CN101132210A - 在基站中支持辅助信道上的功率控制的方法 - Google Patents

在基站中支持辅助信道上的功率控制的方法 Download PDF

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CN101132210A CNA2007101543043A CN200710154304A CN101132210A CN 101132210 A CN101132210 A CN 101132210A CN A2007101543043 A CNA2007101543043 A CN A2007101543043A CN 200710154304 A CN200710154304 A CN 200710154304A CN 101132210 A CN101132210 A CN 101132210A
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Abstract

提供了一种在移动通信系统的基站控制器中将功率控制信息发送到基站收发信机系统的方法,该方法包括步骤:从基站收发信机系统接收反向辅助信道帧和包含功率控制信息的反向辅助信道消息;从反向辅助信道消息提取作为帧周期中的功率控制命令的删除指示符位;基于删除指示符位确定前向辅助信道功率控制阈值;以及向基站收发信机系统发送包含所述阈值的前向辅助信道消息。

Description

在基站中支持辅助信道上的功率控制的方法
本申请是申请日(国际申请日)为2001年4月27日,申请号为01801072.5(国际申请号为PCT/KR01/00705),发明名称为“在基站中支持辅助信道上的功率控制的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及CDMA(码分多址)移动通信系统,尤其涉及在BTS(基站收发信机系统)和BSC(基站控制器)中支持用于发送大量数据的SCH(辅助信道)上的慢前向功率控制的设备和方法。
背景技术
不连续发送(DTX)模式指的是,只有在有线系统或移动通信系统中生成发送数据时,才以帧为单位发送数据的模式。由于对系统的干扰降低了,以DTX模式的数据发送使发送功率达到最小和增加了整个系统的容量。
但是,当由于发送器不规则地发送各帧,接收器不知道是否已经发送了各帧时,DTX就会出问题。这使得BTS无法进行前向功率控制。更具体地说,当移动站(MS)中的接收器不能做出有关数据发送的适当判断时,它就不依赖于包括CRC(循环冗余码)的解码器判定参数和解码结果。因此,还没有在不连续发送(DTX)模式下精确地控制MS的发送功率的已知方法。
DCCH(专用控制信道)和SCH两者都支持DTX模式。DCCH的特征在于,只有在上层中生成发送数据时才进行数据发送,这使得DCCH作为控制信道适合于有效分组业务。假设DCCH在DTX时段期间,发送用于功率控制的空帧。SCH支持在缺乏发送数据的情况下不发送数据的DTX模式。SCH在DTX时段期间,不发送帧。
图1是典型移动通信系统的方块图。图1所示的移动通信系统是含有众所周知的MSC(移动交换中心)、BS(基站)、和BS之间的数字空中接口的3GIOS(互操作性技术规范)的参考模型。
参照图1,定义接口A1用于信令,和定义接口A2/A5(专门用于电路数据)用于MSC 20与BSC 32之间的用户业务。定义接口A3把目标BS 40与源BS 30的SDU(帧选择/分配单元功能块)34相连接,以实现软/更软越区切换。信令消息和用户数据通过接口A3,在目标BS 40和源系统30的SDU 34之间发送。定义接口A7用于供BS之间的软/更软越区切换之用的、目标BS 40和源BS 30之间的信号发送/接收。这个CDMA移动通信系统的有线通信线包括从MSC 20指向BS 30的前向链路、从BS 30指向MSC 20的反向链路、和BS 30和40之间的线路。MSC 20包括呼叫控制和移动性管理块22和交换块24。MSC 20通过IWF(互通功能块)50与因特网之类的数据网络(未示出)相连接。定义A8和A9分别用于BS和PCF(分组功能块)60之间的用户业务和信令,和定义A10和A11分别用于PCF 60和PDSN(分组数据服务节点)70之间的用户业务和信令。
图2是显示在传统技术中BTS和BSC(BSC-SDU)之间的SCH信号流的图形。这种操作可以发生在源BS 30中的BSC 32(BSC-SDU 34)和BTS 36之间,或在目标BS 40中的BSC 42和BTS 44之间。
参照图2,BTS在步骤11,确定要发送到BSC的帧的类型和生成反向SCH消息。假设响应在预定时段内从MS(未示出)接收的反向SCH帧,在每个预定时段(例如,20ms)内把反向SCH消息发送到BSC。以后将参照图3更详细地描述步骤11。在步骤12,BTS把反向SCH消息发送到BSC。反向SCH消息可以包含数据/空/空闲/删除帧。BSC在步骤13,接收和处理反向SCH消息和生成前向SCH消息。反向SCH消息的接收将在下面参照图5作更详细描述;反向SCH消息的处理和前向SCH消息的生成将在下面参照图4A和4B作更详细描述。在步骤14,BSC把前向SCH消息发送到BTS。前向SCH消息可以包含数据/空/空闲帧。BTS在步骤15,根据包含在前向SCH消息中的功率控制信息,为MS进行前向/反向功率控制。前向SCH消息的接收将在下面参照图6作更详细描述。
