CN1138371C - 一种码分多址系统中前向链路初始发射功率的分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种码分多址(CDMA)系统中前向链路初始发射功率的分配方法，其特征在于：在专用信道分配之前，所述CDMA系统的基站在收到移动台的反向接入信道消息后，进行接入判断，如果允许接入，则所述基站提取其中的无线环境测量报告中的前向导频强度项，根据得到的所述前向导频强度项分配前向链路初始发射功率。实施本发明的分配方法，可以缩短测试时间，加快接入速度，同时提高了接入的成功率。

Description

一种码分多址系统中前向链路初始发射功率的分配方法

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及使用码分多址(CDMA)方式的移动通信系统中，基站到移动台的前向链路初始发射功率的分配方法。

在CDMA通信系统中，包括移动台和基站两个通信端，每一端都有发射接收系统。当有来电需要寻呼小区内的移动台用户时，基站会在前向(快速)寻呼信道上下发寻呼消息。而被呼的移动台一直在监听该寻呼信道，当发现和自己的地址匹配的寻呼消息时，移动台会在一定延时后，在反向(增强)接入信道上上报寻呼响应消息；或者，当小区中的移动台用户需要主动通信时，也会在反向(增强)接入信道上上报接入请求消息。在上述两种消息中，都含有对所属小区前向导频信道的测量报告。基站接收到移动台的寻呼响应消息或接入请求消息后，进行接入准入判断，如果该请求被允许，则由基站决定分配前向和反向信道的各种参数(包括前向和反向的初始发射功率)，并将反向信道参数通过前向指派信道下发至目标移动台。然后上述移动台将信道切换到上述指定的反向和前向信道开始发射和接收信号，同时基站也切换到指定的信道单元，在上述指定的前向和反向信道开始发射和接收信号。经过一系列的测试和信息交换后，移动台和基站开始进行业务通信。本发明所涉及的是一种在CDMA系统中，在专用信道分配之前，基站决定其前向初始发射功率分配的方法，即在移动台用户要求或被要求建立无线连接后，基站如何决定其前向发射功率的初始值。

现有技术的方法是为前向初始发射功率指配一个固定值发射，然后通过一系列的测试，在功率分配下使前向功率达到长期平均值(稳定值)附近开始通信。这样，由于所指配的固定值距离稳定值可能较远，在功率分配方法不是很快的情况下，测试时间可能很长，而且可能由于无线环境恶化造成接入失败。

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，而提供一种CDMA系统中，接入速度快，成功率高的前向链路初始发射功率的分配方法。

本发明的另一目的是提供一种CDMA系统中，前向链路初始发射功率的计算方法。

本发明的目的是这样实现的，一种在CDMA系统中前向链路初始发射功率的分配方法，其中，所述CDMA系统包括一个移动台，一个基站，以及由移动台到基站的反向链路和由基站到移动台的前向链路；所述移动台包括一个发射接收系统，基站包括一个发射接收系统和若干个信道单元；每个信道单元负责一个具体的信道，包括指定该信道的发射功率；其特征在于：在专用信道分配之前，所述基站在收到所述移动台的反向接入信道消息(移动台被呼时为寻呼响应消息，移动台主呼时为呼叫发起消息)后，进行接入判断，如果允许接入，则所述基站提取其中的无线环境测量报告中的前向导频强度项，根据得到的所述前向导频强度项，分配前向链路的初始发射功率。

根据本发明方法的CDMA系统中前向链路初始发射功率的分配方法，其特征在于，所述前向链路初始发射功率的计算公式如下： $P_{\mathrm{send}}=\min [P_{\mathrm{pilot}}{\·10}^{\frac{D+0.5M}{10}},P_{\mathrm{av}}]$

其中，P_send为指定的前向初始发射功率；

P_pilot为前向导频信道的发射功率；

D为所述移动台为了满足服务质量要求而必须满足的信息位比特能量与干扰谱密度的比值；

M为提取的前向导频强度；

P_av为能够分配的最大功率。

实施本发明的CDMA系统中前向链路初始发射功率的分配方法，可以根据当前无线环境状况，动态决定前向初始发射功率，使前向初始发射功率尽可能地接近前向发射功率的长期平均值，从而缩短测试时间，加快接入速度，同时提高了接入的成功率。

