CN1123238C - 移动通信系统的功率控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种CDMA通信系统中移动台的功率控制装置，其中该CDMA通信系统包括基站，该基站经至少两个天线之一发送业务信号，并经另一天线发送公共信道信号。该装置包括：接收机，用于经一天线接收所发送的业务和公共信道信号；干扰功率测量器，用于测量从接收机输出的干扰信号的功率：公共信道功率测量器，用于测量从接收机输出的公共信道信号的功率；业务信道功率测量器，用于测量从接收机输出的业务信号的功率；功率控制比特发生器，用于通过对导频和干扰信号的功率进行运算，来产生已发送公共信道信号的业务切断信道的功率控制比特；和多路转换器，用于将功率控制比特多路转换到反向链路信道。

Description

移动通信系统的功率控制装置和方法

                         本发明背景

1.本发明领域

本发明一般涉及一种移动通信系统的功率控制装置和方法，尤其涉及一种即使当业务信道切断时仍能够控制发送功率的功率控制装置和方法。

2.相关领域描述

为了在移动通信系统中进行功率控制，接收方测量随无线电链路现有状态变化的接收信号的强度，并将测量结果传送到发送方。然后，发送方根据来自接收方的功率控制指令来增大或减小发送信号的功率。为了控制在这种移动通信系统中基站的发送功率，移动台测量信干比(SIR)，将其与一门限值进行比较，以产生功率控制比特(PCB)，并通过反向信道向基站提供所产生的功率控制比特。当接收到功率控制比特时，基站根据接收到的功率控制比特的值，以特定的步骤控制发送信号的功率。亦即，对于移动通信系统中的前向链路功率控制，移动台测量由基站发送的信号的功率，并将测量结果提供给基站。然后，基站根据来自移动台的功率控制信息来控制发送信号的功率。该方法称作闭环功率控制。

参照图1，该图表示的是移动通信系统中的前向链路功率控制过程。参见图1，当基站(BS)发送信号时(111)，移动台(MS)以一传播延迟接收该信号(113)。当接收到信号时，移动台测量所接收信号的强度，此后，根据测量结果发送功率控制比特(115)。然后，基站以一传播延迟接收该功率控制比特(117)，并根据接收到的功率控制比特来控制发送信号的功率(119)。如图1所示，在被规定为功率控制组(PCG)的各单元中进行功率控制，而实际的功率控制是以至少一个功率控制组的延迟来进行的。

如上所述，根据各功率控制组单元来进行闭环功率控制。基站向移动台发送信号，然后，移动台测量从基站接收到的信号的SIR，将其与一门限值进行比较，并根据比较结果将所产生的功率控制比特发送到基站。然后，基站分析该功率控制比特，并根据分析结果来控制下一个功率控制组的前向链路发送功率。该功率控制方法可应用于经单个天线连续发送业务信道的情况下。在该方法中，根据业务信道上测量到的信号功率，来进行业务信道功率控制。

但是，对业务信道接通/切断(ON/OFF)的特定信道结构，信号发送是不连续的。这种接通/切断切换例如可出现在基站具有多个天线来前向发送分集、或用于执行越区切换、或支持不连续发送(DXT)的情况下。在这种情况下，不能使用上述闭环功率控制方法。

因此，当在基站和移动台之间建立呼叫的状态下接通/切断业务信道时，需要虚拟地控制业务信道的发送功率，即使是在当重新开始通信时(即，当接通业务信道时)切断业务信道立即启动功率控制情况下也是如此。

                           本发明概述

因此，本发明的一个目的是提供一种在移动通信系统中，经业务切断(traffic-OFF)信道发送特定指令信道信号来控制发送功率的装置和方法。

本发明的另一目的是提供一种在支持发送分集的CDMA移动通信系统中，分别控制业务接通(traffic-ON)天线和业务切断天线的发送功率的装置和方法。

本发明的叉一目的是提供一种在移动通信系统中，在移动台处测量在越区切换期间从基站接收到的特定公共信道信号功率，以控制功率的装置和方法。

本发明的再一目的是提供一种移动通信系统中，在接收方处测量在不连续发送模式中在非发送期间从发送方接收到的特定公共信道信号功率，以控制发送方的发送功率的装置和方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种CDMA基站的发送装置，该基站包括：至少两个天线；和一开关，用于将扩频业务信号切换到其中的一个天线。该发送装置包括：加法器，它连接在开关和不发送扩频业务信号的业务切断天线之间，用于经业务切断天线发送特定公共信道信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种CDMA通信系统中移动台的功率控制装置，该通信系统包括基站，它经至少两个天线之一发送业务信号，并经另一天线发送特定公共信道信号。该装置包括：接收机，用于经一个天线接收发送的业务和公共信道信号；干扰功率测量器，用于测量从接收机输出的干扰信号的功率；公共信道功率测量器，用于测量从接收机输出的特定公共信道信号的功率；业务信道功率测量器，用于测量从接收机输出的业务信号的功率；功率控制比特发生器，用于通过对导频和干扰信号的功率进行运算，来产生已发送特定公共信道信号的业务切断信号的功率控制比特；和多路转换器，用于将功率控制比特多路转换到反向链路信道。

