CN102907146A - 用于功率控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种运行基站的方法包括确定用户设备(UE)的第一传输功率，其中包括确定服务基站接收功率，确定所述UE到所述基站的路径损耗，确定所述UE处的下行链路信号噪声干扰比(SNIR)，以及得出第一UE传输功率。得出所述第一UE传输功率包括，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和所述下行链路SNIR的总和。所述方法进一步包括指示所述UE以所述第一UE传输功率进行传输。

Description

用于功率控制的系统和方法

本发明要求2009年12月8日递交的发明名称为“用于功率控制的系统和方法(Systemand Method for Power Control)”的第12/633,657号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体涉及无线通信系统，确切地说，涉及一种用于功率控制的系统和方法。

背景技术

无线通信系统广泛用于通过多种接入终端，例如移动电话、便携式计算机和各种多媒体装置，为多位用户提供语音和数据服务。这些通信系统可涵盖局域网，例如IEEE801.11网络、移动电话和/或移动宽带网络。所述通信系统可使用一种或多种多址接入技术，例如，频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。移动宽带网络可符合若干系统类型或伙伴关系，例如，通用分组无线业务(GPRS)、第三代标准(3G)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、通用移动通讯系统(UMTS)、第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP)、演进数据优化EV-DO或长期演进(LTE)。

图1所示为传统移动宽带系统100的图例。移动宽带系统分为小区108、110和112，其中小区108、110和112均具有对应基站102、104和106。移动终端或用户设备(UE)116和114通过基站102、104和106中的一个基站访问网络100。出于图例简明性的考虑，使用三个基站108、110和112以及两个UE 114和116，但在实际系统中可使用并配备多个小区和UE。

在通信系统，例如，CDMA和LTE中，带宽在上行链路通信信道中的终端装置或UE之间进行共享。因为带宽共享，所以上行链路通信中使用功率控制来解决远近效应的问题。这表示，与具有较低路径损耗PL1的UE 116相比，位于小区边缘处具有到基站102的较高路径损耗PL2的UE 114通常以较高功率进行传输，以便以高于噪声和干扰的合理电平接收每次相应传输。

现有技术已通过几种方式解决了功率控制问题。在全功率控制(FPC)方案下，所有UE的接收信号电平在基站处大约相同，以向所有用户提供相等的信号噪声干扰比(SNIR)。在FPC下，UE功率经设置以完全补偿信道损耗，因此，所有用户在基站处具有同一接收信号电平P_o：

P₀＝{10*log10(N+I₀)+SNIR_TARG}，(1)

其中，I₀是基站处已估计的总干扰功率，N是热噪声功率，且SNIR_TARG是目标SNIR。在FPC下，UE处的传输功率由以下公式表示：

P_f＝{P_max，P₀+PL}，(2)

其中P_max是允许UE传输的最大传输功率，且PL是路径损耗。可看出，使用FPC时，如果所有UE的目标SNIR相同，且如果UE功率不受P_max限制，则所有UE具有相同SNIR。但是，使用FPC时，所有UE通常使用同一调制和编码方案(MCS)级别，从而可能导致因未使用较高MCS级别而降低系统吞吐量。

LTE标准中提议的部分功率控制(FrPC)方案可使路径损耗较低的用户使用较高功率电平，该功率电平高于维持最小SNIR阈值所需的功率电平。超过小区边缘SNIR的允许余量与用户的路径损耗成反比，这样，较接近基站的用户便可获得较高SNIR和较高MCS级别。在FrPC下，UE的发射器功率表示为：

P_tx＝{P_max，P′₀+α.PL}且P′₀＝P₀+Δ₀，

其中α是小于1的乘数，且Δ₀是经设置以使小区边缘UE仍实现目标SNIR的功率增加因数。(当α等于1时，系统作为FPC系统运行。)在FrPC下，较接近基站的UE 可使功率增加以超过FPC已设置的点，其中功率的增加ΔP用以下公式表示：

ΔP＝(1-α)×(PL-PL_{ell_edge})，

因此P_tx＝ΔP+P_f，

其中P_{Lcell_edge}是从小区边缘UE到基站的路径损耗。

因此，与距基站较远的UE相比，较接近基站的UE具有较高SNIR。虽然FrPC与FPC方案相比进行了一些改进，但FrPC在选择UE传输电平时是根据UE路径损耗，而非UE产生的实际干扰电平。这样，在某些情况下，FrPC功率控制可能不会有效降低干扰。

