CN102577544B - 用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法和装置。上行链路功率控制方法包括：从基站接收目标信号与干扰加噪声比(SINR)参数和上行链路噪声和干扰电平，基于目标SINR和用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平确定上行链路功率，使用目标SINR参数确定目标SINR，并且使用上行链路噪声和干扰电平计算用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平，并且从基站接收选择性发送的第一和第二偏移中的至少一个，以及基于所接收的第一和第二偏移中的至少一个调节上行链路功率。

Description

用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于控制发送功率以将数据或控制信息稳定地发送至基站(BS)的方法。

背景技术

除了传统面向语音的服务之外，作为近来活跃的研究领域的下一代多媒体无线通信系统要求以高数据率处理包括视频数据和无线数据的多种类型的信息。

由于其高数据率的优点，正交频分复用(OFDM)近来受到极大关注。OFDM是多载波调制(MCM)的特殊情况，其中，频带被划分为多个正交子载波，并且数据在子载波上被发送。OFDM的低复杂性减小了符号间干扰。在OFDM中，数据符号的输入串行序列被转换为N个并行数据符号并且在N个单独的子载波上被发送。

在频域中的子载波之间保持正交性。每个正交信道都经历相互独立的频率选择性衰落，并且所得到的被发送符号之间的间隙的增加导致最小符号间干扰。正交频分多址接入(OFDMA)是一种多址接入方案，其中，通过将可用子载波的一部分独立地分配给OFDM系统中的每个用户来允许多址接入。在OFDMA中，通常独立地分配频率资源，即，以频率资源不相互重叠的方式将子载波分配给多个用户。结果，频率资源的分配在OFDMA中的用户之间是相互排他的。

为了有效的系统配置，无线通信系统被设计为蜂窝。小区被限定为从较大区域划分的较小区域，以有效地使用频率。通常，BS被部署在小区中心处，以与用户设备(UE)通信。小区是BS的覆盖区域。

无线通信系统采用功率控制方案作为减小取决于BS和UE之间的距离的路径损耗以及与邻居小区的小区间干扰的方式之一。根据功率控制方案，数据的发送功率被控制为足够低，以将服务质量(QoS)保持在特定等级。特别地，小区边缘处的UE极大地受路径损耗和多小区环境中的小区间干扰的影响。UE应该根据路径损耗以不降低QoS的合适发送功率电平发送数据，而不导致对邻居小区的干扰。

从而，UE基于路径损耗、小区间干扰以及对于数据发送的目标信号与干扰加噪声比(SINR)确定其发送功率。为了确定发送功率，UE还考虑用户控制的UE专用功率校正和BS控制的UE专用功率校正。UE使用从BS接收的目标SINR参数计算目标SINR。如何确定目标SINR取决于操作模式。在模式1中，UE基于从BS接收的用于在控制总的系统吞吐量时使用的多个控制因子、在小区边缘处的操作之间的权衡、以及干扰加噪声与热噪声比(IoT)来确定目标SINR，而在模式2中，UE基于对于每个发送信道在BS和UE之间共享的载噪比(C/N)来确定目标SINR，其中，用户在发送信道上将数据和/或控制信息发送至BS。从对于不同模式不同地确定目标SINR的方法提出了UE的复杂性的问题。特别是在模式2中，在确定目标SINR时使用的C/N是基于每个信息的偏移I_offset来确定的。考虑到该信息偏移反映随着调制和编码方案(MCS)等级或甚至对于相同信息也不同的信道状态而改变的资源尺寸，每个发送信道的C/N的确定是非常复杂和困难的。

UE使用UE确定的UE功率偏移以及从BS接收的UE功率偏移调节其发送功率。因为UE的信道环境改变非常快，基于UE发送的反馈信息的功率控制可能反过来影响无线通信系统的信道环境的稳定性。

从而，需要一种方法，用于确定发送功率以维持无线通信系统的信道环境的稳定性，同时简化在UE处确定发送功率的处理。

发明内容

技术问题

被设计以解决问题的本发明的目标在于，用于控制功率以简化UE确定发送功率的处理并且保持无线通信系统的信道环境稳定的方法和装置。

本领域技术人员将理解，通过本发明可以实现的目标不限于以上具体描述的内容，并且本发明可以实现的以上和其他目标将从结合附图的以下详细说明中被更清楚地理解。

问题的解决方案

本发明的目标可以通过提供用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法来实现，该方法包括：从基站接收目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平；基于目标SINR和用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平确定上行链路功率，使用目标SINR参数确定目标SINR，并且使用上行链路噪声和干扰电平计算用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平；以及从基站接收选择性发送的第一和第二偏移中的至少一个，并且基于所接收的第一和第二偏移中的至少一个调节上行链路功率。

在本发明的另一个方面，在此提供一种用于在无线通信系统中控制上行链路功率的装置，该装置包括：接收器，其用于从基站接收数据；以及处理器，其用于控制接收器以接收数据。接收器从基站接收目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平，并且从基站接收选择性发送的第一和第二偏移中的至少一个。处理器基于目标SINR和用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平确定上行链路功率，使用目标SINR参数确定目标SINR，并且使用上行链路噪声和干扰电平计算用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平，并且基于所接收的第一和第二偏移中的至少一个调节上行链路功率。

在本发明的另一方面，在此提供用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法，该方法包括：广播目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平，并且将第一和第二偏移选择性地单播到用户设备，用于调节用户设备的上行链路功率。

在本发明的又一方面，在此提供用于在无线通信系统中控制上行链路功率的装置，该装置包括：发送器，其用于发送数据；以及处理器，其用于控制发送器广播目标信号与干扰加噪声比(SINR)参数和上行链路噪声和干扰电平，以将第一和第二偏移选择性地单播到用户设备，用于调节用户设备的上行链路功率。

基站可以将第一偏移和第二偏移独立地发送至用户设备。

第一偏移可以被设置为从小于“-0.5dB”的“-X1(dB)”到大于1.0dB的“X2(dB)”范围的值。例如，第一偏移可以是从“-15.5dB”到“16dB”范围的值，量化间隔为0.5dB。第二偏移可以是-0.5dB、0.0dB、0.5dB和1.0dB中的一个。

上行链路功率可以由以下等式确定，

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+Offset

其中，P表示上行链路功率，L表示当前估计的平均下行链路传播损耗，SINR_Target表示目标SINR，NI表示用户设备的噪声和干扰的估计平均功率电平，并且Offset(偏移)最初被设置为‘0’。

上行链路功率可以通过以下等式被调节到新的上行链路功率，

P_new(dBm)＝L+SINR_Target+NI+offset

其中，P_new表示新的上行链路功率，并且Offset是第一和第二偏移中的一个。

用于数据信道的目标SINR可以通过以下等式确定，

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

其中，SINR_Target表示用于数据信道的目标SINR，SINR_MIN表示对于基站期望的最小速率所需的SINR，γ_IoT表示公平性和IoT控制因子，SIR_DL表示由用户设备测量的下行链路信号与干扰功率的比，α表示基于基站的接收天线的数目的因子，以及β表示指示是否应用流的总数(TNS)的流因子，并且基于从基站接收的用于信道的目标SINR可以确定用于混合自动重传请求(HARQ)信道、同步测距信道、主快速反馈信道(P-FBCH)、辅快速反馈信道(S-FBCH)、以及带宽请求信道中的每个的目标SINR。

本发明的有益效果

本发明可以通过保持无线通信系统的信道环境的稳定性，同时便于UE确定无线通信系统中的上行链路功率来改进无线通信系统的QoS。

本领域技术人员将理解，可以通过本发明实现的效果不限于以上具体描述的内容，本发明的其他优点从结合附图作出的以下详细说明将被更加清楚地理解。

附图说明

被包括以提供本发明的进一步理解的附图示出本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是无线通信系统的框图。