概括一下图2所示的操作,在每个预定时段(20ms)内从MS接收到数据帧之后,BTS在预定时段内生成反向SCH消息,将其发送到BSC。BSC处理反向SCH消息,生成前向SCH消息,将其发送到BTS。然后,BTS根据包含在前向SCH消息中的功率控制信息,为MS进行功率控制。
图3是显示传统反向SCH消息发送操作的流程图。在这个操作过程中,BTS向BSC-SDU发送在预定时段内从MS接收的帧,作为反向SCH消息。下列描述是基于如下的认识展开的:反向/前向SCH消息是以与图7至10所示的FCH(基本信道)相同的格式构成的。
参照图3,BTS在步骤101,确定是否已经保证了与MS相关的无线电资源和已经获取了MS。如果还没有,BTS就认为它还没有与MS同步,并且在步骤104,把图10所示的IS-2000反向SCH消息中的帧内容设置成空闲帧,以便与BSC-SDU同步。由于BTS正在与BSC-SDU同步,它就在步骤105,在将发送到BSC-SDU的反向SCH消息中把功率控制信息(帧质量指示符、FQI和反向链路质量)设置成可忽略不计的值。例如,把反向SCH消息中的FQI设置成0,和把反向链路质量设置成0000000。在步骤106,BTS把IS-2000反向SCH消息发送到BSC-SDU。
另一方面,如果BTS在步骤101已经保证了与MS相关的无线电资源和获得了MS,那么,它就在步骤102,检验从MS接收的帧的质量。如果数据帧是差的,BTS就在步骤104-1,把反向SCH消息的帧内容设置成删除帧。在步骤105-1,BTS把反向SCH消息的功率控制信息设置成可忽略不计的值。例如,把反向SCH消息中的FQI设置成0,和把反向链路质量设置成0000000。在步骤106-1,由于接收的帧是差的,BTS就把不含任何数据的IS-2000反向SCH消息发送到BSC-SDU。一旦识别出删除帧,BSC-SDU就请求MS提高它与反向功率控制有关的发送功率。也就是说,由于从MS接收的数据帧是差的,因此,BSC-SDU将请求MS发送功率提高了的数据帧。
如果BTS在步骤102确定接收的帧是好的,那么,它在步骤103,通过应用于MS和BTS之间的无线电传输时段的已知DTX模式检测方法,在从MS接收反向SCH帧期间检测DTX模式。如果检测到DTX模式,BTS就转到步骤104-3,否则,它就转到步骤104-2。
在步骤104-2,BTS把反向SCH消息的帧内容设置成数据帧,和在步骤105-2,它根据从MS接收的SCH帧,设置反向SCH消息的功率控制信息。在前向功率控制的情况下,只有当在图10所示的反向SCH消息中,FPC_MODE=001或010时,BTS才从反向导频信道中提取PCB(功率控制位)和进行内部快功率控制。在步骤106-2,BTS向BSC-SDU发送含有封装的从MS接收的20-ms数据帧的数据的IS-2000反向SCH消息。
一旦在步骤103检测到DTX,BTS就在步骤104-3,把反向SCH消息的帧内容设置成空帧。在步骤105-3,BTS在反向SCH消息中把FQI设置成0和把反向链路质量设置成反向导频信道的接收强度(Ec/Io)。也就是说,如果反向SCH处在DTX模式下,那么,根据反向导频信道,对SCH进行反向链路功率控制。另一方面,在前向功率控制的情况下,只有当在图10所示的反向SCH消息中,FPC_MODE=001或010时,BTS才从反向导频信道中提取PCB和进行内部快功率控制。在步骤106-3,由于从MS接收的20-ms帧没有数据,因此,BTS向BSC-SDU发送不含任何数据的IS-2000反向SCH消息。
图4A和4B是显示传统前向SCH消息发送操作的流程图。在这个操作过程中,BSC-SDU在每个预定时段(20ms)内向BTS发送前向SCH消息。应该注意到,在如下的描述中,前向/反向SCH消息是以与图7至10所示的FCH相同的格式构成的。
参照图4A,BSC-SDU在步骤201,确定是否已经保证了与MS相关的前向无线电资源和已经获得了MS。如果还没有,BSC-SDU就认为它正设法与MS同步,并且在步骤203,把图8所示的IS-2000前向SCH消息中的帧内容设置成空闲帧,以便与BTS同步。由于BSC-SDU正在与BTS同步,它就在步骤206,把将发送到BTS的前向SCH消息中的功率控制信息设置成适当值。这里,把前向SCH消息中的前向功率控制信息(FPC:增益比)设置成控制MS的初始值,和参照包含在每20ms从BTS接收的反向SCH消息中的功率控制信息(FQI和反向链路质量),把反向功率控制信息内置成与前向FCH/DCCH的Reverse:OLT(外环阈值)相同或成比例的值。在必要的时候,根据前向FCH/DCCH的Reverse:OLT进行反向功率控制。在步骤207,BSC-SDU把含有所设置功率控制信息的前向SCH消息发送到BTS。这里,没有数据被加载到前向SCH消息中。
另一方面,如果BSC-SDU在步骤201已经保证了与MS相关的无线电资源和获得了MS,那么,它就在步骤202,检验在BSC或外部网络单元(例如,PDSN(分组数据服务节点))中是否存在要发送到MS的数据,或由于反向导频的差的SNR(信噪比),是否应该在前向链路上设置DTX模式。如果没有要发送到MS的数据,BSC-SDU就转到步骤203-1,和如果存在要发送到MS的数据,它就转到步骤203-2。
