CN100550674C - 用于发射功率控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在蜂窝通信系统用于发射机的功率控制系统。功率控制可在第一工作模式下工作(201)，其中功率控制数据根据诸如信噪比的质量参数而确定。本方法还包括通过在基站与通信单元之间传送功率下降功率控制数据而进入(205)低功率工作模式。然后，基站和/通信单元通过传送对应于低发射功率水平的功率控制数据而在低功率模式下工作(207)。低发射功率水平可以具体为零。在给定持续时间之后，基站和/通信单元通过在基站与通信单元之间传送功率上升功率控制数据而退出(211)低功率工作模式。

Description

用于发射功率控制的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种在蜂窝通信系统中用于发射机的功率控制的方法和设备，具体地说涉及用于进入低功率控制模式的系统。

背景技术

图1示出了根据现有技术的传统蜂窝通信系统100的原理。地理区域被分成若干小区101、103、105和107，每个小区由基站109、111、113和115服务。基站通过固定网络互连，固定网络能够在基站109、111、113和115之间传送数据。移动站由移动站所处的小区内的基站经由无线通信链路进行服务。在图1的示例中，移动站117由基站109经由无线链路119进行服务，移动站121由基站111经由无线链路123进行服务，等等。

当移动站移动时，移动站可以从一个基站的覆盖区移动到另一基站的覆盖区，即，从一个小区移动到另一小区。例如，移动站125最初由基站113经由无线链路127进行服务。当移动站移向基站115时，移动站进入两个基站111和113的重叠区，在这个重叠区内，移动站换成由基站115经由无线链路129支持。当移动站125进一步移动到小区107内时，移动站继续由基站115支持。这称为移动站在小区之间的移交或切换。

典型的蜂窝通信系统的覆盖区延伸至整个国家且包括支持数千乃至数百万台移动站的数百乃至数千个小区。从移动站到基站的通信称为上行链路，从基站到移动站的通信称为下行链路。

使基站互连的固定网络路由任何两个基站之间的数据，从而使一个小区内的移动站能够与任何其他小区内的移动站进行通信。此外，固定网络包括用于与诸如公用交换电话网(PSTN)的外部网络互连的网关功能，从而允许移动站与陆线电话及其他通过陆线连接的通信终端进行通信。而且，固定网络包括管理传统蜂窝通信网络所需的多种功能，包括用于路由数据、许可控制、资源分配、用户计费和移动站鉴权等功能。

现在，最普遍的蜂窝通信系统是称为全球移动通信系统(GSM)的第2代通信系统。GSM使用称为时分多址(TDMA)的技术，其中用户分离通过将频率载波划分为8个分开的时隙来实现，每个时隙能够分别分配给一个用户。基站可以分配有单个载波或多个载波。一个载波用于一个导频信号，导频信号进一步包含传播信息。在初始接入或切换期间，这个载波由移动站用于测量从不同基站发射的信号水平，所获得的信息用于确定合适的服务小区。对GSM TDMA通信系统的进一步描述可参见Bay Foreign Language Books(1992，ISBN2950719007)中的Michel Mouly和Marie Bernadette Pautet的The GSMSystem for Mobile Communications(移动通信系统)。

目前，第3代系统正在部署，以进一步增强提供给移动用户的通信服务。采用最广泛的第3代通信系统基于码分多址(CDMA)，其中用户分离通过将不同扩展码和扰码分配给同一载频上的不同用户来实现。发送信号通过与所分配的码相乘而得到扩频，从而使该信号的频谱被扩展到宽的带宽上。在接收机端，这些码用于解扩所接收的信号，从而重新生成原始信号。每个基站具有专用于导频和传播信号的码，且对于GSM，这用于多个小区的测量，以确定服务小区。使用这种原理的通信系统的示例是目前正在部署的通用移动通信系统(UMTS)。对UMTS的CDMA和宽带CDMA(WCDMA)模式的描述可参见Wiley&Sons(2001，ISBN 0471486876)的Harri Holma(编者)和Antti Toskala(编者)的WCDMA for UMTS(用于UMTS的WCDMA)。

