CN101359939A - 正交频分复用多址系统中反向功率控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种正交频分复用多址(OFDMA)系统中的反向功率控制方法，包括：根据接入终端的当前反向业务信道增益、各个相邻小区的信道差异以及接入终端所分配的资源情况计算各个相邻小区的判决门限值；根据所述各个相邻小区的判决门限值调整接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值决定反向业务信道发射功率。本发明实施例还公开了一种OFDMA系统中的反向功率控制系统和接入终端。应用本发明以后，能够更好地响应相邻小区的干扰(OSI)信息，从而降低小区间干扰。

Description

正交频分复用多址系统中反向功率控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及正交频分复用多址(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing Access，OFDMA)技术领域，更具体地说，本发明涉及OFDMA系统中反向功率控制方法、装置和系统。

背景技术

目前第三代移动通信计划(3rd generation partnership project，3GPP)技术逐渐成熟商用，3GPP2码分多址2000 1XEV-DO(3rd generationpartnership project 2 Code Division Multiple Access 20001X Evolution DataOnly，3GPP2 CDMA 20001XEV-DO)能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2个阶段进行。阶段一采用多载波EV-DO技术，更多地考虑兼容性，只是短期的演进项目；阶段二则引入更为先进的技术，比如正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)技术、多输入多输出(MultipleInput Multiple Output，MIMO)技术等等，可以大大地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。

早在20世纪60年代，OFMA系统作为一种无线通信系统的高速传输技术就已经被提出。近些年来，由于数字信号处理技术和特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)技术的飞速发展，OFDM系统的实现已经成为现实，OFDM技术再度受到广泛的关注。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。

由于小区内部传输子载波资源满足正交性，所以在OFDMA系统中，小区内干扰可以认为很小，大部分的干扰都是来自外小区的同频干扰，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。

在现有技术的无线宽带接入标准IEEE802.20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，由接入网(Access Network，AN)分配给接入终端(Access Terminal，AT)子载波资源，每个接入终端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)。同一个小区内，每个接入终端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。为了减轻小区之间的干扰，在802.20系统中引入了反向业务信道功率控制算法。反向业务信道功率控制算法包括闭环功率控制和基于干扰信息(Other Sectors Interference，OSI)的功率控制两部分。

闭环功率控制保证移动终端的反向参考信道(R-PICH，pilot channel)功率满足最低接收要求，反向参考信道也称为导频信道。

闭环功率控制的具体流程为：

(1)接入网络测量每个接入终端的反向参考信道的信道质量，如果信道质量比系统设定的目标信噪比(TargetSNR)差，则AN向该接入终端发送“Up-抬高功率”命令，反之则发送“Down-降低功率”命令；并通过专门的前向功率控制信道(Forward Power Control Channel，F-PCCH)将“Up-抬高功率”/“Down-降低功率”命令发送给所有活动的接入终端；

(2)接入终端接收到F-PCCH的命令以后，根据“Up-抬高功率”/“Down-降低功率”命令调制自身的参考信道功率。

反向业务信道增益(Reverse Data Channel Gain，RDCHGain)是反向业务信道功率相对于反向参考信道功率的调整量，所以在闭环功率控制一定的前提下，只要RDCHGain越大，则接入终端可以在反向业务信道上传输的效率越高，但是同时该接入终端对外小区的干扰也可能越大。

基于OSI的反向业务信道功率控制包括：每个小区不断测量整个可用频带上的干扰信息，并且通过前向外小区干扰信道(Forward Other SectorsInterference Channel，F-OSICH)广播出去。每个接入终端接收来自非服务小区的干扰信息(OSI)，并且根据一定算法调整自身的RDCHGain，通过自身功率的改变，响应外小区的OSI消息。

下面介绍在IEEE802.20中使用的闭环功率控制和基于OSI的反向业务信道功控算法。

图1为现有技术中RDCHGain的调整示意图。如图1所示，接入终端120c根据其服务小区110a发送的功率控制命令Up/Down调整其反向参考信道功率，同时接入终端120c也根据收到的来自相邻小区110b、110c的F-OSICH中的OSI信息调整其RDCHGain。

在IEEE802.20中的反向信道上，基站采用闭环功率控制的方式通过F-PCCH对R-PICH信道的功率进行调整，使R-PICH信道的接收信噪比达到一个预定的门限值。同时在接入终端侧，接入终端接收F-PCCH的功控比特，并根据功控比特调整R-PICH的发射功率；接入终端接收相邻小区的F-OSICH的OSI信息比特，按照如下方法计算反向数据信道的发射功率：

