專利名稱：優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線移動通信系統(tǒng)中優(yōu)化的外環(huán)功率控制的方法和裝置，尤其是指第三代移動通信系統(tǒng)中一種外環(huán)功率控制的新型、改進、優(yōu)化的方法和裝置。
(2)背景技術(shù)近年來，信息技術(shù)的進步帶動了移動通信的迅猛發(fā)展，無線通信已經(jīng)深入到工業(yè)、商務(wù)和個人生活的方方面面，第三代移動通信系統(tǒng)已經(jīng)引起產(chǎn)業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。
對于第三代移動通信系統(tǒng)而言，它除了具有能夠為用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等靈活多樣的業(yè)務(wù)以及更高的業(yè)務(wù)質(zhì)量、更大的無線覆蓋范圍等外，一個很突出的目標是能夠提供更大的系統(tǒng)容量，以滿足日益增長的業(yè)務(wù)量需求。
對于移動終端而言，它的一個不可忽視的設(shè)計目標是低功耗。較低的功耗產(chǎn)生減小的能量損失，以延長移動終端的電池使用壽命，減少對終端手持者的電磁輻射，實現(xiàn)日益深受歡迎的綠色環(huán)保。
而在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，所有用戶由于采用碼分復(fù)用的多址方式進行通信，即所有用戶在相同時間、相同頻段發(fā)射和接收信號。每一用戶發(fā)射的信號都會對其他用戶產(chǎn)生干擾，即通常所說的多址干擾。所以，基站接收到的來自較近移動臺的信號能量很可能淹沒來自較遠移動臺的信號，產(chǎn)生所謂的“遠近效應(yīng)”。
可以通過控制系統(tǒng)內(nèi)各移動臺發(fā)射機的信號發(fā)射功率，使得期望通信鏈路的功率保持在最低水平、系統(tǒng)內(nèi)期望的信號質(zhì)量和多址干擾維持在可以接受的水平，從而保證通信系統(tǒng)的容量最大。
現(xiàn)有的功率控制技術(shù)有一定的先進性，但仍有諸多不足題目為“在移動通信系統(tǒng)中進行功率控制的方法和裝置”的中國專利NO.96192934，提出了一種閉環(huán)即時功率控制方法，它把移動臺運動速度和誤幀率檢測作為鏈路質(zhì)量度量，并據(jù)此調(diào)整發(fā)射功率。這項發(fā)明的思想有一定先進性，但實現(xiàn)相應(yīng)的鏈路質(zhì)量度量仍有一定難度，而且易于產(chǎn)生功率控制附加延時，導(dǎo)致功率控制失效；題目為“無線移動臺的開環(huán)功率控制”的中國專利NO.00101176提出了一種開環(huán)功控中計算移動臺發(fā)射功率的設(shè)備和方法。其中通過移動臺的接入探測進行干擾修正以估算路徑損耗，從而進行移動臺發(fā)射功率的適當(dāng)控制。但該方法沒有給出外環(huán)功率控制對內(nèi)環(huán)功率控制目標信噪比的調(diào)整依據(jù)和方法。
題目為“一種外環(huán)功率控制的方法和裝置”的中國專利NO.00116996將模糊控制理論用于外環(huán)功率控制調(diào)整，提出了一種基于誤碼率BER測量值及其變化量進行信噪比SIR門限調(diào)整的自適應(yīng)跟蹤方法和裝置。但該發(fā)明僅僅針對SIR門限的調(diào)整方法進行了改進，沒有提及切實可行的BER測量方法，而且對于SIR的調(diào)整也僅僅依據(jù)于BER測量。
題目為“發(fā)射功率控制方法和裝置”的美國專利NO.5590409，提出了一種CDMA系統(tǒng)中的移動臺發(fā)射功率控制方法。其中移動臺測量期望信號在發(fā)射功率控制周期內(nèi)接收信號功率的平均值，以及當(dāng)前測量值對前一測量值的偏差，然后據(jù)此進行開環(huán)功率調(diào)節(jié)，即如果測量偏差大于參考功率偏差，則通過開環(huán)功率控制設(shè)置相應(yīng)于該測量偏差的發(fā)射功率，以快速減小移動臺發(fā)射功率；反之，則根據(jù)功率控制比特字確定發(fā)射功率。這種方法有一定的新意，但由于其在無線信道環(huán)境較好時沒有做出進一步處理，所以也必將犧牲一部分系統(tǒng)容量。
