CN101488788A - 一种控制下行发射功率的方法及系统 - Google Patents

一种控制下行发射功率的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制下行发射功率的方法，通过在用户设备UE设定最小接收码功率电平Qrxpwrmin和信干比目标值SIRtarget以及在基站设定较小的最小下行发射功率Minimum_DL_Power，如果UE测量得到的SIR测量值SIRmeas大于SIRtarget且UE接收的码功率电平Qrxpwr大于Qrxpwrmin，指示基站降低下行发射功率，基站根据指示判断当前发射功率Current_DL_Power与Minimum_DL_Power并根据判断结果执行相应的降低或维持下行发射功率，由于设定的Minimum_DL_Power值较小，节约了系统功率资源；如果UE测量得到的SIRmeas小于SIRtarget或UE接收的Qrxpwr小于Qrxpwrmin，指示基站提高下行发射功率，因而当UE处于小区边缘时，可以保证UE接收的Qrxpwr，减少UE处于衰落或深度衰落区域时发生掉话现象的概率。本发明还公开了一种控制下行发射功率的系统。

Description

一种控制下行发射功率的方法及系统
技术领域
本发明涉及功率控制技术，特别涉及一种控制下行发射功率的方法及系统。
背景技术
在时分同步码分多址/宽带码分多址(TD-SCDMA/WCDMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access/Wideband Code DivisionMultiple Access)系统中，对单个用户设备(UE，User Equipment)的单信道而言，基站(Node B)将向其发射的下行功率大小，控制在预先设定的最小下行发射功率(Minimum_DL_Power)至最大下行发射功率(Maximum_DL_Power)dB之间的范围内。
其中，Minimum_DL_Power和Maximum_DL_Power的值可通过高层进行设定。
当Node B进入到闭环功率控制(Closed-Loop Power Control)模式后，UE根据当前信道质量及高层设定的链路质量目标生成发射功率控制(TPC，Transmission Power Control)命令，并将生成的TPC命令发送至Node B，以调整Node B的下行发射功率。在UE的TPC命令控制下，Node B将针对该UE的下行发射功率控制在如前所述的范围内。
现有技术中，UE是通过测量信干比(SIR，Signal_to_Interference Ratio)来估计当前信道质量的。
图1为现有技术中控制下行发射功率的方法流程示意图。参见图1，该流程包括：
步骤101，UE测量接收信号的SIR得到SIR测量值(SIRmeas)，与设定的SIR目标值(SIRtarget)比较，如果SIRmeas大于SIRtarget，执行步骤102；如果SIRmeas小于SIRtarget，执行步骤106。
本步骤中，设定的SIRtarget可以是UE通过接收无线网络控制器(RNC，Radio Network Control)发送的无线承载建立(Radio Bearer Setup)消息，根据无线承载建立消息中携带的目标块错误率(Bler Target，Block ErrorRatio Target)信元信息，计算得到SIRtarget。
如果SIRmeas大于SIRtarget，则表示当前信道质量良好，UE只需要比较小的下行发射功率就可以保证当前信道质量，因此可以适当降低Node B的下行发射功率。
如果SIRmeas小于SIRtarget，则表示当前信道质量较差，UE需要较大的下行发射功率才能保证当前信道质量，因此需要提高Node B的下行发射功率。
步骤102，UE生成TPC命令，指示Node B降低下行发射功率。
步骤103，Node B接收TPC命令，比较当前下行发射功率(Current_DL_Power)与设定的Minimum_DL_Power，如果Current_DL_Power大于Minimum_DL_Power，执行步骤104；如果Current_DL_Power不大于Minimum_DL_Power，执行步骤105。
本步骤中，设定的Minimum_DL_Power是根据UE处于小区边缘时保证UE与Node B交互必须满足的最小下行发射功率。
