專利名稱：一種時(shí)分雙工碼分多址(tdd cdma)系統(tǒng)功率控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址移動(dòng)通信，尤其涉及時(shí)分雙工碼分多址(TDD CDMA)系統(tǒng)功率控制方法和裝置。
在現(xiàn)有CDMA系統(tǒng)中，功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，其過程主要分為外環(huán)功率控制，內(nèi)環(huán)功率控制和開環(huán)功率控制等方式。反向功率控制(又稱為上行功率控制)的目的是用來控制終端的發(fā)射功率，反向功率控制可以使得每個(gè)終端發(fā)射功率最合理，以節(jié)省能量，延長(zhǎng)終端電池使用壽命。前向功率控制(又稱為下行功率控制)是用戶終端根據(jù)信噪比(SIR)的測(cè)量結(jié)果對(duì)基站(Node B)的發(fā)射功率進(jìn)行控制。
下面以上行功率控制方式為例進(jìn)行說明。傳統(tǒng)的上行功率控制方式是由基站協(xié)助用戶終端，對(duì)用戶終端的發(fā)射功率做出調(diào)整，從而使終端始終保持合理的發(fā)射功率?；久扛粢欢ǖ臅r(shí)間檢測(cè)一次解調(diào)后的上行業(yè)務(wù)信道的信噪比(SIR)，然后與目標(biāo)值(即SIRtarget)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；反之，則發(fā)送一個(gè)增加發(fā)射功率的指令。終端接收到功率控制命令后，按照預(yù)先定義的步長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)射功率的調(diào)整。業(yè)務(wù)信道的SIR的目標(biāo)值則通過外環(huán)功率控制過程根據(jù)通信鏈路的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。
然而，在上述的功率控制描述中，如何確定功率調(diào)整的步長(zhǎng)是一個(gè)比較困難的問題，如果步長(zhǎng)太小，則功率控制的效果不足以克服環(huán)境的快速變化，例如在深度慢衰落的情況下，路徑損耗的變化甚至可達(dá)20-30dB以上，而如果步長(zhǎng)太大，則系統(tǒng)在不需要功率發(fā)生太大變化的情況下會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的效果，從而帶來系統(tǒng)內(nèi)干擾的增加而影響CDMA系統(tǒng)的容量。此外，在一次通信連接的過程當(dāng)中，用戶所處的環(huán)境是在動(dòng)態(tài)變化中的，采用固定的步長(zhǎng)并不能保證通信的全過程中功率控制的效果都是最好的。在現(xiàn)有實(shí)際應(yīng)用的CDMA系統(tǒng)中，基本上都采用的是固定步長(zhǎng)的功率控制方法，因此，上述的缺欠是普遍存在的，而根據(jù)環(huán)境需要采用自適應(yīng)的變步長(zhǎng)功率控制方法可以彌補(bǔ)上述的缺陷。
曾經(jīng)提出過的一些具有多步長(zhǎng)的功率控制算法，都是通過在基站端比較接收信號(hào)SIR值和SIR目標(biāo)值，得到它們的差值并由此差值的大小決定上行內(nèi)環(huán)功控的步長(zhǎng)。這樣的算法可用以下的方式描述定義γ＝|SIRmeasure-SIRtarget|。if 0＜γ＜δ1Stepnew＝Δ1(比如1dB)δ1＜γ＜δ2Stepnew＝Δ2(比如2dB)δ2＜γ＜δ3Stepnew＝Δ3(比如3dB)但如果采用這樣的方案，觸發(fā)步長(zhǎng)調(diào)整的決策端和調(diào)整發(fā)射功率的執(zhí)行端分別在兩個(gè)實(shí)體中(終端和基站)，基站不僅需要發(fā)送功率控制命令，而且還要發(fā)送功率控制步長(zhǎng)調(diào)整指示，這樣將會(huì)增加空中接口的負(fù)擔(dān)并且其可靠性受信道環(huán)境的影響。
在頻分雙工(FDD)CDMA系統(tǒng)中，由于上下行采用了不同的頻率，它們的傳輸特性是截然不同的。因此，F(xiàn)DD系統(tǒng)中僅能夠采用開環(huán)控制用作終端初始接入時(shí)的粗略的功率估計(jì)，而很難在閉環(huán)功率控制過程中利用對(duì)下行信號(hào)測(cè)量的結(jié)果。
在時(shí)分雙工(TDD)CDMA，由于上下行采用了相同的頻率傳輸信號(hào)而僅在時(shí)間上分時(shí)使用，同時(shí)上下行的時(shí)間間隔可以通過幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)而保證足夠的小，以保證在這一段上下行的間隔時(shí)間內(nèi)，用戶終端即使在高速移動(dòng)的情況下可以近似認(rèn)為其無線環(huán)境不發(fā)生變化。這樣，可以基本認(rèn)為TDD移動(dòng)通信系統(tǒng)的上下行傳輸特性是一致的。因此，希望利用TDD移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率控制可以利用上下行傳輸一致性的特性。
