專利名稱：增強的閉環(huán)功率控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信的功率控制，特別涉及CDMA中的閉環(huán)功率控制方法。
在到達基站的信號中，如果某個終端的發(fā)射功率高于基準值，該終端的信號會干擾其它終端的信號。同時，如果某個終端的發(fā)射功率低于基準值，則基站不能夠識別相應終端的信號。這樣，對于無線通信，尤其是CDMA而言，需要功率控制機制。
功率控制方法包括開環(huán)功率控制方法和閉環(huán)功率控制方法。
開環(huán)功率控制方法即終端測量基站的發(fā)射功率，并將測量到的基站發(fā)射功率和參考發(fā)射功率進行比較，以確定其自己的發(fā)射功率。在此方法中，終端進行關于基站的非獨立功率控制。
同時，閉環(huán)功率控制方法是基站測量終端的發(fā)射功率并控制終端的發(fā)射功率。在此方法中，終端在基站控制下進行被動功率控制。
在CDMA(碼分多址)的閉環(huán)功率控制中，基站周期性地測量能量比特/噪聲(Eb/No)，以維持合適的幀誤碼率(FER)。
Eb/No是從終端接收到的信號強度，如果測量的Eb/No低于參考Eb/No，則基站向終端發(fā)送功率水平上調信號。而如果測量的Eb/No高于參考Eb/No，則基站向終端發(fā)送功率水平下調信號。Eb/No也由能量比特/干擾(Eb/Io)表示。


圖1是根據現有技術的閉環(huán)功率控制方法的流程圖。
如圖1所示，閉環(huán)功率控制方法包括設定功率控制變量的初始值(步驟S1)；測量接收到的終端信號的Eb/No(步驟S2) 將測量的Eb/No和參考Eb/No進行比較(步驟S3)，如果測量的Eb/No高于參考Eb/No，則指示終端下調發(fā)射功率(步驟S4)，如果測量的Eb/No低于參考Eb/No，則指示終端上調發(fā)射功率(步驟S5)。
現在詳細地描述閉環(huán)功率控制過程。
在設定初始值步驟(步驟S1)，基站設定參考Eb/No和功率控制步長。當終端連接到基站時，基站周期性地(對于IS-95為1.25ms)測量終端的Eb/No(步驟S2)。將測量的Eb/No和參考Eb/No進行比較(步驟S3)。根據比較結果，基站通過業(yè)務信道或者控制信道向終端發(fā)送功率控制信號。
在步驟S3，如果測量的Eb/No低于參考Eb/No，則從基站向終端發(fā)送功率控制比特‘0’，使得終端的發(fā)射功率水平上調(步驟S5)。反之，如果測量的Eb/No高于參考Eb/No，則從基站向終端發(fā)送功率控制比特‘1’，使得終端的發(fā)射功率水平下調(步驟S4)。
圖2是在終端和基站之間傳輸功率控制信號的示意圖，其中，基站的功率控制信號通過業(yè)務信道或者控制信道進行傳輸。
尤其是，對于業(yè)務信道的情況，每1.25ms對數據流進行分組，且向各個數據組中插入1比特的功率控制信號并發(fā)送出去。因此，基站每秒鐘發(fā)送800個功率控制信號。
數據組稱為功率控制組，所插入的功率控制信號稱為‘功率控制比特’。周期性地通過在數據組插入功率控制信號而發(fā)送到終端稱為‘穿孔(puncturing)’。
如圖2所示，各個功率控制組中功率控信號的位置不固定。功率控信號的位置可以由基站和終端確定。
因此，要使終端的發(fā)射功率維持在合適的水平，基站每秒鐘800次地重復執(zhí)行步驟S2到S5。并且，基站從1dBm，0.4dBm和0.25dBm之中選擇一個，將其設定為功率控制步長。在初始化步驟(步驟S1)中設定的功率控制步長不能更改。Eb/No的測量周期和功率控制信號發(fā)送周期彼此相同。
如上所述，對于傳統(tǒng)的閉環(huán)功率控制方法，當用戶不在無線電接收靈敏度為常值的特定區(qū)域內活動時(即，Eb/No微小改變的狀態(tài))，甚至當用戶位于無線電接收靈敏度急劇改變的區(qū)域或者用戶高速運動時，使用同樣的功率控制信號發(fā)送周期(在IS-95中為1.25ms)和同樣的步長。
因此，在用戶不移動的上述例子中，由于終端在數據組中插入了不必要的功率控制信號，降低了傳輸效率，且功率水平的上調和下調不必要地重復，導致發(fā)射功率的波動。
在下面的情況中，用戶高速移動，基站不能準確地應對急劇變化的終端信號Eb/No。
圖3是說明Eb/No的功率控制周期和步長的圖，反映了上述傳統(tǒng)功率控制方法的問題。
如圖3所示，在傳統(tǒng)的功率控制方法中，對于Eb/No急劇增加的情況(t0-t1)和Eb/No維持不變的情況(t1-t2)，使用同樣的功率控制信號發(fā)送周期和步長。即，在保持和相應終端的連接的時候，不對設定為任意間隔的功率控制信號發(fā)送周期和步長進行重新設定。
因此，基站不能快速應付急劇的變化(t0-t1)，而在Eb/No保持不變的情況(t1-t2)下，無謂地重復功率水平的上下調整。
這樣，傳統(tǒng)的功率控制方法有一個缺點，即不能快速應付急劇變化的情況(t0-t1)，且在Eb/No保持不變的情況(t1-t2)下降低了效率。
結合上面的參考是為了說明附加或者另外的細節(jié)、特征和/或技術背景。
