CN1127232C - 控制码分多路存取基站中的传输电功率的系统和方法 - Google Patents

Abstract

当由于基站维修而停止传输时，通过控制基站的传输电功率，从而移动台和所选的一个移动台之间及移动台与相邻的移动台之间的无线网络不会断开。基站逐渐减少传输电功率的数值。直到传输完全停止，进行基站和移动台之间的软切换删除过程，并进行其中相邻的一个基站和移动台之间的软切换增加过程。

Description

控制码分多路存取基站中的传输电功率的系统和方法

本发明涉及一种用于CDMA(码分多址)系统中的控制传输电功率的系统和方法。

过去，根据TIA/EAI(工业协会/电子工业协会的远程通讯)IS-95-A标准控制用于蜂窝移动通讯的CDMA系统。

在CDMA系统中，由于多个移动台共同使用同一个频带，需要降低移动台间的电功率的的干扰，并增加移动台的数目，这样可保证多路存取。

为此，在每个基站中必须精确的将传输电功率控制到一个合适的值。在此情况下，当基站从移动台接收信号时，通过选择传输电功率的适当的值，从而数据差错率可处于传输电功率的最小值的一个允许的范围内。即，由基站所接收到的电功率或从所接收到的电功率所确定的需要-不需要信号的比值(SIR信噪比)被统一的进行控制，而与移动台的位置无关。

同样，处于忙碌状态的移动台可通过重复进行软切换(或更软的手动切换)以平滑的从一个基站变到另外一个基站，从而通过同一频带与多个基站通讯，而不会对通讯造成任何的干扰。这里，移动台总是从当前正进行通讯的基站和相邻的基站接收导频信号，以便增加一个作为软切换目标的新的基站或从软切换的目标中删除掉一个基站。然后，通过所接收导频信号的电场强度计算所接收的所需信号的能量与所有接收信号的能量的比值(Ec/Io比)，将所测量的比值与所给出的作为参考值的阈值进行比较，其中所述的参考值是与增加一个软切换目标或与删除掉一个软切换目标相关确定的。例如，当来自基站的导频信号的Ec/Io比超过阈值T-ADD时，进行软切换增加过程。

这里，经常发生的情况是，在维护或检查CDMA通讯系统时，基站停止传输。在此情况下，由于来自基站的导频信号被快速终止，在服务区与被终止的基站和相邻的基站进行通讯的移动台必须对相邻的基站快速进行软切换过程。

在该过程中，需要在移动台和与其通信的基站之间传输信息。

例如，在日本专利公开号为平09-326754(即，326754/1997)和平10-145834(即，145834/1998)专利中揭示了在CDMA系统中与软切换相关的内容。

然而，在上述的技术中，都没有考虑到这样一个事实，即为了维护基站，每个基站会被干扰或终止，同样没考虑中断每个基站的结果所造成的问题。

事实上，当正与移动台进行通讯的基站突然停止传输时，在基站和服务区内正与基站通讯的移动台之间的无线链路或信道中在通讯期间不可避免的会产生呼叫中断的情况。

因此，本发明一个目的是提供一种装置和方法，其可在当一个基站被维护时其停止传输的情况下防止移动台和这些基站(该基站和相邻基站)之间产生无线网络的断开。

为了防止断开，本发明的方法在基站由于维护而停止传输时逐渐的减少基站的传输电功率，并对要被终止的基站进行软切换删除过程，及对新基站进行软切换增加过程，直到传输完全停止为止。即，从开始降低电功率到停止传输期间所用的时间需被控制到小于执行软切换增加过程和软切换删除过程的时间。

根据本发明的第一个方面，其提供一种控制正与移动台进行通讯的第一基站的传输电功率的方法。该方法包含如下的步骤：在第一基站中逐渐减少传输电功率且最终停止传输，并在移动台和第一基站与第二基站中所选出的一个基站之间不产生断开的情况下对第一基站进行软切换删除过程，及对第二基站进行软切换增加过程。

根据本发明的第二方面，其提供一种控制传输电功率的控制系统。该系统包含：第一基站，其逐渐降低其自身的传输电功率并最终停止传输，及一个移动台，其与第一基站进行通讯并对第一基站进行软切换删除过程和对第二基站进行软切换增加过程而在移动台和第一基站与第二基站中所选出的一个基站之间不会产生断开。

