專利名稱：一種scdma系統(tǒng)中對下行功率進(jìn)行控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通訊系統(tǒng)中對下行功率進(jìn)行控制的方法，尤其涉及一種SCDMA系統(tǒng)中對下行功率進(jìn)行控制的方法。
背景技術(shù)：
在SCDMA系統(tǒng)中，下行功率控制是一個(gè)重要課題。
首先，對于一個(gè)用戶終端而言，在一定范圍內(nèi)，下行功率越高，則此終端接收信號質(zhì)量越好，信噪比越高，誤碼率越低，抗干擾和抗衰落能力越強(qiáng)，不同的業(yè)務(wù)、不同的無線信道對分配的功率有一個(gè)最低要求。但另一方面，如果分配給一個(gè)用戶的功率過高，會造成不必要的浪費(fèi)，終端接收機(jī)的飽和，以及對小區(qū)內(nèi)和相鄰小區(qū)其他用戶的信號干擾。
其次，一個(gè)基站下的各個(gè)用戶、各種業(yè)務(wù)是共享這個(gè)基站的下行發(fā)射功率的，基站的下行發(fā)射功率根據(jù)設(shè)計(jì)要求有一個(gè)可達(dá)到的上限，各個(gè)用戶分配的功率總和不能超出這個(gè)上限，否則會引起發(fā)射機(jī)的非線性失真，所以說，下行功率是一種非常寶貴的無線資源，需要對它進(jìn)行合理的分配。
最后，移動(dòng)通信中無線信道具有時(shí)變性，下行功控要根據(jù)信道的變化情況不斷調(diào)節(jié)功率分配的系數(shù)。
由于SCDMA系統(tǒng)采用了先進(jìn)的智能天線技術(shù)以及OVSF(正交可變擴(kuò)頻比)技術(shù)，因此在下行功控中SCDMA系統(tǒng)需要考慮全向碼道與定向業(yè)務(wù)碼道的功率平衡；在通信過程中，SF(擴(kuò)頻因子)發(fā)生改變時(shí)的快速功率控制。
現(xiàn)有的SCDMA功率控制技術(shù)比較單一，對于不同的業(yè)務(wù)類型使用相同的功率控制方法，不能滿足不同業(yè)務(wù)類型的功控需要?，F(xiàn)有SCDMA功率控制參數(shù)是固定的，不隨時(shí)間而改變，所以缺乏對無線信道的適應(yīng)能力。
因此，需要一種針對不同業(yè)務(wù)類型、適應(yīng)無線信道變化的下行功率進(jìn)行控制的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以按按下式對下行功率進(jìn)行調(diào)整PowerV≤PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)其中PowerV、PowerA、M、SFA、SFV分別表示業(yè)務(wù)碼道的下行發(fā)射功率、接入碼道的最大發(fā)射功率、天線陣列陣元個(gè)數(shù)、接入碼道的擴(kuò)頻因子、業(yè)務(wù)碼道的擴(kuò)頻因子。
優(yōu)選地，在擴(kuò)頻因子發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)下式調(diào)整下行功率PowerV2=PowerV1+PC+10·lg(SF1SF2)]]>其中PowerV2、PowerV1、PC、SF1、SF2分別表示當(dāng)前幀的下行發(fā)射功率、上一幀的下行發(fā)射功率、根據(jù)上一幀終端的反饋結(jié)果得到的下行功率調(diào)整值、上一幀的擴(kuò)頻因子、當(dāng)前幀的擴(kuò)頻因子。
終端每N個(gè)TDD周期計(jì)算下行信道信息，通過上行信令發(fā)給基站；在基站每個(gè)占用碼道檢測“下行信道信息”，如果檢測到有效的“下行信道信息”，則使用下行功率控制算法對本碼道的下行功率作調(diào)整，否則不做調(diào)整；其中N為6-12之間的正整數(shù)。
優(yōu)選地，終端計(jì)算下行信道信息的步驟為首先，保存剛剛過去的N幀的下行符號級的信干噪比SINR、當(dāng)前業(yè)務(wù)碼道的下行接收功率PWRV、根據(jù)同步頭SYNC計(jì)算接入碼道的功率PWRA；然后，去掉N幀SINR、PWRV、PWRA的最大值和最小值然后求平均，將SINR、PWRV、PWRA的均值作為下行信道信息。
優(yōu)選地，所述下行功率調(diào)整的步驟包括(1)基站根據(jù)當(dāng)前的用戶數(shù)、業(yè)務(wù)類型、擴(kuò)頻因子、信道編碼情況、語音編碼速率情況確定當(dāng)前用戶的信噪比期望范圍(2)基站處理終端上行信令的下行信道信息，得到SINR、PWRV、PWRA，對SINR進(jìn)行可靠性處理，處理后的結(jié)果為Msinr；(3)根據(jù)Msinr與期望范圍的差距確定應(yīng)調(diào)整的功率值PC；(4)根據(jù)PC值按下式得到第n幀m碼道的下行發(fā)射功率Powerm，nPowerm，n＝Powerm，n-1+PC；
(5)將Powerm，n與本業(yè)務(wù)碼道最大下行發(fā)射功率PowerVmax、本業(yè)務(wù)碼道最小下行發(fā)射功率PowerVmin相比較進(jìn)行處理，其中PowerVmax＝PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)；PowerVmin＝PowerA-10·lg(M)10·lg(SFA/SFV)-delta；delta的取值范圍為20到50之間；(6)根據(jù)得到的Powerm，n調(diào)整基站的發(fā)射功率。