                            附图简述

参照附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据现有技术的移动通信系统中一般功率控制方法的示意图；

图2是表示根据本发明实施例的移动通信系统中的功率控制方法的示意图；

图3是表示根据本发明实施例支持虚拟功率控制的移动通信系统中基站的框图；

图4是表示根据本发明实施例支持虚拟功率控制的移动通信系统中移动台的框图；

图5是表示图4的移动台中基带解调器、干扰功率测量器、业务功率测量器和导频功率测量器的详细框图；

图6是表示图4的移动台中PCB发生器的详细框图；

图7是表示根据本发明第一实施例的移动台中虚拟功率控制过程的流程图；

图8是表示根据本发明第一实施例的基站中虚拟功率控制过程的流程图；

图9表示根据本发明第一实施例的移动台中对业务信道的实际功率控制过程的流程图；

图10表示根据本发明第一实施例的基站中对业务信道的实际功率控制过程的流程图；

图11是表示其业务信道被切断的天线的虚拟功率和导频功率的特性曲线的示意图；

图12是表示根据本发明第二实施例的移动台中虚拟功率控制过程的流程图；

图13表示根据本发明第二实施例的基站中虚拟功率控制过程的流程图；

图14是表示根据本发明第三实施例的移动台中虚拟功率控制过程的流程图；和

图15表示根据本发明第三实施例的基站中虚拟功率控制过程的流程图；

              优选实施例的详细描述

下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。

(1)发送分集

当基站以无线方式将前向链路发送到移动台时采用发送分集；该基站经至少两个天线发送业务信号。然后，移动台分别测量从基站天线周期发送的不同导频信号的强度，根据测量结果来产生天线选择信号，并将该选择信号发送给基站。然后，通过根据选择信号来交替采用天线，基站发送发送信号。在另一种方法中，通过根据预定的交替模式来交替采用天线，基站可发送业务信号。

对于这种发送分集，需要一种新的功率控制方法，该方法能够分别控制从两个或更多天线交替发送的信号功率。特别是，需要控制其业务信道被切断的天线的功率。

(2)越区切换

当移动台终止与当前提供服务的基站的通信而开始与一新基站进行通信时，出现越区切换。在越区切换期间，移动台首先从提供服务的基站接收业务信号，然后从在某时刻启动的新基站接收业务信号。为了控制从在各基站之间切换的两个或多个基站发送的业务信号的功率，必须控制其业务信道被切断/接通的基站的发送功率。

(3)不连续发送

对于不连续发送，根据是否有数据要发送，而设置业务信道信号的发送期间和不发送期间。在这种情况下，需要由一种对不发送期间的功率控制方法。

根据本发明的实施例，为了在移动通信系统中执行业务信道的功率控制，必须建立公共信道，即单路(perch)或导频信道。该公共信道以指定给每个小区扇区的各天线的固定功率发送，因此，可计算发送功率的参考值。在码分多址(CDMA)通信系统中，各信道具有相同的发送功率，但代码不同。亦即，各信道采用不同的PN(伪噪声)或不同的正交码(正交码可采用沃尔什(Walsh)码)。为了增大代码数目，可采用长度延长的沃尔什码。

下面将以示例方式描述用于为了前向发送分集而向业务切断信道发送特定公共信道信号、并采用该信号虚拟地控制业务切断的发送功率的方法。但是，重要的是要注意，可将虚拟功率控制方法应用于越区切换或不连续发送情况。

参照图2，该图示出了支持前向发送分集的移动通信系统的前向功率控制方法。图2表示的是基站采用两个发射天线的情况。在图2中，单独地设置各天线的增益，以便可分别控制两个天线的功率。图2中，粗线表示发送业务的时段，细线表示不发送业务而仅发送导频信号的时段。在该例子中，假设天线切换时段是单位功率控制组时段的几倍。

另外，假设用于在非发送时段在特定公共信道上发送信号的信道是业务信道，特定公共信道是导频信道。

参照图2，在几倍于单位功率控制组(PCG)时间的时间内，基站首先经天线ANT1向移动台发送业务信道信号，并且在经历该时间后，切换到另一个天线ANT2，以发送业务信道信号(212)。可根据接收更高强度的导频信号的天线或基于周期模式来判定在这两个天线之间的切换。

