CN1430426A - 移动通信自适应快速功率控制方法 - Google Patents

Abstract

一种移动通信自适应快速功率控制方法，基站收发信台根据对移动台的测量结果和对移动台报告的收发信台下行传输功率的评估，采用快速平均方法分别调整收发信台或移动台的发射功率；本发明通过一种移动通信自适应快速功率控制方法，改善了传统的步长恒定的功率控制方法，以快速平均方法缩短功率控制调整的周期，克服了传统的功率控制方法的调节速度慢的缺点，大幅提高了功率控制的速度和精度，大大提高了功率控制的效果；本发明可以方便地通过基站操作维护中心配置参数来实现，实现了多样性和灵活性的自适应性的快速功率控制。

Description

移动通信自适应快速功率控制方法

技术领域：

本发明涉及移动通信系统中的一种移动台和基站收发信台的功率控制方法；尤其涉及利用快速平均方法缩短功率控制调整的周期，提高功率调节控制速度的方法。

背景技术：

目前，在全世界范围内，全球移动用户已达6.5亿。我国移动通信的发展速度则更是惊人，到2000年底，我国的移动用户数已超过了7000万，成为全球第二大移动通信大国。随着移动用户的急剧增加，导致频率资源的越来越紧张。在一些发达城市的中心地带，基站距离越来越小，有些地区的基站距离已达300m-500m，每个小区的载频数达8个甚至更多。因此，这些地区的网络规划、进一步扩容的难度相当大；解决这一问题的关键是寻求频率利用率更高的无线技术，而采用功率控制则是提高频率利用率的有效手段之一。

现代社会人们对自己的健康越来越关心，大量的手机用户享受着高科技给他们带来的方便和快捷，但同时他们也担心手机辐射对他们的健康带来的不利影响。而采用功率控制以后可以在保证话音质量的前提下维持最小的手机发射功率。消除人们对此的忧虑。并且功耗的降低，意味着移动台(Mobile Station，简称MS)的电池使用寿命增加。所以移动通讯系统中广泛采用功率控制。

采用功率控制的主要目的是在不影响无线传输质量的前提下，优化移动台和基站收发信台(Base Transceiver Station，简称BTS)的发射功率，以便既能改善频谱效率，又能降低移动台和基站的平均发射功率，减少对其他通信的干扰。在移动系统中，减少干扰意味着可以获得高的频谱效率。系统中，上、下行链路的功率控制是彼此独立的。移动台功率控制的目的是调整移动台的输出功率，使基站收发信台获得稳定接收信号强度，以限制同信道用户的干扰，降低移动台功耗，延长移动台的平均使用时间；收发信台功率控制的目的是为了使移动台获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。对此，ETSI(European Telecommunications Standards Institute)，提供了一个关于全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications，简称GSM)系统中采用功率控制的建议(Digital cellular telecommunications system--Radio subsystem link control(GSM 05.08 version 6.40 Release 1997))，但没有提供具体的实现方法，而具体的实现则由设备制造商自己负责。

在国际专利申请PCT/US92/04161《Method and apparatus for controllingtransmission power in a CDMA cellular mobile telephone system》中给出了根据现有技术实现功率控制的一个例子。该方法采用了功率控制消息，通过功率控制消息步进增加或减小受控发射机的发射功率。该方案中，受控发射机发射功率增加或减小的步长是恒定的。

在下述情况下，保持功率控制步长恒定将引起问题：信号或干扰值有时会产生非连续变化，这种情况会在GSM系统中发生，其中移动台停留在一处，或者信号值的变化相当小。另一方面，干扰值的不时变化甚至会引起信噪比的较大变化。

如果通过大的固定步长来实现无线系统的功率控制，那么问题在于：所用功率值在所需功率值附近的大幅度波动。另一方面，如果功率控制的步长较小，那就存在着功率控制算法不能跟上信噪比的快速变化的情况。

中国专利95105383(发射功率控制方法和发射功率控制设备)，公开了一种CDMA系统移动站发射功率控制方法；其主要利用允许高精度功率控制的闭环控制的方法来控制移动站发射功率。当移动站信号在基站的接收功率突然增加时，移动站的发射功率快速下降以防止对其它站的干扰，移动站测量基站有用信号每个发射功率控制周期的接收功率平均值，并检测当前平均值和以前的差值。如果差值超出基准功率差值，发射功率通过开环发射功率控制来设置，以快速减小移动站发射功率，反之则根据基站发送的发射功率控制位确定。

