CN1681222A - 一种wcdma系统中闭环功率控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种WCDMA系统中闭环功率控制的方法，应用于包括移动通讯终端、基站和基站控制器的WCDMA系统中，所述方法包括步骤：基站控制器设定功率控制模式；终端向基站控制器上报终端移动速度；基站控制器根据终端的移动速度确定基站和终端采用的功率控制模式，并向基站和终端发送功率控制模式命令；基站和终端根据基站控制器发送的功率控制模式命令进行功率控制。本发明的特点在于能够根据终端移动速度变化而进行有效的闭环功率控制。
Description
技术领域
本发明涉及数据通讯领域，特别涉及数据通讯领域宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access，WCDMA)的功率控制方法。
背景技术
在WCDMA系统中，功率是最终的无线资源，所以最有效地使用无线资源的手段就是严格控制功率的使用。在功率控制中，一方面，提高针对某用户的发射功率能够改善该用户的服务质量；另一方面，由于WCDMA系统的自干扰性，这种提高会带来对其他用户接收质量的降低。所以，功率的使用在WCDMA系统中存在矛盾的两个方面。如何有效进行功率控制，在保证用户要求的服务质量的前提下，最大程度降低发射功率，减少系统干扰从而增加系统容量，是WCDMA技术中的关键。现在国际无线标准组织3GPP的标准中定义WCDMA系统基站和终端之间的闭环功率控制有两种方式，快速闭环功率控制和慢速闭环功率控制。快速功率控制是WCDMA的一个重要特征。在WCDMA中，上行专用信道和下行专用信道均采用快速功率控制，并且功率控制频率高达1.5kHz，克服了快衰落等不利因素对无线信道的影响，保证信道传输的质量。
现有技术在WCDMA中对于上行信道的快速功率控制具体实现可见图1，基站NodeB收到移动台发出的信号后，估算出该信号在接收端的信噪比(SIRest)。然后，基站将这个信噪比和预先设定的目标信噪比(SIRtarget)相比较。SIRest和SIRtarget相比较得出功率控制部分(TPC)命令(如果SIRest＞SIRtarget，则TPC命令＝0，指的是要求降低发射功率；如果SIRest＜SIRtarget，则TPC命令＝1，指的是要求增加发射功率)，通过下行信道发送给终端；终端接收到TPC命令后根据该命令推算TPC值是增加发射功率或者降低发射功率，并根据TPC命令计算上行信道的能量值，同时根据功率控制模式对上行控制信道和数据信道每个时隙(快速功率控制模式)调整一次发射功率。从而实现上行闭环功率控制。
下行信道的快速功率控制过程与上行信道基本相同，见图2，终端计算出接收信号的信噪比SIRest，将SIRest和SIRtarget相比较得出TPC命令(如果SIRest＞SIRtarget，则TPC命令＝0，要求降低发射功率；如果SIRest＜SIRtarget，则TPC命令＝1，要求增加发射功率)；通过上行信道发送给NodeB；基站接收到TPC命令后根据该命令推算TPC值是增加发射功率或者降低发射功率，根据功率控制模式和上次功率，每个时隙(快速功率控制)计算出当前时隙的功率，再发射下行功率，从而实现下行闭环功率控制。
专用物理信道(DPCH)在快速功率控制模式下，每个时隙都有功率控制部分(TPC)。WCDMA中，无线帧的帧长是10毫秒，每个无线帧有15个时隙，因此功率控制的最大速率为1.5KHz。对于中等速度和慢速度的终端来说，这个速率大于瑞利衰落的速率，因而可以很好的控制发送功率，抵抗信道衰落。
然而当终端的移动提高到某一个速度时，衰落信道的变化更加明显，1.5KHz速率的快速功率控制的效果并不好，不如慢速功率控制，可是目前慢速功率控制在WCDMA系统中运用得很少，3GPP制定的WCDMA系统中，慢速功率控制的控制频率为0.5KHz，其主要应用只是在终端处于软切换过程中，其实现过程为：慢速功率控制首先由网络侧发出命令，终端侧确认，当终端处于软切换情况下，通常的快速闭环功率控制会停止，转入慢速功率控制系统，当软切换完成后，终端与网络之间通过信令，修改功率控制模式从慢速功率控制模式转入快速功率控制模式。
