CN1205583A - 利用删除指示位控制正向功率的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了利用删除指示位控制正向功率的方法。该方法包括以下步骤:初始化正向功率控制,利用所述收发信机选择器组启动正向功率控制,确认被包括在反向业务信道内的删除指示位,以及在所述删除指示位为0时连续地减小正向功率控制的增益,而在所述删除指示位为1时增大正向功率控制的增益。

Description

利用删除指示位控制 正向功率的方法
本发明涉及利用删除指示位控制正向功率的方法，尤其涉及根据“码分多址(以下缩写为CDMA)”系统的多路复用任选项2，利用反向业务帧内包括的删除指示位控制正向功率的方法。
CDMA系统由向移动台提供服务的大量基站收发信机子系统(BTS)、基站控制器(BSC)、基站管理器系统(BSM)、移动交换中心(MSC)和位置登记系统组成。
每一基站所服务的区域被称为一个蜂窝小区，这种小区被划分成若干个扇形分区。一个小区的覆盖范围被顺序地扩散成为BTS区、BSC区和MSC区。
一个正向通信信道是从基站至移动台所形成的信道，它由导频信道、选择同步信道、选择寻呼信道和若干个发送话音或数据的正向业务信道所组成。
一个反向通信信道是从移动台至基站所形成的信道，它由主业务信道、次业务信道和信令信道所组成。
为了提高用户接入容量，在大量用户在某个时刻接入同一频率的CDMA系统中，应当将由其它基站相对于被发送的信号产生的干扰波的信号功率减至最小。
功率控制指的是在来自其它基站的信号或噪声造成了干扰的情况下，均衡从所有移动台到达该基站的功率的方法。
通过功率控制可将由许多小区造成的近-远干扰和小区外的干扰减至最小，这样做的结果是提高了用户接入容量。功率控制对提高系统容量起到重要的作用。
是在收发信机选择器组中进行正向功率控制。
正向功率控制指的是当移动台在通话期间向多径传播现象、噪声或干扰严重的小区边界移动时，基站增大或减小功率以便所有信道保持正常话音质量的方法。
在总是存在来自邻近呼叫的干扰的实际无线电环境中，功率控制能够或多或少地减小干扰信号。
移动台周期性地向基站报告“帧差错率(FER)”-差错帧与接收的正向帧的比率，基站把其作为系统参数信息向下传送给移动台。
移动台向基站报告作为导频测量报告信息的正向链路质量-FER。
在接收到移动台发送的导频测量报告信息之后，基站在必要时通过调整正向功率增益来控制功率。
图1表示已有技术的功率控制的流程图。
如上所述，移动台接收信息并通过信道单元和收发信机选择器组把信息传送给呼叫控制处理器。
呼叫控制处理器把呼叫分配信息传送给收发信机选择器组，收发信机选择器组选定业务信道来从信道单元接收时间同步和发送时间同步给信道单元。
然后，移动台通过发送“空话务(Null Traffic)”来通知信道单元业务信道已启动。一旦业务信道启动，收发信机选择器组就在步骤110初始化正向功率控制。
在步骤120，一旦得到移动台探测信息，收发信机选择器组就开始执行正向功率控制。
在步骤130，从这一时刻起，收发信机选择器组读移动台发送的导频测量报告信息，如果有正向差错被报告，就提高正向增益。
收发信机选择器组通过这些步骤执行正向功率控制。
图2表示根据已有技术的功率控制的传输增益的变化。
在图2中，接收导频测量报告信息的基站以固定的时间增量和功率控制增量执行功率控制。
基站连续地控制功率直到接收到下一个导频测量信息为止。
因此，功率控制变化的实际周期是相对于一个业务帧的时间增量，并且功率控制值一般被设定在标称功率+6dB的范围内。
基站接收导频测量信息，从标称增益开始，在每一缓慢减小时间段内把增益减小一小的负增量。
在快速减小增益之前执行多次这样的增益减小。除非移动台报告正向链路的质量变坏，否则基站加速增益的减小。
换句话说，在每一迅速减小时间段内，基站把要发送的正向功率的增益减小一大的负增量。
如果基站接收到移动台发送的导频测量报告信息，它就计算在测量期间相对于总的接收正向业务帧的帧差错率。
然后，如果帧差错率小于FER阈值，就以小的正增量提高正向链路增益，如果帧差错率大于FER阈值，就以大的正增量提高正向链路增益。
