專利名稱：個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用CDMA(碼分多路存取)方式的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)(Personal Communication System)的正向(Forward Link正向鏈路)功率控制，尤其涉及使用包含在反向話路幀內(nèi)的幀誤差指示位(Erasure Indicator Bit)來控制正向功率使功率的效率大大提高的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法。
為了達(dá)到適當(dāng)調(diào)整移動臺的發(fā)射輸出功率和基地臺的發(fā)射輸出功率，即可向用戶提供方便的通話服務(wù)的這種最低限度所必須的信號與干擾波比率(Signal-to Interference Ratio)，即為了保持允許的最小Eb/No(每位能量與噪聲密度比率)，必須進(jìn)行功率控制。所謂功率控制，是指按適當(dāng)?shù)碾娖絹碚{(diào)節(jié)移動臺和基地臺的發(fā)射功率，以便能用最小功率電平來保持系統(tǒng)的性能，使用戶在通話時(shí)不會感到不方便。功率控制有從基地臺向移動臺的正向鏈路功率控制和從移動臺向基地臺的反向鏈路功率控制。
在通話過程中，當(dāng)移動臺位于多通路電波(multipathpropagation多通路傳播)現(xiàn)象，喧鬧聲或干擾嚴(yán)重的蜂窩邊界地區(qū)內(nèi)時(shí)，為了使所有信道都能保持一定的通話質(zhì)量，需要一種能調(diào)整基地臺功率電平的裝置，這就叫作正向功率控制。
正向功率控制的目的是在非通話時(shí)、或者相對地靠近基地臺、或者多通路徑衰減(fading)和電波陰影現(xiàn)象的影響小、或者受其他基地臺的干擾時(shí)，移動臺的功率損耗要減小，而對于位于接收困難的地區(qū)或較遠(yuǎn)時(shí)地方，誤差率高的移動臺，則提供補(bǔ)充功率，以便蜂窩中的所有移動臺都能接收到強(qiáng)度值接近于規(guī)定功率電平的電波。
過去，利用從移動臺報(bào)告的幀誤差率(frame Error Rate)來進(jìn)行個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向鏈路功率控制。此方法是對位于不產(chǎn)生幀誤差的地區(qū)、即接收良好的地區(qū)的移動臺則減小發(fā)射功率；對位于產(chǎn)生幀誤差的接收困難的地區(qū)或遠(yuǎn)距離地區(qū)的移動臺，則提供補(bǔ)充功率。這時(shí)，移動臺根據(jù)從基地臺發(fā)射的系統(tǒng)參數(shù)，利用與功率控制有關(guān)的各種臨界值來幫助進(jìn)行正向控制。
現(xiàn)有技術(shù)的正向功率控制流程圖示于

圖1。若開始從基地臺向移動臺的正向控制，則由移動臺檢查已接收的幀(S1)，確認(rèn)已接收的幀是否是誤差幀功率基準(zhǔn)臨界值(Error Frame Power-reference-threshold)(S2)。該確認(rèn)結(jié)果，在接收的幀是誤差幀功率基準(zhǔn)臨界值的情況下，確認(rèn)檢查幀是否都是57幀(在功率控制報(bào)告幀個(gè)數(shù)的參數(shù)為7的情況下為2(功率控制報(bào)告幀個(gè)數(shù)/2)×5=56.5≈57)(S3)，這時(shí)，在已檢查的幀總數(shù)不是57幀的情況下，返回到S1的幀檢查階段，接著，檢查接收幀的狀態(tài)，相反，在已檢查的幀總數(shù)為57幀的情況下，把PMRM(功率測量報(bào)告信息)發(fā)送到相應(yīng)的基地臺(S4)。于是，基地臺對比基地臺的現(xiàn)有功率和最小功率臨界值(S5)，若上述現(xiàn)有功率小于最小功率臨界值，則控制正向功率，以便使用最小功率(S6)；若上述現(xiàn)有功率大于最小功率臨界值，則控制正向功率，使功率減小(S7)。另外，在上述階段2，若接收幀是誤差幀功率基準(zhǔn)臨界值，則向基地臺發(fā)送功率報(bào)告信息(S8)，由基地臺對比基地臺的現(xiàn)有功率和最大功率臨界值(S9)。其結(jié)果，若上述現(xiàn)有功率大于最大功率臨界值，則使用最大功率(S10)，若小于最大功率臨界值，則控制正向功率，使正向功率增大(S11)。
但是，這些現(xiàn)有的功率控制方法，在反向鏈路中移動臺每1.25ms進(jìn)行一次功率控制，與此相比，在正向鏈路中以一定個(gè)數(shù)，即以約為2(功率控制報(bào)告幀個(gè)數(shù)/2)×5幀個(gè)數(shù)的傳輸時(shí)間為一個(gè)周期進(jìn)行功率控制。這時(shí)，作為功率控制周期決定參數(shù)，若功率控制報(bào)告幀個(gè)數(shù)為“7”(現(xiàn)用臨界值)，則約為57個(gè)幀；即若按時(shí)間換算，則由于每幀為20毫秒，所以，以1.14秒為一周期，進(jìn)行功率控制，進(jìn)行低速控制(slow control)。
