CN1192530C - 高速数据包接入***软切换中上行控制信道功率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速数据包接入***软切换中上行控制信道功率控制方法，该方法在UE进入软切换区域时，设置HS-DPCCH与R99 DPCCH的功率偏置为***缺省偏置，在处于软切换期间，接收各基站的TPC并进行TPC合并，如果合并后的TPC与从服务基站接收的TPC相同的次数超过指定的数值，将HS-DPCCH与R99上行DPCCH的功率偏置设置为***缺省偏置；如果合并后的TPC与从服务基站接收的TPC不相同，在最大允许功率偏置范围内，将功率偏置增加一个量；上述方案能使UE处于软切换区域时HS-DPCCH发射功率得到实时控制，在保证HS-DPCCH误码达到***要求的前提下，有效的降低了HS-DPCCH信道的平均发射功率以及对其他码道的干扰。

Description

高速数据包接入***软切换中上行控制信道功率控制方法
技术领域
本专利涉及无线通信***的功率控制方法，具体涉及宽带码分多址(WCDMA)高速数据包接入***(HSDPA，High Speed Downlink PacketAccess)上行控制信道在软切换区域的功率控制方法。
背景技术
HSDPA***的高速上行控制信道(HS-DPCCH)包含两部分信息，一部分是移动台反馈给基站的混合自动重传请求应答信息ACK/NACK，表明移动台是否正确接收到基站发来的相应的数据包，ACK/NACK在一个时隙发送。另外一部分是下行信道质量指示信息CQI，在2个时隙内以一定的周期发送。由于CQI是周期上报的，因此***对CQI的误码没有提出要求。而ACK/NACK的错误将直接导致基站对移动台是否正确接收到相应数据包做出错误的判断，对混合自动重传机制及HSDPA***的性能造成较大影响，因此对ACK/NACK信息的误码有严格的要求。根据HSDPA现有技术，ACK/NACK的发射功率在第3代移动通信***R99版本(R99)上行控制信道(DPCCH)基础上加一个额外的功率偏置，功率偏置的大小作为***参数，由网络侧下发给移动台。当移动台处于软切换区域时，由于R99上行DPCCH有多个基站同时接收，有宏分集增益，而ACK/NACK只有一个基站，即HSDPA服务基站接收，没有宏分集增益，如果要保证ACK/NACK能被正确接收，ACK/NACK相对于R99上行DPCCH的最小功率偏置应该比移动台在非软切换时的功率偏置大，而且这个功率偏置的大小应当是变化的。按照现有方法，为了保证移动台在小区的所有位置ACK/NACK都能被正确接收，功率偏置必须按照最大的情况进行设置，这势必造成在某些情况下ACK/NACK发射功率的浪费，同时也增加了对其他码道不必要的的干扰。在第3代伙伴工程(3GPP)的R1-02-0421提案“具有/非具有特殊导频位的上行高速专用物理控制信道信号发射的能量需求”(″Energy requirements for UL HS-DPCCH signaling with and without specialpilot bits″，Lucent，2002.02)一文中，提出在高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传送CQI的2个时隙中***导频符号，使软切换期间HS-DPCCH功控和R99的功率控制独立。HS-DPCCH功控命令通过与R99功率控制命令(TPC)信息以时分方式在下行DPCCH中发送。3GPP的R1-02-0215提案“软切换过程中ACK/NACK的功率控制”(″Power controlof ACK/NACK in soft handover″，Huawei，2002.02)一文中，也提出了类似的方法，不同的是该文所述的方案中不需要加额外的导频符号，基站侧通过测量R99上行导频功率，并通过计数方法，计算出ACK/NACK实际功率。