CN1885733B

CN1885733B - 一种专用信道的功率控制方法

Info

Publication number: CN1885733B
Application number: CN200510079611A
Authority: CN
Inventors: 赵建荣
Original assignee: Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2010-05-05
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: CN1885733A

Abstract

本发明公开了一种专用信道的功率控制方法，当信号接收端根据当前接收的数据帧无法得到信号发射端的多径信息时，该方法包括：A.信号接收端从自身记录的所有已接收的数据帧的信噪比中选择一个数据帧的信噪比；B.判断步骤A选择的信噪比是否低于预先设置的目标信噪比，如果是，则控制信号发射端提高专用信道发射功率；否则保持信号发射端的专用信道发射功率不变。应用本发明方法能够在无多径信息的情况下对专用信道发射功率实施控制。

Description

一种专用信道的功率控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的功率控制技术，特别涉及基于码分多址(CDMA)方式的移动通信系统中专用信道的功率控制方法。

背景技术

目前，主流的第三代(3G)移动通信系统包括：宽带码分多址(WCDMA)系统、时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统、CDMA2000系统。这些3G系统基于CDMA技术，在信息传输过程中，存在多址干扰、多径干扰和远近效应等问题，下面对此三种问题进行简单说明。

一、多径衰落，存在于所有移动通信系统中。无线电波在传播过程中将发生折射、反射和散射，因而产生多条传播路径。不同路径的信号到达接收机时，又由于天线的位置、方向和极化等的不同，而使接收信号的幅度、相位起伏发生变化，从而产生严重的衰落现象。为了保证通信质量，就不得不增加信号功率，但这也将直接影响系统容量。这里，到达接收机的不同路径的信号又被称为多径信号。

二、多址干扰，为3G系统所特有的干扰。由于3G系统采用CDMA技术，即采用不同的扩频码字来区分用户设备(UE)，这就要求各UE的扩频码具有较强的自相关性和较弱的互相关性。但实际上各UE间的相互干扰不可能完全消失，所以基于CDMA的系统是干扰受限系统，就是说来自本小区和邻近小区UE的干扰成为决定系统容量和性能的主要因素，所谓来自本小区和邻近小区UE的干扰被称为多址干扰。

三、远近效应，当各UE均以相同功率发射信号时，基站NodeB接收到的近处UE的信号功率将远大于远处UE的信号功率。所谓远近效应就是指近处UE的较大功率信号对远处UE的较小功率信号产生的较强的干扰。远近效应也是一类多址干扰，只不过在3G系统中这种多址干扰表现的十分突出。

根据以上所述可知，由于各UE和基站NodeB在小区内的位置是随机分布的，如果按照固定值设置UE和基站NodeB的发射功率，将会使从UE到基站NodeB的上行链路、以及从基站NodeB到UE的下行链路的远近效应十分突出。因此，必须对各UE的上行专用信道以及各基站NodeB的下行专用信道的发射功率实施控制。

在25.214协议中，已详细描述了一种专用信道的功率控制方法：信号接收端在接收来自专用信道的数据帧时，估计当前接收的数据帧的信噪比(SIR)，并将所估计的SIR与目标SIR进行比较，根据SIR的比较结果产生传输功率控制(TPC)命令来提高或降低信号发射端的发射功率。其中，所谓信号接收端为基站NodeB或UE，相应地，所谓信号发射端为UE或基站NodeB。这里，根据控制对象的不同，TPC命令分为上行TPC命令和下行TPC命令；上行TPC命令用于控制UE，由基站NodeB通过比较上行专用信道接收信号的SIR与目标SIR来得到，再通过下行专用信道发给UE；下行TPC命令用于控制基站NodeB，由UE通过比较下行专用信道接收信号的SIR与目标SIR来得到，再通过上行专用信道发给基站NodeB。

但是，在实际系统中，当前接收的数据帧的SIR是根据信号接收端得到的多径信息计算出来的.在UE与基站NodeB保持连接的过程中，由于受到环境等因素的影响，在某些时刻信号接收端可能无法从来自信号发射端的信号中正确解调得到多径信息，也就无法计算得到当前接收的数据帧的SIR.此时，就无法根据25.214协议，通过比较SIR来完成专用信道的功率控制.

