CN100373804C - Wcdma***组合业务外环功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及WCDMA***外环功率控制，特别提供一种组合业务外环功率控制方法，所述组合业务包括至少两个分布在不同传输信道的业务，该方法包括：***判断每一个业务的传输信道的状态，当至少有一个业务的传输信道是非DTX时，***基于专用DPDCH对应的BLER或/和FER或/和BER，以一定周期进行外环功率控制，所述周期为***的外环功率控制周期；反之，***基于DPCCH对应的BER，以一定周期进行外环功率控制，所述周期为***的外环功率控制周期。应用本方法，在不同的信道环境和功率偏置条件下，组合业务中的每个业务均能满足BLER目标值的要求；在不同传输格式组合时，每个业务均能满足BLER目标值的要求。

Description

WCDMA***组合业务外环功率控制方法

技术领域

本发明涉及WCDMA***，特别涉及WCDMA***外环功率控制方法。

背景技术

CDMA是一种扩频通信技术。扩频通信技术在初期主要运用于军事通信，由于其卓越的性能，在民用通信领域也获得广泛的应用，现在已经有商用的CDMA蜂窝移动通信***运行在电信网中。

CDMA***是一个自扰***，所有移动用户都占用相同带宽和频率，且各用户所使用的扩频码之间存在着非理想的相关特性，“远近效应”问题特别突出。因此用户发射功率的大小将直接影响***的总容量，从而使得功率控制技术成为CDMA***中的最为重要的核心技术之一。CDMA***中功率控制的目标就是在保证用户通信质量的条件下，使用户的发射功率尽量小。由于CDMA***的容量取决于干扰的大小，降低***的多址干扰能大大增加***的容量。对于快衰落产生的干扰，可以通过编码、交织来降低，而慢衰落产生的干扰只能通过功率控制来进行克服。

如图1所示，图1为CDMA***中功率控制基本框架图，常见的CDMA功率控制技术可分为开环功率控制和闭环功率控制。UE和NodeB之间的功率控制部分也叫内环功率控制，NodeB和RNC之间的功率控制部分也叫外环功率控制。开环功率控制的基本工作原理是根据用户接收功率与发射功率之积为常数的原则，先行测量接收功率的大小，并由此确定发射功率的大小。移动台的开环功率控制是指移动台根据接收的基站信号强度来调节移动台发射功率的过程。接收的信号功率越强，移动台的发射功率应越小，其目的是使所有移动台到达基站的信号功率相等，以免因“远近效应”影响扩频CDMA***对码分信号的接收；基站的开环功率控制是指基站根据接收的每个移动台的传送的信号质量信息来调节基站发射功率的过程，其目的是使移动台在保证通信质量的条件下，基站的发射功率为最小。开环功率控制用于确定用户的初始发射功率，或用户接收功率突变时的发射功率调节。开环功率控制主要用来克服阴影和路径损耗。开环功率控制未考虑到上、下行信道电波功率的不对称性，因而其精确性难以得到保证。闭环功率控制可以很好地解决此问题。闭环功率控制用于克服多普勒频率产生的衰落。可同时呼叫发射的移动台数目(***容量)达到最大值所要求的条件是使每个移动台信号达到基站时具有相同的功率，而且应在满足链路性能的前提下信号功率尽可能小。通过信干比SIR的测量估计与信干比目标值(SIRtarget)的对比，确定功率控制比特信息，然后通过信道把功率控制比特信息传送到发射端，并根据此调节发射功率的大小，这个目标值就是能够正确解调有用信号所需的信干比。然而在不同的多径环境(移动台的移动速度以及多径的数目等)下，这个值是不同的。因此需要一个外环功率控制(OLPC：Outer Loop Power Control)的机制，根据通信的质量(通常是接收信号的误块率(BLER：Block Error Rate)、误码率(BER：Bit Error Rate)和误帧率(FER：Fame Error Rate))来调整内环控制的目标值，使***能够始终用最小的功率来满足通信质量的要求。

如图2所示，图2为WCDMA***中外环功率控制的基本框架图。因为一条链路最终质量是由该链路的BLER/BER/FER所决定的，OLPC的思路就是监测链路的BLER/BER/FER，使得该链路的BLER/BER/FER逼近其目标值，最终目的是保证链路的接收质量。如测量到的BLER/BER/FER低于其目标值，则降低内环功率的SIRtarget值；如测量到的BLER/BER/FER高于其目标值，则提高内环功率的SIRtarget值。

