CN1278569C - 在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，特别适用于在第三代移动通信系统的时分双工系统中使用。具体包括：A.固定台的控制单元以参考的扩频因子为基准，配置信道的发射功率相关参数；B.固定台或移动台根据信道的实际扩频因子与参考的扩频因子间的关系，计算获得调整量，并在步骤A配置的信道的发射功率相关参数基础上增加该调整量，获得信道的实际使用的发射功率相关参数；C.固定台或移动台根据信道的实际使用的发射功率相关参数进行开环或闭环功率控制。调整量按S＝10×log(参考的扩频因子/信道的实际扩频因子)计算，单位为dB。固定台的控制单元因无需考虑扩频因子对发射功率相关参数的影响，结构可更为简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线移动通信技术，更确切地说是涉及CDMA无线移动通信系统中的一种信道发射功率的配置方法，特别适用于在第三代移动通信系统的时分双工(TDD)系统中使用。
背景技术
在无线移动通信系统中，一个移动台和固定台之间可以通过一个或多个信道来实现移动台所需的业务。这些信道可以用不同的频率或时间进行区分，在CDMA系统中还可用不同的信道码来区分信道。也即，CDMA无线移动通信系统使用频率、时间和信道码的不同组合来区分信道。根据移动台的不同业务要求，信道类型可以区分为公共信道和专用信道。
移动台在有业务需求的情况下，会和某个固定台建立无线连接，此无线连接可以包括一个或多个某一种类型的信道，即专用信道或公共信道。在进行小区切换的情况下，移动台与基站间可以建立起一个或多个无线连接，这些无线连接中传输相同的信息内容，这些无线连接，可以是在移动台和一个固定台之间或在移动台和多个固定台之间存在。在CDMA移动通信系统中，信道的发射功率的配置是系统功率控制的重要环节。
如图1所示，无线移动通信系统中至少包含一个固定台40，此固定台可以和多个移动台30同时建立无线连接。固定台40中存在控制单元10和发射单元20，其中，控制单元10配置固定台40和移动台30之间信道发射功率的相关参数，发射单元20根据控制单元10配置的发射功率相关参数，使用已建立的无线连接中所包含的信道，同时向一个或多个移动台30发射信号；移动台30则根据控制单元10为之配置的发射功率相关参数，使用已建立的无线连接中所包含的信道向固定台40发射信号。
对于公共信道，移动台30使用开环功率控制方法，由公式(1)确定信道的发射功率：
Ptx＝P_L+Z+Prx (1)
其中：Ptx表示移动台信道的发射功率，单位dBm；P_L表示从移动台30到固定台40的路径损耗，单位为dB；Z表示一个校正量，单位为dB，P_L及Z由移动台估计确定；Prx表示固定台40端期望的接收功率，由控制单元10进行配置，单位为dBm。
对于专用信道，移动台30使用与公共信道相同的方法(按公式1)配置专用信道的初始发射功率，并且保持此发射功率直至收到固定台的功率控制命令后转入闭环功率控制状态。
固定台的发射单元20在发射信号时，使用控制单元10配置的发射功率相关参数进行发射。对于公共信道，这些参数包括下行信道的发射功率；对于专用信道，这些参数包括信道的初始发射功率、最大允许的发射功率和最小允许的发射功率等。
对于公共信道，发射单元20使用控制单元10配置的下行信道发射功率发射；对于专用信道，发射单元20使用控制单元10配置的信道的初始发射功率开始发射，然后再转入闭环功率控制的状态下，此时信道的发射功率必须保证不小于控制单元10配置的最小允许的发射功率，同时不大于控制单元10配置的最大允许的发射功率。
上述在无线移动通信系统中配置信道的发射功率的技术存在以下缺点：
对于公共信道，如果固定台和移动台之间配置了多个公共信道，当这些公共信道具有相同的发射功率要求、但是具有不同的扩频因子时，控制单元10必须单独对这些信道配置发射功率相关参数。
对于专用信道，是对一个无线连接下的所有信道配置相同的发射功率相关参数，这样，一个无线连接下的信道不能具有不同的扩频因子，否则，会导致严重的不良后果。