中国专利97190023公开了一种控制发射功率的方法和一种无线系统，在该方法中通过功率控制命令步进地控制设备的发射功率，并单独为每一连接调整发射功率变化的步长。为了能准确而快速地进行功率控制，在该方法中，基于若干接收的连续功率控制命令以下述方式调整步长：首先，从待查功率控制命令中计算出不同方向上两个连续命令的数量与待查命令数量的比率，然后计算出的比率与某个参考值进行比较，最后，基于所述比较调整步长。

尽管所描述的这种方法优于以前使用恒定步长的方法，但它的步长调整基于历史值，步长由小变大是一个渐进的过程，而且存在一定的滞后，并没有根据当前的实际情况做出步长的适应性调整。

发明内容：

本发明的主要目在于提供一种移动通信自适应快速功率控制方法，用以改善传统的步长恒定的功率控制缺陷，其以快速平均方法缩短功率控制调整的周期，克服传统的功率控制方法的调节速度慢的缺点，大幅提高功率控制的速度和精度，大大提高功率控制的效果。

本发明的另一目在于提供一种移动通信自适应快速功率控制方法，可以方便地通过基站操作维护中心(Operation and Maintenance Center-Radio，简称OMC-R)配置参数实现，具有控制的多样性和灵活性。

本发明的目的是这样实现的：

一种移动通信自适应快速功率控制方法，基站收发信台根据对移动台的测量结果和对移动台报告的收发信台下行传输功率的评估，采用快速平均方法分别调整收发信台或移动台的发射功率。

采用快速平均方法调整收发信台或移动台发射功率的具体步骤为：

步骤101：基站收发信台接收移动台的测量报告；

步骤102：基站收发信台从移动台测量报告相应的消息中抽取出当前信道的下行或上行接收电平等级信息和接收质量等级信息，并将该接收电平等级信息和接收质量等级信息存放在各自的原始循环队列中；

步骤103：基站收发信台对移动台的原始测量数据的处理：当接收电平等级和接收质量等级队列中的存储数达到各自的平均阈值时，则对各自有效的相应个数据进行加权平均计算，再将加权平均后的接收电平等级和接收质量等级分别放入各自的平均队列里；此后有新的移动台测量报告上来后，依次将相应的接收电平等级和接收质量等级进行滑动平均，然后放入各自的平均队列；

步骤104：基站收发信台对移动台的平均数据的统计和归类，获得相应的统计归类状态；

步骤105：即根据步骤104的统计归类状态选择相应的功率控制方案；

步骤106：确定基站收发信台的控制步长；

步骤107：基站收发信台发送相应的控制消息，收发信台或移动台则转变到以新的功率发射。

当基站收发信台接收移动台的测量报告时，记录邻近小区的数据，并根据相应消息的中的测量报告是否有效的标志(Measurement Results Valid Flag，以符号MEAS_VALID表示)值决定该组下行或上行数据里的服务小区数据是否有效，对于无效的值不保留。

上述的步骤103所述的快速平均方法为：将收到第一个原始测量数据作为第一个平均值，然后从第一个原始测量数据和第二个原始测量数据得到第二个加权平均值，依次类推，直到收满有效的相应个数据以后，则平滑过渡到正常的滑动加权平均。

上述的步骤103所述的加权平均计算依据如下的公式： $\mathrm{lev}=(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{lev}}_i*\mathrm{weight}\left(\mathrm{DTXd}\right))\÷\left(\mathrm{\Σweight}\left(\mathrm{DTXd}\right)\right)---\left(1\right)$ $\mathrm{quav}=(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{quav}}_i*\mathrm{weight}\left(\mathrm{DTXd}\right))\÷\left(\mathrm{\Σweight}\left(\mathrm{DTXd}\right)\right)---\left(2\right)$ 其中，

lev为接收电平等级的加权平均值(电平平均值)；

quav为接收质量等级的加权平均值(质量平均值)；

n为接收电平等级或接收质量等级队列中存储的有效数据的数量；

DTXd为下行不连续传输(Discontinuous transmission downlink)；

Weight为权重值，并且当DTXd＝1时，weight＝1；当DTXd＝0时，由OMC-R(操作维护中心)配置。

所述的统计和归类为：当相应的平均队列的值累计到一阈值时，对该平均队列进行统计，将当前电平的状况与设定的电平等级进行比较，将当前误码率的状况与设定的误码率等级进行比较。