總之，現(xiàn)有功率控制方法對于功率控制鏈路質(zhì)量的評價大都基于接收誤塊率(BLER)或誤幀率(FER)。但值得注意的是，在接收誤塊率相同的情況下，其傳輸信道誤碼率(Trch BER)卻有很大差異，尤其對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，這一點變得尤其突出。在進行外環(huán)功率控制時，若僅僅以誤塊率來衡量通信鏈路質(zhì)量、進行內(nèi)環(huán)功率控制相關(guān)參數(shù)的設(shè)定(如，目標信噪比SIRtarget)顯然很不充分、過于粗略。而且基于誤塊率的鏈路質(zhì)量評價也必將因其對鏈路質(zhì)量描述的不完備而限制整個功率控制環(huán)節(jié)綜合能力的進一步發(fā)揮和完善，從而影響整個系統(tǒng)容量和通信性能的進一步提高。所以，基于誤塊率作為鏈路質(zhì)量粗略度量的整個功率控制環(huán)節(jié)(包括內(nèi)環(huán)功控和外環(huán)功控)也必將是低效的。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對傳統(tǒng)的基于誤塊率的外環(huán)功率控制進行優(yōu)化處理的不足之處，提出了基于誤塊率和傳輸信道誤碼率進行鏈路質(zhì)量綜合評價的外環(huán)功率控制方法，給出了優(yōu)化的外環(huán)功率控制模式，本發(fā)明也提出了進行傳輸信道誤碼率測量的方法和裝置。
本發(fā)明的核心思想是改進通信系統(tǒng)中外環(huán)功率控制過程中的鏈路質(zhì)量或系統(tǒng)性能的評價準則，提出了優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法與裝置。
本發(fā)明提出一種優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其中所述的外環(huán)功率控制方法包括(1)基于編譯碼單元的循環(huán)冗余校驗，對誤塊率進行測量；(2)對傳輸信道誤碼率進行估計；(3)為外環(huán)功率控制設(shè)置合適的鏈路質(zhì)量評價方式判決門限；(4)對外環(huán)功率控制模式進行選擇，當(dāng)測量誤塊率大于門限時，通信鏈路質(zhì)量較差，則進入基于誤塊率的外環(huán)功率控制模式，對外環(huán)功率控制進行粗式的調(diào)整；當(dāng)測量誤塊率小于門限時，通信鏈路質(zhì)量較好，則進入基于傳輸信道誤碼率的外環(huán)功率控制模式，以便于外環(huán)功率控制的進一步精細化，在通信過程中，要不斷進行通信鏈路質(zhì)量評價，不斷進行兩種功率控制模式間的切換；(5)進行相應(yīng)模式下的外環(huán)功率控制過程，執(zhí)行測量誤塊率、傳輸信道誤碼率對于目標門限的調(diào)整。
一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法設(shè)計的優(yōu)化的外環(huán)功率控制裝置，外環(huán)功率控制裝置的功率控制包括上行外環(huán)功率控制和下行外環(huán)功率控制，其中所述的外環(huán)功率控制裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)控制單元，進行外環(huán)功率控制，主要用于設(shè)置移動臺的初始發(fā)射的上行外環(huán)功率，基站的初始發(fā)射的下行外環(huán)功率，以及接收信噪比的目標門限；基站1、2，執(zhí)行上行鏈路信噪比測量，基站根據(jù)測量與目標門限的比較判決結(jié)果產(chǎn)生功率控制字，并在下行幀發(fā)送給移動臺，以進行上行功率控制；移動臺根據(jù)測量信噪比與門限的比較判決結(jié)果產(chǎn)生功率控制字，并在上行幀發(fā)送給基站，以進行下行功率控制；
