CN1237749C - 控制闭环发送功率的参考值更新的cdma移动通信系统 - Google Patents

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Abstract

揭示了CDMA通信系统,其中在闭环发送功率控制中使用的参考值在基本收发信台中被更新。作为闭环发送功率控制的参考的上行链路信号目标SIR值的更新在基本收发信台中独立地被执行,而不在基站控制器中执行。在基本收发信台中,当译码器检测到来自移动台的用户信号的同步丢失时,解调器把事先设置的步长值ΔSIR加到从基站控制器报告的上行链路信号目标SIR值上,得到上行链路信号目标SIR临时值,以及当这个上行链路信号目标SIR临时值小于事先设置的上行链路信号目标SIR最大值时,把上行链路信号目标SIR值更新为上行链路信号目标SIR临时值。

Description

控制闭环发送功率的参考值更新的CDMA移动通信系统
技术领域
本发明涉及在CDMA移动通信系统中控制发送功率的方法,更具体地,涉及用于更新在闭环发送功率控制中使用的参考值的控制上行链路外环发送功率的方法。
背景技术
图1是显示CDMA通信系统的结构的方框图。如图1所示,这个CDMA通信系统包括移动台(MS)11,基本收发信台(BTS)112和113,用于控制这些基本收发信台112和113的基站控制器(BSC)14以及移动交换中心(MSC)15。
移动台11通过无线信号与基本收发信台112和基本收发信台113通信。基本收发信台112和113通过有线连线16被连接到基站控制器14,以及基站控制器14还通过有线连线17被连接到移动交换中心15。在图1上,与移动台11的通信是通过分集切换实现的,来自移动台11的信号在基本收发信台112和基本收发信台113处被接收,然后在基站控制器14处被组合。来自移动交换中心15的信号在基站控制器14处被分裂开,并同时从基本收发信台112和基本收发信台113被发送,然后在移动台11处被组合。
在CDMA移动通信系统中,码分复用技术使得能够在同一个频率上在多个移动台与基本收发信台之间同时进行通信。然而,因为在特定的移动台与特定的基本收发信台之间的通信会引起对于其他的移动台的干扰,移动台和基本收发信台不断地指令伙伴站增加或降低发送功率,以便保持在它本身的站处接收质量为事先设置的数值。这种控制发送功率的方法被称为“闭环发送功率控制”,并且闭环发送功率控制的接收质量由信号-干扰功率比(下面缩写为SIR)确定。
参照图2,将描述在CDMA通信系统中的闭环发送功率控制方法。图2显示在W-CDMA通信系统中的无线信号格式。这些格式是从基本收发信台到移动台的下行链路信道的无线信号格式21和从移动台到基本收发信台的上行链路的无线信号格式22。这些无线信号格式21和22包含导频信号23和25,而且还包含用于命令伙伴台增加或降低发送功率的TPC信号24和26。基本收发信台和移动台使用导频信号23和25来测量通信的SIR,以及使用TPC信号24和26来指令伙伴台增加或降低发送功率,以便达到事先由基站控制器引入的目标值。更具体地,移动台根据时间间隔27中的导频信号23计算SIR,并把结果反映在TPC信号24中,以及基本收发信台类似地根据时间间隔28中的导频信号25计算SIR,并把结果反映在TPC信号26中。
在CDMA移动通信系统中,在切换时的用户信号在基站控制器中被组合,基站控制器是基本收发信台的主设备。这种切换方法被称为“软切换”。基站控制器确定用户信号在通过软切换组合后的接收质量,确定接收质量是否满足事先对于要提供给用户的业务(诸如,话音业务)所设置的目标接收质量水平,以及更新适当的基本收发信台的SIR目标值以便保持目标接收质量水平。这种控制发送功率的方法被称为“外环发送功率控制”,并且由基站控制器测量的接收质量例如是误块率(BLER)。
图3显示图1所示的基站控制器14的结构。如图3所示,基站控制器14配备有BLER测量单元31,数据加法器32,分布单元33,选择合成器34,目标SIR计算单元35,和中央控制单元36。