應(yīng)用本發(fā)明的方法，可以實(shí)現(xiàn)對無線資源的較為合理的分配和利用，能夠滿足不同業(yè)務(wù)類型的需要。
具體實(shí)施例方式
1.全向接入碼道與定向業(yè)務(wù)碼道的下行功率平衡處理SCDMA的業(yè)務(wù)碼道采用了先進(jìn)的智能天線技術(shù)定向發(fā)射；考慮用戶在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)分布，接入碼道采用了全向發(fā)射。因此在相同SF(擴(kuò)頻增益)、下行發(fā)射功率情況下定向業(yè)務(wù)碼道將會比全向接入碼道得到更高的疊加增益，這樣會造成全向接入碼道與定向業(yè)務(wù)碼道的下行功率不平衡。為了避免這種情況的發(fā)生，SCDMA對業(yè)務(wù)碼道的下行發(fā)射功率做了如下限制PowerV≤PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)其中PowerV、PowerA、M、SFA、SFV分別表示業(yè)務(wù)碼道的下行發(fā)射功率、接入碼道的下行發(fā)射功率(接入碼道始終以最大功率發(fā)射)、天線陣列陣元個(gè)數(shù)、接入碼道的擴(kuò)頻因子、業(yè)務(wù)碼道的擴(kuò)頻因子。
2.SF(擴(kuò)頻因子)發(fā)生改變時(shí)的快速功率控制在SCDMA系統(tǒng)當(dāng)中為了滿足不同傳輸速率要求的業(yè)務(wù)，采用了OVSF(正交可變擴(kuò)頻比)技術(shù)，即根據(jù)傳輸速率的不同采用不同的SF(擴(kuò)頻增益)，SF(擴(kuò)頻增益)可以在數(shù)據(jù)傳輸過程中動(dòng)態(tài)的發(fā)生改變。在功率不變的情況下，SF(擴(kuò)頻增益)變化會直接影響信干噪比(SINR，單位dB)。為了避免SF(擴(kuò)頻因子)變化導(dǎo)致信干噪比的突變，在SF(擴(kuò)頻因子)發(fā)生變化的當(dāng)前幀SCDMA系統(tǒng)采用了快速功率控制PowerV2=PowerV1+PC+10·lg(SF1SF2)]]>其中PowerV2、PowerV1、PC、SF1、SF2分別表示當(dāng)前幀(SF2)的下行發(fā)射功率、上一幀(SF1)的下行發(fā)射功率、根據(jù)上一幀終端的反饋結(jié)果得到的下行功率調(diào)整值、上一幀的擴(kuò)頻因子、當(dāng)前幀的擴(kuò)頻因子。
3.據(jù)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行下行閉環(huán)功控的具體步驟終端處理過程每N個(gè)TDD周期作以下處理(N在6-12之間)步驟1保存剛剛過去的N幀的下行Symbol級的信干噪比(SINR，單位dB)、當(dāng)前業(yè)務(wù)碼道的下行接收功率PWRV、根據(jù)同步頭(SYNC)計(jì)算接入碼道的功率PWRA；步驟2去掉N幀SINR、PWRV、PWRA的最大值和最小值然后求平均，將SINR、PWRV、PWRA的均值做為DCI(Downlink Channel Information下行信道信息)保存；步驟3把DCI通過上行信令發(fā)給基站(下文中統(tǒng)稱為“DCI信令”)。
基站處理過程在每個(gè)占用碼道檢測“DCI信令”，如果檢測到有效的“DCI信令”，則使用下行功率控制算法對本碼道的下行功率作調(diào)整，否則不做調(diào)整。
基站的下行功控算法步驟1基站根據(jù)當(dāng)前的無線資源(主要包括當(dāng)前用戶數(shù)、業(yè)務(wù)類型、擴(kuò)頻因子、信道編碼情況、語音編碼速率)情況確定當(dāng)前用戶的信噪比期望范圍
表1(語音業(yè)務(wù)，DQPSK、QPSK調(diào)制)

Case1全速率語音編碼、單倍速擴(kuò)頻(SF＝32)、無卷積碼；Case2全速率語音編碼、二倍速擴(kuò)頻(SF＝16)、1/2卷積碼；Case3半速率語音編碼、單倍速擴(kuò)頻(SF＝32)、1/2卷積碼；表2(數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))

Case4調(diào)制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case5調(diào)制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼；Case6調(diào)制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case7調(diào)制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼；步驟2基站處理終端上行的信令DCI，得到SINR、PWRV、PWRA，對SINR進(jìn)行可靠性處理，處理后的結(jié)果為Msinr，處理方法如下表所示表3

步驟3根據(jù)Msinr與期望范圍的差距確定應(yīng)調(diào)整的功率值PC。