上述的步骤104所述的统计归类状态包括：正常电平状态、低电平状态、高电平状态、正常误码率、低误码率和高误码率。

上述的步骤105所述的功率控制方案包括：保持原功率、提高发射功率、降低发射功率、提高接收质量和降低接收质量。

上述的统计归类状态与功率控制方案的对应关系为：

当电平等级为正常电平状态，且接收质量为正常误码率时，选择的功率控制方案为保持原功率；

当电平等级为正常电平状态，且接收质量为低误码率时，选择的功率控制方案为降低接收质量；

当电平等级为正常电平状态，且接收质量为高误码率时，选择的功率控制方案为提高接收质量；

当电平等级为低电平状态，且接收质量为正常误码率时，选择的功率控制方案为提高发射功率；

当电平等级为低电平状态，且接收质量为低误码率时，选择的功率控制方案为提高发射功率；

当电平等级为低电平状态，且接收质量为高误码率时，选择的功率控制方案为提高接收质量；

当电平等级为高电平状态，且接收质量为正常误码率时，选择的功率控制方案为降低发射功率；

当电平等级为高电平状态，且接收质量为低误码率时，选择的功率控制方案为降低发射功率；

当电平等级为高电平状态，且接收质量为高误码率时，选择的功率控制方案为提高接收质量。

上述的步骤106确定基站收发信台控制步长的的具体方法为：

步骤1061：根据OMC-R提供的的配置参数快速功率控制指示(bRapidPCInd)确定是否采用快速功率控制；

步骤1062：如果采用普通功率控制，则每次功率控制的步长采用固定的步长参数进行递增或者递减，执行步骤107；

步骤1063：如果采用快速功率控制，则分别按照如下步骤和公式确定控制步长：

步骤1064：当提高提高发射功率时，

如果LEV_UL+2*INCREASESTEP＜L_RXLEV_UL，

则：STEP＝L_RXLEV_UL-LEV_UL；

步骤1065：当提高降低发射功率时，

如果LEV_UL-2*DECREASESTEP＞U_RXLEV_UL，

则：STEP＝min(PwrDecrLimit，LEV_UL-U_RXLEV_UL)；执行步

骤1068；

步骤1066：当提高接收质量时，

如果LEV_UL+2*INCREASESTEP＜L_RXLEV_UL，则，

STEP＝max((1+max(0，Qa))*INCREASESTEP，L_RXLEV_UL-LEV_UL)；

执行步骤1068；

否则，STEP＝(1+max(0，Qa))*INCREASESTEP；执行步骤1068；

步骤1067：当降低接收质量时，

如果LEV_UL-2*DECREASESTEP＞U_RXLEV_UL，则，

STEP＝min(PwrDecrLimit，LEV_UL-U_RXLEV_UL，

(1+max(0，Qa))*DECREASESTEP)；执行步骤1068；

否则，STEP＝DECREASESTEP；执行步骤1068；

步骤1068：如果上述条件都不满足，仍采用普通功率控制；

其中，

LEV_UL为当前的信号电平；

U_RXLEV_UL为上行电平阈值的上限值；

INCREASESTEP为递增步长值；

DECREASESTEP为递减步长值；

PwrDecrLimit为功率缩减限制值；

STEP为步长值；

Qa为上行信号质量的上限与信号质量的平均值的差值。

本发明通过一种移动通信自适应快速功率控制方法，改善了传统的步长恒定的功率控制方法，以快速平均方法缩短功率控制调整的周期，克服了传统的功率控制方法的调节速度慢的缺点，大幅提高了功率控制的速度和精度，大大提高了功率控制的效果；本发明可以方便地通过基站操作维护中心配置参数来实现，实现了多样性和灵活性的自适应性的快速功率控制。

