CN1797979B - 移动通信系统发射功率控制信令检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其包含以下步骤：步骤1、如果解调后的数据t₁t₂落在第二、四象限，则增大发射功率；步骤2、如果解解调后的数据t₁t₂落在第三象限，则增大发射功率；步骤3、如果解调后的数据落t₁t₂在第一象限，则设定一个幅度门限R_t，如果满足

，则减小发射功率；如果不满足

，则增大发射功率。采用上述的方法，同时在低信噪比的情况下，对误码比较高的情况下的数据进行解码，依然能够准确的解出系统所发送的功率控制信令，同时能够在出现误码的情况下，产生正确的调整结果，以提高系统的功率控制和同步性能，提高系统的接收性能。

Description

移动通信系统发射功率控制信令检测方法

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统发射功率控制信令检测方法，特别涉及一种用于时分同步码分多址移动通信系统的发射功率控制信令检测方法。

背景技术

在时分同步码分多址移动通信系统中，物理层控制信令包括传输格式合成指示(TFCI)信令、发射功率控制(TPC)信令和同步偏移(SS)信令。这些信令放置在传输突发结构的数据部分进行传输，它们和对应物理信道的数据部分具有相同的扩频处理。

在上述物理层控制信令中，发射功率控制信令用于在随路信令中，发送功率闭环功率控制命令，接收装置在接收到该发送命令后，用以控制发送装置的发送功率。

如图1所示，以TD-SCDMA系统的帧结构，说明上述随路信令所在的帧结构。在TD-SCDMA系统中，每个5ms帧包括7个业务时隙和一个承载上下行同步信号的独立时隙。时隙TS0总用作下行时隙，时隙TS1总用作上行时隙，其他时隙可以分配给上行或下行使用。在TS0和TS1之间，存在96码片长度的下行导频时隙(DwPTS)，96码片长度的保护间隔(GP1)以及160码片长度的上行导频时隙(UpPTS)。DwPTS又包括32码片长度的保护间隔(GP2)和64码片长度的下行同步码。当前TD-SCDMA系统定义了32个不同的SYNC-DL码。每个SYNC-DL码对应4个长度为128码片的基本训练序列(midamble码)，每个midamble码又与小区采用的扰码相对应。

图2为发送同步偏移和发射功率控制信令的突发结构。发射功率控制(TPC)符号进行译码，根据译码结果做出相应的控制。

TD-SCDMA系统中，TPC比特和发射功率控制命令的对应关系如表1所示。发送端将接受到信号的信噪比SIR测量值和信噪比目标值进行比较，如果测量值小于信噪比目标值，将TPC命令置为’增加’，如果测量值大于目标值，则将TPC命令置为’减小’。在接受端，对TPC比特进行译码判决，如果结果为’增加’，则将发射功率增加一个步长。如果结果为’减小’，则将发射功率降低一个步长。对于用户设备的闭环功率控制，上述的发送端和接受端分别对应于基站(Node B)和终端设备(UE)。对于Node B的闭环功率控制，发送端和接受端则分别对应于UE和Node B。

TPC比特	TPC命令	含义
			’00’	‘减小’	减小发射功率一个步长
’11’	‘增加’	增大发射功率一个步长

             表1：TPC比特模式

常规的TPC译码如图3所示。对于收到的TPC比特经过四相相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，简称QPSK)解调的结果，根据图3进行判决，如果落在左下三角区，则认为收到的TPC比特为’11’，则对应的控制是将发射功率增加一个步长。如果落在右上三角区，则认为收到的TPC比特为’00’，则对应的控制是将发射功率降低一个步长。