图2是用于实现本发明的用户设备(UE)和基站(BS)的框图。

图3是在UE和BS的每个中的发送器的典型框图。

图4是示出根据本发明的实施例的用于控制上行链路功率的方法的信号流的示意图。

图5是示出根据本发明的另一个实施例的用于控制上行链路功率的方法的信号流的示意图。

图6是示出根据本发明的实施例的用于控制数据信道的上行链路功率的方法的流程图。

图7是示出根据本发明的实施例的用于控制控制信道的上行链路功率的方法的流程图。

图8是示出根据本发明的实施例的用于调节上行链路功率的方法的信号流的示意图。

具体实施方式

现在将对本发明的优选实施例详细地作出参考，其示例在附图中示出。

图1是无线通信系统的框图。

参考图1，无线通信系统10包括至少一个基站(BS)11。每个BS 11都将通信服务提供给由BS 11覆盖的特定地理区域(通常称为小区)15a、15b或15c内的用户设备(UE)12。小区可以被进一步划分为被称为扇区的多个区域。UE 12可以是移动或固定设备，其将用户数据和/或控制信息发送至BS 11并且从BS 11接收用户数据和/或控制信息。术语“UE”可以与术语“移动台(MS)”、“移动终端(MT)”、“用户终端(UT)”、“用户站(SS)”、“无线设备”、“个人数字助理(PDA)”、“无线调制解调器”、“手持设备”等互换。BS 11通常是与UE 12和/或另一个BS 11通信的固定站。从而，BS 11与UE12和/或另一个BS 11交换数据和控制信息。术语“BS”可以与术语“演进节点B(eNB)”、“基站收发系统(BTS)”、“接入点(AP)”等可互换地使用。

下行链路是指从BS 11到UE 12的通信链路，并且上行链路是指从UE 12到BS 11的通信链路。发送设备是用于提供数据服务或语音服务的固定和/或移动节点，并且接收设备是接收数据服务或语音服务的固定和/或移动节点。在下行链路上，发送设备可以是BS 11的一部分，并且接收设备可以是UE 12的一部分，而在上行链路上，发送设备可以是UE 12的一部分，并且接收设备可以是BS 11的一部分。

本发明应用到的无线通信系统不限于任何特定的多址接入方案。从而，多种多址接入方案可用于无线通信系统，诸如，码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)、频分多址接入(FDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)以及正交频分多址接入(OFDMA)。

图2是用于实现本发明的UE 12和BS 11的框图。

如前所述，UE 12在上行链路上用作发送设备，并且在下行链路上用作接收设备。BS 11可以在上行链路上用作接收器并且在下行链路上用作发送设备。

UE 12和BS 11包括：用于发送和接收信息、数据、信号和/或消息的天线500a和500b、用于通过天线500a和500b发送消息的发送器100a和100b、用于通过天线500a和500b接收消息的接收器300a和300b、以及用于存储与无线通信系统中的通信相关的信息的存储器200a和200b。UE 12和BS 11进一步分别包括处理器400a和400b，处理器400a和400b适于通过对包括发送器100a和100b、接收器300a和300b、以及存储器200a和200b的UE 12和BS 11的组件进行控制来执行本发明。发送器100a、存储器200a、接收器300a，以及处理器400a可以被配置成单独芯片上的独立组件，或者它们的单独芯片可以被并入UE 12中的单个芯片中。同样地，发送器100b、存储器200b、接收器300b、以及处理器400b可以被配置成单独芯片上的独立组件，或者它们的单独芯片可以被并入BS 11中的单个芯片中。

天线500a和500b在空中发送从发送器100a和100b生成的信号，或者将在空中接收的外部无线信号输出到接收器300a和300b。如果发送器100a和100b以及接收器300a和300b被实现到支持使用多个天线的多输入多输出(MIMO)的发送和接收模块中，则它们中的每个都可以连接至两个或更多天线。

处理器400a和400b通常提供对UE 12和BS 11的模块的总体控制。特别是，处理器400a和400b可以实现用于执行本发明的控制功能、基于服务特性和传播环境的媒质接入控制(MAC)帧转换控制功能、用于控制空闲模式操作的功率节省功能、切换功能、以及认证和加密功能。处理器400a和400b还可以被称为控制器、微型控制器、微型处理器、微型计算机等。处理器400a和400b可以通过硬件、固件、软件或其组合实现。在硬件配置中，处理器400a和400b可以被提供有一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程门阵列(FPGA)、处理器。在固件或软件配置中，固件或软件可以被配置成包括执行本发明的功能或操作的模块、过程、函数等。该固件或软件可以被提供在处理器400a和400b中，或者可以被存储在存储器200a和200b中并且通过处理器400a和400b从存储器200a和200b调用。

发送器100a和100b以预定编码和调制方案编码和调制由处理器400a和400b调度的发送信号和/或数据，并且通过天线500a和500b发送调制的信号和/或数据。另外，发送器100a和100b通过解多路复用、信道编码、调制等将发送数据流转换为K个信号流。在发送器100a和100b的发送处理器中被处理之后，K个信号流通过天线500a和500b被发送。

图3是UE和BS中的每个中的发送器的示例性框图。参考图3，以下将非常详细地描述发送器100a和100b的操作。

参考图3，发送器100a和100b中的每个都包括编码器110、预编码器120、子载波映射器130-1至130-K、正交频分复用(OFDM)信号发生器140-1至140-K以及N_t个发送天线500-1至500-N。

编码器110以预定编码方案将发送数据编码为编码数据，并且以预定调制方案将编码数据调制为表示信号星座上的位置的符号。调制方案可以是但不限于m-相移键控(m-PKS)和m-正交幅度调制(m-QAM)中的任一个。为了调制编码数据，编码器110可以具有独立调制模块。同时，编码器110可以定义输入符号的层，使得预编码器120可以将天线专用符号分配给预定天线路径。层是指通向预编码器120的信息路径，并且在预编码器120之前的信息路径可以称为虚拟天线或层。为了定义符号的层，编码器110可以被提供有被配置为独立模块的层映射器。

预编码器120根据涉及发送天线500-1至500-N_t的MIMO方案处理所接收的符号，并且从而将天线专用符号输出到子载波映射器130-1至130-K。

子载波映射器130-1至130-K将天线专用符号分配给合适的子载波并且根据用户将它们多路复用。OFDM信号发生器140-1至140-K通过使天线专用符号经过OFDM调制来输出OFDM符号。OFDM信号发生器140-1至140-K可以对天线专用符号执行逆快速傅里叶变换(IFFT)，并且将循环前缀(CP)插入到所得到的IFFT时域符号中。OFDM符号通过发送天线500-1至500-N被发送。

接收器300a和300b解码并解调在空中通过天线500a和500b接收的无线信号，并且将解调的信号输出到处理器400a和400b。连接至接收器300a和300b中的每个的天线500a或500b可以包括N个接收天线。在多路复用和信道解调之后，通过相应的接收天线接收的信号被下变换为基带信号并且被恢复为发送器100a或100b发送的原始数据流。从而，接收器300a和300b中的每个都可以具有用于将所接收的信号下变换为基带信号的信号恢复器、用于多路复用基带信号的多路复用器、以及用于将多路复用的信号流解调为数据流的信道解调器。信号恢复器、多路复用器以及信道解调器可以被配置成单独的模块或者并入单个模块中。

在MIMO系统中，发送器100a和100b可以在两种模式下操作，即，取决于由多少编码分组被转换为多个信号流的单码字(SCW)模式和多码字(MCW)模式。在SCW模式下，一个码字通过多层被发送，而不管层数如何，而在MCW模式下，一个码字通过多层中的每层被发送。当接收器在MCM模式下使用码字的循环冗余校验(CRC)对每个码字确定码字是否被成功解调时，接收器可以通过诸如干扰消除的接收处理实现附加的增益。从而，如果在MCW模式下操作，除了解调、信道解码和多路复用模块之外，接收器300a和300b中的每个都可以进一步包括用于消除干扰的干扰消除器。

存储器200a和200b可以存储处理器400a和400b的信号处理和控制所需的程序并且暂时存储输入和输出信息。UE 12的存储器200a可以存储例如从BS 12接收的参数，用于在确定上行链路功率中使用。存储器200a和200b中的每个都可以被实现为闪存类型存储介质、硬盘类型存储介质、多媒体卡微型存储介质、卡型存储器(例如，安全数字(SD)或极限数字(XS)存储器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘或光盘。

现在将作出上行链路功率控制方法的说明。

上行链路功率控制被支持用于发送功率的初始校准和周期性控制，而没有数据损失。上行链路功率控制算法确定每个符号的发送功率，以补偿路径损失、阴影效应以及快速衰落。而且，上行链路功率控制用于控制小区间干扰电平。

