CN100375405C - 用于码分多址移动通信系统的反向外外环功率控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于CDMA移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，是先统计所有软切换支路的总误帧率，再将该总误帧率与预定的目标总误帧率进行比较，并根据比较结果对软切换支路的误帧率门限按照下述方法进行动态调整，使总误帧率趋于平衡：如果统计数值高于目标总误帧率，且总误帧率连续多帧高于目标误帧率，则选择降低一个或多个软切换支路的误帧率门限；如果统计数值低于目标总误帧率，且总误帧率连续多帧低于目标误帧率，则选择提高一个或多个软切换支路的误帧率门限。该方法综合考虑各个软切换支路的业务帧情况，提出一种总误帧率的计算方法，并对各个软切换支路的误帧率门限分别进行统计，兼顾了当前系统无线环境的情况，具有很高的灵活性。

Description

用于码分多址移动通信系统的反向外外环功率控制方法

技术领域

本发明涉及一种反向外外环功率控制方法，确切地说，涉及一种用于第三代3G码分多址CDMA移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，属于移动通信技术领域。

背景技术

码分多址(CDMA，Code Division Mutiple Access)是一个扩频技术平台，它允许多个用户在同一时间使用相同的无线频段进行通信。由于所有的移动台都在相同的频段传送信号，系统内产生的互相干扰在决定系统的容量和话音质量方面起到了关键作用，所以必须对来自每个移动台的发射功率进行控制，使其既能维持高质量通信，同时又避免对其他移动台产生不必要的干扰。

当移动台MS移动时，射频环境处于不断变化中，对其进行功率控制，可以在各种条件下保证链路传输质量的同时，限制前向和反向链路的发射功率。由于基站的非相干检测，反向链路的干扰要比前向链路的干扰严重的多。所以，反向链路功率控制是必不可少的。

由于电磁波的衰减特性，基站接收到的近距离用户的信号强度要高于远距离用户的信号强度，当所有用户都使用相同的功率发射信号时，近距离用户必然对远距离用户造成严重干扰，这就是移动通信中的“远近效应”。为了克服“远近效应”，CDMA系统必须进行功率控制，以确保所有的移动台在基站达到相同的接收功率。

因此，可以说功率控制是CDMA中的一项关键技术，它在很大程度上决定了系统的性能。CDMA的功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，其中，前向功率控制用于减少对邻近小区的干扰；反向功率控制则不仅要克服“远近效应”，更重要的是用于减少用户间的多址干扰，以提高通信系统的容量。

反向功率控制又分为开环和闭环两种类型。在开环功率控制中，移动台根据接收到的前向信道的功率强度估算反向业务的发射功率。闭环功率控制分成内环功率控制、外环功率控制和外外环功率控制三部分，其工作流程参见图1所示。

反向内环功率控制在基站收发信机BTS和移动台MS之间进行。BTS测量接收到的反向信道的E_b/N_t(每比特信号能量与有效噪声功率谱密度之比，适用于IS-2000系统)或E_w/N_t(每Walsh符号能量与有效噪声功率谱密度之比，适用于IS-95系统)，再把测量值跟一个由反向外环功率控制事先设定的外环门限进行比较，以此来决定功率控制位：当测量值小于外环门限时，BTS将功率控制位设置为0，指示移动台提高发射功率；反之，当测量值大于外环门限时，BTS将功率控制为设置成1，指示移动台降低发射功率。

反向外环功率控制是选择分发单元SDU根据反向业务信道的误帧率FER对各个软切换支路的反向外环功率控制门限进行动态调节的过程。在进行外环功率控制过程中，SDU从BTS接收反向业务信道的帧质量报告，统计软切换支路的误帧率，然后将这个统计值与设定的软切换支路误帧率门限进行比较，并根据比较的结果动态调整各个软切换支路的外环功率控制门限。

反向外外环功率控制则是作用于移动台MS发生软切换的时候，根据当前业务信道的总误帧率情况对各个软切换支路的误帧率门限进行动态调节，使得业务信道的总误帧率能够达到预定的要求。反向外外环功率控制的原理与反向外环功率控制大致相同，也可以用相同的模型来表示。因此，参照反向外环功率控制，反向业务信道中的外外环功率控制可能有两个状态：“总误帧率偏低状态”和“总误帧率偏高状态”，它们随着总误帧率的变化而发生转换；如图2所示。

