专利名称：在具有智能天线的移动通信系统中实现下行功控的方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝移动通信系统中的下行功率控制技术，更确切地说是涉及一种在具有智能天线的移动通信系统中，进行下行功率控制的方法。
背景技术：
从采用码分多址(CDMA)技术(IS-95标准)的第二代移动通信系统开始，就使用了功率控制技术来提高系统容量，但其功率控制只对用户终端向基站发射的上行功率进行控制，不包括对基站向用户终端发射的下行功率进行控制。
为了优化无线资源管理，特别是为了保证信息传输的质量，在第三代移动通信标准中，开始采用下行功率控制技术，控制基站向终端发射的功率。如第三代移动通信系统3GPP相关标准规定，可以使用下行功率控制来改善从基站到终端通信的质量，包括采用开环、闭环及外环功率控制的方法。
其中的开环功率控制方法，是由基站根据网络规划及下行业务的传输速率，预先确定下行发射功率，基站按照确定的下行发射功率对终端进行发射。
其中的闭环功率控制方法，是在通信过程中，终端根据接收的下行信号质量并通过上行信号来要求基站增加或者降低下行发射功率。即当终端接收的信号质量好于所需要的值时，让基站降低所占用码道的下行发射功率；而在终端接收信号质量达不到所需要的值时，让基站增加所占用码道的下行发射功率。
其中的外环功率控制方法，是由系统根据终端接收质量的好坏确定目标信噪比(SIR)值，再由系统根据小区容量和干扰情况，确定增加下行发射功率的限度。
通常，移动通信系统在系统负荷比较低的情况下，使用上述下行功率控制方法可以获得比较好的效果，但是当系统负荷比较重时，就很难达到通过功率控制来提高系统容量的效果了。这是因为移动通信系统必须同时对多个用户提供不同的业务，而CDMA系统又是一个干扰受限的系统，当其系统负荷比较重时，每个用户所接收到的信号与干扰之比均已接近允许达到的极限，此时再对任何一个终端用户增加下行发射功率时都将对其他用户产生干扰，使其他用户的接收质量恶化。
图1示出一个简化的移动通信系统结构及其无线信号传输过程。系统由n个基站101、102、....、10n组成，在基站101覆盖的小区内有m个终端201、202、203、...、20m，其中终端201、202、及203同时与基站101通信，并使用相同载波频率。假设终端201的下行速率较高，且需要高的传输质量(如数据传输速率为384kbps，要求的误码率为10-6)，而终端202及203仅进行通话(数据传输速率仅为12.2kbps)，则上述在开环下行功率控制时所设定的对终端201的下行发射功率电平将比对终端202及203的下行发射功率电平高约18dB。在通信过程中，若终端201向着基站101覆盖小区的边缘移动，终端201距离基站101较远、电波传播衰落大，而终端202及203向着基站101移动，终端202及203距离基站101已较近，例如，基站101至终端202、203间的电波衰落比基站101至终端201间的电波衰落已分别小10dB及20dB。为保证信息传输质量，将使用闭环下行功率控制。如果仅仅考虑每个终端接收到的信号电平需满足要求，终端201将会不断要求基站101增加对它的发射功率，而终端202及203将会不断要求基站101减小对它们的发射功率。但是，增加对终端201的下行发射功率就必然增加对终端202及203的干扰。虽然终端202、203距离基站101比较近，但由于接收电平比较高，随着干扰增加、接收质量的恶化，也会反过来要求增加下行发射功率，形成了水涨船高的“鸡尾酒效应”。这样，整个基站将同时增加对所有终端的下行发射功率，以保证系统稳定工作。如果不考虑基站的总发射功率受限的事实，仅仅增加下行发射功率，还将大大增加对相邻小区的干扰，降低整个系统的容量。当然，外环功率控制方法可以控制该过程，即拒绝终端201对增加下行发射功率的要求，则使通信质量得不到保证。这样，下行功率控制的作用就与直接按每个码道的扩频系数和服务质量来分配功率的效果一样了，或者说并没有发挥下行功率控制的作用。