从上述分析可以看到，现有技术对WCDMA系统闭环功率控制方法存在着当终端移动速度提高到一定程度后，由于信道环境衰落变化，快速功率控制效果不能很好地抵抗信道衰落的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种根据终端移动速度变化而进行有效的闭环功率控制的方法。
为此，本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种WCDMA系统中闭环功率控制的方法，所述系统包括终端、基站和基站控制器，基站控制器设定功率控制模式，包括步骤：
1)终端向基站控制器上报终端移动速度；
2)基站控制器根据终端的移动速度确定基站和终端采用的功率控制模式，并向基站和终端发送功率控制模式命令；
3)基站和终端根据基站控制器发送的功率控制模式命令进行功率控制。
其中，在所述步骤1)还包括，终端根据接收基站发射的下行信道上的信号的多径分布情况的变化获得终端移动速度。
其中，所述基站控制器根据终端速度与门限值的关系定义功率控制模式。
其中，所述功率控制模式包括快速功率控制和慢速功率控制。
其中，所述慢速功率控制包括3个时隙实现一次闭环功率控制或5个时隙实现一次闭环功率控制两种慢速功率控制方法。
其中，所述的门限值是一个或者多个。
其中，设置二个门限值，第一门限值小于第二门限值，当终端速度小于第一门限值，采用快速功率控制模式，当速度大于第一门限值，小于第二门限值，采用3个时隙一次的慢速功率控制模式，当速度大于第二门限值时，采用5个时隙一次的慢速功率控制模式。
本发明能够根据终端的移动速度来决定采用慢速功率控制还是快速闭环功率控制，从而能保证终端无论在何种速度下，都可以利用功率控制有效地克服信道衰落。
附图说明
图1是现有技术对上行功率控制流程示意图；
图2是现有技术对下行功率控制流程示意图；
图3是根据终端移动速度实现上行功率控制流程示意图；
图4是根据终端移动速度实现下行功率控制流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
在WCDMA系统中，终端根据接收基站发射的下行信道上的信号的多径分布情况的变化获得终端移动速度，那么终端把相应的信息上报给网络侧的基站控制器，基站控制器周期性获得终端的移动速度参数。基站控制器根据终端移动速度，通过发送功率控制模式来动态更改终端和基站之间的物理层闭环功率控制模式。具体可以举例说，当终端的移动速度高到一定门限值时(如120kmph)。就把以前的快速功率控制模式改为慢速功率控制模式，那么基站和终端之间的功率控制就实现慢速功率控制。当终端移动速度降低后，低于一定门限值时，基站控制器获得该信息，就把慢速功率控制模式又改为快速功率控制模式。从而实现根据终端移动速度达到基站和终端之间的闭环功率控制。具体多少个时隙实现一次控制，按照WCDMA无线接口一个无线帧由15个时隙构成，TPC命令每个时隙都发送，当在快速功率控制模式下是每个时隙实现一次控制；在慢速功率控制模式下是多个时隙实现一次控制，在功率具体控制时可以采用3个时隙控制一次或5个时隙控制的控制方法。
下面具体介绍根据终端移动速度实现上行和下行功率控制的优选实施方案。
实施例一
结合图3说明根据终端移动速度实现上行功率控制方案。
首先，网络侧的基站控制器定义不同移动速度下的功率控制模式。本实施例中，设置了二个门限值，第一门限值(门限值1)为速度50kmph，第二门限值(门限值2)为速度80kmph，当终端速度小于门限值1，采用快速功率控制模式，当速度大于门限值1，小于门限2，采用3个时隙一次的慢速功率控制模式，当速度大于门限值2时，采用5个时隙一次的慢速功率控制模式。终端根据接收基站发射的下行信道上的信号的多径分布情况的变化获得终端相对基站之间的移动速度，然后把移动速度参数上报给网络侧的基站控制器；基站控制器根据终端移动速度与功率控制模式的定义来判断采用何种功率控制模式，分别对基站和终端发起功率控制模式命令。
