CN1360410A - 应用于功率控制的信号干扰比(sir)门限调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于CDMA系统中辅助外环功率控制的SIR门限调整方法及依据该方法的功率控制模块。是在接收机中判断、统计一块内TPC命令为“增加发射功率”的个数,并比较该统计个数是否大于系统的预设值(CONST),如是则保持SIR门限值不变,否则根据接收信号的误块率来动态调整SIR的门限值。依据本发明方法实施的功率控制,可以有效减少网络拥塞时间,提升CDMA系统的容量。

Description

应用于功率控制的信号干扰比(SIR)门限调整方法
本发明涉及码分多址(CDMA)移动通信系统的功率控制技术领域，特别涉及一种辅助外环功率控制的信号干扰比(SIR)门限调整方法。
功率控制技术是CDMA系统中的关键技术，可分为开环功率控制和闭环功率控制。开环功率控制是对衰落的一种粗略的估计，而闭环功率控制则能有效跟踪信号的快衰落，对衰落进行精确的估计。闭环功率控制又可分为内环功率控制和外环功率控制。内环功率控制是接收端通过测量接收信号的SIR，并与门限SIR进行比较，产生相应的功率控制命令(TPC)来调整发端的发射功率，内环功率控制每时隙进行一次；外环功率控制是接收端根据接收信号译码、解交织后的平均误块率(BLER)来调整门限SIR，外环功率控制每一块进行一次。在WCDMA中，一块是指两帧。
下面结合附图1简要说明移动台侧基本闭环功率控制的实现过程：
1)传输的多径信号经过RAKE合并器1后，形成一路信号。
2)经过RAKE合并器合并后的信号，一路经过SIR测量器2、比较器3和TPC命令生成器4用于进行内环功率控制；另一路经过译码器5、帧质量检测器6和门限调整器7形成外环功率控制链路。
3)SIR测量器输出的SIR测量值SIRest与门限调整器7输出的SIR门限值SIRtar通过比较器3进行比较，比较结果通过TPC命令生成器4形成控制基站发射功率的TPC命令，TPC命令是按照如下公式生成的：
如果SIRest[n，i]≥SIRtar[i]，则TPC=-1，控制基站降低发射功率；
如果SIRest[n，i]＜SIRtar[i]，则TPC=+1，控制基站提升发射功率。
其中，SIRest[n，i]为第i块中第n个时隙SIR的测量值，SIRtar[i]为第i块SIR的门限值。SIRtar是由门限调整器7根据帧质量检测器6检测到的一块内所接收数据的正误情况而定，如果都正确，则
SIRtar[i+1]=SIRtar[i]-0.01dB，否则
SIRtar[i+1]＝SIRtar[i]+1dB。
以上是移动台侧闭环功率控制的基本过程，基站根据接收到的TPC命令来改变其发射功率。在正常状态下，可以很好地发挥功率控制的作用。但是，当基站的发射功率因某种原因受到限制时，基站的最大发射功率不能保证接收信号的业务质量，从而使外环功率控制的SIR门限值不断提升，这一现象的直接后果将导致网络的拥塞时间延长，降低系统容量。
避免这种现象的方法现在主要有两种：一种是规定一个SIR门限的最大值；另一种是在SIR门限调整器中增加一个条件，即：
如果(SIRtar[i]-SIRest[n，i])≥3dB，则
     SIRtar[i+1]＝SIRtar[i]。
本发明的目的就在于提供一种更为有效的辅助外环功率控制的SIR门限调整方法。
本发明的进一步目的是依据上述方法提供一种实现简单的功率控制模块，以避免发射台发射功率受限，而外环功率控制的SIR门限值不断提升导致的网络拥塞过长、系统容量降低等。
本发明一种应用于CDMA系统中辅助外环功率控制的SIR门限调整方法，包括：
在接收机中统计一块内功率控制命令(TPC)为“增加发射功率”的个数；
判断该统计个数是否大于系统预先设定的一固定值(CONST)；
如果大于该预设值(CONST)，则保持SIR门限值不变，否则根据接收信号的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值。
其中，系统预先设定的固定值(CONST)的设定原则是满足使发射台的平均发射功率和接收机接收的数据平均误块率均尽可能地低。
根据本发明上述技术方案，所述的根据接收信号的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值是指：接收机检测接收信号译码、解交织后一块内的数据；如果都正确，则调整SIR门限值减少0.01dB，否则调整SIR门限值增大1dB。
根据本发明方法提供的一种应用于CDMA系统接收机中的功率控制模块，该模块由内环功率控制模块和外环功率控制模块组成，其中内环功率控制模块包括SIR测量器、比较器、TPC命令生成器，外环功率控制模块包括译码器、帧质量检测器、SIR门限调整器；SIR测量器测量接收信号的SIR值，通过比较器与SIR门限调整器提供的SIR门限值进行比较，并在TPC命令生成器生成TPC命令，发送到发射台以调整其发射功率；SIR门限调整器是根据帧质量检测器提供的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值；其特征在于：
所述的功率控制模块更进一步包括判决器和计数器，判决器判决TPC命令生成器输出的TPC命令是否为“增加发射功率”，通过计数器统计一块内TPC命令为“增加发射功率”的个数，并输出到SIR门限调整器；
SIR门限调整器首先与一系统预设值(CONST)进行比较，大于该预设值(CONST)则保持SIR门限值不变，否则根据帧质量检测器提供的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值。
根据本发明上述的功率控制模块，所述的比较器比较SIR测量值是否大于或等于SIR门限值，如是则TPC命令生成器输出的TPC命令为“降低发射功率”，否则输出的TPC命令为“增加发射功率”。
根据本发明上述的功率控制模块，所述的帧质量检测器检测一块内的数据，如果都正确，则降低SIR门限值0.01dB，否则提高SIR门限值1dB。
本发明在现有的功率控制链路中增加一个TPC统计的功能，用于综合控制外环功率控制SIR门限值的调整，从而避免了在发射台发射功率受限，最大发射功率不能满足接收信号的业务质量，而使外环功率控制的SIR门限值不断提升时，导致的网络拥塞时间过长，降低了系统容量。同时本发明应用在功率控制系统中，只需在原有的功率控制模块中增加一个判决器和计数器，实现简单，且保留了现有功率控制技术的所有优点。
下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为移动台侧功率控制示意简图。
图2为采用本发明方法的移动台侧功率控制示意简图。
参见图2所示，依据本发明方法的移动台侧功率控制具体的执行过程说明如下：
1)传输的多径信号经过RAKE合并器1后，形成一路信号。
2)经过RAKE合并器合并后的信号，一路经过SIR测量器2、比较器3和TPC命令生成器4用于进行内环功率控制；另一路经过译码器5、帧质量检测器6和门限调整器7形成主要的外环功率控制链路，另外增加了一个辅助外环功率控制的链路，由“1”判决器8和计数器9组成。
3)SIR测量器输出的SIR测量值SIRest与门限调整器6输出的SIR门限值SIRtar通过比较器3进行比较，比较结果通过TPC命令生成器4形成控制基站发射功率的TPC命令。
4)TPC命令的生成过程为：
如果SIRest[n，i]≥SIRtar[i]，则TPC=-1，控制基站降低发射功率；
如果SIRest[n，i]＜SIRtar[i]，则TPC=+1，控制基站提升发射功率。
5)生成的TPC命令通过“1”判决器8用于判决TPC命令中的“1”，然后通过计数器9。计数器用于统计一块内TPC命令为“1”的个数，统计结果记为Num_1。
6)SIRtar的生成公式为：
如果Num 1＞CONST，则
    SIRtar[i+1]＝SIRtar[i]；
否则帧质量检测器检测一块内的数据，如果都正确，则
    SIRtar[i+1]=SIRtar[i]-0.01dB，否则
    SIRtar[i+1]＝SIRtar[i]+1dB。
CONST为一由系统设定的固定值，其设定的原则是在系统仿真时，应使发射台的平均发射功率和接收台接收的数据平均误块率均尽可能的低。
7)基站根据接收到的TPC命令来调整其发射功率。
在WCDMA系统中，将本发明应用到功率控制模块中。在下行链路，按照附图2所示的原理图搭建仿真链路。设定RAKE模块中的径数为2，信道为瑞利衰落信道，接收信号的平均误块率(BLER)保持在0.01，同时给定CONST值和基站的最大发射功率值，从而可以进行下行链路的功率控制过程。在WCDMA系统中，一块通常是指两帧。
仿真结果证明，采用本发明进行的功率控制性能要优于现有技术中所提到的方法的性能，实现了本发明的目的。

