CN1366745A - 在基站中支持专用控制信道上的功率控制的方法 - Google Patents

在基站中支持专用控制信道上的功率控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种在移动通信系统的BTS(基站收发信机系统)中,把功率控制信息发送到BSC(基站控制器)的方法。BTS从BSC接收指示慢功率控制的前向功率控制(FPC)模式信息,和把FPC模式信息发送到MS(移动台)。然后,BTS根据FPC模式信息,从自MS接收到的反向导频信道中提取在帧时段内作为功率控制命令的QIB(质量指示符位),和确定QIB的状态。BTS向BSC发送请求BSC根据确定的QIB状态,改变前向DCCH(专用控制信道)上功率控制的阈值的信息。

Description

在基站中支持专用控制信道上的功率控制的方法
                      发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及CDMA(码分多址)移动通信系统，尤其涉及在BTS(基站收发信机系统)和BSC(基站控制器)中支持DCCH(专用控制信道)上的前向和反向功率控制的设备和方法。
2.相关技术描述
不连续发送(DTX)模式指的是，只有在有线系统或移动通信系统中生成发送数据时，才以帧为单位发送数据的模式。由于对系统的干扰降低了，以DTX模式的数据发送使发送功率达到最小和增加了整个系统的容量。
但是，当由于发送器不规则地发送各帧，接收器不知道是否已经发送了各帧时，DTX就会出问题。这使得BTS无法进行前向功率控制。更具体地说，当移动台(MS)中的接收器不能作出有关数据发送的正确判断时，它就不依赖于包括CRC(循环冗余码)的解码器判定参数和解码结果。因此，适合于连续发送模式的已知方法不能精确地控制MS的发送功率。
DCCH和SCH(辅助信道)两者都支持DTX模式。DCCH的特征在于，只有在高层中生成发送数据时才进行数据发送，这使得DCCH作为控制信道适合于有效分组业务。假设DCCH在DTX时段期间，发送用于功率控制的空帧。SCH支持在缺乏发送数据的情况下不发送数据的DTX模式。SCH在DTX时段期间，不发送帧。
图1是现有技术移动通信系统的方块图。该移动通信系统是含有众所周知的MSC(移动交换中心)、BS(基站)、和BS之间的数字空中接口的3G IOS(互操作性技术规范)的参考模型。
参照图1，定义接口A1用于信令，和定义接口A2和A5(专门用于电路数据)用于MSC 20与BSC 32之间的用户业务。定义接口A3把目标BS 40与源BS 30的SDU(帧选择/分配单元功能块)34相连接，以实现软/更软越区切换。信令消息和用户数据通过接口A3，在目标BS 40和源系统30的SDU 34之间发送。定义接口A7用于供BS之间的软/更软越区切换之用的、目标BS 40和源BS 30之间的信号发送/接收。
该CDMA移动通信系统的有线通信线包括从MSC 20指向BS 30的前向链路、从BS 30指向MSC 20的反向链路、和BS 30和40之间的线路。MSC20包括呼叫控制和移动性管理块22和交换块24。MSC 20通过IWF(互通功能块)50与因特网之类的数据网络(未示出)相连接。定义A8和A9分别用于BS和PCF(分组控制功能块)60之间的用户业务和信令，和定义A10和A11分别用于PCF 60和PDSN(分组数据服务节点)70之间的用户业务和信令。
图2是显示在传统CDMA技术中BTS和BSC(BSC-SDU)之间的DCCH信号流的图形。这种操作可以发生在源BS 30中的BSC 32(BSC-SDU 34)和BTS 36之间，或在目标BS 40中的BSC 42和BTS 44之间。
继续参照图2，一旦检测到DTX模式，BTS就在步骤11，确定发送到BSC的数据帧的类型和生成反向DCCH消息。假设响应在预定时段内从MS(未示出)接收的反向DCCH帧，在每个预定时段(例如，20ms)内把反向DCCH消息发送到BSC。以后将参照图3A和3B更详细地描述步骤11。
在步骤12，BTS把反向DCCH消息发送到BSC。反向DCCH消息可以包含数据/空/空闲/删除帧。BSC在步骤13，接收和处理反向DCCH消息和生成前向DCCH消息。反向DCCH消息的接收将在下面参照图5作更详细描述；反向DCCH消息的处理和前向DCCH消息的生成将在下面参照图4A和4B作更详细描述。
在步骤14，BSC把前向DCCH消息发送到BTS。前向DCCH消息可以包含数据/空/空闲/删除帧。BTS在步骤15，根据包含在前向DCCH消息中的功率控制信息，为MS进行前向/反向功率控制。前向DCCH消息的接收将在下面参照图6作更详细描述。
概括一下图2所示的操作，在每个预定时段(20ms)内从MS接收到数据帧之后，BTS在预定时段内生成反向DCCH消息，将其发送到BSC。BSC处理反向DCCH消息，生成前向DCCH消息，将其发送到BTS。然后，BTS根据包含在前向DCCH消息中的功率控制信息，为MS进行功率控制。
图3A和3B是显示传统反向DCCH消息发送操作的流程图。在这个操作过程中，BTS向BSC-SDU发送在预定时段内从MS接收的帧，作为反向DCCH消息。下列描述是基于如下的认识展开的：反向DCCH消息是以与图7和10所示的FCH(基本信道)消息相同的格式构成的，因此，被定义为反向FCH/DCCH消息。
参照图3A，BTS在步骤101，确定是否已经保证了与MS相关的无线电资源和已经获取了MS。如果还没有，BTS就认为它应该设法与MS同步，并且在步骤104，把图10所示的IS-2000反向FCH/DCCH消息中的帧内容设置成空闲帧，以便与BSC-SDU同步。由于BTS正在与BSC-SDU同步，它就在步骤106，把将发送到BSC-SDU的反向FCH/DCCH消息中的功率控制信息设置成对BSC-SDU来说可忽略不计的值。在步骤107，BTS把IS-2000反向FCH/DCCH消息发送到BSC-SDU。
另一方面，如果BTS在步骤101已经保证了与MS相关的无线电资源和获取了MS，那么，它就在步骤102，检验从MS接收的帧的质量。如果数据帧是差的，BTS就在步骤104-1，把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成删除帧。在步骤106-1，BTS把反向FCH/DCCH消息的功率控制信息设置成对BSC-SDU来说可忽略不计的值。在步骤107-1，由于接收的帧是差的，BTS就把不含任何数据的IS-2000反向FCH/DCCH消息发送到BSC-SDU。一旦识别出删除帧，BSC-SDU就请求MS提高它与反向功率控制有关的发送功率。也就是说，由于从MS接收的数据帧是差的，因此，BSC-SDU将请求MS发送功率提高了的数据帧。