在应用智能天线的移动通信系统中，一般是将智能天线阵装备在无线基站上，此天线阵能用如下两种赋形波束发射和接收信号一种是固定的赋形波束，另一种是动态的赋形波束。固定的赋形波束，如采用全向、带状或扇形天线阵，这种波束赋形方式主要用于发送全向信息，例如广播或寻呼信息等，用固定的赋形波束实现对小区的覆盖，其下行发射功率是预先根据网络规划设定的，不能进行下行功率控制。动态的赋形波束，主要用于跟踪用户，将信息传送给特定用户，如传送给用户的数据、信令等，因此在采用动态赋形波束的系统中，仅限于在与特定用户通信的链路上应用下行功率控制。但传统的下行功率控制方法，不论是对固定波束赋形还是对动态波束赋形，如果不作特别的考虑或采用特别的方法，只要用户终端提出要求，基站就相应增加下行功率，都将不可避免地引起“鸡尾酒效应”。
对于使用智能天线技术的蜂窝移动通信系统来说，比如时分-同步码分多址(TD-SCDMA)系统，其下行功率控制应能达到如下目标在对一个终端实现下行功率控制时，对其他终端的干扰影响应该降低到非常低，在确保该实施下行功率控制链路的通信质量的同时，不至于损害其他通信链路的质量。只有这样，才可以充分达到下行功率控制的优势改善小区覆盖、保证通信质量、以及增加系统容量等。
发明内容
本发明给出一种在具有智能天线的移动通信系统中实现下行功率控制的方法。在有智能天线波束赋形的条件下，如何进行下行功率控制，一方面提高移动通信系统的性能，另一方面又不致引起“鸡尾酒效应”。
本发明的下行功率控制结合对用户位置的估计和该用户对其他用户的干扰进行，因为是在具有智能天线的移动通信系统中使用，采用了波束赋形技术，就可以估计用户位置和估计该用户对其他用户的干扰，从而实现本发明方法，最大限度的达到下行功率控制的效果。
实现本发明目的的技术方案是这样的一种在具有智能天线的移动通信系统中实现下行功率控制的方法，包括在终端接入、链路建立时，系统配置基站下行发射功率的过程，和在通信过程中，系统根据基站和终端上报的测量报告调整基站下行发射功率的过程，其特征在于所述的调整基站下行发射功率的过程包括A.检查测量报告中关于通信质量的参数，在通信质量参数满足要求时，不调整基站的下行发射功率或按设定的步长降低下行发射功率，在通信质量参数不满足要求时，确定为终端要求增加下行发射功率，执行步骤B；B.判断可否增加下行发射功率，包括B1.首先判断在要求增加下行发射功率终端工作的时隙内是否只有该终端在工作，当只有该终端在工作时，在基站有剩余功率的情况下，按预设步长增加对该终端的下行发射功率，返回步骤A，如果基站没有剩余功率，则返回步骤A，当有其他终端在工作时，执行步骤B2；B2.将该终端确定为第一等级终端，并按预定的等级数确定在增加第一等级终端的下行发射功率时会被干扰的其他第一等级以下的各等级终端，将各等级终端判断为可以增加下行发射功率，并执行步骤C；C.在基站有剩余功率时，同时对各等级终端分别按预设的等级功率增量增加下行发射功率。
所述步骤A的执行具体包括A1.系统检查终端接收信号的块误码率BLER；A2.当块误码率BLER等于其设定值或者其设定值与块误码率BLER之间的差值在预先确定的Δ之内时，不作任何调整；A3.当其设定值与块误码率BLER之间的差值大于预先确定的Δ时，则按预定的一步步长降低此终端的下行发射功率；
A4.当块误码率BLER低于其设定值时，检查接收信号电平Rx及接收信号与干扰之比Eb/I；A5.当接收信号电平Rx等于其设定值及接收信号与干扰之比Eb/I等于其设定值，或者其设定值与接收信号电平Rx之差在预先确定的值之内及其设定值与接收信号与干扰之比Eb/I之差在预先确定的值之内，不作任何调整；A6.当其设定值与接收信号电平Rx之差大于预先确定的值及其设定值与接收信号与干扰之比Eb/I之差大于预先确定的值时，则按预定的一步步长降低此终端的下行发射功率；A7.当接收信号电平Rx低于其设定值或设定值与接收信号与干扰之比Eb/I之差低于其设定值时，执行所述的步骤B。