步骤104，Node B根据接收的TPC命令降低下行发射功率，并结束本流程，或返回步骤101由UE根据接收的信号继续判断，进一步动态调整Node B的下行发射功率。
步骤105，Node B维持Minimum_DL_Power，并结束本流程，或返回步骤101由UE根据接收的信号继续判断。
本步骤中，即使UE当前信道质量良好，只需要比较小的下行发射功率就可以保证当前信道质量，但由于Node B的下行发射功率已调整到Minimum_DL_Power，不能再降低，因此，Node B维持Minimum_DL_Power不变，返回步骤101。
实际应用中，由于Node B的下行发射功率最小为Minimum_DL_Power，因此最小的Current_DL_Power等于Minimum_DL_Power。
步骤106，UE生成TPC命令，指示Node B提高下行发射功率。
步骤107，Node B根据接收的TPC命令提高下行发射功率，并结束本流程，或返回步骤101由UE根据接收的信号继续判断。
由上可见，如果Node B中设定的Minimum_DL_Power值偏大，当UE处于小区中心时，由于其信道质量好而不需要Node B保持较大的下行发射功率。但实际中，Node B的最小下行发射功率是基于小区边缘UE进行设置的，当Node B将下行发射功率调整到Minimum_DL_Power后，不能再降低下行发射功率，因而造成系统功率资源的浪费。
但如果Node B中设定的Minimum_DL_Power值偏小，当UE处于小区边缘时，其信道质量可能仍处于较好的状态，例如，当接收的信号较弱，但噪声也较小时，测量得到的SIRmeas仍然可以不小于SIRtarget，按照前述的方法，表明信道质量较好，Node B可以维持一个较低的下行发射功率，但如果此时UE进入到一个衰落或深度衰落区域并持续一段时间，由于接收的信号弱，衰落区域路损大，很可能就导致该UE接收不到信号，与Node B失去联系，从而引起掉话。
因此，现有技术中，当UE进入闭环功率控制后，UE通过测量SIR来估计当前信道质量并控制Node B的下行发射功率存在一定的缺陷：如果Node B设定的Minimum_DL_Power偏小，当UE处于小区边缘的衰落或深度衰落区域时，可能就导致掉话；而如果Node B设定的Minimum_DL_Power偏大，又会导致系统功率资源的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种控制下行发射功率的方法，能够降低基站的下行发射功率、且减少用户设备的掉话率。
本发明还提供了一种控制下行发射功率的系统，能够降低基站的下行发射功率，减少用户设备的掉话率。
本发明提供的一种控制下行发射功率的方法，包括：
用户设备UE将接收的码功率电平Qrxpwr与设定的最小接收码功率电平Qrxpwrmin进行比较，并将测量得到的信干比测量值SIRmeas与设定的信干比目标值SIRtarget进行比较；
如果SIRmeas大于SIRtarget、且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，则UE指示基站降低下行发射功率；
如果SIRmeas小于SIRtarget、或Qrxpwr小于Qrxpwrmin，则UE指示基站提高下行发射功率。
较佳地，所述设定的最小码功率电平Qrxpwrmin是由无线网络控制器RNC配置、并通过无线承载建立消息发送至所述UE。
较佳地，所述UE通过发射功率控制TPC命令指示基站降低或提高下行发射功率。
较佳地，所述指示基站降低下行发射功率包括：
接收到用于指示降低下行发射功率的TPC命令后，基站比较当前下行发射功率Current_DL_Power与设定的Minimum_DL_Power；
如果Current_DL_Power大于Minimum_DL_Power，则降低下行发射功率；
如果Current_DL_Power等于Minimum_DL_Power，则维持下行发射功率不变。
一种控制下行发射功率的系统，其特征在于，该系统包括：用户设备UE、基站，其中，
所述UE，将接收的码功率电平Qrxpwr与设定的最小接收码功率电平Qrxpwrmin进行比较，并将测量得到的信干比测量值SIRmeas与设定的信干比目标值SIRtarget进行比较；如果SIRmeas大于SIRtarget、且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，则指示所述基站降低下行发射功率；如果SIRmeas小于SIRtarget、或Qrxpwr小于Qrxpwrmin，则指示所述基站提高下行发射功率。
