基於分組交換業務的下行初始發射功率的設置方法
2023-05-01 06:52:36
專利名稱：基於分組交換業務的下行初始發射功率的設置方法
技術領域：
本發明涉及通信系統，具體涉及在寬帶多址通信功率控制中基站下行業務信道的初始發射功率的設置方法。
寬帶碼分多址(WCDMA)是第三代移動通信系統標準化組織(3rdGenerationPartnership Project(3GPP))提出的無線傳輸技術(RTT)方案。其它多址技術，如時分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)在本領域是人們所熟知的，付諸實用的碼分多址(CDMA)調製技術是存在大量系統用戶的時候進行通信的技術。但是使用這些技術的業務主要局限於話音和低速率數據傳輸，而第三代移動通信系統能在移動通信中提供與固定網絡類似的多媒體業務，支持全球漫遊並具有良好服務質量。
在寬帶碼分多址(WCDMA)系統中，下行業務信道的發射功率需要從預設的發射功率開始經過快速的功率變化過程，在一定時間內收斂於一個能夠基本滿足質量需求，且比較穩定的初始發射功率，然後進入快速閉環功率控制或慢速功率控制等其他功率控制方式。
為了保證初始階段的通信質量，現有的窄帶碼分多址(CDMA)中常用的設置初始下行業務信道發射功率的方法是基於閉環反饋的功率高起快降方法。基站調整初始發射功率是基於移動臺的反饋信號，如功率控制命令(TPC)、誤幀指示等，按照固定步長或變步長的調整幅度，從一較高的預設功率開始快速向下調整功率，並收斂於一個較為穩定的初始發射功率，保證了初始階段的發射質量，然後進入快速閉環功率控制或其他控制方式。這一階段的功率收斂過程的調整幅度和收斂速度都遠遠大於快速閉環功率控制，為後續的精確的快速閉環功率控制提供了一個粗略的，基本達到質量要求的初始發射功率。窄帶碼分多址(CDMA)只是提供了基於低碼率電路交換的話音等業務，而寬帶碼分多址(WCDMA)系統除了提供低碼率電路交換業務，還提供了基於較高碼率的分組交換業務，由於較高碼率的分組交換業務的發射功率需求與低碼率電路交換業務相比要大很多，所以在各種不同業務初始下行發射功率的設置方法上，如果仍然運用原有的高起快降的方法，則在高速數據業務接入時，系統的下行發射總功率會突然增加很多，從而給其他用戶帶來很大的瞬間幹擾功率，引起其他用戶通信質量下降(表現為Ec/No突然降低很多)。
本發明的目的就是針對上述現有技術的不足，提出一種針對寬帶碼分多址(WCDMA)系統混合業務中，較高碼率的分組交換業務的初始發射功率的設置方法。在寬帶碼分多址(WCDMA)系統中區分不同種類的業務，針對分組交換業務選用固定步長的低起快升的初始發射功率的設置方法，以達到加快收斂速度和減少幹擾功率的目的。
本發明提出的分組交換業務的下行初始發射功率設置方法，包括以下步驟1.以較小功率設置從第1幀到第N幀的發射功率Pinit；2.從第N+1幀啟動定時器T，並接收前一個發射功率控制命令(TPC)；3.判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是則順序執行；若非則進入步驟8；4.以步長deltaP1增加發射功率，繼續接收發射功率控制命令(TPC)；5.判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是，則順序執行；若非則進入步驟7；6.判斷定時器T是否超時，若是，則進入步驟四；若非，則返回步驟4，循環執行；7.以步長deltaP2減少發射功率，然後進入步驟11；8.以步長deltaP3減少發射功率，繼續接收發射功率控制命令(TPC)；9.判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是，則順序執行；若非，則進入步驟11；10.判斷定時器T是否超時，若是，則進入步驟11；若非，則返回步驟8，循環執行；
11.進行普通快速閉環功率控制。
本發明提供的寬帶碼分多址(WCDMA)系統中針對高碼率分組交換業務選用固定步長的低起快升的初始發射功率的設置方法，它有效地利用了功率控制命令、發射功率控制命令(TPC)反饋的頻度快的特點，加快了初始功率的收斂速度；由於分組業務功率需求高，採用低起快升的方法，有效的迴避了高起快降方法的帶來的較大的幹擾，同時由於分組業務對延時要求不如話音業務高，且有自動重傳請求ARQ重傳機制，所以儘管功率開始較低，也不影響調整時間內的通信質量。本發明是一個綜合的手段，可以針對不同的協議要求、通信質量、反饋指示和數據速率進行調整與改變。
下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。
圖1是本發明應用於WCDMA系統前向功率控制的實施框圖；圖2是採用本發明的初始發射功率設置方法的流程圖。
圖3是採用高起快降方法對其他用戶幹擾的OPNET仿真結果圖。
圖4是採用低起快升方法對其他用戶幹擾的OPNET仿真結果圖。
圖1是本發明應用於WCDMA系統前向功率控制的實施框圖。由基站100和移動臺110組成。
在該實例中，基站100由上行信道114提取發射功率控制命令(TPC)命令101，然後進入初始發射功率設置102，功率設置命令由發射功率調整104形成下行信道105的功率，射頻信號在下行信道105傳播，經由移動臺110接收，移動臺內進行業務信道的信幹比測量111，測量結果與目標信幹比比較，導致發射功率控制命令(TPC)命令產生112，產生的發射功率控制命令(TPC)命令插入上行信道114被基站100接收。當初始發射功率設置102完畢後，轉而由普通快速閉環功率控制103接收提取的發射功率控制命令(TPC)命令，並發送功率設置命令由發射功率調整104形成下行信道105的功率。本發明的初始發射功率設置方法在實施框圖中所處的位置是初始發射功率設置102。