因此，需要用于对多址接入无线网络进行功率控制的系统和方法，以增大吞吐量且最小化干扰。

发明内容

根据本发明的一项实施例，一种运行基站的方法包括确定UE的第一传输功率，其中包括，确定服务基站接收功率，确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，确定所述UE处的下行链路信号噪声干扰比(SNIR)，以及得出第一UE传输功率。得出所述第一UE传输功率包括，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和下行链路SNIR的总和。所述方法进一步包括指示所述UE以第一UE传输功率传输。

根据本发明的另一项实施例，一种运行基站的方法包括，确定UE的第一传输功率。确定所述传输功率包括，确定服务基站接收功率，确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰，确定功率调整，以及计算第一UE传输功率。确定所述功率调整包括从所述服务基站接收功率中减去所述UE对相邻基站造成的所述总平均干扰以得出第一差值，其中所述功率调整包括所述第一差值。计算所述第一UE发射功率包括计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和所述功率调整的总和。所述方法进一步包括指示所述UE以所述第一UE传输功率进行传输。

根据又一项实施例，一种无线基站包括发射器和接收器。所述基站用于确定所述接收器处的服务基站接收功率，确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰，确定第一调整因数，确定第二调整因数，以及确定功率调整。确定所述功率调整包括从所述服务基站接收功率中减去所述UE对相邻基站造成的所述总平均干扰以得出第一差值，然后将所述第一差值与所述第一调整因数相乘以得出所述功率调整。计算所述第一UE传输功率的方法是，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗、所述功率调整和所述第二调整因数的总和。然后，指示所述UE通过所述发射器以所述第一UE传输功率进行传输。

根据另一项实施例，无线基站包括发射器和接收器。所述基站用于确定所述接收器处的服务基站接收功率，确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，确定所述UE处的下行链路SNIR，确定第一调整因数，以及确定第二调整因数。计算第一UE发射功率电平的方法是，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和所述下行链路SNIR的总和。然后，指示所述UE通过所述发射器以所述第一UE传输功率电平进行传输。

上文已相当广泛地概述了本发明实施例的特征，从而有助于更好地理解下文对本发明的详细说明。下文将说明本发明各项实施例的其他特征和优点，这些特征和优点构成本发明的权利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，可轻易地基于所揭示的概念和具体实施例，修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或过程。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效结构并不脱离所附权利要求书中提出的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现结合附图参考以下描述，其中：

图1所示为传统移动宽带系统的图解；

图2所示为显示各个运行点和最佳污染曲线之间关系的图；

图3所示为根据本发明一项实施例的功率图；

图4所示为实施例β曲线；

图5所示为实施例功率图；

图6为实施例系统参数图表；

图7所示为实施例累积分布函数；

图8为说明一种实施例通信系统中可变参数的影响；

图9和图10为说明各个实施例功率控制方法的性能的图；

图11所示为实施例基站的方框图；以及

图12所示为实施例用户装置的方框图。

除非另有指示，否则不同图中的对应数字和符号通常指代对应部分。附图为清楚说明实施例的相关方面而绘制，且附图不一定按比例绘制。

具体实施方式

下文将详细论述各种实施例的实施和使用。但应了解，本发明提供可在多种具体上下文中实施的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以制作和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。

本发明将相对于具体上下文，即宽带无线网络中的功率控制中的各项实施例来进行描述。本发明也可应用于其他类型网络中的功率控制。

在本发明的实施例中，实施功率控制系统和方法，以根据对其他小区造成的总干扰污染来控制UE的上行链路传输功率。当确定UE传输功率时，考虑UE对其他小区吞吐量造成的干扰所产生的影响。在实施例中，总干扰污染的计算方法是，计算UE对每个其他小区造成的干扰的总和，这些干扰由接收干扰的小区的预期平均干扰电平进行标准化。此预期平均干扰用作每个小区的负载因数，其会进行测量且与相邻小区共享，以便相邻小区中的UE可将该预期平均干扰用作相应小区的目标干扰电平。

