專利名稱：一種碼分多址系統(tǒng)前向功率過載控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通訊系統(tǒng)的功率控制方法，尤其是碼分多址(CDMA)通訊系統(tǒng)中的前向功率過載控制技術(shù)。
就CDMA系統(tǒng)而言，其反向鏈路的容量主要受限于其他用戶的干擾。當(dāng)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)增多，對(duì)有用信號(hào)的干擾也越大，可以證明，一定環(huán)境和條件下，要達(dá)到一定的信噪比，小區(qū)內(nèi)能容納的用戶數(shù)是一定的。而前向鏈路的容量則主要受限于系統(tǒng)功率。隨著小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)的增多，移動(dòng)臺(tái)接收到的干擾增大，要滿足同樣解調(diào)信噪比，所需的有用信號(hào)就得增大，這便要求基站的發(fā)射功率增大，該發(fā)射功率的增大又會(huì)對(duì)別的用戶造成干擾，也需要增大該用戶的基站發(fā)射功率，直至基站發(fā)射功率耗盡?？梢姡瑢?duì)CDMA系統(tǒng)的前向鏈路要達(dá)到在保證通信質(zhì)量的前提下提高容量，緩解有限頻帶和巨大用戶數(shù)之間的矛盾，必須對(duì)系統(tǒng)的功率資源進(jìn)行有效的管理。這種有效管理包括兩個(gè)方面一方面要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶功率的精確控制，在滿足用戶通信質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上盡量減少發(fā)射功率，以避免對(duì)其它用戶的干擾和提高系統(tǒng)容量。另一方面，在對(duì)單個(gè)用戶進(jìn)行功率精確控制的同時(shí)，也需要對(duì)系統(tǒng)總發(fā)射功率進(jìn)行控制，以保證系統(tǒng)在其覆蓋范圍內(nèi)運(yùn)行的安全性和可靠性。
本發(fā)明主要是著眼于對(duì)基站的總發(fā)射功率進(jìn)行管理，也就是在系統(tǒng)中引入功率過載控制機(jī)制。對(duì)于某一基站，若產(chǎn)生功率過載，超過系統(tǒng)最大允許發(fā)射功率值，則不能保證導(dǎo)頻的發(fā)射功率百分比，就可能會(huì)引起覆蓋、軟切換方面的問題，導(dǎo)致系統(tǒng)的不可靠和不穩(wěn)定?？偘l(fā)射功率過大引起的過載還會(huì)增大對(duì)相鄰頻段無線環(huán)境的干擾，造成污染，不能滿足關(guān)于發(fā)射功率的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而且，隨著高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的引入，基站總發(fā)射功率的變化速度和變化幅度都會(huì)加劇，使系統(tǒng)功率過載的概率大大增加。
在目前的功率過載控制方法中，一般是監(jiān)控基站的總發(fā)射功率，然后進(jìn)行過載控制。美國(guó)專利US006094585，“CDMA FORWARD LINK POWEROVERLOAD CONTROL IN A BASE STATION”，其基本技術(shù)方案是對(duì)前向鏈路發(fā)射功率以碼片速率進(jìn)行采樣，每幀作一次平均。系統(tǒng)根據(jù)該幀功率平均值在系統(tǒng)達(dá)到危害狀態(tài)前拒絕或阻塞新的功率要求。該方法只提出拒絕或阻塞新的功率要求，而對(duì)系統(tǒng)的當(dāng)前用戶功率狀況未加以控制，另一方面，該方法為保證系統(tǒng)安全留有太多裕量從而減少了系統(tǒng)的容量。另一美國(guó)專利US006067659，“METHOD AND SYSTEM FOR ALLOCATING TRANSMIT POWER TOSUBSCRIBER UNITS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM”，則提出，在傳輸用戶數(shù)據(jù)時(shí)，基于用戶要求的發(fā)射功率有一分配發(fā)射功率，根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)和分配的發(fā)射功率大小進(jìn)行排序，當(dāng)分配的總發(fā)射功率超過最大允許發(fā)射功率時(shí)，按排序的優(yōu)先級(jí)對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行限制。該方法增大系統(tǒng)的復(fù)雜度，尤其在用戶密集區(qū)或負(fù)載較重時(shí)，會(huì)極大增加處理器的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種前向功率過載控制的方法，在保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的前提下，提高系統(tǒng)容量。