所述步骤B2的执行，具体包括从第一等级终端开始考察，在被考察的当前等级终端的下行赋形波束宽度内，检查是否有同时工作且未被考虑在内的其他终端，没有同时工作的其他终端时，则直接执行步骤C，有同时工作且未被考察在内的其他终端时，将这些其他终端确定为当前被考察等级终端的下一等级终端，和将该下一等级终端作为被考察的当前等级终端，重复执行该过程直至达到预定的等级数时停止，并执行步骤C。
所述步骤B2与步骤C间还包括步骤B3判断增加各等级终端的下行发射功率时会否干扰邻近小区终端，不会干扰邻近小区终端时判断为可以增加下行发射功率，否则限制增加下行发射功率。
所述判断增加下行发射功率时是否会干扰邻近小区终端，具体包括根据测量报告中给出的终端发射的时间提前量TA值，估计该终端与基站间的距离，在根据距离判断终端处于小区的边缘并限制其最大下行发射功率时，则确定为增加对此终端的下行发射功率时会干扰邻近小区终端，否则确定为增加对此终端的下行发射功率时不会干扰邻近小区终端。
所述的步骤C，在对第一等级终端增加下行发射功率ΔP时，对第一等级终端以下的各等级终端，按前一等级终端增加的下行发射功率/相邻等级功率增量来增加下一等级终端的下行发射功率。
通过采用本发明的方法，可以在使用智能天线的移动通信系统中实现下行功率控制。该方法包括功率配置和功率控制两个过程，在终端接入、链路建立时，系统根据下行传输速率配置基站下行发射功率；在通信过程中，系统根据终端和基站报告的测量结果来调整下行发射功率，以保证通信质量。在功率控制过程中，当通信质量下降时，特别使用了判定系统是否应当增加下行发射功率的方法，此方法综合考虑终端接收到的信号与干扰之比、终端离基站的距离及在指向终端的下行赋形波束内其他终端的状况，使在对一个终端增加下行发射功率时，尽可能降低对其他终端的干扰。
本发明方法的有益效果是充分利用了智能天线的优点，可以在实现下行功率控制的同时将其对本小区及邻近小区内其他终端的干扰降低到最低，充分发挥下行功率控制对保证业务质量的作用，而且可以用非常简单的控制过程及算法实现下行功率控制。
本发明的方法不仅可以直接使用于TD-SCDMA系统，经适当修改后也可以使用于其他无线通信系统。
图1是简化的移动通信系统结构及无线信号传输过程示意图；图2是具有智能天线的蜂窝移动通信系统结构及无线信号传输过程示意图；图3是具有智能天线的移动通信系统下行功率控制过程流程框图；图4是图3中判断可否增加下行发射功率的判断过程流程框图。
具体实施例方式
图2是使用智能天线的移动通信系统结构简图。系统为每一个激活的终端(分配了码道)提供一个赋形波束以对准此终端。如图中，基站101分别对终端201、202及203使用赋形的下行波束301、302及303发射。就下行传输而言，基站101对每个终端的发射功率将主要集中在各个相应的波束内，如基站101对终端201的发射功率主要集中在赋形波束301内。在这样的移动通信系统中，则需要采用与前述方法不相同的下行功率控制方法。
本发明的下行功率控制方法包括功率分配和功率控制两个过程，其中的功率分配过程和前述的开环下行功率控制方法基本相同，可总结为在终端接入、链路建立时，系统配置基站下行发射功率，该配置包括下行导引时隙DwPTS上的下行发射功率等于小区设计时的每天线每载波的最大发射功率Preq；所有全向发射的时隙及码道上的下行每天线每载波的发射功率，使用固定的下行发射功率Preq/n，n为全向时隙中所有码道所占用的码道数；所有定向时隙中发射的业务及信令码道的下行发射功率等于m×Preq/k，m是为其业务所分配的等效为系统最大扩频系数所占用的码道数，k为最大扩频系数。本发明方法主要体现在功率控制过程中。
