CN101969646A - 一种多频段混合小区的载波功率共享方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多频段混合小区的载波功率共享方法和装置。该方法包括：根据网络规划，为小区内的各个频段分配各自的频段总功率，并设置每个频段内部各个载波的功率范围；为所述各个频段分别设置功率资源池，获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。该装置包括参数存储模块、功率共享模块和每个频段各自的功率资源池。应用本发明能够使得在多载波混合小区的各个载波之间实现合理的动态功率共享。

Description

一种多频段混合小区的载波功率共享方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种多频段混合小区的载波功率共享方法和装置。

背景技术

目前，时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)系统的行业标准中定义有三段频段，分别为：

A频段2010MHz-2025MHz、B频段1880MHz-1920MHz和C频段2300MHz-2400MHz。

根据网络规划，第三代移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)可以支持其中的一个频段或多个频段，例如，单独支持A频段或B频段或C频段，或者，同时支持A频段和B频段、或同时支持A频段和B频段和C频段。根据用户设备(UE)的能力，UE可以支持其中的一个或多个频段。

一个小区内包含有多个载波，在单频段小区组网的移动通信系统中，小区内包含的载波属于一个频段，在多频段混合小区组网的移动通信系统中，小区内包含的载波属于多个频段。例如，对于A频段和B频段混合组网9载波小区，其主载波采用B频段，6个B频段辅载波用于室外宏基站覆盖，2个A频段的辅载波用于室内覆盖或室外补盲。

在多频段组网小区中，各个频段的射频拉远单元(RRU)采用独立形态，例如，对于同时支持A频段、B频段和C频段的小区，分别设置独立支持B频段的RRU、独立支持A频段的RRU和独立支持C频段的RRU。

由于各个频段的RRU的路径(PATH)不同，例如有的是单PATH，有的是多PATH，各频段的网络覆盖能力、网络容量、载波数目以及各个载波的业务类型也都存在差异，因此导致各个载波的功率需求不同，各个频段的RRU的发射功率能力也不同。

实际通信过程中，为了充分利用各个载波的功率，需要在各个载波之间进行动态功率共享。

目前，单频段组网小区的载波动态功率共享方法是：统一为小区内的所有载波设置功率范围，当载波实际使用的功率小于所述功率范围的下限时，将所述下限减去所述实际使用的功率得到的富余功率放入功率资源池中，供其他急需功率的载波使用，当载波实际使用的功率大于所述功率范围的上限时、即该载波急需功率时，该载波从功率资源池中抢占功率。

对于多频段组网小区，目前还没有相应的载波动态功率共享方法，单频段组网小区的载波功率共享方法也无法直接应用到多频段组网小区中，原因如下：

支持不同频段的RRU的发射功率能力一般不同，不同频段下各个载波的实际功率需求不同，如果统一为小区内的所有载波设置功率范围，然后再根据该功率范围进行功率共享，会导致无法实现各个载波之间的功率共享，或者各个载波之间的功率共享不合理的情况，例如，某些载波抢占了功率但是该载波所在的RRU却不具备相应的功率发射能力，或者某些载波本身的功率不能满足该载波承载的业务需求，但是根据统一设置的功率范围却需要将自身的部分功率放入功率资源池共享给其他载波。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种多频段混合小区的载波功率共享方法和装置，以使得在多载波混合小区的各个载波之间实现合理的动态功率共享。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种多频段混合小区的载波功率共享方法，该方法包括：

根据网络规划，为小区内的各个频段分配各自的频段总功率，并设置每个频段内部各个载波的功率范围，为所述各个频段分别设置功率资源池；

获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

一种多频段混合小区的载波功率共享装置，该装置包括参数存储模块、功率共享模块和每个频段各自的功率资源池；

所述参数存储模块，存储预先根据网络规划分配的各频段的总功率值和每个频段内部各个载波的功率范围；

所述功率共享模块，获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享；

所述功率资源池，用于为该功率资源池对应的频段内部的各个载波提供功率共享。

可见，本发明根据具体的网络规划，为小区内的各个频段分配各自的频段总功率，并设置该频段内部各个载波的功率范围，为所述各个频段分别设置功率资源池，在载波实际使用的功率不在相应的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