本發(fā)明提供一種時(shí)分雙工碼分多址(TDD CDMA)系統(tǒng)功率控制的方法，包括步驟接收對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，以獲取信號(hào)的參數(shù)；獲得當(dāng)前所用的發(fā)射功率(Ppresent)；根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值(PTX)；計(jì)算當(dāng)前所用的發(fā)射功率(Ppresent)與當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值的差的絕對(duì)值，Δ＝|PTX-Ppresent|；判斷所述Δ＝|PTX-Ppresent|的值處于哪個(gè)預(yù)定區(qū)間，并根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定功率調(diào)整步長(zhǎng)確定步長(zhǎng)。
可選地，所述判斷所述Δ＝|PTX-Ppresent|的值處于哪個(gè)預(yù)定區(qū)間，并根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定功率調(diào)整步長(zhǎng)確定步長(zhǎng)的步驟包括判斷所述Δ＝|PTX-Ppresent|的值是否大于第一預(yù)定門限值(δ1)，小于第二預(yù)定門限值(δ2)；如果所述Δ大于第一預(yù)定門限值(δ1)，將功率調(diào)整步長(zhǎng)提升一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果所述Δ小于第二預(yù)定門限值(δ2)，將功率調(diào)整步長(zhǎng)降低一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果所述Δ在第一預(yù)定門限值(δ1)和第二預(yù)定門限值(δ2)之間，不調(diào)整步長(zhǎng)；其中，所述δ1≥所述δ2。
優(yōu)選地，方法還包括步驟提取所述對(duì)方發(fā)送的TPC命令，決定是否應(yīng)進(jìn)行功率調(diào)整，如果需要調(diào)整，根據(jù)所述確定的步長(zhǎng)調(diào)整功率，然后，通過無線信道發(fā)射信號(hào)到所述對(duì)方。
可選地，方法還包括步驟每隔預(yù)定的時(shí)間檢測(cè)上行業(yè)務(wù)信道的信干比(SIR)，比較所述信干比與預(yù)定的目標(biāo)值；若所述信干比高于所述目標(biāo)值則降低發(fā)射功率；反之，則增加發(fā)射功率。
優(yōu)選地，其中，所述獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值PTX的步驟包括根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲取業(yè)務(wù)信道的開環(huán)估計(jì)發(fā)射功率；取出上一次估計(jì)的發(fā)射功率值(PTX_last)；利用預(yù)定的平滑因子，獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值(PTX)。
可選地，所述獲取業(yè)務(wù)信道的開環(huán)估計(jì)發(fā)射功率的步驟包括獲得信標(biāo)信道上的信號(hào)衰落和業(yè)務(wù)信道期望獲得的接收功率(PRXPDPCHdes)；其中，所述期望獲得的接收功率(PRXPDPCHdes)滿足下式(SIR)DPCH=PRXPDPCHdesIPDPCH---(3)]]>(SIR)DPCH表示所用信道上期望獲得的接收信噪比；IPDPCH表示所用信道上的干擾功率。
優(yōu)選地，所述所用信道上的干擾功率通過下列步驟獲得所述對(duì)方測(cè)量干擾功率，通過系統(tǒng)消息廣播，以獲得最近一次干擾功率。
可選地，所述獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值(PTX)滿足下式PTX＝αPDPCH+(1-α)PTX_last(1)其中，PTX_last是上一次估計(jì)的發(fā)射功率值；α是平滑因子；PDPCH表示業(yè)務(wù)信道的開環(huán)估計(jì)發(fā)射功率，滿足公式(2)PDPCH＝PRXPDPCHdes+PLoss(2)其中，PLoss為測(cè)量得到信標(biāo)信道上的信號(hào)衰落；
PRXPDPCHdes表示該信道上期望獲得的接收功率。
優(yōu)選地，方法還包括步驟，根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗；讀取以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗；判斷所述當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗與所述以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗的區(qū)別位于預(yù)定的多個(gè)區(qū)間的那個(gè)區(qū)間；根據(jù)所述判斷的那個(gè)區(qū)間和/或根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間，確定功率調(diào)整步長(zhǎng)。
