CN102333366A - 在移动通信系统中控制上行链路发送功率的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在移动通信系统中控制上行链路发送功率的方法和装置。该方法中，高级移动站(AMS)基于测量的路径损耗、从高级基站(ABS)接收的上行链路噪声和干扰等级、目标信号噪声干扰比(SINR)、和偏移来确定上行链路发送功率。基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定初始偏移值。

Description

在移动通信系统中控制上行链路发送功率的装置和方法

技术领域

本发明涉及在移动通信系统中用于控制上行链路发送功率的装置和方法。更具体地，本发明涉及在移动通信系统中通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制上行链路发送功率。

背景技术

为了增大系统容量和提高服务质量，移动通信系统采用下行链路和上行链路发送功率控制方案。然而，当前移动通信系统的上行链路发送功率控制方案在设计时没有考虑下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的不一致。这意味着，传统的上行链路发送功率控制方案是基于相同的下行链路和上行链路路径损耗的前提。

诸如频分双工(FDD)通信系统的移动通信系统可以在不同的工作频带中工作，或者在由中继器管理的区域中下行链路增益可以不同于上行链路增益。FDD通信系统可以是例如基于正交频分多址(QFDMA)的电气和电子工程师协会(IEEE)802.16m通信系统。

尽管在不同的工作频带的情况下或在不同的下行链路和上行链路增益的情况下存在不同的下行链路和上行链路路径损耗的可能性，传统的上行链路发送功率控制方案是在下行链路路径损耗等于上行链路路径损耗的假定之下设计的。因此，如果下行链路路径损耗不同于上行链路路径损耗，则上行链路发送功率控制不是有效的。

发明内容

本发明的一方面在于解决至少以上问题和/或缺点并且提供至少下述优点。因此，本发明的一方面在于提供在移动通信系统中用于控制上行链路发送功率的装置和方法。

本发明的另一方面在于提供在移动通信系统中通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制上行链路发送功率的装置和方法。

根据本发明的一方面，提供一种在移动通信系统中用于在高级移动站(AMS)处控制上行链路发送功率的方法。该方法包括：基于测量的路径损耗、从高级基站(ABS)接收的上行链路噪声和干扰等级、目标信号干扰噪声比(SINR)、和偏移确定上行链路发送功率。基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定初始偏移值。

根据本发明的另一方面，提供一种在移动通信系统中用于在ABS处支持AMS的上行链路发送功率控制的方法。该方法包括：在利用AMS完成初始测距过程时，向AMS发送功率校正值；以及接收包括AMS用来确定上行链路发送功率的初始偏移值的测距请求(RNG-REQ)消息。基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定该初始偏移值。

根据本发明的另一方面，提供一种移动通信系统中的AMS。该AMS包括控制器，用于使用测量的路径损耗、从ABS接收的上行链路噪声和干扰等级、目标SINR、和偏移确定上行链路发送功率。基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定初始偏移值。

根据本发明的另一方面，提供一种移动通信系统中的ABS。该ABS包括：发送器，用于在利用AMS完成初始测距过程时向AMS发送功率校正值；以及接收器，用于接收包括AMS用来确定上行链路发送功率的初始偏移值的RNG-REQ消息。基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定该初始偏移值。

通过以下结合附图公开本发明的示范性实施例的详细描述，本发明的其它方面、优点、和显著特征对于本领域技术人员将变得明显。

附图说明

通过下面结合附图的描述，本发明的特定示范性实施例的上述方面、特征、和优点将更加显而易见，其中：

图1是示出根据本发明的示范性实施例的电气和电子工程师协会(IEEE)802.16m通信系统中的高级基站(ABS)的初始测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图；

图2是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的高级移动站(AMS)的初始测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图；

图3是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的周期性测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图；

图4是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的周期性测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图；

图5是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的带宽请求(BW REQ)前同步码发送过程-上行链路发送功率控制操作的流程图；

图6是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制操作的流程图；

图7是根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的框图；以及

图8是根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的框图。

全部附图中，相似的引用数字将理解为指代相似的部件、组件、和结构。

具体实施方式

提供参考附图的以下说明以助于充分理解由权利要求书及其等价物限定的本发明的示范性实施例。这包括各种具体细节以助于该理解但是这些被看作仅仅是示例的。它包括了各种特定的细节以助于该理解但是这些仅被看成是示范。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以实现这里所述的实施例的各种变更和修改而不背离本发明的范围和精神。同样，出于清楚和简洁之故，公知的功能和结构的说明被省去。

