CN101373994B - 一种功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率控制方法及装置。方法中，设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值，根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，允许对下行共享信道的发送功率进行上调和下调。直接或间接基于针对下行共享信道的上行反馈信道反馈的CQI来确定功率控制方式的，使得对下行共享信道的发送功率进行上调和下调的处理依据非常简单，同时从吞吐量提升效率角度出发，在保证某些距离基站较近、信道环境较好的移动终端较高吞吐量性能的前提下，尽量将有限的功率资源分配给最能提升吞吐量的移动终端，提升基站发送功率的利用率，提升整个通信系统的功率资源利用效率、吞吐量性能和覆盖性能。

Description

一种功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及功率控制领域，特别是指一种对下行共享信道进行功率控制的方法及装置。

背景技术

高速下行链路分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Package Access)技术同时适用于宽带码分多址(WCDMA，Wide-band Code Division MultipleAccess)通信系统和时分同步码分多址接入(TD-SCDMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)通信系统，HSDPA技术主要是对分组数据业务的高速支持，要求很高的数据传输速率，而且要获得更低的时间延迟、更高的系统吞吐容量和更有力的服务质量(QoS，Quality ofService)保证。HSDPA中使用高速下行共享信道(HS-DSCH，High SpeedDownlink Shared Channel)信道进行数据传输，多个UE通过时分复用和码分复用共享HS-DSCH。HS-DSCH可以映射至一个或多个物理信道，其物理信道为高速物理下行共享信道(HS-PDSCH，High Speed Packet Downlink SharedChannel)。HS-DSCH为了实现快速控制，通过HS-DSCH的共享控制信道(HS-SCCH，Shared Control Channel for HS-DSCH)作为其下行控制信道，承载着HS-DSCH的控制信息，通过高速共享指示信道(HS-SICH，SharedInformation Channel for HS-DSCH)作为其上行控制信道，用于为基站反馈下行链路的质量指示信息(CQI，Channel Quality Indicator)，包括推荐的传输块大小(RTBS，Recommended Transport Block Size)和推荐的调制格式(RMF，Recommended Modulation Format)、以及对传输块的应答信息ACK或NACK。

目前，HS-PDSCH一般采用自适应调制和编码(AMC，Adaptive Modulationand Coding)与混合自动重发请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)相结合的方案进行链路自适应调整，当用户设备(UE，User Equipment)的信道环境比较好时，网络侧采用高阶调制(比如16QAM(16Quadrature AmplitudeModulation))和较高的编码率(比如大于0.5的码率)，为UE分配较高的速率，当UE的信道环境恶化时，网络侧采用低阶调制(比如QPSK(Quadrature PhaseShift Keying))和较低的编码率(比如小于0.5的码率)，为UE分配较低的传输速率。因此对于HS-PDSCH，一般不采用功率控制。然而在某些情况下，UE的信道环境非常好，HS-PDSCH仍然以预定功率发射时，其信噪比已经超过了UE的最高传输速率(对应于最高编码速率或者最大传输块)所需的信噪比，此时，如果能够通过功率控制实时降低HS-PDSCH的发送功率，则可以降低小区内和小区间的干扰，提高小区吞吐量，减小不必要的功率浪费，同时也可以将这部分功率分配给其它同时隙的UE。在某些特殊情况下，当基站的发送功率过高，使得UE接收时功率超过其接收机的动态范围，将导致UE接收机饱和，使接收性能下降。而对于信道环境不好的UE，为了达到更高的传输速率，是需要提高HS-PDSCH的发送功率的。

对于单载波HSDPA系统，可以采用码分共享方式实现功率资源共享，即同一个时隙可以有多个用户的HS-PDSCH信道。对于多载波HSDPA系统，可以采用功率池方案实现小区内部各个载波之间的功率资源共享。例如，如果载波A需要更多的发送功率，而此时载波B或者载波C有功率剩余，则载波A可以借用载波B或载波C的剩余功率。这些因素都使得HS-PDSCH的功率控制显得非常必要，同时也为HS-PDSCH的功率控制提供了条件。

目前，对HS-PDSCH的功率控制已经有了一些实现方案，大概为以下两种处理方式。

一种处理方式是，只对HS-PDSCH的发送功率进行向下调整处理，对那些即使使用了最大编码速率或最大传输块、发送功率仍然富裕的UE的发送功率进行向下调整，在不降低该UE吞吐量的同时，降低对本小区UE和临小区UE的干扰。这种处理方式只能对HS-PDSCH的发送功率向下调整，而无法进行向上调整。

另一种实现方式是，能够对HS-PDSCH信道的发送功率进行上调或者下调；基站(Node B)在连续调度一个UE时，每次发射下行数据前可以根据之前接收到的HS-SICH上的反馈信息判断HS-PDSCH的发送功率是否足够，如检测UE在HS-SICH上推荐的RTBS。

