CN101174859A - 用于td-scdma系统上行功率增强的功率控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于TD－SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统及方法。该系统采用20ms传输时间间隔，且其包括：功率设置装置，位于基站侧，用于在移动台开始传输数据时，在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送移动台，在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至移动台；以及功率调整装置，位于移动台侧，用于在接收到来自基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。通过本发明，系统的吞吐量有了明显的提高。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统，更具体地涉及一种用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统及方法。
背景技术
在TD-SCDMA上行增强技术中建议采用半静态TTI，即5msTTI与20ms TTI共存，这是因为5ms TTI与20ms TTI相比，帧头字节开销比例大，相对效率低，而且在信道条件比较好的环境下，20ms TTI的系统性能比5ms TTI的系统性能好。因此，20ms TTI有其适用场景。
目前已提出的针对上行增强5ms TTI采用的功率控制策略是在每个TTI发送时，Node B通过公共控制信道发送一次TPC(transmission power control，发送功率控制)指令告知UE发送功率的调整。
而20ms TTI由于持续时间长，处于深衰落的可能性大，如果只进行一次TPC指令的控制，不能适时跟踪信道变化，造成高误码率。因此，必须增加TPC指令的发送次数，即在后3个子帧中，各发送一次TPC指令。
而且上述5ms TTI采用的功率控制策略只在某一业务开始时进行一次功率设置，该业务后续TTI都是在这个Node B告知的初始发送功率上进行基于TPC的功率控制。
这里提出的20ms TTI的功率控制策略考虑到该业务前后两个TTI之间可能相隔较长时间，在每个TTI的第一个子帧都重新由Node B通过信令进行初始功率的设置。
另外，这里的20ms TTI功率控制策略与早期版本的20ms TTI的功率控制策略有很大的不同。
早期版本的20ms TTI的功率控制策略由三部分组成：开环功率控制、外环功率控制、以及基于TPC的内环功率控制。这主要是由早期版本的业务类型的特点决定的。早期的业务类型主要是语音业务，其最大的特点是连续性，即一旦用户接入系统中，就一直占用分配给其的业务信道直到传输完毕。因此对于早期版本的20msTTI可以只在业务开始时进行一次开环功率控制，然后在后续每个TTI开始时，根据上一帧的帧质量判决而调整目标C/I，即进行外环控制，最后再在每个TTI里的子帧中进行基于TPC的内环控制。
而对于TD-SCDMA上行增强技术，其业务类型是数据业务，该业务最大的特点就是具有突发性，因此不可能像早期版本那样用户一旦接入系统就连续地将业务传输完毕。通常情况下，上行增强技术中用户分配的信道情况还与调度机制有关。一般情况下，一个业务的传输是不连续的，也就是不会占用连续的几个TTI，甚至前后几个部分之间相隔的TTI数目很多。在这种情况下，如果还采用传统的20ms TTI功率控制策略中的外环功率控制，即根据上一个TTI的质量判决来调整目标C/I，势必造成很大的误差，因为此时的外环功率控制已经不能反映当前的信道情况，因此不建议实用。
发明内容
本发明旨在克服上述一个或多个问题，提出了一种用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统及方法。
根据本发明的一方面，提出了一种用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统，该系统采用20ms传输时间间隔，其包括：功率设置装置102，位于基站侧，用于在移动台开始传输数据时，在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送移动台，在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至移动台；以及功率调整装置104，位于移动台侧，用于在接收到来自基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。
其中，传输时间间隔为一个传输块集合传输的时间间隔，即，在无限接口上物理层传输一个传输块集合所需的时间。传输块集合为多个传输块的集合，传输块为物理层和媒体接入层之间的基本交换单元，其中，传输块在物理层与媒体接入控制层之间的同一传输信道上同时交换，物理层为每个传输块添加一个循环冗余校验码。
其中，基站根据目标C/I(carrier/interference，载干比)、移动台到达基站的衰落和当前干扰水平，获取当前移动台所需的初始发射功率。
其中，基站将接收到的C/I与目标C/I进行比较，在接收到的C/I高于目标C/I的情况下，将降低一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台，在接收到的C/I低于目标C/I的情况下，将上升一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台。
