專利名稱：移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信技術(shù)，更確切地說是涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的功率控制方法。
背景技術(shù)：
在碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，功率控制主要用于克服遠(yuǎn)近效應(yīng)、降低系統(tǒng)干擾和為了節(jié)省耗電。功率控制技術(shù)是在對(duì)接收端的接收信號(hào)能量或者信噪比指標(biāo)等進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)上，通過適時(shí)和適度地補(bǔ)償無線信道中的信號(hào)衰落，從而既維持了本用戶的通信質(zhì)量，又不對(duì)同一無線資源中的其它用戶產(chǎn)生不必要的干擾，在保證系統(tǒng)容量的同時(shí)保持通信質(zhì)量。
在現(xiàn)有CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，功率控制根據(jù)其控制過程可主要區(qū)分為外環(huán)功率控制，內(nèi)環(huán)功率控制(外環(huán)功率控制和內(nèi)環(huán)功率控制又可統(tǒng)稱為閉環(huán)功率控制)和開環(huán)功率控制方式。傳統(tǒng)的功率控制過程是首先在用戶鏈路建立之初采用開環(huán)功率控制方式設(shè)定信道的初始發(fā)射功率，然后在通信過程中進(jìn)行閉環(huán)功率控制，即通過對(duì)測(cè)量的信噪比(SIR)和目標(biāo)設(shè)定的信噪比(SIR)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果對(duì)上、下行鏈路的發(fā)射功率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。同時(shí)，系統(tǒng)在通信過程中，根據(jù)對(duì)鏈路質(zhì)量的長時(shí)統(tǒng)計(jì)來設(shè)定內(nèi)環(huán)功率控制的目標(biāo)值，即通過外環(huán)功率控制調(diào)整目標(biāo)SIR。
外環(huán)功率控制過程是根據(jù)各種業(yè)務(wù)的QoS要求和所處的移動(dòng)環(huán)境給出業(yè)務(wù)信道的SIR的目標(biāo)值，并隨著無線環(huán)境的變化、根據(jù)對(duì)通信鏈路質(zhì)量估計(jì)，對(duì)SIR目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整；同時(shí)通過對(duì)SIR目標(biāo)值進(jìn)行限制，避免很多用戶由于不能滿足目標(biāo)信噪比均上調(diào)發(fā)射功率、最終造成系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象。
內(nèi)環(huán)功率控制過程是在無線鏈路建立之后由基站和移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)解調(diào)后的業(yè)務(wù)信道的信噪比(SIR)，然后與信噪比目標(biāo)值(即SIR target)進(jìn)行比較，若測(cè)量值高于目標(biāo)值則發(fā)送一個(gè)降低發(fā)射功率的指令(TPC)；反之，則發(fā)送一個(gè)增加發(fā)射功率的指令(TPC)?；竞鸵苿?dòng)臺(tái)接到TPC命令之后，按照預(yù)設(shè)的功率控制步長上調(diào)或下調(diào)發(fā)射功率。這種閉環(huán)控制過程的優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，在調(diào)整過程中功率調(diào)整是漸變的平穩(wěn)地變化，而不是突然的、劇烈的變化；缺點(diǎn)是從測(cè)量時(shí)刻點(diǎn)到執(zhí)行該時(shí)刻發(fā)出的功率控制命令之間有一定的時(shí)延，而且由于功率控制步長的限制和TPC傳輸錯(cuò)誤的影響，使調(diào)整過程也有一定的時(shí)延和誤差，特別是在發(fā)生較大信道衰落時(shí)不能做出快速和準(zhǔn)確的調(diào)整。這些問題的存在將引起功率控制算法性能的下降。綜上所述，內(nèi)、外環(huán)功率控制的主要區(qū)別在于調(diào)整對(duì)象不同和調(diào)整過程占用的時(shí)間不同，外環(huán)功控過程占用的時(shí)間顯然長于內(nèi)環(huán)功控。
開環(huán)功率控制是由基站或移動(dòng)臺(tái)根據(jù)鏈路接收到的信號(hào)質(zhì)量對(duì)信道衰落情況進(jìn)行估計(jì)，然后調(diào)整發(fā)射功率以抵消信道衰落。開環(huán)功率控制采取的是差多少就補(bǔ)多少的“一步到位”的方式，這是與閉環(huán)功率控制的根本區(qū)別。開環(huán)功率控制的主要優(yōu)點(diǎn)在于降低了功率控制過程的處理時(shí)延，降低了功率控制算法的復(fù)雜度；缺點(diǎn)在于開環(huán)功率控制使信號(hào)幅度變化較大，同時(shí)必須有比較準(zhǔn)確的信道估計(jì)結(jié)果才能保證開環(huán)功控的有效性，另外，由于移動(dòng)環(huán)境和信道的時(shí)變性，僅靠開環(huán)功控不一定能保證功率控制的準(zhǔn)確性，如果采用實(shí)時(shí)快速的開環(huán)功控，則又會(huì)大大增加系統(tǒng)的測(cè)量負(fù)擔(dān)和信令負(fù)荷，因而在實(shí)際系統(tǒng)中，其單一使用的可用性不高。
