具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
图1示出了一个简单的网络拓扑结构示意图,在图1中,移动台MS1处在基站BS#1的所辖小区C1中,基站BS#2所辖小区为C2。频率复用因子为1,也即各个小区使用相同的频率资源。移动台MS1发送的信号对基站BS#1而言是有用信号,对基站BS#2或者其它相邻基站(为简明起见,图1中未示出)而言,则是干扰。本领域的普通技术人员应能理解,为简明起见,图1仅示出了两个小区,实际上,在小区C1周围,还有多个相邻小区;对于经典的六边形的蜂窝结构,小区C1周围有六个相邻小区。移动台MS1将根据其所处的相邻小区的干扰热噪声比、传输损耗补偿以及基站BS#1接收到的来自移动台MS1的上行链路信号质量来对其自身的发射功率进行控制。
图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的在无线通信网络的移动台中用于对其发射功率进行控制的方法流程图。
下面结合图1,对图2中的移动台MS1对其身的发射功率的控制过程进行详细描述。
首先,在步骤S201中,移动台MS1接收来自基站BS#1的第一指示消息,该第一指示消息中包含基站BS#1根据相邻小区或相邻扇区的干扰热噪声比与预定目标干扰热噪声比的大小关系来确定的移动台MS1的发射功率的第一调整量。
其次,在步骤S202中,移动台MS1确定传输损耗补偿量。
接着,在步骤S203中,移动台MS1根据基站BS#1所接收到来自所述移动台的信号质量,确定移动台MS1的发射功率的第二调整量。
最后,在步骤S204中,移动台MS1根据第一调整量、传输损耗补偿量和第二调整量来对其自身的发射功率进行控制。
下面分别举例对第一调整量、传输损耗补偿量以及第二调整量的确定过程进行说明。
首先,先对第一调整量的确定过程进行说明。
基站BS#1根据相邻小区或扇区的干扰热噪声比与预定的目标干扰热噪声比的大小关系来确定移动台MS1的发射功率的第一调整量;并发送包含所述第一调整量的第一指示消息至移动台MS1。
图3示出了根据本发明的一个具体实施方式在基站BS#1中用于指示移动台MS1调整其发射功率、也即基站BS#1中为移动台MS1确定第一调整量的方法流程图,下面对此进行详细说明。
首先,在步骤S301中,基站BS#1接收多个相邻基站发送的干扰热噪声比测量报告,每个测量报告中包含与该基站对应的相邻小区或扇区的干扰热噪声比。优选地,相邻基站,例如图1中的基站BS#2,发送给基站BS#1的干扰热噪声比为多个频域和/或时域的干扰热噪声比的平均值。
其次,在步骤S302中,基站BS#1确定多个相邻小区或扇区的干扰热噪声比的平均值。对于移动台MS1所处的小区C1划分扇区的情形,基站BS#1测量其所辖的除移动台MS1位于的扇区之外的扇区的干扰热噪声比,并与相邻小区中扇区(也称之为“相邻扇区”)的干扰热噪声一起进行平均。
接着,在步骤S303中,基站BS#1比较相邻小区或扇区的干扰热噪声比的平均值与预定的目标干扰热噪声比的大小,并获得比较结果。目标干扰热噪声比是事先预设的一个目标值,是***性能想要达到的一个目标,具体取值可根据实际***的经验值来确定。
然后,在步骤S304,基站BS#1根据比较结果来确定移动台MS1的发射功率的第一调整量。具体地,如果相邻小区的干扰热噪声比的平均值大于目标干扰热噪声比,则确定第一调整量为负值,即指示移动台MS1降低发射功率。如果相邻小区的干扰热噪声比的平均值小于目标干扰热噪声比,则确定第一调整量为正值,即指示移动台MS1提高发射功率。如果相邻小区的干扰热噪声比的平均值等于目标干扰热噪声比,则确定第一调整量为零。
最后,在步骤S305中,基站BS#1发送包含第一调整量的第一指示消息至移动台MS1。
下面对第一调整量的确定过程进行举例说明。
以图1为例,Rx_power1=Tx_power-TL1 (1)
Rx_power2=Tx_power-TL2 (2)
等式(1)减去等式(2)得:
Rx_power1=Rx_power2-diff_TL (3)