由于本发明根据具体的网络规划为各个频段分别分配了频段总功率，因此能够实现小区总功率在各个频段之间的合理分配，相当于各个频段合理地共享小区总功率。并且，由于本发明对应每个频段都设置了功率资源池，进行该频段内部各个载波之间的功率共享，各频段的RRU能够为该频段内部的各个载波提供相应的功率发射能力，每个频段内部各个载波的功率范围也是根据具体的网络规划分别设定的，能够体现各载波承载的业务需求，因此，通过本发明能够使得在多载波混合小区的各个载波之间实现合理的动态功率共享。

附图说明

图1是本发明提供的多频段混合小区的载波功率共享方法流程图。

图2是载波功率门限与载波类型关系示意图。

图3是本发明提供的多频段混合小区的载波功率共享装置结构图。

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，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明提供的多频段混合小区的载波功率共享方法流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，在网络规划阶段，根据具体的网络规划，为小区内的各个频段分配各自的频段总功率，并设置该频段内部各个载波的功率范围。

在网络规划阶段，根据多频段混合小区中各频段载波的应用场景、各频段的载波数目以及载波业务类型等实际应用时需要考虑的因素，设定小区总功率并为小区内的各个频段分配各自的频段总功率、设置该频段内部各个载波的功率范围以及各个载波的初始功率。其中，各个频段总功率之和不大于小区总功率，同一频段内各个载波的初始功率之和不大于该频段的总功率，同一频段内不同载波的功率范围可以相同也可以不同。

以同时支持A频段、B频段和C频段的小区为例，在网络规划阶段，需要为该小区设定小区总功率P_cell、为该小区内的各个频段分配各自的频段总功率P_i(i＝A、B、C)、各频段载波数目N_i，并设置频段内部各个载波的功率范围的上限值P_{i_n_th2}和下限值P_{i_n_th1}，以及各个载波的初始功率P_i，n(n是第i频段内的载波编号)。其中，P_cell、P_i和P_i，n需要满足如下条件：

$\underset{i\∈A,B,C}{\mathrm{\Σ}}{P}_i\≤P_{\mathrm{cell}},$ $\underset{n\∈i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{in}}\≤P_i.$

步骤102，在实际通信过程中，为所述各个频段分别设置功率资源池，获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

在小区建立时，通信系统根据网络规划阶段设定所支持的频段i、各频段的载波数目N_i、各频段的总功率P_i以及各个载波的初始功率P_i，n，分别设定各个频段对应的RRU上的初始载波功率P′_i，n。

具体地，如果则P′_i，n＝P_i，n；

如果 $\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,n}>P,$ 则 $P_{i,n}^{\′}=P_{i,n}\×P_i/\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,n};$

其中，n＝1、2......N。

通过在时，令

可以使得在网络规划阶段所配置的载波初始功率之和大于频段总功率时，通信系统仍然能够正常运行，提高系统鲁棒性。

本步骤中，获取载波实际使用的功率，在所述实际使用的功率不在所述功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享的具体方法包括：

预先配置载波的功率测量周期T，例如在网络规划阶段设置功率测量周期T。在第一个测量周期内，将初始发射功率P_i，n(0)＝P`_i，n配置给载波。在之后的每个测量周期T内，物理层测量当前周期T内该载波的实际使用功率P_i，n，tx(k)，在当前周期T已满时，网络侧设备根据物理层上报的RRU上载波实际发射功率P_i，n，tx(k)，计算下一周期T的初始发射功率P_i，n，tx(k+1)，该初始发射功率P_i，n，tx(k+1)同时是该下一周期T内的最大发射功率，其中，k是当前测量周期的编号。

其中，根据P_i，n，tx(k)计算P_i，n，tx(k+1)的方法为：

首先根据载波的P_i，n，tx(k)以及功率范围上限P_{i_n_th2}和下限P_{i_n_th1}，判断载波属于功率富余型载波、功率自保型载波还是功率抢占性载波，然后根据判断出的载波类型和该频段对应的功率资源池计算P_i，n，tx(k+1)。