综上所述，虽然现有技术已提供了一种专用信道的功率控制方法，但在信号接收端无法得到多径信息的这种特殊情况下，就无法对信号发射端实施功率控制，从而使这一阶段的掉话率猛增，严重影响业务质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种专用信道的功率控制方法，能够在信号接收端无法得到信号发射端的多径信息的情况下，继续对信号发射端发射的专用信道实施功率控制。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种专用信道的功率控制方法，当信号接收端根据当前接收的数据帧无法得到信号发射端的多径信息时，该方法包括：

A.信号接收端从自身记录的所有已接收的数据帧的信噪比中选择一个数据帧的信噪比；

B.判断步骤A选择的信噪比是否低于预先设置的目标信噪比，如果是，则控制信号发射端提高专用信道发射功率；否则保持信号发射端的专用信道发射功率不变。

步骤A中，所选信噪比为当前接收的数据帧的前一数据帧的信噪比。

其中，该方法进一步包括：预先设置数据帧间隔；步骤A中，所选信噪比为与当前接收的数据帧相差所述数据帧间隔的数据帧的信噪比。

其中，所述设置数据帧间隔的方法为：根据仿真实验或外场测试的结果来设置。

步骤B中，所述控制信号发射端提高发射功率的方法为：通过发送传输功率控制TPC命令给信号发射端来进行控制。

步骤B中，在判断低于目标信噪比时，进一步包括：判断步骤A所选信噪比是否低于预先设置的另一目标信噪比，如果是，则控制信号发射端以高速率提高专用信道发射功率；否则控制信号发射端以低速率提高专用信道发射功率其中，所述另一目标信噪比低于所述目标信噪比。

步骤B中，所述控制信号发射端以高速率提高发射功率为：以高频率发送TPC命令给信号发射端来进行控制；所述控制信号发射端以低速率提高发射功率为：以低频率发送TPC命令给信号发射端来进行控制。

其中，所述设置目标信噪比或另一目标信噪比的方法为：根据仿真实验或外场测试的结果来设置。

其中，所述信号发射端为UE，所述信号接收端为基站NodeB，所述专用信道为上行专用信道。

其中，所述信号发射端为基站NodeB，所述信号接收端为UE，所述专用信道为下行专用信道。

由上述方案可以看出，本发明的关键在于：在无法得到信号发射端的多径信息时，从已接收的数据帧的SIR中选取一个SIR；将所选SIR与目标SIR进行比较；当所选SIR低于该目标SIR时，提高专用信道的发射功率.

因此，本发明所提供的专用信道的功率控制方法，能够在UE或基站NodeB等信号接收端无法解调得到基站NodeB或UE等信号发射端的多径信息时，合理的提高信号发射端的专用信道发射功率，进而改善信号接收效果。采用本方法能够在无线环境比较恶劣时，尽量避免掉话，从整体上提高业务质量。

附图说明

图1为本发明方法一较佳实施例处理流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本发明提供了一种专用信道的功率控制方法，其主要设计思想为：当信号接收端根据当前接收的数据帧无法得到信号发射端的多径信息时，由信号接收端从自身记录的已接收的各个数据帧的信噪比(SIR)中选择一个数据帧的SIR；如果所选SIR低于预先设置的目标SIR，则提高信号发射端的专用信道发射功率。

为了有效利用无线资源来控制专用信道发射功率，可采用高速率或低速率来提高专用信道发射功率。当判断所选SIR低于目标SIR时，可进一步根据所选SIR是否低于另一目标SIR来确定采用那种速率来提高专用信道发射功率。显然，这里所述另一目标SIR要低于前段所述的目标SIR，当所选SIR低于所述另一目标SIR时，说明专用信道的信号接收效果已经相当差了，需要以高速率提高发射功率，以便尽快改善信号接收效果；而当所选SIR不低于所述另一目标SIR、但低于前段所述目标SIR时，则说明专用信道的信号接收效果虽不理想但还未到很差的地步，可以以低速率提高发射功率。