移動臺，執(zhí)行下行鏈路信噪比測量，移動臺接收機通過射頻/中頻轉(zhuǎn)換單元對接收信號進行處理后，在基帶接收單元RX中解調(diào)恢復(fù)出功率控制字(TPC)指令，TPC命令處理單元對移動臺接收到的功率控制字指令進行適當(dāng)處理后，用來控制移動臺發(fā)射單元TX的發(fā)射功率調(diào)節(jié)，然后發(fā)送給中頻/射頻轉(zhuǎn)換單元做相應(yīng)處理后，通過空中接口發(fā)射出去；同時，在移動臺的接收單元RX之后，要在SIR測量單元進行下行的接收信噪比測量，然后在TPC命令生成單元中生成功率控制字，并插入到上行幀中發(fā)送給基站，從而控制基站的發(fā)射功率；輸入處理單元控制了移動臺發(fā)射單元TX的發(fā)射功率調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的特點1、采用了更加完備、可靠的通信鏈路質(zhì)量估計和測量方法，并作為外環(huán)功率控制的評價依據(jù)；2、給出了對于傳輸信道誤碼率估計的詳盡方法和裝置；3、將誤塊率與傳輸信道誤碼率結(jié)合起來用于外環(huán)功率控制對于內(nèi)環(huán)功率控制參數(shù)的調(diào)整，提出了外環(huán)功率控制的兩種模式；4、可以在保證通信鏈路質(zhì)量要求的前提下，不以系統(tǒng)容量損失為代價。
優(yōu)化后的外環(huán)功率控制方法有較明顯的功效1、相對基于BLER進行鏈路質(zhì)量粗放式度量的外環(huán)功率控制方法而言，采用基于BLER和Trch BER進行鏈路質(zhì)量評價的外環(huán)功率控制方法，可以把整個功率控制過程作得更為精致、有效；2、通過優(yōu)化的外環(huán)功率控制過程更加合理的設(shè)置滿足鏈路質(zhì)量要求的內(nèi)環(huán)功率控制目標信噪比門限SIRtarget，以滿足質(zhì)量需求但不留過多余量為原則，可以避免因功率控制環(huán)節(jié)不到位而遏制整個系統(tǒng)容量。
為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
(4)


圖1為內(nèi)環(huán)功率控制與外環(huán)功率控制的整體流程；圖2為移動設(shè)備終端(UE)接收處理裝置；圖3為傳輸信道BER估計單元；
圖4為基于BLER和Trch BER的外環(huán)功率控制優(yōu)化流程；圖5為基于BLER的外環(huán)功率控制模式；圖6為基于Trch BER的外環(huán)功率控制模式。
(5)具體實施方式
本發(fā)明涉及一種優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，提出了基于誤塊率和傳輸信道誤碼率的外環(huán)功率控制模式，給出傳輸信道誤碼率的測量方法和裝置，下面是本發(fā)明具體的實施例。
為便于理解，在具體描述本發(fā)明之前，先對本發(fā)明的應(yīng)用環(huán)境進行描述。
本發(fā)明涉及第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，在基站的某一個小區(qū)內(nèi)，多個移動終端在相同的頻段，相同的時間，采用不同的擴頻碼字同時進行通信。因而同時進行通信的N個鏈路，其中任何一個通信鏈路所發(fā)射的信號對于其他鏈路而言都是干擾，近基站終端發(fā)射給基站的信號可能會淹沒遠基站終端發(fā)射給基站的信號，產(chǎn)生所謂的遠近效應(yīng)。同時，也影響著各終端的接收信噪水平，從而制約著整個通信系統(tǒng)的容量。
為了保證系統(tǒng)容量，進行可靠的多用戶通信，進行精細、可靠的功率控制是CDMA系統(tǒng)不可或缺的功能單元。
第三代移動通信系統(tǒng)中涉及的功率控制包括上/下行外環(huán)功率控制和上/下行內(nèi)環(huán)功率控制。完整的功率控制流程如圖1所示，其中的上行功率控制借助于基站對上行鏈路的相關(guān)測量實現(xiàn)對移動臺的發(fā)射功率控制；下行功率控制借助于移動臺對下行鏈路的相關(guān)測量實現(xiàn)對基站的發(fā)射功率控制。
外環(huán)功率控制在無線網(wǎng)絡(luò)控制單元(RNC)100進行，主要用于設(shè)置移動臺(UE)106的上行初始發(fā)射功率，或基站(NodeB)102、104的下行初始發(fā)射功率，以及接收信噪比SIR的判決門限SIRtarget。
基站102執(zhí)行上行鏈路SIR測量；移動臺執(zhí)行下行鏈路SIR測量。
基站102根據(jù)測量SIR與門限SIRtarget的比較判決結(jié)果產(chǎn)生功率控制字(TPC)，并在下行幀發(fā)送給移動臺，以進行上行功率控制；移動臺根據(jù)測量SIR與門限SIRtarget的比較判決結(jié)果產(chǎn)生TPC，并在上行幀發(fā)送給基站102，以進行下行功率控制。