另外，一个无线连接下的信道可能具有不同的发射功率要求，对一个无线连接下的所有信道配置相同的发射功率相关参数显然是不适宜的。而在TDD系统中，一个无线连接下的信道可能被分配到不同的时隙中，而不同的时隙可能具有不同的干扰功率，对于不同时隙的信道配置相同的发射功率相关参数显然也是不适宜的。
发明内容
本发明的目的是设计一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，是一种新的配置信道发射功率的方法，固定台的控制单元无需考虑扩频因子的影响，可以对移动台和固定台之间的各种信道分配方式进行发射功率的配置，且整体实现方法简单。
实现本发明目的的技术方案是这样的：一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于包括以下步骤：
A.固定台的控制单元以参考的扩频因子为基准，配置信道的发射功率相关参数；
B.固定台或移动台根据信道的实际扩频因子与参考的扩频因子间的关系，计算获得调整量，并在步骤A配置的信道的发射功率相关参数基础上增加该调整量，获得信道的实际使用的发射功率相关参数；
C.固定台或移动台根据信道的实际使用的发射功率相关参数进行开环或闭环功率控制。
所述步骤A中配置的信道的发射功率相关参数，对于移动台发射的信道，包括固定台期望的接收功率或者固定台期望的最大接收功率；对于固定台发射的信道，包括固定台下行信道发射功率，信道的初始发射功率、最大允许的发射功率和最小允许的发射功率。
所述的步骤A进一步包括：对一组按相同业务质量要求集合的信道，以一个参考的扩频因子为基准配置该信道组的一个相同的发射功率相关参数；对不同业务质量要求集合的信道组，以一个参考的扩频因子为基准配置各信道组的不同的发射功率相关参数。
所述的步骤A进一步包括：在时分双工无线通信系统中，对一个处于不同时隙的信道，以一个参考的扩频因子为基准配置各时隙该信道的不同的发射功率相关参数。
所述的步骤A进一步包括：对不同种类的公共信道，以一个参考的扩频因子为基准，统一配置相同的发射功率相关参数。
所述的步骤A进一步包括：对一个无线连接下的所有信道，以一个参考的扩频因子为基准，统一配置相同的发射功率相关参数。
所述的参考的扩频因子是以一个缺省值的形式记录在固定台与移动台中，或者由固定台的控制单元通过信令通知固定台与移动台。
所述的步骤B，所述的调整量根据S＝10×log(参考的扩频因子/信道的实际扩频因子)计算，单位为dB。
所述的步骤C，固定台或移动台，对于发射公共信道，用实际使用的发射功率相关参数进行开环功率控制；对于发射专用信道，先用实际使用的发射功率相关参数进行开环功率控制，并保持该发射功率相关参数，直至接收到功率控制命令后转入闭环功率控制。
本发明相对于现有方法具有以下优点：
可以对移动台和固定台之间的各种信道分配方式进行发射功率相关参数的配置；固定台的控制单元无需考虑扩频因子对发射功率相关参数的影响，而是将扩频因子对发射功率相关参数的影响，以调整量的方式加入固定台或移动台对实际使用的发射功率相关参数的计算中，可以使固定台的控制单元更为简单，且整体实现方法简单。
附图说明
图1是无线移动通信系统中，固定台与移动台间按控制单元配置的发射功率相关参数进行发射的过程示意图；
图2是本发明方法信道发射功率相关参数的配置过程示意图；
图3是CDMA TDD无线移动通信系统的帧结构示意图。
具体实施方式
本发明针对现有技术的缺陷提出了一种新的信道发射功率相关参数的配置方法。
先结合图1说明本发明的信道发射功率相关参数的配置方法。
固定台40的控制单元10以某一个参考的扩频因子为基准进行信道发射功率相关参数的配置，如将参考的扩频因子取为16。
对于公共信道，移动台30的发射功率使用开环功率控制方法，实际使用的发射功率Ptx由公式(2)确定：
Ptx＝P_L+Z+S+Prx (2)
相对于公式(1)，公式(2)有以下区别：
Prx：是以参考的扩频因子(取为16)为基准进行配置的发射功率；
S：是调整量，如当信道的实际扩频因子不等于16时，需要增加这个调整量。具体地，S＝10×log(参考的扩频因子/信道的实际扩频因子)，单位为dB；例如信道的实际扩频因子是8，S＝10×log2，S相应地取3dB。
