專利名稱：基站公共信道發(fā)射功率的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信中信道發(fā)射功率的控制方法，尤其是一種第三代移動通信網絡中用于基站公共信道發(fā)射功率的控制方法。
背景技術：
在目前的移動通信網絡中，無線信道包括兩個部分，公共信道和業(yè)務信道。以第三代的寬帶碼分多址(WCDMA)為例，公共信道包括公共導頻信道(CPCICH)、主同步信道(P-SCH)、從同步信道(S-SCH)、公共控制信道(CCPCH)等；業(yè)務信道包括專用物理業(yè)務信道(DPDCH)、專用物理控制信道(DPCCH)等。
其中業(yè)務信道的發(fā)射功率與當前承載的用戶數有關，同時也與業(yè)務類型(用于提供不同QOS服務質量和GOS服務等級的服務)有關。業(yè)務信道的發(fā)射功率是不斷變化的，在業(yè)務量少的時候降低功率，在業(yè)務量大的時候提高功率。在現有技術中公共信道的發(fā)射功率是保持不變的，而且在網絡規(guī)劃中，公共信道的發(fā)射功率一般占用其滿發(fā)射功率的15-25％左右。
由于碼分多址(CDMA)系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，因而具有呼吸效應，即當用戶量減少時，如果基站發(fā)射功率保持不變，則其有效覆蓋范圍將擴大。但在實際的網絡規(guī)劃中，各小區(qū)間的切換區(qū)域已經根據網絡實際情況進行了適當的規(guī)劃，基站覆蓋范圍的擴大對網絡運營并不會帶來更多的好處。這種情況在城市中比較明顯，在城市或人口較密集的地區(qū)，網絡覆蓋的重點已經不是通過擴大覆蓋面消除盲區(qū)，而是通過實現深度覆蓋消除盲區(qū)，因而多數情況下，即使是在業(yè)務量不大的時候，基站覆蓋范圍的擴大對于提高網絡覆蓋質量也是沒有很大作用的。因此在業(yè)務量不大的時候，可以在繼續(xù)保持原先覆蓋范圍的前提下，降低公共信道的發(fā)射功率，從而降低耗電，提高環(huán)保，延長相關器件壽命。
目前在控制信道的發(fā)射功率方面，對于業(yè)務信道的功率控制已經有比較完善的算法，包括閉環(huán)功率控制和開環(huán)功率控制，其中閉環(huán)功率控制又包括內環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制。上行鏈路采用開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制兩種方式，當上行鏈路沒有建立時，開環(huán)功率控制用來調節(jié)物理隨機接入信道的發(fā)射功率，鏈路建立之后，使用閉環(huán)功率控制，外環(huán)功率控制以誤碼率或者誤幀率作為控制目標，內環(huán)功率控制以信干比作為控制目標。下行鏈路只有閉環(huán)功率控制。這些方法保證在一定接收質量的前提下，讓移動終端以盡可能低的功率發(fā)射信號，以減小對其它用戶的干擾，提高容量。對于公共信道，目前的網絡中均采用固定的發(fā)射功率，即在網絡初始化時設置好公共信道的發(fā)射功率后，除非重新進行人為設置，否則將不會對公共信道的發(fā)射功率進行自動控制。一方面公共信道的發(fā)射功率一定程度上保證網絡的覆蓋范圍，另一方面，目前的觀點認為公共信道發(fā)射功率的控制對于提高網絡質量的效果與業(yè)務信道的功率控制對提高網絡質量的效果相比是次要的，因而目前還沒有一種方法用于公共信道的功率控制，同時由于公共信道不同于業(yè)務信道的功能，其對基站的覆蓋范圍起著關鍵的作用，而基站的覆蓋范圍應該具有相對的穩(wěn)定性而不應該進行快速的變換，所以用于業(yè)務信道的功率控制方法并不適合用于對公共信道發(fā)射功率的控制。
現有網絡中，公共信道以固定的功率發(fā)射，而在業(yè)務量不高時，公共信道的發(fā)射功率不必維持在原有的較高功率上，因為維持原功率進行發(fā)射對提高網絡覆蓋質量不會帶來更多的有益效果，卻可能加大基站間公共信道的相互干擾，如產生導頻污染等，影響了網絡質量(如出現終端在網絡中切換更加頻繁的情況)，同時公共信道發(fā)射功率維持不變消耗了不必要的能源，也不利于延長器件壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種控制公共信道發(fā)射功率的方法，以根據實際需求決定基站的公共信道的發(fā)射功率，從而總體上降低基站公共信道的發(fā)射功率。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，該方法具體實現為首先，檢測網絡下行負載；將網絡下行負載與預置的門限值進行比較，若比較結果滿足進行功率調整的條件，則將公共信道的發(fā)射功率進行與功率轉換條件相應的調整。