基站和终端根据功率控制模式命令实现上行功率控制流程如下：基站计算出接收信号的信噪比SIRest；将SIRest和SIRtarget相比较得出TPC命令：如果SIRest＞SIRtarget，则TPC命令＝0，要求降低发射功率；如果SIRest＜SIRtarget，则TPC命令＝1，要求增加发射功率，通过下行信道发送给终端；终端接收到TPC命令后根据该命令推算TPC值是增加发射功率或者降低发射功率，并计算上行信道的能量值，同时根据功率控制模式对上行控制信道和数据信道每个时隙(快速功率控制)或多个时隙(慢速功率控制)调整一次发射功率，该功率控制模式是基站控制器根据终端移动速度与功率控制模式的定义来判断采用的。从而实现上行闭环功率控制。
实施例二
结合图4说明根据终端移动速度实现上行功率控制方案。
基站控制器定义功率控制模式，终端测量速度并向基站控制器上报终端移动速度，基站控制器根据终端的移动速度决定基站和终端采用何种功率控制模式，并向基站和终端发送功率控制模式命令这些步骤与实施例一相同。
基站和终端根据功率控制模式命令实现下行功率控制流程如下：终端计算出接收信号的信噪比SIRest，将SIRest和SIRtarget相比较得出TPC命令，如果SIRest＞SIRtarget，则TPC命令＝0，要求降低发射功率；如果SIRest＜SIRtarget，则TPC命令＝1，要求增加发射功率；通过上行信道发送给NodeB；基站接收到TPC命令后根据该命令推算TPC值是增加发射功率或者降低发射功率，根据功率控制模式和上次功率，该功率控制模式是基站控制器根据终端移动速度与功率控制模式的定义来判断采用的，每个时隙(快速功率控制)或者多个时隙(慢速功率控制)计算出当前时隙的功率，再发射下行功率，从而实现下行闭环功率控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1、一种WCDMA系统中闭环功率控制的方法，所述系统包括终端、基站和基站控制器，其特征在于，基站控制器设定功率控制模式，包括步骤：
1)终端向基站控制器上报终端移动速度；
2)基站控制器根据终端的移动速度确定基站和终端采用的功率控制模式，并向基站和终端发送功率控制模式命令；
3)基站和终端根据基站控制器发送的功率控制模式命令进行功率控制。
2、根据权利要求1所述的WCDMA系统中闭环功率控制的方法，其特征在于：在所述步骤1)还包括，终端根据接收基站发射的下行信道上的信号的多径分布情况的变化获得终端移动速度。
3、根据权利要求1或者2所述的WCDMA系统中闭环功率控制的方法，其特征在于：所述基站控制器根据终端速度与门限值的关系定义功率控制模式。
4、根据权利要求1或2或3所述的WCDMA系统中闭环功率控制的方法，其特征在于：所述功率控制模式包括快速功率控制和慢速功率控制。
5、根据权利要求4所述的WCDMA系统中闭环功率控制的方法，其特征在于：所述慢速功率控制包括3个时隙实现一次闭环功率控制或5个时隙实现一次闭环功率控制两种慢速功率控制方法。
6、根据权利要求3所述的WCDMA系统中闭环功率控制的方法，其特征在于：所述的门限值是一个或者多个。
7、根据权利要求8所述的WCDMA系统中闭环功率控制的方法，其特征在于：设置二个门限值，第一门限值小于第二门限值，当终端速度小于第一门限值，采用快速功率控制模式，当速度大于第一门限值，小于第二门限值，采用3个时隙一次的慢速功率控制模式，当速度大于第二门限值时，采用5个时隙一次的慢速功率控制模式。
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2004
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