CN1281321A - 用于无线系统中软越区切换的发射功率电平设置的同步 - Google Patents

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Abstract

给软越区切换中的基站编程成有阈值功率电平,用于控制正向链路上基站发射的功率。当阈值功率电平是最小阈值功率电平时,每个基站(312,314,316,612,614,616)保持它的发射功率电平等于或大于最小阈值功率电平。当阈值功率电平是最大阈值功率电平时,每个基站(312,314,316,612,614,616)保持它的发射功率电平等于或小于最大阈值功率电平。最好是,所有的功率电平表示成相对于导频信号功率电平的分贝值(dB)。

Description

用于无线系统中软越区切换的发射功率电平设置的同步
本发明一般涉及无线通信系统，具体涉及无线通信系统中软越区切换时的正向链路功率控制。
无线通信系统采用码分多址(“CDMA”)调制技术允许大量的系统用户互相通信。这种系统所以能够运行是因为利用诸如伪随机噪声(“PN”)的扩展序列和诸如Walsh代码的正交扩展序列给每个信号编码。这种编码操作允许在接收机中的信号分离和信号重建。在典型的CDMA系统中，利用给每个信道不同的扩展序列实现通信。这就导致多个发射信号分享相同的带宽。通过从所有的信号中去扩展一个信号，就从通信信道中检索特定的发射信号。利用与发射机中实施扩展序列有关的已知用户去扩展序列实现去扩展操作。
图1表示CDMA系统100。把CDMA系统100服务的地理区域分成多个空间分开的称之为“小区”的区域。虽然把小区102，104，106表示成蜂房状图形中的六边形，实际上，每个小区是一个不规则的形状，取决于围绕该小区的地面地形。每个小区102，104，106分别包含一个基站112，114，116。每个基站112，114，和116包含与移动交换中心(“MSC”)120通信的设备，MSC 120连接到本地和／或长途传输网122，例如，公用交换电话网(PSTN)。每个基站112，114，和116还包含无线电和天线，这些基站利用无线电和天线与移动终端124，126通信。
在CDMA系统100中建立呼叫时，移动终端124与基站通信，在此情况下，移动终端124从基站112接收到最强的导频信号。基站112和移动终端124通过正向链路和反向链路通信。正向链路包括从基站发射信号到移动终端的通信信道，而反向链路包括从移动终端发射信号到基站的通信信道。基站112通过此处称之为正向控制信道的通信信道发射控制信息到移动终端124，它通过此处称之为正向业务信道的通信信道发射话音或数据。移动终端124通过此处称之为反向控制信道的通信信道发射控制信息到基站112，它通过此处称之为反向业务信道的通信信道发射话音或数据。把通信信道组织成20豪秒(ms)的时间期间，此处称之为帧。正向业务帧是通过正向业务信道发射的帧，而反向业务帧是通过反向业务信道发射的帧。
能够同时发射的信号数目是受每个发射信号的总功率分数限制，此处称之为功率分数(power fraction)。因此，减小每个信号的功率分数就增大无线通信系统的容量。然而，减小信号的功率分数就增大那个信号中的差错数目。功率控制的目的是按照这样的方式调整信号的功率电平，尽可能地保持功率分数接近于使系统有最大的容量，而同时保持信号中的差错数目是在可接受的水平上。正向链路功率控制改变基站的功率输出以保持移动终端中恒定的帧差错率。当一个或多个无法改正的位差错发生在1帧中的时，就发生帧差错。帧差错率是帧差错数目除以被观察的帧总数。与所要求的系统性能有关，目标帧差错率通常是在1％与3％之间，选择的目标帧差错率使功率最小而又不损害信号的质量。若帧差错率超过目标帧差错率，则信号的可用性下降，就增大功率电平以减小帧差错数。若帧差错率小于目标帧差错率，则功率电平超过最佳的功率电平，就减小功率电平。
当移动终端是在软越区切换中时，所有涉及该软越区切换的基站都与正向链路的功率控制有关。当移动终端126从不止一个基站接收相当强的导频信号时，在此情况下是三个基站112，114，和116，该移动终端就是在软越区切换中。这种情况通常发生在移动终端126接近于小区的边缘。所有三个基站112，114，和116通过各自的正向控制信道发射控制信息给移动终端126，并通过各自的正向业务信道发射话音或数据。在软越区切换中，移动终端126通过各自的反向控制信道发射控制信息给所有三个基站112，114，和116，并通过各自的反向业务信道发射话音或数据给所有三个基站112，114，和116。