移動臺106接收機通過射頻/中頻轉(zhuǎn)換單元108對接收信號進行處理后，在基帶接收單元RX110中解調(diào)恢復(fù)出TPC指令，TPC命令處理單元112對移動臺接收到的TPC指令進行適當(dāng)處理后，用來控制移動臺發(fā)射單元TX120的發(fā)射功率調(diào)節(jié)，然后發(fā)送給中頻/射頻轉(zhuǎn)換單元122做相應(yīng)處理后，通過空中接口發(fā)射出去。
同時，在移動臺的接收單元110之后，要在SIR測量單元114進行下行的接收SIR測量，然后在TPC命令產(chǎn)生單元116中生成功率控制字，并插入到上行幀中發(fā)送給基站Node B，從而控制基站Node B的發(fā)射功率。
此外，輸入處理單元118控制了移動臺發(fā)射單元TX120的發(fā)射功率調(diào)節(jié)。
對于基站接收機的處理與移動臺基本相同，在此不作贅述。
外環(huán)功率控制過程中，一個不可忽視的要素是對于通信性能和鏈路質(zhì)量的測量和評價，這項評價是整個功率控制過程(包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)兩個環(huán)節(jié))成敗的關(guān)鍵，也直接決定外環(huán)功率控制的影響力和實施效率。因為外環(huán)為內(nèi)環(huán)設(shè)置信噪比的調(diào)節(jié)目標，而這個調(diào)節(jié)目標依賴于外環(huán)對于鏈路質(zhì)量和通信性能的評價準則，決定著內(nèi)環(huán)功率控制的有效性以及整個系統(tǒng)的容量。
總之，為了科學(xué)、有效的進行外環(huán)功率控制，相應(yīng)的接收機需要進行必要的鏈路質(zhì)量測量、估計和評價，圖2給出了移動設(shè)備終端(UE)的接收處理裝置來自基站的下行信號經(jīng)無線傳播到達UE后，首先在射頻前端201進行處理，然后經(jīng)RF/IF射頻、中頻轉(zhuǎn)換單元203下變頻至中頻段后送至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元205轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，接著在rake接收處理單元207中作相應(yīng)的多徑搜索、捕獲、跟蹤、多徑合并、解擾、解擴以及信道估計等處理后恢復(fù)出期望的接收數(shù)據(jù)信號。對于接收端中解調(diào)輸出的信號(A端)再經(jīng)過速率匹配處理單元209進行匹配處理后，輸入到鏈路質(zhì)量測量估計單元217，用于評價當(dāng)前的鏈路質(zhì)量或通信性能，其中，一方面(D端)送到傳輸信道BER估計單元211進行傳輸信道的BER測量，輸出端為E端；另一方面(B端)經(jīng)譯碼處理單元213譯碼后(C端)，送到誤碼率估計單元215中進行誤碼率測量。
圖3所示傳輸信道BER估計單元的結(jié)構(gòu)，對Trch BER測量做了詳細闡述。速率匹配處理單元209輸出的速率匹配后數(shù)據(jù)，先送到譯碼處理單元213進行譯碼處理(上述的D端)，然后將譯碼后的數(shù)據(jù)輸入到編碼處理單元301中進行與發(fā)射端一致的編碼處理，把這種編碼后的數(shù)據(jù)作為接收端對于發(fā)射端編碼后數(shù)據(jù)的估計，再將得到的發(fā)射端數(shù)據(jù)比特估計與接收端速率匹配之后、譯碼之前的數(shù)據(jù)一起送到比較處理單元303，進行逐比特比較。在比較處理單元進行比較時，若對應(yīng)比特位的數(shù)據(jù)相同，則比較結(jié)果記為‘0’；若相應(yīng)比特位的數(shù)據(jù)不同，則比較結(jié)果記為‘1’。然后，在統(tǒng)計處理單元305中統(tǒng)計比較結(jié)果中‘1’的數(shù)目，統(tǒng)計結(jié)果即為當(dāng)前傳輸信道當(dāng)前測量周期內(nèi)的誤碼數(shù)，接著在BER導(dǎo)出單元307中計算當(dāng)前傳輸信道在當(dāng)前測量周期內(nèi)的誤碼率(上述的E端)，即誤碼率＝誤碼數(shù)/總比特數(shù)。