如果BTS在步骤102确定接收的帧是好的，那么，它在步骤103，通过应用于MS和BTS之间的无线电传输时段的已知DTX模式检测方法，在从MS接收反向DCCH帧期间检测DTX模式。如果检测到DTX模式，BTS就转到步骤104-3，否则，它就转到步骤104-2。
在步骤104-2，BTS把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成数据帧。BTS在步骤105A，检验从BSC-SDU接收的最新前向DCCH帧的帧内容是否指示一个空帧。如果它不指示一个空帧，BTS就在步骤106-2，根据从MS接收的DCCH帧，设置与功率控制相关的信息元。
相反，如果最新前向DCCH帧是一个空帧，BTS就在步骤106-3，把反向FCH/DCCH消息中的功率控制信息设置成对BSC-SDU来说可忽略不计的值。在步骤107-2，BTS把含有封装的从MS接收的20-ms数据帧的数据的IS-2000反向FCH/DCCH消息发送到BSC-SDU。从MS接收的数据填充在反向FCH/DCCH消息的反向链路信息中。
一旦在步骤103检测到DTX，BTS就在图3B所示的步骤104-3，把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成空帧。在步骤105B，BTS检验最新前向DCCH帧是否是一个空帧。如果它不是一个空帧，BTS就在步骤106-4，在反向FCH/DCCH消息的功率控制信息元中维持在DTX模式检测点上的功率控制信息。
另一方面，如果最新前向DCCH帧是一个空帧，BTS就在步骤106-5，把反向FCH/DCCH消息的功率控制信息设置成对BSC-SDU来说可忽略不计的值。由于从MS接收的20-ms帧中没有数据，BTS就在步骤107-3把不含任何数据的IS-2000反向FCH/DCCH消息发送到BSC-SDU。这里，没有数据填充到反向链路信息中。
图4A和4B是显示传统前向DCCH消息发送操作的流程图。在这个操作过程中，BSC-SDU在每个预定时段(20ms)内向BTS发送前向DCCH消息。应该注意到，在如下的描述中，前向DCCH消息是以与图7和8所示的FCH相同的格式构成的，因此，被定义为前向FCH/DCCH消息。
参照图4A，BSC-SDU在步骤201，确定是否已经保证了与MS相关的前向无线电资源和已经获取了MS。如果还没有，BSC-SDU就认为它正在与MS同步，并且在步骤203，把图8所示的IS-2000前向FCH/DCCH消息中的帧内容设置成空闲帧，以便与BTS同步。由于BSC-SDU正在与BTS同步，它就在步骤206，把将发送到BTS的前向FCH/DCCH消息中的功率控制信息设置成适当值。这里，前向功率控制信息被设置成控制MS的初始值，和反向功率控制信息根据包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息来设置。在步骤207，BSC-SDU把含有所设功率控制信息的前向DCCH消息发送到BTS。这里，没有数据被加载到前向DCCH消息中。
另一方面，如果BSC-SDU在步骤201已经保证了与MS相关的无线电资源和获取了MS，那么，它就在步骤202，检验在BSC或外部网络单元(例如，PDSN)中是否存在要发送到MS的数据。如果没有要发送到MS的数据，BSC-SDU就转到步骤203-1，和如果存在要发送到MS的数据，它就转到步骤203-2。
在步骤203-1，BSC-SDU把前向FCH/DCCH消息的帧内容设置成空帧。BSC-SDU在步骤204A，检验从BTS接收到的最新反向DCCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。如果既不是空帧，也不是空闲帧，那么，BSC-SDU就在步骤205A，检验最新反向DCCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果不是指示删除帧，BSC-SDU就在步骤206-1A，根据包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息，在前向FCH/DCCH消息中设置功率控制信息。由于没有要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤207-1不把数据加载到前向FCH/DCCH消息中，并且把前向FCH/DCCH消息发送到BTS。
如果在步骤205A，最新反向DCCH消息的帧内容指示删除帧，那么，BSC-SDU就在步骤206-2A，在前向FCH/DCCH消息中，把功率控制信息值设置成指示对反向链路功率增大。由于不存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤207-1把不含任何数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
如果在步骤204A，最新反向DCCH消息的帧内容指示空帧和空闲帧之一，BSC-SDU就保持包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息。功率控制信息一直保持到从BTS接收到删除帧或数据帧为止。也就是说，BSC-SDU在步骤206-3A，在前向FCH/DCCH消息中把功率控制信息值设置成以前的值。由于不存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤207-1把不含任何数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
如果在步骤202，存在要发送到MS的数据，BSC-SDU就在图4B所示的步骤203-2，把前向FCH/DCCH消息的帧内容设置成9600bps或14400bps的数据帧。然后，以与步骤204A到206-3A相同的方式执行步骤204B到207-2。在步骤204B，BSC-SDU检验最新反向DCCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。如果既不是空帧，也不是空闲帧，那么，BSC-SDU就在步骤205B，检验最新反向DCCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果也不指示删除帧，它就在步骤206-1B，根据包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息，在前向FCH/DCCH消息中设置功率控制信息。由于存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤207-2把含有数据的前向FCH/DCCH消息发送到BTS。
