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CN1823480A - 传输功率控制跟踪能力提高的移动通信系统 - Google Patents

传输功率控制跟踪能力提高的移动通信系统 Download PDF

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CN1823480A
CN1823480A CNA2004800203119A CN200480020311A CN1823480A CN 1823480 A CN1823480 A CN 1823480A CN A2004800203119 A CNA2004800203119 A CN A2004800203119A CN 200480020311 A CN200480020311 A CN 200480020311A CN 1823480 A CN1823480 A CN 1823480A
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Abstract

本发明提供了传输功率控制方法、以及使用本方法的移动通信系统和移动台设备，本方法中使用来自具有预定质量或更好质量的下行链路的无线基站的上行传输信息来改善上行传输功率控制的跟踪能力。当上行链路的接收电平不小于上行目标值时，无线基站(11、12)发送用于指示移动台(13)降低上行传输功率的上行传输功率指令信息。并且，当接收电平小于上行目标值时，无线基站(11、12)发送用于指示提高上行传输功率的上行传输功率指令信息。从自通过软切换连接的多个无线基站(11、12)接收的上行传输功率指令信息之中，移动台(13)只使用来自具有预定质量或更好质量的下行链路的无线基站的上行链路传输功率指令信息来决定上行传输功率。

Description

传输功率控制跟踪能力提高的移动通信系统
技术领域
本发明涉及用于执行传输功率控制的移动通信系统。
背景技术
在CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)移动通信系统中，多个移动台(mobile station)使用相同的频带。通常每个移动台距离无线基站的距离都不同。并且，对于移动台，来自另一个移动台的无线电链路的无线电波引起干扰。因此对整个系统而言最好将每个设备的传输功率最小化到可以确保预定的通信质量的范围内。为此，在CDMA移动通信系统中，通过内部循环功率控制(Inner Loop Power Control)来针对每个移动台控制用于无线基站和移动台的传输功率(例如，参阅3GPP TS25.214 V3.7.0，第三代合作伙伴计划；无线接入网技术规范组；“Physicallayer Procedures(FDD)”，2001年六月，12-20页)。
在CDMA移动通信系统中，软切换(soft handover)被用来交换无线基站。在软切换中，一个移动台可以与多个无线基站连接。有了这个系统，可以不断开地交换无线基站。并且，通过位置分集(site diversity)的作用，软切换有助于维持通信质量。
参照图1，在传统的CDMA移动通信系统中，移动台93经由软切换通过无线电链路与无线基站91和无线基站92两者连接。从无线基站91、92到移动台93的无线电链路是DL(下行链路)。并且，从移动台93到无线基站91、92的无线电链路是UL(上行链路)。
参照图1将给出传输功率控制的说明。
例如，来自未示出的基站控制设备的UL目标接收电平被给予无线基站91、92。无线基站91、92控制来自移动台93的UL的传输功率，使得来自移动台93的UL信号接收电平接近于UL目标接收电平。顺带提及，UL接收电平和UL目标接收电平是由SIR(信号干扰比)指示出的。
具体而言，无线基站91、92从移动台93接收UL信号，并且测量UL接收电平。然后，无线基站91、92将UL接收电平与UL目标接收电平比较。接着，当UL接收电平小于UL目标接收电平时，无线基站91、92指示移动台93提高UL的传输功率。并且，当UL接收电平大于UL目标接收电平时，无线基站91、92指示移动台93降低UL的传输功率。
