CN1275404C - 基于电路交换业务的下行初始发射功率的设置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种码分多址(CDMA)系统中针对电路交换业务中综合使用固定步长的高起快降和固定步长的低起快升的初始发射功率的设置方法，它根据移动台上报给基站其接收下行公共导频功率或信干比测量值来判断选用两种方法的其中一种，有效地利用了高起快降方法质量好，低起快升方法干扰小的优点，加快了功率收敛速度。本发明是一个综合的手段，可以针对不同的协议要求、通信质量、反馈指示和数据速率进行调整与改变。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统，具体涉及在码分多址通信功率控制中基站下行业务信道的初始发射功率的设置方法。
背景技术
时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)在移动通信领域是人们所熟知的，付诸实用的码分多址(CDMA)调制技术是存在大量系统用户的时候进行通信的技术。它提供的容量和频带利用率比时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)提供的都要高的多。
在码分多址(CDMA)系统中，下行业务信道的发射功率需要从预设的发射功率开始经过快速的功率变化过程，在一定时间内收敛于一个能够基本满足质量需求，且比较稳定的初始发射功率，然后进入快速闭环功率控制或慢速功率控制等其他功率控制方式。
现有的码分多址(CDMA)提供的业务集中于电路交换业务，在不能准确预知链路损耗和下行干扰的情况下，为了保证初始阶段的通信质量，最常用的设置初始下行业务信道发射功率的方法是基于闭环反馈的功率高起快降的方法。基站调整初始发射功率是基于移动台的反馈信号，如功率控制TPC命令、误帧指示等，按照固定步长或变步长的调整幅度，从一较高的预设功率开始快速向下调整功率，并收敛于一个较为稳定的初始发射功率，然后进入快速闭环功率控制或其他控制方式。这一阶段的功率收敛过程的调整幅度和收敛速度都远远大于快速闭环功率控制，为后续的精确的快速闭环功率控制提供了一个粗略的，基本达到质量要求的初始发射功率。高起快降的方法能够保证在初始功率设置期内的本链路的通信质量，但对于离基站较近或收到干扰功率较小的用户，高起快降方法设置的下行初始发射功率可能远远大于其实际所需功率，使得开始的快速功率变化过程延长，并因此对其他用户形成较大的干扰，导致其他用户的下行通信质量下降。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提出一种针对码分多址(CDMA)系统中，电路交换业务的初始发射功率的设置方法。利用现有的测量技术，综合考虑使用固定步长的高起快降的综合方法，达到在保证接收质量的情况下减少干扰功率的目的。
本发明提出的电路交换业务的下行初始发射功率设置方法，包括以下步骤：
步骤一：接收上行信道报告的公共导频的接收功率或信干比；
步骤二：判断接收的功率或信干比是否小于或等于功率或信干比门限值，若是则只执行步骤三，若非则进入步骤四；
步骤三：使用固定步长的高起快降的方法设置初始发射功率；
步骤四：使用固定步长的低起快升的方法设置初始发射功率。
所述的步骤二中的门限值与小区有关，不同小区的导频发射功率不同，该门限值也不相同；门限值越大，用户接入时采用低起快升方法的可能性就越大，而门限值越小，用户接入时采用低起快升方法的可能性就越小。
所述的步骤三中采用的固定步长的高起快降流程包括以下步骤：
1.以较步骤二中门限值高功率设置从第1帧到第N帧的发射功率Pmaxt
2.从第N+1帧启动定时器T，并接收前一个功率控制命令(TPC)；
3.判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是则从步骤4开始顺序执行；若非则进入步骤8；
4.以步长deltaP1降低发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
5.判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是，则从步骤5开始顺序执行；若非则进入步骤7；
6.以步长deltaP1降低发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤11；若非，继续接收功率控制命令，并从步骤5开始执行；
7.以步长deltaP2增加发射功率，然后进入步骤11；
8.以步长deltaP3增加发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
9.判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是，则从步骤10开始顺序执行；若非，则进入步骤11；