其中，對網絡下行負載的檢測為周期性檢測。
所述的功率變換條件包括降低公共信道發(fā)射功率的條件和提高公共信道發(fā)射功率的條件；所述降低公共信道發(fā)射功率的條件為測量結果不大于降低當前發(fā)射功率的門限值；所述提高公共信道發(fā)射功率的條件為測量結果大于提高當前發(fā)射功率的負載門限值。
與現有技術相比，本發(fā)明帶來的有益效果為由于本發(fā)明所提供了一種公共信道發(fā)射功率的控制方法，這種方法以網絡的實際負載狀況為依據，通過一定的算法決定基站公共信道的發(fā)射功率。與現有網絡相比，本方法使得可以在保證網絡通信質量的前提下，適當的降低基站公共信道的發(fā)射功率，避免由于公共信道發(fā)射功率過大而導致增大基站間公共信道的相互干擾，一定程度上提高了網絡的性能，同時由于公共信道的發(fā)射功率僅為滿足網絡通信質量所需的最低發(fā)射功率，因而達到了降低耗電量的效果，并且公共信道發(fā)射功率的降低有利于延長設備中器件的使用壽命。


圖1為根據本方法的一具體實施例流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種基站公共信道發(fā)射功率的控制方法。在這種方法中首先需要定義分別對應公共信道不同的發(fā)射功率的狀態(tài)。
下面先以定義了兩種狀態(tài)的情況為例對本發(fā)明進行具體的說明。
將基站的兩種狀態(tài)分別定義為工作態(tài)和睡眠態(tài)。工作態(tài)代表網絡負載較大時基站的工作狀態(tài)，此時基站的公共信道以滿功率進行發(fā)射；睡眠態(tài)代表網絡負載較小時基站的工作狀態(tài)，此時基站的公共信道以允許的較低的功率進行發(fā)射。
對于兩種狀態(tài)的轉換，設定一門限值用于判斷網絡條件是否允許基站的公共信道由一種發(fā)射功率轉換到另一種發(fā)射功率。門限值的取定是根據網絡具體情況而定，可以依據網絡負載的變化情況，選擇一個適當的負載的值作為兩種狀態(tài)的劃分標準。本實施例中取門限值為20％，即認為網絡負載高于或等于20％時，網絡處于負載較大的情況，此時的公共信道應以工作態(tài)時的發(fā)射功率進行發(fā)射，否則公共信道應該選擇睡眠態(tài)時的發(fā)射功率進行發(fā)射。門限值的選擇對于各個工作狀態(tài)起到了決定性的作用，在門限值的選擇時應該注意盡量滿足一下兩點要求實際網絡在一天中會有大部分時間的網絡負載維持在一個或幾個范圍內，因此所選擇的門限值應不過分靠近這些范圍，以盡量避免使不同狀態(tài)間出現頻繁的轉換；門限值的選擇應在不影響網絡質量的前提下使基站公共信道的發(fā)射功率盡量降低。
本發(fā)明所提供方法的工作方式具體為，在基站第一次初始化時將當前的工作狀態(tài)設置為工作態(tài)，即此時的公共信道應以網絡負載較大時的功率進行發(fā)射。開始計時或計數的過程，用于監(jiān)視轉換中的檢測過程是否達到檢測時長所要求的檢測時間?；鹃_始檢測網絡負載，基站對網絡負載的檢測可以是間歇性的，本方法中推薦采用周期性的檢測，并且檢測周期值小于預置的檢測時長。每次基站完成對網絡負載的檢測后，即將測量值與預置的轉換門限值進行比較。判斷當前基站以何種狀態(tài)進行工作，若此時基站剛剛進行過初始化，則當前工作狀態(tài)為工作態(tài)，否則當前工作狀態(tài)可能已經經過了轉換，可能為工作態(tài)也可能為睡眠態(tài)。
