CN1250342A - 蜂窝系统中的反向功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种即使在变劣的情况下通过增加反向链路上移动台的输出改善通话质量的方法,该方法中,向上或向下建立系统Eb/No设定值的阈值范围,以防止在蜂窝系统的反向功率控制中停止移动台的发送输出,通过将测得的Eb/No比值与预定阈值Eb/No比值相比较来增加/减小移动台发送功率,通过监视前向帧中的通话质量调整预定阈值Eb/No比值,重复增加/减少移动台发送功率,反向功率控制系统参数设置为允许在预定阈值Eb/No比值进行这种调整。
Description
本申请要求名称为“蜂窝系统中的反向功率控制方法(REVERSEPOWER CONTROL METHOD IN A CELLULAR SYSTEM)”的申请依U.S.C§119的利益,并将该申请引用于此以资参考,该申请早些时候在韩国工业产权局提出,申请日为1998年9月15日,序列号为No.1998-38062。
本发明涉及一种蜂窝系统中的反向功率控制(RPC)方法,尤其涉及一种通过连续调整用于反向功率控制处理中的阈值目标值Eb/No经反向链路来增加移动台发送输出功率而改善通话质量的方法。
如图1所示,所示蜂窝系统是公知的,由多种类型组成,包括:多个基站(BS)11、12、13,用于为移动台10提供通信服务;移动交换中心(MSC)14,用于将多个基站连接到公共交换电话网(PSTN)15。
如图1所示,希望给定系统中的用户数量达到最大,同时保持移动台10以最小功率到达基站以避免干扰。如果在基站11、12、13中接收的移动台10的发送功率太低,就不可能得到好的通话质量或者将误码率保持在可接受的值,另一方面,如果在基站11、12、13中接收的功率太高,则可以改善移动台10的通话质量。
为了使用户数量最大且移动台干扰最小,其中一种基本启动技术是功率控制。蜂窝系统容量的限制因素是总干扰,控制每个移动台的功率对于获得最大容量来说是非常重要的。亦即,将移动台功率控制到为给定环境提供可接受质量的最小功率,使得每个移动台的信号以大约相等的电平到达基站。结果,保持从一个移动台到另一个移动台的干扰最小。前向功率控制用于控制从基站到移动台的功率,反向功率控制用于控制从移动台到基站的功率。
反向功率控制分为反向开环功率控制、反向闭环功率控制和反向外环功率控制。反向开环功率控制基于前向路径中的损耗与反向路径中的损耗的类似性。环路通过对分配给每个移动台的频率带中的例如导频信号这样的信号进行解调来估算总的接收功率,并调整功率以便利用估算的功率和基站发送的系统参数使移动台的发送功率以特定强度到达基站。
在反向闭环功率控制中,基站监视从每个移动台接收的功率,并命令移动台以1dB的固定间隔提高功率或降低功率,该处理每秒或每1.25msec重复800次。反向闭环功率控制在基站解调器中测量从每个移动台接收的Eb/No比值(比特能量与干扰功率谱密度之比),每1.25毫秒(msec)将测得的比值与预定目标比值Eb/No相比较。因此,如果测得的比值大于预定目标比值,则通过功率控制比特指令移动台将功率减小1dB。另一方面,如果测得的值不大于目标比值,则通过功率控制比特指令移动台将功率增加1dB。
此外,反向外环控制涉及为上述闭合的控制回路设置Eb/No目标值,并监视信道的性能品质。当测得的信道品质变劣到可接受的阈值以下时,通信系统将命令移动台增加其发送功率来补偿。通常,外环功率控制是缓慢移动和逐步功率调整方案。
但是,对于现有的反向功率控制来说,由于参考阈值Eb/No比值的范围小,所以在需要对反射信号的环境特征方面进行快速控制时,一直很难使传统方向功率控制满足可接受的信号质量。此外,由于参考Eb/No比值不能快速改变以适应也快速改变的现场无线电环境,因此常常使通话质量变劣。
本发明的目的是提供一种利用近-远问题最小化来降低通话掉线率的方法,该方法通过外环功率控制提高移动台的发送功率以克服反向链路中的变劣,从而获得良好的通话质量。
此外,通过扩展蜂窝系统的反向功率控制参数的Eb/No设定值的最大值和最小值的范围,本发明减小了良好反向链路状态的移动台发送功率,使小区的反向链路覆盖范围和容量减小达到最小。
根据本发明的蜂窝系统中反向功率控制方法的优选实施例包括:
(a)在系统参数中设置具有最大值和最小值的预定阈值Eb/No比值;
(b)从移动台测量Eb/No比值;
(c)将测得的Eb/No比值与预定阈值Eb/No比值相比较;
(d)在测得的Eb/No比值大于预定阈值Eb/No比值的情况下,指令移动台减小其发送功率;
(e)在测得的Eb/No比值不大于预定阈值Eb/No比值的情况下,指令移动台增大其发送功率;
(f)检测前向链路中的信号品质,以确定是否在一个帧持续期内接收到好帧;
(g)在一个帧持续期内没接收到号帧的情况下,返回到步骤(b)测量移动台的Eb/No的值,直到在一个帧持续期内接收到好帧;以及,
(h)在一个帧持续期内接收到号帧的情况下,测量新的Eb/No比值,将新测得的Eb/No值作为新的预定阈值Eb/No比值,并返回到步骤(b)。
根据本发明的优选实施例,优选地,设置反向功率阈值和反向功率上限值以增加特定值,设置反向功率的下限以减小同一特定值。
根据本发明的优选实施例,该特定值最好为1dB。
根据本发明的该优选实施例,将预定阈值Eb/No比值与测得的Eb/No相比较的步骤最好每1.24毫秒(msec)执行。
根据本发明的该优选实施例,增加或减小到移动台的发送功率的指令最好以1dB的增量执行。
根据本发明的移动台和基站的闭环功率控制方法的另一优选实施例包括:
在基站解调器中测量正在从每个移动台接收的Eb/No的步骤;
在每个时间间隔将测得的值与特定设定值相比较的步骤;
如果测得的值大于设定值,则通过功率控制比特指令移动台将功率减小1dB的步骤;
如果测得的值不大于设定值,则指令增加功率的步骤;
在越区切换时移动台从两个或多个基站接收功率控制比特的步骤;
如果所有接收到的比特都是‘0’,则由移动台增加发送功率的步骤;
如果在所接收到的比特中至少有一个比特的值为‘1’,则减小发送功率的步骤。
图1所示为普通蜂窝系统的方框图;
图2所示为本发明中使用的反向功率控制方法的流程图;
图3是表示与本发明的反向链路功率控制方法有关的参数表。
本发明通过扩展在外环功率控制方案中所使用的阈值Eb/No比值的调整范围来提高通话质量,与现有已知方法相比,这有助于更快适应环境变化。
此外,通话质量由帧差错率确定而不是由信噪比确定。重要的是,保持帧差错率在1%以内,以便保持良好的通话质量。此外,应快速调整Eb/No值以将帧误差率保持在可接受的阈值。这是通过改变反向链路参数值和保持改变后的参数值来实现的,使得通过增加移动台的输出使反向链路的帧误差率快速得到改善,以降低通话掉线率。在实际工场中通话掉线的主要原因是由于经前向链路的坏帧使移动台被断路。在公知技术中,存在的问题与系统的Eb/No比值的阈值达到其最大设定值10.5dB有关,该最大设定值导致经前向链路出现坏帧。
此外,通话掉线的主要原因是反向链路变劣而引起坏帧,而与前向链路中的良好状态无关。因此,为了降低通话掉线率,有必要通过控制反向功率来增大移动台的Eb/No比值。
图3所示为与本发明的反向链路功率控制方法有关的参数表。根据本发明,在步骤s20中建立初始参数,以包括具有最大/上限(pwrctl-max)值和最小/下限(pwrctl-min)值的Eb/No的反向功率阈值(pwrctl-nominal),其中,上限(pwrctl-max)值增加1dB,下限(pwrctl-min)值减小1dB。
如图3所示,可通过如表所示地设置反向链路功率控制参数来改善通话质量。在本发明中,反向功率控制最大值参数设为12dB,反向功率控制最小值参数设为6dB,初始反向阈值设为9dB。系统参数中的其他改变如图3的表所示。此外,重要的是选择进行前向链路的参数,使得能在前向链路范围内发送功率控制比特,且整体降低通话掉线率。也就是说,当基站进入空闲/中断模式且停止发送时,将反向链路的参考阈值Eb/No比值设定得高于空闲状态前的参考比值以便功率控制,使得移动台经前向链路能接受到好帧。在通话期间或完成通话后,通过调整阈值和前向增益,本发明提供了使通话掉线率最小化且改善通话质量的方法。