有效和準(zhǔn)確的開環(huán)功控的基礎(chǔ)是要求上行鏈路與下行鏈路具有一致的信道衰落特性，而在頻分雙工(FDD)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于上下行信道分別工作在不同的頻道上，無法做到精確的開環(huán)功率控制，因此開環(huán)功控只能起到粗控的作用，通信過程中功率控制主要是通過快速的內(nèi)環(huán)功率控制來實(shí)現(xiàn)，但是決定功控周期和步長的功率控制算法都比較復(fù)雜。
由于時(shí)分-同步碼分多址(TD-SCDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了TD-SCDMA系統(tǒng)不可能采用非?？焖俚膬?nèi)環(huán)功率控制，但是，由于它是時(shí)分雙工(TDD)方式，上下行鏈路處于同一頻道的不同時(shí)隙內(nèi)，此時(shí)信道的上下行基本是對(duì)稱的，且特殊的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為系統(tǒng)進(jìn)行具有較高精度的開環(huán)功率測(cè)量提供了保證，因此，TD-SCDMA系統(tǒng)的開環(huán)功控可以達(dá)到相當(dāng)高的精度，且可以采用一些獨(dú)特的功率控制方法，使得系統(tǒng)功率控制的復(fù)雜度大大簡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)一種功率控制方法，在獲得優(yōu)化的功率控制效果的同時(shí)還可使得系統(tǒng)功率控制的復(fù)雜度大大簡化。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于包括以下處理步驟A.系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)功率控制，并記錄閉環(huán)功率控制信息；B.系統(tǒng)判斷連續(xù)記錄到的相同的閉環(huán)功率控制信息是否超過其預(yù)設(shè)的門限值，是則觸發(fā)開環(huán)功率控制過程然后返回閉環(huán)功率控制，否則繼續(xù)進(jìn)行閉環(huán)功率控制過程。
步驟A中所記錄的閉環(huán)功率控制信息包括系統(tǒng)檢測(cè)的已經(jīng)發(fā)出的或者已經(jīng)執(zhí)行的連續(xù)增加功率的調(diào)整次數(shù)、連續(xù)減少功率的調(diào)整次數(shù)、連續(xù)增加功率的調(diào)整累計(jì)值和連續(xù)減少功率的調(diào)整累計(jì)值。
所述的步驟A，基站記錄已經(jīng)發(fā)出的上行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷發(fā)出或者執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令或者下行閉環(huán)功率控制命令是連續(xù)N次地增加功率控制調(diào)整或者連續(xù)M次地減少功率控制調(diào)整時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，N與M為設(shè)定的正整數(shù)。
所述的步驟A，用戶終端記錄已經(jīng)發(fā)出的下行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷發(fā)出或者執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令或者上行閉環(huán)功率控制命令是連續(xù)N次地增加功率控制調(diào)整或者連續(xù)M次地減少功率控制調(diào)整時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，N與M為設(shè)定的正整數(shù)。
所述的步驟A，基站記錄已經(jīng)發(fā)出的上行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷在時(shí)間段T內(nèi)連續(xù)增加的功率累計(jì)值超過門限值L時(shí)或者連續(xù)減少的功率累計(jì)值超過門限值K時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，L與K構(gòu)成動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍。
所述的步驟A，用戶終端記錄已經(jīng)發(fā)出的下行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷在時(shí)間段T內(nèi)連續(xù)增加的功率累計(jì)值超過門限值L時(shí)或者連續(xù)減少的功率累計(jì)值超過門限值K時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，L與K構(gòu)成動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍。
