CN102208967B - 一种lte终端非自适应重传功率控制的方法及装置 - Google Patents

一种lte终端非自适应重传功率控制的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种LTE终端非自适应重传功率控制的方法及装置，方法包括：终端进行物理上行共享信道PUSCH新传时，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，统计新传之后的每个混合自动重传请求HARQ进程的发射功率控制TPC调整值作为新的TPC调整值，如果是绝对值式，保存新传时下行控制信息DCI0里指示的TPC调整值的相反数作为新的TPC调整值；终端当判断到需要进行非自适应重传时，当判断所述新的TPC调整值小于设定门限值，则给重传的功率值加上一个增量调整值；使用加上增量调整值的功率值进行非自适应HARQ重传。通过适当的调整重传的功率，可以提高重传成功的概率。

Description

一种LTE终端非自适应重传功率控制的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于LTE(Long TermEvolution，长期演进)系统的终端在进行非自适应重传时的功率控制的方法及装置。 
背景技术
在无线通信系统中，上行功率控制有很重要的作用，它一方面需要用户终端(User Equipment，简称为UE)有足够的发射功率来达到所需的QoS(Quality of Service服务质量)，同时还要减少系统内用户间的干扰，克服无线环境的路径损耗、快衰落和阴影衰落对无线信号传播的影响，并且要尽量节省终端的能耗。功率控制对于提高无线系统性能起着非常重要的作用。 
由于LTE系统小区内的不同用户终端使用不同的时频资源，所以小区内用户的干扰较小。LTE系统的上行功率控制包括PUSCH(Physical UplinkShared Channel，物理上行共享信道)、PUCCH(Physical Uplink ControlChannel，物理上行控制信道)、PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)、SRS(Sounding Reference Symbol，Sounding参考信号)的功率控制，本发明主要给出对PUSCH信道在进行非自适应HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重传请求)重传时的一种功率控制方法。 
HARQ是差错控制技术的一种，差错控制技术的目的在于提高信号的传输质量，保证信息可靠性。它是ARQ(Automatic Repeat Request，自动重传请求)和FEC(Forward Error Correction，前向纠错)技术相结合的一种纠错方法，是一种基于链路层的隐含的链路自适应技术。FEC技术根据接收数据中冗余信息来进行纠错，ARQ技术依靠错码检测和重发请求来保证信号质量。LTE系统的HARQ分为自适应和非自适应HARQ，它们的区别在于 重传时的调制编码方式是否相同，重传的无线资源是否相同。 
协议中，PUSCH功率计算公式中有一项是TPC(Transmit Power Control，发射功率控制)调整项，该值属于闭环功率调整，是基站(eNB)根据测量的SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)和目标SINR等因素来确定的，通过PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)反馈给终端的一个功率调整值。功率控制的模式可以分为累积式和绝对值式两种。累积式是在以前累积的功率的基础上一步一步调整，而绝对值式是直接调整到目标值，只对当前TTI(Transmission TimeInterval，传输时间间隔)发送的PUSCH数据有效，相比累积式，绝对值式能够更快的调整终端的发送功率。终端具体使用什么方式是由RRC(RadioResources Control，无线资源控制)层配置的。TPC值可以通过PDCCH的DCI(Downlink Control Information，下行控制信息)format0(简称为DCI0)单独下发给终端，也可以与其他终端的TPC值联合编码用DCI format3/3A下发给终端，且如果有DCI0就不必考虑DCI3/3A指示的TPC值。对于PUSCH的新传和自适应重传而言，基站肯定会通过PDCCH下发DCI0，需要终端调整的功率值会包含在该DCI0中。但是对于非自适应重传，虽然基站可能通过DCI3/3A下发终端需要调整的功率值，但是由于它所能包含的终端个数有限(DCI3最多可以包含 