以下说明书和权利要求书中使用的术语和字词不限于文献的意思，而是，仅由发明人用来使得本发明的理解清楚和一致。因此，本领域普通技术人员显然可知，本发明的示范性实施例的以下说明是提供用于说明的目的而不是用于限制本发明的目的，本发明由所附权利要求书及其等价物限定。

应当理解，单数形式“一”、“一个”、和“该”同样包含复数形式，除非上下文清楚地另有指明。因此，例如，对“一个组件表面”的引用包括对一个或多个这样的表面的引用。

本发明的示范性实施例提供在移动通信系统中用于控制上行链路发送功率的装置和方法。本发明的示范性实施例还提供在移动通信系统中通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制上行链路发送功率的装置和方法。

在使用基于正交频分多址(OFDMA)的电气和电子工程师学会(IEEE)802.16m通信系统作为移动通信系统的示例的假定下给出以下描述。根据本发明的示范性实施例的用于控制上行链路发送功率的装置和方法可以应用于其它的移动通信系统以及IEEE 802.16m通信系统。此外，根据本发明的示范性实施例的用于控制上行链路发送功率的装置和方法可以用于经历不同的下行链路和上行链路路径损耗的移动通信系统。

当前IEEE 802.16m通信系统中使用的上行链路发送功率控制方案表示为

P[dBm]＝L+SINR_T arg et+M+Offset.....(1)

其中P表示上行链路发送功率，L表示由高级移动站(AMS)测量的下行链路路径损耗，SINR_Target表示在高级基站(ABS)处接收到的信号的目标信号与干扰噪声比(SINR)，NI表示由ABS测量的上行链路噪声和干扰等级，而Offset表示功率偏移。上行链路噪声和干扰等级NI由ABS广播。

依赖于AMS发送数据信号还是控制信号而以不同的方式确定SINR_Target。ABS确定用于每一个控制信号的目标SINR SINR_Target并且广播该目标SINR SINR_Target。此外，ABS通过等式(2)来确定用于数据信号的目标SINR SINR_Target并且将目标SINR SINR_Target发送到AMS。

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=10\·\log 10\left(\max ({10}^{\left({\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\right[\mathrm{dB}]/10)},\mathrm{\γIoT}\·{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\·10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right).....\left(2\right)$

其中SINR_MIN表示与由ABS设置和广播的AMS的最小数据速率对应的SINR，γIoT表示用于控制上行链路干扰热噪比(IoT)的控制因子，SIR_DL表示由AMS测量的下行链路信号干扰比(SIR)，α表示考虑由ABS使用的天线的数目而确定的控制因子，β表示当ABS从AMS以多个流的形式接收数据信号时用于功率归一化的控制因子，而TNS(流的总数)表示流的总数。如果IEEE 802.16m通信系统使用单用户多输入多输出(SU-MIMO)方案，则TNS表示从AMS接收到的流的总数。如果IEEE 802.16m通信系统使用多用户多输入多输出(MU-MIMO)方案，则TNS表示从多个AMS接收到的流的总数。

在等式(1)中，依赖于AMS发送数据信号还是控制信号，可以将Offset分为Offset_Data或Offset_Control。Offset_Data表示当AMS发送数据信号时的Offset，而Offset_Control表示当AMS发送控制信号时的Offset。Offset_Data和Offset_Control可以通过消息形式的信令来更新。如果AMS当前存储表示当前Offset_Data和Offset_Control的Offset_{Data_}C和Offset_{Control_}C，则在从ABS接收到Offset_{Data_}new和Offsef_{Control_}new时，AMS将Offset_{Data_}C和Offset_{Control_}C更新为Offset_{Data_}new和Offset_{Control_}new。

等式(1)描述的上行链路发送功率控制方案是在相等的下行链路和上行链路路径损耗的前提下设计的。因此，等式(1)描述的上行链路发送功率控制方案的使用在IEEE 802.16m通信系统中经历不同的下行链路和上行链路路径损耗的环境下将导致上行链路发送功率控制性能的降低。

因此，本发明的示范性实施例提供通过补偿下行链路与上行链路路径损耗之间的差来控制上行链路发送功率的方法。根据本发明的示范性实施例的上行链路发送功率控制方法包括：初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和带宽请求(BW REQ)前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法。

首先将给出初始测距过程-上行链路发送功率控制方法的描述。

根据初始测距过程-上行链路发送功率控制方法，AMS确定等式(1)中描述的Offset的初始值，以便在完成初始测距过程之后通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制它的上行链路发送功率。下面描述该操作。