对于功率控制，存在两种方案，开环功率控制(OLPC)和闭环功率控制(CLPC)。CLPC是UE 12的发送功率根据从BS 11接收的直接的功率增加/减小消息来增加或减小的功率控制方案。与CLPC相比，OLPC是UE 12基于从BS 11接收的参数而非来自BS 11的直接功率增加/减小命令来自身确定其发送功率的功率控制方案。例如，BS 11将功率控制信息发送至UE 12，并且然后UE 12基于功率控制信息控制其上行链路功率。

图4是示出根据本发明的实施例的用于控制上行链路功率的方法的信号流的示意图。

参考图4，在步骤S110、S120和S130中，BS将上行链路功率控制信息发送至UE，上行链路功率控制信息包括：确定目标SINRSINR_Target所需的参数(此后称为目标SINR参数)、上行链路噪声和干扰电平、以及UE专用功率偏移OffsetABS_perAMS。UE基于功率控制信息执行上行链路功率控制。具体地，UE可以通过以下等式确定每个子载波和每个发送天线的功率或者每个子载波和每个流的功率。

数学公式1

[数学公式1]

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+OffsetAMS_perAMS+OffsetABS_perAMS

其中，L表示由UE在给定时间计算的所估计的平均下行链路传播损耗，包括发送天线增益和UE的路径损耗。UE可以基于承载帧前导的有效子载波的总功率计算下行链路传播损耗L。另外，UE可以使用另一个下行链路参考信号计算下行链路传播损耗L。除此之外，很多其他方法可用于计算下行链路传播损耗L。SINR_Target表示用于UE的目标SINR。目标SINR可以由BS用信号发送至UE，或者关于确定目标SINR所需的模式和参数的信息可以由BS在功率控制信息中发送至UE。或者，预定值可以被用作SINR_Target。UE根据[数学公式3](即，等式3)使用关于由BS用信号发送的模式和参数的信息确定目标SINR。NI表示在BS处的每个载波的噪声和干扰的估计平均功率电平(dBm)，其是从BS广播的IoT电平由[数学公式2](即，等式2)转换的。

数学公式2

[数学公式2]

NI＝P_TN+IoT+10log10(Δf)

其中，P_TN表示在0℃下的热噪声功率密度，Δf表示子载波间隔，并且IoT表示由BS广播到BS的覆盖区域内的UE的上行链路噪声和干扰电平，在0dB到63.5dB的范围内，量化间隔为0.5dB。

在[数学公式1](即，等式1)中，OffsetAMS_perAMS表示由UE确定的UE专用功率偏移，并且OffsetABS_perABS表示由BS确定并且单播到UE的UE专用功率偏移。

当从BS接收到功率控制信息时，在步骤S140中，UE通过以下等式确定目标SINR。

数学公式3

[数学公式3]

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=$

其中，OLPC模式1是计算目标SINR以控制总的系统吞吐量、在小区边缘处的操作之间的权衡，以及IoT的模式。SINR_MIN(dB)表示BS期望的最小速率所需的SINR，即，改进小区边缘处的UE的性能所需的最小SINR，并且γ_IoT是公平性和IoT控制因子。SIR_DL是由UE测量的下行链路信号与干扰功率的比，α是基于通过MAC功率控制信令用信号发送的BS的接收天线的数目的因子，并且β是由BS确定和发送的指示是否应用流的总数(TNS)的流因子。TNS表示由上行链路MAP信息指示的以逻辑资源单位(LRU)为单位的流的总数。TNS可以由BS单播到UE。在OLPC模式1下，确定目标SINR所需的SINR_MIN、γ_IoT、α和β由BS广播或单播到UE。

在OLPC模式2下，基于UE和BS之间共享的C/N或所需的SINR确定目标SINR。C/N是用于当前发送的调制/前向纠错(FEC)的归一化的载波与噪声比。

在步骤S150中，UE使用下行链路传播损耗L、目标SINR、每个子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平NI、由UE OffsetAMS_perAMS确定的UE专用偏移、以及由BS OffsetABS_perABS确定的UE专用偏移来计算每个流和子载波的发送功率电平(dBm)P，并且在步骤S160中向BS发送具有发送功率P的流或子载波。

在OLPC模式2下，对于不同的发送信息需要不同的C/N值。甚至对于相同信息，所要求资源尺寸也根据信道状态改变。从而，越来越难以确定用于每个发送信息的C/N并且在UE和BS之间共享C/N。而且，根据模式确定目标SINR使UE的上行链路功率确定很复杂。

OffsetAMS_perAMS和OffsetABS_perAMS是用于改变各个UE的功率以实现无线通信系统10的整体稳定性的因子。OffsetAMS_perAMS由UE确定，用于在功率控制中使用。各个UE对其上行链路功率电平的独立调节可能反过来影响无线通信系统10的整体稳定性。

参考图5至图8，将给出本发明的实施例的说明，用于消除UE确定的功率偏移对功率控制的反作用，同时克服基于根据模式不同地计算的目标SINR的上行链路功率计算的缺点，如图4中所示。

图5是示出根据本发明的另一个实施例的用于控制上行链路功率的方法的信号流的示意图。

参考图5，在步骤S210、S220和S230中，BS将上行链路功率控制信息发送至UE，上行链路功率控制信息包括：目标SINR参数、上行链路噪声和干扰电平、以及UE专用功率偏移。UE基于所接收的上行链路功率控制信息执行上行链路功率控制。具体地，UE通过以下等式确定每个子载波和每个发送天线的功率，或者每个子载波和每个流的功率。

数学公式4

[数学公式4]

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+Offset

其中，L表示由UE在给定时间计算的所估计的平均下行链路传播损耗，并且NI表示每个子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平(dBm)，如之前参考[数学公式1]和[数学公式2]所描述的。

SINR_Target表示用于UE的目标SINR。BS可以将目标SINR或计算目标SINR所需的目标SINR参数用信号发送至UE。在步骤S240中，UE基于从BS接收的目标SINR参数、SINR_MIN、γ_IoT、α和β、以及UE测量的SIR_DL，通过[数学公式5]计算目标SINR SINR_Target，而不管模式如何。

数学公式5

[数学公式5]

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=$

$10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

在[数学公式4]中，Offset是由BS确定并且发送到UE的UE专用功率偏移。存在用于数据信道和控制信道的两种类型的偏移值，作为UE专用功率偏移。

BS可以准确地测量从UE接收的信号的功率，通过比较所接收的信号的功率与参考功率电平生成功率偏移，并且将功率偏移发送至UE。例如，如果从UE接收的信号的SINR高于目标SINR，则BS可以生成通过其减小UE的发送功率的功率偏移。相反地，如果所接收的信号的SINR低于目标SINR，则BS可以生成通过其增加UE的发送功率的功率偏移。

当无线通信系统的环境由于小区间干扰的增加或减小、小区内UE的移动性、小区内UE数目的改变、以及小区的物理环境中的温度和天气导致的改变而改变时，必须增加或减小UE的发送功率，以保持无线通信系统中的通信质量的稳定性。从而，BS可以考虑无线通信系统的环境的改变来生成用于UE的功率偏移。

UE发送到BS的数据可以包括用户数据和/或控制信息。控制信息可以包括多种类型的信息，诸如，肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示(RI)、带宽请求信号、调度信号、探测信号等。ACK/NACK信号是对下行链路数据发送的响应。表示下行链路信道质量的CQI可以被表示为SINR、MCS电平、数据率指示符或所接收的信号强度指示符(RSSI)。PMI和RI分别是使用多个发送和接收天线的MIMO系统的预编码信息和秩信息。总的无线电资源可以被划分为用于承载用户数据和/或控制信息的数据区域和用于承载控制信息的控制区域。具有相同置换(permutation)的数据区域被称为数据信道，并且具有相同置换的控制区域被称为控制信道。一个数据信道可以传送单个或多个用户的用户数据，并且一个控制信道可以传送关于单个或多个用户的控制信息。数据信道和控制信道可以占用不同频率区域和/或不同时间区域。BS可以生成分别用于特定数据和控制信道的功率偏移，并且将它们发送到UE。以下表1示出发送到UE的功率偏移的示例。

表1

[表1]

参数	注释
		OffsetData	用于数据信道的功率偏移
OffsetControl	用于控制信道的功率偏移

参考表1，Offset_Data表示用于数据信道的功率偏移值(或功率偏移电平)。以0.5dB为步长增加或减小的特定功率电平被设置为数据信道功率偏移。可替换地或另外地，数据信道功率偏移可以由[数学公式6]使用第一偏移和第二偏移设置。第一功率偏移指定相对大的功率校正值，并且第二偏移改变小的单位值。