在WCDMA***中，一个用户可以有多个业务，每个业务都需要满足对通信质量的要求。本专利就是针对这种组合业务情况设计的外环功率控制方案(当然也适用于单业务情况)，以更好的跟踪环境变化，保证通信质量，提高***容量。

现有技术方案为基于一条传输信道业务的BLER/BER/FER进行外环功率控制，其它传输信道或业务的通信质量通过速率匹配来满足。

实际应用中，现有技术有如下缺点：

1、同一业务的速率匹配在不同的信道环境和功率偏置条件下，非外环功率控制的传输信道或业务的BLER是不同的，出现了不满足BLER目标值的情况；

2、同一业务速率匹配在不同传输格式组合时非外环功率控制的传输信道或业务的BLER是不同的，出现了不满足BLER目标值的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

1、解决同一业务的速率匹配在不同的信道环境和功率偏置条件下，组合业务中每个业务均能满足BLER/BER/FER目标值要求的问题；

2、解决同一业务的速率匹配在不同传输格式组合时，组合业务中每个业务均能满足BIER/BER/FER目标值要求的问题。

本发明所述一种WCDMA***组合业务外环功率控制方法，所述组合业务包括至少两个分布在不同传输信道的业务，包括下列步骤：

S1：***判断每一个业务的传输信道的状态，当至少有一个业务的传输信道是非DTX时，进行步骤S2；反之，进行步骤S3；S2：***基于专用DPDCH对应的BLER或/和FER或/和BER，以一定周期进行外环功率控制，所述周期为***的外环功率控制周期；S3：***基于DPCCH对应的BER，以一定周期进行外环功率控制，所述周期为***的外环功率控制周期。

所述的方法还包括一RNC区别不同业务的步骤：当不同的业务复用在同一条传输信道上时，RNC以逻辑信道号进行区分，然后判断业务的传输状态。

所述步骤S1包括下列步骤：

S11：MAC层设定参数N、N1、N2，其中：N为外环功率控制中调整目标SIR所需传输的TTI个数，具体为***的外环功率控制调整周期除以TTI后取整；N1为非DTX期间的TTI个数；N2为DTX期间的TTI个数；N1+N2＝N；S12：MAC层以N为周期对N1、N2进行计数；S13：MAC层根据N1的计数结果判断所述每一个业务的传输信道的状态，具体判断方法为：当N1不等于零时，则至少有一个业务的传输信道为非DTX状态，进行步骤S2；反之，进行步骤S3。

所述步骤S2包括下列步骤：

S21：计算每条传输信道的信干比目标值，所述信干比目标值按照公式1～3中之一或任意组合计算：

$\widehat{\mathrm{SIR}}(n+1,i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{BLERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{BLERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\×\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\×\mathrm{factor}\left(i\right)\·\·\·\left(1\right)$

$\widehat{\mathrm{SIR}}(n+1.i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{BERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{BERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\×\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\×\mathrm{factor}\left(i\right)\·\·\·\left(2\right)$

$\widehat{\mathrm{SIR}}(n+1,i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{FERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{FERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\×\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\×\mathrm{factor}\left(i\right)\·\·\·\left(3\right)$

其中，i：第i条传输信道；

第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的信干比目标值；SIR(n)：第n个外环功率控制周期的信干比目标值；

Stepdown(i)：第i条传输信道的信干比目标值下调步长；factor(i)：第i条传输信道的调整因子；BLERtarget(i)：第i条传输信道的BLER目标值；

BERtarget(i)：第i条传输信道的BER目标值；FERtarget(i)：第i条传输信道的FER目标值；BLERmeas(n+1，i)：第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的BLER测量值；BERmeas(n+1，i)：第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的BER测量值；FERmeas(n+1，i)：第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的FER测量值；

S22：RNC选取计算结果中的最大值，即：

作为新的信干比目标值输出给基站。

所述步骤S3包括下列步骤：

S31：RNC以N为周期接收数据帧在每个TTI中上报的BER，分别记为BER1，BER2，...BERN；S32：RNC求BER的平均值BERm＝(BER1+...+BERN)/N；S33：RNC根据平均值选定输出的信干比目标值，具体方法为：当BERm>BERtarget+BERtarget1，将信干比目标值提高xdb；当BERm<BERtarget-BERtarget2时，将信干比目标值降低ydb，所述的x db和ydb小于内环功率控制的步长；BERtarget1：BER上门限；BERtarget2：BER下门限；BERm∶BER的平均值。

