CN101577568B - 功率控制实现方法及系统、基站 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种功率控制实现方法，用于实现基站对处于同一下行信道的一个或多个终端的功率控制，该方法包括：预先设置接收功率与功率权值的对应关系；一个或多个终端分别接收下行数据，确定接收功率，并将接收功率的功率信息发送给基站；对于每个终端，基站接收功率信息，并根据功率信息确定接收功率对应的功率权值；基站根据确定的功率权值确定每个终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据。通过本发明，确定了终端的功率控制因子，即加权因子，降低了终端间的干扰，提高系统容量。

Description

功率控制实现方法及系统、基站

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种接入无线通信系统的功率控制实现方法、功率控制实现系统、及基站。

背景技术

在第三代移动通信系统中，为了提高上行分组业务的速度，提高频谱利用效率，第三代合作伙伴(3rd Generation PartnershipProject，简称为3GPP)在宽带码分多址接入(Wideband Code DivisionMultiple Access，简称为WCDMA)和时分同步码分多址接入(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，简称为TD-SCDMA)系统的规范中引入了高速上行分组接入(High SpeedUplink Packet Access，简称为HSUPA)特性，即上行增强特性。

HSUPA系统为上行增强系统，简称为E-DCH(EnhancedDedicated channel，增强的专用信道)系统。TD-SCDMA系统中，在HSUPA的物理层中引入E-PUCH(Enhanced Uplink PhysicalChannel，增强上行物理信道)，用于传输E-DCH类型的CCTrCH。另外，还新引入了E-DCH绝对授权信道(E-DCH Absolute GrantChannel，简称为E-AGCH)和E-DCH HARQ确认指示信道(E-DCHHARQ Acknowledgement Indicator Channel，简称为E-HICH)，其中，E-AGCH用于传输授权信息，E-HICH用于携带上行E-DCH HARQ指示信息。

HSPA的进一步演进和增强(HSPA+)是3GPP RAN2006年启动的一个新的研究项目，目的在于在5MHz内达到与长期演进(LongTerm Evolution，简称为LTE)系统具有相同的频谱效率。

HSPA+的主要技术特征有：多输入多输出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)、分组数据用户的连续连接特性(ContinuousConnectivity for Packet Data Users，简称为CPC)、高阶调制等。其中，CPC分组数据的连续传输增加了处于CELL_DCH状态的分组数据用户，降低了数据用户从暂时的非激活态转到激活态的切换时间，防止了频繁的断开和重建连接，从而避免了不必要的开销和延迟。但是，以分组为导向的HSDPA(High Speed Downlink PacketAccess，高速下行分组接入)/HSUPA技术虽然能极大地提升用户的传输速率，但其潜在的传输间断、频繁的连接终止以及重连等不可保证的QoS(Quality of Service，服务质量)机制也让它失去了与固定宽带网络，如DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)竞争的机会。

由于码分多址系统是自干扰系统，因此无论是哪种增强技术，为了降低用户间的干扰和补偿衰落带来的影响，每个用户都需要进行功率控制。

由于E-HICH携带上行用户的E-DCH HARQ指示信息和/或上行TPC/SS命令字，为了确保该信息的正确接收，同时为了降低码道之间的干扰，E-HICH将进行有效的功率控制。

图1示出了E-HICH信道的数据生成方式，如图1所示，具体包括如下处理：

在E-HICH信道上承载传输的响应指示，Node B(基站)产生第一次扩频序列，即签名序列，用不同的签名序列对各个用户的TPC/SS命令字和/或ACK/NACK命令字进行第一次扩频。

首先，对每个用户的两个签名序列TPC/SS命令字和/或ACK/NACK命令字进行QPSK(Quadrature Phase-shift Keying，正交相移键控)调制，得到两个输出序列d_n，h1 ^(k，i)和d_n，h2 ^(k，i)。对多个用户进行QPSK调制后的序列可以使用同一个信道化码，把使用同一个信道化码的不同用户的QPSK调制后的符号序列进行加权叠加，其中，加权时的权重与期望的用户功率成正比。叠加后的序列再进行加扰和扩频，这里的扩频称为第二次扩频，扩频倍数为16，这里的加扰和扩频与R4中的方法相同。