数学公式6

[数学公式6]

Offset_{Data_new}＝Offset_Data+ΔPowerAdjust

BS可以将第一偏移Offset_Data和第二偏移Δ_PowerAdjust一起或单独发送至UE。还可以想到，第一偏移Offset_Data和第二偏移Δ_PowerAdjust中的仅一个被用信号发送至UE。当从UE接收的数据信号的SINR与目标SINR之间的差异很大或者数据信道发送环境发生较大改变时，可以发送第一偏移Offset_Data。当数据信号的SINR和目标SINR之间的差异很小或者在数据信道发送环境中存在微小改变时，可以发送第二偏移Δ_PowerAdjust。可以以不同的发送周期将第一偏移Offset_Data和第二偏移Δ_PowerAdjust用信号发送至UE。例如，可以在相对短的周期内用信号发送第二偏移Δ_PowerAdjust，从而在确定数据信道的发送功率时反映无线通信系统中的微小改变，并且从而保持整个无线通信环境稳定。

Offset_Control表示用于控制信道的功率偏移值(或功率偏移电平)。以0.5dB为步长增加或减小的特定功率电平被设置为控制信道功率偏移。可替换地或另外地，控制信道功率偏移可以由[数据表示7]使用第一偏移和第二偏移设置。第一偏移指定相对大的功率校正值，并且第二偏移改变小的单位值。

数学公式7

[数学公式7]

Offset_{Control_new}＝Offset_Control+ΔPowerAdjust

BS可以将第一偏移Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust一起或单独用信号发送至UE。还可以想到，第一偏移Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust中的仅一个被用信号发送至UE。当从UE接收的数据信号的SINR和目标SINR之间的差异很大或者数据信道发送环境发生很大改变时，可以发送第一偏移Offset_Control。当数据信号的SINR和目标SINR之间的差异小或者数据信道发送环境中存在微小改变时，可以发送第二偏移Δ_PowerAdjust。例如，可以以相对短的周期用信号发送第二偏移Δ_PowerAdjust，从而在确定数据信道的发送功率时在无线通信系统中反映微小改变，从而保持整个无线通信环境稳定。

在步骤S250中，UE通过[数据表示4]根据当前下行链路传播损耗L、由BS指示的每个子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平NI、UE确定的目标SINR、以及从BS接收的数据信道/控制信道功率偏移(第一偏移和/或第二偏移)，确定数据信道/控制信道的上行链路功率P。然后，在步骤S260中，UE将具有所确定的功率P的数据信道/控制信道的子载波或流发送至BS。

可以通过独立的功率调节消息(第一类型功率调节信息)将用于数据信道或控制信道的第一偏移发送至UE。例如，可以通过符合电气与电子工程师学会(IEEE)802.16m的高级空中接口上行链路功率调节(AAI_UL_POWER_ADJUST)消息，将第一偏移传送至UE。功率调节消息(第一类型功率调节信息)可以被配置成指示从小于-0.5dB的“-X1(dB)”到大于“1.0dB”的“X2(dB)”范围的值。例如，第二偏移可以被设置为从“-15.5dB”到“16dB”范围的值，量化间隔为0.5dB。同时，第二偏移可以被设置为表2中列出的值之一，并且以独立信息(第二类型功率调节信息)的形式被发送至UE。根据IEEE 802.16m标准，例如，第二偏移可以被设置为表2中所列的偏移值之一，并且由功率控制高级MAP(PC-A-MAP)发送至UE。

表2

[表2]

功率校正值	偏移(dB)
		0b00	-0.5
0b01	0.0
		0b10	0.5
0b11	1.0

为了便于说明，将基于每次都接收新的第二偏移的假设描述图5至图8中所示的实施例，新的第二偏移代替旧的第二偏移Δ_PowerAdjust。还可以将第二偏移Δ_PowerAdjust定义为所接收的第二偏移的累加。或者在没有第二偏移的情况下，如果接收到新的第一偏移，则新的第一偏移可以代替旧的第一偏移。而且，旧的第一偏移可以被定义为新的第一偏移的累加。从而，[数学公式6]和[数学公式7]可以被定义为分别描述第一偏移和第二偏移的累加。

当将初始功率控制信息发送至UE时，BS可以不发送功率偏移。而是，当随后需要功率调节时，BS可以将功率偏移作为独立的功率调节信息发送至UE。直到UE接收到功率偏移之前，通过在[数学公式4]中将Offset设置为“0”来计算功率。

在第一和第二偏移的单独信令的情况下，如果无线通信系统或由BS管理的小区的环境显著改变，则BS将相对大的功率偏移，即，第一功率偏移Offset_Data和/或Offset_Control发送至UE，使得UE调节其数据信道和/或控制信道的上行链路发送功率。每当无线通信系统或由BS管理的小区的环境稍微改变时，BS将相对小的功率偏移，即，第二偏移Δ_PowerAdjust发送至UE，使得UE调节数据信道和/或控制信道的上行链路发送功率。以此方式，UE可以有利地控制上行链路发送功率，更有效地抵抗无线通信系统和/或小区环境中的微小和快速的改变。

参考图1、图2和图3，以下将描述图5中所示的实施例。

在BS 11中，处理器400b生成包括目标SINR参数、上行链路噪声和干扰电平，以及UE专用功率偏移的功率控制信息，并且将功率控制信息发送至发送器100b。

在发送器100b中，编码器110以预定编码方案将功率控制信息编码为编码数据，将编码数据映射到符号，并且定义用于调制符号的层。预编码器120对从编码器110接收的符号进行预编码，并且将预编码的符号作为天线专用符号输出到子载波映射器130-1至130-K。子载波映射器130-1至130-K将天线专用符号映射至合适的子载波，并且根据用户多路复用所映射的符号。OFDM信号发生器140-1至140-K以OFDM调制多路复用的天线专用符号，并且将所得到的OFDM符号输出到天线500b，即，发送天线500-1至500-N_t。在步骤S210、S220和S230中，发送天线500-1至500-N_t可以广播承载目标SINR参数的OFDM符号和承载上行链路噪声和干扰电平的OFDM符号，并且可以将承载UE专用功率偏移的OFDM符号单播到特定UE 12。发送器100b的组件和天线500b的操作由BS 11的控制器400b控制。

在UE 12中，天线500a将从BS 11接收的OFDM符号用信号发送至接收器300a。接收器300a通过解码、解调和多路复用OFDM符号信号来恢复由BS 11发送的功率控制信息的数据流，并且将所恢复的功率控制信息输出到处理器400a。处理器400a可以计算天线500a，即，发送天线500-1至500-Nt的增益和路径损耗，从而可以估计当前下行链路传播损耗L，其包括发送天线增益和路径损耗。而且，在步骤S240中，处理器400a使用目标SINR参数确定目标SINR。处理器400a可以使用上行链路噪声和干扰电平，计算噪声和干扰的估计平均功率电平NI(dBm)。在步骤S250中，处理器400a可以由[数学公式4]使用目标SINR、NI、L和从BS接收的功率偏移来确定上行链路功率。

同时，BS 11的处理器400b可以如表1中所示分别设置数据信道功率偏移Offset_Data和控制信道功率偏移Offset_Control，并且生成包括数据信道和控制信道功率偏移中的一个或两个的功率调节信息。处理器400b可以通过控制发送器100b和天线500b将数据信道功率偏移Offset_Data和/或控制信道功率偏移Offset_Control发送至UE。

具体地，BS 11的处理器400b可以根据[数学公式6]将数据信道功率偏移设置为第一偏移Offset_Data和/或第二偏移Δ_PowerAdjust，并且可以根据[数学公式7]将控制信道功率偏移设置为第一偏移Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust。处理器400b可以控制发送器100b和天线500b一起或分别发送用于数据信道或控制信道的第一偏移Offset_Data或Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust。处理器400b还可以控制发送器100b和天线500b仅发送用于数据信道或控制信道的第一偏移Offset_Data或Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust中的一个。例如，如果无线通信系统或小区的数据/控制信道发送环境显著改变，则处理器400b根据发送环境的改变确定第一偏移Offset_Data和/或Offset_Control，并且控制发送器100b和天线500b将第一偏移Offset_Data和/或Offset_Control发送至UE 12。例如，处理器400b将第一偏移设置为从小于-0.5dB的“-X1(dB)”到大于“1.0dB”的“X2(dB)”范围内的值。例如，处理器400b可以将第一偏移设置为从“-15.5dB”到“16dB”范围的值，量化间隔为0.5dB，并且从而可以控制发送器100b和天线500b将第一偏移发送至UE 12。另一方面，如果无线通信系统或由BS管理的小区的环境稍微改变并且上行链路发送功率需要精细调节，则处理器400b将第二偏移Δ_PowerAdjust设置为表2中所列的值之一，并且控制发送器100b和天线500b将第二偏移Δ_PowerAdjust发送至UE 12。

