CN101515815A - 一种调整移动台发射功率的方法和移动通信网络 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调整移动台发射功率的方法和移动通信网络；方法包括：各基站分别测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站；各基站分别根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子，将调整后的部分功率控制因子通过广播消息发送给本基站下的各移动台；各移动台分别根据所述部分功率控制因子调整本移动台的发射功率。本发明所述的方法通过部分功率控制技术调整移动台的发射功率，能降低上行链路的干扰，进一步提高小区边缘用户的性能，尤其在低频率复用因子的蜂窝无线通信系统中，能大大增加系统扇区吞吐量。其优化方案能对路径损耗和阴影衰落进行补偿。

Description

一种调整移动台发射功率的方法和移动通信网络

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其是一种调整移动台发射功率的方法和移动通信网络。

背景技术

LTE(3GPP Long Term Evolution，3GPP长期演进)、UMB(Ultra MobileBroadband，超移动宽带)和移动WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，即微波接入全球互通)等下一代移动通信系统主要基于OFDMA(正交频分复用多址接入)的多址方式，在给定的系统带宽下，从频域的角度上看，不同的用户通过占用一定数量的正交子载波资源来实现多址接入的目的。

基于OFDMA多址方式的宽带无线接入系统，在频率复用因子比较低的情况下，尤其在相邻小区采用相同载频的情况下，由于相邻小区可能使用了相同的子载波资源，造成小区间的干扰非常严重。由于小区间干扰的存在，导致小区边缘用户的性能遭受很大的衰落，导致容量主要受限于小区间的干扰。对于上行链路而言，由于上行链路干扰的存在，为了使单个用户的上行链路信号质量达到预定的目标，需要加大移动台的发射功率，导致移动台耗电量的上升；另一方面，由于移动台发射功率的加大，同时对增加其对其他用户的干扰，使得基站接收器的IOT(Interference over Thermal，对比热噪声的干扰)加大。通常基于OFDMA多址方式常用的降低小区间干扰的技术主要包括部分频率复用，软频率复用，小区间加扰等技术，但是仅仅使用上述技术是不能完全解决上行链路的干扰问题的，需要引入新的解决上行链路干扰的方法，从而提高小区边缘用户的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种调整移动台发射功率的方法和移动通信网络，能够有效抑制上行链路的干扰，进一步提高蜂窝无线系统的扇区容量以及小区边缘用户的性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种调整移动台发射功率的方法，包括：

各基站分别测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站；

各基站分别根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子，将调整后的部分功率控制因子通过广播消息发送给本基站下的各移动台；

各移动台分别根据所述部分功率控制因子调整本移动台的发射功率。

进一步的，所述上行链路性能指标为基站接收器对比热噪声的干扰IOT或者上行链路所有用户的平均误包率。

进一步的，各基站中各自保存有上行链路性能指标的门限值；对任一基站，若总的相邻基站个数为N，上行链路性能指标小于本基站保存的门限值的相邻基站个数为n，则设置部分功率控制因子为n除以N的商取整。

进一步的，各基站中保存的所述上行链路性能指标的门限值是预先设定在基站中的，或是由网络单元管理器设置并通过骨干网传给各基站的。

进一步的，移动台根据接收的部分功率控制因子调整本移动台的发射功率是指：

移动台根据下式得到本移动台的发射功率P_t：

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}}$

其中R_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是部分功率控制因子；若计算得到的发射功率P_t小于移动台的最小发射功率P_min，则使发射功率P_t为P_min。

本发明还提供了一种调整移动台发射功率的移动通信系统，包括：

若干基站，用于测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站；还用于根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子，然后通过广播消息发送给本基站下的各移动台；

若干移动台，分别根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率。

进一步的，所述基站测量的上行链路性能指标为基站接收器IOT或者上行链路所有用户的平均误包率。

进一步的，基站根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子是指：

基站中各自保存有上行链路性能指标的门限值；基站设置部分功率控制因子为n除以N的商取整，其中N为总的相邻基站个数，n为上行链路性能指标小于本基站保存的门限值的相邻基站个数。

进一步的，所述的移动通信系统还包括：

一网络单元管理器，用于设置上行链路性能指标的门限值并通过骨干网传给各基站。

进一步的，移动台根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率是指，移动台根据下式得到发射功率P_t：