另外，无线基站91、92依照来自移动台93的指令改变DL的传输功率。具体而言，当移动台93指示无线基站91、92提高传输功率时，无线基站91、92提高DL的传输功率。当移动台93指示无线基站91、92降低传输功率时，无线基站91、92降低DL的传输功率。
移动台93控制来自无线基站91、92的DL的传输功率，使得来自无线基站91、92的DL信号接收电平接近于预定的DL目标接收电平。并且，DL接收电平和预定的UL接收电平是由SIR等指示出的。
具体而言，移动台93从无线基站91、92接收DL信号来合成或选择DL信号，并且测量DL接收电平。然后，移动台93将DL接收电平与DL目标接收电平比较。随后，当DL接收电平小于DL目标接收电平时，移动台93指示无线基站91、92提高DL的传输功率。并且，当DL接收电平大于DL目标接收电平时，移动台93指示无线基站91、92降低DL的传输功率。
另外，移动台93依照来自无线基站91、92的指令改变UL的传输功率。具体而言，当无线基站91、92两者都指示移动台93提高传输功率时，移动台93提高UL的传输功率。当无线基站91、92之中的至少一个指示移动台93降低传输功率时，移动台93降低UL的传输功率。
发明内容
在传统的传输功率控制中，存在着传输功率不被适当地控制的可能性。在下文中将说明这个可能性。
如图1所示，假定移动台93距无线基站92比距无线基站91更近并且无线基站91的传输功率大于无线基站92的传输功率。
当注意DL时，无线基站91的传输功率很大，并因此存在着这种可能性：移动台93可以从无线基站91接收具有足够质量的信号(例如位误码率不少于10-6)，而移动台93无法从无线基站92接收具有足够质量的信号。同时，当注意UL时，移动台93接近于无线基站92，并因此存在这种可能性：无线基站92可以从移动台93接收具有足够质量的信号，而无线基站91无法从移动台93接收具有足够质量的信号。
因为无线基站91无法接收具有足够质量的UL信号，所以无线基站91指示移动台93提高传输功率。另一方面，因为无线基站92可以接收具有足够质量的UL信号，所以无线基站92指示移动台93降低传输功率。从无线基站92到移动台93的DL没有足够的质量。然而，控制指令中的信息量很小并且这些指令被重复地发送，并因此控制指令被通信，使得在某种程度上它们可以对传输功率的决定有影响。
因为来自至少一个无线基站(在本情况下，无线基站92)的指令指示降低传输功率，因此接收这些控制指令的移动台93降低传输功率。从而，移动台93的UL的传输功率被降低。结果，维持这种情形：其中关于来自无线基站91的DL的信号是主要的，并且关于到无线基站92的UL的信号是主要的。
在本情况下，从无线基站92到移动台93的控制指令未被充分地通信，并因此存在着UL的传输功率控制在跟踪能力方面下降和状态不良好的可能性。例如，当从移动台93到无线基站92的UL传输情况由于衰落(fading)或阴影(shadowing)而恶化时，用于提高移动台93的传输功率的控制不可以跟踪这个恶化情况。因此，在最坏的情况下，呼叫被断开。类似地，从移动台93到无线基站91的控制指令未被充分地通信，并因此对来自无线基站91的DL的传输功率控制在跟踪能力方面下降。
本发明的目的是提供具有改善的跟踪能力的传输功率控制方法，以及使用本方法的移动通信系统和移动台设备。
要达到上述目的，根据本发明的移动通信系统是执行软切换和传输功率控制的移动通信系统，并且设有移动台和多个无线基站。
当上行链路的接收电平不少于预定的上行目标值时，无线基站将用于指示降低上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给下行链路，并且当接收电平少于预定的上行目标值时，无线基站将用于指示提高上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给下行链路。
从接收自通过软切换连接的多个无线基站的上行传输功率指令信息之中，移动台只使用来自具有下述下行链路的无线基站的上行传输功率指令信息来决定上行传输功率，所述下行链路具有预定的通信质量或更好的通信质量。
根据本发明，在软切换期间，从接收自多个无线基站的上行传输功率指令信息之中，移动台选择来自具有下述下行链路的无线基站的上行传输功率指令信息，并且只使用所选择的上行传输功率指令信息来决定传输功率，所述下行链路具有预定的通信质量或更好的通信质量。信号从而在无线基站和移动台之间平稳地通信，并因此改善了传输功率控制中功率的跟踪能力。