PSD_DCH＝PSD_PICH+RDCHGain+DataCtrlOffset     (式1)

即R-DCH信道的功率谱密度PSD_DCH(也就是单位子载波上的功率)为R-PICH信道的功率谱密度PSD_PICH加上RDCHGain，再加上一个固定的DataCtrlOffset，单位为dB。

由于在OFDMA系统不同小区间使用了相同的频率资源，所以存在小区间干扰，每个小区都会测量本小区感受到的外小区的干扰，并在F-OSICH中使用一个OSI比特进行广播。接入终端收到相邻小区广播的OSI比特以后，计算RDCHGain，以此调整R-DCH功率，跟踪小区间干扰的变化。OSI定时广播，RDCHGain也是一个实时变化的量，它使用下面的方法进行计算：

第一步：首先计算信道差异(Channel Difference，ChanDiff)：

${\mathrm{ChanDiff}}_i=\frac{{\mathrm{RxPower}}_{\mathrm{Rlss}}}{\mathrm{RxPoweri}}$ (式2)

其中RxPower_Rlss为接入终端从服务小区接收的信号功率，RxPower_i为接入终端从第i个相邻小区接收的信号功率。ChanDiff表征了接入终端离相邻小区的距离，即一般来说：离相邻小区越近，ChanDiff越小；离相邻小区越远，ChanDiff越大。

第二步：再根据接收到的相邻小区的OSI信息，计算DecisionThreshold(判决门限值)。

${\mathrm{DecisionThreshold}}_i=\left\{\begin{array}{ccc}\max \{\mathrm{UpDecisionThresholdMin},(1-a)b_i\}& \mathrm{if}& {\mathrm{OSI}}_i=0\\ \max \{\mathrm{DownDecisionThresholdMin},a(1-b_i)\}& \mathrm{if}& {\mathrm{OSI}}_i=1\\ 1& \mathrm{if}& {\mathrm{OSI}}_i=2\end{array}\right.$ (式3)

其中：

$a=\frac{\min \{\mathrm{RDCHGain},\mathrm{RDCHGainMax}\}-\mathrm{RDCHGainMin}}{\mathrm{RDCHGainMax}-\mathrm{RDCHGainMin}},$ 表示了接入终端当前的RDCHGain信息；UpDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于0时的DecisionThreshold最小值；DownDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于1时DecisionThreshold的最小值；

$b_i=\frac{\min \{\mathrm{Chan}{\mathrm{Diff}}_i,\mathrm{ChanDiffMax}\}-\mathrm{ChanDiffMin}}{\mathrm{ChanDiffMax}-\mathrm{ChanDiffMin}},$ 利用ChanDiff表示了接入终端与相邻小区的位置信息。

将当前的RDCHGain状态与当前接入终端距离相邻小区的距离结合起来，共同决定了Decision Threshold。其中，RDCHGainMax、RDCHGainMin、ChanDiffMax、ChanDiffMin都是协议参数，可视为固定值。其中函数min{a，b}表示取a和b中较小的那个值；

第三步：选择一个随机值x，根据这个随机值与DecisionThreshold的比较结果，决定Decision：

(式4)

对每个相邻的小区，都重复以上三步骤，计算出了各个相邻小区的Decision值，其中以上公式中OSI_i表示第i个小区的OSI，x_i为第i个小区的随机值X。

第四步：然后再利用ChanDiff将多个相邻小区的Decision进行加权平均，记为D_w：

$D_w=\frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\mathrm{ChanDiff}}_i}{\mathrm{Decision}}_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\mathrm{ChanDiff}}_i}}$ (式5)

将D_w与一个系统预定的值RDCHGainAdjustmentThreshold进行比较，并以此改变RDCHGain的值：

(式6)

从上面的介绍可以看出，RDCHGain的变化遵从下面的规律：

当相邻小区广播OSI＝0时，这个相邻小区受到的干扰较小，对本小区的所有服务接入终端：如果接入终端现有的功率等级越低(即当前的RDCHGain越小)，升高RDCHGain的概率越大；如果接入终端距离相邻小区越远(即ChanDiff越大)，升高RDCHGain的概率越大；

当相邻小区广播OSI＝1时，这个相邻小区受到的干扰较大，对本小区的所有服务接入终端：如果接入终端现有的功率等级越高(即当前的RDCHGain越大)，降低RDCHGain的概率越大；如果接入终端距离相邻小区越近(即ChanDiff越小)，降低RDCHGain的概率越大；

