CN1133294C - Cdma通信***中的频率控制方法 - Google Patents

Cdma通信***中的频率控制方法 Download PDF

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Abstract

一种CDMA通信***中的频率控制方法，即使在一个移动台失去传输功率控制的情况下，可以防止通信质量恶化。当接收Eb/Io和参考Eb/Io之间的差超过一个大的预定值时，一个移动台被确定为有故障，从而，基站指示该移动台切断其电源。如果该移动台的电源不能被确认为切断时，基站指示该移动台改变其频率。如果该移动台的频率改变不能被确认时，基站指示除了发生故障的移动台以外的正常移动台改变频率。

Description

CDMA通信***中的频率控制方法
技术领域
本发明涉及CDMA(码分多路存取)通信***，特别是涉及控制基站和移动台所建立的信道频率的控制方法。
背景技术
近若干年来，能有效地控制干扰的扰动的CDMA通信方法，作为一种通信方法用于移动通信***受到越来越多的注意。在这种CDMA通信方法中，被发送的用户信号在发送的传输端通过扩展编码被扩展，在接收端，通过利用与去扩展用的扩展编码相同的扩展编码获得原始用户信号。
在CDMA通信***中，多个传输端使用不同的各具正交性的扩展编码来实现扩展，在接收端，通过选择去扩展时所使用的扩展编码可识别每一路通信，因此，多路通信能共用相同的频带。
但是，由于所有使用的扩展编码之间难以保持绝对的正交，每个扩展编码实际上不是理想的正交，而是彼此之间具有相关分量。这些相关分量在通信中变成干扰分量，造成通信质量的恶化。这样便产生了随通信路数增加而增加的干扰分量。
一般来说，在无线电通信***中，一定的信噪比是需要的，以保证通信质量。例如，在扩频通信***中，需要一定的信号与(噪声+干扰)的比率以保证通信质量。这个值通常被称之为Eb/Io，这里，Eb是有用的接收波功率，Io是干扰波功率。为保证一定的通信质量所需要的Eb/Io被称之为所要求的Eb/Io。
但是，如以上所述，发送到另一个接收机的传输信号对一个特定的接收机来说是噪声分量，并且对接收机发送的有用信号产生干扰。结果，当一个接收机接收的多个传输信号的功率都相同的时候，Eb/Io能最有效地被保证。因此，在CDMA通信***，基站对每个移动台的传输功率进行控制，从而使与每个移动台的通信中所得到的Eb/Io达到参考Eb/Io。参考Eb/Io是根据所要求的Eb/Io设置的值，一般大体上等于所要求的Eb/Io。
具体地说，基站指示每个移动台根据传输功率控制信号增加或减小当前的传输功率，这个传输功率控制信号的作用是向包含在从基站向移动台发送的下行信道中的移动台，指示增加或减小传输功率。
但是，当一个移动台发生故障时，控制传输功率也许是不可能的，而且在某些情况下，传输功率继续上升而不管基站所进行的传输功率控制。
当这种情况发生时，除了发生故障的移动台以外的移动台的接收Eb/Io，由于发生故障的移动台的通信干扰而被恶化，因而参考Eb/Io不再能被保证。所以，基站指示每个没有发生故障的移动台增加移动台的传输功率，每个移动台也就以高于每个移动台所需的传输功率进行通信，因此缩短了电池寿命。在最坏的情况下，小区内的所有移动台都以能够被发送的传输功率进行通信。结果，小区内的所有移动台都不能得到所要求的Eb/Io，使小区的所有移动台失去通信能力。
换句话说，现有技术的CDMA通信***所遭遇的问题是对任何一个特定的移动台的传输功率失去应有的控制，传输功率上升至不必要的高水平，小区内的其他移动台的传输质量不再保持。
发明内容
本发明的一个目的是控制一种CDMA通信***中的频率控制方法，其中，即使一个移动台的传输功率失去控制，并因此在小区内产生不希望的干扰波，这种干扰波也不会引起未发生故障的其他移动台的通信质量的恶化。
为达到上述目的，在根据本发明的CDMA通信***的频率控制方法中，基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io，如果参考Eb/Io和基站与移动台之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差已超过预定值，则CDMA基站判断一个特定的移动台的传输功率的控制有了故障，并指示移动台切断它的电源。
在本发明中，在移动台失去对传输功率的控制，引起那个移动台的传输功率上升到所需水平以上的情况下，CDMA基站指示特定的移动台切断它的电源。因此，本发明可防止未发生故障的其他正常的移动台由于来自有问题的移动台的传输信号干扰所致的质量恶化。此外，发明也能解决当一个移动台失去对传输功率的控制，其他正常移动台以高于所需的传输功率进行通信时，电池使用寿命缩短的问题。
