专利名称：一种闭环功率控制方法
技术领域：
本发明涉及一种码分多址(CDMA: Code-Division Multiple-Access)通 信系统中的功率控制方法，尤其涉及的是， 一种适用于上行专用信道的闭环 功率控制方法。
背景技术：
功率控制技术是CDMA系统的基础，可以说没有功率控制就没有 CDMA系统。CDMA系统是一个同频自千扰系统，任何多余不必要的功率 不允许发射，这是一个一定要遵守的总准则，功率控制就是维护这个准则的 手段。
在上行链路中，如果小区内所有移动台的发射功率相同，而各移动台与 基站(NodeB)的距离是不同的，导致基站接收较近移动台的信号很强，接收 较远移动台的信号很弱，由于CDMA是同频接收系统，造成弱信号淹没在 强信号中，从而使得距离较远部分的移动台无法正常工作，这就是CDMA 系统上行链路中存在的远近效应问题，功率控制可以克服远近效应，对上行 功率控制而言，功率控制的目标即为所有的信号到达基站的功率够用即可。
功率控制可以补偿衰落，接收功率不够时要求发射方增大发射功率。由 于移动信道是一个衰落信道，快速闭环功率控制可以随着信号的起伏进行快 速改变发射功率，使接收电平由起伏变得平坦。
在CDMA系统中功率控制按方向分为上行(反向)功率控制和下行(前 向)功率控制；按移动台和基站是否同时参与又分为开环功率控制和闭环功 率控制两大类。开环功率控制是从信道中测量干扰条件，并调整发射功率， 目的在于对新请求业务的初始发射功率做出估计。开环功率控制是测量误帧 率(误块率)，调整目标信千比(目标SIR)。快速闭环功率控制是指接收 方把接收到的信号的信干比与控制信道的信千比目标值比较，根据比较结果
向发送方返回一个TPC (发射功率控制)命令，若测定SIR〉目标SIR，贝'J TPC命令为0;若测定SIR^目标SIR,则TPC命令为1;发送方根据接收到 的TPC命令，通过高层给定的闭环功率控制算法得出TPC—cmd，如果采用 TPC命令处理算法1并且发送方不处于软切换情况下，在接收到的TPC命 令等于0时，那么用于该时隙的TPC—cmd为-1;在接收到的TPC命令等 于l时，那么用于该时隙的TPC_cmd为1 ;进而决定是增加发射功率还是 减小发射功率，调整的幅度-TPC一cmdxATPC。用步长ATPC来调整上行 专用物理信道的发射功率，步长ATPC也是由网络设置的，可以取ldB或 2dB。如果TPC一cmd等于1,则增加移动台上行专用行道发射功率；如果 TPC—cmd等于-1，则减小移动台上行专用信道发射功率。
上行专用信道发射功率的初始值是用开环功率估计决定的。闭环发射功 率的最大功率值是由高层设置的，上行闭环功率控制主要是基站通过调整移 动台的发射功率以保持接收到的上行信噪比尽量靠近SIR目标值，而每一个 小区的SIR目标值都是由高层外环功率控制调整的。
由于CDMA系统的上行容量干扰受限，上行是多对一通信模式，利用 功率控制技术消除远近效应。除自己的信号外全是干扰，当用户较多时干扰 较大，使信噪比降低；为了达到额定的信噪比，必然通过功率控制增加发射 功率，造成互相影响，互相攀比，引起功率攀升，最后使接收的总功率超出 前置线性放大器的线性范围，使CDMA系统不再成立，即引起系统崩溃。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种码分多址通信系统中的功率控制 方法，解决当用户增多干扰加大时，用户信噪比降低，可能在一段时间内一 直低于额定的信噪比，移动台发射功率的持续不断的增加的问题，从而避免 用户间功率的攀升，保证整个系统的稳定性。
本发明提出一种闭环功率控制方法，包含如下步骤
(a)设定基站连续发送指示增加功率的命令的次数最大值N,再设定n 代表当前连续发送指示增加功率命令的次数，n的初始值为0;(b) 基站在每个时隙首先判断n是否等于指定值N,如果不是，执行 下一步；否则，发送指示减小功率的命令至终端，同时令11=0,等待下一时 隙到达，继续判断n是否等于N;
(c) 判断信号的质量是否达到系统规定的信号质量要求，如果是，基 站发送指示减小功率的命令至终端，同时令11=0,否则，基站发送指示增加 功率的命令至终端，n值加i，转到步骤(b)。
所述N值的取值根据系统容量，信号质量及移动台发射功率满足实际 系统要求的原则下，通过试验，确定N值或N值取值范围。
所述指示功率增加或减小的命令为发射功率控制TPC命令。
所述步骤(c)中TPC命令为O时，指示减小功率；TPC命令为l时， 指示增加功率。
所述步骤(c)中信号质量由信号信干比SIR衡量。
所述信号信干比SIR根据上行专用物理信道DPCCH数据计算。
系统根据外环功率控制结果确定系统规定的信号质量要求，即目标SIR
在系统运行中，可以根据实际效果修改N的取值。
本发明所提供的一种码分多址通信系统中的上行闭环功率控制方法，与 现有技术相比，能够有效控制基站TPC命令的发送，进而控制移动台的发 射功率的瞬时抬升过高，防止小区的RSSI (Received Signal Strength Indicator,信道带宽内的宽带接收功率)瞬时升高，同时可以通过修改基站 处计数器的计数值N来控制基站连续TPC命令1的发送个数，控制移动台 发射功率抬升的幅度，从而保证了整个系统的稳定。
图1是外环功率控制和快速闭环功率控制的处理框图2是WCDMA系统专用物理信道DPCCH/DPDCH帧格式示意图3是本发明功率控制方法的具体实施方案流程率抬升幅度比较示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，将以WCDMA系统为例对本发明所述技术方案作进一 步详细说明，根据下面所述具体实施方式
，同一领域的技术人员可以很容易 实现本发明。