為了全部或者部分地實現至少上述目的，提供了一種增強的閉環(huán)功率控制方法，包括設定功率控制變量的初始值(步驟S10)；檢測終端信號的強度，并將檢測的強度和參考Eb/No進行比較(步驟S11～13)；根據比較結果和設定的功率控制變量值，發(fā)送功率控制信號到終端(步驟S14)；對預定參考時間中發(fā)送到終端的功率控制信號進行分析，并重新設定功率控制變量(步驟S15)。
根據本發(fā)明的增強閉環(huán)功率控制方法，終端信號強度檢測步驟包括周期性地檢測終端的Eb/No(步驟S11)；當到達功率控制信號的發(fā)送時間點時，計算所檢測Eb/No的平均值(步驟S12)。
根據本發(fā)明的增強閉環(huán)功率控制方法，功率控制變量重新設定步驟(步驟S15)包括如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數高于連續(xù)發(fā)送最大次數，則增加功率控制步長并減小功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數低于連續(xù)發(fā)送最小次數，則減小功率控制步長并增大功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數介于連續(xù)發(fā)送最大次數和連續(xù)發(fā)送最小次數之間，則不重新設定功率控制變量。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征有一部分將在以下的說明書中進行闡述，有一部分則對于本領域的技術人員經過對以下內容的檢驗后會變得明了，或者通過本發(fā)明的實踐而體驗到?？梢詫崿F和達到所附權利要求書具體指出的本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
優(yōu)選實施例詳細說明圖4顯示的是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的增強閉環(huán)功率控制方法流程圖。
如圖4所示，根據本發(fā)明的增強閉環(huán)功率控制方法包括設定功率控制變量的初始值(步驟S10)；檢測終端信號的強度，并將檢測的強度和參考Eb/No進行比較(步驟S11～13)；根據比較結果和設定的功率控制變量值，發(fā)送功率控制信號到終端(步驟S14)；對一定的參考時間中發(fā)送到終端的功率控制信號進行分析，并重新設定功率控制變量(步驟S15)。
終端信號強度檢測步驟包括周期性地測量終端的Eb/No(步驟S11)；當到達功率控制信號的發(fā)送時間點時，計算所檢測Eb/No的平均值(步驟S12)。
功率控制變量重新設定步驟(步驟S15)包括如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數高于連續(xù)發(fā)送最大次數，則增加功率控制步長并減小功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數低于連續(xù)發(fā)送最小次數，則減小功率控制步長并增大功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數介于連續(xù)發(fā)送最大次數和于連續(xù)發(fā)送最小次數之間，則不執(zhí)行功率控制變量重新設定。
圖5顯示的是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的功率控制周期和步長。
下面參照圖4和5詳細描述根據本發(fā)明的增強閉環(huán)功率控制方法。
在初始化系統(tǒng)的階段，基站設定Eb/No測量周期、參考Eb/No、功率控制信號發(fā)送周期(穿孔周期)、參考時間、初始功率控制步長和功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最大次數(Smax)以及最小次數(Smin)。
參考前面的傳統(tǒng)方法，當基站測量Eb/No時，將測量的Eb/No和參考Eb/No進行比較，并根據比較結果發(fā)出功率控制信號(‘0’或者‘1’)。
相比之下，在根據本發(fā)明的增強閉環(huán)功率控制方法中，分別地設置Eb/No測量周期和功率控制信號發(fā)送周期。即，基站周期性地測量Eb/No，直到到達功率控制信號的發(fā)送時間點(步驟S11)，然后，當到達功率控制信號的發(fā)送時間點時，基站計算平均Eb/No(步驟S12)，并將平均Eb/No和參考Eb/No進行比較(步驟S13)。然后，根據比較結果，基站發(fā)出相應的功率控制信號(‘0’或者‘1’)(步驟S14)。因此，Eb/No測量周期小于或者等于穿孔周期。
在步驟S13，如果平均Eb/No大于參考Eb/No，基站發(fā)出功率水平下調信號(‘1’)。相反，如果平均Eb/No小于參考Eb/No，基站發(fā)出功率水平上調信號(‘0’)。
在發(fā)出功率控制信號之后，基站檢查是否超過各個參考時間。如果沒有超過參考時間，重復執(zhí)行步驟S11～S14。