其中,Tx_power是移动台MS1的发射功率;Rx_power1是基站BS#1接收到的来自移动台MS1的信号的功率;Rx_power2是基站BS#2接收到的来自移动台MS1的信号的功率是;TL1、TL2移动台MS1发射的信号从移动台MS1至基站BS#1、BS#2的传输损耗,包括路径损失、阴影损耗、发射天线增益和接收天线增益等;diff_TL=TL1-TL2,diff_TL是移动台MS1的信号到基站BS#1和基站BS#2传输损耗差。为方便起见,本文中变量的单位均以dB计。
若移动台MS1对相邻基站BS#n造成的干扰最强,则与此对应的是移动台MS1的信号到基站BS#1和基站BS#n传输损耗差最大,也即移动台MS1的信号到基站BS#1的传输损耗TL1与移动台MS1的信号到基站BS#n的传输损耗TLn最为接近。
在等式(3)的基础上,考虑到噪声的影响,并取最大的传输损耗差,引入传输损耗补偿因子α可得到等式(4):
Target_SINR=min(Target_INR-α×max(diff_TL),max_SINR)
(4)
其中,0≤α≤1,α等于1表示完全的传输损耗补偿;max_SINR表示预定的基站BS#1接收到的来自移动台MS1的信号的最大目标信号干扰噪声比;Taget_SINR是基站BS#1欲达到的接收来自移动台MS1的信号干扰噪声比;Target_INR表示移动台MS1对相邻基站造成的最强干扰的目标值,称之为目标干扰噪声比。
等式(4)中的目标干扰噪声比Target_INR可以根据周围基站的干扰热噪声比信息交换来进一步调整。例如,基站BS#1收到相邻基站报告的它们各自的干扰热噪声比值(Measured_IoT),将多个干扰热噪声比值的平均值与预定的目标IoT值(Target_IoT)比较,并据此调整移动台MS1的目标干扰噪声比,用公式详列如下:
If mean(measured_IoT(j))>Target_IoT (其中,j不等于1)
Target_INR=Target_INR-Down_INR
else if mean(measured_IoT(j))>Target_IoT
Taget_INR=Target_INR+Up_INR
else
Target_INR=Target_INR (5)
其中,Measured_IoT(j)表示基站BS#1的相邻基站所测的干扰热噪声比值;Down_INR是目标干扰噪声比下调步长,Up_INR是目标干扰噪声比上调步长。Up_INR和Down_INR可以是固定不变的,也可以是变化的,根据实际***需要而定。通常,在***初始化时,先根据经验值设置Target_INR值,随后,随着***的运行,逐渐根据相邻小区的干扰热噪声比值来调整Target_INR值。
基站BS#1发送包含移动台MS1的目标干扰噪声比的调整值,也即上文所述的第一调整量,的第一指示消息至移动台MS1。移动台MS1接收到第一指示消息后,根据公式(4)更新自己的目标信号干扰噪声比Target_SINR,并据此调整自己的发射功率。具体地,移动台MS1如何根据目标信号干扰噪声比Target_SINR来调整其发射功率Tx_power将在下面进行详细说明。
下面先对传输损耗补偿量的确定进行详细说明。
根据大尺度范围内上下行信号近似对称的特性,移动台MS1可将下行信号的传输损耗近似为上行信号的传输损耗。例如,对于移动台MS1,在其接收到的来自各个基站的信号中(各个基站以几乎相同的功率发射广播信号),来自基站BS#1的信号功率最大,来自基站BS#n的信号功率次大,则最大传输损耗可近似为:
max(diff_TL)=Rx_powern_MS1-Rx_power1_MS1 (6)
下面对第二调整量的确定进行说明。
移动台MS1根据基站BS#1接收到来自移动台MS1的信号质量,进一步调整发射功率,也即确定第二调整量。基站BS#1将其接收到的来自移动台MS1的信号质量反馈给移动台MS1。优选地,基站BS#1发送用于指示其所接收到的来自移动台MS1的数据包的对错的第二指示消息给移动台MS1。
例如,在基于HARQ的数据传输中,如果基站BS#1接收到的来自移动台MS1的数据包为错误的数据包,则基站BS#1会发送一个指示接收错误的第二指示消息NACK给移动台MS1;如果基站BS#1接收到的来自移动台MS1的数据包为正确的数据包,则基站BS#1会发送一个指示接收正确的第二指示消息ACK给移动台MS1。在有些时候,例如上下行链路对称的情形下,移动台MS1还可以根据其接收到的来自基站BS#1的信号质量,来确定第二调整量。