当业务为组合业务时，所述周期由***选择各业务的外环功率控制周期中的最大值；当该业务是组合业务时，x db取各业务对应的最大值，y db取各业务对应的最小值；组合业务的BER目标值取单业务BER目标值的最小值；当该业务是组合业务时，BERtarget1、BERtarget2取各业务对应的最大值。

应用本发明的有益效果是：1、在不同的信道环境和功率偏置条件下，组合业务中的每个业务均能满足BLER目标值的要求；2、在不同传输格式组合时，组合业务中的每个业务均能满足BLER目标值的要求。

附图说明

下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明。

图1为CDMA***中功率控制基本框架图；

图2为WCDMA***中外环功率控制的基本框架图；

图3为本发明所述方法外环功率控制的结构图。

具体实施方式

判断每个业务在所有传输信道上的状态。具体判断原理如图3所示，其中N为外环功率控制中调整目标SIR所需传输的TTI(传输时间间隔)个数，N用外环功率控制调整周期除以TTI然后取整来确定，N1为非DTX期间的TTI个数，N2为DTX期间的TTI个数。在这里N1+N2＝N，这样有如下三种情况：

(a)N1≠0，N2＝0，则此时对应非DTX情况，基于DPDCH对应的BLER/FER/BER进行外环功率控制。

(b)N1≠0，N2≠0，则此时对应DTX和非DTX混合情况，按基于DPDCH对应的BLER/FER/BER进行外环功率控制。

(c)N1＝0，N2≠0，则此时对应DTX情况，进行基于DPCCH对应的BER进行外环功率控制。

MAC层以N为周期对N1和N2分别进行计数，每计N次后清零。比如：N＝10个TTI里6个TTI里有数据，4个TTI里没有数据，则N1＝6，N2＝4。

当每个业务分布在不同传输信道上时，如果至少有一个业务的传输信道为非DTX状态(含非DTX和DTX的混合状态)，其它业务的传输信道为DTX状态，则按非DTX状态基于BLER或/和FER或/和BER进行功率控制，只有所有业务的传输信道为DTX状态时，才采用DTX期间的外环功率控制机制，也即用DPCCH的BER进行外环功率控制。如果不同的业务复用在同一条传输信道上时，RNC通过逻辑信道号区分不同的业务，然后执行同每个业务分布在不同传输信道上时一样的外环功率控制过程。

非DTX状态下基于DPDCH对应BLER/FER/BER进行外环功率控制的方法具体为：

计算每条信道的目标信干比SIR。

本发明采用如下公式计算每条传输信道的SIR目标值：

$\widehat{\mathrm{SIR}}(n+1,i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{BLERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{BLERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\&times;\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\&times;\mathrm{factor}\left(i\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(1\right)$

其中i表示某条传输信道；step：步长；factor：调整因子；step和factor是依赖于业务的算法参数。也可以将参数BER/FER带入公式1计算，然后利用计算结果按照下述方法控制。

RNC选取计算结果中的最大值，即：

作为新的信干比目标值输出给基站NodeB。

当每个业务分布在不同传输信道上时，为保证所有业务的通信质量，非DTX状态下，只有当所有的传输信道都要求降SIR目标值时才降低，其它情况都升高SIR目标值，因此选择最大值作为新的信干比目标值。

现有技术中还可以采用其他控制方法，例如：如果BLERmeas>BLERtarget，则SIRtarget(n+1)＝SIRtarget(n)+0.4，如果BLERmeas<BLERtarget，则SIRtarget(n+1)＝SIRtarget(n)-0.1，其中BLERmeas为BLER的测量值。

DTX状态下基于DPCCH对应的BER进行控制的方法具体为：

设数据帧中上报的BER分别为BER1，BER2，...，BERN，求均值BERm＝(BER1+...+BERN)/N，当BERm>BERtarget+BERtarget l，那么将目标SIR提高xdb；当BERm<BERtarget-BERtarget2时，那么将目标SIR降低ydb。xdb、ydb应该小于内环功率控制的步长，它和BERtargetl、BERtarget2(BERtargetl：BER上门限，BERtarget2：BER下门限)均是依赖于业务的算法参数，x db和y db并不是唯一的取值，而是由***仿真确定的参数。

