CN102076074B - 一种上行发射功率控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行发射功率控制方法和装置，应用于网络系统仿真中，包括：根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；其中，各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；并分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；以及根据当前调度终端的当前上行发射功率和确定出的差值，确定出当前调度终端调整后的上行发射功率。采用本发明提供的方法和装置，相比现有技术，能够更合理的模拟真实网络的情况。

Description

一种上行发射功率控制方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种应用于系统仿真中的上行发射功率控制方法和装置。

背景技术

在第三代移动通信系统中，为了提供更高速率的上行业务，提高频谱效率，3GPP引入了上行链路的增强型技术，即高速上行链路分组接入HSUPA(highspeed uplink packet access)技术。作为基于码分多址的无线技术，HSUPA系统中的功率控制仍然是一个关键的问题。目前，可以通过无线网络系统仿真检验无线网络系统的性能，以及对无线网络系统规划和优化。在网络规划中的通过仿真对网络覆盖和容量等相关的各种性能参数进行分析，检验规划方案的合理性。网络系统仿真中对功率控制模拟的程度，将直接影响到对于HSUPA系统容量仿真的准确度。

目前业界在无线网络系统仿真中对HSUPA系统中终端的上行发射功率控制存方式如下：

方式一：采用基于目标载干比(载波功率与干扰功率比)的理想功率控制方式：

$P_{\mathrm{UL}\_\mathrm{next}}=\frac{{(C/I)}_{\mathrm{UL}\_t\arg \mathrm{et}}}{{(C/I)}_{\mathrm{UL}}}\·P_{\mathrm{UL}};$

其中，P_UL为当前上行发射功率，P_{UL_next}为调整后的上行发射功率，(C/I)_{UL_target}为目标载干比，(C/I)_UL为当前载干比，更新上行发射动率为P_{UL_next}作为调整后的功率，进行下一次的功率调整。

方式二：根据基站接收机允许的最大噪声增加量和传输损耗确定上行发射功率，公式如下：

P_UL＝N₀*RoT_MAX*Pathloss；

其中，P_UL为上行发射功率，N₀为接收机热噪声，RoT_MAX为噪声增加量门限，Pathloss为该终端到自身服务小区的传输损耗。

然而，作为第三代移动通信系统的上行链路的增强型技术，HSUPA系统中引入了自适应调制编码AMC技术，可以根据信道质量情况，自适应的调整编码方式，以便得到更高传输效率，从而提高整个系统的吞吐量。如果仍然按照方式一的功率控制方式来仿真，需要不断的调整目标载干比，整个系统处于不断的调整变化中，基于仿真中的收敛性要求，如此控制将难以达到收敛。且在方式一的方法中，处于小区边缘的终端为了达到期望速率，可能会提高发射功率以抵消远距离带来的路径损耗，那么，处于小区边缘的终端将会对相邻小区内的终端造成较大的干扰，如此恶性循环，会使得整个系统都处在一个干扰较大的状况下，这与真实网络情况的匹配程度差。采用方式二中的方法可以较快速的满足仿真中的收敛性要求，仿真时间较短，但是系统的吞吐量却无法保证最大化，并且无法控制对相邻小区的上行干扰，同样存在与真实网络情况的匹配程度差的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种上行发射功率控制方法，应用于网络系统仿真中，相比现有技术，能够更合理的模拟真实网络的情况。

本发明实施例提供一种上行发射功率控制方法，应用于网络系统仿真中，包括：

根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；所述各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；

分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；

根据所述当前调度终端的当前上行发射功率和所述差值，确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率。

本发明实施例还提供一种上行发射功率控制装置，应用于网络系统仿真中，包括：

第一确定单元，用于根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；所述各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；

第二确定单元，用于分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；

第三确定单元，用于根据所述当前调度终端的当前上行发射功率和所述差值，确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率。

本发明实施例提供的方法中，在对当前调度终端进行上行发射功率调整时，首先确定出当前调度终端所在小区的噪声增加量，和该小区的各相邻小区的噪声增加量，并确定出各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值，由于小区的噪声增加量能够表征该小区的上行干扰的情况，所以确定出的该差值表征了目前各小区所受干扰距离其能承受的最大干扰的范围，因此，根据该差值和当前调度终端的当前上行发射功率，确定当前调度终端调整后的上行发射功率，能够实现对相邻小区的上行干扰的控制，即相比现有技术，采用本发明实施例提供的方法和装置能够更合理的模拟真实网络的情况。

附图说明

图1为本发明实施例提供的上行发射功率控制方法的流程图；

图2为采用本发明实施例提供的上行发射功率控制方法进行网络系统仿真的流程图；

图3为本发明实施例提供的上行发射功率控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种上行发射功率控制方法，应用于网络系统仿真中，如图1所示，包括：

步骤S101、根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；其中，各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区。