以基于HARQ的数据传输为例,如果移动台MS1收到了基站BS#1的NACK指示消息,移动台MS1将发射功率调高一个上调步长(Up_OL)。如果移动台MS1接收到了基站BS#1的ACK指示,移动台MS1将发射功率降低一个下调步长(Down_OL),如下面的公式(7)所示:
ifNACK
Offset_OL=Offset_OL+Up_OL
else if ACK
Offset_OL=Offset_OL-Down_OL
else
Offset_OL=Offset_OL (7)
其中,Offset_OL表示第二调整量,Up_OL表示第二调整量的上调步长,Down_OL表示第二调整量的下调步长。Up_OL和Down_OL可以是固定不变的,也可以是变化的,根据实际***需要而定。
最后,移动台MS1的发射功率由目标信号干扰噪声比Target_SINR、第二调整量、传输损耗、噪声功率和其所处的小区或扇区的干扰热噪声比确定,如公式(8)所示:
Tx_power=Target_SINR+Offset_OL+TL1+Noise_power+measured_IoT(1) (8)
其中,TL1是移动台MS1至基站BS#1的传输损耗,可以由移动台MS1根据下行信号来估计,也可以由基站BS#1测量后发送给移动台MS1;Noise_power是噪声功率的估计值,可以是移动台MS1自己估计的噪声功率,也可以是基站BS#1估计的噪声功率发送给移动台MS1;measured_IoT(1)是移动台MS1所处的小区或扇区的干扰热噪声比,通常由基站BS#1进行测量后发送给移动台MS1。优选地,measured_IoT(1)也是时频和/或频域的统计平均值。当然,基站BS#1也可以将计算干扰热噪声比measured_IoT(1)所需的物理量发送给移动台MS1,然后由移动台MS1来计算干扰热噪声比measured_IoT(1)。例如,基站BS#1仅将干扰和噪声量发送给移动台MS1,然后由移动台MS1来计算干扰热噪声比measured_IoT(1)。
通常,在***初始化时,先根据经验值设置Offset_OL值,随后,随着***的运行,逐渐根据基站BS#1接收的信号质量来来调整Offset_OL值。
从公式(8)可以看出,移动台MS1的发射功率的控制主要包括两个部分:一个是移动台MS1根据第一调整量和传输损耗补偿量来确定目标信号干扰噪声比(以下简称之为“外部调整”),另一个是根据基站BS#1接收到的来自移动台MS1的信号质量确定的第二调整量(以下简称之为“内部调整”)。内部调整和外部调整的频率可以相同,也可以不同。如果内部调整和外部调整的频率相同,则Offset_OL是Up_OL和Down_OL的累计值。如果内部调整的频率大于外部调整的频率,在外部调整不执行,仅执行内部调整时,仅在Tx_power的基础上增加Up_OL或减少Down_OL即可。
通常,移动台MS1的发射功率有预定的最大功率值Max_power,移动台MS1还需要判断根据公式(8)确定的发射功率Tx_power是否大于预定的最大功率值Max_power;如果发射功率Tx_power大于预定的最大功率值Max_power,则令Tx_power等于Max_power。
需要说明的是,本领域的普通技术人员应能理解,上文所述的第一调整量、传输损耗补偿量以及第二调整量的确定方式仅是示例,实际操作中,根据***的不同,第一调整量、传输损耗补偿量以及第二调整量的具体确定方式有很多种,不限于上文所述的具体实施方式。另外,第一调整量和第二调整量的物理含义可能也会同上文所述的含义稍有不同。
图4示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的移动台中用于对其发射功率进行控制的控制装置400的结构框图。该控制装置400包括第一接收装置401、第一确定装置402、第二确定装置403、功率控制装置404和获取装置405。