在步骤203-1,BSC-SDU把前向SCH消息的帧内容设置成空帧。BSC-SDU在步骤204A,检验从BTS接收到的最新反向SCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。如果既不是空帧,也不是空闲帧,那么,BSC-SDU就在步骤205A,检验最新反向SCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果不指示删除帧,BSC-SDU就在步骤206-1A,根据包含在每20ms从BTS接收的反向SCH消息中的功率控制信息(FQI和反向链路质量),内置反向功率控制信息(Reverse(反向):OLT)。由于在反向SCH消息中没有前向控制信息,因此,根据包含在反向FCH/SCH消息中的FPC:SNR,设置前向功率控制参数FPC:GR(增益比)。由于没有要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤207-1,不把数据加载到前向SCH消息中,并且把该前向SCH消息发送到BTS。
如果在步骤205A,最新反向SCH消息的帧内容指示删除帧,那么,BSC-SDU就在步骤206-2A,在前向SCH消息中,把反向功率控制信息值设置成指示对反向链路功率增大。由于不存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤207-1把不含任何数据的前向SCH帧发送到BTS。
如果在步骤204A,最新反向SCH消息的帧内容指示空帧和空闲帧之一,BSC-SDU就保持包含在每20ms从BTS接收的反向DCCH消息中的功率控制信息。功率控制信息一直保持到从BTS接收到删除帧或数据帧为止。也就是说,BSC-SDU在步骤206-3A,把反向功率控制信息值设置成以前的值或与前向FCH/DCCH的Reverse:OLT成比例的值,和根据反向FCH/SCH消息中的FPC:SNR,设置前向功率控制参数FPC:GR。由于不存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤207-1把不含任何数据的前向SCH帧发送到BTS。
如果在步骤202,存在要发送到MS的数据,BSC-SDU就在图4B所示的步骤203-2,把前向SCH的帧内容设置成数据帧。然后,以与步骤204A到206-3A相同的方式执行步骤204B到206-3B。
在步骤204B,BSC-SDU检验最新反向SCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。如果既不是空帧,也不是空闲帧,那么,BSC-SDU就在步骤205B,检验最新反向SCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果也不指示删除帧,它就在步骤206-1B,根据包含在从BTS接收的反向SCH消息中的功率控制信息,在前向SCH消息中设置功率控制信息。由于存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤207-2把含有数据的前向SCH消息发送到BTS。
如果在步骤205B,最新反向SCH消息的帧内容指示删除帧,那么,BSC-SDU就在步骤206-2B,在前向SCH消息中,把功率控制信息值设置成指示对反向链路功率增大。由于存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤207-2把含有数据的前向SCH帧发送到BTS。
如果在步骤204B,最新反向SCH消息的帧内容指示空帧和空闲帧之一,BSC-SDU就保持包含在每20ms从BTS接收的反向SCH消息中的功率控制信息。功率控制信息一直保持到从BTS接收到删除帧或数据帧为止。也就是说,BSC-SDU在步骤206-3B,把前向SCH消息的功率控制信息值设置成以前的值。由于存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤207-2把含有数据的前向SCH帧发送到BTS。
图5是显示传统反向SCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中,BSC-SDU接收和处理在每个预定时段(例如,20ms)内来自BTS的反向SCH消息。
参照图5,BSC-SDU在步骤300,每20ms从BTS接收反向SCH消息。BSC-SDU在步骤301确定接收消息的帧内容是否指示删除帧。如果接收帧是删除帧,BSC-SDU就转到步骤304,否则,它就转到步骤302。在删除帧的情况下,这意味着BTS从MS接收的帧是差的。因此,BSC-SDU在步骤304,忽略接收的反向SCH消息中的所有信息,生成指示反向功率增大的前向SCH消息。
如果在步骤301,接收的反向SCH帧不是删除帧,那么,BSC-SDU就在步骤302确定接收帧的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下,在步骤304-1,考虑到BTS还没有识别出与MS相关的无线电资源,或还没有分配无线电资源,和利用根据反向导频信道能量的FPC:GR,BSC-SDU忽略接收的反向SCH消息中的所有信息,生成含有保持在初始值上的反向功率控制信息的前向SCH消息。
