專利名稱:碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法
技術領域:
本發明涉及移動通信系統接入,尤其涉及碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,該方法支持更精細功率控制的上行物理隨機接入信道(PRACH)、物理公共分組信道(PCPCH)和下行的捕獲指示信道(AICH)、接入前綴捕獲指示信道(AP-AICH)、沖突檢測/信道配置指示信道(CD/CA-ICH)。
這樣,由于開環功率估計極端情況下可以達到+/-12dB的誤差,并且考慮到物理隨機接入信道(PRACH)的吞吐率, 不會取得太小,以及衰落信道的影響,最后成功接入的AP的功率和在此功率上的捕獲概率變化很大。如果以此來作為參考功率,增加功率偏置 (此參數高層一旦配下,除非重配置,所有的用戶設備在長時間內都使用這固定參數。)來發送消息部分信號時,也會使消息部分的功率變化范圍很大。導致整個物理隨機接入信道(PRACH)接入的綜合性能較差。
對物理公共分組信道(PCPCH),與物理隨機接入信道(PRACH)的接入過程有點類似,用戶設備首先以開環功率估計發送接入前綴AP,如果沒有收到下行的前綴捕獲指示信道(AP-AICH)的捕獲指示(或捕獲指示為0),則以功率偏置
繼續發送前綴。如果收到捕獲指示為-1,則退出接入進程并報告上層。如果收到的捕獲指示為1,則以相同的功率發送沖突檢測前綴(CD-P)。
如果在沖突檢測/信道配置指示信道(CD/CA-ICH)沒有接收到對應的沖突檢測前綴(CD-P)的捕獲指示,則退出接入進程并報告上層。如果收到,就以
m的功率偏置發送功率控制前綴(PCP)及消息部分。
由于與物理隨機接入信道(PRACH)接入同樣的原因,物理公共分組信道(PCPCH)的最后成功接入的AP的功率及在此功率基礎上的捕獲概率變化很大。這樣,后面發送的沖突檢測及功率控制前綴和消息部分的初始功率變化也會很大。這樣,導致整個鏈路的綜合性能較差。
WCDMA里對捕獲指示信道(AICH)的幀格式如圖3所示,其中,aj=Σs=015AIsbs,j]]>捕獲指示AI的取值根據捕獲的結果取1、0、-1。S代表特征碼的序列號。bs,j的取值見表1(表1為捕獲指示信道的特征碼表)表1
因此,目前協議規定捕獲指示信道(AICH)對某個特征碼只能有0、1、-1三種指示。其中只有“1”這個捕獲指示用來指示可以接入,而不能給出更精細的功率控制信息。
對于前綴捕獲指示信道(AP-AICH)可以采用與捕獲指示信道(AICH)一樣的格式進行發送。
對沖突檢測/信道配置指示信道(CD/CA-ICH),aj=Σi=015CDIi×bsi,j+Σk=015CAIk×bsk,j]]>其中,CDIi和CAIk生成值,請照表2(表2為沖突檢測/信道分配指示信道中的CDIi和CAIi的生成表);表2
因此,對沖突檢測捕獲到了只有二個指示1、-1來表示,不能給用戶設備更精細的控制提供指示。
由于目前的物理隨機接入信道(PRACH)和物理公共分組信道(PCPCH)捕獲時的功率波動范圍很大,但其捕獲成功允許接入的指示只有一個,這樣會導致后面以此作為功率偏置基準的后續部分信息發射功率的波動范圍也很大,導致整個接入性能的下降。
發明內容
本發明的目的是針對上述碼分多址的接入傳輸中存在的缺點,提出了一種具有可變功率調整的接入方法,以提高整個系統接入的綜合性能。
為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案本發明的碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,該方法基于基站和用戶設備,基站通過對上行接收的物理隨機接入信道的前綴和物理公共分組信道的接入前綴、沖突檢測前綴分別進行接收質量估計,得到捕獲信息;根據質量估計值得到后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測前綴和功率控制前綴、消息部分發射功率的精確控制;該精確控制的控制指示通過下行的捕獲指示信道、接入前綴捕獲指示信道和沖突檢測/信道配置指示信道發送;用戶設備接收到該功率控制指示后,以較多的功率偏置值中的一個值發送后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測前綴和功率控制前綴、消息部分。