假設本例中的當前工作狀態(tài)為工作態(tài)，將測量得到的網絡負載與轉換門限進行比較，若測量得到的負載大于或等于預置的門限值20％，說明此時的網絡負載較大，基站應該保持目前工作態(tài)時的發(fā)射功率對公共信道進行發(fā)射，則應重新開始計時或計數，并且等待下一次測量的網絡負載值重新進行比較判斷。若測量得到的負載值小于或等于預置的門限值20％，則說明此刻的網絡負載較小，因而具有將當前工作狀態(tài)從工作態(tài)轉換到睡眠態(tài)的可能?？紤]到此時因網絡負載變小而導致需要進行狀態(tài)轉換的需求可能是短暫的或者是偶然突發(fā)的情況，有可能在基站的狀態(tài)剛剛進行轉換后就由于不滿足網絡通信質量的需求而不得不將狀態(tài)再次轉換回來，因而，為了避免狀態(tài)的頻繁轉換，要判斷是否滿足檢測時長的要求。若沒有達到預置的檢測時長，說明需要根據網絡當前的負載狀態(tài)對是否需要轉換狀態(tài)繼續(xù)進行判斷，則應該繼續(xù)計時或計數的過程，并且等待下一次測量的網絡負載值用以判斷是否仍然符合狀態(tài)轉換的條件；若此時已經達到或超出檢測時長，則說明經過一段時間的監(jiān)視，將基站工作狀態(tài)從工作態(tài)轉換到睡眠態(tài)的需求不是偶然突發(fā)的，則此時應該將當前工作狀態(tài)從工作態(tài)轉換為睡眠態(tài)，即將公共信道的發(fā)射功率降低，同時重新開始計時或計數過程，用于監(jiān)視將當前工作狀態(tài)從睡眠態(tài)轉換到工作態(tài)的轉換過程?？傮w看，此步驟的目的是只有在檢測時長內，測量得到的網絡負載與預置的狀態(tài)轉換門限值比較的結果始終滿足轉換條件的時候才進行狀態(tài)轉換，否則應該對是否滿足狀態(tài)轉化的條件繼續(xù)進行判斷。
圖1描述了在定義了兩種狀態(tài)時本發(fā)明所述的控制基站公共信道發(fā)射功率方法的流程圖，對應于圖1，本發(fā)明具體實現為步驟10為預置公共信道的兩個發(fā)射功率，定義對應于這兩個發(fā)射功率的基站的工作狀態(tài)分別為工作態(tài)和睡眠態(tài)，步驟11將基站初始化為工作態(tài)，步驟12設置檢測時長為T，進行步驟13，開始周期性對網絡負載L進行檢測，檢測周期為P，檢測得到網絡負載L后，進行步驟14，判斷當前基站工作于何種狀態(tài)，假設基站當前工作狀態(tài)為工作態(tài)，則進行步驟15，判斷測量得到的網絡負載是否小于預置的門限值20％，若網絡負載不小于20％，則返回步驟12，重置檢測時長，若網絡負載小于20％，則進行步驟16，設置檢測時長的當前值為前次檢測時長值與檢測周期的差，并且進行步驟17，判斷當前的檢測時長是否小于等于零，若檢測時長當前值小于等于零，則進行步驟18，將工作態(tài)轉換為睡眠態(tài)，并且返回步驟12，重置檢測時長，若檢測時長當前值不小于零，則說明需要繼續(xù)對是否需要進行狀態(tài)轉換進行判斷，則返回步驟13，繼續(xù)檢測網絡負載，而且保留當前的檢測時長值。在圖1所示具體實施例中，用判斷當前檢測時長值是否小于零的方法達到監(jiān)視轉換過程是否滿足檢測時長要求的目的，同樣，可以利用預置計時器的方法達到相同的目的。
應當指出，從工作態(tài)轉換到睡眠態(tài)和從睡眠態(tài)轉換到工作態(tài)的預置時長的值可以不同，從睡眠態(tài)轉換到工作態(tài)的預置時長的值可以設置的稍短一些，這是因為通信網絡需要時刻滿足服務的需要，當網絡中的負載提高時，基站應該仍然能夠保證較好的覆蓋質量，因而將從睡眠態(tài)到工作態(tài)的預置時長設置的短一些可以使基站能夠及時的對網絡負載的增大做出反應，提高公共信道的發(fā)射功率以滿足網絡通信質量的需求。
以上介紹了定義兩種狀態(tài)時實現本發(fā)明的具體實施例，本發(fā)明的方法同樣可以應用于預置了三種及三種以上公共信道不同發(fā)射功率的情況。
定義基站可分別工作于A、B、C三種狀態(tài)對應于公共信道采用不同的發(fā)射功率。其中，A為網絡負載最大時基站公共信道滿功率發(fā)射的狀態(tài)，C為網絡負載較低時基站低功率發(fā)射的狀態(tài)，B為介于A和C狀態(tài)間的狀態(tài)。預置滿足向狀態(tài)A轉換的門限值為50％，向狀態(tài)C轉換的門限值為20％，則在20％至50％之間時，基站應工作于狀態(tài)B。