圖4給出了基于BLER和Trch BER的外環(huán)功率控制優(yōu)化流程，下面結(jié)合流程圖對其做進一步解釋說明(1)基于編譯碼單元的循環(huán)冗余校驗(CRC)，進行誤塊率(BLER)測量，可以通過統(tǒng)計一定測量周期內(nèi)各傳輸塊中CRC為“1”的傳輸塊數(shù)計算得到；(2)基于編譯碼單元的編譯碼特性，進行傳輸信道誤碼率(Trch BER)估計，可以采用本發(fā)明所給出兩種方法中的任何一種，既可以采用利用編譯碼特性估計發(fā)射端數(shù)據(jù)進行誤碼統(tǒng)計的方法，也可通過發(fā)送已知數(shù)據(jù)流進行誤碼統(tǒng)計；(3)為外環(huán)功率控制設(shè)置合適的鏈路質(zhì)量評價方式判決門限BlerTred，對于BlerTred的具體取值可以視實際情況而定，一般來說，應(yīng)該選擇合適的BlerTred，以便把對于Trch BER的估計作為對BLER測量的補充，目的是為了進行有效的鏈路質(zhì)量評價，在滿足內(nèi)環(huán)信干比要求的前提下，盡量避免過多的余量，以免遏制系統(tǒng)容量；(4)進行外環(huán)功率控制模式選擇，即如果測量BLER大于門限BlerTred，則進入基于BLER的外環(huán)功率控制模式；否則，進入基于Trch BER的外環(huán)功率控制模式。這兩種模式的區(qū)別在于進行外環(huán)功率控制的依據(jù)有別，在通信鏈路質(zhì)量較差時，采用基于BLER的外環(huán)功率控制模式，對外環(huán)功率控制進行粗放式的調(diào)整；而在通信鏈路質(zhì)量較好時，則采用基于Trch BER的外環(huán)功率控制模式，以便于外環(huán)功率控制的進一步精細化。當(dāng)然，在通信過程中，要不斷進行通信鏈路質(zhì)量評價，不斷進行兩種功率控制模式間的切換；(5)進行相應(yīng)模式下的外環(huán)功率控制過程，執(zhí)行測量BLER或Trch BER對于SIRtarget門限的調(diào)整。當(dāng)然，也可以采用本發(fā)明所給出的兩種方法中的任何一種，既可以采用基于連續(xù)統(tǒng)計的判決方式，也可以采用基于概率的判決方式。
圖5和圖6分別就圖4中的兩種功率控制模式進行了詳細闡述。
圖5為基于BLER的外環(huán)功率控制模式。
首先設(shè)置合適的上調(diào)計數(shù)周期Count11和下調(diào)計數(shù)周期Count21，以及上調(diào)門限BLERUp和下調(diào)門限BLERDown，同時設(shè)置SIRtarget的初始值。接下來進行鏈路質(zhì)量判決即如果在連續(xù)的Count11個計數(shù)周期內(nèi)，BLER大于門限BLERUp均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向上調(diào)整步長UpStep執(zhí)行SIRtarget的上調(diào)過程。當(dāng)然，SIRtarget的調(diào)整不能超出給定的最大值SIRmax；如果在連續(xù)的Count21個下調(diào)周期，BLER小于BLERDown均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向下調(diào)整步長DownStep執(zhí)行SIRtarget的下調(diào)過程；如果判決結(jié)果為非上述兩種結(jié)果的其他情況，則SIRtarget保持不變，不執(zhí)行調(diào)整。當(dāng)然，SIRtarget的調(diào)整也不能超出給定的最小值SIRmin。
在本實施例中，對于BLER的評價是基于測量周期內(nèi)的連續(xù)多次判決結(jié)果都為真，其中判決次數(shù)的評價可通過下調(diào)、上調(diào)計數(shù)實現(xiàn)，這里采用了容限判決的思想。
圖6為基于Trch BER的外環(huán)功率控制模式。首先設(shè)置合適的上調(diào)計數(shù)周期Count12和下調(diào)計數(shù)周期Count22，以及上調(diào)門限BERUp和下調(diào)門限BERDown，同時設(shè)置SIRtarget的初始值。接下來進行鏈路質(zhì)量判決即如果在連續(xù)的Count12個計數(shù)周期內(nèi)，Trch BER大于門限BERUp均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向上調(diào)整步長UpStep執(zhí)行SIRtarget的上調(diào)過程，當(dāng)然，SIRtarget的調(diào)整不能超出給定的最大值SIRmax；如果在連續(xù)的Count22個下調(diào)周期，Trch BER小于BERDown均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向下調(diào)整步長DownStep執(zhí)行SIRtarget的下調(diào)過程；如果判決結(jié)果為非上述兩種結(jié)果的其他情況，則SIRtarget保持不變，不執(zhí)行調(diào)整。當(dāng)然，SIRtarget的調(diào)整也不能超出給定的最小值SIRmin。
