CN1490964A - 一种用于码分多址通信系统的功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于码分多址通信系统的功率控制方法，以解决突发数据业务功率控制问题，通过测量用户在专用数据信息传送期间的公共信息的信噪比，进行比较进而形成公共信息的发射功率控制指令即TPC指令值，并将其进行累加形成TPC指令累加值，控制基站传送之后待传送的携带有用户专用数据信息的信息帧时的发射功率，从而实现近似连续跟踪信道的衰落和路径损耗，既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰，克服了现有技术中的下行闭环功率控制方法应用在这种突发性数据业务方面的局限性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统的功率控制方法，尤其涉及一种码分多址通信系统下行链路上的功率控制方法。
背景技术
码分多址(CDMA)通信系统是一个自干扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，不同用户在同一时间内码分复用，码间的干扰非常严重，信道衰落和多径干扰对系统容量的制约更加明显。功率控制技术能够比较好的解决以上问题，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰，在CDMA通信系统中是非常重要的关键技术之一。
功率控制分上行功率控制和下行功率控制。上行功率控制对于消除远近效应有着重要的作用，而下行功率控制则可以降低基站的平均发送功率，从而减小对邻小区的干扰，增加下行链路可利用的资源。下行功率控制可以分为仅由移动台参与的下行开环功率控制和移动台、基站同时参与的下行闭环功率控制。当多用户共享下行资源时，如果使用功率控制技术，那么对于提高系统资源的利用率，减小干扰是有相当大的好处的。
传统的下行闭环功率控制的基本方法就是移动台接收到专用物理信道(DPCH，Dedicated Physical Channel)后，测量它的SIR测量值“SIRest值”，并与目标信噪比SIRtar值进行比较，如果SIRest＞SIRtar，说明基站发送的功率对于UE要求的性能有富余，此时UE向基站发送“down”命令，让基站降低发送功率；反之，SIRest＜SIRtar，则UE向基站发送“up”命令，让基站提高发送功率。这种持续不断地一往一返的通信控制过程称为下行闭环功率控制。其中目标信噪比SIRtar值，是由高层下传的。
这种传统的闭环功率控制方法要求DPCH信道必须连续传输用户信息，这样移动台才能有的放矢，每帧都能测量到SIRest，进而形成TPC指令值，功率控制才能起到补偿信道衰落和路径损耗的功能。
由于在传统的通信系统，主要服务于话音业务，即在通信过程中，链路一直处于连通状态，以上这种传统的功率控制方法能够满足业务需求。但是随着通信的飞速发展数据通信业务有着必然的发展趋势，其数据传输业务的突发性特点，不能保证用户每帧都有业务接收，即多用户不能连续使用下行资源时，这样闭环功率控制将无法进行，因而传统的下行闭环功率控制算法已不能满足现在数据业务通信的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供在传输突发性数据业务时的下行功率控制方法。通过该功率控制方法，可以提供功率控制的精度，有效地降低基站的平均发送功率，从而降低对邻小区的干扰，提高下行资源的使用效率。
在本发明是通过以下步骤所组成的技术方案来实现的：
(1)用户判断基站传送来的信息帧是否携带有用户专用数据信息；
(2)若没有携带用户专用数据信息，用户测量并保存该信息帧传送的公共信息信噪比，进入步骤(4)；否则，进入步骤(3)；
(3)用户测量此用户专用数据信息的信噪比，与目标信噪比进行比较，得到发射功率控制指令即TPC指令值并上传给基站，用户保存该TPC指令值，进入步骤(5)；
(4)用户进一步的判断该信息帧的前一信息帧是否携带有用户专用数据信息，若前一信息帧携带没有用户专用数据信息，用户比较该信息帧传送公共信息的信噪比与前一信息帧传送公共信息的信噪比，得到TPC指令值，上传基站；否则，用户向基站上传前一信息帧的TPC指令值；
(5)基站接收到用户上传来的TPC指令值后，确定该TPC指令值对应的信息帧是否携带有用户专用数据信息，如果没有携带用户专用数据信息，进入步骤(6)；否则，进入步骤(7)；
(6)基站将接收到的TPC指令值进行累加形成TPC指令累加值，待随后有携带用户专用数据信息帧需传送时，用该TPC指令累加值来调整基站传送该携带用户专用数据信息帧的发射功率；
(7)待基站确定随后有携带用户专用数据信息帧需传送时，基站直接用接收到的TPC指令值来调整基站传送该携带用户专用数据信息帧的发射功率。
上述步骤(4)中中当前一信息帧没有携带用户专用数据信息时TPC指令值的形成包括以下步骤：
