專利名稱：一種在cdma數(shù)字集群系統(tǒng)中共享信道的功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及一種在CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中共享信道的功率控制方法。
背景技術(shù)：
利用公共移動通信網(wǎng)提供增值服務(wù)來實現(xiàn)專用網(wǎng)所提供的功能是通信行業(yè)發(fā)展的趨勢。在這種趨勢中，通過在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)上進(jìn)行升級改造，在公共移動通信網(wǎng)中提供以往專業(yè)集群系統(tǒng)才能提供的調(diào)度話音功能，是目前通信行業(yè)發(fā)展的熱點之一。因此，在2.5G及3G的標(biāo)準(zhǔn)中逐漸增加了支持按鍵通話PTT(Push To Talk)功能的定義，目前已有多個國家的移動通信運營商可以向用戶提供PTT業(yè)務(wù)，例如，美國NEXTEL是PTT業(yè)務(wù)開展最為成功的一家運營商。
全球的電信制造商和運營商已能提供基于GPRS/3G(通用分組無線業(yè)務(wù)/第三代網(wǎng)絡(luò))的PTT解決方案，同時終端生產(chǎn)廠家也積極的在蜂窩終端上改造以支持PTT功能，如增加PTT通話按鍵，對講機(jī)用揚聲器等，對蜂窩系統(tǒng)的改造是以現(xiàn)有設(shè)備的已有功能為基礎(chǔ)，以增值業(yè)務(wù)的方式提供PTT業(yè)務(wù)，一般對網(wǎng)絡(luò)側(cè)的改動以軟件升級為主，且可實現(xiàn)與原有蜂窩系統(tǒng)的各項業(yè)務(wù)實現(xiàn)共存，并共享各種網(wǎng)絡(luò)資源。
目前已有Qualcomm、Motorola等廠商可提供基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的PTT業(yè)務(wù)，其解決方案多數(shù)基于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如以VOIP(IP電話)方式實現(xiàn)，其中還引入了Internet、即時軟件如QQ、ICQ、MSN Message等功能，但其所提供的PTT業(yè)務(wù)不同于專業(yè)集群的調(diào)度語音業(yè)務(wù)，在實時性方面比專業(yè)集群系統(tǒng)要差。
在專業(yè)集群系統(tǒng)的PTT業(yè)務(wù)中，一般地是利用在蜂窩制移動系統(tǒng)中的前向共享信道進(jìn)行通信，所述前向共享信道指的是單個扇區(qū)/小區(qū)內(nèi)的前向信道，在利用前向共享信道進(jìn)行通信期間，由于組內(nèi)用戶的分布沒有確定的規(guī)律，組內(nèi)的用戶可能分布在小區(qū)內(nèi)的某一區(qū)域，如靠近基站處，或者聚集在小區(qū)邊緣，為了更好地減少系統(tǒng)干擾，降低功率消耗，并支持組內(nèi)用戶的自由移動，甚至越區(qū)切換，采用功率控制是一種必要手段。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的功率控制中，當(dāng)組內(nèi)用戶的自由移動時，功率消耗大，對鄰區(qū)的同頻干擾也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，從而減少了系統(tǒng)干擾，在支持組內(nèi)用戶的自由移動，甚至越區(qū)切換時，降低了功率消耗。
本發(fā)明提供了數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，包括A、小區(qū)內(nèi)的移動臺通過反向信道向基站報告功率控制反饋信息；B、基站對功率控制反饋信息進(jìn)行分析，并獲得所述移動臺的功率控制信息；C、基站根據(jù)所述功率控制信息，改變前向共享信道的功率。
所述步驟A中所述的功率控制反饋信息包括消息攜帶誤幀率或功率控制子信道信息。
所述步驟B中所述功率控制信息包括降低功率、升高功率和保持當(dāng)前功率。
