專利名稱：碼分多址集群通信系統(tǒng)前向功率控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集群通信技術(shù)，具體地說，涉及碼分多址集群通信系統(tǒng)前向功率控制的方法。
背景技術(shù)：
碼分多址(CDMA)標(biāo)準(zhǔn)屬于3G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系之一，目前已經(jīng)在多個(gè)國家商用，為終端提供語音和高速分組數(shù)據(jù)服務(wù)，單個(gè)基站能夠支持的終端數(shù)目受到碼資源、功率等條件的限制。
CDMA集群通信系統(tǒng)是一種對(duì)現(xiàn)有的CDMA網(wǎng)絡(luò)升級(jí)以實(shí)現(xiàn)專用調(diào)度業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，一方面可以使多個(gè)集群終端共享無線資源，提高無線蜂窩系統(tǒng)的容量，另一方面，集群系統(tǒng)可提供的集群功能能夠滿足一部分特殊終端的特殊要求。CDMA集群通信系統(tǒng)的全體終端共用系統(tǒng)所具有的全部可用信道，即系統(tǒng)內(nèi)的任一終端想要和系統(tǒng)內(nèi)另一終端通話，只要有空閑信道，就可以在中心控制臺(tái)的控制下，利用空閑信道進(jìn)行通話。
在CDMA系統(tǒng)中，終端的前向業(yè)務(wù)信道與反向業(yè)務(wù)信道成對(duì)建立，每個(gè)激活終端對(duì)應(yīng)一前向業(yè)務(wù)信道與反向業(yè)務(wù)信道，基站分別對(duì)每個(gè)終端各自的前向業(yè)務(wù)信道進(jìn)行功率控制，互不干擾。前向功控過程是每個(gè)終端通過反向業(yè)務(wù)信道發(fā)送前向功率控制信息到基站，基站按照反向業(yè)務(wù)信道發(fā)送來的前向功控信息，對(duì)已經(jīng)建立的當(dāng)前反向業(yè)務(wù)信道對(duì)應(yīng)的前向業(yè)務(wù)信道發(fā)送功率進(jìn)行調(diào)整。
在CDMA集群通信系統(tǒng)中，由于多個(gè)集群終端共享一個(gè)前向共享信道(為區(qū)別于CDMA中的前向業(yè)務(wù)信道，將多個(gè)集群終端共享的一個(gè)前向業(yè)務(wù)信道稱為前向共享信道)，基站無法分別對(duì)每個(gè)集群終端各自的前向業(yè)務(wù)信道進(jìn)行功率控制。因此CDMA系統(tǒng)中前向功率控制的方法無法直接應(yīng)用在CDMA集群系統(tǒng)中。并且，由于CDMA系統(tǒng)屬于自干擾系統(tǒng)，受網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和其他一些因素的影響，基站子系統(tǒng)前向功率資源是有限的，如果所有在當(dāng)前小區(qū)下的集群組都按照處在網(wǎng)絡(luò)邊緣的集群終端可以正確接收的前向功率值發(fā)送，系統(tǒng)前向功率會(huì)很快飽和，嚴(yán)重影響集群終端的容量，也對(duì)當(dāng)前CDMA系統(tǒng)中的正常終端使用造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種碼分多址集群通信系統(tǒng)前向功率控制的方法，以在CDMA系統(tǒng)中增加集群功能時(shí)，在一個(gè)前向共享信道對(duì)應(yīng)多個(gè)終端的情況下進(jìn)行前向功率控制。
一種碼分多址集群通信系統(tǒng)前向功率控制的方法，該方法包括確定基站的基本發(fā)射功率，在集群終端建立前向共享信道后，從所述基本發(fā)射功率開始，按照保證當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端正確接收的情況調(diào)整該當(dāng)前集群組前向共享信道發(fā)射功率值。
所述調(diào)整前向共享信道的發(fā)射功率值包括，集群組內(nèi)每個(gè)集群終端同時(shí)監(jiān)聽來自其前向共享信道的功率控制信息，判斷當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值是否滿足要求，如果不滿足，則通過反向信道上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)，基站根據(jù)前向功率調(diào)整申請(qǐng)中的參數(shù)判決出最差終端，確定當(dāng)前前向共享信道功率值調(diào)整步長，調(diào)整當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值，否則將當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值降低一步長。