此下行功率控制完全由系统实现，终端和基站仅周期性地或者通过事件触发方式向系统报告其接收状况，除报告与接收状况有关的参数(如接收电平、信号与干扰之比及块误码率等)外，还必须报告终端当前与基站间的距离及方位。终端与基站间的距离可以通过对上行同步时间提前量(TATiming Advance)的测量获得(为了保证距离基站不同远近的终端的发射信号能同时到达基站，需要调整不同终端的发射时刻，距离基站远的终端其时间提前量应取大些，距离基站近的终端，其时间提前量应取得小些)，而方位则可以通过智能天线波束赋形所获得的来波方向(DOA)获得。对任何终端，如果其接收效果好于所需要的情况，则系统将要求基站降低对此终端的下行发射功率。而当终端的接收效果达不能满足需要时，系统将根据此终端的信号接收质量及所在位置、在对准此终端的波束内其他正在工作的终端的状况及基站是否还有多余的功率等等因素来决定是否执行下行功率控制，即增加对此终端的下行发射功率，或者用其他方法来保证通信质量。
以上列举的决定是否执行下行功率控制的详细判别依据之一是对终端质量的判别如果终端所接收到的信号与干扰之比达到系统规定之值但接收块误码率(接收质量)达不到要求，则说明此终端接收信号质量有问题，系统将以接收到的信号与干扰之比作为是否应当执行下行功率控制的依据。
以上列举的决定是否执行下行功率控制的详细判别依据之二是对终端离基站距离的判别如果终端已经处于小区边缘，而对此终端的下行发射功率已经达到网络设定的最大值，则不能再增加发射功率，以免增加对邻近小区的干扰。
以上列举的决定是否执行下行功率控制的详细判别依据之三是判别终端相对于基站的方位在要求基站增加下行发射功率的终端的波束宽度(如3dB宽度)内，检查本小区内与其同时、同载波工作的所有终端，再根据这些终端的波束赋形方向，将这些终端划分成等级，根据各终端的等级和按与等级对应的增量同时增加这些终端的下行发射功率，对等级高的终端增加的下行发射功率应大于对等级低的终端增加的下行发射功率，分等级增加在这些波束方向内可能会受到干扰的终端的下行发射功率，以避免由于只对一个终端增加下行发射功率干扰其他终端，同时对这些终端都增加下行发射功率，只是增加的功率幅度不一样而已。
以上列举的决定是否执行下行功率控制的详细判别依据之四是对基站功率容量的判别当基站总发射功率已经使用完毕时，就不能再增加下行发射功率了，否则将会使基站收发信机的功率放大器工作在非线性区。
作为一个例子，针对TD-SCDMA移动通信系统，说明本发明的下行功率控制过程，流程如图3所示。
TD-SCDMA移动通信系统是一个多时隙的时分双工系统，它使用了智能天线技术。如果其基站每天线每载波的最大发射功率为Pmax，而小区设计所要求的每天线每载波的最大发射功率为Preq。则Preq应当不超过但允许接近Pmax，才能既满足系统要求，又最为经济。
步骤131，执行终端接入、链路建立时的基站下行发射功率的配置过程，是根据下行业务配置基站下行发射功率，其分配原则是
在下行导引时隙DwPTS上的下行发射功率应等于Preq；在所有全向发射的时隙及码道上，如广播码道(BCH)、寻呼码道(PCH)及全向前向码道(FACH)上的下行每天线每载波的发射功率，根据所占用的码道数和使用的扩频系数使用固定的发射功率Preq/n，式中n为全向时隙中所有码道所占用的码道数，典型情况是最大扩频系数为16，占用两个码道，固定的发射功率可以选择为Preq/2；所有定向时隙中发射(波束赋形)的业务及信令码道的下行发射功率应等于m×Preq/k，其中，m是为其业务所分配的等效为最大扩频系数时所占用的码道数，k为最大扩频系数，然后进入下述的功率控制过程。