图2所示为显示各个运行点相对于最佳污染曲线202之间关系的图。在一些实施例中，当UE的功率增加时，假设相邻小区目标平均干扰阈值为Ti＝T0，则对每个小区造成的干扰不会等于T0，且也不会是定值。相反，造成的干扰会是根据源自其他小区的干扰随时间变化的值。因此，根据本发明的一些实施例，并非所有基站都将以最佳点运行。如果基站接收的已识别平均干扰大于目标T₀，则实施例功率调整提供的功率增长大于以最佳点运行所需的功率增长。为防止此情况发生，系统以低于目标给定的限制使功率增加某一余量Δ₂。因为所有UE正使用同一算法运行，所以实际干扰电平(点O1移动到点O1′，假设系统在O1处不受功率限制)也将减小，且系统无法通过更改Δ₂到达优选运行点。类似地，如果实际/经受的总干扰电平(T0‘)小于目标T0，则增加UE功率不会使运行点移动接近最佳污染曲线(点O2移动到O2′)。因此，在本发明的实施例中，不同UE的功率随不同的量而变，以使运行点接近最佳污染曲线202。如下文所述，上述目的在一些实施例中通过使用参数β来实现，以便不同UE相对于目标而言具有不同调整值，或者通过根据UE确定Δ₂值(UE决定Δ₂值)来实现。如本文所述，在一些实施例中，上述目的根据相邻基站执行的干扰测量来实现。例如，通过一种实施例方法，使运行点O1移位到点O1″，且使运行点O2移位到点O2″。

在针对不同资源块(RB)的小区间干扰协调(ICIC)使用的一项实施例中，不同干扰目标电平会针对不同eNB组和/或不同基站组导出，其中相邻小区预先已知该目标电平。特定资源块的目标干扰电平与系统中标称参考目标干扰电平的比率用于标准化对这些不同eNB组产生的总干扰。对其他小区的干扰会在用于媒体信号电平的信道的相互作用有效的情况下使用下行链路进行测量，或者使用特定上行链路探测信号进行测量。

在实施例中，调整UE上行链路功率以防超过相邻扇区中的目标干扰比热噪声水平(TIOT)。在说明具有多个目标水平的多个扇区的一些实施例中，例如，多TIOT ICIC方案，实施例功率控制系统和方法用于最大化吞吐量。

图3所示为根据本发明的一项实施例的功率图300。图中的y轴表示已传输和已接收功率。用户设备UE0向小区0传输时的路径损耗为PL0。小区0接收的信号是S_f。源自U0的信号也分别以功率电平q1、q2和q3在相邻小区小区1、小区2和小区3处接收，如线302所示。小区0的干扰目标为T₀，小区1的干扰目标为T₁，小区2的干扰目标为T₂，且小区3的干扰目标为T₃。在所示实施例中，每个干扰目标表示每个小区的总平均干扰的量，其针对相应小区的UE达到一定的性能水平。在一项实施例中，也可瞬时测量干扰目标，或者针对相应资源块的每个相邻小区经受的平均总干扰，在这种情况下，此信息会与相邻站共享。在所示实施例中，小区1以低于目标干扰电平T1的电平Δ1+k1接收UE0的信号，小区2以低于目标干扰电平T₂的电平Δ2+k2接收信号，且小区3以低于目标干扰电平T₃的电平Δ3+k3接收信号。

可看出，向具有较高干扰电平T₁、T₂的基站添加额外干扰(q0)产生的影响小于对具有较低干扰电平的基站产生的影响。这是因为，如果T1＞T2，则10*log10((q0+T1)/T1)＜10*log10((q0+T2)/T2)。因此，在一项实施例中，当确定总干扰污染水平时，干扰会根据添加前现存/预期的平均/目标干扰电平来衡量。

在本发明的一项实施例中，假设在给定RB中不同基站具有不同的干扰耐受水平T0，其由每个基站决定或在无线资源管理(RRM)方案下动态更改，其中其他相邻基站已知这些阈值。

在一项实施例中，UE的功率设为：

P_f+ΔP，

其中P_f是等式(1)和(2)中定义的FPC传输电平，且ΔP是与FPC传输电平的偏差。

在一项实施例中，ΔP设为：

$\mathrm{\ΔP}=\mathrm{\β}(S_f-10\log \left(\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left(\frac{q_i}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)\right))-\mathrm{\Δ}2,$

其中q_i是UE产生的相应干扰电平，β和Δ2是通过模拟获得的参数，且取决于环境条件和小区规划；λ_i是第i个小区处的目标干扰和参考干扰电平T0之间的比率。在一项实施例中，如果将热噪声作为参考电平，则λ_i是小区的目标干扰功率比目标热功率(IOT)。

ΔP的一个更普遍的表达式为：

ΔP＝f(δP)，其中

$\mathrm{\δP}=S_f-10\log \left(\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left(\frac{q_i}{{\mathrm{\λ}}_i}\right)\right).$

