專利名稱：控制閉環發送功率的參考值更新的cdma移動通信系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及在CDMA移動通信系統中控制發送功率的方法，更具體地，涉及用于更新在閉環發送功率控制中使用的參考值的控制上行鏈路外環發送功率的方法。
背景技術：
圖1是顯示CDMA通信系統的結構的方框圖。如圖1所示，這個CDMA通信系統包括移動臺(MS)11，基本收發信臺(BTS)112和113，用于控制這些基本收發信臺112和113的基站控制器(BSC)14以及移動交換中心(MSC)15。
移動臺11通過無線信號與基本收發信臺112和基本收發信臺113通信。基本收發信臺112和113通過有線連線16被連接到基站控制器14，以及基站控制器14還通過有線連線17被連接到移動交換中心15。在圖1上，與移動臺11的通信是通過分集切換實現的，來自移動臺11的信號在基本收發信臺112和基本收發信臺113處被接收，然后在基站控制器14處被組合。來自移動交換中心15的信號在基站控制器14處被分裂開，并同時從基本收發信臺112和基本收發信臺113被發送，然后在移動臺11處被組合。
在CDMA移動通信系統中，碼分復用技術使得能夠在同一個頻率上在多個移動臺與基本收發信臺之間同時進行通信。然而，因為在特定的移動臺與特定的基本收發信臺之間的通信會引起對于其他的移動臺的干擾，移動臺和基本收發信臺不斷地指令伙伴站增加或降低發送功率，以便保持在它本身的站處接收質量為事先設置的數值。這種控制發送功率的方法被稱為“閉環發送功率控制”，并且閉環發送功率控制的接收質量由信號-干擾功率比(下面縮寫為SIR)確定。
參照圖2，將描述在CDMA通信系統中的閉環發送功率控制方法。圖2顯示在W-CDMA通信系統中的無線信號格式。這些格式是從基本收發信臺到移動臺的下行鏈路信道的無線信號格式21和從移動臺到基本收發信臺的上行鏈路的無線信號格式22。這些無線信號格式21和22包含導頻信號23和25，而且還包含用于命令伙伴臺增加或降低發送功率的TPC信號24和26。基本收發信臺和移動臺使用導頻信號23和25來測量通信的SIR，以及使用TPC信號24和26來指令伙伴臺增加或降低發送功率，以便達到事先由基站控制器引入的目標值。更具體地，移動臺根據時間間隔27中的導頻信號23計算SIR，并把結果反映在TPC信號24中，以及基本收發信臺類似地根據時間間隔28中的導頻信號25計算SIR，并把結果反映在TPC信號26中。
在CDMA移動通信系統中，在切換時的用戶信號在基站控制器中被組合，基站控制器是基本收發信臺的主設備。這種切換方法被稱為“軟切換”。基站控制器確定用戶信號在通過軟切換組合后的接收質量，確定接收質量是否滿足事先對于要提供給用戶的業務(諸如，話音業務)所設置的目標接收質量水平，以及更新適當的基本收發信臺的SIR目標值以便保持目標接收質量水平。這種控制發送功率的方法被稱為“外環發送功率控制”，并且由基站控制器測量的接收質量例如是誤塊率(BLER)。
圖3顯示圖1所示的基站控制器14的結構。如圖3所示，基站控制器14配備有BLER測量單元31，數據加法器32，分布單元33，選擇合成器34，目標SIR計算單元35，和中央控制單元36。
在這個基站控制器14中，對于來自同一個移動臺的信號，來自基本收發信臺112和113的用戶的信號在選擇性綜合器34中進行合成處理。在這個合成處理中，用戶信號受到對于多個射頻幀的統計處理。然后，在BLER測量單元31處測量實行這個組合處理后的用戶信號的BLER。
在BLER測量單元31處被測量的BLER然后在目標SIR計算單元35處與通過中央控制單元36設置的目標BLER進行比較，然后，根據比較結果計算上行鏈路信號的目標SIR的數值，作為在閉環發送功率控制中的參考。更具體地，當由BLER測量單元31測量的BLER等于或低于通過中央控制單元36設置的目標BLER時，目標SIR計算單元35執行增加上行鏈路信號的目標SIR值的處理過程，以及當由BLER測量單元31測量的BLER大于通過中央控制單元36設置的目標BLER時，執行降低上行鏈路信號的目標SIR值的處理過程。