然后，在一个功率控制组时段内，移动台从天线ANT1接收业务信道信号，对测量到的接收到的业务信道信号的功率值进行平均，对测量到的接收信号干扰功率值进行平均，将由平均业务信道信号功率与平均干扰功率之间的比值确定的SIR值与一门限值进行比较，并根据比较结果产生功率控制比特PCB1(214)。在相同的功率控制组时段内，移动台从天线ANT2接收公共信道信号(即，导频信道信号)，并对测量到的接收到的公共信道信号的功率值进行平均。随后，移动台根据当前接收到的公共信道信号(从天线ANT2)的平均功率值与先前接收到的公共信道信号的平均功率值(从天线ANT2)之间的变化量来计算虚拟功率值，并计算累加的功率控制指令值。采用所计算出的虚拟功率值，移动台对测量到的干扰功率值进行平均，根据虚拟功率值与干扰功率值之间的比值来计算虚拟SIR值，将该虚拟SIR值与一门限值进行比较，并根据比较结果来产生功率控制比特PCB2。通过将导频功率值与累积的功率控制指令值之间的变化量加到所测量的从相应天线(即，ANT2)最后接收到的信号的功率值，可计算该虚拟功率值。

此后，移动台经反向链路向基站发送功率控制比特PCB1和PCB2(216)，该PCB1和PCB2是通过计算从两个天线ANT1和ANT2接收到的信号的功率而产生的。基站接收相对于天线ANT1和ANT2的功率控制比特PCB1和PCB2，并分别根据功率控制比特PCB1和PCB2，在下一个功率控制组时段，增加或减小第一天线ANT1的功率增益和第二天线ANT2的业务信号功率或导频信号功率(220)。对于由其实际发送业务信道的天线ANT1(即，业务接通天线)，将功率受控增益加到业务信道的发送上；而对于当前不由其发送业务信道的天线ANT2(即，业务切断天线)，更新功率增益。

参照图3，该图示出了根据本发明实施例支持发送分集的基站发送装置。参照图3，基带调制器311对发送数据进行信道编码和扩频。基带调制器311可包括正交调制器和PN扩频器。开关控制器313产生开关315的控制信号，其中开关315执行发送分集功能。在开关控制器313的控制下，开关315将基带调制器311输出的发送信号切换到第一天线ANT1和第二天线ANT2。PCB提取器317从经反向链路信道接收到的数据中提取功率控制比特(PCB)，该反向链路信道可以是反向链路导频信道。

增益控制器319分析这些功率控制比特，并根据分析结果来产生增益控制信号G1和G2，用于控制被发送的业务和公共导频信道信号的信道增益。乘法器321将从开关315输出到第一天线ANT1的信号与增益控制信号G1相乘，以控制输出到第一天线ANT1的发送信号的增益。乘法器323将从开关315输出到第二天线ANT2的信号与增益控制信号G2相乘，以控制输出到第二天线ANT2的发送信号的增益。加法器325将第一导频信号加到从乘法器321输出的发送信号上。加法器327将第二导频信号加到从乘法器323输出的发送信号上。这里，第一和第二导频信道信号可以彼此不同。RF(射频)发射机329将从加法器325输出的信号上变换成RF信号，并将其经第一天线ANT1输出。RF(射频)发射机331将从加法器327输出的信号上变换成RF信号，并将其经第二天线ANT2输出。假设经第一和第二天线ANT1和ANT2输出的信号具有由图2的标号212表示的格式。

在操作时，由基带调制器311调制的发送信号由开关315切换到第一天线ANT1或第二天线ANT2。输出到各天线的发送信号与由增益控制器319确定的增益相乘。增益控制器319通过分析经反向链路导频信道接收到的功率控制比特，来确定输出到各天线的发送信号的增益。

参照图4，该图表示的是支持发送分集的移动通信系统的移动台接收机。

参照图4，RF接收机412将从天线ATN接收到的信号下变换到基带信号。解调控制器414控制对接收信号的解扩和解码操作。基带解调器416在解调控制器414的控制下对接收信号进行解扩和解码。基带解调器416可包括PN解扩器和正交解调器。

干扰功率测量器418测量从RF接收机412输出的接收信号中包含的干扰功率。业务信号功率测量器420测量从基带解调器416输出的接收到的导频信号的功率。导频信号功率测量器422测量从基带解调器416输出的接收到的导频信号的功率。PCB发生器424分析从测量器418、420和422输出的各信号，并根据分析结果来产生前向链路的功率控制比特。PCB多路转换器426将从PCB发生器424输出的功率控制比特多路转换到反向链路导频信道。

在操作时，移动台测量业务接通天线的业务功率和业务切断天线的导频功率，并根据测量到的功率值来产生功率控制比特，并将所产生的功率控制比特多路转换到反向链路导频信道。在解调控制器414的控制下，基带解调器416对来自业务接通天线的业务信号和来自业务切断天线的导频信号进行解调，并输出业务数据和导频信号。例如，当从第一天线ANT1发送业务信号，但不从第二天线ANT2发送业务信号时，基带调制器416对来自第一天线ANT1的业务信号和来自第二天线ANT2的导频信号进行解调。相反，当从第二天线ANT2发送业务信号，但不从第一天线ANT1发送业务信号时，对来自第二天线ANT2的业务信号和来自第一天线ANT1的导频信号进行解调。

