CN101448309A - 一种支持muros技术的下行功率控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支持MUROS技术的下行功率控制方法和装置。根据每个用户的测量报告与下行功率控制参数的比较，得出每个用户自身的电平和质量状况；然后根据所述的每个用户自身的电平和质量状况与联合判断原则，得出多用户的联合电平和联合质量状况；最后根据所述的联合电平和联合质量与联合功率判断原则，得出功率控制状况。该方法能同时满足两个或多个MUROS移动台获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，从而对降低基站功耗和提升系统容量都有很重要的意义。

Description

一种支持MUROS技术的下行功率控制方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通讯系统，尤其涉及GSM(Global System of Mobilecommunications全球移动通信系统)的功率控制。

背景技术

在GSM系统中，下行功率控制的目的是在不影响无线传输质量的前提下，优化基站的发射功率，以便既能保持传输质量高于给定门限，又能降低基站的平均发射功率，减少对其他通信的干扰。基站收发信机BTS(BaseTransceiver Station)功率控制的目的是为了使用户获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。算法主要是根据测量数据的多少，对各部分的数据分别进行正常的加权平均，然后将平均值和相应的阀值比较，根据比较结果的统计值进行BTS的功率控制。

GSM语音业务的功率控制实现原理如下：在操作维护中心OMC(0peration Management Center)设置了功率控制的相关选项和参数后，这些参数通过信令传递给基站，并保存这些参数在其全局变量中。在通话过程中，基站周期地收到用户上报的测量报告消息，并与保存的功率控制参数判断是否进行功率控制。如果进行功率控制，则基站在收到N个用户测量报告消息后，对上行测量数据进行正常的加权平均，然后将平均值和相应的阀值比较，根据比较结果的统计值决策是否需要控制基站的发射功率，如果需要，则基站按照新的功率发射。这些过程周而复始地进行。

GSM在引入MUROS(Multi-User Reusing-One-Slot：多用户复用单时隙)技术后，下行单信道加入两个或多个MUROS用户，此时的功率控制需要综合考虑两个或多个MUROS用户，从而进行联合功控。

发明内容

为了解决两个或多个MUROS用户时的功率控制问题，本发明提供一种支持MUROS技术的下行功率控制方法和装置，从而降低功耗，降低同信道干扰。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本方案提供了一种方法，包括：

基站根据当前信道每个用户的测量报告与下行功率控制参数的比较，得出每个用户自身电平和自身质量状况；

根据上述的每个用户自身电平和自身质量状况，按照联合判断原则，得出多用户的联合电平和联合质量状况；

根据上述的联合电平和联合质量，按照联合功率判断原则，得出基站功率控制状况；

进一步地，上述的联合判断原则为低电平和高误码率优先原则：上述的联合电平状况由多用户中的电平状况低的决定；上述的联合质量状况是由多用户中的误码率高的决定；

进一步地，上述的联合判断原则为以正常电平和正常误码率为导向，兼顾低电平和高误码率原则：若多用户中含有电平状况为正常电平的，则上述的联合电平状况由非正常电平决定，其余上述的联合电平状况由多用户中的电平状况低的决定；若多用户中含有质量状况为正常误码率的，则上述的联合质量状况由非正常误码率决定，其余上述的联合质量状况由多用户中的质量误码率高的决定；

进一步地，上述的联合功率判断原则为：当上述的联合电平为低电平或者上述的联合质量为高误码率时，提高发射功率；当上述的联合电平和联合质量为正常时，保持发射功率；其余情况，降低发射功率。

进一步地，上述的下行功率控制参数包括下行功控样本数n，下行功控电平门限值和下行功控质量门限值；当测量报告的个数为n时，将n个测量报告的电平抽样和质量抽样与下行功控电平门限值和下行功控质量门限值做比较，得出用户自身电平和自身质量状况；

进一步地，上述的下行功控电平门限值包括下行功控电平低门限和下行功控电平高门限，上述的下行功控质量门限值包括下行功控质量低门限和下行功控质量高门限，所述的下行功率控制参数包括下行功控样本阈值p：