如果在步骤205B，最新反向DCCH消息的帧内容指示删除帧，那么，BSC-SDU就在步骤206-2B，在前向FCH/DCCH消息中，把功率控制信息值设置成指示对反向链路功率增大。由于存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤207-2把含有数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
如果在步骤204B，最新反向DCCH消息的帧内容指示空帧和空闲帧之一，BSC-SDU就保持包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息。功率控制信息一直保持到从BTS接收到删除帧或数据帧为止。也就是说，BSC-SDU在步骤206-3B，把前向FCH/DCCH消息的功率控制信息值设置成以前的值。由于存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤207-2把含有数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
图5是显示传统反向DCCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中，BSC-SDU接收和处理在每个预定时段(例如，20ms)内来自BTS的DCCH消息。
参照图5，BSC-SDU在步骤300，每20ms从BTS接收反向FCH/DCCH消息。BSC-SDU在步骤301确定接收消息的帧内容是否指示删除帧。如果接收帧是删除帧，BSC-SDU就转到步骤304，否则，它就转到步骤302。在删除帧的情况下，这意味着BTS从MS接收的帧是差的。因此，BSC-SDU在步骤304，忽略接收的反向DCCH消息中的所有信息，生成指示反向功率增大的前向FCH/DCCH消息。
如果在步骤301，接收的反向DCCH帧不是删除帧，那么，BSC-SDU就在步骤302确定接收帧的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下，在步骤304-1，考虑到BTS还没有识别出与MS相关的无线电资源，或还没有分配无线电资源，BSC-SDU忽略接收的反向FCH/DCCH消息中的所有信息，生成含有保持在初始值上的反向功率控制信息的前向FCH/DCCH消息。
如果在步骤302，接收的反向FCH/DCCH消息不是空闲帧，那么，BSC-SDU就在步骤303确定它的帧内容是否指示空帧。在空帧的情况下，在步骤304-2，考虑到MS与BTS之间的反向信道处在DTX模式之下，BSC-SDU忽略接收的反向FCH/DCCH消息中的所有信息，生成含有保持在正好在识别DTX模式之前设置的值上的反向功率控制信息的前向FCH/DCCH消息。
如果在步骤303，反向FCH/DCCH消息不是空帧，就意味着它是数据帧那么，BSC-SDU就在步骤304-3，按照数据的类型，把包含在反向FCH/DCCH消息的反向链路信息中的数据发送到相应的数据处理设备(未示出)，和根据包含在反向FCH/DCCH消息中的功率控制信息的分析结果，生成含有前向/反向功率控制信息的前向DCCH消息。
图6是显示传统前向FCH/DCCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中，BTS接收和处理在每个预定时段(例如，20ms)内来自BSC-SDU的前向FCH/DCCH消息。
参照图6，BTS在步骤400，每20ms从BSC接收前向FCH/DCCH消息。BTS在步骤401确定接收消息的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下，BTS在步骤403分析接收的前向FCH/DCCH消息的所有信息，把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息发送到功率控制处理器(未示出)。这里，在前向无线电链路上不发送帧。
如果在步骤401，前向FCH/DCCH帧不是空闲帧，那么，BTS就在步骤402确定前向FCH/DCCH帧的帧内容是否指示空帧。在空闲的情况下，BTS在步骤403-1分析前向FCH/前向DCCH消息的所有信息，把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息发送到功率控制处理器。这里，在前向无线电链路上不发送帧。
如果在步骤402，前向FCH/DCCH消息不是空帧，这意味着它是数据帧，那么，BTS就在步骤403-2分析前向FCH/DCCH消息的所有信息，把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息发送到功率控制处理器。这里，在前向无线电链路上发送包含在前向DCCH消息的信道信息中的数据。
图7显示了在FCH的用户业务子信道上，从BSC发送到BTS的消息的结构。该消息用于发送流向MS的前向业务信道帧。尽管该消息随接口的不同而有不同的称谓，但是这个消息可以在同一BS中的BTS和BSC之间或在不同BS中的BTS和BSC之间发送。例如，该消息在前一种情况中被称为前向Abis DCCH消息，而在后一种情况中被称为前向A3 DCCH消息。
图8显示了示范性Forward Layer(前向层)3 FCH/DCCH Data(数据)，它代表用于从SDU流向目标BTS的前向CDMA业务信道帧和分组的控制信息。
图9显示了在FCH的用户业务子信道上，从BTS发送到BSC的消息。该消息用于BTS发送反向业务信道帧的控制信息。尽管该消息随接口的不同而有不同的称谓，但是这个消息可以在同一BS中的BTS和BSC之间或在不同BS中的BTS和BSC之间发送。例如，该消息在前一种情况中被称为前向Abis DCCH消息，而在后一种情况中被称为前向A3 DCCH消息。
图10显示了示范性Reverse Layer 3 FCH/DCCH Data，它代表用于从目标BTS流向SDU的反向CDMA业务信道帧和分组的控制信息。
在BS中上述传统方法造成如下两个主要缺点。
1.DTX时段内的不稳定前向/反向功率控制：由于在整个DTX时段内都保持在DTX模式的起点上有效的功率控制信息，因此，实际上，在DTX时段内不能进行有效的功率控制。并且，供在DTX模式的终点上的功率控制之用的功率控制信息反映不出真正的无线电状况，这增加了无线电发送时段内的差错率；和
2.对前向DCCH上的慢功率控制的不支持性：在传统技术中，在每个20-ms帧内发送一个用于慢功率控制的位，即用于FCH的EIB(删除指示符位)。因为DCCH支持DTX模式，所以用于FCH的EIB在慢功率控制中不是有效的。因此，应该通过支持在DTX模式和非DTX模式两者下都表现良好的QIB(质量指示符位)，在DCCH上进行慢前向功率控制。这里，EIB是20-ms帧中用于FCH的功率控制信息的一个位，和QIB是20-ms帧中用于DCCH的功率控制信息的一个位。