然而，现有技术上述计算RDCHGain的方法没有考虑到不同接入终端间可能分配的系统资源不同。即：在同一个时刻，接入终端分配的系统资源(例如BaseNode)不是完全相同的。那么，考虑对于具有相同的“当前RDCHgain”和相同的“距离小区中心远近”的接入终端，如果他们分配的BaseNode个数不一样，那么分配BaseNode多的接入终端，它对相邻小区造成干扰的可能性就大一些，其降低RDCHGain的概率就应该相对大一点；而分配BaseNode少的接入终端，它对相邻小区造成干扰的可能性就小一些，其降低RDCHGain的概率就应该相对小一点。

从系统公平性的观点来看，同样，分配BaseNode资源多的用户，其占用了更多的系统资源，那么该用户就应该付出更多的“响应OSI”的义务。

然而，现有技术并没有体现上述区别，因此控制小区间干扰存在不足。

发明内容

本发明实施例提出一种OFDMA系统中反向功率控制方法，能够更好地响应相邻小区的OSI信息，从而降低小区间干扰。

本发明实施例提出一种OFDMA系统中反向功率控制系统，能够更好地响应相邻小区的OSI信息，从而降低小区间干扰。

本发明实施例还提出一种AN，能够更好地响应相邻小区的OSI信息，从而降低小区间干扰。

本发明实施例还提出了一种接入终端，能够更好地响应相邻小区的OSI信息，从而降低小区间干扰。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种正交频分复用多址(OFDMA)系统中的反向功率控制方法，该方法包括：

根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值；

根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值确定反向业务信道发射功率。

一种OFDMA系统中的反向功率控制系统，该系统包括接入终端和接入网络：

接入网络，用于测量接入终端反向参考信道质量，并根据所述接入终端反向参考信道质量与预定的目标信噪比的比较结果向接入终端发送功率控制命令；

接入终端，根据接入网络发送来的所述功率控制命令调整自身的反向参考信道功率；并根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值，再根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值和反向参考信道功率确定反向业务信道发射功率。

一种接入终端，该接入终端包括判决门限值确定单元和反向业务信道增益调整单元，其中：

判决门限值确定单元，根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值；

反向业务信道增益调整单元，根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值确定反向业务信道发射功率。

从上述技术方案中可以看出，利用本发明实施例进行反向功率控制时，不但需要考虑接入终端的当前反向业务信道增益、接入终端离相邻小区的相对距离(也就是信道差异)以及相邻小区的干扰情况，还考虑了接入终端的系统资源分配情况。如果用户分配了越多的资源，OSI＝0时其升高反向业务信道增益的概率越小；OSI＝1时其降低反向业务信道增益的概率越大，反之亦然。因此，应用本发明以后，考虑了分配的系统资源的情况来决定反向业务信道增益的升降，能够更好地响应相邻小区的OSI信息比特，减小对相邻小区的干扰，从而能够提高整个OFDMA系统的性能。

附图说明

图1为现有技术中RDCHGain的调整示意图；

图2为根据本发明实施例的反向功率控制方法示范性流程图；

图3为根据本发明实施例的接入终端的示范性结构示意图；

图4为根据本发明实施例的反向功率控制系统的示范性结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，在OFDMA系统进行反向功率控制的时候，不但考虑每个接入终端现有的功率等级(也就是当前反向业务信道增益RDCHGain)、接入终端离相邻小区的相对距离(也就是接入终端各个相邻小区的信道差异ChanDIff)等，还考虑接入终端的系统资源分配情况。

具体地，如果用户分配了越多的系统资源，OSI＝0时其升高RDCHGain的概率应该越小；OSI＝1时其降低RDCHGain的概率应该越大，反之亦然。

图2为根据本发明实施例的反向功率控制方法示范性流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤201：根据接入终端的当前反向业务信道增益RDCHGain、该接入终端各个相邻小区的信道差异ChanDIff以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值DecisionThreshold；

步骤202：根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值DecisionThreshold调整该接入终端的反向业务信道增益值RDCHGain，并且利用所调整的反向业务信道增益值RDCHGain确定反向业务信道发射功率。

其中，在调整RDCHGain的时候，考虑接入终端分配的系统资源的不同，在相同的当前功率等级和距离相邻小区相同的距离时：

(1)对于分配资源多的用户，OSI＝0时其升高RDCHGain的概率小一些，OSI＝1时其降低RDCHGain的概率大一些；

(2)对于分配资源少的用户，OSI＝0时其升高RDCHGain的概率多一些，OSI＝1时其降低RDCHGain的概率小一些。

这样，通过对占用不同资源的用户分配了不同的DecisionThreshold，进而改变了这些接入终端的判决(Decision)值，进而影响RDCHGain值的确定，使系统内的用户更好地响应相邻小区的OSI信息比特，减小对相邻小区的干扰，从而提高整个系统的性能。

