CN101557245A - 一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法 - Google Patents

一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法，包括：基站Node B分别确定各待授权终端UE的授权调整量Grant_OffSet；所述Grant_OffSet为以下参数中的任一个、或其中任两个或任三个参数之和、或所有参数之和：小区接收总宽带功率RTWP波动追踪值参数、小区RTWP历史追踪值参数、虚拟切换状态信息修正值参数、路损邻本比SNPL修正值参数；基站确定各待授权UE的授权功率门限分别为该UE上报的UE功率余量值减去其授权调整量Grant_OffSet后所得的差值。本发明使NodeB端能够及时有效的进行授权功率上限的调整，进而对ROT抬升及过载进行控制。

Description

一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法
技术领域
本发明涉及无线通讯系统，特别涉及一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法。
背景技术
在第三代移动通信系统中，为了提供更高速率的上行分组业务，提高频谱利用效率，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴项目)在TD-SCDMA(时分复用码分多址)系统的规范中引入高速上行分组接入HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)特性，即上行增强特性。
HSUPA系统又被称为上行增强系统，简称为E-DCH系统。为了控制UE(用户设备)的上行干扰，NodeB(基站)给UE进行功率授权，授权中需要考虑系统的ROT(Raise Over Thermal noise，热噪声上的抬升值)抬升的状况。UE在得到授权后，数据发送过程中的功率控制、信道衰落波动、UE移动带来的阴影波动、UE所处的切换状态不同等等，很容易造成系统的干扰攀升，最后导致极大的抬升系统干扰。因此，需要考虑在NodeB进行过载控制，通过过载控制的结果，来调整给UE的功率授权，当严重过载时，自适应的快速关闭通信信道，以期降低系统干扰，保证时分同步码分多址系统中HSUAP业务和话音业务共存时的业务质量。
当前NodeB过载控制方法主要依据UE测量到的本小区P-CCPCH(主公共控制物理信道)RSCP(接收到的信号码功率)以及系统提供的相关P-CCPCH的参考功率，由此计算UE到服务小区和邻小区路径损耗：即计算本小区路损值和邻小区路损值，通过这些路径损耗，得到调度器的一个辅助信息SNPL(路损邻本比)，SNPL为本小区路损倒数与邻小区路损倒数的比值。调度器根据这个辅助信息调整UE的功率上限。
但是现有技术中不能根据NodeB当前接收情况及时有效的调整对终端授权的功率上限，无法很好的保证ROT抬升在设置值附近，并且，过载概率较高。而且当接收带宽总功率波动较大时，也没有相应措施来调整所述功率上限。
另外在现有技术中，与WCDMA(宽带码分多址)系统比较，TD-SCDMA系统中没有用激活集的方式引入邻小区对服务小区的干扰控制，而是采用路损邻本比的方式，该值为UE测量到的相邻小区广播信道的路损和本小区广播信道的路损的比值SNPL。该值有两种类型，类型1是当前小区路损倒数与所有相邻小区路损倒数总和的比值；类型2是当前小区路损倒数与相邻小区中路损最小的路损倒数的比值。由于信道衰落的影响，Node B无法准确知道该UE与其他各个小区之间的路损，因此无法准确知道该UE对其他相邻小区的干扰，从而也就无法准确控制该UE对其他相邻小区的干扰。从分析以及系统仿真的结果看，单纯依靠现有技术中的SNPL无法很好的控制对邻小区的干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法，适用于引入HSUAP的系统，使NodeB端能够及时有效的进行授权功率上限的调整，进而对ROT抬升及过载进行控制。
为了解决上述问题，本发明提供了一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法，适用于引入了高速上行分组接入的系统，包括：
基站Node B分别确定各待授权终端UE的授权调整量Grant_OffSet；所述Grant_OffSet为以下参数中的任一个、或其中任两个或任三个参数之和、或所有参数之和：
小区接收总宽带功率RTWP波动追踪值参数DeltaRTWPTrack，该参数为每个传输时间间隔TTI时UE的RTWP波动情况的累计值；
小区RTWP历史追踪值参数DeltaRTWPAvg，该参数为指示UE的RTWP历史均值RTWPAvg相对于门限值的偏差大小的数值；
虚拟切换状态信息修正值参数DeltaVirHandOff，该参数为一个与UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N成正比关系的数值；所述虚拟切换状态信息VirActiveSet_N为移动的终端处于同时能够收到强度相近的多个小区信号的状态时，所述多个小区中相邻小区的总个数；