基站112，114，和116发射正向业务帧。每个正向业务帧包含话音或数据以及差错控制信息，通常是循环冗余码(CRC)的形式。与此对比，每个反向业务帧包含话音或数据以及差错指示符位(EIB)，EIB指出最后接收的正向业务帧是否包含差错。移动终端126接收来自所有三个基站112，114，和116的传输，并组合所有三个基站的信号以得到正向业务帧。于是，移动终端126检查组合信号的CRC以确定该正向业务帧是否有差错。利用移动终端126发射下一个反向业务帧中的EIB，移动终端126把这个确定指出给所有三个基站112，114，和116。例如，零差错指示符位指出，正向业务帧没有差错；而正差错指示符位指出，正向业务帧有差错。在接收到移动终端的反向业务帧之后，基站送出EIB给选择分配单元(SDU)128。SDU 128考察所有三个EIB，并确定是否大多数EIB指出差错的正向业务帧。于是，SDU 128给所有三个基站指出，这些基站是否应当和如何调整它们的正向链路功率。例如，移动终端126可以送出EIB，该EIB指出差错的正向业务帧。基站112和116可以接收到指出该帧中有差错的EIB。然而，由于移动终端126与基站114之间反向业务链路上的干扰，基站114接收到指出该帧中没有差错的EIB。在接收到和考察所有三个EIB之后，SDU 128就确定存在一个差错的帧，并给所有三个基站发出指示，增大它们的正向链路功率。通常，基站发射EIB到SDU，以及SDU完成确定并通知各个基站大约需要5帧。
所以，在普通CDMA无线通信系统的软越区切换期间，接收到当前的功率控制信息与基于该信息的功率控制判定之间有5帧的延迟，即，100 ms的延迟。在CDMA 2000无线通信系统中，功率控制的速率是800 Hz。每帧包含16个1．25 ms时间间隔，此处称之为功率控制群(power control group)。功率控制信息，此处称之为功率控制位(power control bit)，每1．25 ms被送出，或每个功率控制群送出一次。所以，在功率控制判定的100 ms延迟期间，每个基站接收新的功率控制信息80次。在SDU给基站指出如何调整正向链路上功率之前，SDU基于这个判定给出的信息已被更新了如此多次，该信息可能是正确的，也可能是不正确的。在100 ms旧信息基础上作出的判定失去了每1．25 ms提供功率控制信息的意义。
在基站中完成功率控制判定，去掉送出功率控制信息到SDU和再返回到基站这个步骤，可以使功率控制信息在它过时之前就被利用。然而，却出现了另一个严重问题。如上所述，由于反向链路上的干扰和衰落，三个基站可以接收到不同的功率控制信息。所以，一些基站的功率电平上升，而另一些基站的功率电平下降，造成这些基站的正向链路上功率电平之间的差别。移动终端从一个基站接收到最强的信号，该基站此处称之为主基站；从其他的基站接收到较弱的信号，这些基站此处称之为次基站。为了保证主基站送出足够大功率的信号使被接收的信号没有太多的差错，次基站就可能产生太多的功率。当次基站产生太多的功率时，它们的容量就下降，也就减小了CDMA系统100的容量。当最强正向链路上的基站不是最强反向链路上的基站时，这个问题就变得更加严重。
图1和2详细地说明这个问题。图2表示业务信道的功率电平与时间之间的关系。在时间T，所有三个基站112，114，和116都是在特定的功率电平P上。移动终端126发射升高正向链路功率的功率控制位。基站112和116接收到请求基站增大它们功率的功率控制位，所以，它们就增大正向链路的功率电平一个步长大小。然而，由于移动终端126与基站114之间反向业务链路上的干扰，基站114接收到请求它减小功率的功率控制位，所以，基站114就减小正向链路的功率电平一个步长大小。因为基站114有最强的正向链路，它正好减小正向链路的功率电平，而移动终端126仍然不能得到所需功率的信号。移动终端126送出另一个功率控制位，请求各个基站增大正向链路上的功率。若反向链路没有改进，则基站114可以再一次接收到不正确的功率控制位，而其他的基站接收到正确的功率控制位。这就导致降低基站114的正向链路功率电平，和升高基站112和116的正向链路功率电平。移动终端126再送出一个功率控制位，请求增大正向链路上的功率。
在T+2．5时，基站114最终接收到正确的功率控制位，它就增大其正向链路上的功率电平130。当移动终端126最终接收到可接受功率电平的信号时，这个过程一直重复到T+5。基站112和116也接收到增大功率电平的功率控制位，所以，也增大它们正向链路上的功率电平140和150。现在，这两个基站112和116产生太多的功率，导致这两个基站容量的降低，所以，降低了CDMA系统100的容量。
因此，在减小软越区切换中几个基站功率电平之间差别的同时，需要快速地控制功率。
本发明通过利用阈值功率电平给软越区切换中的每个基站编程以便控制正向链路上基站发射的功率解决以上问题。当该阈值功率电平是最小阈值功率电平时，每个基站保持它的发射功率电平等于或大于最小阈值功率电平。当该阈值功率电平是最大阈值功率电平时，每个基站保持它的发射功率电平等于或小于最大阈值功率电平。最好是，所有的功率电平表示成相对于导频信号功率电平的分贝值(dB)。
阈值功率电平可以是可调整的阈值功率电平或固定的阈值功率电平。在阈值功率电平是固定的情况下，利用固定的阈值功率电平给每个基站编程，并基于固定的阈值功率电平，在没有其他基站输入的条件下，每个基站确定如何局部调整它的发射功率电平。
在阈值功率电平是可调整的情况下，当发射功率电平在预定百分比的时间期间内大致等于阈值功率电平时，调整该阈值功率电平一个阈值步长大小。例如，当发射功率电平至少在1帧中50％的功率控制群期间大致等于阈值功率电平时，调整该阈值功率电平一个阈值步长大小。每个基站如何调整它的发射功率电平有两个选择方案。在一个方案中，参与软越区切换的每个基站送出它的功率控制信息到处理器，该处理器调整阈值功率电平并把新调整的阈值功率电平通知每个基站。与此同时，每个基站利用它当前有的阈值功率电平局部调整它的发射功率电平。在另一个方案中，在没有其他基站输入的条件下，每个基站局部调整它的阈值功率电平，并利用该阈值功率电平调整它的发射功率电平。
