CN101179307B - 下行功率控制方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下行功率控制方法和***。基站检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令；将检测到的信干比与阈值进行比较，如果大于等于阈值，则解码功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整下行编码传输信道的发射功率，如果小于阈值，则忽略功率控制命令。对上行信号较差时的下行功率控制进行了增强，提高了UE抵抗恶劣无线环境的能力，提高了下行功率控制的效果。

Description

下行功率控制方法和***

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种下行功率控制方法和***。

背景技术

下行功率控制技术广泛应用于包括TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)***在内的各制式第三代移动通信***中。

应用在TD-SCDMA***中的下行功控是一个闭环过程，其基本过程如下：用户设备接收到来自基站的信号后，测量下行信号的SIR(信干比)，根据下行信号的SIR测量值来决定是否需要增加或者减少基站的下行信号发射功率，并产生相应的表示要求基站发射功率增减(Up/Down)的功率控制命令。用户设备将功率控制命令通过上行的功控反馈信道传递给基站，基站接收到功率控制命令后根据功率控制命令适当地调整下行发射功率。

在下行闭环功控中，用于控制下行发射功率的机制被设计为在当前的发射功率的基础上增加或者减少一定的功率调整步长，这样即使用户设备通过上行的反馈信道传递给基站的功控命令字由于无线信道传输的原因存在一定的错误概率，只要功控命令字的传输错误在一定的程度内，以步长单位增减功率的机制仍能保证下行功控将下行信号控制在一定的用户设备信号接收质量水平上。

但是对于某些用户设备，从用户设备到基站的上行信道和从基站到用户设备的下行信道可能同时处于较恶劣的状态，当下行信道恶化时，用户设备会要求基站及时增加下行功率；但由于上行信道也同时变差，使得上行的功控反馈信道中的功控命令字的误码率加大，当上行信道变差到一定程度后，功控命令字的误码率将对功控产生影响，这时的下行闭环功控过程不仅会减弱对下行功率的控制效果，严重时还会加剧用户设备的信号接收质量的下降，导致用户设备掉话。

因此，需要一种下行功率控制解决方案，能够提高下行功率控制效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种下行功率控制方法和***，用于对每个下行编码传输信道进行功控，以增强功控效果。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种下行功率控制方法。下行功率控制方法包括以下步骤：

步骤S102，基站检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令；

步骤S104，将检测到的信干比与阈值进行比较，如果大于等于阈值，则进行至步骤S106，否则进行至步骤S108；

步骤S106，解码功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整下行编码传输信道的发射功率；

步骤S108，忽略功率控制命令。

优选地，在步骤S108中，不解码功率控制命令。

可以根据无线环境通过仿真获得阈值。

在步骤S108中，基站可以保持下行编码传输信道的发射功率不变。

在步骤S108中，基站可以按照下式调整下行编码传输信道的发射功率：

P(k)＝P(k-1)+S(k)

其中，P(k-1)为当前子帧的发射功率，P(k)为下一个子帧的发射功率，S(k)为第k个子帧上的功率调整量，其中，根据下式确定S(k)：

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.$

其中， $\mathrm{Sum}\left(k\right)=\underset{i=k-\mathrm{WSize}}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}S\left(i\right),$ 如果某一子帧算法执行步骤S106，则S(k)＝0，Step是调整功率时使用的步长，Power_Limit是调整功率时的最大功率调整量的限制，WSize是以子帧为单位的窗长。

可以根据无线环境通过仿真获得参数Step、Power_Limit、WSize。

为了实现上述目的，根据本发明的第二方面，本发明提供了一种下行功率控制***。下行功率控制***包括：基站；信干比检测模块，位于基站侧，用于检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令；功率调整判决模块，位于基站侧，用于将检测到的信干比与阈值进行比较，如果信干比大于阈值，则判决解码功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整下行编码传输信道的发射功率，如果信干比不大于阈值，则判决忽略功率控制命令。

优选地，功率调整判决模块在信干比不大于阈值时判决不解码功率控制命令。

阈值可以根据无线环境通过仿真获得。

可选地，在功率调整判决模块判决忽略功率控制命令的情况下，基站保持下行编码传输信道的发射功率不变。

可选地，在功率调整判决模块判决忽略功率控制命令的情况下，基站按照下式调整下行编码传输信道的发射功率：

P(k)＝P(k-1)+S(k)

其中，P(k-1)为当前子帧的发射功率，P(k)为下一个子帧的发射功率，S(k)为第k个子帧上的功率调整量，其中，根据下式确定S(k)：

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.$

其中， $\mathrm{Sum}\left(k\right)=\underset{i=k-\mathrm{WSize}}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}S\left(i\right),$ 如果某一子帧算法执行步骤S106，则S(k)＝0，Step是调整功率时使用的步长，Power_Limit是调整功率时的最大功率调整量的限制，WSize是以子帧为单位的窗长。