分配给蜂窝通信系统的频带通常非常有限，因此资源必须在移动站之间进行有效的划分。蜂窝通信系统的基本属性是资源按地理划分，分成不同的小区。因而，一定量的资源(例如一个频带)可以在某个时候分配给某个小区，从而降低了分配给相邻小区的资源。为了优化蜂窝通信系统的容量，使移动站受到其他移动站的干扰或者对其他移动站的干扰达到最小很重要。蜂窝通信系统的一个重要优点是由于无线信号衰减随距离的增加而降低，因此在小区距离很远时，受到一个小区内的通信的干扰可以忽略，因此在这个小区内可以重新使用这个资源。此外，资源通常在一个小区内以及小区之间划分，对资源进行时域、频域和/或码域划分。不同通信系统使用不同的划分原理。根据通信系统的当前负载，资源分配可以是静态的或动态的，通常使用组合的静态和动态资源分配。

因此，对于蜂窝通信系统来说，最优化可用无线资源的使用非常重要。但是，将资源分配给不同的服务和不同的移动站倾向于使管理复杂且需要涉及重要信令的控制。这对于在无线环境中出现重大波动时进行资源有效利用非常不合适。

例如，电路交换呼叫主要通过改变通信参数来应付严重的衰减条件，以确保合适的质量。具体地说，呼叫可以切换至相邻小区。但是，切换是个缓慢的过程，需要基站和移动站之间的重要信令。因此，必须避免重复的切换，切换很好地适合于无线环境中的永久性变化且对于处理短期变化较不合适。作为另一示例，基于分组的通信通过复杂的调度算法来应付干扰变化。但是，这些算法要求复杂的信令且不适合于无线环境的参数出现短期波动的情况。

因此，需要有一种用于控制无线接口资源利用的得到改善的系统，特别需要这样一种系统，其在无线环境中能够考虑到波动情况，能够提高灵活度、降低复杂度、减少信令开销、提高运行速度和/或改善资源利用。

发明内容

因此，本发明旨在减轻、缓解或消除上述缺点中的一个或多个。

根据本发明的第一方面，提供了一种在蜂窝通信系统用于发射机的功率控制方法，包括以下步骤：在第一工作模式下，根据基站与通信单元之间的通信的质量参数，确定功率控制数据，并在基站与通信单元之间传送功率控制数据；通过在基站与通信单元之间传送功率下降功率控制数据(power down power control data)，进入低功率工作模式；通过传送对应于低发射功率水平的功率控制数据，在低功率模式下工作；以及通过在基站与通信单元之间传送功率上升功率控制数据(power up power control data)，退出低功率工作模式。

本发明使来自发射机的干扰降低，其中发射机支持基站与通信单元之间的通信。本方法具有复杂度低、速度高和/或开销低的优点。本方法适合于响应于无线环境中的波动而控制发射。本发明能够提高通信系统的容量，因为来自暂时引起强干扰的通信的干扰可以暂时降低。无需传送超过功率控制数据的信令，并且通过降低信令数据而进一步降低了容量。虽然低功率模式可能阻碍了或者降低了该通信的通信容量，但是干扰的降低很可能使其他通信获益，从而提高了通信系统的整体容量。

根据本发明的一个特征，功率控制是上行链路功率控制且功率控制数据从基站发送至通信单元。本方法可以有利地应用于控制通信单元的发射功率。这允许固定网络和基站将通信单元的工作控制为适合于通信系统的整体需求。可以使用满足当前功率控制标准的标准通信单元，而无需进行任何修改。因此，可以使用目前已部署的通信系统，而无需对通信单元进行修改。通信单元无需知道已进入低功率模式。

根据本发明的一个特征，功率控制是下行链路功率控制且功率控制数据从通信单元发送至基站。本方法可以有利地应用于控制基站的发射功率。这允许各通信单元将基站的工作控制为适合于当前的无线环境。