相反，如果已經超過參考時間，基站檢查在參考時間內發(fā)送的功率控制信號，并重新設定功率控制步長和穿孔周期(步驟S16)。
如果在參考時間內連續(xù)發(fā)送同樣的功率控制信號，且連續(xù)發(fā)送的次數超過了最大次數(Smax)，則基站將功率控制步長設定得比當前步長大一些，將穿孔的時間間隔(穿孔周期)設置得窄一些。連續(xù)發(fā)送同樣的功率控制信號說明終端信號的Eb/No在急劇增加或者減小。
然而，當交替發(fā)送功率上調信號(‘0’)和功率下調信號(‘1’)(例如，‘0100101’)，且同樣的功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數小于最小次數(Smin)時，基站將功率控制步長設定得比當前步長小一些，將穿孔的時間間隔(穿孔周期)設置得寬一些。
如果參考時間內發(fā)送的同樣的功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數介于最大次數(Smax)和最小次數(Smin)之間，基站重復執(zhí)行功率控制操作，而無需重新設定功率控制變量(功率控制步長和穿孔周期)。
在上述操作中，當重新設定功率控制步長和穿孔周期時(步驟S16)，重新設置功率控制信號的連續(xù)發(fā)送的最大次數(Smax)和最小次數(Smin)以及參考時間，使之與新設置的值相適應。
綜上所述，本發(fā)明的增強閉環(huán)功率控制方法(其中，根據Eb/No的瞬時變化量而靈活改變功率控制信號發(fā)送周期(穿孔周期)和功率控制步長)具有以下優(yōu)點。
即，例如，當用戶不在具有理想的無線電接收靈敏度的區(qū)域內活動時(即，Eb/No微小改變的狀態(tài))，基站將功率控制步長設定為低于當前步長并更精確地實現功率控制。這樣，可以避免發(fā)射功率的波動。并且，由于減少了每個單位時間內完成的穿孔次數，提高了數據傳輸效率。
另外，當用戶在無線電接收靈敏度急劇變化的區(qū)域活動或者用戶高速移動時(即，Eb/No急劇增加或者減小的狀態(tài))，基站增加穿孔的次數，并將功率控制步長設定為高于當前的步長，以快速應對Eb/No的變化。這樣，提高了接收靈敏度。
上述的實施例和優(yōu)點僅是示例性的，并不構成對本發(fā)明的限制。本技術可以適用于其他類型的設備。本發(fā)明的描述僅是說明性的，它并不限制權利要求的范圍。對于本技術領域人員，顯然可以有各種替換、改進和變化。在權利要求書中，裝置加功能的語句旨在涵蓋實現所述功能的結構，它不僅是結構等同的，也包括同等的結構。
權利要求
1.一種增強的閉環(huán)功率控制方法，包括以下步驟設定功率控制變量的初始值；檢測終端信號的強度，并將檢測的強度和參考信號強度進行比較；根據比較結果和設定的功率控制變量值，向終端發(fā)送功率控制信號；以及對預定參考時間中發(fā)送到終端的功率控制信號進行分析，并重新設定功率控制變量。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，終端信號強度檢測步驟包括周期性地測量終端信號的強度；以及當到達功率控制信號的發(fā)送時間點時，計算所測量的信號強度的平均值。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于，功率控制變量包括參考信號強度；參考時間；終端信號測量周期；功率控制步長；功率控制信號的發(fā)送周期；功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最大次數；功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最小次數；
4.根據權利要求1的方法，其特征在于，重新設定的功率控制變量是功率控制步長；功率控制信號的發(fā)送周期；功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最大次數和連續(xù)發(fā)送的最小次數；參考時間；
5.根據權利要求1的方法，其特征在于，將終端信號檢測周期設定為小于或者等于功率控制信號的發(fā)送周期。
6.根據權利要求1的方法，其特征在于，功率控制變量重新設定步驟包括如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數高于連續(xù)發(fā)送最大次數，則增加功率控制步長并減小功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數低于連續(xù)發(fā)送最小次數，則減小功率控制步長并增大功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數介于連續(xù)發(fā)送最大次數和連續(xù)發(fā)送最小次數之間，則不執(zhí)行功率控制步長和功率控制信號發(fā)送周期的重新設定。