由于本發明采用上述的方法后,整個系統可以滿足不同的功能,特別是更精細控制發射功率,提高鏈路接收性能的功能,具體體現在1、可以提高上行發送的物理隨機接入信道、物理公共分組信道的功率控制的準確性,提高接入的成功概率。
2、可以節省物理隨機接入信道、物理公共分組信道為達到相同接入性能所需要的平均發射功率,降低對其他信道的干擾,提高整個系統的容量。
圖1為WCDMA的物理隨機接入信道的接入過程示意圖。
圖2為WCDMA的物理公共分組信道的接入過程示意圖。
圖3為捕獲指示信道的幀格式示意圖。
具體實施例方式
綜觀已有的方案在接入捕獲指示方面的缺陷,本發明的方法提出在上行信道物理隨機接入信道(PRACH)和物理公共分組信道(PCPCH)可以進行更精細功率發射調整,而下行對應的捕獲指示信道(AICH)、AP-捕獲指示信道(AICH)及沖突檢測/信道配置指示信道(CD/CA-ICH)可以提供更精細捕獲功率控制指示的方案。
本發明的方法基于基站和用戶設備,該方法基于基站和用戶設備,基站通過對上行接收的物理隨機接入信道的前綴和物理公共分組信道的接入前綴、沖突檢測前綴分別進行接收質量估計,得到捕獲信息;根據質量估計值得到后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測前綴和功率控制前綴、消息部分發射功率的精確控制;該精確控制的控制指示通過下行的捕獲指示信道、接入前綴捕獲指示信道和沖突檢測/信道配置指示信道發送;用戶設備接收到該功率控制指示后,以較多的功率偏置值中的一個值發送后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測前綴和功率控制前綴、消息部分。
請參閱圖3所示,所述的具有精確控制指示的捕獲指示信道和接入前綴捕獲指示信道的格式為a2k=Σs=015AI1,sPs(k)]]>a2k+1=Σs=015AI2,sPs(k),k=0,1…15;]]>其中Ps(k)為前綴特征碼,其取值請見表3(表3為本發明方法采用的捕獲指示信道特征碼表)所示;表3
AI1和AI2的取值可以為0、1、-1,通過AI1與AI2組合可以產生九個的控制指示。
所述的沖突檢測/信道配置指示信道的格式為a2l=Σi=015CDIi,1PSi(l)+Σk=015CAIk,1PSk(l)]]>a2l+1=Σi=015CDIi,2PSi(l)+Σk=015CAIk,2PSk(l),1=0,1…15;]]>其中,CDI1,CAI2均可以取0、1、-1,T1、T0和T-1的定義可以為如下T1={(1,1),(1,0),(0,1)};T0={(0,0),(1,-1),(-1,1)};T-1={(-1,-1),(-1,0),(0,-1)}。
在所述的物理隨機接入信道的消息功率調整中,當接收到下行的捕獲指示信道的捕獲指示為(0,0)、(1,-1)、(-1,1),則繼續以 功率偏置發送前綴;當接收到(0,-1)、(-1,0)、(-1,-1),則退出接入,并報告上層;當接收到(1,1),則以 功率偏置發送消息;當接收到(1,0),則以 功率偏置發送消息;當接收到(0,1),則以( )功率偏置發送消息。
所述的物理公共分組信道接收到下行接入前綴捕獲指示信道指示后,當用戶設備在下行接收到的接入前綴捕獲指示(0,0)、(1,-1)、(-1,1),則繼續以 功率偏置發送接入前綴。
當接收到(0,-1)、(-1,0)、(-1,-1),則退出接入,并報告上層;當接收到(1,1),則以同樣功率偏置發送;當接收到(1,0),則以 功率偏置發送;當接收到(0,1),則以2* 功率偏置發送。
所述的物理公共分組信道接收到沖突檢測/信道配置指示信道對發送功率偏置的指示后,如果在T0集合,就退出接入進程;如果收到T1或T-1集合的,表示捕獲,根據T1或T-1的具體值決定后面的功率控制前綴和消息的功率偏置;當接收指示為(1,1)或(-1,-1),則以 功率偏置發送功率控制前綴和消息;如果接收指示為(1,0)或(-1,0),則以( )功率偏置發送功率控制前綴和消息;如果接收指示為(0,1)或(0,-1)時,則以( 功率偏置發送功率控制前綴和消息。
