CN100518003C

CN100518003C - 外环功率控制方法

Info

Publication number: CN100518003C
Application number: CNB2005100569719A
Authority: CN
Inventors: 吴玉忠; 伏玉笋; 张劲林
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: XFusion Digital Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: CN1838552A

Abstract

本发明提供外环功率控制的方法。该方法具体为：系统获取无线网络控制器与基站间的传输时延，无线网络控制器确定当前外环功率控制参数；比较系统外环功率调整周期与所述传输时延的大小，当所述传输时延大于所述外环功率调整周期时，基站获取当前外环功率控制参数的限制概率随传输时延的增大而降低；产生大于0且小于1的随机数，若该随机数小于所述限制概率，则基站获取当前外环功率控制参数。由于本发明参考了传输时延在功率控制参数生成及传输过程中的影响，动态对基站外环功率控制周期进行调整，从而减少了基站发射功率的波动，节省了功率资源。

Description

外环功率控制方法

技术领域

本发明涉及一种移动通信系统中的功率控制方法，尤其是基于码分多址(CDMA)移动通信系统的外环功率控制中外环功率控制方法。

背景技术

基于码分多址(CDMA)技术的移动通信系统是干扰受限系统。由于该系统内用户终端占用同一频率进行通信，造成某个用户终端的信号对小区内的其他用户形成干扰，进而导致系统容量下降。CDMA系统中的功率控制技术即用于调整每个用户终端的发射功率，使各用户终端的发射功率维持在可保证用户正常通信的最低标准上，因此，功率控制不仅保证了用户的通话质量，也避免对系统内其他用户产生不必要的干扰。

功率控制按照环路类型可分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制包括内环功率控制和外环功率控制。其中，内环功率控制主要用于对抗信道衰落和损耗，使接收端信号的信干比(SIR)或功率达到特定的目标值。外环功率控制根据特定环境下的服务质量的基本要求，产生内环功率控制中所需的SIR目标值。

现有的外环功率控制是按照一种周期调整的方式来进行。简单举例：无线网络控制器(RNC)以固定的周期监测接收到的数据误块率(BLERinst，BlockError Rate inst，接收到的错误数据站总接收数据量的比例)；RNC侧比较BLERinst与系统预置的误块率目标值(BLERtar)的大小，若测得系统实际误块率(BLERinst)小于系统预置误块率目标值(BLERtar)，说明当前通信质量已好于系统标准的通信质量，则RNC将内环功率控制中所需的SIR目标值降低一定的步长(降低SIR目标值，将使系统发射功率得以在系统的内环功率控制过程中降低)，反之，若系统实际误块率(BLERinst)大于系统预置误块率目标值(BLERtar)，则将所述SIR目标值升高一定的步长；最终，RNC将更新过的所述SIR目标值通知基站NodeB。NodeB接收到该更新的SIR目标值后，可以按照新的SIR目标值进行内环功率控制。

由以上外环功率控制方法可知，外环功率控制在RNC节点进行算法控制，内环功率控制所需的SIR目标值在RNC侧产生，NodeB节点为外环功率控制的控制实体；由于RNC与NodeB之间的传输存在时延(尤其当RNC与NodeB之间通过卫星通道进行通信时，这一时延将更加明显)，使得NodeB侧的SIR目标值始终不能满足系统环境的快速变化，导致功率控制系统不能针对无线环境的即时变化进行及时的调整功率，进而NodeB侧可能依旧按照过时的系统指令调整发射功率，产生系统实际发射功率偏离当前实际期望值的状况。

例如：在传输时延较大(大于外环功率控制调整周期)的情况下，当RNC侧生成新的功率控制参数的同时，之前由RNC发出的功率控制参数还没有到达基站，使得基站首先按照旧的功率控制参数进行功率调整，而该参数可能使基站发射功率向着远离系统当前期望发射功率值的方向调整，进而导致系统的实际发射功率偏离当前系统实际期望值。

综上所述，随着传输时延的增大，所述系统发射功率相对于实际期望值的偏离将更加明显，从而加剧了系统发射功率的波动。总体上看，现有技术导致了系统实际发射功率的大幅波动，造成功率资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的问题是提供外环功率控制方法，该方法能够降低传输时延对系统闭环功率控制即时性造成的影响，进而能够减小系统实际发射功率的大幅波动。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

