CN102905357A

CN102905357A - 一种物理上行控制信道的功率控制方法和装置

Info

Publication number: CN102905357A
Application number: CN2012103664518A
Authority: CN
Inventors: 陈媛媛; 刘明亮
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN102905357B

Abstract

本申请提供了一种物理上行控制信道的功率控制方法和装置，其中的方法具体包括：接收上行数据，所述上行数据包括上行探测参考信号和PUCCH信道数据；依据所述上行探测参考信号估计所述PUCCH信道数据的定时偏差；对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值；依据所述PUCCH信道数据的定时偏差及预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，对所述信噪比测量值进行补偿，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比；依据所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比，进行PUCCH信道的闭环功率控制。本申请能够提高PUCCH信道的闭环功率控制的精度。

Description

一种物理上行控制信道的功率控制方法和装置

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种物理上行控制信道的功率控制方法和装置。

背景技术

在LTE（长期演进系统，Long Term Evolution）系统中，为了在基站与UE（用户设备，User Equipment）之间交换数据，上行功率控制用于控制上行物理信道的发射功率，其在业务可靠性和UE功耗方面非常重要。在上行发送中，如果发射功率太弱，则基站不能接收到UE的发送信号，反之，如果发射功率太强，则发送信号有可能成为另一个UE的发送信号的干扰，并且可能增大UE的电池损耗。其中，PUCCH（物理上行控制信道，PhysicalUplink Control Channel）是上行物理信道的一种。

目前，PUCCH的功率控制具体可以包括开环功率控制和闭环功率控制。其中，闭环功率控制采用基于SNR（信噪比，Signal Noise Ratio）测量值与SNR目标值的比较方法，若SNR测量值比SNR目标值低，则通过TPC（发射功率控制，transmit power control）命令通知UE提高PUCCH信道的发射功率；反之，通知UE降低PUCCH信道的发射功率。

闭环功率控制的关键在于SNR的测量。目前常用的测量方法是：在时域对应的位置找到信号径，计算出信号径的功率作为信号功率测量值；信号功率测量值与噪声功率测量值的比值即为SNR测量值；其中，可以选取时域没有信号径的几个子载波累加得到噪声及相应功率，或者，以总功率与信号径的功率的差值作为噪声功率。

现有技术的闭环功率控制具有如下缺点：

由于PUCCH只占一个RB（无线承载，Radio Bear），属于窄带信号，受定时偏差的影响很大，稍微的定时偏差都容易导致信号径的功率泄露到噪声径上，导致信号功率测量值偏低，而噪声功率测量值偏高，导致最终的SNR测量值比实际偏小，导致PUCCH信道的闭环功率控制的精度不高。

而依据现有技术的闭环功率控制方案，在SNR测量值偏小时，容易导致通知UE以高于预期的功率发送PUCCH信道的信号；这样，在一个RB上调度多个用户的情况下，容易带来PUCCH的多用户间干扰而引起SR（调度请求，Schedule Request）虚检过高，进而影响上行速率，并且可能增大UE的电池损耗。

另外，如果PUCCH信道的功率过大，还会对相邻RB的其它用户的PUSCH（物理上行链路共享信道，Physical Uplink Shared Channel）信道带来干扰，影响解调质量。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提高PUCCH信道的闭环功率控制的精度。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种物理上行控制信道的功率控制方法和装置，能够提高PUCCH信道的闭环功率控制的精度。

为了解决上述问题，本申请公开了一种物理上行控制信道的功率控制方法，包括：

接收上行数据，所述上行数据包括上行探测参考信号和PUCCH信道数据；

依据所述上行探测参考信号估计所述PUCCH信道数据的定时偏差；

对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值；

依据所述PUCCH信道数据的定时偏差及预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，对所述信噪比测量值进行补偿，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比；

依据所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比，进行PUCCH信道的闭环功率控制。

优选的，所述对所述信噪比测量值进行补偿的步骤，包括：

将所述PUCCH信道数据的定时偏差与所述预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系中定时偏差进行匹配，得到匹配成功的时域径的能量泄露百分比；

依据所述匹配成功的时域径的能量泄露百分比，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比。

优选的，通过如下步骤预置定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系：

产生原始信号；

依据定时偏差对该原始信号进行时域偏移，得到与定时偏差相应的偏移信号；

将该偏移信号变换到频域并取前12个点的频谱，再变换回到时域，得到偏移时域信号径；

针对所述偏移时域信号径，以其后11个信号径的能量与12个信号径的能量的比值，作为相应的时域径的能量泄露百分比；

建立所述PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系。

优选的，所述预置的定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系位于查找表中。

另一方面，本申请还公开了一种物理上行控制信道的功率控制装置，包括：

接收模块，用于接收上行数据，所述上行数据包括上行探测参考信号和PUCCH信道数据；

估计模块，用于依据所述上行探测参考信号估计所述PUCCH信道数据的定时偏差；

信道处理模块，用于对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值；

补偿模块，用于依据所述PUCCH信道数据的定时偏差及预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，对所述信噪比测量值进行补偿，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比；及