以下结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明：

附图说明：

图1为本发明功率控制的流程图。

图2为上行普通功率控制曲线示意图。

图3为采用快速平均的上行普通功率控制曲线示意图。

图4为上行快速功率控制曲线示意图。

图5为下行普通功率控制曲线示意图。

图6为采用快速平均的下行普通功率控制曲线示意图。

图7为下行快速功率控制曲线示意图。

图8为采用快速平均的下行快速功率控制曲线示意图。

具体实施方式：

实施例1：参见图1，本发明的一具体实施例为：

步骤1：基站收发信台接收移动台的测量报告

移动台的测量结果在测量报告(MEASurement REPort)消息中在每个慢速随路控制信道(Slow Associated Control Channel，简称为SACCH)块(每480ms)或者如果SACCH被其他信令使用时，在每两个SACCH块(每960ms)中报告一次。MEASurement REPort消息包含对当前专用信道和邻近小区的测量结果。消息MEASurement REPort中MEAS_VALID值决定这组下行数据里的服务小区数据是否有效，对无效的值须扔掉，但是邻近小区的数据总是有效的，不受该参数控制。

步骤2：基站收发信台对移动台的测量报告的存储

下行功率控制从MEASurement REPort消息中抽取出当前信道的下行接收电平等级(RXLEV)和接收质量等级(RXQUAL)，并放入各自的原始循环队列中。

步骤3：基站收发信台对移动台的原始测量数据的处理

当RXLEV和RXQUAL队列的存储数达到各自的平均阈值(DlevHqave，DqualHqave)时，对各自有效的DLAverageNum个数据进行加权平均。加权平均的公式如下： $\mathrm{lev}=(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{lev}}_i*\mathrm{weight}\left(\mathrm{DTXd}\right))\÷\left(\mathrm{\Σweight}\left(\mathrm{DTXd}\right)\right)---\left(1\right)$ $\mathrm{quav}=(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{quav}}_i*\mathrm{weight}\left(\mathrm{DTXd}\right))\÷\left(\mathrm{\Σweight}\left(\mathrm{DTXd}\right)\right)---\left(2\right)$

其中n＝DLAverageNum。当DTXd＝1时，weight＝1；当DTXd＝0时，参数电平权重值(PCDLevWeight)和质量权重值(PCDQualWeight)由OMC-R配置。加权平均后的lev和quav再放入各自的平均队列里，此后有新的(RR)MEASurement REPort报上来后，依次将RXLEV和RXQUAL滑动平均，然后放入各自的平均队列。

本实施例中，为了加速功率控制的速度，采用了快速平均方法。当采用快速平均时，不是在收满相应个原始测量值后才计算第一个平均值，而是从第一个数据得到第一个平均值，从第一、第二个得到第二个平均值，依次类推，收满有效的相应个数据以后，则平滑过渡到正常的滑动平均。这样一来就加快了计算平均值的启动过程。

步骤4：基站收发信台对移动台的平均数据的统计和归类

当平均队列的值累计到一定阈值(比如：下行链路中在与L_RXLEV_DL门限比较处理中使用的样点数(PCDLIncrLevN))时，对平均队列进行统计，假设LEVELCAUSE记录当前电平的状况，QUALCAUSE记录当前误码率的状况，并且规定：

1，正常电平：LEVELCAUSE＝0

2，低电平：LEVELCAUSE＝1

3，高电平：LEVELCAUSE＝2

4，正常误码率：QUALCAUSE＝0

5，低误码率：QUALCAUSE＝1

6，高误码率：QUALCAUSE＝2

设电平等级从0-63是由低向高，L_RXLEV趋于0，U_RXLEV趋于63；误码率等级从0-7级表示信号质量由高到低，L_RXQUAL趋于7，U_RXQUAL趋于0。下行的测量数据的平均值和阈值的比较及结论如下：

1，如果PCDLIncrLevN个下行信号电平(RXLEV_DL)中至少下行链路中在与L_RXLEV_DL门限比较处理中使用的P数(PCDLIncrLevP)个低于下限L_RXLEV_DL，LEVELCAUSE＝1