在一项实施例中，f是单调函数，其被选择用于使UE功率电平保持在指定范围内，且在小区边缘性能和小区中心吞吐量之间实现所需平衡。例如，f的形式可为

f(x)＝βxⁿ，因此

$\mathrm{\ΔP}=\mathrm{\δ}{P}_{\min }+\mathrm{\β}{\left(\frac{\mathrm{\δP}-\mathrm{\δ}{P}_{\min }}{\mathrm{\δ}{P}_{\max }-\mathrm{\δ}{P}_{\min }}\right)}^n,$

其中δP_min是小区中所有UE的δP的最小值，且δP_max是小区中所有UE的δP的最大值。f(x)＝βxⁿ的各种曲线的实例如图4所示。曲线Δ表示β＝1且n＝1的情况；曲线B表示β＝0.7且n＝1的情况。使用曲线B的实施例为余量较大的UE提供功率调整，其根据路径损耗而线性减少。曲线C、D、E和F对应于以非线性方式调整功率的实施例，其使用不同函数来处理小区中心用户和小区边缘用户，如下文所示。在实施例中，使用现有技术中已知的模拟和优化技术获得n和β。

在另一项实施例中，自适应算法动态调整参数β。当某一时期的平均干扰电平超过余量时，相邻小区通知基站。根据余量调整β，从而增大或减小对相邻小区的干扰。可针对用户完成此调整，从而针对特定相邻小区生成较高干扰电平。

在一项实施例中，自适应方法使用模拟来实现指定公平性。测量系统吞吐量，且如果本地基站公平性优于/劣于指定公平性，则使β增大或减少某个量。模拟结果用于固定初始值，且自适应方法用于动态调整模拟。模拟调整的量根据现有技术中已知的模拟技术来确定。

在另一项实施例中，一种自适应方法使用模拟以针对一个Δ2值对给定基站进行动态更改。如果相邻基站想通过改变其干扰来改变运行点，则只需改变干扰相邻基站的UE的Δ2值。如果相邻基站想减小或增大对其产生的干扰，则小幅增大或减小Δ2。小幅增大或减小Δ2的量根据现有技术中已知的模拟技术来确定。

[0044]在邻接小区中目标干扰电平相同的一项实施例中，δP可简化为：

δP＝S_f-10*log10(∑(q_i/λ_i))＝S_f-10*log10(∑(q_i))+Δ3。

在不失一般性的情况下，Δ3可设为0。因此，

ΔP＝β.(S_f-10*log10(∑(q_i))-Δ2，

其中∑(q_i)是UE对所有其他小区造成的总平均干扰。上述调整ΔP可根据平均下行链路SNIR直接进行估计：

其中p_DL是基站的下行链路传输功率，l_d是源自服务小区的下行链路路径损耗，l_i是源自第i个相邻基站的下行链路路径损耗，且N₀是热噪声。因此，δP＝SNIR_DL(单位为dB)。当n＝1时，UE处传输的功率为：

P_tx＝P_f+βSNIR_DL-Δ2。这将称为实施例基于几何学的功率控制(GPC)方案。

在替代性实施例中，可修改GPC方案。例如，为了在对整体系统吞吐量产生的影响最小的情况下增大小区边缘吞吐量，可调整UE传输功率，此时ΔP是正值(即δP＝max(δP，0)。在一项实施例中，根据下式来确定总UE传输功率：

P_tx＝P_f+βSINR_DL-Δ2，β.SNIR_DL≥Δ2

P_tx＝P_f，β.SNIR_DL＜Δ2。

这将称为实施例覆盖式(capped)基于几何学的功率控制(GPC-Cap)方案。在进一步实施例中，MTPC-cap方案可定义为一种方法，在该方法中，如果整体功率调整因数ΔP是负值，则ΔP设为0。

在一项实施例中，存在若干组基站，其中每组基站共享共用干扰阈值水平。对于具有三个基站组的系统：

δP＝S_f-10*log10((∑(q_1j)/λ₁)+∑(q_2j)/λ₂)+∑(q_3j)/λ₃))，

其中λ₁、λ₂和λ₃是与每个BS组关联的相对TIOT水平，且(∑(q_1j)/λ₁)、(∑(q_2j)/λ₂)和(∑(q_3j)/λ₃)表示UE产生的总干扰对每个基站组的影响，所述总干扰由相应目标干扰电平衡量。在一项实施例中，可使用下行链路导频功率测量或特定导频分布(例如，向每个基站组引入共用导频)来计算这些干扰。这将称为实施例多目标功率控制(MTPC)方案。