将本发明实施例的方法应用到OFDMA系统中，在进行反向功率控制的时候，接入终端的RDCHGain的变化遵从下面的规律：

当相邻小区广播OSI＝0时，这个相邻小区受到的干扰较小，对本小区的所有服务接入终端：如果接入终端现有的功率等级越低(即当前的RDCHGain越小)，升高RDCHGain的概率越大；如果接入终端距离相邻小区越远(即ChanDiff越大)，升高RDCHGain的概率越大；如果接入终端分配的系统资源越少，升高RDCHGain的概率越大；

当相邻小区广播OSI＝1时，这个相邻小区受到的干扰较大，对本小区的所有服务接入终端：如果接入终端现有的功率等级越高(即当前的RDCHGain越大)，降低RDCHGain的概率越大；如果接入终端距离相邻小区越近(即ChanDiff越小)，降低RDCHGain的概率越大；如果接入终端分配的系统资源越多，降低RDCHGain的概率越大。

根据上述分析，下面详细描述本发明的反向业务信道功率控制的一个实施例。

首先，接入网络测量每个接入终端的反向参考信道的信道质量，如果信道质量比系统设定的TargetSNR差，则接入网络向该接入终端发送“Up-抬高功率”命令，反之则发送“Down-降低功率”命令，并通过专门的前向功率控制信道(F-PCCH)将“Up-抬高功率”/“Down-降低功率”命令发送给所有活动的接入终端；接入终端接收到F-PCCH的命令以后，根据“Up-抬高功率”/“Down-降低功率”命令调制自身的参考信道功率。

然后，每个小区不断测量整个可用频带上的干扰信息，并且通过前向外小区干扰信道(F-OSICH)广播出去。每个接入终端接收来自非服务小区的干扰信息(OSI)，调整自身的RDCHGain，通过自身功率的改变，响应外小区的OSI消息再决定反向业务信道发射功率。

也就是，在IEEE802.20中的反向信道上，基站采用闭环功率控制的方式，通过F-PCCH对R-PICH信道的功率进行调整，使R-PICH信道的接收信噪比达到一个预定的门限值。同时在接入终端侧，接入终端接收F-PCCH的功控比特，并根据功控比特调整R-PICH的发射功率；接入终端接收相邻小区的F-OSICH的OSI信息比特，按照如下方法计算反向数据信道的发射功率：

PSD_DCH＝PSD_PICH+RDCHGain+DataCtrlOffset

即R-DCH信道的功率谱密度PSD_DCH(也就是单位子载波上的功率)为R-PICH信道的功率谱密度PSD_PICH加上RDCHGain，再加上一个固定的DataCtrlOffset，单位为dB。

接入终端收到相邻小区广播的OSI比特以后，计算RDCHGain，以此调整R-DCH功率，跟踪小区间干扰的变化。

OSI定时广播，RDCHGain也可以是一个实时变化的量。使用下面的方法计算RDCHGain：

第一步：首先计算信道差异(Channel Difference，ChanDiff)：

${\mathrm{ChanDiff}}_i=\frac{\mathrm{Rx}{\mathrm{Power}}_{\mathrm{Rlss}}}{\mathrm{RxPoweri}}$

其中RxPower_Rlss为接入终端从服务小区接收的信号功率，RxPower_i为接入终端从第i个相邻小区接收的信号功率。ChanDiff表征了接入终端离相邻小区的距离，即一般来说：离相邻小区越近，ChanDiff越小；离相邻小区越远，ChanDiff越大。

第二步：再根据接收到的相邻小区的OSI信息和接入终端分配的资源数量，计算DecisionThreshold(判决门限值)。

接入终端接收到多个相邻小区的OSI信息，并且计算各个响应小区的判决门限值。DecisionThresholdi表示第i个相邻小区的判决门限值。

其中：

$a=\frac{\min \{\mathrm{RDCHGain},\mathrm{RDCHGainMax}\}-\mathrm{RDCHGainMin}}{\mathrm{RDCHGainMax}-\mathrm{RDCHGainMin}},$ 表示了接入终端当前的RDCHGain信息；

