专利名称：分组交换蜂窝系统中下行链路功率控制的方法
技术领域：
本发明涉及无线移动通信系统领域，更准确地说，涉及一种用射频通道动态分配执行分组交换蜂窝系统中下行链路功率控制的方法。
背景技术：
公知的GSM-GPRS/EGPRS蜂窝系统是本发明领域内最为相关的现有技术，故在公开本发明之前，利用从欧洲电信标准协会(ETSI)得来的宽GSM规范给出该系统的下列概貌。装置的构成及功率控制过程的详情将在非限制性的实施例中给出。
为获得数据处理的更高性能，将所谓的普通分组无线业务(GPRS)添加到全球移动通信系统(GSM)中。该目的通过引入不要求为实时会话的全程提供固定连接的分组交换功能得以实现。用于改善数据处理的附加GPRS有用功能有为多个用户执行动态通道分配以及多时隙指配的能力。同样的分组数据业务也存在于数字蜂窝系统(DCS)1800MHz中。
GSM-GPRS系统对移动站而言具有三类操作A类移动站同时操作GSM和GPRS；B类移动站监视GSM和GPRS控制通道，但一次只能操作一组业务；最后C类移动站仅使用GPRS业务。进一步地说，Um接口的物理资源可以根据话务小区计划由语音和分组数据业务共享。
GPRS业务具有业务质量(QoS)，参考GSM 03.60，以确保其它要求中的下列要求考虑商定的业务优先权、业务可靠性、保证固定的端到端分组传送时延、保证与特定的多时隙类相适应的中等和峰值吞吐量。在使用GPRS期间，QoS参数与A、B和C类的操作及多时隙类性能加入到能够使网络了解的用户情景模式中。
GPRS使用与GSM系统相同的GMSK调制(高斯最小偏移键控，详见GSM 05.04)及四种卷积编码方案CS1到CS4，以区别地保护传输脉冲(burst)以防止传输错误。由于高调制电平，即8-PSK(相移键控)，与另外五种编码方案相结合，增强GPRS(EGPRS)版使增加数据率成为可能。GMSK调制是以压缩频谱和常量调制包络为特征的非线性连续相位调制(CPM)。后一个特征也属于EGPRS较高电平调制8-PSK(相移键控)。压缩GMSK频谱通过引入符号间干扰的轻微恶化对相邻频道产生少量干扰。常量调制包络允许功率放大器(C类放大)的增益饱和以及由此导致的电源能量节省。此外，就本发明而言，下行链路功率控制变得更容易处理。
说明书的图1与标准ETSI GSM 03.60-“业务说明”的图2相似。图1的系统表示包括与固定的余下部分进行无线通信的移动站在内的蜂窝GSM(DCS)和GPRS(增强)网。在图1中第一种移动站MS适合于语音通信(以及短信)，而第二种称为用户设备UE，每个包括连接到移动端接设备MT的用于处理数据的终端设备(即，PC)，适合于数据分组传输。预占在一个小区中的移动站MS和UE通过标准广播接口Um连接到固定基本收发机站BTS，该BTS服务于属于由GSM-GPRS公用陆地移动通信网PLMN所覆盖的集群地理区域的中央小区或者三等分小区。应该根据将要公开的本发明的目的将每个BTS发射机的放大增益单独地进行调整以满足发射信号的功率电平。
在图1的余下部分，更多的基站BTS通过没有完全标准化的Abis接口连接到基站控制器BSC。BSC控制器包括专门用于分组处理的块PCU(分组控制单元)。BSC控制器，在其各种任务中，采用本发明到目前为止涉及GPRS/EGPRS的标准权衡执行上行链路功率控制(详见GSM 05.08)和下行链路功率控制的条件。BSC控制器及其内部互联的基站BTS构成服务于一个集群小区的基站子系统BSS。BSC控制器分别通过两者都支持SS7信令的标准接口A和Gb连接到消息交换中心MSC和业务GPRS支持节点SGSN。MSC中心和SGSN节点连接到本地位置寄存器HLR和通过允许通信移动将智能添加到网络的访问者位置寄存器VLR。MSC中心和SGSN节点支持短信业务SMS，并为此目的通过SMS-GMSC(短信业务-网关MSC)和SMS-IWMSC(SMS-互相作用MSC)功能连接到短信业务中心SM-SC。SGSN节点还1)通过标准Gn接口连接到同一个PLMN网的另一个SGSN节点；2)通过标准Gp接口连接到属于另一个PLMN网的网关GSN节点GGSN；3)通过Gn接口连接到属于同一个PLMN网的网关GSN节点GGSN，并且该GGSN节点连接到两者都以分组数据路由为特点的或者是IP(互联网协议)网或者是X.25公用数据网络PDN；4)最后连接到设备身份寄存器EIR。MSC中心连接到还包括综合业务数字网ISDN的公用交换电话网PSTN。除了所述接口外，还提供下面标准接口Gf、Gs、Gr、Gd、D、E、C，其连接可参见图1。
以图表说明的GSM-GPRS系统既可以交换传统的语音/数据电路，也可以交换新的分组数据。SGSN节点对分组数据具有如MSC中心对语音电路的相同的作用，它追踪能够进行数据分组通信的移动站的各个单独位置并执行安全和访问控制功能。为此目的，HLR寄存器包括有关GPRS用户的信息。GGSN节点提供与外部数据分组交换网的相互作用，特别是与基于IP协议的主干网。
GSM和GPRS两者都在相关接口为下面功能使用标准程序，即同步、小区选择和重选、呼叫、访问控制、请求专用通道、安全、差错检测和校正、在类型I或类型II ARQ(自动重复请求)下重发出错数据块、上行链路和/或下行链路功率控制、语音和数据流量控制、路由、越区切换、收费等。这些程序属于为开放系统互连(OSI)、由国际标准化组织(ISO)建议的具有分层结构的名为“传输面(Transmission Plane)”的最普通协议。基于ISO模型OSI系统可以用装配在协议堆栈中的一组子系统来描述。包含一个或多个N层实体的子系统N只与紧邻其上和其下的子系统相互作用并且N层实体仅在其N层内操作。对等N层实体通过使用N层下一层的服务相互通信。相似地，N层的服务在名为N-SAP的N层-服务访问点提供给N+I层。从起始点发送到终点的信息通常由在交叉接口处提供的物理通道传送。本公开内容讨论的相关层如下—无线链路路控制/媒介访问控制(RLC/MAC)。RLC层-2功能提供可靠的无线链路路并且将链路路层控制(LLC)层-3帧映射到GSM物理通道。提供MAC功能以控制和信令传送访问无线通道的程序，即，请求和许可。在GSM 04.60对RLC/MAC协议进行标准化。—GSM RF如在GSM 05.xx规范系列中所标准化的那样，在Um接口属于物理无线通道。与GPRS业务相关的物理通道称为PDCH(分组数据通道)。
在GPRS计划阶段故意保留了与之前存在的GSM系统的兼容性和程序，以使GPRS能够在Um接口使用与GSM相同的物理通道并因此容易集成。GSM和GPRS都存在信令通道和话务通道，第一种用于广播公共控制或用于广播专用控制，第二种用于语音或用于分组数据。附加的逻辑GPRS通道，尽管涉及分组数据但具有名称并具有传统GSM通道的功能特征。有关GPRS通道的例子如下PBCCH(分组广播控制通道)、PCCCH(分组公共控制通道)、PACCH(分组协同控制通道)、ePDTCH(分组数据话务通道)。在GSM 05.01的标题为“无线路径上的物理层”的规范中报告了有关通道的列表。
要求扩展GSM 900系统工作在下列频段·880-915MHz移动站发射上行链路，基站接收；·925-960MHz基站发射下行链路，移动站接收；而要求DCS 1800系统工作在下列频段·1.710-1.785MHz移动站发射上行链路，基站接收；·1.805-1.880MHz基站发射下行链路，移动站接收。
上面每个频段还使用在GPRS业务中并包括间隔为200kHz的多个调制载波。通过频分复用(FDD)技术进行全双工通信。将在小区中使用的载波中的一个指配给8个循环重复的时隙中的一个TS的全程，以允许在用户中进行时分。在指配的时隙中或者GMSK或者8-PSK调制，将调制脉冲的特征施加到载波的相位上以在无线频率上进行发射。