為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明提出的方法主要包括以下步驟(1)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的每幀總發(fā)射功率；(2)每過載周期對(duì)本周期內(nèi)的每幀總發(fā)射功率進(jìn)行平均，得到本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率；(3)將本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率與預(yù)設(shè)置的多級(jí)過載控制門限進(jìn)行比較，判斷系統(tǒng)的功率負(fù)載情況；(4)如果系統(tǒng)總發(fā)射功率大于最低設(shè)置門限值P1，則開始進(jìn)行相應(yīng)的過載控制操作(4.1)若系統(tǒng)屬于一級(jí)過載，則判斷系統(tǒng)中是否有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道，若有則釋放該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道；(4.2)若系統(tǒng)屬于二級(jí)過載，除了進(jìn)行(4.1)的操作外，還要阻塞新呼叫的接入；(4.3)若系統(tǒng)屬于三級(jí)過載，除了進(jìn)行(4.2)的操作外，還要阻塞軟切換的加入；(4.4)若系統(tǒng)屬于四級(jí)過載，除了進(jìn)行(4.3)的操作外，還要禁止現(xiàn)有用戶的功率增長(zhǎng)要求。
所述的前向功率過載控制方法，所述步驟(1)包括統(tǒng)計(jì)信道板上各扇區(qū)的發(fā)射功率，并記錄全球定位系統(tǒng)(GPS)時(shí)間；然后將各信道板上同一幀內(nèi)相同扇區(qū)的發(fā)射功率進(jìn)行累加，得到每幀總發(fā)射功率。
所述的前向功率過載控制方法，所述步驟(4.4)中的禁止現(xiàn)有用戶的功率增長(zhǎng)要求，可以是修改信道增益上限值為當(dāng)前信道增益值，系統(tǒng)對(duì)各信道的功率控制在該上限值內(nèi)進(jìn)行。
所述的前向功率過載控制方法，所述步驟(4.4)中的禁止現(xiàn)有用戶的功率增長(zhǎng)要求，還可以是調(diào)整所有信道的原設(shè)增益上限值，使其下降一個(gè)百分比，系統(tǒng)對(duì)各信道的功率控制在下降后的增益上限值內(nèi)進(jìn)行。
相對(duì)于現(xiàn)有方法，本發(fā)明的方法采用多級(jí)過載控制，根據(jù)系統(tǒng)的不同負(fù)載情況確定對(duì)不同功率要求的阻塞，在系統(tǒng)負(fù)載較重時(shí)除阻塞外還禁止現(xiàn)有用戶功率的增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)迅速的過載功控效果，綜合考慮過載控制的控制速度和有效性及系統(tǒng)功率資源利用的效率，在保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上提高了系統(tǒng)的容量。


圖1是前向功率控制流程和前向功率過載控制流程的關(guān)系示意圖。
圖2是本發(fā)明提出的前向功率過載控制流程圖。
圖3是圖2中的步驟250的流程圖。
圖2是本發(fā)明提出的前向功率過載控制流程圖。首先統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的每幀總發(fā)射功率210，一般來講，這也可以通過系統(tǒng)的硬件來實(shí)現(xiàn)，直接從射頻處讀取該功率值。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)信道板上各扇區(qū)的發(fā)射功率，并記錄全球定位系統(tǒng)(GPS)時(shí)間；將各信道板上同一幀內(nèi)相同扇區(qū)的發(fā)射功率進(jìn)行累加，得到每幀總發(fā)射功率。然后對(duì)本過載周期內(nèi)的每幀總發(fā)射功率進(jìn)行平均，得到本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率220。再將本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率與預(yù)設(shè)置的多級(jí)過載控制門限進(jìn)行比較，判斷系統(tǒng)的功率負(fù)載情況230。本發(fā)明設(shè)置了對(duì)應(yīng)四個(gè)門限值P1，P2，P3，P4，且P1＜P2＜P3＜P4。根據(jù)系統(tǒng)的功率負(fù)載情況確定系統(tǒng)的過載狀況，當(dāng)統(tǒng)計(jì)得到的系統(tǒng)總發(fā)射功率P＞P1時(shí)，逐級(jí)進(jìn)行判斷240并啟動(dòng)相應(yīng)的過載控制操作250。
