CN102056279B

CN102056279B - 一种上下行功率控制方法

Info

Publication number: CN102056279B
Application number: CN 200910237148
Authority: CN
Inventors: 雷春娟
Original assignee: TD Tech Ltd
Current assignee: TD Tech Ltd
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2029-11-06
Also published as: CN102056279A

Abstract

本发明公开了一种上行功率控制方法，在上行干扰正常时，采用现有上行功控算法进行上行功率控制；在上行干扰已有过载趋势、但尚不严重时，如果测量SIR小于等于目标SIR，则对测量SIR与目标SIR相差较大的UE，提高发射功率，对测量SIR与目标SIR相差较小的UE，采取提高和降低发射功率交替的方式，以抑制UE发射功率的竞相抬升；在上行干扰比较严重时，对所有符合测量SIR小于等于目标SIR的UE均采取提高和降低发射功率交替的方式，从而使这些UE的发射功率能够保持在相对恒定的状态，避免功率自激的发生。本发明还提供了一种下行功率控制方法。应用本发明能够解决在同频干扰较严重情况下各邻区竞相抬升功率造成的功率自激问题，并降低用户的掉话率。

Description

一种上下行功率控制方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种上下行功率控制方法。

背景技术

无线通信网络为每个用户提供的服务需要满足一定的服务质量，当用户的传输功率提升时，会增加对其它用户的干扰，当干扰大到一定程度时，某些用户就不能正常通信了。因此，需要采取一定的功率控制技术对用户的传输功率进行控制，从而控制用户之间的干扰、提高系统容量。

现有功率控制方式包括：内环功控、外环功控和闭环功控。外环功控的目的在于：根据当前无线环境以及服务质量要求，周期性地更新目标信干比(SIR)。内环功控的目的在于：根据外环功控更新后的目标SIR和测量得到的实际SIR，确定功率调整方式。

以上行功率控制为例，现有功率控制方法的原理如图1所示。参见图1：

内环功控的原理为：Node B根据每帧接收到的数据进行测量，得到测量SIR，将测量SIR与目标SIR进行比较，如果测量SIR高于目标SIR，向UE发送降低发射功率的TPC命令，即：将传输功率控制(TPC)命令置为表示降低UE发射功率的“Down”，如果测量SIR低于或者等于目标SIR，向UE发送提高发射功率的TPC命令，即：将TPC命令置为表示提高UE发射功率的“Up”。

外环功控的原理为：RNC每隔一个测量周期（默认为400ms）比较一次实际误块率(BLER)与目标BLER，如果实际BLER高于目标BLER，就上调目标SIR，如果实际BLER低于目标BLER，就降低目标SIR，如果实际BLER等于目标BLER，就不调整目标SIR。目标SIR的调整值有最大值和最小值限制，也就是说，外环功控不会无限制地调高或调低目标SIR。

按照图1所示现有技术进行功率控制可能在同频干扰较严重的情况下，导致各相邻小区竞相抬升发射功率，从而造成功率自激，并引起大量用户掉话的问题。发生功率自激的情形如下：

本小区干扰信号码功率(ISCP)升高→对本小区部分UE测量得到的测量SIR小于目标SIR，TPC命令判断为Up→邻近各小区下一帧ISCP提升→各小区中满足测量SIR小于目标SIR的用户增多，TPC命令判断为Up也增多→各小区感受到的ISCP进一步提升→……

按照上述情形一直循环，一直提高UE的发射功率，直至达到UE的最大发射功率，在BLER持续低于目标BLER一段时间后，很多UE掉话。这就是发生了功率自激。外环功控的最大目标SIR也不能解决功率自激的情况，因为即使限制了目标SIR的进一步增大，发生功率自激后，仍然满足测量SIR小于目标SIR（即最大目标SIR），内环功控下，UE的发射功率还会不断调高，带动邻区ISCP上升，不断恶性循环。

同样的情况在下行功率控制中也一样存在。下行，在同频干扰互相抬升时，也会发生功率自激，直到Node B侧的发射功率达到对每个UE的最大发射功率。

为解决上述问题，现有无线资源管理(RRM)算法的接入控制算法中提出了上行基于ISCP、下行基于TCP门限的接入控制算法。具体而言：在接入某一用户之前，对于上行，考虑接入该用户后的ISCP估计值是否会大于预设的ISCP门限值，如果是，则拒绝接入该用户；对于下行，考虑接入该用户后的下行TCP估计值是否会大于预设的TCP门限值，如果是，则拒绝接入该用户。

上述现有算法在WCDMA系统中是比较有用的，但是，在TD-SCDMA系统中，由于有智能天线的作用，每个时隙的用户数较少，干扰随用户移动变化较大，即使用户初始接入时ISCP、TCP等低于设定的门限，但是，随着用户的移动，上行ISCP、下行TCP变化较大，可能很快就会大于相应的预设门限，因而基于接入控制的算法不能保证用户接入后还能干扰不超限。