每当接收到导频测量报告信息就重复这一过程。
根据已有技术的正向功率控制，基站接收移动台周期性地发送的导频测量报告信息，并在正向质量因无线电环境的变化逐渐变坏的情况下与FER成比例地提高正向链路增益。
因此，当无线电环境动态地变化时，移动台的周期必须足够短，以便能够及时地执行正向功率控制。
早先卫星通信和微波通信通常使用从发射天线直接发送给接收天线的直接电波。
但是，由于移动台的天线非常短，并且通常比邻近障碍物例如建筑物低，所以当前使用的移动通信从被表面反射一次的反射电波、绕射电波和散射电波中进行选择，而不是使用直接电波。
使用反射电波，绕射电波或散射电波使信号变弱并对其造成严重干扰。
因此，有必要只有在对在功率控制所用的频带内的信号强度变化进行了彻底的分析之后，才应当确定功率控制的范围和时间增量。此外，功率控制的范围和时间增量需要根据使用800MHz的早先CDMA蜂窝系统或使用1．3GHz的PCS系统的不同而有所不同。
使用800MHz的早先CDMA蜂窝系统的功率控制周期赶不上实际无线电环境的变化。
由于PCS系统使用比早先数字通信系统的频率高的1．3MHz的频率，所以信号的减弱和干扰严重到使功率控制的周期必须被缩短。
基站的过量导频测量报告信息对反向业务质量产生了影响，所以需要对此进行改进。
就是说，已有技术的正向功率控制方法有以下问题：
首先，这种方法利用移动台报告的导频测量报告信息来提高正向功率，所以为了发送这种导频测量报告信息，要求移动台减少反向链路业务报文分组帧。
导频测量报告信息与实际通信的数据无关，所以其发送相当于增大了反向链路的噪声。于是降低了反向链路业务质量。
过量的导频测量报告信息降低了反向链路业务质量，所以应当分别固定多于一个特殊值的移动台的报告周期和阈值。
其次，由于以上理由，移动台允许的最大报告周期是4Hz。
其周期为4Hz的已有正向功率控制适应长期的衰落。由于功率控制的速度赶不上无线电环境的变化，就可能造成业务质量迅速变坏和呼叫在对数正态阴影区域中发出，在这种区域中，无线电环境因电波被例如城市内的摩天大楼的阻挡而发生迅速变化。
还有，在无线电环境迅速恶化的对数正态阴影区域中，会出现移动台的导频测量报告信息丢失的情况。在这种情况下，发收信机选择器组不执行正向功率控制，等到接收到下一个导频测量报告信息为止。
本发明就是为了解决这些问题。本发明的目的是提供通过根据移动台发送的反向业务信道帧内所包含的删除指示位判断正向链路质量来实现功率控制的方法。
在收发信机选择器组执行功率控制时，本发明的实现上述目的的、使用删除指示位的优选实施例包括以下步骤：
初始化正向功率控制；
利用收发信机选择器组启动正向功率控制；
确认被包括在反向业务信道内的删除指示位；
在删除指示位为0时连续地减小正向功率控制的增益，在删除指示位为1时增大正向功率控制的增益。
根据本发明的一个实施例，如果移动台接收的正向业务信道帧处于良好状态，则被包括在反向业务信道内的删除指示位就总是被设定为“0”。
根据本发明的一个实施例，如果正向业务信道的质量低劣，则被包括在反向业务信道内的、将要在接收到正向帧时第二次被发送的删除指示位被设定为“1”。
根据本发明的一个实施例，如果删除指示位为0时，就以固定的时间增量重复地把正向功率增益减小一固定的功率增量。
根据本发明的一个实施例，固定时间增量是功率减小时间，固定功率增量是功率负增量。
根据本发明的一个实施例，一旦当前正向功率增益等于最小传输增益，就不再减小正向功率增益。
根据本发明的一个实施例，在删除指示位为1的状态下，如果正向功率增益小于主增益，收发信机选择器组就将其增大一大的正增量，如果大于主增益，就将其增大一小的正增量。
根据本发明的一个实施例，每当接收到反向业务帧，基站就执行正向功率控制。
根据本发明的一个实施例，还包括移动台通过信道单元和收发信机选择器组从呼叫控制处理器接收信息和把信息传送给呼叫控制处理器的步骤。
根据本发明的一个实施例，还包括收发信机选择器组选定把时间同步发送给信道单元和从信道单元接收时间同步的业务信道的步骤。