10.以步长deltaP3增加发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤11；若非，继续接收功率控制命令，从步骤9开始执行；
11.退出高起快降方法设置初始发射功率流程。
步骤四采用的固定步长的低起快升流程包括以下步骤：
1.)以较步骤二中门限值小功率设置从第1帧到第N帧的发射功率Pmin；
2.)从第N+1帧启动定时器T，并接收前一个功率控制命令(TPC)；
3.)判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是则从步骤4开始顺序执行；若非则进入步骤8)
4.)以步长deltaP1增加发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
5.)判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是，则从步骤6开始顺序执行；若非则进入步骤7)；
6.)以步长deltaP1增加发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤11)；若非，继续接收功率控制命令，从步骤5开始执行；
7.)以步长deltaP2减少发射功率，然后进入步骤11)；
8.)以步长deltaP3减少发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
9.)判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是，则从步骤10开始顺序执行；若非，则进入步骤11)；
10.以步长deltaP3减少发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤11)；若非，继续接收功率控制命令，从步骤9开始执行；
11.)退出低起快升方法设置初始发射功率流程。
本发明提供的码分多址(CDMA)系统中针对电路交换业务中综合使用固定步长的高起快降和固定步长的低起快升的初始发射功率的设置方法，它根据移动台上报给基站其接收下行公共导频功率或信干比测量值来判断选用两种方法的其中一种，有效地利用了高起快降方法质量好，低起快升方法干扰小的优点，避免了高起快降方法干扰大，低起快升方法质量差的缺点，而且加快了功率收敛速度。本发明是一个综合的手段，可以针对不同的协议要求、通信质量、反馈指示和数据速率进行调整与改变。
附图说明
下面结合附图和实施进一步说明本发明。
图1是本发明应用于CDMA系统前向功率控制的实施框图；
图2是采用本发明的初始发射功率设置方法的流程图；
图3是应用于本发明的固定步长的高起快降步骤的流程图；
图4是应用于本发明的固定步长的低起快升步骤的流程图。
具体实施方式
图1是本发明应用于CDMA系统前向功率控制的实施框图。由基站100和移动台110组成。
在该实例中，基站100由上行信道115提取功率控制命令(TPC)命令、获得下行公共导频接收功率或接收信干比101，然后进入初始发射功率设置102，功率设置命令由发射功率调整104形成下行信道105的功率，射频信号在下行信道105传播，经由移动台110接收，移动台内进行下行公共导频接收功率或信干比测量111和业务信道信干比测量112，下行公共导频接收功率或信干比测量结果送上行信道115被基站100接收，业务信道信干比测量结果与目标信干比比较，导致功率控制命令(TPC)命令产生113，产生的功率控制命令(TPC)命令插入上行信道114被基站100接收。当初始发射功率设置102完毕后，转而由普通快速闭环功率控制或其他控制方式103接收提取的功率控制命令(TPC)命令，并发送功率设置命令由发射功率调整104形成下行信道105的功率。本发明的初始发射功率设置方法在实施框图中所处的位置是初始发射功率设置102。下行公共导频信道是不停发射的，每个小区都有一个唯一的导频信号加以区别，它用于使所有在基站覆盖区中工作的移动台进行同步和切换。
图2描述的是采用本发明的初始发射功率设置步骤的流程图。
步骤中的门限值与小区有关，不同小区的导频发射功率不同，该门限值也不相同。门限值越大，用户接入时采用低起快升方法的可能性就越大，而门限值越小，用户接入时采用低起快升方法的可能性就越小。在具体应用时，可根据链路预算或实测确定一个比较合理的值。
这个逻辑流程开始于步骤200，结束于步骤204。步骤200接收上行信道报告的公共导频的接收功率或信干比；
步骤201判断接收的功率或信干比是否小于或等于功率或信干比门限值，若非则转到步骤203；若是则顺序执行步骤202；
步骤202使用固定步长的高起快降的方法设置初始发射功率，退出后转到步骤204；
步骤203使用固定步长的低起快升的方法设置初始发射功率；
步骤204普通快速闭环功率控制或其他控制方式。
功率门限介于最大接收功率和最小接收功率之间，一般最大接收功率大于最小接收功率10dB以上，经由网络链路预算获得，功率门限最佳值是最大接收功率和最小接收功率的中值。(接收功率单位瓦)