下面结合图1中所示的网络拓扑结构,对位于移动台MS1中的控制装置400根据移动台MS1所处的相邻小区的干扰热噪声比、传输损耗补偿以及基站BS#1接收到的来自移动台MS1的上行链路信号质量来对其移动台MS1的发射功率进行控制进行详细的说明。
本领域的普通技术人员应能理解图4中所示的控制装置400的结构框图仅是一个示例。本发明的控制装置400根据其功能具体实现的不同,可有不同的结构,不限于图4中所示。
首先,第一接收装置401接收来自基站BS#1的第一指示消息,该第一指示消息中包含基站BS#1根据相邻小区或相邻扇区的干扰热噪声比与预定目标干扰热噪声比的大小关系来确定的移动台MS1的发射功率的第一调整量。
其次,第一确定装置402确定传输损耗补偿量。
接着,第二确定装置403根据基站BS#1所接收到来自移动台MS1的信号质量,确定移动台MS1的发射功率的第二调整量。
最后,功率控制装置404根据第一调整量、传输损耗补偿量和第二调整量来对其自身的发射功率进行控制。
下面分别举例对第一调整量、传输损耗补偿量以及第二调整量的确定过程进行说明。
首先,先对第一调整量的确定过程进行说明。
图5示出了根据本发明的一个具体实施方式在在无线通信网络的基站BS#1中用于指示其所辖的移动台MS1调整其发射功率的指示装置500的结构框图。指示装置500包括第二接收装置501、第三确定装置502、比较装置503、第四确定装置504、发送装置505和测量装置506。
基站BS#1中的指示装置500根据相邻小区或扇区的干扰热噪声比与预定的目标干扰热噪声比的大小关系来确定移动台MS1的发射功率的第一调整量;并发送包含所述第一调整量的第一指示消息至移动台MS1。下面对此过程进行详细说明。图3示出了根据本发明的一个具体实施方式在基站BS#1中用于指示移动台MS1调整其发射功率、也即基站BS#1中为移动台MS1确定第一调整量的方法流程图,下面对此进行详细说明。
首先,第二接收装置501接收多个相邻基站发送的干扰热噪声比测量报告,每个测量报告中包含与该基站对应的相邻小区或扇区的干扰热噪声比。优选地,相邻基站,例如图1中的基站BS#2,发送给基站BS#1的干扰热噪声比为多个频域和/或时域的干扰热噪声比的平均值。
其次,第三确定装置502确定多个相邻小区或扇区的干扰热噪声比的平均值。对于移动台MS1所处的小区C1划分扇区的情形,基站BS#1测量其所辖的除移动台MS1位于的扇区之外的扇区的干扰热噪声比,第三确定装置502将它们与相邻小区中扇区(也称之为“相邻扇区”)的干扰热噪声一起进行平均。
接着,比较装置503比较相邻小区或扇区的干扰热噪声比的平均值与预定的目标干扰热噪声比的大小,并获得比较结果。目标干扰热噪声比是事先预设的一个目标值,是***性能想要达到的一个目标,具体取值可根据实际***的经验值来确定。
然后,第四确定装置504根据比较装置503的比较结果来确定移动台MS1的发射功率的第一调整量。具体地,如果相邻小区的干扰热噪声比的平均值大于目标干扰热噪声比,则确定第一调整量为负值,即指示移动台MS1降低发射功率。如果相邻小区的干扰热噪声比的平均值小于目标干扰热噪声比,则确定第一调整量为正值,即指示移动台MS1提高发射功率。如果相邻小区的干扰热噪声比的平均值等于目标干扰热噪声比,则确定第一调整量为零。
最后,发送装置505发送包含第一调整量的第一指示消息至移动台MS1。
第一调整量的确定过程可参照前述方法说明中的实施例。即参照等式(4),等式(4)中的目标干扰噪声比Target_INR可以根据周围基站的干扰热噪声比信息交换来进一步调整。例如,第二接收装置501收到相邻基站报告的它们各自的干扰热噪声比值(Measured_IoT),比较装置503将第三确定装置502确定的多个干扰热噪声比值的平均值与预定的目标IoT值(Target_IoT)比较,第四确定装置504据此确定调整移动台MS1的目标干扰噪声比的调整值,也即第一调整量,如公式(5)所示。
发送装置505发送包含移动台MS1的目标干扰噪声比的调整值,也即上文所述的第一调整量,的第一指示消息至移动台MS1。移动台MS1中的第一接收装置401接收到第一指示消息后,功率控制装置404根据公式(4)更新移动台MS1的目标信号干扰噪声比Target_SINR,并据此调整发射功率。具体地,功率控制装置404如何根据目标信号干扰噪声比Target_SINR来调整其发射功率Tx_power将在下面进行详细说明。