本发明可应用于WCDMA系统、CDMA2000系统、TD-SCDMA系统等基于CDMA技术的通信系统，并可用于控制上行或下行专用信道的功率。当本发明用于控制上行专用信道的功率时，所述信号发射端为UE，所述信号接收端为基站NodeB；当本发明用于控制下行专用信道的功率时，所述信号发射端为基站NodeB，所述信号接收端为UE。下面以WCDMA系统中的上行专用信道功率控制为例，对本发明方法加以详细阐述。

图1为本发明方法一较佳实施例处理流程示意图。如图1所示，基站NodeB持续从上行专用信道接收来自UE的数据帧，当无法解调得到UE的多径信息时，执行如下步骤：

步骤101：基站NodeB从自身记录的所有已接收数据帧的SIR中选择当前接收的数据帧的前一数据帧的SIR。这里，所述当前接收的数据帧的前一数据帧指的是：基站NodeB已接收的所有数据帧中，在当前接收的数据帧之前接收的、恰好与当前接收的数据帧相邻的数据帧。

其中，基站NodeB每接收一个数据帧都会计算得到该数据帧的SIR并记录下来。基站NodeB在得不到UE的多径信息时，无法计算得到当前接收的数据帧的SIR，此时，要从自身记录的所有已接收的数据帧的SIR中选择一个数据帧的SIR。

本实施例中，基站NodeB直接选择当前接收的数据帧的前一数据帧的SIR.也可以预先设置数据帧间隔，选择与当前接收的数据帧相差该数据帧间隔的数据帧的SIR，比如：设置数据帧间隔为5帧，则已接收的数据帧的SIR中选择与当前接收的数据帧相差5帧的数据帧的SIR.在实际应用中，应根据当前专用信道的实际情况来设置数据帧间隔，该数据帧间隔的具体取值可通过仿真实验或外场测试得到，本发明对于所述数据帧间隔具体设置为何值不作限定.

步骤102：判断步骤101所选择的SIR是否低于预先设置的目标SIR，如果是，则执行步骤103；否则执行步骤106。

步骤103：继续判断步骤101所选择的SIR是否低于预先设置的另一目标SIR，如果是，则执行步骤104；否则执行步骤105。

其中，步骤102所述目标SIR，与步骤103所述另一目标SIR的具体取值可通过仿真实验或外场测试得到，本发明并不限定这两种目标SIR的具体取值。

步骤104：通过发送上行传输功率控制(TPC)命令给UE，使UE以高速率提高上行专用信道的发射功率，结束当前处理。

步骤105：通过发送上行TPC命令给UE，使UE以低速率提高上行专用信道的发射功率，结束当前处理。

步骤106：不作任何处理，从而保持UE的上行专用信道发射功率不变。

根据WCDMA协议的规定，上行功率控制模式(PCA)有两种。当PCA＝1时，基站NodeB每个时隙都发送一次TPC命令给UE，该TPC命令的发送频率为1.5khz，UE每收到一个TPC命令即调整发射功率，步长为1dB或2dB，则UE调整发射功率的速率达到1500dB/秒或3000dB/秒。当PCA＝2时，基站NodeB每五个时隙发送一次TPC命令，该TPC命令的发送频率为300hz，UE每收到一个TPC命令即调整发射功率，步长为1dB，则UE调整发射功率的速率为300dB/秒。这里，TPC＝1指示提高发射功率，TPC＝0指示降低发射功率。由于本发明方法涉及提高发射功率，所以基站NodeB发送的TPC命令均指示提高发射功率。

根据上述协议规定可知，通过高频率发送TPC命令可以使UE以高速率提高专用信道发射功率，而通过低频率发送TPC可以使UE以低速率提高专用信道发射功率。所以，步骤104中，可将PCA置为1，使基站NodeB每个时隙都发送一次指示提高发射功率的TPC命令给UE，使UE以1500dB/秒或3000dB/秒的高速率提高发射功率；步骤105中，可将PCA置为2，使基站NodeB每五个时隙发送一次TPC命令，使UE以300dB/秒的低速率提高发射功率的速率。