当多个用户的签名序列使用同一个信道化码时，要进行以下处理：

对于每一个用户，对应于TPC/SS签名序列的QPSK调制序列记为d_n，h2 ^(k，i)，对应于ACK/NACK签名序列的QPSK调制序列记为d_n，h1 ^(k，i)， $d_{n,h}^{(k,i)}=f_h\×d_{n,h_2}^{(k,i)}+d_{n,h_1}^{(k,i)},$ 其中f_h是d_n，h2 ^(k，i)与d_n，h1 ^(k，i)之间的加权因子。

$e_n^{(k,i)}=\underset{h=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{g}_h{d}_{n,h}^{(k,i)}$ (n＝1，2，...，Nk)，并且(i＝1，2)，其中，M是用户数，M个用户使用同一个信道化码，其中，加权因子g_h与期望的用户功率成正比。

然后，e_n ^(k，i)用同一个信道化码进行扩频处理(扩频固定为16倍扩频)，添加mid-amble训练序列形成突发(burst)，发射给用户，所有在一个HICH(16倍扩频码道上的)的用户，都采用同一个mid-amble码。

可以看出，现有的技术方案中对于加权因子的评估，以及如何获得该加权因子的值，并没有给出具体的解决方案，因此，需要一种能够解决该问题的方案。

发明内容

考虑到相关技术中存在的需要一种技术来解决加权因子的评估，以及如何获得该加权因子的值的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种功率控制实现方法、功率控制实现系统、及基站，以解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种功率控制实现方法，用于实现基站对处于同一下行信道的一个或多个终端的功率控制。

根据本发明实施例的功率控制实现方法包括：预先设置接收功率与功率权值的对应关系；一个或多个终端分别接收下行数据，确定接收功率，并将接收功率的功率信息发送给基站；对于每个终端，基站接收功率信息，并根据功率信息确定接收功率对应的功率权值；基站根据确定的功率权值确定每个终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据。

其中，接收功率为以下之一：终端接收的下行信道的突发训练序列码率即mid-amble码率、终端接收到的下行信道的数据功率。

其中，上述预先设置接收功率与功率权值的对应关系的操作具体为：设置接收功率与功率等级的对应关系，使得每个功率等级分别对应于相应的预定接收功率范围；设置功率等级与功率权值的对应关系。

其中，将上述接收功率的功率信息发送给基站的操作具体为：将接收功率对应的功率等级发送给基站。

优选地，利用TPC命令字表示功率等级。

其中，上述根据确定的功率权值确定功率控制因子的操作具体为：对于每个终端，分别确定其功率权值在与其处于同一下行信道的所有终端对应的功率权值之和中所占的比例，并将该比例确定为终端的功率控制因子。

根据本发明的另一方面，提供了一种功率控制实现系统，包括终端和基站。

根据本发明实施例的功率控制实现系统还包括：设置模块，连接至所述终端或所述基站，用于预先设置接收功率与功率权值的对应关系；其中，上述终端包括：反馈模块，用于接收下行数据，确定接收功率，并将接收功率的功率信息发送给基站；上述基站包括：确定模块，用于根据基站接收的功率信息确定接收功率对应的功率权值；控制模块，用于根据确定的功率权值确定终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据。

优选地，上述设置模块包括：第一设置模块，用于设置接收功率与功率等级的对应关系，使得每个功率等级分别对应于相应的预定接收功率范围；第二设置模块，用于设置功率等级与功率权值的对应关系。

优选地，上述控制模块包括：控制子模块，用于对于每个终端，分别确定其功率权值在与其处于同一下行信道的所有终端对应的功率权值之和中所占的比例，并将该比例确定为终端的功率控制因子。

根据本发明的另一方面，提供了一种基站。

根据本发明实施例的基站包括：设置模块，用于预先设置接收功率与功率权值的对应关系；处理模块，用于基站接收来自终端的接收功率的功率信息，并根据功率信息确定接收功率对应的功率权值；控制模块，用于根据确定的功率权值确定终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据。

通过本发明的上述至少一个技术方案，能够对加权因子进行评估，并能够获得该加权因子的值。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据相关技术的E-HICH信道数据生成方式示意图；