所述步驟B中的觸發(fā)開環(huán)功率控制，是由用戶終端通過測(cè)量信標(biāo)信道或?qū)ьl信道上的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行開環(huán)功率控制的估計(jì)。
所述步驟B中，在觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制的同時(shí)還給出閉環(huán)功率控制的動(dòng)態(tài)范圍。
本發(fā)明方法的特點(diǎn)是利用閉環(huán)功率控制的信息來觸發(fā)開環(huán)功率控制，是一種開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法。
本發(fā)明的應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中的將開環(huán)與閉環(huán)功率控制相結(jié)合的功率控制方法，利用閉環(huán)功率控制的信息來觸發(fā)開環(huán)功率控制，是當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到閉環(huán)功率控制已經(jīng)連續(xù)一定的次數(shù)進(jìn)行增加或減小功率的調(diào)整，或者在一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)閉環(huán)功率控制過程所增加或減少的功率調(diào)整累計(jì)值超過了各自預(yù)先設(shè)定的門限時(shí)，觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程。該利用閉環(huán)功率控制的信息觸發(fā)開環(huán)功率控制的過程既可由基站執(zhí)行也可由移動(dòng)臺(tái)(用戶終端)執(zhí)行。
對(duì)于時(shí)分雙工系統(tǒng)，可以測(cè)量其信標(biāo)信道或?qū)ьl信道上的信號(hào)強(qiáng)度。根據(jù)TD-SCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)，即上下行鏈路采用相同的頻率，且使用了下行導(dǎo)頻這個(gè)特殊的時(shí)隙。本發(fā)明在開環(huán)功率控制中測(cè)量的可以是下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTSDownlink Pilot Time Slot)或主-公共控制物理信道(P-CCPCHPrimary CommonControl Physical Channel)上的信號(hào)強(qiáng)度，使系統(tǒng)的開環(huán)功率控制可做到非常準(zhǔn)確，因此在上行鏈路中可以通過開環(huán)功率控制對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行較為準(zhǔn)確的靜態(tài)調(diào)整，同時(shí)，通常意義上開環(huán)功率控制可給出閉環(huán)功率控制的動(dòng)態(tài)范圍，而可使觸發(fā)開環(huán)功率控制后的閉環(huán)功率控制能進(jìn)行相對(duì)精確的動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到優(yōu)化的功率控制效果。開環(huán)功率控制采用了理想的一步到位的功率控制方法，使系統(tǒng)能較好地消除因環(huán)境突變所引起的系統(tǒng)性能長時(shí)間惡化的情況，也可以克服當(dāng)系統(tǒng)外環(huán)功率控制不理想或失效時(shí)，系統(tǒng)性能隨著環(huán)境變化而變化的缺點(diǎn)，以及由于一次性目標(biāo)值設(shè)置不合理所引起的系統(tǒng)性能和容量都受損的問題。


圖1是本發(fā)明方法中，控制部分位于基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)側(cè)時(shí)的功率控制框圖；圖2是本發(fā)明方法中，控制部分位于用戶終端系統(tǒng)側(cè)時(shí)的功率控制框圖；圖3是本發(fā)明開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法檢測(cè)閉環(huán)功率控制執(zhí)行次數(shù)信息的流程框圖；圖4是本發(fā)明開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法檢測(cè)閉環(huán)功率控制執(zhí)行結(jié)果信息的流程框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法是利用閉環(huán)功率控制的信息來觸發(fā)開環(huán)功率控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果在下列四種情況下觸發(fā)用戶終端進(jìn)行相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程。
當(dāng)系統(tǒng)(移動(dòng)臺(tái)或基站)檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)出的(或已經(jīng)執(zhí)行的)閉環(huán)功率控制連續(xù)N次(預(yù)設(shè)的一定次數(shù)的參數(shù)值)進(jìn)行增加功率的調(diào)整，則觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程；當(dāng)系統(tǒng)(移動(dòng)臺(tái)或基站)檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)出的(或已經(jīng)執(zhí)行的)閉環(huán)功率控制連續(xù)M次(預(yù)設(shè)的一定次數(shù)的參數(shù)值)進(jìn)行減小功率的調(diào)整，則觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程；