如果Node B发现下列两个条件同时被满足：

①连续接收到该UE发送的N个HS-SICH上的反馈信息，

②这N个HS-SICH上的反馈信息中RTBS域均推荐使用最大传输块，或这N个HS-SICH的反馈信息均为ACK信息，

则表明HS-PDSCH的发送功率可能偏高，降低HS-PDSCH的发送功率；

如果Node B发现下列两个条件同时满足：

①UE在HS-SICH上推荐的传输块大小(TBS，Transport Block Size)小于刚发送给该UE的数据所用的TBS，

②该UE对应的单码道发射功率P小于初始设置值P₀，

则表明HS-PDSCH的发送功率可能偏低，提升HS-PDSCH的发送功率；

如果Node B发现下列三个条件同时满足：

①连续接收到该用户发送的N个HS-SICH上的反馈信息，

②这N个HS-SICH上的反馈信息均为NACK信息，或这N个HS-SICH上的反馈信息中RTBS域推荐的TBS逐渐减小，

③该UE对应的单码道发射功率P小于初始设置值P₀，

则表明HS-PDSCH的发送功率可能偏低，提升HS-PDSCH的发送功率。

这种处理方式虽然能够对HS-PDSCH的发送功率进行上调和下调，但是，其进行发送功率下调的处理依据是连续N个HS-SICH上的反馈信息中RTBS域均推荐使用最大传输块、或这N个HS-SICH上的反馈信息均为ACK信息，则认为需要降低HS-PDSCH的发送功率，这样的处理是不合理的，具体原因如下：为了提高整个通信系统的吞吐量性能，一些情况下没有必要使某些信道环境非常好的UE获得峰值速率，也就是说完全可以在RTBS小于最大传输块或者最大码率时就对发送功率进行下调，而连续N个HS-SICH上的反馈信息均为ACK信息并不代表该UE使用了最大传输块或者最大码率；同时，进行发送功率上调的处理依据也是不合理的，即使满足以上所述条件也不见得就需要对发送功率进行上调处理，并且某些条件可能很难满足，例如，连续N个HS-SICH上的反馈信息中RTBS域推荐的传输块大小逐渐减小等，并且使整个功率控制过程比较复杂。

综上所述，目前如何对下行共享信道、尤其是HS-PDSCH进行功率控制是一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种功率控制方法及装置，提高通信系统的功率资源利用率，提升通信系统的吞吐量性能和覆盖。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种功率控制方法，包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整。

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限。

所述步骤B为：下行共享信道信息大于或等于下调门限，将下行共享信道的发送功率向下调整一个设定的第一下调步长。

需要保证UE的峰值速率时，所述下调步长为0。

所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，且在混合自动重发请求HARQ发送缓冲器中的数据块大小大于上次发送的数据块大小，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，且在HARQ发送缓冲器中的数据块大小小于或等于上次发送的数据块大小，不对下行共享信道的发送功率进行调整。

所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，且在确定发送端有等待发送的新数据时，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，在确定发送端有等待发送的新数据、并且等待发送的新的数据量比本次发送的数据量多时，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，在确定发送端有等待重传的数据或等待发送的新的数据量比本次发送的数据量少时，不对下行共享信道的发送功率进行调整。

所述步骤B包括：

B1、下行共享信道信息介于上调门限和下调门限之间，继续确定终端类型；

B2、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且下行共享信道信息大于或者等于终端类型相关门限，则将下行共享信道的发送功率向下调整一个设定的键控步长，否则，执行步骤B3；

B3、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且下行共享信道信息小于或者等于终端类型相关门限，则将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第二上调步长，否则，执行步骤B4；

B4、如果终端类型为同时支持QPSK和16QAM调制方式，则将下行共享信道的发送功率向上调整一个第二上调步长，否则，执行步骤B5；

B5、不对下行共享信道的发送功率进行调整。

所述下行共享信道信息：为连续N次的对应所述下行共享信道的上行反馈信道上承载的推荐的传输块大小RTBS信息；或为连续N次的所述下行共享信道上发送的传输块的大小TBS信息；或为连续N次的经过修正的CQI中的TBS信息。

该方法进一步包括：下行共享信道信息未连续N次大于或等于下调门限、或者小于或等于上调门限、或者介于上调门限和下调门限之间，不对下行共享信道的发送功率进行调整。

所述RTBS信息：为直接的RTBS；或为RTBS对应的码率。

所述RTBS对应的码率为： $\mathrm{CR}\left(\mathrm{RTBS}\right)\≈\frac{\mathrm{RTBS}+\mathrm{CRC}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{data}}},$ 其中，N_data为UE使用的下行共享信道占用的物理信道在计算RTBS的当前帧所能承载的比特数；CRC_length为数据块在编码之前添加的循环冗余校验CRC比特序列的长度。

所述N的取值使R(N*N_s*T_F)适当小，其中，R(N*N_s*T_F)为信道快衰落包络相关函数，UE平均调度间隔为N_s个子帧，每个子帧的时间长度为T_F。

所述TBS信息：为直接的TBS；或为TBS对应的码率。

所述TBS对应的码率为： $\mathrm{CR}\left(\mathrm{TBS}\right)\≈\frac{\mathrm{TBS}+\mathrm{CRC}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{data}}^{\′}},$ 其中，N_data′为UE使用的传输所述TBS对应数据块的下行共享信道占用的物理信道所能承载的比特数；CRC_length为数据块在编码之前添加的CRC比特序列的长度。