参数Step、Power_Limit、WSize可以根据无线环境通过仿真获得。

通过上述技术方案，本发明对上行信号较差时的下行功率控制进行了增强，提高了UE抵抗恶劣无线环境的能力，提高了下行功率控制的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的下行功率控制方法的流程图；以及

图2是根据本发明的下行功率控制***的框图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明。

参照图1，根据本发明的下行功率控制方法包括以下步骤：

步骤S102，基站检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令。

步骤S104，将检测到的信干比与阈值进行比较，如果大于等于阈值，则进行至步骤S106，否则进行至步骤S108。

可以根据无线环境通过仿真获得阈值。

步骤S106，解码功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整下行编码传输信道的发射功率。

步骤S108，忽略功率控制命令。

优选地，不解码功率控制命令。

基站可以保持下行编码传输信道的发射功率不变。

基站可以按照下式调整下行编码传输信道的发射功率：

P(k)＝P(k-1)+S(k)

其中，P(k-1)为当前子帧的发射功率，P(k)为下一个子帧的发射功率，S(k)为第k个子帧上的功率调整量，其中，根据下式确定S(k)：

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.$

其中， $\mathrm{Sum}\left(k\right)=\underset{i=k-\mathrm{WSize}}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}S\left(i\right),$ 如果某一子帧算法执行步骤S106，则S(k)＝0，Step是调整功率时使用的步长，Power_Limit是调整功率时的最大功率调整量的限制，WSize是以子帧为单位的窗长。

可以根据无线环境通过仿真获得参数Step、Power_Limit、WSize。例如，Step范围为1～3dB，Power_Limit范围为5～10dB，WSize范围10～50个子帧。

参照图2，根据本发明的下行功率控制***10包括：基站20；信干比检测模块30，位于基站20侧，用于检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令；功率调整判决模块40，位于基站20侧，用于将检测到的信干比与阈值进行比较，如果信干比大于阈值，则判决解码功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整下行编码传输信道的发射功率，如果信干比不大于阈值，则判决忽略功率控制命令。

优选地，功率调整判决模块40在信干比不大于阈值时判决不解码功率控制命令。

阈值可以根据无线环境通过仿真获得。

可选地，在功率调整判决模块40判决忽略功率控制命令的情况下，基站20保持下行编码传输信道的发射功率不变。

可选地，在功率调整判决模块40判决忽略功率控制命令的情况下，基站20按照下式调整下行编码传输信道的发射功率：

P(k)＝P(k-1)+S(k)

其中，P(k-1)为当前子帧的发射功率，P(k)为下一个子帧的发射功率，S(k)为第k个子帧上的功率调整量，其中，根据下式确定S(k)：

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.$

其中， $\mathrm{Sum}\left(k\right)=\underset{i=k-\mathrm{WSize}}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}S\left(i\right),$ 如果某一子帧算法执行步骤S106，则S(k)＝0，Step是调整功率时使用的步长，Power_Limit是调整功率时的最大功率调整量的限制，WSize是以子帧为单位的窗长。

参数Step、Power_Limit、WSize可以根据无线环境通过仿真获得。例如，Step范围为1～3dB，Power_Limit范围为5～10dB，WSize范围10～50个子帧。

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种TD-SCDMA***中增强的下行功率控制方法。本发明具体是这样实现的：

对于***中存在的任一需要基站控制其功率的下行编码传输信道(CCTrCH，Coded Composite Transport Channel)，在每个子帧做如下步骤计算：

步骤一，基站检测与该被控下行编码传输信道对应的携带功率控制命令(TPC，Transmission Power Control)的上行反馈编码传输信道的信干比(SIR，Signal Interference Ratio)；

步骤二，将步骤一中计算出来的信干比与门限T比较，若大于等于门限T，转到步骤3，若小于门限T，转到步骤4；

步骤三，解码与该被控下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道中携带的功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令，调整相应的下行编码传输信道的发射功率；

步骤四，不解码与该被控下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道中携带的功率控制命令，基站忽略用户设备上发的功率控制命令并按照一定的策略控制相应下行编码传输信道的发射功率。