由上述技术方案可见，本发明实施例的一种控制下行发射功率的方法及系统，通过在UE设定最小接收码功率电平Qrxpwrmin和信干比目标值SIRtarget、以及在Node B设定较小的Minimum_DL_Power，并在控制下行发射功率的过程中综合考虑Qrxpwrmin、SIRtarget和Minimum_DL_Power这三个因素。
如果UE测量得到的SIRmeas大于SIRtarget、且UE接收的码功率电平Qrxpwr大于设定的Qrxpwrmin，则发送TPC命令来指示Node B降低下行发射功率，并由Node B根据该TPC命令进一步判断当前发射功率Current_DL_Power与设定的Minimum_DL_Power，然后根据判断结果执行相应的降低或维持下行发射功率的处理，由于设定的Minimum_DL_Power值较小，因而节约了系统功率资源。
而如果UE测量得到的SIRmeas小于SIRtarget、或UE接收的Qrxpwr小于Qrxpwrmin，发送TPC命令来指示Node B提高下行发射功率，因而当UE处于小区边缘时，可以保证UE接收的Qrxpwr，减少UE处于衰落或深度衰落区域时发生掉话现象的概率。
附图说明
图1为现有技术中控制下行发射功率的方法流程示意图。
图2为本发明中控制下行发射功率的方法流程示意图。
图3为本发明中控制下行发射功率的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例是通过预先在UE设定最小接收码功率电平Qrxpwrmin(minus receive power)和SIRtarget以及在Node B设定较小的Minimum_DL_Power，综合考虑控制下行发射功率的三个因素：Qrxpwrmin、SIRtarget和Minimum_DL_Power，实现降低基站的下行发射功率，减少用户设备的掉话率。
图2为本发明中UE控制Node B下行发射功率的方法流程示意图。参见图2，该流程包括：
步骤201，UE根据获取的码功率电平Qrxpwr与设定的最小接收码功率电平Qrxpwrmin进行比较，并将测量得到的SIRmeas与设定的SIRtarget进行比较，如果SIRmeas大于SIRtarget且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，执行步骤202，如果SIRmeas小于SIRtarget或Qrxpwr小于Qrxpwrmin，执行步骤206；
本步骤中，设定SIRtarget与现有技术相同，在此不再赘述。
UE设定Qrxpwrmin的步骤可以为：RNC为UE设定Qrxpwrmin，用于表示UE在DPCH接收的最小码功率电平，并通过DPCH，将携带Qrxpwrmin信息的Radio Bearer Setup消息发送至UE，UE获取并进行设定。
实际应用中，RNC为UE设定的Qrxpwrmin也可以通过其它的消息发送至UE。
本步骤中，设定的Qrxpwrmin用于表示UE在专用物理信道(DPCH，Dedicated Physical Channel)接收的最小码功率电平，即UE处于衰落或深度衰落区域时不至于马上引起UE掉话的最小码功率电平。Qrxpwrmin和SIRtarget为用于控制Node B下行发射功率的两个相互独立的参数。UE从DPCH获取接收的码功率电平Qrxpwr。
如果SIRmeas大于SIRtarget且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，则表示当前信道质量良好，且UE接收的码功率电平满足最小接收码功率电平，也就是说，UE只需要比较小的下行发射功率就可以保证当前信道质量和接收的码功率电平，因此可以适当降低Node B的下行发射功率。
如果SIRmeas小于SIRtarget，则表示当前信道质量较差，因此，不论UE接收的码功率电平是否大于最小接收码功率电平，UE都需要较大的下行发射功率才能保证当前信道质量，因此需要提高Node B的下行发射功率。