所述調(diào)整前向共享信道的發(fā)射功率值還可包括，集群組內(nèi)每個(gè)集群終端將當(dāng)前前向功率控制信息發(fā)送至基站，每隔一定時(shí)間間隔，基站根據(jù)所述當(dāng)前前向功率控制信息判斷是否有任一集群終端期望增加前向共享信道的發(fā)射功率值，如果是則增加前向共享信道的發(fā)射功率值，否則降低前向共享信道的發(fā)射功率值。
本發(fā)明解決了集群終端共享前向業(yè)務(wù)通道的情況下，不僅使處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的集群終端能夠正確接收前向共享信道的內(nèi)容，并且在接收狀況最差的終端正確接收的條件下，通過從基本發(fā)射功率開始降低前向共享信道的發(fā)射功率值，減小了基站前向功率資源的消耗，提高系統(tǒng)容量。從而解決了在集群組比較多的情況下，浪費(fèi)基站前向功率資源的情況非常嚴(yán)重、制約基站能夠支持最大集群組數(shù)目的瓶頸問題。


圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)集群終端前向功率控制的示意圖。
圖2為當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)的示意圖。
圖3為在無前向功率調(diào)整申請(qǐng)上報(bào)的情況下直接降低前向共享信道的發(fā)射功率值時(shí)，基站信號(hào)覆蓋區(qū)域變化示意圖。
圖4表示了集群終端在兩個(gè)基站重疊覆蓋區(qū)域移動(dòng)時(shí)的情況。
具體實(shí)施例方式
由于在CDMA系統(tǒng)中前向功率控制的方法是針對(duì)系統(tǒng)的每個(gè)終端分別進(jìn)行調(diào)整的，相互之間不影響，而CDMA集群系統(tǒng)中集群終端共享前向業(yè)務(wù)信道，無法對(duì)每個(gè)集群終端分別進(jìn)行前向功率控制調(diào)整，因此CDMA系統(tǒng)中前向功率控制的方法無法直接應(yīng)用在CDMA集群系統(tǒng)中。
由于集群終端和普通終端的分布模型不同，很多情況下，集群終端在全網(wǎng)內(nèi)都不是均勻分布的，如果當(dāng)前集群終端距離基站比較近，信道狀況都比較好，通過前向功率控制，可以大幅度地降低前向共享信道的發(fā)射功率，節(jié)省前向功率資源，從而提高系統(tǒng)的前向容量。因此，為滿足當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端可以正確地接收到前向共享信道的信息，其前向功率控制可以按照當(dāng)前集群組內(nèi)狀況最差的集群終端的情況來進(jìn)行調(diào)整。
實(shí)施例1參見圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)集群終端前向功率控制的示意圖。具體過程如下
步驟101，確定基站的基本發(fā)射功率。在當(dāng)前集群組的前向共享信道剛剛建立時(shí)，由于在本集群組服務(wù)的區(qū)域內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)并不知道當(dāng)前集群終端的分布情況，因此，剛開始時(shí)按照小區(qū)邊緣的當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端可以接收到前向共享信道的信息來確定基本發(fā)射功率。通常，基本發(fā)射功率可按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)基站發(fā)射功率覆蓋的小區(qū)半徑時(shí)的值確定。
步驟102，建立完成前向共享信道后，當(dāng)前集群組的所有集群終端同時(shí)監(jiān)聽來自本集群組的前向共享信道的信息，判斷來自當(dāng)前集群組前向共享信道的誤幀率(FER)是否大于某個(gè)指定值，以獲知當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值是否能保證集群終端能夠正確地接收，如果是，則執(zhí)行步驟103，否則，執(zhí)行步驟104。
上述指定值可按協(xié)議規(guī)定，例如CDMA前向業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)誤幀率FER＝1％，也可根據(jù)集群終端的優(yōu)先級(jí)的不同或其他一些原因設(shè)置。