如果在步骤302,接收的反向SCH消息不是空闲帧,那么,BSC-SDU就在步骤303确定它的帧内容是否指示空帧。在空帧的情况下,在步骤304-2,考虑到MS与BTS之间的反向信道处在DTX模式之下,BSC-SDU忽略接收的反向SCH消息中的所有信息,生成含有保持在正好在识别DTX模式之前设置的值上的反向功率控制信息的前向SCH消息。由于反向SCH消息不含前向功率控制信息,因此,BSC-SDU还根据反向导频信道的能量设置FPC:GR。也就是说,在步骤304-2,BSC-SDU忽略反向SCH消息的功率控制信息,和设置DTX检测之前的功率控制信息,作为用于MS的反向功率控制信息。
如果在步骤303,反向SCH消息不是空帧,就意味着它是数据帧,那么,BSC-SDU就在步骤304-3,按照数据的类型,把包含在反向SCH消息的反向链路信息中的数据发送到相应的数据处理设备(未示出),和参照反向功率控制信息,调整前向FCH/DCCH消息的Reverse:OLT。由于反向SCH消息不含前向功率控制信息,因此,BSC-SDU还根据反向导频信道的能量设置FPC:GR。也就是说,在步骤304-3,BSC-SDU通过分析反向SCH消息的功率控制信息,确定用于MS的反向功率控制信息。
图6是显示传统前向SCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中,BTS接收和处理在每个预定时段(例如,20ms)内来自BSC-SDU的前向SCH消息。
参照图6,BTS在步骤400,每20ms从BSC接收前向SCH消息。BTS在步骤401确定接收消息的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下,BTS在步骤403分析接收的前向SCH消息的所有信息,利用前向FCH/DCCH消息的反向功率控制信息作为反向功率控制信息,和利用前向SCH消息的前向功率控制信息作为前向功率控制信息。
如果在步骤401,前向SCH消息不是空闲帧,那么,BTS就在步骤402确定前向SCH消息的帧内容是否指示空帧。在空帧的情况下,BTS在步骤403-1分析接收的前向FCH/前向SCH消息的所有信息,向功率控制处理器发送前向FCH/DCCH消息的反向功率控制信息作为反向功率控制信息,和前向SCH消息的前向功率控制信息作为前向功率控制信息。这里,把前向功率控制信息保持在接收空帧之前设置的值上,或调整成与FCH/DCCH的FPC:GR相同或成比例的值。
如果在步骤402,前向SCH消息不是空帧,这意味着它是数据帧,那么,BTS就在步骤403-2分析接收的前向SCH消息的所有信息,向功率控制处理器发送前向FCH/DCCH消息的反向功率控制信息作为反向功率控制信息,和前向SCH消息的前向功率控制信息作为前向功率控制信息。
图7显示了在FCH的用户业务子信道上,从BSC发送到BTS的消息的结构。该消息用于发送流向MS的前向业务信道帧。尽管该消息随接口的不同而有不同的称谓,但是这个消息可以在同一BS中的BTS和BSC之间或在不同BS中的BTS和BSC之间发送。例如,该消息在前一种情况中被称为“AbisSCH Forward”,而在后一种情况中被称为前向“A3 DCCH Forward(前向)”。
图8显示了示范性信息元Forward Layer(前向层)3 SCH Data(数据),它代表用于从SDU流向目标BTS的前向CDMA业务信道帧和分组的控制信息。在这里所示的码元是本领域的普通技术人员所熟知的。
图9显示了在FCH的用户业务子信道上,从BTS发送到BSC的消息。该消息用于BTS发送解码的反向业务信道帧和控制信息。尽管该消息随接口的不同而有不同的称谓,但是这个消息可以在同一BS中的BTS和BSC之间或在不同BS中的BTS和BSC之间发送。例如,该消息在前一种情况中被称为“Abis SCH Reverse”,而在后一种情况中被称为“A3 SCH Reverse”。并且,在这里所示的码元是本领域的普通技术人员所熟知的。
图10显示了示范性Reverse Layer 3 SCH Data,它代表用于从目标BTS流向SDU的反向CDMA业务信道帧和分组的控制信息。在这里所示的码元是本领域的普通技术人员所熟知的。
在BS中上述传统方法造成如下主要缺点。
1.功率控制与FCH/DCCH的相关性:尽管SCH与FCH/DCCH不同,但是在SCH上进行的功率控制与FCH/DCCH上的功率控制成比例,或者依赖于FCH/DCCH。由于SCH专用于数据业务,它的FER要求比用于信令和用户业务两者的FCH/DCCH的FER要求高。因此,SCH上依赖于FCH/DCCH的功率控制是不精确的。
2.在前向SCH的DTX时段期间,BS检验MS的状态的不可能性:当把SCH设置成DTX模式时,BS在DTX时段内不能检验MS的状态。这导致了在DTX时段内和以后的不精确功率控制。
3.建立前向SCH时的SCH慢功率控制和DCCH慢/快功率控制:在传统技术中,在前向SCH上不支持慢功率控制。SCH功率控制与FCH/DCCH功率控制成比例,或依赖于FCH/DCCH功率控制。存在着定义用于前向SCH慢功率控制的前向功率控制模式和支持DCCH慢/快功率控制的方法的需要。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种在CDMA移动通信系统中,在DTX时段内有效支持前向/反向SCH上的功率控制的方法。