$b_i=\frac{\min \{\mathrm{Chan}{\mathrm{Diff}}_i,\mathrm{ChanDiffMax}\}-\mathrm{ChanDiffMin}}{\mathrm{ChanDiffMax}-\mathrm{ChanDiffMin}},$ 利用ChanDiff表示了接入终端与相邻小区的位置信息。

$a=\frac{\min \{\mathrm{RDCHGain},\mathrm{RDCHGainMax}\}-\mathrm{RDCHGainMin}}{\mathrm{RDCHGainMax}-\mathrm{RDCHGainMin}},$ 并且

$b_i=\frac{\min \{\mathrm{Chan}{\mathrm{Diff}}_i,\mathrm{ChanDiffMax}\}-\mathrm{ChanDiffMin}}{\mathrm{ChanDiffMax}-\mathrm{ChanDiffMin}},$

$C_i=\frac{\min \{\mathrm{NumBaseNode},\mathrm{NumBaseNodeMax}\}-\mathrm{NumBaseNodeMin}}{\mathrm{NumBaseNodeMax}-\mathrm{NumBaseNodeMin}};$

NumBaseNode为接入终端分配到的基节点(BaseNode)数量；BaseNode是IEEE802.20中反向业务信道的最小分配粒度，一个BaseNode包括16个OFDM子载波；BaseNode的说明可以参考一个信道树(Channel Tree)，其中Node0表示了整个信道带宽，Node1代表了前1/2信道带宽，Node2代表了后1/2信道带宽；类似的，Node3～Node6按照1/4粒度分解整个信道带宽；Node7～Node14按照1/8粒度分解整个信道带宽。其中的每一个节点成为一个Node。最底层的，不能继续进行分解的Node称为BaseNode；

NumBaseNodeMax为接入终端能够分配到的最大BaseNode个数；

NumBaseNodeMin为接入终端能够分配到的最少BaseNode个数；

UpDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于0时的DecisionThreshold最小值；

DownDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于1时DecisionThreshold的最小值；

max{DownDecisionThresholdMin，a(1-b_i)c_i}为UpDecisionThresholdMin和a(1-b_i)c_i中的较大值；

max{UpDecisionThresholdMin，(1-a)b_i(1-c_i)}为UpDecisionThresholdMin和(1-a)b_i(1-c_i)中的较大值；

min{NumBaseNode，NumBaseNodeMax}为NumBaseNode、NumBaseNodeMax中的较小值。

因此，在计算DecisionThreshold的时候，还考虑了C_i参数的影响：当接入终端分配的系统资源越多，C_i就越大，那么当OSI＝1时，这个接入终端的DecisionThreshold就越大，Decision取-DownDecisionValue的几率也就越大了，从而使这个AT的RDCHGain降低的概率增大；反之，当OSI＝0，AT资源越多，C_i越大，(1-C_i)就越小，DecisionThreshold就越小，Decision取+UpDecisionValue的几率也就越小了，从而使这个接入终端的RDCHGain升高的概率减小了

第三步：然后选择一个随机值x，根据这个随机值与DecisionThreshold的比较结果，决定Decision：

其中UpDecision Value和DownDecesion Value都是预先设定值。

对每个相邻的小区，都重复以上三步骤，计算出了各个相邻小区的Decision值，其中以上公式中OSI_i表示第i个小区的OSI，x_i为第i个小区的随机值X。

第四步：然后再利用ChanDiff将多个相邻小区的Decision进行加权平均，记为D_w：

$D_w=\frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\mathrm{ChanDiff}}_i}{\mathrm{Decision}}_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\mathrm{ChanDiff}}_i}}$

将D_w与一个系统预定的值RDCHGainAdjustmentThreshold进行比较，并以此改变RDCHGain的值：

其中：

StepUp为提高RDCHGain的步长；

StepDown为下降RDCHGain的步长。

基于上述分析，本发明实施例还公开了一种接入终端。

图3为根据本发明实施例的接入终端的示范性结构示意图。如图3所示，该接入终端包括判决门限值确定单元301和反向业务信道增益调整单元302，其中：

判决门限值确定单元301，根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值；

反向业务信道增益调整单元302，根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值确定反向业务信道发射功率。