功率控制模块，用于依据所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比，进行PUCCH信道的闭环功率控制。

优选的，所述补偿模块包括：

匹配子模块，用于将所述PUCCH信道数据的定时偏差与所述预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系中定时偏差进行匹配，得到匹配成功的时域径的能量泄露百分比；

无泄漏信噪比获取子模块，用于依据所述匹配成功的时域径的能量泄露百分比，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比。

优选的，所述装置还包括：用于预置定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系的预置模块：

所述预置模块包括：

信号产生子模块，用于产生原始信号；

时域偏移子模块，用于依据定时偏差对该原始信号进行时域偏移，得到与定时偏差相应的偏移信号；

偏移时域信号径获取子模块，用于将该偏移信号变换到频域并取前12个点的频谱，再变换回到时域，得到偏移时域信号径；

时域径的能量泄露百分比获取子模块，用于针对所述偏移时域信号径，以其后11个信号径的能量与12个信号径的能量的比值，作为相应的时域径的能量泄露百分比；

映射关系建立子模块，用于建立所述PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请预置PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，并依据该映射关系对SNR测量值进行补偿；由于所述补偿能够补偿信号泄露对SNR测量值的影响，也即，能够在一定程度上补偿信号泄露导致SNR测量值比实际偏小的缺陷，因此，能够提高PUCCH信道的闭环功率控制的精度。

另外，依据现有技术的闭环功率控制方案，在SNR测量值偏小时，容易导致通知UE以高于预期的功率发送PUCCH信道的信号；相对于现有技术，本申请的对SNR测量值的补偿，能够在一定程度上减少通知UE以高于预期的功率发送PUCCH信道的信号的次数，故能够在一定程度上避免PUCCH信道的功率过大，从而可以有效避免PUCCH信道的功率过大带来的一系列问题：如对上行速率的偏低，增大UE的电池损耗，对相邻RB的其它用户的PUSCH信道带来干扰，影响解调质量等等。

附图说明

图1是本申请一种物理上行控制信道的功率控制方法实施例的流程图；

图2是本申请一种物理上行控制信道的功率控制装置实施例的结构图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

依据信号处理基础，信号的时域定时不准，会引起频域对应径上能量泄露，因此，稍微的定时偏差都容易导致信号径的功率泄露到噪声径。

具体到PUCCH信道，本申请发明人在研究中发现PUCCH信道泄露的如下规律：

PUCCH固定占用12个子载波，假设子载波的带宽为15K*12=180KHz，则将子载波通过IDFT（离散傅里叶逆变换，Inverse Discrete FourierTransform）变换到时域，每个时域径的物理意义为1/180KHz=5.56us，12个时域径总时间为66.67us；

假设定时偏差值为T，且T不是5.56us的整数倍，时域特性为A，则通过DFT将A变换到频域并取前12个点再变换回到时域，则会有能量泄露，此时时域的12个径即为能量泄漏后的12个径；

在定时偏差固定的情况下，时域径的能量泄露百分比是固定的。

于是，本申请通过仿真得到预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，并依据所述定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系对SNR测量值进行补偿；由于所述补偿能够补偿信号泄露对SNR测量值的影响，也即，能够补偿信号泄露导致SNR测量值比实际偏小的缺陷，因此，能够提高PUCCH信道的闭环功率控制的精度。

参照图1，示出了本申请一种物理上行控制信道的功率控制方法实施例的流程图，具体可以包括：

步骤101、接收上行数据，所述上行数据具体可以包括上行探测参考信号和PUCCH信道数据；

步骤102、依据所述上行探测参考信号估计所述PUCCH信道数据的定时偏差；

为了支持频率选择性调度，UE需要对较大的带宽进行探测，通常远远超过其目前传输数据的带宽。这就需要应用信道的SRS(探测参考信号，Sounding Reference Signal)。SRS是一种“宽带的”参考信号。多个用户的SRS可以采用分布式FDM（频分多路复用，Frequency-division multiplexing）或CDM（码分复用，Code Division Multiplexing）的方式复用在一起，可以用来做上行信道质量测量，上行同步等。

LTE系统中，eNB(演进型基站，evolved NodeB)可以调度每个UE一次性或周期性地发送SRS，周期性发送的周期可以为2/5/10/20/40/80/160/320毫秒。SRS发送的周期以及周期内子帧的偏移量可由UE特定的10Bit的信令参数srsConfigurationIndex决定。

本申请实施例采用上行SRS进行上行同步，以估计得到所述PUCCH信道数据的定时偏差。SRS定时估计的算法可以基于Zadoff-Chu（伪叠加）序列理想的自相关性，利用循环相关与循环卷积的关系实现，本申请对具体的SRS定时估计的算法不加以限制。