本发明的另一个目的是提供一种在CDMA移动通信系统中,与FCH/DCCH无关地进行SCH上的前向功率控制的方法。
本发明的另一个目的是提供一种在CDMA移动通信系统中,与DCCH上的快/慢功率控制一起进行SCH上的慢功率控制的方法。
本发明的前述和其它目的通过在移动通信系统的BTS中把功率控制信息发送到BSC的方法来实现。BTS从BSC接收指示慢功率控制的前向功率控制模式信息,把FPC模式信息发送到MS。BTS根据FPC模式信息,从自MS接收到的反向导频信道中提取在帧周期内作为功率控制命令的EIB(删除指示符位),确定EIB的状态,和向BSC发送包括EIB状态信息的反向SCH消息。
本发明还提供一种在移动通信系统中基站控制器把功率控制信息发送到基站收发信机系统的方法,包括下列步骤:从基站收发信机系统接收反向辅助信道帧和包含功率控制信息的反向辅助信道消息;从反向辅助信道消息中提取在帧周期内作为功率控制命令的删除指示符位;根据该删除指示符位,确定前向辅助信道功率控制阈值;和向基站收发信机系统发送包含阈值的前向辅助信道消息。
本发明还提供一种在移动通信系统中基站收发信机系统把功率控制信息发送到基站控制器的方法,包括下列步骤:通过测量从移动站接收的反向辅助信道帧的能量,检测不连续发送时段;如果检测到不连续发送时段,那么,检验前向功率控制模式;根据前向功率控制模式,从反向导频信道中提取功率控制命令;如果功率控制命令是功率控制位,那么,根据功率控制位进行前向辅助信道上的快功率控制;和如果功率控制命令是删除指示符位,那么,向基站控制器发送包含删除指示符位的反向辅助信道消息。
根据本发明的一个方面,还提供一种在移动通信系统的基站控制器中将功率控制信息发送到基站收发信机系统的方法,该方法包括步骤:从基站收发信机系统接收反向辅助信道帧和包含功率控制信息的反向辅助信道消息;从反向辅助信道消息提取作为帧周期中的功率控制命令的删除指示符位;基于删除指示符位确定前向辅助信道功率控制阈值;以及向基站收发信机系统发送包含所述阈值的前向辅助信道消息。
附图说明
通过结合附图,进行如下详细描述,本发明的上面和其它目的、特征和优点将更加清楚,在附图中:
图1显示了在典型移动通信系统中,MSC、BS、和BS之间的数字空中接口的3G IOS参考模型;
图2是BTS和BSC之间的传统DCCH信号交换的图形;
图3是显示传统反向SCH消息发送过程的流程图,其中BTS把在每个预定时段内从MS接收的帧作为反向SCH消息发送到BSC-SDU;
图4A和4B是显示传统前向SCH消息发送过程的流程图,其中BSC-SDU在每个预定时段内向BTS发送前向SCH消息;
图5是显示传统反向SCH消息接收过程的流程图,其中BSC-SDU接收和处理在预定时段内来自BTS的反向SCH消息;
图6是显示传统前向SCH消息接收过程的流程图,其中BTS接收和处理在预定时段内来自BSC-SDU的前向SCH消息;
图7显示了从BSC流向BTS的前向SCH数据帧;
图8详细显示了从BSC流向BTS的前向SCH数据帧的结构;
图9显示了从BTS流向BSC的反向SCH数据帧;
图10详细显示了从BTS流向BSC的反向SCH数据帧的结构;
图11是显示根据本发明的反向SCH消息发送过程的流程图,其中BTS把在每个预定时段内从MS接收的帧作为反向SCH消息发送到BSC-SDU;
图12显示了根据本发明实施例,从BTS流向BSC的反向SCH数据帧;
图13详细显示了根据本发明实施例,从BTS流向BSC的反向SCH数据帧的结构;
图14A和14B是显示根据本发明实施例的前向SCH消息发送过程的流程图,其中BSC-SDU在每个预定时段内向BTS发送前向SCH消息;
图15是显示根据本发明实施例的反向SCH消息接收过程的流程图,其中BSC-SDU接收和处理在预定时段内来自BTS的反向SCH消息;
图16是显示根据本发明实施例的前向SCH消息接收过程的流程图,其中BTS接收和处理在预定时段内来自BSC-SDU的前向SCH消息;
图17是显示根据本发明实施例,在BTS中,根据从MS接收的反向导频信道的PCG(功率控制组),即PCB(功率控制位)或EIB(删除指示符位),进行前向SCH快/慢功率控制的操作的流程图。
具体实施方式
下文参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中,对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述,因为,否则的话,它们将会把本发明的特征淹没在不必要的细节之中。
本发明提供了在CDMA移动通信系统的BTS和BSC中支持处理大量数据的无线电信道环境的方法。尤其是,本发明提供了在BTS和BSC中支持发送高速率数据的SCH上的前向慢功率控制的方法。
图11是显示根据本发明的反向SCH消息发送操作的流程图,其中,BTS向BSC-SDU发送在每个预定时段内从MS接收的帧,作为反向SCH消息。
参照图11,BTS在步骤1001,确定是否已经保证了与MS相关的无线电资源和已经获得了MS。如果还没有,BTS就认为它正在与MS同步,并且在步骤1004,把图13所示的IS-2000反向SCH消息中的帧内容设置成空闲帧,以便与BSC-SDU同步。图13中的码元对本领域内的普通技术人员来讲是周知的。由于BTS正在与BSC-SDU同步,它就在步骤1005,把将发送到BSC-SDU的反向SCH消息的功率控制信息设置成可忽略不计的值。在步骤1006,BTS把IS-2000反向SCH消息发送到BSC-SDU。