根据本发明的一个特征，低发射功率水平几乎为零。这使得干扰的降低达到最大且其他通信所得到的益处也达到最大。这还可以实现简单的实施。

根据本发明的一个特征，在低功率模式下传送的功率控制数据是功率下降控制值。这使得可以实现简单的以低功率间隔降低发射功率的方法。连续发送功率控制值将在足够长的低功率模式下导致发射功率降低至几乎为零。发送功率下降控制值消除了确定合适的满足给定标准的功率控制值的任何要求，并且实现非常简单的工作。

根据本发明的一个特征，低发射功率水平允许通信单元与基站之间实现低数据速率通信。这允许在通信的同时降低所产生的干扰。具体地说，这可以实现在低功率模式下维持控制和信令信息。

根据本发明的一个特征，退出的步骤包括发送功率上升功率控制数据，直到发射功率对应于根据质量参数而确定的功率水平。这允许发射功率快速返回到合适的支持后续通信的水平。

根据本发明的一个特征，退出的步骤包括发送功率上升功率控制数据，直到发射功率对应于进入低功率模式之前的功率水平。这允许发射功率快速返回到合适的支持后续通信的水平，而无需首先确定合适的功率控制水平。

根据本发明的一个特征，低功率模式的持续时间小于与通信单元和基站之间的通信相关的数据重发间隔。这使得可以通过重发来弥补在低功率模式期间丢失的任何数据。具体地说，可以指定用于该通信的重发方案，因此通过重发可以自动恢复在低功率工作模式的有限持续时间内丢失的任何数据。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括：确定不能实现通信单元与基站之间的通信的质量水平且作出响应进入低功率模式的步骤。具体地说，如果尽管在足够长的持续时间内发送功率上升功率控制数据还不能实现质量水平，则可以认为是表示发射机已饱和。这很可能是由重大衰减条件造成的，这可能很快就消失。质量水平可以是错误率、信噪比和/或信号干扰比。这提供了确定可以有利地进入低功率模式的合适手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括确定发射机的发射功率超过门限且作出响应进入低功率模式的步骤。发射功率可以是总发射功率或发射机的资源单元的发射功率，例如每码、每载波或每个通信单元的发射功率。这实现了确定无线特征当前不利于通信且可以有利地进入低功率模式的有效手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括确定干扰水平超过门限且作出响应进入低功率模式的步骤。具体地说，干扰水平可以是所述基站、另一基站、所述通信单元和/或另一通信单元上的干扰水平。这实现了确定无线特征当前不利于通信且可以有利地进入低功率模式的有效手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括确定传播特征超过门限且作出响应进入低功率模式的步骤。优选地，传播特征是支持通信单元与基站之间的通信的通信链路的路径损耗。

与基站和通信单元之间的通信相关的参数和特征典型地在蜂窝通信系统中频繁确定。这些特征例如可以与干扰水平、路径损耗、衰减条件、延迟扩展和/或噪声水平相关。这些特征可以提供确定无线特征当前不利于通信且可以有利地进入低功率模式的有效手段。

根据本发明的另一特征，本方法进一步包括确定低功率模式的持续时间超过门限且作出响应进入低功率模式的步骤。具体地说，所述门限涉及一个预设的、固定或伪随机时间间隔。因此，功率控制可以在给定持续时间之后自动退出低功率控制。这提供了确保低功率模式足够短以不对通信造成不利影响且可以应付传播条件中的波动的简单且有效的手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括确定通信单元与基站之间的数据通信的质量特征正在改善且作出响应进入低功率模式的步骤。具体地说，可以确定信号干扰比、信噪比或错误率正在改善，尽管功率控制处于低功率模式下。这表示无线电特征正在改善且不再不利。因此，这提供了确定无线特征当前不是不利于通信且可以有利地退出低功率模式的有效手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括确定干扰水平低于门限且作出响应退出低功率模式的步骤。具体地说，干扰水平可以是所述基站、另一基站、所述通信单元和/或另一通信单元上的干扰水平。这实现了确定无线特征当前不是不利于通信且可以有利地退出低功率模式的有效手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括确定传播特征低于门限且作出响应退出低功率模式的步骤。具体地说，传播特征是支持通信单元与基站之间的通信的通信链路的路径损耗。与基站和通信单元之间的通信相关的参数和特征典型地在蜂窝通信系统中频繁确定。这些特征例如可以与干扰水平、路径损耗、衰减条件、延迟扩展和/或噪声水平相关。这些特征可以提供确定无线特征当前不是不利于通信且可以有利地退出低功率模式的有效手段。

