CN102045822B

CN102045822B - 无线中继系统中的下行功率控制方法

Info

Publication number: CN102045822B
Application number: CN 200910197498
Authority: CN
Inventors: 杨馨; 徐景; 张晨璐; 曾媛
Original assignee: Shanghai Research Center for Wireless Communications
Current assignee: Shanghai Research Center for Wireless Communications
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-10-21
Also published as: CN102045822A

Abstract

本发明涉及一种无线中继系统中的下行功率控制方法，其利用无线中继(Relay)在移动过程中测得的、或者其下属用户UE(User Equipment)反馈的来自相邻基站的干扰水平，以及通过X2接口获得的其对相邻基站的干扰水平，动态调整其下行发送功率，从而协调移动中的Relay与其周围小区之间相互的下行干扰，降低系统总体干扰水平，达到提高系统吞吐量的目的。本发明可以应用于LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，LTE-A)Type I Relay系统，及其它无线多跳网络。

Description

无线中继系统中的下行功率控制方法

技术领域

本发明涉及一种面向未来移动通信系统的中继传输技术，尤其是指一种无线中继系统中的下行功率控制方法。

背景技术

作为当今通信领域发展潜力最大，市场前景最广的移动通信技术，已经迎来了3G时代。但为了解决频谱资源紧张、系统容量受限、用户需求日益增长的问题，国际电联组织(ITU)2008年2月启动了第四代移动通信系统IMT-Advanced的技术征集工作。为了响应ITU-R IMT-Advanced(International MobileTelecommunications-Advanced)的技术征集，作为曾制定了在业界最具影响力的3G UMTS技术标准的3GPP(3th Generation Partnership project)也不甘寂寞，于2008年3月展开了LTE-Advanced标准进程。LTE-A系统的一个特色是在系统中引入了中继节点(Relay station，RS/RN)。中继站的引入，在一定程度上提高了信号的覆盖质量、覆盖范围，提高系统容量。

3GPP的技术讨论定义了两种类型的中继：Type I Relay(类型1中继)和TypeII Relay(类型2中继)，并明确指出LTE-A将支持Type I Relay。Type I Relay有自己的小区ID(Identity)号，发送自己的同步信道和参考信号。对于R8的用户终端来说，Type I Relay就是一个基站。Type I Relay可以由网络规划安装在某个固定位置，也可以根据需要安装在移动物体上，譬如车辆或船体上。

固定安装的Type I Relay可以通过网络规划计算出其发送功率的最优值，并在较长时间范围内保持不变。安装在移动物体上的Type I Relay，由于处于移动状态，会不断地接近一个基站并远离，又接近另一个基站并远离。在此移动过程中，Type I Relay的用户势必会在Relay接近相邻基站时受到这些基站的下行干扰强，在远离时受到这些基站的下行干扰弱。同样地，在Relay接近相邻基站时，对相邻小区的相邻用户的下行干扰强，在远离时对原来的那些相邻小区的用户的下行干扰也弱。如果Type I Relay在此移动过程中，保持下行发送功率不变，势必导致其小区内用户平均接收信噪比整体的变差、变好的起伏，同时也对相邻小区内靠近Relay的用户产生很大的下行干扰。

由于Relay的移动性，导致Relay与其邻近小区间相互的下行干扰起伏巨变，如果Relay保持发送功率不变，势必在其用户受到邻近小区下行强干扰时无法很好地服务自己的用户。此外，在受到邻近小区下行干扰小的时候保持高功率的发射既不能带来更多的性能增益，还对邻近小区产生不必要的强干扰。如何协调移动中的Relay与邻近小区间的相互干扰，目前尚无解决方案。