一种功率控制方法，该方法包含以下步骤：

A1、设置将归一化码率的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B1、根据归一化码率与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整。

所述步骤B1包括：归一化码率连续N次大于或者等于设定的下调门限，将下行共享信道的发送功率下调一个设定的第一下调步长。

所述步骤B1包括：归一化码率连续N次小于设定的上调门限，将下行共享信道的发送功率上调一个设定的第一上调步长。

所述步骤B1包括：归一化码率连续N次介于上调门限和下调门限之间，将下行共享信道的发送功率上调一个设定的第二上调步长。

所述归一化码率，为：根据RTBS和终端类型、或TBS和终端类型确定的码率，也可以是根据修正CQI中的TBS和终端类型确定的码率。

所述N的取值使R(N*N_s*T_F)适当小，其中，R(N*N_s*T_F)为信道快衰落包络相关函数，UE平均调度间隔为N_s个子帧，每个子帧的时间长度为T_F。

一种功率控制装置，包括：存储单元、检测单元、比较单元和调整单元，其中，所述存储单元用于存储将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；所述检测单元用于检测下行共享信道信息；所述比较单元用于将所述下行共享信道信息与所述门限值进行比较，得到比较结果；所述调整单元用于根据所述比较结果确定发送功率的调整方式，根据设置的调整步长对下行共享信道的发送功率进行调整。

本发明中，设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值，根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，允许对下行共享信道的发送功率进行上调和下调。本发明中是直接或间接基于上行反馈信道、如HS-SICH反馈的CQI来确定功率控制方式的，使得对下行共享信道的发送功率进行上调和下调的处理依据非常简单，同时从吞吐量提升效率的角度出发，在保证某些距离基站较近、信道环境较好的移动终端较高吞吐量性能的前提下，尽量将有限的功率资源分配给最能提升吞吐量的移动终端，可以提升基站发送功率的利用率，因此，可以提升整个通信系统的功率资源利用效率，提升通信系统的吞吐量性能和覆盖性能。

另外，可以根据下行共享信道信息～信噪比关系曲线的斜率变化趋势灵活设置多个门限值，通过设置不同的门限参数和调整功率步长参数可以使本发明提供的方案更加灵活，能够达到不同的控制目的。

附图说明

图1为本发明中HS-PDSCH功率控制原理示意图；

图2为本发明中小区区域划分示意图；

图3为本发明中功率控制装置结构示意图。

具体实施方式

本发明中，设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值，根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道的发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，功率调整在最近一次对应该终端的下行共享信道发送数据时生效，能够提高通信系统的功率资源利用率，提升通信系统的吞吐量性能和覆盖。所述下行共享信道信息可以为RTBS或TBS，也可以为RTBS或TBS所对应的码率，还可以为经过修正的CQI中的TBS或TBS所对应的码率；还可以为归一化码率。下行共享信道是指基站在下行共享信道上向移动终端发送信息，并且多个移动终端对下行共享信道的发送功率进行共享。

下面以HSDPA通信系统中的HS-PDSCH为例，对本发明的实现原理及具体实现进行详细描述。本发明根据实际应用的需要，可以设定2个门限值，这样就将下行共享信道信息的取值区间划分为3个区域；也可以设定3个门限值，这样就将下行共享信道信息的取值范围划分为4个区域。划分得到的区域数量越多，进行功率控制的精度也就越高，但相应的处理也会比较复杂，因此可根据实际应用的需要适当确定门限值的数量。

首先，描述两个衡量通信系统效率的物理量。

吞吐量提升效率 ${\mathrm{\η}}_T=\frac{\mathrm{dT}\left(x\right)}{\mathrm{dx}},$ 其中，η_T为吞吐量提升效率；x为发送端的信噪比，是与发送功率相关的参数；T(x)为以x为参数的吞吐量函数。从η_T的表达式可以看出，吞吐量提升效率就是吞吐量函数曲线的斜率，该斜率越大，表示提升单位发送功率能够带来更大的吞吐量的提升，吞吐量提升效率越高；反之，则吞吐量提升效率越低。

吞吐量提升效率与码率提升效率实际上是对应的，即码率提升效率越高，则吞吐量提升效率也越高。码率提升效率 ${\mathrm{\η}}_{\mathrm{CR}}=\frac{\mathrm{dCR}\left(x\right)}{\mathrm{dx}},$ 其中，η_CR为码率提升效率；x为发送端的信噪比，是与发送功率相关的参数；CR(x)为以x为参数的码率函数。

为了实现简单，本发明主要提供几种具体的实施方式，虽然内部采用码率提升效率来进行处理，但是实质上却反映了吞吐量提升效率。

实施例一：基于HS-SICH上反馈的CQI进行功率控制

步骤101：设定两个门限，分别为上调门限Th_up和下调门限Th_down，通过Th_up和Th_down将输入参数RTBS信息的取值区间划分为三个区域，Th_up小于Th_down，Th_up和Th_down可以通过仿真获得。

步骤102：通过HS-SICH上反馈的CQI中的RTBS信息与各门限的比较结果确定发送功率的调整方式，具体包括以下几种情况，下面分别进行描述。

情况一：如果HS-SICH上反馈的CQI中的RTBS信息连续N次大于或者等于设定的Th_down，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，将HS-PDSCH的发送功率下调一个下调步长Δ_down。