根据本发明的一个特征，本方法进一步包括步骤：确定包括所述通信单元的多个通信单元的预期干扰水平；确定总预期干扰水平；以及如果总预期干扰水平超过门限，则使通信单元进入低功率模式。这实现了使无线资源的分配能够不超过干扰门限的有效方法。

根据本发明的一个特征，功率控制的工作依据第三代合作项目技术规范TS 25.214。因此，提供了一种改善的功率控制方法，提高了第三代蜂窝通信系统的性能和/或容量。

根据本发明的第二方面，提供了一种在蜂窝通信系统用于发射机的功率控制设备，包括：用于在第一工作模式下根据基站与通信单元之间的通信的质量参数来确定功率控制数据并且在基站与通信单元之间传送功率控制数据的装置；用于通过在基站与通信单元之间传送功率下降功率控制数据而进入低功率模式的装置；用于通过传送对应于低发射功率水平的功率控制数据而在低功率模式下工作的装置；以及用于通过在基站与通信单元之间传送功率上升功率控制数据而退出低功率模式的装置。

本发明的这些和其他方面及优点通过下面描述的实施例阐述且可以变得显而易见。

附图说明

现在参考附图通过示例对本发明的实施例进行描述。在附图中：

图1示出了根据现有技术的蜂窝通信系统；以及

图2示出了根据本发明的实施例的功率控制方法的流程图。

具体实施方式

下面的描述着重于可应用于通用移动通信系统(UMTS)的本发明的实施例。具体地说，下面的描述着重于这样的实施例：功率控制的执行依据第三代合作项目技术规范TS 25.214。但是，应当理解，本发明并不限于这种应用，而是可以应用于诸多其他蜂窝通信系统，包括第二代通信系统，例如基于GSM和GPRS的通信系统。

下面的描述进一步着重于这样的描述：上行链路功率控制用于降低通信单元的发射功率。但是，显然可见，本发明并不限于这种应用且例如同样可以应用于下行链路功率控制。

现在参考图1的蜂窝通信对根据本发明的实施例的功率控制方法进行描述。

在蜂窝通信系统中，必须管理基站109，111，113，115和通信单元117，121，125之间的无线链路119，123，127，129，使得给定通信链路所使用的资源尽可能低。因此，使这个通信对通信单元117，121，125的干扰或者来自这些通信单元的干扰达到最小很重要，并且使用最低的可行发射功率很重要。由于所需的发射功率取决于瞬时传播条件，所以发射功率被动态地控制为紧密匹配这些条件。为了实现此目的，基站109，111，113，115和通信单元117，121，125运行功率控制环，其中接收端将关于接收质量的信息报告回发送端，发送端对此响应，调节其发射功率。

在UMTS中，下行链路功率控制通过通信单元报告所接收信号的错误率来进行工作，且基站进行响应，调节发射功率。具体地说，如果错误率低于所需的下行链路错误率门限，基站就降低发射功率，否则提高发射功率。在上行链路方向，基站测量所接收的错误率并将其与上行链路错误率门限比较。如果错误率低于上行链路错误率门限，基站发送功率下降功率控制数据至通信单元。如果错误率高于上行链路错误率门限，基站发送功率上升功率控制数据至通信单元。

在UMTS中，同时实现内功率控制环和外功率控制环。内功率控制环的工作如下所述。无线链路的接收实体测量所接收的信号干扰比(SIR)并将其与本地存储的目标SIR比较。如果所测量的SIR小于目标值，则发送表示提高发射功率的命令至发射机。如果所测量的SIR大于目标值，则发送表示降低发射功率的命令至发射机。

目标SIR通过称为外功率控制环的公知元件进行设置。目标SIR的功能是将无线链路的误帧率(FER)维持在给定值或门限或之下。接收信号的误帧率通过公知的技术测量，并且目标SIR的调节试图确保FER为给定值或之下。