Figure GSA00000056686600021
个终端的调整值，DCI3A最多可以包含Lformat0个终端的调整值，其中Lformat0为DCI0的bit数)，且和基站调度算法相关，不能保证每个终端都能获取自己的TPC调整值。此时，可能终端重传多次仍不能获得较高的SINR供基站正确解码，这样反而浪费了重传的无线资源，增大了传输时延，降低了吞吐率。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LTE终端非自适应重传功率控制的方法及装置，当终端在进行PUSCH的非自适应重传时，如果从PDCCH的DCI中未解出指示本UE进行调整的TPC值，适当地调整重传的功率，提高基站检测到的SINR，提高重传成功的概率，进而节省无线资源，提高系统性能。 
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LTE终端非自适应重传功率控制的方法，所述方法包括： 
终端进行物理上行共享信道PUSCH新传时，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，统计新传之后的每个混合自动重传请求HARQ进程的发射功率控制TPC调整值作为新的TPC调整值，如果是绝对值式，保存新传时下行控制信息DCI0里指示的TPC调整值的相反数作为新的TPC调整值； 
终端发送完新传数据后，当判断到需要进行非自适应重传时，则判断所述新的TPC调整值是否小于设定门限值，当所述新的TPC调整值小于所述设定门限值，则给重传的功率值加上一个增量调整值； 
使用加上增量调整值的功率值进行非自适应HARQ重传。 
进一步来说，所述判断到需要在HARQ进程重传，包括：等待所述HARQ进程对应的物理HARQ指示符PHICH信息，当解析出反馈的HARQ信息是错误应答NACK，则在该HARQ进程重传。 
进一步来说，所述设定门限值为0。 
进一步来说，所述增量调整值，为相应功率控制模式下协议规定调整值的最小步长。 
进一步来说，所述增量调整值不累加到TPC累加值中。 
进一步来说，所述增量调整值随着重传次数的增加而增大。 
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种LTE终端非自适应重传功率控制的装置，所述装置包括： 
判断模块，用于终端进行物理上行共享信道PUSCH新传时，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，统计新传之后的每个 混合自动重传请求HARQ进程的发射功率控制TPC调整值作为新的TPC调整值，如果是绝对值式，保存新传时下行控制信息DCI0里指示的TPC调整值的相反数作为新的TPC调整值； 
处理模块，用于终端发送完新传数据后，当判断到需要进行非自适应重传时，则判断所述新的TPC调整值是否小于设定门限值，当所述新的TPC调整值小于所述设定门限值，则给重传的功率值加上一个增量调整值； 
重传模块，用于使用加上增量调整值的功率值进行非自适应HARQ重传。 
进一步来说， 
所述处理模块，用于等待所述HARQ进程对应的物理HARQ指示符PHICH信息，当解析出反馈的HARQ信息是错误应答NACK，判读到需要在该HARQ进程重传。 
进一步来说，所述装置还包括： 
门限值设定模块，用于设定门限值为0。 
进一步来说，所述装置还包括： 
增量调整值设定模块，用于设定增量调整值为相应功率控制模式下协议规定调整值的最小步长。 
进一步来说， 
所述处理模块，进一步用于将所述增量调整值不累加到TPC累加值中。 
进一步来说， 
所述增量调整值设定模块，进一步用于设置所述增量调整值随着重传次数的增加而增大。 