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}}$

其中P_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是部分功率控制因子；若计算得到的发射功率P_t小于移动台的最小发射功率P_min，则使发射功率P_t为P_min。

本发明所述的方法通过部分功率控制技术调整移动台的发射功率，能降低上行链路的干扰，进一步提高小区边缘用户的性能，尤其在低频率复用因子的蜂窝无线通信系统中，能大大增加系统扇区吞吐量。其优化方案能对路径损耗和阴影衰落进行补偿。

附图说明

图1是本发明的应用实例中系统架构的示意图；

图2是本发明的应用实例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

本发明提供了一种调整移动台发射功率的方法，包括：

A、各基站分别测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站。

进一步的，所述上行链路性能指标可为基站接收器IOT或者上行链路所有用户的平均误包率等，也可以根据实际情况选用其它指标。

进一步的，可以设置各基站每隔一定时间测量一次。

进一步的，各基站同时测量及发送所述上行链路性能指标，设置各基站每次测量的间隔时间相同。

B、各基站分别根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子。

进一步的，各基站中各自保存有上行链路性能指标的门限值；对任一基站，若总的相邻基站个数为N，上行链路性能指标小于本基站保存的门限值的相邻基站个数为n，则设置部分功率控制因子为n除以N的商取整；取整方式可以为向上取整，或向下取整，或四舍五入等。当然，根据门限值设定的不同，也可以是上行链路性能指标小于或等于本基站保存的门限值的相邻基站个数为n。

进一步的，所述上行链路性能指标的门限值根据实际情况而定，可以固定，也可以在通信过程中调整。

进一步的，基站中保存的所述上行链路性能指标的门限值可以是预先设定在基站中的，也可以是由网络单元管理器设置并通过骨干网传给各基站的。

由上可知，若相邻各基站的上行链路性能指标均小于门限值，则部分功率控制因子为0；若相邻各基站的上行链路性能指标均大于门限值，则部分功率控制因子为1。

C、各基站分别将调整后的本基站的部分功率控制因子通过广播消息发送给本基站下的各移动台。

D、各移动台分别根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率。

进一步的，移动台发射功率P_t的计算公式为：

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}},$ 其中P_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是部分功率控制因子；若计算得到的发射功率P_t小于移动台的最小发射功率P_min，则使发射功率P_t为P_min。

任一基站和移动台均按照上述步骤进行操作，但各基站和移动台之间的操作是并行的，还可以是各自独立的。

本发明还提供了一种调整移动台发射功率的移动通信系统，包括：

若干基站，用于测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站；还用于根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子，然后通过广播消息发送给本基站下的各移动台。

若干移动台，分别根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率。

所述基站测量的上行链路性能指标为基站接收器IOT或者上行链路所有用户的平均误包率等。

进一步的，各基站每隔一定时间测量一次。

进一步的，各基站同时测量及发送所述上行链路性能指标，各基站每次测量的间隔时间相同。

进一步的，各基站根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子是指：各基站中各自保存有上行链路性能指标的门限值；基站设置部分功率控制因子为n除以N的商取整，其中N为总的相邻基站个数，n为上行链路性能指标小于本基站保存的门限值的相邻基站个数；取整方式可以为向上取整，或向下取整，或四舍五入。当然，如果设定不同的门限值时，n也可以为上行链路性能指标小于或等于本基站保存的门限值的相邻基站个数。

进一步的，所述上行链路性能指标的门限值根据实际情况而定，可以固定，也可以在通信过程中调整。

进一步的，基站中保存的所述上行链路性能指标的门限值可以是预先设定在基站中的。

进一步的，所述系统还可以包括一网络单元管理器，用于设置上行链路性能指标的门限值并通过骨干网传给各基站。

移动台根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率P_t是指，移动台根据下式得到发射功率P_t：

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}}$

其中P_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是部分功率控制因子；若计算得到的发射功率P_t小于移动台的最小发射功率P_min，则使发射功率P_t为P_min。