情况二：如果HS-SICH上反馈的CQI中的RTBS信息连续N次小于或者等于设定的Th_up，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，但考虑到用户此时可能需要保证最小数据传输速率，此时可以有以下几种处理方式。

方式一：直接将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low。

方式二：在HARQ发送缓冲(buffer)器中的数据块大小大于上次发送的数据块大小时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，在HARQ发送缓冲器中的数据块大小小于或等于上次发送的数据块大小时，不对HS-PDSCH的发送功率进行调整。

方式三：在确定发送端有等待发送的新数据时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，以便加速数据的传输；否则，就是等待重传的数据，不需要提升HS-PDSCH的发送功率，不进行任何操作。

方式四：在确定发送端有等待发送的新数据、并且等待发送的新的数据量比本次发送的数据量多时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，以便加速数据的传输；否则，就是等待重传的数据或等待发送的新的数据量不大，不需要提升HS-PDSCH的发送功率，不进行任何操作。

Δ_up，low的配置需要兼顾考虑吞吐量提升效率，以及时隙内的业务配置情况，如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较多，除去被非HS-PDSCH类型UE利用的一部分功率资源，还会有一定的余量可供HS-PDSCH利用，则可设置稍大的Δ_up，low；如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较少，除去被非HS-PDSCH类型UE利用的一部分功率资源，可供HS-PDSCH利用的功率余量已经很少，则可设置稍小的Δ_up，low。

情况三：如果HS-SICH上反馈的CQI中的RTBS信息连续N次介于设定的Th_up和Th_down之间，即大于Th_up并小于Th_down，则表示吞吐量提升效率相对较高，此时具体处理包括以下步骤：

a1、继续确定终端类型；

b1、如果终端类型为仅支持四进制移相键控(QPSK，Quadrature Phase ShiftKeying)调制方式、且RTBS信息连续N次大于或者等于终端类型相关门限Th_{user_type}，将HS-PDSCH的发送功率下调一个键控步长Δ_{down_QPSK}，结束当前流程，否则，执行步骤c1；

c1、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且RTBS信息连续N次小于或者等于终端类型相关门限Th_{user_type}，将HS-PDSCH的发送功率下调一个上调步长Δ_up，high，结束当前流程，否则，执行步骤d1；

d1、如果终端类型为同时支持QPSK和16QAM(16Quadrature AmplitudeModulation)调制方式，此时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，high，结束当前流程，否则，执行步骤e1；

e1、不对HS-PDSCH的发送功率进行调整。

RTBS信息可以为直接的RTBS或该RTBS对应的码率CR(RTBS)，如果RTBS信息为直接的RTBS，则以上所述各门限为一个TBS门限，如果RTBS信息为RTBS对应的码率CR(RTBS)，则以上所述门限为一个码率门限。其中，

N_data为UE使用的HS-DSCH占用的物理信道在计算RTBS的当前帧所能承载的比特数，为了方便，一般上N_data的计算按照所述下行共享信道数据调制能使用的最高阶调制方式进行，比如HS-PDSCH可以使用的数据调制方式为QPSK调制和16QAM调制，则按照16QAM调制方式计算N_data；CRC_length为数据块在HS-PDSCH编码之前数据块添加的循环冗余校验(CRC)比特序列长度，对于HS-PDSCH信道来说，CRC_length的取值为24。

以上所述的调整步长Δ_down、Δ_up，low和Δ_up，high可以通过仿真得到。

实施例二：基于HS-PDSCH发送的数据块大小或者对应码率进行功率控制

步骤201：设定两个门限，分别为上调门限Th_up和下调门限Th_down，通过Th_up和Th_down将输入参数TBS信息的取值区间划分为三个区域，Th_up小于Th_down，Th_up和Th_down可以通过仿真获得。

步骤202：根据HS-PDSCH上发送的TBS信息与各门限的比较结果确定发送功率的调整方式，具体包括以下几种情况，下面分别进行描述。

情况一：如果HS-PDSCH上发送的TBS信息连续N次大于或者等于设定的Th_down，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，将HS-PDSCH的发送功率下调一个下调步长Δ_down。

情况二：如果HS-PDSCH上发送的TBS信息连续N次小于或者等于设定的上调门限Th_up，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，但考虑到用户此时可能需要保证最小数据传输速率，此时可以有以下几种处理方式。

方式一：直接将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low。

方式二：在HARQ发送缓冲器中的数据块大小大于上次发送的数据块大小时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，在HARQ发送缓冲器中的数据块大小小于或者等于上次发送的数据块大小时，不进行任何操作。

方式三：在确定发送端有等待发送的新数据时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，以便加速数据的传输；否则，就是等待重传的数据，不需要提升HS-PDSCH的发送功率，不进行任何操作。

方式四：在确定发送端有等待发送的新数据、并且等待发送的新的数据量比本次发送的数据量多时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，以便加速数据的传输；否则，就是等待重传的数据或等待发送的新的数据量不大，不需要提升HS-PDSCH的发送功率，不进行任何操作。