當(dāng)系統(tǒng)(移動(dòng)臺(tái)或基站)檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)出的(或已經(jīng)執(zhí)行的)閉環(huán)功率控制在給定的一段時(shí)間T內(nèi)由于閉環(huán)功率控制增加的功率調(diào)整累計(jì)值超過了預(yù)設(shè)的門限L(dB)，則觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程；當(dāng)系統(tǒng)(移動(dòng)臺(tái)或基站)檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)出的(已經(jīng)執(zhí)行的)閉環(huán)功率控制在給定的一段時(shí)間T內(nèi)由于閉環(huán)功率控制減少的功率調(diào)整累計(jì)值超過了預(yù)設(shè)的門限K(dB)，則觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程。
系統(tǒng)對(duì)于閉環(huán)功率控制信息的檢測(cè)可以由基站來執(zhí)行，也可以由用戶終端來執(zhí)行?？梢杂袃煞N執(zhí)行方案其中第一種方案是控制部分位于基站網(wǎng)絡(luò)側(cè)的功率控制方案。當(dāng)基站檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)出的上行閉環(huán)功率控制命令(或已經(jīng)執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令)連續(xù)N步進(jìn)行增加發(fā)射功率(或連續(xù)M步進(jìn)行減少發(fā)射功率)的調(diào)整時(shí)，或者在給定的時(shí)間T內(nèi)因閉環(huán)功率控制增加的功率調(diào)整累計(jì)值超過了相應(yīng)的門限LdB(或者減少的功率調(diào)整累計(jì)值超過了相應(yīng)的門限KdB)時(shí)，表明用戶終端(或基站)現(xiàn)在的發(fā)射功率與理想的所要求的發(fā)射功率相比差距太大，應(yīng)進(jìn)行一次開環(huán)功率的調(diào)整，基站系統(tǒng)可以觸發(fā)進(jìn)行相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程。
具體的模塊關(guān)系如圖1所示。在圖1中只給出了上行的示例，下行與之類似。
圖中虛線一側(cè)是基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，另一側(cè)是用戶終端系統(tǒng)。虛線框10中的控制部分(104、105)位于基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)側(cè)，基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量報(bào)告中的信噪比(101)和計(jì)算的目標(biāo)信噪比(102)決定(也可根據(jù)誤碼率或接收功率等參數(shù)決定)是否進(jìn)行閉環(huán)功率控制(103)，在滿足閉環(huán)功率控制條件時(shí)向用戶終端系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行(增加功率或減小功率+/-)閉環(huán)功率控制的指令(TPCTransmit Power Control)；同時(shí)控制部分10利用最大存儲(chǔ)量分別等于M、N的存儲(chǔ)器記錄連續(xù)發(fā)出的執(zhí)行減小功率或增加功率的閉環(huán)功率控制(TPC)次數(shù)(104)；判斷是否到達(dá)預(yù)設(shè)門限，當(dāng)分別達(dá)到M、N次時(shí)觸發(fā)功率調(diào)整，并向用戶終端系統(tǒng)發(fā)出開環(huán)功率控制的指令(105)。用戶終端檢測(cè)下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)的信號(hào)強(qiáng)度(111)，在獲得來自控制部分10的執(zhí)行開環(huán)功率控制的指令后進(jìn)行開環(huán)功率控制(112)；由開關(guān)控制模塊(113)決定發(fā)射功率模塊(115)當(dāng)前執(zhí)行開環(huán)功率控制還是閉環(huán)功率控制，在接收到來自控制部分10的執(zhí)行開環(huán)功率控制的指令后控制發(fā)射功率模塊(115)執(zhí)行開環(huán)功率控制，否則控制發(fā)射功率模塊(115)執(zhí)行閉環(huán)功率控制；閉環(huán)功率控制執(zhí)行模塊(114)在接收到來自基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)側(cè)的增加功率或減小功率+/-的閉環(huán)傳輸功率控制命令時(shí)，執(zhí)行具體的增加或減小功率控制操作，按調(diào)整步長增加或減少發(fā)射功率。本方案中，104記錄已經(jīng)執(zhí)行的TPC，也可記錄功率增加或減少的調(diào)整累計(jì)值，當(dāng)累計(jì)值超過所設(shè)定的門限時(shí)，觸發(fā)功率調(diào)整(105)。