当n个测量报告的电平抽样与下行功控电平高门限相比较，至少p个抽样都高于下行功控电平高门限，判断电平状况为高电平；

当n个测量报告的电平抽样与下行功控电平低门限相比较，至少p个抽样都低于下行功控电平低门限，判断电平状况为低电平；

其余为正常电平；

当n个测量报告的质量抽样与下行功控质量低门限相比较，至少p个抽样都高于下行功控质量低门限，判断电平状况为高误码率；

当n个测量报告的质量抽样与下行功控质量高门限相比较，至少p个抽样都低于下行功控质量高门限，判断电平状况为低误码率；

其余为正常误码率。

本方案提供了一种装置，包括参数设置模块、自身电平判断模块、自身质量判断模块、联合电平判断模块、联合质量判断模块和联合功率判断模块，上述的参数设置模块用于设置下行功率控制参数；上述的自身电平判断模块用于根据当前信道每个用户的测量报告与下行功率控制参数比较，得出每个用户自身电平状况；上述的自身质量判断模块用于根据当前信道每个用户的测量报告与下行功率控制参数比较，得出每个用户自身质量状况；上述的联合电平判断模块用于根据多个用户的上述自身电平状况，得出多用户的联合电平状况；上述的联合质量判断模块用于根据多个用户的上述自身质量状况，得出多用户的联合质量状况；上述的联合功率判断模块用于根据上述的联合电平状况和联合质量状况，得出最终的基站功率控制状况。

进一步地，上述的联合电平判断模块的判断原则为由多用户中上述自身电平状况为电平低的决定；上述的联合质量判断模块的判断原则为由多用户中的上述自身质量状况为质量误码率高的决定；

进一步地，上述的联合电平判断模块的判断原则为若多用户中上述自身电平状况含有电平状况为正常电平的，则由非正常电平决定，其余由多用户中上述自身电平状况为电平低的决定；上述的联合质量判断模块的判断原则为若多用户中上述自身质量状况为含有正常误码率的，则由非正常误码率决定，其余由多用户中上述自身质量状况为质量误码率高的决定；

进一步地，上述的联合功率判断模块的判断原则为：当上述的联合电平状况为低电平或者上述的联合质量状况为高误码率时，提高发射功率；当上述的联合电平状况和联合质量状况为正常时，保持发射功率；其余情况，降低发射功率。

本发明所述方法和装置利用下行信道两个或多个MUROS用户测量报告的数据先进行联合电平和联合质量判断，然后综合考虑信道电平和质量进行功率控制，从而达到同时满足两个或多个MUROS用户获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，从而对降低基站功耗和提升系统容量都有很重要的意义。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的支持MUROS技术的下行功率控制流程图；

图2示出了本发明的一个实施例的支持MUROS技术的下行功率控制的装置图。

具体实施例

下面结合附图1并通过具体实施例，对本发明的具体实现进行详细说明。

实施例中涉及的下行功率控制参数，如下表1所示。

 

变量名称	变量说明
		PCDL_MUROS	下行MUROS功控使能
PCDL_N	下行功控样本数
		PCDLIncrLevN	下行功控提高电平样本数
PCDLDecrLevN	下行功控降低电平样本数
		PCDLIncrQua1N	下行功控提高质量样本数
PCDLDecrQua1N	下行功控降低质量样本数
		PCDL_P	下行功控样本阈值
PCDLIncrLevP	下行功控提高电平样本阈值
		PCDLDecrLevP	下行功控降低电平样本阈值
PCDLIncrQua1P	下行功控提高质量样本阈值
		PCDLDecrQua1P	下行功控降低质量样本阈值
L_RXLEV_DL	下行功控电平低门限
		U_RXLEV_DL	下行功控电平高门限
L_RXQUAL_DL	下行功控质量低门限
		U_RXQUAL_DL	下行功控质量高门限
RXLEV_DL	下行功控电平
		RXQUAL_DL	下行功控质量
LEVELCAUSE	用户自身电平状况
		QUALCAUSE	用户自身质量状况
POWER_STATE	功率控制状况

在OMC中设置下行功率控制参数后，这些参数通过信令传递给基站，并保存这些参数在全局变量中。

MUROS技术中联合下行功率控制的详细步骤如下：

第一步：基站判断当前信道是否达到功控周期，若达到则进行下一步；否则，继续等待；功控周期是以SACCH复帧为一个单位(约480ms)，基站则根据当前信道收到的SACCH复帧为单位进行功控周期的判断。

第二步：基站根据当前信道的用户类型，判断是否执行MUROS联合下行功率控制。如果当前信道有两个或多个MUROS用户，则进行MUROS联合下行功率控制，执行下一步骤；如果当前信道只有一个用户，则进行传统下行功率控制。用户在接入时向基站上报用户类型。

第三步：基站对两个或多个MUROS用户的测量报告数据分别进行统计，然后与下行功率控制参数进行比较，得出每个用户自身电平和自身质量状况。

当用户上报的测量报告个数累计到一定阈值(如下行功控样本数PCDL_N)时，基站对上报的测量进行统计，假设LEVELCAUSE记录用户自身电平状况，QUALCAUSE记录用户自身质量状况(误码率)，并且规定：