所述步驟C進(jìn)一步包括當(dāng)所有移動臺的功率控制信息為降低功率時，則按照預(yù)定步長和預(yù)定幅度降低前向共享信道的功率，直到其中任一移動臺的功率控制信息變?yōu)樯吖β驶虮３之?dāng)前功率為止。
所述步驟C進(jìn)一步包括當(dāng)任一移動臺的功率控制信息為升高功率時，則按照預(yù)定步長和預(yù)定幅度升高前向共享信道的功率，直到所述移動臺的功率控制信息變?yōu)榻档凸β驶虮３之?dāng)前功率為止。
所述步驟A還包括，當(dāng)移動臺進(jìn)行切換時，按照預(yù)定步長和預(yù)定幅度降低原小區(qū)的功率，直到原小區(qū)中的至少一個移動臺的功率控制信息為升高功率或保持當(dāng)前功率為止。
所述切換包括切換增加分支和切換去除分支。
所述切換去除分支包括原小區(qū)的基站拆除原移動臺的反向信道，并根據(jù)前向共享信道的使用情況來決定是否將前向共享信道拆除。
所述根據(jù)前向共享信道的使用情況來決定是否將前向共享信道拆除包括判斷是否還有其它移動臺占用前向共享信道，若有，則不拆除前向共享信道，否則，拆除前向共享信道。
利用本發(fā)明，按照有升則升，同降則降的原則對前向共享信道的功率按照預(yù)定的步長和預(yù)定幅度進(jìn)行控制，不僅可以降低前向功率的開銷，減少對鄰區(qū)的同頻干擾，還可以支持組內(nèi)用戶的自由移動。


圖1為本發(fā)明的功率控制示意圖；圖2示出了移動臺由原小區(qū)向目標(biāo)小區(qū)移動的示意圖；圖3示出了軟切換分支加流程示意圖；圖4示出了軟切換分支去除流程示意圖。
具體實施例方式
為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解和實現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖描繪本發(fā)明的實施例。
集群系統(tǒng)提供的基本業(yè)務(wù)包括調(diào)度業(yè)務(wù)和電路數(shù)據(jù)；中高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；直通業(yè)務(wù)；直通業(yè)務(wù)存在于終端之間，本發(fā)明僅對涉及到系統(tǒng)設(shè)備的組呼業(yè)務(wù)(調(diào)度語音，組內(nèi)數(shù)據(jù)廣播等)進(jìn)行分析。
在移動蜂窩系統(tǒng)的集群業(yè)務(wù)的組呼業(yè)務(wù)中，一般都采用前向信道共享(類似于前向信道廣播)，并采用類似于蜂窩狀的小區(qū)制覆蓋方式實現(xiàn)對用戶的服務(wù)，小區(qū)制系統(tǒng)的特點是覆蓋較小，信道數(shù)量有限，發(fā)射功率也較小。
在小區(qū)制系統(tǒng)中，前向共享信道的實現(xiàn)方法有多種，根據(jù)不同的系統(tǒng)版本和已有的硬件平臺有不同的具體實現(xiàn)方式，例如，以下是基于CDMA2000 1x Release 0版本實現(xiàn)的共享4信道方式，向前兼容Release A系統(tǒng)CDMA集群業(yè)務(wù)信道使用方式(針對語音調(diào)度和廣播業(yè)務(wù))

前向信道F-FCH共享的基本要求有(1)前向共享信道長碼掩碼LCM唯一，WALSH碼唯一；(2)前向語音或數(shù)據(jù)信息通過唯一的共享信道F-FCH傳輸；(3)前向共享F-FCH信道應(yīng)實現(xiàn)功率控制；(恒定發(fā)射功率的廣播共享信道不作為本文分析對象)；假設(shè)某小區(qū)(物理扇區(qū))下有一個集群調(diào)度組，組內(nèi)用戶大于等于2個，在一次集群調(diào)度話音通話過程中，每個組內(nèi)用戶無論是否在通話狀態(tài)都維持一條業(yè)務(wù)信道如R-DCCH以承載信令、語音和前向功率控制子信道信息，組內(nèi)的所有用戶使用同一條前向共享信道。
基站通過反向信道收集接收共享信道信息的所有用戶的功率反饋信息，即監(jiān)聽使用前向共享信道的所有移動臺上報針對前向共享信道的功率控制命令。移動臺向基站報告功率控制信息的方式有多種，例如，反向信道的功率控制反饋信息可以是各個移動臺通過反向信道發(fā)送的消息攜帶誤幀率(FER)等信息，也可以是各個移動臺在反向信道上承載的功率控制子信道信息，基站收集各個移動臺的反饋信息，并根據(jù)這些功率反饋信息判斷各個移動臺對功率的需求，所述移動臺對功率的需求包括降低功率、升高功率和保持當(dāng)前功率。并根據(jù)功率控制信息進(jìn)行前向共享信道功率控制。