在这个基站控制器14中,对于来自同一个移动台的信号,来自基本收发信台112和113的用户的信号在选择性综合器34中进行合成处理。在这个合成处理中,用户信号受到对于多个射频帧的统计处理。然后,在BLER测量单元31处测量实行这个组合处理后的用户信号的BLER。
在BLER测量单元31处被测量的BLER然后在目标SIR计算单元35处与通过中央控制单元36设置的目标BLER进行比较,然后,根据比较结果计算上行链路信号的目标SIR的数值,作为在闭环发送功率控制中的参考。更具体地,当由BLER测量单元31测量的BLER等于或低于通过中央控制单元36设置的目标BLER时,目标SIR计算单元35执行增加上行链路信号的目标SIR值的处理过程,以及当由BLER测量单元31测量的BLER大于通过中央控制单元36设置的目标BLER时,执行降低上行链路信号的目标SIR值的处理过程。
由目标SIR计算单元35计算出的上行链路信号的目标SIR值被包含在由数据相加器32发送到每个基本收发信台的数据中,以及这个目标SIR值通过分布单元33发送到例如基本收发信台112和113。基本收发信台112和基本收发信台113随后根据从基站控制器14报告的上行链路信号的目标SIR值执行闭环发送功率的控制。
参照图4接着说明在现有技术的CDMA通信系统中的上行链路(从移动台到基本收发信台的方向)无线信号外环发送功率控制系统。在图4上,与移动台11的通信在分集切换期间发生,其中移动台11正在与基本收发信台112和基本收发信台113通信。来自移动台11的上行链路用户信号被基本收发信台112和基本收发信台113接收,并且这个用户信号被从每个基本收发信台112和113发送到基站控制器14。
在步骤61从基本收发信台112和113接收用户信号后,基站控制器14在选择性综合单元34中(如图3所示)执行合成处理。在这个组合用户信号的处理过程中,在步骤62和63对于多个射频帧实行统计处理,随后,在步骤64,在目标SIR计算单元35中计算上行链路信号目标SIR值。这个计算的结果然后通过上行链路信号目标SIR报告消息被报告到基本收发信台112和基本收发信台113。基本收发信台112和113随后使用通过上行链路信号目标SIR报告消息报告的上行链路信号目标SIR值作为参考,执行闭环发送功率控制。在CDMA移动通信系统中同时执行上述的闭环发送功率控制方法和外环发送功率控制方法,将移动台和基本收发信台的发送功率保持在最佳水平。
然而,外环发送功率控制方法涉及大量处理时间,由于使用误块率作为接收质量以及在基站控制器中组合后的用户数据的质量的度量,结果,在闭环发送功率控制中作为参考值的上行链路信号目标SIR值不能以高速度设置到基本收发信台中。这种无能为力导致对于通信环境下诸如在无线通信的衰落环境下的突然改变的瞬时改变的管理的欠缺,以及随之可能出现的诸如造成通信中断通信质量的恶化。
发明内容
本发明的目的是提供在CDMA移动通信系统中控制发送功率的方法,用于以高速度实施外环发送功率控制,并且因而允许管理通信环境中的瞬时改变。
为了在本发明的发送功率控制方法中达到上述的目的,基本收发信台在检测到来自移动台的用户信号的同步的丢失后,把预定的步长值ΔSIR添加到从基站控制器报告的上行链路信号目标SIR值上,并把这个结果作为上行链路信号目标SIR临时值。如果这个上行链路信号目标SIR临时值小于预先设置的上行链路信号目标SIR最大值,则基本收发信台把作为闭环发送功率控制的参考的上行链路信号目标SIR值更新为上行链路信号目标SIR临时值。
按照本发明,上行链路信号目标SIR值在基本收发信台中独立地被更新,而不依靠基站控制器,由此,用于更新作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值的上行链路外环发送功率控制方法可以被高速执行。所以,本发明能够处理通信环境中诸如在无线通信衰落环境中的突然改变的瞬时改变,并且可以防止通信质量发生诸如通信中断的恶化。