                          发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种在CDMA移动通信系统中，在DTX时段内有效支持前向/反向DCCH上的功率控制的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在CDMA移动通信系统中，利用QIB进行DCCH上的慢功率控制的设备和方法。
本发明的前述和其它目的通过在BS中支持DCCH上的功率控制的方法来实现。根据本发明的一个方面，BTS从BSC接收指示慢功率控制的前向功率控制(FPC)模式信息，把FPC模式信息发送到MS。然后，BTS根据FPC模式信息，从自MS接收到的反向导频信道中提取在帧周期内作为功率控制命令的QIB，并且确定QIB的状态。BTS向BSC发送请求BSC根据确定的QIB状态改变前向DCCH上功率控制的阈值的信息。
根据本发明的另一个方面，BTS通过测量从MS接收的DCCH数据帧的能量，检测DTX时段；如果检测到DTX模式，那么，通过测量反向导频信道上PCB的能量，确定接收状态；根据确定的接收状态，确定FQI(帧质量指示符)信息；和把FQI信息发送到BSC。
                        附图简述
通过结合附图进行如下详细描述，本发明的上面和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1显示了在现有技术移动通信系统中，MSC、BS、和BS之间的数字空中接口的3G IOS参考模型；
图2是BTS和BSC之间的传统DCCH信号交换的图形；
图3A和3B是显示现有技术反向DCCH消息发送过程的流程图，其中BTS把在每个预定时段内从MS接收的帧作为反向DCCH消息发送到BSC-SDU；
图4A和4B是显示现有技术前向DCCH消息发送过程的流程图，其中BSC-SDU在每个预定时段内向BTS发送前向DCCH消息；
图5是显示现有技术反向DCCH消息接收过程的流程图，其中BSC-SDU接收和处理在预定时段内来自BTS的反向DCCH消息；
图6是显示现有技术前向DCCH消息接收过程的流程图，其中BTS接收和处理在预定时段内来自BSC-SDU的前向DCCH消息；
图7显示了在现有技术移动通信系统中，从BSC流向BTS的前向DCCH数据帧；
图8显示了在现有技术移动通信系统中，从BSC流向BTS的前向DCCH数据帧的结构；
图9显示了在现有技术移动通信系统中，从BTS流向BSC的反向DCCH数据帧；
图10显示了在现有技术移动通信系统中，从BTS流向BSC的反向DCCH数据帧的结构；
图11A和11B是显示根据本发明的反向DCCH消息发送过程的流程图，其中BTS把在每个预定时段内从MS接收的帧作为反向DCCH消息发送到BSC-SDU；
图12显示了根据本发明，从BSC流向BTS的反向DCCH数据帧；
图13显示了根据本发明，从BSC流向BTS的反向DCCH数据帧的结构；
图14A和14B是显示根据本发明的前向DCCH消息发送过程的流程图，其中BSC-SDU在每个预定时段内向BTS发送前向DCCH消息；
图15是显示根据本发明的反向DCCH消息接收过程的流程图，其中BSC-SDU接收和处理在预定时段内来自BTS的反向DCCH消息；
图16是显示根据本发明的前向DCCH消息接收过程的流程图，其中BTS接收和处理在预定时段内来自BSC-SDU的前向DCCH消息；
图17A和17B是显示根据本发明，在BTS中，根据反向导频信道的QIB/EIB，为慢前向功率控制设置QIB/EIB的操作的流程图；
图18是显示根据本发明，检验反向帧的CRC/信令质量的控制操作的流程图；
图19是显示根据本发明，通过反向导频信道确定FQI的操作的实施例的流程图；和
图20是显示根据本发明，通过反向导频信道确定FQI的操作的另一个实施例的流程图。
                      优选实施例详述
下文参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中，对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述，因为，否则的话，它们将会把本发明的特征淹没在不必要的细节之中。
本发明提供了在CDMA移动通信系统的BTS和BSC中支持处理大量数据的无线电信道环境的方法。尤其是，本发明提供了在BTS和BSC中支持用于高速率数据和相关信号发送、功率控制、和MAC发送的DCCH上的前向/反向功率控制的方法。
图11A和11B是显示根据本发明的反向DCCH消息发送操作的流程图，其中，BTS向BSC-SDU发送在预定时段内从MS接收的帧，作为反向DCCH消息。
参照图11A，BTS在步骤1001，确定是否已经保证了与MS相关的无线电资源和已经获取了MS。如果还没有，BTS就认为它正在与MS同步，并且在步骤1004，把图13所示的IS-2000反向FCH/DCCH消息中的帧内容设置成空闲帧，以便与BSC-SDU同步。由于BTS正在与BSC-SDU同步，它就在步骤1006，把将发送到BSC-SDU的反向FCH/DCCH消息的功率控制信息设置成对BSC-SDU来说可忽略不计的值。在步骤1007，BTS把IS-2000反向FCH/DCCH消息发送到BSC-SDU。
另一方面，如果BTS在步骤1001已经保证了与MS相关的无线电资源和已经获取了MS，那么，它就在步骤1002，检验从MS接收的帧的质量。如果数据帧是差的，BTS就在步骤1004-1，把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成删除帧。在步骤1006-1，BTS把反向FCH/DCCH消息的功率控制信息设置成对BSC-SDU来说可忽略不计的值。在步骤1007-1，由于接收的帧是差的，BTS就把不含任何数据的IS-2000反向FCH/DCCH消息发送到BSC-SDU。一旦识别出删除帧，由于从MS接收的帧是差的，因此，BSC-SDU将请求MS发送功率提高了的帧。
如果BTS在步骤1002确定接收的帧是好的，那么，它在步骤1003，通过应用于MS和BTS之间的无线电时段的已知DTX模式检测方法，在从MS接收反向DCCH帧期间检测DTX模式。如果检测到DTX模式，BTS就转到步骤1004-3，否则，它就转到步骤1004-2。