对于专用信道，控制单元10对一个无线连接下的移动台30发射的信道配置相同的Prx，移动台30采用公式(2)分别确定各个信道实际使用的初始发射功率，并保持这种发射功率直到进入闭环功率控制状态。
固定台在发射公共信道时，发射单元20在控制单元10以参考的扩频因子(取为16)为基准配置的下行信道发射功率的基础上，再增加一个调整量S，得出信道的实际发射功率，然后用这个实际发射功率来发射信号。S的确定方法同上。
固定台在发射专用信道时，控制单元10对一个无线连接下的固定台发射的信道，配置相同的发射功率相关参数，这些发射功率相关参数包括信道的初始发射功率、最大允许的发射功率和最小允许的发射功率。因此，发射单元20在发射专用信道时，先根据每一个信道的实际扩频因子与参考扩频因子间的关系，求得调整量S，然后利用下述公式(3)、(4)、(5)将S加到控制单元10配置的各发射功率相关参数中，分别得出每一个信道的实际使用的初始发射功率、最大允许的发射功率和最小允许的发射功率，即：
Pinit_r＝Pinit_b+S (3)；
Pmax_r＝Pmax_b+S (4)；
Pmin_r＝Pmin_b+S (5)；
其中：
Pinit_r：信道的实际初始发射功率，单位dBm；
Pmax_r：信道的实际的最大允许的发射功率，单位dBm；
Pmin_r：信道的实际的最小允许的发射功率，单位dBm；
Pinit_b：控制单元10以参考的扩频因子(取为16)为基准配置的初始发射功率，单位dBm；
Pmax_b：控制单元10以参考的扩频因子(取为16)为基准配置的最大允许的发射功率，单位dBm；
Pmin_b：控制单元10以参考的扩频因子(取为16)为基准配置的最小允许的发射功率，单位dBm；
S：当信道的实际扩频因子不等于16时，需要增加这个调整量S，S的计算同上式。
发射单元20使用Pinit_r作为信道的实际初始发射功率，然后转入闭环功率控制的状态下，信道的发射功率必须保证不小于Pmin_r同时不大于Pmax_r。
参见图2，图中示出固定台40与移动台30间信道发射功率的配置过程。其中固定台包括控制单元和发射单元。
步骤200，固定台的控制单元以某一个参考的扩频因子为基准，进行信道的发射功率相关参数的配置，如选择参考的扩频因子为16。信道的发射功率相关参数，对于移动台发射的信道，包括固定台期望的接收功率或者固定台期望的最大接收功率；对于固定台发射的信道，包括固定台下行信道发射功率，信道的初始发射功率、最大允许发射功率和最小允许发射功率。
步骤250，固定台的控制单元通过高层信令向移动台发送以某一个参考的扩频因子为基准所配置的信道的发射功率相关参数，以及其他信道参数。
同时，固定台的控制单元向其发射单元发送以某一个参考的扩频因子为基准所配置的信道的发射功率相关参数。
步骤260，移动台接收固定台控制单元以某一个参考的扩频因子为基准所配置的信道的发射功率相关参数，对于公共信道该发射功率相关参数是固定台期望的接收功率(用于开环功率控制)；对于专用信道，该发射功率相关参数是固定台期望的接收功率(先进行开环功率控制，再转入闭环功率控制)
步骤270，移动台利用接收的信道参数获得实际的扩频因子，再根据参考的扩频因子与实际的扩频因子的关系计算信道的调整量S。
步骤280，根据步骤260及步骤270的结果，利用公式(2)计算信道实际使用的发射功率相关参数。
步骤290，根据计算获得的信道实际使用的发射功率相关参数进行开环或闭环功率控制，具体地，对于公共信道，使用开环功率控制方式；对于专用信道，先采用开环功率控制方式，在接收到固定台的功率控制命令后转入闭环功率控制状态。
以下步骤与步骤260、270、280、290同步进行。
步骤210，固定台发射单元接收固定台控制单元以某一个参考的扩频因子为基准所配置的信道的发射功率相关参数，对于公共信道该发射功率相关参数是固定台下行信道发射功率(用于开环功率控制)；对于专用信道，该发射功率相关参数包括固定台的信道的初始发射功率、最大允许发射功率和最小允许发射功率(先进行开环功率控制，再转入闭环功率控制)。
步骤220，固定台发射单元利用接收的信道参数获得实际的扩频因子，再根据参考的扩频因子与实际的扩频因子的关系计算信道的校正量S。