根据本发明的一个实施例，在移动台希望进行功率控制的移动台探测信息被接收到之后执行正向功率控制。
根据本发明的一个实施例，还包括收发信机选择器组从移动台接收反向业务帧，并根据多路复用任选项2将其分成主信道、次信道、控制信号和删除指示位的步骤。
根据本发明的一个实施例，如果功率控制时间被重新设定和删除指示位在功率减小时间内再次变成0，收发信机选择器组就重复把功率增益减小一个功率负增量。
参看以下的详细描述及附图将明了本发明的其它目的和优点。
图1表示已有技术的功率控制的流程图；
图2表示根据已有技术的功率控制的传输增益的变化；
图3表示本发明的功率控制的流程图；
图4表示根据本发明的功率控制的传输增益的变化。
现在参看附图详细描述本发明。
虽然很容易对本发明作出各种改进，并且它可以具有各种替代形式，但在附图中已举例说明了其具体的实施例，这些具体实施例将在以下详述。应当指出不打算把本发明限制为所公开的特定形式，相反地，在所附权利要求书限定的本发明的精神和范围之内的所有改进、等同物和替代形式都被本发明所覆盖。
当今PCS系统的应用使得能够采用13kbps传输速率的呼叫和在早先CDMA系统中使用的8kbps的呼叫。
13kbps呼叫业务使用多路复用任选项2，而8kbps呼叫业务使用多路复用任选项1，实现控制信号的多样性，便于话音数据和通信路径的维护。
在使用多路复用任选项2的情况下，删除指示位被包括在在个人站和基站之间被发送和接收的帧内。
根据本发明，删除指示位被用来执行功率控制。
如果基站发送的多路复用任选项2的正向业务信道的质量低劣，个人站就把反向业务信道所包含的、将在接收到正向帧时被第二次发送的删除指示位设定为“1”。
然后，基站一接收到该业务帧就了解正向链路质量，马上执行功率控制。
在如上所述利用删除指示位控制正向功率的情况下，每当接收到反向业务帧，基站就执行正向功率控制。
因为一帧增量被固定为每20毫秒，所以每20毫秒执行一次正向功率控制。因此，控制功率的周期从4Hz到50Hz快了12倍。
控制功率的周期缩短了。结果是减少了功耗。此外，不使用导频测量报告信息还改善了反向链路业务质量。
图3表示本发明的功率控制的流程图。如图所示，个人站通过信道单元和收发信机选择器组从呼叫控制处理器接收信息和把信息发送给呼叫控制处理器。
呼叫控制处理器把呼叫分配信息传送给收发信机选择器组，收发信机选择器组选定业务信道来与信道单元交换时间同步。
然后，个人站通过发送“空话务”给信道单元来通知该信道单元业务信道已启动。一旦业务信道启动，收发信机选择器组就在步骤310执行正向功率控制动作的初始化。
一旦得到移动台探测信息，收发信机选择器组就在步骤320执行正向功率控制。
在步骤330，收发信机选择器组每20毫秒从移动台接收一反向业务帧并将其分成主信道、次信道、控制信号和删除指示位。
收发信机选择器组根据在上述步骤中分离的删除指示位值执行正向功率控制。
如果删除指示位是0，收发信机选择器组就在功率减小时间增量内把正向功率增益减小一固定的功率增量。
一旦当前正向功率增益等于最小传输增益，就不再减小正向功率增益。
个人站不断地接收功率控制信号并发送业务帧，如果正向链路业务质量低于一特殊值，就把删除指示位设定为“1”。
在步骤340，当删除指示位是“1”时，如果当前功率较小，收发信机选择器组就把当前功率增大一大的正增量，如果当前功率较大，就增大一小的正增量。
图4表示根据本发明的功率控制的传输增益的变化。
从标称增益开始，如果删除指示位是0，基站就重复地在每一个功率减小时间段内把正向链路增益减小一功率负增量。
如果正向链路增益达到最小传输增益，基站就停止减小增益，以便增益不再降低。
当正向链路质量因增益的降低而变坏时，个人站把删除指示位设定为“1”，并发送反向业务帧。收发信机选择器组比较当前增益和标称增益。
如果正向功率增益小于标称增益，收发信机选择器组就把正向功率增益增大一大的正增量，如果大于标称增益，就把正向功率增益增大一小的正增量。
图4表示收发信机选择器组把小于标称增益的正向链路增益增大一大的正增量。
然后，如果重新设定功率控制时间并且删除指示位在功率减小时间内变成0，收发信机选择器组就把功率增益降低一个功率负增量。