Δ_up，low的配置需要兼顾考虑吞吐量提升效率，以及时隙内的业务配置情况，如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较多，除去被非HS-PDSCH类型UE利用的一部分功率资源，还会有一定的余量可供HS-PDSCH利用，则可设置稍大的Δ_up，low；如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较少，除去被非HS-PDSCH类型UE利用的一部分功率资源，可供HS-PDSCH利用的功率余量已经很少，则可设置稍小的Δ_up，low。

情况三：如果HS-PDSCH上发送的TBS信息连续N次介于设定的Th_up和Th_down之间，即大于Th_up并小于Th_down，则表示吞吐量提升效率相对较高，此时具体包括以下处理步骤：

a2、继续确定终端类型；

b2、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且TBS信息连续N次大于或者等于终端类型相关门限Th_{user_type}，将HS-PDSCH的发送功率下调一个键控步长Δ_{down_QPSK}，结束当前流程，否则，执行步骤c2；

c2、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且TBS信息连续N次小于或者等于终端类型相关门限Th_{user_type}，将HS-PDSCH的发送功率下调一个上调步长Δ_up，high，结束当前流程，否则，执行步骤d2；

d2、如果终端类型为同时支持QPSK和16QAM调制方式，此时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，high，结束当前流程，否则，执行步骤e2；

e2、不对HS-PDSCH的发送功率进行调整。

HS-PDSCH上发送的TBS信息是可以根据HS-SICH上反馈的CQI获得的，因此，实施例二提供的处理方式可视为间接通过CQI来实现功率控制。TBS信息可以为直接的TBS或该TBS对应的码率CR(TBS)，如果TBS信息为直接的TBS，则以上所述各门限为一个传输块大小门限，如果TBS信息为TBS对应的码率CR(TBS)，则以上所述门限为一个码率门限。其中， $\mathrm{CR}\left(\mathrm{TBS}\right)\≈\frac{\mathrm{TBS}+\mathrm{CRC}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{data}}^{\′}},$ N_data′为UE的HS-DSCH占用的物理信道所能承载的比特数，为了方便，一般上N_data′的计算按照所述下行共享信道数据调制能使用的最高阶调制方式进行，比如HS-PDSCH可以使用的数据调制方式为QPSK调制和16QAM调制，则按照16QAM调制方式计算N_data；CRC_length为HS-PDSCH编码之前数据块添加的CRC比特序列长度。

以上所述的调整步长Δ_down、Δ_up，low和Δ_up，high可以通过仿真得到。

实施例三：基于HS-SICH上反馈的CQI得到的修正CQI进行功率控制

HS-SICH反馈的CQI，需要在Node B进行修正，使得修正之后的CQI更能够反映实际的信道环境，这就是修正CQI。

步骤301：设定两个门限，分别为上调门限Th_up和下调门限Th_down，通过Th_up和Th_down将输入参数修正CQI的取值区间划分为三个区域，Th_up小于Th_down，Th_up和Th_down可以通过仿真获得。

步骤302：根据修正CQI中的TBS信息与各门限的比较结果确定发送功率的调整方式，具体包括以下几种情况，下面分别进行描述。

情况一：如果修正CQI中的TBS信息连续N次大于或者等于设定的Th_down，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，将HS-PDSCH的发送功率下调一个下调步长Δ_down。

情况二：如果修正CQI中的TBS信息连续N次小于或者等于设定的上调门限Th_up，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，但考虑到用户此时可能需要保证最小数据传输速率，此时可以有以下几种处理方式。

方式一：直接将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low。

方式二：在HARQ发送缓冲器中的数据块大小大于上次发送的数据块大小时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，在HARQ发送缓冲器中的数据块大小小于上次发送的数据块大小时，不对HS-PDSCH的发送功率进行调整。

方式三：在确定发送端有等待发送的新数据时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，以便加速数据的传输；否则，就是等待重传的数据，不需要提升HS-PDSCH的发送功率，不进行任何操作。

方式四：在确定发送端有等待发送的新数据、并且等待发送的新的数据量比本次发送的数据量多时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low，以便加速数据的传输；否则，就是等待重传的数据或等待发送的新的数据量不大，不需要提升HS-PDSCH的发送功率，不进行任何操作。

Δ_up，low的配置需要兼顾考虑吞吐量提升效率，以及时隙内的业务配置情况，如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较多，除去被非HS-PDSCH类型UE利用的一部分功率资源，还会有一定的余量可供HS-PDSCH利用，则可设置稍大的Δ_up，low；如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较少，除去被非HS-PDSCH类型UE利用的一部分功率资源，可供HS-PDSCH利用的功率余量已经很少，则可设置稍小的Δ_up，low。