路损邻本比SNPL修正值参数SNPL_Adjust，该参数是Node B将UE上报的SNPL值进行修正后所得到的数值；所述修正是指对SNPL的数值进行调整，将其限制在一特定范围内；
基站确定各待授权UE的授权功率门限UPHNew分别为该UE上报的UE功率余量值减去其授权调整量Grant_OffSet后所得的差值。
进一步的，所述的方法还包括：
所述DeltaRTWPTrack的初始值为0；在每个TTI，Node B统计出当前时刻RTWP值；如果当前时刻的RTWP值大于门限T1，则DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack增加一个步长值S1；如果当前时刻RTWP值小于门限T2，则DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack减小一个步长值S2。
进一步的，所述T1的取值范围为从RTWPRefTH-3到RTWPRefTH+5，包括RTWPRefTH-3和RTWPRefTH+5；所述RTWPRefTH为系统中所设置的参考RTWP门限；
所述的T2的取值范围是从No+DeltaRTWPTrackLAST到RTWPRefTH+DeltaRTWPTrackLAST，包括No+DeltaRTWPTrackLAST和RTWPRefTH+DeltaRTWPTrackLAST，所述DeltaRTWPTrackLAST为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack；No为白噪声底。
进一步的，S1为CurrTTIRtwpDelta的k0倍，S2为CurrTTIRtwpDelta的k1倍；所述CurrTTIRtwpDelta为当前的RTWP减去RTWPRefTH所得到的差值的绝对值；其中k0、k1为正数，k0大于k1，k0是k1的整数倍。
进一步的，所述的方法还包括：
如果当前时刻的RTWP值小于门限T1，大于或等于门限T2，DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack减去一个步长值S3；S3为CurrTTIRtwpDelta的k2倍；k2为小于k0的正数或0。
进一步的，当k2不为0时，k0为k2的整数倍。
进一步的，小区RTWP历史追踪值参数DeltaRTWPAvg为RTWPAvg减去RTWPRefTH所得到的差值。
进一步的，所述的方法还包括，按照以下步骤统计所述虚拟切换状态信息VirActiveSet_N：
91、网络侧通过无线资源控制RRC建立，给UE配置一个路损差值门限VirActiveSet_Th；
92、UE根据广播信道发射功率以及UE测量得到的接收功率，计算本小区路损L本，以及各相邻小区的路损L邻i；其中i＝1、2、......、M；M为相邻小区的总个数；
93、UE计算本小区路损L本与各相邻小区的路损L邻i的差值ΔLi，其中i＝1、2、......、M；
94、UE统计差值ΔLi小于差值门限的相邻小区的个数，作为该UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N上报给Node B。
进一步的，所述NodeB将UE上报的SNPL值进行修正是指：
对SNPL值进行上下限的限制处理，令SNPL的范围不超过最大、最小值的规定范围；
或是对SNPL值进行分段映射，不同数值范围区间中的SNPL值分别各自对应于一个数值。
进一步的，所述的方法还包括：NodeB分别将各待授权UE的UPHNew作为传输块大小筛选中的功率控制量，对UE进行功率授权。
本发明提供的方法使NodeB端根据当前RTWP(Received TotalWideband Power，接收总宽带功率)的追踪值，及历史RTWP的追踪值、虚拟激活集信息、SNPL中的任一个或任意组合来调整授权功率上限，可以有效控制NodeB的ROT抬升在设置值附近，并且，过载概率满足一定的设置条件。当前RTWP追踪值这个参数的引入，可以使NodeB在授权当中对RTWP的波动作出迅速反应。当RTWP值较低时，根据该参数值向增大授权的方向调整，来自适应的提高吞吐量；当RTWP值较高时，比如超出门限电平，根据该参数向降低授权的方向调整，以期降低干扰水平，当瞬时RTWP超出门限很高时，甚至自适应的关闭信道，以防止系统干扰的继续恶化。历史RTWP追踪值，主要用来控制一段时间内的RTWP均值保持平稳，这样利用上一个参数进行调整时，调整的授权范围波动不会过大。在效果上，这个参数可以保证不同时段的流量的波动方差在一定范围内。虚拟激活集相关参数的引入，则是考虑到处于小区边缘或者恶劣条件的用户，可能对邻小区产生较大的干扰。利用这个参数，通过寻找与此相关的一个修正量，来达到控制这些用户对相邻小区干扰水平。SNPL参数在系统中，每个UE根据自身的测量量计算上报，其中服务小区路损反映了短时间内不同UE的信道质量波动情况，因此最后用与SNPL相关的修正量作出授权对信道本身波动的一种响应。例如，可能的一种方式是，SNPL值较差时，认为终端所处信道环境不够好，降低对它的授权以控制干扰。
附图说明
图1为本发明提供的一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法的具体实施流程图。
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。