该接入终端还可以进一步包括反向参考信道功率调整单元，该反向参考信道功率调整单元用于根据由该接入终端的服务小区所发送来的功率控制命令调整反向参考信道功率。

具体地，反向业务信道增益调整单元302，利用所调整的反向业务信道增益值决定反向业务信道发射功率PSD_DCH，其中：

PSD_DCH＝PSD_PICH+RDCHGain+DataCtrlOffset；

PSD_PICH为反向参考信道功率，DataCtrlOffset为预定常数，RDCHGain为调整后的反向业务信道增益值。

判决门限值确定单元301，可以用于执行下列步骤：计算各个相邻小区的信道差异ChanDiff_i， ${\mathrm{ChanDiff}}_i=\frac{{\mathrm{RxPower}}_{\mathrm{Rlss}}}{{\mathrm{RxPower}}_i};$ 其中RxPower_Rlss为接入终端从服务小区接收的信号功率，RxPower_i为接入终端从第i个相邻小区接收的信号功率，i为相邻小区的序号；

根据接入终端接收到的各个相邻小区的OSI_i，计算各个相邻小区的判决门限值DecisionThreshold_i，其中：

$a=\frac{\min \{\mathrm{RDCHGain},\mathrm{RDCHGainMax}\}-\mathrm{RDCHGainMin}}{\mathrm{RDCHGainMax}-\mathrm{RDCHGainMin}},$ 并且

$b_i=\frac{\min \{\mathrm{Chan}{\mathrm{Diff}}_i,\mathrm{ChanDiffMax}\}-\mathrm{ChanDiffMin}}{\mathrm{ChanDiffMax}-\mathrm{ChanDiffMin}},$

$C_i=\frac{\min \{\mathrm{NumBaseNode},\mathrm{NumBaseNodeMax}\}-\mathrm{NumBaseNodeMin}}{\mathrm{NumBaseNodeMax}-\mathrm{NumBaseNodeMin}};$

NumBaseNode为接入终端分配到的BaseNode数量；

NumBaseNodeMax为接入终端能够分配到的最大BaseNode个数；

NumBaseNodeMin为接入终端能够分配到的最少BaseNode个数；

UpDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于0时的DecisionThreshold最小值；

DownDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于1时DecisionThreshold的最小值；

max{DownDecisionThresholdMin，a(1-b_i)c_i}为UpDecisionThresholdMin和a(1-b_i)c_i中的较大值；

max{UpDecisionThresholdMin，(1-a)b_i(1-c_i)}为UpDecisionThresholdMin和(1-a)b_i(1-c_i)中的较大值；

min{NumBaseNode，NumBaseNodeMax}为NumBaseNode、NumBaseNodeMax中的较小值。

反向业务信道增益调整单元302，还可以用于执行下列步骤：

选择各个相邻小区的随机值x_i，并根据随机值x_i与该相邻小区的DecisionThreshold_i的比较结果，决定各个相邻小区Decision_i，其中

其中UpDecisionValue和DownDecesionValue都是预先设定值；

并利用各个相邻小区的ChanDiff_i将多个相邻小区的Decision_i进行加权平均，加权平均结果记为D_w：

$D_w=\frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\mathrm{ChanDiff}}_i}{\mathrm{Decision}}_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\mathrm{ChanDiff}}_i}}$ 其中OSIMonitorSetSize为接入终端需要监听OSI的小区集合中的小区数目；

将D_w与预定值RDCHGainAdjustmentThreshold进行比较，并根据比较结果调整RDCHGain的值：

；其中：

StepUp为提高RDCHGain的步长；

StepDown为下降RDCHGain的步长；

并利用所调整的反向业务信道增益值RDCHGain确定反向业务信道发射功率。

本发明还公开了一种OFDMA系统中的反向功率控制系统。

图4为根据本发明实施例的OFDMA系统中的反向功率控制系统的示范性结构示意图。

如图4所示，该系统包括接入终端401和接入网络402：

接入网络401，用于测量接入终端反向参考信道质量，并根据所述接入终端反向参考信道质量与预定的目标信噪比的比较结果向接入终端发送功率控制命令；

接入终端402，根据接入网络发送来的所述功率控制命令调整自身的反向参考信道功率；并根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值，再根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值和反向参考信道功率确定反向业务信道发射功率。

其中，接入网络402通过前向功率控制信道向接入终端401发送所述功率控制命令。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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、一种正交频分复用多址OFDMA系统中的反向功率控制方法，其特征在于，该方法包括：

根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值；

根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值确定反向业务信道发射功率。

2、根据权利要求1所述的OFDMA系统中的反向功率控制方法，其特征在于，该接入终端所分配的资源情况为C_i，其中

$C_i=\frac{\min \{\mathrm{NumBaseNode},\mathrm{NumBaseNodeMax}\}-\mathrm{NumBaseNodeMin}}{\mathrm{NumBaseNodeMax}-\mathrm{NumBaseNodeMin}};$