系统获取无线网络控制器与基站间的传输时延，无线网络控制器确定当前外环功率控制参数；比较所述传输时延与系统外环功率调整周期的大小，当所述传输时延大于所述外环功率调整周期时，随传输时延的增大，降低基站获取当前外环功率控制参数的限制概率，所述限制概率可以由外环功率调整周期与所述传输时延的比值表示；确定限制概率后，产生大于0且小于1的随机数，若该随机数小于所述限制概率，则基站获取当前外环功率控制参数。当所述传输时延小于所述外环功率调整周期时，基站获取当前外环功率控制参数。

上述方法中，所述限制概率的确定方法还可以为：获取所述传输时延与外环功率调整周期的差值；根据预置的限制概率与所述差值的对应关系，确定基站获取当前功率控制参数的限制概率。

上述方法中，所述的传输时延为周期性获取，并且，所述外环功率控制参数为系统信干比SIR目标值。

为解决上述的技术问题，本发明还提供了一个方法，该方法具体为：

预置外环功率调整周期与传输时延的函数关系，使外环功率调整周期随传输时延的增大而增大；系统获取无线网络控制器与基站间的传输时延，根据所述的函数关系确定外环功率调整周期；依据所述调整周期，无线网络控制器确定外环功率控制参数，并将该参数发送到基站。

上述方法中，还包括对所获得的传输时延进行指数滤波处理的步骤。并且，所述传输时延为周期性获取。所述外环功率控制参数为系统信干比SIR目标值。本发明中，预置外环功率调整周期与传输时延的函数关系时，既可以建立二者间的线性函数关系也可以建立成为非线性函数关系。

以上技术方案可以看出，在本发明中，系统获取无线网络控制器与基站之间的传输时延，将所述传输时延与系统的外环功率调整周期进行比较，作为判断传输时延对外环功率控制影响大小的依据，进而通过调整基站获取功率控制参数的周期动态调整基站外环功率控制周期。若传输时延过大，RNC并非将每次生成的功率控制参数发送给基站，以避免大量的功率控制参数由于传输时延的影响，在到达基站时而成为过时的功率控制参数，进而避免了基站实际发射功率的大幅波动。

本发明还提供了另一种外环功率控制方法，该方法中，系统获取无线网络控制器与基站之间的传输时延，并依据预置的传输时延与系统固有的外环功率调整周期之间的函数关系，随传输时延的变换对所述外环功率调整周期进行调整，使系统检测网络质量并生成功率控制参数的周期与系统实际传输时延相适应，避免由于传输时延的影响使大量过时的功率控制参数被发送到基站，减少了基站发射功率的波动。

综上所述，由于本发明参考了传输时延在功率控制参数生成及传输过程中的影响，动态对基站外环功率控制周期进行调整，从而减少了基站发射功率的波动，节省了功率资源。

附图说明

图1为本发明一实施例流程图；

图2为获取系统传输时延方法示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种外环功率控制方法，该方法用于控制基站从无线网络控制器获取功率控制参数的过程，其核心思想为：获取无线网络控制器与基站之间的传输时延，根据所述传输时延，动态控制基站从无线网络控制器获取功率控制参数。所述功率控制参数通常为系统信干比SIR目标值，而本发明中并不排除其他功率控制参数形式的可能。

参照图1，举例说明本发明的实现方法。

步骤11：获取无线网络控制器与基站之间的传输时延；通常情况下，对于确定的无线网络控制器和基站，理论上其传输时延是固定的，然而在实际应用中，传输链路并不能保证所述的传输时延固定不变，尤其当无线网络控制器与基站之间通过无线方式(如：微波通信或通过卫星通道)进行通信时，传输时延将会产生变化，因此，本发明中推荐周期性的获取基站与无线网络控制器之间的传输时延。

参照图2，说明周期性获取传输时延的一般方法。在基站与无线网络控制器中，选择其中一端作为消息发送端，则另一端为消息接收端。1)在发送端启动发送时延测量定时器(MeasDelayTimer)，该定时器负责对传输时延的检测周期进行计时；2)当所述定时器超时(即到达新的检测周期)时，消息发送端发送传输时延测量报告请求(MeasDelayReq)消息，同时记录发送时刻(SendingMeasReqTime)；3)消息接收端获取所述的时延测量报告请求(MeasDelayReq)消息时，向发送端回复应答消息(MeasDelayRsp)；4)消息发送端获取所述应答消息时，记录接收到该消息的接收时刻(ReceiveMeasRspTime)；5)计算所述接收时刻与所述发送时刻的时间差作为发送端与接收端的传输时延。