如果Qrxpwr小于Qrxpwrmin，则表示UE当前接收的码功率电平较低，表明可能在UE处于衰落或深度衰落区域时引起掉话，因此，不论UE当前信道质量如何，UE都需要较大的下行发射功率才能保证接收的码功率电平，因此需要提高Node B的下行发射功率。
步骤202，生成TPC命令，指示Node B降低下行发射功率；
步骤203，Node B接收TPC命令，比较当前下行发射功率Current_DL_Power与设定的Minimum_DL_Power，如果Current_DL_Power大于Minimum_DL_Power，执行步骤204，如果Current_DL_Power等于Minimum_DL_Power，执行步骤205；
本步骤中，设定的Minimum_DL_Power可以是根据UE处于小区中非边缘时保证UE与Node B交互必须满足的最小下行发射功率，而无需考虑UE处于小区边缘时必须满足的最小下行发射功率，因而，其设定的Minimum_DL_Power较现有技术中设定的Minimum_DL_Power可以更小。当然，实际应用中，也可以采用现有技术中设定的Minimum_DL_Power。
较佳地，设定的Minimum_DL_Power是根据UE处于小区中心时保证UE与Node B交互必须满足的最小下行发射功率。这样可以降低UE在小区中心时Node B的下行发射功率，减少资源浪费；而当UE处于小区边缘时，可以通过本发明的方法调节Node B的下行发射功率。小区中心和小区边缘可以是物理区域，也可以是逻辑区域。
步骤204，Node B根据接收的TPC命令降低下行发射功率；
本步骤中，Node B降低下行发射功率，并结束本流程，或返回步骤201由UE根据接收的信号继续判断，进一步动态调整Node B的下行发射功率。
实际应用中，Node B调整下行发射功率可以是根据预设的功率调整步长，当接收到降低下行发射功率的指示，将下行发射功率降低一个预设的功率调整步长的值；也可以是UE在TPC命令中携带Qrxpwr与Qrxpwrmin的差值信息，以及SIRmeas与SIRtarget的差值信息，Node B根据TPC命令中携带的差值信息和预先设定的各差值信息与功率调整值的对应关系，一次将下行发射功率调整到UE需要的功率。
本发明中，由于UE引入了另一控制参数Qrxpwrmin，因此，Node B上设定的Minimum_DL_Power可以更小，这样，当UE处于小区中心时，NodeB可以进一步降低其下行发射功率，以减少系统功率资源的浪费。
所应注意的是，本发明中的Minimum_DL_Power虽然与现有技术中的Minimum_DL_Power为同一参数，但设定的值大小是不相同的，本发明中，Minimum_DL_Power设定的值较之现有技术中Minimum_DL_Power设定的值小，以节约系统功率资源，后续中不再说明。
步骤205，Node B维持Minimum_DL_Power，并结束本流程，或返回步骤201由UE根据接收的信号继续判断。
本步骤中，即使UE当前信道质量良好及接收的码功率电平满足要求，只需要比较小的下行发射功率，但由于Node B的下行发射功率已调整到Minimum_DL_Power，不能再降低，因此，Node B维持Minimum_DL_Power不变，返回步骤201继续进行监测。
步骤206，UE生成TPC命令，指示Node B提高下行发射功率。
步骤207，Node B根据接收的TPC命令提高下行发射功率。
本步骤中，Node B提高下行发射功率，并结束本流程，或返回步骤201由UE根据接收的信号继续判断。
本实施例中，通过UE的控制，Node B的下行发射功率在保证信道质量的基础上，还将满足：DPCH上接收到的码功率电平不小于Qrxpwrmin，且Node B的下行发射功率不小于Minimum_DL_Power。
由上述实施例可见，本发明控制下行发射功率时综合考虑三个因素：Qrxpwrmin、SIRtarget和Minimum_DL_Power。RNC通过为UE设定反映接收的码功率的Qrxpwrmin参数并发送至UE，指示UE进行下行发射功率控制，避免了由于UE的不同个体差异而导致的在网络中的不同表现。UE根据Qrxpwrmin和SIRtarget对下行发射功率进行控制，如果UE测量得到的SIRmeas大于SIRtarget且UE接收的码功率电平大于设定的Qrxpwrmin，则指示Node B降低下行发射功率，Node B根据TPC命令中的降低指示进一步判断当前发射功率Current_DL_Power大于设定的Minimum_DL_Power，根据预设的功率调整步长调整下行发射功率，或是一次将下行发射功率调整到UE需要的功率。由于设定的Minimum_DL_Power值较小，因此当UE处于小区中心时，可以节约系统功率资源；如果UE测量得到的SIRmeas小于SIRtarget或UE接收的码功率电平Qrxpwr小于设定的Qrxpwrmin，则指示Node B提高下行发射功率，保证UE信道质量和接收的码功率电平，因而当UE处于小区边缘衰落或深度衰落区域时，又可以保证UE接收的最小码功率电平，减少UE的掉话率。
