[发明专利]用于无线通信系统的外环功率控制方法和设备

说明书

发明目的

本发明可应用于电信领域，具体可用于制造无线通信系统蜂窝基础设 施中的基站和移动电话的产业。

更具体地，这里在通信领域描述的本发明涉及用于蜂窝移动电话网络 中外环功率控制系统的方法和设备。

本发明的一个目的是通过外环过程进行功率控制，外环过程包括检测 正常操作模式所述外环的卷紧(wind-up)和松开(unwinding)模式，对于 最后的松开模式，提供对期望信扰比目标值的适当修改，以迅速将其调整 到正常模式的外环功率控制操作。

本发明的其他目的为降低卷紧模式结束时外环功率控制的收敛时间， 以在出现不可避免的卷紧和松开现象时防止不必要的干扰降低无线通信系 统的容量。

背景技术

1998年1月，欧洲电信标准协会(ETSI)选择了全球移动通信系统 (UMTS)的基本技术(参见ETSI1998年6月的“The ETSI UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA)ITU-R RTT Candidate Submission”)。其中提出的主要 无线电接口是宽带码分多址(WCDMA)协议，其特征提供了完全满足第 三代移动电话要求的机会。由于3G的高数据传输速率和日渐增长的严格服 务质量(QoS)要求，需要开发新的计划策略。功率控制系统策略，尤其 是用于实现所述系统的外环的过程，可能是这些策略中研究最多的内容。

下面简要描述所述的功率控制系统，这是由于本发明为其提出方法的 外环功能是该系统其他组件的结果。

由于所有用户共享同一频谱而且他们的代码不是完全正交的，而且基 于WCDMA的蜂窝网络为干扰受限的技术，所以其中的功率控制系统是必 需的(参见Holma&Toskala：“WCDMA for UMTS，Radio Access for Third Generation Mobile Commnications，John Wiley&Sons.)。

WCDMA中功率控制系统的最终目的是用最小传输功率电平(本发明 主要针对该方面)达到特定链路所要求的服务质量，对于基站到移动电话 或终端设备为下行链路，对于移动电话到基站为上行链路。

WCDMA网络中功率控制系统的主要目的是：

●消除远近效应(near-far effect)：如果所有移动站发射相同功率而不 考虑距离或者基站衰落，最靠近基站的移动站会对最远终端造成严重干扰。

●保护免于发生强衰落。

●使网络中干扰最小，随之改进容量。

●使移动站电池持续时间更长。

WCDMA功率控制系统整体通过三个不同过程实现：

●开环：在连接开始的随机接入过程中，移动站/基站估算上行链路/ 下行链路中的功耗，根据该损耗调整其发射功率。

●闭环或者内环：也称为快速功率控制(1500Hz)，由下面三步组成：

1)相应的接收机终端(基站或者移动单元)根据特定链路要求的服务 质量，将接收的期望信扰比(SIR_rec)与期望信扰比目标(SIR_target)进行比 较，期望信扰比目标(SIR_target)由下述外环过程设定。

2)同一接收机终端发送功率控制比特，指示传输功率必需增加(如果 SIR_rec＜SIR_target)或减小(如果SIR_rec＞SIR_target)某个值(通常为1dB).

3)发射单元(基站或移动站)将其功率增加或减小前面设定的量。

●外环(OLPC，外环功率控制)：比闭环慢很多(10-100Hz)，确定 期望信扰比目标(SIR_target)，使得可以保持预定的质量目标。链路质量的测 量或标准为误帧率(FER)，或者为等效的误块率(BLER)，这是期望信扰 比(SIR)的函数。考虑到内环有助于将接收的期望信扰比(SIR_rec)保持 接近信扰比目标(SIR_target)，误块率(BLER)最终由该目标值确定。因而， 为了达到某个衰落环境下的服务质量，目标值(SIR_rec)需要调整到该环境 合适的值。