下行不连续传输信道的功率控制方法及装置
技术领域
本发明涉及功率控制技术,特别是指一种下行不连续传输信道的功率控制方法及装置。
背景技术
低码片速率时分双工(LCR TDD)高速分组接入(HSPA)技术包括高速下行分组接入(HSDPA)技术和高速上行分组接入(HSUPA)技术。在HSPA技术中,先后引入了几种下行共享控制信道,包括高速共享数据信道的共享控制信道(HS-SCCH)、确认指示信道(E-HICH)、增强上行绝对接入允许信道(E-AGCH)等,主要用于传输与HSPA数据传输有关的控制信令。
其中,HS-SCCH和E-AGCH用于传输Node B发送的资源调度信息,采用闭环功率控制,即初始功率由Node B设置,后续处理过程中,通过其它配对的上行信道承载的闭环功率控制命令对发送功率进行调整。E-HICH主要用于传输Node B向UE反馈的确认(ACK)/否认(NACK)信息,发送功率完全由Node B控制,没有配对的上行信道传输闭环功率控制命令。
HSUPA的数据传输分为调度传输(Scheduled Transmission)和非调度传输(Non-scheduled Transmission)两种传输方式。其中,调度传输是指初始传输前,用户设备(UE)向Node B发送调度请求,Node B根据调度信息确定是否允许UE发送上行增强数据;如果确定可以发送,则将相关的物理资源(包括时隙、码道、功率等)配置信息承载在E-AGCH上通知UE,随后UE使用相应的物理资源发送上行增强数据,Node B收到上行增强数据进行解码后,根据上行增强数据接收结果确定ACK/NACK信息,并承载在E-HICH上反馈给UE,具体处理过程如图1所示,包括以下处理步骤:
步骤101:UE在(E-RUCCH)上向Node B发起增强随机接入请求,发起调度请求。
步骤102:Node B收到增强随机接入请求后,在下行物理信道E-AGCH上承载Node B的物理资源等配置信息以及对增强上行物理信道(E-PUCH)的TPC和SS的控制消息。
步骤103:UE收到配置信息后,根据配置信息向Node B传输上行增强数据。E-PUCH为上行的物理信道,增强专用信道(E-DCH)和上行增强控制信道(E-UCCH)的数据复用在一起映射至E-PUCH;其中,E-DCH用于承载上行增强数据,而E-UCCH承载的是混合自动重发请求(HARQ)的相关控制信令,主要包括6比特(bit)的增强专用信道传输格式组合指示(E-TFCI))、2bit的包识别码(PID)和2bit的重传序列号(RSN)。
步骤104:Node B在下行物理信道E-HICH上向UE反馈HARQ应答信息ACK/NACK。
非调度传输是指通信系统预先为UE预留一定的物理资源,并通过高层信令通知UE,UE在每次传输前不再发送调度请求以及在E-AGCH上接收配置信息,而是直接在预留的资源上发送上行增强数据,并且在E-HICH上接收反馈信息。
HSPA技术中,由于物理资源是多用户共享的,因此,对于某个UE来说,所分配的物理资源可能会存在一定的时间间隔。这样,对于某个UE而言,上述HS-SCCH、E-AGCH、E-HICH信道的发送也同样会存在时间间隔。为了描述方便,将具有发送时间间隔的下行信道统称为下行不连续传输信道。如果不连续发送的时间间隔较大,则下行信道环境可能存在比较大的变化,主要体现在下行信道的衰落上,包括慢衰落和快衰落;而由于功率调制步长是一定的,发送功率调整的速度有可能跟不上下行信道环境的变化,从而导致功率控制效果下降甚至是恶化。
HS-SCCH、E-AGCH通过配对的上行信道携带闭环功率控制命令对发送功率进行调整,但如果发送时间间隔较大时,信道环境的变化可能远远超出了预期的功率调整范围,即根据上行信道承载的闭环功率控制命令对发送功率进行的调整无法满足下行信道环境的变化,从而导致功率控制效果下降甚至是恶化。
E-HICH作为一个下行信道,发送功率完全由Node B进行控制,没有相应的上行环路提供功率控制命令。Node B可以通过E-HICH上承载的反馈信息的情况,根据设定的功率调整步长对E-HICH的发送功率进行调整。然而,当两次E-HICH发送间隔较大时,下行信道环境的变化可能远远超出了功率调整步长的大小,此时,E-HICH发送功率需要经过多次调整才能收敛于目标发送功率。
综上所述,现有的方案中无法对下行不连续信道进行有效的功率控制。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种下行不连续传输信道的功率控制方法及装置,对下行不连续信道进行有效的功率控制,增强功率控制效果。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种下行不连续传输信道的功率控制方法,该方法包含:
A、根据路损相关信息获取下行不连续传输信道的信道环境参数变化量;
B、根据信道环境参数变化量对下行不连续信道进行功率控制。
其中,所述步骤A包括以下步骤:
A1、分别获取下行不连续传输信道相邻两次发送的发送时刻或最临近时刻的路损相关信息;
A2、根据该路损相关信息获取信道环境参数变化量。
步骤A1中所述获取路损相关信息的方式为:在增强专用信道传输格式组合指示E-TFCI字段的传输位置上获取路损相关信息;或者,在调度信息SI中提取路损相关信息。
所述SI:由终端周期性向基站上报,或终端根据触发条件向基站上报,或终端将周期性上报与触发上报相结合向基站上报。
所述根据触发条件上报,为:确定所述下行不连续传输信道两次发送的发送时刻或者最临近时刻的路损变化超过设定的判决门限时,触发上报SI。
所述将周期性上报与触发上报相结合上报,为:同时维护并进行周期上报SI和触发上报SI两套上报机制,同时满足周期上报SI的条件和触发上报SI的触发条件时,只上报一个SI。
所述路损相关信息为:本邻区路损SNPL信息,或用户设备的功率余量UPH信息,或SNPL信息和UPH信息,或直接的路损信息。
步骤A1中所述获取路损相关信息为步骤m:通过上行反馈信道反馈的信道质量指示CQI信息获取路损相关信息。
所述步骤m包括:将CQI信息映射为码率信息,根据配置的码率信息与信道环境信息之间的映射关系获得路损相关信息。
所述步骤B包括:
B1、判断信道环境参数变化量是否不小于设定的信道环境参数变化量门限,如果不小于,则执行步骤B2,否则,执行步骤B3;
B2、根据信道环境参数变化量对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿;
B3、根据设定的功率调整步长对下行不连续传输信道的发送功率进行调整。
所述信道环境参数变化量门限根据功率调整步长、或路损测量误差、或时延因素、或以上任意的组合进行设定。
所述步骤B2包括:确定路损信息变化量;根据设定的修正因子和路损信息变化量对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿。
所述修正因子根据路损测量时延、路损测量误差等因素的影响进行设定。
所述路损相关信息为UPH信息,所述确定路损信息变化量中确定路损信息,包括:根据 得到 其中,Pe-base为基站维护的一个参数,LPath_loss为路损信息,Pmax,tx为终端的最大发送功率。
所述对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,为:在所述下行不连续传输信道上次发送功率基础上,加上设定的修正因子和路损信息变化量的乘积,其中的运算为dB运算。
所述Pmax,tx:直接通过接收相关信令配置信息得到;或者,通过相关信令配置信息获取允许的最大上行发送功率参数Maximumallowed UL TX Power和与终端功率等级相关的参数Pmax,根据Pmax,tx=min{Maximumallowed UL TX Power,Pmax}计算确定。
所述相关信令配置信息为:无线网络控制器配置给基站的信令信息。
所述路损相关信息为根据CQI信息得到的接收信噪比,所述确定路损信息变化量,包括:时刻i获取的接收信噪比为SNRi,时刻i+1获取的接收信噪比为SNRi+1,则两个相邻时刻的路损信息变化量为|SNRi-SNRi+1|。
一种下行不连续传输信道的功率控制装置,该装置包括:获取单元和功率控制单元,其中,所述获取单元用于获取路损相关信息,并根据路损相关信息获取下行不连续传输信道的信道环境参数变化量;所述功率控制单元用于根据所述信道环境参数变化量对下行不连续信道进行功率控制。
所述功率控制单元包括:比较单元、补偿单元和调整单元,其中,所述比较单元用于将信道环境参数变化量与设定的信道环境参数变化量门限进行比较,确定信道环境参数变化量不小于设定的信道环境参数变化量门限时,通知补偿单元对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿;确定信道环境参数变化量小于设定的信道环境参数变化量门限时,通知调整单元直接对下行不连续传输信道的发送功率进行调整;所述补偿单元用于根据信道环境参数变化量对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,得到补偿后的下行不连续传输信道的发送功率,并向调整单元提供该发送功率;所述调整单元用于根据设定的功率调整步长对下行不连续传输信道的发送功率进行调整。