目前，反向功率控制方面的专利申请大都是针对反向外环功率控制的策略和方法进行改进，然而，对于反向外外环功率控制的相关研究和专利申请都比较少。因此，如何改进反向外外环的功率控制方法，就成为业内人士研究的热点和新课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于码分多址移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，该方法综合考虑各个软切换支路的业务帧情况，在计算总误帧率的同时，又分别对各个软切换支路的误帧率门限进行单独统计，并兼顾当前系统的无线环境，是一种灵活、方便、准确、全面的反向外外环功率控制方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于CDMA移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，是在移动台MS发生软切换时，由选择分发单元SDU根据当前业务信道的总误帧率情况对各个软切换支路的误帧率门限进行动态调节，以使业务信道的总误帧率能够达到预定的目标总误帧率；其特征在于：该方法是先统计所有软切换支路的总误帧率，再将该统计得到的总误帧率与预定的目标总误帧率进行比较，并根据比较结果对软切换支路的误帧率门限按照下述方法进行动态调整，使总误帧率趋于平衡：

如果统计数值高于目标总误帧率，即初始态为“总误帧率偏高状态”，且总误帧率连续多帧高于目标误帧率，表明反向业务信道质量未达到业务要求，则选择降低一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该支路在外环功率控制过程中获得更高的外环功率控制门限，然后通过支路的内环功率控制向移动台发送“提高发射功率”的指令；

如果统计数值低于目标总误帧率，即初始态为“总误帧率偏低状态”，且总误帧率连续多帧低于目标误帧率，表明反向业务信道比较理想，则选择提高一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该支路在外环功率控制过程中获得更低的外环功率控制门限，然后通过支路的内环功率控制向移动台发送“降低发射功率”的指令。

所述对软切换支路的误帧率门限进行动态调整的对象是所有的软切换支路，或者是其中一个或多个误帧率比较突出的软切换支路。

初始态为“总误帧率偏高状态”时，所述动态调整软切换支路的误帧率门限包括步骤如下：

(301)对各个软切换支路送来的反向业务帧进行选优，并判断所选出的最优业务帧是否为“好帧”；

(302)计算反向信道的总误帧率：每收到一帧数据，计算一次总误帧率，同时将该总误帧率与目标总误帧率进行比较，如果该总误帧率高于目标总误帧率，顺序执行后续操作；否则，跳转执行步骤(307)；

(303)计算各个软切换支路的平均误帧率；再根据步骤(301)的选优结果，如果该帧是“坏帧”，则顺序执行后续操作；否则，操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；

(304)先将帧计数器中的计数值Count加1，再判断该计数值Count是否小于事先设定的自然数M，如果小于M，则操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；否则，顺序执行后续操作；

(305)选择一个或者多个软切换支路，降低所选定支路的误帧率门限；

(306)将帧计数器中的计数值设置为原计数值的一半，以便在总误帧率经过一次调整仍未达到预定的目标误帧率要求时，下一次调整能够更快地实现目标要求；操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；

(307)将帧计数器清零；

(308)设置软切换支路的平均误帧率FER(n)为支路的当前的瞬时误帧率FEL_i，即FER(n)＝当前时间的FER_i；式中，自然数n和i分别为平均误帧率和瞬时误帧率的序号，系统进入“总误帧率偏低状态”。

初始态为“总误帧率偏低状态”时，所述动态调整软切换支路的误帧率门限包括步骤如下：

(401)对各个软切换支路送来的反向业务帧进行选优，并判断所选出的最优业务帧是否为“好帧”；

(402)计算反向信道的总误帧率：每收到一帧数据，计算一次总误帧率，同时将该总误帧率与目标总误帧率进行比较，如果该总误帧率低于目标总误帧率，顺序执行后续操作；否则，跳转执行步骤(407)；

(403)计算各个软切换支路的平均误帧率；再根据步骤(401)的选优结果，如果该帧是“好帧”，则顺序执行后续操作；否则，操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；

(404)先将帧计数器中的计数值Count加1，再判断该计数值Count是否小于事先设定的自然数L，如果小于L，则操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；否则，顺序执行后续操作；

(405)选择一个或者多个软切换支路，提高所选定支路的误帧率门限；

(406)将帧计数器中的计数值设置为原计数值的一半，以便在总误帧率经过一次调整仍未达到预定的目标误帧率要求时，下一次调整能够更快地实现目标要求；操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；