情况三：如果修正CQI中的TBS信息连续N次介于设定的Th_up和Th_down之间，即大于Th_up并小于Th_down，则表示吞吐量提升效率相对较高，此时具体处理包括以下步骤：

a3、继续确定终端类型；

b3、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且修正CQI中的TBS信息连续N次大于或者等于终端类型相关门限Th_{user_type}，将HS-PDSCH的发送功率下调一个键控步长Δ_{down_QPSK}，结束当前流程，否则，执行步骤c3；

c2、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且修正CQI中的TBS信息连续N次小于或者等于终端类型相关门限Th_{user_type}，将HS-PDSCH的发送功率下调一个上调步长Δ_up，high，结束当前流程，否则，执行步骤d3；

d3、如果终端类型为同时支持QPSK和16QAM调制方式，此时，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，high，结束当前流程，否则，执行步骤e3；

e3、不对HS-PDSCH的发送功率进行调整。

修正CQI可以根据HS-SICH上反馈的CQI获得，因此，实施例三提供的处理方式可视为间接通过CQI来实现功率控制。TBS信息可以为直接的TBS或该TBS对应的码率CR(TBS)，如果TBS信息为直接的TBS，则以上所述各门限为一个传输块大小门限，如果TBS信息为TBS对应的码率CR(TBS)，则以上所述门限为一个码率门限。其中， $\mathrm{CR}\left(\mathrm{TBS}\right)\≈\frac{\mathrm{TBS}+\mathrm{CRC}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{data}}^{\′}},$ N_data′为UE的HS-DSCH占用的物理信道所能承载的比特数，为了方便，一般上N_data′的计算按照所述下行共享信道数据调制能使用的最高阶调制方式进行，比如HS-PDSCH可以使用的数据调制方式为QPSK调制和16QAM调制，则按照16QAM调制方式计算N_data；CRC_length为HS-PDSCH编码之前数据块添加的CRC比特序列长度。

以上所述的调整步长Δ_down、Δ_up，low和Δ_up，high可以通过仿真得到。

实施例四：基于归一化码率进行功率控制

步骤401：设定两个门限，分别为上调门限Th_up和下调门限Th_down，通过Th_up和Th_down将归一化码率的取值区间划分为三个区域，Th_up小于Th_down，Th_up和Th_down可以通过仿真获得。归一化码率可以是根据RTBS和终端类型、或TBS和终端类型确定的码率，也可以是根据修正CQI中的TBS和终端类型确定的码率。

步骤402：根据归一化码率与各门限的比较结果确定发送功率的调整方式，具体包括以下几种情况，下面分别进行描述。

情况一：归一化码率连续N次大于或者等于设定的Th_down，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，将HS-PDSCH的发送功率下调一个下调步长Δ_down。

情况二：归一化码率连续N次小于设定的上调门限Th_up，则表示吞吐量提升效率不高，即提高单位发送功率所能够带来的吞吐量提升量不高，但考虑到需要保证用户的最小数据传输速率，则将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，low。

Δ_up，low的配置需要兼顾考虑吞吐量提升效率，以及时隙内的业务配置情况。如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较多，其功率资源除去被非HS-PDSCH类型用户利用的一部分，还会有一定的余量可供HS-PDSCH利用，则将Δ_up，low设置的较大；如果时隙内配置的非HS-PDSCH类型的码道资源较少，其功率资源除去被非HS-PDSCH类型用户利用的一部分，可供HS-PDSCH利用的功率余量已经很少，则将Δ_up，low设置的较小。

同时，上述情况中，Th_up所起的作用为：在分配物理码道资源一定时，尽量提供最小数据传输速率保证，对应的最小数据传输速率可以通过Th_up折算。另外，如果用户信道条件比较好，比如处于中间码率段，则会不断要求提升HS-PDSCH的发送功率。

情况三：归一化码率连续N次介于设定的Th_up和Th_down之间，即大于Th_up并小于Th_down，则表示吞吐量提升效率相对较高，将HS-PDSCH的发送功率上调一个上调步长Δ_up，high。

所述的归一化码率是指，不同终端类型分别按照该类型能够支持的最高阶调制方式进行码率的计算；以TBS为例，说明计算方法如下：

如果终端类型为仅仅支持QPSK调制方式的类型，则TBS对应的归一化码率为：

$\mathrm{CR}\left(\mathrm{TBS}\right)\≈\frac{\mathrm{TBS}+\mathrm{CRC}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{data}}^{\′}}$

其中，N_data′为UE的HS-DSCH占用的物理信道所能承载的比特数，按照QPSK调制方式进行计算；

如果终端类型为同时支持QPSK和16QAM调制方式的类型，则TBS对应的归一化码率为：

$\mathrm{CR}\left(\mathrm{TBS}\right)\≈\frac{\mathrm{TBS}+\mathrm{CRC}\_\mathrm{length}}{N_{\mathrm{data}}^{\′}}$

其中，N_data′为UE的HS-DSCH占用的物理信道所能承载的比特数，按照16QAM调制方式进行计算。

实施例四简化了功率控制的处理，降低了所需的输入参数的数量，功率控制的处理过程适用于各种终端类型。

对于上面所述的四种处理方式，是根据直接的RTBS或TBS进行处理还是根据RTBS或TBS的码率进行处理需要依据实现上的方便，如果分配给UE的物理资源数量一直保持不变，即N_data或N_data′保持不变，则RTBS的码率与RTBS、或TBS的码率与TBS实际是一一对应的，两种处理方式均可以使用，但是在N_data或N_data′发生改变的情况下，则采用根据RTBS或TBS折算的码率进行处理的实现方式比较方便。