等式(1)中描述的上行链路发送功率控制方案用于已经完成了初始测距过程的AMS，即，在连接模式中的AMS。因此，在AMS完成与ABS的初始测距过程之前，AMS根据等式(3)描述的上行链路发送功率控制方案操作。

PTX_IRI_MIN＝EIRxPIR，min+BS_EIRP-RSS+(GRx_MS-GTx_MS).....(3)

其中PTX_IR_MIN表示AMS用来向ABS发送初始测距码的发送功率，EIRxPIR，min表示ABS想要用来接收信号的目标接收功率，BS_EIRP表示ABS的总下行链路发送功率，RSS表示由AMS测量的接收信号强度(RSS)，GRx_MS表示AMS的接收增益，而GTx_MS表示AMS的发送增益。ABS确定目标接收功率EIRxPIR，min并广播它。

AMS使用由等式(3)确定的上行链路发送功率PTX_IR_MIN执行与ABS的初始测距过程。AMS利用发送功率PTX_IR_MIN向ABS发送初始测距码，并从ABS接收对于发送的初始测距码的响应信号，从而完成初始测距过程。

然而，如果AMS未能在预定时间之内从ABS接收到对于发送的初始测距码的响应信号，则AMS利用从发送功率PTX_IR_MIN增加预定功率单位(unit)的发送功率向ABS重发初始测距码。AMS可以在预定数目的重发之内重发初始测距码。

假定用P_InitialStep(dB)表示用于重发初始测距码的功率单位。然后，如果初始测距码已被重发总计N次，即，功率单位P_InitialStep(dB)已被使用总计N次，则AMS根据下式确定等式(1)中描述的Offset的初始值

Offset_Data＝N×P_InitialStep+Delta_InitialBS

                                              .....(4)

Offset_Control＝N×P_InitialStep+Delta_InitialBS

其中Delta_InitialBS表示在由ABS发送的对于初始测距码的响应信号中设置的功率校正值，即，ABS确定的功率校正值[dB]。例如，当ABS确定必须调节从AMS接收到的初始测距码的接收功率时，ABS在对于初始测距码的响应信号中向AMS发送功率校正值Delta_InitialBS。

如果ABS确定没有必要调节初始测距码的接收功率，则ABS在对于初始测距码的响应信号中可以不包括功率校正值Delta_InitialBS。

ABS可以向AMS多次发送功率校正值Delta_InitialBS，例如，M次，直到初始测距过程成功为止。在功率校正值Delta_InitialBS已被发送了M次的假定下，AMS可以考虑发送了M次的功率校正值Delta_InitialBS，通过等式(5)确定Offset的初始值。

Offset_Data＝N×P_InitialStep+∑Delta_InitialBS(m)

                                                   .....(5)

Offset_Control＝N×P_InitialStep+∑Delta_InitialBS(m)

其中Delta_InitialBS(m)表示第m个发送的功率校正值Delta_InitialBS，其中m＝1、...、M。

对于接收的信号的目标接收功率EIRxPIR，min，即，等式(3)中的初始测距信号，可以不同于实际初始测距信道的目标SINR SINR_Target和上行链路噪声和干扰等级NI的总和。为了补偿该差，可以将Offset的初始值确定为

Offset_Data＝PTX_IR_Final-(L+SINR_Target+NI)-10log10(NumSubcarrierRNG)

Offset_Control＝PTX_IR_Final-(L+SINR_T arg et+NI)-10log10(NumSubcarrierRNG)+P_{CDMA_allocation}

                                  .....(6)

其中PTX_IR_Final可以给出为

PTX_IR_Final＝PTX_IR_MIN+N×P_InitialStep+∑Delta_InitialBS(m)

                       .....(7)

等式(6)中，SINR_Target表示在ABS处接收的信号的目标SINR。特定的信道可以被指定为参考信号。该情况下，SINR_Target表示该特定的信道的所需误差率的所需的SINR值。例如，如果异步测距信道被设置为参考信道，则应当将SINR_Target设置为该异步测距信道的目标SINR SINR_{Non-SyncRanging}。

等式(6)中，NumSubcarrierRNG表示包括在用于初始测距的带宽中的副载波的总数。P_{CDMA_allocation}表示由来自ABS的上行链路资源分配信令设置的上行链路功率校正值，例如包括在由ABS发送的CDMA分配信息元素(IE)的Offcontrol字段中。

虽然已经参考等式(6)描述了使用上行链路功率校正值P_{CDMA_allocation}计算Offset的初始值，但是也可以忽略上行链路校正值P_{CDMA_allocation}而在等式(6)中确定Offset的初始值。等式(1)的上行链路发送功率控制方案可以表示为