在步骤1004-2，BTS把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成数据帧。BTS在步骤1005A，检验从BSC-SDU接收的最新前向DCCH帧的帧内容是否是一个空帧。如果它不是一个空帧，BTS就在步骤1006-2，根据预定前向功率控制模式(FPC＿MODE)，从反向导频信道中提取功率控制信息(PCB或QIB)。如果设置了快功率控制模式，BTS就根据FPC＿MODE＝000、001、010、或110，以800、400、或200bps从反向导频信道中提取PCB，进行快内环前向功率控制，和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成0。另一方面，如果设置了慢功率控制模式，BTS就根据FPC＿MODE＝100或101，从自MS接收到的反向导频信道中提取QIB，进行慢功率控制，和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成提取的QIB值(参见图13)。
如果最新前向DCCH消息是一个空帧，这意味着以前的前向DCCH帧以DTX模式发送到MS，那么，MS生成含有从BTS接收的空帧的功率控制命令，和在反向导频信道上发送该功率控制命令。这里，MS根据预置的前向功率控制模式，把PCB或QIB发送到BTS。因此，BTS在步骤1006-3，根据FPC＿MODE，从反向导频信道中提取功率控制信息(PCB或QIB)。如果设置了快功率控制模式，即接收到PCB，那么，BTS就根据FPC＿MODE＝000、001、010、或110，以800、400、或200bps从反向导频信道中提取PCB；进行快内环前向功率控制；和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成0。
另一方面，如果设置了慢功率控制模式，即接收到QIB，那么，BTS就根据FPC＿MODE＝100或101，从反向导频信道中提取QIB；进行慢功率控制；和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成提取的QIB值(参见图13)。在步骤1007-2，BTS把含有封装的从MS接收的20-ms帧的数据的IS-2000反向FCH/DCCH帧发送到BSC-SDU。
如果在步骤1003检测到DTX模式，BTS就在图11B所示的步骤1004-3，把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成空帧。在步骤1005B，BTS检验从BSC-SDU接收的最新前向DCCH帧是否是一个空帧。如果它不是一个空帧，BTS就在步骤1006-4，从自MS接收到的反向导频信道中提取功率控制信息(PCB或QIB)。
在PCB的情况下，BTS根据FPC＿MODE＝000、001、010、或110，以800、400、或200bps进行快内环前向功率控制，和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成0。另一方面，在QIB的情况下，BTS根据FPC＿MODE＝100或101进行慢功率控制，和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成反向导频信道的QIB。
根据BTS的内FQI判决算法(参见图18和20)，把流向BSC-SDU的反向DCCH消息中与功率控制有关的信息元FQI设置为0或1，以便指示反向20-ms帧是差的还是好的。把其它功率控制信息设置成适当的值。但是，如果最新前向DCCH消息是空帧，那么，这意味着以前的DCCH帧以DTX模式发送到MS。因此，MS根据从BS接收的空帧，生成功率控制命令，和在反向导频信道上发送它。这里，MS根据预置的前向功率控制模式，把PCB或QIB发送到BS。因此，BTS在步骤1006-5，根据FPC＿MODE，从反向导频信道中提取功率控制信息(PCB或QIB)。
在PCB的情况下，BTS根据FPC＿MODE＝000、001、010、或110，以800、400、或200bps进行快内环前向功率控制，和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成0。另一方面，在QIB的情况下，BTS根据FPC＿MODE＝100或101进行慢功率控制，和把反向FCH/DCCH消息的QIB/EIB设置成反向导频信道的QIB。根据BTS的内FQI判决算法，把FQI设置为0或1，以便指示反向20-ms帧是差的还是好的。把其它功率控制信息设置成适当的值。由于在从MS接收的20-ms帧中没有数据，BTS向BSC-SDU发送不含任何数据的IS-2000反向FCH/DCCH帧。该帧中的反向链路信息不含数据。
图14A和14B是显示根据本发明的前向DCCH消息发送操作的流程图。在这个操作过程中，BSC-SDU在每个预定时段(20ms)内向BTS发送前向DCCH消息。
参照图14A，BSC-SDU在步骤2001，确定是否已经保证了与MS相关的前向无线电资源和已经获取了MS。如果还没有，BSC-SDU就认为它正在与MS同步，并且在步骤2003，把IS-2000前向FCH/DCCH消息的帧内容设置成空闲帧，以便与BTS同步。由于BSC-SDU正在与BTS同步，它就在步骤2006，把前向FCH/DCCH消息的功率控制信息设置成适当值。这里，前向功率控制信息(FPC)被设置成控制MS的初始值，和反向功率控制信息(RPC)根据包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息来设置。在步骤2007，BSC-SDU把含有所设功率控制信息的前向DCCH消息发送到BTS。这里，没有数据被加载到前向DCCH消息中。
另一方面，如果BSC-SDU在步骤2001已经保证了与MS相关的无线电资源和获取了MS，那么，它就在步骤2002，检验在BSC或外部网络单元(例如，PDSN)中是否存在要发送到MS的数据。如果没有要发送到MS的数据，BSC-SDU就转到步骤2003-1，和如果存在要发送到MS的数据，它就转到图14B的步骤2003-2。
在步骤2003-1，BSC-SDU把前向FCH/DCCH消息的帧内容设置成空帧。BSC-SDU在步骤2004A，检验从BTS接收到的最新反向DCCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。如果既不是空帧也不是空闲帧，那么，BSC-SDU就在步骤2005A，检验最新反向DCCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果不是指示删除帧，BSC-SDU就在步骤2006-1A，根据包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息，设置图8所示的前向FCH/DCCH消息中的功率控制信息。由于没有要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤2007-1不把数据加载到前向FCH/DCCH消息中，并且把前向FCH/DCCH消息发送到BTS。