由目標SIR計算單元35計算出的上行鏈路信號的目標SIR值被包含在由數據相加器32發送到每個基本收發信臺的數據中，以及這個目標SIR值通過分布單元33發送到例如基本收發信臺112和113。基本收發信臺112和基本收發信臺113隨后根據從基站控制器14報告的上行鏈路信號的目標SIR值執行閉環發送功率的控制。
參照圖4接著說明在現有技術的CDMA通信系統中的上行鏈路(從移動臺到基本收發信臺的方向)無線信號外環發送功率控制系統。在圖4上，與移動臺11的通信在分集切換期間發生，其中移動臺11正在與基本收發信臺112和基本收發信臺113通信。來自移動臺11的上行鏈路用戶信號被基本收發信臺112和基本收發信臺113接收，并且這個用戶信號被從每個基本收發信臺112和113發送到基站控制器14。
在步驟61從基本收發信臺112和113接收用戶信號后，基站控制器14在選擇性綜合單元34中(如圖3所示)執行合成處理。在這個組合用戶信號的處理過程中，在步驟62和63對于多個射頻幀實行統計處理，隨后，在步驟64，在目標SIR計算單元35中計算上行鏈路信號目標SIR值。這個計算的結果然后通過上行鏈路信號目標SIR報告消息被報告到基本收發信臺112和基本收發信臺113。基本收發信臺112和113隨后使用通過上行鏈路信號目標SIR報告消息報告的上行鏈路信號目標SIR值作為參考，執行閉環發送功率控制。在CDMA移動通信系統中同時執行上述的閉環發送功率控制方法和外環發送功率控制方法，將移動臺和基本收發信臺的發送功率保持在最佳水平。
然而，外環發送功率控制方法涉及大量處理時間，由于使用誤塊率作為接收質量以及在基站控制器中組合后的用戶數據的質量的度量，結果，在閉環發送功率控制中作為參考值的上行鏈路信號目標SIR值不能以高速度設置到基本收發信臺中。這種無能為力導致對于通信環境下諸如在無線通信的衰落環境下的突然改變的瞬時改變的管理的欠缺，以及隨之可能出現的諸如造成通信中斷通信質量的惡化。
發明內容
本發明的目的是提供在CDMA移動通信系統中控制發送功率的方法，用于以高速度實施外環發送功率控制，并且因而允許管理通信環境中的瞬時改變。
為了在本發明的發送功率控制方法中達到上述的目的，基本收發信臺在檢測到來自移動臺的用戶信號的同步的丟失后，把預定的步長值ΔSIR添加到從基站控制器報告的上行鏈路信號目標SIR值上，并把這個結果作為上行鏈路信號目標SIR臨時值。如果這個上行鏈路信號目標SIR臨時值小于預先設置的上行鏈路信號目標SIR最大值，則基本收發信臺把作為閉環發送功率控制的參考的上行鏈路信號目標SIR值更新為上行鏈路信號目標SIR臨時值。
按照本發明，上行鏈路信號目標SIR值在基本收發信臺中獨立地被更新，而不依靠基站控制器，由此，用于更新作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值的上行鏈路外環發送功率控制方法可以被高速執行。所以，本發明能夠處理通信環境中諸如在無線通信衰落環境中的突然改變的瞬時改變，并且可以防止通信質量發生諸如通信中斷的惡化。
此外，本發明的發送功率控制方法還可包括以下步驟比較上述的上行鏈路信號目標SIR臨時值與通過把由基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC無線網控制器)添加到事先設置的預定門限值α而得到的數值；當上述的上行鏈路信號目標SIR臨時值大于通過把由基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)添加到門限值α而得到的數值時，發送上行鏈路信號目標SIR值更新消息到基站控制器；以及在從基站控制器接收到上行鏈路信號目標SIR值報告消息后，把作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值更新為通過上行鏈路信號目標SIR值報告消息報告的新的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)。