(407)将帧计数器清零；

(408)设置软切换支路的平均误帧率FER(n)为支路的当前的瞬时误帧率FER_i，即FER(n)＝当前时间的FER_i；式中，自然数n和i分别为平均误帧率和瞬时误帧率的序号，系统进入“总误帧率偏高状态”。

所述步骤(302)和(402)中软切换支路的总误帧率的计算公式为：

总误帧率＝“坏帧”数/一段时间内收到的总帧数；

所述“坏帧”和“好帧”的判断依据是：只有从所有的软切换支路中获取的业务帧都是误帧时，SDU才认为收到了一个“坏帧”；而只要从其中一个软切换支路获取的是正确帧，则SDU判断该帧为“好帧”。

所述步骤(303)和(403)中计算各个软切换支路的平均误帧率包括下列具体步骤：

a.以数据帧的个数作为统计单位，确定瞬时误帧率的统计周期N1，在N1帧时间内统计错帧数n_error，再计算瞬时误帧率FER_i：FER_i＝n_error/N1；式中，自然数i为瞬时误帧率的序号；

b.确定平均误帧率的统计周期N2：N2＝m×N1，即N2是N1的整数倍，系数m为自然数，其数值大小是根据实际情况进行调整；再将计算出来的瞬时误帧率的值FER_i按照时间上的先后顺序放入一个m位长、并进行实时更新的数组中，为计算平均误帧率作准备；

c.在N2帧时间内对瞬时误帧率进行加权平均，得到平均误帧率FER(n)：FER(n)＝fac_1×FER_1+fac_2×FER_2+...+fac_m×FER_m，式中，自然数n为平均误帧率的序号；各个权重fac_1、fac_2、...、fac_m均为正数，是由仿真环境给出，或者根据实际环境进行动态调整；其中越接近当前时间的瞬时误帧率的权重数值越大，即各个权重fac_1、fac_2、...、fac_m为递增数列，以使调整更加迅速。

所述步骤(305)中选择一个或者多个需要降低其误帧率门限的软切换支路的选择原则是：在门限值之前和门限值之后的平均误帧率均低于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前的平均误帧率等于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率低于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前的平均误帧率高于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率低于误帧率门限的支路；所述门限值是检测到总误帧率高于或低于目标误帧率的时刻。

所述步骤(405)中选择一个或者多个需要提高其误帧率门限的软切换支路的选择原则是：在门限值之前的平均误帧率低于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率高于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前的平均误帧率等于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率高于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前和门限值之后的平均误帧率均高于误帧率门限的支路；所述门限值是检测到总误帧率高于或低于目标误帧率的时刻。

所述步骤(305)和(405)中设置每个软切换支路的初始误帧率门限(FER)_i的计算公式为：(FER)_i＝Target(FER)_total×N；式中，自然数i是软切换支路的序号，目标总误帧率Target(FER)_total是系统预先设定的总误帧率目标值，自然数N是反向信道中的软切换支路个数。

本发明是一种用于CDMA移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，具有以下优点：综合考虑各个软切换支路的业务帧情况，提出一种总误帧率的计算方法，并在计算总误帧率的同时，又分别对各个软切换支路的误帧率门限进行单独统计，不仅兼顾了当前系统无线环境的情况，而且具有很高的灵活性；是一种灵活、方便、准确、全面的反向外外环功率控制方法。

另外，本发明提出的设置各个软切换支路的初始目标误帧率的计算公式兼具科学性和简便性，使得各个软切换支路的初始误帧率与总目标误帧率相关，以便基站在计算实际总误帧率后，与各个软切换支路的目标误帧率进行比较时，具有合理性，能合理依据当前无线环境调节各个软切换支路的目标误帧率。

附图说明

图1是CDMA移动通信系统中反向闭环功率控制的工作流程示意图。

图2是CDMA移动通信系统中反向外外环功率控制的状态转换示意图。

图3是本发明在初始态为“总误帧率偏高状态”时进行反向外外环功率控制的流程方框图。

图4是本发明在初始态为“总误帧率偏低状态”时进行反向外外环功率控制的流程方框图。

图5中的(A)～(I)各图分别是软切换支路误帧率波动的九个模型示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