可選地，所述根據(jù)所述判斷的那個(gè)區(qū)間和/或根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間，確定功率調(diào)整步長(zhǎng)的步驟包括如果所述Δ大于第一預(yù)定門限值，或者如果所述γ大于第三預(yù)定門限值，則將功率調(diào)整步長(zhǎng)提升一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果所述Δ小于第二預(yù)定門限值且如果所述γ不大于第三預(yù)定門限值，則將功率調(diào)整步長(zhǎng)降低一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果不滿足上述兩個(gè)條件，不改變功率調(diào)整步長(zhǎng)。
本發(fā)明還提供一種時(shí)分雙工碼分多址(TDD CDMA)系統(tǒng)功率控制的裝置，包括收發(fā)信機(jī)，用于接收對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，以獲取信號(hào)的參數(shù)，和向?qū)Ψ桨l(fā)射信號(hào)；功率測(cè)量裝置，獲得當(dāng)前所用的發(fā)射功率(Ppresent)；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)當(dāng)前所用的發(fā)射功率值(Ppresent)和以前的發(fā)射功率值；控制與計(jì)算裝置，根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值(PTX)；計(jì)算當(dāng)前所用的發(fā)射功率(Ppresent)與當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值的差的絕對(duì)值，Δ＝|PTX-Ppresent|；判斷裝置，用于判斷所述Δ＝|PTX-Ppresent|的值處于那個(gè)預(yù)定區(qū)間；其中，所述控制與計(jì)算裝置根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定功率調(diào)整步長(zhǎng)確定步長(zhǎng)。
可選地，所述控制與計(jì)算裝置還包括損耗獲取裝置，用于根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗；所述存儲(chǔ)裝置還存儲(chǔ)有以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗；所述控制與計(jì)算裝置還包括損耗偏差判斷裝置，用于判斷所述當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗與所述以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗的區(qū)別位于預(yù)定的多個(gè)區(qū)間的那個(gè)區(qū)間；其中，所述控制與計(jì)算裝置根據(jù)所述判斷的那個(gè)區(qū)間和/或根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間，確定功率調(diào)整步長(zhǎng)。
利用本發(fā)明，功率調(diào)整的步長(zhǎng)可以與環(huán)境相適應(yīng)而動(dòng)態(tài)變化。還可實(shí)現(xiàn)終端(或基站)發(fā)射功率的調(diào)整依賴于上行(或下行)閉環(huán)功率控制步長(zhǎng)和相應(yīng)功率控制命令的結(jié)合。
圖2示出了本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法的流程圖和實(shí)現(xiàn)的框圖，其中，增加了輔助步長(zhǎng)調(diào)整；圖3示出了本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法的流程圖和實(shí)現(xiàn)的框圖，其中，增加了將測(cè)量參數(shù)分級(jí)處理。
如果本算法在基站端實(shí)現(xiàn)進(jìn)行下行功率控制步長(zhǎng)調(diào)整時(shí)，需要終端周期上報(bào)對(duì)下行導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量得到的路徑損耗值和下行信號(hào)的時(shí)隙內(nèi)干擾信息。
在CDMA系統(tǒng)中，閉環(huán)功率控制過程是必要的，它可使終端(或基站)以盡可能小的功率滿足相關(guān)的信道質(zhì)量要求。閉環(huán)功率控制通常以一定的調(diào)整步長(zhǎng)通過基站和終端間的交互過程最終達(dá)到信干比SIR的平衡。在CDMA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，下行方向一般均存在有信標(biāo)信道，該信標(biāo)信道的發(fā)射功率通過系統(tǒng)消息向整個(gè)小區(qū)范圍內(nèi)廣播，供UE(用戶設(shè)備)在實(shí)施上行開環(huán)功率控制時(shí)參考。在3GPP(第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)組織)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的TD-SCDMA系統(tǒng)中，特別使用了下行導(dǎo)頻(DwPTS)這個(gè)特殊時(shí)隙或主公共控制物理信道(PCCPCH)用作信標(biāo)信道目的。