其中NumBaseNode为接入终端分配到的基节点BaseNode数量；

NumBaseNodeMax为接入终端能够分配到的最大BaseNode个数；

NumBaseNodeMin为接入终端能够分配到的最少BaseNode个数；

min{NumBaseNode，NumBaseNodeMax}为NumBaseNode、NumBaseNodeMax中的较小值。

3、根据权利要求2所述的OFDMA系统中的反向功率控制方法，其特征在于，该方法进一步包括：

预先确定所述NumBaseNodeMax、NumBaseNodeMin的值；或者周期性地向接入终端广播更新NumBaseNodeMax、NumBaseNodeMin的值。

4、根据权利要求l所述的OFDMA系统中的反向功率控制方法，其特征在于，所述计算各个相邻小区的判决门限值包括：

计算各个相邻小区的信道差异ChanDiff_i， ${\mathrm{ChanDiff}}_i=\frac{{\mathrm{RxPower}}_{\mathrm{Rlss}}}{\mathrm{RxPowe}{r}_i};$ 其中RxPower_Rlss为接入终端从服务小区接收的信号功率，RxPower_i为接入终端从第i个相邻小区接收的信号功率，i为相邻小区的序号；

根据接入终端接收到的各个相邻小区的干扰信息OSI_i，计算各个相邻小区的判决门限值DecisionThreshold_i，其中：

其中：

$a=\frac{\min \{\mathrm{RDCHGain},\mathrm{RDCHGainMax}\}-\mathrm{RDCHGainMin}}{\mathrm{RDCHGainMax}-\mathrm{RDCHGainMin}},$ 并且

$b_i=\frac{\min \{ChanD{\mathrm{iff}}_i,\mathrm{ChanDiffMax}\}-\mathrm{ChanDiffMin}}{\mathrm{ChanDiffMax}-\mathrm{ChanDiffMin}},$

$C_i=\frac{\min \{\mathrm{NumBaseNode},\mathrm{NumBaseNodeMax}\}-\mathrm{NumBaseNodeMin}}{\mathrm{NumBaseNodeMax}-\mathrm{NumBaseNodeMin}};$

NumBaseNode为接入终端分配到的BaseNode数量；

NumBaseNodeMax为接入终端能够分配到的最大BaseNode个数；

NumBaseNodeMin为接入终端能够分配到的最少BaseNode个数；

UpDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于0时的DecisionThreshold最小值；

DownDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于1时DecisionThreshold的最小值；

max{DownDecisionThresholdMin，a(1-b_i)c_i}为UpDecisionThresholdMin和a(1-b_i)c_i中的较大值；

max{UpDecisionThresholdMin，(1-a)b_i(1-c_i)}为UpDecisionThresholdMin和(1-a)b_i(1-c_i)中的较大值；

min{NumBaseNode，NumBaseNodeMax}为NumBaseNode、NumBaseNodeMax中的较小值。

5、根据权利要求4所述的OFDMA系统中的反向功率控制方法，其特征在于，所述根据各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值包括：

选择各个相邻小区的随机值x_i，并根据随机值x_i与该相邻小区的DecisionThreshold_i的比较结果，决定各个相邻小区Decision_i，其中

其中UpDecision Value和DownDecesion Value都是预先设定值；

利用各个相邻小区的ChanDiffi将多个相邻小区的Decision_i进行加权平均，加权平均结果记为D_w：

$D_w=\frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{\mathrm{ChanDif}{f}_i}{\mathrm{Decision}}_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{\mathrm{Chan}{\mathrm{Diff}}_i}};$

其中OSIMonitorSetSize为接入终端需要监听OSI的小区集合中的小区数目；

将D_w与预定值RDCHGainAdjustmentThreshold进行比较，并根据比较结果调整RDCHGain的值：

；其中：

StepUp为提高RDCHGain的步长；

StepDown为下降RDCHGain的步长。

6、一种正交频分复用多址OFDMA系统中的反向功率控制系统，其特征在于，该系统包括接入终端和接入网络：

接入网络，用于测量接入终端反向参考信道质量，并根据所述接入终端反向参考信道质量与预定的目标信噪比的比较结果向接入终端发送功率控制命令；

接入终端，根据接入网络发送来的所述功率控制命令调整自身的反向参考信道功率；并根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值，再根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值和反向参考信道功率确定反向业务信道发射功率。