附图说明
图1是示出传统的CDMA移动通信系统的配置的示图。
图2是示出根据本发明的实施例的移动通信系统的配置的示图。
图3是示出图1所示的无线基站和移动台的配置的框图。
图4是示出移动台中的上行传输功率控制操作的流程图。
具体实施方式
将给出根据本发明的实施例的说明。
参照图2，实施例的移动通信系统设有无线基站11、12和移动台13。实施例的移动通信系统还设有软切换和传输功率控制的功能。
无线基站11、12通过无线电链路与移动台13连接，并且在移动台13和具有另一个终端的人之间提供通信路径。
移动台13是便携式的终端，通过无线电链路与定位的区域之中的无线基站连接，并经由无线基站与具有另一个终端的人建立通信。在软切换中，移动台13能够与多个无线基站同时连接。在图2中，移动台13与无线基站11和无线基站12两者同时连接。
图3是示出图2所示的无线基站和移动台的配置的框图。无线基站11的配置与无线基站12的配置类似。
无线基站11设有接收器21、发送器22、DL(下行链路)传输功率计算单元23、UL(上行链路)SIR测量单元24、以及UL(上行链路)SIR比较单元25。
接收器21从移动台13接收UL(上行链路)信号并将UL信号发送到DL传输功率计算单元23和UL SIR测量单元24。
DL传输功率计算单元23从由接收器21接收的信号抽取下行传输功率指令信息，并且基于下行传输功率指令计算将被用在发送器22中的下行传输功率的值，并且将该值通知发送器22。下行传输功率指令信息是用于提高或降低从移动台到无线基站的传输功率的指令的信息。例如，为无线基站11预先设置了不同级别的多个传输功率值。当DL传输功率计算单元23从移动台13接收用于提高传输功率的指令时，DL传输功率计算单元23获得比当前值高一级的传输功率值并将该值给予发送器22。降低传输功率的情况也是类似的。当DL传输功率计算单元23从移动台13接收降低传输功率的指令时，DL传输功率计算单元23获得比当前值低一级的传输功率值并将该值给予发送器22。
UL SIR测量单元24测量来自移动台13的UL信号的接收电平并将该接收电平通知UL SIR比较单元25。例如，UL接收电平是通过SIR指定的，并且被称作UL SIR(上行链路SIR)。
UL SIR比较单元25将来自UL SIR测量单元24的UL SIR与预定的UL目标接收电平(以下称为UL目标SIR)比较，并将基于比较结果的上行传输功率指令发送给发送器22。UL目标SIR是可被自由改变的参数，并且是由未示出的基站控制设备预先给出的。可替换地，UL目标SIR可能是固定的值。
这时，当UL SIR小于UL目标SIR时，UL SIR比较单元25将提高上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给发送器22。并且，当UL SIR大于UL目标SIR时，UL SIR比较单元25将降低上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给发送器22。
发送器22将来自UL SIR比较单元25的上行传输功率指令信息发送给移动台13。并且，发送器22以下述传输功率值向DL发送信号，所述传输功率值是由DL传输功率计算单元23指示的。
移动台13设有接收器26、发送器27、UL(上行链路)传输功率计算单元28、DL(下行链路)SIR测量单元29，以及DL(下行链路)SIR比较单30。
接收器26从无线基站接收DL信号并将DL信号发送到UL传输功率计算单元28和DL SIR测量单元29。在软切换中，接收器26从多个无线基站(图2中的无线基站11、12)接收信号并将该信号发送给UL传输功率计算单元28和DL SIR测量单元29。
UL传输功率计算单元28从由接收器26接收的信号中抽取上行传输功率指令信息，并且基于上行传输功率指令信息来计算将在发送27中使用的上行传输功率的值，并且将该值通知发送器27。上行传输功率信息是用于提高或降低从无线基站到移动台的传输功率的指令的信息。例如，为移动台13预先设置了不同级别的多个传输功率值。当UL传输功率计算单元28基于来自无线基站的指令决定提高传输功率时，UL传输功率计算单元28获得比当前值高一级的传输功率值并将该值给发送器22。降低传输功率的情况也是类似的。当UL传输功率计算单元28基于来自无线基站的指令决定降低传输功率时，UL传输功率计算单元28获得比当前值低一级的传输功率值并将该值给发送器22。