在一项实施例中，相邻基站中的至少一个基站根据相邻基站中的另一相邻基站的平均干扰比阈值水平IOT来调整自己的导频功率电平。然后，使用导频信号的下行链路SNIR来计算表达式

在一项实施例中，相邻基站使用共用导频信号，且UE测量共用导频信号的总功率I，以及源自服务基站的所需信号电平S。然后，根据表达式SNIR＝S/(I-S)来计算下行链路SNIR。

在另一项实施例中，迭代方案用于以一种针对所有UE作出较少假设的方式来遵循基于干扰污染的方案。例如，获知UE功率增加而导致总吞吐量减少时所处的最佳功率电平已知，因此吞吐量的增加低于其他小区中吞吐量的减少。所有小区的总吞吐量被确定为：

$Q={\log }_2(1+{p.L}_0/q_0)+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}[{\log }_2(1+S_i/(\mathrm{Ti}+{p.L}_i)),$

其中p是UE上行链路传输功率，L₀是到达服务站的上行链路路径损耗，q₀是服务基站从相邻基站中UE接收的总干扰加噪声，L_i是到达第i个相邻基站的上行链路路径损耗，S_i是由第i个相邻基站服务的UE的预期接收信号电平，且T_i是由第i个相邻基站接收的总干扰加噪声功率。

令

$\frac{\mathrm{\δQ}}{\mathrm{\δp}}=0==>\frac{L_0/q_0}{1+{p.L}_0/q_0}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{1}{1+\frac{S_i}{\mathrm{Ti}+{p.L}_i}}\·\frac{S_{i.}{L}_i}{(\mathrm{Ti}+{p.L}_i)^2}.$

则

$p\left(n\right)=\frac{1}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{S_{i.}{L}_i}{(\mathrm{Ti}+p(n-1).L_i+S_i).(\mathrm{Ti}+p(n-1).L_i)}}-\frac{q_0}{L_0}.$

然后，使用迭代方案来找到每个UE的最佳功率，其中针对所有其他小区假设目标Si固定且Ti值已知。

在一项实施例中，每个UE(或eNB)用p(n-1)＝p(0)＝pf的初始值(n＝1)(全功率控制下的传输功率)开始上述迭代。然后，计算p(n＝2)。类似地，针对较大n值获得p(n)，直到更改很小为止。针对其他小区假设目标Si固定且Ti值已知。

在一项迭代实施例中，当通过迭代确定最佳功率电平时，将不考虑公平性要求。以下情况下将考虑公平性要求：目标小区的吞吐量增益大于其他小区的吞吐量损耗总和，或者

其中C(i)是小区i中UE的吞吐量。实际上，当考虑公平性要求时，会用于迭代方案，其中w(i)是第i个小区的加权因数。

图5所示为图示UE2的传输功率与源自服务小区和小区i处UE0的接收功率之间关系的功率图。假设在给定UE传输功率电平P处，不同BS处的接收信号是qi，其中i＝[1..n]。令S0表示服务基站接收信号。Ti是小区I中所有其他小区干扰的总和(在没有此测试终端UE0的情况下)。当P很大时，对其他小区的干扰远远超过它们从其他UE接收的总干扰。此时，如果UE功率小幅增加，则此增加造成的干扰污染成本(即，吞吐量损耗)高于目标小区中的相应增益(吞吐量)。在一项实施例中，获得最佳阈值，通过所述最佳阈值，UE功率的增加向系统提供较低性能解决方案。当p增加Δp时，假设qi增加Δqi，Ti增加ΔTi，且Si增加ΔSi：

