CN101047410B

CN101047410B - 功率控制方法及系统

Info

Publication number: CN101047410B
Application number: CN2006100830046A
Authority: CN
Inventors: 刘珏君
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: CN101047410A; WO2007137476A1

Abstract

本发明提供了一种功率控制方法，包括以下步骤：第一步骤，网络侧向接入终端发送第一消息，其中，第一消息用于指示接入终端进入业务信道增益保持状态并且携带有业务信道增益保持期间字段；以及第二步骤，接入终端响应于第一消息，确定是否进入业务信道增益保持状态，其中，当业务信道增益保持期间字段为特定值时，接入终端忽略第一消息；当业务信道增益保持期间字段为非特定值时，接入终端进入业务信道增益保持状态。本发明还提供了一种功率控制系统。通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：在尽可能减小对外扇区干扰的情况下满足不同QoS业务需求，使得功率控制更加灵活，从而减小系统开销。

Description

功率控制方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更特别地，涉及一种功率控制方法和功率控制系统，其可以应用于诸如基于外扇区干扰进行功率控制的OFDMA(基于正交频分复用技术的接入方案)无线接入系统。

背景技术

目前，3G移动通信技术逐渐成熟商用，3GPP2 CDMA20001XEV-DO能够进一步在未来几年内提供有竞争力的无线接入系统。但是要想保持未来十年或者几十年内的竞争力，需要引入新的无线接入技术。目前业界已经就3GPP2的空口技术演进达成初步一致，即分成两个阶段进行，即，阶段一采用多载波EV-DO技术，更多的考虑兼容性，只是短期的演进项目；阶段二则是引入更为先进的技术，比如OFDM技术、MIMO技术等，可以大大的提高无线接入系统的频谱效率和峰值速率，是3GPP2标准长期的演进计划。

传统的多载波调制系统是将高速数据流通过串并变换形成多个低速的数据流，然后再分别调制相应的载波，从而构成多个低速率数据并行发送的传输系统。其中，多个用于调制的载波在频带上表现为多个不重叠的子载波。

OFDM技术是一种特殊的多载波调制技术，各子载波之间有1/2的重叠，但是保持相互正交，在接收端可以通过相关解调技术分离，构成更为高效的数据传输系统。OFDM技术可以大大提高频谱效率，同时利用FFT和IFFT的DSP硬件实现，可以大大简化OFDM系统的实现。另外OFDM系统还可以减小符号间干扰，充分利用频率选择性。

由于OFDM技术的诸多优点，OFDM技术目前已经得到广泛的应用。OFDMA系统利用OFDM技术做复用技术，即通过对不同用户分配不同的数据子载波来区分不同的用户。由于用户之间数据传输使用不同的相互正交的子载波，所以用户之间数据传输不会相互干扰。并且在对子载波进行分配的时候，可以充分可靠该用户的无线环境状况，充分利用频率选择性，给用户分配最适合传输的数据子载波，通过分配调度算法的优化，可以使得系统容量提高。

由于小区内部的传输子载波资源满足正交性，因此在OFDMA系统中，可以认为小区内干扰很小，而大部分干扰都是来自于外扇区的同频干扰，所以如何减轻小区之间的干扰是提高OFDMA系统容量的关键。减轻小区之间的干扰可以通过调度来实现，也可以通过功率控制来实现。

在美国高通公司提出的无线宽带接入标准802.20系统中，对于上行数据的传输复用都是基于OFDMA，即每次传输时，由AN(接入网)分配给AT(接入终端)子载波资源，每个AT使用分配给自己的数据子载波进行数据调制发送(反向数据传输)。在同一个扇区内，每个AT使用不同的子载波资源，保证了传输的正交性，使得用户之间数据传输不会相互干扰。