步骤S102、分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；

步骤S103、根据当前调度终端的当前上行发射功率和确定出的差值，确定出当前调度终端调整后的上行发射功率。

下面结合附图，通过网络系统仿真流程的实施例，对本发明提供的方法和装置进行详细描述。

图2所示为采用本发明实施例提供的上行发射功率控制方法，进行网络系统仿真的流程图，包括：

步骤S201、本发明实施例中，预先设置网络系统中包含若干个小区，其中，对每个小区设置与其相邻的小区，且预先设置每个小区内指定的终端，指定的终端为在一次上行发射功率控制循环中将要调度的终端，一次上行发射功率控制循环相当于真实网络中的同一上行时隙，并初始化指定的所有终端的上行发射功率。较佳的，为最大化系统吞吐量，可以初始化各终端的上行发射功率为最大上行发射功率，即后续针对第一个调度终端进行上行发射功率调整时，以初始化的上行发射功率为基准。

步骤S202、进入一次上行发射功率控制循环，一次循环包括对指定的所有终端均进行一次上行发射功率的调整。

步骤S203、采用预先设置的调度算法确定出当前调度终端，其中，调度算法可以采用现有技术中的各种调度算法，在此不再做详细描述。

步骤S204、确定出当前调度终端所在小区和与该小区的各相邻小区中，每个小区的噪声增加量，本发明实施例中，对于小区的噪声增加量的确定方式，具体如下：

对于小区内指定的每个终端，根据该小区和与该小区相邻小区内的其他指定的终端的当前上行发射功率，和其他指定的终端到该小区的传输损耗，确定出该小区内指定的各终端的噪声增加量，具体确定方法可以采用现有技术；

进而确定小区的噪声增加量为该小区内指定的各终端的噪声增加量的平均值。

步骤S205、确定出当前调度终端所在小区和与该小区的各相邻小区中，每个小区的噪声增加量后，确定出每个小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值，具体如下：

ΔRoT_i＝RoT_i-RoTM_AX，i；

其中，RoT_i为当前调度终端所在小区和与该小区的各相邻小区中第i个小区的噪声增加量；RoT_MAX，i为与第i个小区对应的小区噪声增加量门限，RoT_MAX，i可以根据经验值或模拟的真实网络情况进行设定；ΔRoT_i即为确定出的差值；

由于小区的噪声增加量表征了该小区受到的干扰情况，所以，确定出的ΔRoT_i如果为正值，表示第i个小区受到的干扰已超出了其能承受的最大干扰，如果为负值，表示第i个小区受到的干扰还没有达到其能承受的最大干扰。

所以，较佳的，为保证小区受到的干扰不超出其能承受的最大干扰，如果ΔRoT_i为正值，则在调整当前调度终端的上行发射功率后，需要至少将第i个小区的噪声增加量降低ΔRoT_i，如果ΔRoT_i为负值，则在调整当前调度终端的上行发射功率后，可以将第i个小区的噪声增加量增加不超过ΔRoT_i的绝对值，因此，在保证小区受到的干扰不超出其能承受的最大干扰基础上，为尽可能的提高当前调度终端的传输速率，即为了最大化系统吞吐量，可以采用如下方式确定出当前调度终端调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}＝P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，P_UL为当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为当前调度终端的调整后的上行发射功率。

较佳的，还可以参考当前调度终端的最大上行发射功率和最小上行发射功率进行调整，具体如下：

当P_{UL_next}小于当前终端的最小上行发射功率时，确定当前调度终端的调整后的上行发射功率为最小上行发射功率；

当P_{UL_next}大于当前终端的最大上行发射功率时，确定当前调度终端的调整后的上行发射功率为最大上行发射功率；

否则，确定当前调度终端的调整后的上行发射功率为P_{UL_next}。

本发明实施例中，如果不为了严格的保证小区受到的干扰不超出其能承受的最大干扰，且最大化系统吞吐量，在进行当前调度终端的上行发射功率调整时，相对于其当前上行发射功率P_UL的调整量，与确定出的max{ΔRoT_i}可以存在一定的误差，由于真实网络中也不能保证小区受到的干扰不超出其能承受的最大干扰，且最大化系统吞吐量，因此，存在一定误差不会严重影响仿真中对真实网络模拟的合理性，且根据仿真中的实际需要，适当调整该误差，可以提高仿真性能。

步骤S206、使用确定出的调整后的上行发射功率，更新当前调度终端的当前上行发射功率，以便用于后续调度其他终端进行上行发射功率调整时使用。

步骤S207、判断是否已调度了指定的所有终端，如果是，则进入步骤S208；否则，进入步骤S203。

步骤S208、判断是否满足网络系统仿真的上行功率控制循环次数或满足网络系统仿真的收敛条件，如果是，则进入步骤S209；否则，进入步骤S202。其中，循环次数和收敛条件可以采用现有技术中的各种方法确定，在此不再做详细描述。

步骤S209、获取仿真结果，结束本次网络系统仿真流程。

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的上行发射功率控制方法，相应地，本发明另一实施例还提供了一种上行发射功率控制装置，其结构示意图如图3所示，包括：