图1是部分无线通信系统的方框图；
图2是曲线图，说明图1中各个基站的正向链路业务信道上功率电平与时间之间的关系；
图3是部分无线通信系统的方框图，该无线通信系统中有处理器，其中基站有阈值功率电平；
图4是曲线图，说明图3中各个基站的正向链路业务信道上功率电平与时间之间的关系；
图5A和5B是流程图，说明控制基站发射功率电平的方法，其中该基站有阈值功率电平；
图6是部分无线通信系统的方框图，在该无线通信系统中基站有阈值功率电平；
图7A和7B是流程图，说明控制基站发射功率电平的方法，其中该基站有阈值功率电平；和
图8是曲线图，说明图6中各个基站的正向链路业务信道上功率电平与时间之间的关系。
图3表示CDMA系统300。虽然，本发明的实施例是利用CDMA系统描述的，但是，本发明不局限于用在CDMA系统中。本发明同样适用于能够进行软越区切换的任何无线通信系统。
CDMA系统300服务的地理区域被分成小区102，104，和106，每个小区分别包含一个基站312，314，和316。每个基站312，314，和316包含与移动交换中心(“MSC”)320通信的设备，MSC 320连接到本地和／或长途传输网122，例如，公用交换电话网(PSTN)。每个基站312，314，和316还包含无线电和天线，基站利用无线电和天线与移动终端124，126通信。
利用阈值功率电平给每个基站编程以控制正向链路上该基站发射的功率。最好是，所有的功率电平表示成相对于导频信号功率电平的分贝值(dB)。阈值功率电平可以是可调整的或固定的。
在阈值功率电平是固定的情况下，利用固定的阈值功率电平给每个基站编程，且基于固定的阈值功率电平，在没有其他基站输入的条件下，每个基站确定如何局部调整它的发射功率电平。在与软越区切换中的移动台通信时，软越区切换中的每个基站应当利用与该固定阈值功率电平相同的值。这个固定阈值功率电平是可以由主基站确定的，并在软越区切换开始时提供给各个次基站；或者，这个固定的阈值功率电平可以是在中央位置确定的，例如，MSC 320，并提供给软越区切换中的所有基站。在与另一个软越区切换中的移动台通信时，另一个软越区切换中的基站可以利用与该固定阈值功率电平相同的值或不同的值。
在阈值功率电平是可调整的情况下，每个基站确定如何调整它的发射功率电平有两个选择方案。在一个方案中，参与软越区切换的每个基站送出它的功率控制信息到处理器328，例如，选择分配单元。处理器328调整阈值功率电平，并把新调整的阈值功率电平通知每个基站。与此同时，每个基站利用它当前的阈值功率电平局部调整它的发射功率电平。在另一个方案中，在没有其他基站输入的条件下，每个基站局部调整阈值功率电平，并利用该阈值功率电平调整它的发射功率电平。固定的阈值功率电平和由处理器调整的阈值功率电平都优于每个基站局部调整的阈值功率电平。
此外，在上述的每种情况中，阈值功率电平可以是最小阈值功率电平或最大阈值功率电平。或者，每个基站可以有最小阈值功率电平和最大阈值功率电平。
图3，4，5A和5B表示阈值功率电平是由处理器328调整的最小阈值功率电平的情况。移动终端126发射功率控制位(PCB)，请求调整正向链路上的发射功率电平。例如，移动终端126发射功率控制位，请求各个基站增大发射功率电平。在步骤500，基站接收功率控制位。基站312和316接收到功率控制位，请求这两个基站增大它们的发射功率电平。然而，由于移动终端126与基站314之间反向业务链路上的衰落和／或干扰，基站314接收到请求它减小其发射功率电平的功率控制位。在步骤510，每个基站312，314，和316检查接收到的功率控制位是否指令它调整其发射功率电平朝着最小阈值功率电平。在此情况下，每个基站检查给该基站的功率控制位是否指令它向下调整发射功率电平。对于基站312和316，步骤510的答案是“否”。如图4所示，在时间T，这两个基站进行到步骤520，其中它们调整其发射功率电平410向上一个步长大小，如该功率控制位所示。于是，在步骤552，基站312和316给处理器328指出它们的发射功率电平。如以下所描述的，处理器328调整最小阈值功率电平每帧一次。所以，除非处理器确定最小阈值功率电平值应当保持不变，每个基站从处理器328接收调整的最小阈值功率电平每帧一次。通常，基站从处理器328接收调整的最小阈值功率电平是在每帧内的相同时间。在步骤555，每个基站检查是否到了它从处理器接收调整的最小阈值功率电平的时间。若答案是“否”，则基站回到步骤500，等待下一个功率控制位。若步骤555中的答案是“是”，则在步骤560，每个基站从处理器328接收调整的最小阈值功率电平420，并把它的最小阈值功率电平改变成调整的阈值功率电平。于是，该基站回到步骤500，等待下一个功率控制位。