步骤103、对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值；

在实际中，可采用已有的测量方法对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值。例如，在本申请的一种应用示例中，可以在时域对应的位置找到信号径，计算出信号径的功率作为信号功率测量值；信号功率测量值与噪声功率测量值的比值即为SNR测量值；其中，可以选取时域没有信号径的几个子载波累加得到噪声及相应功率，或者，以总功率与信号径的功率的差值作为噪声功率。

步骤104、依据所述PUCCH信道数据的定时偏差及预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，对所述信噪比测量值进行补偿，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比；

本申请实施例中，所述信噪比测量值用于表示泄漏后的信噪比，无泄漏信噪比用于表示泄露前的信噪比。

假设定时偏差对应时域径的能量泄露百分比为B，信噪比测量值为X，泄露前的信号功率为S，泄露前的噪声功率为N，则可以得到式（1）：

X=（S-BS）/(N+BS) (1)

假设无泄漏信噪比为Y，则可以得到式（2）：

N=YS （2）

将式（2）代入式（1），可以得到：

X=（S-BS）/(YS+BS) （3）

依据式（3），可以得到：

Y=（1-B-XB）/X (4)

在具体实现中，所述对所述信噪比测量值进行补偿的步骤，具体可以包括：

子步骤A1、将所述PUCCH信道数据的定时偏差与所述预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系中定时偏差进行匹配，得到匹配成功的时域径的能量泄露百分比；

子步骤A2、依据所述匹配成功的时域径的能量泄露百分比，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比。

在实际应用中，子步骤A2可以利用式（4），得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比。

在本申请的一种优选实施例中，可以通过如下步骤预置PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系：

子步骤B1、产生原始信号；

子步骤B2、依据定时偏差对该原始信号进行时域偏移，得到与定时偏差相应的偏移信号；

子步骤B3、将该偏移信号变换到频域并取前12个点的频谱，再变换回到时域，得到偏移时域信号径；

子步骤B4、针对所述偏移时域信号径，以其后11个信号径的能量与12个信号径的能量的比值，作为相应的时域径的能量泄露百分比；

子步骤B5、建立所述PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系。

在具体实现中，所述原始信号可以为带噪信号，也可以为不带噪信号。另外，针对不同的定时偏差得到相应的时域径的能量泄露百分比，即可建立所述PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系。

在本申请的一种优选实施例中，所述预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系可位于查找表中。

参照表1，示出了本申请一种查找表的示例，该查找表具体可以包括有定时偏差和时域径的能量泄露百分比2个数据字段。

表1

定时偏差	时域径的能量泄露百分比
		4Ts	2%
8Ts	8%
		12Ts	21%
16Ts	40%

步骤105、依据所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比，进行PUCCH信道的闭环功率控制。

在具体实现中，PUCCH信道的闭环功率控制可采用基于所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比与SNR目标值的比较方法，若无泄漏信噪比比SNR目标值低，则eNB可通知UE提高PUCCH信道的发射功率；反之，eNB可通过TPC命令通知UE降低PUCCH信道的发射功率。

总之，本申请预置PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，并依据该映射关系对SNR测量值进行补偿；由于所述补偿能够补偿信号泄露对SNR测量值的影响，也即，能够在一定程度上补偿信号泄露导致SNR测量值比实际偏小的缺陷，因此，能够提高PUCCH信道的闭环功率控制的精度。

与前述方法实施例相应，本申请还公开了一种物理上行控制信道的功率控制装置，参照图2所示的结构图，具体可以包括：

接收模块201，用于接收上行数据，所述上行数据包括上行探测参考信号和PUCCH信道数据；

估计模块202，用于依据所述上行探测参考信号估计所述PUCCH信道数据的定时偏差；

信道处理模块203，用于对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值；

补偿模块204，用于依据所述PUCCH信道数据的定时偏差及预置的PUCCH信道环境中定时偏差与时域径的能量泄露百分比的映射关系，对所述信噪比测量值进行补偿，得到所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比；及

功率控制模块205，用于依据所述信噪比测量值对应的无泄漏信噪比，进行PUCCH信道的闭环功率控制。

在本申请的一种优选实施例中，所述补偿模块204具体可以包括：

在本申请的另一种优选实施例中，所述装置还可以包括：用于预置定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系的预置模块：

所述预置模块具体可以包括：

信号产生子模块，用于产生原始信号；

在本申请的一种优选实施例中，所述预置的定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系可位于查找表中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种物理上行控制信道的功率控制方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种物理上行控制信道的功率控制方法，其特征在于，包括：

对所述PUCCH信道数据进行处理，得到相应的信噪比测量值；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述信噪比测量值进行补偿的步骤，包括：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过如下步骤预置定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系：

产生原始信号；

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预置的定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系位于查找表中。

5.一种物理上行控制信道的功率控制装置，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述补偿模块包括：

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括：用于预置定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系的预置模块：

所述预置模块包括：

信号产生子模块，用于产生原始信号；

8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述预置的定时偏差和有泄漏信噪比到泄露信噪比补偿的映射关系位于查找表中。