根据图1所述实施例可见，在上行专用信道的功率控制中应用本发明方法，能够在基站NodeB无法解调得到UE的多径信息时，及时对UE的上行专用信道发射功率进行调整，以尽快改善基站NodeB从上行专用信道接收信号的效果，因而在某些恶劣条件下，能够大大降低UE的掉话率。另外，本发明还能充分利用无线资源来调整UE的发射功率，当基站Node选择的SIR在所述目标SIR和所述另一目标SIR之间时，仅以低速率来提高UE的发射功率，当基站Node选择的SIR低于所述另一目标SIR时，才以高速率来提高UE的发射功率。从而在提高UE的发射功率时，尽量节约无线资源。

当本发明方法应用于从基站NodeB到UE的下行专用信道功率控制时，处理流程与图1所述类似，只不过信号发射端为基站NodeB，而信号接收端为UE.另外，根据WCDMA协议的规定，下行专用信道的功率控制也存在两种模式，当下行功率控制模式(DPC-MODE)＝0时，UE每个时隙都发送一次TPC命令；当DPC-MODE＝1时；UE每三个时隙发送一次TPC命令，NodeB每收到一个TPC命令即调整下行专用信道的发射功率，步长为0.5dB、1dB、1.5dB或2dB.因此，应用本发明方法来控制下行专用信道功率时，如果UE要以高速率提高基站NodeB的下行专用信道发射功率，则可将DPC-MODE置为0，UE每个时隙发送一次指示提高发射功率的TPC命令，从而控制基站Node以高速率提高下行专用信道发射功率；如果UE要以低速率提高基站NodeB的下行专用信道发射功率，则可将DPC-MODE置为1，UE每三个时隙发送一次指示提高发射功率的TPC命令，从而控制基站Node以低速率提高下行专用信道发射功率.

以上对WCDMA系统应用本发明方法来控制上行或下行专用信道功率的处理进行了阐述。本发明应用于CDMA2000系统、TD-SCDMA系统的处理与上述应用于WCDMA系统的处理类似。虽然各通信系统均有各自用于控制专用信道功率的命令、消息和模式，其专用信道功率控制命令的发送频率、调整发射功率的步长也会不同。但这些不影响本发明方法的整体处理流程，只是提高专用信道发射功率时所涉及的具体命令、消息有所不同而已。因此，本文对于本发明应用于CDMA2000系统、TD-SCDMA系统的具体处理不作描述，但均在本发明的保护范围内。

综上所述，应用本发明方法能够在信号接收端无法得到信号发射端的多径信息时，对信号发射端的专用信道发射功率进行调整，从而降低掉话率、提高系统通话质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种专用信道的功率控制方法，其特征在于，当信号接收端根据当前接收的数据帧无法得到信号发射端的多径信息时，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，所选信噪比为当前接收的数据帧的前一数据帧的信噪比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先设置数据帧间隔；步骤A中，所选信噪比为与当前接收的数据帧相差所述数据帧间隔的数据帧的信噪比。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设置数据帧间隔的方法为：根据仿真实验或外场测试的结果来设置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中，所述控制信号发射端提高发射功率的方法为：通过发送传输功率控制TPC命令给信号发射端来进行控制。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中，在判断低于目标信噪比时，进一步包括：判断步骤A所选信噪比是否低于预先设置的另一目标信噪比，如果是，则控制信号发射端以高速率提高专用信道发射功率；否则控制信号发射端以低速率提高专用信道发射功率；其中，所述另一目标信噪比低于所述目标信噪比。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B中，所述控制信号发射端以高速率提高发射功率为：以高频率发送TPC命令给信号发射端来进行控制；

所述控制信号发射端以低速率提高发射功率为：以低频率发送TPC命令给信号发射端来进行控制。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述设置目标信噪比或另一目标信噪比的方法为：根据仿真实验或外场测试的结果来设置。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述信号发射端为UE，所述信号接收端为基站NodeB，所述专用信道为上行专用信道。

10.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述信号发射端为基站NodeB，所述信号接收端为UE，所述专用信道为下行专用信道。