信干比门限介于最大接收信干比和最小接收信干比之间，最大接收信干比和最小接收信干比经由网络链路预算获得，功率门限最佳值是最大接收信干比和最小接收信干比的中值。(接收信干比无单位)。
根据每个CDMA系统和具体应用环境的需要，可以对各参数的取值进行灵活选择。
通过判断下行公共导频信道的接收功率或信干比，可以定性的知道移动台与基站的距离，路径损耗和通信干扰情况，从而分别采用不同的功率设置方法。若接收的功率或信干比小于或等于功率或信干比门限值，则说明移动台离基站远、路径损耗大或通信环境差，需要较高发射功率才能满足通信质量的可能性大，所以适合选用固定步长的高起快降的方法；反之，则说明移动台离基站近、路径损耗小或通信环境好，只需要较低发射功率即可满足通信质量的可能性大，所以适合选用固定步长的低起快升的方法。
图3描述的是应用于本发明的固定步长的高起快降步骤的流程图。
这个逻辑流程开始于步骤300，结束于步骤314。
步骤300以较大功率设置从第1帧到第N帧的发射功率Pmax。
步骤301，从第N+1帧启动定时器T，并接收前一个功率控制命令(TPC)。
步骤302，判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降。
步骤302判断结果若是，说明配置的初始值大于实际应发射功率，则进入步骤303，以步长deltaP1减少发射功率。步骤304继续接收功率控制命令(TPC)，步骤305判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若非，则执行步骤308以步长deltaP2增加发射功率然后转入步骤314退出高起快降方法设置初始发射功率流程；若是则顺序执行步骤306以步长deltaP1减少发射功率。步骤307判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤314退出；若非，则返回步骤304，循环执行。如果循环过程中一直要求减少发射功率且定时未超时，那么下行信道的发射功率就会快速减少，除非定时器超时或有要求功率上升的命令到来，才中止设置过程，退出。
步骤302判断结果若非，说明配置的初始值小于实际应发射功率，则进入步骤309以步长deltaP3增加发射功率。步骤310继续接收功率控制命令(TPC)。步骤311判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若非，则进入步骤314；若是，则顺序执行步骤312以步长deltaP3增加发射功率；步骤313判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤314退出；若非，则返回步骤310，循环执行。循环除非满足定时器超时或有要求功率下降的命令到来的条件，才中止。
若用户接收的导频功率或信干比小于或等于功率或信干比门限值，则说明该用户离基站远、路径损耗大或通信环境差，需要较高发射功率才能满足通信质量，此时选用固定步长的高起快降方法，其设置的较高下行初始发射功率与实际需要功率比较接近，从而保证了初始阶段的通话质量，并加快初始功率收敛速度。
图4描述的是应用于本发明的固定步长的低起快升的步骤流程图。步骤是按照固定步长从一较低的预设功率开始快速向上调整功率，并收敛于一个较为稳定的初始发射功率，然后进入快速闭环功率控制或其他控制方式。该方法能够降低对其他通信链路的干扰，但是由于初始阶段的发射功率低，对于延时要求高，且没有ARQ的电路交换业务来说，这一阶段的较差的质量可能不能容忍
这个逻辑流程开始于步骤400，结束于步骤414。
步骤400以较小功率设置从第1帧到第N帧的发射功率Pmin。
步骤401，从第N+1帧启动定时器T，并接收前一个功率控制命令(TPC)。
步骤402，判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升。
步骤402判断结果若是，说明配置的初始值小于实际应发射功率，则进入步骤403，以步长deltaP1增加发射功率。步骤404继续接收功率控制命令(TPC)，步骤405判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若非，则执行步骤408以步长deltaP2减少发射功率然后转入步骤414退出低起快升方法设置初始发射功率流程；若是则顺序执行步骤406以步长deltaP1增加发射功率。步骤407判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤414退出低起快升方法设置初始发射功率流程；若非，则返回步骤404，循环执行。如果循环过程中一直要求增加发射功率且定时未超时，那么下行信道的发射功率就会快速增加，除非定时器超时或有要求功率下降的命令到来，才中止设置过程，退出。