UE 12通过天线500a接收承载第一偏移的OFDM符号信号和/或承载第二偏移的OFDM符号信号。接收器300a从所接收的OFDM符号信号恢复原始信息的信号流。在步骤S260中，处理器400a在确定或调节上行链路功率时反映第一和/或第二偏移，并且控制发送器100a和天线500a以所确定或调节的功率电平发送数据信道信号或控制信道信号。

考虑数据信号和控制信道的不同信道特性，可以以不同的方式对数据信道和控制信道确定上行链路发送功率。参考图6和图7，以下将分别描述用于控制数据信道的上行链路功率的方法和用于控制控制信道的上行链路功率的方法。

图6是示出根据本发明的实施例的用于控制数据信道的上行链路功率的方法的信号流的示意图。

参考图6，在步骤S310、S320和S330中，BS将功率控制信息发送至UE，功率控制信息包括诸如SINR_MIN、γ_IoT、α和β的用于数据信道发送的目标SINR参数、上行链路噪声和干扰电平、以及UE专用数据信道功率偏移Offset_Data。在步骤S340中，UE使用包括SINR_MIN、γ_IoT、α和β的目标SINR参数以及下行链路信号与干扰功率比SIR_DL，根据[数学公式5]确定目标SINR。然后，UE使用指示上行链路噪声和干扰电平的IoT计算噪声和干扰的估计平均功率电平NI，并且计算当前下行链路传播损耗L。在步骤S350中，UE使用目标SINR、噪声和干扰的估计平均功率电平NI、当前下行链路传播损耗L、以及数据信道功率偏移Offset_Data计算上行链路功率P，并且在步骤S360中发送具有发送功率P的数据信道。

同时，当上行链路功率随后需要调节，而不是其在初始功率控制信息中将UE专用数据信道功率偏移发送至UE时，BS可以以独立功率调节信息的形式将UE专用数据信道功率偏移发送至UE。在这种情况下，直到UE接收到功率调节信息之前，可以通过将[数学公式4]中的Offset设置为“0”来计算其上行链路功率。

如之前参考图5描述的，UE专用数据信道功率偏移Offset_Data可以包括第一偏移和/或第二偏移。当必须显著改变UE的发送功率P时，BS可以将第一偏移用信号发送至UE。另一方面，如果发送功率P不需要大的改变，则BS可以将第二偏移用信号发送至UE。还可以将UE专用数据信道功率偏移设置为包括第一和第二偏移，并且将该UE专用数据信道功率偏移发送至UE。

参考图1、图2和图3，以下将描述图6中所示的实施例。

在BS 11中，考虑无线通信系统中的信号的干扰和噪声电平，处理器400b设置目标SINR参数SINR_MIN、γ_IoT、α和β，设置上行链路干扰和噪声电平，考虑无线通信系统的数据信道环境中的改变，设置UE专用数据信道功率偏移Offset_Data，并且将功率控制信息输出到发送器100b。在初始功率控制信息的情况下，处理器400b可以将UE专用数据信道功率偏移Offset_Data设置为“0”。

在发送器100b中，编码器110以预定编码方案将功率控制信息编码为编码数据，将编码数据映射到符号，并且定义用于符号的层。预编码器120对从编码器110接收的符号进行预编码，并且将预编码符号作为天线专用符号输出至子载波映射器130-1至130-K。子载波映射器130-1至130-K将天线专用符号映射至合适的子载波，并且根据用户多路复用所映射的符号。OFDM信号发生器140-1至140-K以OFDM调制多路复用的天线专用符号，并且将所得到的OFDM符号输出到天线500b，即，发送天线500-1至500-N_t。OFDM符号可以通过天线500b被广播或单播到特定UE 12。例如，在步骤S310、S320和S330中，处理器400b可以控制发送器100b和天线500b将承载目标SINR参数的OFDM符号和承载上行链路噪声和干扰电平的OFDM符号广播到BS的覆盖区域内的UE，并且处理器400b可以控制发送器100b和天线500b将承载UE专用数据信道功率偏移的OFDM符号单播至UE 12。发送器100b的组件和天线500b的操作由BS 11的控制器400b控制。

在UE 12中，天线500a将从BS 11接收的OFDM符号信号输出至接收器300a。接收器300a通过对OFDM符号信号解码、解调、以及多路复用来恢复由BS 11发送的功率控制信息的数据流。处理器400a可以计算天线500a，即，发送天线500-1至500-N_t的增益和路径损耗，并且估计包括发送天线增益和路径损耗的下行链路传播损耗L。而且，在步骤S340中，处理器400a通过[数学公式5]使用目标SINR参数确定目标SINR。处理器400a可以使用上行链路噪声和干扰电平计算估计的平均功率电平NI。在步骤S350中，处理器400a可以通过[数学公式4]使用目标SINR、NI、L和从BS接收的UE专用数据信道功率偏移来确定上行链路功率。在步骤S360中，处理器400a控制发送器100a和天线500a发送具有所确定的发送功率的数据信道。

同时，当从UE 12接收的数据信道的SINR超过目标SINR的错误范围或者数据信道环境改变时，考虑数据信道环境的改变，BS 11的处理器400b确定新的数据信道功率偏移。处理器400b可以根据[数学公式6]将数据信道功率偏移Offset_Data设置为第一偏移OFFset_Data和/或第二偏移Δ_PowerAdjust。处理器400b可以控制发送器100b和天线500b一起或分别发送用于数据信道的第一偏移Offset_Data和第二偏移Δ_PowerAdjust。处理器400b可以生成UE专用数据信道功率偏移Offset_Data作为新的功率控制信息，并且通过控制发送器100b和天线500b，与目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平一起发送UE专用数据信道功率偏移Offset_Data。或者，处理器400b可以生成UE专用数据信道功率偏移Offset_Data作为独立的功率调节信息，并且通过控制发送器100b和天线500b将功率调节信息发送至UE 12。处理器400b还可以仅设置第一偏移Offset_Data和第二偏移Δ_PowerAdjust中的一个，并且控制发送器100b和天线500b将第一偏移Offset_Data和第二偏移Δ_PowerAdjust发送至UE 12。

UE 12通过天线500a接收承载第一偏移Offset_Data的OFDM符号信号和/或承载第二偏移Δ_PowerAdjust的OFDM符号信号。接收器300a从所接收的OFDM符号信号恢复原始信息的信号流。在步骤S360中，处理器400a使数据信道的上行链路功率增加或减小第一偏移Offset_Data和/或第二偏移Δ_PowerAdjust，并且控制发送器100a和天线500a以调节后的功率电平在数据信道上发送子载波或流。

图7是示出根据本发明的实施例的用于控制控制信道的上行链路功率的方法的信号流的示意图。

参考图7，在步骤S410、S420和S430中，BS将功率控制信息发送至UE，功率控制信息包括用于信道发送的目标SINR参数、上行链路噪声和干扰电平、以及UE专用控制信道功率偏移Offset_Control。作为目标SINR参数，BS可以确定用于控制信道类型的目标SINR，如表3或表4中所示，并且将表3或表4的参数发送至UE。

表3

[表3]

表4

[表4]

控制信道类型	SINRTarget参数
		ACK/NAK	SINR_Target_ACKNAK
CQI	SINR_Target_CQI
		测距码	SINR_Target_RC
P-FBCH	SINR_Target_PFBCH
		S_FBCH	SINR_Target_SFBCH
带宽请求	SINR_Target_BWRequest

在步骤S440中，参考作为功率控制信息接收的表3或表4中所示的参数，UE根据控制信道的类型确定用于控制信道的目标SINR。例如，如果功率控制信息包括表3的参数，并且UE想要发送“HARQ反馈”信道作为控制信道，则UE在[数学公式4]中将目标SINR SINR_Target设置为表3中所示的“SINR_Target_HARQ”。在步骤S450中，UE通过[数学公式4]，使用目标SINR、由UE估计的下行链路传播损耗L、基于从BS接收的上行链路噪声和干扰电平计算的噪声和干扰的估计平均功率电平NI、以及UE专用控制信道功率偏移Offset_Control来计算控制信道的上行链路功率P。然后，在步骤S460中，UE发送具有发送功率P的控制信道的子载波或流。