其中，根据以下信息确定目标C/I：移动台的业务类型、数据等级和误码率。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法，用于采用20ms传输时间间隔的系统，其包括以下步骤：S202，在移动台开始传输数据时，基站在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送移动台，并且在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至移动台；以及S204，移动台在接收到来自基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。
其中，传输时间间隔为一个传输块集合传输的时间间隔，即，在无限接口上物理层传输一个传输块集合所需的时间。传输块集合为多个传输块的集合，传输块为物理层和媒体接入层之间的基本交换单元，其中，传输块在物理层与媒体接入控制层之间的同一传输信道上同时交换，物理层为每个传输块添加一个循环冗余校验码。
其中，基站根据目标载干比、移动台到达基站的衰落和当前干扰水平，获取当前移动台所需的初始发射功率。
其中，基站将接收到的C/I与目标C/I进行比较，在接收到的C/I高于目标C/I的情况下，将降低一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台，在接收到的C/I低于目标C/I的情况下，将上升一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台。
其中，根据以下信息确定目标C/I：移动台的业务类型、数据等级和误码率。
通过本发明，系统的吞吐量有了明显的提高。
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，本发明的示意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是根据本发明的用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统；
图2是根据本发明的用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法；
图3是根据本发明的用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法的实例；
图4是根据本发明的一种情况下的用户数与吞吐量之间的关系图；以及
图5是根据本发明的另一种信道情况下的用户数与吞吐量之间的关系图。
具体实施方式
下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，说明根据本发明的用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统。如图所示，用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统(其采用20ms传输时间间隔)包括：功率设置装置102，位于基站侧，用于在移动台开始传输数据时，在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送移动台，在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至移动台；以及功率调整装置104，位于移动台侧，用于在接收到来自基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。
其中，传输时间间隔为一个传输块集合传输的时间间隔，即，在无限接口上物理层传输一个传输块集合所需的时间。传输块集合为多个传输块的集合，传输块为物理层和媒体接入层之间的基本交换单元，其中，传输块在物理层与媒体接入控制层之间的同一传输信道上同时交换，物理层为每个传输块添加一个循环冗余校验码。
其中，基站根据目标载干比、移动台到达基站的衰落和当前干扰水平，获取当前移动台所需的初始发射功率。
其中，基站将接收到的C/I与目标C/I进行比较，在接收到的C/I高于目标C/I的情况下，将降低一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台，在接收到的C/I低于目标C/I的情况下，将上升一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台。
其中，根据以下信息确定目标C/I：移动台的业务类型、数据等级和误码率。
参考图2，说明根据本发明的用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法。如图所示，用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法(其采用20ms传输时间间隔的系统)包括以下步骤：S202，在移动台开始传输数据时，基站在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送移动台，并且在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至移动台；以及S204，移动台在接收到来自基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。
其中，传输时间间隔为一个传输块集合传输的时间间隔，即，在无限接口上物理层传输一个传输块集合所需的时间。传输块集合为多个传输块的集合，传输块为物理层和媒体接入层之间的基本交换单元，其中，传输块在物理层与媒体接入控制层之间的同一传输信道上同时交换，物理层为每个传输块添加一个循环冗余校验码。
其中，基站根据目标载干比移动台到达基站的衰落和当前干扰水平，获取当前移动台所需的初始发射功率。
