CN101711054A - 一种lte上行功率控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LTE上行功率控制方法，包括以下步骤：对接入小区的UE进行分组；对每组UE进行功控得到一组功控指令；将所述功控指令下发至该组UE；该组UE根据所述功控指令调整发送功率。本发明提供一种LTE上行功率控制方法及系统，使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

Description

一种LTE上行功率控制方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种LTE上行功率控制方法及系统。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)是新兴技术，所以相关技术资料很少。针对LTE中PUSCH(物理上行共享信道)的功率控制方法可以参考WCDMA(宽带码分多址)中的功率控制方法。

由于LTE上行采用SC-FDMA(单载波频分多址接入)技术，一个小区内不同UE(无线终端)的上行信号之间是相互正交的，因此不存在WCDMA(宽带码分多址)系统因远近效应而进行功率控制的必要性。LTE上行功控主要用于补偿信道的路径损耗和阴影，并用于抑制小区间干扰。用于这些目的的功率控制不需要采用像WCDMA系统功控(功率控制)那样快的频率，而采用慢功控方式即可，功控频率不高于200HZ。

在移动通信系统中，功率控制用于控制移动台或基站的发送功率，在保证用户要求的通信服务质量的前提下，最大程度降低发送功率，使发送功率刚刚能够满足正常通信的要求，又不会浪费过多功率，还可以增加系统容量，减少对其他移动台的干扰。

在WCDMA系统中，功率控制包括：内环功率控制和外环功率控制。内环功率控制的主要作用是通过控制物理信道的发送功率，使测量SIR(信干比)收敛于目标SIR。WCDMA系统是通过估计接收到的Eb/No(比特能量与干扰功率谱密度之比)来发出相应的功率调整命令的，而Eb/No与SIR有一定的对应关系。外环功率控制是通过动态地调整内环功率控制的目标SIR，来使通信质量始终满足要求的，即达到规定的BLER/FER/BER(误块率/误帧率/误比特率)值。由于无线信道的复杂性，仅根据SIR值进行功率控制并不能真正反应链路质量。例如，对于静止用户、低速用户和高速用户来说，在保证相同FER的基础上，对SIR的要求是不同的，而最终的通信质量是通过BLER/FER(误块率/误帧率)衡量的，因此有必要根据实际的BLER/FER/BER值动态调整目标SIR。

而在LTE系统中，对一个UE来说PUSCH(物理上行共享信道)与PUCCH(物理上行控制信道)是不能同时进行传输的，所以这就存在着两种信道发送的频率不同的问题。考虑到效率问题，如果对一个UE的每一个PUSCH或者PUCCH都进行一次功控并反馈一个功控指令的话，这势必会增加系统的负荷。