同樣采用圖3的幀格式,但其中a2k=Σs=015AI1,sPs(k)]]>a2k+1=Σs=015AI2,sPs(k),k=0,1…15;]]>AI1和AI2的取值可以為0、1、-1。這樣,AI值就由(AI1,AI2)組成,總共可能有9種組合(0,0),(0,1),(0,-1),(1,0),(1,1),(1,-1),(-1,0),(-1,1),(-1,-1)。這樣就可以傳送足夠多的捕獲指示,用于更精確的功率控制或其他用途。
對于AP-捕獲指示信道(AICH)我們可以采用與捕獲指示信道(AICH)一樣的修改方法。
對沖突檢測/信道配置指示信道(CD/CA-ICH),a2l=Σi=015CDIi,1PSi(l)+Σk=015CAIk,1PSk(l)]]>a2l+1=Σi=015CDIi,2PSi(l)+Σk=015CAIk,2PSk(l),1=0,1…15;]]>CDIi(由(CDIi,1,CDIi,2)組成)與CAIk(由(CAIk,1,CAIk,2)組成)的產生可以由下表4(表4為本發明方法采用的沖突檢測/信道分配指示信道中的CDIi和CAIi的生成表)定義表4
我們定義3個集合,例如T1={(1,1),(1,0),(0,1)};T0={(0,0),(1,-1),(-1,1)};T-1={(-1,-1),(-1,0),(0,-1)};集合的定義可以為此,但不局限于此。
在上行物理隨機接入信道(PRACH)信道里,用戶設備可以接收到更多值的AI指示。根據這些接收指示,我們就可以做更精確的功率調整,發送后面的消息。一種調整方案就是,用戶設備發送Preamble后,如果接收到下行的捕獲指示信道(AICH)的捕獲指示為(0,0)、(1,-1)、(-1,1),則繼續以
功率偏置發送Preamble。如果接收到(0,-1)、(-1,0)、(-1,-1),則退出接入進程,并報告上層。如果接收到(1,1),則以
功率偏置發送消息。如果收到(1,0),則以(
)功率偏置發送消息。如果接收到(0,1),則以(
)功率。
如果要增加更多的捕獲功率調整指示,可以把其他的一些接收信息定義為功率調整指示,如(1,-1),(-1,1)等。
同樣,在上行的物理公共分組信道(PCPCH)信道,當用戶設備在下行接收到的AP-AI的指示(0,0)、(1,-1)、(-1,1),則繼續以
功率偏置發送AP。如果接收到(0,-1)、(-1,0)、(-1,-1),則退出接入進程,并報告上層。如果接收到(1,1),則以同樣功率偏置發送CD-P。如果收到(1,0),則以 功率偏置發送CD-P。如果接收到(0,1),則以2* 功率偏置發送CD-P。
用戶設備如果發送CD后,在下行的沖突檢測/信道配置指示信道(CD/CA-ICH)收到的對CD-P的捕獲指示,如果在T0集合,就退出接入進程。如果收到T1或T-1集合(根據發送CD-P的SIGNATURE號,下同)的,表示捕獲。根據T1或T-1的具體值決定后面的PCP和消息的功率偏置當接收指示為(1,1)或(-1,-1),則以 Pp-m功率偏置發送PCP和消息;如果接收指示為(1,0)或(-1,0),則以( )功率偏置發送PCP和消息;如果接收指示為(0,1)或(0,-1)時,則以 )功率偏置發送PCP和消息。
權利要求
1.一種碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,該方法基于基站和用戶設備,其特征在于基站通過對上行接收的物理隨機接入信道的前綴和物理公共分組信道的接入前綴、沖突檢測前綴分別進行接收質量估計,得到捕獲信息;根據質量估計值得到后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測前綴和功率控制前綴、消息部分發射功率的精確控制;該精確控制的控制指示通過下行的捕獲指示信道、接入前綴捕獲指示信道和沖突檢測/信道配置指示信道發送;用戶設備接收到該功率控制指示后,以較多的功率偏置值中的一個值發送后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測前綴和功率控制前綴、消息部分。