在软切换期间，UL传输功率计算单元23从多个无线基站(在实施例中，无线基站11、12)接收上行传输功率指令信号。这时，首先，DL传输功率计算单元23选择上行传输功率指令信息，该上行传输功率指令信息是从预定通信质量或更好通信质量的DL抽取的。这种情况下，预定的通信质量是通过BER(Bit Error Rate，位误码率)指定的可改变的参数。例如满足BER＝10-6。然后，当所有被选择的上行传输功率指令信息都指示传输功率待提高时，DL传输功率计算单元23决定提高传输功率。并且，当被选择的上行传输功率指令信息中的至少一条指示传输功率待降低时，DL传输功率计算单元23决定降低传输功率。顺带提及，在实施例中，上行传输功率指令信息是通过通信质量例如BER选择的，然而可使用接收电平，例如SIR。
DL SIR测量单元29测量来自无线基站11、12的DL信号的接收电平并将该接收电平通知DL SIR比较单元30。例如，下行链路接收电平是由SIR指定的，并且被称为DL SIR(下行链路SIR)。
DL SIR比较单元30将来自DL SIR测量单元29的DL SIR与预定的下行链路目标接收电平(在下文中称为DL目标SIR)比较，并且将基于比较结果的DL传输功率指令信息发送给发送器27。DL目标SIR可能是可以被自由改变的参数并可能是固定的值。
这时，当DL SIR小于DL目标SIR时，DL SIR比较单元30将用于提高下行传输功率的下行传输功率指令信息发送给发送器27。并且，当DLSIR大于DL目标SIR时，DL SIR比较单元30将用于降低下行传输功率的下行传输功率指令信息发送给发送器27。
发送器27将来自DL SIR比较单元30的下行传输功率指令信息发送给无线基站11、12。并且，发送器27以UL传输功率计算单元28所指示的传输功率值来向UL发送信号。
将给出根据实施例的移动通信系统中的软切换期间的上行传输功率控制的说明。
如图2所示，移动台13通过软切换与无线基站11和无线基站12两者连接。
首先，无线基站11、12测量来自移动台13的UL的UL SIR。然后，无线基站11、12将测量的UL SIR与预定的UL目标SIR比较并决定指示移动台13提高或降低传输功率。然后，无线基站11、12将所决定的指令作为上行传输功率指令信息发送给移动台13。
参照图4，已经从无线基站11、12接收到上行传输功率指令信息的移动台13选择来自具有良好通信质量的DL的上行传输功率指令信息(步骤101)。然后，确定是否所有被选择的上行传输功率指令信息都是用于提高传输功率的指令(步骤102)。
当所有的上行传输功率指令信息都是用于提高传输功率的指令时，移动台13提高UL的传输功率(步骤103)。当上行传输功率指令信息中的至少一条是用于降低传输功率的指令时，移动台13降低UL的传输功率(步骤104)。
例如，假定从无线基站11到移动台13的DL处于预定的通信质量或好于预定的通信质量，而从无线基站12到移动台13的DL低于预定的通信质量。这种情况下，从来自无线基站11、12的上行传输指令信息之中，移动台13只选择来自无线基站11的上行传输指令信息并决定UL的传输功率。结果，来自移动台13的UL的信号可以在足够的接收电平被无线基站11接收。在无线基站11和移动台13之间UL和DL两者都处于预定的通信质量或好于预定的通信质量，并且因此，改善了UL和DL中的传输功率控制的跟踪能力。
如上面所述的，根据实施例的移动通信系统，在软切换期间，从来自多个无线基站的上行传输功率指令信息之中，移动台13中的UL传输功率计算单元28选择来自下述无线基站的上行传输功率指令信息，并且只使用被选择的上行功率指令信息来决定发送器27的传输功率，所述无线基站具有有着预定质量或更好质量的DL。从而，在无线基站11和移动台13之间信号平稳地通信，并且改善了传输功率控制中的功率的跟踪能力。

Claims (8)

1.一种移动通信系统中的传输功率控制方法，在所述移动通信系统中移动台同时连接多个无线基站；