LTE系统中，关于下行传输只有下行的功率分配技术，而无下行功率控制技术，基站的下行发送总功率在进行网络规划时确定而基本保持不变。LTE系统中基站之间的下行干扰协调通过在X2接口(X2是eNB与eNB之间的接口，相当于是基站与基站的接口)上传递一个相对窄带发送功率指示(Relative NarrowbandTransmission Power indication，RNTP)来告诉对方基站自己在各个频域资源单元上的发送功率是否小于某个门限，以及在多长时间内保持不变。这个信息体现了各基站的发送功率在频域资源上的分布，而不反映本小区受到的下行干扰的大小。由此可见，LTE系统的现行技术无法解决Type I Relay的移动性导致的小区间下行干扰问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种无线中继系统中的下行功率控制方法，用于动态调整该无线中继系统的下行发送功率，从而协调运动中的无线中继系统与其相邻小区间的相互干扰，达到降低系统总体干扰水平，提高系统吞吐量的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：无线中继系统中的下行功率控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，中继RN设定其所允许的最大发送功率Tr_max以及小区内用户目标平均接收信噪比Γ_target；

步骤二，中继RN根据受到的干扰计算发送功率P_T：

步骤三，如果发送功率P_T大于中继RN所允许的最大发送功率Tr_max，则中继RN的发送功率P_T取值为Tr_max；如果发送功率P_T小于中继RN所允许的最大发送功率Tr_max，则以发送功率P_T进行下行传输；

优选的，如果中继RN收到相邻小区发来的高干扰指示信息，那么中继RN以一定步长Δ降低设定的小区用户目标平均接收信噪比Γ_target来降低发送功率P_T，其中步长Δ大于等于0小于RN设定的小区内用户目标平均接收信噪比Γ_target。

优选的，所述步骤二中中继RN根据如下的公式计算并调整其发送功率P_T：

P_T＝min{Tr_max，Γ_target+N+I+PL_max}

其中，Tr_max是RN所允许的最大发送功率；Γ_target是RN设定的小区内用户目标平均接收信噪比，N是噪声功率，I是来自相邻小区的干扰功率，PL_max是中继RN到自己覆盖范围边缘UE的最大路损。

优选的，所述相邻小区的干扰功率I由中继RN进行相邻小区测量获得。

优选的，所述相邻小区的干扰功率I由中继RN下属UE进行相邻小区测量并反馈给中继RN获得。

优选的，所述步骤四中的高干扰指示信息由相邻小区的基站通过X2接口传递获得。

本发明提出Relay的下行功率控制技术来解决Relay小区与其相邻小区间下行的相互干扰问题。该发明提出Relay根据来自相邻基站的下行干扰、相邻基站通过X2接口告知的是否受到该Relay较强的下行干扰，动态调整Relay的发送功率，很好的解决了Relay与其邻近小区之间下行相互干扰的问题。

附图说明：

图1是本发明无线中继系统的下行功率控制流程图。

具体实施方式

现参照附图来说明本发明的一个实施例。

无线中继系统中的下行功率控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤二，中继RN根据受到的干扰计算发送功率P_T：

步骤三，如果发送功率P_T大于中继RN所允许的最大发送功率Tr_max，则中继RN的发送功率P_T取值为Tr_max；如果发送功率P_T小于中继RN所允许的最大发送功率Tr_max，则以发送功率P_T进行下行传输。

如果中继RN收到相邻小区发来的高干扰指示信息，那么中继RN以一定步长Δ降低设定的小区用户目标平均接收信噪比Γ_target来降低发送功率P_T，其中步长Δ大于等于0小于RN设定的小区内用户目标平均接收信噪比Γ_target。

所述步骤二中中继RN根据如下的公式调整自己的发送功率P_T：

P_T＝min{Tr_max，Γ_target+N+I+PL_max}

其中，Tr_max是RN所允许的最大发送功率；Γ_target是RN设定的小区内用户目标平均接收信噪比，N是噪声功率，I是RN测得的、或者是下属UE反馈的来自相邻小区的干扰功率，这可以通过进行相邻小区测量实现，PL_max是RN到自己覆盖范围边缘UE的最大路损。