在正常情况下，当发送端发送的TPC比特为’11’时，接受端收到的TPC比特QPSK解调的结果应该落在第三象限并且离坐标的原点有一定的距离；当发送端发送的TPC比特为’00’时，接受端收到的TPC比特QPSK解调的结果应该落在第一象限并且离坐标的原点有一定的距离。当接受端收到的TPC比特QPSK解调的结果落在第二、四象限或离坐标原点很近时，一种可能就是信道恶劣或下行同步不正确，依据这种不可靠的TPC数据进行译码判决，并不能达到功率控制的效果，甚至于会恶化功率控制性能。在功率控制中，对性能影响最大的是发送端发送’11’而接受端判断为’00’。这样，发送端本要接受端将发送功率增大一个步长，接受端反将发送功率减小一个步长。结果是导致发送的数据功率越发小，最终导致连接失败。因此抑制干扰给系统发射功率控制带来的影响是十分重要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于移动通信系统中的发射功率控制信令检测方法，该方法通过按照事先设定的准则，准确的解调出发射功率控制信令，用以控制发送功率，并能在信号质量比较差的情况下，使用发明中的准则，提高系统性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：提供一种移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其包含以下步骤：

步骤1、如果解调后的数据t₁t₂落在第二、四象限，则增大发射功率；

步骤2、如果解调后的数据t₁t₂落在第三象限，则增大发射功率；

步骤3、如果解调后的数据t₁t₂落在第一象限，则设定一个幅度门限R_t，如果满足 $\sqrt{{t_1}^2+{t_2}^2}>R_t,$ 则减小发射功率；如果不满足 $\sqrt{{t_1}^2+{t_2}^2}>R_t,$ 则增大发射功率。

门限R_t设定方法如下：在解调该信令的时候，同时也解调包含TPC符号及其附近的符号共N个符号，利用这N个符号的的幅度信息，计算发射功率控制信令的门限信息，即图中的R_t。该门限的信息可以利用有关的噪声的特征，或者使用有关多个解调符号的功率或者幅度特征得到。

使用有关多个解调符号的功率或者幅度特征的方法是通过幅度和功率信息的特征，用以得到的门限一种的方法。它使用计算N个符号的功率或者幅度的最大值或者平均值特征作为计算有关门限的标准，一种可行的方法是以平均功率作为门限的功率门限，计算方法如下：

$R_{t1}={\mathrm{\Δ}}_1\sqrt{\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|t_n\left|\right|}^2},$

式中Δ₁是用于计算最终的发射功率控制信令的功率门限R_t1而事先设定的某一偏移值，t_n是指功率的第n个时间点，有关获取有关的功率或者幅度特征得到门限值的方法，除上述方法之外，还可以其他使用更简单的平均方法或者直接使用符号的最大值信息得到R_t1＝Δ₁P_max。

当可以从外部获得有关噪声的功率特征值，如噪声的功率，则可以使用噪声的功率或者幅度特征以计算噪声门限R_t2，一种可行的方法如下：计算R_t2＝Δ₂*P，式中P是噪声平均功率，Δ₂为用于计算R_t2门限而事先设定的某个相对的偏移值，将最终选取R_t1和R_t2中的大者或者仅选取R_t1和R_t2中的某个，作为最终的发射功率控制信令的门限R_t，当满足 $\sqrt{{t_1}^2+{t_2}^2}{<R}_t$ 时，即信号幅度低于上述门限，此时需要发送端提高发送功率，发射功率控制信令译码为’11’。

根据本发明的用于TD-SCDMA移动通信系统的发射功率控制信令检测方法，可以更好地抑制干扰给系统发射功率控制带来的影响，同时方法简单，易于实现。

本发明通过按照事先设定的门限值的原则，准确的解调出发射功率控制信令，用以控制发送功率。同时在低信躁比的情况下，对误码比较高的情况下的数据进行解码，依然能够准确的解出系统所发送的功率控制信令，同时能够在出现误码的情况下，产生正确的调整结果，以提高系统的功率控制和同步性能，提高系统的接收性能。

附图说明

图1为3GPP规范中给出的LCR-TDD系统帧结构示意图；

图2为3GPP规范中给出的发送同步偏移和发射功率控制信令的突发结构的示意图；

图3为传统的TPC判决方法的示意图；

图4为根据本发明的一种TPC检测方法的示意图；

图5为根据本发明的TPC检测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提出的TD-SCDMA移动通信系统发射功率控制信令检测方法作详细描述，以使进一步了解本发明的目的和具体的实施方式。