當(dāng)Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV＜PWRA，則PC＝0，即不做功率調(diào)整；當(dāng)Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV≥PWRA，則PC＝-Powers(功率調(diào)整的最小步長)，即降低本碼道發(fā)射功率；當(dāng)Msinr＞SINRmax，則PC＝SINRmax-Msinr，即降低本碼道發(fā)射功率；當(dāng)Msinr＜SINRmin且PWRV＜PWRA，則PC＝(SINRmin-Msinr)*0.6+2，即提高本碼道發(fā)射功率；當(dāng)Msinr＜SINRmin且PWRV≥PWRA，則PC＝0，即不做功率調(diào)整，對這種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)做為無線資源管理的依據(jù)；步驟4根據(jù)PC值得到第n幀m碼道的下行發(fā)射功率Powerm，n(下標(biāo)m表示碼道號，n表示幀號)Powerm，n＝Powerm，n-1+PC步驟5將Powerm，n與PowerVmax、PowerVmin(分別表示本業(yè)務(wù)碼道最大、最小下行發(fā)射功率)相比較進(jìn)行處理當(dāng)Powerm，n在[PowerVminPowerVmax]范圍內(nèi)，Powerm，n＝Powerm，n；當(dāng)Powerm，n＜PowerVmin范圍內(nèi)，Powerm，n＝PowerVmin，對這種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)做為無線資源管理的依據(jù)；當(dāng)Powerm，n＞PowerVmax范圍內(nèi)，Powerm，n＝PowerVmax，對這種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)做為無線資源管理的依據(jù)；其中PowerVmax＝PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)；PowerVmin＝PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)-delta(delta的取值范圍[20 50])。
步驟6根據(jù)得到的Powerm，n調(diào)整基站的發(fā)射功率。
應(yīng)用本發(fā)明的方法，可以實(shí)現(xiàn)對無線資源的較為合理的分配，能夠滿足不同業(yè)務(wù)類型的需要，在滿足通信質(zhì)量的條件下降低下行功率，并且可以使得下行功率的變化適應(yīng)無線信道的變化，更好地利用通信資源。
權(quán)利要求
1.一種SCDMA系統(tǒng)中對下行功率進(jìn)行控制的方法，其特征在于，按下式對下行功率進(jìn)行調(diào)整PowerV≤PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)其中PowerV、PowerA、M、SFA、SFV分別表示業(yè)務(wù)碼道的下行發(fā)射功率、接入碼道的最大發(fā)射功率、天線陣列陣元個(gè)數(shù)、接入碼道的擴(kuò)頻因子、業(yè)務(wù)碼道的擴(kuò)頻因子。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在擴(kuò)頻因子發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)下式調(diào)整下行功率PowerV2=PowerV1+PC+10·1g(SF1SF2)]]>其中PowerV2、PowerV1、PC、SF1、SF2分別表示當(dāng)前幀的下行發(fā)射功率、上一幀的下行發(fā)射功率、根據(jù)上一幀終端的反饋結(jié)果得到的下行功率調(diào)整值、上一幀的擴(kuò)頻因子、當(dāng)前幀的擴(kuò)頻因子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，終端每N個(gè)TDD周期計(jì)算下行信道信息，通過上行信令發(fā)給基站；在基站每個(gè)占用碼道檢測“下行信道信息”，如果檢測到有效的“下行信道信息”，則使用下行功率控制算法對本碼道的下行功率作調(diào)整，否則不做調(diào)整；其中N為正整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，N為6-12之間的正整數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，終端計(jì)算下行信道信息的步驟為首先，保存剛剛過去的N幀的下行符號級的信干噪比SINR、當(dāng)前業(yè)務(wù)碼道的下行接收功率PWRV、根據(jù)同步頭SYNC計(jì)算接入碼道的功率PWRA；然后，去掉N幀SINR、PWRV、PWRA的最大值和最小值然后求平均，將SINR、PWRV、PWRA的均值作為下行信道信息。