按照本發明，當作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值等于或大于通過把由基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)添加到門限值α而得到的數值時，作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值在基本收發信臺中被更新為在基站控制器中計算出的新的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)。所以，本發明防止基本收發信臺在分集切換狀態時向移動臺請求過量的上行鏈路發送功率，尤其是當在另一個基本收發信臺處得到良好的接收質量時。
參照附圖(顯示本發明的例子)通過以下的說明，將明白本發明的以上的和其他的目的、特性和優點。
圖1是顯示CDMA通信系統的結構的方框圖；圖2顯示在W-CDMA通信系統中無線信號的格式；圖3是顯示圖1上的基站控制器14的結構的方框圖；圖4是用于說明外環發送功率控制的順序圖；圖5是顯示在本發明的第一實施例的CDMA通信系統中的基本收發信臺的結構的方框圖；圖6是顯示本發明的第一實施例的發送功率控制方法的順序圖；圖7是顯示在圖6的步驟52中實現的控制的流程圖；圖8是顯示本發明的第二實施例的發送功率控制方法的順序圖；圖9是顯示在圖8的步驟52和53中實行的控制的流程圖；以及圖10是顯示在圖8的步驟54中實行的控制的流程圖。
具體實施例方式
第一實施例用于實施本發明的第一實施例的發送功率控制的CDMA通信系統是其中如圖1所示的現有技術的CDMA通信系統中的基本收發信臺112和113被如圖5所示的基本收發信臺12和13所替換的一種結構。
如圖5所示，在本發明的CDMA通信系統中的每個基本收發信臺12和13由射頻單元41、時序檢測器42、解調器43、譯碼器44、編碼器45、和控制單元46組成。
射頻單元41從由移動臺11接收的無線信號中產生基帶信號，并且在實施A/D變換后，把結果提供到時序檢測器42和解調器43。此外，射頻單元41把來自編碼器45的信號發送到移動臺11。
時序檢測器42根據來自射頻單元41的信號生成延時輪廓(profile)，以便檢測路徑定時，它是在移動臺11處實行擴頻的時序，以及把結果報告給解調器43。
解調器43執行解調處理，用于根據由時序檢測器42檢測的路徑時序來解擴頻來自射頻單元41的信號，并且把得到的解調數據提供到譯碼器44。此外，解調器43使用通過控制單元46從基站控制器14接收的上行鏈路信號目標SIR消息報告的上行鏈路信號目標SIR值作為參考，控制閉環發送功率，并且把結果作為TPC比特提供給編碼器45。解調器43被用作更新裝置，它使用來自基站控制器14的上行鏈路信號目標SIR消息以便更新用作閉環發送功率控制參考的上行鏈路信號目標SIR值。
譯碼器44對來自解調器43的解調數據進行譯碼，并通過控制單元46把得到的數據提供給基站控制器14。本實施例的譯碼器44還作為同步丟失檢測裝置，它在檢測來自移動臺11的用戶信號的同步丟失后，把這個丟失報告給解調器43。
編碼器45把來自解調器43的TPC比特插入到通過控制單元46從基站控制器14接收的數據中，然后實行編碼處理并把結果提供給射頻單元41。
圖6是顯示本發明的第一實施例的外環發送功率控制方法的順序圖，作為例子，顯示了在基本收發信臺13中實施的控制。這里，假設與基本收發信臺11的無線通信是處在分集切換狀態并且該通信在基本收發信臺12和基本收發信臺13中同時發生。在以下地說明中還假設由于通信環境的瞬時惡化，來自移動臺11的用戶信號到達基本收發信臺12但沒有到達基本收發信臺13。
來自移動臺11的用戶信號到達基本收發信臺12，所以基本收發信臺12把這個用戶信號發送到基站控制器14。然而，因為來自移動臺11的上行鏈路無線信號沒有到達基本收發信臺13，在基本收發信臺13中的譯碼器44在步驟51檢測到射頻同步的丟失。結果，在本實施例中的基本收發信臺13在步驟52獨立地更新在閉環發送功率控制中用作參考值的上行鏈路信號目標SIR值，而不用等待來自基站控制器14的指令。