发明内容

本发明的目的是提供一种LTE上行功率控制方法及系统，使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

本发明提供一种LTE上行功率控制方法，所述方法包括以下步骤：

对接入小区的无线终端进行分组；

对每组无线终端进行功控得到一组功控指令；

将所述功控指令下发至该组无线终端；

该组无线终端根据所述功控指令调整发送功率。

优选地，所述每组无线终端拥有一个独立定时器；

从所述独立定时器所在组内拥有第一个无线终端起开始计时，超时则触发对该组无线终端的功控。

优选地，所述无线终端在ACTIVE状态下，对PUCCH采用非周期触发方式进行功控；

所述无线终端在ACTIVE状态下，定时器超时触发对该组每个无线终端的PUSCH进行周期功控。

优选地，在收到PUCCH SINR时，对PUCCH采用非周期触发方式进行功控。

优选地，所述PUSCH SINR为定时器周期内平均SINR。

将所述平均SINR与目标SINR比较，当所述平均SINR小于目标SINR，且功率净空值大于零时，选择正功控指令发送至该无线终端；

当所述平均SINR大于目标SINR，且功率净空值小于功率净空最大值时，选择负功控指令发送至该无线终端。

优选地，当所述平均SINR大于目标SINR，且功率净空值大于或等于功率净空最大值时，提高数据的调制编码阶数。

优选地，当所述平均SINR小于目标SINR，且功率净空值小于或等于0时，降低数据的调制编码阶数。

优选地，所述无线终端在IDLE状态下，对PUSCH采用非周期触发功控方式进行功控；

所述无线终端在IDLE状态下，定时器超时触发对该组每个无线终端的PUCCH进行周期功控。

优选地，所述方法还包括：

统计预定帧数内的BLER；

将所述BLER与目标BLER比较；

当所述BLER小于目标BLER，降低所述目标SINR一个预定步长；

当所述BLER大于目标BLER，调高所述目标SINR一个预定步长。

本发明还提供一种LTE上行功率控制系统，所述系统包括：

分组单元，对接入小区的无线终端进行分组；

触发功控单元，对每组无线终端进行功控得到一组功控指令；

发送单元，将所述功控指令下发至该组无线终端；

调整单元，该组无线终端根据所述功控指令调整发送功率。

本发明实施例所述LTE上行功率控制方法，结合以往WCDMA技术的优点针对LTE单载波的性质，考虑到UE在ACTIVE以及IDLE状态下，PUSCH及PUCCH信道的特点来进行功率控制，使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

附图说明

图1为本发明第一实施例所述LTE上行功率控制方法流程图；

图2为本发明第二实施例所述LTE上行功率控制方法流程图；

图3为本发明第三实施例所述LTE上行功率控制方法流程图；

图4为本发明第四实施例所述LTE上行功率控制方法流程图；

图5为本发明第五实施例所述LTE上行功率控制方法流程图；

图6为本发明实施例所述LTE上行功率控制系统结构图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种LTE上行功率控制方法，使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，该图为本发明第一实施例所述LTE上行功率控制方法流程图。

本发明实施例所述LTE上行功率控制方法，包括以下步骤：

S100、对接入小区的无线终端进行分组。

所述每组UE拥有一个独立定时器。

从所述独立定时器所在组内拥有第一个UE起开始计时，当该定时器超时则触发对该组UE的功控。

在针对PUSCH以及PUCCH功控的时候分别根据其不同的用处以及特点采用不同的方法分别对其进行功控。

由于UE在ACTIVE状态下，PUSCH发送频率较高，定时器超时触发对该组UE的PUSCH进行周期功控。ACTIVE状态下由于PUCCH发送频率远低于PUSCH，所以对PUCCH采用非周期触发方式进行功控，即在收到PUCCHSINR(signal to interference plus noise ratio，信干噪比)时才对其进行功控。

UE在IDLE状态下时信道PUSCH、PUCCH状态正好相反，此时PUCCH发送频率较高，若再采用非周期触发方式则系统负荷过大，所以在此状态下对PUCCH采用周期功控方式，PUSCH采用非周期触发功控方式。

S200、对每组UE进行功控得到一组功控指令。

S300、将所述功控指令下发至该组UE。

S400、该组UE根据所述功控指令调整发送功率。

本发明实施例所述LTE上行功率控制方法，结合以往WCDMA技术的优点针对LTE单载波的性质，考虑到UE在ACTIVE以及IDLE的状态下，PUSCH及PUCCH的信道特点进行功控。

PUSCH和PUCCH信道特点包括：

一、针对同一个UE，PUSCH和PUCCH不能同时发；

二、在不同状态下PUSCH和PUCCH发送的频率(频繁程度)不同。

本发明实施例所述LTE上行功率控制方法，可以使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

下面以UE在ACTIVE状态下的情况为例对本发明详细说明，定时器超时引发对该组UE进行PUSCH功控，分别针对每个UE进行，对该UE取周期内平均SINR，这样可以有效避免由于无线通信环境的不稳定性导致紧邻的上一次SINR的突然变化而引起的功控不精确问题。