对于基站314，步骤510中的答案是“是”，它进行到步骤530，其中基站314检查它的发射功率电平430是否在离最小阈值功率电平420一个步长大小内。若步骤530中的答案是“否”，则在步骤540，该基站调整它的发射功率电平向下一个步长大小，和在步骤552，给处理器328指出它的发射功率电平，检查是否到了从处理器接收调整的最小阈值功率电平的时间，和回到步骤500。若步骤530中的答案是“是”，正是这个实际情况，基站314进行到步骤550，并调整它的发射功率电平430等于最小阈值功率电平420。在步骤552，基站314给处理器328指出它的发射功率电平430，和在步骤555，该基站检查是否到了从处理器接收调整的最小阈值功率电平的时间。若答案是“否”，则该基站回到步骤500，等待下一个功率控制位。若步骤555中的答案是“是”，则在步骤560，该基站从处理器328接收调整的最小阈值功率电平420，并把它的最小阈值功率电平改变成调整的阈值功率电平。于是，该基站回到步骤500，等待下一个功率控制位。
因为基站314有最强的正向链路，所以，减小正向链路上的发射功率电平430，移动终端126仍然不能得到所需功率的信号。移动终端126送出另一个功率控制位，请求基站增大正向链路上的功率。在步骤500，基站312和316接收功率控制位，请求基站增大它们的功率，遵从以上描述的各个步骤，在时间T+1．25，基站312和316再一次增大它们的正向链路发射功率电平410一个步长大小。若反向业务链路没有改进，则基站314可以再接收到功率控制位，请求它减小功率(即，基站314再接收到不正确的功率控制位)。基站314遵从以上描述的相同步骤。从图4中可以看出，当基站314在时间T+1．25到达步骤550时，它的发射功率电平430已经在最小阈值功率电平420上。所以，基站314的发射功率电平430停留在最小阈值功率电平420上。
移动终端126再送出功率控制位，请求增大正向链路上的功率。当基站314最终接收到正确的功率控制位时，它增大其正向链路上的发射功率电平430，而移动终端126最终接收到可接受功率电平的信号。基站312和316也接收到功率控制位，所以，也增大它们正向链路上的发射功率电平410。
从比较图2和图4中可以看出，在软越区切换期间，有最小阈值功率电平的各个基站发射功率电平410与430之差远远小于没有阈值功率电平的各个基站发射功率电平140与130之差。这就避免一些基站发射过大的功率电平，所以，减小了系统的总功率。
如在以上步骤552中所提到的，基站312，314，和316给处理器328指出它们的发射功率电平。如图3，4，和5B所示，在步骤565，处理器328从软越区切换中的每个基站312，314，和316接收指示，每个功率控制群一次，指出该基站的发射功率电平是否等于最小阈值功率电平。或者，每个基站可以保存一个1帧中在最小阈值功率电平的次数记数器，且可以把该记数每帧一次发射给处理器328。在步骤570，处理器328检查该时间期间内它是否从每个基站接收到所有的指示，该时间期间最好是1帧。例如，由于每个基站在每个功率控制群送出一个指示给处理器328，每帧中有16个功率控制群，所以，处理器328每帧接收到48个指示。若处理器328没有接收到所有的指示，则它回到步骤565，等待下一组指示。
若处理器328接收到所有的指示，则在步骤575，它检查在该帧期间所有基站的发射功率电平在预定百分比的功率控制群中是否等于最小阈值功率电平。例如，预定百分比为50％，它是48个指示中24个功率控制群。所以，在步骤575，处理器328检查在该帧中至少24个功率控制群中发射功率电平是否等于最小阈值功率电平。若发射功率电平在24个或多于24个功率控制群中等于最小阈值功率电平，则该处理器就降低最小阈值功率电平，服从于最小阈值功率的任何最小值。若发射功率电平在多于24个功率控制群中等于最小阈值功率电平，则处理器328就升高最小阈值功率电平，服从于最小阈值功率的任何最大值。
应当选取预定百分比为这样的百分比，使总发射功率的减小量为最大。通过进行多次仿真或经验研究得到从软越区切换中所有基站给软越区切换中移动终端的正向链路总功率，可以得到预定的百分比。利用最小阈值功率电平给仿真中的各个基站编程。每次仿真的建立应当是：基站为满负荷，即，最大容量，移动终端以某个速度运动，基站与移动终端之间为某个信噪比。信噪比可以表示成 I ^ or I oc + N o , 其中 I or ^ 是移动台中每单位带宽的功率电平，即，移动终端中测得的，与该移动终端进行软越区切换的基站中所有信号的功率电平之和。Ioc是在移动终端中测得的，无线通信系统中没有与该移动终端进行软越区切换的基站中所有信号的功率电平之和。No是移动终端中接收机的热噪声。
在每次仿真中，特定的百分比设置成等于功率控制群的百分比，在该功率控制群的百分比下处理器调整最小阈值功率电平。仿真应当得到足够长时间内的总发射功率，以保证正向链路上的帧差错率是可以接受的。例如，当所需的帧差错率为1％时，足够长的时间约为10，000帧。然后，对这个总功率求这个时间长度上的平均，因此，得到仿真的平均发射功率。
仿真应当是在保持以上一个因子之外所有因子不变和一个因子变化的条件下重复进行。信噪比应当变化。例如，可以进行几次仿真，诸如，3次，每次有一个不同的信噪比，诸如，2 dB，5 dB，和8 dB。其余的因子保持恒定，因此，所有的基站是在最大容量下，移动终端以某个恒定的速度运动，和该百分比设置成恒定的百分比。然后，移动终端运动的速度发生变化，重复进行有不同信噪比的3次仿真。运动速度可以改变一至二次，产生总数为6或9次仿真。当两组仿真是利用两种速度运行时，可以采用速度为3 km／hr和100 km／hr。当运行3组仿真时，可以添加33 km／hr作为第三种速度。还可以改变软越区切换中的基站数目，通常，仿真是采用两个或三个基站运行的。对于基站数目为2个和基站数目为3个的情况，应当重复进行有不同信噪比和不同移动终端运动速度的仿真。在这些仿真的整个过程中，在处理器调整最小阈值功率电平时，功率控制群的百分比保持恒定。每次仿真中得到的平均发射功率是在该百分比下对全部仿真进行平均。这个平均功率是与该百分比有关的功率。
