CN100388642C

CN100388642C - 一种基于载干比的下行功率控制方法

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Publication number: CN100388642C
Application number: CNB2004100093854A
Authority: CN
Inventors: 王继宏; 唐雪; 瞿小成; 朱清华
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2024-07-28
Also published as: CN1728581A

Abstract

本发明公开了一种基于载干比的下行功率控制方法，根据功率值和载干比对功率调整的影响程度确定是否进行功率调整和计算功率调整值，包括如下步骤：从基站控制器获得算法所需要的输入参数；然后根据输入参数判断是否调整下行功率，如果否，则不通知基站收发信器改变下行功率，如果是，则进一步判断是否降低下行功率，如果是，则执行采用功率降低算法公式计算新功率，如果不是，则执行采用功率上升算法公式计算新功率；最后发送功率调整值，通知基站收发信器改变下行功率。该方法可以解决现有的一些方法没有考虑到当前功率值与将要进行的功率下降值之间的关系以及功率和载干比对功率调整的不同影响。

Description

一种基于载干比的下行功率控制方法

技术领域

本发明涉及通讯系统中的下行功率控制，尤其涉及通用分组无线业务、扩展的通用无线分组业务(EGPRS)领域基于载干比的下行功率控制。

背景技术

功率控制是在信号减弱但是尚可支持的情况下，通过提高基站或者手机的发射功率来增加信号的强度；或者相反，当信号过强的情况下，减少发射功率，来降低干扰。

在GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)等系统中，对于移动台(MS，Mobile Station)而言，功率控制的最重要意义在于优化频谱效率和节约电能。由于不存在连续的双向连接，分组连接中的功率控制的复杂性更甚于电路连接。

图1描述了涉及功率控制的设备。移动台MS对下行链路进行下行实际干扰电平和正常电平的测量，并发送分组下行应答给基站收发信器(BTS，BaseTransceiver Station)，由BTS将测量结果发送给基站控制器(BSC)。BSC根据上报的测量结果，采用功率控制算法确定是否进行功率控制以及调整的幅度，BSC通过消息通知BTS，由BTS调整发射功率。

已有的一些功率控制算法将载干比(信道质量)作为功率控制的一个重要指标，将载干比的范围划分成几个级别，每个级别对应不同的升降功率。当BSC收到MS上报的载干比信息后，按照载干比确定对应的功率值，将该功率值(或功率变化值)通知BTS，由BTS进行发射功率的调整。这是一种静态的简单控制算法。

现有的技术中，只是根据载干比将功率改变值划分为几个级别，在什么载干比下就采用什么功率改变值，功率改变没有考虑到以下几种情况：

1.当需要进行降低功率时，在相同载干比下，当前功率强的情况下，功率降低的幅度应该相对大一些。

2.当需要进行提高功率时，在相同载干比下，当前功率弱的情况下，功率上升应该相对快一点。

3.当需要进行降低功率时，在当前功率相同的情况下，载干比大时，功率降低应该相对大一些。

4.当需要进行提高功率时，在当前功率相同的情况下，载干比小时，功率上升应该相对大一些。

5.没有体现快升慢降的功率控制思想，保证无线链路的可靠性。

6.没有体现出当前功率以及载干比对功率调整的不同影响。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种基于载干比的下行功率控制的方法，以解决现有的一些方法没有考虑到当前功率值与将要进行的功率下降值之间的关系以及功率和载干比对功率调整的不同影响。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于载干比的下行功率控制方法，根据功率值和载干比对功率调整的影响程度确定是否进行功率调整和计算功率调整值当需要提高功率时，如果载干比强，则上升步长相对较小；当需要降低功率时，如载干比强，则下降步长相对较大。

本发明提供的一种基于载干比的下行功率控制方法，包括如下步骤：

步骤一，设置功率-载干比相关算法，从基站控制器获得算法所需要的输入参数；

步骤二，然后根据输入参数判断是否调整下行功率，如果否，则不通知基站收发信器改变下行功率，如果是，则执行下一步；

步骤三，判断是否降低下行功率，如果是，则执行步骤四，如果不是，则执行步骤五；

步骤四，采用功率降低算法公式计算新功率，然后执行步骤六；

步骤五，采用功率上升算法公式计算新功率，然后执行步骤六；

步骤六，发送功率调整值，通知基站收发信器改变下行功率。

上述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其中，所述输入参数包括：协议规定的基站收发信器最大、最小功率级别，最大、最小载干比级别，权重因子，平衡因子，以及当前发送的下行功率值和载干比。