由于TDD系統(tǒng)的上下行使用了相同的頻率，因此系統(tǒng)的開環(huán)功率控制針對(duì)單個(gè)UE可以做得非常準(zhǔn)確，然而，直接應(yīng)用開環(huán)功率控制會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致發(fā)射功率調(diào)整的幅度過大，而使整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。因此，在上行(或下行)鏈路的功率控制中可以利用開環(huán)功率控制的原理，結(jié)合已知其發(fā)射功率的下行導(dǎo)頻信號(hào)中和當(dāng)前時(shí)隙干擾信息來估計(jì)上行(下行)信號(hào)應(yīng)該具有的發(fā)射功率，并根據(jù)此信息自適應(yīng)地調(diào)整閉環(huán)功率控制的步長(zhǎng)，進(jìn)行穩(wěn)定且準(zhǔn)確的發(fā)射功率調(diào)整，從而達(dá)到優(yōu)化的功率控制效果。
下面以本發(fā)明應(yīng)用于上行功率控制為例，對(duì)發(fā)明中的算法進(jìn)行描述。該算法同樣可以應(yīng)用于基站端。使用這種方法進(jìn)行上行功率控制時(shí)的特點(diǎn)是終端功率調(diào)整的步長(zhǎng)劃分為至少2個(gè)或2個(gè)以上等級(jí)(在本發(fā)明的實(shí)施例中，分為5個(gè)等級(jí)，分別為0.5dB，0.8dB，1dB，1.2dB，1.5dB)，利用對(duì)下行信號(hào)測(cè)量獲得的信息來觸發(fā)閉環(huán)功率控制步長(zhǎng)的調(diào)整，并且步長(zhǎng)調(diào)整的決策和發(fā)射功率調(diào)整的執(zhí)行全都在終端完成。
根據(jù)開環(huán)功率控制的原理，終端將當(dāng)前開環(huán)發(fā)射功率估計(jì)值和上一次開環(huán)發(fā)射功率估計(jì)值進(jìn)行加權(quán)平滑，得到需要發(fā)射的功率值PTX。將PTX和當(dāng)前終端的發(fā)射功率值Ppresent作比較，得到功率差的絕對(duì)值Δ＝|PTX-Ppresent|。同時(shí)，終端利用導(dǎo)頻信號(hào)計(jì)算接收信號(hào)路徑損耗PLoss，并同最近M(在本發(fā)明的實(shí)施例中M為2)次路徑損耗的估計(jì)值的平均值 進(jìn)行比較，記兩者之差的絕對(duì)值為γ=|PLoss-PM‾|.]]>下面分別參照附圖描述這種自適應(yīng)變步長(zhǎng)功率控制算法的3種實(shí)施方案

圖1示出了本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法的流程圖和實(shí)現(xiàn)的框圖。
首先，終端100(UE)接收基站105通過下行無線信道110發(fā)射的信號(hào)，獲取信號(hào)的參數(shù)；并獲得終端100的當(dāng)前所用的發(fā)射功率Ppresent；在步驟120，估計(jì)當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值PTXPTX＝αPDPCH+(1-α)PTX_last(1)其中PTX為對(duì)當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值；PTX_last是上一次估計(jì)的發(fā)射功率PTX值；α是平滑因子；PDPCH表示業(yè)務(wù)信道的開環(huán)估計(jì)發(fā)射功率，可以參照公式(2)計(jì)算PDPCH＝PRXPDPCHdes+PLoss(2)其中，
PLoss為測(cè)量得到信標(biāo)信道上的信號(hào)衰落；在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，特別使用了下行導(dǎo)頻(DwPTS)這個(gè)特殊時(shí)隙或主公共控制物理信道(PCCPCH)用作信標(biāo)信道目的。
PRXPDPCHdes表示該信道上期望獲得的接收功率，可以參照公式(3)計(jì)算(SIR)DPCH=PRXPDPCHdesIPDPCH---(3)]]>(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，由基站105測(cè)量并通過系統(tǒng)消息在小區(qū)范圍內(nèi)廣播，用戶終端100(UE)以最近一次干擾功率的更新值為準(zhǔn)。