(a)该信息帧传送公共信息的信噪比大于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值加上一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(b)该信息帧传送公共信息的信噪比小于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值减去一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(c)该信息帧传送公共信息的信噪比等于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则该信息帧TPC指令值为在前一信息帧上传基站的TPC指令值。
上述步骤中所述的基站传送给用户的任一信息帧均携带有公共信息。
本发明方法还可以通过由以下步骤所组成的技术方案来实现的：
(1)系统设置用户向基站上传公共信息TPC指令累加值的预设间隔期，且预设间隔期小于传送两携带用户专用数据信息信息帧的间隔期；；
(2)用户判断接收到的信息帧是否携带有用户专用数据信息；
(3)若没有携带用户专用数据信息，用户测量并保存通过该信息帧传送的公共信息信噪比，进入步骤(5)；否则进入步骤(4)
(4)用户测量此用户专用数据信息的信噪比，与目标信噪比进行比较，得到TPC指令值并上传给基站，用户保存该TPC指令值，进入步骤(7)；
(5)用户进一步判断该信息帧的前一信息帧是否携带有用户专用数据信息，若前一信息帧携带有用户专用数据信息，则用户累加前一信息帧的TPC指令值；否则，用户比较该信息帧传送公共信息的信噪比与前一信息帧传送公共信息的信噪比，得到TPC指令值并进行累加；
(6)用户经过预设间隔期向基站上传TPC指令累加值；
(7)基站接收并保存用户上传来的TPC指令值或TPC指令累加值后，待确定随后有携带用户专用数据信息帧需传送时，用该TPC指令值来调整基站发送该携带用户专用数据信息帧的发射功率。
上述步骤中所述的基站传送给用户的任一信息帧均携带有公共信息。
其中所述步骤(5)中当前一信息帧没有携带用户专用数据信息时TPC指令值的形成包括以下步骤：
(a)该信息帧传送公共信息的信噪比大于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值加上一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(b)该信息帧传送公共信息的信噪比小于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值减去一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(c)该信息帧传送公共信息的信噪比等于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则该信息帧TPC指令值为在前一信息帧上传基站的TPC指令值。
实现本发明的上述两种方法的主要区别在于：在有仅携带有公共信息的信息帧的连续传送期间，第一种方法是在基站侧完成公共信息TPC指令值的累加过程，用户在连续返回TPC指令值的上行信令；第二种方法是在用户侧完成公共信息TPC指令值的累加，并经过系统预设间隔期上传TPC指令累加值。
本发明通过用户测量专用数据信息传送间隔期间公共信息的信噪比，并进行比较形成TPC指令，并将该TPC指令值进行累加形成TPC指令累加值，待有用户专用数据信息需传送时，用此TPC指令累加值来调整基站的发送功率，从而实现近似连续跟踪信道的衰落和路径损耗，既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰，克服了现有技术中的下行闭环功率控制方法应用在这种突发性数据业务方面的局限性。
附图说明
通过以下结合附图对本发明较佳实施例的描述，可以进一步理解本发明的各种目标、优点和特点，其中：
图1为按照本发明的在基站侧形成公共信息TPC指令累加值的功率控制信令流程图；
图2为按照本发明的在用户侧形成公共信息TPC指令累加值的功率控制信令流程图。
具体实施方式
本发明用于用户与基站之间有突发业务传送时，即存在有用户专用数据信息不连续传送时，而公共信息在每信息帧中连续传送的情况。
图1为基站侧处理的非连续下行数据业务的近闭环功率控制的信令流程图，为了清楚起见，假设为仅对系统内的移动用户A(UEA)进行功率控制。
该较佳实施例是通过以下步骤来实现对下行链路功率控制：
(1)基站(NodeB)在第一信息帧中传送用户专用数据信息给用户A(UEA)；
(2)用户A接收到用户专用数据信息后测量该数据信息的信噪比(SIR1)，并与目标信噪比进行比较，得出TPC1指令值，并上传给基站，同时用户A存储TPC1指令值于用户存储器中；
(3)基站接收到TPC1指令值之后，确定随后的第二信息帧携带有用户专用数据信息待传送，于是基站以TPC1指令值调整基站传送第二信息帧发射功率；
(4)用户A判断出所接收到第二信息帧携带有用户专用数据信息，重复上述步骤(2)，即，测量用户专用数据信息的信噪比(假设为SIR2)，并与目标信噪比进行比较，得出TPC2指令值，并上传给基站，同时用户A用TPC2指令值在用户存储器中更新TPC1指令值；