参考图2，可以看到在时分多路访问(TDMA)GSM-GPRS系统中使用的构成4,615ms基本帧的8个时隙TS0、......、TS7的顺序组织。相应于任何时隙可能的内容提供了四种不同类型的脉冲。在系统中使用的所有载波都遵循的划分得更细的分层结构中组织该顺序帧。由BTS发射的所有载波都具有相互同步的帧。在图中从底部开始到上部每个时隙的时间间隔为0,577ms，对应于156,25×3.69μs bit的时间间隔，并携带包含142个有用位、3+3尾位TB、以及长度为8,25位的不含信息的保护时间GP的信息脉冲。3.69μs bit时间间隔对应于系统的加密速率270,83 kbit/s。脉冲可以为四种不同类型，即正常脉冲、频率校正脉冲、同步脉冲、以及访问脉冲。为公开的目的在图2中仅描述正常脉冲，其中它包括2×58个有用位、所包括的冗余、以及在中间位置的26位训练序列(training sequence)。训练序列为已知格式用于动态地同步接收到的脉冲并估计对正确地解调到来信号的无线通道的冲激响应。将在后面区别于GSM和GPRS详述116位有效载荷的特征。继续图2的上部，可以注意到两种不同类型的多帧，即用于携带控制通道的信令多帧及用于携带有效载荷和协同信令的话务多帧。一个信令多帧长度为253,38ms并包括51个基本TDMA帧。一个GSM话务多帧长度为120ms并包括26个基本TDMA帧。一个GPRS话务多帧长度为240ms并包括52个基本TDMA帧。两种类型的多帧并发，以形成单独一个长度为6，12秒并包括1326个基本TDMA帧的高级帧，最后2048个顺序的高级帧形成一个包括2,715,648个基本TDMA帧时间间隔为3h 28m 63s 760ms的超高级帧。将指向超高级帧中某帧位置的帧号FN在小区内进行广播。
图3a和3b分别说明TDMA多帧中用于语音/数据和分组数据的话务通道组织。图3a关注的是GSM有效载荷，其中具有26个基本帧的多帧包括24个话务帧(T)、一个协同控制帧(A)、以及一个空闲帧(-)。多帧内的物理通道由一个频率和一个重复的时隙的组合构成。图2的单个脉冲跨越多个由相关数据流调制的RF载波的时间间隔。因此一个脉冲表示一个时隙的物理内容。
图3b关注的是GPRS有效载荷，其中具有52个基本帧的多帧包括每个为4个基本帧长的12个无线块B0、......B11，其中每三个无线块中插入一个空闲帧(×)。无线块在前面定义的跨越4个TDMA帧的通道上传送，从而RLC块的平均传输时间为大约20ms。
图4涉及GPRS业务并说明了序列RLC层块到物理层的映射。每个RLC块包括具有可变长度的块首标BH、包含从上层LLC发来的数据的信息字段、以及用于差错检测的块检查序列字段BCS。单个RLC块映射到TDMA多帧的4个序列帧。所以在一个无线块的间隔中可以隔开多达8个用户。
GSM有效载荷时隙既在上行链路又在下行链路一对一地分配给不同用户，然而对于GPRS业务而言一种灵活的分配是可行的。更准确地说1)GPRS有效载荷时隙独立地分配到上行链路和/或下行链路；两个方向上的同步物理链接不像纯GSM那样为强制性的；2)单个用户可以使用多时隙分配；3)每个配置好的数据分组物理通道PDCH(时隙)可以在基于由PCU(图1)管理的适当的优先权原则访问它的不同用户之间方便地共享。GPRS协议的MAC层具有管理分组数据发送的资源的动态分配的合适程序。这些程序由在各种接口提供的相关控制消息激活以建立或断开一个连接。临时块流(TBF)是由MAC程序建立在物理层上的连接，它们包括容纳RLC/MAC无线块队列的存储缓冲器。每个TBF连接都允许用户数据和信令在移动站和BSC之间的单向点到点发送，或反之。保留TBF连接仅为了LLC协议会话的所有RLC/MAC块的发送。网络通过在RLC/MAC块的首标添加一个字段为每个TBF连接指配各自的临时流身份，即TFI标识符。移动站可以—既具有下行链路连接又具有上行链路连接，在这种情况下移动站应假定TFI标识符对上行链路和下行链路并发TBF是唯一的；—或者只有下行链路连接或者只有上行链路连接。
RLC/MAC块的首标还包括指定控制消息的方向和类型的字段。在动态分配资源并且至少存在一个上行链路TBF连接的情况下，在下行链路发送的每个RLC/MAC块的首标包括上行链路状态标志字段(3位)，称为USF，该字段从网络写入以使连续的无线块能够在携带USF的相同时隙在上行链路发送。收听与收听USF相匹配的当前时隙中的无线块的外部M移动站是仅有的能够在一个块时间段内发送连续无线块的移动站。通过发送选定的TFI直接从网络执行下行链路时序调度。
概述的USF机制在下行链路功率控制(PC)执行时产生一些问题。众所周知，下行链路PC是在一定的范围内一步一步地改变相关受控通道的RF发射功率的BSC-BTS程序。功率改变的实体是根据移动站在接收到的信号上执行功率和质量(quality)测量，并周期性地向BTS发送。功率控制程序补偿了路径损失和阴影衰减；除此之外还通过将发送功率减小到与目标质量或数据率兼容的电平进一步减小系统的总体干扰，提高了频谱效率。问题产生是由于数据分组的动态分配迫使至少两个移动站都可靠接收BTS发送的相同数据分组(RLC/MAC无线块)。在两个移动站中，第一个接收有效载荷，并且第二个为N个移动站中与发送的USF相匹配的移动站。这两个移动站可以分配在小区内的任何地方并且极有可能各个无线通道将面临不同的物理条件，但是从BTS站的角度两者都不得不用作为最佳的。为正确执行该任务，网络必须了解有关的两个移动站的下行无线通道上的质量和衰减；这意味着至少存在两个下行链路TBF(理想的条件为每个移动站都有并发TBF)，但由于上行链路与下行链路TBF指配的相互独立不能确保总是这样。事实上，根据实际操作环境，接收USF的移动站应该在没有下行链路TBF时也能够工作并因此不能通知网络。
总之，概述的问题对仅有上行链路TBF的移动站才产生。如果没有另外提供，这些移动站不向网络发送任何有关通道条件的信息；不同于具有下行链路或具有并发TBF的移动站，后者通过上行链路向网络发送关于负荷干扰的信息以及与业务小区相关的收听BCCH通道的功率电平。概述下面内容是有用的，即，对于下行链路功率控制网络决策应主要根据接收到的信号质量，即C/I比率而不是根据接收到的信号电平(C_VALUE，RXLEV)。其背后的原因为发射机功率直接影响无线链路路的质量，从而接收到的信号可能受同通道干扰的支配。
GPRS规范指出了适合于管理概述的没有下行链路TBF的移动站的情况下的功率控制程序。在这种情况下，网络通过在操作模式下激活为网络提供由移动站执行的测量的名为“网络控制重新选择”的标准程序而获得有关无线通道条件的信息。缺少下行链路TBF实际上使接收USF的移动站不能执行干扰电平的系统测量；因此仅有的执行的测量为通常以最大功率电平广播的业务小区的收听到的BCCH电平(RAVG_SERVINGCELL)。该程序根本不提供有关干扰的信息。根据上行链路接收的电平测量结果，所述网络计算在假想的建立用来对接收USF标志的移动站进行传输的下行链路话务通道上能够达到的最大电平(RAVG_PDTCH)。然后它建立对应于在移动站方的假想PDTCH通道上的期望的电平的门限值(T_LEV_USF)。从计算出的最大可达电平(RAVG_PDTCH)与门限值(T_LEV_USF)之间的差得到正确的功率减小量，跨度为从零到允许的上限(MAX_PR_TBF)10dB。
概述的下行链路GPRS功率控制程序的缺点为，完全不具备任何针对主要由于干扰的未知影响导致的计算出的功率减小门限(T_LEV_USF)的固有不可靠性的对策。因此网络不能够正确地校正功率减小的实体(entity)以避免接收USF标志的移动站过于频繁地没有收听其USF标志的情况。因为接收未收听USF的移动站失去了发射下一个RLC块的机会并且同时阻止了向其他移动站的传输，故未收听USF浪费了总体传输时间。进一步地说，网络与移动站之间的通信由一种握手机制控制，通过该机制发送USF的网络从下一个块期间开始或在一个固定时间之后等待从移动站返回的数据/控制信息(RRBP)。无论RLC块在预期时间是否返回，网络根据时序调度算法决定或者向同一个MS重新分配USF或者将其分配给另一个MS。太多的重新分配意味着上行链路连接的不可靠以及不能够遵守传输时延或其它质量目标，所以应该尽快释放该连接。这些缺点在以强协同通道干扰为特征的环境，比如较小郊区小区中变得尤为严重。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，并提供一种用于正确地在分组交换蜂窝网络的广播接口上发射下行链路分成时隙的信息以在多个被调度要访问RF通道的用户之间执行RF通道的动态分配的功率控制方法。