图2是根据本发明方法实施例的功率控制实现方法的流程图；

图3是根据本发明方法实施例的PUCH信道与HICH信道之间的关系图；

图4是根据本发明方法实施例的功率控制实现方法的详细处理流程图；

图5是根据本发明系统实施例的功率控制实现系统的结构示意图。

图6是根据本发明装置实施例的基站的结构示意图。

具体实施方式

基站采用相同的mid-amble码(突发训练序列码)发射给处于同一E-HICH信道的用户，用户虽然会接收到相同内容的mid-amble码和/或信道数据，但考虑到用户距离基站的远近不同，及用户所处的环境不同，mid-amble码和/或信道数据在传输过程中，会产生不同程度的路损，因此不同用户接收到的mid-amble码率和/或信道数据功率是不相同的，所以根据该接收功率，用户反馈给基站的功率信息也是不相同的。

鉴于此，本发明提供了一种方法：基站利用终端反馈的功率信息，求出终端的接收功率在与其处于同一下行信道的所有终端的接收功率之和中所占的比例，并将该比例作为终端的加权因子；基站根据该加权因子加权各个终端的数据功率，向终端发送信道数据。

下面将结合附图详细描述本发明。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种功率控制实现方法。

在进行本发明实施例时，首先需要设置终端接收的功率大小与功率等级之间的对应关系，如表1所示，表1为终端接收到的功率与功率等级之间的对应关系，其中，终端接收到的功率为mid-amble码率和/或数据功率，该功率对应若干个等级A、B、C、D...，较优地，可以将终端接收到的功率划分为2ⁿ个等级，其中n为上行携带的TPC命令字对应的比特(bit)数；并为不同的功率等级赋予不同的功率权值Q_a、Q_b、Q_c、Q_d、...。在表1中，P、P₁、P₂、P₃、...、P_M的大小是根据经验及实际需要来确定的，一般来说，终端接收到的功率越小，其对应的功率等级的功率权值越大。

表1接收功率与功率等级的对应关系表

接收功率P	功率等级	接收功率权值
			P＜P1	A	Qa
P1＜P＜P2	B	Qb
			P2＜P＜P3	C	Qc
P3＜P＜Pi	D	Qd
			…	…	…
P＜PM	…	…

另外，还需要设置终端功率等级与上行E-PUCH信道状态之间的对应关系，如表2所示，表2为终端功率等级与上行E-PUCH信道状态之间的对应关系，其中，E-PUCH信道用nbit携带该状态信息，即TPC Indicator，该信息即代表终端接收功率的等级。对应关系设置好后，将该对应关系发送给终端与基站，根据该对应关系，以功率等级为中介，形成终端接收到的功率与TPC Indicator、及功率权值三者之间的对应关系：

表2功率等级和TPC Indicator对应表

功率等级	TPC Indicator(n bit)
		A	..00
B	..01
		C	..10
D	..11
		…	…

基于上述内容，图2给出了根据本发明实施例的功率控制实现方法的流程图，如图2所示，该方法用于实现基站对处于同一下行信道的一个或多个终端的功率控制，包括以下步骤：

步骤S202，预先设置接收功率与功率权值的对应关系；

步骤S204，上述一个或多个终端分别接收下行数据，确定接收功率，并将接收功率的功率信息发送给基站；

步骤S206，对于每个终端，基站接收功率信息，并根据功率信息确定接收功率对应的功率权值；

步骤S208，基站根据确定的功率权值确定每个终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据。

通过本发明实施例提供的技术方案，确定了终端的功率控制因子，即加权因子，可以减低终端间的干扰，提高系统容量。

优选地，上述接收功率为以下之一：终端接收的下行信道的突发训练序列码率(mid-amble码率)、终端接收到的下行信道的数据功率。

优选地，在本发明实施例中，在E-PUCH信道和E-HICH信道的功率控制方案基础上，终端利用接收到的E-HICH信道数据，计算出所接收到的数据功率，并根据预先设置好的功率等级，确定出该终端的功率等级，并将该功率等级作为功率信息通过E-PUCH信道发送给基站，基站根据上述功率信息确定接收功率对应的功率权值，计算出E-HICH信道中分配给该终端的功率的加权比例，即得到该终端所对应的加权因子；并将该加权因子，作为下次E-HICH信道向终端发送信道数据的加权因子，如此循环下去，实现合理的调整下行发射功率，其中，图3为PUCH信道与E-HICH信道之间的关系图。