2.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,其特征在于,所述的具有精確控制指示的捕獲指示信道和接入前綴捕獲指示信道的格式為a2k=Σs=015AI1,sPs(k)]]>a2k+1=Σs=015AI2,sPs(k),k=0,1…15;]]>其中Ps(k)為前綴特征碼,AI1和AI2的取值可以為0、1、-1,通過AI1與AI2組合可以產生九個的控制指示。
3.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,其特征在于,所述的沖突檢測/信道配置指示信道的格式為a2l=Σi=015CDIi,1PSi(l)+Σk=015CAIk,1PSk(l)]]>a2l+1=Σi=015CDIi,2PSi(l)+Σk=015CAIk,2PSk(l),1=0,1…15;]]>其中,CDI1,CAI2均可以取0、1、-1,T1、T0和T-1的定義可以為如下T1={(1,1),(1,0),(0,1)};T0={(0,0),(1,-1),(-1,1)};T-1={(-1,-1),(-1,0),(0,-1)}。
4.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,其特征在于在所述的物理隨機接入信道的消息功率調整中,當接收到下行的捕獲指示信道的捕獲指示為(0,0)、(1,-1)、(-1,1),則繼續以 功率偏置發送前綴;當接收到(0,-1)、(-1,0)、(-1,-1),則退出接入,并報告上層;當接收到(1,1),則以 功率偏置發送消息;當接收到(1,0),則以 功率偏置發送消息;當接收到(0,1),則以( )功率偏置發送消息。
5.如權利要求1碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,其特征在于所述的物理公共分組信道接收到下行接入前綴捕獲指示信道指示后,當用戶設備在下行接收到的接入前綴捕獲指示(0,0)、(1,-1)、(-1,1),則繼續以 功率偏置發送接入前綴。
當接收到(0,-1)、(-1,0)、(-1,-1),則退出接入,并報告上層;當接收到(1,1),則以同樣功率偏置發送;當接收到(1,0),則以 功率偏置發送;當接收到(0,1),則以 功率偏置發送。
6.如權利要求1碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,其特征在于所述的物理公共分組信道接收到沖突檢測/信道配置指示信道對發送功率偏置的指示后,如果在T0集合,就退出接入進程;如果收到T1或T-1集合的,表示捕獲,根據T1或T-1的具體值決定后面的功率控制前綴和消息的功率偏置;當接收指示為(1,1)或(-1,-1),則以 功率偏置發送功率控制前綴和消息;如果接收指示為(1,0)或(-1,0),則以( )功率偏置發送功率控制前綴和消息;如果接收指示為(0,1)或(0,-1)時,則以( )功率偏置發送功率控制前綴和消息。
全文摘要
本發明公開了碼分多址通信系統中可變功率調整接入方法,基站對上行接收的物理隨機接入信道的前綴和物理公共分組信道的接入、沖突檢測前綴分別進行接收質量估計;根據質量估計值得到后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測和功率控制前綴、消息部分發射功率的精確控制;精確控制的控制指示通過下行的捕獲指示信道、接入前綴捕獲指示信道和沖突檢測/信道配置指示信道發送;用戶設備以功率偏置值中的一個值發送后續的物理隨機接入信道的消息部分和物理公共分組信道的沖突檢測和功率控制前綴、消息部分。該方法可以能上行發送的物理隨機接入和物理公共分組信道的功率控制的準確性,降低對其他信道的干擾,提高系統容量。
文檔編號H04B7/005GK1399424SQ01126300
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月20日 優先權日2001年7月20日
發明者李化加 申請人:華為技術有限公司