專利名稱：一種scdma系統中對下行功率進行控制的方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通訊系統中對下行功率進行控制的方法，尤其涉及一種SCDMA系統中對下行功率進行控制的方法。
背景技術：
在SCDMA系統中，下行功率控制是一個重要課題。
首先，對于一個用戶終端而言，在一定范圍內，下行功率越高，則此終端接收信號質量越好，信噪比越高，誤碼率越低，抗干擾和抗衰落能力越強，不同的業務、不同的無線信道對分配的功率有一個最低要求。但另一方面，如果分配給一個用戶的功率過高，會造成不必要的浪費，終端接收機的飽和，以及對小區內和相鄰小區其他用戶的信號干擾。
其次，一個基站下的各個用戶、各種業務是共享這個基站的下行發射功率的，基站的下行發射功率根據設計要求有一個可達到的上限，各個用戶分配的功率總和不能超出這個上限，否則會引起發射機的非線性失真，所以說，下行功率是一種非常寶貴的無線資源，需要對它進行合理的分配。
最后，移動通信中無線信道具有時變性，下行功控要根據信道的變化情況不斷調節功率分配的系數。
由于SCDMA系統采用了先進的智能天線技術以及OVSF(正交可變擴頻比)技術，因此在下行功控中SCDMA系統需要考慮全向碼道與定向業務碼道的功率平衡；在通信過程中，SF(擴頻因子)發生改變時的快速功率控制。
現有的SCDMA功率控制技術比較單一，對于不同的業務類型使用相同的功率控制方法，不能滿足不同業務類型的功控需要。現有SCDMA功率控制參數是固定的，不隨時間而改變，所以缺乏對無線信道的適應能力。
因此，需要一種針對不同業務類型、適應無線信道變化的下行功率進行控制的方法。
發明內容
為了實現本發明的目的，可以按按下式對下行功率進行調整PowerV≤PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)其中PowerV、PowerA、M、SFA、SFV分別表示業務碼道的下行發射功率、接入碼道的最大發射功率、天線陣列陣元個數、接入碼道的擴頻因子、業務碼道的擴頻因子。
優選地，在擴頻因子發生變化時，根據下式調整下行功率PowerV2=PowerV1+PC+10·lg(SF1SF2)]]>其中PowerV2、PowerV1、PC、SF1、SF2分別表示當前幀的下行發射功率、上一幀的下行發射功率、根據上一幀終端的反饋結果得到的下行功率調整值、上一幀的擴頻因子、當前幀的擴頻因子。
終端每N個TDD周期計算下行信道信息，通過上行信令發給基站；在基站每個占用碼道檢測“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整，否則不做調整；其中N為6-12之間的正整數。
優選地，終端計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、當前業務碼道的下行接收功率PWRV、根據同步頭SYNC計算接入碼道的功率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。
優選地，所述下行功率調整的步驟包括(1)基站根據當前的用戶數、業務類型、擴頻因子、信道編碼情況、語音編碼速率情況確定當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進行可靠性處理，處理后的結果為Msinr；(3)根據Msinr與期望范圍的差距確定應調整的功率值PC；(4)根據PC值按下式得到第n幀m碼道的下行發射功率Powerm，nPowerm，n＝Powerm，n-1+PC；
(5)將Powerm，n與本業務碼道最大下行發射功率PowerVmax、本業務碼道最小下行發射功率PowerVmin相比較進行處理，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)根據得到的Powerm，n調整基站的發射功率。
應用本發明的方法，可以實現對無線資源的較為合理的分配和利用，能夠滿足不同業務類型的需要。
具體實施例方式
1.全向接入碼道與定向業務碼道的下行功率平衡處理SCDMA的業務碼道采用了先進的智能天線技術定向發射；考慮用戶在小區內隨機分布，接入碼道采用了全向發射。因此在相同SF(擴頻增益)、下行發射功率情況下定向業務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務碼道的下行功率不平衡。為了避免這種情況的發生，SCDMA對業務碼道的下行發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分別表示業務碼道的下行發射功率、接入碼道的下行發射功率(接入碼道始終以最大功率發射)、天線陣列陣元個數、接入碼道的擴頻因子、業務碼道的擴頻因子。
