CN1745523A - 用于发送功率控制的目标值控制方法及使用该方法的基站控制设备和移动台 - Google Patents

Abstract

当接收数据块具有差错时(S1：否)，根据连续地没有接收数据块差错的计数CBN，通过一个减少量来更新目标SIRt(S3)。即，当CBN是1至100时，就减少ΔSIRt×BLERt/(1－BLERt)(这里，BLERt是目标误块率)。当CBN是101到200时，就减少2×ΔSIRt×BLERt/(1－BLERt)。当CBN是201到300时，就减少3×ΔSIRt×BLERt/(1－BLERt)。这样，就可以快速地减少接收电平。

Description

用于发送功率控制的目标值控制方法及使用该方法的基站控制设备 和移动台

技术领域

本发明涉及一种用于发送功率控制的目标值控制方法，以及使用该目标值控制方法的基站控制设备和移动台，更具体而言，涉及在移动通信系统中，移动台和基站之间控制无线信道的发送功率的目标发送功率值的变化控制方法的一种改进。

背景技术

将叙述在传统移动通信系统中的发送功率控制方法。如图1所示，移动通信系统通常包括移动台1、无线基站(在下文中简称为基站)2和3以及控制这些基站的基站控制设备4。

现在叙述上行链路(UL)的功率控制。基站测量等同于UL无线接收电平的SIR(信号干扰比)，并将该SIR与从基站控制设备4发送的UL目标SIR(目标发送功率值)进行比较。如果测量的SIR低于该目标SIR，该基站通过预先指定的步骤，经由下行链路(DL)来指示移动台1增加UL发送功率。相反，如果测量的SIR高于目标SIR，该基站通过预先指定的步骤，经由DL来指示移动台减少UL发送功率。

基站控制设备4接收从基站2和3发送的UL无线质量(包括接收数据质量)，并计算用于控制以使UL接收质量保持恒定的信息(目标SIR)。目标SIR的计算方法将在下文进行叙述。在下面的叙述中，将目标SIR缩写为SIRt。

为了将接收数据块的BLER(误块率)保持为恒定值(目标BLER：下文中将被简称为BLERt)，当接收数据块具有差错时，就将SIRt增加ΔSIRt。即，将SIRt更新为(SIRt+ΔSIRt)。如果接收数据块没有任何差错，就将SIRt减少ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)。即将SIRt更新为(SIRt-ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt))。

更具体地，图9中示出了更新和控制用作目标SIR的SIRt。需要的SIR(图9中的虚线)是5dB，ΔSIR是0.5dB，作为目标BLER的BLERt是0.01(1％)。在这种情况下，如果SIRt变为低于5dB，在接收数据中出现了差错，并将SIRt增加ΔSIRt＝0.5dB。在(1-BLERt)/BLERt＝99(对应99个块)期间，SIRt等于或高于5dB，并在经过对应99个块的时间后再次变为低于5dB(在图9中，SIRt看上去在5dB虚线之上，但实际上它是略微在5dB虚线以下)。

然后，在接收数据中出现了差错，SIRt再次变为增高ΔSIR＝0.5dB，并重复相同的操作。发送功率控制是以这样方式执行，以便上行链路(UL)的无线质量满足目标BLER(BLERt)。在Ashwin Sampath等人在1997年5月4-7日，第47次IEEE，Vehicular TechnologyConference，第2卷，第929-933页的“On Setting Reverse Link TargetSIR in CDMA System”中揭示了上面叙述的发送功率控制方法。

传统移动通信系统中的发送功率控制方法存在以下问题。即，在无线传播环境中的变化导致获取需要的无线质量的需要接收电平下降时，接收电平不能根据需要接收电平的下降而快速的减小。

通常来说，随着移动台移动速度的改变，需要的SIR也会发生变化。例如，当移动台在短时间内从高速移动状态改变为低速移动状态时，需要的SIR将从高电平变化为低电平。当需要的SIR如图10中的虚线所示从15dB改变为5dB时，上面叙述的传统方法逐渐地减少目标SIR(SIRt)，正如图10中的实线所示，并能快速的降低接收电平。当接收电平下降的时候，是以具有过量通信质量的过大功率进行通信，这将浪费功率消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于移动通信系统中发送功率控制的目标值控制方法，其中在无线传播环境的变化导致需要获取需要的接收质量的接收电平下降时，可以快速的减小接收电平，即使接收电平被快速的减小，接收质量也不会下降，本发明还提供一种使用该目标值控制方法的基站控制设备和移动台。