然后，改变百分比并在另一种百分比下进行相同的仿真。可以在另外2种，3种，或多种百分比下完成仿真，取决于运行仿真中给处理器的时间量。然后，把与各种百分比有关的各个功率互相进行比较，确定最低的功率。与最低功率有关的百分比是最佳的百分比，应当选取这个百分比作为处理器调整最小阈值功率电平时功率控制群的预定百分比。通常，这个百分比可以是在功率控制群的10％与70％之间，例如，50％，虽然这个百分比可以是0％与100％之间任何的百分比。
除了测量总发射功率以外，每次仿真还测量仿真过程中的最小阈值功率电平值。这个值对仿真中的帧数目求平均，然后，再对仿真次数求平均得到与每种百分比有关的最小阈值功率电平。与最佳百分比有关的平均最小阈值功率电平应当是基站312，314，和316中最小阈值功率电平的初始值。通常，这个值是在导频信号功率电平以下的8 dB与10 dB之间。
回到步骤575，当步骤575中的答案是“否”时，处理器328进行到步骤577，它检查最小阈值功率电平是否等于该最小阈值功率电平允许等于的最高功率电平。这个最高功率电平是当基站处在满负荷下和基站与移动终端之间路径损耗为最高时信号所需的功率电平。可以根据仿真或经验研究得到最高功率电平。通常，最高功率电平是在导频信号功率电平以下的0 dB与11 dB之间。例如，在数据速率为9600的CDMA 2000 1X系统中，最高功率电平可以是在导频信号功率电平以下的0 dB。
若步骤577中的答案是“否”，则在步骤578，处理器328确定阈值步长大小。最好是，阈值步长大小的步长大小变化是基于所有基站的发射功率电平等于最小阈值功率电平的次数。这可以使阈值步长大小更好地响应于发射功率电平。或者，阈值步长大小可以是一个固定的步长大小。
公式1表示一种得到阈值步长大小的方法，该阈值步长大小的步长大小变化是基于所有基站的发射功率电平等于最小阈值功率电平的次数。Eu是相关基站的发射功率电平不等于最小阈值功率电平的次数。N是该帧中功率控制群的数目。AN是软越区切换中基站的数目。Fd是其发射功率电平等于最小阈值功率电平时功率控制群的预定分数，发射功率电平触发最小功率电平的调整。△d是每帧中最大的可能阈值步长大小，用dB表示。
Figure 0012050000181
例如，若在软越区切换中有3个基站，预定百分比为50％，相关基站的发射功率电平不等于最小阈值功率电平的次数为20，以及每帧中最大的可能下降步长大小为0．5，于是利用公式1，阈值步长大小等于 20 - 16 * 3 * ( 1 - 0.5 ) 1 - 0.5 * 0.5 16 = 2 * ( 20 - 24 ) * 0.3125 = - 0.25 dB。
在确定阈值步长大小之后，在步骤580，处理器328增大最小阈值功率电平一个值，该值是阈值步长大小或使最小阈值功率电平等于它允许的最高功率电平的一个值中较小的一个。处理器328进行到步骤595，发射调整的阈值功率电平给各个基站。然后，处理器328回到步骤565，等待下次的发射功率电平。若步骤577中的答案是“是”，则处理器不调整阈值功率电平，并回到步骤565，等待下次的发射功率电平。
当步骤575中的答案是“是”时，在步骤585，处理器328检查最小阈值功率电平是否等于该最小阈值功率电平允许等于的最低功率电平。这个最低功率电平是当基站处在满负荷下和基站与移动终端之间路径损耗为最低时呼叫所需的功率电平。可以根据仿真或经验研究得到最低功率电平。通常，最低功率电平是在导频信号功率电平以下的8 dB与20 dB之间。例如，在数据速率为9600和码片速率为1．2288M chips／sec的CDMA 2000 1X系统中，最低功率电平可以是在导频信号功率电平以下的20 dB。
若步骤585中的答案是“否”，则在步骤587，利用上述的公式1，处理器328确定阈值步长大小。例如，若软越区切换中有3个基站，预定百分比为50％，相关基站的发射功率电平不等于最小阈值功率电平的次数为30，以及每帧中最大的可能下降步长大小为0．5，于是利用公式1，阈值步长大小等于 30 - 16 * 3 * ( 1 - 0.5 ) 1 - 0.5 * 0.5 16 = 2 * ( 30 - 24 ) * 0.03125 = 0.375 dB。
在确定阈值步长大小之后，在步骤590，处理器328减小最小阈值功率电平一个值，该值是阈值步长大小或使最小阈值功率电平等于它允许的最低功率电平的一个值中较小的一个。处理器328进行到步骤595，发射调整的阈值功率电平给各个基站。然后，处理器328回到步骤565，等待下次的发射功率电平。若步骤585中的答案是“是”，则该处理器不调整阈值功率电平，并回到步骤565，等待下次的发射功率电平。
任选地，当最小阈值功率电平分别等于步骤577和585中允许的最高功率电平或最低功率电平时，处理器可以进行到步骤595，发射最小阈值功率电平。然后，处理器328回到步骤565，等待下次的发射功率电平。