步骤230，根据步骤210及步骤220的结果，在发射公共信道时，将配置的固定台下行信道发射功率加上调整量S，得到信道的实际发射功率；在发射专用信道时，利用公式(3)、(4)、(5)计算信道实际使用的初始发射功率、最大允许发射功率和最小允许发射功率。
步骤240，根据计算获得的信道实际使用的发射功率相关参数进行开环或闭环功率控制，具体地，对于公共信道，使用开环功率控制方式；对于专用信道，先采用开环功率控制方式，在接收到移动台的功率控制命令后转入闭环功率控制状态。即开环功控时，以信道的实际使用的初始发射功率发射，转入闭环功率控制时，信道的发射功率必须保证不小于实际使用的最小允许发射功率同时不大于实际使用的最大允许发射功率。
本发明的方法在实施时，固定台的控制单元在以参考的扩频因子为基础，配置信道的发射功率相关参数时，对于专用信道，如果一个无线连接下的信道具有不同的发射功率要求，控制单元可以对具有不同业务质量要求(不同发射功率要求)的信道集合(信道组)分别配置不同的发射功率相关参数，但在同一信道集合(信道组)中可配置同一个发射功率相关参数。同样地，是以某一个参考的扩频因子为基准进行发射功率相关参数配置。移动台或固定台的发射单元得到信道集合(信道组)的发射功率相关参数配置后，使用图2描述的过程，配置信道集合下的各个信道的发射功率。
对于CDMA TDD系统，不同的信道可以使用时间区分，如图3所示，信道可以由信道码(信道码0至信道码15)、时间(时隙0，1，...，i，i+1，i+2，...，K)和发射方向(时隙0至时隙i进行固定台发射，时隙i+1至时隙K进行移动台发射)联合进行区分。i与K均为正整数。如果一个无线连接下的信道处于不同的时隙，如信道码11的信道既处于时隙0又处于时隙1，由于不同的时隙可能具有不同的干扰功率，因此不同时隙的信道可能具有不同的发射功率要求。固定台的控制单元可以以一个参考的扩频因子为基准，对处于不同时隙的信道分别配置发射功率相关参数。移动台或固定台的发射单元得到不同时隙的发射功率相关参数配置后，使用图2描述的过程就可配置不同时隙下的各个信道的发射功率。
应用本发明方法的无线移动通信系统，至少包含一个固定台，固定台中存在控制单元和发射单元，控制单元配置固定台和移动台之间的信道的发射功率相关参数，此固定台可以和多个移动台同时建立无线连接。固定台的发射单元可以根据控制单元的配置同时向一个或多个移动台使用已建立的无线连接中包含的信道发射信号；移动台可以根据控制单元的配置向固定台使用已建立的无线连接中包含的信道发射信号。
固定台的控制单元在配置信道的发射功率相关参数时，是以某一个参考的扩频因子为基准进行的。固定台的发射单元，根据固定台控制单元配置的信道的发射功率相关参数，以及实际发射信道的扩频因子和参考扩频因子的关系，得到信道的实际使用的发射功率相关参数；移动台的发射单元，根据固定台的控制单元配置的信道的发射功率相关参数，以及实际发射信道的扩频因子和参考扩频因子的关系，得到信道的实际使用的发射功率相关参数。
固定台的控制单元可以根据实际情况对发射功率相关参数进行重新配置。
参考的扩频因子，可以采用某个缺省值(如16)，或者由固定台通过信令给出。
固定台的控制单元可以对多种公共信道统一配置信道的发射功率相关参数；可以对一个无线连接下的所有信道统一地配置信道的发射功率相关参数。
一个移动台可以和一个固定台之间存在多个无线连接，一个移动台可以和多个固定台之间存在多个无线连接。一个移动台同时具有的多个无线连接承载相同的信息内容。该无线连接，是指一个移动台和固定台之间用于在某一时刻满足移动台的业务需求的所有信道的最小集合。固定台的控制单元可以对一个无线连接下的不同的信道集合分别配置发射功率相关参数。
在CDMA TDD系统中，固定台的控制单元可以对一个无线连接下的处于不同时隙的信道分别配置信道的发射功率相关参数。
固定台的发射单元，得到的信道的实际使用的发射功率相关参数，可用于信道的开环功率控制，和可用于信道的闭环功率控制。移动台得到的信道的实际使用的发射功率相关参数，可用于信道的开环功率控制，和可用于信道的闭环功率控制。
Claims (10)
1.一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于包括以下步骤：