本发明对于没有在相应重传时刻解析出DCI3/3A的终端来说，如果功率控制模式使用的是绝对值式或者使用的累积式但业务比较少的情况下(从上次新传到本次重传间的TPC调整累加值较小)，由于没有从基站反馈的当前功率应该调整的量，可能重传和新传到达基站接收机的功率均保持在一个较低的水平，甚至重传的功率比新传还低(比如使用绝对值式的UE在新传 时的TPC值为正数的情况)。本发明通过适当的调整重传的功率，提高基站检测到的SINR，可以提高重传成功的概率，有利于对无线资源的利用，并有助于减少传输时延，提高系统吞吐率。 
附图说明
图1是本发明的LTE终端非自适应重传功率控制的方法流程图。 
图2是现有技术的FDD HARQ进程说明。 
图3为本发明的LTE终端非自适应重传功率控制装置结构示意图。 
具体实施方式
本发明的主要思想是，针对PUSCH的非自适应重传，统计每个HARQ进程新传和重传间或两次重传间隔间的功率调整累加值(当上行功率控制模式使用累积式时才进行功率调整累加值统计；如果是绝对值式，那这个累加值就为新传对应的TPC调整值的相反数)，如果没有解析出对应重传HARQ进程的DCI3/3A，就对累加值进行判断。如果累加值低于设定门限，就给重传的功率值加上一个小的调整因子，来弥补没有TPC调整值的缺陷，提高重传的成功率。另外，这个调整因子还可以随着重传次数的增加而增大，即重传次数越多，增加的调整量越大。 
上文中，当功率控制方式为绝对值式时，之所以将累加值定义为新传对应的TPC调整值的相反数，是因为：比如将新传时的功率表示为x+y，y表示新传的TPC调整值，当y为正数时，在非自适应重传时，使用了相同的功率x发送，就比新传小了y。所以将累加值定义成y的相反数，就相当于重传到新传间减小了一个值，在重传时就补上这个差值，至少保证重传功率不小于新传。 
下面结合附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。 
参照图1所示，是本发明的处理流程图。本发明的方法具体步骤如下： 
步骤101：终端进行PUSCH新传； 
步骤102：发送完新传数据后，等待其对应的PHICH(物理HARQ指 示符)信息，判断解析的PHICH的值是否等于ACK，如果解析出反馈的HARQ信息不是ACK而是NACK(Negative Acknowledgement，错误应答)，执行步骤103；如果解析出来是ACK(确认信号)，执行步骤104； 
步骤103：在该HARQ进程重传，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，执行步骤105；如果是绝对值式，执行步骤106； 
步骤104：根据是否有DCI0进行相应处理，结束。 
具体来说，如果有DCI0，就根据里面的NDI(New Data Indication，新传指示)指示进行新传或自适应重传。如果没有DCI0，就什么也不做。 
步骤105；统计新传之后的每个HARQ进程的TPC调整值作为新的TPC调整值；执行步骤107； 
步骤106；判断是否到达该HARQ进程，是则执行步骤111，否则转回步骤103之后继续判断是否到达该HARQ进程； 
步骤107：判断是否到达该HARQ进程，是则执行步骤108，否则执行步骤105； 
步骤108：判断调整值是否小于设定门限值，如果小于所述设定门限值，执行步骤109；否则执行步骤110； 
具体的门限值可以根据仿真实验获得的数据进行设定，简单起见，一种方式为我们就判断调整值是否为正数，就用0作为门限。 
步骤109，给重传的功率加上一个增量调整值delta，使用加上增量调整值调整后的功率值进行非自适应HARQ重传，结束。 
这个增量调整值的大小，一种取值方式为该种模式下协议规定调整值的最小调整步长，比如图3累加式的调整值，最小调整步长是1dB；绝对值式最小步长是2dB。 
但这个增量调整值不累加到真正的TPC累加值中，即不对其他HARQ进程的PUSCH发送产生影响； 
步骤110：根据3GPP TS 36.213协议中的公式PPUSCH(i)＝min{PCMAX，10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)·PL+ΔTF(i)+f(i)}dbm计算终端的发送功率，结束。 
其中公式中的PCMAX表示终端的最大发送功率，MPUSCH(i)表示该TTI的资源块的个数，PO_PUSCH(j)，α(j)为系统高层配置的参数，PL(Path Loss)表示路损值，ΔTF(i)为和MCS(Modulation and Coding Scheme，调制编码方式)相关的功率调整量，f(i)表示TPC调整量。 