解调过的业务数据和导频信号被分别提供给业务信号功率测量器420和导频信号功率测量器422，从功率测量器420和422输出的测量到的功率值被用于产生功率控制比特。另外，从干扰功率测量器418输出的测量到的干扰功率值也被用于产生功率控制比特。移动台根据测量到的业务功率值和虚拟功率值，采用导频信号，来产生各天线的功率控制比特，并将在反向链路上所产生的功率控制比特多路转换回基站。

参照图5，该图表示的是图4的基带解调器416和功率测量器418、420和422的框图。

首先，将描述基带解调器416的结构。参照图5，乘法器511将从RF接收机412输出的接收信号与PN序列相乘，以对该接收信号进行PN解扩。乘法器513将从乘法器511输出的PN解扩信号与业务信道的正交码相乘，以输出(提取)业务信道信号。乘法器515将从乘法器511输出的PN解扩信号与第一导频信道的正交码相乘，以输出第一导频信道信号。乘法器517将从乘法器511输出的PN解扩信号与第二导频信道的正交码相乘，以输出PN解扩信号中的第二导频信道信号。亦即，乘法器515和517分离从具有发送分集功能的基站的各天线输出的导频信道信号。

在解调控制器414的控制下，两个开关519和520选择乘法器515和517的输出中的一个。解调控制器414使得开关519能够从业务切断天线中选择导频信道信号，并且使得开关520能够从业务接通天线选择导频信道信号。亦即，解调控制器414使得开关519和520从不同的天线选择导频信号。解调控制器414通过发出信令和调度来与基站发射机中的开关控制器313共享切换信息。

信道估计器521估计从开关520输出的所选导频信道信号的强度。数据解调器523采用信道估计器521的输出对从乘法器513输出的业务信道上的接收数据进行解调，以输出业务数据。导频信号功率测量器422测量从开关519输出的所选导频信号(即，从业务切断天线发送的导频信号)的功率。

干扰功率测量器418测量接收信号的干扰功率。测量器418包括累加器531和平方器533，用于对从RF接收机412输出的接收信号进行累加和求平方。业务信号功率测量器420由累加器541和平方器543组成，并以符号为单位对从基带解调器416输出的业务信道信号进行累加和求平方，以测量业务信道的信号功率。导频信号功率测量器422由累加器551和平方器553组成，并以符号为单位对从基带解调器416输出的导频信道信号进行累加和求平方，以测量导频信道的信号功率。

参照图6，该图表示的是图4的PCB发生器424的详细框图。PCB发生器424包括第一PCB发生器和第二PCB发生器，其中第一PCB发生器用于产生业务接通信道的功率控制比特，而第二PCB发生器用于产生业务切断特定公共信道(即，导频信道)的功率控制比特。减法器642从由业务信号功率测量器420输出的业务功率中减去由干扰功率测量器418输出的干扰功率。比较器644将减法器642的输出与一门限值进行比较，并产生基站中业务接通信道的功率控制比特。上述配置表示的是第一PCB发生器的结构。

存储器630包括缓冲器632、634和636。缓中器632存储功率控制指令值dp1，该值是在业务切断状态下在先前功率控制组上产生的。缓冲器634存储虚拟业务功率值，该值是在被初始化到最后测量到的实际业务功率后更新的。缓冲器636存储最后的导频功率1pp1，该值是在先前功率控制组上测量到的导频功率。减法器612从由导频信号功率测量器422输出的导频功率中减去缓冲器636的最后的导频功率1pp1。加法器614将从缓冲器634输出的虚拟业务功率值加到减法器612的输出上。加法器616将来自缓冲器632的功率控制指令值dp1加到加法器614的输出上。减法器618从加法器616的输出中减去干扰功率测量器418的干扰功率。比较器620将加法器618的输出与第二门限值Th2进行比较，并根据比较结果，来产生用于在业务切断状态下虚拟地控制业务信道功率的功率控制比特。在业务切断状态下，天线仅输出导频信号，而抑制业务信道信号。上述配置表示的是第二PCB发生器的结构。

另外，在业务切断期间，存储器630中的缓冲器632、634和636更新存储在其中的值。因此，延迟器624延迟导频功率，并将延迟的导频功率存储在缓冲器636中，作为最后的导频功率1pp1。延迟器626延迟加法器614的输出，并将延迟的值存储在缓冲器634中，作为虚拟业务功率。延迟器622延长比较器620的输出，并将延迟的值存储在缓冲器632中，作为功率控制指令值dp1。

通过分别分析从业务接通天线和业务切断天线接收到的信号，具有图4至6结构的移动台向基站产生并发送功率控制比特。然后，基站分析从移动台发送的功率控制比特，并根据分析结果来分别控制天线的增益。这里，对于业务接通天线，将增益加到实际发送上。但是，对于业务切断天线，不将增益加到实际发送上，而仅是保持和更新直至业务信道接通。亦即，当业务信道接通时，基站采用更新的增益来启动发送功率控制操作。另外，当业务信道切断时，不将曾被实际加到发送上的增益加到实际发送上，而是仅保持和更新。