7、根据权利要求1所述的OFDMA系统中的反向功率控制系统，其特征在于，

接入网络通过前向功率控制信道向接入终端发送所述功率控制命令。

8、一种接入终端，其特征在于，该接入终端包括判决门限值确定单元和反向业务信道增益调整单元，其中：

判决门限值确定单元，根据接入终端的当前反向业务信道增益、该接入终端各个相邻小区的信道差异以及该接入终端所分配的资源情况计算该接入终端各个相邻小区的判决门限值；

反向业务信道增益调整单元，根据所述接入终端各个相邻小区的判决门限值调整该接入终端的反向业务信道增益值，并且利用所调整的反向业务信道增益值确定反向业务信道发射功率。

9、根据权利要求8所述的接入终端，其特征在于，该接入终端进一步包括反向参考信道功率调整单元，

所述反向参考信道功率调整单元，用于根据由该接入终端的服务小区所发送来的功率控制命令调整反向参考信道功率。

10、根据权利要求8或9所述的接入终端，其特征在于，

反向业务信道增益调整单元，用于利用所调整的反向业务信道增益值决定反向业务信道发射功率PSD_DCH，其中：

PSD_DCH＝PSD_PICH+RDCHGain+DataCtrlOffset；

PSD_PICH为反向参考信道功率，DataCtrlOffset为预定常数，RDCHGain为调整后的反向业务信道增益值。

11、根据权利要求8所述的接入终端，其特征在于，

判决门限值确定单元，用于：

计算各个相邻小区的信道差异ChanDiff_i， ${\mathrm{ChanDiff}}_i=\frac{{\mathrm{RxPower}}_{\mathrm{Rlss}}}{\mathrm{RxPowe}{r}_i};$ 其中RxPower_Rlss为接入终端从服务小区接收的信号功率，RxPower_i为接入终端从第i个相邻小区接收的信号功率，i为相邻小区的序号；

根据接入终端接收到的各个相邻小区的OSI_i，计算各个相邻小区的判决门限值DecisionThreshold_i，其中：

$a=\frac{\min \{\mathrm{RDCHGain},\mathrm{RDCHGainMax}\}-\mathrm{RDCHGainMin}}{\mathrm{RDCHGainMax}-\mathrm{RDCHGainMin}},$ 并且

$b_i=\frac{\min \{ChanD{\mathrm{iff}}_i,\mathrm{ChanDiffMax}\}-\mathrm{ChanDiffMin}}{\mathrm{ChanDiffMax}-\mathrm{ChanDiffMin}},$

$C_i=\frac{\min \{\mathrm{NumBaseNode},\mathrm{NumBaseNodeMax}\}-\mathrm{NumBaseNodeMin}}{\mathrm{NumBaseNodeMax}-\mathrm{NumBaseNodeMin}};$

NumBaseNode为接入终端分配到的BaseNode数量；

NumBaseNodeMax为接入终端能够分配到的最大BaseNode个数；

NumBaseNodeMin为接入终端能够分配到的最少BaseNode个数；

UpDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于0时的DecisionThreshold最小值；

DownDecisionThresholdMin为预先设定值，为OSI等于1时DecisionThreshold的最小值；

max{DownDecisionThresholdMin，a(1-b_i)c_i}为UpDecisionThresholdMin和a(1-b_i)c_i中的较大值；

max{UpDecisionThresholdMin，(1-a)b_i(1-c_i)}为UpDecisionThresholdMin和(1-a)b_i(1-c_i)中的较大值；

min{NumBaseNode，NumBaseNodeMax}为NumBaseNode、NumBaseNodeMax中的较小值。

12、根据权利要求11所述的接入终端，其特征在于，

反向业务信道增益调整单元，用于：

选择各个相邻小区的随机值x_i，并根据随机值x_i与该相邻小区的DecisionThreshold_i的比较结果，决定各个相邻小区Decision_i，其中

其中UpDecision Value和DownDecesion Value都是预先设定值；

并利用各个相邻小区的ChanDiff_i将多个相邻小区的Decision_i进行加权平均，加权平均结果记为D_w：

$D_w=\frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{\mathrm{ChanDif}{f}_i}{\mathrm{Decision}}_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{OSIMonitorSetSize}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{\mathrm{Chan}{\mathrm{Diff}}_i}};$

其中OSIMonitorSetSize为接入终端需要监听OSI的小区集合中的小区数目；

将D_w与预定值RDCHGainAdjustmentThreshold进行比较，并根据比较结果调整RDCHGain的值：

；其中：

StepUp为提高RDCHGain的步长；

StepDown为下降RDCHGain的步长；

并利用所调整的反向业务信道增益值RDCHGain确定反向业务信道发射功率。

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