具体地，终端根据接收功率的大小，以及接收功率与TPCIndicator之间的对应关系，获取该终端所对应的TPC Indicator，并将该TPC Indicator作为功率信息发送给基站，基站在E-PUCH信道中获取该终端的TPC Indicator，再根据表2的对应关系，查找到终端所接收到的功率的等级，根据该功率等级得到对应的功率权值。基站确定同一E-HICH信道中所有终端的功率等级后，对该信道的所有终端对应的功率权值进行归一化处理，计算出各个终端的接收功率在所占E-HICH信道中总功率的比例，得到功率控制因子，即加权因子。

用户再根据接收到的mid-amble码或者数据功率生成下一次E-PUCH上行携带的TPC Indicator，基站根据该TPC Indicator生成加权因子g_h，用于再次的E-HICH权值，如此循环下去。

图4是根据本发明方法实施例的功率控制实现方法的详细处理流程图，以TD-SCDMA系统为例进行说明，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤S402，设置终端接收功率大小与功率等级之间的对应关系，及功率等级所对应的功率权值，如下表3所示，根据收到的功率越小，其对应的等级的功率权值越大，设置Q_a＝4；Q_b＝3；Q_c＝2：Q_d＝1。

表3功率等级对应表

接收到的功率P	功率等级	接收功率权值
			P≤-100dBm	A	4
-100≤P＜-80dBm	B	3
			-80≤P＜-60dBm	C	2
-60≤P dBm	D	1

并且，设置功率等级和TPC Indicator之间的对应关系，如下表4所示：

表4功率等级和TPC Indicator对应表

功率等级	TPC Indicator

A	00
		B	01
C	10
		D	11

步骤S404，终端接收下行接收数据，进行信道估计，信道处理后，计算出接收到的E-HICH信道的mid-amble码率和/或E-HICH信道的数据功率；

步骤S406，终端根据接收到的mid-amble码率和/或数据功率，利用表3中的对应关系，确定其所对应的功率等级；

步骤S408，终端根据功率等级与TPC Indicator之间的对应关系，如表4所示，得到该终端所对应的TPC Indicator，并将该TPCIndicator承载在E-PUCH信道中，发送给基站；

步骤S410，基站在E-PUCH信道中接收TPC Indicator，根据接收的TPC Indicator信息确定对应的功率权值，对使用同一E-HICH信道的所有终端的接收功率权值做归一化处理，计算出各个终端的接收功率在与其处于同一E-HICH信道的所有终端的接收功率之和中所占的比例。

例如，设定A、B、C、D功率等级不同的权值为：A＝4；B＝3；C＝2：D＝1，此时，有四个终端在同一E-HICH信道中，且这四个终端的功率等级分别为B，C，C，D，那么，他们在总功率中占的比例分别为：

3/(3+2+2+1)＝3/8；

2/(3+2+2+1)＝1/4；

2/(3+2+2+1)＝1/4；

1/(3+2+2+1)＝1/8。

则这四个终端的加权因子g_h分别为3/8、1/4、1/4和1/8，g_h模值的比例就为3∶2∶2∶1。

步骤S412，基站使用各个终端的加权因子g_h作为功率控制，向终端发送数据。

重复上述过程，完成E-HICH信道的功率控制。

本发明通过对下发的ACK/NACK反馈信息和/或TPC/SS命令字进行功率加权，使用户间的干扰降低，提高了系统容量，确保终端达到较好的接收性能，更好的为用户提供服务。

系统实施例

图5示出了根据本发明实施例的功率控制实现系统的结构框图，该系统包括终端10和基站20，还包括：

设置模块30，连接至所述终端或所述基站，用于预先设置接收功率与功率权值的对应关系；该模块可以分别连接至终端10和基站20，将预先设置的接收功率与功率权值的对应关系通知给终端10和基站20，具体地，设置模块30可以位于终端10或基站20中，也可以独立于终端10和基站20。

其中，终端10包括反馈模块102，用于接收下行数据，确定接收功率，并将接收功率的功率信息发送给基站；

基站20包括确定模块202和控制模块204。其中，确定模块202用于根据基站接收的功率信息确定接收功率对应的功率权值，该模块可以连接至反馈模块102，接收其发送的功率信息；控制模块204用于根据确定的功率权值确定终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据，该模块可以连接至确定模块202和终端10，根据确定模块202中确定的功率权值，确定出终端的功率控制因子，并使用该功率控制因子向终端10发送数据。

优选地，上述设置模块30包括第一设置模块(图中未示出)和第二设置模块(图中未示出)，其中，第一设置模块用于设置接收功率与功率等级的对应关系，使得每个功率等级分别对应于相应的预定接收功率范围；第二设置模块用于设置功率等级与功率权值的对应关系。