上述方案的共同缺陷在于，需要占用R99下行功控命令位置，使R99功控频率降低。对于前一种提案来说，还需要增加额外的导频符号，占用了传送CQI比特的位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速数据包接入***软切换中的上行控制信道功率控制方法，该方法能使移动台处于软切换区域时上行控制信道发射功率得到实时控制，在保证ACK/NACK误码达到***要求的前提下，使平均发射功率以及使HSDPA上行控制信道对其他码道的干扰减小到最低程度。
为达到上述目的，本发明提供的高速数据包接入***软切换中上行控制信道功率控制方法，包括：
(1)用户设备(UE)进入软切换区域时，设置高速上行物理控制信道(HS-DPCCH)与R99版本(R99)上行控制信道(DPCCH)的功率偏置为***缺省偏置，同时设置最大允许功率偏置；
(2)判断UE是否处于软切换区域，如果是，接收各基站的功率控制命令(TPC)并进行TPC合并，然后转步骤(3)，否则结束功率控制操作；
(3)判断合并后的TPC与从服务基站(HS-NODEB)接收的TPC是否相同，如果相同，转步骤(4)，否则转步骤(5)；
(4)判断合并后的TPC与从HS-NODEB接收的TPC的相同次数是否超过指定的数值，如果超过，将HS-DPCCH与R99上行DPCCH的功率偏置设置为***缺省偏置，然后转步骤(2)，否则直接转步骤(2)；
(5)判断当前功率偏置是否小于最大允许功率偏置，如果是，将功率偏置增加一个量，然后转步骤(2)，否则直接转步骤(2)；
由于本发明在R99上行DPCCH功率被其他除服务基站之外的基站控制时，增加HS-DPCCH与R99上行DPCCH之间的发射功率偏置，以在软切换期间对HS-DPDCH发射功率进行动态补偿，与现有的方法相比，本发明所述方法简单，不需要对上下行控制信道作任何修改，所有操作均在UE端完成；同时，本发明的HS-DPCCH与R99上行DPCCH之间的发射功率偏置小于或等于设定的最大允许功率偏置值，与目前已有的加固定功率偏置的方法相比，能够节省发射功率；另外，本发明使HS-DPCCH功率不低于目标值，从而可以保证信息的正确接收，使误码率低于***要求，通过调整功率偏置的增量大小以及合并后的TPC与从HS-NODEB接收的TPC相同的次数，可以实现在HS-DPCCH接收误码率一定的前提下，平均发射功率最小；因此，本发明能使移动台处于软切换区域时上行控制信道发射功率得到实时控制，在保证ACK/NACK误码达到***要求的前提下，有效的降低了HSDPA上行控制信道平均发射功率及其对其他码道的干扰。
附图说明
图1是本发明所述方法实施例流程图。
具体实施方式
由于HSDPA高速上行控制信道HS-DPCCH在任何时候，包括UE处于软切换区域时，只与一个基站通信，在软切换期间，HS-DPCCH功率如果跟随R99上行DPCCH显然不能保证通信质量，如果在DPDCH发射功率基础上加一个固定偏置，由于这个值必须保证在软切换的所有期间HS-DPCCH功率均高于目标值，又会造成发射功率的浪费。基于上述事实，本发明的实质，是UE端通过检测R99上行DPCCH信道功率水平，根据检测结果判断R99上行DPCCH信道功率水平是否不低于HSDPA服务基站中的功率目标值，进而对上行HS-DPCCH发射功率进行动态调整，使得HS-DPCCH接收信噪比保持在目标值附近，从而在保证HS-DPCCH正确接收前提下，达到节约发射功率的目的。