本发明提供了一种时分码分多址系统中HSUPA技术中NodeB端控制授权功率的方法，NodeB端需要分别统计小区RTWP的相关参数，结合UE上报的SNPL参数、UE上报给NodeB或者无线网络控制器RNC的虚拟激活集以及根据虚拟激活集得到的该UE的虚拟切换状态参数、小区RTWP历史追踪值、波动追踪值这些参数中的任一个或其任意组合，在授权过程中进行系统地干扰控制。
为了控制系统总平均干扰的攀升水平，本发明引入了虚拟激活集；在时分码分多址系统HSUPA技术中，移动的UE处于同时能够收到强度相近(差别低于配置门限)的多个小区信号的状态称为虚拟切换状态，这多个小区中的相邻小区的集合就称为虚拟激活集；这些相邻小区的总个数是该UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N。
下面以引入HSUPA技术的TD-SCDMA系统为例对本发明提供的控制授权功率的方法进行说明，如图1所示，包括：
NodeB分别确定各待授权UE的授权调整量Grant_OffSet；所述Grant_OffSet为以下参数中的任一个、或其中任两个或任三个参数之和、或所有参数之和：
小区RTWP波动追踪值参数DeltaRTWPTrack、小区RTWP历史追踪值参数DeltaRTWPAvg、虚拟切换状态信息修正值参数DeltaVirHandOff、SNPL修正值参数SNPL_Adjust；
NodeB确定各待授权UE的授权功率门限UPHNew分别为该UE上报的UPH(UE Power Headroom，UE功率余量)值减去其授权调整量Grant_OffSet后所得的差值。
本文中，各参数及授权调整量的单位均为DB(分贝)。
所述方法还可以进一步包括：
NodeB分别将各待授权UE的UPHNew作为TBS(Transmit Block Size，传输块大小)筛选中的功率控制量，对UE进行功率授权；具体功率授权的流程可采用现有技术。
下面详细介绍上面的四个参数。
(1)小区RTWP波动追踪值DeltaRTWPTrack：该参数为每个TTI(传输时间间隔)时UE的RTWP波动情况的累计值。
引入该参数的目的在于可以使Node B自适应的调节授权功率上限，当RTWP向上波动时授权功率上限就会被下调，而RTWP向下波动时授权功率上限就会被上调。
具体而言，按以下步骤得到所述DeltaRTWPTrack：
在每个TTI，Node B统计出当前时刻RTWP值；统计方法可采用现有技术。如果当前时刻的RTWP值大于某个门限T1，则DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack增加一个步长值S1；如果当前时刻RTWP值小于某个门限T2，则DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack减小一个步长值S2。所述DeltaRTWPTrack的初始值为0。
其中，T1可以RTWPRefTH作为参考标准来进行设置；RTWPRefTH为现有技术中系统里所设置的参考RTWP门限；本实施例中T1的取值范围为[RTWPRefTH-3，RTWPRefTH+5]；T2以白噪声底No作为基准，参考DeltaRTWPTrack值的波动进行动态设置，本实施例中T2的取值范围是[No+DeltaRTWPTrackLAST，RTWPRefTH+DeltaRTWPTrackLAST]，所述DeltaRTWPTrackLAST为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack。
所述步长值S1、S2可以为CurrTTIRtwpDelta的正数倍；所述CurrTTIRtwpDelta为当前的RTWP减去RTWPRefTH所得到的差值的绝对值。可以设S1＝k0×CurrTTIRtwpDelta，S2＝k1×CurrTTIRtwpDelta，其中k0、k1为正数，k0大于k1；比较优化的方案是k0是k1的整数倍，这样可以兼顾慢启动的方案。
还可以包括：如果当前时刻的RTWP值小于门限T1，大于或等于门限T2，DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack减去一个步长值S3；可以设S3＝k2×CurrTTIRtwpDelta；k2为小于k0的正数或0；如果要兼顾慢启动的方案，则当k2不为0时，可以设置k0为k2的整数倍。
当前时刻的RTWP值小于门限T1，大于或等于门限T2时也可以不改变DeltaRTWPTrack，这也就相当于k2取值为0的情况。
(2)小区RTWP历史追踪值参数DeltaRTWPAvg：
该参数为指示UE的RTWP历史均值RTWPAvg相对于门限值的偏差大小的数值；所述门限值可以但不限于为参考RTWP门限RTWPRefTH，DeltaRTWPAvg可以为RTWPAvg减去RTWPRefTH所得到的差值。当然，DeltaRTWPAvg也可以为所述差值的正数倍，比如0.5倍等。
加入该参数的目的在于使Node B当RTWP历史均值较高时降低授权功率上限。
所述RTWPAvg的求取可以采用简单的滑窗线形值平均的方式，保存一段时间T内的历史数据，对这些数据进行线形值平均，得到历史时间段内的RTWPAvg。
当然，实际应用时，求历史均值的方法不局限于上述方式，还可以采用加权平均等方式。
(3)虚拟切换状态信息修正值参数DeltaVirHandOff：