上述獲知當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值是否能保證集群終端能夠正確地接收也可根據(jù)其他參數(shù)來判斷，例如，根據(jù)前向幀循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)是否正確、或前向幀是否是好幀、或由誤幀率計(jì)算出的信噪比(Eb/Nt)是否滿足集群終端設(shè)定的目標(biāo)信噪比來判斷。
步驟103，集群終端上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)。具體為集群終端通過反向信道將用戶標(biāo)識(shí)、當(dāng)前FER、接收信號(hào)靈敏度(RSSI)、接收信號(hào)實(shí)際碼片能量與功率普密度的比值(Ec/Io)以及該集群終端目標(biāo)Ec/Io等值發(fā)送到基站，基站統(tǒng)計(jì)在一段時(shí)間內(nèi)收到所有該集群組終端上報(bào)的參數(shù)，經(jīng)過一定的算法，對(duì)多個(gè)集群終端做綜合比較，判斷出接收狀況最差集群終端，在滿足情況最差集群終端的前向共享信道功率要求前提下，確定前向功控調(diào)整步長。步長由最差集群終端提供的共享信道前向功率控制參數(shù)經(jīng)過計(jì)算得到。
此處的反向信道可以是反向基本信道(R-FCH)，反向?qū)Ｓ每刂菩诺?R-DCCH)，反向公共控制信道(R-CCCH)，也可以是反向接入信道(R-ACH)或反向增強(qiáng)接入信道(R-EACH)。上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)的集群終端可以是當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端，如圖2所示；也可以是需要調(diào)整前向功率的集群終端。
上述判斷出接收狀況最差集群終端可采用如下方法首先，基站計(jì)算上報(bào)的前向功率調(diào)整申請(qǐng)中攜帶的終端目標(biāo)Ec/Io與實(shí)際Ec/Io的差值，然后在所有上報(bào)集群終端中選出差值最大的集群終端，作為最差集群終端處理。
上述前向功率調(diào)整申請(qǐng)所攜帶的參數(shù)可根據(jù)系統(tǒng)中實(shí)際需要增加或刪除部分參數(shù)。
步驟104，按照一定的時(shí)間間隔，對(duì)前向共享信道進(jìn)行功率調(diào)整，從最初剛建立的基本發(fā)射功率開始，每次將前向共享信道的發(fā)射功率值降低一個(gè)步長。此處，每次降低的步長大小可根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的情況、本集群組的優(yōu)先級(jí)以及本組內(nèi)集群終端的數(shù)目和密度來動(dòng)態(tài)確定。
如圖3所示，假設(shè)基站的覆蓋半徑為R1，剛開始建立集群組時(shí)，基站系統(tǒng)并不清楚在本小區(qū)內(nèi)的集群終端分布情況，因此初始基本發(fā)射功率的覆蓋范圍為R1，一段時(shí)間內(nèi)，如果該小區(qū)內(nèi)無集群終端發(fā)起前向功率調(diào)整申請(qǐng)，基站控制前向共享信道的發(fā)射功率值降低一個(gè)步長，對(duì)應(yīng)于圖3表示的前向功率所覆蓋半徑縮小，變?yōu)镽2。如果再經(jīng)過一段時(shí)間還沒有集群終端發(fā)起前向功率調(diào)整申請(qǐng)，基站控制前向共享信道的發(fā)射功率值在當(dāng)前發(fā)射功率的基礎(chǔ)上再降低一個(gè)步長，對(duì)應(yīng)于圖3表示的前向功率所覆蓋半徑再降低一些，變?yōu)镽3，依次類推。
對(duì)于處于切換邊緣的集群終端，需要通過基站判斷是否忽略當(dāng)前集群終端上報(bào)的前向功率調(diào)整申請(qǐng)，即基站需要判斷此集群終端是否已經(jīng)出了本小區(qū)的切換區(qū)，是否需要從本小區(qū)將此集群終端刪除。參見圖4所示，圖4表示了兩個(gè)基站重疊覆蓋區(qū)域。具體方法如下集群終端在基站1和基站2重疊區(qū)域運(yùn)動(dòng)，當(dāng)集群終端處于A點(diǎn)時(shí)，集群終端接受基站1的服務(wù)，同時(shí)，通過導(dǎo)頻搜索，發(fā)現(xiàn)了基站2的導(dǎo)頻，當(dāng)前基站2的導(dǎo)頻強(qiáng)度相對(duì)基站1的導(dǎo)頻強(qiáng)度差值大于某一個(gè)設(shè)定的值，集群終端合并來自基站1和基站2的前向共享信道的信息，如果合并后的前向幀F(xiàn)ER集群終端不滿足條件，則發(fā)送前向功率調(diào)整申請(qǐng)到基站1，調(diào)整基站1的前向共享信道發(fā)送功率。