在本實施例中對于Trch BER的評價采用了類似于BLER判決評價的方法。即只有在連續(xù)的多次判決結(jié)果都為真時，才認為當(dāng)前的目標門限SIRtarget設(shè)置已經(jīng)不能滿足當(dāng)前環(huán)境要求，是必須進行調(diào)整的，應(yīng)該做出適當(dāng)處理。
在上述兩個實施例中，由于考慮到外環(huán)功率控制對于內(nèi)環(huán)功率控制參數(shù)SIRtarget調(diào)整的連續(xù)性、漸進性和相對穩(wěn)定性，所以在做出相應(yīng)調(diào)整之前，首先需要在相應(yīng)的測量周期判斷多個連續(xù)的測量結(jié)果是否滿足連續(xù)穩(wěn)定的一致性變化，只有在多次判決變化一致時，才繼續(xù)進行適當(dāng)調(diào)整；否則，保持不變。
以上借助于較佳實施例對本發(fā)明進行了闡述，本領(lǐng)域的工程技術(shù)人員可以在不背離本發(fā)明精神實質(zhì)的前提下對本發(fā)明做各種修改。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法包括(1)基于編譯碼單元的循環(huán)冗余校驗，對誤塊率進行測量；(2)對傳輸信道誤碼率進行估計；(3)為外環(huán)功率控制設(shè)置合適的鏈路質(zhì)量評價方式判決門限；(4)對外環(huán)功率控制模式進行選擇，當(dāng)測量誤塊率大于門限時，通信鏈路質(zhì)量較差，則進入基于誤塊率的外環(huán)功率控制模式，對外環(huán)功率控制進行粗式的調(diào)整；當(dāng)測量誤塊率小于門限時，通信鏈路質(zhì)量較好，則進入基于傳輸信道誤碼率的外環(huán)功率控制模式，以便于外環(huán)功率控制的進一步精細化，在通信過程中，要不斷進行通信鏈路質(zhì)量評價，不斷進行兩種功率控制模式間的切換；(5)進行相應(yīng)模式下的外環(huán)功率控制過程，執(zhí)行測量誤塊率、傳輸信道誤碼率對于目標門限的調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法(2)中對傳輸信道誤碼率進行估計的方法為基于編譯碼單元的編譯碼特性估計發(fā)射端數(shù)據(jù)，進行傳輸信道誤碼率估計，具體采用如下處理步驟用于取速率匹配單元之后、譯碼單元之前的數(shù)據(jù)作為接收端的實際接收比特的步驟；用于對輸入到譯碼單元的接收數(shù)據(jù)進行譯碼處理的步驟；用于對譯碼輸出的數(shù)據(jù)加編譯碼單元的循環(huán)冗余校驗的步驟；用于對采用與發(fā)射端相同的方式對循環(huán)冗余校驗后的數(shù)據(jù)進行編碼，得到接收端對于發(fā)射端編碼數(shù)據(jù)的估計的步驟；用于對將接收端實際的接收數(shù)據(jù)與收端對于發(fā)射端編碼數(shù)據(jù)的估計進行逐比特比較，并記入比較結(jié)果的步驟，其中，相應(yīng)比特位相同記為‘0’，不同記為‘1’；用于對統(tǒng)計比較結(jié)果中‘1’的數(shù)目的步驟，統(tǒng)計結(jié)果即為接收誤碼數(shù)；用于對計算當(dāng)前傳輸信道誤碼率的步驟，即傳輸信道誤碼率＝接收誤碼數(shù)/接收端的實際接收比特數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法(2)中對傳輸信道誤碼率進行估計的方法為發(fā)射端發(fā)送具有一定規(guī)律的已知數(shù)據(jù)流，接收端利用已知的數(shù)據(jù)流信息恢復(fù)源數(shù)據(jù)，進行傳輸信道誤碼率估計。
4.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法(5)中的執(zhí)行測量誤塊率和傳輸信道誤碼率對于目標門限的調(diào)整的方法是基于連續(xù)統(tǒng)計的判決方式，即通過評價連續(xù)多次測量結(jié)果來評價測量結(jié)果變化的完全一致性。