在本发明的CDMA***的另一种频率控制方法中，基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io，如果参考Eb/Io和基站与移动台之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差已超过预定值，则CDMA基站确定一个特定的移动台的传输功率的控制有了故障，并指示特定的移动台将通信信道所用的频率改变为另一种频率。
在本发明中，当特定的移动台发生故障，以致移动台失去对传输功率的控制，并且那个移动台的传输功率上升到所需水平以上时，CDMA基站指示特定的移动台将通信信道所用的频率改变为另一种频率。因此，本发明可防止未发生故障的其他正常的移动台由于来自有问题的移动台的传输信号干扰所致的质量恶化。
另外，根据本发明的CDMA***的另一种频率控制方法，如果参考Eb/Io和基站与移动台之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差已超过预定值，则CDMA基站确定一个特定的移动台的传输功率的控制有了故障，并指示除了特定的移动台以外的正常移动台将通信信道所用的频率改变为另一频率，基站也将通信信道所用的频率改变为这另一频率。
在本发明中，当特定的移动台发生故障，以致移动台失去对传输功率的控制，并且那个移动台的传输功率上升到所需水平以上时，CDMA基站指示小区内除那个移动台以外的正常移动台将通信信道所用的频率改变为另一频率，基站也将通信信道所用的频率改变为这另一频率。因此，即使来自基站的指示不能被传输功率控制发生故障的移动台接收到，对于其他没有发生问题的移动台来说，也可以防止由于来自那个移动台的传输信号的干扰所致的通信质量的恶化。
根据本发明的CDMA***的另一种频率控制方法，可以使用前面的频率控制方法中的任何两种或全部三种的组合。
根据本发明，如果一个发生故障的移动台的电源不管来自基站的指示而没有切断，那个移动台用作通信信道的频率会改变；如果不可能改变频率，那么其他的正常移动台和CDMA基站用作通信信道的频率被改变为另一频率。因此，通过采用与在不能控制传输功率的移动台中所出现的问题的严重性有关的方法，本发明可防止未发生问题的其他正常移动台由于来自那个移动台的传输信号干扰所致的通信质量恶化。
附图说明
本发明的上述和其他目的，特点和优点，从下面结合说明本发明例子的附图所作的描述，可以表现得更为明显。
图1是表示一般CDMA通信***结构的方块图；
图2是表示根据本发明第一实施例的CDMA通信***操作的流程图；
图3是表示根据本发明第二实施例的CDMA通信***操作的流程图；
图4是表示根据本发明第三实施例的CDMA通信***操作的流程图；
图5是表示根据本发明第四实施例的CDMA通信***操作的流程图；
具体实施方式
参考图1，典型的CDMA通信***包括一个基站1和多个移动台21-2n。通过在移动台21-2n和基站1之间建立相同频率的通信信道，每个移动台21-2n与基于CDMA***的基站1进行通信。基站1和移动台21-2n是已知的结构，所以它们的组成的详细说明在此被省略。
第一实施例：
参考图2所示的流程，对这个实施例的操作进行说明，使用的是一个例子，其中，在服务区域内的移动台2出现故障，以致传输功率控制失效，并且传输功率不再被减小。
在步骤101，当基站1接收到移动台21-2n发送的信号时，基站1把从移动台21-2n发送来的信号的接收Eb/Io与***预先设置的参考Eb/Io进行比较，如果接收Eb/Io高于参考Eb/Io，则从基站1发送一个传输功率控制信号(TPC)，降低传输信号的传输功率。
在步骤102，当移动台21-2n接收到从基站1发送来的信号时，移动台21-2n分析从基站1发送的传输功率控制信号，如果被指示的是减少传输功率，则移动台以减小的传输功率发送信号。
因此，增加和减小移动台21-2n的传输功率，使基站1与各个移动台21-2n之间通信信道的接收Eb/Io收敛于***预先设置的参考Eb/Io是可能的。
在步骤103，基站1检查确定参考Eb/Io与基站1接收移动台21-2n的接收Eb/Io之间的差是否大于特定值“a”。如果在步骤103发现参考Eb/Io与基站1接收特定的移动台21的接收Eb/Io之间的差超过特定值“a”，则基站1判断移动台21的传输功率控制发生故障。在这种情况下，值“a”是一个相对较大的值，也就是说，如果传输功率控制正常进行时，是不会得到这样的值的。在步骤104，基站1向发生传输功率控制故障的移动台21发送指示，切断它的电源。
移动台21的电源按照来的来自基站1的“电源切断”指示被切断，可防止移动台21的发关信号引起的其他正常移动台22-2n的通信质量的恶化。另外，即使当移动台21的传输功率变得不能控制时，电池寿命的问题，即其他正常的移动台22-2n以高于必要的传输功率进行通信所引起的问题，也得以解决。
第二实施例：
下面，参考图3对根据本发明第二实施例的CDMA通信***的频率控制方法进行说明。