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

图1是适用本发明方法的CDMA系统的结构框图；

图2是图1所示的CDMA系统中基站的内部结构逻辑图；

图3是本发明方法的实施例中移动台的主呼流程图；

图4是本发明方法的实施例中移动台的被呼流程图。

本发明适用于CDMA系统，如图1所示，所述CDMA系统包括一个移动台100，一个基站110，基站110到移动台100的前向链路和移动台100到基站110的反向链路。移动台100包括发射接收系统101，基站110包括发射接受系统111和若干个信道单元112～114，每个信道单元负责一个具体信道的基带扩频信号处理，包括对该信道的信道增益。如图2所示，基站110的发射接受系统111又包括发射机115和接收机116，发射机115和接收机116分别与一部分信道单元相连。通信时，基站110将通过与发射机115相连的信道单元112，在建立于前向链路上的前向信道上下发系统信令或业务内容等。一个具体信道的信息比特输入一个与基站110的发射机115相连的具体的信道单元112，由该信道单元112进行基带扩频和信道增益处理，并输出扩频信号，同一频点的多路扩频信号复用输入到发射接收系统111的发射机115中，进行发射。而移动台100通过建立在反向链路上的反向信道上传用户请求和业务内容等到与接收机116相连的信道单元114进行处理。由基站110的发射接收系统111的接收器116接收到的同一频点的射频信号，通过解相关输入到与基站110的接收机116相连的不同的信道单元中进行解扩及基带处理，得到信息比特。

本发明的特征在于，基站110在收到移动台100的反向接入信道消息后，进行接入判断，如果允许接入，则根据当前无线环境状况，动态决定前向初始发射功率，使前向初始发射功率尽可能地接近前向发射功率的长期平均值。本发明是采用类闭环分配的原理来估算前向链路初始发射功率，即通过手机测量到的反向接入信道消息的无线环境测量报告中的前向导频强度，计算出路径损耗，再根据路径损耗，计算出前向初始发射功率。由于基站前向初始发射功率有上限，因此我们定义： $P_{\mathrm{send}}=\min [P_{\mathrm{pilot}}\·{10}^{\frac{D+0.5M}{10}},p_{\mathrm{av}}]$

其中，P_send为指定的前向初始发射功率；

P_pilot为前向导频信道的发射功率，可从基站数据库中得到；

D为上述移动台为了满足服务质量要求而必须满足的信息位比特能量与干扰谱密度的比值，可以选择长期测量值或预设值，比如5dB；

M为提取的前向导频强度；

P_av为能够分配的最大功率，可从基站数据库中得到。

当业务要求的初始发射功率大于系统可以提供的前向功率时，按照系统可以分配的最大发射功率发射，因此，在公式(1)中，最后采用的基站前向初始发射功率为计算得到的P_send和P_av之中的最小值。

如图3所示，为本发明的一个实施例中，移动台的主呼流程。当小区中的移动台用户需要主动通信时，会在反向(增强)接入信道上上报呼叫发起消息，消息中包含对所属小区前向导频信道的测量报告。基站一直在监听该反向(增强)接入信道，基站接收到移动台的呼叫发起消息后，进行接入准入判断，如果该请求被允许，则由基站决定分配前向和反向信道的各种参数(包括前向和反向的初始发射功率)，此时基站根据接收到的前向导频强度测量信息，依据公式(1)决定前向初始发射功率。例如，对于典型的CDMA系统，前向导频信道功率为最大发射功率的15％；设服务质量要求的每比特能量与干扰谱密度的比为6dB；可分配功率P_av为前向最大发射功率减去已发射功率。则前向初始发射功率为：

P_send＝min[P_pilot·10^0.6+0.05M，P_av])      (2)

并且，基站将反向信道参数通过前向指派信道下发至目标移动台。然后上述移动台将信道切换到上述指定的反向和前向信道开始发射和接收信号，同时基站也切换到指定的信道单元，在上述指定的前向和反向信道开始发射和接收信号。经过一系列的测试和信息交换后，移动台和基站开始进行业务通信。