在优选实施例中，基站111经由无线链路123与通信单元121通信。基站111包括用于确定功率控制数据的装置。下行链路通信中，功率控制数据作为发射功率控制(TPC)比特传送至通信单元121在本技术领域已公知。TPC比特设置为00，表示降低通信单元的发射机的发射功率(功率下降)，以及设置为11，表示提高发射功率(功率上升)。TPC比特以1.5kHz的频率发送出，因此通信单元121每0.667毫秒接收到一个功率上升或功率下降功率控制数据值。因此，通信单元121的发射功率被精确地控制为满足波动的传播条件。

在优选实施例中，基站在第一工作模式下工作，其中功率控制数据根据从通信单元121到基站111的通信的质量参数而确定。在此模式下，基站111依据技术规范TS 25.214进行功率控制。具体地说，质量参数是上述的SIR。所确定的功率控制数据被下行链路传送至通信单元。具体地说，确定并发送TPC比特。

在优选实施例中，基站还包括用于确定从通信单元121到基站111的通信的当前传播条件不好的装置。具体地说，基站111可以确定传播损耗太高，以致不能接受。

根据探测结果，基站111进入低功率工作模式。应当理解，对于本实施例，低功率模式指基站111使通信单元的发射功率降低且未涉及基站111的发射功率。基站111通过发送功率下降功率控制数据值流来进行此模式。因此，所有TPC比特在给定时间内设置为00。这致使通信单元121的发射功率大幅降低且通信单元123进入低功率工作模式。

基站111通过发送对应于低发射功率水平的功率控制数据而在低功率模式下工作。具体地说，只可以传送功率下降控制值，从而使发射功率达到最低。因此，通信单元121所造成的干扰大幅度降低。

在优选实施例中，在给定时间内，基站111在低功率模式下工作，在此之后退出低功率模式。基站111通过将功率上升功率控制数据从基站发送至通信单元来退出低功率模式。具体地说，TPC比特在给定时间内设置为11，或者基站111还通过立即返回第一工作模式而退出低功率模式。当发射功率低于所需水平时，第一模式下的功率控制标准工作将致使基站111发送功率上升功率控制数据。

因此，对于不利的传播条件，通信单元在短时间内进入低功率模式。虽然，这可能导致针对通信单元121的数据丢失，但是这也大幅降低了干扰，从而使整个通信系统的通信能量得到提高。

特别对于基于CDMA的蜂窝通信系统，对于不利的传播条件来说，传送给定服务所使用的无线资源远高于有利的传播条件。因此，在传播条件不利时进入低功率模式可以大幅降低通信单元121的资源使用。在很多情况中，在低功率模式下的任何数据丢失都无关紧要。具体地说，诸如UMTS的通信系统包括重发方案，其中任何丢失的数据在后来被重发。

图2示出了根据本发明的优选实施例的功率控制方法的流程图。本方法可以应用于诸如图1所示的蜂窝通信系统。现在参考图1的蜂窝通信对本方法进行更加详细的描述。

在步骤201中，基站111在第一工作模式下工作。基站111执行依据TS 25.214的标准功率控制算法，如本技术领域中已公知。具体地说，基站确定上行链路SIR，如果所确定的SIR低于优选值则产生功率上升数据，并且如果高于优选值则产生功率下降数据。所产生的功率控制数据被发送至通信单元121，通信单元121据此提高或降低发射功率。

步骤201之后是步骤203，在步骤203，确定基站111是否应当进入低功率模式或者仍为第一工作模式。如果确定基站111应当仍在第一模式下，则本方法继续重复步骤201。如果确定基站111应当进入低功率模式，则本方法进行到步骤205。

本发明也可以使用任何合适的用于启动低功率模式的方法。但是，在优选实施例中，在确定通信单元与基站之间的通信的条件变得不利时，基站进入低功率工作模式。

在一个实施例中，步骤203包括确定通信单元的发射机超出给定门限。在一些实施例中，这可以通过通信单元周期性地发送当前发射值的信息来确定。具体地说，可以确定发射机是否饱和。如果是，通信单元的发射功率则不能进一步提高。因此，所产生的干扰处于最大水平。对于严重衰减，很可能发生这种状况，并且通过进入低功率模式，基站可以暂时降低通信单元的发射功率，从而降低干扰。

