该传输功率控制比特到信号发生器23。
信号发生器23形成一个待发送的帧，它包括从传输功率控制比特判定部分22所提供的传输功率控制比特，并且作为一个发送信号将它提供给调制器24。该发送的信号由调制器24进行调制、由扩频器25进行扩频并且提供给RF发射机26。由RF发射机26变频为IF、再变频为RF频带的该发送信号根据从传输功率控制器16输出的控制信息以该传输功率发送。
本发明已对一个实施例详细地叙述了，本领域的普通技术人员从前面的叙述中已清楚了：可以进行改变和修改而在其广义上不脱离本发明，因此，本发明在所附的权利要求书中覆盖了落入本发明的真正精神内的所有这样的改变和修改。

Claims (12)

1.一种在软切换期间的传输功率控制方法，该软切换在CDMA(码分多址)系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，所述的传输功率控制方法包括步骤：
在所述移动站，从所述旧基站发送的接收信号中提取表明该移动站的传输功率的第一传输功率控制比特；
在所述移动站，从所述新基站发送的接收信号中提取表明该移动站的传输功率的第二传输功率控制比特；
在所述移动站，由所述第一传输功率控制比特表明的传输功率与由所述第二传输功率控制比特表明的传输功率进行比较；
在所述移动站，选择所述第一传输功率控制比特和所述第二传输功率控制比特之一，所选的传输功率控制比特表明较低的传输功率；和
在所述移动站，根据所述选择的传输功率控制比特控制所述移动站的传输功率。
2.根据权利要求1的传输功率控制方法，其中所述移动站使用相同扩频码与相同传输频率、不同的扩频码与相同传输频率、相同扩频码与不同传输频率和不同扩频码与不同传输频率的组合之一执行所述旧基站和所述新基站的所述软切换。
3.一种在软切换期间的传输功率控制方法，该软切换在CDMA(码分多址)系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，所述传输功率控制方法包括步骤：
在所述移动站，测量从所述旧基站的接收信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)；
在所述移动站，测量从所述新基站的接收信号对干扰的第二SIR；
在所述移动站，该第一SIR与该第二SIR比较；
在所述移动站，选择所述第一SIR和所述第二SIR之一，所选的SIR大于另一个SIR；
在所述移动站，根据所选的SIR决定用于确定所述旧基站和所述新基站传输功率的传输功率控制比特；和
从所述移动站发送所述传输功率控制比特到所述旧基站和所述新基站。
4.根据权利要求3的传输功率控制方法，其中所述移动站使用相同扩频码与相同传输频率、不同扩频码与相同传输频率、不同扩频码与相同传输频率和不同扩频码与不同传输频率的组合之一执行对所述旧基站和所述新基站的所述软切换。
5.根据权利要求1的传输功率控制方法，进一步包括步骤：
在所述移动站，测量从所述旧基站的接收信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)；
在所述移动站，测量从所述新基站的接收信号对干扰的第二SIR；
在所述移动站，比较第一SIR与第二SIR；
在所述移动站，选择第一SIR和第二SIR之一，所选的SIR大于另一个SIR；
在所述移动站，根据所选的SIR决定用于确定所述旧基站和所述新基站的传输功率的第三传输功率控制比特；和
根据所述选择的传输功率控制比特，以所控制的传输功率从所述移动站发送所述第三传输功率控制比特到所述旧基站和所述新基站。
6.根据权利要求5的传输功率控制方法，其中所述移动站使用相同扩频码与相同传输频率、不同扩频码与相同传输频率、相同扩频码与不同传输频率和不同扩频码与不同传输频率的组合之一执行对旧基站和新基站的所述软切换。
7.一种在软切换期间执行传输功率控制的移动站，该软切换在CDMA(码分多址)系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，所述的移动站包括：
从所述旧基站发送的接收信号中提取表明该移动站传输功率的第一传输功率控制比特的装置；
从所述新基站发送的接收信号中提取表明该移动站传输功率的第二传输功率控制比特的装置；
比较由所述第一传输功率控制比特所表明的传输功率与由所述第二传输功率控制比特所表明的传输功率的装置；
选择所述第一传输功率控制比特和所述第二传输功率控制比特之一的装置，所选的传输功率控制比特表明较低的传输功率；和
根据所述选择的传输功率控制比特控制所述移动站的传输功率的装置。
8.根据权利要求7的移动站，其中所述移动站使用相同扩频码与相同传输频率、不同扩频码与相同传输频率、相同扩频码与不同传输频率和不同扩频码与不同传输频率的组合之一执行对所述旧基站和所述新基站的所述软切换。
9.一种在软切换期间执行传输功率控制的移动站，该软切换在CDMA(码分多址)系统中转移移动站与旧基站之间的通信到该移动站与新基站之间的通信，所述移动站包括：
测量从所述旧基站的接收信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)的装置；
测量从所述新基站的接收信号对干扰的第二SIR的装置；
比较第一SIR与第二SIR的装置，
选择第一SIR和第二SIR之一的装置，所选的SIR大于另一个SIR；
根据所选的SIR决定用于确定所述旧基站和所述新基传输功率的传输功率控制比特的装置；和
从所述移动站发送所述传输功率控制比特到所述旧基站和所述新基站。
10.根据权利要求9的移动站，其中所述移动站使用相同扩频码与相同传输频率，不同扩频码与相同传输频率，相同扩频码与不同传输频率和不同扩频码与不同传输频率的组合之一执行对所述旧基站和所述新基站的所述软切换。
11.根据权利要求7的移动站，进一步包括：
测量从所述旧基站的接收信号对干扰的第一SIR(信号干扰比)的装置；
测量从所述新基站的接收信号对干扰的第二SIR的装置；
比较第一SIR与第二SIR的装置；
选择第一SIR与第二SIR之一的装置，所选的SIR大于另一个SIR；
根据所选的SIR决定用于确定所述旧基站和所述新基站传输功率的第三传输功率控制比特的装置；和
从所述移动站以根据所述选择的传输功率控制比特控制的传输功率发送所述第三传输功率控制比特到所述旧基站和所述新基站的装置。
12.根据权利要求11的移动站，其中所述移动站使用相同扩频码与相同传输频率，不同扩频码与相同传输频率，相同扩频码与不同传输频率和不同扩频码与不同传输频率的组合之一执行对所述旧基站和所述新基站的所述软切换。
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