步骤132，在终端和基站建立通信后，终端和基站将周期性或者用事件触发方式向无线网络控制器(RNC)上报测量报告，用测量报告来上报测量结果，包括终端相对于基站的方位(DOA)、终端离基站的距离(可由TA获得)、终端所接收到的信号电平(Rx)、终端接收信号的块误码率(BLER)、终端接收的信号与干扰之比(Eb/I)等等。
步骤133，在第三代移动通信系统中，保证通信质量是最主要的要求，因而，系统将首先检查标志通信质量的参数终端接收信号的块误码率(BLER)，根据检查结果将产生三种解决方案第一种解决方案即返回步骤132，当标志通信质量的块误码率参数等于或者略为高于设定值时(此处略高于的含义即为设定值与块误码率之间的差值在预先确定的Δ之内)，则不作任何调整，继续监视终端和基站上报的测量结果。
第二种解决方案即执行步骤137，当标志通信质量的决误码率参数远高于设定值时(此处远高于的含义是设定值与块误码率之间的差值大于预先确定的Δ)，即终端接收到的信号的块误码率(BLER)比所期望的高一个量级以上，则按一步步长(一步步长例如1dB或者其他步长)降低此终端链路的下行发射功率，再返回步骤132，继续监视终端和基站上报的测量结果。
第三种解决方案即执行步骤134，当标志通信质量的块误码率参数低于设定值时，即终端接收到的信号的块误码率(BLER)比所期望的值低，通信质量不能满足要求，即系统需实行下行功率控制，在执行下行功率控制前还必须检查接收信号电平(Rx)及接收信号与干扰之比(Eb/I)。根据检查结果也将产生三种解决方案第一种解决方案即返回步骤132，当接收信号电平(Rx)及接收信号与干扰之比(Eb/I)等于或者略为高于各自的设定值时(此处略为高于的含义即为Rx设定值与实际的接收信号电平、信噪比设定值与实际的Eb/I之间的差值(绝对值)都在预先确定的值之内)，则前述出现的终端接收到的信号的块误码率(BLER)比设定值低的情况，可能是其他原因造成的误码，例如终端质量不好，此时，不能增加下行功率，则继续监视终端和基站上报的测量结果；第二种解决方案即执行步骤137，当接收信号电平(Rx)及接收信号与干扰之比(Eb/I)参数远高于各自的设定值时(此处远高于的含义是Rx设定值与实际的接收信号电平、信噪比设定值与上报的Eb/I之间的差值大于预先确定的值)，则按一步步长(一步步长例如1dB或者其他步长)降低此终端链路的下行发射功率，再返回步骤132，继续监视终端和基站上报的测量结果；第三种解决方案即执行步骤135，当接收信号电平(Rx)或接收信号与干扰之比(Eb/I)参数低于各自的设定值时，通信质量不能满足要求，即系统执行可否增加下行发射功率的判断过程。
接收信号电平(Rx)或者接收信号与干扰之比(Eb/I)达不到各自的设定值时，通过增加下行发射功率则可能改善通信质量(步骤136)，在决定使用下行功率控制，通过增加对终端的下行发射功率来保证通信质量时，必须按图4的过程进行可否增加对其下行发射功率的判断，在判断结果为可增加时则执行步骤136然后返回步骤132，否则不作调整，直接返回步骤132执行，继续监视终端和基站上报的测量结果。
参见图4，是步骤135及136的可否增加下行发射功率的判断过程及增加下行发射功率的具体流程。
在TD-SCDMA系统中使用了智能天线技术，对下行发射进行波束赋形，赋形后的波束在不同方位角度上的功率会存在差异，在波束主方向上(即终端的方位)功率最强，偏离该波束主方向的角度越大的地方，则功率越小，因此通常将半功率点作为赋形波束的边界并以此来定义波束宽度，而在半功率点之外的方向，由于功率下降已大于半功率，则可认为处于赋形波束之外了。基站对每一个激活的终端都将发射一个大小为半功率、宽度为2Θ的赋形波束(Θ为半功率点与波束主方向之间的角度)。此外，由于TD-SCDMA系统是一个多时隙的时分双工系统(参见3GPP规范TS25.221)，在每个时隙内最大扩频系数为16，即最多有16条码道可以使用，有16个终端可以同时、同载波工作。上述两个特点可以使本发明的下行功率控制变得简单且有效。而对高速数据的下行传输，例如数据速率达到128kbps以上时，每个时隙只有一个终端在工作，对它进行功率控制(增加下行发射功率)就不需要考虑对本小区或相邻小区其他终端的干扰了。