此外,本发明的发送功率控制方法还可包括以下步骤:
比较上述的上行链路信号目标SIR临时值与通过把由基站控制器设置的上行链路信号目标SIR值(RNC:无线网控制器)添加到事先设置的预定门限值α而得到的数值;
当上述的上行链路信号目标SIR临时值大于通过把由基站控制器设置的上行链路信号目标SIR值(RNC)添加到门限值α而得到的数值时,发送上行链路信号目标SIR值更新消息到基站控制器;以及
在从基站控制器接收到上行链路信号目标SIR值报告消息后,把作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值更新为通过上行链路信号目标SIR值报告消息报告的新的上行链路信号目标SIR值(RNC)。
按照本发明,当作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值等于或大于通过把由基站控制器设置的上行链路信号目标SIR值(RNC)添加到门限值α而得到的数值时,作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值在基本收发信台中被更新为在基站控制器中计算出的新的上行链路信号目标SIR值(RNC)。所以,本发明防止基本收发信台在分集切换状态时向移动台请求过量的上行链路发送功率,尤其是当在另一个基本收发信台处得到良好的接收质量时。
参照附图(显示本发明的例子)通过以下的说明,将明白本发明的以上的和其他的目的、特性和优点。
附图说明
图1是显示CDMA通信系统的结构的方框图;
图2显示在W-CDMA通信系统中无线信号的格式;
图3是显示图1上的基站控制器14的结构的方框图;
图4是用于说明外环发送功率控制的顺序图;
图5是显示在本发明的第一实施例的CDMA通信系统中的基本收发信台的结构的方框图;
图6是显示本发明的第一实施例的发送功率控制方法的顺序图;
图7是显示在图6的步骤52中实现的控制的流程图;
图8是显示本发明的第二实施例的发送功率控制方法的顺序图;
图9是显示在图8的步骤52和53中实行的控制的流程图;以及
图10是显示在图8的步骤54中实行的控制的流程图。
具体实施方式
第一实施例
用于实施本发明的第一实施例的发送功率控制的CDMA通信系统是其中如图1所示的现有技术的CDMA通信系统中的基本收发信台112和113被如图5所示的基本收发信台12和13所替换的一种结构。
如图5所示,在本发明的CDMA通信系统中的每个基本收发信台12和13由射频单元41、时序检测器42、解调器43、译码器44、编码器45、和控制单元46组成。
射频单元41从由移动台11接收的无线信号中产生基带信号,并且在实施A/D变换后,把结果提供到时序检测器42和解调器43。此外,射频单元41把来自编码器45的信号发送到移动台11。
时序检测器42根据来自射频单元41的信号生成延时轮廓(profile),以便检测路径定时,它是在移动台11处实行扩频的时序,以及把结果报告给解调器43。
解调器43执行解调处理,用于根据由时序检测器42检测的路径时序来解扩频来自射频单元41的信号,并且把得到的解调数据提供到译码器44。此外,解调器43使用通过控制单元46从基站控制器14接收的上行链路信号目标SIR消息报告的上行链路信号目标SIR值作为参考,控制闭环发送功率,并且把结果作为TPC比特提供给编码器45。解调器43被用作更新装置,它使用来自基站控制器14的上行链路信号目标SIR消息以便更新用作闭环发送功率控制参考的上行链路信号目标SIR值。
译码器44对来自解调器43的解调数据进行译码,并通过控制单元46把得到的数据提供给基站控制器14。本实施例的译码器44还作为同步丢失检测装置,它在检测来自移动台11的用户信号的同步丢失后,把这个丢失报告给解调器43。
编码器45把来自解调器43的TPC比特插入到通过控制单元46从基站控制器14接收的数据中,然后实行编码处理并把结果提供给射频单元41。
