專利名稱：用于減少終端間干擾的反向功率控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴頻通信系統(tǒng)的功率控制，更具體地，涉及用于減少終端間干擾的反向功率控制裝置和方法，其中一個基站控制這些終端的傳輸功率。
在擴頻通信系統(tǒng)中，基站把終端的傳輸功率與一個閾值比較，如果它大于該閾值就命令該終端減小傳輸功率，反之命令該終端增加傳輸功率，以便接收具有所需強度的信號。減少一個終端的傳輸功率導(dǎo)致了對其它終端干擾的減少。
下面將描述傳統(tǒng)CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)的功率控制操作。首先，對于基站的接收操作，解調(diào)器解調(diào)從這些終端收到的射頻(RF)信號。這些解調(diào)器可以包括用于把收到的RF信號頻移至基帶信號頻率的一個RF解調(diào)器，和用于通過解擴把該基帶信號解調(diào)為原始信號的一個基帶解調(diào)器。信號功率測量部分通過分析從解調(diào)器輸出的信號功率測量信號的質(zhì)量，例如接收信號強度指示(RSSI)，信號干擾比(SIR)和比特差錯率(BER)。功率控制比特(PCB)發(fā)生器根據(jù)該功率測量結(jié)果產(chǎn)生功率控制比特。
接著，對于基站的發(fā)送操作，PCB復(fù)用器把功率控制比特復(fù)用到從基帶信號處理器輸出的發(fā)送信號中。RF調(diào)制器把帶有從PCB多路復(fù)用器輸出的功率控制比特的傳輸信號調(diào)制為RF信號。一個加法器把從該RF調(diào)制器輸出的發(fā)送信號相加，以及一個射頻信號處理器把從加法器輸出的發(fā)送信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l發(fā)送信號。
然而，通過上述基站對一個終端發(fā)送功率的增加引起終端的干擾加大，因而導(dǎo)致信號的惡化。為了補償信號的惡化，這些終端需要增加發(fā)送功率，這就可能引起信號惡化的惡性循環(huán)。
因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一種允許一個基站去控制這些終端的發(fā)送功率的方法。該基站確定需要增加發(fā)送功率的終端的數(shù)目，并把它與一個閾值進行比較。如果所確定的數(shù)等于或大于該閾值，則相反地基站命令這些終端減少發(fā)送功率，因而減少了終端間干擾。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種在移動通信系統(tǒng)中允許一個基站控制終端發(fā)送功率的反向功率控制方法。對此，該基站設(shè)置一個用于反向功率控制的閾值，確定需要增加傳送功率的終端數(shù)目，并把所確定的信道數(shù)與該閾值進行比較。如果所確定的數(shù)等于或大于該閾值，則基站命令這些終端減少發(fā)送功率。反之，如果所確定的數(shù)小于該閾值，則基站命令這些終端增加發(fā)送功率。
從下面結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明上述和其它的目的，特征和優(yōu)點將變得更加明顯，其中

圖1是說明按照本發(fā)明實施例在CDMA通信系統(tǒng)的一個基站中的發(fā)送功率控制裝置的方框圖；圖2是說明按照本發(fā)明第一實施例由基站控制終端的發(fā)送功率的方法的流程圖圖3是說明按照本發(fā)明第二實施例由基站控制終端的發(fā)送功率的方法的流程圖和圖4是說明按照本發(fā)明第三實施例由基站控制終端的發(fā)送功率的方法的流程圖。
在移動通信系統(tǒng)中，基站測量從各終端收到的信號質(zhì)量，例如信號的RSSI,SIR和BER，并且如果要低于一個特定水平就增加終端的發(fā)送功率以提高信號質(zhì)量。為此，基站通過發(fā)送一個功率控制比特給終端，命令它們增加發(fā)送功率。例如，基站發(fā)送“0”功率控制比特去命令終端增加發(fā)送功率，以及“1”功率控制比特去命令終端減少發(fā)送功率。按照本發(fā)明，基站確定需要增加發(fā)送功率的終端數(shù)或有效信道數(shù)，并把它與一個閾值進行比較。結(jié)果，如果所確定的數(shù)等于或大于該閾值，則基站命令相應(yīng)的終端減少發(fā)送功率，就這樣相反地控制發(fā)送功率。而如果所確定的數(shù)小于該閾值，則基站命令終端以現(xiàn)有的方式增加發(fā)送功率。