Claims (9)

1、一种应用于CDMA系统中外环功率控制的信号干扰比(SIR)门限调整方法，其特征在于该方法至少包括：在接收机中统计一块内功率控制命令(TPC)为“增加发射功率”的个数；判断该统计个数是否大于系统预先设定的一固定值(CONST)；如果大于该预设值(CONST)，则保持SIR门限值不变，否则根据接收信号的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值。
2、根据权利要求1所述的SIR门限调整方法，其特征在于：
所述的系统预先设定的固定值(CONST)的设定应满足使发射台的平均发射功率和接收机接收的数据平均误块率均尽可能地低。
3、根据权利要求1所述的SIR门限调整方法，其特征在于所述的根据接收信号的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值包括：
接收机检测接收信号译码、解交织后一块内的数据；
如果都正确，则调整SIR门限值减少0.01dB，否则调整SIR门限值增大1dB。
4、根据权利要求1所述的SIR门限调整方法，其特征在于：
所述的一块为包括两个数据帧，所述的“增加发射功率”TPC命令是“1”。
5、一种应用于CDMA系统接收机中的功率控制模块，该模块由内环功率控制模块和外环功率控制模块组成，其中内环功率控制模块包括SIR测量器、比较器、TPC命令生成器，外环功率控制模块包括译码器、帧质量检测器、SIR门限调整器；SIR测量器测量接收信号的SIR值，通过比较器与SIR门限调整器提供的SIR门限值进行比较，并在TPC命令生成器生成TPC命令，发送到发射台以调整其发射功率；SIR门限调整器是根据帧质量检测器提供的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值；其特征在于：
所述的功率控制模块更进一步包括判决器和计数器，判决器判决TPC命令生成器输出的TPC命令是否为“增加发射功率”，通过计数器统计一块内TPC命令为“增加发射功率”的个数，并输出到SIR门限调整器；
SIR门限调整器首先与一系统预设值(CONST)进行比较，大于该预设值(CONST)则保持SIR门限值不变，否则根据帧质量检测器提供的平均误块率(BLER)调整SIR的门限值。
6、根据权利要求5所述的功率控制模块，其特征在于：
所述的比较器比较SIR测量值是否大于或等于SIR门限值，如是则TPC命令生成器输出的TPC命令为“降低发射功率”，否则输出的TPC命令为“增加发射功率”。
7、根据权利要求5所述的功率控制模块，其特征在于：
所述的帧质量检测器检测一块内的数据，如果都正确，则降低SIR门限值0.01dB，否则提高SIR门限值1dB。
8、根据权利要求5或6所述的功率控制模块，其特征在于：
所述的“增加发射功率”TPC命令是“1”，所述的“降低发射功率”TPC命令是“-1”。
9、根据权利要求5或7所述的功率控制模块，其特征在于：
所述的一块为包括两个数据帧。
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