若此時基站工作在狀態(tài)B，測得網絡負載為40％，說明當前基站的工作狀態(tài)可以滿足網絡質量的需求，應保持當前工作狀態(tài)不變，則用于監(jiān)視狀態(tài)轉換的計時器重新計時，并且等待下次測量的網絡負載以判斷是否需要進行狀態(tài)轉換。若第一次測得的網絡負載為55％，與門限值的比較大于向狀態(tài)A轉換的門限值50％，比較結果說明基站應該提高公共信道的發(fā)射功率，工作狀態(tài)應該由B轉換到A，此時應該繼續(xù)計時器的計時，并且等待下一次的判斷結果。若間隔一個周期后新一次測量的網絡負載不大于等于50％，說明前次測量得到的網絡負載為偶然值，這種情況下，有可能測量值維持在20％至50％之間，也可能測量得到的負載已經小于20％，雖然小于20％也可認為滿足了狀態(tài)轉換的條件，但與前次比較所得到的結果是不同的，即判斷結果是向不同方向的狀態(tài)進行轉換，因而無論測量得到的負載是多少，只要與前次比較的結果不同(即不大于等于50％)，就應將計時器重新計時，并等待下一次測量的網絡負載以判斷是否需要進行狀態(tài)轉換。若間隔一個周期后新一次測量的網絡負載仍然大于50％，則計時器繼續(xù)計時，直到到達或超過檢測時長時，測量得到的網絡負載始終大于50％，則將基站的工作狀態(tài)由B轉換到A，并且計時器重新計時，開始判斷基站的工作狀態(tài)是否需要從A向其他狀態(tài)轉換。
當基站的工作狀態(tài)定義為三個或三個以上時，對于狀態(tài)的轉換可僅考察是否滿足向與當前狀態(tài)相鄰狀態(tài)的轉換條件。以上述實施例為例，當前工作狀態(tài)為A時，僅判斷是否滿足狀態(tài)向B轉換的條件；或當前工作狀態(tài)為C時，僅判斷是否滿足狀態(tài)向B轉換的條件；當前工作狀態(tài)為B時，判斷是否滿足向狀態(tài)A或狀態(tài)C轉換的條件。
同樣，在進行狀態(tài)轉換的判斷中，可以將各個狀態(tài)的門限值與檢測得到的網絡負載分別進行比較，此時可以設置多個計時器，分別監(jiān)視由當前狀態(tài)向其他各個狀態(tài)轉換的過程。即當前狀態(tài)若為C時，分別監(jiān)視網絡負載狀況是否滿足向狀態(tài)B或狀態(tài)A轉換的條件，若出現狀態(tài)B和狀態(tài)A同時可以進行轉換時，選擇狀態(tài)A進行轉換。即在本實施例中推薦選擇距當前工作狀態(tài)最遠的滿足轉換條件的狀態(tài)進行轉換。同樣，也可以規(guī)定選擇距目前工作狀態(tài)較近的狀態(tài)進行轉換，或者在多個可以進行轉換的狀態(tài)中擇一的進行轉換。這種處理方法會增加系統(tǒng)運算的復雜度，但其好處是在網絡負載提高時，可以更及時的做出反應，提高公共信道的發(fā)射功率以保證網絡的通信質量。
上述實施例中，通過一預置的檢測時長，控制公共信道發(fā)射功率的調整，避免了發(fā)射功率過分頻繁的變化，通過在狀態(tài)轉換的判斷中設置雙門限值，也可以達到相同的目的。例如公共信道發(fā)射狀態(tài)A和B，A狀態(tài)的發(fā)射功率小于B狀態(tài)的發(fā)射功率，預置由狀態(tài)A向狀態(tài)B轉換的門限值和由狀態(tài)B向狀態(tài)A轉換的門限值，并且前述門限值高于后者門限值，只有當網絡負載大于前者門限值，才允許公共信道發(fā)射狀態(tài)由A轉向B，只有當網絡負載小于后者門限時，才允許公共信道發(fā)射狀態(tài)由B轉向A。通過該設置同樣可以避免狀態(tài)間的頻繁切換。
本發(fā)明提供了一種基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，在網絡業(yè)務量降低時可以適當降低基站公共信道的發(fā)射功率，即公共信道發(fā)射功率降低的程度要根據網絡負載的實際情況決定。此處建議一種方法，可用于參考選擇適當的狀態(tài)轉換門限值。
下行鏈路預算公式為PL_DL＝Pout_BS-Lc_BS-Lf_BS+Ga_BS+Ga_UE-Mf-MI-Lp-Lb-S_UE其中PL_DL為下行鏈路最大傳播損耗；Pout_BS為下行信道最大發(fā)射功率；Lc_BS為基站內合路器損耗；Lf_BS為饋線損耗；Ga_BS為基站天線增益；Ga_UE為移動臺天線增益；Mf為陰影衰落余量(與傳播環(huán)境相關)；MI為干擾余量(與系統(tǒng)設計容量相關)；Lp為建筑物穿透損耗(要求室內覆蓋時使用)；Lb為人體損耗；S_UE為移動臺接收機靈敏度。CDMA系統(tǒng)為自干擾系統(tǒng)，在鏈路預算中表現為干擾余量的引入，對于反向鏈路，不同的負載水平對應不同的干擾上升。對于前向鏈路，負載與干擾的關系要比上行復雜的多，準確的關系需要通過仿真確定，但是為了使得系統(tǒng)和算法簡單，可以借用反向關系加上一個偏移量。于是下行的干擾余量可以簡化為MI＝10lg(1/(1-LoadR))+Noffset其中Noffset為干擾偏移量，該偏移量可以根據具體環(huán)境下的測試結果，通過數管臺配置給系統(tǒng)。LoadR為下行負載，定義該負載為LoadR＝Wc/Wb，其中Wc表示本載頻扇區(qū)當前發(fā)射功率，Wb表示載頻扇區(qū)最大發(fā)射功率。