本实施例是图2的所示的第一实施例的修改，图3的步骤105代替图2的步骤104。
在这个实施例中，如果在步骤103中，接收Eb/Io与参考Eb/Io之间的差超过值“a”，并且一个特定的移动台21被确定为有故障，则在步骤105，基站1指示传输功率控制失率的移动台21改变用作通信信道的频率。这样可防止由于传输功率控制失效的移动台21的发送信号引起的其他正常移动台22-2n的通信质量的恶化。这个实施例也解决了即使在移动台21的传输功率变得不能控制时，电池寿命由于其他正常移动台22-2n以高于必要的传输功率进行通信而缩短的问题。
第三个实施例：
参考图4，对根据本发明第三实施例的CDMA通信***的频率控制方法进行说明。
在第一和第二实施例中，基站1向传输功率控制的移动台输出切断电源或改变频率的指示，防止由于来自出现故障的移动台的传输信号引起其他正常移动台的通信质量的恶化。但是，由于传输功率控制出现的故障的移动台21经爱的是某种形式的故障，所以从基站1输出的指示，并不意味着移动台21必需按照指示受控制。
本实施例可以防止即使当移动21失去传输功率控制时，由于来自移动台21的传输信号引起的其他正常移动台22-2n的通信质量的恶化。
流程图4是图2的修改，图中步骤106和步骤107代替步骤104。
步骤101-103与图2相同，因此，对它们的说明被省略。
在这个实施例中，如果接收Eb/Io与参考Eb/Io之间的差超过值“a”，并且在步骤103特定移动台被确定为有了故障，则在步骤106中，基站1指示除了传输功率控制有故障的移动台21以外的正常移动台22-2n改变用作通信信道的频率，然后，在步骤107，基站1和正常移动台22-2n将各个用作通信信道的频率切换为另一频率。
即使当移动台21接受来自基站1的控制信号发生故障时，本实施例也能防止由于传输功率控制有故障的移动台21的传输信号引起其他正常的移动台22-2n的通信质量的恶化。即使当移动台21的传输功率变得不能控制时，这个实施例也能解决电池寿命由其他正常移动台22-2n以高于必要的传输功率进行通信而缩短的问题。
第四实施例：
下面，参考描述CDMA通信***操作的流程图5，对根据本发明第四实施例的CDMA通信***的频率控制方法进行说明。
这个实施例的频率控制方法是上述第一至第三实施例的频率控制方法的组合。
这个实施例的频率控制方法就步骤101-103来说，与第一至第三实施例的频率控制方法相同，因此，对它们的说明被省略。
在这个实施例中，如果接收Eb/Io与参考Eb/Io之间的差超过值“a”，并且在步骤103中确定特定移动台有故障，基站1在步骤104向确定传输功率控制已失效的移动台21发送切断电源指示。
然后，基站1在步骤108确定移动台21的电源是否被确认为切断。在步骤108，如果确认移动台21的电源被切断，由基站1执行传输功率被正常控制的步骤101和102的过程；而在步骤108，如果基站1不能确定移动台21电源被切断，则基站1执行步骤105的过程。在步骤105中，基站1指示传输功率控制有故障的移动台21改变用作通信信道的频率。
在步骤109，如果移动台21的频率改变能够被确认，由基站1执行正常的传输功率控制的步骤101和102的过程；但是，如果移动台21的频率改变不能在步骤109被确认，则基站1执行步骤106。
在步骤106中，基站1指示除了传输功率控制有故障的移动台21以外的正常移动台22-2n改变用作通信信道的频率。在步骤107，基站1和正常的移动台22-2n各将用作通信信道的频率切换为另一频率。
在这个实施例中，如果出现故障的移动台21的电源不管来自基站1的指示而没有被切断，则移动台21用作通信信道的频率被改变；而如果这个改变不能生效，由其他正常的移动台22-2n的和基站1把用作通信信道的频率改变为另一的频率。因此，通过采用与传输功率控制发生故障的移动台21的问题严重程度有关的方法，可防止移动台21的传输信号的干扰引起未发生问题的其他正常移动台通信质量的恶化。另外，即使当移动台21失去传输功率控制时，本发明也能解决由于其他正常操作的移动台22-2n以高于必要的传输功率进行通信而造成电池寿命缩短的问题。
虽然这个实施例使用上述第一至第三实施例的所有三种频率控制方法的组合，但也可以使用任意两种频率控制方法的组合。例如，由基站1指示切断传输功率控制有故障的移动台21的电源的方法与改变正常移动台22-2n的频率的方法相组合。在这种情况下，流程图5中步骤106的过程可以在步骤108之后执行。
在上述的第一至第四实施例中，关于仅是一个移动台21出现故障并不能进行传输功率的控制的情况作出说明，但是本发明不限于这种情况，可以类似地应用于多个移动台再现故障并失去传输功率控制的情况。
尽管已用专门对本发明优选实施例进行了描述，这种描述仅是为了说明的目的，可以理解，在不偏离下面的权利要求的精神和范围的情况下，可以做出修改和变动。