现有RRM算法中还有基于BLER的小区内、小区间、系统间等切换算法。这些切换算法在用户的实际BLER低于目标BLER、且维持一定时间后，将UE切换到满足服务质量的其他物理资源上，这同时也达到了一种负荷均衡的效果。但是，在各物理资源的负荷都较高时，切换也不能有效避免同频干扰功率自激问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行功率控制方法和一种下行功率控制方法，以将同频干扰控制在适当的范围内，从而解决在同频干扰较严重情况下各邻区竞相抬升功率造成的功率自激问题，并降低用户的掉话率。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种上行功率控制方法，包括：

A、预先设置第一干扰信号码功率ISCP门限、第二ISCP门限和信干比SIR差值门限，其中，第二ISCP门限大于第一ISCP门限；

B、在当前ISCP大于等于第一ISCP门限、且小于第二ISCP门限时，如果用户设备UE的测量SIR大于目标SIR，将传输功率控制TPC命令置为表示降低UE发射功率的Down；如果UE的测量SIR小于或者等于目标SIR，判断目标SIR与测量SIR之差是否大于SIR差值门限，如果大于，将TPC命令置为表示提高UE发射功率的Up，如果小于或者等于，将TPC命令置为与上一次TPC命令相反的值；

C、在当前ISCP大于第二ISCP门限时，如果UE的测量SIR大于目标SIR，将TPC命令置为表示降低UE发射功率的Down，否则，将TPC命令置为与上一次TPC命令相反的值。

该方法可以进一步包括：在当前ISCP小于第一ISCP门限时，采用现有功率控制方法进行上行功率控制。

一种下行功率控制方法，包括：

A、预先设置第一发射载波功率TCP门限、第二TCP门限和Up次数门限，其中，第二TCP门限大于第一TCP门限；

B、在当前TCP大于等于第一TCP门限、且小于第二TCP门限时，如果从UE接收到的下行传输功率控制TPC命令为表示降低下行发射功率的Down，则将对应于所述UE的下行发射功率降低一个功控步长，如果从UE接收到的下行TPC命令为表示提高下行发射功率的Up，则统计连续从所述UE接收到的置为Up的下行TPC命令的次数，如果该次数大于所述Up次数门限，则将对应于所述UE的下行发射功率增加一个功控步长，否则，将对应于所述UE的下行发射功率保持不变；

C、在当前TCP大于第二TCP门限时，如果从UE接收到的下行TPC命令为Down，将对应于所述UE的下行发射功率降低一个功控步长，如果从UE接收到的下行TPC命令为Up，将对应于所述UE的下行发射功率保持不变。

该方法可以进一步包括：在当前TCP小于第一TCP门限时，采用现有功率控制方法进行下行功率控制。

由上述技术方案可见，本发明提供的上行功率控制方法，在上行干扰正常的情况下，采用现有上行功控算法进行上行功率控制；在上行干扰已有过载趋势、但尚不严重时，对测量SIR与目标SIR相差较大的UE，提高发射功率，对测量SIR与目标SIR相差较小的UE，采取提高发射功率和降低发射功率交替进行的方式，以抑制UE发射功率的竞相抬升；在上行干扰比较严重时，对所有符合测量SIR小于或者等于目标SIR的UE均采取提高发射功率和降低发射功率交替进行的方式，从而使这些UE的发射功率能够保持在相对恒定的状态，避免功率自激的发生。应用本发明能够解决在同频干扰较严重情况下各邻区竞相抬升功率造成的功率自激问题，并降低用户的掉话率。

本发明提供的下行功率控制方法，在下行干扰正常的情况下，采用现有下行功控算法进行下行功率控制；在下行干扰已有过载趋势、但尚不严重时，在连续从UE接收到若干个置为Up的下行TPC命令时，才对下行发射功率增加一个功控步长；在下行干扰比较严重时，即使接收到置为Up的下行TPC命令，也不增加下行发射功率，从而使Node B对各UE的下行发射功率控制在合理范围之内，避免功率自激的产生。应用本发明能够解决在同频干扰较严重情况下各邻区竞相抬升功率造成的功率自激问题，并降低用户的掉话率。

如果收到UE发的下行TPC命令为Down，下行发射功率降低一个功控步长，如果UE发的下行TPC命令为Up，判断TPC命令连续为Up的次数，如果大于最大Up次数门限，则下行发射功率增加一个步长发送，如果小于最大Up次数门限，下行发射功率保持不变。当下行干扰估计较严重时，如果收到UE发的下行TPC命令为Down，下行发射功率降低一个功控步长，如果UE发的下行TPC命令为Up，下行发射功率保持不变。