本发明中,根据路损相关信息获取下行不连续传输信道的信道环境参数变化量,然后根据信道环境参数变化量对下行不连续信道进行功率控制,根据这个信道环境参数变化量能够对下行不连续传输信道的发送功率进行及时补偿,加快下行不连续传输信道功率控制的收敛速度,提高功率控制性能,提高资源利用效率。另外,本发明提供了多种获取路损相关信息的方法,能够在尽量少的改动现有协议的基础上,为获取路损相关信息提供实现条件。
附图说明
图1为现有调度传输处理过程示意图;
图2为本发明中下行不连续信道功率控制流程图;
图3为本发明中下行不连续信道功率控制装置结构示意图。
具体实施方式
本发明中,根据路损相关信息获取下行不连续传输信道的信道环境参数变化量,然后根据信道环境参数变化量对下行不连续信道进行功率控制。
图2为本发明中下行不连续信道功率控制流程图,如图2所示,对下行不连续信道进行功率控制的处理过程包括以下步骤:
步骤201:根据路损相关信息获取信道环境参数变化量。路损相关信息为下行不连续传输信道的路损相关信息,例如,传播损耗、或信道衰落、或传播损耗和信道衰落、或其它能够在一定程度上反映路损的相关信息。
信道环境参数变化量是相邻两次发送的发送时刻或最临近时刻的信道环境参数变化量。
步骤202:判断信道环境参数变化量是否不小于设定的信道环境参数变化量门限,如果不小于,则表明需要对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,执行步骤203;否则,执行步骤204。信道环境参数变化量门限可以根据功率调整步长、或路损测量误差、或时延因素、或以上任意的组合进行设定。
步骤203:根据信道环境参数变化量对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,然后执行步骤204。具体处理可以为:确定路损信息变化量,该路损信息变化量可以直接为信道环境参数变化量;根据设定的修正因子和路损信息变化量对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿。修正因子可以根据路损测量时延、路损测量误差等因素的影响进行设定。
步骤204:根据设定的功率调整步长对下行不连续传输信道的发送功率进行调整。如果步骤204是在步骤202之后直接执行,则直接根据设定的功率调整步长对下行不连续传输信道的发送功率进行调整;如果步骤204是在步骤203之后执行,则根据设定的功率调整步长对补偿后的、下行不连续传输信道的发送功率进行调整。功率调整步长可来自于闭环功率控制命令,也可由基站进行控制。
下面通过公式对以上步骤的实现给出更为详细的描述。
对于一个终端,如果基站第i次在下行不连续传输信道上进行传输的时刻,获取最近的路损相关信息为Li,该下行不连续传输信道的发送功率为Pi;第i+1次在下行不连续传输信道上进行传输的时刻,获取最近的路损相关信息为Li+1,则信道环境参数变化量delta=|Li+1-Li|。设定的信道环境参数变化量门限为delta_th,如果delta≥delta_th,则需要对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,即Pi=Pi+α·(Li+1-Li),其中,α为修正因子,根据路损测量时延、路损测量误差等因素的影响进行设定;此后,对下行不连续传输信道的发送功率进行调整时,第i+1次在下行不连续传输信道上进行传输的发送功率Pi+1=Pi+TP其中,TPC为功率调整步长。以上描述的公式是以dB为单位来进行运算,实际应用中,也可以是线性运算,此时,需要将加法变换为乘法。
以上所述操作可以均由基站完成。
下面通过更为具体的描述,对以上各步骤的具体实现进行详细说明。
步骤201中,首先需要分别获取相邻两次发送的发送时刻或最临近时刻的路损相关信息,然后再根据该路损相关信息获取信道环境参数变化量。
下面描述几种获取路损相关信息的处理方式。
处理方式一:终端在E-PUCH上向基站进行重传时,在承载于E-UCCH的E-TFCI字段的传输位置上传输路损相关信息,例如,本邻区路损(SNPL)信息、或用户设备的功率余量(UPH)信息、或直接的路损信息、或其它路损相关信息,其它时刻不传输路损相关信息。基站在承载于E-UCCH的E-TFCI的位置上获取路损相关信息。这种处理方式利用重传时不改变E-TFCI这一参数的特点,在其位置上承载路损相关信息,对现有协议改动不大。
处理方式二:终端周期性向基站上报调度信息(SI),该SI中包含有路损相关信息,例如,SNPL信息、或UPH信息、或SNPL信息和UPH信息、或直接的路损信息、或其它路损相关信息。基站通过SI获取路损相关信息。周期性上报SI的处理方式实现简单,但需要在协议上说明,需要一定的信令开销。