2，如果PCDLDecrLevN个RXLEV_DL中至少PCDLDecrLevP个高于上限U_RXLEV_DL，LEVELCAUSE＝2

3，其他的情况LEVELCAUSE＝0

4，如果PCDLDecrQualN个RXQUAL_DL中至少PCDLDecrQualP个低于上限U_RXQUAL_DL，QUALCAUSE＝1

5，如果PCDLIncrQualN个RXQUAL_DL中至少PCDLIncrQualP个高于下限L_RXQUAL_DL，QUALCAUSE＝2

6，其他的情况QUALCAUSE＝0

步骤5：基站收发信台的控制决策

根据以上统计出的LEVELCAUSE和QUALCAUSE结果，形成基站收发信台的功率控制策略如下：

表1收发信台的功率控制策略：

LEVELCAUSE	QUALCAUSE	结论
			0	0	保持原功率(POWER_STAY)
0	1	降低接收质量(DECREASE_BYQUALITY)
			0	2	提高接收质量(INCREASE_BYQUALITY)
1	0	提高发射功率(INCREASE_BYLEVEL)
			1	1	提高发射功率(INCREASE_BYLEVEL)
1	2	提高接收质量(INCREASE_BYQUALITY)
			2	0	降低发射功率(DECREASE_BYLEVEL)
2	1	降低发射功率(DECREASE_BYLEVEL)
			2	2	提高接收质量(INCREASE_BYQUALITY)

步骤6：基站收发信台的控制步长的确定

根据形成的功率控制策略，即可调整功率是升还是降，功率调整的步长如果采用固定参数INCREASESTEP和DECREASESTEP决定，比如可以是2，4，6dB，这就是普通功率控制。

本发明中，根据OMC-R的配置参数：快速功率控制指示(bRapidPCInd)，收发信台决定是否采用快速功率控制。如果采用普通功率控制，则每次功率控制的步长为INCREASESTEP或者DECREASESTEP。如果采用快速功率控制，则按照以下规则进行，其中与电平有关的增减控制仍然需要使用条件进行判断，如果不满足条件，实际上仍使用普通功率控制的方法。

当INCREASE_BYLEVEL时：

如果LEV_UL+2*INCREASESTEP＜L_RXLEV_UL，则有步调STEP＝L_RXLEV_UL-LEV_UL，LEV_UL是当前值而非平均值。

当DECREASE_BYLEVEL时：

如果LEV_UL-2*DECREASESTEP＞U_LEV_UL，则有步调STEP＝min(PwrDecrLimit，LEV_UL-U_RXLEV_UL)，LEV_UL是当前值而非平均值，PwrDecrLimit是功率缩减限制，和当时的信号质量有关，表示对应该信号质量一次快速功率下降幅度不能超过此值。以防止信号质量不好的情况下，电平下降过大。

当INCREASE_BYQUALITY时：

如果LEV_UL+2*INCREASESTEP＜L_RXLEV_UL

STEP＝max((1+max(0，Qa))*INCREASESTEP，L_RXLEV_UL-LEV_UL)

否则，STEP＝(1+max(0，Qa))*INCREASESTEP

其中，Qa＝QUAL_UL-L_RXQUAL_UL；QUAL_UL指当前的信号质量，LEV_UL指当前的信号电平，都不是平均值。

当DECREASE_BYQUALITY时：

根据信号质量引起的功率下降步长应该比较保守，所以：

如果LEV_UL-2*DECREASESTEP＞U_LEV_UL，

STEP＝min(PwrDecrLimit，LEV_UL-U_RXLEV_UL，(1+max(0，Qa))*DECREASESTEP)；

否则

STEP＝DECREASESTEP。

其中，LEV_UL指当前的信号电平而非平均值

Qa＝U_RXQUAL_UL-AV_QUAL_UL

AV_QUAL_UL指信号质量的平均值。

步骤7：基站收发信台的控制的实施

根据以上功率控制算法计算出来的增减后的收发信台功率是以dBm为单位的值，按照GSM05.05(Digital cellular telecommunications system，Radiotransmission and reception)的表格映射到具体的功率等级后，放在通道控制器(Channel Processor，简称CHP)的基站功率控制(BS POWER CONTROL)消息中，由帧结构单元控制器(Frame Unit Controller，简称FUC)向CHP发送，收发信台则转变到以新的功率发射。一旦有功率改变，原来的测量数据已经无效，必须全部清零后再重新开始，中间跳过头上PCMinInterval个不太准确的测量报告。这是由于在一次功率控制之后，往往还会收到几个仍然使用原来的发射功率或动态变化中的发射功率的测量报告，因此里面的有关信号电平信息都是不准确的，应该被忽略(其他的信息如邻区信息仍然是有效的)，因此应该有个最小功率控制时间间隔。