圖3是圖2中的過載判斷部分，包含在250中，當(dāng)統(tǒng)計(jì)得到的系統(tǒng)總發(fā)射功率P＜P1，表示系統(tǒng)未過載，不作任何過載控制操作；當(dāng)P1＜P＜P2，為一級(jí)過載，此時(shí)進(jìn)行320的過載操作，即如果系統(tǒng)中有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(F-SCH，前向補(bǔ)充信道)，則開始釋放F-SCH；當(dāng)P2＜P＜P3，為二級(jí)過載，除要釋放F-SCH外，還要開始340的過載操作，即阻塞新呼叫的接入；當(dāng)P3＜P＜P4，為三級(jí)過載，除要釋放F-SCH、阻塞新呼叫的接入，還要開始360的過載操作，即阻塞軟切換的接入；當(dāng)P＞P4，為四級(jí)過載，此時(shí)除要釋放F-SCH、阻塞新呼叫的接入、阻塞軟切換的接入外，還要禁止各信道的功率上升要求380，這可以通過兩種方法來實(shí)現(xiàn)修改信道增益上限值為當(dāng)前信道增益值，系統(tǒng)對(duì)各信道的功率控制在該上限值內(nèi)進(jìn)行，或者，調(diào)整所有信道的原設(shè)增益上限值，使其下降一個(gè)百分比，系統(tǒng)對(duì)各信道的功率控制在下降后的增益上限值內(nèi)進(jìn)行。這樣，經(jīng)過調(diào)整之后的系統(tǒng)總功率就不會(huì)超過過載判斷時(shí)刻的系統(tǒng)總功率，而此時(shí)已阻塞所有的系統(tǒng)功率請(qǐng)求，故系統(tǒng)功率總體趨勢(shì)必為下降，達(dá)到過載控制的目的。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址系統(tǒng)前向功率過載控制方法，其特征在于主要包括以下步驟(1)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的每幀總發(fā)射功率；(2)每過載周期對(duì)本周期內(nèi)的每幀總發(fā)射功率進(jìn)行平均，得到本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率；(3)將本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率與預(yù)設(shè)置的多級(jí)過載控制門限進(jìn)行比較，判斷系統(tǒng)的功率負(fù)載情況；(4)如果系統(tǒng)總發(fā)射功率大于最低設(shè)置門限值P1，則開始進(jìn)行相應(yīng)的過載控制操作(4.1)若系統(tǒng)屬于一級(jí)過載，則判斷系統(tǒng)中是否有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道，若有則釋放該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道；(4.2)若系統(tǒng)屬于二級(jí)過載，除了進(jìn)行(4.1)的操作外，還要阻塞新呼叫的接入；(4.3)若系統(tǒng)屬于三級(jí)過載，除了進(jìn)行(4.2)的操作外，還要阻塞軟切換的加入；(4.4)若系統(tǒng)屬于四級(jí)過載，除了進(jìn)行(4.3)的操作外，還要禁止現(xiàn)有用戶的功率增長(zhǎng)要求。
2.如權(quán)利要求1所述的前向功率過載控制方法，其特征在于所述步驟(1)包括統(tǒng)計(jì)信道板上各扇區(qū)的發(fā)射功率，并記錄全球定位系統(tǒng)時(shí)間；然后將各信道板上同一幀內(nèi)相同扇區(qū)的發(fā)射功率進(jìn)行累加，得到每幀總發(fā)射功率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的前向功率過載控制方法，其特征在于所述步驟(4.4)中的禁止現(xiàn)有用戶的功率增長(zhǎng)要求，可以是修改信道增益上限值為當(dāng)前信道增益值，系統(tǒng)對(duì)各信道的功率控制在該上限值內(nèi)進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1或2所述的前向功率過載控制方法，其特征在于所述步驟(4.4)中的禁止現(xiàn)有用戶的功率增長(zhǎng)要求，還可以是調(diào)整所有信道的原設(shè)增益上限值，使其下降一個(gè)百分比，系統(tǒng)對(duì)各信道的功率控制在下降后的增益上限值內(nèi)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碼分多址系統(tǒng)前向功率過載控制方法，包括統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的每幀總發(fā)射功率；每過載周期對(duì)本周期內(nèi)的歷史總發(fā)射功率進(jìn)行平均，得到本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率；將本過載周期內(nèi)的系統(tǒng)總發(fā)射功率與預(yù)設(shè)置的多級(jí)過載控制門限進(jìn)行比較，判斷系統(tǒng)的功率負(fù)載情況；如果系統(tǒng)總發(fā)射功率大于最低設(shè)置門限值P1，則開始進(jìn)行相應(yīng)的過載控制操作。本發(fā)明綜合考慮了過載控制的控制速度和有效性及系統(tǒng)功率資源利用的效率，在保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上提高了系統(tǒng)的容量。
文檔編號(hào)H04J13/02GK1399435SQ01126369
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者周學(xué)梅, 胡留軍, 喬嘉, 王躍, 夏樹強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司