优选地，上述控制模块204包括控制子模块(图中未示出)，用于对于每个终端，分别确定其功率权值在与其处于同一下行信道的所有终端对应的功率权值之和中所占的比例，并将该比例确定为终端的功率控制因子。

通过本发明实施例提供的功率控制实现系统，确定了终端的功率控制因子，即加权因子，可以减低终端间的干扰，提高系统容量。

基站实施例

图6示出了根据本发明实施例的基站的示意图，如图6所示，该基站包括：

设置模块12，用于预先设置接收功率与功率权值的对应关系；

处理模块14，用于接收来自终端的接收功率的功率信息，并根据功率信息确定接收功率对应的功率权值；

控制模块16，用于根据确定的功率权值确定终端的功率控制因子，并使用功率控制因子加权各个终端的数据功率，向终端发送数据，该模块可以连接至处理模块14，根据处理模块14中确定的功率权值，确定出终端的功率控制因子。

通过本发明实施例提供的基站，确定了终端的功率控制因子，即加权因子，可以减低终端间的干扰，提高系统容量。

如上所述，借助于本发明提供的功率控制实现方法、基站或系统，既节省下行信道化码资源，又可以根据各个用户的链路性能需要，分别对下发的ACK/NACK反馈信息和/或者TPC/SS字进行功率加权，降低了用户间的干扰，提高了系统容量，确保终端达到较好的接收性能，更好地为用户提供服务。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种功率控制实现方法，用于实现基站对处于同一下行信道的一个或多个终端的功率控制，其特征在于，所述方法包括：

预先设置接收功率与功率权值的对应关系；

所述一个或多个终端分别接收下行数据，确定接收功率，并将所述接收功率的功率信息发送给所述基站；

对于每个所述终端，所述基站接收所述功率信息，并根据所述功率信息确定所述接收功率对应的功率权值；

所述基站根据确定的所述功率权值确定每个所述终端的功率控制因子，并使用所述功率控制因子加权向各个终端发送数据的发射功率，向所述终端发送数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收功率为以下之一：所述终端接收的所述下行信道的突发训练序列码率即mid-amble码率、所述终端接收到的所述下行信道的数据功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设置所述接收功率与功率权值的对应关系的操作具体为：

设置所述接收功率与功率等级的对应关系，使得每个功率等级分别对应于相应的预定接收功率范围；

设置所述功率等级与所述功率权值的对应关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述接收功率的功率信息发送给所述基站的操作具体为：

将所述接收功率对应的功率等级发送给所述基站。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用TPC命令字表示所述功率等级。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述功率权值确定功率控制因子的操作具体为：

对于每个终端，分别确定其功率权值在与其处于所述同一下行信道的所有终端对应的功率权值之和中所占的比例，并将该比例确定为所述终端的功率控制因子。

7.一种功率控制实现系统，包括终端和基站，其特征在于，进一步包括：

设置模块，连接至所述终端或所述基站，用于预先设置接收功率与功率权值的对应关系；

其中，所述终端包括：

反馈模块，用于接收下行数据，确定接收功率，并将所述接收功率的功率信息发送给所述基站；

所述基站包括：

确定模块，用于根据所述基站接收的所述功率信息确定所述接收功率对应的功率权值；

控制模块，用于根据确定的所述功率权值确定所述终端的功率控制因子，并使用所述功率控制因子加权向各个终端发送数据的发射功率，向所述终端发送数据。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述设置模块包括：

第一设置模块，用于设置所述接收功率与功率等级的对应关系，使得每个功率等级分别对应于相应的预定接收功率范围；

第二设置模块，用于设置所述功率等级与所述功率权值的对应关系。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：

控制子模块，用于对于每个终端，分别确定其功率权值在与其处于所述同一下行信道的所有终端对应的功率权值之和中所占的比例，并将该比例确定为所述终端的功率控制因子。

10.一种基站，其特征在于，包括：

设置模块，用于预先设置接收功率与功率权值的对应关系；

处理模块，用于所述基站接收来自终端的接收功率的功率信息，并根据所述功率信息确定所述接收功率对应的功率权值；

控制模块，用于根据确定的所述功率权值确定所述终端的功率控制因子，并使用所述功率控制因子加权向各个终端发送数据的发射功率，向所述终端发送数据。

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