据此，系统中使用下行功率控制即确定是否可以通过增加下行发射功率来保证传输质量。当通过图3步骤确定通信质量不满足要求需要增加下行发射功率时，按图4步骤执行。
首先判断在此待调整终端(某个终端由于种种原因接收质量不好时，会上报要求基站增加对它的下行发射功率)工作的时隙内是否只有此终端在工作(步骤141)，如果是，则进一步检查基站是否有剩余功率(步骤141)，在基站有剩余功率时再判断当增加对该终端的下行发射功率时是否会严重干扰邻近小区(步骤143)，如果基站有剩余功率且增加对它的下行发射功率时也不会对邻近小区产生严重干扰，则按一步步长的大小增加对该终端的下行发射功率，一步步长如1dB或者3dB(步骤144)，然后返回图3中的步骤132，继续监视终端的上报测量结果，如果基站没有剩余功率或者基站虽然有剩余功率但在增加对此终端的下行发射功率时会严重干扰邻近小区，则拒绝增加该终端的下行发射功率，返回图3中的步骤132，继续监视终端的上报测量结果。
如果在要求调整终端工作的时隙内同时工作有多只终端(步骤141，最多可有16只终端同时工作)，则检查在此要求调整终端(当前考察等级终端，即第一等级终端，初值为零的计数器加1)下行赋形波束(宽度为2Θ的赋形波束，即下行到达方向DOA±Θ)方位内是否有同时工作的其他终端(步骤145)。如果没有，将执行本时隙内只有一个终端在工作的流程(步骤142、143、144)；如果在此终端下行赋形波束方位内有同时工作的其他终端，则需以这些终端为第二等级终端(当前考察等级终端，计数器再加1)，再考察各第二等级终端的下行赋形波束方位内是否有未被考虑在内的第三等级终端，以此类推，直至计数器达到预设的等级数时停止考察并将计数器清零，从而得到各等级的终端，即得到对要求调整终端增加下行发射功率时可能会被干扰的所有终端及它们的等级(步骤146)。
先检查基站是否有剩余功率(147)，有剩余功率则进一步判断对上述各等级终端增加下行发射功率是否会严重干扰邻近小区(148)，如果有剩余功率且在增加对各终端的下行发射功率时并不会对邻近小区产生严重干扰，则同时按与这些终端的等级相对应的等级值增加各终端的下行发射功率(149)，然后返回图3中的步骤132，继续监视终端的上报测量结果，如果基站没有剩余功率或者基站虽然有剩余功率但在增加对某终端的下行发射功率时会严重干扰邻近小区，则拒绝增加该终端的下行发射功率，返回图3中的步骤132，继续监视终端的上报测量结果。
按与这些终端的等级相对应的等级值增加下行发射功率的过程是(例如只考虑三个等级，相邻等级功率增量为2，在对第一等级终端增加下行发射功率ΔP时，对第一等级终端以下的各等级终端，按前一等级终端增加的下行发射功率/相邻等级功率增量来增加下一等级终端的下行发射功率)。
已经确定要对第一等级的终端A增加下行发射功率ΔP，计数器加1，此时考虑在对A的下行波束赋形宽度内的其他正在工作的用户，假设有第二等级终端B1、B2、B3，计数器再加1；然后继续考察第二等级终端B1、B2、B3，分别在他们各自的波束赋形宽度内，是否还有其他未被考虑在内的终端，假设在第二等级终端B1的波束赋形宽度内有第三等级终端C1和C2，计数器再加1，而第二等级终端B2和B3的波束赋形宽度内已没有其他未考虑在内的终端。此时，对第二等级终端B1、B2、B3的功率增加量为ΔP/2，对第三等级终端C1和C2的功率增加量为ΔP/4。系统将同时让基站对第一等级终端A的下行发射功率增加ΔP，对第二等级终端B1、B2、B3的下行发射功率增加ΔP/2，对第三等级终端C1、C2的下行发射功率增加ΔP/4。由于系统只考虑三个等级的终端，即计数器已计满3则停止考察、计数器清零，即使第三等级终端C1或C2的波束赋形宽度内还有其他未被考虑在内的终端，系统也不对它们的下行发射功率作增加。