参见图2，该图为本发明第二实施例所述LTE上行功率控制方法流程图。

本发明第二实施例所述LTE上行功率控制方法，包括以下步骤：

首先对接入小区的无线终端进行分组。

所述每组UE拥有一个独立定时器。

步骤S21、获取UE该周期内平均SINR。

获取UE所述独立定时器的周期内平均SINR。

步骤S22、平均SINR与目标SINR相比较，当平均SINR小于目标SINR时执行步骤S23；当平均SINR大于目标SINR时执行步骤S24。

步骤S23、判断功率净空是否大于0？若是，执行步骤S26；否则执行步骤S25。

步骤S24、判断功率净空是否小于功率净空最大值？若是，执行步骤S28；否则执行步骤S27。

步骤S25、选择低阶的调制编码方式。

步骤S26、选择一个正功控指令(上调功率的指令)。

正功控指令具体的功率调整幅度可以根据实际SINR与目标SINR值的差值大小来确定。

步骤S27、选择高阶的调制编码方式。

步骤S28、选择一个负功控指令。

本发明第二实施例具体将得到的该UE的平均SINR与目标SINR相比较，在与目标SINR相比较的基础上增加了功率净空(PH，Power Headroom)的参考量。功率净空为服务eNB(基站)提供UE发送功率和最大UE发送功率之间的差值信息。当UE信道实际发送功率小于理论最大UE发送功率时，功率净空为正值，当UE信道实际发送功率大于理论最大UE发送功率时功率净空为负值。功率净空仅用于PUSCH功控。

在UE SINR小于目标SINR的情况下，当功率净空值大于零时，说明该UE在不满足业务要求时还没有达到最大发送功率，此时选择一个正功控指令发送给该UE。在UE SINR小于目标SINR的情况下，当功率净空值小于等于零时，说明该UE在已经达到最大发送功率的情况下仍然不满足业务要求，此时则降低数据的调制编码阶数以达到较低的误码率，提高通信质量。

在UE SINR大于目标SINR的情况下，当功率净空值小于功率净空最大值的情况时(功率净空最大值为3GPP TS 36.321中规定的功率净空最大值)，此时已经达到业务需要的水平。在满足业务水平的情况下为了避免功率浪费，可以选择一个负功控指令(下调功率的指令)发送给该UE。

负功控指令具体的功率调整幅度可以根据实际SINR与目标SINR值的差值大小来确定。

在UE SINR大于目标SINR的情况下，当功率净空值大于或等于功率净空最大值时，说明该UE在已经采用最小发送功率的情况下，仍然满足业务要求，此时则升高数据的调制编码阶数以达到更高的通信效率，提高服务质量。

参见图3，该图为本发明第三实施例所述LTE上行功率控制方法流程图。

本发明第三实施例所述方法，统计预定帧数内的BLER(误块率)，并与目标BLER比较，根据比较结果调整目标SINR，以达到更精确的功控目的。

步骤31、统计预定帧数内的BLER。预定帧数可以为10。

步骤32、将步骤31得到的BLER与目标BLER比较。

步骤33、根据步骤32的比较结果，调整目标SINR值。

当测量BLER小于目标BLER时，则降低目标SINR一个预定步长，如测量BLER大于目标BLER时，则调高目标SINR一个预定步长。

以上所述均属周期功控，本发明在周期功控的基础上，还结合了非周期功控。

参见图4，该图为本发明第四实施例所述LTE上行功率控制方法流程图。

本发明第四实施例所述LTE中上行功率控制方法，可以包括：

步骤41、接收到过载指示。

步骤42、判断主干扰源是否为本小区UE，若是执行步骤43；否则不做处理。

步骤43、发送负功控指令给所述UE。

由于小区间干扰而收到的其他eNB发来的OI(过载指示)，此时eNB判断该主干扰源是否属本小区内UE，如果是，则选择负功控指令发送给该UE，将其功率下调一个步长；否则不做处理。