下面將參照圖7的流程圖說明在步驟52實行的這個更新上行鏈路信號目標SIR值的處理過程的細節。
在步驟101，基本收發信臺13中的解調器43首先把來自基站控制器14的事先設置的更新步長(ΔSIR)添加到當前的上行鏈路信號目標SIR值上以計算上行鏈路信號目標SIR臨時值。更具體地，上行鏈路信號目標SIR臨時值是通過下式計算的上行鏈路信號目標SIR臨時值＝當前上行鏈路信號目標SIR值+ΔSIR在步驟102，基本收發信臺13中的解調器43接著把來自基站控制器14的事先設置的上行鏈路信號目標SIR最大值與在步驟101計算的上行鏈路信號目標SIR臨時值進行比較。這個比較是為了防止向移動臺11請求過量的發送功率的目的而進行的。
如果在步驟102上行鏈路信號目標SIR臨時值小于上行鏈路信號目標SIR最大值，則在步驟103，基本收發信臺13的解調器43把這個上行鏈路信號目標SIR臨時值設置為在閉環發送功率控制中作為參考值的上行鏈路信號目標SIR值。如果在步驟102上行鏈路信號目標SIR臨時值等于或大于上行鏈路信號目標SIR最大值，則基本收發信臺13的解調器43保持當前的上行鏈路信號目標SIR值，而不用更新上行鏈路信號目標SIR值。
在上述的說明中，更新步長(ΔSIR)和上行鏈路信號目標SIR最大值由基站控制器14或由某些其他裝置報告到基本收發信臺13。
盡管在上述的說明中使用的事例，其上行鏈路信號目標SIR值的更新是在基本收發信臺13中實行的，然而更新上行鏈路信號目標SIR值的處理過程是在處于分集切換狀態的所有的基本收發信臺(諸如基本收發信臺12)中實施的。在圖4所示的基站控制器14中實行的現有技術的外環發送功率控制也可以同時被執行。
按照本實施例的發送功率控制方法，上行鏈路信號目標SIR值的更新在基本收發信臺13中獨立地實行，而不在基站控制器14中實行，結果，用于更新作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值的上行鏈路外環發送功率控制方法可以高速地實行。所以，本實施例可以處理通信環境中諸如無線通信的衰落環境中的突然改變的瞬時改變，并且可防止通信諸如通信中斷的質量惡化的發生。
作為例子，上行鏈路信號目標SIR值在基站控制器14中實行的現有技術的發送功率控制方法，允許以僅僅在0.1次/秒到1次/秒的范圍內的一個頻率上實行上行鏈路信號目標SIR值的更新。相反，本實施例的發送功率控制方法，當以每100ms檢驗同步時，能夠以大約10次/秒的頻率進行上行鏈路目標SIR值的更新。
第二實施例下面說明本發明的第二實施例的發送功率控制方法。
在上述的第一實施例的發送功率控制方法中，上行鏈路信號目標SIR值的更新是在獨立于基站控制器的基本收發信臺中實行的，但是會出現某些情形，其中在分集切換狀態下，接收質量很差的基本收發信臺將向移動臺發出過量的上行鏈路發送功率的請求，即使在另一個基本收發信臺中接收狀態是良好的。本實施例針對防止這個問題的發生。
圖8顯示在本實施例中的基本收發信臺12和13以及基站控制器14中執行的處理的類型。圖8是顯示本實施例的發送功率控制方法的順序圖。到步驟51與52為止的處理是與圖6所示的順序圖上顯示的相同的，所以，關于這個處理的說明在這里被省略。
在本實施例的的發送功率控制方法中，上行鏈路信號目標SIR值是在基本收發信臺13中更新的，并且當更新的上行鏈路信號目標SIR值大于預定的數值時，在步驟53，從基本收發信臺13發送上行鏈路信號目標SIR值更新消息到基站控制器14。
下面參照圖9的流程圖，說明這個步驟53的處理以及步驟52的處理的細節。
當在步驟103上行鏈路信號目標SIR值被更新為上行鏈路信號目標SIR臨時值時，在步驟104，把這個上行鏈路信號目標SIR臨時值與通過把從基站控制器14設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)添加到門限值α上而得到的數值進行比較。如果上行鏈路信號目標SIR臨時值大于通過把從基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)添加到門限值α上而得到的數值，則在步驟105，基本收發信臺13把上行鏈路信號目標SIR值更新消息發送到基站控制器14。在接收到這個上行鏈路信號目標SIR值更新消息后，在步驟54，基站控制器14執行用于發送上行鏈路信號目標SIR值報告消息的處理過程，如圖8所示。