如图4所示，为本发明的实施例中，移动台的被呼流程。当有来电需要寻呼小区内的移动台用户时，基站会在前向(快速)寻呼信道上下发寻呼消息。而被呼的移动台一直在监听该前向(快速)寻呼信道，当发现和自己的地址匹配的寻呼消息时，移动台会在一定延时后，在反向(增强)接入信道上上报寻呼响应消息，包含对所属小区前向导频信道的测量报告。基站接收到移动台的寻呼响应消息后，进行接入准入判断，如果该请求被允许，则由基站决定分配前向和反向信道的各种参数(包括前向和反向的初始发射功率)，此时基站根据接收到的前向导频强度测量信息，依据公式(1)决定前向初始发射功率。例如，对于典型的CDMA系统，前向导频信道功率为最大发射功率的15％；设服务质量要求的每比特能量与干扰谱密度的比为6dB；可分配功率P_av为前向最大发射功率减去以发射功率。则前向初始发射功率为：

P_send＝min[P_pilot·10^0.6+0.05M，P_av])        (3)

并且，基站将反向信道参数通过前向指派信道下发至目标移动台。然后上述移动台将信道切换到上述指定的反向和前向信道开始发射和接收信号，同时基站也切换到指定的信道单元，在上述指定的前向和反向信道开始发射和接收信号。经过一系列的测试和信息交换后，移动台和基站开始进行业务通信。

本发明采用现有的CDMA空中接口协议及相应结构，所采用的硬件和大部分软件都是现成的，在此不作详细描述。

Claims (3)

1.一种码分多址系统中前向链路初始发射功率的分配方法，其中，所述CDMA系统包括一个移动台，一个基站，以及由移动台到基站的反向链路和由基站到移动台的前向链路；所述移动台包括一个发射接收系统；基站包括一个发射接收系统和若干个信道单元，每个信道单元负责一个具体的信道，包括指定该信道的发射功率；其特征在于：在专用信道分配之前，所述基站在收到所述移动台的反向接入信道消息后，进行接入判断，如果允许接入，则所述基站提取其中的无线环境测量报告中的前向导频强度项，根据得到的所述前向导频强度项分配前向链路初始发射功率；所述前向链路初始发射功率的计算公式如下： $P_{\mathrm{send}}=\min [P_{\mathrm{pilot}}{\·10}^{\frac{D+0.5M}{10}},P_{\mathrm{av}}]$

其中，P_send为指定的前向初始发射功率；P_pilot为前向导频信道的发射功率；

D为所述移动台为了满足服务质量要求而必须满足的信息位比特能量与干扰谱密度的比值；

M为提取的前向导频强度；

P_av为能够分配的最大功率。

2.根据权利要求1所述的CDMA系统中前向链路初始发射功率的分配方法，其特征在于，所述移动台的主呼流程如下：

移动台在反向接入信道上上报呼叫发起消息，消息中包含对所属小区前向导频信道的测量报告；

基站一直在监听该反向接入信道，基站接收到移动台的呼叫发起消息后，进行接入准入判断，如果该请求被允许，则由基站决定分配前向和反向信道的包括前向和反向初始发射功率的各种参数；

基站根据接收到的前向导频强度测量信息，依据所述公式 $P_{\mathrm{send}}=\min [P_{\mathrm{pilot}}{\·10}^{\frac{D+0.5M}{10}},P_{\mathrm{av}}]$ 决定前向初始发射功率。

3.根据权利要求1所述的CDMA系统中前向链路初始发射功率的分配方法，其特征在于，当有来电需要寻呼小区内的移动台用户时，所述移动台的被呼流程如下：

基站在前向寻呼信道上下发寻呼消息；

被呼的移动台一直在监听该前向寻呼信道，当发现和自己的地址匹配的寻呼消息时，移动台在一定延时后，在反向接入信道上上报寻呼响应消息，包含对所属小区前向导频信道的测量报告；

基站接收到移动台的寻呼响应消息后，进行接入准入判断，如果该请求被允许，则由基站决定分配前向和反向信道的包括前向和反向的初始发射功率的各种参数；

基站根据接收到的前向导频强度测量信息，依据所述公式 $P_{\mathrm{dend}}=\min [P_{\mathrm{pilot}}{\·10}^{\frac{D+0.5M}{10}},P_{\mathrm{av}}]$ 决定前向初始发射功率。

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