为实现所述目的本发明的主旨是提供一种功率控制方法。
从权利要求的描述可以看出，本发明的功率控制方法就其本身而言有效地预防了由于干扰的未知影响导致的RF通道条件的不确定性。本发明的方法采用的反馈对策动态地校正了可发射功率以使USF解码中的失败减少到最小。根据所公开的方法进行操作，没有下行链路TBF的移动站被BTS用作为最佳的，并且能够在上行链路连接中达到更高数据率。从而将释放上行链路TBF的风险减小到最小。
通过下面对本发明实施例以及仅为非限制性的示例目的给出的附图的详细说明，本发明的进一步目的和优点将变得更清楚，其中—图1说明了根据本发明方法工作的GSM和GPRS无线移动通信网络；—图2说明了图1的GSM和GPRS公共的时分多路访问(TDMA)多帧结构；—图3a说明了GSM话务通道多帧；—图3b说明了GPRS话务通道多帧；—图4说明了高层帧到属于图3b的EGPRS多帧的无线块的映射；—图5是说明根据本发明方法工作的图1的基站BTS的功能框图；—图6说明了带有MAC首标的GPRS RLC数据块；—图7说明了带有MAC首标的GPRS RLC控制块；—图8是说明本发明功率控制方法的高层流程图；—图9是详细说明前述图8的高层流程图的测量报告选择步骤F8的流程图；—图10是详细说明最能代表本发明并且属于前述图8的高层流程图的功率减小计算步骤F 12的流程图；—图11说明了将C/I链接到最大可实现的每一时隙的吞吐量的曲线，用于设置要被引入到属于前述图8的高层流程图的功率减小计算步骤F11的(C/I)TARGET。
具体实施例方式
以上已适时地讨论了图1、2、3a、3b和4。
图5是说明通过执行USF标志的更可靠传输而加入到本发明中的基本收发机站(BTS)的方框图。图5的BTS站包括两者都通过BTS控制处理器和RAM(BTS CONTROL PROCESSOR&RAM)块控制的发射部分(TRANSMITTING SECTION)和接收部分(RECEIVING SECTION)，该BTS控制处理器和RAM块还控制该两部分共用的频率合成器和转发(FrequencySynthesizer&Hopping)单元。该两部分及BTS控制处理器和RAM块连接到A-Bis接口功能块，用于接收/输出一个或多个携带从BSC块(图1)来的或发送到BSC块去的PCU帧的2Mb/s PCM流(link)。位于天线和该两个BTS部分之间的分路单元(BRANCHING UNIT)包括将发射部分的全局RF输出信号传送到天线并将天线接收到的宽带RF信号传送到接收部分的输入端的双工滤波器。分路小区还包括n个合成器、n个功分器以及图像滤波器。为简单起见，“时钟生成器/抽取器”和“TDMA时间生成器”没有在图5中示出。发射部分包括n个通道要求BTS的同样多的发射机CHl-Tx......CHn-Tx。每个发射机Chi-Tx包括下面功能块基带处理器、GMSK或8-PSK调制器、上变频器和滤波器(UP CONVERTER&FILTER)、以及RF功率发射机Pxi。接收部分包括图像滤波器和n个通道要求BTS的同样多的接收机CHl-Rx......CHn-Rx。每个接收机Chi-Rx包括下面功能块前端接收机Rxi、下变频器和滤波器和A/D转换器(DOWN CONVERTER&FILTER&A/DCONVERTER)、LEV、平衡器和解调器(Equalizer&Demodulator)、e基带处理器。分路小区内的n个合成器层叠连接并且每个分别连接到发射功率放大器Pxi的输出端，最后一个合成器连接到多个载波叠加信号相交于其中的双工滤波器的发射端口。相似地双工滤波器的接收端口连接到图像滤波器并且然后连接到每个都连接到各个前端放大器Rxi的输入端的层叠连接的功分器。
从发射部分开始，A-bis接口块从PCM流或PCU帧中抽取所有涉及相关于n个用户的CH1......CHn通道的n个基本数字流。CH1......CHn流到达各个CH1-Tx......CHn-Tx通道放大器的输入端。在每个通道放大器输入端的单个流Chi到达包括的基带处理器以进行所有的数字处理如编码(奇偶校验、卷积、纠错循环)、交错、加密、格式化脉冲、以及差分编码。根据标题为“用几种调制和编码方案在增强蜂窝通信系统中执行链路自适应的方法(METHOD TO PERFORM LINK ADAPTATION IN ENHANCEDCELLULAR COMMUNICATION SYSTEMS WITH SEVERALMODULATION AND CODING SCHEMES)”，欧洲专利申请号为EP01830283.6的欧洲专利中公开的链路自适应策略，卷积编码与调制一起提供动态变化的相关GPRS编码方案。
从基带处理器输出的编码信号到达GMSK/8-PSK调制器以根据由相同下行链路适应策略选择的MCS方案进行调制。调制信号到达接收本地晶振信号fOL-Txi用于将基带通道转换到宽带射频内的转换位置的上变频器和滤波器块。分两个阶段进行频率变换基带到中频(IF)、以及IF到射频(RF)；每个变换阶段后面都有一个通道滤波阶段。转换单元提供所有需要的本地晶振信号fOL-TX1......fOL-TXn。上变频信号到达具有由命令PCi调节的可变增益的RF功率放大器PX的输入端，该RF功率放大器的输出信号耦合到分路单元的相关功分器以发送到天线并发射到移动站。
通过图像滤波器的RF宽带信号到达n个通道接收机CH1-Rx......CHn-Rx的输入端以进行宽带放大并且从射频下变频到基带BB。转换单元提供所有需要的本地晶振信号fOL-RX1......fOL-RXn。对单个通道接收机Chi-Rx而言，相应的本地晶振信号fOL-RXi到达下变频器和滤波块进行频率变换。分两个阶段进行频率变换射频(RF)到中频(IF)、以及IF到基带；每个变换阶段后面都有一个通道滤波阶段。对下变频信号进行抽样和模数转换。对数字信号进行平衡和检测并且BTS能够根据训练序列的最大相关瞬间的测量时延估计出移动站的无线距离。将解调信号送到基带处理器进行与MS发射机对偶的脉冲分解、解密、反交错、以及通道解码。可以或者用传统方式或者根据所述专利有待解决的上行链路适应方法实施解调和通道解码。最后将正确解码的与CH1，.....CHn话务通道相关的数据发送到A-bis接口功能块以装配成在输出的2M/bit PCM流上传送的PCU帧。每个CH1-Rx......CHn-Rx通道接收机的基带处理器具有在差错校正之前检测并对差错位进行计数的通道解码器。相关于通道CHi的估计出的误码率(BER)值对应于上行链路测量UL-RXQUALi。相似地，每个CH1-Rx......CHn-Rx通道接收机具有其自己的电路LEV，该电路在活动时隙测量在通道Chi上接收到的信号的强度RSSI，并且在空闲时隙测量噪声加干扰。相关于通道Chi的RSSI值对应于上行链路测量UL-RXLEVi。