在步驟125，計(jì)算終端100的當(dāng)前所用的發(fā)射功率Ppresent與當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值的差的絕對(duì)值，Δ＝|PTX-Ppresent|；在步驟130，判斷Δ＝|PTX-Ppresent|是否大于第一預(yù)定門限值δ1，小于第二預(yù)定門限值δ2；如果這個(gè)Δ大于第一預(yù)定門限值δ1(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為1～1.5dB)，這說明當(dāng)前發(fā)射功率與由開環(huán)功率控制估計(jì)的需要發(fā)射功率相差較大，則在步驟135將終端的功率調(diào)整步長(zhǎng)提升一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果這個(gè)Δ小于第二預(yù)定門限值δ2(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為0.2～0.5dB)，這說明當(dāng)前發(fā)射功率與由開環(huán)功率控制估計(jì)的需要發(fā)射功率相差較小，則在步驟135將終端的功率調(diào)整步長(zhǎng)降低一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)。
如果這個(gè)Δ在第一預(yù)定門限值δ1和第二預(yù)定門限值δ2之間，這說明當(dāng)前發(fā)射功率與由開環(huán)功率控制估計(jì)的需要發(fā)射功率相差適合終端的功率調(diào)整步長(zhǎng)，則在步驟135不調(diào)整步長(zhǎng)。
在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)這2個(gè)觸發(fā)步長(zhǎng)調(diào)整的條件按照其編號(hào)順序進(jìn)行判決。這里，功率差門限值δ1≥δ2。
在步驟145，終端100提取TPC(Transmit power control，傳輸功率控制)命令，決定是否應(yīng)進(jìn)行功率調(diào)整，如果需要調(diào)整，在步驟140，根據(jù)在步驟135確定的步長(zhǎng)調(diào)整功率，然后，通過上行無線信道115發(fā)射信號(hào)到基站(Node B)105。
終端采用的功率控制步長(zhǎng)經(jīng)過調(diào)整后，將該步長(zhǎng)值通過上行信令發(fā)送給基站端。在上行功率控制的過程中，基站和終端仍按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。基站以最高200Hz的頻率估計(jì)接收到的終端SIR(信干比)，并同目標(biāo)SIR比較。當(dāng)測(cè)量的SIR大于目標(biāo)SIR時(shí)，在緊接著的下一個(gè)5ms子幀內(nèi)向終端發(fā)送TPC＝-1的指令，命令終端降低發(fā)射功率，當(dāng)測(cè)量的SIR小于目標(biāo)SIR時(shí)，則在緊接著的下一個(gè)5ms子幀內(nèi)向終端發(fā)送TPC＝1的指令，命令終端提高發(fā)射功率。終端在接收到TPC命令后，按照本發(fā)明專利的方法最新一次計(jì)算確定的步長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)射功率的調(diào)整。為了使終端能夠估計(jì)其應(yīng)發(fā)射的功率，基站還必須周期性地進(jìn)行上行時(shí)隙ISCP的測(cè)量，并通過系統(tǒng)消息周期性地向小區(qū)內(nèi)廣播。處于連接模式的終端應(yīng)該同時(shí)監(jiān)聽系統(tǒng)廣播消息，當(dāng)接收到上行時(shí)隙ISCP(Interference signalcode power，干擾信號(hào)碼率)參數(shù)時(shí)，相應(yīng)要更新內(nèi)部保存值。
當(dāng)使用該方案進(jìn)行仿真時(shí)，在相同業(yè)務(wù)強(qiáng)度情況下，同固定步長(zhǎng)算法(步長(zhǎng)采用1dB)比較，可以降低掉話率(1％)。這里采用的掉話準(zhǔn)則是接收信號(hào)信干比SIR值連續(xù)低于目標(biāo)SIR值140ms，則判斷該終端掉話。
圖2示出了本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法的流程圖和實(shí)現(xiàn)的框圖，其中，增加了輔助步長(zhǎng)調(diào)整。為了描述的簡(jiǎn)潔，與圖1相同的部分這里不在詳細(xì)描述，這里主要描述與圖1不同的部分。
首先，終端100(UE)接收基站105通過下行無線信道110發(fā)射的信號(hào)，獲取信號(hào)的參數(shù)；并獲得終端100的當(dāng)前所用的發(fā)射功率Ppresent；及信標(biāo)信道信號(hào)，以利用信標(biāo)信道信號(hào)計(jì)算接收信號(hào)路徑損耗PLoss在步驟120，估計(jì)當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值PTX；步驟205是輔助步長(zhǎng)調(diào)整的步驟，其中，在步驟210，獲得最近兩(可以是更多次)次的路徑損耗的估計(jì)值的平均值 PM‾=1MΣi=1MPi]]>其中，Pi為此前i次的路徑損耗測(cè)量值。