(5)基站接收到用户A上传来的TPC2指令值之后，确定第三信息帧没有用户专用数据信息待传送，传送仅携带有公共信息a的信息帧给用户A；
(6)用户A判断出接收到的第三信息帧没有携带用户专用数据信息，测量该帧传送的公共信息a的信噪比(假设为SIRa)，上传用户存储器中存储的TPC2指令给基站，并用该公共信息信噪比SIRa在用户存储器中更新TPC2指令；
(7)基站接收到用户A上传来的TPC2指令值之后，确认第三信息帧中没有携带用户专用数据信息，在基站累加器中存储该TPC2指令值，同时判断出基站侧待传送的第四信息帧也没有用户专用数据信息，传送仅携带有公共信息b的信息帧给用户A；
(8)用户A判断出所接收到第四信息帧没有用户专用数据信息，测量所接收到的公共信息b的信噪比(为SIRb)，与用户存储器中存储的第三帧公共信息a信噪比SIRa进行比较，SIRb大于SIRa，得出比TPC2升高1个步长(step)的TPC3指令值，上传TPC3指令值给基站，并在用户存储器中用该SIRb更新第三信息帧公共信息a的信噪比SIRa；
(9)基站接收到用户A上传来的TPC3指令值，确认第四帧没有用户专用数据信息传送，在基站侧累加器中将TPC3指令值与TPC2指令值进行累加获得TPC指令累加值(TPC2+TPC3)，同时判断出基站侧待传送的第五帧携带有用户专用数据信息，用基站侧TPC指令TPC指令累加值(TPC2+TPC3)调整基站发射功率；
(10)用户A判断出所接收到第五帧信息携带有用户专用数据信息，并与目标信噪比进行比较，得出TPC4指令值，并上传给基站，同时用户A存储TPC4指令值于用户存储器中。
如此类推，在以后的基站传送的各信息帧中，如果携带有用户A自己的专用数据信息，则测量该数据信息的信噪比，并与目标信噪比进行比较进而形成TPC指令值，上报给基站。
在本实施例中，在两携带用户专用数据信息信息帧的传送期间，在基站侧完成公共信息TPC指令值的累加过程。
图2为在用户侧处理的非连续下行数据业务的近闭环功率控制的信令流程图，该实施例是实现本发明方法的另外一个较佳实施例，该实施例是通过以下步骤来实现对下行链路的功率控制：
(1)系统设置用户(UEA)向基站(NodeB)上传公共信息TPC指令累加值的预设间隔期(假设为1信息帧)；
(2)用户A接收到从基站传送来的携带有用户专用数据信息的第一信息帧后，测量该数据信息的信噪比(SIR1)，并与目标信噪比进行比较，得出TPC1指令值，并上传给基站，同时用户A在用户侧累加器中存储TPC1指令值；
(3)基站接收到TPC1指令值之后，确定出待传送的第二信息帧携带有用户专用数据信息，基站直接以TPC1指令值调整基站发射功率传送第二信息帧，同时在基站侧存储器存储该TPC1指令值；
(4)用户A接收到用户专用数据信息，测量该用户专用数据信息的信噪比(假设为SIR2)，并与目标信噪比进行比较，得出TPC2指令值，并上传给基站，同时用户A侧累加器清零，存入新得到的TPC2指令值；
(5)基站接收到用户A上传来的TPC2指令值之后，检测出第三信息帧中没有用户专用数据信息待传送，传送仅携带有公共信息a的信息帧给用户A，用TPC2指令值在基站侧存储器更新TPC1指令值；
(6)用户A接收到仅携带公共信息的第三信息帧，测量该帧中传送的公共信息a的信噪比(假设为SIRa)，并存储在用户侧存储器；
(7)基站传送仅携带公共信息的第四信息帧给用户A；
(8)用户A接收仅携带公共信息b的第四信息帧，测量该公共信息信噪比(假设为SIRb)，与用户存储器中存储的第三帧公共信息信噪比SIRa进行比较，得出TPC3指令值，与用户A侧累加器中存储的TPC2指令值累加得到TPC指令累加值(TPC2+TPC3)，将该TPC指令累加值上传给基站，并在用户存储器中用SIRb更新SIRa；
(9)基站接收到TPC指令累加值(TPC2+TPC3)，检测出第五帧没有用户专用数据信息待传送，传送仅携带有公共信息c的信息帧给用户A，同时用TPC指令累加值(TPC2+TPC3)在基站侧存储器更新TPC2指令值；
(10)用户A接收到仅携带公共信息c的第五信息帧，测量该帧公共信息信噪比(假设为SIRc)，并用SIRc更新用户侧存储器中的第四帧公共信息信噪比SIRb；
(11)基站检测出待传送的第六信息帧携带有用户专用数据信息，用基站侧存储器存储的TPC指令累加值(TPC2+TPC3)调整基站发射功率。
在本实施例中，在传送用户专用数据信息间断期间，用户测量公共信息的信噪比，进而形成公共信息TPC指令值，在用户侧完成公共信息TPC指令值的累加过程从而得到公共信息的TPC指令累加值，并在预设间隔期向基站上传该TPC指令累加值。由于用户不需要连续向基站上传TPC指令值，这样降低了上行链路的负荷；另，由于数据业务的突发性，向基站上传TPC指令累加值是随着用户专用数据信息的突发频率而随机变动，并且要求保证上传TPC指令的比特值。
Claims (7)
1、一种用于码分多址通信系统的功率控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)用户判断基站传送来的信息帧是否携带有用户专用数据信息；
