CN101083496A - 同一功放中载波间功率分配方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种同一功放中载波间功率分配方法及其系统，使得各载波间负载不均衡的问题得以解决。本发明中，在一个功放同时承载同一扇区中的至少两个载波的情况下，如果其中一个载波长时间处于轻载状态，则减小该载波的最大功率，将减小的这部分功率出借给同一功放承载的同一扇区中至少一个其它载波。在出借前可以判断其它载波的负载是否处于超载状态，将第一载波减小的这部分功率，出借给处于超载状态的其它载波。如果第一载波出借功率后，长时间处于重载状态，则收回出借的功率。

Description

同一功放中载波间功率分配方法及其系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及同一功放中载波间功率分配技术。

背景技术

宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)是目前全球三种主要的第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)体制之一。WCDMA继承了第二代移动通信体制全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，简称“GSM”)标准化程度高和开放性好的特点，可以说WCDMA是无线的宽带通讯。

对于WCDMA系统来说，功率对系统下行的容量影响较大。在一定条件下，提升功率可以获得较大的容量增益。

随着通信技术的发展，当前WCDMA系统中一个基站可以对应多个扇区，每个扇区内又可以采用多个的载波，从而实现多扇区多载波通信。采用这种方式既可以有效增加系统的通信容量而且也有效减少了系统的自扰噪声。然而在一个基站的扇区支持多个载波的情况下，这些载波之间就可能会出现负载不均衡问题。即某个载波负载高，已经到达或将要到达其负载门限；而另一些载波负载低。为了维持系统的稳定性，往往需要对高负载载波实施流量控制，即拒绝或中断部分用户的业务请求，或者将部分业务切换到轻载载波。

为了使各载波间业务平衡，目前已有了两种技术方案：

方案一：潜在用户控制算法。当同扇区两载波出现负载不平衡时，可以通过调整小区重选算法，将部分空闲状态终端从负载较重的载波引导到负载较轻的载波上去。

方案二：基于负载的切换算法。当同扇区两载波出现负载不平衡时，执行负载切换算法，直接将部分业务从负载较重的载波切换到负载较轻的载波上去。

然而，本发明的发明人发现，根据方案一：潜在用户控制算法并不能够立即解决负载不平衡的问题。如果要立即解决负载不平衡的问题，可以采用方案二：基于负载的切换算法。虽然这样可以立即解决负载不平衡的问题，但是大量的切换可能会导致一些负作用，如切换导致的掉话率增高。

发明内容

本发明实施方式要解决的主要技术问题是提供一种同一功放中载波间功率分配方法及其系统，使得各载波间负载不均衡的问题得以解决。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种同一功放中载波间功率分配方法，该功放承载同一扇区中的至少两个载波，包含以下步骤：

如果第一载波的负载在第一预定时长内均小于第一门限，则减小该第一载波的最大功率，增大功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率，其中，该功放承载的同一扇区中各载波的最大功率之和保持不变。

本发明的实施方式还提供了一种同一功放中载波间功率分配系统，该功放承载同一扇区中的至少两个载波，包括：

检测单元，用于检测功放承载的各载波的负载；

最大功率调整单元，用于调整功放承载的各载波的最大功率；

第一判断单元，用于根据检测单元的检测结果判断第一载波的负载是否在第一预定时长内均小于第一门限，如果是，则指示最大功率调整单元减小该第一载波的最大功率，增大功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率；其中，该功放在同一扇区中各载波的最大功率之和保持不变。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

在一个功放同时承载同一扇区中的至少两个载波的情况下，如果其中一个载波长时间处于轻载状态，即其负载长时间低于第一门限，则减小该载波的最大功率，将减小的这部分功率出借给同一功放承载的同一扇区中至少一个其它载波，即提高其它载波的最大功率，使得各载波间的负载更为平衡。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的同一功放中载波间功率分配方法中的功率出借流程图；

图2是根据本发明第一实施方式的同一功放中载波间功率分配方法中的功率回收流程图；

图3是根据本发明第三实施方式的同一功放中载波间功率分配系统结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明的第一实施方式涉及一种同一功放中载波间功率分配方法，在本实施方式中，该功放承载同一扇区中的至少两个载波，如果第一载波的负载在第一预定时长内均小于第一门限，则减小第一载波的最大功率，增大该功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率，该功放承载的同一扇区中各载波的最大功率之和保持不变，即将负载较小的载波的功率出借给负载较大的载波。如果第一载波的负载在第二预定时长内均大于第一门限，则将第一载波的最大功率增大至第一载波的原有值，将最大功率被增大的其它载波的最大功率减小至该载波的原有值，即将出借部分的功率归还原载波。