5.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法(5)中執(zhí)行測量誤塊率或傳輸信道誤碼率對于目標門限的調(diào)整的方法是基于概率的判決方式，即通過統(tǒng)計多次測量結(jié)果中某一調(diào)整方向的概率來評價測量結(jié)果的一致性變化趨勢。
6.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法(4)中的外環(huán)功率控制模式為進入基于誤塊率的外環(huán)功率控制模式時的運作流程包括設(shè)置合適的上調(diào)計數(shù)周期和下調(diào)計數(shù)周期；設(shè)置上調(diào)門限和下調(diào)門限；設(shè)置目標門限的初始值；進行鏈路質(zhì)量判決當(dāng)在連續(xù)個上調(diào)計數(shù)周期內(nèi)時，誤塊率大于上調(diào)門限均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向上調(diào)整步長執(zhí)行目標門限的上調(diào)過程，目標門限的調(diào)整不能超出給定的最大值；當(dāng)在連續(xù)個下調(diào)計數(shù)周期內(nèi)時，誤塊率小于上調(diào)門限均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向下調(diào)整步長執(zhí)行目標門限的下調(diào)過程；當(dāng)判決結(jié)果為非上述兩種結(jié)果的其他情況，則目標門限保持不變，不執(zhí)行調(diào)整，目標門限的調(diào)整也不能超出給定的最小值。
7.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法，其特征在于所述的外環(huán)功率控制方法(4)中的外環(huán)功率控制模式中為進入基于傳輸信道誤碼率的外環(huán)功率控制模式的運作流程包括設(shè)置合適的上調(diào)計數(shù)周期和下調(diào)計數(shù)周期；設(shè)置上調(diào)門限和下調(diào)門限；設(shè)置目標門限的初始值；進行鏈路質(zhì)量判決當(dāng)在連續(xù)個上調(diào)計數(shù)周期內(nèi)時，傳輸信道誤碼率大于門限均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向上調(diào)整步長執(zhí)行目標門限的上調(diào)過程，目標門限的調(diào)整不能超出給定的最大值；當(dāng)在連續(xù)個下調(diào)計數(shù)周期內(nèi)時，傳輸信道誤碼率小于下調(diào)門限均成立，則以預(yù)先設(shè)定的向下調(diào)整步長執(zhí)行目標門限的下調(diào)過程；當(dāng)判決結(jié)果為非上述兩種結(jié)果的其他情況，則目標門限保持不變，不執(zhí)行調(diào)整，目標門限的調(diào)整不能超出給定的最小值。
8.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1方法的優(yōu)化的外環(huán)功率控制裝置，外環(huán)功率控制裝置實現(xiàn)上行外環(huán)功率控制和下行外環(huán)功率控制，其特征在于所述的外環(huán)功率控制裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)控制單元，進行外環(huán)功率控制，主要用于設(shè)置移動臺的初始發(fā)射的上行外環(huán)功率，基站的初始發(fā)射的下行外環(huán)功率，以及接收信噪比的目標門限；基站1、2，執(zhí)行上行鏈路信噪比測量，基站根據(jù)測量與目標門限的比較判決結(jié)果產(chǎn)生功率控制字，并在下行幀發(fā)送給移動臺，以進行上行功率控制；移動臺根據(jù)測量信噪比與門限的比較判決結(jié)果產(chǎn)生功率控制字，并在上行幀發(fā)送給基站，以進行下行功率控制；移動臺，執(zhí)行下行鏈路信噪比測量，移動臺接收機通過射頻/中頻轉(zhuǎn)換單元對接收信號進行處理后，在基帶接收單元RX中解調(diào)恢復(fù)出功率控制字(TPC)指令，TPC命令處理單元對移動臺