吞吐量增益＝log₂(1+(S₀+Δs)/q₀)-log ₂(1+S/q₀)≈log ₂((S₀+ΔS₀)/S₀)，

假设S₀＞＞q₀。

(所需链路)＝log₂(1+ΔS₀/S₀)＝log₂(1+ΔP/P)，

其中{S₀＝P/L₀，ΔS₀＝(P+ΔP)/L₀-P/L₀＝ΔP/L₀}。

假设S_i＞T_i。

图6列出了示例性实施例的参数。图7所示为根据图6所示系统参数，与各个功率控制方案相比的加性高斯白噪声(AWGN)下单TIOT情况中的SNIR累积分布函数。曲线712表示不提供功率控制的系统；而曲线702表示使用全功率控制方案(FPC)的系统。曲线704表示使用部分功率控制(FrPC)的系统，其中α＝0.8，从而得出s＝2.8dB，其中s是基站处IOT变量的标准偏差。曲线710表示使用实施例GPC-cap功率控制方法的系统，其中β＝1.0且Δ2＝-3，从而得出s＝2.1dB。曲线709表示使用实施例FrGPC-cap功率控制方法的系统，其中α＝0.9、β＝0.7、Δ2＝0。FrGPC-cap是紧接着FrPC方案而非FPC方案实施GPC-cap功率调整的功率控制方案，其中得出s＝2.4dB。曲线709表示使用实施例FrGPC-cap功率控制方法的系统，其中α＝0.9、β＝0.7、Δ2＝0，从而得出s＝2.4dB。曲线706表示使用实施例FrGPC-cap功率控制方法的系统，其中α＝0.9、β＝0.7、Δ2＝1，从而得出s＝2.6dB)。最后，曲线708表示使用实施例FrGPC-cap功率控制方法的系统，其中α＝0.9、β＝0.7、Δ2＝3，从而得出s＝2.5dB。可看出，与不具有功率控制相比，使用FrGPC-cap方法时SNIR小于3dB到4dB的用户的百分比显著减少。与全功率控制(曲线702)和部分功率控制(曲线704)相比，使用GPC-cap(曲线710)和FrGPC-Cap方法(曲线706、708和709)时SNIR大于6dB的用户的百分比较大。总而言之，实施例方法针对较大吞吐量用户允许较大吞吐量，同时针对较小吞吐量(即，小区边缘)用户允许更多吞吐量。

图8所示为在AWGN下针对单TIOT情况的可变β和Δ2对实施例功率控制方法产生的影响。可看出，将β从1.0减小到0.8可通过降低SNIR小于2dB的用户的百分比来提高公平性和小区边缘性能。(参见曲线806和816。)还可看出，Δ2从0变为2提高公平性，且显著增强小区边缘性能。(参见曲线802、804和806。)

图9所示为在AWGN下针对单TIOT情况的不同功率控制方法的小区边缘吞吐量与总吞吐量的比较。曲线902表示具有不同α值的部分功率控制系统；曲线904表示β从0.6变为1.0的GPC-cap系统；且曲线906表示Δ2从0dB变为2dB的GPC-cap系统。

图10所示为针对多目标干扰比热噪声水平(多TIOT)情况的不同功率控制方法的公平性指数与总小区吞吐量的比较。公平性指数具有一定比例，因此公平性性指数为1时表示所有用户具有相同吞吐量。曲线950表示部分功率控制。曲线952、954和956表示具有不同小区间干扰控制(ICIC)调度算法的GPC功率控制方法(单TIOT情况)，其显示当与不同干扰控制方案结合使用时，实施例方案会提供较大增益。曲线958表示应用于多TIOT ICIC方案的MTPC功率控制方法。可看出，使用实施例功率控制方法，可实现较大的平均吞吐量。

图11所示为实施例基站1100的方框图。基站1100具有耦合到传输器1106和接收器1108的基站处理器1104，以及网络接口1102。传输器1106和接收器1108通过耦合器1110耦合到天线1112。基站处理器1104执行实施例算法。在本发明的各项实施例中，基站1100用于在LTE网络中运行，所述LTE网络使用分成多个子带的OFDMA下行链路信道且使用上行链路中的单载波FDMA。在替代实施例中，可使用其他系统、网络类型和传输方案，例如Wimax和1XEV-DO。

图12所示为实施例用户装置1200的方框图。用户装置1200可实施为，例如，移动电话或者计算机或支持网络的外部设备等其他移动通信设备。或者，用户装置1200可为非移动装置，例如，具有无线网络连接性的台式计算机。用户装置1200具有移动处理器1204、传输器1206和接收器1208，其均通过耦合器1210耦合到天线1212的。用户接口1202耦合到移动处理器1204，且例如，向扬声器1214、麦克风1216和显示器1218等提供接口。或者，用户装置1200可相对于用户接口1202具有不同配置，或者用户接口1202可完全省略。在一项实施例中，用户装置1200用于通过计算表达式

来确定下行链路SNIR。用户装置1200还可用于发射探测信号。

尽管已详细地描述了本发明的实施例及其优点，但应理解，可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，对本文做出各种改变、替代和更改。例如，上文所述的许多特征和功能可以软件、硬件、固件或其组合来实施。