本发明的效果如下：
首先，本发明通过利用根据删除指示位而不是根据导频测量报告信息执行的正向功率控制消除了反向链路业务的减少并改善了反向链路质量。
其次，收发信机选择器组迅速解决了由于正向功率控制周期的增大而造成的环境的迅速变化。
最后，因为没有使用导频测量报告信息，不会造成导频测量报告信息的丢失，不会使正向功率控制不能够实现。

Claims (14)

1．在收发信机选择器组执行功率控制时，利用删除指示位控制正向功率的方法，包括以下步骤：
初始化正向功率控制；
利用所述收发信机选择器组启动正向功率控制；
确认被包括在反向业务信道内的删除指示位；以及
在所述删除指示位为0时连续地减小正向功率控制的增益，在所述删除指示位为1时增大正向功率控制的增益。
2．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于，如果移动台接收的正向业务信道帧处于良好状态，则被包括在所述反向业务信道内的删除指示位就总是被设定为“0”。
3．如权利要求2所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于，如果所述正向业务信道的质量低劣，则被包括在反向业务信道内的、将要在接收到正向帧时被二次被发送的删除指示位被认定为“1”。
4．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于，如果所述删除指示位为0，就以固定的时间增量重复地把所述正向功率增益减小一固定的功率增量。
5．如权利要求4所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：所述固定的时间增量是功率减小时间。
6．如权利要求4所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：所述固定的功率增量是功率负增量。
7．如权利要求4所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于，一旦当前正向功率增益等于最小传输功率，就不再减小所述正向功率增益。
8．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于，在所述删除指示位为1的状态下，如果所述正向功率增益小于主增益，所述收发信机选择器组就将其增大一大的正增量，如果大于主增益，就将其增大一小的正增量。
9．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：每当接收到反向业务帧，基站就执行正向功率控制。
10．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：还包括移动台通过信道单元和收发信机选择器组从呼叫控制处理器接收信息和把信息传送给呼叫控制处理器的步骤。
11．如权利要求10所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：还包括所述收发信机选择器组选定从信道单元接收时间同步和把时间同步发送给信道单元的业务信道的步骤。
12．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：在移动台希望进行功率控制的移动台探测信息被接收到之后执行所述正向功率控制。
13．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于：还包括所述收发信机选择器组从移动台接收反向业务帧，并根据多路复用任选项2将其分成主信道、次信道、控制信号和删除指示位的步骤。
14．如权利要求1所述的利用删除指示位控制正向功率的方法，其特征在于，如果功率控制时间被重新设定和删除指示位在功率减小时间内再次变成0，所述收发信机选择器组就重复把功率增益减小一个功率负增量。
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