图6是显示本发明的第一实施例的外环发送功率控制方法的顺序图,作为例子,显示了在基本收发信台13中实施的控制。这里,假设与基本收发信台11的无线通信是处在分集切换状态并且该通信在基本收发信台12和基本收发信台13中同时发生。在以下地说明中还假设:由于通信环境的瞬时恶化,来自移动台11的用户信号到达基本收发信台12但没有到达基本收发信台13。
来自移动台11的用户信号到达基本收发信台12,所以基本收发信台12把这个用户信号发送到基站控制器14。然而,因为来自移动台11的上行链路无线信号没有到达基本收发信台13,在基本收发信台13中的译码器44在步骤51检测到射频同步的丢失。结果,在本实施例中的基本收发信台13在步骤52独立地更新在闭环发送功率控制中用作参考值的上行链路信号目标SIR值,而不用等待来自基站控制器14的指令。
下面将参照图7的流程图说明在步骤52实行的这个更新上行链路信号目标SIR值的处理过程的细节。
在步骤101,基本收发信台13中的解调器43首先把来自基站控制器14的事先设置的更新步长(ΔSIR)添加到当前的上行链路信号目标SIR值上以计算上行链路信号目标SIR临时值。更具体地,上行链路信号目标SIR临时值是通过下式计算的:
上行链路信号目标SIR临时值=当前上行链路信号目标SIR值+ΔSIR
在步骤102,基本收发信台13中的解调器43接着把来自基站控制器14的事先设置的上行链路信号目标SIR最大值与在步骤101计算的上行链路信号目标SIR临时值进行比较。这个比较是为了防止向移动台11请求过量的发送功率的目的而进行的。
如果在步骤102上行链路信号目标SIR临时值小于上行链路信号目标SIR最大值,则在步骤103,基本收发信台13的解调器43把这个上行链路信号目标SIR临时值设置为在闭环发送功率控制中作为参考值的上行链路信号目标SIR值。如果在步骤102上行链路信号目标SIR临时值等于或大于上行链路信号目标SIR最大值,则基本收发信台13的解调器43保持当前的上行链路信号目标SIR值,而不用更新上行链路信号目标SIR值。
在上述的说明中,更新步长(ΔSIR)和上行链路信号目标SIR最大值由基站控制器14或由某些其他装置报告到基本收发信台13。
尽管在上述的说明中使用的事例,其上行链路信号目标SIR值的更新是在基本收发信台13中实行的,然而更新上行链路信号目标SIR值的处理过程是在处于分集切换状态的所有的基本收发信台(诸如基本收发信台12)中实施的。在图4所示的基站控制器14中实行的现有技术的外环发送功率控制也可以同时被执行。
按照本实施例的发送功率控制方法,上行链路信号目标SIR值的更新在基本收发信台13中独立地实行,而不在基站控制器14中实行,结果,用于更新作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值的上行链路外环发送功率控制方法可以高速地实行。所以,本实施例可以处理通信环境中诸如无线通信的衰落环境中的突然改变的瞬时改变,并且可防止通信诸如通信中断的质量恶化的发生。
作为例子,上行链路信号目标SIR值在基站控制器14中实行的现有技术的发送功率控制方法,允许以仅仅在0.1次/秒到1次/秒的范围内的一个频率上实行上行链路信号目标SIR值的更新。相反,本实施例的发送功率控制方法,当以每100ms检验同步时,能够以大约10次/秒的频率进行上行链路目标SIR值的更新。
第二实施例
下面说明本发明的第二实施例的发送功率控制方法。
在上述的第一实施例的发送功率控制方法中,上行链路信号目标SIR值的更新是在独立于基站控制器的基本收发信台中实行的,但是会出现某些情形,其中:在分集切换状态下,接收质量很差的基本收发信台将向移动台发出过量的上行链路发送功率的请求,即使在另一个基本收发信台中接收状态是良好的。本实施例针对防止这个问题的发生。