根据本发明的第三方面，基站包含一个控制部分，其控制逐渐降低其自身的传输电功率并最终停止传输，及一个发送部分，其根据由控制部分控制的电功率发送信号。

根据本发明的第四方面，其提供一个计算机可读媒体，该媒体存储一个程序，该程序可用于控制正与移动台进行通讯的第一基站中传输电功率。该程序包含如下的步骤：逐渐降低传输电功率，并最终停止在第一基站中的传输，并对第一基站进行软切换删除过程和对第二基站进行软切换增加过程，而不断开移动台和第一基站与第二基站中所选出的一个基站间的无线网络。

图1示出现有技术中的软切换增加过程的序列图；

图2示出现有技术中的基站的传输电功率变化的示意图；

图3示出现有技术中的在移动台接收到的来自基站的电场强度的变化示意图；

图4示出现有技术中的在移动台接收到的基站的导频信号的Ec/Io比；

图5示出本发明的实施例的结构方框图；

图6示出图5中所示的发送部分实例的详细结构的示意图；

图7示出图5中所示的发送部分的另一个实例的详细结构的示意图；

图8示出本发明实施例中的基站的传输电功率的变化示意图；

图9示出本发明的实施例中的在移动台接收到的基站的电场强度的变化示意图；

图10示出本发明的实施例中的在移动台接收到的基站的导频信号的Ec/Io比；及

图11示出在本发明的实施例中的软切换删除过程的序列图。

首先，参考图1到图4描述现有技术。在图1中所示的软切换增加过程中，移动台向基站发送一个用于测量导频信号的接收场强的信息以启动软切换。响应此信息，基站向移动台发送一个用于进行软切换的指令信息。在被提供指令信息后，移动台向基站发送一个软切换完成信息。

在此情况下，需注意的是，软切换包含软切换增加过程和软切换删除过程，且软切换增加过程仅在移动台和与移动台进行通讯的基站之间进行。

使用上述技术的CDMA通讯系统可在停止传输数据的情况下进行维护。

在此情况下，由于来自基站的导频信号被停止，在与被停止的基站进行通讯的移动台和至少其中一个相邻的基站之间进行软切换增加过程。

在软切换增加过程中，正如结合图1所描述的，需要在移动台和与移动台进行通讯的基站之间发送信息。然而，当为了维护基站而突然停止传输信息时，移动台瞬时的与移动台和基站间的无线网络断开，其结果，产生所不希望的呼叫断开或干扰。

当由于基站的维护而终止导频信号的传输时，例如，当基站A突然终止传输，而基站的传输功率突然降低到0时，如图2中所示，移动台从基站接收的电场强度突然降低，如图3中所示。其结果，为了确定是否进行软切换删除过程，基站A的导频信号的Ec/Ic比如图4中所示立即降低到阈值T-DROP以下。

同时，为了确定是否进行软切换增加过程，基站B的导频信号的Ec/Ic比超过阈值T-ADD。然而，正如参考图1所描述的，软切换增加过程需要与移动台当前正与之进行通讯的基站A进行通讯。当在基站A通讯终止时，移动台可能从基站A未接收到任何的控制信号，然后与无线网络断开，造成呼叫中断。

因此，需要提供一种本发明的控制CDMA基站中的传输电功率的装置和方法，从而可防止无线网络的断开。

下面将参考图5对本发明实施例的结构进行描述。

图5中所示的CDMA基站包括主台接口部分1，控制部分2，多个基带处理部分3₁，3₂…3_N。主台接口部分1与主台面接。当基站处于维护状态时，所示出的控制部分2工作控制传输电功率。每个基带处理部分向发送部分6发送一个初次调制信号，该信号是由从主台接口部分1发送的初次调制数据产生的，并通过调制载波而获得。另外，每个基带处理部分提供接收数据，该数据是由从接收部分7发送的初次解调信号产生的。