BTS控制处理器和RAM块担当A-bis接口和BTS余留块之间的中间物。为此目的它通过称为已接收信令(RECEIVED SIGNALLING)和已发射信令(TRANSMITTED SIGNALLING)的两组信号与A-bis接口通信，并通过称为BTS发送部分控制信号(BTS TRANSMITTING SECTION CONTROLSIGNALS)和BTS接收部分控制信号(BTS RECEIVING SECTION CONTROLSIGNALS)的其它两组信号与BTS的余留块通信，已接收信令和已发射信令及BTS发送部分控制信号和BTS接收部分控制信号分别引到这两部分。已接收信令信号指示通过PCU控制帧直接发送到BTS控制处理器(BTSCONTROL PROCESSOR)用于正确解释和执行内嵌命令的控制消息内容。本发明的相关命令是那些单独地逐步对所有Pxi发射功率放大器进行功率控制的命令。在控制信号中已单独指出了发送到PX1......PXn放大器的n个功率控制命令PC1......PCn。命令PC1......PCn根据本发明的方法在BSC端确定。发送到BTS两个部分的其它典型命令为那些用于频率转换的命令，通过多个索引MAIO表示，以及那些用于改变当前MCS方案的命令。已发射信令收集由BTS执行的上行链路功率测量(UL_RXLEV1......N)和质量测量(UL_RXQUAL1......N)。在移动站存在下行链路BTF的情况下，这些信号与从工作的移动站执行的下行链路测量得来的等价信号(DL_RXLEV1......N和DL_RXQUAL1......N)放置在一起并且都发射到上行链路；构成各个RLC控制块的内容的整个测量在PACCH控制通道上传送到BSC块。
BSC控制器块(图1)为GPRS/EGPRS管理上行链路和下行链路功率控制程序。就下行链路功率控制而言，BSC控制器利用由具有下行链路TBF的移动站执行的质量测量报告。使用根据本发明方法的动态分配下行链路功率控制向第一个移动站发送下行链路RLC数据/控制并且同时向在其上执行质量测量的没有下行链路TBF的第二个移动站发送USF标志。有关下行链路/上行链路TBF存在与否的信息及使用TFI/USF标志的数据/控制块的顺序调度从执行动态分配的BSC的PCU单元获取。从以上内容，BSC控制器应该初步确定出它必须考虑通过BTS从移动站提供的哪种类型测量报告来计算发送到BTS以进行执行的正确的功率减小命令；将参考图8和9讨论该任务。
在详述本发明方法之前需要考虑一些有关下行链路功率控制的一般问题。有关功率控制的信令由相关首标字段携带并与RLC数据/控制块的特定控制消息参数一起从两个方向在A-bis和Um接口交汇。图6说明了带有MAC首标的RLC数据块。图7说明了带有MAC首标的RLC控制块。该两块的首标的各种字段根据GSM 04.60定义，而余下的八位字节分别包括RLC数据和控制消息内容。
只有在由于PDCH上需要的输出功率根据在BCCH频率上测量的路径损失确定、而业务BCCH和使用的PDCH频率处于同一个频段上时，才能使用下行链路功率控制。对于双频带系统，比如GSM900和DCS1800，依赖于频率的路径损失会相当的不同。BTS应该在包含分组广播控制通道(PBCCH)或分组公共控制通道(PCCCH)的PDCH通道上使用恒定的输出功率电平，该功率电平可能低于BCCH上使用的输出功率。将与BCCH上使用的输出功率相关的PCCCH上使用的功率减小量在PBCCH上进行广播。在分组定时超前控制通道下行链路(PTCCH/DL)，如果PBCCH不存在，BTS应该使用与PBCCH或BCCH相同的输出功率。在其它PDCH无线块上，可能会使用下行链路功率控制。这应该基于小区进行切换。BTS应该在除了在BCCH载波上发送的脉冲之外的无线块中的所有四个脉冲上使用相同的功率。
存在两种下行链路功率控制(PC)方法功率控制模式A和功率控制模式B。PC模式A可以用于任何分配方法(动态的，固定的，扩展动态的)。PC模式B仅能用于固定分配，其与本发明的说明不太相关。使用的方法通过由网络在Packet_up/downlink_assignment或Packet_Timeslot_Reconfigure消息中发送到MS的BTS_PWR_CTRL_MODE位确定(参见GSM04.60)。
在两种PC模式中都使用参数P0它定义为相关于BCCH的固定功率减小量，用于设置下行链路PDCH上的发射功率，并且还包含在上面两个消息中。在分组发送模式期间P0的值不能改变，除非在建立了不包括先前分配的任何PDCH的重新指配或一个新指配的情况下。应该基于小区选择P0的值，因此对于每个下行链路TBF它都是一样的，建议使用与Pb值相近的P0值。如果设置了用于DL功率控制的O&M标志，那么P0就应该在上述消息中出现。将P0用4位进行编码位43210000 P0＝0dB0001P0＝2dB0010P0＝4dB: :1111P0＝30dB在本发明方法中使用了功率控制模式A，并且BTS应该将特定MS的块上的输出功率限制在LevelH到LevelL的范围内，其中LevelH＝BCCH level-P0dB以及LevelL＝BCCH level-P0dB-10dB。因此在PC模式A中，DL功率控制的最大范围为10dB。为了同步的目的，网络应确保每个在上行链路或下行链路有活动(active)TBF的MS每360毫秒间隔至少接收一个以与使用的下行链路功率控制模式相一致的输出功率发射的块(78 TDMA帧)。
在每个PDTCH/D块中，MAC首标(图6，7)的两位PR字段应该指出用来发送该块的输出功率电平。在本发明的PC模式A中，块的PR字段是基于BTS在涉及的(Addressed)(RLC信息)MS方向上的输出功率电平进行计算。在TBF期间不应允许网络在PR模式之间进行转换。网络应一次只为MS分配一个PR_MODE。
PR字段的下面两位结构指出在BTS使用的、用以发送图6的RLC数据块以及在特定限制下发送图7的控制块的功率减小量位 87功率减小量00小于BCCH电平0-2dB-P001小于BCCH电平4-6dB-P010小于BCCH电平8-10dB-p011不可用。
当图6和7中说明的RLC块首标中的两位PR字段由BTS发送时，不能够描述该块的真实功率减小量，因为两位的分辨率不足以准确地指定10dB动态范围内的所有2dB步进。
图8是说明作为本发明主旨的下行链路功率控制程序的高层示意图。图8的程序对前述图6和7的数据和控制RLC/MAC块都有效。描述的示意图涉及业务小区中当前使用的载波的第i个时隙，但如果适时地考虑了多时隙分配，它显然扩展到了同一个载波的所有GPRS时隙并且业务小区中使用的所有载波。功率控制程序大部分由BSC块(图1)中包含的微处理器负责，并通过执行构成适当说明的各个流程图中描述的本发明方法的程序控制。初始步骤F1是等待程序开始条件的等待循环。当不仅下行链路TBF以转发模式已指配给MS而且在那个TBF上使能了功率控制下行链路时将PC加入。接下来的步骤F2是TBF开始部分对下行链路和上行链路TBF是否有效的询问。在TBF开始部分为真的情况下读入或设置一些相关初始参数，在步骤F3将对其进行详述。在接下来的步骤F4执行了另一个询问以检测与上行链路TBF的开始部分相关的条件，该上行链路TBF的移动站请求了用于发送数据的两阶段访问。如果步骤F4的条件也为假，则在接下来的步骤F5设置一个固定的功率减小量，并且在步骤F6发出功率控制执行命令。然后从初始步骤F1重新执行该程序。如果在前述的步骤F1，TBF开始部分的条件为假则功率减小量应该利用测量报告，但在步骤F8选择测量报告之前，在步骤F7进行有关RLC控制块的进一步询问。步骤F7中肯定的回答使程序回到步骤F5的固定功率减小量。步骤F7中否定的回答使能够在步骤F8选择合适的一份测量报告或多份。测量报告包括由MS所做的测量并发送到网络。将马上在下面进行讨论的图9完全用来说明选择步骤F8。步骤F8’指出了在上行链路提供测量的不同方式，当询问步骤F4得到肯定回答时引入该步骤。在这种情况下由从请求两个阶段访问的移动站发送的其内容可以包括所有时隙上的干扰测量的单块分组资源请求(Packet Resource Request)消息提供测量(参见GSM4.60；11.2.0)。