更詳細(xì)的情況是在從移動臺向基地臺發(fā)送的幀中，移動臺接收正常幀達(dá)57個(gè)后向基地臺報(bào)告PMRM，降低基地臺功率進(jìn)行控制，于是需要1.14秒，并且，移動臺在達(dá)到誤差幀功率臨界值時(shí)向基地臺報(bào)告PMRM，增大基地臺功率進(jìn)行控制，于是需要20毫秒×3=60毫秒的周期。這時(shí)因?yàn)檫M(jìn)行具有長周期時(shí)間的功率控制，所以如圖6所示，根據(jù)從基地臺所要求的適當(dāng)功率大幅度地調(diào)整功率，因此，出現(xiàn)功率浪費(fèi)大，系統(tǒng)容量減小等問題。
另一方面，在美國專利第5,621,723號中公開3CDMA網(wǎng)絡(luò)的功率控制技術(shù)，為此敘述了CDMA系統(tǒng)的功率控制技術(shù)，具體來說，在基地臺和移動臺的通信所用的分組交換CDMA網(wǎng)絡(luò)中，包括以下各個(gè)階段從移動臺向基地臺傳送信號傳輸業(yè)務(wù)量的階段，從基地臺獲得上述被傳送的信號傳輸業(yè)務(wù)量的階段、從上述移動臺對功率控制數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答通信的階段、以及在上述移動臺內(nèi)接收和解釋功率控制數(shù)據(jù)，完成信號傳輸業(yè)務(wù)量傳送的階段。
上述專利列舉了這樣一種用控制位來控制功率的方式，基地臺在按16間隔分離的幀間隔中對平均接收的功率進(jìn)行評價(jià)，對該評價(jià)值和固定值加以比較，其比較結(jié)果，產(chǎn)生功率控制位，以意思隨機(jī)方式把控制位推向正向業(yè)務(wù)量通道(forward traffic chunnel)，對功率進(jìn)行控制。該方式也存在功率控制效率低的問題。
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。其特征在于提供這樣一種個(gè)人便攜通信系統(tǒng)中的正向功率控制方法，它在個(gè)人便攜通信系統(tǒng)中，利用包含在反向話路幀內(nèi)的幀誤差指示位(ErasureIndicator Bit)，進(jìn)行正向功率控制，能把正向功率控制到最佳狀態(tài)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案
一種個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，它采用從個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的移動臺向基地臺發(fā)送的話路幀內(nèi)所包含的錯(cuò)誤指示位，來控制個(gè)人便攜信息系統(tǒng)的正向功率，其特征在于依次執(zhí)行下列各步驟，控制正向功率接收從基地臺向移動臺發(fā)送的信息，按規(guī)定周期進(jìn)行檢查，當(dāng)判斷出上述已接收的幀是錯(cuò)誤幀時(shí)設(shè)定為“1”，當(dāng)判斷出是正常幀時(shí)設(shè)定為“0”，向基地臺傳送的步驟；第1正向功率控制階段，用于在把上述幀錯(cuò)誤指示位設(shè)定為“1”時(shí)，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最大功率臨界值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果的大小來控制正向功率；以及第2正向功率控制步驟，在把上述幀錯(cuò)誤指示位設(shè)定為“0”的情況下，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最小功率臨界值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果的大小來控制正向功率。
所述的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，其特征在于上述規(guī)定周期是以幀為單位(20毫秒)。
所述的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，其特征在于上述第1正向功率控制步驟，在上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述最大功率臨界值時(shí)進(jìn)行正向功率控制，使用最大功率，在上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述最大功率臨界值時(shí)在使功率的方向上增大，進(jìn)行正向功率控制。