为了减小小区之间的干扰，在802.20系统中引入了业务信道功率控制算法。闭环功率保证AT的参考信道功率满足最低接收要求，所以业务信道增益(RDCH Gain)越大，AT可以在数据信道上传输的效率越高，但是同时对外扇区的干扰也可能越大。每个扇区不断测量整个可用频带上的干扰信息，并且通过前向信道(F-OSICH) 将测量的信息广播出去。每个AT接收来自非服务扇区的干扰信息(OSI)，并且根据一定算法调整自身的RDCH Gain。该算法的核心思想是：如果AT监听到干扰扇区(所有非服务扇区都是干扰扇区，只是由于距离的远近，有的扇区干扰很大，有的扇区干扰很小，有的扇区干扰可以忽略)受到的干扰很大，并且自身离干扰扇区的距离比较近，则AT就应该降低RDCH Gain，通过自身功率的降低，减轻对外扇区的干扰；相反，如果AT监听到干扰扇区的干扰很小，并且自身离干扰扇区又比较远，则AT就应该增大RDCH Gain，这样自身传输效率提高，也不会对外扇区造成干扰。

然而，在现有无线接入系统中，业务类型丰富，对于不同的业务和不同等级的用户，QoS优先级各不相同，如何保证业务的QoS优先级是一项关键技术。在现有技术中，在实现业务信道功率控制时，并没有考虑不同用户以及不同业务需求。在某些情况下，某些优先级较高的用户或者某些QoS需求较高的业务，可能需要特殊处理。例如，某个VIP用户正在进行呼叫，周围扇区广播的干扰信息为干扰大，经过算法处理，该用户发现自己应该降低RDCH Gain，如果降低RDCH Gain，则用户传输性能必然下降，将可能对用户正在传输的业务造成影响，比如正在进行可视电话，如果传输速率下降，则可能影响可视电话的质量。也就是说，在802.20现有的反向业务信道功控算法中，并没有考虑到对不同用户不同业务的区分，所有的用户都根据广播的干扰信息进行功率调节，这虽然可以适当减轻对外扇区的干扰，但是对于业务QoS需求的支持较差。

对于其他一些需要比较稳定传输速率的业务，可能需要比较稳定的RDCH Gain支持，此时，如果想RDCH Gain保持不变，在网络侧通过指配来实现RDCH Gain保持不变的情况下，可以通过现有的指配消息RLAB或者NS-RLAB，但是这将导致有过多的消息交互。最主要的问题是现有技术中并没有RDCH Gain保持不变的这种状态。在现有技术中对资源指配存在两种模式：sticky(粘贴)模式和非sticky(非粘贴)模式。Sticky模式下，指配的资源和功率将一直被保持直到被去指配；非sticky模式下，指配的资源和功率将在持续时间之后被去指配。

例如，在非sticky指配模式下，指配消息NS-RLAB格式如下：

NS-RLAB

1010

10+N_MACID+ N_{RI_NODEID}+ N_FRID

MACID [N_MACID] NodeID [N_{RL_NODEID}] FrameResID [N_FRID] PF [5] Duration [1] Extended Transmission [1] Delta [3]

如上图所示，虽然Delta可以指定AT使用的RDCH Gain，但是Duration仅1比特，也就是说，仅持续3帧或者6帧，这显然不够灵活，如果需要持续更多的时间，则需要再次发送指配消息进行指配，必然导致开销增多。

而在sticky模式下，指配消息RLAB格式如下：

RLAB

1001

10+N_MACID+ N_{RI_NODEID}+ N_FRID

MACID [N_MACID] NodeID [N_{RL_NODEID}] FrameResID [N_FRID] PF [5] Extended Transmission [1] Supplemental [1] Delta [3]

如果AT需要退出功率保持状态，则一定要发送去指配消息进行去指配，这将造成资源也被去指配，增加了额外的开销，而且灵活性也不够。

因此，无论是sticky模式下，还是非sticky模式下，如果需要保持，那么分配的资源和功率增益RDCH Gain都需要保持，如果其中一项变了，则必须重新进行指配。而有的时候，如果资源变化了，仍需要保持RDCH Gain不变，那么又需要重新进行指配，开销增多。也就是说如果想把功控和资源分配分开，那么必然会导致多次指配，增加开销。

因此，需要一种功率控制方法和功率控制系统，其能够在尽可能减小对外扇区干扰的情况下满足不同QoS业务需求。

发明内容

考虑到上述问题而提出本发明，本发明提供了一种功率控制方法和功率控制系统，其能够在尽可能减小对外扇区干扰的情况下满足不同QoS业务需求，并且能够应用于诸如基于外扇区干扰进行功率控制的OFDMA无线接入系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种功率控制方法。