一旦在步骤F8选择了测量报告，或由F8’提供的情况下，通过在各自的游动(running)平均滤波器中对每个测量的参数求平均、而在步骤F9对报告的测量进行预处理。在接下来的步骤F10将预处理的测量选择性地送到两个不同计算步骤，即F11和F12，用以在0、......、10dB范围内定义BTS功率减小量。当涉及的两个MS都具有DL TBF时步骤F11执行计算。当向其发送USF的MS没有下行链路TBF时步骤F12执行计算。在这两种情况下可得到不同的测量报告，但必须计算单独一个功率减小量以使BTS输出功率对于接收RLC块的MS和接收USF的MS都是足够的。步骤F10中采用的选择标准与后面的步骤S4、S5、S8、S9及S10是一致的，将参照图9进行定义。预期下面情况是有益的，即，步骤S9，并且部分步骤S5根据直接网络控制选择由移动站执行的测量，而余下的步骤利用最通用的质量报告。步骤S5(图9)表示两种类型的报告都从两个报告移动站产生的混和情况。步骤F11是已知的，步骤F12与步骤F11一起说明本发明。下面将详细说明步骤F11和F12，提供单独的图10说明步骤F12。
一旦计算出了功率减小量，在步骤F6发布执行命令；然后程序回到初始点A。由于功率减小量是为两个涉及的TBF，即下行链路TBF数据接收和上行链路TBFUSF接收计算的，故使用较低功率减小量产生用于发送RLC无线块的发射机的功率控制命令。该功率控制命令通过A-bis接口发送到BTS。
现在从在上行链路/下行链路TBF的开始部分引入的步骤F3开始详细说明图8的下行链路功率控制方法的相关步骤。在该步骤读取/设置有用的初始参数，如在整个小区都有效的O&M参数，或对单个TBF或单个无线块有效的参数。相关参数为·考虑的PDCH上的下行链路功率控制使能/禁止标志；·已经定义了的固定功率减小量P0，由O&M设置在0，......，30dB范围之间；·模式A/B标志，用于选择下行链路功率控制模式(只有模式A用于本发明动态分配)；·与设置的轮询间隔一致的报告间隔并由O&M调整。报告间隔跨越数个发射的RLC块，并在其后网络请求分组下行链路ACK/NACK(PACKETDOWNLINK ACK/NACK)。从而由于在同一个PDTCH上的多个TBF的动态多路复用报告间隔有赖于小区的负载；·将参考计算步骤F11和F12定义的参数。
当涉及到下行链路TBF的开始部分时，步骤F5的固定功率减小量设置为零。因此RLC无线块通常以最大可用功率PBCCH-P0发送直到接收到第一份测量报告。在步骤F4的“否”分支为同样的情况，也适用于上行链路TBF的开始部分。最后同样的情况也适用于步骤F7中回答“是”的、为没有并发下行链路TBF的上行链路TBF调度的RLC控制块。
图9指明了前述图8的测量报告选择步骤F8的细节。该细节为选择程序包括从每个新RLC块期间开始的新步骤S1到S10。选择标准基于每个时隙涉及的两个或一个移动站的现有TBF从PCU调度程序得来。步骤S1在主程序的步骤F2的“否”分支之后，它在现存下行链路TBF的实际时隙期间寻找为发送调度的无线块。在没有为下行链路TBF调度的无线块时应发送空脉冲以传送USF。从步骤S1开始，流程图的每个分支都引向各自的在其中选择了相关测量报告的最后步骤。特别是·对于在下行链路具有TBF的MS，即RLC块施加于其上的MS，如在步骤S4、S8、以及S10中，将使用在分组下行链路ACK/NACK消息中通过PACCH通道发送的通道质量测量报告。·对于USF施加于其上的MS，如在步骤S3和S6，存在两种可能性1)如果该MS同时在下行链路方向具有TBF，如在步骤S4和S8中那样，将再次使用通道质量测量报告，否则，2)将使用由MS在接收到包含在从网络发送到该特定PACCH通道的Packet_Measurement_Order消息中的参数NETWORK_CONTROL_ORDER(NC1或NC2)时周期性地发送到网络的分组测量报告消息。这是步骤S5和S9选择相关于本发明的测量报告的情况。
如果在步骤S1发送了空块并且满足了步骤S7的条件，则在步骤S8选择通道质量测量报告。最后如果没有为当前无线块调度USF，其值由PCU设置成了任意、并且是或者考虑质量报告或者该质量报告不依赖于调度的无线块。在第二种情况下选择程序回到步骤F1(图8)开始处的初始条件A。
就在概述的步骤S5、S8、S4、以及S10中选择的GPRS通道质量报告(Chnnel Quality Report)而言，MS处于分组发送(Packet Transfer)状态并且具有下行链路TBF。MS应该通过PACCH在分组下行链路ACK/NACK内将通道质量报告发送到网络。下面(参考GSM4.60；11.2.0)示出通道质量报告的结构<C_VALUEbit(6)><RXQUALbit(3)><SIGN_VARbit(6)><I_LEVEL_TN0bit(4)><I_LEVEL_TN1bit(4)><I_LEVEL_TN2bit(4)><I_LEVEL_TN3bit(4)><I_LEVEL_TN4bit(4)><I_LEVEL_TN5bit(4)><1_LEVEL_TN6bit(4)><I_LEVEL_TN7bit(4)>；其中·C_VALUE为由MS测量的业务小区的BCCH载波的电平。·RXQUAL在下行链路测量的质量参数BER。·SIGN_VAR为C_VALUE(参见GSM05.08)的变体。本发明中不使用SIGN_VAR。·I_LEVEL_TNi，i＝0，...，MAX_TS＝7当分配的PDCH从γCH，TSii＝0，...，7导出时同一个载波上的所有GSM时隙的干扰信号电平。MS应该在搜索帧(在图3b多帧中用X指出)和PTCCH帧期间进行这些测量，BSIC解码或时先(timing advance)程序不要求PTCCH帧。每个值的分辨率为4位并且16个I_LEVEL_TNi值I_LEVEL_0_TNi，...，I_LEVEL_15_TNi指定范围从C到C-2dB或更小的与C_VALUE相关的每i个时隙的干扰电平(参见GSM 04.60，GSM05.08，10.3部分)。这将允许BSC对所有DL无线块基于质量进行判断，其中涉及的MS在过程中具有DL TBF。
就从MS报告到网络的Packet_Measurement_Report(GSM 04.06)而言，该报告一般用于网络控制重新选择但也可以用于不同目的，特别是本发明的下行链路功率控制。该消息可以传送网络控制的或是扩展的测量。前种测量仅在分组发送模式下进行，并且由参数NETWORK_CONTROL_ORDER控制次序指示，当其设置为NC1或NC2时(如在GSM05.08，10.1.4中定义的)。下面示出网络控制的测量报告消息的结构<NC_MODEbit(1)><RXLEV_SERVING CELLbit(6)><INTERFERENCE_SERVING CELLbit(6)><NUMBER_OF_NC_MEASUREMENTSbit(3)><FREQUENCY_Nbit(6)><BSIC_Nbit(6)><RXLEV_Nbit(6)>
包含在NC测量报告中用于PC目的的有用参数为RXLEV_SERVING_CELL，即，由MS所测量的业务小区的BCCH载波的电平。由于INTERFRENCE_SERVING_CELL仅包含一个平均值故NC测量报告不能给出任何有关PDTCH上的干扰条件的暗示。因此，特别是对于没有DL TBF的“USF-MS”，功率控制限制在了纯信号电平上并不能基于质量估计。如NC_REPORTING_PERIOD(s)以及NC1、NC2的参数在PBCCH(PSI5消息)上进行广播。这些参数也可以通过Packet_Measurement_Order或Packet_Cell_Change_Order消息在PCCCH或PACCH通道上单独发送到MS，在这种情况下它覆盖广播参数。在步骤F3处于分组发送模式下的MS读取以秒为单位指定下列值之一的参数NC_REPORTING_PERIOD_T0.48，0.96，1.92，3.84，7.68，15.36，30.72，61.44。四个初始值为缺省值。