图6，7，和8表示每个基站在没有其他基站输入的条件下局部调整阈值功率电平，和此后调整其发射功率电平的情况。移动终端126发射请求调整正向链路的发射功率电平的功率控制位(PCB)。例如，移动终端126发射请求各个基站增大发射功率电平的功率控制位。在步骤700，每个基站612，614，和616接收功率控制位。基站612和616接收请求这两个基站增大它们的发射功率电平的功率控制位。然而，由于移动终端126与基站614之间反向业务链路上的衰落和／或干扰，基站614接收请求减小它的发射功率电平的功率控制位(即，它接收到不正确的功率控制位)。在步骤710，每个基站612，614，和616检查接收到的功率控制位是否指令它调整其发射功率电平朝着最小阈值功率电平。在此情况下，每个基站检查给该基站的功率控制位是否指令它向下调整发射功率电平。对于基站612和616，步骤710的答案是“否”。如图8所示，在时间T，这两个基站进行到步骤720，其中它们调整其发射功率电平810向上一个步长大小，如该功率控制位所示。然后，基站612和616进行到步骤735，每个基站检查上1帧期间接收到预定百分比的功率控制群中的发射功率电平是否等于最小阈值功率电平。例如，当预定百分比为50％时，由于每个基站接收到每帧16个功率控制群，而16个功率控制群的50％是8个功率控制群，于是，在步骤735，每个基站检查至少8个功率控制群中的发射功率电平是否等于最小阈值功率电平。当步骤735中的答案是“否”时，在步骤740，每个基站612和616检查最小阈值功率电平是否等于该最小阈值功率电平允许的最高功率电平。
若步骤740中的答案是“否”，则在步骤742，每个基站利用公式1计算阈值步长大小。然而，由于基站只有与其本身有关的信息，AN是软越区切换中的基站数目，设置该值为1，不管实际上参与软越区切换的基站数目。于是，在步骤745，基站612和616增大最小阈值功率电平一个值，该值是阈值步长大小或使最小阈值功率等于它允许的最高功率电平的一个值中较小的一个。然后，基站612和616回到步骤700，等待下一个功率控制位。若步骤740中的答案是“是”，则这两个基站不调整最小阈值功率电平，就回到步骤700，等待下一个功率控制位。
回到步骤735，当步骤735中的答案是“是”时，于是，在步骤750，每个基站检查最小阈值功率电平是否等于该最小阈值功率电平允许的最低功率电平。若步骤750中的答案是“否”，则在步骤752，每个基站利用公式1计算阈值步长大小。然而，由于基站只有与其本身有关的信息，设置AN为1，不管实际上参与软越区切换的基站数目。于是，在步骤755，每个基站减小最小阈值功率电平一个值，该值是阈值步长大小或使最小阈值功率电平等于它允许的最低功率电平的一个值中较小的一个。于是，基站612和616回到步骤700，等待下一个功率控制位。若步骤750中的答案是“是”，则这两个基站不调整最小阈值功率电平，就回到步骤700，等待下一个功率控制位。
回到步骤710，对于基站614，步骤710中的答案是“是”，它进行到步骤760，基站614检查其发射功率电平830是否在离最小阈值功率电平820的一个步长大小内。若步骤760中的答案是“否”，则在步骤765，该基站调整其发射功率电平向下一个步长大小，并进行到步骤735，如上所述，它开始调整它的最小阈值功率电平。若步骤760中的答案是“是”，正是这个实际情况，基站614进行到步骤770，调整它的发射功率电平830等于最小阈值功率电平820。于是，基站614进行到步骤735，如上所述，它开始调整它的最小阈值功率电平。
因为基站614有最强的正向链路，所以，减小正向链路上的发射功率电平830，移动终端126仍然不能得到所需功率的信号。移动终端126送出另一个功率控制位，请求该基站增大正向链路上的功率。在步骤700，基站612和616接收到一个功率控制位，请求这两个基站增大它们的功率。于是，遵从以上描述的步骤，在时间T+1．25，基站612和616再增大它们正向链路的功率电平向上一个步长大小。若反向业务链路没有改进，则基站614可能再接收到一个功率控制位，请求减小它的功率电平。基站614遵从上述相同的步骤。从图8中可以看出，当基站614在时间T+1．25到达步骤760时，它的发射功率电平830已经处在最小阈值功率电平820。所以，基站614的发射功率电平830停留在最小阈值功率电平820上。
移动终端126再送出一个功率控制位，请求增大正向链路上的功率。当基站614最终接收到正确的功率控制位时，它增大其正向链路上的发射功率电平830，所以，移动终端126最终接收到可接受功率电平的信号。基站612和616也接收到该功率控制位，所以，也增大它们正向链路上的发射功率电平810。
从图8中可以看出，因为每个基站调整其本身的最小阈值功率电平，所以，最小阈值功率电平可以随不同的基站而变化。然而，各个发射功率电平不是差别很大，由于基站调整最小阈值功率是一个阈值步长大小，所以，发射功率电平不能小于最小功率电平。所以，在软越区切换期间，有最小阈值功率电平的各个基站发射功率电平810与830之差远远小于没有最小阈值功率电平的各个基站发射功率电平之差。这就避免一些基站发射过大的功率电平，因此，减小了系统的总功率。
参照图6和5A，现在描述阈值功率电平是固定的情况，利用固定的阈值功率电平给每个基站编程，以及每个基站确定如何局部调整它的发射功率电平。在此情况下，基站遵从上述处理器调整最小阈值功率电平情况中的部分方法。可应用的部分包括基站完成的各个步骤，不包括处理器完成的步骤，即，步骤500至550。