基站对每个天线执行单独的功率控制操作。另外，根据当前的切换状态来执行这些操作。亦即，当实际对第一天线ANT1执行功率控制时，基站不对第二天线ANT2执行实际的功率控制，而是简单地继续更新功率增益。当实际对第二天线ANT2执行功率控制时，基站不对第一天线ANT1执行实际的功率控制，而是简单地继续更新功率增益。

对于从基站的业务发送，根据来自开关控制器313的控制信号对图3所述的开关315进行控制，以将业务数据切换到天线ANT1和ANT2。图4的移动台中的解调控制器414指令基带解调器416以与开关控制器313相同的模式对来自相应天线的业务信号和导频信号进行解调。开关控制器313通过发出信令和调度来与解调控制器414共享切换信息。

A.第一实施例

图7示出了根据本发明第一实施例的移动台中的虚拟功率控制过程的流程图。在业务切断期间，在步骤711，移动台在存储器630的缓冲器634中存储从业务信道接收到的最后测量到的实际业务功率，将其作为虚拟业务功率，存储在先前功率控制组上测量到的导频功率，将其作为最后的导频功率1pp1，并存储在先前功率控制组上的功率控制指令值，将其作为功率控制指令值dp1。此后，在步骤713，移动台确定是否启动新的功率控制组。当启动新的功率控制组时，在步骤715，移动台测量来自业务切断天线的导频信号功率，并且按顺序存储来自业务切断天线的导频功率作为当前的第一导频功率pp1、存储(虚拟业务功率)+dp1+(pp1-1pp1)作为虚拟业务功率，存储(虚拟业务功率)-(干扰功率)作为虚拟SIR，并存储导频功率pp1作为最后的导频功率1pp1。可如图6所示地测量虚拟SIR。在当前及随后的各实施例中，功率计算公式是基于dB值的。

此后，在步骤717，移动台将虚拟SIR与第一门限值Th1进行比较以确定dp1。当虚拟SIR＞Th1时，将dp1确定为-1(步骤719)。否则，当虚拟SIR小于或等于Th1时，将dp1确定为+1(步骤721)。此后，在步骤723，移动台将所确定的dp1值作为功率控制比特(PCB)发送到基站。在向基站发送该功率控制比特后，移动台确定是否接通了业务信道(步骤725)。当业务信道接通时，移动台结束该例程。否则，移动台返回到步骤713，并重复上述过程。

图8表示的是根据本发明第一实施例的基站中的虚拟功率控制过程的流程图。在业务切断状态下，在步骤812，基站将业务切断天线的增益值gain1确定为最后的实际业务增益。此后，当在步骤814从移动台接收到功率控制比特(即，dp1值)时，在步骤816，基站将业务切断发射机的增益(gain1)更新为gain1+dp1。当在步骤818检测到新功率控制组时，在步骤820，基站确定是否接通业务信道。当业务信道接通时，基站结束该例程。否则，基站返回到步骤814，并重复上述过程。

如参照图7和8的流程图所描述的，可参照下面的表1来定义业务切断发射机的天线上的虚拟功率控制过程。

表1

虚拟业务功率＝最后测量到的实际业务功率<步骤711>最后的导频功率1＝先前测量到的导频功率<步骤711>dp1＝先前的功率控制指令值<步骤711>在业务切断期间，以每个功率控制组重复下面部分{测量业务切断天线的导频功率<步骤715>导频功率1＝业务切断天线的导频功率<步骤715>虚拟业务功率＝虚拟业务功率+dp1+(导频功率1-最后的导频功率1)<步骤715>虚拟SIR＝虚拟业务功率-干扰功率<步骤715>最后的导频功率1＝导频功率1<步骤715>如果(虚拟SIR>门限值1)<步骤717>dp1＝-1<步骤719>否则dp1＝+1<步骤721>从移动台发送PCB(dp1值)到基站<步骤723>(在基站)虚拟业务功率＝虚拟业务功率+dp1<步骤816>}

因此，虚拟SIR＝(初始虚拟业务功率值)+(累加的功率控制指令值)+(导频功率变化量)-(干扰功率)，其中累加的功率控制指令值是从业务切断时刻到最后的功率控制组的功率控制指令值(即，通过PCB发送的dp1值)的总和。

参照图11，该图表示的是业务切断天线上虚拟功率和导频功率的特性曲线。图11中，细线表示导频功率的特性曲线，而粗线表示的是虚拟功率的特性曲线。

参照图9，该图表示的是根据本发明第一实施例在移动台中的实际功率控制过程。参照图10，该图表示的是根据本发明第一实施例在基站中的实际功率控制过程。

参照图9，在业务接通期间，在步骤911，移动台将实际业务功率设置为最后测量到的虚拟业务功率。此后，在步骤913，移动台确定是否启动新功率控制组。当启动新功率控制组时，在步骤915，根据实际SIR＝(实际业务功率)-(干扰功率)，移动台测量实际业务功率。