下面以该功放承载同一扇区下的两个载波为例，对载波间功率分配方法进行具体说明。假定第一载波主要承载语音业务，第二载波主要承载数据业务。

在本实施方式中，首先需要按照初期的业务预测，对多载波功放进行功率分配。根据运营需要，可以将功放的总功率在两个载波间进行平均分配，也可以进行不等量分配。以平均分配为例：假设该功放的总功率为40W，则为第一载波分配20W的最大发射功率，为第二载波分配20W的最大发射功率。接着，根据网络规划，确定各个载波内公共信道和业务信道的功率占用比率。如第一载波中，公共信道占该载波分配得到的最大发射功率的20％(20％×20＝4W)，业务信道占最大发射功率的50％(50％×20＝10W)，这样总的允许使用的功率占分配得到的最大发射功率的70％(70％×20＝14W)。第二载波也可以作类似或者不同的功率分配，这里假定其分配方案和第一载波相同。另外，在第一载波和第二载波的使用过程中，需要分别对两个载波的负载进行实时检测。

下面先对本实施方式中载波间功率分配方法的功率出借部分进行说明，如图1所示，本流程包含以下步骤：

在步骤110中，判断第一载波的负载是否低于第一门限，如果是则进入步骤120，否则返回步骤110。

在步骤120中，启动定时器T1。具体地说，例如在步骤110中定义第一载波最大发射功率的30％为第一门限，当第一载波负载低于30％时，进入本步骤，启动定时器T1，定时器T1的周期为第一预定时长。

在步骤130中，判断第一载波的负载是否大于第一门限。如果是进入步骤140，否则，进入步骤150。

在步骤140中，定时器T1中止，并且返回步骤110，继续判断第一载波的负载是否低于第一门限。

在步骤150中，判断定时器T1是否超时，如果超时则表明该第一负载在第一预定时长内均低于第一门限，进入步骤160，否则，直接返回步骤130，继续判断第一载波的负载是否大于第一门限。

在步骤160中，判断第二载波负载是否超过第二门限，其中第二门限大于第一门限。如果是则进入步骤170，否则直接返回步骤160。

在步骤170中，进行第一载波的功率出借，即将第一载波的最大功率减小。此时第一载波的最大功率可以减小至第一门限，也可以减小至第三门限，其中第三门限是第一门限加上预定值，也就是说第一载波出借时可以保留部分余量。需要说明的是，改变一个载波的最大功率在现有技术中已经可以实现，包括如何增加一个载波的最大功率和如何减少一个载波的最大功率，本发明的实施方式中不再描述改变一个载波的最大功率的实现细节。

比如说，出借的功率时保留10％的余量，以应付突发业务。这样，第一载波出借的功率占其分配得到的功率的100％-30％-10％＝60％，即最大功率扣除第一门限和保留的余量，也就是说将第一载波的最大发射功率减小到12W(60％×20W＝12W)，将载波二的最大发射功率增大到32W(20W+12W＝32W)。留余量的效果是可以避免在发生突发业务时，因发射功率不足而导致业务失败。

由此可见，在一个功放同时承载同一扇区中的至少两个载波的情况下，如果其中一个载波负载长时间低于第一门限，并且同一扇区中其它载波的负载处于超载状态，即大于第二门限，那么将第一载波减小的这部分功率，出借给处于超载状态的其它载波，即提高其它载波的最大功率，使得各载波间的负载更为平衡并且使得功率的利用率达到最高。

下面对本实施方式中载波间功率分配方法的功率回收部分进行说明，如图2所示，具体步骤如下：

在步骤210中，第一载波的负载逐渐增高，判断第一载波的负载是否高于第一门限，如果是则进入步骤220，否则直接返回步骤210。

在步骤220中，启动定时器T2。具体地说，例如在步骤210中定义第一载波最大发射功率的30％为第一门限，当第一载波负载低于30％时，进入本步骤，启动定时器T2，定时器T2的周期为第二预定时长。

在步骤230中，判断第一载波的负载是否大于第一门限。如果是进入步骤250，否则，进入步骤240。

在步骤240中，定时器T2中止，并且返回步骤210。

在步骤250中，判断定时器T2是否超时，如果是则表明该第一负载在第二预定时长内始终高于第一门限，进入步骤260，否则，直接返回步骤230，继续判断第一载波的负载是否大于第一门限。

在步骤260中，将第一载波的最大功率增大至该第一载波的原有值，并且将最大功率被增大的第二载波的最大功率减小至该载波的原有值。

由此可见，在本实施方式中，在一个功放同时承载同一扇区中的至少两个载波的情况下，如果第一载波的负载在第二预定时长内均大于第一门限，则收回出借的功率，即增大该第一载波的最大功率，相应减小在出借功率时最大功率被增大的这部分载波的最大功率，从而在确保载波间业务平衡的同时，更好地保障了出借方的业务质量。