此外，本发明的范围不应限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质成分、构件、方法和步骤的特定实施例。所属领域的一般技术人员将从本发明的揭示内容中容易了解到，可根据本发明利用目前存在或以后将开发的、执行与本文所述对应实施例大致相同的功能或实现与本文所述对应实施例大致相同的效果的过程、机器、制造、物质成分、构件、方法或步骤。因此，所附权利要求书应在其范围内包括此类过程、机器、制造、物质成分、构件、方法或步骤。

Claims (35)

1.一种运行基站的方法，所述方法包括：

确定用户设备(UE)的第一传输功率，确定所述传输功率包括确定服务基站接收功率，确定UE到所述基站的路径损耗，确定所述UE处的下行链路信号噪声干扰比(SNIR)，得出第一UE传输功率，得出步骤包括，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和所述下行链路SNIR的总和；以及

指示所述UE以所述第一UE传输功率进行传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

确定第一调整系数；以及

得出所述第一UE传输功率进一步包括将所述下行链路SNIR乘以所述第一调整系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中得出所述第一UE传输功率进一步包括计算第二调整因数的总和。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：

如果所述下行链路SNIR和第一调整因数的乘积小于所述第二调整因数，

则得出第二UE传输功率，得出所述第二UE传输功率包括，计算所述服务基站接收功率和所述UE到所述基站的所述路径损耗的总和，以及

指示所述UE以所述第二UE传输功率进行传输。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述下行链路SNIR在所述UE处进行测量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述下行链路SNIR近似在所述基站处从所述UE接收的所述功率和所述UE在相邻基站处造成的干扰总和之间的差值估计。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述相邻基站具有近似相等的目标平均干扰电平。

8.一种运行基站的方法，所述方法包括：

确定UE的第一传输功率，确定所述传输功率包括：

确定服务基站接收功率，

确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，

确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰，

确定功率调整，确定所述功率调整包括，从所述服务基站接收功率中减去所述UE对相邻基站造成的所述总平均干扰，以得出第一差值，所述功率调整包括所述第一差值，

计算第一UE传输功率，计算步骤包括，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和所述功率调整的总和；以及

指示所述UE以所述第一UE传输功率进行传输。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

确定第一调整因数；以及

确定所述功率调整进一步包括，将所述第一差值乘以所述第一调整因数。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括，确定第二调整因数，其中计算所述第一UE传输功率进一步包括通过所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和功率调整计算第二调整因数的总和。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：

如果所述功率调整小于所述第二调整因数，

则计算第二UE传输功率，计算所述第二UE传输功率包括，计算所述服务基站接收功率和所述UE到所述基站的所述路径损耗的总和，且

指示所述UE以所述第二UE传输功率进行传输。

12.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰包括计算表达式

其中q_i包括所述UE在第i个相邻基站处产生的干扰电平。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括，确定q_i，确定q_i包括：

每个相邻基站测量从所述UE接收的信号；以及

每个相邻基站将从所述UE接收的所述信号通知给所述服务基站。

14.根据权利要求13所述的方法，其中从所述UE接收的所述信号包括探测信号。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括，确定q_i，确定q_i包括：

所述UE测量从每个相邻基站接收的信号；以及

将从每个相邻基站接收的所述信号的最强信号电平通知给所述服务基站。

16.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰包括计算所述表达式

其中q_i包括所述UE在所述第i个相邻基站处产生的干扰电平，且λ_i表示应用于q_i的加权因数，q_i包括源自或发往所述第i个相邻基站的接收干扰电平。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述加权因数由所述相邻基站的目标总干扰电平与所述系统的指定平均总干扰电平的比率确定。

18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括，确定

确定包括，针对所述第i个相邻基站的接收信号强度指示轮询所述UE。

19.根据权利要求18所述的方法，其中

所述第i个相邻基站具有与另一相邻基站不同的导频序列，以及

所述UE基于测量不同导频序列的接收信号幅度来确定所述第i个相邻基站的所述接收信号强度。

20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：

所述相邻基站中的至少一者根据相应相邻基站的平均干扰比阈值水平(IOT)来调整自己的导频功率电平；以及

计算所述表达式

进一步包括使用导频信号的下行链路SNIR。

21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：

所述相邻基站使用公共导频信号；以及

所述UE测量所述公共导频信号的总功率I，以及源自所述服务基站的所需信号电平S；以及

根据表达式SNIR＝S/(I-S)来计算下行链路SNIR。

22.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰包括计算表达式 $\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left(\frac{q_{1i}}{{\mathrm{\λ}}_1}\right)+...+\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\left(\frac{q_{\mathrm{jn}}}{{\mathrm{\λ}}_n}\right),$ 其中