图8显示在本实施例中的基本收发信台12和13以及基站控制器14中执行的处理的类型。图8是显示本实施例的发送功率控制方法的顺序图。到步骤51与52为止的处理是与图6所示的顺序图上显示的相同的,所以,关于这个处理的说明在这里被省略。
在本实施例的的发送功率控制方法中,上行链路信号目标SIR值是在基本收发信台13中更新的,并且当更新的上行链路信号目标SIR值大于预定的数值时,在步骤53,从基本收发信台13发送上行链路信号目标SIR值更新消息到基站控制器14。
下面参照图9的流程图,说明这个步骤53的处理以及步骤52的处理的细节。
当在步骤103上行链路信号目标SIR值被更新为上行链路信号目标SIR临时值时,在步骤104,把这个上行链路信号目标SIR临时值与通过把从基站控制器14设置的上行链路信号目标SIR值(RNC)添加到门限值α上而得到的数值进行比较。如果上行链路信号目标SIR临时值大于通过把从基站控制器设置的上行链路信号目标SIR值(RNC)添加到门限值α上而得到的数值,则在步骤105,基本收发信台13把上行链路信号目标SIR值更新消息发送到基站控制器14。在接收到这个上行链路信号目标SIR值更新消息后,在步骤54,基站控制器14执行用于发送上行链路信号目标SIR值报告消息的处理过程,如图8所示。
接着,参照图2说明在步骤54实行的发送上行链路信号目标SIR值报告消息的处理过程的细节。在从基本收发信台13接收到上行链路信号目标SIR值更新消息后,基站控制器14首先在步骤106确定是否可从处在分集切换状态下的基本收发信台12中接收到有效的用户数据。如果基站控制器14在步骤106确定可以从基本收发信台12中接收到有效的用户数据,则基站控制器14在步骤107进一步检验是否已从基本收发信台12接收到上行链路信号目标SIR值更新消息。如果基站控制器14在步骤107确定已从基本收发信台12接收到上行链路信号目标SIR值更新消息,则在步骤108,基站控制器14使用上行链路信号目标SIR值报告消息把在基站控制器14计算的上行链路信号目标SIR值(RNC)报告给基本收发信台13。
在步骤55,已从基站控制器14接收到上行链路信号目标SIR值报告消息的基本收发信台13把作为闭环发送功率控制中的参考值的上行链路信号目标SIR值设置为这个上行链路信号目标SIR值(RNC),如图8所示。
按照上述的操作,当在基本收发信台13中作为闭环发送功率控制中的上行链路信号目标SIR值参考的上行链路信号目标SIR值等于或大于通过把门限值α添加到由基站控制器14设置的上行链路信号目标SIR值(RNC)上而得到的数值时,作为闭环发送功率控制中的参考值的上行链路信号目标SIR值被更新为在基站控制器14中计算出的新的上行链路信号目标SIR值(RNC)。因此,本实施例可防止基本收发信台13在处于分集切换状态时向移动台11请求过量的上行链路发送功率,尤其是当基本收发信台12的接收质量是很好时。
虽然通过使用特定的术语描述了本发明的优选实施例,但这样的描述只是说明性的,并且应当看到,可以作出改变和变化而不背离以下的权利要求的精神或范围。

Claims (6)

1.在CDMA移动通信系统中控制发送功率的方法,其中作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值在基本收发信台中被更新;所述方法包括以下步骤:
当检测到来自移动台的用户信号的同步丢失时,把预定的步长值ΔSIR添加到从基站控制器报告的上行链路信号目标SIR值上,并且把这个结果作为上行链路信号目标SIR临时值;以及
如果这个上行链路信号目标SIR临时值小于事先设置的上行链路信号目标SIR最大值,则把作为闭环发送功率控制的参考的上行链路信号目标SIR值更新为所述上行链路信号目标SIR临时值。
2.按照权利要求1的在CDMA移动通信系统中控制发送功率的方法,还包括以下步骤:
把所述上行链路信号目标SIR临时值与通过把从所述基站控制器设置的上行链路信号目标SIR值加到事先设置的门限值α而得到的数值进行比较;