步骤111：判断是否解析到该终端的DCI3/3A，如果是，执行步骤112；否则执行步骤109； 
步骤112：根据3GPP TS 36.213协议中的公式PPUSCH(i)＝min{PCMAX，10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)·PL+ΔTF(i)+f(i)}dbm计算终端的发送功率，结束。 
进一步来说，在步骤109之后，如果在PHICH上收到NACK，则重复步骤103；否则，如果PHICH上收到ACK，再根据是否有DCI0指示进行相应的操作。 
在发送完PUSCH后，它的PHICH信息会在4个子帧之后由基站反馈。 
由于终端功率控制的方式有绝对值式和累积式两种方式，下面通过具体应用中的实例对本发明技术方案进行示例性说明。 
实例1： 
参照图2所示，以FDD系统为例，上行HARQ有8个进程，依次按从0-7编号，每一个TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)进程号加1。假设终端使用绝对值式的功率控制方式。 
假设UE在HARQ ID＝0的进程发送一包新传PUSCH数据，在4个子帧之后，通过PHICH解析出NACK，表示新传数据传输失败，由于在该子帧没有检测到PDCCH中的DCI0，UE会进行非自适应HARQ重传。即根据新传配置的调制编码方式和无线资源进行重传，如果在PDCCH的DCI3/3A中也没有解到和自己匹配的TPC值，在现有技术中，终端在重传时就没有TPC调整值，可能会以比新传更小的功率进行发送(如果新传时TPC调整值为正数)。 
现在按照本发明的流程对此种情况的重传在功率控制方面做一些改进： 
步骤1：在新传(对应HARQ ID＝0)发送时，根据保存的新传的DCI0 码流里的2比特TPC信息对照表1(现有协议)得到功率的调整值为TPC0，它的取值为{-4，-1，+1，+4}dB。 
步骤2：根据该进程的PHICH指示，如果为NACK，且没有达到最大重传次数，进行步骤3；如果是ACK，或已经达到最大重传次数，结束。 
步骤3： 
当TPC0＜0，由于是绝对值式，那么在第一次重传时，我们就不做调整，相当于发送功率比新传增大了|TPC0|。在第二次重传时，可以在第一次重传功率的基础上增加delta(取值为2dB)，以此类推。 
当TPC0＞0，那么在重传时如果按照协议做，由于没有TPC指示，会比新传小TPC0dB，重传的成功率会大大降低。所以对于这种情况，在第一次重传时，至少应该保证和新传的功率一样，如果是多次重传，还可以在新传基础上增加一个增量调整值delta(取值为2dB)。重发PUSCH并等待PHICH，转至步骤2。 
由本应用实例可知，按照本发明的功率控制方法处理非自适应重传(绝对值式)，可以保证重传的功率不小于新传的功率。如果一直没有基站反馈的TPC调整值，可以在重传次数较多时，加大调整的delta值。 
实例2： 
以FDD系统为例，假设终端采用的是累积式的功率控制方式。即当前传输受之前发送的功率值影响，终端要在之前功率的基础上，根据TPC指示做一个微调值。 
假设新传在子帧i发送，如果新传失败，则它的重传发生在i+8子帧。根据协议规定累积式的功率调整值f(i)＝f(i-1)+δPUSCH(i-KPUSCH)，KPUSCH为一个参数对于FDD系统，取值固定为4。其中δPUSCH(i)表示第i子帧对应得DCI0/3/3A中的TPC的调整值，可以查表1或表2获得。其中，表1是现有技术中DCI0/3中的TPC对应的功率调整值，表2是现有技术中DCI3A中的TPC对应的功率调整值。 
表1： 
  DCI0/3中的TPC   值   累积式的   δPUSCH[dB]   绝对值式的  δPUSCH[dB](仅限于   DCI0)
  0   -1   -4
  1   0   -1
  2   1   1
  3   3   4
表2： 
  DCI3A中的TPC值   δPUSCH[dB]
  0   -1
  1   1
重传的f(i+8)＝f(i+7)+δPUSCH(i+4) 
f(i+7)＝f(i+6)+δPUSCH(i+3) 
… 
f(i+1)＝f(i)+δPUSCH(i-3) 
可以推出 f ( i + 8 ) = f ( i ) + Σ n = - 3 4 δ PUSCH ( i + n ) .