其中，基站将接收到的C/I与目标C/I进行比较，在接收到的C/I高于目标C/I的情况下，将降低一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台，在接收到的C/I低于目标C/I的情况下，将上升一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至移动台。
其中，根据以下信息确定目标C/I：移动台的业务类型、数据等级和误码率。
具体地，参考图3，说明根据本发明的用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法的实例。
在一个20ms TTI的第一个子帧开始传输时，Node B根据相关技术中的初始功率设置的方法，通过控制信令通知UE该TTI期间的初始发送功率，在后续的每个指针发送之前，计算上一子帧的C/I与目标C/I，并进行比较从而产生TPC指令，而后发送给UE进行功率调节，直到该TTI发送结束。
图4和图5分别是两种信道情况下的用户数与吞吐量之间的关系图。其中，信道情况主要是根据移动台的移动速度和可分辨多径的数目而定。其中，情况一(如图4所示)是指室内移动速度为3km/h，可分辨径为1，情况二(如图5所示)是指移动台移动速度为120km/h，可分辨径为3。在这两种信道下本发明提出了新的20ms传输时间间隔，即20ms TTI(transmission time interval)进行1次初始功率设置。
通过本发明，系统的吞吐量有了明显的提高。
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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制系统，所述系统采用20ms传输时间间隔，其特征在于，所述系统包括：
功率设置装置，位于基站侧，用于在移动台开始传输数据时，在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示所述移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送所述移动台，在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至所述移动台；以及
功率调整装置，位于所述移动台侧，用于在接收到来自所述基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。
2.根据权利要求1所述的功率控制系统，其特征在于，所述传输时间间隔为一个传输块集合传输的时间间隔，即，在无限接口上物理层传输一个传输块集合所需的时间。
3.根据权利要求2所述的功率控制系统，其特征在于，所述传输块集合为多个传输块的集合，所述传输块为所述物理层和所述媒体接入层之间的基本交换单元，其中，所述传输块在物理层与媒体接入控制层之间的同一传输信道上同时交换，所述物理层为每个传输块添加一个循环冗余校验码。
4.根据权利要求1所述的功率控制系统，其特征在于，所述基站根据目标载干比、所述移动台到达基站的衰落和当前干扰水平，获取当前所述移动台所需的初始发射功率。
5.根据权利要求1所述的功率控制系统，其特征在于，所述基站将接收到的载干比与所述目标载干比进行比较，在所述接收到的载干比高于所述目标载干比的情况下，将降低一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至所述移动台，在所述接收到的载干比低于所述目标载干比的情况下，将上升一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至所述移动台。
6.根据权利要求5所述的功率控制系统，其特征在于，根据以下信息确定所述目标载干比：所述移动台的业务类型、数据等级和误码率。
7.一种用于TD-SCDMA系统上行功率增强的功率控制方法，用于采用20ms传输时间间隔的系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S202，在移动台开始传输数据时，基站在第一个5ms子帧内通过信令信道将指示所述移动台的初始发射功率的发送功率控制消息发送所述移动台，并且在后续三个5ms子帧内分别将发送功率控制消息发送至所述移动台；以及
S204，所述移动台在接收到来自所述基站的发送功率控制消息后，调整移动台的发送功率。
8.根据权利要求7所述的功率控制方法，其特征在于，所述传输时间间隔为一个传输块集合传输的时间间隔，即，在无限接口上物理层传输一个传输块集合所需的时间。
9.根据权利要求8所述的功率控制方法，其特征在于，所述传输块集合为多个传输块的集合，所述传输块为所述物理层和所述媒体接入层之间的基本交换单元，其中，所述传输块在物理层与媒体接入控制层之间的同一传输信道上同时交换，所述物理层为每个传输块添加一个循环冗余校验码。
10.根据权利要求7所述的功率控制方法，其特征在于，所述基站根据目标载干比、所述移动台到达基站的衰落和当前干扰水平，获取当前所述移动台所需的初始发射功率。
11.根据权利要求7所述的功率控制方法，其特征在于，所述基站将接收到的载干比与所述目标载干比进行比较，在所述接收到的载干比高于所述目标载干比的情况下，将降低一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至所述移动台，在所述接收到的载干比低于所述目标载干比的情况下，将上升一个功率增长步长的发送功率控制消息发送至所述移动台。
12.根据权利要求11所述的功率控制方法，其特征在于，根据以下信息确定所述目标载干比：所述移动台的业务类型、数据等级和误码率。
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