由于本实施例中，依据传输时延所作的判断与处理在无线网络控制器中进行，因而推荐将无线网络控制器作为上文所述的消息发送端，然而本发明并不排除将基站作为所述消息发送端的实现方法。同时，上述传输时延获取的方法中，在基站与无线网络控制器之间制定专用于时延检测的消息；同样，可以利用检测系统中特定消息变化的方法，实现传输时延的获取。

步骤12：无线网络控制器依据外环功率控制的SIR目标值更新算法，获取SIR目标值。

如本领域技术人员所知，外环功率控制中SIR目标值的更新的一般算法为：1)RNC周期检测系统实际数据误块率(BLERinst)；比较所述误块率(BLERinst)与系统预置的误块率目标值(BLERtar)的大小，若所述误块率(BLERinst)小于系统误块率目标值(BLERtar)，则RNC将内环功率控制中所需的SIR目标值降低一定的步长，反之，则将所述SIR目标值升高一定的步长。

步骤13：获取系统外环功率调整周期(Adjust Period)与所述传输时延(Transfer Delay)的比值，在该比值与1之间选择较小的一个作为外环功率控制中更新基站侧SIR目标值的限制概率，所述限制概率为AdjustProb＝min(1，Adjust Period/Transfer Delay)。

步骤14：RNC侧产生大于0且小于1的随机数UniRand，该随机数在(0，1)内为均匀分布，比较随机数与所述限制概率的大小，若随机数大于限制概率(UniRand＞AdjustProb)则进行步骤15；否则进行步骤16。

步骤15：RNC不将当前SIR目标值通知给基站。

步骤16：RNC将当前SIR目标值发送给基站，基站依据该SIR目标值进行系统功率控制。

上述实施例中，步骤13所述方法可由其他方法替代。如：判断传输时延与外环功率调整周期的大小，若传输时延小于所述功率调整周期，则所述限制概率AdjustProb为1，否则，获取所述传输时延(Transfer Delay)与外环功率调整周期(Adjust Period)的差值，根据预置的所述差值与限制概率取值的对应关系，确定所述限制概率的大小。所述对应关系的一般规律为：随所述差值的增大，对应的限制概率较小。

上述实施例中，RNC对传输时延的大小进行判断并控制基站进行SIR目标值的更新，同样，在基站侧进行相关算法控制，仍可为本发明的另一实现方式，其一般实施方式为：

1)系统获取无线网络控制器与基站间的传输时延；

2)无线网络控制器依据外环功率控制的SIR目标值更新算法，获取SIR目标值，并将所述SIR目标值发送到基站；

3)在基站侧，根据所述传输时延确定基站更新SIR目标值的限制概率，具体可采用上述施例步骤13中的方法确定所述限制概率；

4)基站侧产生大于0且小于1的随机数UniRand，该随机数在(0，1)内为均匀分布，若随机数大于限制概率(UniRand＞AdjustProb)则进行步骤5)，否则进行步骤6)；

5)基站丢弃RNC发送的SIR目标值，维持当前基站侧SIR目标值不变；

6)基站获取RNC发送的SIR目标值，依据该SIR目标值进行系统功率控制。

上述两个具体实施例中，均在获取系统传输时延之前首先由无线网络控制器根据信干比目标值的更新算法确定当前的信干比目标值，而本发明中并不限制获取传输时延与确定当前信干比目标值之间的顺序。

本发明还提供了另一种外环功率控制方法。该方法的核心思想是：获取RNC与基站之间的传输时延，根据预置的系统功率调整周期与所述传输时延的函数关系，动态调整所述功率调整周期，以达到减少系统发射功率大幅波动的目的。该方法的一般实施例为：

1)预置系统外环功率调整周期与所述传输时延之间的函数关系。设：olpc_adj_period为外环功率调整周期，iub_delay为所述的传输时延，β为外环映射系数，则外环功率调整周期olpc_adj_period(k+1)＝β×iub_delay(k)。由于获取传输时延进而确定外环功率调整周期的周期可能与原有外环调整周期不同步，因而，新确定的外环调整周期用于下一次外环功率控制。

由上段中传输时延与功率调整周期的关系式可知，二者之间为线性关系，然而，本发明并不排除传输时延与所述功率调整周期间为非线性关系的状况，本领域技术人员可根据系统的实际情况建立二者之间的关系。