在CDMA移动通信系统中，反向外外环功率控制是在移动台MS发生软切换时，由选择分发单元SDU根据当前业务信道的总误帧率情况对各个软切换支路的误帧率门限进行动态调节，以使业务信道的总误帧率能够达到预定的目标总误帧率；它与反向外环功率控制的一个较大的差异是对误帧的判断上。反向外外环功率控制可以从多个软切换支路中获取业务帧，只要其中有一个正确无误的帧，选择分发单元SDU就判断该帧为“好帧”；只有从所有的软切换支路中获取的业务帧都是错误的帧时，SDU才认为收到了一个“坏帧”。SDU是根据对“好帧”和“坏帧”的判断和计算来统计总误帧率，即总误帧率＝“坏帧”数目/一段时间内的收到的总帧数。

本发明是一种用于CDMA移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，该方法是先统计所有软切换支路的总误帧率，再将该统计得到的总误帧率与预定的目标总误帧率进行比较，并根据比较结果对软切换支路的误帧率门限按照下述方法进行动态调整，使总误帧率趋于平衡：

如果统计数值高于目标总误帧率，即初始态为“总误帧率偏高状态”，且总误帧率连续多帧高于目标误帧率，表明反向业务信道质量未达到业务要求，则选择降低一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该支路在外环功率控制过程中获得更高的外环功率控制门限，然后通过支路的内环功率控制向移动台发送“提高发射功率”的指令；

如果统计数值低于目标总误帧率，即初始态为“总误帧率偏低状态”，且总误帧率连续多帧低于目标误帧率，表明反向业务信道比较理想，则选择提高一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该支路在外环功率控制过程中获得更低的外环功率控制门限，然后通过支路的内环功率控制向移动台发送“降低发射功率”的指令。

本发明对软切换支路的误帧率门限进行的动态调整对象可以针对所有的软切换支路，也可以只对其中一个或多个误帧率比较突出的软切换支路。

对于存在多个软切换支路的反向信道，每个软切换支路执行独立的反向外环和反向内环功率控制，并分别向移动台发送功率控制指令。移动台在接收到多个支路的功率控制指令后，按照下述原则确定自己的发射功率：如果所有支路都要求移动台提高发射功率，则移动台将提高自己的发射功率；否则，只要有一个支路发出降低功率的指令，移动台就将降低自己的发射功率。

当总误帧率高于目标误帧率时，移动台应该提高发射功率，使得一个或多个支路能够获得更好的接收效果。根据上面的移动台接收原则，这时候所有的软切换支路都应该发出“提高发射功率”的指令，否则，移动台认为自己应该降低发射功率。这反映在外环功率控制上就是要求有更高的外环功率控制门限，而在外外环功率控制中则意味着本支路的误帧率门限应该降低。因此，外外环功率控制在总误帧率偏高的时候需要降低一个或多个软切换支路的误帧率门限。

反之，当总误帧率低于目标误帧率时，外外环功率控制将提高一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该支路在外环功率控制过程中获得更低的外环功率控制门限，然后通过支路的内环功率控制向移动台发送“降低发射功率”的指令。

参见图3，具体介绍初始态为“总误帧率偏高状态”时，本发明动态调整软切换支路的误帧率门限的操作步骤：

(301)对各个软切换支路来的反向业务帧进行选优，选出最优的业务帧，再判断出该帧是“好帧”还是“坏帧”。

(302)计算反向信道软切换支路的总误帧率：总误帧率＝“坏帧”数/一段时间内收到的总帧数；且每收到一帧数据，计算一次总误帧率，同时将该总误帧率与目标总误帧率进行比较，如果该总误帧率高于目标总误帧率，顺序执行后续操作；否则，跳转执行步骤(307)。

(303)先按照下述步骤计算各个软切换支路的平均误帧率：

a.以数据帧的个数作为统计单位，确定瞬时误帧率的统计周期N1，在N1帧时间内统计错帧数n_error，再计算瞬时误帧率FER_i：FER_i＝n_error/N1；式中，自然数i为瞬时误帧率的序号；

b.确定平均误帧率的统计周期N2：N2＝m×N1，即N2是N1的整数倍，系数m为自然数，其数值大小是根据实际情况进行调整；再将计算出来的瞬时误帧率的值FER_i按照时间上的先后顺序放入一个m位长、并进行实时更新的数组中，为计算平均误帧率作准备；

c.在N2帧时间内对瞬时误帧率进行加权平均，得到平均误帧率FER(n)：FER(n)＝fac_1×FER_1+fac_2×FER_2+...+fac_m×FER_m，式中，自然数n为平均误帧率的序号；各个权重fac_1、fac_2、...、fac_m均为正数，是由仿真环境给出，或者根据实际环境进行动态调整；且越接近当前时间的瞬时误帧率的权重数值越大，即各个权重fac_1、fac_2、...、fac_m为递增数列，以使调整更加迅速。