根据上述推论可以得到，新传和重传的功率值相差 
Figure GSA00000056686600092
dB。 
对于非自适应重传，在第i+4子帧必然没有DCI0指示，如果在该子帧也没有解析出本UE的DCI3/3A，即δPUSCH(i+4)＝0。那么按照本发明的方式来调整重传的功率值： 
步骤1：新传和重传之间的功率值变化为 
Figure GSA00000056686600093
根据第i+4子帧的PHICH反馈及是否有该终端的DCI3/3A进行操作。如果是PHICH反馈ACK，则第i子帧的传输成功，结束。如果PHICH反馈NACK，且有该终端的DCI3/3A，按照对应的TPC调整值对重传数据进行功控，结束；如果无DCI3/3A，转至步骤2。 
步骤2：判断 
Figure GSA00000056686600094
是否满足，如果不满足，就给第i+8子帧重传的功率值加上调整值delta(取值为1dB)，等待该重传的PHICH，转至步骤1。 
参照图3所示，为本发明的LTE终端非自适应重传功率控制的装置结构示意图。所述装置包括： 
判断模块501，用于终端进行物理上行共享信道PUSCH新传时，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，统计新传之后的每个混合自动重传请求HARQ进程的发射功率控制TPC调整值作为新的TPC调整值，如果是绝对值式，保存新传时下行控制信息DCI0里指示的TPC调整值的相反数作为新的TPC调整值； 
处理模块502，用于终端发送完新传数据后，当判断到需要进行非自适应重传时，则判断所述新的TPC调整值是否小于设定门限值，当所述新的TPC调整值小于所述设定门限值，则给重传的功率值加上一个增量调整值； 
重传模块503，用于使用加上增量调整值的功率值进行非自适应HARQ重传。 
所述处理模块502，用于等待所述HARQ进程对应的物理HARQ指示符PHICH信息，当解析出反馈的HARQ信息是错误应答NACK，判读到需要在该HARQ进程重传。 
在本发明的一个优选实施例中，所述装置还包括： 
门限值设定模块504，用于设定门限值为0。 
在本发明的一个优选实施例中，所述装置还包括： 
增量调整值设定模块505，用于设定增量调整值为相应功率控制模式下协议规定调整值的最小步长。 
在本发明的又一个优选实施例中，所述处理模块502，进一步用于将所述增量调整值不累加到TPC累加值中，不对其他HARQ进程的PUSCH发送产生影响。所述增量调整值设定模块505，进一步用于设置所述增量调整值随着重传次数的增加而增大。 
需要指出的是，以上所述只是本发明的优选实施方式，并不是对本发明技术方案的限定，任何熟悉本领域的技术人员对本发明技术特征所做的等同替换或者相应改进，仍在本发明的保护范围之内，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (12)

1.一种LTE终端非自适应重传功率控制的方法，其特征在于，所述方法包括：
终端进行物理上行共享信道PUSCH新传时，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，统计新传之后的每个混合自动重传请求HARQ进程的发射功率控制TPC调整值作为新的TPC调整值，如果是绝对值式，保存新传时下行控制信息DCI0里指示的TPC调整值的相反数作为新的TPC调整值；
终端发送完新传数据后，当判断到需要进行非自适应重传时，则判断所述新的TPC调整值是否小于设定门限值，当所述新的TPC调整值小于所述设定门限值，则给重传的功率值加上一个增量调整值；
使用加上增量调整值的功率值进行非自适应HARQ重传。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断到需要进行非自适应重传，包括：等待所述HARQ进程对应的物理HARQ指示符PHICH信息，当解析出反馈的HARQ信息是错误应答NACK，则在该HARQ进程重传。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定门限值为0。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增量调整值，为相应功率控制模式下协议规定调整值的最小步长。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增量调整值不累加到TPC累加值中。
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述增量调整值随着重传次数的增加而增大。
7.一种LTE终端非自适应重传功率控制的装置，其特征在于，所述装置包括：
判断模块，用于终端进行物理上行共享信道PUSCH新传时，判断当前功率控制模式是累积式还是绝对值式，如果是累积式，统计新传之后的每个混合自动重传请求HARQ进程的发射功率控制TPC调整值作为新的TPC调整值，如果是绝对值式，保存新传时下行控制信息DCI0里指示的TPC调整值的相反数作为新的TPC调整值；
处理模块，用于终端发送完新传数据后，当判断到需要进行非自适应重传时，则判断所述新的TPC调整值是否小于设定门限值，当所述新的TPC调整值小于所述设定门限值，则给重传的功率值加上一个增量调整值；
重传模块，用于使用加上增量调整值的功率值进行非自适应HARQ重传。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，用于等待所述HARQ进程对应的物理HARQ指示符PHICH信息，当解析出反馈的HARQ信息是错误应答NACK，判断到需要在该HARQ进程重传。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
门限值设定模块，用于设定门限值为0。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
增量调整值设定模块，用于设定增量调整值为相应功率控制模式下协议规定调整值的最小步长。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，进一步用于将所述增量调整值不累加到TPC累加值中。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述增量调整值设定模块，进一步用于设置所述增量调整值随着重传次数的增加而增大。
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Assignee: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: ZTE Corporation

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Denomination of invention: Non-adaptive repeat power control method and device for long term evolution (LTE) terminal

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Record date: 20151123

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Granted publication date: 20140409

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