上述的步骤四的“基站忽略用户设备上发的功率控制命令并按照一定的策略控制相应下行编码传输信道的发射功率”有两种具体实现方法，说明如下：

方案一，基站忽略用户设备上发的功率控制命令，基站保持相应的被控下行编码传输信道(CCTrCH)发射功率不变；

方案二，基站忽略用户设备上发的功率控制命令，基站按照如下方式增加或者保持相应的被控下行编码传输信道的发射功率：

基站根据式(1)调整当前(标记为第k-1个)子帧(sub-frame)的发射功率P(k-1)到下一个(标记为第k个)子帧的发射功率P(k)

P(k)＝P(k-1)+S(k)

(1)

S(k)为第K个子帧上的功率调整量，根据式(2)确定，

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.---(2-1)$

$\mathrm{Sum}\left(k\right)=\underset{i=k-\mathrm{WSize}}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}S\left(i\right)---(2-2)$

若某一子帧算法执行上述步骤三的分支，上述的S(k)＝0。

其中的参数Step是每次运用(2-1)式调整功率时使用的步长；Power_Limit是运用(2-1)式调整功率时的最大功率调整量的限制、WSize是以子帧为单位的窗长。

参数Step、Power_Limit、WSize根据无线环境通过仿真得到。

步骤二中所述的信干比比较门限T根据无线环境通过仿真得到。

基站根据上述的下行功控方式对***中的每个下行编码传输信道进行功控，以增强功控效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种下行功率控制方法，应用于时分同步码分多址***中，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S102，基站检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，所述上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令；

步骤S104，将检测到的所述信干比与阈值进行比较，如果大于等于所述阈值，则进行至步骤S106，否则进行至步骤S108；

步骤S106，解码所述功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整所述下行编码传输信道的发射功率；

步骤S108，忽略所述功率控制命令，所述基站按照下式调整所述下行编码传输信道的发射功率：

P(k)＝P(k-1)+S(k)

其中，P(k-1)为当前子帧的发射功率，P(k)为下一个子帧的发射功率，S(k)为第k个子帧上的功率调整量，其中，根据下式确定S(k)：

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.$

其中，

如果某一子帧算法执行步骤S106，则S(k)＝0，Step是调整功率时使用的步长，Power_Limit是调整功率时的最大功率调整量的限制，WSize是以子帧为单位的窗长。

2.根据权利要求1所述的下行功率控制方法，其特征在于，在步骤S108中，不解码所述功率控制命令。

3.根据权利要求1所述的下行功率控制方法，其特征在于，根据无线环境通过仿真获得所述阈值。

4.根据权利要求1所述的下行功率控制方法，其特征在于，在步骤S108中，所述基站保持所述下行编码传输信道的发射功率不变。

5.根据权利要求1所述的下行功率控制方法，其特征在于，根据无线环境通过仿真获得参数Step、Power_Limit、WSize。

6.一种下行功率控制***，应用于时分同步码分多址***中，其特征在于，包括：

基站；

信干比检测模块，位于所述基站侧，用于检测与下行编码传输信道对应的上行反馈编码传输信道的信干比，所述上行反馈编码传输信道携带有功率控制命令；

功率调整判决模块，位于所述基站侧，用于将检测到的所述信干比与阈值进行比较，如果所述信干比大于所述阈值，则判决解码所述功率控制命令，并根据解码后获得的功率控制命令调整所述下行编码传输信道的发射功率，如果所述信干比不大于所述阈值，则判决忽略所述功率控制命令，在所述功率调整判决模块判决忽略所述功率控制命令的情况下，所述基站按照下式调整所述下行编码传输信道的发射功率：

P(k)＝P(k-1)+S(k)

其中，P(k-1)为当前子帧的发射功率，P(k)为下一个子帧的发射功率，S(k)为第k个子帧上的功率调整量，其中，根据下式确定S(k)：

$S\left(k\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{Step}& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}\≤\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\\ 0& \mathrm{if}& \mathrm{Sum}\left(k\right)+\mathrm{Step}>\mathrm{Power}\_\mathrm{Limit}\end{array}\right.$

其中，

如果某一子帧算法执行步骤S106，

则S(k)＝0，Step是调整功率时使用的步长，Power_Limit是调整功率时的最大功率调整量的限制，WSize是以子帧为单位的窗长。

7.根据权利要求6所述的下行功率控制***，其特征在于，所述功率调整判决模块在所述信干比不大于所述阈值时判决不解码所述功率控制命令。

8.根据权利要求6所述的下行功率控制***，其特征在于，所述阈值根据无线环境通过仿真获得。

9.根据权利要求6所述的下行功率控制***，其特征在于，在所述功率调整判决模块判决忽略所述功率控制命令的情况下，所述基站保持所述下行编码传输信道的发射功率不变。

10.根据权利要求6所述的下行功率控制***，其特征在于，参数Step、Power_Limit、WSize根据无线环境通过仿真获得。

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