正常电平：LEVELCAUSE＝0

低电平：LEVELCAUSE＝1

高电平：LEVELCAUSE＝2

正常误码率：QUALCAUSE＝0

低误码率：QUALCAUSE＝1

高误码率：QUALCAUSE＝2

设电平等级从0-63是由低向高，L_RXLEV_DL(电平低门限)趋于0，U_RXLEV_DL(电平高门限)趋于63；误码率等级从0-7级表示信号质量由高到低，L_RXQUAL_DL(质量低门限)趋于7，U_RXQUAL_DL(质量高门限)趋于0。基站对用户上报的测量报告与下行功率控制参数的比较及结论如下：

如果PCDLIncrLevN个下行信号电平(RXLEV_DL)中至少P数(PCDLIncrLevP)个低于下限L_RXLEV_DL，LEVELCAUSE＝1

如果PCDLDecrLevN个RXLEV_DL中至少PCDLDecrLevP个高于上限U_RXLEV_DL，LEVELCAUSE＝2

其他的情况LEVELCAUSE＝0

如果PCDLDecrQua1N个RXQUAL_DL中至少PCDLDecrQua1P个低于上限U_RXQUAL_DL，QUALCAUSE＝1

如果PCDLIncrQua1N个RXQUAL_DL中至少PCDLIncrQua1P个高于下限L_RXQUAL_DL，QUALCAUSE＝2

其他的情况QUALCAUSE＝0

需要说明的是，更优地，为了保持统计的同步，在同一链路方向上对电平和质量进行统计时的N值保持一致，如下行功控提高电平最大样本数PCDLIncrLevN和下行功控降低质量最大样本数PCDLDecrQua1N须相等。

第四步：基站联合考虑当前信道下两个或多个MUROS用户自身电平或自身质量状况，根据联合判断原则得到多用户的联合电平或联合质量状况。

联合判断原则可以是低电平和高误码率优先原则。

联合电平状况采用低电平优先原则，即兼顾当前信道下2个或多个MUROS用户的电平状况，电平状况低的用户决定联合电平状况。具体参考下表(以2个MUROS用户为例)：

 

MUROS1LEVELCAUSE	MUROS2LEVELCAUSE	联合LEVELCAUSE
			0	0	0
0	1	1
			0	2	0
1	0	1
			1	1	1
1	2	1
			2	0	0
2	1	1

联合质量状况判断采取高误码率优先原则，即兼顾当前信道下2个或多个MUROS用户的误码率，误码率高的用户决定联合质量状况。具体参考下表(以2个MUROS用户为例)：

 

MUROS1QUALCAUSE	MUROS2QUALCAUSE	联合QUALCAUSE
			0	0	0
0	1	O
			0	2	2
1	0	O
			1	1	1
1	2	2
			2	0	2
2	1	2
			2	2	2

同样的，联合判断原则可以是以正常电平和正常误码率为导向，兼顾低电平和高误码率原则。

判断联合电平状况时，若多用户中含有电平状况为正常电平的，则所述的联合电平状况由非正常电平决定；其余所述的联合电平状况由多用户中的电平状况低的决定。具体参考下表(以2个MUROS用户为例)：

 

MUROS1LEVELCAUSE	MUROS2LEVELCAUSE	联合LEVELCAUSE
			0	0	0
0	1	1
			0	2	2
1	0	1
			1	1	1
1	2	1
			2	0	2
2	1	1
			2	2	2

判断联合质量状况时，若多用户中含有质量状况为正常误码率的，则所述的联合质量状况由非正常误码率决定；其余所述的联合质量状况由多用户中的误码率高的决定。具体参考下表(以2个MUROS用户为例)：

 

MUROS1QUALCAUSE	MUROS2QUALCAUSE	联合QUALCAUSE
			0	0	0
0	1	1
			0	2	2
1	0	1
			1	1	1
1	2	2
			2	0	2
2	1	2
			2	2	2

第五步：基站综合考虑当前信道多用户的联合电平和联合质量状况，根据联合功率判断原则得到最终的基站的功率控制状况。联合功率判断原则为当多用户的联合电平为低电平或者多用户的联合质量为高误码率时，提高发射功率；当多用户的联合电平和多用户的联合质量为正常时，保持发射功率；其余情况，降低发射功率。具体参考下表：

规定功率控制状况POWER_STATE为：

保持发射功率：POWER_STATE＝0

降低发射功率：POWER_STATE＝1

提高发射功率：POWER_STATE＝2

 