此后，在步骤917，移动台将实际SIR与第二门限值Th2进行比较，以启动dp2。当实际SIR＞Th2时，在步骤919，将第二功率控制比特dp2确定为-1。否则，当实际SIR小于或等于Th2时，在步骤921，将第二功率控制比特dp2确定为+1。此后，在步骤923，移动台将所确定的第二功率控制比特dp2作为功率控制比特(PCB)发送到基站。在向基站发送该功率控制比特之后，在步骤925，移动台确定业务信道是否切断。当业务信道切断时，移动台结束该例程。否则，当保持业务接通状态时，移动台返回到步骤913，并重复上述过程。

参照图10，在业务接通状态下，在步骤1012，基站将业务接通天线的增益值gain2设置成最后的虚拟业务增益。此后，当在步骤1014从移动台接收到功率控制比特(或dp2)时，在步骤1016，基站将业务接通发射机的增益gain2更新为gain2+dp2。当在步骤1018检测到新功率控制组时，基站在步骤1020发送具有功率受控增益(即gain2)的业务信道，并在步骤1022确定是否切断业务信道。当业务信道切断时，基站结束该例程。否则，当保持业务接通状态时，基站返回到步骤1014，并重复上述过程。

如上述参照图9和10所述的，可参照表2来定义业务接通天线上的实际功率控制过程。

表2

实际业务功率＝最后测量到的虚拟业务功率<步骤911>在业务接通期间，以每个功率控制组重复下面的过程{测量实际业务功率<步骤915>实际SIR＝实际业务功率-干扰功率<步骤915>如果(实际SIR>门限值2)<步骤917>

dp2＝-1<步骤919>否则dp2＝+1<步骤921>从移动台发送PCB(dp2值)列基站<步骤923>(在基站)实际业务功率＝实际业务功率+dp2<步骤1016>}

B.第二实施例

参照图12和13，所示分别为根据本发明第二实施例在移动台和基站中的虚拟功率控制过程。

参照图12，在业务切断期间，在步骤1212，移动台存储最后测量到的实际业务功率作为虚拟业务功率，存储在先前功率控制组上测量到的导频功率为最后的导频功率1pp1，并存储先前功率控制组上的功率控制指令值为功率控制指令值dp1，并将累加的功率控制指令值sum1设置为0。此后，在步骤1214，移动台确定是否启动新功率控制组。当启动新功率控制组时，在步骤1216，移动台测量从业务切断天线接收到的导频信号功率，并且将来自业务切断天线的导频功率设置为当前导频功率PP1、将(虚拟业务功率)+dp1+(pp1-1pp1)设置为虚拟业务功率，将(虚拟业务功率)-(干扰功率)设置为虚拟SIR，并将当前导频功率pp1设置为最后的导频功率1pp1。

此后，在步骤1218，移动台将虚拟SIR与第一门限值Th1进行比较。当虚拟SIR＞Th1时，在步骤1220，将dp1确定为-1。否则，当虚拟SIR小于或等于Th1时，在步骤1222，将dp1确定为+1。此后，在步骤1224，通过将所确定的dp1加到sum1来更新sum1。然后，移动台确定是否准备接通业务信道(即，业务接通准备状态；步骤1226)。当未能检测到业务接通准备状态时，移动台返回到步骤1214，并重复上述过程。但是，当检测到业务接通准备状态时，在步骤1228，移动台将sum1值发送到基站，然后结束该例程。

参照图13，在业务切断状态，基站将最后的业务增益设置为业务切断天线的增益值gain1(步骤1311)。此后，基站确定业务信道是否准备接通(步骤1313)。当保持业务切断状态时，移动台保持在步骤1311中确定的增益值gain1。但是，当检测到业务接通准备状态时，基站接收从移动台发送的sum1值(步骤1315)，并通过将sum1值加到在步骤1311确定的gain1值来更新增益值gain1，以在业务接通准备状态中控制天线增益(步骤1317)。此后，基站确定是否接通业务信道(步骤1319)。当检测到业务接通状态时，基站采用增益控制值gain1来控制经业务信道发送到移动台的信号的功率。

简单地概括第二实施例，图12和13的根据第二实施例的虚拟功率控制方法不发送业务切断信道的功率控制比特，而是刚好在接通业务信道之前经反向链路发送更新的虚拟业务功率值。在第二实施例中，业务切断天线的功率控制方法与第一实施例的方法基本相同，差别在于在接通业务信道之前立即发送虚拟业务功率值，而不是以每个功率控制组发送功率控制比特。这里，业务接通天线仅需要一个功率控制比特。

C.第三实施例

参照图14和15，它们分别表示的是根据本发明第三实施例在移动台和基站中的虚拟功率控制过程。

参照图14，在业务切断期间，在步骤1412，移动台存储最后测量的实际业务功率值作为虚拟业务功率，并存储在先前功率控制组上测量到的导频功率作为最后的导频功率1pp1。此后，移动台确定业务信号是否准备要接通(即，业务接通准备状态；步骤1414)。当未能检测到业务接通准备状态时，移动台保持在步骤1412中确定的虚拟业务功率和最后的导频功率。但是，当检测到业务接通准备状态时，在步骤1416，移动台测量从业务切断天线接收到的干扰功率和导频信号的功率，并将来自业务切断天线的导频功率设置为当前导频功率pp1，将(虚拟业务功率)+(导频功率pp1)-(最后的导频功率1pp1)设置为虚拟业务功率，并将(业务功率)-(干扰功率)设置为虚拟SIR。