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明所述方法实施例流程图。按照图1，在步骤1，当UE刚进入软切换时，设置HS-DPCCH和R99上行DPCCH的功率偏置Poffset为***缺省值Poffset_df，也就是设置确认应答信息ACK、非确认应答信息NACK和下行信道质量指示信息CQI的缺省功率偏置，上述缺省功率偏置值互不相同；在该步骤，还设置最大允许功率偏置，以限定功率偏置的调整范围，以及设置一个计数器和最大计数值N，以辅助控制功率偏置的调整，同时将计数器清零。由于功率调整是在软切换区域内进行的，UE随时都可能退出软切换区域，因此当UE由非软切换区域进入软切换区域后，要在步骤2判断UE是否正处于软切换区域，如果不是，说明UE已经退出软切换区域，此时应结束在软切换区域的功率调整；如果UE正处在软切换区，应保证在软切换区域的功率偏置值Poffset值要大于或等于***缺省值Poffset_df，为在软切换期间对UE的功率偏置进行控制，在步骤3，UE接收各基站的TPC并进行TPC合并，由此确定HS-DPCCH的发射功率在R99上行DPCCH发射功率基础上的提高幅度。
步骤3中UE对和UE进行通信的各基站下发的功控命令(TPC)进行合并，和并采用”or of down”算法，就是说，在与UE通信的多个基站中，只要有一个要求UE降低上行发射功率，UE就降低，只有所有基站均要求UE提高发射功率，UE才提高上行功率。这样在软切换期间，既能保证UE至少和一个基站之间有较好的通信质量，又能使UE发射功率降低至最小。以2个基站的软切换情形为例，假设两个基站分别为基站1和基站2，采用″or of down″方法的示例参考下表：表中：↑表示基站要求UE提高发射功率，此时UE和基站之间信号的信噪比低于目标值，基站要求UE提高发射功率，以提高信号的信噪比；也可以表示UE提高发射功率；↓表示基站要求UE降低发射功率，此时UE和NodeB之间信号的信噪比高于目标值，基站要求UE降低发射功率，也可以表示UE降低发射功率。
基站1 基站2  UE(合并)
  ↑   ↑    ↑
  ↑   ↓    ↓
  ↓   ↑    ↓
  ↓   ↓    ↓
由上表可以看出，对于基站1来说，有一种情形，UE合并后的TPC与基站1发送的TPC不同，基站1要求UE提高发射功率，而基站2要求UE降低发射功率，根据“or of down”方法，此时UE执行的是降低发射功率。推广至两个以上的基站的情形，例如基站1，基站2，基站3...，对基站1来说，只有基站1的功控命令为↑，其他基站的功控命令有↓的时候，才会出现UE执行的功控命令与NodeB1发出的功控命令不一致，而且不一致的情况必然是基站1要求为↑，而UE执行的功控为↓。
当出现上述的不一致时，意味着基站1和UE之间链路的信号发射功率达不到目标值，甚至在某些情况下，当基站1和UE之间的信号质量变差，达不到目标要求时，由于″or of down″方法的作用，UE发射的功率不升反降，导致发射功率和目标值之间的差距越来越远。为此，应在软切换期间对HS-DPDCH发射功率进行动态补偿，当R99上行DPCCH功率被其他除服务基站之外的基站控制时，增加HS-DPCCH的发射功率与R99上行DPCCH发射功率之间的功率偏置。
因此，在步骤3中判断合并后的TPC与从服务基站(HS-NodeB)接收的TPC是否相同，如果不同，在步骤5判断当前的功率偏置是否小于步骤1设定的最大允许功率偏置，如果不小于，说明HS-DPCCH的功率偏置已经最大，不能继续增加，因此转步骤2继续进行HS-DPCCH下一轮偏置功率的控制，如果小于，说明HS-DPCCH的功率偏置可以继续增加，因此要经步骤6在HS-DPCCH的发射功率和R99 DPCCH的发射功率的偏置Poffset的基础上增加一个量ΔP(ΔP为一***参数，ACK、NACK以及CQI部分增加的ΔP可以相同，也可以不相同)；否则原功率偏置Poffset不变，参考下表；然后转步骤2继续进行HS-DPCCH下一轮偏置功率的控制。这样，通过动态调节HS-DPCCH的发射功率与R99 DPCCH的发射功率的功率偏置，使得HS-DPCCH发射功率始终处于其目标值之上。