联合LEVELCAUSE	联合QUALCAUSE	POWER_STATE
			0	0	0(保持原功率)
0	1	1(因接收质量而降低发射功率)
			0	2	2(因接收质量而提高发射功率)
1	0	2(因接收电平而提高发射功率)
			1	1	2(因接收电平而提高发射功率)
1	2	2(因接收质量而提高发射功率)
			2	0	1(因接收电平而降低发射功率)
2	1	1(因接收电平而降低发射功率)
			2	2	2(因接收质量而提高发射功率)

第六步：基站根据确定的功率控制状况和后台配置的功率控制步长进行该信道的功率更新。至此整个针对MUROS技术的下行链路功率控制流程结束。

图2是支持MUROS技术的下行功率控制一个实施例的的装置图。参数设置模块用于设置下行功率控制参数并将参数通过信令传递给基站，并保存这些参数在全局变量中。下行功率控制参数包括下行功控样本数n，下行功控样本阈值p，下行功控电平门限值和下行功控质量门限值；下行功率控制参数可以根据需求进一步细化为表1所示。当基站的功率控制周期到达，自身电平判断模块根据用户上报的测量报告中的电平抽样，通过与功率控制参数的比较，得出用户当前的自身电平状况，并将结果输出到联合电平判断模块；自身质量判断模块根据用户上报的测量报告中的质量抽样，通过与功率控制参数的比较，得出用户当前的自身质量状况，并将结果输出到联合电平判断模块。联合电平判断模块将在同一信道的多个用户的自身电平判断模块输出的自身电平状况，根据联合判断原则得出多用户的联合电平，并将结果输出到联合功率判断模块；联合质量判断模块将在同一信道的多个用户的自身质量判断模块输入的自身质量状况，根据联合判断原则得出多用户的联合质量，并将结果输出到联合功率判断模块。联合判断原则可以采用低电平和高误码率优先原则，也可以采用以正常电平和正常误码率为导向，兼顾低电平和高误码率原则。联合功率控制模块根据联合电平判断模块的输入和联合质量判断模块的输入，按照联合功率判断原则得出基站功率控制状况，其中，联合功率判断原则是当联合电平判断模块的输出为低电平或者联合质量判断模块的输出为高误码率时，提高发射功率；当联合电平判断模块和联合质量判断模块的输出为正常时，保持发射功率；其余情况，降低发射功率。

下面的本实施例所用参数均为仿真环境下配得，实际系统应根据基站设备的具体特性配置。以单信道2个MUROS用户为例。

第一步：假定当前信道中有2个MUROS用户，下行MUROS功控使能开关PCDL_MUROS打开，同时确定功率控制相关参数的配置，如下表所示。

第二步：基站在功率控制周期到达时刻，根据当前信道2个MUROS用户各自的连续4个测量报告的电平抽样和质量抽样，确定每个用户当前自身电平状况和自身质量状况。

MUROS用户1如下表所示，连续4个测量报告的电平抽样25/32/18/20与电平阀值下限26相比较，其中有3个抽样低于阀值下限，判断电平状况为低电平。同理，连续4个测量报告的质量抽样4/3/1/5与质量阀值下限2比较，其中有3个抽样高于质量阀值下限，判断质量状况为高误码率。

 

RXLEV_DL	25，32，18，20
		RXQUAL_DL	4，3，1，5
LEVELCAUSE	1
		QUALCAUSE	2

MUROS用户2如下表所示，连续4个测量报告的电平抽样50/45/35/42与电平阀值上限34相比较，4个抽样都高于阀值上限，判断电平状况为高电平。同理，连续4个测量报告的质量抽样0/1/2/1分别与质量上限0与质量阀值下限2比较，高于质量阀值下限的抽样数没有达到PCDLIncrQua1P以上，低于质量阀值上限的抽样数没有达到PCDLDecrQua1P以上，因此判断质量状况为正常误码率。

 

RXLEV_DL	50，45，35，42
		RXQUAL_DL	0，1，2，1
LEVELCAUSE	2
		QUALCAUSE	0

第三步：基站综合考虑当前信道下2个MUROS用户，联合考虑二者的自身电平状况和自身质量状况，确定当前信道联合电平状况和联合质量状况。此实施例采用的联合判断原则为低电平和高误码率优先原则。

 

MUROS1LEVELCAUSE	MUROS2LEVELCAUSE	联合LEVELCAUSE
			1	2	1

 

MUROS1QUALCAUSE	MUROS2QUALCAUSE	联合QUALCAUSE
			2	0	2

第四步：基站综合考虑当前信道的联合电平和联合质量，从而得到最终的基站功率控制状况。根据联合功率判断原则，得出结果如下：

 

