专利名称：码分多址移动通信系统中的变步长功率控制方法
技术领域：
本发明涉及一种变步长功率控制方法，尤其涉及一种码分多址(CodeDivision Multiple Access)(以下简称CDMA)移动通信系统的变步长功率控制方法。
背景技术：
在CDMA移动通信系统中，采用前向功率控制和反向功率控制技术，它们的目的都是在满足接收机解调最小信噪比需求下使发射功率尽可能小。对于无线环境变化剧烈的移动通信系统来说，为了达到这个目的，要求功率控制技术能够跟踪无线信道的各种衰落，及时地弥补信道地衰落，保证通信质量且不浪费发射功率。
前向功率控制算法在移动台侧执行。移动台按照一定的周期测量前向业务信道的信噪比，并将该测量值与目标信噪比相比较。当测试得到的信噪比小于目标信噪比时，移动台就置前向功率控制比特为“1”，要求基站提高前向业务信道的发射功率。当测试得到的信噪比大于目标信噪比，移动台就置前向功率控制比特为“-1”，要求基站降低前向业务信道的发射功率。基站接收到前向功率控制比特后，按照一定的步长提高或者降低前向业务信道的发射功率。如果这个升降的步长不合理，则会造成功率的过调或者较慢的功率控制收敛，从而影响用户的通信质量和系统的稳定性。类似地，如果反向功率控制步长设置不合理，则会增加反向干扰或者导致通话突然中断。所以，功率控制步长应该自适应响应无线环境的变化，提高功率控制的性能。
专利号为US6212399的美国专利提供了一种动态设置功率控制步长的方法，基站接收N个前向功率控制比特bi-n+1...bi，计算这些功率控制比特和的绝对值，即 然后根据这个结果来调整功率控制步长。这种方法存在一个问题，例如假设接收到的功率控制比特分别是{1-11-11-11-11-11-11-11-11-11-1}和{1111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1}，它们和的绝对值是相同的，故功率控制步长是相同的。实际上，如果移动台产生的前向功率控制比特连续为“1”的长度较大时，如上面的{1111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1}，说明移动台遭受了深度衰落，则应该采用大功率控制步长来克服深度衰落带来的影响；如果一段时间内，移动台产生的前向功率控制比特“1”和“-1”分布均匀，如上面的{1-11-11-11-11-11-11-11-11-11-1}，说明无线环境变化平坦，则采用小功率步长，避免功率的过调。因此，上述方法不能有效地跟踪无线环境的变化，无法合理地设置功率控制步长。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供CDMA移动通信系统中的变步长功率控制方法，其主要是根据功率控制比特的变化情况，动态地设置功率控制步长，以提高用户的通信质量和系统的稳定性。
本发明的CDMA移动通信系统中的变步长功率控制方法，其特征在于包括如下步骤步骤S1接收端接收N个功率控制比特；步骤S2记录功率控制比特变化的次数和功率控制比特连续为“1”的长度；步骤S3如果步骤S2中功率控制比特变化的次数大于门限A，则功率控制步长取最小步长STEP1；否则，执行步骤S4；
步骤S4取步骤S2中功率控制比特连续为“1”的长度的最大值，根据该值的大小确定功率控制步长。
其中，当上述步骤S1中的接收端是移动台时，上述N个功率控制比特为前向功率控制比特；当上述步骤S1中的接收端是基站时，上述N个功率控制比特为反向功率控制比特。上述N的取值可以通过测量获得，并且其值与基站和移动台所处的实际地形相对应，例如密集城区的N值比郊区的N值小。N的取值应该保证N个功率控制比特能够反映实际的地形。上述步骤S3中的门限A的取值范围在 N-1)之间，当 不能整除时，则向上取整。该门限A的最优值可以通过测量获得，并且应该使得上述接收端的误帧率最低。
上述步骤S4包括如下步骤步骤S41如果功率控制比特连续为“1”的长度的最大值小于门限N/4，则功率控制步长取小步长STEP2；否则执行步骤S42；步骤S42如果功率控制比特连续为“1”的长度的最大值大于门限N/4，但是小于门限N/2，则功率控制步长取次长步长STEP3；否则，执行步骤S43；步骤S43如果功率控制比特连续为“1”的长度的最大值大于门限N/2，则功率控制步长取最大步长STEP4。
其中，上述步长STEP1、STEP2、STEP3、STEP4的关系为STEP1＜STEP2＜STEP3＜STEP4。
综上所述，本发明的方法，可以有效地跟踪无线环境的变化，从而可以有效地弥补信道衰落，加快功率控制的收敛速度，提高用户的通信质量和系统的稳定性。
下面结合附图，以较佳实施例对本发明所述方法的具体实施作进一步的详细说明。对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
图1A及图1B是CDMA移动通信系统的功率控制示意图。
图2是本发明方法的总流程图。
图3是本发明方法中的步骤S4的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做详细的说明。