现在讨论预处理步骤F9。在该步骤将在一种或两种类型的测量报告中报告的测量分别在游动平均滤波器中进行平均。更准确地说，在上述步骤S4、S5、S8或S10中选定的通道质量报告用来平均为每个下行链路TBF和具有并发下行链路TBF的上行链路TBF进行的C_VALUE和I_LEVEL_TNi，i＝0，...，7的测量。而在前述步骤S5或S9选定的NC测量报告用来平均为没有并发下行链路TBF的上行链路TBF进行的RXLEV测量。进行平均的目的是对测量进行滤波从而由于衰减影响在所述的变量中引入的快速波动不会导致控制决策并且确保不会太慢。
对每个下行链路TBF和上行链路TBF应该在游动平均滤波器中对功率控制程序中使用的测量进行平均。
对于给定下行链路连接的在报告瞬时j的均值CAVG_ServingCell，I_LEVEL_TNAVG_Ii＝0，...，7通过下面公式从通道质量报告中获取CAVG_ServingCell(j)＝(1-λ)*CAVG_ServingCell(j-1)+λ*C_VALUE(j)；Eq.1并且CAVG_ServingCell(0)＝-120dBm，以及I_LEVEL_TNAVG_i(j)＝(1-λ)*I_LEVEL_TNAVG_i(j-1)+λ*I_LEVEL_TNi(j)；Eq.2并且I_LEVEL_TNAVG_i(0)＝0dBm；i＝0，...，7；其中λ＝1/MIN(j，NAVG/POLLING_PERIOD_DW)；Eq.3NAVG＝滤波周期(输入参数)，以RLC块的数目的形式；NAVG≥POLLING_PERIOD_DW。λ值为变量，即在滤波开始时(当第一个上行链路测量报告到来时)其值为1然后它一步一步地减小到1/(NAVG/POLLING_PERIOD_DW)的值。故CAVG_ServingCell(0)和I_LEVEL_TNAVG_i(0)的初始值应该不是问题。
只要没收到报告BSS就应将CAVG_ServingCell的值设置为较小电平，例如噪声基底(例如-120dBm)并且将I_LEVEL_TNAVG_i的值设置为较高电平(例如0dBm)以使不会产生由将要公开以说明步骤F11的公式说明的功率减小。
对于给定的没有并发DL TBF的上行链路TBF在报告瞬间i的均值RXLEVAVG_ServingCell(只对一些“USF-MS”)通过下面公式从NC测量报告中获取RAVG_ServingCell(j)＝(1-δ)*RAVG_ServingCell(j-1)+δ*RXLEV_SERVING_CELL(j)；Eq.4并且RAVG_ServingCell(0)＝-120dBm；其中δ＝1/MIN(j，TAVG/NC_REPORTING_PERIOD_T).Eq.5NC_REPORTING_PERIOD_T＝用于发送模式下网络控制小区重新选择的报告间隔。TAVG＝滤波周期(输入参数)，以秒为单位。TAVG＞＝NC_REPORTING_PERIOD_Tδ值为变量，即在滤波开始时(当第一个上行链路测量报告到来时)其值为1，然后它一步一步地减小到1/(TAVG/NC_REPORTING_PERIOD_T)的值。故RAVG_ServingCell(0)的初始值应该不是问题。
只要没收到报告BSS就应将RAVG_ServingCell(0)的值设置为较小电平，例如噪声基底(例如-120dBm)，以使不会产生由将要公开以说明步骤F12的公式说明的功率减小。
下一个分配步骤F10将平均后的测量送到维持预处理步骤F9采用的相同标准的两个计算步骤F11和F12，即，将从通道质量报告得来的平均后测量送到计算步骤F11，而将从NC测量报告得来的平均后测量送到计算步骤F12。
首先讨论步骤F11。送到该计算步骤的平均后测量使其能够根据在测量所得质量参数C/I和固定设置给该TBF的(C/I)TARGET之间进行的比较而为该TBF确定最佳功率减小值以执行功率控制。设置C/ITARGET的标准在上述EP01830283.6申请中已公开，并且在步骤F11的说明的最后进行澄清。其中，对每个分配给下行链路TBF的时隙而言，在n+1th间隔对TSi其中i＝0....7必须的以为该连接得到C/ITARGET的目标值的输出功率应该为PTSi，n+1＝PBCCH-CAVG_ServingCell，n+I_LEVEL_TNAVG_i，n+(C/I)TARGETEq.6并且i＝0，...，7；其中PBCCH表示业务小区BCCH的输出功率。CAVG_ServingCell，n是业务小区的信号电平值，由MS测量，通过游动平均滤波器进行平均。PBCCH-CAVG_ServingCell，n为计算所的路径损耗。在同频段中每个PDCH的路径损耗大约相同。I_LEVEL_TNAVG为第i个时隙的干扰功率值，由MS测量，通过游动平均滤波器进行平均。下面示出一个数据示例如果PBCCH＝40dBm；CAVG_ServingCell，n＝-80dBm；I_LEVEL_TNAVG_TS＝-80dBm-12dBm；(C/I)TARGET＝12dB，那么PTS＝40dBm-(-80dBm)+(-80dBm-12dB)+(12dB)＝40dB。
BTS应将发送到特定MS的块上的输出功率限制在(BCCH电平-P0dB)和(BCCH电平-P0-10dB)的电平之间。
在步骤F11，PR_TBF_DWTSi，n+1为将块RLC发送到它的MS定义在第i个时隙上的功率减小量并且通过下面公式进行计算PR_TBF_DWTSi，n+1＝MAX(0，MIN(10，PBCCH-P0-PTSi，n+1))；Eq.7并且i＝0，...，7.下面示出一些数据例·如果PBCCH＝40dBm；P0＝0dB；(C/I)TARGET＝12dB；那么PR_TBF_DW＝MAX(0，MIN(10，40dBm-0dB-40dB))＝0。·如果(C/I)TARGET＝10dB那么PR_TBF_DW＝2dB(DL RF将减小)。·如果(C/I)TARGET＝14dB那么PR_TBF_DW＝0dB(没有影响，DL RF太小系统处于控制范围之外)。
在步骤F11，PR_TBF_UPTSi，n+1为将USF发送到它的MS定义在第i个时隙上的功率减小量，如果该MS同时在下行链路也具有TBF，则通过下面公式计算功率减小量PR_TBF_UPTSi，n+1＝MAX(0，MIN(10，PBCCH-P0-PTSi，n+1+deltaCSx))Eq.8并且对于GPRS(CS1，...，CS4)i＝0，...，7以及x＝1，...，4，其中delta_CS为数据C/I与USF C/I之间的差，因为对USF的保护比纯数据位要多的多。
对于步骤F11中的每个TBF，独立于编码方案，(C/I)TARGET从MS要求的峰值吞吐量(TP)QoS类导出。每TS(TPxTS)的峰值吞吐量可以如下计算TPxTS＝TP/NTSEq.9其中NTS为分配给TBF的时隙的数目，即，NTS为可分配时隙的数目与MS由于其多S时隙类(multislot class)能够处理的时隙数目之间的最小数。一旦确定了TPxTX，就可以选择合适的C/I。与TpxTX对应的(C/I)TARGET值由将C/I连接到最大可实现每TS吞吐量的图11的曲线图导出。在前述步骤S5和S9图9都不存在时，执行步骤F6仅考虑计算步骤F11执行功率动值，否则应考虑步骤F12。
当USF发送其上的MS没有并发下行链路TBF时执行步骤F12。在这种情况下的功率减小量将仅基于信号电平因为在报告消息中没有报告有关质量的信息。基于小区为在PDTCH(分组数据话务通道)上测量的信号电平定义用于编码USF的门限值T_LEV_USFx，x＝CS1，...，CS4(GPRS)，从而当电平测量的均值等于门限值时对USF进行成功的解码的概率会是固定的。为设置固定的概率强调下面事实是有用的，即对CS-2、CS-3以及CS-4而言通过软相关八个可能的12位码字执行USF解码。对于CS-1在对卷积码进行普通解码之后检测USF差错。这意味着USF的性能对CS-2、CS-3以及CS-4时相同的而对于CS-1实现的是稍微差一些的性能，但它仍然显著地优于相应的块误码率(BLER)。EGPRS业务的引入可能引入额外的T_LEV_USF门限更加约束到单一的调制和编码方案(MCS)。基于小区有效的有用T_LEV_USF在脱机时计算，独立于每个编码方案CS，将具有计算出的门限和BTS分别联系到哪种编码方案的指示的表分配给BTS，以便BSC在步骤F3读取。