此外，步骤203可以包括确定不能实现通信单元与基站之间的通信质量水平。具体地说，基站111可以连续地确定所接收的错误率或SIR。如果尽管连续发送功率上升功率控制数据还不能实现给定门限，则表示通信单元121的发射机处于最大的功率，且无线条件是不能实现可接受质量的条件。因此，这允许基站只根据接收自通信单元121的通信信号来确定可以有利地进入低功率模式。

此外，步骤203可以包括确定干扰水平超过门限。例如，基站111可以连续地测量基站111上的整体干扰水平。如果干扰水平升高到高于给定门限，则基站111超载，因此作为对此的响应，基站对于一个或多个通信单元可以暂时进入低功率模式。这将暂时降低干扰。在很多情况中，在通信单元退出低功率模式时，无线传播特征已改变，从而允许进行通信，且没有超出干扰水平。

作为另一示例，干扰门限可以与另一通信单元有关。例如，可以获知两个通信单元靠得很近，如果其中一个通信单元的干扰水平高于给定水平，基站对于另一通信单元可以进入低功率模式，从而降低干扰水平。这例如可以提供短时间的低干扰，这可以用来确保到通信单元的可靠信令，例如启动通信单元的切换。

此外，步骤203可以包括确定传播特征超过门限。例如，在一些通信系统中，通信单元的发射功率水平可以传送至基站。作为响应，根据发射功率水平与接收信号水平之间差值，基站可以确定通信链路的路径损耗。如果传播损耗超过门限，可以有利地暂时挂起(suspend)通信单元，直到路径损耗降低，并且对于该通信单元，基站可以进入低功率模式。

在步骤205，基站通过传送功率下降功率控制数据至通信单元来进入低功率模式。在优选实施例中，基站连续地发送TPC 00比特。这致使通信单元降低发射功率，而不管当前的通信质量。因此，通信单元等同于进入低功率模式。

步骤205可以持续进行到发射功率达到给定水平或者在确保发射功率水平降低至足够水平的给定时间间隔内执行。

步骤205之后是步骤207，在步骤207，基站和通信单元在低功率模式下工作。基站通过传送对应于低发射功率水平的功率控制数据来在此模式下工作。具体地说，基站传送功率上升和功率下降控制消息，以满足导致通信单元降低发射功率的标准。

在简单的实施例中，基站只是发送功率下降控制值流。这导致发射功率降低至最低值，具体地说是可以几乎为零的发射功率。进一步的功率下降控制值可以导致发射功率维持在最低水平上。在本实施例中，步骤205和207是等同的且包括连续发送功率下降控制值。

在较复杂的实施例中，步骤207包括发送使得通信单元与基站之间仍然能够进行通信的功率控制值。因此，发射功率未降低至几乎为零的水平。例如，可以进行类似于第一功率控制模式的功率控制，但用于较低的质量要求。例如，可以要求较低的SIR，这使发射功率较低但是错误率较高。但是，在一些通信系统中，这可以通过降低通信的数据速率来补偿。例如，可以使用增强的前向纠错方案。

步骤207之后是步骤209，步骤209确定基站111是否应当维持低功率模式或者退出至第一工作模式。如果确定基站111应当维持低功率模式，则本方法重复步骤207。如果确定基站111应当退出低功率模式，则本方法进行到步骤211。

在一个实施例中，步骤209包括确定低功率模式的持续时间超过门限。例如，低功率模式的持续时间可以预设。步骤209检查低功率模式的当前持续时间是否超过预设值，如果超过则进行到步骤211。在本实施例中，低功率模式的持续时间可以是固定持续时间。因此，作为对探测到不利传播特征的响应，基站111进入低功率模式，并且在固定持续时间之后退出低功率模式。固定持续时间的长度优选足够长，传播特征在此固定持续时间内很可能已改变。如果当前持续时间未超过预设值，则基站可以探测到这种情况并再次进入低功率模式。