圖1示出了按照本發(fā)明的一個實施例在CDMA通信系統(tǒng)的一個基站中的功率控制裝置。參照圖1，解調(diào)器13解調(diào)從終端收到的射頻信號。各解調(diào)器13可以包括把所接收的射頻信號頻移到基帶信號的一個射頻解調(diào)器和通過解擴把基帶信號解調(diào)為原始信號的一個基帶解調(diào)器。信號功率測量部分15通過分析從解調(diào)器13輸出的信號的功率測量出信號的質(zhì)量，如RSSI,SIR和BER。功率控制比特(PCB)發(fā)生器17根據(jù)該功率測量結(jié)果產(chǎn)生功率控制比特。
反向功率控制器100通過分析從PCB發(fā)生器17輸出的功率控制比特產(chǎn)生控制終端發(fā)送功率的功率控制信號。對于分析的結(jié)果，當(dāng)功率增加等于或高于一預(yù)定值時，反向功率控制器100產(chǎn)生減少所有終端發(fā)送功率的功率控制信號。也就是說，在決定系統(tǒng)狀態(tài)將通過相反地減少終端發(fā)送功率而不是增加發(fā)送功率來改善時，反向功率控制器100命令該基站覆蓋內(nèi)的終端減少發(fā)送功率。異或門31通過異或PCB發(fā)生器17的輸出和反向功率控制器100的輸出產(chǎn)生功率控制命令。
基帶信號處理器41處理要從該基站發(fā)射給各終端的發(fā)送數(shù)據(jù)。PCB復(fù)用器33復(fù)用功率控制比特到從基帶信號處理器41輸出的發(fā)送信號中。調(diào)制器35把從PCB復(fù)用器33輸出的具有功率控制比特的發(fā)送信號調(diào)制為射頻信號。加法器37相加從調(diào)制器35輸出的發(fā)送信號。射頻信號處理器39把從加法器37輸出的發(fā)送信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l發(fā)送信號。
在圖1中，各反向功率控制器100包括一個用于處理圖2的控制程序的控制器和用于存儲控制程序及在控制程序執(zhí)行期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的一個存儲器。
圖2是控制終端發(fā)送功率的反向功率控制器100的流程圖。在圖2至4中，m表示服務(wù)中的終端數(shù)，Tp表示用于反向功率控制的有效信道數(shù)的閾值，N表示要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)，Q表示要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)，M表示當(dāng)前服務(wù)中的終端數(shù)，H表示根據(jù)基本信道計算的服務(wù)中的有效信道數(shù)，以及C[m]表示給終端的功率控制命令。例如，對于C[m]=0，基站命令終端m增加發(fā)送功率，而對于C[m]=1，基站命令終端m減少發(fā)送功率。進一步，DR[m]表示終端m的發(fā)送數(shù)據(jù)速率或發(fā)送數(shù)據(jù)速率的函數(shù)(其中m=1,2,……M)。在所有的終端都以相同的速率用單碼執(zhí)行相同業(yè)務(wù)時，信道數(shù)等于終端數(shù)。然而，有效信道取決于所需的服務(wù)質(zhì)量。例如，在需要同樣的比特能量干擾比時，對于單碼的64Kbps數(shù)據(jù)需要約為在單碼32Kbps服務(wù)時所需信道的兩倍的信道。因此，盡管物理信道的數(shù)是相同的，但有效信道數(shù)可以是不同的。對于雙比特能量干擾比3(dB)，需要雙信的發(fā)送功率，以便有效信道數(shù)將為較低比特能量干擾比所需信道數(shù)的兩倍。
在說明中，假設(shè)所有終端以單碼相同的數(shù)據(jù)速度執(zhí)行同一業(yè)務(wù)，以及服務(wù)中的有效信道數(shù)H等于終端數(shù)M。
參照圖2，基站的反向功率控制器100的步驟211設(shè)置反向功率控制的閾值Tp，在步驟213讀出當(dāng)前服務(wù)中的終端數(shù)M，并在步驟215比較數(shù)M與閾值Tp。這里，數(shù)M包括當(dāng)前服務(wù)中要被命令增加或減少發(fā)送功率的所有終端。如果數(shù)M小于閾值Tp，基站在步驟217經(jīng)過一預(yù)定的時間。在預(yù)定時間經(jīng)過之后，基站返回到步驟213。
另一方面，如果在步驟215確定數(shù)M等于或大于閾值Tp(M≥Tp)，則基站在步驟219分別預(yù)置要命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q為“0”和終端m為“1”。