P[dBm]＝L+SINR_T arg et+NI+Offset_initial_default+OffsetMS.....(8)

在Offset_initial_default+OffsetMS等于等式(1)的Offset的假定下，OffsetMS可以由等式(9)给出。即，将Offset_initial_default设置为默认值，例如当前IEEE 802.16m通信系统中使用的初始测距过程中的‘0’，并使用OffsetMS确定等式(1)的Offset的初始值。

OffsetMS＝N×P_InitialStep+Delta_InitialBS.....(9)

虽然AMS可以在初始测距码的N次发送之后基于N×P_InitialStep确定OffsetMS，它也可以在每次测距码重发时，即，在每次斜坡上升(ramp up)时，使用P_InitialStep更新OffsetMS，如等式(10)所示，并且在每次接收到Delta_InitialBS时，AMS可以在更新中另外反映Delta_InitialBS，如等式(11)所述，

OffsetMS＝OffsetMS_c+P_InitialStep.....(10)

OffsetMS＝OffsetMS_c+Delta_InitialBS.....(11)

其中OffsetMS_c表示OffsetMS的当前值。

现在将给出周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法的描述。

根据该周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法，AMS更新等式(1)中描述的Offset，以便在完成周期性测距过程之后通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制它的上行链路发送功率。下面描述该操作。周期性测距过程也被称为‘同步测距’。

周期性测距过程是根据预定的条件由连接模式的AMS向ABS发送周期性测距码并由ABS控制AMS的发送功率、频率偏移、和时间偏移的过程。AMS利用由等式(1)确定的上行链路发送功率P向ABS发送周期性测距码，并从ABS接收对于发送的周期性测距码的响应信号，从而完成周期性测距过程。

然而，如果AMS未能在预定的时间内从ABS接收到对于发送的周期性测距码的响应信号，则AMS利用从发送功率P增加了预定的功率单位的发送功率向ABS重发周期性测距码。AMS可以在预定的重发次数内重发周期性测距码。

假定用于重发周期性测距码的功率单位由P_PeriodicStep[dB]表示。然后，如果周期性测距码已被总共重发了N次，即，功率单位P_PeriodicStep(dB)已被使用了总共N次，则AMS根据下式确定等式(1)中描述的Offset的初始值：

Offset_Data＝Offset_{Data_}c+N×P_PeriodicStep+DeltaPeriodicBS

                                                              .....(12)

Offset_Control＝Offset_{Control_}c+N×P_PeriodicStep+DeltaPeriodicBS

其中Offset_{Data_}c表示在AMS执行周期性测距过程之前短暂使用的Offset_Data，而Offset_{Control_}c表示在AMS执行周期性测距过程之前短暂使用的Offset_Control。

等式(12)中，DeltaPeriodicBS表示在由ABS发送的对于周期性测距码的响应信号中设置的功率校正值，即，ABS确定的功率校正值[dB]。例如，当ABS确定有必要调节从AMS接收的周期性测距码的接收功率时，ABS在对于该周期性测距码的响应信号中向AMS发送功率校正值DeltaPeriodicBS。

如果ABS确定没有必要调节周期性测距码的接收功率，则ABS在对于该周期性测距码的响应信号中可以不包括功率校正值DeltaPeriodicBS。

等式(1)的上行链路发送功率控制方案可以表示为

P[dBm]＝L+SINR_T arg et+NI+Offset_periodic_default+OffsetMS.....(13)

在Offset_periodic_default+OffsetMS等于等式(1)的Offset的假定下，OffsetMS可以由等式(14)给出。Offset_periodic_default是在周期性测距过程之前AMS短暂使用的Offset，并且AMS使用OffsetMS更新等式(1)的Offset。

OffsetMS＝OffsetMS_c+N×P_PeriodicStep+DeltaPeriodicBS.....(14)

虽然AMS可以在周期性测距码的N次重发之后基于N×P_PeriodicStep确定OffsetMS，它也可以在每次周期性测距码重发时，即，在每次斜坡上升时，使用P_PeriodicStep更新OffsetMS，如等式(15)所述。或者在每次从ABS接收到DeltaPeriodicBS时，AMS可以使用DeltaPeriodicBS更新OffsetMS，如等式(16)所述。

OffsetMS＝OffsetMS_c+P_PeriodicStep.....(15)

OffsetMS＝OffsetMS_c+DeltaPeriodicBS.....(16)

其中OffsetMS_c表示OffsetMS的当前值。

最后，将给出BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法的描述。

根据该BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法，AMS更新等式(1)中描述的Offset，以便在完成BW REQ前同步码发送过程之后通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制它的上行链路发送功率。下面描述该操作。