在步驟130，判斷Δ＝|PTX-Ppresent|是否大于第一預(yù)定門限值δ1，小于第二預(yù)定門限值δ2；和在步驟220和225，計(jì)算和判斷γ=|PLoss-PM‾|]]>是否大于第三預(yù)定門限值δ3；如果這個(gè)Δ大于第一預(yù)定門限值δ1(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為0.5～1dB)，這說明當(dāng)前發(fā)射功率與由開環(huán)功率控制估計(jì)的需要發(fā)射功率相差較大，或者γ大于第三預(yù)定門限值δ3(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為0.5～1dB)(說明信道環(huán)境發(fā)生較大變化)，則在步驟135將終端的功率調(diào)整步長(zhǎng)提升一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果這個(gè)Δ小于第二預(yù)定門限值δ2(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為0.2～0.5dB)，這說明當(dāng)前發(fā)射功率與由開環(huán)功率控制估計(jì)的需要發(fā)射功率相差較小，且γ不大于第三預(yù)定門限值δ3(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為0.5～1dB)(說明信道環(huán)境未發(fā)生較大變化)，則在步驟135將終端的功率調(diào)整步長(zhǎng)降低一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)。
如果這個(gè)Δ在第一預(yù)定門限值δ1和第二預(yù)定門限值δ2之間，這說明當(dāng)前發(fā)射功率與由開環(huán)功率控制估計(jì)的需要發(fā)射功率相差適合終端的功率調(diào)整步長(zhǎng)，且γ不大于第三預(yù)定門限值δ3(在本發(fā)明的實(shí)施例中，其范圍為0.5～1dB)(說明信道環(huán)境未發(fā)生較大變化)，則在步驟135不調(diào)整步長(zhǎng)。
在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)這2個(gè)觸發(fā)步長(zhǎng)調(diào)整的條件按照其編號(hào)順序進(jìn)行判決。這里，功率差門限值δ1≥δ2。
在步驟145，終端100提取TPC命令，決定是否應(yīng)進(jìn)行功率調(diào)整，如果需要調(diào)整，在步驟140，根據(jù)在步驟135確定的步長(zhǎng)調(diào)整功率，然后，通過上行無線信道115發(fā)射信號(hào)到基站(Node B)105。
終端采用的功率控制步長(zhǎng)經(jīng)過調(diào)整后，將該步長(zhǎng)值通過上行信令發(fā)送給基站端。在上行功率控制的過程中，基站和終端仍按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?；疽宰罡?00Hz的頻率估計(jì)接收到的終端SIR，并同目標(biāo)SIR比較。當(dāng)測(cè)量的SIR大于目標(biāo)SIR時(shí)，在緊接著的下一個(gè)5ms子幀內(nèi)向終端發(fā)送TPC＝-1的指令，命令終端降低發(fā)射功率，當(dāng)測(cè)量的SIR小于目標(biāo)SIR時(shí)，則在緊接著的下一個(gè)5ms子幀內(nèi)向終端發(fā)送TPC＝1的指令，命令終端提高發(fā)射功率。終端在接收到TPC命令后，按照本發(fā)明專利的方法最新一次計(jì)算確定的步長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)射功率的調(diào)整。為了使終端能夠估計(jì)其應(yīng)發(fā)射的功率，基站還必須周期性地進(jìn)行上行時(shí)隙ISCP的測(cè)量，并通過系統(tǒng)消息周期性地向小區(qū)內(nèi)廣播。處于連接模式的終端應(yīng)該同時(shí)監(jiān)聽系統(tǒng)廣播消息，當(dāng)接收到上行時(shí)隙ISCP參數(shù)時(shí)，相應(yīng)要更新內(nèi)部保存值。
圖3示出了本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方法的流程圖和實(shí)現(xiàn)的框圖，其中，增加了將測(cè)量參數(shù)分級(jí)處理。為了描述的簡(jiǎn)潔，與圖1和2相同的部分這里不在詳細(xì)描述，這里主要描述與圖1和2不同的部分。
在該實(shí)施例中，將測(cè)量參數(shù)Δ，γ分級(jí)處理。將Δ劃分為多個(gè)區(qū)間；并且每一個(gè)區(qū)間和步長(zhǎng)等級(jí)之間有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系(實(shí)施例中為3個(gè)區(qū)間，分別為σ1＝
]>(SIR)DPCH表示所用信道上期望獲得的接收信噪比；IPDPCH表示所用信道上的干擾功率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述所用信道上的干擾功率通過下列步驟獲得上行時(shí)隙的干擾功率由所述對(duì)方測(cè)量，并通過系統(tǒng)消息向小區(qū)內(nèi)廣播；下行時(shí)隙的干擾功率由所述對(duì)方測(cè)量，并周期上報(bào)給接收方。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值(PTX)滿足下式PTX＝αPDPCH+(1-α)PTX_last(1)其中，PTX_last是上一次估計(jì)的發(fā)射功率值；α是平滑因子；PDPCH表示業(yè)務(wù)信道的開環(huán)估計(jì)發(fā)射功率，滿足公式(2)PDPCH＝PRXPDPCHdes+PLoss(2)其中，PLoss為測(cè)量得到信標(biāo)信道上的信號(hào)衰落；PRXPDPCHdes表示該信道上期望獲得的接收功率。