接著，在步驟221至229，基站連續(xù)地檢查所有服務(wù)中的終端，以確定對于各終端的功率控制命令C[m]。具體地說，在步驟221，基站檢查是否當(dāng)前的終端號m是最后的終端數(shù)(m=M)。也就是說，基站在步驟221檢查當(dāng)前的終端號m是否小于服務(wù)中的終端數(shù)M。如果m＜M，則基站在步驟223檢查是否C[m]=0。這里，對于C[m]=0，基站命令終端m增加發(fā)送功率，而對于C[m]=1，基站命令終端m減少發(fā)送功率。如果在步驟223C[m]=0，則基站給要在步驟225增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q加一(Q=Q+1)，并且在步驟227在第Q存儲區(qū)P[Q]中存儲該終端數(shù)m。之后，基站在步驟229給終端號m加一(m=m+1)并返回到步驟221。
通過重復(fù)上述操作，基站檢查各服務(wù)中終端的功率控制命令C[m]，并存儲要命令增加發(fā)送功率的終端的終端數(shù)。進一步，基站累加要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q。
同時，如果在步驟221確定目前的終端號是最后的信道數(shù)(m=M)，則基站在步驟231把要命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q與閾值Tp比較。如果數(shù)Q大于閾值Tp，則不需要反向控制發(fā)送功率。因此，基站進至步驟241，經(jīng)過一預(yù)定時間，并且然后返回步驟213。
然而，如果要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q等于或大于該閾值Tp(Q≥Tp)，則基站反向控制發(fā)送功率。為此目的，在步驟233，基站預(yù)置要被反向功率控制的終端數(shù)n為1，并在步驟235檢查是否信道n等于或小于數(shù)Q(n≤Q)。這里，n表示存儲受到反向功率控制的終端信道數(shù)的地址表。也就是說，在步驟235，基站確定是否對需要反向功率控制的所有終端完成了反向功率控制。
如果在步驟235確定n≤Q，則基站在步驟237命令相應(yīng)于終端數(shù)n的終端減少發(fā)送功率(通過發(fā)射功率控制命令C[P[n]]=1)，以執(zhí)行反向功率控制。在步驟239，基站增加表的地址n，其中這些需要反向功率控制的終端的終端數(shù)被存儲，加一(n=n+1)去控制下一終端的反向功率，并且然后返回步驟235。這樣的反向功率控制操作被重復(fù)直到n＞Q為止。
參見圖3，基站的反向功率控制器100在步驟311設(shè)置反向功率控制的閾值Tp，在步驟313讀出當(dāng)前服務(wù)中的終端的數(shù)M，并在步驟315把數(shù)M與閾值Tp進行比較。這里，數(shù)M包括當(dāng)前服務(wù)中所有要被命令增加或減少發(fā)送功率的終端。如果數(shù)M小于閾值Tp，則基站在步驟317經(jīng)過一預(yù)定時間。在經(jīng)過該預(yù)定時間之后，基站返回步驟313。
另一方面，如果在步驟315確定數(shù)M等于或大于閾值Tp(M≥Tp)，則基站在步驟319分別地預(yù)置要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N為“0”，要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q為“0”，以及終端數(shù)m為“1”。
接著，在步驟321和329，基站順續(xù)地檢查服務(wù)中的所有信道，以確定各信道的功率控制命令C[m]。具體地說，在步驟321，基站檢查是否當(dāng)前的終端數(shù)m是最后的終端數(shù)(m=M)。也就是說，基站在步驟321檢查是否當(dāng)前的終端數(shù)m小于服務(wù)中的終端數(shù)M。如果m＜M，則基站在步驟323檢測是否C[m]=0。這里，對于C[m]=0，基站命令終端m增加發(fā)送功率，而對于C[m]=1，基站命令終端m減少發(fā)送功率。如果在步驟323C[m]=0，則基站給要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N加一(N=N+1)，并且在步驟325也給要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q增加一(Q=Q+1)。然后在步驟327，基站在第Q存儲區(qū)P[Q]中存儲終端數(shù)m。如果在步驟323中C[m]=1，則基站在步驟326中給要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N減一(N=N-1)。此后，基站在步驟329給終端數(shù)m加一(m=m+1)并返回步驟321。
通過重復(fù)上述步驟，基站檢查服務(wù)中各終端的功率控制命令C[m]，并存儲要被命令增加發(fā)送功率的終端的終端數(shù)。進一步，基站累加要被命令增加發(fā)送功率的信道的有效數(shù)N。