同时，当上行链路功率随后需要调节时，BS可以以独立的功率调节信息的形式将UE专用控制信道功率偏移发送至UE，而不是在初始功率控制信息中将UE专用控制信道功率偏移发送至UE。当UE专用控制信道功率偏移不包括在初始功率控制信息中时，UE通过在[数学公式4]中将Offset设置为“0”来计算其用于控制信道的上行链路功率。当随后接收到UE专用控制信道功率偏移时，UE通过在[数学公式4]中将Offset设置为所接收的UE专用控制信道功率偏移来改变其用于控制信道的发送功率P。

如以上参考图5所示，UE专用控制信道功率偏移Offset_Control可以包括第一偏移Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust。当必须显著改变UE的发送功率P时，BS可以将第一偏移Offset_Control用信号发送至UE。另一方面，如果发送功率P不需要很大改变，则BS可以将第二偏移Δ_PowerAdjust用信号发送至UE。还可以将第一偏移Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust信号发送至UE。

参考图1、图2和图3，以下将描述图7中所示的实施例。

在BS 11中，处理器400b确定表3或表4中所示的参数，用于UE确定目标SINR SINR_Target，考虑无线通信系统中的噪声和干扰，设置上行链路干扰和噪声电平，考虑无线通信系统的控制信道环境的改变，设置UE专用控制信道功率偏移Offset_Control，并且将功率控制信息输出至发送器100b。在初始功率控制信息的情况下，处理器400b可以将UE专用控制信道功率偏移Offset_Control设置为“0”。

在发送器100b中，编码器110以预定编码方案将功率控制信息编码为编码数据，将编码数据映射到符号，并且定义用于符号的层。预编码器120对从编码器接收的符号进行预编码，并且将预编码符号作为天线专用符号输出到子载波映射器130-1至130-K。子载波映射器130-1至130-K将天线专用符号映射到合适的子载波并且根据用户多路复用所映射的符号。OFDM信号发生器140-1至140-K以OFDM调制多路复用的天线专用符号，并且将所得到的OFDM符号输出到天线500b，即，发送天线500-1至500-N_t。OFDM符号可以通过天线500b被广播或单播到特定UE 12。例如，在步骤S410、S420和S430中，处理器400b可以控制发送器100b和天线500b将承载目标SINR参数的OFDM符号和承载上行链路噪声和干扰电平的OFDM符号广播至BS的覆盖区域内的UE，并且处理器400b可以控制发送器100b和天线500b将承载UE专用控制信道功率偏移Offset_Control的OFDM符号单播到UE 12。发送器100b的组件和天线500b的操作由BS 11的控制器400b控制。

在UE 12中，天线500a将从BS 11接收的OFDM符号信号输出到接收器300a。接收器300a通过对OFDM符号信号解码、解调和多路复用来恢复由BS 11发送的功率控制信息的数据流。处理器400a可以计算天线500a，即，发送天线500-1至500-N_t的增益和路径损耗，并且估计包括发送天线增益和路径损耗的下行链路传播损耗L。而且，在步骤S440中，处理器400a使用从BS接收的表3中所示的参数确定用于控制信道的目标SINR。处理器400a可以通过[数学公式2]使用上行链路噪声和干扰电平IoT，计算UE 12的每个载波的噪声和干扰的估计平均功率电平NI。在步骤S450中，处理器400a可以通过[数学公式4]使用目标SINR、每噪声的噪声和干扰的估计平均功率电平NI、下行链路传播损耗L、以及从BS接收的UE专用控制信道功率偏移Offset_Control，确定上行链路功率。在步骤S460中，处理器400a控制发送器100a和天线500a发送具有所确定的发送功率的控制信道。

同时，当从UE 12接收的控制信道的SINR超过目标SINR的错误范围或者控制信道环境改变时，考虑所接收的信号的SINR和目标SINR之间的差异或控制信道环境的改变，BS 11的处理器400b确定控制信道功率偏移。处理器400b可以根据[数学公式7]将控制信道功率偏移Offset_Control设置为第一偏移Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust。处理器400b可以控制发送器100b和天线500b一起或单独地发送用于控制信道的第一偏移Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust。处理器400b可以生成包括UE专用控制信道功率偏移Offset_Control的新的功率控制信息，并且通过控制发送器100b和天线500b，与目标SINR参数和/或上行链路噪声和干扰电平一起将UE专用控制信道功率偏移Offset_Control发送至UE。或者，处理器400b可以生成UE专用控制信道功率偏移Offset_Control作为独立的功率调节信息，并且通过控制发送器100b和天线500b，独立于目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平，将功率调节信息发送至UE 12。处理器400b还可以生成仅包括第一偏移Offset_Control和第二偏移Δ_PowerAdjust中的一个的功率调节信息，并且控制发送器100n和天线500b将功率调节信息发送至UE 12。

UE 12通过天线500a接收承载第一偏移Offset_Control的OFDM符号信号和/或承载第二偏移Δ_PowerAdjust的OFDM符号。接收器300a从所接收的OFDM符号信号恢复原始信息的信号流。处理器400a使控制信道的上行链路功率增加或减小从BS 11接收的第一偏移Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust，并且控制发送器100a和天线500a以增加或减小的功率电平发送控制信道。

根据图5、图6和图7中所示的本发明的实施例，不需要考虑所有模式、数据类型和/或控制信息、以及数据信道和/或控制信道的类型。具体地，BS确定计算[数学公式4]所需的参数和仅用于表3或表4中所示的控制信道类型的目标SINR，并且将参数和目标SINR发送至UE。然后，UE使用所接收的用于表3或表4中所示的控制信道类型的目标SINR，并且通过[数学公式5]确定用于其他信道的目标SINR。从而，与图4中所示的上行链路功率控制方法相比，UE可以根据图5、图6和图7中所示的本发明实施例容易地确定其上行链路功率，在图4中所示的上行链路功率控制方法中，根据模式控制上行链路功率并且特别是在模式2中，根据数据信道和/或控制信道的类型确定C/N。

图8是示出根据本发明的实施例的用于调节上行链路功率的方法的信号流的示意图。

如之前参考图5、图6和图7所描述的，与目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平分开地，用于数据信道和/或控制信道的UE专用功率偏移可以被发送至UE。图8描述了独立于目标SINR参数和上行链路噪声和干扰电平，UE专用功率偏移被发送至UE用于调节上行链路功率的情况。

参考图8，在步骤S510和S520中，BS将用于发送数据信道和/或控制信道的目标SINR参数、以及上行链路噪声和干扰电平发送至UE。例如，BS将诸如SINR_MIN、γ_IoT、α和β的UE目标SINR参数发送至UE，用于在UE确定用于数据信道的目标SINR时使用，并且将表3或表4中所示的参数发送至UE，用于在UE确定用于控制信道的目标SINR时使用。用于数据信道的目标SINR参数和用于控制信道的目标SINR参数可以通过一个控制消息或单独控制消息发送到UE。

在步骤S530中，UE使用目标SINR参数确定目标SINR。具体地，UE可以使用目标SINR参数SINR_MIN、γ_IoT、α和β和下行链路信号与干扰功率的比SIR_DL根据[数学公式5]确定用于数据信道的目标SINR，并且如果控制信道是由表3或表4指示的类型，则使用从BS接收的在表3或表4中列出的参数确定用于控制信道的目标SINR。

UE使用从BS接收的上行链路噪声和干扰电平计算每个子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平NI(dBm)。在步骤S540中，UE根据[数学公式4]使用目标SINR、每个子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平NI(dBm)、以及由UE估计的当前下行链路传播损耗L，计算每个子载波和流的上行链路功率P。直至接收到实际偏移值之前，UE通过在[数学公式4]中将Offset设置为“0”来计算上行链路功率P。