参见图2，图2是载波功率门限与载波类型关系示意图。

图2中，当P_i，n，tx(k)小于P_{i_n_th1}时，该载波为功率富余型载波。将Δ(i，n)＝P_{i_n_th1}-P_i，n，tx(k)得到的Δ(i，n)作为富余功率放入该载波所在频段的功率资源池中。

当P_i，n，tx(k)在P_{i_n_th1}和P_{i_n_th2}之间时，该载波为功率自保型载波。

当P_i，n，tx(k)大于P_{i_n_th2}时，该载波为功率抢占型载波，需要从功率资源池中抢占功率。

判断出载波的类型后，根据载波类型计算P_i，n，tx(k+1)，包括：

如果当前的功率抢占型载波数目为0，则保持当前各载波的功率不变，即令P_i，n，tx(k+1)＝P_i，n，tx(k)。

如果当前的功率抢占型载波数目不为0，则计算功率资源池中总的富余功率

(Φ是功率富余型载波的集合)，将总的富余功率Δ分配给各个抢占型载波，保持功率自保型载波功率不变，对于功率富余型载波，令P_i，n，tx(k+1)＝P_i，n，tx(k)-Δ(i，n)。

其中，将总的富余功率Δ分配给各个抢占型载波的具体方法包括：

根据加权算法分配总的富余功率Δ，即根据

计算分配给第i频段内的抢占型载波n的富余功率Grab_i，n(k)，其中，Θ是功率抢占型载波的集合。然后将P_i，n(k+1)＝P_i，n(k)+Grab_i，n(k)的结果作为该抢占型载波下一周期的初始功率和最大功率。其中的Q_i，n是抢占型载波n的加权系数，取值范围为0＜Q_i，n≤1。

或者，也可以根据载波的业务类型分配功率资源池内的富余功率。例如，对于需要较大功率的语音型业务，优先分配富余功率，对于数据型业务，可以在保证语音型业务获得足够富余功率的前提下，再从功率资源池中抢占富余功率。

另外，图1所示多频段混合小区的载波功率共享方法还可以通过算法关闭，具体地，设置多频段混合小区的载波功率共享开关，进行功率共享之前，判断所述开关是否处于打开状态，如果是，则通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享，如果不是，则采用其他方法进行功率共享，或者不进行功率共享。通过设置功率共享开关，可以实现本发明提供的功率共享方法与现有功率控制方法的兼容。

本发明还提供了一种多频段混合小区的载波功率共享装置，具体参见图3。

图3是本发明提供的多频段混合小区的载波功率共享装置结构图，如图3所示，该装置包括参数存储模块301、功率共享模块302和每个频段各自的功率资源池303。

参数存储模块301，存储预先根据网络规划分配的各频段的总功率值和每个频段内部各个载波的功率范围。

功率共享模块302，获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

功率资源池303，用于为该功率资源池对应的频段内部的各个载波提供功率共享。

其中的功率共享模块302，在载波实际使用的功率小于该载波的功率范围下限时，将所述下限减去所述实际使用的功率得到富余功率，将所述富余功率放入该载波所在频段的功率资源池303内；在载波实际使用的功率大于该载波的功率范围上限时，根据所述载波的业务类型，从该载波所在频段的功率资源池303中抢占功率提供给所述载波使用，或者，用所述实际使用的功率减去所述上限得到额外功率，根据该载波的额外功率占该频段内所有载波额外功率加权和的比例，从功率资源池303中抢占功率提供给所述载波使用。

参数存储模块301，还可进一步存储有载波的功率测量周期T。

功率共享模块302，在每个测量周期T内，将测得的当前周期T内该载波的实际使用功率减去放入功率资源池303的富余功率所得的差，或者所述实际使用功率加上从功率资源池303中抢占的功率所得的和，设置为下一测量周期T内该载波的初始功率和最大功率。

该装置还可进一步包括载波功率共享开关。

功率共享模块302，在所述开关处于打开状态时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

该装置还可进一步包括纠错模块。

参数存储模块301，进一步存储有各个载波的初始功率值。

纠错模块，判断参数存储模块301中为频段内部各个载波设置的初始功率值之和是否大于该频段的总功率，如果是，则对于每个载波，按照为该载波设置的初始功率占该频段内部所有载波初始功率值之和的比例，将占该频段的总功率相同比例的功率重新设置为该载波的初始功率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种多频段混合小区的载波功率共享方法，其特征在于，该方法包括：