當(dāng)集群終端移動(dòng)到位置B時(shí)，通過導(dǎo)頻搜索，發(fā)現(xiàn)基站1和基站2兩者導(dǎo)頻強(qiáng)度的差值小于某一個(gè)設(shè)定的值，這時(shí)集群終端合并來自基站1和基站2的前向共享信道的信息，如果合并后的前向幀F(xiàn)ER集群終端不滿足條件，則同時(shí)發(fā)送前向功率調(diào)整申請(qǐng)到基站1和基站2，同時(shí)調(diào)整基站1和基站2的前向共享信道發(fā)送功率。
當(dāng)集群終端處于C點(diǎn)時(shí)，通過導(dǎo)頻搜索，發(fā)現(xiàn)基站2導(dǎo)頻強(qiáng)度與基站1的頻強(qiáng)度的差值大于某一個(gè)設(shè)定的值，這時(shí)集群終端合并來自基站1和基站2的前向共享信道的信息，如果合并后的前向幀F(xiàn)ER集群終端不滿足條件，則發(fā)送前向功率調(diào)整申請(qǐng)到基站2，調(diào)整基站2的前向共享信道發(fā)送功率。
實(shí)施例2首先，與實(shí)施例1步驟101相同，確定基站的基本發(fā)射功率；然后，在建立前向共享信道后，每個(gè)集群終端都將前向功控信息發(fā)送到基站。由于每次功控時(shí)，基站都要收到每個(gè)終端發(fā)來的前向功控消息，而對(duì)集群終端而言，終端大多都處于只聽不說的狀態(tài)下，導(dǎo)致基站并不能知道當(dāng)前在自己覆蓋范圍內(nèi)到底有多少集群終端，在對(duì)多個(gè)集群終端的功控信息進(jìn)行比較時(shí)，很可能比較不完全。因此，基站在接收到每個(gè)集群終端發(fā)來的功控信息后，設(shè)定一個(gè)時(shí)間參數(shù)，在定時(shí)時(shí)間內(nèi)，基站等待更多的集群終端上報(bào)功控參數(shù)，對(duì)這些信息進(jìn)行分析比較，如果有其中任一個(gè)集群終端期望增加前向共享信道的發(fā)射功率值，則增加前向共享信道的發(fā)射功率值，如果所有的集群終端都期望降低前向共享信道的發(fā)射功率值，則降低前向共享信道的發(fā)射功率值。
集群系統(tǒng)的之一特點(diǎn)是同一集群組內(nèi)集群終端數(shù)目不受限，如果在當(dāng)前小區(qū)內(nèi)的集群終端比較多，所有的集群終端都向基站發(fā)送功控信息，會(huì)造成很大的反向干擾，在定時(shí)時(shí)間內(nèi)，基站等待更多的集群終端上報(bào)功控參數(shù)，耗費(fèi)較多的反向資源，因此，實(shí)施例2的方法適用于集群組內(nèi)集群終端數(shù)目較少的情形。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址集群通信系統(tǒng)前向功率控制的方法，其特征在于，該方法包括確定基站的基本發(fā)射功率，在集群終端建立前向共享信道后，從所述基本發(fā)射功率開始，按照保證當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端正確接收的情況調(diào)整該當(dāng)前集群組前向共享信道的發(fā)射功率值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整當(dāng)前集群組前向共享信道的發(fā)射功率值包括，集群組內(nèi)每個(gè)集群終端同時(shí)監(jiān)聽來自其前向共享信道的功率控制信息，判斷當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值是否滿足要求，如果不滿足，則通過反向信道上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)，基站根據(jù)前向功率調(diào)整申請(qǐng)中的參數(shù)判決出最差終端，確定當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值調(diào)整步長，調(diào)整當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值，否則將當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值降低一步長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