根据本发明的功率控制方法包括以下步骤：

第一步骤，网络侧向接入终端发送第一消息，其中，第一消息用于指示接入终端处于业务信道增益保持状态并且携带有业务信道增益保持期间(RDCH Gain Hold Duration)字段，并且可选地携带有业务信道增益指示(RDCH Gain)字段；以及第二步骤，响应于第一消息，接入终端确定是否进入业务信道增益保持状态，其中，当业务信道增益保持期间字段为特定值(例如，零)时，接入终端忽略第一消息，当所述业务信道增益保持期间字段为非特定值(即，不为零)时，接入终端处于业务信道增益保持状态。

特别地，上述第一消息可以是带内信令消息(诸如Grant消息)，也可以是指配消息(例如RLAB)。其中，第一消息中携带的业务信道增益保持期间字段用于指示接入终端保持业务信道增益不变的持续时间，而业务信道增益指示字段用于指示接入终端保持的业务信道增益。

在业务信道增益保持状态下，接入终端停止监听外扇区广播的其它扇区干扰(OSI)信息，停止更新业务信道增益，并且以现有的业务信道增益来进行业务信道功率发射，特别地，在第一消息中携带有业务信道增益指示字段时，接入终端以该字段指示的业务信道增益来进行业务信道功率发射。

其中，在业务信道增益保持期间字段为非特定值时，根据本发明的功率控制方法进一步包括以下步骤：第三步骤，接入网向接入终端发送第一消息，其中携带的业务信道增益保持期间字段为特定值，指示接入终端退出业务信道增益保持状态；

可选地，上述第三步骤可以是以下步骤：第三步骤，接入终端递减其计时器，并且当业务信道增益保持期间字段的值减小到零时，接入终端退出业务信道增益保持状态。

在退出业务信道增益保持状态之后，接入终端重新开始监听外扇区广播的OSI信息，并且更新业务信道增益。

上述的第三步骤用于使接入终端退出业务信道增益保持状态，显然，通过将业务信道增益保持期间字段设置为特定值(例如，零)指示接入终端退出业务信道增益保持状态或者接入终端在业务信道增益保持期间字段的值减小到零时自动退出业务信道增益保持状态，均能实现这一目的。

根据本发明的另一方面，提供了一种功率控制系统。

根据本发明的功率控制系统包括：消息发送模块，用于发送第一消息，其中，第一消息用于指示接入终端进入业务信道增益保持状态并且携带有业务信道增益保持期间字段，并且可选地携带有业务信道增益指示(RDCH Gain)字段；以及判断模块，用于判断第一消息中的业务信道增益保持期间字段是否为特定值，从而使接入终端确定是否进入业务信道增益保持状态，其中，当业务信道增益保持期间字段为特定值时，接入终端忽略第一消息；当业务信道增益保持期间字段为非特定值时，接入终端进入业务信道增益保持状态。

上述第一消息可以是带内信令消息(诸如Grant消息)，也可以是指配消息。其中，第一消息中携带的业务信道增益保持期间字段用于指示接入终端保持业务信道增益不变的持续时间。特别地，在接入终端已经处于业务信道增益保持状态的情况下，当业务信道增益保持期间字段的值为特定值时，接入终端将退出业务信道增益保持状态，此外，业务信道增益指示字段用于指示接入终端保持的业务信道增益。

此外，在业务信道增益保持状态下，接入终端停止监听外扇区广播的OSI信息，停止更新业务信道增益，并且以现有的业务信道增益进行业务信道功率发射，特别地，在第一消息中携带有业务信道增益指示字段时，接入终端以该字段指示的业务信道增益来进行业务信道功率发射。

优选地，根据本发明的功率控制系统可以包括计时器，用于对业务信道增益保持期间字段所表示的持续时间进行计时，并且当计时器的值为零时，接入终端退出业务信道增益保持状态。

通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：在尽可能减小对外扇区干扰的情况下满足不同QoS业务需求，使得功率控制更加灵活，从而减小系统开销。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出根据本发明第一实施例的功率控制方法的流程图；