然后根据步骤(301)的选优结果，如果该帧是“坏帧”，则顺序执行后续操作；否则，操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”。

(304)先将帧计数器中的计数值Count加1，再判断该计数值Count是否小于事先设定的自然数M，如果小于M，则操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；否则，顺序执行后续操作。

(305)选择一个或者多个软切换支路，降低所选定支路的误帧率门限(具体选择方法在后面说明之)。

(306)将帧计数器中的计数值设置为原计数值的一半，以便在总误帧率经过一次调整仍未达到预定的目标误帧率要求时，下一次调整能够更快地实现目标要求；操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”。

(307)将帧计数器清零。

(308)设置软切换支路的平均误帧率FER(n)为支路的当前的瞬时误帧率FER_i，即FER(n)＝当前时间的FER_i；式中，自然数n和i分别为平均误帧率和瞬时误帧率的序号，系统进入“总误帧率偏低状态”。

参见图4，具体介绍初始态为“总误帧率偏低状态”时，本发明动态调整软切换支路的误帧率门限的操作步骤：

(401)对各个软切换支路来的反向业务帧进行选优，选出最优的业务帧，判断出该帧是“好帧”还是“坏帧”。

(402)计算反向信道的总误帧率：总误帧率＝“坏帧”数/一段时间内收到的总帧数；且每收到一帧数据，计算一次总误帧率，同时将该总误帧率与目标总误帧率进行比较，如果该总误帧率低于目标总误帧率，顺序执行后续操作；否则，跳转执行步骤(407)。

(403)先按照前述步骤(303)的方法计算各个软切换支路的平均误帧率，然后根据步骤(401)的选优结果，如果该帧是“好帧”，则顺序执行后续操作；否则，操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”。

(404)先将帧计数器中的计数值Count加1，再判断该计数值Count是否小于事先设定的自然数L，如果小于L，则操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；否则，顺序执行后续操作。

(405)选择一个或者多个软切换支路，提高所选定支路的误帧率门限(具体选择方法在后面说明之)。

(406)将帧计数器中的计数值设置为原计数值的一半，以便在总误帧率经过一次调整仍未达到预定的目标误帧率要求时，下一次调整能够更快地实现目标要求；操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”。

(407)将帧计数器清零。

(408)设置软切换支路的平均误帧率FER(n)为支路的当前的瞬时误帧率FER_i，即FER(n)＝当前时间的FER_i；式中，自然数n和i分别为平均误帧率和瞬时误帧率的序号，系统进入“总误帧率偏高状态”。

在反向外外环功率控制过程中，目标是要使信道的总误帧率(FER)_total达到预定的要求。根据对业务信道服务质量的不同要求，可以设置相应的目标误帧率。在反向信道存在N个软切换支路的情况下，假设某个软切换支路i的误帧率门限为(FER)_i，各个软切换支路的帧质量状况都是一个随机变量，如果这些随机变量相互独立，则存在下列关系：

将上面的概率用误帧率表示后，得到总误帧率 ${\left(\mathrm{FER}\right)}_{\mathrm{total}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Π}}}{\left(\mathrm{FER}\right)}_i.$

如果假定各个软切换支路的误帧率门限的初始值相等，则得到 ${\left(\mathrm{FER}\right)}_i=\sqrt[N]{{\left(\mathrm{FER}\right)}_{\mathrm{total}}}.$ 实际上各个软切换支路的误帧率门限并不是相互独立的，因此上面的数值只是一个上限。作为实际应用，本发明对其作简化处理，即设置每个软切换支路的初始误帧率门限(FER)_i的计算公式为：(FER)_i＝Target(FER)_total×N；式中，自然数i是软切换支路的序号，自然数N是反向信道中的软切换支路个数，目标总误帧率Target(FER)_total是系统预先设定的总误帧率目标值。该计算公式能够满足实用要求。