其中第二種方案，是控制部分在用戶終端側(cè)的功率控制方案當(dāng)用戶終端記錄到已經(jīng)執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令(或已經(jīng)發(fā)出的下行閉環(huán)功率控制命令)連續(xù)N步進(jìn)行增加發(fā)射功率(或連續(xù)M步進(jìn)行減少發(fā)射功率)的調(diào)整時(shí)，或者在給定的時(shí)間T內(nèi)因閉環(huán)功率控制增加的功率調(diào)整累計(jì)值超過了相應(yīng)的門限LdB(或者減少的功率調(diào)整累計(jì)值超過了相應(yīng)的門限KdB)時(shí)，表明用戶終端(或基站)現(xiàn)在的發(fā)射功率與理想所要求的發(fā)射功率相比較相差太大，應(yīng)進(jìn)行一次開環(huán)功率的調(diào)整，用戶終端可以觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制過程。
具體的模塊關(guān)系如圖2所示。在圖2中只給出了上行的示例，下行與之類似。
圖中虛線一側(cè)是基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，另一側(cè)是用戶終端系統(tǒng)。虛線框21中的控制部分(216、217)位于用戶終端系統(tǒng)側(cè)，基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)用戶終端上報(bào)的信噪比測(cè)量值(201)和計(jì)算的目標(biāo)信噪比值(202)決定(也可根據(jù)誤碼率或接收功率等參數(shù)決定)是否進(jìn)行閉環(huán)功率控制(203)，在滿足閉環(huán)功率控制條件時(shí)向用戶終端系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行(增加功率或減小功率+/-)閉環(huán)功率控制的指令(TPC)。用戶終端側(cè)，在接收到該增加功率或減小功率的閉環(huán)功率控制指令時(shí)，利用最大存儲(chǔ)量分別等于M、N的存儲(chǔ)器記錄已經(jīng)執(zhí)行的減小與增加功率的閉環(huán)傳輸功率控制(TPC)次數(shù)(216)；判斷是否到達(dá)預(yù)設(shè)門限，當(dāng)分別達(dá)到M、N次時(shí)觸發(fā)功率調(diào)整，并向用戶終端系統(tǒng)發(fā)出開環(huán)功率控制的指令(217)；用戶終端系統(tǒng)檢測(cè)下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)的信號(hào)強(qiáng)度(211)，在獲得來自控制部分21的執(zhí)行開環(huán)功率控制的指令后進(jìn)行開環(huán)功率控制(212)；由開關(guān)控制模塊(213)決定發(fā)射功率模塊(215)當(dāng)前執(zhí)行開環(huán)功率控制還是閉環(huán)功率控制，在接收到來自控制部分21的執(zhí)行開環(huán)功率控制的指令后控制發(fā)射功率模塊(215)執(zhí)行開環(huán)功率控制，否則控制發(fā)射功率模塊(215)執(zhí)行閉環(huán)功率控制；閉環(huán)功率控制執(zhí)行模塊214在接收到來自基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)側(cè)的增加功率或減小功率+/-的閉環(huán)傳輸功率控制命令時(shí)，執(zhí)行具體的功率控制操作，按調(diào)整步長增加或減少發(fā)射功率(215)。本方案中，216記錄已經(jīng)執(zhí)行的TPC，也可記錄功率增加或減少的調(diào)整累計(jì)值，當(dāng)累計(jì)值超過所設(shè)定的門限時(shí)，觸發(fā)功率調(diào)整(217)。
上述N，M，L(dB)和K(dB)為本發(fā)明技術(shù)方案所設(shè)定的參數(shù)。
上述兩種方案中，當(dāng)用戶終端收到開環(huán)功率控制的指令之后，用戶終端將通過估測(cè)下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)的信號(hào)強(qiáng)度來計(jì)算得到相應(yīng)各個(gè)信道的上行發(fā)射功率(對(duì)于不同的通信系統(tǒng)，可通過測(cè)量信標(biāo)信道或?qū)ьl信道上的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行開環(huán)功率控制)，進(jìn)行“一步到位”的調(diào)整?；揪W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一側(cè)所進(jìn)行的功率調(diào)整，可以根據(jù)用戶終端經(jīng)開環(huán)功率控制后的測(cè)量結(jié)果中上報(bào)的路徑損耗等信息，對(duì)基站的發(fā)射功率進(jìn)行“一步到位”的更新。
在觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制的同時(shí)也給出了閉環(huán)功率控制的動(dòng)態(tài)范圍，該動(dòng)態(tài)范圍的最大值等于開環(huán)功率控制估計(jì)的發(fā)射功率值加上X倍的閉環(huán)功率控制的步長，該動(dòng)態(tài)范圍的最小值等于開環(huán)功率控制估計(jì)的發(fā)射功率值減去Y倍閉環(huán)功率控制的步長，X、Y為設(shè)定的正整數(shù)，可以通過仿真得到。實(shí)施時(shí)也可將X取成連續(xù)增加功率控制調(diào)整次數(shù)N，Y取為連續(xù)減少功率控制調(diào)整次數(shù)M。
開環(huán)功率控制采用理想的“一步到位”的功率控制方法，使得系統(tǒng)能較好地消除因環(huán)境突變所引起的系統(tǒng)性能長時(shí)間惡化的情況，也可以克服當(dāng)系統(tǒng)外環(huán)功率控制不理想或失效時(shí)，系統(tǒng)性能隨著環(huán)境的變化而變化的缺點(diǎn)，以及由于一次性目標(biāo)值(如信噪比、誤碼率、發(fā)射功率等)設(shè)置不合理所引起的系統(tǒng)性能和容量都受損的問題。
圖3給出本發(fā)明開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法中檢測(cè)執(zhí)行次數(shù)信息(N或M)、最后啟動(dòng)開環(huán)功率控制的流程框圖。
步驟301，增加和減小功率的計(jì)數(shù)器清零TPC_1＝0，TPC_-1＝0，初次使功率增加或減少的標(biāo)志為1FLAG＝1，設(shè)置增加、減少功率的次數(shù)門限值N、M；步驟302，接收到當(dāng)前的功率控制(TPC)命令；步驟303，判斷該功率控制(TPC)命令是增加功率的命令(TPC＝1)還是減少功率的命令(TPC＝-1)，是增加功率的命令則執(zhí)行步驟304至307，是減少功率的命令則執(zhí)行步驟309至312；步驟304，當(dāng)前TPC是增加功率的命令時(shí)，首先判斷上一次執(zhí)行的是增加功率(FLAG＝1)還是減少功率(FLAG＝-1)的命令；步驟305，若上一次執(zhí)行的是增加功率的命令(FLAG＝1)，則本次使增加功率的計(jì)數(shù)器加1，TPC_1加1；步驟306，若上一次執(zhí)行的是減少功率的命令(FLAG＝-1)，則本次使增加或減少功率的標(biāo)志為1FLAG＝1，同時(shí)使減少功率的計(jì)數(shù)器清零TPC_-1＝0和使增加功率的計(jì)數(shù)器加1 TPC_1加1；步驟307，判斷增加功率的計(jì)數(shù)器是否等于N，是則執(zhí)行步驟308，啟動(dòng)開環(huán)功率控制過程，不是則返回步驟302，等待接收TPC命令；步驟309，在步驟303中，當(dāng)判斷當(dāng)前的功率控制(TPC)命令是減少功率的命令時(shí)，首先判斷上一次的功率控制(TPC)命令是減少功率(FLAG＝-1)還是增加功率(FLAG＝1)，若FLAG＝-1則執(zhí)行步驟310，若FLAG＝1，則執(zhí)行步驟311；步驟310，若上一次執(zhí)行的是減少功率的命令，因是連續(xù)減少功率，則使減少功率計(jì)數(shù)器加1，TPC_-1加1；步驟311，若上一次執(zhí)行的是增加功率的命令(FLAG＝1)，則使增加或減少的標(biāo)志為-1FLAG＝-1，同時(shí)使增加功率的計(jì)數(shù)器清零TPC_1＝0和使減少功率的計(jì)數(shù)器加1 TPC_-1加1；步驟312，判斷減少功率的計(jì)數(shù)器是否等于M，是則執(zhí)行步驟308，啟動(dòng)開環(huán)功率控制過程，不是則返回步驟302，等待接收TPC命令；步驟308，啟動(dòng)開環(huán)功率控制過程，進(jìn)行“一步到位”的控制。
圖4給出本發(fā)明開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法中檢測(cè)執(zhí)行結(jié)果信息(存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)器Q中)、最后啟動(dòng)開環(huán)功率控制的流程框圖。
步驟401，時(shí)間計(jì)時(shí)器t清零，閉環(huán)功率控制過程中增加和減少的功率調(diào)整累計(jì)值計(jì)數(shù)器清零Q1＝0，Q2＝0，設(shè)定一個(gè)時(shí)間門限T，功率增加的累計(jì)值門限L和功率減少的累計(jì)值門限K；步驟402，判斷t T，若滿足執(zhí)行步驟403，否則返回執(zhí)行步驟401；步驟403，判斷當(dāng)前接收的功率控制(TPC)命令是增加功率的命令(TPC＝1)還是減少功率(TPC＝-1)的命令，是增加功率的命令則執(zhí)行步驟404，是減少功率的命令則執(zhí)行步驟406；步驟404，在當(dāng)前接收的功率控制命令是增加功率時(shí)使增加功率的累計(jì)值計(jì)數(shù)器Q1增加一個(gè)當(dāng)前閉環(huán)功率控制過程的調(diào)整步長S，Q1＝Q1+S；步驟405，判斷Q1 L，若滿足則執(zhí)行步驟408，啟動(dòng)開環(huán)功率控制過程，否則返回步驟402；步驟406，在當(dāng)前接收的功率控制命令是減少功率時(shí)使減少功率的累計(jì)值計(jì)數(shù)器Q2減少一個(gè)當(dāng)前閉環(huán)功率控制過程的調(diào)整步長S，Q2＝Q2-S；步驟407，判斷Q2 K，若滿足執(zhí)行步驟408，啟動(dòng)開環(huán)功率控制處理過程，否則返回步驟402執(zhí)行；步驟408，啟動(dòng)開環(huán)功率控制處理過程。