附图说明

图1为现有上行功率控制的原理示意图；

图2为本发明上行功率控制方法的流程示意图；

图3为本发明下行功率控制方法的流程示意图。

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，对本发明作进一步详细说明。

本发明的主要思想是：在上行功率控制中将ISCP控制在适当的区间范围内，在下行功率控制中将TCP控制在适当的区间范围内，以控制上下行同频干扰，从而防止发生功率自激现象，减低用户的掉话率。

本发明上行功率控制方法中，在上行干扰正常的情况下，采用现有上行功控算法进行上行功率控制；在上行干扰已有过载趋势、但尚不严重时，提前采取一些措施，避免干扰的进一步增大，此时，将测量SIR小于或者等于目标SIR的UE分成两类，对测量SIR与目标SIR相差较大的UE，认为此时掉话的可能性非常大，因此，对这一类UE采取提高发射功率的方式，对测量SIR与目标SIR相差较小的UE，认为此时的UE不是很危险，能够等到ISCP降低而不至于掉话，因此，采取提高发射功率和降低发射功率交替进行的方式，以抑制UE发射功率的竞相抬升；在上行干扰比较严重时，增大功率只会加重功率自激，因此，对所有符合测量SIR小于等于目标SIR的UE均采取提高发射功率和降低发射功率交替进行的方式，从而使这些UE的发射功率能够保持在相对恒定的状态，避免功率自激的发生。

本发明下行功率控制方法中，在下行干扰正常的情况下，采用现有上行功控算法进行功率控制；在下行干扰已有过载趋势、但尚不严重时，如果从UE接收到的下行TPC命令为Down，则将下行发射功率降低一个功控步长，如果从UE接收到的下行TPC命令为Up，则统计连续从该UE接收到的置为Up的下行TPC命令的次数，如果该次数已达到预设的最大Up次数门限，认为此时UE掉话的可能性非常大，因此，将对应于这一类UE的下行发射功率增加一个功控步长，否则，认为此时的UE不是很危险，因此，将对应于这一类UE的下行发射功率保持不变；在下行干扰比较严重时，如果从UE接收到的下行TPC命令为Down，则将下行发射功率降低一个功控步长，如果从UE接收到的下行TPC命令为Up，则保持下行发射功率不变，从而避免功率自激的产生。

下面结合流程图，对本发明方法作进一步详细说明。

图2为本发明上行功率控制方法的流程示意图。参见图2，该方法包括：

步骤201：设置第一ISCP门限、第二ISCP门限和SIR差值门限，其中，第二ISCP门限大于第一ISCP门限。

其中，第一ISCP门限用于判断上行干扰是否处于正常状态，第二ISCP门限用于判断上行干扰是否处于严重状态，介于第一ISCP门限和第二ISCP门限之间的ISCP视为上行干扰已有过载趋势、但尚不严重。

SIR差值门限为用于评价用户信号质量的参数。

以下将第一ISCP门限记为：ISCP_threshold1，将第二ISCP门限记为：ISCP_threshold2，将SIR差值门限记为：target threshold。

步骤202：判断当前ISCP是否小于ISCP_threshold1，如果是，跳到步骤212，否则，执行步骤203。

本步骤中，当判定当前ISCP小于ISCP_threshold1时，表明当前的上行干扰尚处于正常范围内，则跳到步骤212，采用现有功率控制方法进行功率控制，当判定当前ISCP大于ISCP_threshold1时，需要继续执行步骤203，进一步进行其它判断，以确定如何调整UE的发射功率。

步骤203：判断当前ISCP是否大于等于ISCP_threshold1、且小于ISCP_threshold2，如果是，执行步骤204，否则，跳到步骤209。

步骤204：对每一个UE判断其测量SIR是否大于目标SIR，如果大于，执行步骤205，否则，执行步骤206。

本步骤中，可以对每一个UE的当前SIR进行测量得到每一个UE的测量SIR。

步骤205：将TPC命令置为表示降低UE发射功率的Down，表示需要降低相应UE的发射功率，并结束本方法流程。

步骤206：判断目标SIR与测量SIR之差是否大于SIR差值门限，如果是，执行步骤207，否则，跳到步骤208。

本步骤中，对于测量SIR小于或者等于目标SIR的UE，进一步根据目标SIR与测量SIR的差值大小确定对UE发射功率的调整方式。

步骤207：将TPC命令置为表示提高UE发射功率的Up，表示需要提高相应UE的发射功率，并结束本方法流程。

本步骤所执行的处理是：在测量SIR小于目标SIR、且两者之间的差值达到一定程度时（即：目标SIR与测量SIR之差大于SIR差值门限），提高相应UE的发射功率。

步骤208：将TPC命令置为Up与Down交替，并结束本方法流程。

本步骤所执行的处理是：在测量SIR小于目标SIR、且两者之间的差值尚未超出SIR差值门限时，将TPC命令置为与上一次TPC命令相反的值。即：如果上一次TPC命令为Up，则本次将TPC命令置为Down，如果上一次TPC命令为Down，则本次将TPC命令置为Up。如此，可以保证UE的发射功率基本保持恒定。