需要说明的是，本实施方式中所使用的数值均为具体的例子，在具体应用中可以改变上述数值，其中数值的改变，并不偏离本发明的范围。

本发明第二实施方式同样涉及一种同一功放中载波间功率分配方法，与第一实施方式大致相同，其区别在于，在本实施方式中，在增大第二载波的最大发射功率之后，为了避免第二载波公共信道的覆盖收缩，进一步对第二载波的公共信道发射功率进行调整。具体地说，因为最大发射功率变大后，在实际发射功率较大时，系统的自干扰会较大，这样会引起覆盖的收缩，为了防止这一现象的发生，需要调整最大功率被增大的其它载波的公共信道的发射功率，调整后的发射功率与该载波的最大功率的比值满足网络规划时的预定比例。比如说，根据上述例子，可以将第二载波的公共信道实际发射功率调整为32W×20％＝6.4W。通过调整公共信道最大发射功率，避免了公共信道的覆盖收缩，从而不会导致边缘地区的业务量明显降低，也就是说不会导致掉话率增高。

相应地，在执行功率回收后，即在减小第二载波的最大发射功率之后，也需要对第二载波的公共信道实际发射功率进行调整，确保公共信道的发射功率占第二载波的最大发射功率的比值满足网络规划时的预定比例。

本发明第一和第二实施方式描述了第一载波向第二载波出借功率和回收功率。实际上第二载波也可以向第一载波出借和回收功率。过程相同。本发明同样适用于多个载波，其出借和回收功率的过程大致与两个载波的过程相同。

本发明的第三实施方式涉及一种同一功放中载波间功率分配系统，如图3所示，包含：检测单元，用于检测功放承载的各载波的负载；最大功率调整单元，用于调整功放承载的各载波的最大功率；第一判断单元，用于根据检测单元的检测结果判断第一载波的负载是否在第一预定时长内均小于第一门限，如果是，则指示最大功率调整单元减小该第一载波的最大功率，增大功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率；其中，该功放在同一扇区中各载波的最大功率之和保持不变。

不难发现，本实施方式在一个功放同时承载同一扇区中的至少两个载波的情况下，如果其中一个载波长时间处于轻载状态，即其负载长时间低于第一门限，则减小该载波的最大功率，将减小的这部分功率出借给同一功放承载的同一扇区中至少一个其它载波，即提高其它载波的最大功率，使得各载波间的负载更为平衡。

其中，最大功率调整单元将第一载波的最大功率减小至第一门限。或者将第一载波的最大功率减小至第三门限，该第三门限为第一门限加上预定值，也就是说第一载波出借时要保留部分余量。通过预留部分余量，可以避免在发生突发业务时，因发射功率不足而导致业务失败。

该系统还可以包括第二判断单元，用于在第一判断单元判定第一载波的负载在第一预定时长内均小于第一门限时，根据检测单元的检测结果判断功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的负载是否大于第二门限，如果其它载波的负载大于第二门限，则指示最大功率调整单元增大负载大于第二门限的其它载波的最大功率。通过判断其它载波的负载是否处于超载状态，即是否大于第二门限，将第一载波减小的这部分功率，出借给处于超载状态的其它载波，使得功率的利用率达到最高。

该系统还可以包括发射功率调整单元，用于在该最大功率调整单元增大其它载波的最大功率后，调整该最大功率被增大的其它载波的公共信道的发射功率，调整后的发射功率与该载波的最大功率的比值满足预定的比例。

由于当载波可用的最大功率增大时，该载波实际的发射功率也会增大，系统的自干扰也会相应增加，如果不调整公共信道的发射功率，会引起公共信道的覆盖收缩，导致边缘地区的业务质量明显降低，可能发生掉话率增高等问题。

该系统还可以包括第三判断单元，用于在最大功率调整单元减小第一载波的最大功率后，根据检测单元的检测结果判断该第一载波的负载是否在第二预定时长内均大于第一门限，如果是，则指示最大功率调整单元将该第一载波的最大功率增大至该第一载波的原有值，将最大功率被增大的其它载波的最大功率减小至该载波的原有值。

由此可见，如果第一载波的负载在第二预定时长内均大于第一门限，则收回出借的功率，即增大该第一载波的最大功率，相应减小在出借功率时最大功率被增大的这部分载波的最大功率，从而在确保载波间业务平衡的同时，更好地保障了出借方的业务质量。

另外，值得一提的是，本实施方式中的各单元均为逻辑单元，在实际应用中，可以有各种不同的物理实现方式。

综上所述，在本发明的实施方式中，在一个功放同时承载同一扇区中的至少两个载波的情况下，如果其中一个载波长时间处于轻载状态，即其负载长时间低于第一门限，则减小该载波的最大功率，将减小的这部分功率出借给同一功放承载的同一扇区中至少一个其它载波，即提高其它载波的最大功率，使得各载波间的负载更为平衡。