Claims (7)

1.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台的不能控制传输功率；以及
指示所述特定的移动台切断其电源。
2.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台不能控制传输功率；以及
指示所述特定的移动台将用作通信信道的频率改变为另一频率。
3.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台的不能控制传输功率；以及
指示除了所述特定的移动台以外的正常移动台将用作通信信道的频率改变为另一频率，并且，将用作通信信道的频率改变为所述改变之后的频率。
4.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台不能控制传输功率；以及
指示所述特定的移动台切断其电源，如果所述特定的移动台的电源不能被确认为被切断，则指示除了所述特定的移动台以外的正常移动台将用作通信信道的频率改变为另一频率，并且，将用作通信信道的频率改变为所述改变之后的频率。
5.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台的传输功率控制发生故障；以及
指示所述特定的移动台将用作通信信道的频率改变为另一频率，如果所述特定的移动台的频率改变不能被确认，则指示除了所述特定的移动台以外的正常移动台把用作通信信道的频率改变为另一频率，并且把用作通信信道的频率改变为所述改变之后的频率。
6.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台不能控制传输功率；以及
指示所述特定的移动台切断其电源，如果所述特定的移动台的电源不能被确认为切断，则指示所述特定的移动台把用作通信信道的频率改变为另一频率。
7.一种CDMA通信***中的频率控制方法，用于控制CDMA基站和多个与所述CDMA基站通信的移动台之间所建立的通信通道频率，其特征在于包括步骤：
基站控制每个移动台的传输功率，使从每个移动台通信获得的Eb/Io等于参考Eb/Io；
当参考Eb/Io和所述特定的移动台与所述CDMA基站之间所建立的通信信道的接收Eb/Io之间的差超过一个预定值时，判断所述多个移动台中的一个特定的移动台不能控制传输功率；以及
指示所述特定的移动台切断其电源，如果所述特定的移动台的电源不能被确认为切断，则指示所述特定的移动台把用作通信信道的频率改变为另一频率；如果所述移动台的所述频率改变不能被确认，则指示除了所述特定的移动台以外的正常移动台把用作通信信道的频率改变为另一频率，并且，把用作通信信道的频率改变为所述改变之后的频率。
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