2.SF(擴頻因子)發生改變時的快速功率控制在SCDMA系統當中為了滿足不同傳輸速率要求的業務，采用了OVSF(正交可變擴頻比)技術，即根據傳輸速率的不同采用不同的SF(擴頻增益)，SF(擴頻增益)可以在數據傳輸過程中動態的發生改變。在功率不變的情況下，SF(擴頻增益)變化會直接影響信干噪比(SINR，單位dB)。為了避免SF(擴頻因子)變化導致信干噪比的突變，在SF(擴頻因子)發生變化的當前幀SCDMA系統采用了快速功率控制PowerV2=PowerV1+PC+10·lg(SF1SF2)]]>其中PowerV2、PowerV1、PC、SF1、SF2分別表示當前幀(SF2)的下行發射功率、上一幀(SF1)的下行發射功率、根據上一幀終端的反饋結果得到的下行功率調整值、上一幀的擴頻因子、當前幀的擴頻因子。
3.據不同業務進行下行閉環功控的具體步驟終端處理過程每N個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)、當前業務碼道的下行接收功率PWRV、根據同步頭(SYNC)計算接入碼道的功率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通過上行信令發給基站(下文中統稱為“DCI信令”)。
基站處理過程在每個占用碼道檢測“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整，否則不做調整。
基站的下行功控算法步驟1基站根據當前的無線資源(主要包括當前用戶數、業務類型、擴頻因子、信道編碼情況、語音編碼速率)情況確定當前用戶的信噪比期望范圍
表1(語音業務，DQPSK、QPSK調制)
Case1全速率語音編碼、單倍速擴頻(SF＝32)、無卷積碼；Case2全速率語音編碼、二倍速擴頻(SF＝16)、1/2卷積碼；Case3半速率語音編碼、單倍速擴頻(SF＝32)、1/2卷積碼；表2(數據業務)
Case4調制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case5調制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼；Case6調制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case7調制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴頻(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進行可靠性處理，處理后的結果為Msinr，處理方法如下表所示表3
步驟3根據Msinr與期望范圍的差距確定應調整的功率值PC。
當Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV＜PWRA，則PC＝0，即不做功率調整；當Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV≥PWRA，則PC＝-Powers(功率調整的最小步長)，即降低本碼道發射功率；當Msinr＞SINRmax，則PC＝SINRmax-Msinr，即降低本碼道發射功率；當Msinr＜SINRmin且PWRV＜PWRA，則PC＝(SINRmin-Msinr)*0.6+2，即提高本碼道發射功率；當Msinr＜SINRmin且PWRV≥PWRA，則PC＝0，即不做功率調整，對這種情況進行統計做為無線資源管理的依據；步驟4根據PC值得到第n幀m碼道的下行發射功率Powerm，n(下標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(分別表示本業務碼道最大、最小下行發射功率)相比較進行處理當Powerm，n在[PowerVminPowerVmax]范圍內，Powerm，n＝Powerm，n；當Powerm，n＜PowerVmin范圍內，Powerm，n＝PowerVmin，對這種情況進行統計做為無線資源管理的依據；當Powerm，n＞PowerVmax范圍內，Powerm，n＝PowerVmax，對這種情況進行統計做為無線資源管理的依據；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根據得到的Powerm，n調整基站的發射功率。
應用本發明的方法，可以實現對無線資源的較為合理的分配，能夠滿足不同業務類型的需要，在滿足通信質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無線信道的變化，更好地利用通信資源。
權利要求
1.一種SCDMA系統中對下行功率進行控制的方法，其特征在于，按下式對下行功率進行調整PowerV≤PowerA-10·lg(M)+10·lg(SFA/SFV)其中PowerV、PowerA、M、SFA、SFV分別表示業務碼道的下行發射功率、接入碼道的最大發射功率、天線陣列陣元個數、接入碼道的擴頻因子、業務碼道的擴頻因子。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在擴頻因子發生變化時，根據下式調整下行功率PowerV2=PowerV1+PC+10·1g(SF1SF2)]]>其中PowerV2、PowerV1、PC、SF1、SF2分別表示當前幀的下行發射功率、上一幀的下行發射功率、根據上一幀終端的反饋結果得到的下行功率調整值、上一幀的擴頻因子、當前幀的擴頻因子。