图3为本发明中控制下行发射功率的系统结构示意图。参见图4，该系统包括：UE、Node B和RNC，其中，
UE，用于接收Qrxpwrmin并将该Qrxpwrmin设定为自身的最小接收码功率电平，根据接收的Qrxpwr，与设定的Qrxpwrmin进行比较，并将测量得到的SIRmeas与SIRtarget进行比较，根据比较结果生成TPC命令，向Node B发送，如果SIRmeas大于SIRtarget且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，则在TPC命令中指示Node B降低下行发射功率；如果SIRmeas小于SIRtarget或Qrxpwr小于Qrxpwrmin，则在TPC命令中指示Node B提高下行发射功率；
Node B，用于接收TPC命令，如果TPC命令中指示Node B降低下行发射功率，比较当前下行发射功率Current_DL_Power与设定的Minimum_DL_Power，如果Current_DL_Power大于Minimum_DL_Power，降低下行发射功率，如果Current_DL_Power等于Minimum_DL_Power，维持下行发射功率不变；
如果TPC命令中指示Node B提高下行发射功率，则提高下行发射功率；
RNC，用于设定UE的Qrxpwrmin，并将设定的Qrxpwrmin发送至该UE。
以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种控制下行发射功率的方法，其特征在于，该方法包括：
用户设备UE将接收的码功率电平Qrxpwr与设定的最小接收码功率电平Qrxpwrmin进行比较，并将测量得到的信干比测量值SIRmeas与设定的信干比目标值SIRtarget进行比较；
如果SIRmeas大于SIRtarget、且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，则UE指示基站降低下行发射功率；
如果SIRmeas小于SIRtarget、或Qrxpwr小于Qrxpwrmin，则UE指示基站提高下行发射功率。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定的最小码功率电平Qrxpwrmin是由无线网络控制器RNC配置、并通过无线承载建立消息发送至所述UE。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述UE通过发射功率控制TPC命令指示基站降低或提高下行发射功率。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述指示基站降低下行发射功率包括：
接收到用于指示降低下行发射功率的TPC命令后，基站比较当前下行发射功率Current_DL_Power与设定的Minimum_DL_Power；
如果Current_DL_Power大于Minimum_DL_Power，则降低下行发射功率；
如果Current_DL_Power等于Minimum_DL_Power，则维持下行发射功率不变。
5.一种控制下行发射功率的系统，其特征在于，该系统包括：用户设备UE、基站，其中，
所述UE，将接收的码功率电平Qrxpwr与设定的最小接收码功率电平Qrxpwrmin进行比较，并将测量得到的信干比测量值SIRmeas与设定的信干比目标值SIRtarget进行比较；如果SIRmeas大于SIRtarget、且Qrxpwr大于Qrxpwrmin，则指示所述基站降低下行发射功率；如果SIRmeas小于SIRtarget、或Qrxpwr小于Qrxpwrmin，则指示所述基站提高下行发射功率。
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