根据本发明的目标值控制方法的特征在于包括：第一步骤，改变和控制在无线信道中的发送功率控制中使用的目标值，以便将移动台和基站之间的无线信道保持在预定的接收质量；和第二步骤，根据无线信道的接收质量来变化地控制目标值的减少量。

根据本发明的基站控制设备的特征在于包括：选择/合成装置，用于从基站中接收从移动台到基站的无线上行链路的接收质量；和目标值控制装置，用于改变在基站中无线上行链路的发送功率控制中使用的目标值，根据接收质量来变化地控制目标值的减少量，并向基站通知变化后的目标值，以便将无线上行链路保持在预定的接收质量。

根据本发明的移动台的特征在于包括：下行链路SIR测量装置，用于测量从基站到移动台的无线下行链路的SIR(信号干扰比)；下行链路质量测量装置，用于测量无线下行链路的接收质量；目标值控制装置，用于改变在向基站的无线下行链路发送功率控制中使用的目标值，并根据接收质量来变化地控制目标值的减少量，以便将无线下行链路保持在预定的接收质量；和装置，用于根据在更新的目标值和SIR之间的比较结果，来指示基站增加/减少无线下行链路的发送功率。

根据本发明，提供一种计算机可读程序，该程序用于使计算机执行基站控制设备的操作，该基站控制设备的操作是改变和控制从移动台到基站的无线上行链路的发送功率控制的目标值，以便将目标值保持在预定的接收质量，其特征在于该程序使计算机执行步骤：根据无线上行链路的接收质量来变化地控制目标值的减少量。

根据本发明，提供另一种计算机可读程序，该程序用于使计算机执行移动台的操作，该移动台的操作是改变和控制来自基站的无线下行链路的发送功率控制的目标值，以便将目标值保持在预定的接收质量，其特征在于该程序使计算机执行步骤：根据无线下行链路的接收质量来变化地控制目标值的减少量。

附图说明

图1是应用本发明实施例的系统配置的示意图；

图2是图1中各个装置的功能框图；

图3是本发明第一实施例的流程图；

图4是示出了本发明第一实施例中的目标SIR中的变化实例的简图；

图5是本发明第二实施例的流程图；

图6是示出了在本发明第二实施例中的目标SIR中的变化实例的简图；

图7是本发明第三实施例的流程图；

图8是本发明第三实施例中的目标SIR中的变化实例的简图；

图9是示出了当需要的SIR是5dB时目标SIR中的变化实例的简图；以及

图10是示出了现有技术中目标SIR中的变化实例的简图。

具体实施方式

下面将参照附图，对本发明的实施例进行详细叙述。

[移动通信系统]

图1是应用本发明实施例的移动通信系统的示意图。该移动通信系统包括移动台1、基站2和3以及基站控制设备4。图2是图1中的移动台1、基站2和3以及基站控制设备4的功能框图。基站2和3具有相同的配置，在图2中仅叙述了基站2的功能框图。

[基站]

将参照图2叙述基站2。接收机21接收来自移动台1的UL信号。上行链路SIR测量单元22从UL接收电平中测量UL SIR。上行链路目标SIR和上行链路SIR比较单元23将UL SIR与发自基站控制设备4的UL目标SIR(UL SIRt)进行比较。当UL SIR低于UL SIRt时，上行链路目标SIR和上行链路SIR比较单元23向发射机26发送信息，该信息经由下行链路来指示移动台增加UL发送功率，并且当UL SIR高于UL SIRt时，上行链路目标SIR和上行链路SIR比较单元23向发射机26发送信息，该信息经由下行链路来指示移动台减少UL发送功率。