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述下行功率調(diào)整的步驟包括(1)基站根據(jù)當(dāng)前的用戶數(shù)、業(yè)務(wù)類型、擴(kuò)頻因子、信道編碼情況、語音編碼速率情況確定當(dāng)前用戶的信噪比期望范圍(2)基站處理終端上行信令的下行信道信息，得到SINR、PWRV、PWRA，對SINR進(jìn)行可靠性處理，處理后的結(jié)果為Msinr；(3)根據(jù)Msinr與期望范圍的差距確定應(yīng)調(diào)整的功率值PC；(4)根據(jù)PC值按下式得到第n幀m碼道的下行發(fā)射功率Powerm，nPowerm，n＝Powerm，n-1+PC；(5)將Powerm，n與本業(yè)務(wù)碼道最大下行發(fā)射功率PowerVmax、本業(yè)務(wù)碼道最小下行發(fā)射功率PowerVmin相比較進(jìn)行處理，其中PowerVmax＝PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)；PowerVmin＝PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)-delta；delta的取值范圍為20到50之間；(6)根據(jù)得到的Powerm，n調(diào)整基站的發(fā)射功率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中對于DQPSK、QPSK調(diào)制的語音業(yè)務(wù)用下表確定當(dāng)前用戶的信噪比期望范圍
其中Case1為全速率語音編碼、單倍速擴(kuò)頻(SF＝32)、無卷積碼；Case2為全速率語音編碼、二倍速擴(kuò)頻(SF＝16)、1/2卷積碼；Case3為半速率語音編碼、單倍速擴(kuò)頻(SF＝32)、1/2卷積碼；對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用下表確定當(dāng)前用戶的信噪比期望范圍
其中Case4為調(diào)制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case5為調(diào)制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼；Case6為調(diào)制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case7為調(diào)制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴(kuò)頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(2)中SINR小于3時(shí)，Msinr為3；SINR在3和25之間時(shí)，Msinr為SINR；SINR大于25時(shí)，Msinr為25。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(3)中確定應(yīng)調(diào)整的功率值PC的方法為當(dāng)Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV＜PWRA時(shí)，則PC＝0，即不作功率調(diào)整；當(dāng)Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV≥PWRA時(shí)，則PC＝-Powers(功率調(diào)整的最小步長)，即降低本碼道發(fā)射功率；當(dāng)Msinr＞SINRmax時(shí)，則PC＝SINRmax-Msinr，即降低本碼道發(fā)射功率；當(dāng)Msinr＜SINRmin且PWRV＜PWRA時(shí)，則PC＝(SINRmin-Msinr)*0.6+2，即提高本碼道發(fā)射功率；當(dāng)Msinr＜SINRmin且PWRV≥PWRA時(shí)，則PC＝0，即不做功率調(diào)整，對這種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作為無線資源管理的依據(jù)。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(5)中對Powerm，n的處理方法如下當(dāng)Powerm，n在[PowerVminPowerVmax]范圍內(nèi)，Powerm，n＝Powerm，n；當(dāng)Powerm，n＜PowerVmin范圍內(nèi)，Powerm，n＝PowerVmin，對這種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作為無線資源管理的依據(jù)；當(dāng)Powerm，n＞PowerVmax范圍內(nèi)，Powerm，n＝PowerVmax，對這種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作為無線資源管理的依據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種SCDMA系統(tǒng)中對下行功率進(jìn)行控制的方法，按下式對下行功率進(jìn)行調(diào)整Power
文檔編號H04B7/005GK1929327SQ20051009829
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者丁勇, 李一鳴, 岳彥生 申請人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司