接著，參照圖2說明在步驟54實行的發送上行鏈路信號目標SIR值報告消息的處理過程的細節。在從基本收發信臺13接收到上行鏈路信號目標SIR值更新消息后，基站控制器14首先在步驟106確定是否可從處在分集切換狀態下的基本收發信臺12中接收到有效的用戶數據。如果基站控制器14在步驟106確定可以從基本收發信臺12中接收到有效的用戶數據，則基站控制器14在步驟107進一步檢驗是否已從基本收發信臺12接收到上行鏈路信號目標SIR值更新消息。如果基站控制器14在步驟107確定已從基本收發信臺12接收到上行鏈路信號目標SIR值更新消息，則在步驟108，基站控制器14使用上行鏈路信號目標SIR值報告消息把在基站控制器14計算的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)報告給基本收發信臺13。
在步驟55，已從基站控制器14接收到上行鏈路信號目標SIR值報告消息的基本收發信臺13把作為閉環發送功率控制中的參考值的上行鏈路信號目標SIR值設置為這個上行鏈路信號目標SIR值(RNC)，如圖8所示。
按照上述的操作，當在基本收發信臺13中作為閉環發送功率控制中的上行鏈路信號目標SIR值參考的上行鏈路信號目標SIR值等于或大于通過把門限值α添加到由基站控制器14設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)上而得到的數值時，作為閉環發送功率控制中的參考值的上行鏈路信號目標SIR值被更新為在基站控制器14中計算出的新的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)。因此，本實施例可防止基本收發信臺13在處于分集切換狀態時向移動臺11請求過量的上行鏈路發送功率，尤其是當基本收發信臺12的接收質量是很好時。
雖然通過使用特定的術語描述了本發明的優選實施例，但這樣的描述只是說明性的，并且應當看到，可以作出改變和變化而不背離以下的權利要求的精神或范圍。
權利要求
1.在CDMA移動通信系統中控制發送功率的方法，其中作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值在基本收發信臺中被更新；所述方法包括以下步驟當檢測到來自移動臺的用戶信號的同步丟失時，把預定的步長值ΔSIR添加到從基站控制器報告的上行鏈路信號目標SIR值上，并且把這個結果作為上行鏈路信號目標SIR臨時值；以及如果這個上行鏈路信號目標SIR臨時值小于事先設置的上行鏈路信號目標SIR最大值，則把作為閉環發送功率控制的參考的上行鏈路信號目標SIR值更新為所述上行鏈路信號目標SIR臨時值。
2.按照權利要求1的在CDMA移動通信系統中控制發送功率的方法，還包括以下步驟把所述上行鏈路信號目標SIR臨時值與通過把從所述基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC無線網控制器)加到事先設置的門限值α而得到的數值進行比較；當所述上行鏈路信號目標SIR臨時值大于通過把從所述基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)加到門限值α而得到的數值時，發送上行鏈路信號目標SIR值更新消息到基站控制器；以及在從所述基站控制器接收到上行鏈路信號目標SIR值報告消息后，把作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值更新為通過上行鏈路信號目標SIR值報告消息報告的新的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)。