同時，如果在步驟321確定當(dāng)前的終端數(shù)是最后的信道數(shù)(m=M)，則基站在步驟331把要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N與閾值Tp進行比較。如果數(shù)N小于閾值Tp，則不需要反向地控制發(fā)送功率，因此，基站進至步驟341去經(jīng)過一預(yù)定的時間并且然后返回步驟313。
然而，如果要被命令增加發(fā)送功率的信道數(shù)N等于或大于該閾值Tp(N≥Tp)，則基站反向地控制發(fā)送功率。為此目的，在步驟333，基站預(yù)置進行反向功率控制的終端的終端數(shù)n為1，并在步驟335檢查是否信道數(shù)n等于或小于數(shù)Q(n≥Q)。也就是說，在步驟335，基站確定是否完成了對于所有需要反向功率控制的終端的反向功率控制。
如果在步驟335確定n≤Q，則基站在步驟337命令相應(yīng)于終端數(shù)n的終端減少發(fā)送功率(通過發(fā)射功率控制命令C[P[n]=1])，以執(zhí)行反向功率控制。在步驟339，基站給存有需要反向功率控制終端的終端數(shù)的表的地址n增加一(n=n+1)，去控制下一終端的反向功率，并且然后返回步驟335。這種反向功率控制操作被重復(fù)直至n＞Q為止。
參見圖4，基站的反向功率控制器100在步驟411設(shè)置反向功率控制的閾值Tp，在步驟413該當(dāng)前服務(wù)中的終端數(shù)M和發(fā)送數(shù)據(jù)速率DR[m](其中m=1,2,3…M)，在步驟414根據(jù)所需的值和業(yè)務(wù)質(zhì)量計算服務(wù)中的有效終端數(shù)H，并在步驟415把該數(shù)H與閾值Tp進行比較。這里，數(shù)M包括當(dāng)前服務(wù)中要被命令增加或減少發(fā)送功率的所有終端。如果數(shù)M小于閾值Tp，則基站在步驟417經(jīng)過一預(yù)定的時間。在經(jīng)過該預(yù)定時間之后，基站返回到步驟413。
另一方面，如果在步驟415確定M等于或大于閾值Tp(M≥Tp)，則基站在步驟419分別預(yù)置要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N為“0，要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q為“0”，和終端數(shù)m為“1”。
接著，在步驟421至429基站順序地檢查服務(wù)中的所有信道，以確定對于各信道的功率控制命令C[m]。具體地說，在步驟421，基站檢查是否當(dāng)前的終端數(shù)m是最后的終端數(shù)(m=M)。也說是說，基站在步驟421檢查是否當(dāng)前的終端數(shù)m小于服務(wù)中的終端數(shù)M。如果m＜M，基站在步驟423檢查是否C[m]=0。這里，對于C[m]=0，基站命令終端m增加發(fā)送功率，而對于C[m]=1，基站命令終端m減少發(fā)送功率。如果在步驟423,C[m]=0，基站給要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N增加相應(yīng)的終端傳輸數(shù)據(jù)速率DR[m](N=N+DR[m])，并且還在步驟425給要被命令增加發(fā)送功率的終端數(shù)Q加一(Q=Q+1)，然后在步驟427，基站在第Q存儲區(qū)P[Q]存儲終端數(shù)m。如果在步驟423中C[m]=1，基站給要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N在步驟426中減少相應(yīng)的終端傳輸數(shù)據(jù)速率DR[m](N=N-DR[m])。此后，基站在步驟429給終端數(shù)m加一，并返回步驟421。
通過重復(fù)上述步驟，基站檢查對于服務(wù)中各終端的功率控制命令C[m]，并存儲需要增加發(fā)送功率的終端的終端數(shù)。進一步，基站累加要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)。
同時，如果在步驟421確定當(dāng)前的終端數(shù)m是最后的信道數(shù)(m=M)，則基站在步驟431把要被命令增加發(fā)送功率的有效信道數(shù)N與閾值Tp進行比較。如果N小于閾值Tp，則不需要反向地控制發(fā)送功率。因此基站進至步驟441經(jīng)過一預(yù)定的時間，并且然后返回步驟413。
而如果要被命令增加發(fā)送功率的信道數(shù)N等于或大于閾值Tp(N≥Tp)，則基站反向地控制發(fā)送功率。為此目的，在步驟433，基站預(yù)置進行反向功率控制的終端的終端數(shù)為1，并在步驟435檢查是否信道數(shù)n等于或小于數(shù)Q(n≤Q)。也就是說在步驟243中，基站確定是否對于所有需要反向功率控制的終端的反向功率控制完成了。