在步骤S550中，UE发送具有发送功率P的数据信道和/或控制信道的子载波或流。

如果从UE接收的子载波或流的SINR超过目标SINR的错误范围或者无线通信系统的信道环境被改变，这意味着UE的上行链路发送功率P需要调节，那么在步骤S560和S570中，BS将功率偏移发送至UE，用于调节发送功率P。如之前参考图5、图6和图7描述的，可以分别用于数据信号和控制信道确定功率偏移。数据信道功率偏移Offset_Data和控制信道功率偏移Offset_Control中的每个可以作为第一偏移Offset_Data或Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust被发送至到UE。第一偏移Offset_Data或Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust可以被配置为独立的信息并且分别发送至UE。例如，第一偏移Offset_Data或Offset_Control可以作为第一类型功率调节信息被发送，其被设置为从-15.5dB到16dB范围的值，量化间隔为0.5dB，并且第二偏移Δ_PowerAdjust可以作为第二类型功率调节信息被发送至UE，其被设置为-0.5dB、0.0dB、0.5dB和1.0dB中的一个。在IEEE 802.16m中，例如，第一偏移可以通过AAI_UL_POWER_ADJUST消息被发送到UE，并且第二偏移可以通过PC-A-MAP被发送到UE。

当从BS接收功率调节信息时，在步骤S580中，UE通过将旧的上行链路功率P调节包括在功率调节信息中的功率偏移，确定新的上行链路功率P_new，并且在步骤S590中，以新的上行链路功率P_new在数据信道和/或控制信道上发送子载波、流或每流的子载波。

参考图1、图2和图3，以下将描述图8中所示的实施例。

在BS 11中，在步骤S510和S520中，处理器400b将目标SINR参数SINR_MIN、γ_IoT、α和β、表3或表4中所示的参数、以及上行链路干扰和噪声电平发送至发送器100b。处理器400b可以在每个预定周期生成包括目标SINR参数的控制消息和包括上行链路噪声和干扰电平的控制消息，并且从而可以控制发送器100b和天线500b将控制消息发送至UE 12。

更具体地，在发送器100b中，编码器110以预定编码方案将控制消息编码为编码数据，将编码数据映射到符号，并且定义用于符号的层。预编码器120对从编码器110接收的符号进行预编码，并且将预编码的符号作为天线专用符号输出到子载波映射器130-1至130-K。子载波映射器130-1至130-K将天线专用符号映射到合适的子载波并且根据用户多路复用映射的符号。OFDM信号发生器140-1至140-K以OFDM调制多路复用的天线专用符号，并且将所得到的OFDM符号输出到天线500b，即，发送天线500-1至500-N_t。处理器400b控制天线500b广播承载目标SINR参数的OFDM符号和承载上行链路噪声和干扰电平的OFDM符号。

在UE 12中，天线500a将从BS 11接收的OFDM符号信号输出到接收器300a。接收器300a通过对OFDM符号信号解码、解调、以及多路复用来恢复由BS 11发送的功率控制信息的数据流。处理器400a可以计算天线500a，即，发送天线500-1至500-N_t的增益和路径损耗，并且估计包括发送天线增益和路径损耗的下行链路传播损耗L。

而且，在步骤S530中，处理器400a可以基于从BS接收的表3或表4的参数确定用于由表3或表4指示的任何控制信道类型的目标SINR，并且可以根据[数学公式5]基于目标SINR参数SINR_MIN、γ_IoT、α和β、以及下行链路信号与干扰功率的比SIR_DL，确定用于表3或表4未指示的任何控制信道类型的目标SINR。处理器400a可以使用上行链路噪声和干扰电平来计算UE 12的每子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平。

在步骤S540中，处理器400a可以通过[数学公式4]使用目标SINR、UE 12的每子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平NI、由处理器400a计算的当前下行链路传播损耗L、以及设置为“0”的Offset，确定用于数据信道和控制信道中的每个的上行链路功率P。处理器400a控制发送器100a和天线500a以上行链路功率P发送数据信道和/或控制信道的子载波或流。

同时，当从UE 12接收的子载波或流的SINR超过目标SINR的错误范围或者无线通信系统的信道环境改变时，在步骤S560和S570中，考虑所接收的信号的SINR和目标SINR之间的差异或者信道环境的改变，BS 11的处理器400b确定UE专用功率偏移，并且将UE专用功率偏移发送至UE 12。处理器400b可以设置分别用于数据信道和控制信道的功率偏移。数据信道功率偏移Offset_Data和控制信道功率偏移Offset_Control中的每个都可以作为第一偏移Offset_Data或Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust被发送到UE。处理器400b还可以将第一偏移Offset_Data或Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust配置为独立的信息，并且通过控制发送器100b和天线500b将它们分别发送到UE。例如，当上行链路功率需要被显著调节时，在步骤S560中，第一偏移Offset_Data或Offset_Control可以作为第一类型功率调节信息被发送至UE。如果需要微小功率调节，则在步骤S570中，第二类型功率调节信息可以被配置成包括被设置成-0.5dB、0.0dB、0.5dB，以及1.0dB中的一个并且被发送至UE 12的第二偏移Δ_PowerAdjust。在IEEE 802.16m中，例如第一偏移可以通过AAI_UL_POWER_ADJUST消息发送至UE，并且第二偏移可以通过PC-A-MAP发送至UE。BS 11的处理器400b可以生成第一类型功率调节信息和第二类型功率调节信息，并且在每个预定周期或当需要时，将它们发送至UE 12。可以生成第一类型功率调节信息并且以相对长的周期将其用信号发送至UE，并且生成第二类型功率调节信息并以相对短的周期将其用信号发送至UE。

在UE 12中，天线500a从BS 11接收承载第一偏移的OFDM符号信号和/或承载第二偏移的OFDM符号信号。接收器300b恢复原始功率调节信息的数据流，并且将所恢复的功率调节信息输出到处理器400a。在步骤S580中，处理器400a通过将旧的上行链路功率P调节从BS 11接收的第一功率偏移Offset_Data或Offset_Control和/或第二偏移Δ_PowerAdjust来确定新的上行链路功率P_new，并且在步骤S590中，控制发送器100a和天线500a发送具有新的上行链路功率P_new的子载波或流。当旧的上行链路功率P被调节时，还可以通过在[数学公式4]中将Offset设置为由第一类型功率调节信息指示的第一偏移和/或由第二类型功率调节信息指示的第二偏移来确定新的上行链路功率P_new。

在图5至图8中所示的本发明的实施例中，BS将上行链路噪声和干扰电平IoT发送至UE，并且UE使用上行链路噪声和干扰电平IoT计算UE的每子载波的噪声和干扰的估计平均功率电平，如之前参考图4描述的。代替IoT值，BS可以将NI值直接发送至UE。

在图5至图8中所示的本发明的实施例中，同时，BS可以根据BS和UE的MAC层的对等协议，通过用于控制功能的MAC消息，将目标SINR消息和上行链路噪声和干扰电平IoT发送至UE。例如，可以通过用于BS的覆盖区域内的UE的系统配置的系统配置信息消息来广播目标SINR，并且可以通过指定BS的覆盖区域内的UE的上行链路噪声和干扰电平的上行链路噪声和干扰电平消息来广播上行链路噪声和干扰电平IoT。在IEEE 802.16m中，例如，可以通过高级空中接口系统配置描述符(AAI_SCD)消息来广播目标SINR，并且可以通过高级控制接口上行链路NI(AAI_ULPC_NI)消息来广播上行链路噪声和干扰电平。

如之前参考图5至图8中所述，BS可以将第一偏移作为第一类型功率调节信息并且将第二偏移作为第二类型功率调节信息发送至UE。具体地，第一偏移可以被生成为独立的功率调节消息，并且被单播至UE，而第二偏移可以被生成为独立的功率调节信息，并且被单播到UE。例如，在IEEE 802.16m中，可以通过AAI_UL_POWER_ADJUST消息将第一偏移单播到UE，并且可以通过PC-A-MAP将第二偏移单播到UE。

在图5至图8中所示的本发明的实施例中，其中，UE专用功率偏移作为第一和第二偏移被用信号发送至UE，当要求快速功率调节时，BS可以将第一偏移用信号发送至UE。当需要微小功率调节时，BS可以将第二偏移用信号发送至UE。BS可以区分发送第一和第二偏移的信令周期。从而，UE可以根据无线通信系统中的环境改变更灵活地控制器上行链路功率。

由于不需要UE确定功率偏移，UE的处理器执行简化的上行链路功率控制处理，从而减小UE的操作负载。

此外，在调节UE的上行链路功率中，仅反映BS考虑无线通信系统的整体环境确定的功率偏移，UE确定的功率偏移被排除。从而，无线通信系统避免了可能由各个UE的独立功率调节导致的环境改变。