上述检查是否对邻近小区造成严重干扰，就是查看各个即将被增加下行发射功率的终端是否处于本小区的边缘并限制其最大下行发射功率。在前述获得的测量结果中，有终端与基站距离的测量结果(根据TA值，即终端发射的时间提前量)。如果此距离超过本小区半径的80％以上，此终端可能已经进入切换区域，如果再大幅度增加对它的下行发射功率将可能造成对邻近小区的干扰。此时，必须限制对它的最大下行发射功率，如在终端接入、链路建立时系统配置的功率基础上再加上一个值，例如3dB。当各个即将被增加下行发射功率的终端处于本小区内部且距离基站不超过本小区半径的80％时，增加其下行发射功率则不会严重干扰邻近小区。
本发明的方法，在使用智能天线的移动通信系统中实现下行功率控制，在终端接入、链路建立时，系统根据下行传输速率配置基站下行初始发射功率；在通信过程中，系统根据终端和基站报告的测量结果来调整下行发射功率，以保证通信质量。但在通信质量下降、需要增加下行发射功率前，需先判断基站是否能增加下行发射功率，该判断是根据终端离基站的距离及在指向终端的下行赋形波束宽度内其他终端的工作状态进行的，使在对一个终端增加下行发射功率时，对邻近小区终端的干扰尽可能降低。
本发明充分利用了智能天线的优点，可以在实现下行功率控制时对本小区及邻近小区内其他终端的干扰降低到最低，充分发挥下行功率控制对保证业务质量的作用。
本发明的方法不仅可以使用于TD-SCDMA系统，也可以使用于其他无线通信系统。
权利要求
1.一种在具有智能天线的移动通信系统中实现下行功率控制的方法，包括在终端接入、链路建立时，系统配置基站下行发射功率的过程，和在通信过程中，系统根据基站和终端上报的测量报告调整基站下行发射功率的过程，其特征在于所述的调整基站下行发射功率的过程包括A.检查测量报告中关于通信质量的参数，在通信质量参数满足要求时，不调整基站的下行发射功率或按设定的步长降低下行发射功率，在通信质量参数不满足要求时，确定为终端要求增加下行发射功率，执行步骤B；B.判断可否增加下行发射功率，包括B1.首先判断在要求增加下行发射功率终端工作的时隙内是否只有该终端在工作，当只有该终端在工作时，在基站有剩余功率的情况下，按预设步长增加对该终端的下行发射功率，返回步骤A，如果基站没有剩余功率，则返回步骤A，当有其他终端在工作时，执行步骤B2；B2.将该终端确定为第一等级终端，并按预定的等级数确定在增加第一等级终端的下行发射功率时会被干扰的其他第一等级以下的各等级终端，将各等级终端判断为可以增加下行发射功率，并执行步骤C；C.在基站有剩余功率时，同时对各等级终端分别按预设的等级功率增量增加下行发射功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤A，其执行具体包括A1.系统检查终端接收信号的块误码率BLER；A2.当块误码率BLER等于其设定值或者其设定值与块误码率BLER之间的差值在预先确定的Δ之内时，不作任何调整；A3.当其设定值与块误码率BLER之间的差值大于预先确定的Δ时，则按预定的一步步长降低此终端的下行发射功率；A4.当块误码率BLER低于其设定值时，检查接收信号电平Rx及接收信号与干扰之比Eb/I；A5.当接收信号电平Rx等于其设定值及接收信号与干扰之比Eb/I等于其设定值，或者设定值与接收信号电平Rx之差在预先确定的值之内及设定值与接收信号与干扰之比Eb/I之差在预先确定的值之内，不作任何调整；A6.