联合LEVELCAUSE	联合QUALCAUSE	POWER_STATE
			1	2	2

第五步：基站根据得出的基站功率控制状况和后台配置的功率控制步长，上调当前信道的发射功率。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，例如下行功控样本数和下行功控样本阈值的细化，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种支持MUROS技术的下行功率控制方法，其特征在于，包括：

基站根据当前信道每个用户的测量报告与下行功率控制参数的比较，得出每个用户自身电平和自身质量状况；

根据所述的每个用户自身电平和自身质量状况，按照联合判断原则，得出多用户的联合电平和联合质量状况；

根据所述的联合电平和联合质量状况，按照联合功率判断原则，得出基站功率控制状况。

2.如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述的联合判断原则为低电平和高误码率优先原则：所述的联合电平状况由多用户中的电平状况低的决定；所述的联合质量状况是由多用户中的误码率高的决定。

3.如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述的联合判断原则为以正常电平和正常误码率为导向，兼顾低电平和高误码率原则：若多用户中含有电平状况为正常电平的，则所述的联合电平状况由非正常电平决定，其余所述的联合电平状况由多用户中的电平状况低的决定；若多用户中含有质量状况为正常误码率的，则所述的联合质量状况由非正常误码率决定，其余所述的联合质量状况由多用户中的质量误码率高的决定。

4.如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述的联合功率判断原则为：当所述的联合电平状况为低电平或者所述的联合质量状况为高误码率时，提高发射功率；当所述的联合电平状况和联合质量状况为正常时，保持发射功率；其余情况，降低发射功率。

5.如权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，所述的下行功率控制参数包括下行功控样本数n，下行功控电平门限值和下行功控质量门限值；当测量报告的个数为n时，将n个测量报告的电平抽样和质量抽样与下行功控电平门限值和下行功控质量门限值做比较，得出用户自身电平和自身质量状况。

6.如权利要求5所述的功率控制方法，其特征在于，所述的下行功控电平门限值包括下行功控电平低门限和下行功控电平高门限，所述下行功控质量门限值包括下行功控质量低门限和下行功控质量高门限，所述的下行功率控制参数包括下行功控样本阈值p：

当n个测量报告的电平抽样与下行功控电平高门限相比较，至少p个抽样都高于下行功控电平高门限，判断电平状况为高电平；

当n个测量报告的电平抽样与下行功控电平低门限相比较，至少p个抽样都低于下行功控电平低门限，判断电平状况为低电平；

其余为正常电平；

当n个测量报告的质量抽样与下行功控质量低门限相比较，至少p个抽样都高于下行功控质量低门限，判断质量状况为高误码率；

当n个测量报告的质量抽样与下行功控质量高门限相比较，至少p个抽样都低于下行功控质量高门限，判断质量状况为低误码率；

其余为正常误码率。

7.一种支持MUROS技术的下行功率控制装置，其特征在于，包括参数设置模块、自身电平判断模块、自身质量判断模块、联合电平判断模块、联合质量判断模块和联合功率判断模块，所述的参数设置模块用于设置下行功率控制参数；所述的自身电平判断模块用于根据当前信道每个用户的测量报告与下行功率控制参数比较，得出每个用户自身电平状况；所述的自身质量判断模块用于根据当前信道每个用户的测量报告与下行功率控制参数比较，得出每个用户自身质量状况；所述的联合电平判断模块用于根据多个用户的所述自身电平状况，得出多用户的联合电平状况；所述的联合质量判断模块用于根据多个用户的所述自身质量状况，得出多用户的联合质量状况；所述的联合功率判断模块用于根据所述的联合电平状况和联合质量状况，得出最终的基站功率控制状况。

8.如权利要求7所述的功率控制装置，其特征在于，所述的联合电平判断模块的判断原则为由多用户中所述自身电平状况为电平低的决定；所述的联合质量判断模块的判断原则为由多用户中的所述自身质量状况为质量误码率高的决定。

9.如权利要求7所述的功率控制装置，其特征在于，所述的联合电平判断模块的判断原则为若多用户中所述自身电平判断状况含有电平状况为正常电平的，则由非正常电平决定，其余由多用户中所述自身电平状况为电平低的决定；所述的联合质量判断模块的判断原则为若多用户中所述自身质量状况为含有正常误码率的，则由非正常误码率决定，其余由多用户中所述自身质量状况为质量误码率高的决定。

10.如权利要求7所述的功率控制装置，其特征在于，所述的联合功率判断模块的判断原则为：当所述的联合电平状况为低电平或者所述的联合质量状况为高误码率时，提高发射功率；当所述的联合电平状况和联合质量状况为正常时，保持发射功率；其余情况，降低发射功率。

Images