由鏈路預算公式可以得到Pout_BS＝PL_DL+Lc_BS+Lf_BS-Ga_BS-Ga_UE+Mf+MI+Lp+Lb+S_UE在保持小區(qū)覆蓋范圍不變的前提下，由于干擾的降低，可以降低的信道發(fā)射功率為ΔPout_BS＝ΔMI＝10lg(1/(1-LoadR_high))-10lg(1/(1-LoadR_low))＝10lg((1-LoadR_low)/(1-LoadR_high)) (1)其中LoadR_high表示系統(tǒng)忙時負載，典型的如系統(tǒng)話務高峰期負載。
LoadR_low表示系統(tǒng)空閑時負載，典型的如夜間系統(tǒng)負載。
基站公共信道發(fā)射功率可以將低的額度可以根據公式(1)決定。
以上對本發(fā)明所提供的方法進行了詳細論述。應認識到，所述僅以示意的方式給出了詳細描述和具體實例。對于本領域的一般技術人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本系統(tǒng)進行若干種改進或變型，這些改進或變型都應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于1)檢測網絡下行負載；2)將預置的門限值與網絡下行負載進行比較，若比較結果滿足進行功率調整的條件，則進行步驟3)；3)將公共信道的發(fā)射功率進行與功率轉換條件相應的調整。
2.如權利要求1所述的基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于步驟1)所述檢測為周期性檢測。
3.如權利要求1或2所述的基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于所述的公共信道發(fā)射功率包括公共信道初始化的最大發(fā)射功率。
4.如權利要求1所述的基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于，步驟3)中所述的功率變換條件包括降低公共信道發(fā)射功率的條件和提高公共信道發(fā)射功率的條件；所述降低公共信道發(fā)射功率的條件為測量結果不大于降低當前發(fā)射功率的門限值；所述提高公共信道發(fā)射功率的條件為測量結果大于提高當前發(fā)射功率的負載門限值。
5.如權利要求1所述的基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于步驟2)中還包括步驟21)判斷比較結果是否與前次比較結果相同，若相同則進行步驟22)；22)判斷預置計時器的計時是否到達預置的檢測時長，若是，則計時器重新計時并且進行步驟3)，否則繼續(xù)計時器的計時。
6.如權利要求5所述的基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于對于公共信道不同發(fā)射功率時的檢測過程，預置不同的檢測時長。
7.如權利要求1所述的基站公共信道發(fā)射功率的控制方法，其特征在于步驟1)所述檢測為周期性檢測，且檢測周期小于所述檢測時長。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基站公共信道發(fā)射功率的控制方法。該方法具體實現為檢測網絡下行負載；將網絡下行負載與預置的門限值進行比較，若比較結果滿足進行功率調整的條件，則將公共信道的發(fā)射功率進行與功率轉換條件相應的調整。本方法可以在保證網絡通信質量的前提下，適當的降低基站公共信道的發(fā)射功率，避免基站公共信道間的相互干擾，提高了網絡的性能，同時該方法能夠降低設備耗電量，也有利于設備中器件使用壽命的延長。
文檔編號H04B7/005GK1780171SQ20041009626
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權日2004年11月26日
發(fā)明者杜建成, 呂武 申請人:華為技術有限公司