另一方面,如果BTS在步骤1001已经保证了与MS相关的无线电资源和已经获得了MS,那么,它就在步骤1002,检验从MS接收的帧的质量。如果数据帧是差的,BTS就在步骤1004-1,把反向SCH消息的帧内容设置成删除帧。在步骤1005-1,BTS把将发送到BSC-SDU的反向SCH消息的功率控制信息设置成可忽略不计的值。在步骤1006-1,由于接收帧是差的,BTS就把不含任何数据的IS-2000反向SCH消息发送到BSC-SDU。一旦识别出删除帧,由于从MS接收的帧是差的,因此,BSC-SDU将请求MS发送功率提高了的帧。
如果BTS在步骤1002确定接收的数据帧是好的,那么,它在步骤1003,通过应用于MS和BTS之间的无线电时段的已知DTX模式检测方法,在从MS接收反向SCH帧期间检测DTX模式。如果检测到DTX模式,BTS就转到步骤1004-3,否则,它就转到步骤1004-2。
在步骤1004-2,BTS把反向SCH消息的帧内容设置成数据帧。BTS在步骤1005-2,以已知方式设置反向SCH消息的FQI和反向链路质量。也就是说,把FQI设置成的反向SCH帧的CRC检验结果,和把反向链路质量设置成反向SCH帧的接收强度。在前向功率控制的情况下,BTS根据FPC_MODE,从反向导频信道中提取功率控制信息(PCB或EIB)。如果接收到PCB,那么,在20-ms帧中存在16个功率控制命令。如果接收到EIB,那么,在20-ms帧中存在一个功率控制命令。MS根据FPC_MODE,在反向导频信道上发送20-ms帧中的至少一个功率控制命令。20-ms被分成16个时隙,一个时隙被称为PCG。四个PCG被称为功率控制子信道。当反向导频信道发送PCB的FPC_MODE=001或010时,以400或200bps进行快功率控制和把反向SCH消息的EIB设置成0。在这种情况中,BSC忽略EIB。另一方面,当发送EIB的FPC_MODE=101或110时,在解码20-ms帧之后进行慢功率控制和把反向SCH消息的EIB设置成EIB判决值(参见图13)。在步骤1006-2,BTS向BSC-SDU发送含有封装的接收20-ms帧的数据的、图13所示的IS-2000反向SCH消息。
如果在步骤1003检测到DTX模式,那么,BTS就在步骤1004-3,把反向SCH消息的帧内容设置成空帧。在步骤1005-3,在反向功率控制的情况下,BTS把FQI设置成0,和把反向链路质量设置成反向导频信道的能量(Ec/Io)。也就是说,当SCH处在DTX模式下时,根据反向导频信道,对SCH进行反向功率控制。在前向功率控制的情况下,BTS根据FPC_MODE,从反向导频信道中提取功率控制信息(PCB或EIB)。当反向导频信道发送PCB的FPC_MODE=001或010时,以400或200bps进行快功率控制和把反向SCH消息的EIB设置成0。在这种情况中,BSC忽略EIB。另一方面,当发送EIB的FPC_MODE=101或110时,在解码20-ms帧之后进行慢功率控制和把反向SCH消息的EIB设置成EIB判决值(参见图13)。在步骤1006-3,由于接收的20-ms帧没有数据,因此,BTS向BSC-SDU发送不含任何数据的、图13所示的IS-2000反向SCH消息。
图14A和14B是显示根据本发明的前向SCH消息发送操作的流程图。在这个操作过程中,BSC-SDU在每个预定时段(20ms)内向BTS发送前向SCH消息。
参照图14A,BSC-SDU在步骤2001,确定是否已经保证了与MS相关的前向无线电资源和已经获取了MS。如果还没有,BSC-SDU就认为它正在与MS同步,并且在步骤2003,把IS-2000前向SCH消息的帧内容设置成空闲帧,以便与BTS同步。由于BSC-SDU正在与BTS同步,它就在步骤2006,把前向SCH消息的功率控制信息设置成适当值。这里,前向功率控制信息被设置成控制MS的初始值,和反向功率控制信息根据包含在每20ms从BTS接收的反向SCH消息中的功率控制信息来设置。也就是说,参照反向SCH消息的功率控制信息(FQI和反向链路质量),把反向功率控制信息设置成与FCH/DCCH的功率控制信息相同或成比例的值。在必要的时候,可以通过前向FCH/DCCH消息的Reverse:OLT一起调整反向功率控制信息。在步骤2007,BSC-SDU把含有所设置功率控制信息的前向SCH消息发送到BTS。这里,没有数据被加载到前向SCH消息中。
另一方面,如果BSC-SDU在步骤2001已经保证了与MS相关的无线电资源和获得了MS,那么,它就在步骤2002,检验是否存在要发送到MS的数据,或者由于反向导频的差的SNR,是否应该在前向链路上设置DTX模式。如果没有要发送到MS的数据,BSC-SDU就转到步骤2003-1,和如果存在要发送到MS的数据,它就转到图14B的步骤2003-2。