在步骤500，各个基站接收功率控制位。在步骤510，每个基站612，614，和616检查接收到的功率控制位是否指令它调整发射功率电平朝着最小阈值功率电平。在此情况下，每个基站检查给该基站的功率控制位是否指令它降低它的发射功率电平。对于特定的基站，若步骤510中的答案是“否”，则该基站进行到步骤520，调整它的发射功率电平向上一个步长大小。然后，该基站回到步骤500，等待下一个功率控制位。若步骤510中的答案是“是”，则该基站进行到步骤530，检查它的发射功率电平是否在离最小阈值功率电平的一个步长大小内。若步骤530中的答案是“否”，则在步骤540，该基站调整它的发射功率电平向下一个步长大小，并回到步骤500，等待下一个功率控制位。若步骤530中的答案是“是”，则该基站进行到步骤550，调整它的发射功率电平等于最小阈值功率电平。于是，基站回到步骤500，等待下一个功率控制位。
类似于上述的方法，固定的最小阈值功率电平保持软越区切换中各个基站发射功率电平之差小于没有固定最小阈值功率电平的各个基站发射功率电平之差。这就避免一些基站发射过大的功率电平，因此，减小了系统的总功率。
应当选取固定的最小阈值功率电平为这样的最小阈值功率电平，它使总发射功率的减小量为最大。通常，这个值是在导频信号功率电平以下的8 dB与10 dB之间。
对于由处理器调整最小阈值功率电平的情况，通过完成上述的仿真和经验研究，可以得到固定的最小阈值功率电平。与最佳百分比有关的平均最小阈值功率电平应当是各个基站的固定最小阈值功率电平。
在与软越区切换中的移动台通信时，软越区切换中的每个基站应当采用相同的固定阈值功率电平值。这个固定阈值功率电平是可以由主基站确定的，并在软越区切换开始时提供给各个次基站；或者，这个固定阈值功率电平可以是在中央位置确定的，例如，MSC 620，并提供给软越区切换中的所有基站。在与其他软越区切换中的移动台通信时，另一个软越区切换中的基站可以采用这个相同的值或另一个固定阈值功率电平值。
虽然，上述各个实施例的描述涉及最小阈值功率电平，但是，所有这些实施例可以包含最大阈值功率电平，或包含最小阈值功率电平和最大阈值功率电平二者。类似于最小阀值功率电平，可以选取这样的最大阈值功率电平以得到最低的总功率。最大阈值功率电平的选取方法类似于最小阈值功率电平。然而，必须小心以保证添加最大阈值功率电平不会导致发射信号中不可接受的差错数目。例如，在最大阈值功率电平是可调整的情况，当功率电平等于最大阈值功率电平的功率控制群百分比是该帧期间软越区切换中所有基站功率控制群的约1％至5％时，应当调整最大阈值功率电平。
以上的内容仅仅是用于举例说明。因此，虽然在这说明性的实施例中，例如，时间期间是1帧，和时间间隔是一个功率控制群，但是，可以采用至少有一个时间间隔的任何时间期间，且可以采用任何的时间间隔，在此时间间隔内可以进行正向链路的功率电平测量。例如，时间期间可以是若干帧，或一个或几个功率控制群，该功率控制群是1．25 ms时间间隔，在此时间间隔内可以进行正向链路的功率测量。时间间隔可以是若干个功率控制群，或1帧或若干帧。
此外，虽然在这个说明性的实施例中，处理器是在中央位置，例如，MSC，但是，处理器可以在一个基站中。或者，处理功能可以分布在MSC和几个基站中，或仅仅分布在几个基站中。
虽然本发明的描述是参照一个优选实施例，已经阅读这个技术说明和附图的本领域专业人员能够明白，在不偏离本发明精神和范围的条件下，各种改动和选取方案是可能的。

Claims (24)

1．一种控制无线系统中基站(312，314，316，612，614，616)发射功率电平的方法，该方法的特征在于包括以下步骤：
保持基站(312，314，316，612，614，616)的发射功率电平至少在最小阈值功率电平上；和
响应于发射功率电平在预定百分比的时间期间内大致等于最小阈值功率电平(420)，调整最小阈值功率电平一个阈值步长大小。
2．按照权利要求1的方法，其特征是，该预定百分比是在约10％与约70％之间。
3．按照权利要求1的方法，其特征是，预定百分比至少是50％。
4．按照权利要求1的方法，其特征是，保持发射功率电平等于或小于最大阈值功率电平。
5．按照权利要求1的方法，其特征是，保持步骤包括以下步骤：
接收一个时间间隔的功率控制信息；和
响应于指示朝着最小阈值功率电平调整发射功率电平(420)的功率控制信息，和响应于基站的发射功率电平是在最小阈值功率电平(420)的一个步长大小内，调整该基站的发射功率电平到最小阈值功率电平(420)上。
6．按照权利要求5的方法，其特征是：
接收功率控制信息步骤包括：多个基站(312，314，316)中的每个基站接收每个时间间隔的功率控制信息，其中多个基站(312，314，316)中的每个基站参与相同的软越区切换；和
调整基站的最小阈值功率电平(420)的步骤包括：
传送多个基站(312，314，316)中每个基站接收的功率控制信息到处理器(328)；
响应于所有基站(312，314，316)的发射功率电平至少在预定百分比的时间间隔内大致等于最小阈值功率电平(420)，调整最小阈值功率电平(420)一个阈值步长大小；和
传送调整的最小阈值功率电平到每个基站(312，314，316)。