此后，在步骤1418，移动台通过从虚拟SIR中减去第一门限值Th1来确定step1值，并在步骤1420将该step1值发送到基站。在发送该step1值后，移动台结束该例程。

参照图15，在业务切断状态，在步骤1511，基站将最后的实际业务增益设置为业务切断天线的增益值gain1。此后，在步骤1513，基站确定业务信道是否准备要接通。当保持业务切断状态时，移动台保持在步骤1511中确定的增益值。但是，当检测到业务接通准备状态时，在步骤1515，基站接收从移动台发送的step1值，并在步骤1517，通过将该step1值加列在步骤1511中确定的gain1值来更新增益值gain1，以在业务接通准备状态中控制天线增益。此后，在步骤1519，基站确定业务信道是否接通。当检测到业务接通状态时，基站结束该例程，并开始经业务信道向移动台发送信号。

如上所述，根据图14和15的第三实施例的虚拟功率控制方法不发送业务切断信道的功率控制比特，而是刚好在接通业务信道之前经反向链路发送功率值(Step1)，该值是根据测量到的导频功率和干扰功率计算出的。亦即，可如下地计算功率控制值：根据刚好在切断业务信道之前的导频功率和干扰功率，以及刚好在接通业务信道之前的导频功率和干扰功率之间的差值。

功率控制值＝(刚好在业务切断之前的SIR)+((刚好在业务接通之前的导频功率)-(刚好在业务切断之前的导频功率))-((刚好在业务接通之前的干扰功率)-(刚好在业务切断之前的干扰功率))-Th1

移动台刚好在接通业务信道之前经反向链路将计算出的功率控制值发送到基站。这里，对于业务接通天线，仅需要一个功率控制比特。另外，移动台不必在每个功率控制组执行导频功率测量和虚拟功率计算。

上述虚拟功率控制方法保证了可靠的操作，除非信道中出现发送差错。但是，当信道中出现发送差错时，虚拟功率值与实际功率值有偏差，引起“随机游动(random walk)”问题。为了解决该问题，可采用如下方法：

(1)当反向信道品质低时(即，当分析SIR低时)，不采用累积的功率控制指令值。

(2)限制累积的功率控制指令值的上限。

(3)周期地切换天线。

在将本发明的虚拟功率控制方法应用于越区切换的情况下，两个不同的基站和一个基站控制器(BSC)分别对应于两个不同的天线和支持发送分集的相同基站的开关。

另外，在将本发明的虚拟功率控制方法应用于支持不连续发送模式的移动通信系统的情况下，只要一个天线，并经天线接通/切断业务信道。

上面描述了其中接通/切断业务信道的通信系统。该方法可有效地控制发送功率，从而使得对其他用户的干扰最小。具体地讲，即使当业务信道切断时，该方法仍能够控制发送功率。亦即，当将本发明的功率控制方法应用于支持不连续发送模式的信道发射机时，基站在数据发送期间发送实际数据和在不发送数据期间发送特定信道信号(如导频信道信号)。另外，移动台能够在数据发送期间启动第二PCB发生器，并且在不发送数据期间启动第一PCB发生器。

尽管已参照其特定优选实施例表示和描述了本发明，但本领域内的普通技术人员应理解的是，可在不背离由所附权利要求限定的本发明构思和范围的情况下进行各种形式和细节上的修改。

Claims (19)

1.一种码分多址基站的发送装置，包括：

至少两个天线；

调制器，用于扩展发送信号；

开关，用于切换调制器的输出以通过至少两个天线中的一个发送；

增益控制器，用于接收每个功率控制比特，并且根据接收到的每个功率控制比特控制从各相应的天线输出的发送信号的功率增益；

加法器，连接在所述增益控制器和天线之间，并且包括分别对应于各天线的导频信号，用于将与切换的发送信号分别对应的天线的导频信号相加。

2.如权利要求1所述的发送装置，还包括开关控制器，用于根据从移动台发送的接收到的消息的分析，将所述开关连接到具有较好的信道环境的天线上。

3.如权利要求1所述的发送装置，还包括开关控制器，用于根据发射天线周期模式，控制所述开关将所述业务信号切换到所述天线上。

4.如权利要求2或3所述的发送装置，其中所述开关控制器的切换周期长于或等于功率控制组时段。

5.如权利要求1所述的发送装置，还包括：

功率控制比特提取器，用于提取从移动台发送的功率控制比特；和

增益控制器，用于根据所述提取的功率控制比特，来控制从所述天线输出的各发送信号的发送功率。

6.如权利要求1所述的发送装置，其中所述公共信道是导频信道。

7.一种码分多址通信系统中移动台的功率控制装置，其中该码分多址通信系统包括基站，该基站经至少两个天线之一发送业务信号，并经另一天线发送公共信道信号，所述装置包括：