步骤402判断结果若非，说明配置的初始值大于实际应发射功率，则进入步骤409以步长deltaP3减少发射功率。步骤410继续接收功率控制命令(TPC)。步骤411判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若非，则进入步骤414；若是，则顺序执行步骤412以步长deltaP3减少发射功率；步骤413判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤414退出；若非，则返回步骤410，循环执行。循环除非满足定时器超时或有要求功率上升的命令到来的条件，才中止。
若用户接收的导频功率或信干比大于功率或信干比门限值，则说明该用户离基站较近或通信环境较好，较低的发射功率就能满足通信质量，此时选用固定步长的低起快升方法，其设置的较低下行初始发射功率与实际需要功率比较接近，从而在保证初始阶段的通话质量的同时，降低了对其他用户的干扰，并加快初始功率收敛速度。
Claims (3)
1、一种基于电路交换业务的下行初始发射功率的设置方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：接收上行信道报告的公共导频的接收功率或信干比；
步骤二：判断接收的功率或信干比是否小于或等于功率或信干比门限值，若是则只执行步骤三，若非则进入步骤四；
步骤三：使用固定步长的高起快降的方法设置初始发射功率；
步骤四：以较步骤二中门限值小功率设置从第1帧到第N帧的发射功率Pmin；
步骤五：从第N+1帧启动定时器T，并接收前一个功率控制命令(TPC)；
步骤六：判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是则从步骤七开始顺序执行；若非则进入步骤十一；
步骤七：以步长deltaP1增加发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
步骤八：判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是，则从步骤九开始顺序执行；若非则进入步骤十；
步骤九：以步长deltaP1增加发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤十四；若非，继续接收功率控制命令，从步骤八开始执行；
步骤十：以步长deltaP2减少发射功率，然后进入步骤十四；
步骤十一：以步长deltaP3减少发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
步骤十二：判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是，则从步骤十三开始顺序执行；若非，则进入步骤十四；
步骤十三：以步长deltaP3减少发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤十四；若非，继续接收功率控制命令，从步骤十二开始执行；
步骤十四：退出低起快升方法设置初始发射功率流程。
2、根据权利要求1所述的基于电路交换业务的下行初始发射功率的设置方法，其特征在于：所述的步骤二中的功率门限值是经由网络链路预算获得的最大接收功率和最小接收功率的中值；
信干比门限值是经由网络链路预算获得的最大接收信干比和最小接收信干比的中值。
3、根据权利要求1所述的基于电路交换业务的下行初始发射功率的设置方法，其特征在于：所述的步骤三中采用的固定步长的高起快降方法包括以下步骤：
1.以较步骤二中门限值高功率设置从第1帧到第N帧的发射功率Pmax；
2.从第N+1帧启动定时器T，并接收前一个功率控制命令(TPC)；
3.判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是则从步骤4开始顺序执行；若非则进入步骤8；
4.以步长deltaP1降低发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
5.判断功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是，则从步骤6开始顺序执行；若非则进入步骤7；
6.以步长deltaP1降低发射功率，然后判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤11；若非，则继续接收功率控制命令，并从步骤5开始执行；；
7.以步长deltaP2增加发射功率，然后进入步骤11；
8.以步长deltaP3增加发射功率，继续接收功率控制命令(TPC)；
9.判断功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是，则从步骤10开始顺序执行；若非，则进入步骤11；
10.以步长deltaP3增加发射功率，判断定时器T是否超时，若是，则进入步骤11；若非，则继续接收功率控制命令，从步骤9开始执行；
11.退出高起快降方法设置初始发射功率流程。
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