圖2描述的是採用本發明的初始發射功率設置方法的流程圖。
這個邏輯流程開始於步驟200，結束於步驟216。
步驟200判斷下行業務是否分組交換業務，對業務種類進行篩選。
若不是分組交換業務，則進入步驟215根據業務類型，採取適合的初始功率設置方法後轉到步驟216普通快速閉環功率控制。步驟215另外有專利進行描述。
若是分組交換業務，則進入步驟201以較小功率設置從第1幀到第N幀的發射功率Pinit。
順序進入步驟202，從第N+1幀啟動定時器T，並接收前一個發射功率控制命令(TPC)。
順序進入步驟203，判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率上升。
步驟203判斷結果若是，說明配置的初始值小於實際應發射功率，則進入步驟204，以deltaP1增加發射功率。步驟205繼續接收發射功率控制命令(TPC)，步驟206判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若非，則執行步驟209以deltaP2減少發射功率然後轉入步驟216普通快速閉環功率控制；若是則順序執行步驟207以deltaP1增加發射功率。步驟208判斷定時器T是否超時，若是，則進入步驟216普通快速閉環功率控制；若非，則返回步驟205，循環執行。如果循環過程中一直要求增加發射功率且定時未超時，那麼下行信道的發射功率就會快速增加，除非定時器超時或有要求功率下降的命令到來，才中止設置過程，進入普通快速閉環功率控制模式。
步驟203判斷結果若非，說明配置的初始值大於實際應發射功率，則進入步驟210以deltaP3減少發射功率。步驟211繼續接收發射功率控制命令(TPC)。步驟212判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若非，則進入步驟216普通快速閉環功率控制；若是，則順序執行步驟213以deltaP3減少發射功率；步驟214判斷定時器T是否超時，若是，則進入步驟216普通快速閉環功率控制；若非，則返回步驟211，循環執行。循環除非滿足定時器超時或有要求功率上升的命令到來的條件，才中止。
採用固定步長的低起快升方法，由於其下行初始發射功率較低，即使在有高速數據業務接入時，系統的下行發射總功率也不會有很大的瞬間突變，不會對其他用戶造成較大的瞬間幹擾，從而避免了固定步長的高起快升方法幹擾大的缺點，改善了高速數據接入時其他用戶的下行通信質量。
根據每個WCDMA系統和具體應用環境的需要，可以對各參數的取值進行靈活選擇。
圖3是採用高起快降方法對其他用戶幹擾的OPNET仿真結果。圖中橫坐標代表仿真時間，縱坐標代表一個用戶的下行鏈路通信質量(下行鏈路的信幹比)。隨著仿真時間的進行，會有高速收據用戶加入，其下行初始發射功率的設置採用高起快降方法。從圖中可以看出，高速收據用戶的加入對其他用戶幹擾很大，引起其他用戶通信質量下降。
圖4是採用低起快升方法對其他用戶幹擾的OPNET仿真結果。圖中橫坐標代表仿真時間，縱坐標代表一個用戶的下行鏈路通信質量(下行鏈路的信幹比)。隨著仿真時間的進行，會有高速收據用戶加入，其下行初始發射功率的設置採用低起快升方法。從圖中可以看出，高速收據用戶的加入對其他用戶幹擾較小，對其他用戶通信質量影響不大。
權利要求
1.一種基於分組交換業務的下行初始發射功率的設置方法，其特徵在於包括以下步驟1.以較小功率設置從第1幀到第N幀的發射功率Pinit；2.從第N+1幀啟動定時器T，並接收前一個發射功率控制命令(TPC)；3.判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是則順序執行；若非則進入步驟8；4.以步長deltaP1增加發射功率，繼續接收發射功率控制命令(TPC)；5.判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率上升，若是，則順序執行；若非則進入步驟7；6.判斷定時器T是否超時，若是，則進入步驟四；若非，則返回步驟4，循環執行；7.以步長deltaP2減少發射功率，然後進入步驟11；8.以步長deltaP3減少發射功率，繼續接收發射功率控制命令(TPC)；9.判斷發射功率控制命令(TPC)是否要求功率下降，若是，則順序執行；若非，則進入步驟11；10.判斷定時器T是否超時，若是，則進入步驟11；若非，則返回步驟8，循環執行；11.進行普通快速閉環功率控制。
全文摘要
本發明提供的寬帶碼分多址(WCDMA)系統中針對高碼率分組交換業務選用固定步長的低起快升的初始發射功率的設置方法，加快了初始功率的收斂速度；由於分組業務功率需求高，採用低起快升的方法，有效的迴避了高起快降方法的帶來的較大的幹擾，同時由於分組業務對延時要求不如話音業務高，且有自動重傳請求ARQ重傳機制，不影響調整時間內的通信質量。本發明是一個綜合的手段，可以針對不同的協議要求、通信質量、反饋指示和數據速率進行調整與改變。
文檔編號H04B7/005GK1394014SQ01113308
公開日2003年1月29日 申請日期2001年7月4日 優先權日2001年7月4日
發明者張峻峰, 熊建秋 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司