根據(jù)本發(fā)明，下面介紹移動臺在一個小區(qū)(物理扇區(qū))內(nèi)的功率控制方法，如圖1所示，基站收集各個移動臺的反饋信息，并根據(jù)這些功率反饋信息判斷各個移動臺對功率的需求，然后根據(jù)功率控制信息進(jìn)行前向共享信道功率控制如有一個移動臺的功率需求為升高功率，則基站按照一定的步長增加共享信道輸出功率；
如所有移動臺的功率需求為降低功率，則基站按照一定的步長降低共享信道輸出功率；在每次反饋周期，基站要對所有移動臺的功率控制信息進(jìn)行判斷，以決定是否對共享信道的功率進(jìn)行“升、降或保持”操作。
下面介紹當(dāng)移動臺在切換時的功率控制情況，如圖2所示，當(dāng)移動臺由原小區(qū)向目標(biāo)小區(qū)移動時，根據(jù)本發(fā)明，由于處于兩個小區(qū)分界處的移動臺所要求的功率通常是最大的，這時在移動臺切換過程中，就開始降低功率。下面描述在移動臺切換時的功率控制方法。
如圖3所示，當(dāng)移動臺逐漸遠(yuǎn)離原小區(qū)而進(jìn)入目標(biāo)小區(qū)時，移動臺將上報導(dǎo)頻強度測量報告消息給原小區(qū)的基站；基站收到移動臺的導(dǎo)頻強度測量報告消息，判斷是否可以進(jìn)行軟切換，軟切換時前向共享信道和專用信道分別切換，專用信道的切換同CDMA2000 1x業(yè)務(wù)信道切換方法。
當(dāng)進(jìn)行軟切換時，則通知目標(biāo)基站建立共享信道，這時有兩種情況a.目標(biāo)基站不存在同一調(diào)度組的前向共享信道；b.目標(biāo)基站已經(jīng)有同一調(diào)度組的前向共享信道，與原基站的前向共享信道不同的是覆蓋范圍不同，WALSH碼可能不同，相同的是長碼掩碼相同，幀偏置相同。
對于情況a，目標(biāo)基站收到建立共享信道的通知后，則在軟切換分支增加過程中建立前向共享信道；在軟切換分支去除的流程中僅去除移動臺的反向信道，而通常不需要去除移動臺共享信道鏈路，只有原共享信道鏈路中無其它移動臺使用時，才可以去除。下面描述切換時的功率控制方法。
首先，移動臺檢測到相鄰導(dǎo)頻的強度超過T_ADD門限時，上報導(dǎo)頻強度測量消息，原基站根據(jù)一定的算法及門限啟動軟切換流程，即首先啟動軟切換增加分支；當(dāng)原基站確認(rèn)移動臺已經(jīng)成功地執(zhí)行完切換增加分支后，開始以一定的速率降低前向共享信道發(fā)射功率，如以T1周期步長如40ms，幅度為D1如0.25dB的方式降低前向共享信道功率；這時的功率降低操作應(yīng)在原有閉環(huán)功率控制機(jī)制之上的疊加，即在閉環(huán)功率控制基礎(chǔ)上逐步降低前向信道功率；降低功率的速率和步長都可以調(diào)整，為了保持CDMA軟切換的特性，在軟切換增加分支成功后，原基站還可以遵從CDMA功率控制方式即功率并不馬上降低；其次，如圖4所示，當(dāng)執(zhí)行完切換增加分支后，移動臺繼續(xù)移動，如果檢測到激活集導(dǎo)頻強度低于T_DROP門限時，移動臺將上報導(dǎo)頻強度測量消息，原基站根據(jù)已知的算法啟動切換去除分支流程，這時原基站的切換流程將會拆除原基站的反向無線鏈路，并按特定的步長和幅度進(jìn)行降功率的操作，例如，以周期T2如20ms為步長，降低幅度為D2如0.5dB或1dB；直到收到原基站覆蓋下某一移動臺要求“升”功率的要求為止。
對于情況b，即目標(biāo)基站存在同一調(diào)度組的前向共享信道情況有兩種切換方式移動臺可先從原基站切換到目標(biāo)基站，然后目標(biāo)基站再進(jìn)行基站內(nèi)硬切換切到目標(biāo)基站的前向共享信道。
原基站的前向共享信道功率控制方式采用逐步降低的方式，目標(biāo)基站的前向共享信道功率設(shè)置軟切換加時應(yīng)取切換初始功率和原有目標(biāo)基站共享信道功率兩者中較大的功率；增加分支后目標(biāo)基站將移動臺看作組內(nèi)用戶，按照有升則升，全降則降的原則進(jìn)行功率控制；根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)了前向共享信道的平滑功率控制，防止功率波動的出現(xiàn)；在保證組呼用戶的正常越區(qū)切換的同時，也保證了原小區(qū)用戶的功率需求；通過逐步調(diào)節(jié)方式將前向共享信道功率調(diào)整到合適值，以降低功率消耗，減少了系統(tǒng)干擾。