判断其它载波的负载是否处于超载状态，即是否大于第二门限，将第一载波减小的这部分功率，出借给处于超载状态的其它载波，使得功率的利用率达到最高。

将该第一载波的最大功率减小至第三门限，该第三门限为第一门限加上预定值，通过预留部分余量，可以避免在发生突发业务时，因发射功率不足而导致业务失败。

调整最大功率被增大的其它载波的公共信道的发射功率，调整后的公共信道发射功率与该载波增大后的最大功率之比满足预定的比例。因为在载波可用的最大功率增大的情况下，该载波实际的发射功率也会增大，系统的自干扰也会相应增加，如果不调整公共信道的发射功率，会引起公共信道的覆盖收缩，导致边缘地区的业务质量明显降低，可能发生掉话率增高等问题。

如果第一载波的负载在第二预定时长内均大于第一门限，则收回出借的功率，即增大该第一载波的最大功率，相应减小在出借功率时最大功率被增大的这部分载波的最大功率，从而在确保载波间业务平衡的同时，更好地保障了出借方的业务质量。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种同一功放中载波间功率分配方法，该功放承载同一扇区中的至少两个载波，其特征在于，包含以下步骤：

如果第一载波的负载在第一预定时长内均小于第一门限，则减小该第一载波的最大功率，增大所述功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率，其中，该功放承载的同一扇区中各载波的最大功率之和保持不变。

2.根据权利要求1所述的同一功放中载波间功率分配方法，其特征在于，所述减小第一载波的最大功率的步骤之前，还包含以下步骤：

判断所述功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的负载是否大于第二门限，如果是则执行所述减小第一载波的最大功率的步骤。

3.根据权利要求1所述的同一功放中载波间功率分配方法，其特征在于，所述减小第一载波的最大功率的步骤中，

所述第一载波的最大功率减小至所述第一门限；或者

所述第一载波的最大功率减小至第三门限，该第三门限为所述第一门限加上预定值。

4.根据权利要求1所述的同一功放中载波间功率分配方法，其特征在于，所述增大所述功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率的步骤之后，还包含以下步骤：

调整所述最大功率被增大的其它载波的公共信道的发射功率，调整后的发射功率与该载波的最大功率的比值满足预定的比例。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的同一功放中载波间功率分配方法，其特征在于，所述增大所述功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率的步骤之后，还包含以下步骤：

如果所述第一载波的负载在第二预定时长内均大于所述第一门限，则将该第一载波的最大功率增大至该第一载波的原有值，将所述最大功率被增大的其它载波的最大功率减小至该载波的原有值。

6.一种同一功放中载波间功率分配系统，该功放承载同一扇区中的至少两个载波，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测所述功放承载的各载波的负载；

最大功率调整单元，用于调整所述功放承载的各载波的最大功率；

第一判断单元，用于根据所述检测单元的检测结果判断第一载波的负载是否在第一预定时长内均小于第一门限，如果是，则指示所述最大功率调整单元减小该第一载波的最大功率，增大所述功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的最大功率；其中，该功放在同一扇区中各载波的最大功率之和保持不变。

7.根据权利要求6所述的同一功放中载波间功率分配系统，其特征在于，还包括：

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判定所述第一载波的负载在第一预定时长内均小于第一门限时，根据所述检测单元的检测结果判断所述功放承载的同一扇区中至少一个其它载波的负载是否大于第二门限，如果所述其它载波的负载大于第二门限，则指示所述最大功率调整单元增大所述负载大于第二门限的其它载波的最大功率。

8.根据权利要求6所述的同一功放中载波间功率分配系统，其特征在于，所述最大功率调整单元将所述第一载波的最大功率减小至所述第一门限；或者

所述最大功率调整单元将所述第一载波的最大功率减小至第三门限，该第三门限为所述第一门限加上预定值。

9.根据权利要求6所述的同一功放中载波间功率分配系统，其特征在于，还包括：

发射功率调整单元，用于在所述最大功率调整单元增大所述其它载波的最大功率后，调整所述最大功率被增大的其它载波的公共信道的发射功率，调整后的发射功率与该载波的最大功率的比值满足预定的比例。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的同一功放中载波间功率分配系统，其特征在于，还包括：

第三判断单元，用于在所述最大功率调整单元减小所述第一载波的最大功率后，根据所述检测单元的检测结果判断该第一载波的负载是否在第二预定时长内均大于第一门限，如果是，则指示所述最大功率调整单元将该第一载波的最大功率增大至该第一载波的原有值，将所述最大功率被增大的其它载波的最大功率减小至该载波的原有值。

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