图2所示为本发明的反向功率控制流程图。控制移动电信系统的功率输出电平的方法包括以下步骤:步骤s20,在反向功率控制系统的输出参数中设定参考阈值Eb/No比值;步骤s21,测量移动台的预置Eb/No比值;步骤s22,将在步骤s21中测得的Eb/No比值与预置Eb/No比值相比;步骤s23,如果步骤s22中的Eb/No比值大于预置Eb/No比值,则在步骤s110中指令移动台将其发送功率减小1dB,如果测得的Eb/No不大于预置Eb/No比值,则在步骤s100中指令移动台将其发送功率增加1dB;步骤s24,监视在一帧中接收到的帧的质量;步骤s25,如果在步骤s24中的一个帧持续期内没有检测到好帧,则如步骤s21到步骤s23所述地控制移动台功率,以及如果在一个帧持续期内检测到好帧,则用新测得的Eb/No比值代替旧的预置Eb/No比值。
此外,在软切换时,移动台从两个或多个基站接收功率控制比特。这时,如果接收到的所有比特都是‘0’,则移动台增加发送功率,如果在所述接收到的比特中至少有一个比特的值是‘1’,则移动台减小发送功率。这样,通过为其中任何一个基站发送所需功率,使干扰量极度最小化。
根据本发明的一个优选实施例,该方法包括以下步骤:
步骤s21,基站测量从移动台接收的Eb/No比值来执行功率控制。
步骤s22,基站每1.25msec间隔将初始预置Eb/No比值与测得的Eb/No比值相比。
如果从移动台测得的Eb/No比值大于预置Eb/No比值,则意味着移动台的信号已经达到了高于基站所需最小功率的功率电平,这导致对其他移动台的干扰而使其他移动台的无线电链路质量变劣。因此,在步骤s23(s110),基站经前向链路向移动台发送利用功率控制比特使功率减小1dB的指令。
但是,如果从移动台测得的Eb/No比值不大于预置Eb/No比值,则意味着移动台的信号已经达到了低于基站所需最小功率的功率电平。因此,在步骤s23(s110),基站经前向链路向移动台s100发送利用功率控制比特使功率增加1dB的指令。
在步骤s24,基站确定帧的品质是否在一个帧持续期内处于一个可接受的阈值比值。此时,如果在一个帧持续期内没有实现可接受的帧的品质/好帧,基站则在测量移动台Eb/No的同时连续控制移动台功,直到在一个帧持续期内接收/实现好帧。
在步骤s25,如果在一个帧持续期内实现好帧,基站测量新的Eb/No比值,并且将新测得的Eb/No比值指定为新的预置阈值Eb/No比值在步骤s21中使用。此后,用新的预置Eb/No比值作为新的参考阈值Eb/No比值,执行以上增加和减小移动台输出功率控制的相同功能。
如上所述,本发明通过外环功率控制克服了反向链路变劣,该控制是通过设定反向最大Eb/No比值来调整高于先前预定的Eb/No比值的预置阈值Eb/No比值来实现的,所述反向最大Eb/No足以允许这种调整。即,与现有方法相比,本发明通过更快速地增加预置阈值Eb/No比值来控制移动台的发送功率。
此外,通过建立低于预定Eb/No的下限Eb/No而在良好反向链路状态将移动台的发送功率减小1dB,本发明使小区的反向链路覆盖范围和容量降低达到最小。
不管反向链路的良好状态,如果反向Eb/No的最低电平过高,则由于移动台的发送功率太大,反向覆盖区域过宽且基站容量将被减小。
因此,由于减小了Eb/No的最低电平,本发明的移动台的发送功率不减小反向覆盖区域和基站的容量。
Claims (15)
1.一种在蜂窝系统中控制从移动台到基站的功率输出电平的方法,所述方法包括下列步骤:
(i)在所述系统参数中设定具有最大值和最小值的预定阈值Eb/No比值;
(j)从所述移动台测量Eb/No比值;
(k)将所述测得的Eb/No比值和所述预定阈值Eb/No比值相比较;
(l)在所述测得的Eb/No比值大于所述预定阈值Eb/No比值的情况下,指令所述移动台减小其发送功率;
(m)在所述测得的Eb/No比值不大于所述预定阈值Eb/No比值的情况下,指令所述移动台增加其发送功率;
(n)检测前向链路中的信号品质,以确定在一个帧持续期内是否接收到好帧;
(o)当在所述一个帧持续期内没有接收到所述好帧的情况下,返回所述步骤(b),测量移动台的Eb/No值,直到在所述一个帧持续期内接收到所述好帧;以及