图2是示出根据本发明第二实施例的功率控制方法的流程图；以及

图3是示出根据本发明的第四实施例的功率控制系统的框图。

具体实施方式

以下将参照附图来描述本发明的优选实施例。

第一实施例

首先参照图1，其中，图1是示出根据本发明第一实施例的功率控制方法的流程图。

在步骤S102中，网络侧(AN)向接入终端(AT)发送带内信令消息，指示AT进入RDCH Gain(业务信道增益)保持状态，其中，带内信令消息中携带有业务信道增益保持期间(RDCH Gain Hold Duration)字段，用于表示AT保持RDCH Gain不变的持续时间。例如，带内信令消息的格式如下所示：

Field/域	Length(bits) /长度(字节)	说明
			MessageID	8	消息ID
RDCHGain	8	AN指配给AT的RDCHGain，有效范围RDCHGain Min-RDCHGainMax，取0xff为保留值，即指示AT保留上次的RDCHGain
			RDCHGainHoldDuration	6	AN希望AT进入RDCHGain保持状态持续的时间，以AT更新RDCHGain的周期为单位
Reserved	2	保留字段，确保消息长度满足8的整数

接下来，在步骤S104中，接入终端判断RDCH Gain HoldDuration字段的值是否为0，在上述字段的值为0的情况下，AT将忽略所接收的带内信令消息，而在上述字段的值不为0的情况下，将在步骤S106中进入RDCH Gain保持状态；

接下来，在步骤S108中，AT判断计时器的值是否为0，如果为0(即，RDCH Gain Hold Duration字段的值减小至0)，则在步骤S110中退出RDCH Gain保持状态，如果不为0，则计时器的值递减至0，然后在步骤S110中退出RDCH Gain保持状态，之后重新开始监听外扇区广播的OSI信息，并且更新RDCH Gain。

在本实施例中，通过计时器来实现AT退出RDCH Gain保持状态，然而，本发明并不局限于此，例如，如下文中将在第二实施例中描述的，这可以通过设置带内信令消息中的RDCH Gain HoldDuration字段值来实现。

第二实施例

以下将参照附图来描述本发明的第二实施例。参照图2，其中，图2是示出根据本发明第二实施例的功率控制方法的流程图。

与第一实施例类似，在步骤S202中，网络侧(AN)向接入终端(AT)发送带内信令消息，指示AT进入RDCH Gain(业务信道增益)保持状态，其中，带内信令消息中携带有业务信道增益保持期间(RDCH Gain Hold Duration)字段，用于表示AT保持RDCHGain不变的持续时间。

接下来，在步骤S204中，接入终端判断RDCH Gain HoldDuration字段的值是否为0，在上述字段的值为0的情况下，AT将忽略所接收的带内信令消息，而在上述字段的值不为0的情况下，将在步骤S206中进入RDCH Gain保持状态；

接下来，在步骤S208中，AN再次向AT发送带内信令消息，并且其中所携带的RDCH Gain Hold Duration字段的值为0，用于指示AT退出RDCH Gain保持状态，响应于该消息，AT在步骤S110中退出RDCH Gain保持状态，之后重新开始监听外扇区广播的OSI信息，并且更新RDCH Gain。

第三实施例

在根据本发明第三实施例的功率控制方法中，其与第一实施例和第二实施例的不同在于，在第一步骤中，AN通过开销信道向AT发送指配消息，比如NS-RLAB，用于指示AT进入RDCH Gain保持状态，并且该消息中同样携带有RDCH Gain Hold Duration字段。一种修改后的NS-RLAB消息如下：

Field/域	Length/长度	说明
			MACID
NodeID
			FrameResID
PF	6
			Duration	1
ExtendTransmission	1
			Delta	3	Delta即是RDCHGain
DeltaHoldDuration	4	新增字段 DeltaHoldDuration即是 RDCH Gain Hold Duration

除此之外，根据本发明的第三实施例与第一实施例和第二实施例相同，为了不必要的使本发明不清楚，在此将省略对相同部分的重复描述。

第四实施例

以下将参照图3来描述根据本发明的第四实施例，其中，图3是示出根据本发明第四实施例的功率控制系统的框图。

如图3所示，功率控制系统300包括：消息发送模块302，用于发送第一消息(带内信令消息或指配消息)，其中，第一消息用于指示AT进入RDCH Gain保持状态并且携带有RDCH Gain HoldDuration字段；判断模块304，用于判断第一消息中的RDCH GainHold Duration字段是否为0，从而使AT确定是否进入RDCH Gain保持状态，其中，当RDCH Gain Hold Duration字段为0时，AT忽略第一消息；当RDCH Gain Hold Duration字段不为0时，AT进入RDCH Gain保持状态；以及计时器306，用于对RDCH Gain HoldDuration字段所表示的持续时间进行计时，并且当计时器306的值为0时，AT退出RDCH Gain保持状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种功率控制方法，应用于正交频分复用接入技术中，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤，网络侧向接入终端发送第一消息，其中，所述第一消息用于指示所述接入终端进入业务信道增益保持状态并且携带有业务信道增益保持期间字段；以及