如果在步驟435確定n≤Q，則基站在步驟437命令相應(yīng)于終端數(shù)n的終端減少發(fā)生功率(通過發(fā)射功率控制命令C[P[n]]=1)去執(zhí)行反向功率控制。在步驟439，基站給表的地址n增加一(n=n+1)以控制下一終端的反向功率，并且然后返回步驟435。這種反向功率控制操作被重復(fù)直至n＞Q為止。
總之，基站測量從終端收到信號的強度和比特差錯率，并且如果該強度和比特錯率還不到所要求的水平則增加終端的發(fā)送功率。這里，在終端需要減小發(fā)送功率時，基站命令終端減小發(fā)送功率。而在終端需要增加發(fā)送功率時，基站確定需要增加發(fā)送功率的終端數(shù)，并把所確定的數(shù)與閾值相比較。如果確定的數(shù)小于該閾值，則基站命令這些終端增加發(fā)送功率。而如果確定的數(shù)等于或大于該閾值，則基站命令這些終端減小發(fā)送功率。用這種方法，基站可以防止鄰近終端間的干擾，并且終端也可以延長電池的運行時間。
在本發(fā)明結(jié)合當(dāng)前認為最實際和優(yōu)選的實施例被描述的同時，應(yīng)當(dāng)知道本發(fā)明并不被限定于所公開的實施例，而正相反，它將覆蓋在所附的權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種改進。
權(quán)利要求
1．一種在移動通信系統(tǒng)的一個基站中控制終端發(fā)送功率的裝置，包括多個功率控制命令發(fā)生器，用于通過分析從終端收到的發(fā)送信號產(chǎn)生功率控制命令；一個功率控制器，用于通過檢測功率控制比特，在功率增加命令超過一預(yù)定值時產(chǎn)生功率減少命令；和多個復(fù)用器，用于通過把所述的功率控制器的輸出復(fù)用至基站的發(fā)送信號而產(chǎn)生發(fā)送信號。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的功率控制器包括一個反向功率控制器，用于把所述的功率控制命令與一個用于反向功率控制的閾值進行比較，把需要發(fā)送功率增加的有效信道數(shù)與所述的閾值進行比較，以及在需要發(fā)送功率增加的信道數(shù)大于該閾值時命令相應(yīng)的終端反向地減少發(fā)送功率；和多個比較器，用于把反向功率控制器的輸出與所述功率控制命令發(fā)生器的輸出進行比較。
3．如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的比較器是異或門。
4．一種在移動通信系統(tǒng)的一個基站中控制終端發(fā)送功率的反向功率控制方法，包括步驟通過分析從終端發(fā)射的信息，產(chǎn)生對終端的功率控制命令；和分析所述的控制命令，并且在確定寧可相反地減少發(fā)送功率而不是增加發(fā)送功率去改善系統(tǒng)狀態(tài)時命令基站覆蓋區(qū)內(nèi)的終端減小發(fā)送功率。
5．如權(quán)利要求4所述的反向功率控制方法，其中當(dāng)要被命令增加發(fā)送功率的信道數(shù)等于或大于一個預(yù)定值時所述的基站命令相應(yīng)的終端減少發(fā)送功率。
6．一種在移動通信系統(tǒng)中允許一個基站控制終端的發(fā)送功率的反向功率控制方法，包括步驟設(shè)置反向功率控制的一個閾值；計算服務(wù)中的有效信道數(shù)；以規(guī)定的間隔比較服務(wù)中的信道數(shù)與該閾值；在服務(wù)中的信道數(shù)等于或大于該閾值時順序地檢查是否服務(wù)中的信道需要增加發(fā)送功率，并存儲需要增加發(fā)送功率的信道的信道數(shù)；和如果需要增加發(fā)送功率的信道數(shù)等于或大于該閾值，發(fā)射一個功率減少命令給終端。
7．如權(quán)利要求6所述的反向功率控制方法，其中所述的閾值包括功率水平。
全文摘要
一種反向功率控制方法,允許基站去控制終端的發(fā)送功率。為此目的,基站設(shè)置一個反向功率控制的閾值,確定需要增加發(fā)送功率的終端的數(shù)目,并把該確定的數(shù)與該閾值進行比較。如果確定的數(shù)等于或大于該閾值,則基站命令這些終端減少發(fā)送功率。而如果該確定的數(shù)小于該閾值,則基站命令這些終端增加發(fā)送功率。
文檔編號H04B7/005GK1226765SQ9811759
公開日1999年8月25日 申請日期1998年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月30日
發(fā)明者樸洙元 申請人:三星電子株式會社