该参数为一个与UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N成正比关系的数值，比如可以是VirActiveSet_N本身，或是VirActiveSet_N的整数倍等。
首先，网络侧(RNC或者Node B)统计出NodeB所服务的各待授权UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N，包括以下步骤：
31、网络侧RNC通过RRC(无线资源控制)建立，给UE配置一个路损差值门限VirActiveSet_Th；该门限根据系统或仿真结果而定，使UE会干扰到的各邻小区的路损与本小区路损差值的绝对值能大于该门限。
具体本实施例中可以在RRC CONNECTION SETUP(无线资源控制连接建立)消息增加一个路损差值门限VirActiveSet_Th，如下表所示：
表1、无线资源控制连接建立消息定义
  上行链路无线资源Uplink radio resources   可选/必选   范围   描述   规定   版本
  Maximum allowed ULTX power   MD   MaximumallowedUL  TXpower10.3.6.39   Defaultvalue is theexistingmaximumUL    TXpower
  Uplink DPCH info   OP   UplinkDPCHinfo10.3.6.88
  E-DCH Info   OP   E-DCHInfo10.3.6.97   REL-6
  VirActiveSet_Th   OP   E-DCHInfo10.3.6.106   REL-7
32、UE根据广播信道发射功率以及UE测量得到的接收功率，计算本小区路损L本，以及各相邻小区的路损L邻i；i＝1、2、......、M；M为相邻小区的总个数。
33、UE计算本小区路损L本与各相邻小区的路损L邻i的差值ΔLi：ΔLi＝|L本-L邻i|；i＝1、2、......、M。
如果差值ΔLi小于网络侧(RNC)配置的路损差值门限VirActiveSet_Th，则认为对该相邻小区有干扰。
34、UE统计差值ΔLi小于差值门限的相邻小区个数，这些相邻小区称为该UE的虚拟激活集VirActiveSet，虚拟激活集中相邻小区的个数即该UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N，将VirActiveSet_N上报Node B。
具体本实施例中可以在RRC CONNECTION COMPLETE(无线资源控制连接完成)消息增加一个虚拟激活集的个数VirActiveSet_N，如下表所示：
表2、无线资源控制连接建立消息定义
  其它信息元素Other informationelements   可选/必选   范围   描述   规定   版本
  UE system specificcapability   OP   1  to＜maxInterSysMessages＞
  ＞Inter-RAT  UE  radioaccess capability   MP   Inter-RAT UEradioaccesscapability10.3.8.7
  Deferred  measurementcontrol reading   MD   Enumerated(TRUE)   Indicatesthe UE hasnot  readSIB11，SIB1 1bisand SIB12，if available.Defaultvalue  is   REL-7
  FALSE
  VirActiveSet_N   OP   1 toCelllist   REL-7
Node B收到VirActiveSet_N后，得到与VirActiveSet_N成正比关系的虚拟切换状态信息修正值参数DeltaVirHandOff。在实际应用中，可以通过仿真找出最合适于当前系统的正比关系。
(4)SNPL修正值参数SNPL_Adjust。
该参数是Node B将UE上报的SNPL值进行修正后所得到的数值；所述修正可以是指对SNPL的数值进行调整，将其限制在一特定范围内。
具体而言，NodeB将UE上报的SNPL值进行修正是指：对SNPL值进行上下限的限制处理，令SNPL的范围不超过最大、最小值的规定范围，也就是说当SNPL在最大、最小值范围内时，SNPL_Adjust就是SNPL本身；或是对SNPL值进行分段映射，不同数值范围区间中的SNPL值分别各自对应于一个数值；也可以是其它的修正方法。
进行上下限的限制处理的意义在于当SNPL波动巨大或出错时不至于对授权功率上限的调整造成太大影响，以免调整过当；而分段映射的意义则在于当SNPL只有少许改变，改变授权功率上限起不到什么显著效果时，SNPL_Adjust可以不变，Node B也就不必仅仅为了SNPL的轻微改变去调整授权功率上限。由此可知，上下限的设定，或是分段区间的划定都可以根据实际情况或仿真结果而定。
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、一种时分码分多址系统中控制授权功率的方法，适用于引入了高速上行分组接入的系统，包括：