实施例2：再参见图1，本发明的上行链路的功率控制与下行链路相似，BTS接收CHP对移动台的测量结果。CHP的测量结果通过CHP测量指示(CHPMEASUREMENT INDICATION)消息发送到FUC，这条消息中包含了对上行链路的RXLEV和RXQUAL的测量。它的存储，处理以及统计同下行链路的相似，只是阈值参数与下行不同，另外移动台的功率控制策略也与收发信台的相同。最后移动台的功率等级通过CHP MS POWER CONTROL消息由FUC向CHP发送，CHP则通过L1 Head(层1帧头)将此功率消息发送到移动台，移动台则转变到以新的功率发射。

采用本发明的功率控制方法，既可以实施普通的功率控制，还可以用普通功率控制和快速平均结合使用，快速功率控制以及快速功率控制和快速平均结合使用，这些都可以灵活地通过OMC-R配置参数实现。特别是快速功率控制，它具有自适应性，能根据当时的具体条件进行自我判断，当条件满足时用快速功率控制，当条件不满足时仍采用普通功率控制。采用本发明的功率控制方法，能加快移动台和收发信台的功率控制的速度，迅速减小相互之间的干扰，改善频谱的效率。

尽管结合附图对技术方案在GSM系统中的实施作进一步的详细描述，但是本发明并不局限于该系统，本领域的技术人员显然明了本发明的方案也可以相应地应用于CDMA或其他无线系统。

根据前面详述的技术方案和算法，采用本发明的功率控制方法做了如下实验：

实验1，参见图2，其为上行普通功率控制曲线

实验条件：上行采用普通功率控制，步长2dB。无下行功率控制，通话后移动台始终停在基站前，离基站大约5米。

结果分析：

从控制曲线可以看出，移动台的功率从39dBm(时间16：01：34.577)调节到13dBm(时间16：02：38.934)，调节时间为：64.357s，调节周期为：4.801s/2dB。另外，从图中可以看出，移动台从通话开始的较大功率调节到较小的稳定值以后，几乎保持不变。

实验2，参见图3，其为上行普通功率控制曲线(采用快速平均)

实验条件：上行采用普通功率控制(应用快速平均)，无下行功率控制，通话后移动台始终在基站前，离基站大约5米。

结果分析：

从控制曲线可以看出，移动台的功率从39dBm(时间19：49：54.524)调节到13dBm(时间19：50：29.525)，调节时间为：35.001s，调节周期为：2.399s/2dB，和实验1对比，可以看出，调节时间和调节周期几乎只有实验1的一半。大大加快了功率控制的速度。

实验3，参见图4，其为上行快速功率控制曲线

实验条件：上行采用快速功率控制，无下行功率控制，通话后移动台始终在基站前，离基站大约5米。

结果分析：

从控制曲线可以看出，移动台的功率从39dBm(时间19：16：20.903)调节到13dBm(时间19：16：26.648)，调节时间仅为：5.745s，相对于实验1、2，其调节时间明显快出多倍。

实验4，参见图5，其为下行普通功率控制曲线

实验条件：下行采用普通功率控制，无上行功率控制，通话开始时，移动台离基站大约5米，停留一段时间后，移动台再远离基站。

结果分析：

从控制曲线可以看出，BS的功率从0dB(时间15：52：52.833)调节到-30dB(时间15：54：07.261)，调节时间为：74.428s，调节周期为：4.799s/2dB。从图可以看出，移动台停留在基站时，BS的功率逐渐调节到最小值，当移动台远离基站时，由于移动台的接收电平降低和话音质量变坏，所以BS不断地增加发射的功率。

实验5，参见图6，其为下行普通功率控制曲线(采用快速平均)

实验条件：下行采用普通功率控制(应用快速平均)，无上行功率控制，通话开始时，移动台离基站大约5米，停留一段时间后，移动台再远离基站，最后又返回基站附近。

结果分析：

从控制曲线可以看出，BS的功率从0dB(时间16：52：35.329)调节到-30dB(时间16：53：15.631)，调节时间为：40.302s，调节周期为：1.934s/2dB。从图可以看出，移动台停留在基站时，BS的功率逐渐调节到最小值，当移动台远离基站时，由于移动台的接收电平降低和话音质量变坏，所以BS不断地增加发射的功率，当移动台再返回基站时，BS的功率又调节回原值。与实验4相比，调节时间和调节周期都大幅缩减。