因为干扰电平未知，T_LEV_USF门限对USF电平的调整可能引发一些问题例如，如果DL功率电平太小并且MS不能解码USF，从而将不能发送任何UL无线块。本发明的下行链路功率控制方法(主要由计算步骤F12结合脱机设置T_LEV_USF门限值负责)通过为只具有上行链路TBF的MS在处理BSC以在最大控制范围10dB内动态地增加或减小需要的USF功率电平时、提供一个新变量MAX_PRTBF，Tsi来克服该缺点。如在下一个图10中指出的BSC必须对在调度的USF上从上行链路接收到的成功块和失败块进行计数；网络应该注意调度的块的缺失。
参考图10，可以注意到为了指出相关的初始设置的目的在该图的上部又重新提出了步骤F3和F5(图8)。更准确地说，在步骤F3设置了与CSx相关的用于发送USF的门限T_LEV_USFx，并且重新设置了分别称为CTSUC和CTUNSUC的两个计数器。在步骤F5将表示最大不限功率减小量的变量MAX_PRTBF，Tsi在上行链路TBF的开始设置到其最大值10dB；这样在图8的步骤F12(图10的步骤M12)中计算的有效功率减小量变为零，并且USF在初始时以最大允许功率发射。
在步骤M12为调度的上行链路TBF计算的允许最大功率减小量应该是PR_TBF_UPTSi，n+1＝MAX(0，MIN(MAX_PRTBETsi，n+1，RAVG_PDTCH-T_LEV_USFx))Eq.10并且对于GPRS，i＝0，...，7；x＝1，...，4，其中RAVG_PDTCH＝RAVG_ServingCell-P0Eq.11并且RAVG_ServingCell为在预处理步骤F9(图8)中为该TBF计算的测量电平RXLEV_SERVING_CELL的均值。在初始步骤F5或接下来的步骤M12中确定的功率减小量在PC执行步骤F6(图8)中使用。由网络给出相关于调度的上行链路TBF的询问步骤M11的正确回答它检查从移动站发送的在第i个时隙调度给上行链路TBF的无线块的接收。如果在步骤M2在N_MAX_UNSUC的连续时间(例如2)内没有在上行链路接收到或低质量地接收到该块，那么在步骤M4根据下面公式修改变量MAX_PRTBF，TsiMAX_PRTBF，TSi，n+1＝PRTSi，n-PR_VAR Eq.12其中PRTSi，n为在PC程序的第n步骤使用在该TBF的第i个时隙的功率减小量，并且PR_VAR(例如2dB)用于减小PRTSi，n(增大了发射功率)。
如果在步骤M5MAX_PRTBF，TSi，n+1值小于0dB，应在接下来的步骤M6将其设置为0dB以保持在合理的数字范围。
如果在步骤M7在N_MAX_SUC连续时间(例如10)正确接收到了在第i个时隙调度给上行链路TBF的无线块，那么在步骤M9根据下面公式修改变量MAX_PRTBF，TSi，n+1MAX_PRTBF，TSi，n+1＝MAX_PRTBF，TSi，n+PR_VAR Eq.13其中PR_VAR用于增加在第i个时隙上行链路TBF允许的最大功率减小量(减小了发射功率)。在步骤M10如果变量MAX_PRTBF，TSi，n+1大于10dB执行一个检查。在步骤M10为肯定回答的情况下，在接下来的步骤M11将变量MAX_PRTBF，TSi限制在其最大值10dB以内。在步骤M12计算允许的最大功率减小量PR_TBF_UPTSi，n+1。
如果在上行链路TBF的开始部分，网络，即BSC和PCU在步骤M7使用N_MAX_SUC值的一半用于功率减小量，并且在稳定下来之后使用完整N_MAX_SUC，则可以加速该程序。N_MAX_SUC与N_MAX_SUC/2之间的切换可以由TBF的块顺序数(BSN)或Ack/Nack-Period控制。
下面给出一个数据示例如果T_LEV_USFx＝-95dBm；MAX_PRTBF，TS＝8dB；RAVG_PDTCH＝-90dBm，那么PR_TBF_UPTSi＝MAX(0，MIN(例如8dB，-90dBm-(-95dBm)))＝5dB。
现在详述功率控制执行步骤F6。等价地为每个涉及的时隙及每个RLC无线块执行在该步将要指出的有关RLC无线块的第i个时隙的计算。在发送执行命令之前如下面公式设置功率减小量的唯一值PRTSi，n+1＝MIN(PR_TBF_UPTSi，n+1，PR_TBF_DWTSi，n+1) Eq.14并且i＝0，...，7，这是对应于在图6和7中所示的下行链路RLC块的MAC首标的PR字段的功率减小量。参考图9，下面特别情况必须得到保证·DL无线块不发送到任何USF移动站(未用USF或USF＝任意)，这是在步骤S2和S6中否定回答的情况。在这种情况下不涉及用于USF的第二个移动站并且在步骤F11直接将功率减小量PR_TBF_UP设置为其最大值10dB。·DL无线块只具有USF移动站内容并没有DL信息内容，这是在步骤S7中肯定回答的情况。在这种情况下不涉及用于RLC无线块的第二个移动站，并且在步骤F11直接将功率减小量PR_TBF_DW设置为其最大值10dB。·在扩展动态分配的情况下(GSM4.60；8.1.1.2)可以考虑USF_GRANULARITY取4，因为序列中的四个UL无线块都分配到同一个USF移动站，尽管只有第一个DL块具有有效USF值。因此PR_TBF_UP可以为4块中的后3块设置为10dB，然而，PR_TBF_DW在TBF复用的情况下通常从块到块而改变。这在GSM05.02中指定为“如果块B(x-1)中的USF指出应该由其USF_GRANULARITY在最后一个分配消息中设置为1(对应于4块)的MS使用块B(x)，则该MS也应该使用接下来的三块。对应鱼最后三个块的USF应该设置到未用值”。为简洁起见，在图中没有表示扩展动态分配。
在PCU帧中有4位可用于无线块的下行链路功率控制。功率控制的范围为从0dB到30dB，每步2dB，共16步。下一个功率减小量离散范围应该是PRCTSi，n+1＝P0+PRTSi，n+1-(P0+PRTSi，n+1)mod 2Eq.15并且i＝0，...，7。
权利要求
1.一种功率控制方法，用于对在分为时隙(time-slotted)的下行链路通道上通过下行链路载波从蜂窝分组交换网络的基站发射机发射到、在共享该下行链路通道以从指配给它们用于下行链路的名为TBF的临时缓冲连接接收数据或控制分组的移动站中调度的第一个移动站的RF信号进行功率控制；该RF信号还发送到第二个移动站，无论它是否正确地对包括在所述下行链路分组的首标中的名为USF的上行链路状态标志进行了解码，所述首标用于调度指配给用以通过上行链路载波向上行链路分为时隙的公用通道发送或数据或控制分组的第二个移动站的TBF；第一个移动站在报告间隔向网络发送在以其最大功率传送广播控制通道的业务小区的调制载波上执行的信号电平测量、以及下行链路通道上的干扰电平测量，而第二个移动站，在具有上行链路TBF而没有并发下行链路TBF的情况下，仅向网络发送在网络控制下在所述载波上执行的电平测量；对所述所有测量进行平均，然后将其与目标值进行比较以确定在所述下行链路通道上发射功率的步进增加或减小，其特征为它包括下面步骤，以处理具有下行链路TBF的第一移动站、以及具有上行链路TBF而没有并发下行链路TBF的第二个移动站— 根据USF标志使用的编码方案确定在所述下行链路通道上测量的信号电平的脱机(off-line)门限(T_LEV_USFx)，从而当电平测量的均值等于门限时，成功解码USF标志的概率为固定值；— 检查网络是否正确地接收到了由调度的上行链路TBF发送的分组，并且在肯定情况下增加成功计数(CTSUC)以及在相反情况下增加失败计数(CTUNSUC)；— 检查两个计数值哪个先达到各自的固定最大计数(N_MAX_SUC，N_MAX_UNSUC)，并且在最大成功计数先达到的情况下减小下一个发射功率，或在最大失败计数先达到的情况下增加下一个发射功率；— 通过采用下一个发射功率和电平测量均值与所述门限(T_LEV_USFx)差值之中的最高值，确定发射USF的第一个发射功率；— 由于最后一个功率控制命令与由此计算出的目标质量参数C/I一起发送到所述发射机，故通过比较平均路径损失和下行链路通道上的干扰确定用于下行链路上发射分组的第二个发射功率；— 通过采用所述第一和第二个发射功率中的最大值，确定所述下行链路通道上的唯一发射功率并通过下一个功率控制命令设置该唯一功率。