如公式1所示，中继RN会根据自身测得的、或者是下属UE反馈的来自相邻小区的下行干扰水平I，以及设定的小区内用户目标平均接收信噪比Γ_target，相应的增加或者降低其发送功率，当然发送功率增加的会受到其最大发送功率的限制。

当RN增大其发送功率，且尚未到达最大发送功率限制时，有可能已经对相邻小区的下行传输产生的较大干扰，我们提出，相邻小区的基站可以通过X2接口向该RN提出下行受到较大干扰的高干扰指示(high interference indicator，HII)信息。

当RN收到相邻小区发来的高干扰指示信息后，可以一定步长Δ降低小区用户目标平均接收信噪比Γ_target，从而降低下行发送功率，达到降低对其他小区下行干扰的目的。RN完整的下行功率控制工作流程如图1所示。

本发明通过Relay采用下行发送功率控制，一方面解决下属用户受到的干扰起伏巨变的问题，一方面解决对邻近小区的下行干扰问题。本发明不仅适用于LTE-A Type I Relay系统，也适用于其它无线中继网络。

本发明解决的技术问题如下：

1.根据移动中的Relay自身测得的、或者是下属UE反馈的来自邻近小区下行干扰的强弱，动态调整其发送功率，在满足小区用户服务的基础上，以低功率发射，从而降低对邻近小区的下行干扰。

2.当移动中的Relay对邻近小区产生强烈的下行干扰时，邻近小区的基站可以通过X2接口向该Relay发出高干扰指示信息(HII)。Relay可以通过逐步降低其设定的目标信噪比来降低发送功率，从而降低对邻近小区的下行干扰，降低系统的整体干扰水平，提高系统的总体吞吐量。

综上所述，本发明中中继根据自身测得的、或者是下属用户反馈的来自相邻小区的下行干扰来调整自身的下行发送功率。当中继相邻的小区受到该中继的下行干扰很大时，相邻小区的基站将通过X2接口传输高干扰信息(HII)给该中继。当中继收到相邻基站发来的高干扰信息后，可以通过逐步降低本小区设定的下行目标接收信噪比来降低发送功率，从而降低其对相邻小区的下行干扰水平，也降低了系统的总体干扰水平，提高了系统总吞吐量。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims

1.无线中继系统中的下行功率控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤二，中继RN根据受到的干扰计算发送功率P_T：

步骤三，如果发送功率P_T大于中继RN所允许的最大发送功率Tr_max，则中继RN的发送功率P_T取值为Tr_max；如果发送功率P_T小于中继RN所允许的最大发送功率Tr_max，则以发送功率P_T进行下行传输；所述步骤二中中继RN根据如下的公式计算并调整其发送功率P_T：

其中，Tr_max是RN所允许的最大发送功率；Γ_target是RN设定的小区内用户目标平均接收信噪比，N是噪声功率，I是来自相邻小区的干扰功率，PL_max是中继RN到自己覆盖范围边缘UE的最大路损；

所述无线中继系统中的下行功率控制方法还包括步骤四：

如果中继RN收到相邻小区发来的下行高干扰指示信息，那么中继RN以一定步长△降低设定的小区用户目标平均接收信噪比Γ_target来降低发送功率P_T，其中步长△大于等于0小于RN设定的小区内用户目标平均接收信噪比Γ_target。

2.如权利要求1所述的无线中继系统中的下行功率控制方法，其特征在于：所述来自相邻小区的干扰功率I由中继RN进行相邻小区测量获得。

3.如权利要求1所述的无线中继系统中的下行功率控制方法，其特征在于：所述来自相邻小区的干扰功率I由中继RN下属UE进行相邻小区测量并反馈给中继RN获得。

4.如权利要求1所述的无线中继系统中的下行功率控制方法，其特征在于：所述步骤四中的高干扰指示信息由相邻小区的基站通过X2接口发送给该中继，反映本小区用户受到该中继的下行干扰水平。