下面先对第一确定装置402确定传输损耗补偿量的过程进行详细说明。
根据大尺度范围内上下行信号近似对称的特性,第一确定装置402可将下行信号的传输损耗近似为上行信号的传输损耗。例如,对于移动台MS1,在其接收到的来自各个基站的信号中,来自基站BS#1的信号功率最大,来自基站BS#n的信号功率次大,则第一确定装置402确定它们的差值为传输损耗补偿量,如公式(6)所示。
下面对第二确定装置403确定第二调整量的过程进行说明。
第二确定装置403根据基站BS#1接收到来自移动台MS1的信号质量,进一步调整发射功率,也即确定第二调整量。基站BS#1将其接收到的来自移动台MS1的信号质量反馈给移动台MS1。优选地,基站BS#1发送用于指示其所接收到的来自移动台MS1的数据包的对错的第二指示消息给移动台MS1。
例如,在基于HARQ的数据传输中,如果基站BS#1接收到的来自移动台MS1的数据包为错误的数据包,则基站BS#1会发送一个指示接收错误的第二指示消息NACK给移动台MS1;如果基站BS#1接收到的来自移动台MS1的数据包为正确的数据包,则基站BS#1会发送一个指示接收正确的第二指示消息ACK给移动台MS1。在有些时候,例如上下行链路对称的情形下,第二确定装置403还可以根据其接收到的来自基站BS#1的信号质量,来确定第二调整量。
以基于HARQ的数据传输为例,如果移动台MS1收到了基站BS#1的NACK指示消息,第二确定装置403将发射功率调高一个上调步长(Up_OL)。如果移动台MS1接收到了基站BS#1的ACK指示,第二确定装置403将发射功率降低一个下调步长(Down_OL),如上文中的公式(7)所示。
最后,功率控制装置404根据目标信号干扰噪声比Target_SINR、第二调整量、传输损耗、噪声功率和移动台MS1所处的小区或扇区的干扰热噪声比确定移动台MS1的发射功率,如公式(8)所示。其中,measured_IoT(1)是移动台MS1所处的小区或扇区的干扰热噪声比,由获取装置405从基站BS#1处获取。通常由基站BS#1中的测量装置506进行测量后,由发送装置506发送给移动台MS1。优选地,measured_IoT(1)也是时频和/或频域的统计平均值。当然,基站BS#1也可以将计算干扰热噪声比measured_IoT(1)所需的物理量发送给移动台MS1,然后由移动台MS1来计算干扰热噪声比measured_IoT(1)。例如,基站BS#1仅将干扰和噪声的值发送给移动台MS1,然后由移动台MS1来计算干扰热噪声比measured_IoT(1)。
从公式(8)可以看出,移动台MS1的发射功率的控制主要包括两个部分:一个是移动台MS1根据第一调整量和传输损耗补偿量来确定目标信号干扰噪声比,也即上文所述的“外部调整”;另一个是根据基站BS#1接收到的来自移动台MS1的信号质量确定的第二调整量,也即上文所述的“内部调整”。内部调整和外部调整的频率可以相同,也可以不同。如果内部调整和外部调整的频率相同,则Offset_OL是Up_OL和Down_OL的累计值。如果内部调整的频率大于外部调整的频率,在外部调整不执行,仅执行内部调整时,仅在Tx_power的基础上增加Up_OL或减少Down_OL即可。
通常,移动台MS1的发射功率有预定的最大功率值Max_power,功率控制装置404还需要判断根据公式(8)确定的发射功率Tx_power是否大于预定的最大功率值Max_power;如果发射功率Tx_power大于预定的最大功率值Max_power,则令Tx_power等于Max_power。
需要说明的是,本领域的普通技术人员应能理解,上文所述的第一调整量、传输损耗补偿量以及第二调整量的确定方式仅是示例,实际操作中,根据***的不同,第一调整量、传输损耗补偿量以及第二调整量的具体确定方式有很多种,不限于上文所述的具体实施方式。另外,第一调整量和第二调整量的物理含义可能也会同上文所述的含义稍有不同。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。本发明的技术方案用软件或硬件皆可实现。