当CDMA基站处于维护状态时，发送部分6根据由控制部分2给出的指令实时的控制(逐渐减少)传输电功率。

接收部分7接收从移动台(未示出)发送的数据，通过使用基准扩码信号检测相关性以产生解扩展信号，并从解扩展信号提供所需的初次解调信号。

此外，CDMA基站包含双工器8，其用发送部分6的传输电功率将信号发送到天线9，并将从天线9获得的接收信号发送到接收部分7。

同样，通过程序控制图5中所示的CDMA基站中的元件。程序通过计算机可读媒体4(例如软盘和只读光盘)提供给基站。

在图6中，详细示出了图5中所示的发送部分6。发送部分6包含加法器10，D/A转换器12，放大器13，调制器14，可变衰减器15和功率放大器16。

加法器将从基带处理部分3₁，3₂…3_N发送的作为基带信号的多个初次调制信号相加。其结果，加法器10通过对基带信号求和而获得和信号。D/A转换器12将从加法器10发送来的和信号转换为模拟信号。放大器13将从D/A转换器12发送来的模拟信号放大为放大的和信号。调制器14将放大的和信号与本地信号(其实际上为扩码信号)混合，以产生扩展信号。可变衰减器15根据从控制部分2发送的控制信号逐渐控制或衰减从调制器14发送来的扩展信号的电功率的值(以逐级的方式或连续的方式)。功率放大器16将被控制的扩展信号的电功率放大到预定的数值并将其发送到双工器8。

在图7中，示出了发送部分6A，其是通过对图6中所示的发送部分6进行变化而得到的。

在所示出的发送部分6A中，幅度控制部分11和加法器10、D/A转换器12及放大器13、调制器14和功率放大器16一起被包含于其中，并位于加法器10和D/A转换器12之间。

加法器10将从基站处理部分3₁，3₂…3_N发送的多个初次调制信号相加以产生被求和的初次调制信号。幅度控制部分11根据从控制部分2发送的控制信号逐渐降低从加法器10发送来的被求和初次调制信号的电功率的值(以逐级或连续的方式)。D/A转换器12将从幅度控制部分11发送来的被求和的初次调制信号转换为模拟信号。放大器13将从D/A转换器12发送来的模拟信号(初次调制信号/基带信号)放大为放大的模拟信号。调制器14将从放大器13发送来的放大的模拟信号与本地信号(扩码信号)混合，以产生扩展信号。功率放大器16将扩展信号的电功率放大到预定的数值并将其发送到双工器8。

接着，回到图5，对本发明的实施例进行描述。

图5中所示的基站被用在蜂窝移动CDMA通讯系统中，并根据TIA/EAI的标准IS-95-A执行控制传输电功率的过程(通讯过程的顺序)。

首先，主台接口部分1与主台对接。然后，控制部分2在当由于对基站的维护而停止传输时逐渐降低传输电功率并对基站进行软切换删除过程。其结果，对传输电功率进行控制，从而即使当正与移动台进行通讯的基站由于维护所造成的干扰而被置入待用状态时，在移动台和无线网络间也不会产生断开的情况。

此外，每个基带处理部分3₁，3₂…3_N将初次调制信号发送到发送部分6，其中的初次调制信号是通过从主台接口部分1发送的初次调制数据的载波获得的。另一方面，每个基带处理部分3₁，3₂…3_N提供接收数据，该接收数据是通过解调从接收部分7发送的初次解调信号而产生的。

另外，发送部分6在当基站处于维护状态时在控制部分2的控制下控制传输电功率，并通过双工器8和天线9将扩展信号发送到移动台(未示出)。

接收部分7通过天线9和双工器8接收来自移动台的接收数据信号，通过使用基准扩码信号将接收数据解扩为解扩展信号，并将目标初次解调信号发送到基带处理部分3₁，3₂…3_N。

接着，参考图6对发送部分6的工作进行描述。在发送部分6中，加法器10将从基带处理部分3₁，3₂…3_N发送的初次调制信号相加，以产生被求和的初次调制信号，而D/A转换器12将信号转换为模拟信号，该模拟信号载有被求和的初次调制信号。然后放大器13将模拟信号(被求和的初次调制信号)放大为被放大的模拟信号。此后，调制器14将被放大的初次调制信号和本地信号(扩码信号)混合以产生扩展信号。可变衰减器15在控制部分2的控制下逐渐的或缓慢的衰减从调制器14发送的扩展信号，并最终停止传输。

即，当基站由于被维护而停止传输时，基站控制传输电功率。特别是，基站控制传输电功率。在此情况下，基站逐渐或缓慢降低传输电功率并对基站进行软切换删除过程和对新的基站进行软切换增加过程，直到传输完全终止为止。即，需要将从开始降低电功率到传输终止期间的时间控制到小于执行软切换增加过程和执行软切换删除过程的时间。