在BW REQ前同步码发送过程期间，AMS利用由等式(1)确定的上行链路发送功率P向ABS发送BW REQ前同步码，并从ABS接收对于发送的BW REQ前同步码的响应信号，从而完成BW REQ前同步码发送过程。

然而，如果AMS不能在预定的时间内从ABS接收到对于发送的BWREQ前同步码的响应信号，则AMS利用从发送功率P增加了预定的功率单位的发送功率向ABS重发BW REQ前同步码。AMS可以在预定的重发次数内重发BW REQ前同步码。

假定用于重发BW REQ前同步码的功率单位由P_BWREQStep[dB]表示。然后，如果BW REQ前同步码已被总共重发了N次，即，功率单位P_BWREQStep(dB)已被使用了总共N次，则AMS根据下式确定等式(1)中描述的Offset的初始值：

Offset_Data＝Offset_{Data_}c+N×P_BWREQStep+DeltaBWREQBS

                                                       (17)

Offset_Control＝Offset_{Control_}c+N×P_BWREQStep+DeltaBWREQBS

其中Offset_{Data_}c表示在AMS执行BW REQ前同步码发送过程之前短暂使用的Offset_Data，而Offset_{Control_}c表示在AMS执行BW REQ前同步码发送过程之前短暂使用的Offset_Control。

等式(17)中，DeltaBWREQBS表示在由ABS发送的对于BW REQ前同步码的响应信号中设置的功率校正值，即，ABS确定的功率校正值[dB]。例如，当ABS确定有必要调节从AMS接收的BW REQ前同步码的接收功率时，ABS在对于该BW REQ前同步码的响应信号中向AMS发送功率校正值DeltaBWREQBS。

如果ABS确定没有必要调节BW REQ前同步码的接收功率，则ABS在对于该BW REQ前同步码的响应信号中可以不包括功率校正值DeltaBWREQBS。

等式(1)的上行链路发送功率控制方案可以表示为

P[dBm]＝L+SINR_T arg et+NI+Offset_BWREQ_default+OffsetMS.....(18)

在Offset_BWREQ_default+OffsetMS等于等式(1)的Offset的假定下，OffsetMS可以由等式(19)给出。Offset_BWREQ_default是在BW REQ前同步码发送过程之前AMS短暂使用的Offset，并且AMS使用OffsetMS更新等式(1)的Offset。

OffsetMS＝OffsetMS_c+N×P_BWREQStep+DeltaBWREQBS.....(19)

虽然AMS可以在BW REQ前同步码的N次重发之后基于N×P_BWREQStep确定OffsetMS，它也可以在每次BW REQ前同步码重发时，即，在每次斜坡上升时，使用DeltaBWREQBS更新OffsetMS，如等式(20)所述。或者在每次从ABS接收到DeltaBWREQBS时，AMS可以使用DeltaBWREQBS更新OffsetMS，如等式(21)所述。

OffsetMS＝OffsetMS_c+P_BWREQStep.....(20)

OffsetMS＝OffsetMS_c+DeltaBWREQBS.....(21)

其中OffsetMS_c表示OffsetMS的当前值。

以上的描述已经给出了AMS在初始测距过程-上行链路发送功率控制方法中确定初始偏移值、并在周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法中更新偏移值的过程。AMS应当向ABS报告它的确定的初始偏移值和更新的偏移值。下面描述AMS如何向ABS报告它的确定的初始偏移值和更新的偏移值。

下面参考图1描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的初始测距过程-上行链路发送功率控制操作。

图1是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的初始测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图。

参考图1，在步骤111，ABS广播用于在上行链路发送功率控制方案中使用的参数。在步骤113检测到从AMS接收到的初始测距码时，ABS在步骤115基于检测到的初始测距码的接收功率来确定功率校正值Delta_InitialBS，并在步骤117向AMS发送确定的功率校正值Delta_InitialBS。在步骤119，ABS从AMS接收Offset的初始值的报告。

下面参考图2描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的初始测距过程-上行链路发送功率控制操作。

图2是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的初始测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图。

参考图2，AMS在步骤211接收用于在上行链路发送功率控制方案中使用的从ABS广播的参数，并在步骤213确定用来发送初始测距码的上行链路发送功率PTX_IR_MIN。在步骤215，AMS在初始测距机会中利用上行链路发送功率PTX_IR_MIN来发送初始测距码。AMS在步骤217确定在预定时间之内是否从ABS接收到对于发送的初始测距码的响应信号。如果在预定的时间内没有从ABS接收到对于发送的初始测距码的响应信号，则AMS在步骤219将发送功率PTX_IR_MIN增加用于初始测距过程的发送功率单位P_InitialStep，并在步骤215利用增加后的发送功率PTX_IR_MIN重发初始测距码。