如果在步骤2005A，最新反向DCCH消息的帧内容指示删除帧，那么，BSC-SDU就在步骤2006-2A，在前向FCH/DCCH消息中，把功率控制信息值设置成指示对反向链路功率增大。删除帧指示从MS接收的帧是差的。由于不存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤2007-1把不含任何数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
如果在步骤2004A，最新反向DCCH消息的帧内容指示一个空帧，那么，BSC-SDU在步骤206-3A，参考包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息(FQI、反向链路质量、QIB、和FPC∶SNR)。由于反向DCCH处在DTX模式下，BSC-SDU还在前向FCH/DCCH消息的相应字段中，设置DTX时段内有关反向链路上的外/内环功率控制的阈值和有关前向链路上的慢功率控制的设置点。
当在步骤2004A的空闲帧情况下，BSC-SDU在步骤2006-3A，参考包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息(FQI、反向链路质量、QIB、和FPC∶SNR)。由于空闲帧指示BTS正在与MS同步，BSC-SDU还在前向FCH/DCCH消息(参见图8)中，设置有关反向链路上的功率控制初始值和有关前向链路上的慢功率控制的设置点。
如果在步骤2002，存在要发送到MS的数据，BSC-SDU就在图14B所示的步骤2003-2，把前向FCH/DCCH消息的帧内容设置成数据帧。然后，以与步骤2004A到2006-3A相同的方式执行步骤2004B到2007-2。在步骤2004B，BSC-SDU检验最新反向DCCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。
如果既不是空帧也不是空闲帧，那么，BSC-SDU在步骤2005B，检验最新反向DCCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果也不指示删除帧，BSC-SDU就在步骤2006-1B，根据包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息(FQI、反向链路质量、QIB、和FPC∶SNR)，在图8所示的前向FCH/DCCH消息中设置功率控制信息。由于存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤2007-2把含有封装的数据的前向FCH/DCCH消息发送到BTS。
如果在步骤2005B，最新反向DCCH消息的帧内容指示一个删除帧，那么，BSC-SDU在步骤2006-2B，在前向FCH/DCCH消息中，把功率控制信息值设置成指示对反向链路功率增大。由于存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤2007-2把含有数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
如果在步骤2004B，以前从BTS接收的帧是一个空帧，BSC-SDU在步骤2006-3B，参考包含在每20ms从BTS接收的IS-2000反向DCCH消息中的功率控制信息(FQI、反向链路质量、QIB、和FPC∶SNR)。由于反向DCCH处在DTX模式下，BSC-SDU还在前向FCH/DCCH消息的相应字段中，设置DTX时段内有关反向链路上的外/内环功率控制的阈值和有关前向链路上的慢功率控制的设置点。
当在步骤2004B的空闲帧情况下，BSC-SDU在步骤2006-3A，参考包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息(FQI、反向链路质量、QIB、和FPC∶SNR)。由于空闲帧指示BTS正在与MS同步，BSC-SDU还在前向FCH/DCCH消息(参见图8)中，设置有关反向链路上的功率控制初始值和有关前向链路上的慢功率控制的设置点。由于存在要发送到MS的数据，BSC-SDU在步骤2007-2把含有数据的前向FCH/DCCH帧发送到BTS。
图15是显示根据本发明的反向DCCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中，BSC-SDU接收和处理在每个预定时段(例如，20ms)内从BTS接收的反向DCCH消息。
参照图15，BSC-SDU在步骤3000，每20ms从BTS接收反向DCCH消息。BSC-SDU在步骤3001确定接收消息的帧内容是否指示删除帧。如果接收帧是删除帧，BSC-SDU就转到步骤3004，否则，它就转到步骤3002。在删除帧的情况下，这意味着BTS从MS接收的帧是差的。因此，BSC-SDU在步骤304，忽略接收的反向DCCH消息中的所有信息，生成指示反向功率增大的前向FCH/DCCH消息。
如果在步骤3001，接收的反向DCCH帧不是删除帧，那么，BSC-SDU就在步骤3002确定接收帧的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下，在步骤3004-1，考虑到BTS还没有识别出与MS相关的无线电资源，或还没有分配无线电资源，BSC-SDU忽略接收的反向FCH/DCCH消息中的所有信息，生成含有保持在初始值上的反向功率控制信息的前向FCH/DCCH消息。
如果在步骤3002，接收帧不是空闲帧，那么，BSC-SDU就在步骤3004-2，确定MS与BTS之间的反向信道处在DTX模式之下，和参考IS-2000DCCH消息的FQI，设置作为PCB的设置点的外环阈值。BSC-SDU通过从反向FCH/DCCH消息中读出QIB，还检验以前的前向DCCH帧是否存在错误，确定前向功率控制的增益比，和把该增益比写入前向FCH/DCCH消息的相应字段中。
如果在步骤3003，接收帧不是空帧，这意味着它是数据帧，那么，BSC-SDU就在步骤3004-3，按照数据的类型，把包含在接收的反向FCH/DCCH消息的反向链路信息中的数据发送到相应的数据处理设备(未示出)，和生成含有根据包含在反向DCCH消息中的功率控制信息的分析结果设置的、前向/反向功率控制信息的前向DCCH消息。