3.使用從基站控制器作為參考值報告的上行鏈路信號目標SIR值來執行閉環發送功率控制的基本收發信臺，所述基本收發信臺包括同步丟失檢測裝置，用于檢測來自移動臺的用戶信號的同步丟失；以及更新裝置，用于當所述同步丟失檢測裝置檢測到同步丟失時把事先設置的步長值ΔSIR添加到從所述基站控制器報告的上行鏈路信號目標SIR值上，以便得到上行鏈路信號目標SIR臨時值，以及當所述上行鏈路信號目標SIR臨時值小于事先設置的上行鏈路信號目標SIR最大值時，把作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值更新為所述上行鏈路信號目標SIR臨時值。
4.按照權利要求3的基本收發信臺，其中所述更新裝置包括用于把所述上行鏈路信號目標SIR臨時值與通過把從所述基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR(RNC)添加到事先設置的門限值α上而得到的數值進行比較的裝置；用于當所述上行鏈路信號目標SIR臨時值大于所述添加的值時，把上行鏈路信號目標SIR值更新消息發送到所述基站控制器的裝置；以及用于在從所述基站控制器接收到上行鏈路信號目標SIR值報告消息后，把作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值更新為通過上行鏈路信號目標SIR值報告消息而進行報告的新的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)的裝置。
5.CDMA通信系統，配備有至少一個通過無線信號與基本收發信臺通信的移動臺；基站控制器，用于控制基本收發信臺；以及基本收發信臺，用于通過使用從所述基站控制器報告的上行鏈路信號目標SIR值作為參考來實施閉環發送功率控制；其中所述基本收發信臺包括用于當檢測到來自所述移動臺的用戶信號的同步丟失時，把事先設置的步長值ΔSIR添加到從所述基站控制器報告的上行鏈路信號目標SIR值上、并且使用該結果作為上行鏈路信號目標SIR臨時值的裝置；以及用于當這個上行鏈路信號目標SIR臨時值小于事先設置的上行鏈路信號目標SIR最大值時，把作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值更新為所述上行鏈路信號目標SIR臨時值的裝置。
6.按照權利要求5的CDMA通信系統，其中所述基本收發信臺包括用于把所述上行鏈路信號目標SIR臨時值與通過把從所述基站控制器設置的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)與事先設置的門限值α相加而得到的數值進行比較的裝置；用于當所述上行鏈路信號目標SIR臨時值大于所述添加的值時，發送上行鏈路信號目標SIR值更新消息到所述基站控制器的裝置；以及用于當接收到來自所述基站控制器的上行鏈路信號目標SIR值報告消息時，把作為閉環發送功率控制的參考值的上行鏈路信號目標SIR值更新為通過上行鏈路信號目標SIR值報告消息而進行報告的新的上行鏈路信號目標SIR值(RNC)的裝置。
全文摘要
揭示了CDMA通信系統，其中在閉環發送功率控制中使用的參考值在基本收發信臺中被更新。作為閉環發送功率控制的參考的上行鏈路信號目標SIR值的更新在基本收發信臺中獨立地被執行，而不在基站控制器中執行。在基本收發信臺中，當譯碼器檢測到來自移動臺的用戶信號的同步丟失時，解調器把事先設置的步長值ΔSIR加到從基站控制器報告的上行鏈路信號目標SIR值上，得到上行鏈路信號目標SIR臨時值，以及當這個上行鏈路信號目標SIR臨時值小于事先設置的上行鏈路信號目標SIR最大值時，把上行鏈路信號目標SIR值更新為上行鏈路信號目標SIR臨時值。
文檔編號H04J13/00GK1453951SQ03124029
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月24日 優先權日2002年4月24日
發明者田上勝巳 申請人:日本電氣株式會社