本发明的外外环功率控制方法在检测到总误帧率高于(或低于)目标误帧率门限值之后，并不马上进行调整，还要继续跟踪若干个帧，如果在这段时间内总误帧率依然高于(或低于)目标值，则认为需要对软切换支路误帧率进行调整了。将检测到总误帧率高于(或低于)目标值的时刻称为门限值，而把开始调整支路误帧率门限的时刻称为作用点。此外，所谓某段时间内软切换支路的平均误帧率可能低于、等于或高于支路的误帧率门限中的“等于”应该有更宽松的条件，即只要支路的平均误帧率与误帧率门限的距离控制在设定的范围内，就可以认为平均误帧率“等于”误帧率门限。

按照软切换支路平均误帧率在门限值前后的变化趋势，可以把支路的误帧率状态归纳为下述九种模型，因为这九种模型可以用作软切换支路误帧率门限调整的基础，即通过平均误帧率来分析软切换支路误帧率的变化趋势，并依此来选择需要调整软切换支路误帧率门限的支路。

参见图5，具体介绍软切换支路平均误帧率波动的九种模型图(图中横坐标是时间，A是门限值；纵坐标是误帧率，E是预设的误帧率门限)：

模型(A)：门限值之前的平均误帧率低于误帧率门限，门限值之后的平均误帧率高于误帧率门限。这是信道质量变差或通信距离增加的迹象。

模型(B)：门限值之前的平均误帧率等于误帧率门限，门限值之后的平均误帧率高于误帧率门限。这时候信道质量由理想状态转变成稍稍恶化。

模型(C)：门限值之前和门限值之后的平均误帧率均高于误帧率门限，信道质量始终未能达到要求。这说明可能是支路的距离太远或信道质量太差。

模型(D)：门限值之前的平均误帧率低于误帧率门限，门限值之后的平均误帧率等于误帧率门限。这是信道质量稍稍变差，但支路误帧率却进入了理想状态的情况。

模型(E)：门限值之前和门限值之后的平均误帧率均等于误帧率门限。这是支路误帧率始终保持在理想状态的情况。

模型(F)：门限值之前的平均误帧率高于误帧率门限，门限值之后的平均误帧率等于误帧率门限。这说明信道质量有所改善，支路误帧率进入理想状态。

模型(G)：门限值之前和门限值之后的平均误帧率均低于误帧率门限。这时候信道质量很好，但很可能会对其它用户产生过多的干扰。

模型(H)：门限值之前的平均误帧率等于误帧率门限，门限值之后的平均误帧率低于误帧率门限。这时候移动台如果要提高自己的发射功率，需要注意尽量减少对其它用户的干扰。

模型(I)：门限值之前的平均误帧率高于误帧率门限，门限值之后的平均误帧率低于误帧率门限。这是信道质量得到明显改善的情况。

当总误帧率在一段时间内持续高于目标误帧率时，可以认为反向信道质量较差，此时，反向外外环功率控制需要降低一个或多个软切换支路的误帧率门限。而在研究如何降低软切换支路误帧率门限的策略过程中，最重要的是如何选择符合条件的软切换支路，也就是前述步骤(305)中选择一个或者多个软切换支路和降低所选定支路的误帧率门限的选择原则，以便达到使得所选择的软切换支路能够在内环功率控制过程中发出“提高发射功率”的指令的目标。

对于模型(A)、(B)、(C)来说，支路的平均误帧率高于相应的误帧率门限。根据外环功率控制的原理，这些支路将提高外环功率控制门限，进而在内环功率控制中指示移动台提高发射功率。因此，无需降低它们的误帧率门限也能起到预期的效果。

对于模型(D)、(E)、(F)来说，支路的平均误帧率在相应的误帧率门限上下波动。这时候可以暂时不调整它们的误帧率门限。当然，适当降低这些支路的误帧率门限也能够对总误帧率的改善有所帮助。

对于模型(G)、(H)、(I)来说，支路的误帧率门限过高，支路的平均误帧率明显低于相应的误帧率门限，导致外环功率控制降低自己的外环门限。这样一来该支路将向移动台发出“降低发射功率”指令，最终导致移动台的发射功率不升反降，总误帧率将得不到应有的改善。因此，降低这些支路的误帧率门限是比较紧迫的任务，这些支路也是降低软切换支路误帧率门限的主要选择对象。