上行链路无线质量或接收数据质量测量单元24测量由接收机21接收的UL无线质量或信号数据质量，并将测量结果通知给基站控制设备4。下行链路发送功率计算单元25提取从接收机21发送的发送功率指示信息，根据该信息来计算UL发送功率，并将UL发送功率通知给发射机26。发射机26发送指示移动台来增加/减少UL发送功率的信息，并以下行链路发送功率计算单元25指定的发送功率值来执行传输。

[基站控制设备]

现在将叙述基站控制设备4。上行链路无线质量或接收数据质量选择/合成单元41接收从一个或多个基站发送的UL无线质量或接收数据质量，并选择和合成它们。上行链路目标SIR更新单元42将经过选择/合成的UL无线质量或接收数据质量与UL无线质量或接收数据质量进行比较，该UL无线质量或接收数据质量满足预先设置的需要质量。上行链路目标SIR更新单元42更新该UL目标SIR(ULSIRt)，以便满足需要的质量，并向基站通知更新后的UL SIRt。

[移动台]

现在将叙述移动台1。接收机11接收来自基站的下行链路信号。下行链路SIR测量单元12测量等同于DL无线接收电平的SIR。下行链路无线质量或接收数据质量测量单元13测量由接收机11接收的信号的DL无线质量或接收数据质量，并将测量结果通知给下行链路目标SIR更新单元14。下行链路目标SIR更新单元14将DL接收质量或接收数据质量与DL无线质量或接收数据质量进行比较，该DL无线质量或接收数据质量满足预先设置的需要质量。下行链路目标SIR更新单元14更新DL目标SIR，以便满足需要的质量，并将更新后的DL目标SIR通知给下行链路目标SIR和下行链路SIR比较单元15。

下行链路目标SIR和下行链路SIR比较单元15将该DL SIR与用作DL目标无线接收电平的DL目标SIR进行比较。当DL SIR高于DL目标SIR时，下行链路目标SIR和下行链路SIR比较单元15向发射机17发送信号，该信号经由上行链路来指示基站减少DL发送功率，当DL SIR低于DL目标SIR时，下行链路目标SIR和下行链路SIR比较单元15就向发射机17发送信息，该信息经由UL来指示基站增加DL发送功率。上行链路发送功率计算单元16从接收机11所接收的信号中提取出上行链路发送功率指示信息，根据该指示信息计算UL发送功率，并向发射机17通知UL发送功率。发射机17向基站发送指示基站来增加/减少DL发送功率的信息，并以上行链路发送功率计算单元16所指定的发送功率值来执行传输。

[第一实施例]

现在将叙述根据本发明第一实施例的用于发送功率控制的目标SIR(称为SIRt)的更新控制模式。首先，将叙述UL发送功率控制。在基站中，上行链路SIR测量单元22测量用作UL无线接收电平的SIR，比较单元23将测量的SIR与用作UL目标SIR的SIRt进行比较，预先从基站控制单元4发送该SIRt。作为比较结果，如果该SIR低于SIRt，基站就经由DL来指示移动台1增加UL发送功率，如果该SIR高于SIRt，基站就经由DL来指示移动台1减少UL发送功率。

上行链路无线质量或接收数据质量测量单元24测量UL无线质量(也包括接收数据质量)，并将测量结果通知给基站控制设备4。例如，无线质量是接收数据块的差错信息，它被称为BLER(误块率)。基站控制设备4接收来自多个基站的UL无线质量，上行链路目标SIR更新单元42计算UL目标SIR(SIRt)，该SIRt用作进行控制以使UL接收质量保持恒定的信息。

在图3的流程图中示出了UL SIRt计算方法。使用UL BLER作为UL无线质量，该BLER被保持为预定的目标值(BLERt)。在这种情况下，如果在接收数据块中存在差错(步骤S1：是)，SIRt就增加ΔSIRt(预定值)。即，SIRt被更新为SIRt+ΔSIRt(步骤S2)。如果在接收数据块中不存在差错(S1：否)，SIRt就被更新为SIRt-int{1+(CBN-1)×BLERt}×ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)(步骤S3)。

这时，int{ }表示舍去小数部分而成为整数的函数，CBN(连续块数目)(Contiuous Block Number)表示没有任何差错的连续接收数据块的数量。对于BLERt＝0.01％，CBN＝1至100，int{ }＝1，SIRt被更新为SIRt-ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)，这类似于现有技术。