2.如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于相关于业务小区的恒定功率调制载波的固定功率减小应用到了小区中，以在所述下行链路通道上发送。
3.如权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于如果所述下行链路分组为控制分组，则所述第一个发射功率固定在允许的最大值。
4.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于在TBF连接的开始所述第二个发射功率固定在允许的最大值。
5.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于如果第二个移动站具有请求的标准短访问或一个阶段的访问以在上行链路发送数据分组，则在上行链路TBF的开始所述发射功率固定在允许的最大值。
6.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于所述测量的均值通过对在从网络设置的报告间隔抽样的测量抽样进行操作的、足够多的游动平均滤波器获得。
7.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于所述目标质量参数C/I通过下面步骤计算— 设置TpxTS＝TP/NTs，其中参数分别为— TpxTS为每时隙的峰值吞吐量，— Tp为从TBF下行链路业务类质量导出的峰值吞吐量，— NTS为可分配的时隙数目与由于MS的多时隙类可以由MS处理的时隙数目之间的最小值；以及— 将计算所得TPxTS映射到在C/I的作用下净吞吐量的最大可获得值上，独立于采用的用于下行链路发射分组的编码方案获得所述目标值C/I。
8.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于在所述上行链路TBF的开始部分使用所述固定的最大成功计数值的一半以减小所述下一个发射功率，并且在功率稳定下来后恢复该完整值以加速初始功率控制。
9.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于由所述第二个移动站执行的所述电平测量的均值通过下面公式获得RAVG_ServingCell(j)＝(1-δ)*RAVG_ServingCell(j-1)+δ*RXLEV_SERVING_CELL(j)；并且RAVG_ServingCell(O)设置在噪声基底(noise floor)；其中—j为报告测量瞬间，—RXLEV_SERVING_CELL为测量电平，—RAVG_ServingCell为测量电平的均值，—δ＝1/MIN(j，TAVG/NC_REPORTING_PERIOD_T)，其中—NC_REPORTING_PERIOD_T为所述报告间隔，最好与在发送模式下网络控制小区重新选择的报告间隔相一致。—TAVG为滤波间隔≥NC_REPORTING_PERIOD_T。
10.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于由所述第个移动站执行的所述电平测量的均值通过下面公式获得CAVG_ServingCell(j)＝(1-λ)*CAVG_ServingCell(j-1)+λ*C_VALUE(j)；并且CAVG_ServingCell(0)设置在噪声基底，其中—j为报告测量瞬间，—C_VALUE为业务小区载波的测量电平，—CAVG_ServingCell为测量电平的均值，—λ＝1/MIN(j，NAVG/POLLING_PERIOD_DW)，其中—POLLING_PERIOD_DW跨越数个在其后网络请求分组下行链路ACK/NACK消息的发射分组，—NAVG≥POLLING_PERIOD_DW为以分组数目为单位的滤波周期。
11.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于由所述第一个移动站在所有可用的隔频通道上执行的所述干扰测量均值由下面公式得到I_LEVEL_TNAVG_i(j)＝(1-λ)*I_LEVEL_TNAVG_i(j-1)+λ*I_LEVEL_TNi(j)；并且I_LEVEL_TNAVG_i(0)＝0dBm，i＝0，...，MAX_TS其中—i为报告测量瞬间，—i为实际时隙，—MAX_TS为TDMA帧中最大允许的时隙数目，—I_LEVEL_TNAVG_i为干扰测量的均值，—λ＝1/MIN(j，NAVG/POLLING_PERIOD_DW)，其中—NAVG≥POLLING_PERIOD_DW为以分组数目为单位的滤波周期。
12.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于对于每个分配给下行链路TBF的时隙i＝0，...，MAX_TS，所述第二个发射功率通过下面公式计算PTSi，n+1＝PBCCH-CAVG_ServingCell，n+I_LEVEL_TNAVG_i，n+(C/I)TARGET其中·n+1为下一个功率控制执行步骤，·PBCCH表示传送广播控制通道的业务小区载波的输出功率，·CAVG_ServingCell，n是业务小区的信号电平值，由MS测量，通过游动平均滤波器进行平均，·PBCCH-CAVG_ServingCell，n为计算所得的路径损耗，·I_LEVEL_TNAVG为第i个时隙的干扰功率值，由MS测量，通过游动平均滤波器进行平均。
13.如前述权利要求之一所述的功率控制方法，其特征在于下一个、第一个、以及第二个发射功率以各自的下一个、第一个、第二个功率减小量(MAX_PRTBF，TSi，n+1，PR_TBF_UPTSi，n+1，PR_TBF_DWTSi，n+1)的形式表达，跨越固定的dB范围并且在上行链路或下行链路TBF连接的开始进行初始化，以分别获得用于USF的基站的最大允许发射功率或分组数据发送。
14.如权利要求13所述的功率控制方法，其特征在于所述第i个时隙上的第二个功率减小量(PR_TBF_DWTsi，n+1)通过下面公式计算PR_TBF_DWTSi，n+1＝MAX(0，MIN(PWCR，PBCCH-P0-PTsi，n+1))其中·n+1为下一个功率控制执行步骤，·P0为所述固定功率减小量，·PWCR为所述固定dB范围的上限值。
全文摘要
本发明公开一种在分组交换蜂窝系统中用RF通道动态分配执行下行链路功率控制的方法，如GPRS/EGPRS。该执行涉及下面情景其中从基站(BTS)在下行链路通道发射的无线块必须同时由至少两个MS接收，第一个MS作为下行链路TBF上的数据/控制分组的接收者而第二个MS作为用于调度从上行链路TBF到上行链路公用通道的下一个数据/控制分组的传输的上行链路状态标志(USF)的接收者。第一个MS向BTS发送包括所有时隙上的BCCH电平以及干扰电平测量的第一个测量报告，而第二个MS发送只包括BCCH电平测量的NC报告。这些测量在一样多的游动平均滤波器中进行平均并且将均值与目标门限进行比较以找出分别用于USF和分组传输的第一个和第二个功率减小值。从该两个功率减小量中选出最终功率减小量用于下一个PC执行步骤。
文档编号H04B7/005GK1395375SQ02125140
公开日2003年2月5日 申请日期2002年6月28日 优先权日2001年6月28日
发明者卡洛·马塞罗尼, 瑟吉奥·帕罗拉里 申请人:西门子信息通讯网络公司