在步骤2003-1,BSC-SDU把前向SCH消息的帧内容设置成空帧。BSC-SDU在步骤2004A,检验从BTS接收到的最新反向SCH帧的帧内容是否指示空帧和空闲帧之一。如果既不是空帧也不是空闲帧,那么,BSC-SDU就在步骤2005A,检验最新反向SCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果不指示删除帧,BSC-SDU就在步骤2006-1A,根据反向SCH消息的EIB,设置用于前向功率控制的阈值(FPC:GR),和参照每20ms从BTS接收的反向SCH消息的功率控制信息(FQI和反向链路质量),把反向功率控制信息内置成与FCH/DCCH的反向功率控制信息相同或成比例的值。在必要的时候,通过前向FCH/DCCH消息的Reverse:OLT一起调整反向功率控制信息。由于没有要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤2007-1不把数据加载到前向SCH消息中,并且把该前向SCH消息发送到BTS。
如果在步骤2005A,最新反向SCH消息的帧内容指示删除帧,那么,BSC-SDU就在步骤2006-2A,把前向FCH/DCC消息的反向功率控制信息值设置成反向功率增大,这是因为前向SCH消息没有诸如Reverse:OLT之类、用于反向功率控制的字段。BSC-SDU在步骤2007-1把不含任何数据的前向SCH帧发送到BTS。
如果在步骤2004A,最新反向SCH消息的帧内容指示空帧或空闲帧,那么,BSC-SDU在步骤2006-3A,保持以前的反向功率控制信息,直到从BTS接收到数据帧或删除帧为止,或者把反向功率控制信息设置成与FCH/DCCH的反向功率控制信息(Reverse:OLT)成比例的值。BSC-SDU还根据反向SCH消息的EIB,设置前向功率控制阈值(FPC:GR)(参见图8)。BSC-SDU在步骤2007-1把不含任何数据的前向SCH帧发送到BTS。
如果在步骤2002,存在要发送到MS的数据,BSC-SDU就在图14B所示的步骤2003-2,把前向SCH消息的帧内容设置成数据帧。然后,以与步骤2004A到2006-3A相同的方式执行步骤2004B到2006-3B。在步骤2004B,BSC-SDU检验最新反向SCH帧的帧内容是否是空帧和空闲帧之一。
如果既不是空帧也不是空闲帧,那么,BSC-SDU在步骤2005B,检验最新反向SCH消息的帧内容是否指示删除帧。如果也不指示删除帧,BSC-SDU就在步骤2006-1B,根据包含在每20ms从BTS接收的反向SCH消息中的功率控制信息,在图8所示的前向SCH消息中设置功率控制信息。由于存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤2007-2把含有封装的数据的前向SCH消息发送到BTS。
如果在步骤2005B,最新反向SCH消息的帧内容指示删除帧,那么,BSC-SDU在步骤2006-2B,在前向SCH消息中,把前向FCH/DCCH消息的反向功率控制信息值设置成对反向链路功率增大。由于存在要发送到MS的数据,BSC-SDU在步骤2007-2把含有数据的前向SCH帧发送到BTS。
如果在步骤2004B,最新反向SCH消息的帧内容指示空帧或删除帧,那么,BSC-SDU在步骤2006-3B,保持以前的反向功率控制信息,直到从BTS接收到数据帧或删除帧为止,或者把反向功率控制信息设置成与FCH/DCCH的反向功率控制信息(Reverse:OLT)成比例的值。BSC-SDU还根据反向SCH消息的EIB,设置前向功率控制阈值(FPC:GR)(参见图8)。BSC-SDU在步骤2007-2把含有数据的前向SCH帧发送到BTS。
图15是显示根据本发明的反向SCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中,BSC-SDU接收和处理在每个预定时段(例如,20ms)内从BTS接收的反向SCH消息。
参照图15,BSC-SDU在步骤3000,每20ms从BTS接收反向SCH消息。BSC-SDU在步骤3001确定接收消息的帧内容是否指示删除帧。如果接收帧是删除帧,BSC-SDU就转到步骤3004,否则,它就转到步骤3002。在删除帧的情况下,这意味着BTS从MS接收的帧是差的。因此,BSC-SDU在步骤304,忽略接收的反向SCH消息中的所有信息,和把前向FCH/DCCH消息的Reserve:OLT设置成反向功率增大。
如果在步骤3001,接收的反向SCH帧不是删除帧,那么,BSC-SDU就在步骤3002确定接收帧的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下,在步骤3004-1,考虑到BTS还没有识别出与MS相关的无线电资源,或还没有分配无线电资源,BSC-SDU利用在FCH/DCCH消息的Reserve:OLT中设置的初始值,作为MS的反向功率控制信息。BSC-SDU还在前向SCH消息中设置根据反向SCH消息的EIB请求慢功率控制的前向功率控制信息,然后,设置FPC:GR。
如果在步骤3002,接收帧不是空闲帧,那么,BSC-SDU就在步骤3003,确定它的帧内容是否指示空帧。如果在步骤3003,接收帧是空帧,BSC-SDU就在步骤3004-2,忽略反向SCH消息的所有信息,或参照现有FCH/DCCH消息的反向功率控制信息。对于慢前向功率控制,BSC-SDU通过读出反向SCH消息的EIB,检验以前的前向帧是否存在差错,并且确定前向功率控制阈值(增益比)。