基站Node B分别确定各待授权终端UE的授权调整量Grant_OffSet；所述Grant_OffSet为以下参数中的任一个、或其中任两个或任三个参数之和、或所有参数之和：
小区接收总宽带功率RTWP波动追踪值参数DeltaRTWPTrack，该参数为每个传输时间间隔TTI时UE的RTWP波动情况的累计值；
小区RTWP历史追踪值参数DeltaRTWPAvg，该参数为指示UE的RTWP历史均值RTWPAvg相对于门限值的偏差大小的数值；
虚拟切换状态信息修正值参数DeltaVirHandOff，该参数为一个与UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N成正比关系的数值；所述虚拟切换状态信息VirActiveSet_N为移动的终端处于同时能够收到强度相近的多个小区信号的状态时，所述多个小区中相邻小区的总个数；
路损邻本比SNPL修正值参数SNPL_Adjust，该参数是Node B将UE上报的SNPL值进行修正后所得到的数值；所述修正是指对SNPL的数值进行调整，将其限制在一特定范围内；
基站确定各待授权UE的授权功率门限UPHNew分别为该UE上报的UE功率余量值减去其授权调整量Grant_OffSet后所得的差值。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述DeltaRTWPTrack的初始值为0；在每个TTI，Node B统计出当前时刻RTWP值；如果当前时刻的RTWP值大于门限T1，则DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack增加一个步长值S1；如果当前时刻RTWP值小于门限T2，则DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack减小一个步长值S2。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述T1的取值范围为从RTWPRefTH-3到RTWPRefTH+5，包括RTWPRefTH-3和RTWPRefTH+5；所述RTWPRefTH为系统中所设置的参考RTWP门限；
所述的T2的取值范围是从No+DeltaRTWPTrackLAST到RTWPRefTH+DeltaRTWPTrackLAST，包括No+DeltaRTWPTrackLAST和RTWPRefTH+DeltaRTWPTrackLAST，所述DeltaRTWPTrackLAST为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack；No为白噪声底。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：
S1为CurrTTIRtwpDelta的k0倍，S2为CurrTTIRtwpDelta的k1倍；所述CurrTTIRtwpDelta为当前的RTWP减去RTWPRefTH所得到的差值的绝对值；其中k0、k1为正数，k0大于k1，k0是k1的整数倍。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
如果当前时刻的RTWP值小于门限T1，大于或等于门限T2，DeltaRTWPTrack为上一个TTI时的DeltaRTWPTrack减去一个步长值S3；S3为CurrTTIRtwpDelta的k2倍；k2为小于k0的正数或0。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：
当k2不为0时，k0为k2的整数倍。
7、如权利要求3到6中任一项所述的方法，其特征在于：
小区RTWP历史追踪值参数DeltaRTWPAvg为RTWPAvg减去RTWPRefTH所得到的差值。
8、如权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括，按照以下步骤统计所述虚拟切换状态信息VirActiveSet_N：
91、网络侧通过无线资源控制RRC建立，给UE配置一个路损差值门限VirActiveSet_Th；
92、UE根据广播信道发射功率以及UE测量得到的接收功率，计算本小区路损L本，以及各相邻小区的路损L邻i；其中i＝1、2、... ...、M；M为相邻小区的总个数；
93、UE计算本小区路损L本与各相邻小区的路损L邻i的差值ΔLi，其中i＝1、2、... ...、M；
94、UE统计差值ΔLi小于差值门限的相邻小区的个数，作为该UE的虚拟切换状态信息VirActiveSet_N上报给Node B。
9、如权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，所述NodeB将UE上报的SNPL值进行修正是指：
对SNPL值进行上下限的限制处理，令SNPL的范围不超过最大、最小值的规定范围；
或是对SNPL值进行分段映射，不同数值范围区间中的SNPL值分别各自对应于一个数值。
10、如权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
NodeB分别将各待授权UE的UPHNew作为传输块大小筛选中的功率控制量，对UE进行功率授权。
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