图16是显示根据本发明的前向DCCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中，BTS接收和处理在每个预定时段(例如，20ms)内来自BSC-SDU的前向DCCH消息。
参照图16，BTS在步骤4000，每20ms从BSC接收前向FCH/DCCH消息。BTS在步骤4001确定接收消息的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下，BTS在步骤4003分析接收的前向FCH/DCCH消息的所有信息，把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息发送到功率控制处理器(未示出)。这里，在前向无线电链路上不发送任何帧。
如果在步骤4001，接收帧不是空闲帧，那么，BTS就在步骤4002确定接收帧的帧内容是否指示空帧。在空帧的情况下，BTS在步骤4003-1分析接收的前向DCCH消息的所有信息，把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息发送到功率控制处理器。由于设置了DTX模式，因此，象非DTX模式那样，以QIB的形式把前向慢功率控制设置点发送到BTS的功率控制处理器。同时，在前向无线电链路上发送含有PCB的DCCH空帧。
如果在步骤4002，接收帧不是空帧，这意味着它是数据帧，那么，BTS就在步骤4003-2分析接收的前向FCH/DCCH消息的所有信息，把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息发送到功率控制处理器。也就是说，BTS在步骤4003-2把在前向消息中设置的反向/前向功率控制信息确定为用于MS的反向/前向功率控制信息。这里，在前向无线电链路上发送包含在前向DCCH消息的反向链路信息中的数据。
图17A和17B是显示根据本发明，为DCCH上的慢前向功率控制处理从MS接收的反向导频信道帧的QIB/EIB的操作的流程图。慢功率控制应用于，例如，从MS接收不含任何真正数据的空帧的DTX时段。
参照图17A和17B，BTS在步骤5000从BSC接收指示FPC＿MODE的动作时间的信号，和在步骤5001根据图8所示的前向DCCH消息确定FPC＿MODE是否是011。如果FPC＿MODE是011，那么，BTS就在步骤5004，每1.25ms检验一次反向导频信道的QIB状态，和把反向DCCH消息的最后QIB/EIB状态确定为0或1。如果QIB状态是1，BTS就在步骤5005，把流向BSC-SDU的反向DCCH消息的QIB/EIB设置成1，否则，如果QIB状态是0，它就在步骤5005-1，把反向DCCH消息的QIB/EIB设置成0。
如果在步骤5001，FPC＿MODE不是011，那么，BTS就在步骤5002，确定FPC＿MODE是否是100。如果FPC＿MODE是100，那么，BTS就在步骤5004-1，每1.25ms检验一次反向导频信道的QIB状态，和把最后QIB状态确定为0或1。如果QIB状态是1，BTS就在步骤5005-2，把流向BSC-SDU的反向DCCH消息的QIB/EIB设置成1，否则，如果QIB状态是0，它就在步骤5005-3，把正发送到BSC-SDU的、反向DCCH消息的QIB/EIB设置成0。
如果在步骤5002，FPC＿MODE不是100，那么，BTS就在图17B的步骤5003，确定FPC＿MODE是否是101。如果FPC＿MODE是101，那么，BTS就在步骤5004-2，每1.25ms检验一次反向导频信道的QIB状态，和把最后QIB状态确定为0或1。如果QIB状态是1，BTS就在步骤5005-4，把流向BSC-SDU的反向DCCH消息的QIB/EIB设置成1，否则，如果QIB状态是0，它就在步骤5005-6，把反向DCCH消息的QIB/EIB设置成0。
图18是显示根据本发明检验反向帧的质量(CRC/信令质量)的FQI算法的流程图。参照图18，BTS在步骤6000，检验从MS接收的每个反向数据帧的能量，和在步骤6001，确定是否已经根据该能量设置了DTX模式。在非TDX模式的情况下，BTS在步骤6002把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成数据帧。在步骤6003，BTS对数据帧进行CRC检验，和在步骤6004，根据CRC检验确定数据帧是否是好的。如果数据帧是好的，BTS就在步骤6005把反向FCH/DCCH消息的FQI设置成1。如果数据帧是差的，BTS就在步骤6005-1把反向FCH/DCCH消息的FQI设置成0。
在TDX模式的情况下，BTS在步骤6002-1把反向FCH/DCCH消息的帧内容设置成空帧，和在步骤6003-1，检验反向导频信道的PCB能量(参见图19和20)。在步骤6004-1，BTS根据PCB能量确定接收帧是否是好的。如果该帧是好的，BTS就在步骤6005-2把FQI设置成1。如果该帧是差的，BTS就在步骤6005-3把FQI设置成0。
图19和20是显示FQI确定过程的流程图。根据这些图，检验在图18的步骤6003-1、6004-1、6005-2和6005-3中的PCB能量，然后，确定FQI位。这里，分别根据本发明的实施例，图19显示了利用查用表的例子，和图20显示了利用预定阈值的另一个例子。
参照图19，BTS在步骤7000，通过测量反向导频信道中的N个PCG(多达16个PCG)的能量，计算20-ms时段内的平均能量Eb/Nt。在步骤7001，BTS从Eb/Nt相对于FER(帧差错率)的查用表中读出与平均Eb/Nt相对应的FER。这个查用表是根据预置的偏移值，从AWGN(加性白高斯噪声)性能曲线中推算出来的。
BTS在步骤7002，根据概率确定是否存在帧差错。也就是说，将从该表读出的FER与参照对应于给定FER的差错率生成的0与1之间的随机数相比较。如果该随机数小于FER，那么，就认为该帧是差的，否则，如果该随机数大于FER，那么，就认为该帧是好的。随机数是允许在0与1之间选择任意数的一般算法，例如，可以对应于伪随机数发生器。如果该帧是好的，BTS就在步骤7003把反向FCH/DCCH消息的FQI设置成1(好)，否则，如果该帧是差的，BTS就在步骤7003-1把反向FCH/DCCH消息的FQI设置成0(差)。
参照图20，BTS在步骤8000，通过测量反向导频信道中的N个PCG(多达16个PCG)的能量，计算20-ms时段内的平均能量Eb/Nt。在步骤8001，BTS将平均Eb/Nt与满足FER 0.5的给定阈值Eb/Nt相比较。这个阈值是根据预置的偏移值，从AWGN性能曲线中获得的。BTS在步骤8002，根据比较结果，确定是否存在帧差错。