下面以TD-SCDMA系統(tǒng)中的專用物理信道(DPCH)上的功率控制方法為例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體控制過程。
當(dāng)基站檢測(cè)到某一通信鏈路的上行TPC已經(jīng)連續(xù)N次進(jìn)行增加發(fā)射功率的調(diào)整，或者連續(xù)M次進(jìn)行減少發(fā)射功率的調(diào)整，或者連續(xù)增加功率的累計(jì)值超過門限L，或者連續(xù)減少功率的累計(jì)值超過門限K時(shí)，基站可以通過網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)用戶終端的開環(huán)功率控制的動(dòng)作。具體的開環(huán)計(jì)算過程如下上行DPCH(專用物理信道)業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率PDPCH可以參照公式(1)計(jì)算PDPCH＝PRXPDPCHdes+LDwpts(1)其中，LDwpts為測(cè)量得到下行導(dǎo)頻時(shí)隙(Dwpts)信號(hào)強(qiáng)度或P-CCPCH上的信號(hào)衰落；PRXPDPCHdes表示該信道上期望獲得的接收功率。
該信道上期望獲得的接收功率PRXPDPCHdes可以按照公式(2)計(jì)算(SIR)DPCH=PRXPDPCHdesIPDPCH---(2)]]>其中，(SIR)DPCH表示該信道上期望獲得的接收信噪比；IPDPCH表示該信道上的干擾功率。
觸發(fā)執(zhí)行一次開環(huán)功率控制過程后仍返回閉環(huán)功率控制過程。
本發(fā)明的功率控制方法可應(yīng)用在時(shí)分雙工碼分多址(TDD-CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)備與裝置和用戶終端中，也可應(yīng)用在其它方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，對(duì)于不同的通信系統(tǒng)可通過測(cè)量信標(biāo)信道或?qū)ьl信道上的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行開環(huán)功率控制，不必刻意在下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)上進(jìn)行信號(hào)測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于包括以下處理步驟A.系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)功率控制，并記錄閉環(huán)功率控制信息；B.系統(tǒng)判斷連續(xù)記錄到的相同的閉環(huán)功率控制信息是否超過其預(yù)設(shè)的門限值，是則觸發(fā)開環(huán)功率控制過程然后返回閉環(huán)功率控制，否則繼續(xù)進(jìn)行閉環(huán)功率控制過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于步驟A中所記錄的閉環(huán)功率控制信息包括系統(tǒng)檢測(cè)的已經(jīng)發(fā)出的或者已經(jīng)執(zhí)行的連續(xù)增加功率的調(diào)整次數(shù)和連續(xù)減少功率的調(diào)整次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于步驟A中所記錄的閉環(huán)功率控制信息包括連續(xù)增加功率的調(diào)整累計(jì)值和連續(xù)減少功率的調(diào)整累計(jì)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的步驟A，基站記錄已經(jīng)發(fā)出的上行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷發(fā)出或者執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令或者下行閉環(huán)功率控制命令是連續(xù)N次地增加功率控制調(diào)整或者連續(xù)M次地減少功率控制調(diào)整時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，N與M為設(shè)定的正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的步驟A，用戶終端記錄已經(jīng)發(fā)出的下行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷發(fā)出或者執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令或者上行閉環(huán)功率控制命令是連續(xù)N次地增加功率控制調(diào)整或者連續(xù)M次地減少功率控制調(diào)整時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，N與M為設(shè)定的正整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的步驟A，基站記錄已經(jīng)發(fā)出的上行