2)在外环功率控制过程中，系统周期性获取无线网络控制器与基站之间的传输时延。所述传输时延的获取方法可以在基站与无线网络控制器之间制定专用于时延检测的消息；可以利用检测系统中特定消息变化的方法，实现传输时延的获取。

参照图2，周期性获取传输时延的一般方法为：在基站与无线网络控制器中，选择其中一端作为消息发送端，则另一端为消息接收端；1)在发送端启动发送时延测量定时器，该定时器负责对传输时延的检测周期进行计时；2)当所述定时器超时(即到达新的检测周期)时，消息发送端发送时延测量报告请求消息，同时记录发送时刻；3)消息接收端获取所述的时延测量报告请求消息时，向发送端回复应答消息；4)消息发送端获取所述应答消息时，记录接收到该消息的接收时刻；5)计算所述接收时刻与所述发送时刻的时间差作为发送端与接收端的传输时延。

3)获取传输时延后，根据预置的函数关系调整外环功率调整周期。

4)到达功率调整周期时，无线网络控制器RNC检测系统实际数据误块率，并依据外环功率控制的SIR目标值更新算法，确定SIR目标值，并发送给基站，基站依据该SIR目标值进行系统功率控制。

上述实施例中，在2)获取传输时延后，还可对检测到的传输时延进行指数滤波处理。周期性检测到的传输时延值可能存在频繁抖动的状况，通过所述滤波处理后，可以降低检测值抖动所带来的影响，进而减小根据传输时延所确定的功率调整周期值的抖动，以尽量使所述功率调整周期值的调整形成渐变的过程。

上述滤波处理方法具体为：预置α为I传输时延测量指数滤波系数，iub_delay_meas为测量获得的传输时延，iub_delay为最终获得的当前基站与RNC之间的传输时延。则：

iub_delay(k)＝α×iub_delay(k-1)+(1-α)×iub_delay_meas(k)

可知，当前的传输时延由测量获得的传输时延与前次滤波得到的传输时延共同决定。因此，在2)中还包括对当前滤波后传输时延进行保存的步骤。

以上对本发明所提供的外环功率控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1、一种外环功率控制方法，用于基站从无线网络控制器获取功率控制参数，其特征在于：

系统获取无线网络控制器与基站间的传输时延，无线网络控制器确定当前外环功率控制参数；

比较系统外环功率调整周期与所述传输时延的大小，当所述传输时延大于所述外环功率调整周期时，基站获取当前外环功率控制参数的限制概率随传输时延的增大而降低；

产生大于0且小于1的随机数，若该随机数小于所述限制概率，则基站获取当前外环功率控制参数；

当所述传输时延小于所述外环功率调整周期时，基站获取当前外环功率控制参数。

2、如权利要求1所述的外环功率控制方法，其特征在于，所述获取当前外环功率控制参数的限制概率，具体为：获取外环功率调整周期与所述传输时延的比值，作为所述的限制概率。

3、如权利要求1所述的外环功率控制方法，其特征在于，所述获取当前外环功率控制参数的限制概率，具体为：

获取所述传输时延与外环功率调整周期的差值；

根据预置的限制概率与所述差值的对应关系，确定基站获取当前功率控制参数的限制概率。

4、如权利要求1至3其中之一所述的外环功率控制方法，其特征在于：周期性获取所述的传输时延。

5、如权利要求1至3其中之一所述的外环功率控制方法，其特征在于：所述外环功率控制参数为系统信干比SIR目标值。

6、一种外环功率控制方法，用于基站从无线网络控制器获取功率控制参数，其特征在于：

1)预置外环功率调整周期与传输时延的函数关系，使外环功率调整周期随传输时延的增大而增大；

2)系统获取无线网络控制器与基站间的传输时延，根据所述的函数关系确定外环功率调整周期；

3)依据所述调整周期，无线网络控制器确定外环功率控制参数，并将该参数发送到基站。

7、如权利要求6所述的外环功率控制方法，其特征在于：步骤2)中还包括对所述传输时延进行指数滤波处理。

8、如权利要求6或7所述的外环功率控制方法，其特征在于：所述函数关系为线性函数关系。

9、如权利要求6或7所述的外环功率控制方法，其特征在于：所述传输时延为周期性获取。

10、如权利要求6或7所述的外环功率控制方法，其特征在于：所述外环功率控制参数为系统信干比SIR目标值。