上述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其中，所述功率降低算法公式：

P_n+1＝P_n-α((C/γ_CH)_n+kP_n))；

α＝(1/3)*(P_n-k(C_max-C_n))/((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_min+k(P_max-P_min))；

其中，P_max和P_min是协议规定的最大最小功率值，(C/γ_CH)_max、(C/γ_CH)_min是协议规定的最大最小载干比；C表示正常电平，γ_CH信道的干扰电平；K为权重因子，α为平衡因子。

上述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其中，所述功率上升算法公式：

P_n+1＝P_n+α((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_n)+k(P_max-P_n))；

α＝(1/2)*(P_max-P_n)/((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_min+k(P_max-P_min))；

其中，P_max和P_min是协议规定的最大最小功率值，(C/γ_CH)_max、(C/γ_CH)_min是协议规定的最大最小载干比；C表示正常电平，γ_CH信道的干扰电平；；K为权重因子，α为平衡因子。

上述一种基于载干比的下行功率控制方法，其中，在所述算法中，输入参数中下行实际干扰电平和正常电平是对接收的分组下行应答进行解码获得的。

上述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其中，所述功率调整值是通过基站收发信器和基站控制器之间自定义的消息结构下发给基站收发信器。

本发明同时考虑了功率和载干比这两个因素，来判断是否进行功率调整以及确定功率调整的大小。同时，本发明所示方法不仅考虑了当前功率值对功率改变的影响，而且还提供了一种符合实际运行情况的动态调整功率改变步长的算法，并能很好地体现慢降快升的升降原则，尤其线性相关的算法更加简单快捷。

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施例。

附图说明

图1是功率控制涉及的设备图；

图2是功率控制的消息和信令流向图；

图3是本发明所示算法流程图；

图4是k＝1时，功率调整区域图。

具体实施方式

如图3所示，在初始步骤S10中，BSC获得算法所需要的输入参数，然后根据输入参数和判断标准执行步骤S20，判断是否需要调整下行功率，如果不需要调整下行功率，则不通知BTS改变下行功率，结束。如果需要调整下行功率，则进入判断步骤S30，继续判断是需要提高下行功率还是要降低下行功率，如果需要提高下行功率，则进入步骤S50，采用功率上升算法公式计算新的下行功率值。如果需要降低下行功率，则进入步骤S40，采用功率降低算法公式计算新的下行功率，不论是步骤S40还是步骤S50之后，进入步骤S60，通知BTS更改下行功率。

如图2所示，BSC收到分组下行应答消息，计算下行链路的载干比，如果需要进行下行功率控制，则将功率调整值写入自定义消息结构中，发送给BTS。

下面，进一步从输入参数的获取、功率计算、算法输出以及输出值的处理来阐述本发明的具体实施例。

在确定功率上升区域和下降区域的时候，既可以采用将载干比和当前功率线性相关的方式，也可以采用非线性相关的方式来确定。采用不同的线性相关或非线性相关性，得出来的上升和下降区域可能不同。

本实施例采用的这种方法是一种载干比和当前功率线性相关的方式，其相关性用k来表示，这种方法实现起来比较简单快捷。

一、输入参数与参数的取得

该算法中需要使用的常量有，P_max和P_min是协议规定的BTS最大、最小发射功率等级值，GSM900载频为31和0；其他载频可参见协议05.05。(C/γ_CH)_max、(C/γ_CH)_min也是协议规定的最大、最小载干比，分别为63和0。(C/γ_CH)_max表明最大载干比。

权重因子K的获得：可以通过OMCR(运营维护无线中心)后台或通过其他方式设置当前功率值和载干比对功率改变的影响的比重k，该比重表明了哪个因素对功率改变的影响更大。在当前功率值对功率改变的影响和载干比对功率改变的影响一样的假设下，下行功率调整区域可以用附图4表示，此时，三角地带为等边三角形，B为功率降低区域，R为功率上升区域，N是不需要功率调整部分。如果k＝1，三角形为等边三角形。K因子用于计算功率调整区。