实验6，参见图7，其为下行快速功率控制曲线

实验条件：下行采用快速功率控制，无上行功率控制，通话开始时，移动台离基站大约5米，停留一段时间后，移动台再远离基站，最后又返回基站附近。

结果分析：

从控制曲线可以看出，BS的功率从0dB(时间17：08：00.626)调节到-30dB(时间17：08：16.964)，调节时间为：16.338s，从图可以看出，移动台停留在基站时，BS的功率快速调节到最小值，当移动台远离基站，移动台的接收电平降低和话音质量变坏时，BS能迅速增加发射的功率，对快衰落进行及时补偿。当移动台再返回基站时，BS的功率又快速调节回原值，并使移动台的接收电平和质量稳定在一定水平。与实验4、5相比，调节时间大大加快。

实验7，参见图8，其为下行快速功率控制曲线(采用快速平均)

实验条件：下行采用快速功率控制和快速平均，无上行功率控制，通话开始时，移动台离基站大约5米，停留一段时间后，移动台再远离基站，最后又返回基站附近。

结果分析：

从控制曲线可以看出，BS的功率从0dB(时间17：19：57.659)调节到-30dB(时间17：20：07.259)，调节时间为：9.6s，从图可以看出，移动台停留在基站时，BS的功率快速调节到最小值，当移动台远离基站，移动台的接收电平降低和话音质量变坏时，BS能迅速增加发射的功率，对快衰落进行及时补偿。当移动台再返回基站时，BS的功率又快速调节回原值，并使移动台的接收电平和质量稳定在一定水平。特别是从图中可以看出，在时间17：21：03附近，移动台RxLev出现了快速衰落和移动台RxQual出现较大误码率，这时BSPower迅速增加进行挽救。比图6中，在时间17：09：30附近的补救还要迅速。与实验4、5以及6相比，调节时间更快。

Claims (10)

1、一种移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：基站收发信台根据对移动台的测量结果和对移动台报告的收发信台下行传输功率的评估，采用快速平均方法分别调整收发信台或移动台的发射功率。

2、根据权利要求1所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：采用快速平均方法调整收发信台或移动台发射功率的具体步骤为：

步骤101：基站收发信台接收移动台的测量报告；

步骤102：基站收发信台从移动台测量报告相应的消息中抽取出当前信道的下行或上行接收电平等级信息和接收质量等级信息，并将该接收电平等级信息和接收质量等级信息存放在各自的原始循环队列中；

步骤103：基站收发信台对移动台的原始测量数据的处理：当接收电平等级和接收质量等级队列中的存储数达到各自的平均阈值时，则采用快速平均方法对各自有效的相应个数据进行加权平均计算，再将加权平均后的接收电平等级和接收质量等级分别放入各自的平均队列里；此后有新的移动台测量报告上来后，依次将相应的接收电平等级和接收质量等级进行滑动平均，然后放入各自的平均队列；

步骤104：基站收发信台对移动台的平均数据的统计和归类，获得相应的统计归类状态；

步骤105：即根据步骤104的统计归类状态选择相应的功率控制方案；

步骤106：确定基站收发信台的控制步长；

步骤107：基站收发信台发送相应的控制消息，收发信台或移动台则转变到以新的功率发射。

3、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：当基站收发信台接收移动台的测量报告时，记录邻近小区的数据，并根据相应消息的中的MEAS_VALID值决定该组下行或上行数据里的服务小区数据是否有效，对于无效的值不保留。

4、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：步骤103所述的快速平均方法为：将收到第一个原始测量数据作为第一个平均值，然后从第一个原始测量数据和第二个原始测量数据得到第二个加权平均值，依次类推，直到收满有效的相应个数据以后，则平滑过渡到正常的滑动加权平均。