组合业务下外环功率控制参数的选择原则是：

1、组合业务的外环功率控制周期取各业务中的最大值；

2、组合业务的xdb取各业务对应的xdb的最大值，ydb取各业务对应的ydb的最小值；

3、组合业务的BER目标值取单业务BER目标值的最小值；

4、组合业务的BERtarget1、BERtarget2取各业务对应BERtarget1中的最大值和BERtarget2中的最大值。

应用本发明所述方法可以获得的有益效果是：

在不同的信道环境和功率偏置条件下，组合业务中的每个业务均能满足BLER目标值的要求；在不同传输格式组合时，组合业务中的每个业务均能满足BLER目标值的要求。

Claims (9)

1.一种WCDMA***组合业务外环功率控制方法，所述组合业务包括至少两个分布在不同传输信道的业务，其特征在于包括下列步骤：

S1：***判断每一个业务的传输信道的状态，当至少有一个业务的传输信道是非DTX时，进行步骤S2；反之，进行步骤S3；

S2：***基于专用DPDCH对应的BLER或/和FER或/和BER，以一定周期进行外环功率控制，所述周期为***的外环功率控制周期；

S3：***基于DPCCH对应的BER，以一定周期进行外环功率控制，所述周期为***的外环功率控制周期。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括一RNC区别不同业务的步骤：当不同的业务复用在同一条传输信道上时，RNC以逻辑信道号进行区分，然后判断业务的传输状态。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S1包括下列步骤：

S11：MAC层设定参数N、N1、N2，其中：N为外环功率控制中调整目标SIR所需传输的TTI个数，具体为***的外环功率控制调整周期除以TTI后取整；N1为非DTX期间的TTI个数；N2为DTX期间的TTI个数；N1+N2＝N；

S12：MAC层以N为周期对N1、N2进行计数；

S13：MAC层根据N1的计数结果判断所述每一个业务的传输信道的状态，具体判断方法为：当N1不等于零时，则至少有一个业务的传输信道为非DTX状态，进行步骤S2；反之，进行步骤S3。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S2包括下列步骤：

S21：计算每条传输信道的信干比目标值，所述信干比目标值按照公式1～3中之一或任意组合计算：

$S\hat{I}R(n+1,i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{BLERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{BLERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\&times;\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\&times;\mathrm{factor}\left(i\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(1\right)$

$S\hat{I}R(n+1,i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{BERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{BERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\&times;\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\&times;\mathrm{factor}\left(i\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(2\right)$

$S\hat{I}R(n+1,i)=\mathrm{SIR}\left(n\right)+(\frac{\mathrm{FERmeas}(n+1,i)}{\mathrm{FERt}\arg \mathrm{et}\left(i\right)}-1)\&times;\mathrm{Stepdown}\left(i\right)\&times;\mathrm{factor}\left(i\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(3\right)$

其中，i：第i条传输信道；

第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的信干比目标值：

SIR(n)：第n个外环功率控制周期的信干比目标值；Stepdown(i)：第i条传输信道的信干比目标值下调步长；

factor(i)：第i条传输信道的调整因子；

BLERtarget(i)：第i条传输信道的BLER目标值；

BERtarget(i)：第i条传输信道的BER目标值；

FERtarget(i)：第i条传输信道的FER目标值；

BLERmeas(n+1，i)：第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的BLER测量值；

BERmeas(n+1，i)：第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的BER测量值：

FERmeas(n+1，i)：第i条传输信道在第n+1个外环功率控制周期的FER测量值：

S22：RNC选取计算结果中的最大值，即： $\mathrm{SIR}(n+1)=\underset{i}{\mathrm{Max}}\left\{S\hat{I}R(n+1,i)\right\}$ ，作为新的信干比目标值输出给基站。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S3包括下列步骤：

S31：RNC以N为周期接收数据帧在每个TTI中上报的BER，分别记为BER1，BER2，...BERN：

S32：RNC求BER的平均值BERm＝(BER1+...+BERN)/N；

S33：RNC根据平均值选定输出的信干比目标值，具体方法为：当BERm＞BERtarget+BERtarget1，将信干比目标值提高xdb；当BERm＜BERtarget-BERtarget2时，将信干比目标值降低ydb，所述的xdb和ydb小于内环功率控制的步长；BERtarget1：BER上门限；BERtarget2：BER下门限；BERm：BER的平均值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当业务为组合业务时，所述周期由***选择各业务的外环功率控制周期中的最大值。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：当该业务是组合业务时，xdb取各业务对应的最大值，ydb取各业务对应的最小值。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：组合业务的BER目标值取单业务BER目标值的最小值。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：当该业务是组合业务时，BERtarget1、BERtarget2取各业务对应的最大值。

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