如果在步骤3003,接收帧不是空帧,这意味着它是数据帧,那么,BSC-SDU就在步骤3004-3,按照数据的类型,把包含在反向SCH消息中的反向链路信息的数据发送到相应的数据处理器,和通过分析反向SCH消息的所有功率控制信息,利用前向FCH/DCCH消息的Reverse:OLT,调整用于MS的反向功率控制信息。BSC-SDU还通过读出反向SCH消息的EIB,检验以前的前向帧是否存在差错,并且确定前向功率控制阈值(增益比)。
图16是显示根据本发明的前向SCH消息接收操作的流程图。在这个操作过程中,BTS接收和处理在每个预定时段(例如,20ms)内来自BSC-SDU的前向SCH消息。
参照图16,BTS在步骤4000,每20ms从BSC接收前向SCH消息。BTS在步骤4001确定接收消息的帧内容是否指示空闲帧。在空闲帧的情况下,BTS在步骤4003分析接收的前向SCH消息的所有信息,向功率控制处理器(未示出)发送FCH/DCCH的反向功率控制信息作为反向功率控制信息,和发送前向SCH消息的前向功率控制信息作为前向功率控制信息。这里,在前向无线电链路上不发送帧。
如果在步骤4001,接收帧不是空闲帧,那么,BTS就在步骤4002确定接收帧的帧内容是否指示空帧。在空闲的情况下,BTS在步骤4003-1分析接收的前向SCH消息的所有信息,和像在非DTX时段内那样,在DTX时段内,向功率控制处理器发送FCH/DCCH的反向功率控制信息,作为用于MS的反向功率控制信息,和发送基于EIB的前向慢功率控制信息,作为前向功率控制信息。
如果在步骤4002,接收帧不是空帧,这意味着它是数据帧,那么,BTS就在步骤4003-2分析接收的前向SCH消息的所有信息,和向功率控制处理器发送FCH/DCCH的反向功率控制信息,作为用于MS的反向功率控制信息,和发送基于EIB的前向慢功率控制信息,作为前向功率控制信息。这里,在前向无线电链路上发送SCH数据帧。
图17是显示根据本发明,在BS中,根据反向导频信道的PCG(PCB或EIB),进行前向SCH快/慢功率控制的操作的流程图。
参照图17,BTS在步骤5000从BSC接收指示FPC_MODE的动作时间的信号,和在步骤5001确定FPC-MODE是指示快功率控制(0)、还是指示慢功率控制(1)。在快功率控制的情况下,BTS在步骤5002检验FPC_MODE。然后,BTS在步骤5004确定FPC_MODE是001还是010。如果FPC_MODE是001,那么,BTS就在步骤5006,以400bps进行前向SCH快功率控制。如果FPC_MODE是010,那么,BTS就在步骤5006-1,以600bps进行前向SCH快功率控制。
在慢功率控制的情况下,BTS就在步骤5003,在每个2.5-ms时段内解码反向导频信道的功率控制子信道的PCG中奇数SCH的EIB,并且求出8个值的平均值,和在步骤5004-1,确定平均值是0还是1。如果EIB判决值是1,那么,BTS在步骤5006-2,把反向SCH消息的QIB/EIB设置成1。如果EIB判决值是0,那么,BTS在步骤5006-3,把反向SCH消息的QIB/EIB设置成0。
下表1列出了传输率与FPC模式之间的关系。这里,以50bps的数据速率进行慢功率控制,和以比50bps高的数据速率进行快功率控制。当FPC_MODE是101或110时,进行SCH上的慢前向功率控制。如果设置了这个慢前向功率控制模式,MS就在20-ms帧内,在反向导频信道上发送EIB,和BS(BTS或BSC)根据该EIB确定前向功率控制的阈值(FPC:GR)。如表1所示,在根据前向功率控制模式进行前向SCH慢功率控制的同时,可以在FCH/DCCH上进行快/慢功率控制。
(表1)
  FPC_MODE   主(FCH、DCCH)功率控制   次(SCH)功率控制
  000   800bps   不支持
  001   400bps   400bps
  010   200bps   600bps
  011   50bps   不支持
  100   50bps   不支持
  101   50bps   50bps
  110   400bps   50bps
按照如上所述的本发明,可以与FCH/DCCH无关地在SCH上进行前向功率控制。可以在SCH的DTX模式时段内查明MS的状态。并且,当建立SCH时,在独立地在SCH上进行50bps的慢功率控制和400/600bps的快功率控制的同时,可以在FCH/DCCH上进行400/200bps的快功率控制和50bps的慢功率控制。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (2)

1.一种在移动通信系统中基站控制器将功率控制信息发送到基站收发信机系统的方法,该方法包括步骤:
从基站收发信机系统接收反向辅助信道帧和包含功率控制信息的反向辅助信道消息;
从反向辅助信道消息提取作为帧周期中的功率控制命令的删除指示符位;
基于删除指示符位确定前向辅助信道功率控制阈值;以及
向基站收发信机系统发送包含所述阈值的前向辅助信道消息。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括步骤:
从反向辅助信道消息提取有关反向辅助信道帧的质量的信息;以及
当应该调整反向功率控制信息时,基于提取的质量信息改变指向基站收发信机系统的前向辅助信道消息中的反向功率控制阈值。
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