平衡因子α的获得：引入α的目的是保证调整值不超过功率调整范围，同时保证慢降快升的原则。α可以通过k、P_max、P_min、(C/γ_CH)_max、(C/γ_CH)_min计算或者经过实验获得的经验值来确定。

另一个输入参数是当前实际发送的下行功率值P_n和(C/γ_CH)_n，P_n是系统已知的，初始大小是BTS的最大发射功率，(C/γ_CH)_n是手机在Packet DownlinkAck中上报上来的。

二、新功率值的计算：

1、得到k、P_n和(C/γ_CH)_n后，首先判断是否进行功率调整，当P_n-P_min＞k((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_n)时采用功率上升算法公式；当P_max-P_n＞k((C/γ_CH)_n-(C/γ_CH)_min)时采用功率降低算法公式；其他情况不改变发射功率。

2、功率降低算法公式

根据慢降快升的原则，

P_n+1＝P_n-α((C/γ_CH)_n+kP_n))；

建议：α＝(1/3)*(P_n-k(C_max-C_n))/((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_min+k(P_max-P_min))

α中的1/3为推荐值，具体的取值并非仅限于本公式，目的是体现慢降原则。

3、功率上升算法公式

P_n+1＝P_n+α((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_n)+k(P_max-P_n))；

建议：α＝(1/2)*(P_max-P_n)/((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_min+k(P_max-P_min))

α中的1/2为推荐值，具体的取值并非仅限于本公式，目的是体现快升原则。

其中，P_max和P_min是协议规定的最大最小值，(C/γ_CH)_max、(C/γ_CH)_min也是协议规定的最大最小载干比。在这个迭代算法公式中建议初始值采用广播信道的下行功率值。C表示正常电平，γ_CH信道的干扰电平。(C/γ_CH)_max表明最大载干比，P_min表明许可的最小功率等级，P_max表明许可的最大功率等级。

三、输出值的处理

P_n+1为该算法的输出值，表明调整后的发射功率。BSC只需要将下行功率改变值通知BTS，因此，在自定义消息结构中填上P_n+1-P_n，发送给BTS，BTS按照新的发射功率进行发射。

上述内容仅为本发明的最佳实施方案，其并非用来限制本发明的具体实施方式，凡根据本方法的主要发明构思而进行的修改和变动，均应属于本发明权利要求书所要求的保护范围。

Claims

1.一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，根据功率值和载干比对功率调整的影响程度确定是否进行功率调整和计算功率调整值，当需要提高功率时，如果载干比强，则上升步长相对较小；当需要降低功率时，如载干比强，则下降步长相对较大。

2.根据权利要求1所述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤二，根据输入参数判断是否调整下行功率，如果否，则不通知基站收发信器改变下行功率，如果是，则执行下一步；

步骤五，采用功率上升算法公式计算新功率，然后执行步骤六；步骤六，发送功率调整值，通知基站收发信器改变下行功率。

3.根据权利要求2所述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，所述输入参数包括：协议规定的基站收发信器最大、最小功率级别，最大、最小载干比级别，权重因子，平衡因子，以及当前发送的下行功率值和载干比。

4.根据权利要求2所述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，所述功率降低算法公式：

P_n+1＝P_n-α((C/γ_CH)_n+kP_n))；

α＝(1/3)*(P_n-k(C_max-C_H))/((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_min+k(P_max-P_min))；

5.根据权利要求2所述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，所述功率上升算法公式：

P_n+1＝P_n+α((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_n)+k(P_max-P_n))；

α＝(1/2)*(P_max-P_n)/((C/γ_CH)_max-(C/γ_CH)_min+k(P_max-P_min))；

6.根据权利要求2所述一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，在所述算法中，输入参数中下行实际干扰电平和正常电平是对接收的分组下行应答进行解码获得的。

7.根据权利要求2所述的一种基于载干比的下行功率控制方法，其特征在于，所述功率调整值是通过基站收发信器和基站控制器之间自定义的消息结构下发给基站收发信器。