所述的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，其特征在于上述第2正向功率控制步驟，在上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述最小功率臨界值時(shí)進(jìn)行正向功率控制，以使用最小功率；在上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述最小功率臨界值時(shí)在使功率減小的方向進(jìn)行正向功率控制。本發(fā)明正向功率控制方法，其特征在于在利用從個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的移動臺向基地臺發(fā)射的話路幀內(nèi)所包括的誤差指示位來控制個(gè)人便攜信息系統(tǒng)正向功率的方法中，依次進(jìn)行下列階段，控制正向功率接收從基地臺向移動臺發(fā)射的信息，按規(guī)定周期、即每20毫秒的一幀檢查一次，若判斷出上述已接收的幀是誤差幀，則設(shè)定為“1”；若判斷為正常幀，則設(shè)定為“0”，向基地臺傳送的階段、在把上述幀誤差指示位設(shè)定為“1”的情況下，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最大功率臨界值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果的大小來控制正向功率的第1正向功率控制階段、以及在把上述幀誤差指示位設(shè)定為“0”的情況下，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最小功率臨界值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果的大小來控制正向功率的第2正向功率控制階段。
上述第1正向功率控制階段，其特征在于對正向功率進(jìn)行控制，以便在上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述最大功率臨界值時(shí)使用最大功率；增加正向功率，以便在上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述最大功率臨界值時(shí)增大功率。再者，上述第2正向功率控制階段，其特征在于對正向功率進(jìn)行控制，以便在上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述最小功率臨界值時(shí)使用最小功率；對正向功率進(jìn)行控制，以便在上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述最小功率臨界值時(shí)減小功率。
本發(fā)明的效果如上所述，本發(fā)明的效果是由于利用從移動臺傳送的反向話路幀中所包含的錯(cuò)誤指示位來對移動臺的功率進(jìn)行控制，所以能縮短正向功率控制周期，能高效率地使用功率。
再者，按20毫秒的周期來檢查1幀，對正向功率進(jìn)行控制，于是從整體上減小了功率調(diào)整(增減)幅度，所以，能防止過去低速控制時(shí)功率調(diào)整幅度大所造成的功率浪費(fèi)。
以下參照附圖詳細(xì)說明
具體實(shí)施例方式圖1是表示原有個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法的流程圖。
圖2是適用于本發(fā)明的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的功率控制裝置流程圖。
圖3是一般的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)反向話路幀結(jié)構(gòu)圖。
圖4是圖3的幀錯(cuò)誤指示符定時(shí)圖。
圖5是表示本發(fā)明的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)正向功率控制方法的流程圖。
圖6是原有正向功率控制和本發(fā)明的正向功率控制時(shí)的功率效率互相對比圖。
以下根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的良好實(shí)施例。
圖2是適用本發(fā)明的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的功率控制裝置結(jié)構(gòu)方框圖，如圖所示，其主要部分大體分為基地臺處理部分100和終端機(jī)處理部分200。
上述基地臺處理部分100由以下各部分構(gòu)成控制正向功率的傳輸功率控制部分101、對來自上述終端機(jī)處理部分200的弱信號進(jìn)行放大的放大器102、通過該放大器102來對信號進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器103、對通過上述解調(diào)器103的信號進(jìn)行去交錯(cuò)和解碼的去交錯(cuò)器和解碼器(deinterleaver and decoder)104、根據(jù)上述去交錯(cuò)器和解碼器104的輸出信號來決定錯(cuò)誤率的錯(cuò)誤率決定部分105、用于從上述錯(cuò)誤率決定部分105和解調(diào)器103的輸出信號中檢測出每位能量與噪音功率的Eb/No敏感文件106、用于選擇上述Eb/No敏感文件106的輸出和傳輸數(shù)據(jù)的選擇器107、以及通過上述傳輸功率控制部分101的控制來改變上述選擇器107的輸出信號的傳輸率的可變傳輸率高輸出放大器108。