优选地，固定持续时间低于与通信单元和基站之间的通信相关的数据重发间隔。很多通信系统包括用于重发丢失数据的重发方案。例如，分组数据方案可以包括重发未收到接收端的确认的任何数据分组。因此，如果低功率模式的持续时间低于可以重发丢失数据分组的数据重发间隔，则在低功率模式下丢失的任何数据可以通过重发得到弥补。

此外，步骤209包括确定通信单元与基站之间的数据通信的质量特征正在改善。由于通信单元的发射功率降低，错误率将升高且SIR降低。但是，如果基站探测到错误率降低或SIR升高，则表示该通信的传播特征已改善。因此，可以进行通信而不会导致过高的干扰，并且退出低功率模式。

此外，步骤209包括确定干扰水平低于门限。例如，基站可以确定整体的接收干扰水平降低至低于一个与满载对应的水平并且确定资源能够在正常工作模式下继续维持与通信单元的通信。

此外，步骤209包括确定传播特征低于门限。具体地说，基站可以根据接收的信号水平和通信单元的降低的发射功率来持续确定传播损耗。如果传播损耗降低至低于给定门限，则通信可以继续进行而不会导致过高的干扰，并且退出低功率模式。

在步骤211，基站通过传送功率上升功率控制数据至通信单元来退出低功率模式。在优选实施例中，基站发送功率上升功率控制数据，直到通信单元的发射功率对应于与进入低功率模式之前相应的功率水平。因此，为了使发射功率等于进入低功率模式之前的发射功率，基站确定需要发送多少功率上升控制命令。这很可能致使发射功率返回至合适的水平。

在另一实施例中，发送功率上升功率控制数据，直到发射功率对应于根据质量参数而确定的功率水平。具体地说，可以发送功率上升消息，直到实现给定SIR或错误率。

在一个实施例中，低功率模式在资源分配中使用。例如，低功率模式可以用于调度上行链路方向的分组数据流量。

在一个这种实施例中，在发送时间间隔(TTI)的开始进行调度。使用曾用过的上行链路发送信息，可以估算活动通信单元在一个TTI内发送数据分组的概率的概率分布。此外，假定该通信单元在过去的k个TTI内繁忙，可以确定活动通信单元在下一TTI内通信的条件发送概率p(k+1|k)。此外，可以对每个活动通信单元确定预期的干扰水平。

在本实施例中，在TTI的开始确定总预期干扰水平，考虑每个活动通信单元的发送概率和预期干扰水平。具体地说，总预期干扰水平确定为：

$\hat{I}\left(k\right)=\underset{i\∈\mathrm{\Θ}\left(k\right)}{\mathrm{\Σ}}{p}_i(k+1|k)I_i\left(k\right)$

其中I_i(k)是通信单元i的预期干扰水平，且Θ(k)是所有活动通信单元的索引集。

如果

大于给定门限I_TH，则一个或多个通信单元进入低功率模式。否则，允许所有通信单元进行正常通信。

如果

大于门限I_TH，则基站对于具有最高发送概率p_i(k+1|k)的通信单元进入低功率模式。将此考虑在内，重新计算总预期干扰水平。对其他通信单元重复这个过程，直到总预期干扰水平低于I_TH。

在其他实施例中，根据通信单元的干扰贡献或根据干扰贡献和发送概率，可以选择进入低功率工作模式的通信单元。

应当理解，上述的实施例涉及上行链路功率控制且控制远程通信单元的发射功率。但是，显然可见，本发明同样可以应用于下行链路功率控制和基站的发射功率控制。在这种情况中，控制的发射功率优选是关于与通信单元的通信相关的发射功率。

出于清楚而简洁的目的，上面的描述着重于描述对一个通信单元进入低功率模式。但是，显然可见，可以对小区或者通信系统的多个或者所有通信单元重复本方法。如果本方法持续应用于基站所服务的所有通信单元，则倾向于暂时挂起在不利传播条件下工作并造成干扰失衡的通信单元。因此，倾向于使通信单元进行低干扰的通信，从而可以大幅提高基站的容量。