当总误帧率在一段时间内持续低于目标误帧率时，可以认为反向信道质量较好，此时，反向外外环功率控制需要提高一个或多个软切换支路的误帧率门限。而在研究如何提高软切换支路误帧率门限的策略过程中，最重要的是如何选择符合条件的软切换支路，也就是前述步骤(405)中选择一个或者多个软切换支路和提高所选定支路的误帧率门限的选择原则，以便达到使得所选择的软切换支路能够在内环功率控制过程中发出“降低发射功率”的指令的目标。。

对于模型(A)、(B)、(C)来说，支路的平均误帧率都高于相应的误帧率门限，它们正在通过内环功率控制指示移动台提高发射功率。这对于需要降低发射功率的反向信道来说是不利的，因为它可能导致移动台错误地作出“升高发射功率”的判断；这时应该提高它们的误帧率门限，使总误帧率略有上升，从而降低对别的移动台的干扰。也就是说，这些软切换支路是提高误帧率门限的主要选择对象。

对于模型(D)、(E)、(F)来说，支路的平均误帧率在相应的误帧率门限上下波动，这时候可以暂时不调整它们的误帧率门限。当然，适当提高这些支路的误帧率门限也能够起到一定的作用。

对于模型(G)、(H)、(I)来说，支路的平均误帧率明显低于相应的误帧率门限，根据外环功率控制的原理，这些支路将降低自己的外环门限，进而在内环功率控制中指示移动台降低发射功率。因此，提高这些支路的误帧率门限不能起到应有的效果。

Claims (9)

1.一种用于CDMA移动通信系统中的反向外外环功率控制方法，是在移动台MS发生软切换时，由选择分发单元SDU根据当前业务信道的总误帧率情况对各个软切换支路的误帧率门限进行动态调节，以使业务信道的总误帧率能够达到预定的目标总误帧率；其特征在于：该方法是先统计所有软切换支路的总误帧率，再将该统计得到的总误帧率与预定的目标总误帧率进行比较，并根据比较结果对软切换支路的误帧率门限按照下述方法进行动态调整，使总误帧率趋于平衡：

如果统计数值高于目标总误帧率，即初始态为“总误帧率偏高状态”，且总误帧率连续多帧高于目标误帧率，表明反向业务信道质量未达到业务要求，则选择降低一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该支路在外环功率控制过程中获得更高的外环功率控制门限，然后通过支路的内环功率控制向移动台发送“提高发射功率”的指令；

如果统计数值低于目标总误帧率，即初始态为“总误帧率偏低状态”，且总误帧率连续多帧低于目标误帧率，表明反向业务信道比较理想，则选择提高一个或多个软切换支路的误帧率门限，使得该软切换支路在外环功率控制过程中获得更低的外环功率控制门限，然后通过软切换支路的内环功率控制向移动台发送“降低发射功率”的指令。

2.根据权利要求1所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：所述对软切换支路的误帧率门限进行动态调整的对象是所有的软切换支路，或者是其中一个或多个误帧率比较突出的软切换支路。

3.根据权利要求1所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：初始态为“总误帧率偏高状态”时，所述动态调整软切换支路的误帧率门限包括步骤如下：

步骤301、对各个软切换支路送来的反向业务帧进行选优，并判断所选出的最优业务帧是否为“好帧”；

步骤302、计算反向信道的总误帧率：每收到一帧数据，计算一次总误帧率，同时将该总误帧率与目标总误帧率进行比较，如果该总误帧率高于目标总误帧率，顺序执行后续操作；否则，跳转执行步骤307；

步骤303、计算各个软切换支路的平均误帧率；再根据步骤301的选优结果，如果该帧是“坏帧”，则顺序执行后续操作；否则，操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；

步骤304、先将帧计数器中的计数值Count加1，再判断该计数值Count是否小于事先设定的自然数M，如果小于M，则操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；否则，顺序执行后续操作；

步骤305、选择一个或者多个软切换支路，降低所选定支路的误帧率门限；

步骤306、将帧计数器中的计数值设置为原计数值的一半，以便在总误帧率经过一次调整仍未达到预定的目标误帧率要求时，下一次调整能够更快地实现目标要求；操作结束，系统依然处于“总误帧率偏高状态”；

步骤307、将帧计数器清零；

步骤308、设置软切换支路的平均误帧率FER(n)为支路的当前的瞬时误帧率FER_i，即FER(n)＝当前时间的FER_i；式中，自然数n和i分别为平均误帧率和瞬时误帧率的序号，系统进入“总误帧率偏低状态”。

4.根据权利要求1所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：初始态为“总误帧率偏低状态”时，所述动态调整软切换支路的误帧率门限的操作步骤如下：