再者，上述終端機(jī)處理部分200由下列各部分構(gòu)成對從基地臺傳送來的信號的增益進(jìn)行自動控制的AGC放大器201、對通過了上述AGC放大器201的信號進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器202、對上述解調(diào)器202的輸出信號和上述AGC放大器201的輸出信號進(jìn)行相加的加法器203、對已通過上述解調(diào)器202的信號進(jìn)行去交錯(cuò)和解碼的去交錯(cuò)器和解碼器204、根據(jù)上述去交錯(cuò)器和解碼器204的輸出信號來決定錯(cuò)誤率的錯(cuò)誤率決定部分205、利用上述錯(cuò)誤率決定部分205的輸出信號來對即將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理的發(fā)射數(shù)據(jù)處理部分206、以及利用上述加法器203的輸出信號來改變從上述發(fā)射數(shù)據(jù)處理部分206中輸出的發(fā)射數(shù)據(jù)功率并進(jìn)行輸出的可變傳輸率高輸出放大器207。
參照這種結(jié)構(gòu)的適用本發(fā)明的CDMA個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的功率控制裝置，利用圖2至圖6來詳細(xì)說明本發(fā)明的良好實(shí)施例的正向功率控制方法的1個(gè)實(shí)施例。
圖3表示在個(gè)人通信系統(tǒng)中采用的反向話路幀結(jié)構(gòu)，通過使用13千比特/秒聲碼器，可以在移動臺和基地臺之間使用具有14.4千比特/秒-1.8千比特/秒速度的話路幀。該幀結(jié)構(gòu)是另外有幀誤差指示位(E)，如以下詳細(xì)說明的那樣，向基地臺報(bào)告在2階段前接收的幀的狀態(tài)。
在圖3中E是幀誤差指示位(Erasure Indicator Bit擦除指示位)；F是表示利用CRC(Cyclic Redundancy Check；冗余碼校驗(yàn)方式)來檢查幀質(zhì)量所用的信息位的質(zhì)量的幀質(zhì)量指示符(Frame QuatityIndicator)；T是編碼器尾位(Encoder Tail Bit)。
在本發(fā)明中采用這樣一種方式，即利用上述誤差指示位(E)加快功率控制周期，把幀錯(cuò)誤通知到話路幀本身。
上述幀錯(cuò)誤指示位的傳輸定時(shí)如圖4所示，圖4(a)是移動臺接收幀定時(shí)圖，圖4(b)是發(fā)送幀定時(shí)圖。
在圖中i表示任意時(shí)間軸上的數(shù)據(jù)。如圖所示，移動臺用PMRM向基地臺報(bào)告在i+1幀上接收錯(cuò)誤幀，以在i+3幀上接收錯(cuò)誤幀。這是為了終端機(jī)處理的時(shí)間間隙。
該幀錯(cuò)誤指示位在判斷出已接收的幀為錯(cuò)誤時(shí)設(shè)定為“1”，在判斷為正常時(shí)設(shè)定為“0”，向基地臺傳送。
接收到該幀的基地臺在通道單元部分用幀錯(cuò)誤指示位來進(jìn)行功率控制。也就是說，過去是每1.14秒(現(xiàn)在所用的值)進(jìn)行一次功率控制，現(xiàn)在改為每一幀即每20毫秒進(jìn)行一次功率控制。
若利用上述原理來進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)際正向功率控制過程，則如圖5所示。
也就是說，移動臺若開始正向功率控制，則以幀為單位(每20毫秒)來檢查從基地臺接收的信息，在正常幀時(shí)把錯(cuò)誤指示位(E)設(shè)定為“0”，在錯(cuò)誤幀時(shí)設(shè)定為“1”(S20)。對上述錯(cuò)誤指示位的設(shè)定進(jìn)行確認(rèn)(S30)，當(dāng)錯(cuò)誤指示位為“1”時(shí)，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最大功率臨界值進(jìn)行比較(S40)。
比較的結(jié)果，若上述基地臺的現(xiàn)有功率大于預(yù)先設(shè)定的最大功率臨界值，則使用最大功率進(jìn)行正向功率控制(S50)，與此相反，若上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述預(yù)先設(shè)定的最大功率臨界值，則增大功率進(jìn)行正向功率控制(S60)。
另一方面，若上述已確認(rèn)的幀錯(cuò)誤指示位(E)為“0”，也就是說，接收的幀為正常幀，則對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最小功率臨界值進(jìn)行比較(S70)。