然而，对于CBN＝101至200，int{ }＝2，SIRt被更新为SIRt-2×ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)。对于CBN＝201至300，int{ }＝3，SIRt被更新为SIRt-3×ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)。换句话说，当没有任何差错的连续接收数据块的数量增加时，SIRt的减少量就会增加。采用这种设置，在与图10所示的现有技术相同的条件下，该SIRt将如图4所述发生变化。

图4示出了SIRt的变化实例，如实线所示，当需要的SIR从15dB改变到5dB时，在连续的接收数据块中没有差错出现。从图4和图10之间的比较可以清楚的看到，当需要的SIR从高电平改变为低电平时，根据第一实施例的SIRt控制方法可以快速地将目标SIR(SIRt)改变为需要的SIR(在图4的实例中是5dB)，并能够减少UL接收电平。

很显然，向基站的比较单元23通知计算/更新后的SIRt，并将该SIRt设置为上行链路目标SIR。

已经叙述了在UL发送功率控制中的SIRt更新控制，接下来将叙述在DL发送功率控制中的SIRt更新控制。在移动台1中，下行链路SIR测量单元12测量用作DL无线接收电平的SIR，比较单元15将测量的SIR与用作预设DL目标SIR的SIRt进行比较。作为比较结果，如果SIR低于SIRt，移动台1就经由UL来指示基站增加DL发送功率，如果SIR高于SIRt，移动台1就经由UL来指示基站减少DL发送功率。

下行链路无线质量或接收数据质量测量单元13测量DL无线质量(也包括接收数据质量)，并将测量结果通知给下行链路目标SIR更新单元14。例如，无线质量是接收数据块的差错信息BLER。通过使用通知的DL BLER，更新单元14计算DL目标SIR(SIRt)，该SIRt用作进行控制以使DL接收质量保持恒定的信息。这种计算方法遵照在图3的流程中所示的相同过程。向比较单元15通知计算/更新后的SIRt，并且将该SIRt设置为下行链路目标SIR。SIRt的变化实例与图4中所示的相同。

[第二实施例]

现在将叙述根据本发明第二实施例的用于发送功率控制的目标SIR(SIRt)的控制模式。首先，将叙述在UL发送功率控制中的SIRt控制方法。基站中的上行链路质量或接收数据质量测量单元24测量UL BLER，并将该UL BLER通知给基站控制设备4。基站控制设备4接收来自多个基站的UL BLER，上行链路目标SIR更新单元42计算UL目标SIR(SIRt)，该SIRt用作控制使UL接收质量保持恒定的信息。

在图5的流程中示出了UL SIRt计算方法。将UL BLER用作UL无线质量，并且将BLER保持在预定的目标值(BLERt)。在这种情况下，如果在接收数据块中存在差错(步骤S21：是)，SIRt就增加ΔSIRt(预定值)(步骤S22)。如果在接收数据中不存在差错(S21：否)，流程就分支为下面的两种情况。

更具体地，引进没有任何差错的连续接收数据块的数量的阈值Cth。在以下两种情况之间变化SIRt更新方式：表示没有任何差错的连续接收数据块数量的CBN(连续块号)是等于或小于Cth/BLERt，还是大于Cth/BLERt。对于BLERt＝0.01(1％)且Cth＝2.0(通常是1.0至3.0)，Cth/BLERt＝200。如果CBN等于或小于200(步骤S23：是)，SIRt被更新为SIRt-ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)(步骤S24)。这与第一实施例和现有技术中的过程相同。

如果CBN超过200(步骤S23：否)，SIRt被更新为SIRt-ΔSIRt(步骤S25)。换句话说，如果没有任何差错的连续接收数据块的数量超过了预定阈值，SIRt就立即减少一个预定的最大量(ΔSIRt)。

图6示出了第二实施例中目标SIR的变化实例。图6中的条件与图10和图4中的相同，Cth/BLERt＝200(Cth＝2.0)。

已经叙述了在UL发送功率控制中的SIRt更新方法。对于DL，在移动台1中将执行如上所述的相同更新操作。

[第三实施例]