5、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：步骤103所述的加权平均计算依据如下的公式： $\mathrm{lev}=(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{lev}}_i*\mathrm{weight}\left(\mathrm{DTXd}\right))\÷\left(\mathrm{\Σweight}\left(\mathrm{DTXd}\right)\right)---\left(1\right)$ $\mathrm{quav}=(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{quav}}_i*\mathrm{weight}\left(\mathrm{DTXd}\right))\÷\left(\mathrm{\Σweight}\left(\mathrm{DTXd}\right)\right)---\left(2\right)$

其中，

lev为接收电平等级的加权平均值(电平平均值)；

quav为接收质量等级的加权平均值(质量平均值)；

n为接收电平等级或接收质量等级队列中存储的有效数据的数量；

DTXd为下行不连续传输(Discontinuous transmission downlink)；

Weight为权重值，并且当DTXd＝1时，weight＝1；当DTXd＝0时，由OMC-R配置。

6、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：所述的统计和归类为：当相应的平均队列的值累计到一阈值时，对该平均队列进行统计，将当前电平的状况与设定的电平等级进行比较，将当前误码率的状况与设定的误码率等级进行比较。

7、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：步骤104所述的统计归类状态包括：正常电平状态、低电平状态、高电平状态、正常误码率、低误码率和高误码率。

8、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：步骤105所述的功率控制方案包括：保持原功率、提高发射功率、降低发射功率、提高接收质量和降低接收质量。

9、根据权利要求2和7和8所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：统计归类状态与功率控制方案的对应关系为：

当电平等级为正常电平状态，且接收质量为正常误码率时，选择的功率控制方案为保持原功率；

当电平等级为正常电平状态，且接收质量为低误码率时，选择的功率控制方案为降低接收质量；

当电平等级为正常电平状态，且接收质量为高误码率时，选择的功率控制方案为提高接收质量；

当电平等级为低电平状态，且接收质量为正常误码率时，选择的功率控制方案为提高发射功率；

当电平等级为低电平状态，且接收质量为低误码率时，选择的功率控制方案为提高发射功率；

当电平等级为低电平状态，且接收质量为高误码率时，选择的功率控制方案为提高接收质量；

当电平等级为高电平状态，且接收质量为正常误码率时，选择的功率控制方案为降低发射功率；

当电平等级为高电平状态，且接收质量为低误码率时，选择的功率控制方案为降低发射功率；

当电平等级为高电平状态，且接收质量为高误码率时，选择的功率控制方案为提高接收质量。

10、根据权利要求2所述的移动通信自适应快速功率控制方法，其特征在于：确定基站收发信台控制步长的的具体方法为：

步骤1061：根据OMC-R提供的配置快速功率控制指示参数确定是否采用快速功率控制；

步骤1062：如果采用普通功率控制，则每次功率控制的步长采用固定的步长参数进行递增或者递减，执行步骤107；

步骤1063：如果采用快速功率控制，则分别按照如下步骤和公式确定控制步长：

步骤1064：当提高提高发射功率时，

如果LEV_UL+2*INCREASESTEP＜L_RXLEV_UL，

则：STEP＝L_RXLEV_UL-LEV_UL；

步骤1065：当提高降低发射功率时

如果LEV_UL-2*DECREASESTEP＞U_RXLEV_UL，

则：STEP＝min(PwrDecrLimit，LEV_UL-U_RXLEV_UL)；执行步骤1068；

步骤1066：当提高接收质量时，

如果LEV_UL+2*INCREASESTEP＜L_RXLEV_UL，则，

STEP＝max((1+max(0，Qa))*INCREASESTEP，L_RXLEV_UL-LEV_UL)；

执行步骤1068；

否则，STEP＝(1+max(0，Qa))*INCREASESTEP；执行步骤1068；

步骤1067：当降低接收质量时，

如果LEV_UL-2*DECREASESTEP＞U_RXLEV_UL，则，

STEP＝min(PwrDecrLimit，LEV_UL-U_RXLEV_UL，

(1+max(0，Qa))*DECREASESTEP)；执行步骤1068；

否则，STEP＝DECREASESTEP；执行步骤1068；

步骤1068：如果上述条件都不满足，仍采用普通功率控制。

其中，

LEV_UL为当前的信号电平；

U_RXLEV_UL为上行电平阈值的上限值；

INCREASESTEP为递增步长值；DECREASESTEP为递减步长值；PwrDecrLimit为功率缩减限制值；STEP为步长值；Qa为上行信号质量的上限与信号质量的平均值的差值。

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