图1A及图1B给出了CDMA移动通信系统中的功率控制方式。对于前向功率控制，如图1A所示，移动台按照一定的外环算法确定目标通信通道每比特的能量与接收宽带上的总噪声的比值(Energybit/Noise total)(以下简称Eb/Nt)，每1.25毫秒测量接收到的Eb/Nt；当测量得到的Eb/Nt小于目标Eb/Nt，移动台就置前向功率控制比特为“1”(表示上升)；当测量得到的Eb/Nt大于目标Eb/Nt，移动台就置前向功率控制比特为“-1”(表示下降)；当基站接收到前向功率控制比特后，按照一定的步长提高或者降低前向业务信道的发射功率。对于反向功率控制，如图1B所示，基站按照一定的外环算法确定目标Eb/Nt，每1.25毫秒测量接收到的Eb/Nt；当测量得到的Eb/Nt小于目标Eb/Nt，基站置反向功率控制比特为“1”(表示上升)；当测量得到的Eb/Nt大于目标Eb/Nt，基站置反向功率控制比特为“-1”(表示下降)；当移动台接收到反向功率控制比特后，按照一定的步长提高或者降低反向业务信道的发射功率。
图2是本发明方法的总流程图。首先，步骤21接收端接收N个功率控制比特，比如接收到的12个功率控制比特为{111100101100}。接着，步骤22记录功率控制比特变化的次数和功率控制比特连续为“1”的长度。在{111100101100}中，功率控制比特变化的次数为5次，功率控制比特连续为“1”的长度为4、1、2。步骤23判断功率控制比特变化的次数是否大于门限A。由于N的值为12，门限A的取值范围在(9，11)之间，我们取门限A为9。如果功率控制比特变化的次数大于9，说明功率控制比特“1”和“-1”分布比较均匀，则功率控制步长取最小步长STEP1。如果功率控制比特变化的次数小于9，如本实施例中功率控制比特变化的次数5小于门限A的值9，则需要转到步骤25，根据功率控制比特连续为“1”的长度的最大值确定功率控制步长，判断方法如图3所示。在{111100101100}中，功率控制比特连续为“1”的长度的最大值为4。根据图3的步骤31判断如果该值小于门限3(N/4)，则功率控制步长取次小步长STEP2。否则，根据步骤32判断如果该值大于门限3(N/4)，但是小于门限6(N/2)，则功率控制步长取次大步长STEP3。根据步骤34判断如果该值大于门限6(N/2)，则功率控制步长取最大步长STEP4。这样处理能够保证功率控制比特连续为“1”的长度较短时采用较小步长，保证功率控制比特连续为“1”的长度较长时采用大步长，从而及时地弥补信道衰落，保证通信质量且不浪费发射功率。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但这只是为了便于理解而举的一个形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的普通专业人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种码分多址移动通信系统中的变步长功率控制方法，其特征在于包括如下步骤步骤S1接收端接收N个功率控制比特；步骤S2记录功率控制比特变化的次数，以及功率控制比特连续为“1”的长度；步骤S3如果步骤S2中功率控制比特变化的次数大于门限A，则功率控制步长取最小步长STEP1；否则，执行步骤S4；步骤S4取步骤S2中功率控制比特连续为“1”的长度的最大值，根据该值的大小确定功率控制步长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当上述步骤S1中的接收端是移动台时，N个功率控制比特为前向功率控制比特。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当上述步骤S1中的接收端是基站时，N个功率控制比特为反向功率控制比特。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于上述N的取值通过测量获得，并且其值与基站和移动台所处的实际地形相对应。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述步骤S3中的门限A的取值范围在( N-1)之间，当 不能整除时，则向上取整。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于上述门限A的最优值通过测量获得，并且使得上述接收端的误帧率最低。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述步骤S4确定功率控制步长的步骤为步骤S41如果功率控制比特连续为“1”的长度的最大值小于门限N/4，则功率控制步长取小步长STEP2；否则执行步骤S42；步骤S42如果功率控制比特连续为“1”的长度的最大值大于门限N/4，但是小于门限N/2，则功率控制步长取次长步长STEP3；否则，执行步骤S43；步骤S43如果功率控制比特连续为“1”的长度的最大值大于门限N/2，则功率控制步长取最大步长STEP4。
全文摘要
本发明的CDMA移动通信系统中的变步长功率控制方法主要包括步骤S1接收端接收N个功率控制比特；步骤S2记录功率控制比特变化的次数和功率控制比特连续为“1”的长度；步骤S3如果步骤S2中功率控制比特变化的次数大于门限A，则功率控制步长取最小步长STEP1；否则，执行步骤S4；步骤S4取步骤S2中功率控制比特连续为“1”的长度的最大值，根据该值的大小确定功率控制步长。本发明所述的方法，可以有效地跟踪无线环境的变化，从而可以有效地弥补信道衰落，加快功率控制的收敛速度，提高用户的通信质量和系统的稳定性。
文档编号H04B7/005GK1855755SQ20051006810
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者李欣 申请人:中兴通讯股份有限公司