比較的結(jié)果，若上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述預(yù)先設(shè)定的最小功率臨界值，則使用最小功率，進(jìn)行功率控制(S80)，與此相反，若上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述預(yù)先設(shè)定的最小功率臨界值，則減小功率進(jìn)行正向功率控制(S90)。
本發(fā)明如上所述，每幀即每20毫秒控制一次正向功率，所以，如圖6所示以短的周期進(jìn)行功率控制，因此，頻繁的功率控制使得基地臺所要求的適當(dāng)功率以較小的幅度進(jìn)行功率調(diào)整，所以能防止功率的浪費(fèi)。
以上參照本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了技術(shù)說明，但本發(fā)明并非僅限于此。
權(quán)利要求
1．一種個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，它采用從個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的移動臺向基地臺發(fā)送的話路幀內(nèi)所包含的錯(cuò)誤指示位，來控制個(gè)人便攜信息系統(tǒng)的正向功率，其特征在于依次執(zhí)行下列各步驟接收從基地臺向移動臺發(fā)送的信息，按規(guī)定周期進(jìn)行檢查，當(dāng)判斷出上述已接收的幀是錯(cuò)誤幀時(shí)設(shè)定為“1”，當(dāng)判斷出是正常幀時(shí)設(shè)定為“0”，向基地臺傳送的步驟；第1正向功率控制步驟，用于在把上述幀錯(cuò)誤指示位設(shè)定為“1”時(shí)，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最大功率臨界值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果的大小來控制正向功率；以及第2正向功率控制步驟，在把上述幀錯(cuò)誤指示位設(shè)定為“0”的情況下，對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)先設(shè)定的最小功率臨界值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果的大小來控制正向功率。
2．如權(quán)利要求1所述的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，其特征在于上述規(guī)定周期是以幀為單位(20毫秒)。
3．如權(quán)利要求1所述的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，其特征在于上述第1正向功率控制步驟，在上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述最大功率臨界值時(shí)進(jìn)行正向功率控制，以使用最大功率；在上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述最大功率臨界值時(shí)，在使功率增大的方向上，進(jìn)行正向功率控制。
4．如權(quán)利要求1所述的個(gè)人便攜通信系統(tǒng)的正向功率控制方法，其特征在于上述第2正向功率控制步驟，在上述基地臺的現(xiàn)有功率小于上述最小功率臨界值時(shí)進(jìn)行正向功率控制，以使用最小功率；在上述基地臺的現(xiàn)有功率大于上述最小功率臨界值時(shí)，在使功率減小的方向進(jìn)行正向功率控制。
全文摘要
個(gè)人便攜通信系統(tǒng)正向功率控制方法,其按規(guī)定周期檢查從基地臺接收的幀,當(dāng)接收的為正常幀時(shí)把反向話路幀內(nèi)的錯(cuò)誤指示位設(shè)定為“0”;當(dāng)接收的為錯(cuò)誤幀時(shí)將其設(shè)定為“1”,在為錯(cuò)誤幀時(shí),對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)定的最大功率臨界值進(jìn)行比較,由比較結(jié)果來控制正向功率,在接收幀為正常幀時(shí),對基地臺的現(xiàn)有功率和預(yù)定的最小功率臨界值進(jìn)行比較,由比較結(jié)果來控制正向功率,這樣能使功率的使用效率大大提高。
文檔編號H04B7/26GK1217611SQ9812473
公開日1999年5月26日 申請日期1998年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月13日
發(fā)明者申良秀, 申善英 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社