现在将叙述本发明的第三实施例。第三实施例是第一和第二实施例的结合，在图7中示出了第三实施例的操作过程。图7中，与图5中相同的参考符号表示相同的步骤。图7与图5的不同在于：如果步骤S23中为“是”(肯定的)，SIRt就被更新为SIRt＝SIRt-int{1+(CBN-1)×BLERt}×ΔSIRt×BLERt/(1-BLERt)(步骤S26)，这与图3中的步骤S3相同。

图8示出了第三实施例中目标SIR的变化实例。图8中的条件与图10、图4和图6中的相同，并且Cth/BLERt＝300(Cth＝3.0)。

当需要的SIR如上面实施例所述从15dB改变到5dB时，模拟结果显示在第一实施例中的BLER＝0.95％，在第二实施例中的BLER＝0.99％。这些结果都满足目标BLER＝1％(0.01)。

通过预先将操作过程记录为在记录介质上的程序，并由计算机读取和执行该程序，就可以实现在每一个上述实施例中的操作。

如上面叙述的内容，根据上面叙述的实施例，根据没有任何差错的连续接收数据块的数量来控制目标SIR的变化量(减少量)。当连续块数量增加时，减少量就增加。即使在无线传播环境中的变化导致需要获取需要的接收质量的接收电平下降时，也可以快速的减少接收电平。由于接收电平可以比现有技术更快地减少，就能够避免以具有过量通信质量的过大功率的发送。而且，即使接收电平快速减少，接收质量也不会下降。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1、一种目标值控制方法，其特征在于包括：

第一步骤，改变和控制在无线信道的发送功率控制中使用的目标值，以便将在移动台和基站之间的无线信道保持在预定的接收质量；以及

第二步骤，根据无线信道中的接收质量来变化地控制目标值的减少量，该接收质量是表示无线信道中接收数据块的差错状态，

第二步骤包括第三步骤：根据在接收数据块中没有差错出现的连续块计数来变化地控制该减少量，

第三步骤包括第四步骤：随着连续块计数增加，增加该减少量，以及

第四步骤包括步骤：在连续块计数到达预定值之前和之后，将减少量从少量改变为大量。

2、根据权利要求1的目标值控制方法，其特征在于第四步骤还包括步骤：在连续块计数到达预定值之后，立即将减少量改变为预定的最大量。

3、一种基站控制设备，其特征在于包括：

选择/合成装置，它从基站中接收从移动台到基站的无线上行链路的接收质量；

目标值控制装置，它改变在基站中无线上行链路的发送功率控制中使用的目标值，根据接收质量来变化地控制目标值的减少量，并向基站通知变化后的目标值，以便将无线上行链路保持在预定的接收质量，该接收质量是表示接收数据块的差错状态，

其中所述目标值控制装置根据在接收数据块中没有差错出现的连续块计数，来变化地控制该减少量。

4、根据权利要求3的基站控制设备，其特征在于

随着连续块计数增加，所述目标值控制装置增加减少量。

5、根据权利要求4的基站控制设备，其特征在于在连续块计数到达预定值之前和之后，所述目标值控制装置将减少量从少量改变为大量。

6、根据权利要求5的基站控制设备，其特征在于：在连续块计数到达预定值之后，所述目标值控制装置立即将减少量改变为预定的最大量。

7、一种移动台，其特征在于包括：

下行链路SIR测量装置，用于测量从基站到移动台的无线下行链路的SIR(信号干扰比)；

下行链路质量测量装置，用于测量无线下行链路的接收质量；

目标值控制装置，用于改变在向基站的无线下行链路的发送功率控制中使用的目标值，并根据接收质量来变化地控制目标值的减少量，以便将无线下行链路保持在预定的接收质量，该接收质量是表示接收数据块的差错状态；

装置，它根据在更新的目标值和SIR之间的比较结果，来指示基站增加/减少无线下行链路的发送功率，

其中所述目标值控制装置根据在接收数据块中没有差错出现的连续块计数来变化地控制该减少量，随着连续块计数增加，增加该减少量，在连续块计数到达预定值之前和之后，将减少量从少量改变为大量。

8、根据权利要求7的移动台，其特征在于：在连续块计数到达预定值之后，所述目标值控制装置立即将减少量改变为预定的最大量。

Claims (19)