在步骤217在预定时间内从ABS接收到对于发送的初始测距码的响应信号时，AMS在步骤221确定功率校正值Delta_InitialBS是否包括在响应信号中。如果功率校正值Delta_InitialBS包括在响应信号中，则AMS在步骤223存储初始测距码的重发次数N、发送功率单位P_InitialStep、和功率校正值Delta_InitialBS。AMS在步骤225确定对于发送的初始测距码的响应信号是否指示成功。如果响应信号指示成功，则AMS进行到步骤227。另一方面，如果响应信号不指示成功，则AMS返回到步骤215。

如果在步骤221功率校正值Delta_InitialBS没有包括在响应信号中，则AMS跳到步骤227。

在步骤227，AMS从ABS接收上行链路功率校正值P_{CDMA_allocation}。AMS在步骤229以等式(4)、(5)、和(6)描述的方法之一确定Offset的初始值，并且在步骤231向ABS报告确定的Offset的初始值。

下面参考图3描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的周期性测距过程-上行链路发送功率控制操作。

图3是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的周期性测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图。

参考图3，在步骤311，ABS广播用于在上行链路发送功率控制方案中使用的参数。在步骤313检测到从AMS接收到的周期性测距码时，ABS在步骤315基于检测到的周期性测距码的接收功率来确定功率校正值DeltaPeriodicBS，并在步骤317向AMS发送确定的功率校正值DeltaPeriodicBS。在步骤319，ABS从AMS接收Offset的更新后的值的报告。

下面参考图4描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的周期性测距过程-上行链路发送功率控制操作。

图4是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的周期性测距过程-上行链路发送功率控制操作的流程图。

参考图4，AMS在步骤411接收从ABS广播的用于在上行链路发送功率控制方案中使用的参数，并在步骤413确定用来发送初始测距码的上行链路发送功率P。在步骤415，AMS在周期性测距机会中利用上行链路发送功率P来发送周期性测距码。AMS在步骤417确定在预定时间之内是否从ABS接收到对于发送的周期性测距码的响应信号。如果在预定的时间内没有从ABS接收到对于发送的周期性测距码的响应信号，则AMS在步骤419将发送功率P增加用于周期性测距过程的发送功率单位P_PeriodicStep，并在步骤415利用增加后的发送功率P重发周期性测距码。

在步骤417在预定时间内从ABS接收到对于发送的周期性测距码的响应信号时，AMS在步骤421确定功率校正值DeltaPeriodicBS是否包括在响应信号中。如果功率校正值DeltaPeriodicBS包括在响应信号中，则AMS在步骤423使用周期性测距码的重发次数N、发送功率单位P_PeriodicStep、和功率校正值DeltaPeriodicBS来更新Offset的值。AMS在步骤427确定对于发送的周期性测距码的响应信号是否指示成功。如果响应信号指示成功，则AMS进行到步骤429。另一方面，如果响应信号不指示成功，则AMS返回到步骤415。

如果在步骤421功率校正值DeltaPeriodicBS没有包括在响应信号中，则AMS跳到步骤425。在步骤425，AMS使用周期性测距码的重发次数N和发送功率单位P_PeriodicStep来更新Offset的值。在步骤429，AMS向ABS报告Offset的更新后的值。

下面参考图5描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制操作。

图5是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制操作的流程图。

参考图5，在步骤511，ABS广播用于在上行链路发送功率控制方案中使用的参数。在步骤513检测到从AMS接收到的BW REQ前同步码时，ABS在步骤515基于检测到的BW REQ前同步码的接收功率来确定功率校正值DeltaBWREQBS，并在步骤517向AMS发送确定的功率校正值DeltaBWREQBS。在步骤519，ABS从AMS接收Offset的更新后的值的报告。

下面参考图6描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制操作。

图6是示出根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制操作的流程图。

参考图6，AMS在步骤611接收从ABS广播的用于在上行链路发送功率控制方案中使用的参数，并在步骤613确定用来发送BW REQ前同步码的上行链路发送功率P。在步骤615，AMS在BW REQ前同步码发送机会中利用上行链路发送功率P来发送BW REQ前同步码。AMS在步骤617确定在预定时间之内是否从ABS接收到对于发送的BW REQ前同步码的响应信号。如果在预定的时间内没有从ABS接收到对于发送的BW REQ前同步码的响应信号，则AMS在步骤619将发送功率P增加用于BW REQ前同步码发送过程的发送功率单位P_BWREQStep，并在步骤615利用增加后的发送功率P重发BW REQ前同步码。