步長根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的情況、集群組的優(yōu)先級(jí)以及集群組內(nèi)的終端數(shù)目和密度動(dòng)態(tài)確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述判斷當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值是否滿足要求是根據(jù)前向共享信道的誤幀率、或前向幀的循環(huán)冗余校驗(yàn)是否正確、或前向幀是否是好幀、或者由誤幀率所計(jì)算出的信噪比進(jìn)行判斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述前向功率調(diào)整申請(qǐng)中的參數(shù)至少包括，誤幀率、終端目標(biāo)碼片能量與功率譜密度之比以及接收信號(hào)碼片能量與功率譜密度之比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基站根據(jù)前向功率調(diào)整申請(qǐng)中的參數(shù)判決出最差終端進(jìn)一步包括，基站計(jì)算上報(bào)的前向功率調(diào)整申請(qǐng)中攜帶的終端目標(biāo)碼片能量與功率譜密度之比與接收信號(hào)碼片能量與功率譜密度之比的差值，然后在所有上報(bào)終端中選出差值最大的終端，作為最差終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述前向功率調(diào)整申請(qǐng)由期望增加前向共享信道的發(fā)射功率值的集群終端上報(bào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整當(dāng)前集群組前向共享信道的發(fā)射功率值包括，集群組內(nèi)每個(gè)集群終端將當(dāng)前前向共享信道的前向功率控制信息發(fā)送至基站，每隔一定時(shí)間間隔，基站根據(jù)所述當(dāng)前前向共享信道的前向功率控制信息判斷是否有任一集群終端期望增加前向共享信道的發(fā)射功率值，如果是則增加前向共享信道的發(fā)射功率值，否則降低前向共享信道的發(fā)射功率值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括，如果集群終端處于多個(gè)基站覆蓋的重疊區(qū)域，合并來自各基站的前向共享信道的信息，判斷合并后的當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值是否滿足要求，如果不滿足，則上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)至導(dǎo)頻強(qiáng)度強(qiáng)的基站，調(diào)整該基站發(fā)射的前向共享信道的發(fā)射功率值，若各基站的導(dǎo)頻強(qiáng)度相同，則向所有覆蓋該區(qū)域的基站上報(bào)前向功率調(diào)整申請(qǐng)，調(diào)整所有覆蓋該區(qū)域的基站的前向共享信道的發(fā)射功率值；如果合并后的當(dāng)前前向共享信道的發(fā)射功率值滿足要求，則降低前向共享信道的發(fā)射功率值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本發(fā)射功率根據(jù)處于小區(qū)邊緣的集群終端可以接收到信息確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碼分多址集群通信系統(tǒng)前向功率控制的方法，該方法包括確定基站的基本發(fā)射功率，在集群終端建立前向共享信道后，從所述基本發(fā)射功率開始，按照保證當(dāng)前集群組內(nèi)所有集群終端正確接收的情況調(diào)整該當(dāng)前集群組前向共享信道發(fā)射功率值。本發(fā)明解決了在CDMA系統(tǒng)中增加集群功能時(shí)，在一個(gè)前向共享信道對(duì)應(yīng)多個(gè)集群終端的情況下進(jìn)行前向功率控制。
文檔編號(hào)H04W52/24GK1592172SQ03155269
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2003年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月27日
發(fā)明者譚瑩 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司