7.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述功率控制操作在通信系統(tǒng)的碼分多址模式下進行。
8.一種增強的閉環(huán)功率控制方法，包括以下步驟設定功率控制變量的初始值；周期性測量終端信號的強度；當到達功率控制信號的發(fā)送時間點時，計算所測量信號強度的平均值；將平均信號強度和參考信號強度進行比較；根據比較結果和設定的功率控制變量值，向終端發(fā)送功率控制信號；對一定的參考時間內發(fā)送到終端的功率控制信號進行分析，并重新設定功率控制變量。
9.根據權利要求1的方法，其特征在于，功率控制變量包括參考信號強度；參考時間；終端信號測量周期；功率控制步長；功率控制信號的發(fā)送周期；功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最大次數；功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最小次數；
10.根據權利要求8的方法，其特征在于，重新設定的功率控制變量是功率控制步長；功率控制信號的發(fā)送周期；功率控制信號連續(xù)發(fā)送的最大次數和連續(xù)發(fā)送的最小次數；參考時間；
11.根據權利要求9的方法，其特征在于，將終端信號測量周期設定為小于或者等于功率控制信號的發(fā)送周期。
12.根據權利要求8的方法，其特征在于，如果平均信號強度大于參考信號強度，則基站向終端發(fā)送功率下調信號，而如果平均信號強度小于參考信號強度，則基站向終端發(fā)送功率上調信號。
13.根據權利要求8的方法，其特征在于，功率控制變量重新設定步驟包括如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數大于連續(xù)發(fā)送最大次數，則增加功率控制步長并減小功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數低于連續(xù)發(fā)送最小次數，則減小功率控制步長并增大功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數介于連續(xù)發(fā)送最大次數和連續(xù)發(fā)送最小次數之間，則不執(zhí)行功率控制變量重新設定。
14.根據權利要求8的方法，其特征在于，所述功率控制操作在通信系統(tǒng)的碼分多址模式下進行。
15.一種增強的閉環(huán)功率控制方法，包括以下步驟檢測終端信號的強度；將檢測的信號強度和參考信號強度進行比較；根據比較結果，向終端發(fā)送功率控制信號；以及對預定參考時間中發(fā)送到終端的功率控制信號進行分析，并根據同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數，調整功率控制步長和功率控制信號的發(fā)送周期。
16.根據權利要求15的方法，其特征在于，檢測終端信號強度的步驟包括周期性測量終端信號的強度；當到達功率控制信號的發(fā)送時間點時，計算所測量信號強度的平均值。
17.根據權利要求15的方法，其特征在于，調整功率控制步長和功率控制信號的發(fā)送周期的步驟包括如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數高于特定的最大次數，則增加傳輸的功率控制步長并減小功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數低于特定的最小次數，則減小傳輸的功率控制步長并增大功率控制信號的發(fā)送周期；如果同一個功率控制信號的連續(xù)發(fā)送次數介于特定的最大次數和特定的最小次數之間，則維持傳輸的功率控制步長和功率控制信號的發(fā)送周期不變。
18.根據權利要求15的方法，其特征在于，將終端信號測量周期設定為小于或者等于功率控制信號的發(fā)送周期。
19.根據權利要求15的方法，其特征在于，如果測量到的終端信號強度大于參考信號強度，則基站向終端發(fā)送功率下調信號，而如果測量到的終端信號強度小于參考信號強度，則基站向終端發(fā)送功率上調信號。
20.根據權利要求15的方法，其特征在于，所述功率控制操作在通信系統(tǒng)的碼分多址模式下進行。
全文摘要
一種增強的閉環(huán)功率控制方法,包括:設定功率控制變量的初始值;檢測終端信號的強度,并將檢測的強度和參考Eb/No進行比較;根據比較結果和設定的功率控制變量值,向終端發(fā)送功率控制信號;對一定的參考時間中發(fā)送到終端的功率控制信號進行分析,并重新設定功率控制變量。當用戶不是在具有理想的無線電接收靈敏度的區(qū)域中活動時(即在Eb/No輕微變化的情況下),基站將功率控制步長設定為比當前步長小,進行精細的功率控制。這樣,可以避免發(fā)射功率的波動。并且,由于增加了單位時間內完成的穿孔數目,提高了數據傳輸的效率。
文檔編號H04B7/005GK1387320SQ0212021
公開日2002年12月25日 申請日期2002年5月16日 優(yōu)先權日2001年5月19日
發(fā)明者盧錫勛 申請人:Lg電子株式會社