本发明可以以任何合适的形式实现，包括硬件、软件、固件或者其组合。但是，本发明优选实现为运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上的计算机软件。本发明的实施例的组件和元件可以以任何合适的方式从物理、功能和逻辑方面实现。事实上，功能可以实现为单个单元，多个单元或者其他功能单元的一部分。同样，本发明可以实现为单个单元或者可以物理和功能地分布在不同单元和处理器之间。

虽然结合优选实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不限定与在此所描述的具体形式。反之，本发明的范围只受所附权利要求的限制。在权利要求中，术语“包括”不是排斥其他元件或步骤。此外，虽然是独立地列出，但是多个装置、元件或方法步骤可以例如由单个单元或处理器实现。此外，虽然单独的特征可以包括在不同权利要求中，但是这些特征可以有利地组合，且包括在不同权利要求中并不意味着组合特征是不可行的和/或不利的。此外，使用“一个”并不排斥多个。因此“一个”、“第一”、“第二”等并不排斥多个。

Claims (15)

1.一种在蜂窝通信系统用于发射机的功率控制方法，包括以下步骤：

根据基站与通信单元之间的通信的质量参数，确定功率控制数据；

在基站与通信单元之间传送功率控制数据；

确定发射机的发射功率超过门限；

当发射机的发射功率超过门限时确定不能实现通信单元与基站之间的通信的质量水平；

作为当发射机的发射功率超过门限时确定不能实现通信单元与基站之间的通信的质量水平的响应，通过在基站与通信单元之间传送功率下降功率控制数据，进入低功率工作模式；

通过传送对应于低发射功率水平的功率控制数据，在低功率模式下工作，所述低发射功率水平允许在通信单元与基站之间的低数据速率通信；以及

当在通信单元与基站之间的数据通信的质量特征正在改善时，通过在基站与通信单元之间传送功率上升功率控制数据，退出低功率工作模式。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述功率控制是上行链路功率控制且所述功率控制数据从基站发送至通信单元。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述功率控制是下行链路功率控制且所述功率控制数据从通信单元发送至基站。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述在低功率工作模式下传送的功率控制数据是功率下降控制值。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述退出低功率工作模式的步骤包括：发送功率上升功率控制数据，直到发射功率水平对应于一个根据所述质量参数而确定的功率水平为止。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述退出低功率工作模式的步骤包括：发送功率上升功率控制数据，直到发射功率水平对应于进入低功率模式之前的功率水平为止。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述低功率模式的持续时间低于一个与通信单元和基站之间的通信相关的数据重发间隔。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确定发射机的发射功率超过门限且作为响应而进入低功率模式。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确定干扰水平超过门限且作为响应而进入低功率模式。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确定低功率模式的持续时间超过门限且作为响应而退出低功率模式。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确定通信单元与基站之间的数据通信的质量特征正在改善且作为响应而退出低功率模式。

12.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确定干扰水平低于门限且作为响应而退出低功率模式。

13.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：确定支持通信单元与基站之间的通信的通信链路的路径损耗低于门限且作为响应而退出低功率模式。

14.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：

确定包括所述通信单元的多个通信单元的预期干扰水平；

确定总预期干扰水平；以及

如果总预期干扰水平超过门限，则使所述通信单元进入低功率模式。

15.一种在蜂窝通信系统中用于发射机的功率控制设备，包括：

用于根据基站与通信单元之间的通信的质量参数来确定功率控制数据的装置；

用于在基站与通信单元之间传送功率控制数据的装置；

用于确定发射机的发射功率超过门限的装置；

用于当发射机的发射功率超过门限时确定不能实现通信单元与基站之间的通信的质量水平的装置；

用于作为当发射机的发射功率超过门限时确定不能实现通信单元与基站之间的通信的质量水平的响应而通过在基站与通信单元之间传送功率下降功率控制数据来进入低功率模式的装置；

用于通过传送对应于低发射功率水平的功率控制数据而在低功率模式下工作的装置，所述低发射功率水平允许在通信单元与基站之间的低数据速率通信；以及

用于当在通信单元与基站之间的数据通信的质量特征正在改善时通过在基站与通信单元之间传送功率上升功率控制数据而退出低功率模式的装置。

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