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，終端每N個TDD周期計算下行信道信息，通過上行信令發給基站；在基站每個占用碼道檢測“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整，否則不做調整；其中N為正整數。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，N為6-12之間的正整數。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，終端計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、當前業務碼道的下行接收功率PWRV、根據同步頭SYNC計算接入碼道的功率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.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述下行功率調整的步驟包括(1)基站根據當前的用戶數、業務類型、擴頻因子、信道編碼情況、語音編碼速率情況確定當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進行可靠性處理，處理后的結果為Msinr；(3)根據Msinr與期望范圍的差距確定應調整的功率值PC；(4)根據PC值按下式得到第n幀m碼道的下行發射功率Powerm，nPowerm，n＝Powerm，n-1+PC；(5)將Powerm，n與本業務碼道最大下行發射功率PowerVmax、本業務碼道最小下行發射功率PowerVmin相比較進行處理，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)根據得到的Powerm，n調整基站的發射功率。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中對于DQPSK、QPSK調制的語音業務用下表確定當前用戶的信噪比期望范圍
其中Case1為全速率語音編碼、單倍速擴頻(SF＝32)、無卷積碼；Case2為全速率語音編碼、二倍速擴頻(SF＝16)、1/2卷積碼；Case3為半速率語音編碼、單倍速擴頻(SF＝32)、1/2卷積碼；對于數據業務用下表確定當前用戶的信噪比期望范圍
其中Case4為調制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case5為調制方式DQPSK、QPSK，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼；Case6為調制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、無卷積碼；Case7為調制方式16QAM，1、2、4、8倍速擴頻(SF＝32、16、8、4)、1/2卷積碼。
8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(2)中SINR小于3時，Msinr為3；SINR在3和25之間時，Msinr為SINR；SINR大于25時，Msinr為25。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(3)中確定應調整的功率值PC的方法為當Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV＜PWRA時，則PC＝0，即不作功率調整；當Msinr∈[SINRminSINRmax]且PWRV≥PWRA時，則PC＝-Powers(功率調整的最小步長)，即降低本碼道發射功率；當Msinr＞SINRmax時，則PC＝SINRmax-Msinr，即降低本碼道發射功率；當Msinr＜SINRmin且PWRV＜PWRA時，則PC＝(SINRmin-Msinr)*0.6+2，即提高本碼道發射功率；當Msinr＜SINRmin且PWRV≥PWRA時，則PC＝0，即不做功率調整，對這種情況進行統計作為無線資源管理的依據。
10.如權利要求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Powerm，n在[PowerVminPowerVmax]范圍內，Powerm，n＝Powerm，n；當Powerm，n＜PowerVmin范圍內，Powerm，n＝PowerVmin，對這種情況進行統計作為無線資源管理的依據；當Powerm，n＞PowerVmax范圍內，Powerm，n＝PowerVmax，對這種情況進行統計作為無線資源管理的依據。
全文摘要
本發明提供一種SCDMA系統中對下行功率進行控制的方法，按下式對下行功率進行調整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 優先權日2005年9月5日
發明者丁勇, 李一鳴, 岳彥生 申請人:北京信威通信技術股份有限公司