如图4所示，设接受端经过QPSK解调后没有经过硬判的TPC符号为t₁t₂。对于TPC而言，正常解调后的数据应在第一、三象限，一旦落入第二、四象限，可以认为此时的发送的功率过低，并且接收信号已经失真较大，误码率过高，需要发送装备提高发送功率以提高接收装置的性能，因此此时也把TPC译为’11’，以增大发射功率。

同时，当解调后的数据幅度很小时，也认为当前的干扰较大，同样把TPC译为’11’。如图4所示。即当信号的幅度很小的时候，此时认为信号的可信程度很低，但因为此时的信号也被设定为依然把TPC的信令译码为’11’。这样就需要设定一个门限用于检测有关的TPC的幅度是否过小的情况。

如图5所示：本发明提供的一种发射功率控制信令译码方法，其在接收装置解调出t₁t₂后，包括如下的步骤；

步骤51：判断是否同时满足t₁＞0，t₂＞0，如果该条件不满足，则跳转到步骤55，否则继续进行下面的步骤；

步骤52：计算R_t，即计算译码的幅度门限；

步骤53：判断是否满足 $\sqrt{{t_1}^2+{t_2}^2}>R_t,$ 如果满足则跳转到步骤54，否则当条件不满足的时候跳转到步骤55；

步骤54：设置发射功率控制信令模块为输出码字为’00’；

步骤55：设置发射功率控制信令模块为输出码字为’11’；

所述的步骤52还包含以下的步骤：

步骤521：计算N个符号的平均功率 $\stackrel{\&OverBar;}{P}=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|\right|t_n\left|\right|}^2;$

步骤522：计算功率门限： $R_{t1}={\mathrm{\&Delta;}}_1\sqrt{\stackrel{\&OverBar;}{P}}={\mathrm{\&Delta;}}_1\sqrt{\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|\right|t_n\left|\right|}^2};$

步骤523：根据噪声均值计算噪声门限：R_t2＝Δ₂*P，式中P为噪声的功率，该值从本发明之外的模块，如果无法从外部模块获得这个值，则该省略该步骤；

步骤524：选取R_t1和R_t2中的大者或者仅选取R_t1和R_t2中的某个，作为最终的发射功率控制信令的门限R_t；

不脱离本发明的范围和构思可以做出许多其它的改变和改型。应当理解，本发明并不限于特定的实施例，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (5)

1.一种移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、如果接受端经过QPSK解调后没有经过硬判的t₁t₂落在第二、四象限，则增大发射功率；

步骤2、如果接受端经过QPSK解调后没有经过硬判的t₁t₂落在第三象限，则增大发射功率；

步骤3、如果接受端经过QPSK解调后没有经过硬判的t₁t₂落在第一象限，则设定一个幅度门限R_t，如果满足

则减小发射功率；如果不满足

则增大发射功率，t₁t₂为接受端经过QPSK解调后没有经过硬判的TPC符号。

2.根据权利要求1所述的移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其特征在于，所述的设定幅度门限R_t的方法为：解调包含TPC符号及其附近的符号共N个符号，使用计算N个符号的功率或者幅度的最大值或者平均值特征作为计算该幅度门限R_t的标准。

3.根据权利要求1所述的移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其特征在于，所述的幅度门限R_t选自功率门限R_t1或噪声门限R_t2。

4.根据权利要求3所述的移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其特征在于，以符号功率最大值计算功率门限，具体计算方法为：R_t1＝Δ₁P_max，式中Δ₁是用于计算最终的发射功率控制信令的功率门限R_t1而事先设定的某一偏移值，P_max是指符号功率的最大值。

5.根据权利要求3所述的移动通信系统发射功率控制信令检测方法，其特征在于，通过噪声的功率或者幅度特征来计算噪声门限，具体的计算方法为：计算R_t2＝Δ₂*P，式中P是噪声平均功率，Δ₂为用于计算噪声门限R_t2而事先设定的某个相对的偏移值。

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