当所述上行链路信号目标SIR临时值大于通过把曾经从所述基站控制器设置的作为从所述基站控制器设置的该上行链路信号目标SIR值加到门限值α而得到的数值时,发送上行链路信号目标SIR值更新消息到基站控制器;以及
在从所述基站控制器接收到上行链路信号目标SIR值报告消息后,把作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值更新为通过上行链路信号目标SIR值报告消息而已经报告的一个新的上行链路信号目标SIR值,其中该新的上行链路信号目标SIR值是从所述基站控制器设置的。
3.使用从基站控制器作为参考值报告的上行链路信号目标SIR值来执行闭环发送功率控制的基本收发信台,所述基本收发信台包括:
同步丢失检测装置,用于检测来自移动台的用户信号的同步丢失;以及
更新装置,用于当所述同步丢失检测装置检测到同步丢失时把事先设置的步长值ΔSIR添加到从所述基站控制器报告的上行链路信号目标SIR值上,以便得到上行链路信号目标SIR临时值,以及当所述上行链路信号目标SIR临时值小于事先设置的上行链路信号目标SIR最大值时,把作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值更新为所述上行链路信号目标SIR临时值。
4.按照权利要求3的基本收发信台,其中所述更新装置包括:
用于把所述上行链路信号目标SIR临时值与通过把从所述基站控制器设置的上行链路信号目标SIR值添加到事先设置的门限值α上而得到的数值进行比较的装置;
用于当所述上行链路信号目标SIR临时值大于所述添加的值时,把上行链路信号目标SIR值更新消息发送到所述基站控制器的装置;以及
用于在从所述基站控制器接收到上行链路信号目标SIR值报告消息后,把作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值更新为通过上行链路信号目标SIR值报告消息而已经报告的一个新的上行链路信号目标SIR值的装置,其中该新的上行链路信号目标SIR值是从所述基站控制器设置的。
5.CDMA通信系统,配备有:至少一个通过无线信号与基本收发信台通信的移动台;基站控制器,用于控制基本收发信台;以及基本收发信台,用于通过使用从所述基站控制器报告的上行链路信号目标SIR值作为参考来实施闭环发送功率控制;其中所述基本收发信台包括:
用于当检测到来自所述移动台的用户信号的同步丢失时,把事先设置的步长值ΔSIR添加到从所述基站控制器报告的上行链路信号目标SIR值上、并且使用该结果作为上行链路信号目标SIR临时值的装置;以及
用于当这个上行链路信号目标SIR临时值小于事先设置的上行链路信号目标SIR最大值时,把作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值更新为所述上行链路信号目标SIR临时值的装置。
6.按照权利要求5的CDMA通信系统,其中所述基本收发信台包括:
用于把所述上行链路信号目标SIR临时值与通过把已经从所述基站控制器设置的作为从所述基站控制器设置的一个上行链路信号目标SIR值与事先设置的门限值α相加而得到的数值进行比较的装置;
用于当所述上行链路信号目标SIR临时值大于所述添加的值时,发送上行链路信号目标SIR值更新消息到所述基站控制器的装置;以及
用于当接收到来自所述基站控制器的上行链路信号目标SIR值报告消息时,把作为闭环发送功率控制的参考值的上行链路信号目标SIR值更新为通过上行链路信号目标SIR值报告消息而进行报告的新的上行链路信号目标SIR值的装置,其中该新的上行链路信号目标SIR值是从所述基站控制器设置的。
CNB031240291A 2002-04-24 2003-04-24 控制闭环发送功率的参考值更新的cdma移动通信系统 Expired - Fee Related CN1237749C (zh)

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