第一确定单元301，用于根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；其中，各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；

第二确定单元302，用于分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；

第三确定单元303，用于根据当前调度终端的当前上行发射功率和确定出的该差值，确定出当前调度终端调整后的上行发射功率。

较佳的，上述第一确定单元301，具体用于根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，确定出每个小区内指定的各终端的噪声增加量；并确定每个小区的噪声增加量为该小区内指定的各终端的噪声增加量的平均值。

较佳的，上述第三确定单元303，具体用于通过下述公式确定出当前调度终端调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}＝P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，ΔRoT_i为各小区中第i个小区的噪声增加量减去与第i个小区对应的小区噪声增加量门限的差值；P_UL为当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为当前调度终端的调整后的上行发射功率。

较佳的，上述第三确定单元303，具体用于通过下述公式确定当前调度终端临时调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}＝P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，ΔRoT_i为各小区中第i个小区的噪声增加量减去与第i个小区对应的小区噪声增加量门限的差值；P_UL为当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为当前调度终端临时调整后的上行发射功率；

当P_{UL_next}小于当前终端的最小上行发射功率时，确定当前调度终端的调整后的上行发射功率为所述最小上行发射功率；

当P_{UL_next}大于当前终端的最大上行发射功率时，确定当前调度终端的调整后的上行发射功率为最大上行发射功率；

否则，确定当前调度终端的调整后的上行发射功率为P_{UL_next}。

综上所述，本发明实施例提供的方案，包括：根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；其中，各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；并分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；以及根据当前调度终端的当前上行发射功率和确定出的差值，确定出当前调度终端调整后的上行发射功率。采用本发明实施例提供的方案，相比现有技术，能够更合理的模拟真实网络的情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种上行发射功率控制方法，应用于网络系统仿真中，其特征在于，包括：

根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；所述各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；

分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；

根据所述当前调度终端的当前上行发射功率和所述差值，确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定出各小区的噪声增加量，具体为：

确定出每个小区内指定的各终端的噪声增加量；并确定每个小区的噪声增加量为该小区内指定的各终端的噪声增加量的平均值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据当前调度终端的当前上行发射功率和所述差值，具体通过下述公式确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}=P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，ΔRoT_i为各小区中第i个小区的噪声增加量减去与第i个小区对应的小区噪声增加量门限的差值；P_UL为所述当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为所述当前调度终端调整后的上行发射功率。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据当前调度终端的当前上行发射功率和所述差值确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率，具体包括：

通过下述公式确定所述当前调度终端临时调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}=P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，ΔRoT_i为各小区中第i个小区的噪声增加量减去与第i个小区对应的小区噪声增加量门限的差值；P_UL为所述当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为所述当前调度终端临时调整后的上行发射功率；

当P_{UL_next}小于所述当前调度终端的最小上行发射功率时，确定所述当前调度终端调整后的上行发射功率为所述最小上行发射功率；

当P_{UL_next}大于所述当前调度终端的最大上行发射功率时，确定所述当前调度终端调整后的上行发射功率为所述最大上行发射功率；

否则，确定所述当前调度终端调整后的上行发射功率为P_{UL_next}。

5.一种上行发射功率控制装置，应用于网络系统仿真中，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，分别确定出各小区的噪声增加量；所述各小区包括当前调度终端所在小区和其相邻小区；

第二确定单元，用于分别确定各小区的噪声增加量与对应的小区噪声增加量门限的差值；

第三确定单元，用于根据所述当前调度终端的当前上行发射功率和所述差值，确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元，具体用于根据各小区内指定的各终端的当前上行发射功率，确定出每个小区内指定的各终端的噪声增加量；并确定每个小区的噪声增加量为该小区内指定的各终端的噪声增加量的平均值。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，具体用于通过下述公式确定出所述当前调度终端调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}=P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，ΔRoT_i为各小区中第i个小区的噪声增加量减去与第i个小区对应的小区噪声增加量门限的差值；P_UL为所述当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为所述当前调度终端调整后的上行发射功率。

8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元，具体用于通过下述公式确定所述当前调度终端临时调整后的上行发射功率：

P_{UL_next}=P_UL-max{ΔRoT_i}；

其中，ΔRoT_i为各小区中第i个小区的噪声增加量减去与第i个小区对应的小区噪声增加量门限的差值；P_UL为所述当前调度终端的当前上行发射功率；P_{UL_next}为所述当前调度终端临时调整后的上行发射功率；

当P_{UL_next}小于所述当前调度终端的最小上行发射功率时，确定所述当前调度终端调整后的上行发射功率为所述最小上行发射功率；

当P_{UL_next}大于所述当前调度终端的最大上行发射功率时，确定所述当前调度终端调整后的上行发射功率为所述最大上行发射功率；

否则，确定所述当前调度终端调整后的上行发射功率为P_{UL_next}。

Images