步骤401、对各个软切换支路送来的反向业务帧进行选优，并判断所选出的最优业务帧是否为“好帧”；

步骤402、计算反向信道的总误帧率：每收到一帧数据，计算一次总误帧率，同时将该总误帧率与目标总误帧率进行比较，如果该总误帧率低于目标总误帧率，顺序执行后续操作；否则，跳转执行步骤407；

步骤403、计算各个软切换支路的平均误帧率；再根据步骤401的选优结果，如果该帧是“好帧”，则顺序执行后续操作；否则，操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；

步骤404、先将帧计数器中的计数值Count加1，再判断该计数值Count是否小于事先设定的自然数L，如果小于L，则操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；否则，顺序执行后续操作；

步骤405、选择一个或者多个软切换支路，提高所选定支路的误帧率门限；

步骤406、将帧计数器中的计数值设置为原计数值的一半，以便在总误帧率经过一次调整仍未达到预定的目标误帧率要求时，下一次调整能够更快地实现目标要求；操作结束，系统依然处于“总误帧率偏低状态”；

步骤407、将帧计数器清零；

步骤408、设置软切换支路的平均误帧率FER(n)为支路的当前的瞬时误帧率FER_i，即FER(n)＝当前时间的FER_i；式中，自然数n和i分别为平均误帧率和瞬时误帧率的序号，系统进入“总误帧率偏高状态”。

5.根据权利要求3或4所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：所述步骤302和步骤402中软切换支路的总误帧率的计算公式为：

总误帧率＝“坏帧”数/一段时间内收到的总帧数；

所述“坏帧”和“好帧”的判断依据是：只有从所有的软切换支路中获取的业务帧都是误帧时，SDU才认为收到了一个“坏帧”；而只要从其中一个软切换支路获取的是正确帧，则SDU判断该帧为“好帧”。

6.根据权利要求3或4所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：所述步骤303和步骤403中计算各个软切换支路的平均误帧率包括下列具体步骤：

a.以数据帧的个数作为统计单位，确定瞬时误帧率的统计周期N1，在N1帧时间内统计错帧数n_error，再计算瞬时误帧率FER_i：FER_i＝n_error/N1；式中，自然数i为瞬时误帧率的序号；

b.确定平均误帧率的统计周期N2：N2＝m×N1，即N2是N1的整数倍，系数m为自然数，其数值大小是根据实际情况进行调整；再将计算出来的瞬时误帧率的值FER_i按照时间上的先后顺序放入一个m位长、并进行实时更新的数组中，为计算平均误帧率作准备；

c.在N2帧时间内对瞬时误帧率进行加权平均，得到平均误帧率FER(n)：FER(n)＝fac_1×FER_1+fac_2×FER_2+...+fac_m×FER_m，式中，自然数n为平均误帧率的序号；各个权重fac_1、fac_2、...、fac_m均为正数，是由仿真环境给出，或者根据实际环境进行动态调整；其中越接近当前时间的瞬时误帧率的权重数值越大，即各个权重fac_1、fac_2、...、fac_m为递增数列，以使调整更加迅速。

7.根据权利要求3所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：所述步骤305中选择一个或者多个需要降低其误帧率门限的软切换支路的选择原则是：在门限值之前和门限值之后的平均误帧率均低于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前的平均误帧率等于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率低于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前的平均误帧率高于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率低于误帧率门限的软切换支路；所述门限值是检测到总误帧率高于或低于目标误帧率的时刻。

8.根据权利要求4所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：所述步骤405中选择一个或者多个需要提高其误帧率门限的软切换支路的选择原则是：在门限值之前的平均误帧率低于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率高于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前的平均误帧率等于误帧率门限，而门限值之后的平均误帧率高于误帧率门限的支路，和/或在门限值之前和门限值之后的平均误帧率均高于误帧率门限的支路；所述门限值是检测到总误帧率高于或低于目标误帧率的时刻。

9.根据权利要求3或4所述的反向外外环功率控制方法，其特征在于：所述步骤305和步骤405中设置每个软切换支路的初始误帧率门限(FER)_i的计算公式为：(FER)_i＝Target(FER)_total×N；式中，自然数i是软切换支路的序号，目标总误帧率Target(FER)_total是系统预先设定的总误帧率目标值，自然数N是反向信道中的软切换支路个数。

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