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的下行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷在時(shí)間段T內(nèi)連續(xù)增加的功率累計(jì)值超過門限值L時(shí)或者連續(xù)減少的功率累計(jì)值超過門限值K時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，L與K構(gòu)成動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的步驟A，用戶終端記錄已經(jīng)發(fā)出的下行閉環(huán)功率控制命令或者已經(jīng)執(zhí)行的上行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷在時(shí)間段T內(nèi)連續(xù)增加的功率累計(jì)值超過門限值L時(shí)或者連續(xù)減少的功率累計(jì)值超過門限值K時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，L與K構(gòu)成動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的步驟A，基站或者用戶終端記錄已經(jīng)發(fā)出的上行或下行閉環(huán)功率控制命令，或者已經(jīng)執(zhí)行的下行或上行閉環(huán)功率控制命令是增加功率還是減少功率的閉環(huán)功率控制命令；所述的步驟B，判斷發(fā)出或者執(zhí)行的上行或下行閉環(huán)功率控制命令是連續(xù)N次地增加功率控制調(diào)整或者連續(xù)M次地減少功率控制調(diào)整時(shí)，和判斷在時(shí)間段T內(nèi)連續(xù)增加的功率累計(jì)值超過門限值L時(shí)或者連續(xù)減少的功率累計(jì)值超過門限值K時(shí)，觸發(fā)所述的開環(huán)功率控制過程，N與M，L與K為設(shè)定的正整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述步驟B中的觸發(fā)開環(huán)功率控制，是由用戶終端通過測(cè)量信標(biāo)信道或?qū)ьl信道上的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行開環(huán)功率控制的估計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的測(cè)量信標(biāo)信道或?qū)ьl信道上的信號(hào)強(qiáng)度，是測(cè)量下行導(dǎo)頻時(shí)隙的信號(hào)強(qiáng)度或主-公共控制物理信道上的信號(hào)強(qiáng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述步驟B中，在觸發(fā)相應(yīng)的開環(huán)功率控制的同時(shí)還給出閉環(huán)功率控制的動(dòng)態(tài)范圍，該動(dòng)態(tài)范圍的最大值等于開環(huán)功率控制估計(jì)的發(fā)射功率值加上X倍的閉環(huán)功率控制的步長，該動(dòng)態(tài)范圍的最小值等于開環(huán)功率控制估計(jì)的發(fā)射功率值減去Y倍閉環(huán)功率控制的步長，X、Y為設(shè)定的正整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，其特征在于所述的X取連續(xù)增加功率控制調(diào)整次數(shù)N，所述的Y取連續(xù)減少功率控制調(diào)整次數(shù)M。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制方法，用于獲得優(yōu)化的功率控制效果。利用閉環(huán)功控的信息觸發(fā)開環(huán)功控，因而是一種開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法。包括系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)功控，并記錄閉環(huán)功控信息；系統(tǒng)判斷連續(xù)記錄到的相同的閉環(huán)功控信息是否超過其預(yù)設(shè)的門限值，是則觸發(fā)開環(huán)功控過程然后返回閉環(huán)功控，否則繼續(xù)進(jìn)行閉環(huán)功控過程。相同的閉環(huán)功控信息包括閉環(huán)功控已經(jīng)連續(xù)一定的次數(shù)進(jìn)行增加或減少功率的調(diào)整；或者在一段時(shí)間內(nèi)閉環(huán)功控調(diào)整的功率范圍，即增加或者減少的功率累計(jì)值超過了預(yù)先設(shè)定的相應(yīng)門限值。對(duì)于TD－SCDMA系統(tǒng)，開環(huán)功控測(cè)量的是下行導(dǎo)頻時(shí)隙或P－CCPCH上的信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)開環(huán)功控給出閉環(huán)功控的動(dòng)態(tài)范圍。
文檔編號(hào)H04W52/08GK1578489SQ03149908
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者周德鎖, 楊華, 王安義, 趙敏, 趙瑾波, 肖登坤 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司