接收机，用于经一天线接收从基站发送的业务和公共信道信号；

干扰功率测量器，用于测量从所述接收机接收到的业务和公共信道信号中包含的干扰信号的功率；

解调器，用于解调接收到的业务和公共信道信号，并且产生解调的业务和公共信道信号；

公共信道功率测量器，用于测量来自解调器的所述公共信道信号的功率；

业务信道功率测量器，用于测量从所述接收机输出的所述业务信号的功率；

功率控制比特发生器，用于通过使用所述公共信道信号、导频信号和干扰信号，来产生分别对应于所述业务信号和公共信道信号的两个不同的功率控制比特；和

多路转换器，用于将所述两个不同的功率控制比特多路转换，并且通过反向链路信道将功率控制比特发送到基站。

8.如权利要求7所述功率控制装置，其中所述功率控制比特发生器包括：

第一功率控制比特发生器，用于通过对所述公共信道信号的功率和所述干扰信号的功率进行运算，来产生已发送所述公共信道信号的业务切断信道的第一功率控制比特；和

第二功率控制比特发生器，用于通过对所述业务信号的功率和所述干扰信号的功率进行运算，来产生已发送所述业务信号的业务接通信道的第二功率控制比特。

9.如权利要求8所述的功率控制装置，其中所述第一功率控制比特发生器包括：

信干比测量器，用于在业务切断期间以功率控制组为单位测量来自业务切断天线的公共信道信号的功率，以计算虚拟信干比；和

比较器，用于将所述虚拟信干比与一门限值进行比较，并根据比较结果来确定所述功率控制比特的值；

其中所述虚拟信干比定义如下：

虚拟信干比＝(虚拟业务功率)-(干扰功率)

(虚拟业务功率)＝(虚拟业务功率)+(功率控制指令值)+((当前公共信道功率)-(先前公共信道功率))

其中，所述虚拟业务功率是最后的实际业务功率，并且所述先前公共信道功率是在先前状态下由所述公共信道功率测量器测量的所述公共信道的功率。

10.如权利要求9所述的功率控制装置，其中所述公共信道信号是导频信道信号。

11.一种码分多址基站的控制方法，其中该码分多址基站包括至少两个天线，该控制方法包括下列步骤：

接收对应于业务信号和公共信道信号的每个功率控制比特；

扩展业务信号；

切换该扩展信号，以通过一个天线发送；

根据接收到的每个功率控制比特，对分别从相应的天线输出的发送信号的增益进行增益控制；

将分别对应于天线的导频信号相加；

采用导频信号将相加的发送信号发送到对应的天线。

12.如权利要求11所述的发送分集方法，还包括如下一步骤：分析从移动台发送的接收到的消息，并根据分析结果来将所述开关连接到具有较好的信道环境的天线上。

13.如权利要求11所述的发送分集方法，其中所述开关根据周期模式及所述业务信号切换到所述天线上。

14.如权利要求12或13所述的发送分集方法，其中所述开关的切换周期长于或等于功率控制组时段。

15.如权利要求11所述的发送分集方法，其中所述公共信道是导频信道。

16.一种码分多址通信系统中移动台的功率控制方法，其中该码分多址通信系统包括基站，该基站经至少两个天线之一发送业务信号，并经另一天线发送公共信道信号，所述方法包括下列步骤：

接收所述基站发送的所述业务和公共信道信号；

测量从所述基站接收到的干扰信号、所述公共信道信号和所述业务信道信号的功率；

通过对所述公共信道信号和干扰信号进行运算，来产生已发送所述公共信道信号的业务切断信道的功率控制比特；和

将所述功率控制比特多路转换到反向链路信道。

17.如权利要求16所述功率控制方法，其中所述功率控制比特发生步骤包括下列步骤：

通过对所述公共信道信号的功率和所述干扰信号的功率进行运算，来产生已发送所述公共信道信号的业务切断信道的第一功率控制比特；和

通过对所述业务信号的功率和所述干扰信号的功率进行运算，来产生已发送所述业务信号的业务接通信道的第二功率控制比特。

18.如权利要求17所述的功率控制方法，其中所述第一功率控制比特发生步骤包括下列步骤：

在业务切断期间以功率控制组为单位测量来自业务切断天线的公共信道信号，以计算虚拟信干比；和

将所述虚拟信干比与一门限值进行比较，并根据比较结果来确定所述功率控制比特的值；

其中所述虚拟信干比定义如下：

虚拟信干比＝(虚拟业务功率)-(干扰功率)

(虚拟业务功率)＝(虚拟业务功率)+(功率控制指令值)+((当前公共信道功率)-(先前公共信道功率))

其中，所述虚拟业务功率是最后的数据业务功率，并且所述先前公共信道功率是在先前状态下由所述公共信道功率测量器测量的所述公共信道的功率。

19.如权利要求18所述的功率控制方法，其中所述公共信道信号是导频信道信号。

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