如图1所示是外环功率控制和快速闭环功率控制的处理框图。RNC(基 站控制器)根据外环功率控制结果确定目标SIR，告知基站。基站根据上行 专用物理信道数据计算当前时隙的SIR,用测定的SIR和目标SIR进行比较， 决定下发TPC命令O还是1，进而控制移动台是抬升发射功率还是降低发射 功率。
如图2所示是WCDMA系统专用物理信道DPCCH/DPDCH帧格式框图。 WCDMA系统的上行快速闭环功率控制的频率为1500HZ, —帧为10ms，每 帧15个时隙，每个时隙的SIR是利用当前时隙的DPCCH数据计算得到的， SIR=SF*RSCP/ISCP( SF为当前时隙的扩频因子，RSCP为接收信号导频(Pilot) 部分功率，ISCP为千扰码功率)。
如图3所示是本发明功率控制方法技术方案的实施流程图。
在系统设置阶段，确定N值，即NodeB连续TPC命令l发送的个数。 N值的取值主要需要通过试验测试选取。实际试验测试中，可以根据系统容 量，信号质量及移动台发射功率满足实际系统要求的原则下，来选择确定合 适的N值或N值范围。4叚设令N-4，则当Node B已经在前4个时隙连续 发了 TPC命令1，那么在当前时隙不管测量SIR是否大于目标SIR, NodeB 都下发TPC命令0。
在系统运行的初始时，初始化TPC命令1发送的计数器计数值n=0。
在系统运行阶段，在每个时隙进行一次处理，每次处理主要分以下几个 步骤进行
步骤110:首先判断计数器计数值n是否等于N,本例中取N-4，如果 计数器的计数值等于N,即为4,执行步骤120，否则，执行步骤130;
步骤120,不论测定SIR和目标SIR的大小关系，在当前时隙Node B 下发TPC命令O,同时令n-O,结束；
步骤130:根据上行专用物理信道DPCCH数据计算当前时隙的SIR;
步骤140:用计算出的测定SIR和目标SIR比较，若测定SIR大于目标 SIR,执行步骤150;否则，若测定SIR小于等于目标SIR,执行步骤160;
步骤150:当前时隙下发TPC命令O,同时令n-O;结束；
步骤160:当前时隙下发TPC命令1,同时令n+十；结束。
如图4所示是本发明的一个实例，图中所示为本文描述的新的功率控制 方法与之前的功率控制方法对UE (用户端移动台)发射功率抬升幅度比较。 假设在时隙(slot )弁1UE的发射功率为-10dBm,如果连续30个时隙测定SIR 都小于目标SIR,老方案的处理是在这30个时隙基站连续下发TPC命令1, UE就会不停的抬升发射功率，30个时隙后UE的发射功率抬升到20dBm， 而新方案的处理是如果前面连续4个时隙下发TPC命令1,就在当前时隙下 发TPC命令O， 30个时隙后UE的发射功率仅抬升到8dBm,这样新方案会 提前12个时隙将UE的发射功率降到初始值，减小对其他用户的干扰，有 利于系统的稳定性，从UE的角度，新方案较老方案要少消耗l/2左右的能 量，如果N值不同会有不同的效果，这里可以根据需要来改变N值。
权利要求
1、一种闭环功率控制方法，包含如下步骤(a)设定基站连续发送指示增加功率的命令的次数最大值N，再设定n代表当前连续发送指示增加功率命令的次数，n的初始值为0；(b)基站在每个时隙首先判断n是否等于指定值N，如果不是，执行下一步；否则，发送指示减小功率的命令至终端，同时令n＝0，等待下一时隙到达，继续判断n是否等于N；(c)判断信号的质量是否达到系统规定的信号质量要求，如果是，基站发送指示减小功率的命令至终端，同时令n＝0，否则，基站发送指示增加功率的命令至终端，n值加1，转到步骤(b)。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述N值的取值根据系统 容量，信号质量及移动台发射功率满足实际系统要求的原则下，通过试验， 确定N值或N值取值范围。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述指示功率增加或减小 的命令为发射功率控制TPC命令。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤(c)中TPC命 令为0时，指示减小功率；TPC命令为1时，指示增加功率。
5、 如权利要求l所迷的方法，其特征在于所述步骤(c)中信号质量 由信号信干比SIR衡量。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述信号信干比SIR根据 上行专用物理信道DPCCH数据计算。
7、 如权利要求5所述的方法，其特征在于系统根据外环功率控制结 果确定系统规定的信号质量要求，即目标SIR。
8、 如权利要求1所述的方法，其特征在于在系统运行中，可以根据 实际效果修改N的取值。
全文摘要
本发明提出一种闭环功率控制方法，包含如下步骤(a)设定基站连续发送指示增加功率的命令的次数最大值N，再设定n代表当前连续发送指示增加功率命令的次数，n的初始值为0；(b)基站在每个时隙首先判断n是否等于指定值N，如果不是，执行下一步；否则，发送指示减小功率的命令至终端，同时令n＝0，等待下一时隙到达，继续判断n是否等于N；(c)判断信号的质量是否达到系统规定的信号质量要求，如果是，基站发送指示减小功率的命令至终端，同时令n＝0，否则，基站发送指示增加功率的命令至终端，n值加1，转到步骤(b)。本发明的方法，能够有效控制基站TPC命令的发送，控制移动台发射功率抬升的幅度，保证了系统的稳定。
文档编号H04B7/005GK101188442SQ20061014515
公开日2008年5月28日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者毅 孙, 王艳清 申请人:中兴通讯股份有限公司