步骤209：对每一个UE判断其测量SIR是否大于目标SIR，如果大于，执行步骤210，否则，执行步骤211。

步骤210：将TPC命令置为Down，表示需要降低相应UE的发射功率，并结束本方法流程。

步骤211：将TPC命令置为Up与Down交替，并结束本方法流程。

步骤212：采用现有功率控制方法进行功率控制，并结束本方法流程。

这里，由于当前上行干扰并未超出正常范围，因此，采用现有功率控制方法进行功率控制即可。

至此，结束本发明上行功率控制方法。

本发明上行功率控制方法可以用伪码表示如下：

由上述技术方案可见，如果每个小区都采取本发明提出的上述功率控制方法进行功率控制，在发现干扰严重时，主动调整UE的发射功率，以减少功率抬升，让ISCP稳定在较合适的水平，从而避免发生功率自激现象。

图3为本发明下行功率控制方法的流程示意图。参见图3，该方法包括：

步骤301：设置第一发射载波功率（TCP：Transmitted carrier power）门限、第二TCP门限和Up次数门限，且第二TCP大于第一TCP门限。

其中，第一TCP门限用于判断下行干扰是否处于正常状态，第二TCP门限用于判断下行干扰是否处于严重状态，介于第一TCP门限和第二TCP门限之间的TCP视为下行干扰已有过载趋势、但尚不严重。

Up次数门限用于判断TPC命令连续为Up的次数是否处于适当范围内。

以下将第一TCP门限记为：TCP_threshold1，将第二TCP门限记为：TCP_threshold2，将Up次数门限记为：Number_Up_threshold。

步骤302：判断当前TCP是否小于TCP_threshold1，如果是，跳到步骤313，否则，执行步骤303。

本步骤中，当判定当前TCP小于TCP_threshold1时，表明当前的下行干扰尚处于正常范围内，则跳到步骤313，采用现有功率控制方法进行功率控制，当判定当前TCP大于TCP_threshold1时，需要继续执行步骤303，进一步进行其它判断，以确定是否响应UE发出的下行TPC命令。

步骤303：判断当前TCP是否大于等于TCP_threshold1、且小于TCP_threshold2，如果是，执行步骤304，否则，跳到步骤310。

步骤304：判断最近一次从UE接收到的下行TPC命令是否为Down，如果是，执行步骤305，否则，跳到步骤306。

步骤305：将对应于该UE的下行发射功率降低一个功控步长，并结束本方法流程。

步骤306：判断最近一次从UE接收到的下行TPC命令是否为Up，如果是，执行步骤307，否则，结束本方法流程。

步骤307：判断从该UE接收到的下行TPC命令连续为Up的次数是否大于Up次数门限，如果大于，执行步骤308，否则，跳到步骤309。

步骤308：将对应于该UE的下行发射功率增加一个功控步长，并结束本方法流程。

步骤309：将对应于该UE的下行发射功率保持不变，并结束本方法流程。

本步骤所执行的操作表示：不响应Node B发出的TPC命令。

步骤310：判断最近一次接收到的TPC命令是否为Down，如果是，执行步骤311，否则，跳到步骤312。

步骤311：将对应于该UE的下行发射功率降低一个功控步长，并结束本方法流程。

步骤312：将对应于该UE的下行发射功率保持不变，并结束本方法流程。

步骤313：采用现有功率控制方法进行功率控制，并结束本方法流程。

这里，由于当前下行干扰并未超出正常范围，因此，采用现有功率控制方法进行功率控制即可。

至此，结束本发明下行功率控制方法。

本发明下行功率控制方法可以用伪码表示如下：

上述伪码中，TXP(i)表示当前的下行发射功率，TXP(i-1)表示离当前最近一次的下行发射功率，PC step表示功控步长。

由上述技术方案可见，如果每个小区都采取本发明提出的上述功率控制方法进行功率控制，在发现干扰严重时，主动调整Node B的下行发射功率，以减少功率抬升，从而可以避免发生功率自激现象。

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

1.一种上行功率控制方法，其特征在于，包括：

2.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：

在当前ISCP小于第一ISCP门限时，采用现有功率控制方法进行上行功率控制。

3.一种下行功率控制方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在当前TCP小于第一TCP门限时，采用现有功率控制方法进行下行功率控制。