处理方式三:终端根据触发条件的触发向基站上报SI,例如,对于向终端的相邻两次E-HICH发送,判断下行不连续传输信道两次发送的发送时刻或者最临近时刻的路损变化是否超过设定的判决门限,如果备自发送时刻或最临近时刻的路损变化超过设定的判决门限,才会触发上报SI,该SI中包含有路损相关信息,例如,SNPL信息、或UPH信息、或SNPL信息和UPH信息、或直接的路损信息、或其它路损相关信息。这种处理方式能够获得有效的路损相关信息并尽量降低了信令开销。
处理方式四:将周期上报SI与触发上报SI相结合,即如果同时满足周期性上报SI和触发上报SI的触发条件,则终端只向基站上报一次SI,该SI中包含有路损相关信息,例如,SNPL信息、或UPH信息、或SNPL信息和UPH信息、或直接的路损信息、或其它路损相关信息。这种处理方式综合考虑了满足基站资源调度的需要。
调度信息SI中包含有的SNPL信息或UPH信息,均使用5bit表示。这两个参数均为路损相关信息,根据路损相关信息能够获取直接的路损信息。由于步骤203的具体处理中需要确定路损信息变化量,因此,下面以根据UPH信息获取直接的路损信息为例,描述获取路损信息的具体处理。
UPH信息的定义为: 其中,Pe-base为基站维护的一个参数,LPath_loss为路损信息,Pmax,tx为终端的最大发送功率。根据UPH信息的定义可以看出,根据UPH信息就能够得到路损信息 两个相邻时刻的路损信息变化量即为两个时刻分别的路损信息之差。
其中,Pmax,tx可以表示为Pmax,tx=min{Maximumallowed UL TX Power,Pmax},其中,Maximumallowed UL TX Power为允许的最大上行发送功率参数,Pmax为与终端功率等级相关的参数;这样,基站可以直接通过接收相关信令配置信息得到Pmax,tx,例如,基站控制器、如无线网络控制器(RNC)可通过Iub接口信令直接将Pmax,tx通知给基站,基站通过接收直接得到Pmax,tx;基站也可以通过接收相关信令配置信息得到Maximumallowed UL TX Power和Pmax,例如,通过Iub接口信令将Maximumallowed UL TX Power和Pmax通知给基站,由基站根据收到的Maximumallowed UL TX Power和Pmax计算确定Pmax,tx。
另外,也可以基于信道质量指示(CQI)信息获取路损相关信息,即如果上行存在终端向基站上报CQI信息,则可以利用CQI信息获取路损相关信息。CQI信息可以是直接的CQI信息,也可以是经过基站修正之后的CQI信息。具体处理为:基站维护有码率信息与信道环境信息之间的映射关系,该映射关系可以预先在基站中进行配置;由于终端向基站上报的CQI信息包含有数据块大小(RTBS)信息、或调制方式(RMF)信息、或RTBS信息和RMF信息,这些信息可以进一步映射为码率信息,因此,基站收到终端上报的CQI信息后,将CQI信息映射为码率信息,根据配置的码率信息与信道环境信息之间的映射关系获得不同时刻的信道环境信息,即路损相关信息,此处的路损相关信息一般对应于终端测量CQI时刻的接收信噪比,该接收信噪比能够体现路损信息,高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)上的发送功率相对固定时,信道环境路损越小,信号的接收信噪比越高,CQI信息映射的码率信息也就越高。这样,基站可以根据终端反馈的CQI信息获取路损相关信息,对下行不连续传输信道的发送功率进行动态调整,进而来适应信道环境变化时映射关系的变化。例如,时刻i获取的接收信噪比为SARi,时刻i+1获取的接收信噪比为SNRi+1,则两个相邻时刻的路损信息变化量约为|SNRi-SNRi+1|。
图3为本发明中下行不连续信道功率控制装置结构示意图,如图3所示,该装置包括:获取单元和功率控制单元,其中,获取单元用于获取路损相关信息,并根据路损相关信息获取下行不连续传输信道的信道环境参数变化量,向功率控制单元提供该信道环境参数变化量;功率控制单元用于根据信道环境参数变化量对下行不连续信道进行功率控制。
功率控制单元包括:比较单元、补偿单元和调整单元,其中,比较单元用于将信道环境参数变化量与设定的信道环境参数变化量门限进行比较,确定信道环境参数变化量不小于设定的信道环境参数变化量门限时,通知补偿单元对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,确定信道环境参数变化量小于设定的信道环境参数变化量门限时,通知调整单元直接对下行不连续传输信道的发送功率进行调整;补偿单元用于根据信道环境参数变化量对下行不连续传输信道的发送功率进行补偿,得到补偿后的下行不连续传输信道的发送功率,并向调整单元提供该发送功率;调整单元用于根据设定的功率调整步长对下行不连续传输信道的发送功率进行调整。
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。