CN1893305A

CN1893305A - 基站和发送功率控制方法

Info

Publication number: CN1893305A
Application number: CNA2006100904001A
Authority: CN
Inventors: 东友洋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2007-01-10
Also published as: US7660599B2; KR20070005493A; US20070010269A1; JP2007019594A; KR100787556B1

Abstract

本发明提供了一种基站和发送功率控制方法。本发明的基站通过设置关于发送功率控制的优先级并从具有高优先级的信道开始顺序执行发送功率控制，快速地执行了发送功率控制，同时维持了移动通信系统中的通信质量。信道优先级设置单元输出指示优先级的优先级信息以用于关于多个信道信息的发送功率控制。功率计算单元输出关于多个信道信息的所有信道的总功率信息。功率调整单元当总功率信息具有比最大发送功率信息大的值时，对基于优先级信息选择的信道信息执行功率调整。

Description

基站和发送功率控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的基站和发送功率控制方法，所述基站组合了从所有发送信道被划分为发送功率控制单位的多个信道信息，并发送下行链路数据到移动台。

背景技术

迄今为止，在基于码分多址(CDMA)的移动通信系统中，在基站和移动台之间的下行链路和上行链路无线电通信信道中执行发送功率控制步骤，该步骤基于接收质量将发送功率控制在最优值。下行链路的发送功率控制是在移动台中通过监视接收质量并将基于接收质量的控制信息发送到基站而实现的。另外，上行链路的发送功率控制是在基站中通过监视接收质量并将基于接收质量的控制信息发送到移动台而实现的。

具体而言，关于下行链路的发送功率控制，在呼叫信道数增加、无线电通信环境恶化或者移动台远离基站的情形中，基站增大到移动台的发送功率，以维持所要求的通信质量。发送功率的增加在发送功率放大器中引起波形失真。因此，基站需要限制发送功率，从而使向移动台发送下行链路数据的总发送功率值不超过预先设置的最大发送功率值(允许的总发送功率的上限)。

限制基站中的发送功率的技术在EP 1199819 A1中有所公开。当发送功率接近发送功率放大器的输出功率限时，基站控制连接到发送功率放大器的输入侧的可变衰减器以保护发送功率放大器。

下面将更详细地描述基站。图6是示出了传统基站的配置的框图。

在图6中，传统基站101包括信道组合单元102、数模转换器(D/A)103、混合器(MIX)104、可变衰减器105、放大器(AMP)106、分割器(HYD)107、检测器108、模数转换器(A/D)109、控制器110、发送功率放大器(TPA)111和本地振荡器112。

信道组合单元102对每个接收信号(导频信道、控制信道和多个专用信道)执行加性组合，根据组合信号计算总功率值，并作为总功率信息输出到控制器110。

控制器110将总功率信息与预先设置的最大发送功率信息相比较。随后，当总功率信息超过了最大发送功率信息时，控制器110将最大发送功率信息与从模数转换器109输出的发送功率信息(放大器106的输出功率)相比较。此外，控制器110基于比较结果，控制连接到放大器106的输入侧的可变衰减器105的衰减。即，基站可以通过将发送功率信息维持在上限的最大发送功率信息内，来保护发送功率放大器111。

然而，在EP 1199819 A1公开的基站中，即使在存在应当避免功率波动的发送信道的情况下，也存在整个发送功率被不均匀地衰减的问题。

除了该传统技术以外，在本申请之前，申请人已经提出了一种基站，该基站维持特定发送信道的发送功率，并且可以限制总发送功率(参见美国专利申请No.11/137,384(US2005/0265292 A1)和欧洲专利申请No.05090159.4(EP1603251A1))。

基站将所有发送信道分类为多个功率类(例如，到所有移动台的公共控制信道，分配给每个移动台的通信信道，等等)作为发送功率控制的单位，并对可控功率类执行发送功率控制。既，基站控制其中允许减小发送功率的可控功率类的发送功率，而不减小控制信道的发送功率，以避免发送功率的波动。

然而，当分配给每个移动台的通信信道被安排为发送功率的可控功率类时，存在这样的问题：无论向每个移动台提供的通信质量如何，整个发送功率都被不均匀地衰减。

如上所述，当基站的发送功率超过了预先设置的上限最大发送功率信息时，传统技术可能影响分配给每个移动台的全部通信信道的质量。

发明内容

本发明用来解决以上和其他的示例性问题，因此，本发明的示例性特征是用于通过设置关于发送功率控制的优先级并从具有高优先级的信道开始顺序执行发送功率控制，来快速地执行发送功率控制，同时维持移动通信系统中的通信质量。

为了获得上述和其他示例性特征，本发明提供了一种示例性基站。该基站包括信道优先级设置单元、功率计算单元和功率调整单元，其中信道优先级设置单元输出指示优先级的优先级信息以用于关于多个信道信息的发送功率控制，功率计算单元输出关于多个信道信息的所有信道的总功率信息，功率调整单元当总功率信息具有比最大发送功率信息大的值时，对基于优先级信息选择的信道信息执行功率调整。

另外，为了获得上述和其他示例性特征，本发明提供了一种示例性发送功率控制方法。该发送功率控制方法包括：输出指示优先级的优先级信息以用于关于多个信道信息的发送功率控制，输出关于多个信道信息的所有信道的总功率信息，以及在总功率信息具有比最大发送功率信息大的值时，对基于优先级信息选择的信道信息执行功率调整。

根据以上配置，本发明的示例性基站可以通过设置关于发送功率控制的优先级并从具有高优先级的信道开始顺序执行发送功率控制，来快速地执行发送功率控制，同时维持移动通信系统中的通信质量。

附图说明

本发明的以上和其他示例性特征和优点将从下面结合附图的详细描述中变得更加清楚，在附图中：

图1是示出了根据本发明的基站的主要配置的示例性实施例的框图；

图2是示出了图1中所示的信道组合单元的配置的框图；

图3是用于说明在图1所示的基站中执行发送功率控制的示例性操作的流程图；

图4是用于说明当不将优先级A的信道的发送功率设为“0W”时执行发送功率控制的示例性操作的图；

图5是用于说明当将优先级A的信道的发送功率设为“0W”时执行发送功率控制的示例性操作的图；以及

图6是示出了传统基站的配置的框图。

具体实施方式

下文中将参考附图更详细的描述根据本发明的示例性基站。图1是示出了根据本发明的基站的主要配置的示例性实施例的框图。

参考图1，示例性实施例的基站1包括信道组合单元2、数模转换器(D/A)3、混合器(MIX)4、放大器(AMP)5、发送功率放大器(TPA)6和本地振荡器7。

信道组合单元2接收导频信道、除了导频信道之外的多个控制信道和多个专用信道，组合这些信道(多个信道信息)，并将其作为下行链路数据输出到混合器4。另外，信道组合单元2接收除了上述关于每个信道的发送数据之外的其他功率信息，并计算每个信道的功率值和所有信道的总功率值。此外，信道组合单元2将所计算的总功率值与预先设置的最大发送功率信息相比较，并基于比较结果调整信道或信道信息中每一种的功率信息。

通常，下行链路信道被粗略地分类为公共信道和专用信道。在公共信道中，存在用于在移动台处对下行链路信号进行解调(同步检测)的导频信道，发送寻呼信息的信道，由多个移动台共享的信道，和在移动台中用于识别基站的步骤的同步信道。专用信道是被分配给每个移动台的信道，并且用于发送诸如声音和图片之类的信息。

数模转换器3将从信道组合单元2输出的下行链路数据(数字信号)转换为模拟信号。

混合器4将从数模转换器3输出的模拟信号与从本地振荡器7输出的本地信号相混合，并将混合后的信号输出到放大器5。

放大器5将从混合器4输出的混合信号放大到预定功率水平。

发送功率放大器6放大从放大器5输出的信号，并输出到天线以发送到移动台。

下面描述根据本发明的示例性信道组合单元的详细配置。图2是示出了图1中所示的信道组合单元的配置的框图。

在图2中，信道组合单元2包括功率计算单元21、受控变量计算单元22、信道优先级设置单元23、寄存器24、功率调整单元25和加性组合单元26。

功率计算单元21接收每个信道信息(导频信道、多个控制信道和多个专用信道)。另外，功率计算单元21计算每个信道信息的发送功率值，并从每个信道的功率信息计算总信道信息的总功率值，并将其输出作为每个信道信息的功率信息(CH功率信息)和总信道信息的总功率信息。

受控变量计算单元22接收从功率计算单元21输出的每个CH功率信息和总功率信息，以及来自信道优先级设置单元23的优先级信息。另外，受控变量计算单元22接收发送功率的最大值(最大发送功率信息)。此外，当总发送功率信息超过了最大发送功率信息时，受控变量计算单元22基于优先级信息，给每个信道信息设置功率受控变量。功率受控变量被输出到功率调整单元25作为功率受控变量信息。

信道优先级设置单元23设置关于对每个信道信息的发送功率控制的优先级，并将优先级信息输出到受控变量计算单元22。

寄存器24存储基站1需要的各种设置信息。

功率调整单元25接收每个信道信息，并利用从受控变量计算单元22输出的功率受控变量信息来调整每个信道功率信息。

加性组合单元26对从功率调整单元25输出的每个信道信息进行加性组合，并输出到数模转换器3。此时，加法的顺序是未指定的。

根据上述配置，根据本发明的示例性基站1接收每个信道信息，当关于每个信道信息加在一起的总功率信息超过了最大发送功率信息时，基于信道信息的优先级对每个信道信息执行功率调整。换句话说，基站1根据每个信道的功率信息，检测由通信信道的增加等引起的输入波动，并通过调整电功率信息来执行发送功率控制。

这里，如果混合器4、放大器5和发送功率放大器6工作在线性区中，则可以从输出自信道组合单元2的扩展基带信号的总功率，即从每个信道的功率信息的总和，判断从基站1发送的功率值。关于发送功率的调整操作，这里通过引用并入了美国专利No.7,031,289B1和欧洲专利No.1,011,207A2的公开内容。因此省略其描述。

因此，无线电基站1可以抑制如传统技术中那样的控制延迟的增加，而不需对放大器5的输出进行反馈。

下面将描述根据本发明的示例性基站的操作。图3是用于说明在图1所示的基站中执行发送功率控制的示例性操作的流程图。

首先，信道组合单元2的信道优先级设置单元23设置关于发送功率控制的优先级的初始值。

这里，关于发送功率控制的优先级是如下设置的。多个专用信道被设为具有最高优先级的优先级“A”，除了导频信道之外的多个控制信道被设为具有第二高优先级的优先级“B”，导频信道被设为具有第三高优先级的优先级“C”。

随后，信道组合单元2的功率计算单元21接收每个信道信息(导频信道、多个控制信道和多个专用信道)，计算每个信道信息的功率值，并通过累加每个信道的功率信息来计算总信道信息的总功率值。所计算的总功率值被提供到受控变量计算单元22作为总功率信息。

受控变量计算单元22将从功率计算单元21输出的总功率信息与在寄存器24中预先设置的最大发送功率信息相比较(步骤S2)。最大发送功率信息指示允许基站1发送的发送功率的最大值。

当受控变量计算单元22已经判断出总功率信息超过了最大发送功率信息时，受控变量计算单元22计算总功率信息和最大发送功率信息之间的功率差(步骤S3)。

然后，受控变量计算单元22基于所计算的功率差，判断是否有必要将优先级A的信道信息的发送功率设为“0W(瓦)”(步骤S4)。

这里，将描述总功率信息超过最大发送功率信息“2W”时的情形。

图4是用于说明当不将优先级A的信道的发送功率设为“0W”时执行发送功率控制的示例性操作的图。图5是用于说明当将优先级A的信道的发送功率设为“0W”时执行发送功率控制的示例性操作的图。尽管通常dB(分贝)被用作发送功率的计算单位，但是这里为了描述方便使用了W(瓦)。

图4示出了总功率信息和最大发送功率信息之间的功率差是“2W”，并且专用信道(优先级A)的功率信息值是“3W”的情形。由于总功率信息和最大发送功率信息之间的功率差是“2W”，因此如果专用信道的发送功率从“3W”改变为“1W”，就已经足够了。因此，没有必要将专用信道的发送功率设为“0W”。

在步骤S4中，当受控变量计算单元22已经判断出没有必要将优先级A的信道信息的发送功率设为“0W”时，受控变量计算单元22计算用于控制优先级A的专用信道的发送功率的功率受控变量信息(步骤S5)。

这里，功率受控变量信息是用于调整当前总功率信息以保持在最大发送功率信息内的乘法系数。在图4所示的示例中，优先级A的专用信道的功率信息是“3W”，总功率信息和最大发送功率信息之间的功率差是“2W”。因此，为了使当前总功率信息低于最大发送功率信息，有必要使优先级A的专用信道的功率信息被设为3W-2W＝1W。由此，对于优先级A的专用信道来说，乘法系数(即，功率受控变量信息)从算术表达式(1W/3W)中粗略计算出是“0.3”(步骤511)。

另一方面，图5示出了当总功率信息和最大发送功率信息之间的功率差是“2W”，并且专用信道(优先级A)的功率信息值是“1W”时的情形。由于功率差是“2W”，因此有必要使优先级A的专用信道的功率信息被设为“0W”。

在步骤S4中，当受控变量计算单元22已经判断出有必要将优先级A的信道信息的发送功率设为“0W”时，受控变量计算单元22将优先级A的专用信道的发送功率设为“0W”。随后，受控变量计算单元22将优先级B的控制信道的功率信息和优先级C的导频信道的功率信息相加，并计算相加后的功率值(除优先级A以外的所有剩余者)和最大发送功率信息之间的功率差(步骤S6)。

随后，受控变量计算单元22基于所计算的功率差，判断是否有必要将优先级B的信道信息的发送功率设为“0W”(步骤S7)。关于判断方法，执行与上述优先级A的情形相同的步骤。

当受控变量计算单元22判断出没有必要将优先级B的信道信息的发送功率设为“0W”时，受控变量计算单22计算用于控制优先级B的控制信道的发送功率的功率受控变量信息(步骤S8)。关于功率受控变量信息的计算方法，执行与上述优先级A的情形相同的步骤。

另一方面，当受控变量计算单元22已经判断出有必要将优先级B的信道信息的发送功率设为“0W”时，受控变量计算单元22将优先级B的控制信道的发送功率设为“0W”。随后，受控变量计算单元22计算优先级C的导频信道(除优先级A和B以外的所有剩余者)的功率信息和最大发送功率信息之间的功率差(步骤S9)。

受控变量计算单元22还基于优先级C的导频信道的功率信息和最大发送功率信息之间的功率差，计算用于控制优先级C的导频信道的发送功率的功率受控变量信息(步骤S10)。关于功率受控变量信息的计算方法，执行与上述优先级A的情形相同的步骤。

然后，受控变量计算单元22将在步骤S5、步骤S8和步骤S10中计算的关于每个信道信息的功率受控变量信息输出到功率调整单元25(步骤S11)。此时，受控变量计算单元22输出关于发送功率已被设为“0W”的信道信息的功率受控变量信息“0”，并输出关于还未计算的信道信息的功率受控变量信息“1”。

在步骤S2中，当受控变量计算单元22已经判断出总功率信息不大于最大发送功率信息时，受控变量计算单元22输出关于所有信道信息的功率受控变量信息“1”。

在步骤S11之后，功率调整单元25对每个信道信息的功率信息乘上从受控变量计算单元22输出的每个信道信息的功率受控变量信息，并输出具有调整后的功率信息的每个信道信息。随后，加性组合单元26执行从功率调整单元25输出的每个信道信息的加性组合，并输出作为下行链路发送数据(步骤S12)。

在上述功率控制中，当试图进行功率控制的某一优先级的信道信息不存在时，则对下一优先级的信道信息执行功率控制。并且执行功率控制的步骤到最后一个优先级。

而且，当信道优先级设置单元23已将多个信道信息设为相同优先级时，功率调整单元25可以对每个信道执行相同的功率受控变量信息的乘法。

如上所述，根据本发明的示例性基站可以通过设置关于发送功率控制的优先级并从具有高优先级的信道信息开始顺序执行功率控制，来维持移动通信系统中的通信质量。换句话说，基站1通过基于优先级调整接收信道的功率信息，来控制被允许减小发送功率的信道信息的发送功率，同时维持信道(或信道信息)的发送功率以避免发送功率改变。

下面将描述关于本发明的另一个实施例。即，根据本发明另一个实施例的基站1可以通过对在总发送功率中占有高功率比率的信道设置优先级，来快速地执行发送功率控制。

当多个信道被包含在相同信道信息中时，信道优先级设置单元23可以设置每个信道的优先级。假定当设置每个信道的优先级时，给具有高功率的信道设置较高优先级，或者给具有低扩展比的信道设置较高优先级。这里，扩展比是在诸如码分多址之类的扩展频谱通信中比特率(发送数据速率)和码片率(扩展代码速率)的比。

如果不仅具有高功率的信道被设为较高优先级，而且具有低扩展率的的信道也被设为较高优先级，则可以快速地执行发送功率控制。

这里，在使用每个信道的功率信息时，功率计算单元21可以将每个信道的功率信息提供到受控变量计算单元22，而不执行每个信道信息的功率计算。受控变量计算单元22提供从以信道信息为单位的受控变量信息替换来的以信道为单位的受控变量信息。

当每个信道分别具有扩展比信息时，信道优先级设置单元23基于扩展比信息设置优先级信息，并将其提供到受控变量计算单元22。其他步骤与功率信息的情形相同。

另外，当所有功率受控信道被设为相同优先级时，其并不意味着功率控制是像传统技术那样对所有信道一致地执行的。

前述实施例的描述的目的是为了使本领域技术人员能够实现并使用本发明。

而且，对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说是很容易清楚的，并且这里限定的通用原理和特定示例可以适用于其他实施例，而无需创造性的劳动。因此，本发明并不是要限于这里所描述的实施例，而是要与权利要求和等同物限定的最广泛的范围保持一致。

另外注意，即使权利要求在申请过程中作出了修改，发明人也试图保留所要求保护的本发明的所有等同物。该申请基于2005年7月5日提交的包括说明书、权利要求书、附图和摘要的日本专利申请No.JP 2005-196118。以上日本专利申请的公开文本通过引用全文结合于此。

Claims

1.一种基站，所述基站组合从所有发送信道被划分为发送功率控制单位的多个信道信息，并发送到移动台作为下行链路数据，所述基站包括：

信道优先级设置单元，其输出指示优先级的优先级信息以用于关于所述多个信道信息的发送功率控制；

功率计算单元，其输出关于所述多个信道信息的所有信道的总功率信息；以及

功率调整单元，其当所述总功率信息具有比最大发送功率信息大的值时，对基于所述优先级信息而选择的信道信息执行功率调整。

2.根据权利要求1所述的基站，还包括：

受控变量计算单元，其将所述总功率信息与所述最大发送功率信息相比较，当所述总功率信息已经超过了所述最大发送功率信息时，计算所述总功率信息与所述最大发送功率信息之间的功率差，并且输出功率受控变量信息以对具有较高优先级的信道信息执行功率控制。

3.根据权利要求2所述的基站，其中，所述受控变量计算单元当最高优先级的信道信息的发送功率超过所述功率差时，将所述功率受控变量信息设为“0”，并且当不超过所述功率差时，根据所述功率差设置所述功率受控变量信息。

4.根据权利要求2所述的基站，其中，当在功率受控的信道信息中存在与每个移动台相对应的多个信道并且所述多个信道具有功率信息时，所述受控变量计算单元根据所述功率信息设置所述功率受控变量信息。

5.根据权利要求2所述的基站，其中，当在功率受控的信道信息中存在与每个移动台相对应的多个信道并且所述多个信道具有扩展比信息时，所述受控变量计算单元根据所述扩展比信息设置所述功率受控变量信息。

6.一种基站的发送功率控制方法，所述基站组合从所有发送信道被划分为发送功率控制单位的多个信道信息，并发送到移动台作为下行链路数据，所述方法包括：

输出指示优先级的优先级信息以用于关于所述多个信道信息的发送功率控制；

输出关于所述多个信道信息的所有信道的总功率信息；以及

当所述总功率信息具有比最大发送功率信息大的值时，对基于所述优先级信息选择的信道信息执行功率调整。

7.根据权利要求6所述的发送功率控制方法，还包括：将所述总功率信息与所述最大发送功率信息相比较，当所述总功率信息已经超过了所述最大发送功率信息时，计算所述总功率信息与所述最大发送功率信息之间的功率差，并且输出功率受控变量信息以对具有较高优先级的信道信息执行功率控制。

8.根据权利要求7所述的发送功率控制方法，其中，所述功率受控变量信息当最高优先级的信道信息的发送功率超过所述功率差时，被设为“0”，并且当不超过所述功率差时，根据所述功率差被设置。

9.根据权利要求7所述的发送功率控制方法，其中，当在功率受控的信道信息中存在与每个移动台相对应的多个信道并且所述多个信道具有功率信息时，所述功率受控变量信息是根据所述功率信息设置的。

10.根据权利要求7所述的发送功率控制方法，其中，当在功率受控的信道信息中存在与每个移动台相对应的多个信道并且所述多个信道具有扩展比信息时，所述功率受控变量信息是根据所述扩展比信息设置的。