第二步骤，所述接入终端响应于所述第一消息，确定是否进入所述业务信道增益保持状态，其中

当所述业务信道增益保持期间字段为特定值时，所述接入终端忽略所述第一消息；

当所述业务信道增益保持期间字段为非特定值时，所述接入终端进入所述业务信道增益保持状态。

2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，在所述业务信道增益保持状态下，所述接入终端停止监听外扇区广播的其它扇区干扰信息，停止更新业务信道增益，并且以现有的业务信道增益进行业务信道功率发射。

3.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述第一消息中携带有业务信道增益指示字段，用于指示所述接入终端保持的业务信道增益。

4.根据权利要求3所述的功率控制方法，其特征在于，在所述业务信道增益保持状态下，所述接入终端停止监听外扇区广播的其它扇区干扰信息，停止更新业务信道增益，并且以所述业务信道增益指示字段指定的业务信道增益来进行业务信道功率发射。

5.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述第一消息是带内信令消息。

6.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述第一消息是指配消息。

7.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述业务信道增益保持期间字段用于表示所述接入终端保持业务信道增益不变的持续时间。

8.根据权利要求1或7所述的功率控制方法，其特征在于，当所述业务信道增益保持期间字段为非特定值时，进一步包括以下步骤：

第三步骤，所述接入网向所述接入终端发送所述第一消息，其中携带的业务信道增益保持期间字段为特定值，指示所述接入终端退出所述业务信道增益保持状态。

9.根据权利要求1或7所述的功率控制方法，其特征在于，当所述业务信道增益保持期间字段为非特定值时，进一步包括以下步骤：

第三步骤，所述接入终端递减其计时器，并且当所述业务信道增益保持期间字段的值减小到零时，所述接入终端退出所述业务信道增益保持状态。

10.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述特定值是零。

11.一种功率控制系统，应用于正交频分复用接入技术中，其特征在于，包括：

消息发送模块，用于发送第一消息，其中，所述第一消息用于指示所述接入终端进入业务信道增益保持状态并且携带有业务信道增益保持期间字段；以及

判断模块，位于所述接入终端中，用于判断所述第一消息中的业务信道增益保持期间字段是否为特定值，从而使所述接入终端确定是否进入所述业务信道增益保持状态，其中

12.根据权利要求11所述的功率控制系统，其特征在于，在所述业务信道增益保持状态下，所述接入终端停止监听外扇区广播的其它扇区干扰信息，停止更新业务信道增益，并且以现有的业务信道增益进行业务信道功率发射。

13.根据权利要求11所述的功率控制系统，其特征在于，所述第一消息中携带有业务信道增益指示字段，用于指示所述接入终端保持的业务信道增益。

14.根据权利要求13所述的功率控制系统，其特征在于，在所述业务信道增益保持状态下，所述接入终端停止监听外扇区广播的其它扇区干扰信息，停止更新业务信道增益，并且以所述业务信道增益指示字段指定的业务信道增益来进行业务信道功率发射。

15.根据权利要求11所述的功率控制系统，其特征在于，所述第一消息是带内信令消息。

16.根据权利要求11所述的功率控制系统，其特征在于，所述第一消息是指配消息。

17.根据权利要求11所述的功率控制系统，其特征在于，所述业务信道增益保持期间字段用于表示所述接入终端保持业务信道增益不变的持续时间。

18.根据权利要求11或17所述的功率控制系统，其特征在于，进一步包括：

计时器，位于所述接入终端中，用于对所述业务信道增益保持期间字段所表示的持续时间进行计时，并且当所述计时器的值为零时，所述接入终端退出所述业务信道增益保持状态。

19.根据权利要求11所述的功率控制系统，其特征在于，所述特定值是零。