A.固定台的控制单元以参考的扩频因子为基准，配置信道的发射功率相关参数；
B.固定台或移动台根据信道的实际扩频因子与参考的扩频因子间的关系，计算获得调整量，并在步骤A配置的信道的发射功率相关参数基础上增加该调整量，获得信道的实际使用的发射功率相关参数；
C.固定台或移动台根据信道的实际使用的发射功率相关参数进行开环或闭环功率控制。
2.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于：所述步骤A中配置的信道的发射功率相关参数，对于移动台发射的信道，包括固定台期望的接收功率或者固定台期望的最大接收功率；对于固定台发射的信道，包括固定台下行信道发射功率，信道的初始发射功率、最大允许的发射功率和最小允许的发射功率。
3.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于所述的步骤A进一步包括：对一组按相同业务质量要求集合的信道，以一个参考的扩频因子为基准配置该信道组的一个相同的发射功率相关参数；对不同业务质量要求集合的信道组，以一个参考的扩频因子为基准配置各信道组的不同的发射功率相关参数。
4.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于所述的步骤A进一步包括：在时分双工无线通信系统中，对一个处于不同时隙的信道，以一个参考的扩频因子为基准配置各时隙该信道的不同的发射功率相关参数。
5.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于所述的步骤A进一步包括：对不同种类的公共信道，以一个参考的扩频因子为基准，统一配置相同的发射功率相关参数。
6.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于所述的步骤A进一步包括：对一个无线连接下的所有信道，以一个参考的扩频因子为基准，统一配置相同的发射功率相关参数。
7.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于：所述的参考的扩频因子是以一个缺省值的形式记录在固定台与移动台中，或者由固定台的控制单元通过信令通知固定台与移动台。
8.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于：所述的步骤B，所述的调整量根据S＝10×log(参考的扩频因子/信道的实际扩频因子)计算，单位为dB。
9.根据权利要求8所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于：所述的参考的扩频因子为16。
10.根据权利要求1所述的一种在无线通信系统中配置信道的发射功率的方法，其特征在于：所述的步骤C，固定台或移动台，对于发射公共信道，用实际使用的发射功率相关参数进行开环功率控制；对于发射专用信道，先用实际使用的发射功率相关参数进行开环功率控制，并保持该发射功率相关参数，直至接收到功率控制命令后转入闭环功率控制。
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Effective date of registration: 20210607 Address after: 100085 1st floor, building 1, yard 5, Shangdi East Road, Haidian District, Beijing Patentee after: DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 100191 No. 40, Haidian District, Beijing, Xueyuan Road Patentee before: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20061004 |
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| CX01 | Expiry of patent term |