在所述无线基站中，所述方法包括：
测量来自所述移动台的上行链路的接收电平的步骤；以及
当所述接收电平不少于预定的目标值时将用于指示降低上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给所述移动台和当所述接收电平低于所述预定的目标值时将用于指示提高上行传输功率的上行传输功率指示信息发送给所述移动台的步骤：
在所述移动台中，所述方法包括：
从连接到所述移动台的所述多个无线基站接收上行传输功率指令信息的步骤；以及
从自所述无线基站接收的上行传输功率指令信息之中，只使用来自具有下述下行链路的无线基站的上行传输功率指令信息来决定上行传输功率的步骤，所述下行链路具有预定的通信质量或更好的通信质量。
2.根据权利要求1所述的传输功率控制方法，其中，在决定移动终端中的上行传输功率时，当所有来自具有所述预定质量或更好质量的下行链路的所述无线基站的上行传输功率指令信息都是用于提高所述传输功率的指令时，作出提高所述上行传输功率的决定，并且当上行传输功率指令信息中的至少一条是用于降低所述传输功率的指令时，作出降低所述上行传输功率的决定。
3.一种执行软切换和传输功率控制的移动通信系统，包括：
多个无线基站，用于当上行链路的接收电平不少于预定的上行目标值时将用于降低上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给下行链路，并且用于当所述接收电平少于所述预定的上行目标值时将用于提高上行传输功率的上行传输功率指令信息发送给所述下行链路；以及
移动台，用于从自通过软切换连接的多个无线基站接收的所述上行传输功率指令信息之中，只使用从具有下述下行链路的无线基站接收的上行传输功率指令信息来决定上行传输功率，所述下行链路具有预定的通信质量或更好的通信质量。
4.根据权利要求3所述的移动通信系统，其中，在由移动台决定上行传输功率时，当所有来自下行链路具有所述预定质量或更好质量的无线基站的上行传输功率指令信息都是用于提高所述传输功率的指令时，作出提高所述上行传输功率的决定，并且当上行传输功率指令信息中的至少一条是用于降低所述上行传输功率的指令时，作出降低所述传输功率的决定。
5.根据权利要求3或4所述的移动通信系统，其中，当所述下行链路的接收电平不少于预定的下行目标值时，所述移动台将用于指示降低下行传输功率的下行传输功率指令信息发送给上行链路，并且当所述接收电平少于所述预定的下行目标值时，所述移动台将用于指示提高下行传输功率的下行传输功率指令信息发送给所述上行链路；并且其中，所述无线基站使用从连接到所述无线基站的所述移动台接收的下行传输功率指令信息来决定下行传输功率。
6.一种在执行软切换和传输功率控制的移动通信系统中使用的移动台设备，包括：
接收器，用于从通过软切换连接的多个无线基站接收下行链路的信号；
上行链路传输功率计算单元，用于从由所述接收器接收的信号之中，只使用从下述信号中抽取的上行传输功率指令信息来决定上行传输功率，所述信号是从具有预定的通信质量或更好的通信质量的下行链路接收的；以及
发送器，用于以所述上行链路传输功率计算单元所决定的上行传输功率将信号发送给所述上行链路。
7.根据权利要求6所述的移动台设备，其中，在通过所述上行链路传输功率计算单元来决定上行传输功率的过程中，当所有从接收自具有预定质量或更好质量的下行链路的信号中抽取的上行传输功率指令信息都是用于提高所述传输功率的指令时，作出提高所述上行传输功率的决定，当上行传输功率指令信息中的至少一条是用于降低所述上行传输功率的指令时，作出降低所述上行传输功率的决定。
8.根据权利要求6或7所述的移动台设备，还包括：
下行链路接收电平测量单元，用于测量所述接收器中的所述下行链路的接收电平；以及
下行链路接收电平比较单元，用于当所述下行链路接收电平测量单元所测量的接收电平不少于预定的目标值时将用于指示降低所述下行传输功率的下行传输功率指令信息通过所述发送器发送给所述上行链路，并且用于当所述下行链路接收电平测量单元所测量的接收电平少于所述预定的目标值时将用于指示提高所述下行传输功率的下行传输功率指令信息通过所述发送器发送给所述上行链路。
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