1、一种目标值控制方法，其特征在于包括：

第一步骤，改变和控制在无线信道的发送功率控制中使用的目标值，以便将移动台和基站之间的无线信道保持在预定的接收质量；以及

第二步骤，根据无线信道的接收质量来变化地控制目标值的减少量。

2、根据权利要求1的目标值控制方法，其特征在于

接收质量是表示接收数据块的差错状态的信息，以及

第二步骤包括第三步骤：根据在接收数据块中没有差错出现的连续块计数来变化地控制减少量。

3、根据权利要求2的目标值控制方法，其特征在于第三步骤包括第四步骤：随着连续块计数增加，增加该减少量。

4、根据权利要求3的目标值控制方法，其特征在于第四步骤包括步骤：在连续块计数到达预定值之前和之后，将该减少量从少量改变为大量。

5、根据权利要求4的目标值控制方法，其特征在于第四步骤还包括步骤：在连续块计数到达预定值之后，立即将该减少量改变为预定的最大量。

6、一种在移动通信系统中的发送功率控制方法，其特征在于其使用权利要求1中所限定的目标值控制方法。

7、一种基站控制设备，其特征在于包括：

选择/合成装置，它从基站接收从移动台到基站的无线上行链路的接收质量；以及

目标值控制装置，它改变在基站中无线上行链路的发送功率控制中使用的目标值，根据接收质量来变化地控制目标值的减少量，并向基站通知变化后的目标值，以便将无线上行链路保持在预定的接收质量。

8、根据权利要求7的基站控制设备，其特征在于

该接收质量是表示接收数据块的差错状态的信息，以及

所述目标值控制装置根据在接收数据块中没有差错出现的连续块计数来变化地控制减少量。

9、根据权利要求8的基站控制设备，其特征在于

随着连续块计数增加，所述目标值控制装置增加减少量。

10、根据权利要求9的基站控制设备，其特征在于在连续块计数到达预定值之前和之后，所述目标值控制装置将减少量从少量改变为大量。

11、根据权利要求10的基站控制设备，其特征在于：在连续块计数到达预定值之后，所述目标值控制装置立即将减少量改变为预定的最大量。

12、根据权利要求7的基站控制设备，其特征在于所述选择/合成装置接收来自多个基站的接收质量。

13、一种移动台，其特征在于包括：

下行链路SIR测量装置，用于测量从基站到移动台的无线下行链路的SIR(信号干扰比)；

下行链路质量测量装置，用于测量无线下行链路的接收质量；

目标值控制装置，用于改变在向基站的无线下行链路发送功率控制中使用的目标值，并根据接收质量来变化地控制目标值的减少量，以便将无线下行链路保持在预定的接收质量；

装置，它根据在更新的目标值和SIR之间的比较结果，来指示基站增加/减少无线下行链路的发送功率。

14、根据权利要求13的移动台，其特征在于：

该接收质量是表示接收数据块的差错状态的信息，

所述目标值控制装置根据在接收数据块中没有差错出现的连续块计数，来变化地控制减少量。

15、根据权利要求14的移动台，其特征在于

随着连续块计数增加，所述目标值控制装置增加该减少量。

16、根据权利要求15的移动台，其特征在于在连续块计数到达预定值之前和之后，所述目标值控制装置将减少量从少量改变为大量。

17、根据权利要求16的移动台，其特征在于：在连续块计数到达预定值之后，所述目标值控制装置立即将减少量改变为预定的最大量。

18、一种计算机可读程序，用于使计算机执行基站控制设备的操作，该基站控制设备的操作是：改变和控制从移动台到基站的无线上行链路的发送功率控制的目标值，以便将目标值保持在预定的接收质量，其特征在于该程序使计算机执行步骤：根据无线上行链路的接收质量来变化地控制目标值的减少量。

19、一种计算机可读程序，用于使计算机执行移动台的操作，该移动台的操作是改变和控制来自基站的无线下行链路的发送功率控制的目标值，以便将目标值保持在预定的接收质量，其特征在于该程序使计算机执行步骤：根据无线下行链路的接收质量来变化地控制目标值的减少量。

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