也就是说，如果计算的Eb/Nt小于阈值，那么，就认为该帧是差的，否则，如果计算的Eb/N大于阈值，那么，就认为该帧是好的。如果该帧是好的，BTS就在步骤8003把IS-2000反向FCH/DCCH消息的FQI设置成1(好)，否则，如果该帧是差的，BTS就在步骤8003-1把IS-2000反向FCH/DCCH消息的FQI设置成0(差)。
如上所述，本发明意在象在非DTX时段内所做的那样，在DTX时段内实现DCCH上的功率控制(慢功率控制)。因此，上述是有关如何在DTX时段内调整传统功率控制的和如何在DTX时段内利用用于实时功率控制的FQI和QIB的。
表1列出了传输率与FPC模式之间的关系。这里，以50bps的数据速率进行慢功率控制，和以比50bps高的数据速率进行快功率控制。根据本发明，当FPC＿MODE是011、100、或101时，进行慢前向功率控制。如果设置了这个慢前向功率控制模式，MS就在反向导频信道上发送QIB，和BS(BTS或BSC)根据该QIB确定前向功率控制的阈值。
表1.传输率与FPC模式之间的关系
FPC＿MODE   主(FCH、DCCH)功率控制   次(SCH)功率控制
    000     800bps     不支持
    001     400bps     400bps
    010     200bps     600bps
    011     50bps     不支持
    100     50bps     不支持
    101     50bps     50bps
    110     400bps     50bps
按照如上所述的本发明，在DTX时段内，与在非DTX时段内具有相同效果地支持DCCH上的前向/反向功率控制。因此，有效地实现了功率控制。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种在移动通信系统的BTS(基站收发信机系统)中，把功率控制信息发送到BSC(基站控制器)的方法，包括下列步骤：
从BSC接收指示慢功率控制的前向功率控制(FPC)模式信息，和把FPC模式信息发送到MS(移动台)；
根据FPC模式信息，从自MS接收到的反向导频信道中提取作为功率控制命令的QIB(质量指示符位)；
确定QIB的状态；和
向BSC发送请求BSC根据确定的QIB状态，改变前向DCCH(专用控制信道)上功率控制的阈值的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括下列步骤：
从BSC接收指示快功率控制的FPC模式信息，和把FPC模式信息发送到MS；
根据FPC模式信息，从自MS接收到的反向导频信道中提取每个预定时段内的PCB(功率控制位)；和
根据提取的PCB，进行快功率控制。
3.一种在移动通信系统的BTS中，把功率控制信息发送到BSC的方法，包括下列步骤：
通过测量从MS接收的DCCH帧的能量，检测DTX(不连续发送)时段；
如果检测到DTX，那么，通过测量反向导频信道上PCB的能量，确定接收状态；
根据确定的接收状态，确定FQI(帧质量指示符)信息；和
把FQI信息发送到BSC。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定接收状态的步骤包括下列步骤：
将测量能量与预定阈值相比较；
如果该能量大于该阈值，确定接收状态是好的；和
如果该能量小于该阈值，确定接收状态是差。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，确定接收状态的步骤包括下列步骤：
确定与测量能量相对应的FER(帧差错率)；
生成在预定范围内的随机数；
如果该随机数大于该FER，确定接收状态是好的；和
如果该随机数小于该FER，确定接收状态是差。
6.一种在移动通信系统的BSC中，把功率控制信息发送到BTS的方法，包括下列步骤：
如果反向消息的帧内容指示空帧，在从BSC接收的最新反向DCCH消息中检验FQI信息；
根据该FQI信息，确定反向链路功率控制阈值；和
向BTS发送含有阈值的前向DCCH消息。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括下列步骤：如果反向消息的帧内容指示删除帧，在前向DCCH消息中设置请求MS提高发送功率的功率控制信息，和把前向DCCH消息发送到BTS。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括下列步骤：如果反向消息的帧内容指示数据帧，在前向DCCH消息中设置反向消息的功率控制信息，和把前向DCCH消息发送到BTS。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括下列步骤：如果反向消息的帧内容指示空闲帧，在前向DCCH消息中设置反向链路功率控制的初始值，和把前向DCCH消息发送到BTS。
10.根据权利要求6所述的方法，还包括下列步骤：如果反向消息的帧内容指示空帧，在前向DCCH消息中设置用于慢前向功率控制的信息，和把前向DCCH消息发送到BTS。
11.一种在移动通信系统的BSC中，把功率控制信息发送到BTS的方法，包括下列步骤：
从BTS接收反向DCCH消息；
从反向DCCH消息中提取QIB信息；
根据该QIB信息，确定慢前向功率控制的阈值；和
把包含慢前向功率控制阈值的前向DCCH消息发送到BTS。
12.一种在移动通信系统的BTS中，把功率控制信息发送到BSC的方法，包括下列步骤：
从BSC接收指示慢功率控制的FPC模式信息，和把FPC模式信息发送到MS；和
根据FPC模式信息，从自MS接收到的反向导频信道中提取在帧时段内作为功率控制命令的QIB，和把QIB发送到BSC。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括下列步骤：从BSC接收根据该QIB信息确定的慢前向功率控制的阈值。
14.一种在移动通信系统的BTS中，把功率控制信息发送到BSC的方法，包括下列步骤：
根据设置的FPC模式，从自MS接收到的无线电帧中提取功率控制信息；
如果提取的功率控制信息是PCB，进行快功率控制，和在反向DCCH消息中重新设置预定的第一字段；
如果提取的功率控制信息是QIB，进行慢功率控制，和在反向DCCH消息中把第一字段设置成QIB状态；
根据提取的功率控制信息的能量测量，在反向DCCH消息中重新设置预定的第二字段；和
把反向DCCH消息发送到BSC。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，第二字段是FQI(帧质量指示符)信息。
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