7．按照权利要求5的方法，其特征是：
接收功率控制信息的步骤包括：多个基站(612，614，616)中的每个基站接收每个时间间隔的功率控制信息；
调整基站(612，614，616)的发射功率电平的步骤包括：响应于基站(612，614，616)接收的指示朝着最小阈值功率电平调整发射功率电平的功率控制信息，和响应于基站(612，614，616)的发射功率电平是在最小阈值功率电平的一个步长大小内，调整基站(612，614，616)的发射功率电平到最小阈值功率电平上；和
调整最小阈值功率电平的步骤包括：响应于基站(612，614，616)接收的发射功率电平至少在预定百分比的时间期间内等于最小阈值功率电平，每个基站(612，614，616)调整它的最小阈值功率电平一个阈值步长大小。
8．一种控制无线系统中基站(312，314，316，612，614，616)发射功率电平的方法，该方法的特征包括以下步骤：
接收一个时间间隔内的功率控制信息；和
响应于发射功率电平至少在一个预定百分比的时间期间内大致等于阈值功率电平，调整阈值功率电平一个阈值步长大小。
9．按照权利要求8的方法，其特征是：
该阈值功率电平是最小阈值功率电平；
预定百分比是在约10％至约70％之间；和
调整阈值功率电平的步骤包括：调整最小阈值功率电平向下一个阈值步长大小。
10．按照权利要求8的方法，其特征是：
该阈值功率电平是最小阈值功率电平；
预定百分比至少是50％；和
调整阈值功率电平的步骤包括：调整最小阈值功率电平向下一个阈值步长大小。
11．按照权利要求8的方法，其特征还包括以下步骤：
响应于功率控制信息，该功率控制信息指出，调整发射功率电平朝着阈值功率电平，和响应于基站(312，314，316，612，614，616)的发射功率电平是在该阈值功率电平的一个步长大小内，调整基站(312，314，316，612，614，616)的发射功率电平到该阈值功率电平上。
12．按照权利要求9的方法，其特征还包括以下步骤：响应于发射功率电平至少在约1％至约5％的时间间隔内等于最大阈值功率电平，调整最大阈值功率电平向上一个阈值步长大小。
13．按照权利要求8的方法，其特征是：
该阈值功率电平是最大阈值功率电平；
预定百分比是在约1％至约5％之间；和
调整阈值功率电平的步骤包括：调整最大阈值功率电平向上一个阈值步长大小。
14．按照权利要求5或8的方法，其特征是，其中阈值步长大小是时间间隔数目的因子，在该时间间隔内发射功率电平等于阈值功率电平。
15．按照权利要求5或8的方法，其特征是，该时间期间包括一个或多个时间间隔。
16．按照权利要求8的方法，其特征是：
接收功率控制信息的步骤包括：多个基站(312，314，316)中的每个基站接收每个时间间隔的功率控制信息，其中多个基站(312，314，316)中的每个基站参与相同的软越区切换；和
调整基站的阈值功率电平的步骤包括：
传送多个基站(312，314，316)中每个基站接收到的功率控制信息到处理器(328)；
响应于所有基站(312，314，316)的发射功率电平至少在预定百分比的时间间隔内大致等于阈值功率电平，调整该阈值功率电平一个阈值步长大小；和
传送调整的阈值功率电平到每个基站(312，314，316)。
17．按照权利要求6或16的方法，其特征是，该处理器位于无线通信系统的移动交换中心。
18．按照权利要求6或16的方法，其特征是，该处理器分布在多个基站中至少两个基站之间。
19．按照权利要求6或16的方法，其特征是，处理器分布在多个基站中至少一个基站与无线通信系统的移动交换中心之间。
20．按照权利要求8的方法，其特征是：
接收功率控制信息的步骤包括：多个基站(612，614，616)中每个基站接收每个时间间隔的功率控制信息；
调整基站(612，614，616)发射功率电平的步骤包括：响应于基站(612，614，616)接收的指示朝着阈值功率电平调整发射功率电平的功率控制信息，和响应于基站(612，614，616)的发射功率电平是在阈值功率电平的一个步长大小内，每个基站(612，614，616)调整该基站的发射功率电平到该阈值功率电平上；和
调整阈值功率电平的步骤包括：响应于基站(612，614，616)接收到的发射功率电平至少在预定百分比的时间期间内等于阈值功率电平，每个基站(612，614，616)调整它的阈值功率电平一个阈值步长大小。
21．一种控制无线系统的多个基站中至少一个基站发射功率电平的方法，其中每个基站参与相同的软越区切换，该方法的特征包括以下步骤：
保持基站的发射功率电平至少是在最小阈值功率电平上，该发射功率电平至少在多个时间期间的50％内等于该最小阈值功率电平。
22．按照权利要求5，8，或21的方法，其特征是，时间期间包括1帧。
23．按照权利要求21的方法，其特征是保持步骤包括：
参与软越区切换的每个基站接收一个时间间隔的功率控制信息；和
响应于该基站接收的指示朝着阈值功率电平调整发射功率电平的功率控制信息，和响应于该基站的发射功率电平是在阈值功率电平的一个步长大小内，每个基站调整它的发射功率电平到该阈值功率电平上。
24．按照权利要求5，8，或23的方法，其特征是，时间间隔包括一个功率控制群。
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