(p)当在所述一个帧持续期内接收到所述好帧的情况下,测量新的Eb/No比值,且将所述新测得的Eb/No值作为新的预定阈值Eb/No比值,并返回到所述步骤(b)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,每1.24毫秒(mesc)执行所述步骤(c),将所述测得的Eb/No比值与所述预定阈值Eb/No比值相比较。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,设置所述预定阈值Eb/No比值的最大值,以使发送功率增加特定值,并且设置所述预定阈值Eb/No比值的最小值,以减小特定值。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述特定值为1dB。
5.根据前4项权利要求中的任何一项所述的方法,其中,每1.24毫秒(msec)执行步骤(c),将所述测得的Eb/No比值与所述预定阈值Eb/No比值相比较。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,以1dB的增量执行所述增加或减小所述移动台发送功率的指令。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定阈值Eb/No比值的最大值设为基本大于12dB,所述预定阈值Eb/No比值的最小值设为基本小于6dB。
8.一种在发送和接收时分别使用不同频带的移动台和基站的闭环功率控制方法,其中前向衰落与反向衰落不同,执行码分多址网络的反向功率控制,所述方法包括以下步骤:
(a)在基站解调器中测量从每个移动台接收的Eb/No;
(b)每时间间隔将所述测得的值与特定设定值相比较;
(c)如果所述测得的值大于设定值,则通过功率控制比特指令移动台将功率减小1dB;
(d)如果所述测得的值不大于设定值,指令增加功率;
(e)在越区切换中通过移动台从两个或多个基站接收功率控制比特;
(f)如果接收的所有比特都是‘0’,则移动台增加发送功率;以及
(g)如果在所述接收到的比特中至少有一个比特的值为‘1’,则减小发送功率。
9.一种在蜂窝系统中控制从移动台到基站的功率输出电平的方法,所述方法包括下列步骤:
(a)由基站接收信号;
(b)在所述系统参数中设置具有最大值和最小值的预定阈值Eb/No比值;
(c)测量所述移动台的Eb/No比值;
(d)将所述测得的Eb/No比值与所述预定阈值Eb/No比值相比较;
(e)在所述测得的Eb/No比值大于所述预定阈值Eb/No比值的情况下,指令所述移动台减小其发送功率;
(f)在所述测得的Eb/No比值不大于所述预定阈值Eb/No比值的情况下,指令所述移动台增加其发送功率;
(g)检测前向链路中的信号品质,以确定是否在一个帧持续期内接收到好帧;
(h)在所述一个帧持续期内未接收到所述好帧的情况下,返回到步骤(c),测量移动台的Eb/No的值,直到在所述一个帧持续期内接收到所述好帧;以及,
(i)当在所述一个帧持续期内接收到所述好帧的情况下,测量新的Eb/No比值,并将所述新测得的Eb/No作为新的预定阈值Eb/No比值,并返回到所述步骤(c)。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述系统参数根据图3中的表设定。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,每1.24毫秒(msec)执行所述步骤(d),将所述测得的Eb/No比值与所述预定阈值Eb/No比值相比较。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,设置所述预定阈值Eb/No比值的最大值,以使发送功率增加特定值,并且设置所述预定阈值Eb/No比值的最小值,以减小特定值。
13.根据权利要求3所述的方法,其中,所述特定值为1dB。
14.根据前4项权利要求中的任何一项所述的方法,其中,每1.24毫秒(msec)执行所述步骤(c),将所述测得的Eb/No比值与所述预定阈值Eb/No比值相比较。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,以1dB的增量执行所述增加或减小所述移动台发送功率的指令。
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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