参见图5，该图为本发明第五实施例所述LTE上行功率控制方法流程图。

本发明第五实施例所述LTE上行功率控制方法，可以包括：

步骤51、获得系统参数确定每个RB(资源块)复用的UE数。

步骤52、根据PUSCH目标SINR以及PUCCH，PUSCH编码效率差值确定PUCCH目标SINR。

步骤53、从MAC(媒体接入控制层)获取UE对应的PUCCH SINR。

步骤54、SINR与PUCCH目标SINR比较。

步骤55、根据比较结果发送功控指令给所述UE端。

UE在ACTIVE状态下，PUCCH的功控方式考虑到UE发送频率较低而采用非周期触发的功控方式。由于控制信道的传输质量将直接影响到数据信道的传输质量，所以本发明认定PUCCH SINR目标值与PUSCH SINR目标值存在对应关系，而这种对应关系可以通过PUCCH与PUSCH信道编码效率的差值来体现。本发明认定PUCCH与PUSCH信道编码效率差值与PUCCH与PUSCH SINR差值存在一一对应关系。所以综合由PUSCH SINR目标值、PUCCH及PUSCH信道编码效率来确定PUCCH SINR目标值。将上报的UEPUCCH SINR与该目标SINR值进行比较，如果上报的UE PUCCH SINR值大于目标SINR值，则向该UE发送一个负功控指令；如果上报的UE PUCCHSINR值小于目标SINR值，则向该UE发送一个正功控指令；如果上报的UEPUCCH SINR值等于目标SINR值，则不做调整。此方法将PUCCH SINR目标值与PUSCH SINR目标值联系起来，因此PUCCH亦能根据无线信道环境的改变进行目标值调整，有效提高了功率控制的精确度。

服务eNB端发送至UE端的功控指令可为单比特指令(±1dB)，也可为多比特指令(例如，+3dB，±4dB等)。

本发明还提供一种LTE上行功率控制系统，使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

参见图6，该图为本发明实施例所述LTE上行功率控制系统结构图。

本发明实施例所述LTE上行功率控制系统，包括分组单元11、触发功控单元12、发送单元13和调整单元14。

分组单元11，用于对接入小区的UE进行分组；

触发功控单元12，与分组单元11相连，用于对每组UE进行功控得到一组功控指令；

发送单元13，与触发功控单元12相连，用于将所述功控指令下发至该组UE；

调整单元14，与发送单元13相连，用于实现该组UE根据所述功控指令调整发送功率。

本发明实施例所述LTE上行功率控制系统，结合以往WCDMA技术的优点针对LTE单载波的性质，考虑到UE在ACTIVE以及IDLE的状态下，PUSCH及PUCCH信道特点，使用户对应当前无线环境，以最小的功率来获得可接受的业务需求，从而最大限度的减少干扰，同时亦降低UE的功率浪费。

以上对本发明所提供的LTE上行功率控制方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种LTE上行功率控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对接入小区的无线终端进行分组；

对每组无线终端进行功控得到一组功控指令；

将所述功控指令下发至该组无线终端；

该组无线终端根据所述功控指令调整发送功率。

2.根据权利要求1所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，所述每组无线终端拥有一个独立定时器；

从所述独立定时器所在组内拥有第一个无线终端起开始计时，超时则触发对该组无线终端的功控。

3.根据权利要求2所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，

所述无线终端在ACTIVE状态下，对PUCCH采用非周期触发方式进行功控；

所述无线终端在ACTIVE状态下，定时器超时触发对该组每个无线终端的PUSCH进行周期功控。

4.根据权利要求3所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，在收到PUCCH SINR时，对PUCCH采用非周期触发方式进行功控。

5.根据权利要求3所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，所述PUSCH SINR为定时器周期内平均SINR；

将所述平均SINR与目标SINR比较，当所述平均SINR小于目标SINR，且功率净空值大于零时，选择正功控指令发送至该无线终端；

当所述平均SINR大于目标SINR，且功率净空值小于功率净空最大值时，选择负功控指令发送至该无线终端。

6.根据权利要求5所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，

当所述平均SINR大于目标SINR，且功率净空值大于或等于功率净空最大值时，提高数据的调制编码阶数。

7.根据权利要求5所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，

当所述平均SINR小于目标SINR，且功率净空值小于或等于0时，降低数据的调制编码阶数。

8.根据权利要求2所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，

所述无线终端在IDLE状态下，对PUSCH采用非周期触发方式进行功控；

所述无线终端在IDLE状态下，定时器超时触发对该组每个无线终端的PUCCH进行周期功控。

9.根据权利要求2所述的LTE上行功率控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

统计预定帧数内的BLER；

将所述BLER与目标BLER比较；

当所述BLER小于目标BLER，降低所述目标SINR一个预定步长；

当所述BLER大于目标BLER，调高所述目标SINR一个预定步长。

10.一种LTE上行功率控制系统，其特征在于，所述系统包括：

分组单元，对接入小区的无线终端进行分组；

触发功控单元，对每组无线终端进行功控得到一组功控指令；

发送单元，将所述功控指令下发至该组无线终端；

调整单元，该组无线终端根据所述功控指令调整发送功率。

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