当设定值与接收信号电平Rx之差大于预先确定的值及设定值与接收信号与干扰之比Eb/I之差大于预先确定的值时，则按预定的一步步长降低此终端的下行发射功率；A7.当接收信号电平Rx低于其设定值或设定值与接收信号与干扰之比Eb/I之差低于其设定值时，执行所述的步骤B。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B1中，在只有该终端在工作、且基站有剩余功率的情况下，还判断在增加对该终端的下行发射功率时会否干扰邻近小区终端，不会干扰时则增加，会干扰时则限制增加下行发射功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B2的执行，具体包括从第一等级终端开始考察，在被考察的当前等级终端的下行赋形波束宽度内，检查是否有同时工作且未被考虑在内的其他终端，没有同时工作的其他终端时，则直接执行步骤C，有同时工作且未被考察在内的其他终端时，将这些其他终端确定为当前被考察等级终端的下一等级终端，和将该下一等级终端作为被考察的当前等级终端，重复执行该过程直至达到预定的等级数时停止，并执行步骤C。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述的被考察的当前等级终端的下行赋形波束宽度，为下行到达方向DOA±Θ，Θ是赋形波束半功率点与波束主方向之间的角度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B2与步骤C间还包括步骤B3判断增加各等级终端的下行发射功率时会否干扰邻近小区终端，不会干扰邻近小区终端时判断为可以增加下行发射功率，否则限制增加下行发射功率。
7.根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于所述判断增加下行发射功率时是否会干扰邻近小区终端，具体包括根据测量报告中给出的终端发射的时间提前量TA值，估计该终端与基站间的距离，在根据距离判断终端处于小区的边缘并限制其最大下行发射功率时，则确定为增加对此终端的下行发射功率时会干扰邻近小区终端，否则确定为增加对此终端的下行发射功率时不会干扰邻近小区终端。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述的根据距离判断终端处于小区的边缘，是在所述的距离超过小区半径的80％时。
9.根据权利要求3或6所述的方法，其特征在于所述的限制增加下行发射功率，是在终端接入、链路建立时系统为其配置的下行发射功率基础上再加上一个固定量。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤C，在对第一等级终端增加下行发射功率ΔP时，对第一等级终端以下的各等级终端，按前一等级终端增加的下行发射功率/相邻等级功率增量来增加下一等级终端的下行发射功率。
全文摘要
一种在具有智能天线的移动通信系统中实现下行功率控制的方法，其在通信过程中调整基站下行功率的过程是检查测量报告中关于通信质量的参数，在参数不满足要求时，再判断可否增加下行功率，包括在要求增加下行功率终端工作的时隙内只有此终端工作时，则在基站有剩余功率且增加对此终端的下行功率不会干扰邻近终端时，增加下行功率；在该时隙内有多个终端时，将该要求增加下行功率终端确定为第一等级终端，并按预定的等级数确定在增加第一等级终端的下行功率时会被干扰的其他各等级终端；在基站有剩余功率且增加对上述各等级终端的下行功率不会干扰邻近终端时，判断为可以增加下行发射功率并同时对各级终端按预设的等级功率增量增加下行功率。
文档编号H04B7/005GK1700611SQ20041004231
公开日2005年11月23日 申请日期2004年5月17日 优先权日2004年5月17日
发明者李世鹤, 杨贵亮, 李峰 申请人:大唐移动通信设备有限公司