此外，組呼用戶在一次調(diào)度話音過程中可自由移動，與原有CDMA系統(tǒng)完全兼容，降低了系統(tǒng)資源開銷。
根據(jù)本發(fā)明，可實現(xiàn)小區(qū)制蜂窩系統(tǒng)的集群業(yè)務(wù)，可完全借鑒蜂窩系統(tǒng)的組網(wǎng)經(jīng)驗，在不需要新增設(shè)備的情況下，就可滿足一定容量的集群業(yè)務(wù)用戶需求。
雖然通過實施例描繪了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，就可使本發(fā)明有許多變形和變化，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，包括A、小區(qū)內(nèi)的移動臺通過反向信道向基站報告功率控制反饋信息；B、基站對功率控制反饋信息進(jìn)行分析，并獲得所述移動臺的功率控制信息；C、基站根據(jù)所述功率控制信息，改變前向共享信道的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述步驟A中所述的功率控制反饋信息包括消息攜帶誤幀率或功率控制子信道信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述步驟B中所述功率控制信息包括降低功率、升高功率和保持當(dāng)前功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述步驟C進(jìn)一步包括當(dāng)所有移動臺的功率控制信息為降低功率時，則按照預(yù)定步長和預(yù)定幅度降低前向共享信道的功率，直到其中任一移動臺的功率控制信息變?yōu)樯吖β驶虮３之?dāng)前功率為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述步驟C進(jìn)一步包括當(dāng)任一移動臺的功率控制信息為升高功率時，則按照預(yù)定步長和預(yù)定幅度升高前向共享信道的功率，直到所述移動臺的功率控制信息變?yōu)榻档凸β驶虮３之?dāng)前功率為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述步驟A還包括，當(dāng)移動臺進(jìn)行切換時，按照預(yù)定步長和預(yù)定幅度降低原小區(qū)的功率，直到原小區(qū)中的至少一個移動臺的功率控制信息為升高功率或保持當(dāng)前功率為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述切換包括切換增加分支和切換去除分支。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述切換去除分支包括原小區(qū)的基站拆除原移動臺的反向信道，并根據(jù)前向共享信道的使用情況來決定是否將前向共享信道拆除。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，其特征在于，所述根據(jù)前向共享信道的使用情況來決定是否將前向共享信道拆除包括判斷是否還有其它移動臺占用前向共享信道，若有，則不拆除前向共享信道，否則，拆除前向共享信道。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種數(shù)字集群系統(tǒng)共享信道的功率控制方法，包括小區(qū)內(nèi)的移動臺通過反向信道向基站報告功率控制反饋信息；基站對功率控制反饋信息進(jìn)行分析，并獲得所述移動臺的功率控制信息；基站根據(jù)所述功率控制信息，改變前向共享信道的功率。根據(jù)本發(fā)明，按照有升則升，同降則降的原則對前向共享信道的功率按照預(yù)定的步長和預(yù)定幅度進(jìn)行控制，不僅可以降低前向功率的開銷，減少對鄰區(qū)的同頻干擾，還可以支持組內(nèi)用戶的自由移動。
文檔編號H04Q7/28GK1812282SQ20051000266
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月25日
發(fā)明者吳勇鋒 申請人:華為技術(shù)有限公司