(2)若没有携带用户专用数据信息，用户测量并保存该信息帧传送的公共信息信噪比，进入步骤(4)；否则，进入步骤(3)；
(3)用户测量此用户专用数据信息的信噪比，与目标信噪比进行比较，得到发射功率控制指令即TPC指令值并上传给基站，用户保存该TPC指令值，进入步骤(5)；
(4)用户进一步的判断该信息帧的前一信息帧是否携带有用户专用数据信息，若前一信息帧携带没有用户专用数据信息，用户比较该信息帧传送公共信息的信噪比与前一信息帧传送公共信息的信噪比，得到TPC指令值，上传基站；否则，用户向基站上传前一信息帧的TPC指令值；
(5)基站接收到用户上传来的TPC指令值后，确定本信息帧是否携带有用户专用数据信息，如果没有携带用户专用数据信息，进入步骤(6)；否则，进入步骤(7)；
(6)基站将接收到的TPC指令值进行累加形成TPC指令累加值，待随后有携带用户专用数据信息帧需传送时，用该TPC指令累加值来调整基站传送该携带用户专用数据信息帧的发射功率；
(7)待基站确定随后有携带用户专用数据信息帧需传送时，基站直接用接收到的TPC指令值来调整基站传送该携带用户专用数据信息帧的发射功率。
2、如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，步骤(4)中当前一信息帧没有携带用户专用数据信息时TPC指令值的形成包括以下步骤：
(a)该信息帧传送公共信息的信噪比大于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值加上一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(b)该信息帧传送公共信息的信噪比小于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值减去一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(c)该信息帧传送公共信息的信噪比等于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则该信息帧TPC指令值为在前一信息帧上传基站的TPC指令值。
3、如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，基站传送给用户的每一信息帧均携带有公共信息。
4、一种用于码分多址通信系统的功率控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)系统设置用户向基站上传公共信息TPC指令累加值的预设间隔期；
(2)用户判断接收到的信息帧是否携带有用户专用数据信息；
(3)若没有携带用户专用数据信息，用户测量并保存通过该信息帧传送的公共信息信噪比，进入步骤(5)；否则进入步骤(4)
(4)用户测量此用户专用数据信息的信噪比，与目标信噪比进行比较，得到TPC指令值并上传给基站，用户保存该TPC指令值，进入步骤(7)；
(5)用户进一步判断该信息帧的前一信息帧是否携带有用户专用数据信息，若前一信息帧携带有用户专用数据信息，则用户累加前一信息帧的TPC指令值；否则，用户比较该信息帧传送公共信息的信噪比与前一信息帧传送公共信息的信噪比，得到TPC指令值并进行累加；
(6)用户经过预设间隔期向基站上传TPC指令累加值；
(7)基站接收并保存用户上传来的TPC指令值或TPC指令累加值后，待确定随后有携带用户专用数据信息帧需传送时，用该TPC指令值来调整基站发送该携带用户专用数据信息帧的发射功率。
5、如权利要求4所述的功率控制方法，其特征在于，步骤(5)中当前一信息帧没有携带用户专用数据信息时TPC指令值的形成包括步骤：
(a)该信息帧传送公共信息的信噪比大于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值加上一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(b)该信息帧传送公共信息的信噪比小于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则在前一信息帧中上传基站的TPC指令值减去一个步长得到该信息帧TPC指令值；
(c)该信息帧传送公共信息的信噪比等于前一信息帧传送公共信息的信噪比，则该信息帧TPC指令值为在前一信息帧上传基站的TPC指令值。
6、如权利要求4所述的功率控制方法，其特征在于，步骤(1)中所述预设间隔期小于两携带有用户专用数据信息信息帧的间隔期。
7、如权利要求4所述的功率控制方法，其特征在于，基站传送给用户的每一信息帧均携带有公共信息。
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Granted publication date: 20090121 Termination date: 20151016 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |