WO2006058461A1 - Procede permettant de regler un seuil de commande de puissance de transmission avant dans un systeme de communication mobile - Google Patents

Description

移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方法 技术领域

本发明涉及一种移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方法， 尤其 是一种应用在 CDMA移动通信系统中， 根据实际扇区发射功率过载状况对前向 发射功率控制门 P艮进行调整的方法。 属于通讯技术领域。

背景技术

在 CDMA移动通信系统中，功率控制的好坏，直接影响到系统的通讯性能, 其主要表现在通讯容量和掉话率上。

对于 CDMA移动通信系统的前向功率控制方式， 通常包括开环、 闭环和外 环控制方式控制基站给终端发送信号的功率。 其中， 在闭环控制环节， 需要 设定前向发射功率的控制范围， 即控制门限 Ptx_ lower和 Ptx— upper , 实际的 前向发射功率被约束在这两个功率门限范围内。 Ptx— lower为前向发射功率的 下门限， 当设置过低时， 容易产生掉话， 尤其是在快衰落区。 当设置过高时， 影响系统容量。 Ptx— upper为前向发射功率的上门限， 设置过低， 在信号较差 的地方话音质量无法保证， 同时容易掉话， 而设置过高， 同样影响系统容量， 容易导致前向发射功率过载。 因此， 确定合适的前向发射功率的上下门限， 是提高 CDMA移动通信系统性能的重要问题。 通常， 在一个系统中 （或者说一 个扇区内）， Ptx_ lower和 Ptx— upper往往是固定的， 是一个理论指导下的经 验值。 由于移动通讯所特有的复杂性， 例如， 不同时段， 话务量通常差别很 大， 再加上传播模型的不同， 导致了前向发射功率实际上是波动的。 固定的 Ptx— lower和 Ptx— upper不能实时跟踪这种变化，不能适应动态变化着的通讯 环境的变化以及通话容量的波动。 通常， 不同时段， 因为话务量的增多， 如 果出现前向扇区发射功率过载现象， 会导致信号发生畸变， 对通讯系统性能 的影响是非常大的。 在扇区功率过载的情况下， 如何保证整个系统尽快地退 出过载， 并且保证在退出过载过程中， 将对系统的负面影响降到最低， 是功 率控制的一个关键所在。 目前，有一些对 CDMA移动通信系统的前向功率实行动态控制调整的方法， 如采用信道自适应功率控制的方法。 这个方法采用任意大的一组的不同的 T P C算法 （ T P C A s ), 可以按照一种信道自适应方式控制发射功率。 每个 T P C A应当与一个特定类型的信道特性很好地适应。 该方法需要建立不同 的算法， 以及判断不同算法优劣的准则， 但是采用不同的算法跟踪信道不能 保证实时性。 还有， 过载控制通常采用多级控制方式。 在实施中分别定义禁止新的呼 叫， 禁止补充信道分配、 禁止软切换与及禁止终端功率升高等多个级别。 在 此过载控制下， 最终是限制所有终端发射功率， 即过载过程中， 终端的前向 发射功率不得超过进入过载那一时刻的发射功率 (相当于降低了前向发射功 率的上门限）。 这样一来， 对于一个好的链路， 前向发射功率本来就很低， 如 果限制其发射功率升高， 就很可能导致掉话， 又由于其发射功率很小， 因此， 掉话后对降低过载的贡献不大。 综上所述， 如何优化 CDMA移动通信系统的前向功率控制的效果, 更好地 控制系统的前向扇区发射功率过载问题, 一直是业内人士需要着手解决的重 要技术问题。 发明内容

本发明的目的在于针对上述因 CDMA移动通信系统的前向发射功率的控制 门限固定， 导致不能很好地跟踪实际前向发射功率的变化， 而提供一种移动 通信系统前向发射功率控制门限的调整方法， 该方法通过动态调整前向发射 功率的控制门限来控制扇区总的发射功率， 保证扇区内具有良好的通讯服务 质量。

为实现上述目的， 本发明所采用的技术方案是一种移动通信系统前向发 射功率控制门限的调整方法， 其包括以下步驟：

a、 在基站侧预先设定扇区前向发射功率的进入过载控制门限和前向发射 功率控制门限的下限（Ptx- lower )和上限（Ptx—upper ) 以及所述下限和上 限的调整范围； 所述下限和上限的调整范围为所述前向发射功率控制门限的 下 P艮及上限允许波动的宽度；

b、 获取扇区当前总的前向发射功率值；

c、 判断扇区前向发射功率是否超过所述进入过载控制门限， 如果是， 则 转入步骤 d; 如果不是， 则转入步驟 f , 不做调整；

d、 判断扇区前向发射功率是否超出所述下限和上限的调整范围， 若不超 出所述调整范围， P争低扇区内所有终端对应的前向发射功率控制门限， 若超 出， 则直接转入步骤 f;

f、 完成一次前向发射功率控制门限的动态调整。

上述前向发射功率控制门限的下限和上限的调整范围的预先设定过程包 括： 预先设定调整步长参数 Δ的步驟和预先设定允许调整次数 m的步骤。

当采用调整步长参数 Δ 和允许调整次数 m 时， 下限的调整范围为 ( Ptx_ lower-mA , Ptx— lower ) , 而上限的调整范围为 （ Ptx—upper— ιηΔ , Ptx—upper )。

在前向发射功率控制门限的具体调整中， 当 P争低扇区内所有终端对应的 前向发射功率控制门限时， 可以首先判断此次调整后， 是否会超出下限和上 限的调整范围， 如果会超出， 则说明已经调整到了最大限度， 不能再调整， 所以直接结束， 完成一次调整过程， 如果不会超出下限和上限的调整范围， 则可以将前向发射功率控制门限减小 1个调整步长参数 Δ所对应的数值。

另外， 在基站侧预先设定扇区前向发射功率的进入过载控制门限的同时 还可以预先设定脱离过载控制门限。 这是因为， 当前向发射功率过低时， 如 不及时升高扇区前向发射功率控制门限， 则有可能造成一些终端在前向链路 信号质量突然恶化时， 不能获得较高的前向发射功率而发生掉话现象， 所以， 此时增加判断该扇区前向发射功率是否低于脱离过载控制门限的步驟就能够 为扇区内的所有终端提供更好的通讯服务。 其具体方法为： 若前向发射功率 不低于脱离过载控制门限， 则说明该扇区前向发射功率正常， 不需要调整该 扇区所有终端对应的前向发射功率控制门限； 若前向发射功率低于脱离过载 控制门限， 则首先.判断此次调整后， 是否会超出预先设定的下限或上限的调 整范围， 如果会超出， 则说明已经作了最大的调整， 不能再调整， 直接结束， 完成一次调整过程； 如果不会超出下限或上限的调整范围， 则可以将该扇区 内所有终端的前向发射功率控制门限增加 1个所述调整步长参数 Δ所对应的 数值。 - 在上述步驟 b之后还可以增设判断扇区内是否存在某些终端对应的前向 发射功率控制门限分别大于所述进入过载控制门限的下限（Ptx_ lower )或上 限（Ptx-upper )， 当上述判断结果为存在时， 强制将这些终端对应的前向发 射 率控制门限设置为进入过载门限的下限 （ Ptx- lower ) 或上限 ( Ptx-upper )。

由上述技术方案可以看出， 本发明通过预先设定扇区前向发射功率的过 载控制门限和功率控制门限的可动态调整的范围以及对整个扇区当前总的前 向发射功率值的获取并判断是否超过过载门限等步驟， 实现对扇区前向发射 功率控制门限进行实时的控制调整， 从而能够很好地跟踪实际前向发射功率 的变化， 保证 CDMA移动通信系统具有良好的通讯服务质量。

以下， 通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细说明。 附图说明

图 1为本发明的具体通讯系统的结构示意图。

图 2为本发明的一个具体实施例的调整流程图。 具体实施方式

图 1所示为 CDMA移动通信系统中基本的前向功率控制方式， 包括前向开 环功控、 前向闭环功控和前向外环功控。 其中， 初始建立前向链路时， 通过 前向开环功控确定前向链路的初始发射功率， 通常由基站控制器 1 的资源库 设置。

前向闭环功控涉及终端 2和基站 3。终端 2通过测量前向链路的信号质量， 如信噪比， 通过比较实际的测量值与目标值之间的大小， 确定在反向链路上 发送功率上升命令还是下降命令（称为前向功控比特）， 基站 3接收到前向功 控比特之后， 根据比特的取值增加或减少前向链路的发射功率。 前向闭环功 控的周期通常比帧周期小很多。 一般地， 当测量值小于目标值时， 发送上升 的命令； 当测量值大于目标值时， 发送下降的命令。

在 CDMA移动通信系统中， 一个扇区的前向发射功率控制门限调整方法的 具体实施过程如图 2所示， 其步驟如下：

a、 在进行扇区前向发射功率控制门限调整之前， 首先在基站侧（基站控 制器的资源库）预先设定该扇区前向发射功率的进入过载控制门限、 脱离过 载控制门限、前向发射功率控制门限的下限（ Ptx_ lower )和上限（ Ptx_upper ) 以及下限和上限的调整范围， 其中， 脱离过载门限不大于进入过载门限。

具体地， 当扇区前向发射功率是扇区额定发射功率的 95%时， 可设定为进 入过载控制门限； 当扇区前向发射功率是扇区额定发射功率的 85%时， 可设定 为脱离过载控制门限。 扇区前向发射功率过载控制门限应该根据基站所处的 通讯环境以及系统性能统计结果来确定。

扇区前向发射功率控制门限的调整范围包括功率控制门限的下限 ( Ptx- lower )和上限（Ptx— upper ) 的调整范围， 调整范围为功率控制门限 允许波动的宽度参数值。

实际的发射功率在 [Ptx- lower, Ptx— upper]内。 而控制门限的调整范围， 即 Ptx— lower和 Ptx— upper不是固定的。 为了确保调整后的上下门限有意义 (假如上限降到 0, 那就没有意义了）， 并且有效（功率门限太低或太高， 影 响系统稳定性）。在具体实施中，可采用多级控制并且定义允许调整次数 m =3 , 调整步长参数为 Δ,那么，用于扇区前向发射功率过载控制门限调整范围可以 是：

下限的调整范围： [Ptx— lower- 3 Δ , Ptx— lower] ;

上限的调整范围： [Ptx— upper- 3 Δ , Ptx— upper] 。

在过载情况下， 可以连续调整 3次， 最终功率控制门限下降 3Δ。 调整范 围也可根据商用环境的实际情况确定最佳的调整步长 Δ, 以及允许调整次数 m 的级数。

当扇区前向发射功率的进入过载控制门限、 脱离过载控制门限和前向发 射功率控制门限的调整范围设定之后， 就可以在扇区前向发射功率过载时通 过以下步骤对前向发射功率控制门限进行动态调整。

b、 获取扇区当前总的前向发射功率值。 这一步骤中， 基站分别获其扇区 内所有终端的前向发射功率， 相加得到总的前向发射功率值。

c、 判断扇区前向发射功率是否超过过载门限。

具体的， 首先判断扇区前向发射功率是否超过进入过载控制门限， 如果 是， 则转入步骤 d; 如果不是， 则转入判断扇区前向发射功率是否低于脱离过 载控制门限， 若低于， 转入步骤 f , 若未低于， 则转入步骤 e。

步據 e 为： 判断该扇区前向发射功率控制门限是否超出调整范围， 未超 出， 则升高该扇区内所有终端对应的前向发射功率控制门限； 若超出， 则转 入步骤 f。

d、判断扇区前向发射功率是否超出前向发射功率控制门限调整范围， 如 果没有超出， 降低该扇区内所有终端对应的前向发射功率控制门限后转入步 骤 如果超出控制门限调整范围， 则不能进行调整， 直接转入步骤 f。

f、 完成一次前向发射功率控制门限的动态调整。

在上述控制门限调整的步骤 d过程中， 在降低扇区内所有终端对应的前 向发射功率控制门限之前， 还可以增加以下更具体的步骤： 判断此次调整后， 是否会超出设定的调整范围， 若不会超出， 则说明还有调整的余量， 进行降 低扇区内所有终端对应的前向发射功率控制门限的操作， 并且降低 1 个调整 步长参数 Δ所对应的数值； 若此次调整后， 会超出设定的调整范围， 则说明 不能进行调整， 直接转入步骤 f。

同样， 在上述控制门限调整的步骤 e过程中， 当升高扇区内所有终端对 应的前向发射功率控制门限之前， 还可以增加更具体的步骤： 判断此次调整 后， 是否会超出设定的调整范围， 若不会超出， 则说明还有调整的余量， 进 行升高扇区内所有终端对应的前向发射功率控制门限的操作， 并且升高 1 个 调整步长参数 Δ所对应的数值； 若此次调整后， 会超出设定的调整范围， 则 说明不能进行调整， 直接转入步骤 f。

上述扇区前向发射功率控制门限调整过程中， 在步骤 b之后， 还可以增 加判断扇区内是否存在某些终端对应的前向发射功率控制门限分别大于进入 过载门限的下限（Ptx— lower )、 上限（ Ptx—upper )， 当判断结果为存在时， 强制将某些终端对应的前向发射功率控制门限设置为进入过载门限的下限 ( Ptx— lower )、 上限 ( Ptx— upper )。

通过根据以上进入过载门限和脱离过载门限与扇区内实际前向发射功率 的比较， 判断， 可以实现扇区前向发射功率控制门限的动态调整， 既保证了 整个扇区处于良好的发射状态。 该方法简单实用， 可以有效地提高系统性能。

Claims

权利 要求

1、 一种移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方法， 其特征在于： 包括以下步骤：

a、 在基站侧预先设定扇区前向发射功率的进入过载控制门限和前向发射 功率控制门限的下限（Ptx—lower )和上限（Ptx—upper ) 以及所述下限和上 限的调整范围； 所述下限和上限的调整范围为所述前向发射功率控制门限的 下限及上限允许波动的宽度；

b、 获取扇区当前总的前向发射功率值；

c、 判断扇区前向发射功率是否超过所述进入过载控制门限， 如果是， 则 转入步骤 d; 如果不是， 则转入步骤 f , 不做调整；

d、 判断扇区前向发射功率是否超出所述下限和上限的调整范围， 若不超 出所述调整范围， 降低扇区内所有终端对应的前向发射功率控制门限， 若超 出， 则直接转入步驟 f;

f、 完成一次前向发射功率控制门限的动态调整。

2、 根据权利要求 1所述的移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方 法， 其特征在于： 步骤 a 中， 所述预先设定扇区前向发射功率控制门限的下 限和上限的调整范围过程中包括预先设定调整步长参数 ( Δ )的步骤和预先设 定允许调整次数（m ) 的步骤；

所述调整步长参数（Δ ) 与所述允许调整次数（m ) 的乘积使所述下限的 调整范围为 （ Ptx- lower- ηιΔ , Ptx—lower ) , 使所述上限的调整范围为 ( Ptx-Upper-mA, Ptx—upper )。

3、 根据权利要求 2所述的移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方 法， 其特征在于： 所述步骤 d 中降低扇区内所有终端对应的前向发射功率控 制门限的操作过程具体为：

判断此次调整后， 是否会超出所述下限或上限的调整范围， 如果会超出， 转入步骤 f; 如果不会超出， 则依照 1个所述调整步长参数（Δ )所对应的数 值降低所述扇区内所有终端的前向发射功率控制门限。

4、 根据权利要求 1、 2或 3所述的移动通信系统前向发射功率控制门限 的调整方法， 其特征在于： 所述步驟 a 中还设有在基站侧预先设定所述扇区 前向发射功率的脱离过载控制门限的步骤； 所述脱离过载门限不大于所述进 入过载门限；

在所述步骤 c 中， 当所述扇区前向发射功率未超过所述进入过载控制门 限时， 增设有判断所述扇区前向发射功率是否低于所述脱离过载控制门限的 步骤， 若不低于， 转入步骤^ 若低于， 则转入新增的步骤 e;

所述步驟 e具体为： 判断所述扇区前向发射功率是否超出所述下限和上 限的调整范围， 未超出， 则升高所述扇区内所有终端对应的前向发射功率控 制门限； 若超出， 则转入步骤 f。

5、 根据权利要求 4所述的移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方 法， 其特征在于： 所述步骤 e 中， 当升高扇区内所有终端对应的前向发射功 率控制门限时， 其操作过程具体为：

判断此次调整后， 所述前向发射功率控制门限是否会超出所述下限或上 限的调整范围，如果会超出，转入步骤 f；否则依照 1个所述调整步长参数（ Δ ) 所对应的数值升高所述扇区内所有终端的前向发射功率控制门限。

6、 根据权利要求 1所述的移动通信系统前向发射功率控制门限的调整方 法， 其特征在于： 所述步骤 b之后还增设有判断所述扇区内是否存在某些终 端对应的前向发射功率控制门限分别大于所述进入过载控制门限的下限

( Ptx— lower )或上限（Ptx— upper ), 当上述判断结果为存在时， 强制将所述 某些终端对应的前向发射功率控制门限设置为所述进入过载门限的下限 ( Ptx_ lower )或上限（ Ptx— upper )。