q_1i包括所述UE在第一个相邻基站组的第i个相邻基站处产生的干扰电平，λ_1i表示应用于所述第一个相邻基站组的最大接收干扰目标的加权因数，q_jn包括所述UE在第n个相邻基站组的第j个相邻基站处产生的干扰电平，λ₀表示应用于所述第n个相邻基站组的最大接收干扰目标的加权因数。

23.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述第一调整因数包括：

使用模拟；

使用自适应方法实现指定公平性，其中

测量系统吞吐量，以及

如果本地基站公平性优于/劣于指定公平性，则使用步长使β以特定第一量增大或减小；

使用所述模拟的结果来固定初始值；

使用所述自适应方法来动态调整所述模拟。

24.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述第二调整因数包括：

使用模拟；

通过一个Δ2值，针对给定基站进行动态更改，或者

如果相邻基站想通过更改其干扰来改变运行点，则只需更改干扰相邻基站的UE的Δ2值；以及

如果所述相邻基站想减小或增大对其造成的干扰，则小幅增大或减小Δ2。

25.一种无线基站，其包括：

发射器；以及

接收器，其中所述基站用于：

确定所述接收器处的服务基站接收功率，

确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，

确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰，

确定第一调整因数；

确定第二调整因数；

确定功率调整，确定所述功率调整包括，从所述服务基站接收功率中减去所述UE对相邻基站造成的所述总平均干扰，以得出第一差值，将所述第一差值乘以所述第一调整因数，以得出所述功率调整，

计算所述第一UE传输功率，计算包括，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗、所述功率调整和所述第二调整因数的总和；以及

指示所述UE通过所述发射器以所述第一UE传输功率进行传输。

26.根据权利要求25所述的无线基站，其中所述基站进一步用于：

计算第二UE传输功率，计算所述第二UE传输功率包括计算所述服务基站接收功率和所述UE到所述基站的所述路径损耗的总和，以及

指示所述UE通过所述发射器以所述第二UE传输功率进行传输。

27.根据权利要求25所述的无线基站，其中所述基站进一步用于：

通过针对第i个相邻基站的接收信号强度指示轮询所述UE来确定

其中q_i包括所述UE在第i个相邻基站处产生的干扰电平，且λ_i表示应用于所述第i个相邻基站的最大接收干扰目标的加权因数；以及

计算表达式

以确定所述UE对相邻基站造成的总平均干扰。

28.根据权利要求27所述的无线基站，其中所述第i个相邻基站配置成具有与另一相邻基站不同的导频序列，且

所述UE用于基于测量不同导频序列的接收信号幅度来确定所述第i个相邻基站的所述接收信号强度。

29.根据权利要求28所述的无线基站，其中相邻基站用于更改导频功率值，所述导频功率值与源自其他基站的接收总干扰成反比，以及

所述导频的下行链路SNIR用于表示所述表达式

30.一种无线基站，其包括：

发射器；以及

接收器，其中所述基站用于：

确定所述接收器处的服务基站接收功率，

确定用户设备(UE)到所述基站的路径损耗，

确定所述UE处的下行链路SNIR，

确定第一调整因数；

确定第二调整因数；

计算第一UE传输功率电平，计算包括，计算所述服务基站接收功率、所述UE到所述基站的所述路径损耗和所述下行链路SNIR的总和；以及

指示所述UE通过所述发射器以所述第一UE传输功率电平进行传输。

31.一种UE，其用于通过权利要求30所述的基站运行。

32.根据权利要求31所述的UE，其中所述UE包括移动电话。

33.根据权利要求31所述的UE，其中所述UE用于确定下行链路SNIR，方法是，使用下行链路信号和从相邻小区接收的干扰电平来计算表达式

其中q_i表示所述UE在第i个相邻基站处产生的干扰电平，且λ_i表示应用于q_i的加权因数。

34.根据权利要求33所述的UE，其中λ_i与上行链路负载或所述第i个相邻基站的干扰比热(IOT)成比例。

35.根据权利要求31所述的UE，其中所述UE用于发射探测信号。

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