根据网络规划，为小区内的各个频段分配各自的频段总功率，并设置每个频段内部各个载波的功率范围；

为所述各个频段分别设置功率资源池，获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享包括：

在该载波实际使用的功率小于该载波的功率范围下限时，将所述下限减去所述实际使用的功率得到富余功率，将所述富余功率放入该载波所在频段的功率资源池内。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享包括：

在该载波实际使用的功率大于该载波的功率范围上限时，用该载波实际使用的功率减去该载波的功率范围上限得到额外功率，根据该载波的额外功率占该频段内所有载波额外功率加权和的比例，从该载波所在频段的功率资源池中抢占功率提供给该载波使用。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享包括：

在该载波实际使用的功率大于该载波的功率范围上限时，根据该载波的业务类型，从该载波所在频段的功率资源池中抢占功率提供给该载波使用。

5.根据权利要求2或3或4所述的方法，其特征在于，所述通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享包括：

预先配置载波的功率测量周期T，在每个测量周期T内，将测得的当前周期T内该载波的实际使用功率减去放入功率资源池的富余功率所得的差，或者所述实际使用功率加上从功率资源池中抢占的功率所得的和，设置为下一测量周期T内该载波的初始功率和最大功率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

该方法进一步包括：设置多频段混合小区的载波功率共享开关，

则通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享之前，该方法进一步包括：判断所述开关是否处于打开状态，如果是，则进入通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享的步骤，如果否，则不进入所述步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先设置小区总功率；

该小区内各个频段的总功率之和不大于所述小区总功率；

频段内部各个载波的实际使用功率之和不大于该频段的总功率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

如果为频段内部各个载波设置的初始功率值之和大于该频段的总功率，则对于每个载波，按照为该载波设置的初始功率占该频段内部所有载波初始功率值之和的比例，将占该频段的总功率相同比例的功率重新设置为该载波的初始功率。

9.一种多频段混合小区的载波功率共享装置，其特征在于，该装置包括参数存储模块、功率共享模块和每个频段各自的功率资源池；

所述参数存储模块，存储预先根据网络规划分配的各频段的总功率值和每个频段内部各个载波的功率范围；

所述功率共享模块，获取载波实际使用的功率，在该载波实际使用的功率不在该载波的功率范围内时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享；

所述功率资源池，用于为该功率资源池对应的频段内部的各个载波提供功率共享。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述功率共享模块，在载波实际使用的功率小于该载波的功率范围下限时，将所述下限减去所述实际使用的功率得到富余功率，将所述富余功率放入该载波所在频段的功率资源池内；在载波实际使用的功率大于该载波的功率范围上限时，根据所述载波的业务类型，从该载波所在频段的功率资源池中抢占功率提供给所述载波使用，或者，用所述实际使用的功率减去所述上限得到额外功率，根据该载波的额外功率占该频段内所有载波额外功率加权和的比例，从所述功率资源池中抢占功率提供给所述载波使用。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述参数存储模块，进一步存储有载波的功率测量周期T；

所述功率共享模块，在每个测量周期T内，将测得的当前周期T内该载波的实际使用功率减去放入功率资源池的富余功率所得的差，或者所述实际使用功率加上从功率资源池中抢占的功率所得的和，设置为下一测量周期T内该载波的初始功率和最大功率。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括载波功率共享开关；

所述功率共享模块，在所述开关处于打开状态时，通过该载波所在频段的功率资源池实现该频段内部各个载波之间的功率共享。

13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括纠错模块，

所述参数存储模块，进一步存储有各个载波的初始功率值；

所述纠错模块，判断所述参数存储模块中为频段内部各个载波设置的初始功率值之和是否大于该频段的总功率，如果是，则对于每个载波，按照为该载波设置的初始功率占该频段内部所有载波初始功率值之和的比例，将占该频段的总功率相同比例的功率重新设置为该载波的初始功率。

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