码率函数CR(x)曲线以及相关门限之间的关系如图1所示，CR(x)曲线的中间段的斜率最大，属于码率提升效率最高的区间，两端都属于码率提升效率不高的区间。根据UE距离Node B的远近，将小区分为三个部分，如图2所示，通常认为，距离Node B较近的UE、即位于区域3内的UE的信道环境较好，满足两种处理方式的情况一的条件的概率较大；距离Node B较远的UE，即位于区域1的UE的信道环境不好，满足两种处理方式的情况二的条件的概率较大；而位于区域2的UE满足两种处理方式的情况三的条件的概率较大。

本发明的以上实现方式中，通过设置两个门限，相当于在小区中划分了三个区域。可以适当降低位于小区中心区域3的UE的数据传输速率；如果需要保证位于小区中心的UE的峰值速率，则步长Δ_down可以设置为0，此时可以通过功率池的功率共享，使用其它载波上的功率资源，满足位于区域2或区域1的UE提升发送功率的需求，进而提高小区外围用户的数据传输速率。从吞吐量提升效率出发，更注重提高位于区域2的UE的发送功率，将有限的功率资源使用到更能够提升系统吞吐量的地方，对于吞吐量提升效率不高却可能需要保证UE最小数据传输速率的区域1，则可以根据情况适当提升发送功率或者不提升；这样，能够提升系统资源效率，降低小区间的干扰。

以上所述的各门限，首先根据信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)～码率(CodeRate)的映射关系曲线，确定码率曲线的拐点范围，然后进一步通过仿真确定具体取值。

如果小区内的某些UE要求能够达到峰值速率，则发送功率的下调步长Δ_down可以设置为0；此时，功率控制仍能够通过功率池的功率资源共享来实现；否则，Δ_down不为0；在许多实际的应用中，提高整个小区大部分UE的数据传输速率要比满足小区少数中心UE的峰值速率更有意义。

以上所述的连续N次可以采用固定窗统计或者滑动窗统计的方法来实现。从以上实现方式的描述可以看出，实质上HS-PDSCH的功率控制是试图对信道环境的慢变化进行补偿，而不是对快衰落进行补偿，连续N次超过下调门限Th_down，表示UE所处的信道环境较好；连续N次低于Th_down则表示UE的信道环境相对不好，并且处于吞吐量提升效率或者码率提升效率相对较高的区域，因此，N的取值可根据通信系统中用户调度间隔以及HSDPA典型移动环境的快衰落包络相关性来确定。如果信道快衰落包络相关函数为R(τ)，τ为时间差，UE平均调度间隔调度N_s个子帧，每个子帧的时间长度为T_F，则N的取值需要使R(N*N_s*T_F)尽量小。UE的移动速度一定时，平均调度间隔越大，N越小；反之N越大；平均调度间隔一定时，移动速度越大，N越小，反之，N越大。根据这些分析，通过仿真可以得到适合HSDPA典型应用环境的N的取值。

图3为本发明中功率控制装置结构示意图，如图3所示，该装置包括：存储单元、检测单元、比较单元和调整单元。其中，存储单元用于存储将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值，并向比较单元提供这些门限值；检测单元用于检测下行共享信道信息，并向比较单元提供该下行共享信道信息，该下行共享信道信息为连续N次的对应HS-PDSCH的HS-SICH上承载的RTBS信息，或为连续N次的HS-PDSCH上发送的TBS信息，或为修正CQI中的TBS信息，或为归一化码率；RTBS信息和TBS信息可以为直接的RTBS和TBS，或该RTBS和TBS对应的码率CR(TBS)；比较单元用于将收到的下行共享信道信息与门限值进行比较，向调整单元提供得到的比较结果；调整单元用于根据收到的比较结果确定发送功率的调整方式，根据设置的调整步长对下行共享信道的发送功率进行调整。各部分的详细处理与以上方法中的描述相同，在此不再赘述。本发明的功率调整装置可位于基站、基站控制器等通信系统中任意需要执行下行共享信道功率控制的网元中。

以上仅是以HS-PDSCH为例对本发明的具体实现进行了详细描述，本发明同样适用于与HS-PDSCH具有相同特点的其他下行共享信道，并且下行共享信道并不限于应用HSDPA技术的通信系统中的下行共享信道，具体实现与以上描述基本相同，在此不再赘述。

本发明中，可以根据下行共享信道信息～信噪比关系、如码率函数CR(x)曲线的斜率变化趋势灵活设置多个门限值，对各个划分区域分别设置相应的功率调整步长，这个功率调整步长可以是上调步长或者下调步长。在信噪比较低的区域，一般情况下吞吐量提升效率或者码率提升效率不高，可以考虑上调功率，使位于该区域的UE(一般对应信道条件较差，如位于小区边缘的UE)功率提升之后的信噪比逐渐进入吞吐量提升效率或者码率提升效率较高的区域，可以提高位于小区边缘的UE的数据传输速率；如果要求通信系统热点区域覆盖，则不太在意位于小区边缘的UE的数据传输速率，也可以考虑下调功率或者不进行功率调整；这些均与通信系统的设计性能相关。在信噪比较高的区域，一般情况下吞吐量提升效率或者码率提升效率也不高，如果通信系统比较重视位于小区中心的UE的峰值速率，则可以不进行功率调整；如果通信系统的设计更注重整体的数据传输速率的提升，则可以考虑下调发送功率，把该部分功率分配给小区中其它吞吐量提升效率或者码率提升效率更高的UE使用，以提升通信系统的整体性能。具体如何配置，还需要根据通信系统的设计目标进行相应的考虑。

