TD－SCDMA系统中补偿路径损耗估计误差的方法.pdf

本发明公开了一种时分复用－同步码分多址(TD－SCDMA)系统中补偿路径损耗估计误差的方法，包括：A、基站根据基站的期望功率和接收到的移动终端发射信号的功率计算得到路径损耗的估计误差，发送给移动终端；B、移动终端根据接收到的估计误差，补偿自身计算出的当前路径损耗。本发明的方法能够提高TD－SCDMA系统中，当移动终端接收信号弱的情况下的路径损耗估计精度。

1、  一种时分复用-同步码分多址TD-SCDMA系统中补偿路径损耗估计误差的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
A、基站根据基站设定的期望功率和接收到移动终端发送信号的接收功率计算得到路径损耗的估计误差，发送给移动终端；
B、移动终端根据接收到的估计误差，补偿自身计算出的路径损耗的误差。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述移动终端发射信号为移动终端通过上行导频时隙UpPTS发送的上行信号，该上行信号的发送功率为移动终端估计的路径损耗与基站的期望功率之和。

3、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述估计误差为：基站接收到移动终端发送信号的接收功率与基站的期望功率之差。

4、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述将估计误差发送给移动终端的过程为：将携带估计误差的快速物理接入信道FPACH信号发送给移动终端，其中，所述FPACH信号的突发结构中的保留比特位表示估计误差。

5、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A以固定时间间隔执行；
步骤B所述接收到的估计误差为以固定时间间隔接收的不同的估计误差；
步骤B所述补偿自身计算出的当前路径损耗之前进一步包括：移动终端以设定的条件选择用于补偿的估计误差。

6、  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述设定的条件为：
B1、判断移动终端是否已保存有估计误差，如果是，则将已保存的估计误差选择用于补偿；否则，执行步骤B2；
B2、移动终端判断接收到的估计误差是否为0：如果是，则继续接收估计误差；否则，将接收到的估计误差保存在移动终端中，选择用于补偿。

7、  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述固定时间间隔为5ms。

8、  根据权利要求1、5或6所述的方法，其特征在于，所述补偿自身计算出的当前路径损耗的误差为：每次移动终端检测到接收信号小于设定值时，读取移动终端保存的估计误差，用于补偿路径损耗估计的误差。

9、  根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述补偿路径损耗估计的误差为：用移动终端计算出的当前路径损耗减去其保存的估计误差。