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括步驟，根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗；讀取以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗；判斷所述當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗與所述以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗的區(qū)別位于預(yù)定的多個(gè)區(qū)間的那個(gè)區(qū)間；根據(jù)所述判斷的那個(gè)區(qū)間和/或根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間，確定功率調(diào)整步長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述根據(jù)所述判斷的那個(gè)區(qū)間和/或根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間，確定功率調(diào)整步長(zhǎng)的步驟包括如果所述Δ大于第一預(yù)定門限值，或者如果所述γ大于第三預(yù)定門限值，則將功率調(diào)整步長(zhǎng)提升一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果所述Δ小于第二預(yù)定門限值且如果所述γ不大于第三預(yù)定門限值，則將功率調(diào)整步長(zhǎng)降低一個(gè)步長(zhǎng)等級(jí)；如果不滿足上述兩個(gè)條件，不改變功率調(diào)整步長(zhǎng)。
11.一種時(shí)分雙工碼分多址(TDD CDMA)系統(tǒng)功率控制的裝置，包括收發(fā)信機(jī)，用于接收對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，以獲取信號(hào)的參數(shù)，和向?qū)Ψ桨l(fā)射信號(hào)；功率測(cè)量裝置，獲得當(dāng)前所用的發(fā)射功率(Ppresent)；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)當(dāng)前所用的發(fā)射功率值(Ppresent)和以前的發(fā)射功率值；控制與計(jì)算裝置，根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值(PTX)；計(jì)算當(dāng)前所用的發(fā)射功率(Ppresent)與當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值的差的絕對(duì)值，Δ＝|PTX-Ppresent|；判斷裝置，用于判斷所述Δ＝|PTX-Ppresent|的值處于那個(gè)預(yù)定區(qū)間；其中，所述控制與計(jì)算裝置根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定功率調(diào)整步長(zhǎng)確定步長(zhǎng)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述控制與計(jì)算裝置還包括損耗獲取裝置，用于根據(jù)所述接收的對(duì)方發(fā)射的信號(hào)，獲得當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗；所述存儲(chǔ)裝置還存儲(chǔ)有以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗；所述控制與計(jì)算裝置還包括損耗偏差判斷裝置，用于判斷所述當(dāng)前的估計(jì)的路徑損耗與所述以前預(yù)定次估計(jì)的路徑損耗的區(qū)別位于預(yù)定的多個(gè)區(qū)間的那個(gè)區(qū)間；其中，所述控制與計(jì)算裝置根據(jù)所述判斷的那個(gè)區(qū)間和/或根據(jù)所述Δ所處的區(qū)間，確定功率調(diào)整步長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種時(shí)分雙工碼分多址(TDD CDMA)系統(tǒng)功率控制的方法和裝置。其中，方法包括步驟接收對(duì)方發(fā)射的信號(hào)；獲得當(dāng)前所用的發(fā)射功率；獲得當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值；計(jì)算當(dāng)前所用的發(fā)射功率與當(dāng)前上行發(fā)射功率加權(quán)平滑后的發(fā)射功率估計(jì)值的差的絕對(duì)值Δ＝|P
文檔編號(hào)H04B7/005GK1479541SQ0315036
公開日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者周斌, 畢海, 周德鎖, 楊華, 周 斌 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司