在软切换删除过程和软切换增加过程期间，在正与基站进行通讯的移动台和每个基站之间和移动台与相邻的基站之间不会发生断开的情况。然后，通过功率放大器16将来自可变衰减器15的被衰减的和被调制的信号放大到预定的电功率值，然后将被放大的调制信号通过双工器8和天线9传送到移动台。

接着，将对图7中所示的发送部分6的操作进行描述。发送部分6A的工作方式和图6中所示的发送部分6的方式一样。在发送部分6A中，加法器10将从基带处理部分3₁，3₂…3_N发送的初次调制信号相加，而幅度控制部分11根据从控制部分2发送的控制信号控制或逐渐降低被求和的初次调制信号的幅度(电平)。其结果，被控制的初次调制信号被从幅度控制部分11发送到D/A转换器12。

D/A转换器12将受控的初次调制信号转换为模拟信号。然后放大器13将模拟信号(其载有受控的初次调制信号/基带信号)放大为放大的初次调制信号，而调制器14将放大的初次调制信号与本地信号(扩码信号)混合以产生扩展信号。

接着，功率放大器16将从调制器14发送的扩展信号放大到预定的电功率值，而被放大的信号被通过双工器8和天线9传送到移动台。

即，当基站由于被维护而停止传输时，基站控制传输电功率。特别是，基站控制传输电功率。在此情况下，基站逐渐的或缓慢的降低传输电功率并对基站进行软切换删除过程和对新的基站进行软切换增加过程，直到传输完全终止为止。在软切换删除过程和软切换增加过程期间，在正与基站通讯的移动台和每个基站之间和在移动台与相邻的基站之间不会发生无线网络的断开。

现在，将对根据本发明实施例的对电功率的控制进行描述。为了简化描述，假设存在两个基站(A和B)及移动台。对多个基站进行软切换增加过程。类似的，对多个基站进行软切换删除过程。

如图8中所示，基站A的传输电功率在基站将要停止传输导频信号时不是突然被停止而是逐渐降低。在此情况下，在移动台接收到的来自基站A和B的每个电场强度按图9中所示的方式进行变化。其结果，基站A和B的导频信号的Ec/Io比如图10中所示的进行变化。

如图10中所示，假设移动台A即使在当基站A的电功率降低到某一程度时也可检测到从基站B发送来的导频信号。如果基站A进一步降低电功率，基站B可增加导频信号的Ec/Ic比。当为了确定是否进行软切换增加过程而增加基站B的导频信号的Ec/Ic比并超过阈值T-ADD时，移动台B以与图1中所示的相同的方式进行软切换增加过程。

接着，将详细描述软切换增加过程的序列。

首先，当来自相邻服务区的导频信号的Ec/Ic比超过阈值T-ADD时，移动台发送接收导频信号的电场强度测量信息。该信息可包含例如在其中启动软切换过程的基站数，其结果，完成软切换增加过程。当基站A接收到信息时，基站A指示移动台使用软切换指令信息增加作为软切换过程目标的基站B。当移动台接收接收指令信息时，移动台增加作为软切换目标的基站B并将软切换完成信息传送到基站A。因此，完成了在移动台中的过程。

此外，如图10中所示，当基站A的传输电功率降低时，在移动台接收的来自基站A的导频信号的Ec/Io比仍然降低，并降低到低于阈值T-DROP，用于确定是否进行软切换删除过程。其结果，移动台A执行软切换删除过程。

根据图11中所示的软切换删除过程，首先，当从正与移动台进行通讯的基站A发送的接收导频信号中的Ec/Io比被降低到低于T-DROP时，移动台将接收导频信号的电场强度测量信息传送到基站A和B。

响应该信息，基站A和B将指令信息发送到移动台，通过使用软切换指令信息与基站A断开。然后，当移动台接收到指令信息时，移动台将软切换软切换完成信息发送到基站A和B。此后，移动台与基站A断开，并只与基站B相连。此刻，整个过程完成。

如上所述，当基站由于维护而停止传输时，基站控制传输电功率。特别是，基站控制传输电功率。在此情况下，基站逐渐或缓慢的降低传输电功率并对基站进行软切换删除过程和对新的基站进行软切换增加过程，直到传输被完全终止。在软切换删除过程和软切换增加过程期间，在正与该基站通讯的移动台和每个基站之间和在移动台与相邻的基站之间不会产生无线网络断开的情况。