通常情况下，在通信系统功率资源一定的前提下，通信系统会被设计成希望适当降低位于小区中心的UE的数据传输速率，提高位于小区边缘的UE的数据传输速率，以便为更多UE提供保证最小数据传输速率的服务。

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。

Claims (19)

1.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B为：下行共享信道信息大于或等于下调门限，将下行共享信道的发送功率向下调整一个设定的第一下调步长，

以及其中，需要保证UE的峰值速率时，所述下调步长为0。

2.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，且在混合自动重发请求HARQ发送缓冲器中的数据块大小大于上次发送的数据块大小，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

3.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，且在HARQ发送缓冲器中的数据块大小小于或等于上次发送的数据块大小，不对下行共享信道的发送功率进行调整。

4.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，且在确定发送端有等待发送的新数据时，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

5.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，在确定发送端有等待发送的新数据、并且等待发送的新的数据量比本次发送的数据量多时，将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第一上调步长。

6.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B为：下行共享信道信息小于或等于上调门限，在确定发送端有等待重传的数据或等待发送的新的数据量比本次发送的数据量少时，不对下行共享信道的发送功率进行调整。

7.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A、设置将下行共享信道信息的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B、根据下行共享信道信息与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤A包括：设置将下行共享信道信息的取值区间划分为三个区域所对应的两个门限值，分别为上调门限和下调门限，

其中，所述步骤B包括：

B1、下行共享信道信息介于上调门限和下调门限之间，继续确定终端类型；

B2、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且下行共享信道信息大于或者等于终端类型相关门限，则将下行共享信道的发送功率向下调整一个设定的键控步长，结束当前流程，否则，执行步骤B3；

B3、如果终端类型为仅支持QPSK调制方式、且下行共享信道信息小于或者等于终端类型相关门限，则将下行共享信道的发送功率向上调整一个设定的第二上调步长，结束当前流程，否则，执行步骤B4；

B4、如果终端类型为同时支持QPSK和16QAM调制方式，则将下行共享信道的发送功率向上调整一个第二上调步长，结束当前流程，否则，执行步骤B5；

B5、不对下行共享信道的发送功率进行调整。

8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述下行共享信道信息：为连续N次的对应所述下行共享信道的上行反馈信道上承载的推荐的传输块大小RTBS信息；或为连续N次的所述下行共享信道上发送的传输块的大小TBS信息；或为连续N次的经过修正的质量指示信息CQI中的TBS信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：下行共享信道信息未连续N次大于或等于下调门限、或者小于或等于上调门限、或者介于上调门限和下调门限之间，不对下行共享信道的发送功率进行调整。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述RTBS信息：为直接的RTBS；或为RTBS对应的码率。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述RTBS对应的码率为：

其中，N_data为UE使用的下行共享信道占用的物理信道在计算RTBS的当前帧所能承载的比特数；CRC_length为数据块在编码之前添加的循环冗余校验CRC比特序列的长度。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述N的取值使R(N*N_s*T_F)适当小，其中，R(N*N_s*T_F)为信道快衰落包络相关函数，UE平均调度间隔为N_s个子帧，每个子帧的时间长度为T_F。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述TBS信息：为直接的TBS；或为TBS对应的码率。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述TBS对应的码率为：

其中，N′_data为UE使用的传输所述TBS对应数据块的下行共享信道占用的物理信道所能承载的比特数；CRC_length为数据块在编码之前添加的CRC比特序列的长度。

15.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A1、设置将归一化码率的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B1、根据归一化码率与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，

其中，所述步骤B1包括：归一化码率连续N次大于或者等于设定的下调门限，将下行共享信道的发送功率下调一个设定的第一下调步长。

16.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A1、设置将归一化码率的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B1、根据归一化码率与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，所述步骤B1包括：归一化码率连续N次小于设定的上调门限，将下行共享信道的发送功率上调一个设定的第一上调步长。

17.一种功率控制方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

A1、设置将归一化码率的取值区间划分为多个区域所对应的多个门限值；

B1、根据归一化码率与门限值的比较结果确定下行共享信道发送功率的调整方式，对下行共享信道的发送功率进行调整，所述步骤B1包括：归一化码率连续N次介于上调门限和下调门限之间，将下行共享信道的发送功率上调一个设定的第二上调步长。

18.根据权利要求15至17任一所述的方法，其特征在于，所述归一化码率，为：根据推荐的传输块大小RTBS和终端类型、或传输块大小TBS和终端类型确定的码率，也可以是根据修正的质量指示信息CQI中的TBS和终端类型确定的码率。

19.根据权利要求15至17任一所述的方法，其特征在于，所述N的取值使R(N*N_s*T_F)适当小，其中，R(N*N_s*T_F)为信道快衰落包络相关函数，UE平均调度间隔为N_s个子帧，每个子帧的时间长度为T_F。

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