接收到的功率控制字指令進行適當(dāng)處理后，用來控制移動臺發(fā)射單元TX的發(fā)射功率調(diào)節(jié)，然后發(fā)送給中頻/射頻轉(zhuǎn)換單元做相應(yīng)處理后，通過空中接口發(fā)射出去；同時，在移動臺的接收單元RX之后，要在SIR測量單元進行下行的接收信噪比測量，然后在TPC命令生成單元中生成功率控制字，并插入到上行幀中發(fā)送給基站，從而控制基站的發(fā)射功率；輸入處理單元控制了移動臺發(fā)射單元TX的發(fā)射功率調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求8所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制裝置，其特征在于所述的移動臺的接收機的裝置包括射頻前端，對來自基站的下行信號經(jīng)無線傳播到達移動臺后進行處理；RF/IF射頻、中頻轉(zhuǎn)換單元，將處理后的信號變頻至中頻段；A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，將轉(zhuǎn)換后的中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號；搜索接收處理單元，將該數(shù)字基帶信號作相應(yīng)的多徑搜索、捕獲、跟蹤、多徑合并、解擾、解擴以及信道估計等處理后恢復(fù)出期望的接收數(shù)據(jù)信號，對于接收端中解調(diào)輸出的信號再經(jīng)過速率匹配處理單元進行匹配處理后，輸入到鏈路質(zhì)量測量估計單元，用于評價當(dāng)前的鏈路質(zhì)量或通信性能，其中，一方面送到傳輸信道估計單元對傳輸信道誤碼率進行測量，另一方面經(jīng)譯碼處理單元譯碼后，送到誤塊率估計單元中對誤塊率？？進行測量。
10.如權(quán)利要求9所述的優(yōu)化的外環(huán)功率控制裝置，其特征在于所述的傳輸信道BER估計單元的裝置包括譯碼處理單元，對所述的速率匹配處理單元輸出的速率匹配數(shù)據(jù)進行譯碼處理；編碼處理單元，將譯碼后的數(shù)據(jù)進行與發(fā)射端一致的編碼處理，把這種編碼后的數(shù)據(jù)作為接收端對于發(fā)射端編碼后數(shù)據(jù)的估計；比較處理單元，將得到的發(fā)射端數(shù)據(jù)比特估計與接收端速率匹配之后、譯碼之前的數(shù)據(jù)進行逐比特比較，進行比較時，若對應(yīng)比特位的數(shù)據(jù)相同，則比較結(jié)果記為‘0’，若相應(yīng)比特位的數(shù)據(jù)不同，則比較結(jié)果記為‘1’；統(tǒng)計處理單元，統(tǒng)計比較結(jié)果中‘1’的數(shù)目，統(tǒng)計結(jié)果即為當(dāng)前傳輸信道當(dāng)前測量周期內(nèi)的誤碼數(shù)；BER導(dǎo)出單元，計算當(dāng)前傳輸信道在當(dāng)前測量周期內(nèi)的誤碼率，即誤碼率＝誤碼數(shù)/總比特數(shù)。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)中優(yōu)化的外環(huán)功率控制方法與裝置，本發(fā)明提出了基于誤塊率(BLER)和傳輸信道誤碼率(TrchBER)對鏈路質(zhì)量進行綜合評價的外環(huán)功率控制方法，給出了優(yōu)化的外環(huán)功率控制的模式，本發(fā)明也提出了對傳輸信道誤碼率進行測量的方法和裝置。本發(fā)明相對基于誤塊率對鏈路質(zhì)量進行粗放式度量的外環(huán)功率控制方法而言，采用基于誤塊率和傳輸信道誤碼率對鏈路質(zhì)量進行評價的外環(huán)功率控制方法，可以把整個功率控制過程作得更為精致、有效，通過優(yōu)化的外環(huán)功率控制過程更加合理的設(shè)置滿足鏈路質(zhì)量要求的內(nèi)環(huán)功率控制目標門限，以滿足質(zhì)量需求但不留過多余量為原則，可以避免因功率控制環(huán)節(jié)不到位而遏制整個系統(tǒng)容量。
文檔編號H04J13/00GK1499755SQ02145128
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者李秀華, 李金宏 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所, 深圳市中興通訊股份有限公司上海第二