因此，根据本发明，当特定的基站终止传输时，基站逐渐降低传输电功率并最终慢慢停止传输。此外，直到传输完全终止为止，对正被停止传输的基站进行软切换删除过程和对其他的相邻的基站进行软切换增加过程。

Claims (10)

1.一种控制正与移动台进行通讯的第一基站的传输电功率的方法，该方法包含如下的步骤：

逐渐减少传输电功率且最终停止在第一基站中的传输；

及在移动台和第一基站与第二基站中所选出的一个基站之间不产生断开的情况下对第一基站进行软切换删除过程，及对第二基站进行软切换增加过程；

其中软切换增加过程还包含如下的步骤：

在移动台，当从特定的基站发送的和由该移动台接收的导频信号的Ec/Io比超过预定的第一阈值时从第二基站中选出一个特定的基站；

从移动台向第二基站发送一个测量信息；

响应测量信息从第二基站向移动台发送一个软切换指令信息；

在移动台为第二基站进行软切换增加过程；及

当所执行的步骤完成时，从移动台向第二基站发送一个完成信息；并且

软切换删除过程包含如下的步骤：

当从第一基站发送的和由移动台接收的导频信号的Ec/Io比低于预定的第二阈值时从移动台向第一基站发送一个测量信息；

响应测量信息从第一基站向移动台发送一个软切换指令信息；

在移动台对第一基站进行软切换删除过程；及

当所执行的步骤完成时，从移动台向第一基站发送一个完成信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于以逐步或连续的方式逐渐降低传输电功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包含由于对第一基站进行维护而停止在其中的传输的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于移动台、第一基站和第二基站形成CDMA系统。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于根据TIA/EAI的IS-95-A标准进行软切换增加过程和软切换删除过程。

6.一种控制传输电功率的控制系统，该系统包含：第一基站，其逐渐降低其自身的传输电功率并最终停止传输，及

一个移动台，其与第一基站进行通讯并在该移动台和第一基站与第二基站中所选出的一个基站之间不产生断开的情况下对第一基站进行软切换删除过程和对第二基站进行软切换增加过程；

其中每个第一基站和第二基站包含：

与主台对接的主台接口部分；

控制部分，其逐渐降低其自身的传输电功率并最终停止传输；

基带处理部分，其通过使用载波进行初次调制而输出初次调制信号，该信号是由从主台接口部分发送的发送数据生成的，并输出接收数据，该接收数据是使用所接收的初次解调信号而生成的；

发送部分，其根据由控制部分所控制的电功率发送信号；

接收部分，其从移动台接收信号，使用基准扩码信号检测相关性，并输出目标初次解调信号；

双工器，其从发送部分输出信号，并将一接收的信号输出到接收部分；及

一个天线，其与双工器相连。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于发送部分还包含：

加法器，其将从主台接口部分发送的多个初次调制信号相加；

D/A转换器，其将来自加法器的初次调制信号转换为模拟信号；

放大器，其放大从D/A转换器发送的初次调制模拟信号；

调制器，其通过扩码信号放大来自放大器的初次调制信号以产生扩展信号；

可变衰减器，其根据从控制部分发送的控制信号以逐级或连续的方式衰减来自调制器的扩展信号；及

功率放大器，其将从可变衰减器发送的扩展信号放大到预定的电功率值并将扩展信号发送到双工器。

8.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于发送部分还包含：

加法器，其将从主台接口部分发送的多个初次调制信号相加；

幅度控制部分，其根据来自控制部分的控制信号以逐级或连续的方式降低从加法器发送的初次调制信号的幅度；

D/A转换器，其将来自幅度控制部分的初次调制信号转换为模拟信号；

放大器，其放大从D/A转换器发送的初次调制模拟信号；

调制器，其用扩码信号乘来自放大器的初次调制信号以产生扩展信号；及

功率放大器，其将从调制器发送的扩展信号放大到预定的电功率值，并将扩展信号发送到双工器。

9.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于将从开始减少电功率到终止传输期间的时间控制到小于执行软切换增加和软切换删除过程所需的时间。

10.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于系统为CDMA系统。

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