在步骤617在预定时间内从ABS接收到对于发送的BW REQ前同步码的响应信号时，AMS在步骤621确定功率校正值DeltaBWREQBS是否包括在响应信号中。如果功率校正值DeltaBWREQBS包括在响应信号中，则AMS在步骤623使用BW REQ前同步码的重发次数N、发送功率单位P_BWREQStep、和功率校正值DeltaBWREQBS来更新Offset的值。AMS在步骤627确定对于发送的BW REQ前同步码的响应信号是否指示成功。如果响应信号指示成功，则AMS进行到步骤629。另一方面，如果响应信号不指示成功，即，如果响应信号指示继续，则AMS返回到步骤615。

如果在步骤621功率校正值DeltaBWREQBS没有包括在响应信号中，则AMS跳到步骤625。在步骤625，AMS使用BW REQ前同步码的重发次数N和发送功率单位P_BWREQStep来更新Offset的值。在步骤629，AMS向ABS报告Offset的更新后的值。

下面将参考图7描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的配置。

图7是根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的ABS的框图。

参考图7，ABS包括接收器711、控制器713、发送器715、和存储器717。ABS可以包括对于实施本发明的示范性实施例来说不必要因而没有示出的其它组件。

控制器713提供ABS的总体控制。控制器713控制ABS关于初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法的所有操作，前面已经描述，因而不会再次描述。

控制器713还在初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法中控制用于控制上行链路发送功率所需的参数通过发送器715的发送，前面已经详细描述，因而不会再次详细描述。

接收器711在初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法中从AMS接收用于控制上行链路发送功率所需的参数，前面已经详细描述，因而不会再次详细描述。存储器717存储用于ABS的操作所需的信息。

虽然接收器711、控制器713、发送器715、和存储器717在图7中被示出为单独的单元，然而应当清楚地理解，接收器711、控制器713、发送器715、和存储器717可以被合并到单个单元中。

下面将参考图8描述根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的配置。

图8是根据本发明的示范性实施例的IEEE 802.16m通信系统中的AMS的框图。

参考图8，AMS包括接收器811、控制器813、发送器815、和存储器817。AMS还可以包括对于实施本发明的示范性实施例来说不必要因而为了清楚在图8中没有示出的其它组件。

控制器813提供AMS的总体控制。控制器813控制AMS关于初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法的所有操作，前面已经详细描述，因而不会再次详细描述。

此外，控制器813还在初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法中控制用于控制上行链路发送功率所需的参数通过发送器815的发送，前面已经详细描述，因而不会再次详细描述。

接收器811在初始测距过程-上行链路发送功率控制方法、周期性测距过程-上行链路发送功率控制方法、和BW REQ前同步码发送过程-上行链路发送功率控制方法中从ABS接收用于控制上行链路发送功率所需的参数，前面已经描述，因而不会再次描述。存储器817存储用于AMS的操作所需的信息。

虽然接收器811、控制器813、发送器815、和存储器817在图8中被示出为单独的单元，然而应当清楚地理解，接收器811、控制器813、发送器815、和存储器817可以被合并到单个单元中。

在成功地执行初始测距过程之后，AMS如前所述确定Offset的初始值，并且在由CDMA分配A-MAP IE分配的上行链路资源中发送测距请求(RNG-REQ)消息。AMS在RNG-REQ消息中包括Offset的初始值，以使得ABS可以确定由AMS计算的上行链路路径损耗与下行链路路径损耗之间的差、以及反映上行链路路径损耗与下行链路路径损耗之间的差的AMS的实际发送功率。从而，ABS可以准确地执行调度。根据本发明的示范性实施例，假定AMS在初始测距过程成功之后在RNG-REQ消息中反馈Offset的初始值一次。Offset的初始值可以包括在RNG-REQ消息的用于上行链路功率控制的初始偏移(Offset_Initial)字段中

表1

表1中，用于上行链路功率控制的初始偏移(Offset_Initial)例如以5位指定功率等级。由用于上行链路功率控制的初始偏移(Offset_Initial)指示的功率等级在初始测距成功之后由AMS确定。

由上面对本发明的示范性实施例的描述清楚可知，可以在移动通信系统中通过补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差来控制上行线路发送功率。因而，可以防止过度的发送故障和过度的接收功率，从而提高移动通信系统的总体性能。