工业应用

本发明可应用于在无线通信系统中控制发送功率以将数据或控制信息稳定地发送到BS的方法。

本领域技术人员将理解，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中作出多种修改和改变。从而，意图是本发明涵盖本发明的修改和改变，只要本发明的修改和改变落入所附权利要求及其等价物的范围内。

Claims (20)

1.一种用于在无线通信系统的用户设备中确定上行链路功率的方法，所述方法包括：

从基站接收目标信号与干扰加噪声比(SINR)参数以及上行链路噪声和干扰电平；以及

根据以下等式确定用于上行链路信道的所述上行链路功率：

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+Offset

其中，P表示所述上行链路功率，L表示估计的平均下行链路传播损耗，SINR_Target表示使用所述目标SINR参数确定的所述目标SINR，NI表示在基站使用所述上行链路噪声和干扰电平计算的噪声和干扰的估计的平均功率电平，以及Offset是指定给所述用户设备的用于功率偏移的纠错项；

其中，Offset由所述基站来控制，

其中，当上行链路信道是数据信道时，使用以下等式确定SINR_Target，

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

其中，SINR_MIN表示对于所述基站期望的最小速率所需的SINR，γ_IoT表示从基站接收的公平性和干扰加噪声与热噪声比(IoT)控制因子，SIR_DL表示由所述用户设备测量的下行链路信号与干扰功率的比，α表示基于所述基站的接收天线的数目的因子，以及β表示指示是否在由上行链路MAP信息指示的资源单元中应用流总数(TNS)的流因子，以及

其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，从所述基站接收的SINR_Target基于用于控制信道的目标SINR值来确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用通过上行链路调节消息从所述基站接收的第一偏移和通过功率控制高级MAP从所述基站接收的第二偏移中的至少一个控制偏移Offset。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一偏移是从-15.5dB到16dB范围的值，以及所述第二偏移是-0.5dB、0.0dB、0.5dB，以及1.0dB中的一个。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，偏移Offset等于所述第一偏移和所述第二偏移的和。

5.根据权利要求1-4中的任意一个所述的方法，其中，所述控制信道是肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信道、测距信道、主快速反馈信道(P-FBCH)、辅快速反馈信道(S-FBCH)、或带宽请求信道。

6.一种在无线通信系统中确定上行链路功率的装置，所述装置包括：

接收器，以及

处理器，所述处理器被配置成控制所述接收器，

其中，所述接收器被配置成从基站接收目标信号与干扰加噪声比(SINR)参数以及上行链路噪声和干扰电平，并且所述处理器被配置成根据以下等式确定用于上行链路信道的所述上行链路功率：

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+Offset

其中，P表示所述上行链路功率，L表示估计的平均下行链路传播损耗，SINR_Target表示使用所述目标SINR参数确定的所述目标SINR，NI表示在基站使用所述上行链路噪声和干扰电平计算的噪声和干扰的估计的平均功率电平，以及Offset是指定给所述装置的用于功率偏移的纠错项；

其中，Offset由所述基站来控制，

其中，当上行链路信道是数据信道时，使用以下等式确定SINR_Target，

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

其中，SINR_MIN表示对于所述基站期望的最小速率所需的SINR，γ_IoT表示从基站接收的公平性和干扰加噪声与热噪声比(IoT)控制因子，SIR_DL表示由所述装置测量的下行链路信号与干扰功率的比，α表示基于所述基站的接收天线的数目的因子，以及β表示指示是否在由上行链路MAP信息指示的资源单元中应用流总数(TNS)的流因子，以及

其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，从所述基站接收的SINR_Target基于用于控制信道的目标SINR值来确定。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，使用通过上行链路调节消息从所述基站接收的第一偏移和通过功率控制高级MAP从所述基站接收的第二偏移中的至少一个控制偏移Offset。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一偏移是从-15.5dB到16dB范围的值，以及所述第二偏移是-0.5dB、0.0dB、0.5dB和1.0dB中的一个。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，偏移Offset等于所述第一偏移和所述第二偏移的和。

10.根据权利要求6-9中的任意一个所述的装置，其中，所述控制信道是肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信道、测距信道、主快速反馈信道(P-FBCH)、辅快速反馈信道(S-FBCH)、或带宽请求信道。

11.一种用于在无线通信系统中由基站执行的上行链路功率控制的方法，所述方法包括：

广播目标信号与干扰加噪声比(SINR)参数以及上行链路噪声和干扰电平；以及

接收由用户设备根据以下等式的上行链路功率发送的上行链路信道：

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+Offset

其中，P表示所述上行链路功率，L表示估计的平均下行链路传播损耗，SINR_Target表示使用所述目标SINR参数确定的所述目标SINR，NI表示在基站使用所述上行链路噪声和干扰电平计算的噪声和干扰估计的平均功率电平，以及Offset是指定给所述用户设备的用于功率偏移的纠错项；

其中，Offset由所述基站来控制，

其中，当上行链路信道是数据信道时，使用以下等式确定SINR_Target，

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

其中，SINR_MIN表示对于所述基站期望的最小速率所需的SINR，γ_IoT表示由基站发送的公平性和干扰加噪声与热噪声比(IoT)控制因子，SIR_DL表示由所述用户设备测量的下行链路信号与干扰功率的比，α表示基于所述基站的接收天线的数目的因子，以及β表示指示是否在由上行链路MAP信息指示的资源单元中应用流总数(TNS)的流因子，以及

其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，由所述基站发送的SINR_Target基于用于控制信道的目标SINR值来确定。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，使用通过上行链路功率调节消息单播到用户设备的的第一偏移和通过功率控制高级MAP单播到所述用户设备的第二偏移中的至少一个来控制偏移Offset。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一偏移是从-15.5dB到16dB范围的值，以及所述第二偏移是-0.5dB、0.0dB、0.5dB和1.0dB中的一个。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，偏移Offset等于所述第一偏移和所述第二偏移的和。

15.根据权利要求11-14中的任意一个所述的方法，其中，所述控制信道是肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信道、测距信道、主快速反馈信道(P-FBCH)、辅快速反馈信道(S-FBCH)、或带宽请求信道。

16.一种用于在无线通信系统中执行上行链路功率控制的装置，所述装置包括：

发送器，

接收器，以及

处理器，所述处理器被配置成控制所述发送器广播目标信号与干扰加噪声比(SINR)参数以及上行链路噪声和干扰电平，并且控制所述接收器接收由用户设备根据以下等式的上行链路功率发送的上行链路信道：

P(dBm)＝L+SINR_Target+NI+Offset

其中，P表示所述上行链路功率，L表示估计的平均下行链路传播损耗，SINR_Target表示使用所述目标SINR参数确定的所述目标SINR，NI表示在所述装置使用所述上行链路噪声和干扰电平计算的噪声和干扰估计的平均功率电平，以及Offset是指定给所述装置的用于功率偏移的纠错项；

其中，Offset由所述装置来控制，

其中，当上行链路信道是数据信道时，使用以下等式确定SINR_Target，

${\mathrm{SINR}}_{T\arg \mathrm{et}}=10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

其中，SINR_MIN表示对于所述装置期望的最小速率所需的SINR，γ_IoT表示由装置发送的公平性和干扰加噪声与热噪声比(IoT)控制因子，SIR_DL表示由所述装置测量的下行链路信号与干扰功率的比，α表示基于所述装置的接收天线的数目的因子，以及β表示指示是否在由上行链路MAP信息指示的资源单元中应用流总数(TNS)的流因子，以及

其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，由所述装置发送的SINR_Target基于用于控制信道的目标SINR值来确定。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，使用所述第一偏移和所述第二偏移来控制所述偏移Offset，以及其中所述处理器被配置为控制所述发送器通过上行链路功率调节消息单播所述第一偏移到用户设备和通过功率控制高级MAP单播所述第二偏移到所述用户设备。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述处理器被配置成将所述第一偏移设置为从-15.5dB到16dB范围的值，以及将所述第二偏移设置为-0.5dB、0.0dB、0.5dB和1.0dB中的一个。

19.根据权利要求17所述的装置，其中，当所述上行链路信道是所述控制信道时，所述偏移Offset等于所述第一偏移和所述第二偏移的和。

20.根据权利要求16-19中的任意一个所述的装置，其中，所述控制信道是肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信道、测距信道、主快速反馈信道(P-FBCH)、辅快速反馈信道(S-FBCH)、或带宽请求信道。