TPC(服务基站) TPC(其他基站) TPC(合并) Poffset
    ↑     ↑     ↑    不变
    ↑     ↓     ↓    增加ΔP
    ↓     ↑     ↓    不变
    ↓     ↓     ↓    不变
上述过程主要是补偿UE与服务基站之间的R99上行DPCCH功率失控时HS-DPCCH的发射功率，即上行发射功率被其他基站控制时HS-DPCCH的发射功率。如果在步骤3中判断合并后的TPC与从服务基站(HS-NodeB)接收的TPC相同，为使控制更符合实际环境的要求，在步骤7判断合并后的TPC与从服务基站接收的TPC相同的次数是否超过最大计数值N，即判断计数器的值是否超过N，如果超过，说明UE上行信道功率处于服务基站的控制之下，此时UE与服务基站之间的R99上行DPCCH实际功率处于目标值附近，则在步骤8将HS-DPCCH与R99上行DPCCH之间的功率偏置恢复到缺省值Poffset_df，即需要对Poffset进行复位，同时计数器清零，然后转步骤2继续进行HS-DPCCH下一轮偏置功率的控制；也就是说，如果连续出现N次合并后的TPC与从服务基站接收的TPC相同，则将Poffset置为缺省值Poffset_df。如果在步骤7判断合并后的TPC与从服务基站接收的TPC相同的次数没有超过最大计数值N，将计数器的值加1，然后转步骤2继续进行HS-DPCCH下一轮偏置功率的控制。

Claims (5)

1、一种高速数据包接入***软切换中上行控制信道功率控制方法，包括：
(1)用户设备(UE)进入软切换区域时，设置高速上行物理控制信道(HS-DPCCH)与R99版本(R99)上行控制信道(DPCCH)的功率偏置为***缺省偏置，同时设置最大允许功率偏置；
(2)判断UE是否处于软切换区域，如果是，接收各基站的功率控制命令(TPC)并进行TPC合并，然后转步骤(3)，否则结束功率控制操作；
(3)判断合并后的TPC与从服务基站(HS-NODEB)接收的TPC是否相同，如果相同，转步骤(4)，否则转步骤(5)；
(4)判断合并后的TPC与从HS-NODEB接收的TPC的相同次数是否超过指定的数值，如果超过，将HS-DPCCH与R99上行DPCCH的功率偏置设置为***缺省偏置，然后转步骤(2)，否则直接转步骤(2)；
(5)判断当前功率偏置是否小于最大允许功率偏置，如果是，将功率偏置增加一个量，然后转步骤(2)，否则直接转步骤(2)。
2、根据权利要求1所述的软切换中上行控制信道功率控制方法，其特征在于：所述步骤(4)统计合并后的TPC与从HS-NODEB接收的TPC的相同次数使用计数器实现。
3、根据权利要求2所述的软切换中上行控制信道功率控制方法，其特征在于：在步骤(4)中将HS-DPCCH与R99上行DPCCH的功率偏置设置为***缺省偏置之后，转步骤(2)以前，还包括对计数器的清零操作。
4、根据权利要求1、2或3所述的软切换中上行控制信道功率控制方法，其特征在于：步骤(2)所述接收各基站的功率控制命令(TPC)并进行TPC合并，按照下述方法进行：在所有基站的TPC中，如果有一个基站的TPC要求UE降低上行发射功率，则合并后的TPCO为要求UE降低发射功率的TPC，如果有所有基站的TPC都要求UE提高上行发射功率，则合并后的TPC为要求UE提高发射功率的TPC。
5、根据权利要求4所述的软切换中上行控制信道功率控制方法，其特征在于：步骤(1)所述设置HS-DPCCH与R99上行DPCCH的功率偏置为***缺省偏置，是设置确认应答信息或非确认应答信息的缺省功率偏置，以及设置下行信道质量指示信息的缺省功率偏置，上述缺省功率偏置值互不相同。
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