虽然已经参考其特定示范性实施例示出和描述本发明，但是本领域技术人员不难理解，其中可以在形式和细节上进行各种修改而不背离由所附权利要求书及其等价物限定的本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种在移动通信系统中用于在高级移动站(AMS)处控制上行链路发送功率的方法，该方法包括：

基于测量的路径损耗、从高级基站(ABS)接收的上行链路噪声和干扰等级、目标信号噪声干扰比(SINR)、和偏移来确定上行链路发送功率，

其中基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定初始偏移值。

2.如权利要求1所述的方法，其中该初始偏移值表示为以下等式，

Offset_Data＝PTX_IR_Final-(L+SINR_T arg et+NI)-10log10(NumSubcarrierRNG)

Offset_Control＝PTX_IR_Final-(L+SINR_T arg et+NI)-10log10(NumSubcarrierRNG)

其中Offset_Data表示当上行链路发送功率应用于数据信号时数据信号的初始偏移值，Offset_Control表示当上行链路发送功率应用于控制信号时控制信号的初始偏移值，L表示路径损耗，SINR_Target表示目标SINR，NI表示上行链路噪声和干扰等级，NumSubcarrierRNG表示包括在用于初始测距的带宽中的副载波的总数，而PTX_IR_Final表示为以下等式，

PTX_IR_Final＝PTX_IR_MIN+N×P_InitialStep+∑Delta_InitialBS(m)

其中PTX_IR_MIN表示AMS用来向ABS发送初始测距码的发送功率，N表示初始测距码的重发的次数，P_InitialStep表示用于重发初始测距码的发送功率单位，Delta_InitialBS表示在完成初始测距过程时从ABS接收的功率校正值，而Delta_InitialBS(m)表示第m个发送的功率校正值Delta_InitialBS。

3.如权利要求1所述的方法，其中该目标SINR包括异步测距信道的目标SINR。

4.如权利要求1所述的方法，其中该偏移包括补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差的值。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括向ABS发送包括该初始偏移值的测距请求(RNG-REQ)消息。

6.一种在移动通信系统中用于在高级基站(ABS)处支持高级移动站(AMS)的上行链路发送功率控制的方法，该方法包括：

在完成与AMS的初始测距过程时，向AMS发送功率校正值；以及

接收包括用于AMS确定上行链路发送功率的初始偏移值的测距请求(RNG-REQ)消息，

其中基于在完成初始测距过程之前执行的初始测距码的重发的数目、用于重发初始测距码的发送功率单位、和在完成与ABS的初始测距过程时从ABS接收的功率校正值来确定该初始偏移值。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括发送上行链路噪声和干扰等级、目标信号噪声干扰比(SINR)、和偏移，

其中基于测量的路径损耗、该上行链路噪声和干扰等级、该目标SINR、和该偏移来确定该上行链路发送功率，而且

其中该路径损耗由AMS测量。

8.如权利要求7所述的方法，其中该初始偏移值表示为以下等式，

Offset_Data＝PTX_IR_Final-(L+SINR_T arg et+NI)-10log10(NumSubcarrierRNG)

Offset_Control＝PTX_IR_Final-(L+SINR_T arg et+NI)-10log10(NumSubcarrierRNG)

其中Offset_Data表示当上行链路发送功率应用于数据信号时数据信号的初始偏移值，Offset_Control表示当上行链路发送功率应用于控制信号时控制信号的初始偏移值，L表示路径损耗，SINR_Target表示目标SINR，NI表示上行链路噪声和干扰等级，NumSubcarrierRNG表示包括在用于初始测距的带宽中的副载波的总数，而PTX_IR_Final表示为以下等式，

PTX_IR_Final＝PTX_IR_MIN+N×P_InitialStep+∑Delta_InitialBS(m)

其中PTX_IR_MIN表示AMS用来向ABS发送初始测距码的发送功率，N表示初始测距码的重发的次数，P_InitialStep表示用于重发初始测距码的发送功率单位，Delta_InitialBS表示在完成初始测距过程时从ABS接收的功率校正值，而Delta_InitialBS(m)表示第m个发送的功率校正值Delta_InitialBS。

9.如权利要求7所述的方法，其中该目标SINR包括异步测距信道的目标SINR。

10.如权利要求7所述的方法，其中该偏移包括补偿下行链路路径损耗与上行链路路径损耗之间的差的值。

11.一种被适配为执行如权利要求1到5之一所述的方法的高级移动站(AMS)。

12.一种被适配为执行如权利要求6到10之一所述的方法的高级基站(ABS)。

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