下面用本发明的一个应用实例进一步加以说明。

本应用实例以宽带蜂窝无线通信系统为例。

图1是本发明所所述一种蜂窝无线通信系统上行链路干扰控制方法的应用示例图。在蜂窝无线通信系统中，网络单元管理器(101)是网络中的逻辑功能单元，负责协调和控制网络中的所有网元，设置和优化小区间的邻区关系。如图中所示，MS(移动台)1和MS2由BS(基站)1提供上行链路服务，MS3由BS2提供上行链路服务，而MS4由BS3提供上行链路服务。各相邻基站和网络单元管理器(101)之间通过骨干网(102)连接。

图2是本发明所述一种蜂窝无线通信系统上行链路干扰控制方法的实现流程。

201、各基站接收器分别测量各自的IOT指标，各基站分别通过骨干网消息将所述基站IOT测量值发送给相邻的基站。

202、各基站分别结合相邻各基站的IOT测量值调整本基站的部分功率控制因子。

在该步骤前，网络单元管理器设置IOT门限值并传给各基站。

该步骤进一步包括：

各基站分别根据所接收的相邻基站的IOT与所述门限值的比较计算本基站的部分功率控制因子。

若总的相邻基站个数为N，上行链路性能指标小于门限值的基站个数为n，则设置部分功率控制因子为n/N取整；

进一步的，若相邻各基站的上行链路性能指标均小于门限制，则部分功率控制因子为0；

进一步的，若相邻各基站的上行链路性能指标均大于或等于门限值，则部分功率控制因子为1。

203、各基站分别将调整后的本基站的部分功率控制因子通过广播消息发送给本基站下的各移动台。

204、各移动台分别根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率。该步骤进一步包括：

(1)移动台根据下式得到本移动台的发射功率值P_t；

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}},$ 其中P_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是所述部分功率控制因子。

(2)若计算得到的P_t＜P_min，则设置P_t＝P_min；其中P_min是移动台的最小发射功率。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种调整移动台发射功率的方法，包括：

各基站分别测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站；

各基站分别根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子，将调整后的部分功率控制因子通过广播消息发送给本基站下的各移动台；

各移动台分别根据所述部分功率控制因子调整本移动台的发射功率。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述上行链路性能指标为基站接收器对比热噪声的干扰IOT或者上行链路所有用户的平均误包率。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

各基站中各自保存有上行链路性能指标的门限值；对任一基站，若总的相邻基站个数为N，上行链路性能指标小于本基站保存的门限值的相邻基站个数为n，则设置部分功率控制因子为n除以N的商取整。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

各基站中保存的所述上行链路性能指标的门限值是预先设定在基站中的，或是由网络单元管理器设置并通过骨干网传给各基站的。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，移动台根据接收的部分功率控制因子调整本移动台的发射功率是指：

移动台根据下式得到本移动台的发射功率P_t：

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}}$

其中P_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是部分功率控制因子；若计算得到的发射功率P_t小于移动台的最小发射功率P_min，则使发射功率P_t为P_min。

6、一种调整移动台发射功率的移动通信系统，其特征在于，包括：

若干基站，用于测量本基站的上行链路性能指标，并通过骨干网将所述基站上行链路性能指标测量值发送给相邻的基站；还用于根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子，然后通过广播消息发送给本基站下的各移动台；

若干移动台，分别根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率。

7、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于：

所述基站测量的上行链路性能指标为基站接收器IOT或者上行链路所有用户的平均误包率。

8、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，基站根据所接收到的相邻各基站的上行链路性能指标调整本基站的部分功率控制因子是指：

基站中各自保存有上行链路性能指标的门限值；基站设置部分功率控制因子为n除以N的商取整，其中N为总的相邻基站个数，n为上行链路性能指标小于本基站保存的门限值的相邻基站个数。

9、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，还包括：

一网络单元管理器，用于设置上行链路性能指标的门限值并通过骨干网传给各基站。

10、如权利要求6所述的移动通信系统，其特征在于，移动台根据接收的部分功率控制因子来调整本移动台的发射功率是指，移动台根据下式得到发射功率P_t：

$P_t=P_{\mathrm{MAX}}\×{\left(\frac{l}{L}\right)}^{\mathrm{\β}}$

其中P_MAX是移动台的最大发射功率，L是小区的链路预算，l是移动台从下行链路的导频信号测量得到的路径损耗和阴影衰落，β是部分功率控制因子；若计算得到的发射功率P_t小于移动台的最小发射功率P_min，则使发射功率P_t为P_min。

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