TD-SCDMA系统中补偿路径损耗估计误差的方法
技术领域
本发明涉及时分复用-同步码分多址(TD-SCDMA)系统中精确路径损耗的技术，特别涉及TD-SCDMA系统中补偿路径损耗估计误差的方法。
背景技术
在TD-SCDMA系统中，路径损耗是一个很重要的测量值，其用于功率控制中控制移动终端发射功率的大小，上行同步中移动终端发射时间提前量的处理等处。显然，路径损耗估计的精度直接影响到整个系统的性能。
现有技术中，路径损耗估计的基本过程是：基站在整个小区内以固定功率发射信号，同时发射功率值以上层信令的方式在整个小区内广播。移动终端在接收到基站信号后，首先估计出移动终端天线口接收到的信号强度，然后解出上层信令，得到此时基站的发射功率值，用解出的基站发射功率值减去天线口接收到的信号强度，即得到基站和移动终端间空间传输的路径损耗。
可见，TD-SCDMA系统中路径损耗的估计是通过正确估计接收信号的强度来计算得到的。接收信号强度的估计是通过把接收信号分解为同相分量I信号和正交分量Q信号，计算I信号和Q信号的平方和来得到的。在弱信号条件下，也就是说当接收信号强度在灵敏度-108dBm附近时，接收信号的信噪比在0dB或者0dB以下，即移动终端天线口接收到的信号强度比噪声强度小，完全淹没在噪声下。此时用上述方法计算得到的接收信号强度反映的是噪声的大小，而不是移动终端天线口接收到的信号的大小，从而导致路径损耗的估计出现误差。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个主要目的在于提供一种TD-SCDMA系统中补偿路径损耗估计误差的方法，该方法能够在TD-SCDMA系统中，在移动终端接收到信号强度弱的情况下提高路径损耗估计的精度。
本发明的主要思想是利用基站计算路径损耗的估计误差，然后将估计误差下传给移动终端，移动终端用收到的估计误差来补偿其在弱信号条件下对路径损耗估计的误差。本发明的具体步骤如下：
A、基站根据基站设定的期望功率和接收到移动终端发送信号的接收功率计算得到路径损耗的估计误差，发送给移动终端；
B、移动终端根据接收到的估计误差，补偿自身计算出的路径损耗的误差。
步骤A所述移动终端发射信号为移动终端通过上行导频时隙UpPTS发送的上行信号，该上行信号的发送功率为移动终端估计的路径损耗与基站的期望功率之和。
步骤A所述估计误差为：基站接收到移动终端发送信号的接收功率与基站的期望功率之差。
步骤A所述将估计误差发送给移动终端的过程为：将携带估计误差的快速物理接入信道FPACH信号发送给移动终端，其中，FPACH信号的突发结构中的保留比特位表示估计误差。
所述步骤A以固定时间间隔执行；
步骤B所述接收到的估计误差为以固定时间间隔接收的不同的估计误差；
步骤B所述补偿自身计算出的当前路径损耗之前进一步包括：移动终端以设定的条件选择用于补偿的估计误差。
上述方法中，所述设定的条件为：
B1、判断移动终端是否已保存有估计误差，如果是，则将已保存的估计误差选择用于补偿；否则，执行步骤B2；
B2、移动终端判断接收到的估计误差是否为0：如果是，则继续接收估计误差；否则，将接收到的估计误差保存在移动终端中，选择用于补偿。
所述固定时间间隔为5ms。
所述补偿自身计算出的当前路径损耗的误差为：每次移动终端检测到接收信号小于设定值时，读取移动终端保存的估计误差，用于补偿路径损耗估计的误差。
所述补偿路径损耗估计的误差为：用移动终端计算出的当前路径损耗减去其保存的估计误差。
可见，本发明提供的TD-SCDMA系统中弱信号条件下补偿路径损耗估计误差的方法，解决了TD-SCDMA系统中当移动终端接收信号弱的情况下，无法准确估计路径损耗的问题，提高了路径损耗的估计精度。
另外，本发明通过FPACH中保留的比特位来传送路径损耗的估计误差，该保留的比特位在现有技术中一般都未被利用，存在资源的浪费。而本发明则不仅有效利用了信号传输资源，而且对TD-SCDMA协议修改小，实施更方便。
附图说明
图1为本发明实施例补偿路径损耗估计误差的方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明再作进一步详细的说明。
本发明提出了一种在TD-SCDMA系统中补偿路径损耗估计误差的方法，具体实现是利用基站将计算出的路径损耗的估计误差下传给移动终端，移动终端用接收到的估计误差来补偿其在弱信号条件下对路径损耗估计的误差，提高估计精度。估计误差可以通过FPACH信号突发结构中的保留比特位来传送。所述FPACH信号突发结构包括32bit，其中有9bit为保留比特未使用。
本发明补偿路径损耗估计误差的方法如图1所示，其中，移动终端估计的路径损耗计为P1，实际的路径损耗计为P2，基站的期望功率计为P，基站的期望功率由基站自行设定，并在小区中以广播的形式通知移动终端。该方法具体包括以下步骤：
步骤101：移动终端通过每一个TD-SCDMA子帧的UpPTS时隙向基站发送上行信号，该上行信号的发射功率为移动终端利用现有技术估计的路径损耗与基站的期望功率之和，即
UpPTS时隙上行信号的发射功率＝P1+P。
步骤101是现有技术，该上行信号是移动终端发送的，本实施例不确定该上行信号的内容，只确定其发送功率。
步骤102：基站计算移动终端对路径损耗的估计误差，估计误差为基站收到UpPTS时隙上行信号的接收功率与基站的期望功率之差，即：
UpPTS时隙上行信号的接收功率＝UpPTS时隙上行信号的发射功率-实际的路径损耗＝P1+P-P2
估计误差＝(P1+P-P2)-P＝P1-P2
由于步骤101中，移动终端发送上行信号时，有可能处于接收信号大于噪声的情况，此时移动终端估计的路径损耗为实际的路径损耗，没有估计误差，因此步骤102计算得出的估计误差有可能为0。
步骤103：基站向移动终端发送FPACH信号，该FPACH信号突发结构中的保留比特位表示计算得到的估计误差。
由于在现有技术中，FPACH信号的突发结构有9bit的保留位，本发明就可以利用这9bit的保留位携带计算得到的估计误差。
步骤101～103以固定的时间间隔重复进行，该时间间隔为TD-SCDMA的子帧长度，即5ms。
步骤104：移动终端从收到的FPACH信号中得到携带的路径损耗的估计误差，用以在移动终端接收到信号强度比较弱的情况下进行补偿。
在用移动终端得到的估计误差补偿之前，本发明实施例还进行以下过程：
首先判断移动终端中是否已保存有固定误差，该固定误差可以保存在移动终端的固定内存(NV)中：
如果是，则将保存的固定误差用于补偿在移动终端接收到信号强度比较弱的情况下进行，结束本流程；
如果否，则判断得到的固定误差是否为0，如果是，则返回步骤104，继续接收携带估计误差的FPACH信号，然后再确定该估计误差是否可以用于在移动终端接收到信号强度比较弱的情况下进行补偿；否则，将收到的固定误差保存在移动终端中，如移动终端的NV中，用于在移动终端接收到信号强度比较弱的情况下进行补偿。
本发明实施例判断得到的固定误差是否为0是因为：如果为0，就说明步骤101中移动终端处于接收信号大于噪声的情况，此时移动终端估计的路径损耗为实际的路径损耗，步骤102得到的估计误差为0；如果不为0，就说明步骤101中移动终端处于接收信号小于噪声的情况，此时移动终端估计的路径损耗不为实际的路径损耗，出现了估计误差，所以在步骤102计算得到的估计误差不为0，从而也就是本发明实施例要为在移动终端接收到信号强度比较弱的情况下补偿的估计误差。
步骤104中的在移动终端接收到信号强度比较弱的情况下进行补偿的过程具体为：
在移动终端保存了估计误差后，移动终端对从基站接收到的信号进行实时检测。当移动终端检测到接收的信号小于设定值，如小于-100dBm时，取出移动终端存储的，如移动终端的NV存储的估计误差，用移动终端估计的接收的信号的路径损耗减去估计误差，以此补偿移动终端对路径损耗估计的误差。即：
P1-(P1-P2)＝P2
补偿后的路径损耗为实际的路径损耗，这样就提高了移动终端对路径损耗估计的精度。
本实施例采用FPACH信号突发结构的保留比特位来携带估计误差，需要修改协议，将原先未使用的的9bit保留比特用上，用于表示路径损耗的估计误差。本发明也可以采用其他信号来表示估计误差，下传给移动终端，达到同样的发明目的。在本实施例中，用于判断移动终端是否处于弱信号条件的设定值是不固定的，并非一定为-100dBm。
可见，本发明在弱信号条件下补偿路径损耗估计误差的方法，能够有效提高TD-SCDMA系统中弱信号条件下路径损耗的估计精度。