CN103188784B - 一种pdcch的功率分配方法、基站和移动通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PDCCH的功率分配方法、基站和移动通信系统，接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI，根据CQI值获取信噪比信息，根据信噪比信息为UE分配PDCCH的功率。本发明公开的方法、基站和移动通信系统在UE透明的情况下达到数据业务信道和控制信道的覆盖匹配，以缩小或弥补控制信道的覆盖瓶颈，达到中心用户和边缘用户的PDCCH的覆盖均衡。

Description

一种PDCCH的功率分配方法、基站和移动通信系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种PDCCH的功率分配方法、基站和移动通信系统。

背景技术

LTE作为3G与4G技术之间的移动通信系统，对用户体验和网络覆盖能力都提出了更高的要求。由于LTE采用的大部分为2.6GHz/2.1GHz等高频段系统，由于无线电磁波的传播特性，高频段的传播损耗要明显高于低频段的损耗。如以2.6GHz和800MHz为例，以目前的典型基站覆盖半径计算，前者的传播损耗要高11-13dB，这就为网络覆盖提出了新的挑战。

在LTE的下行方向，主要包括用于传输数据的物理下行共享信道(PDSCH)和用于传输控制信息的物理下行控制信道(PDCCH),另外还有一些辅助信道和参考信号。PDSCH具有多种传播模式(至R10版本有9种)以适应不同的无线环境和要求。PDSCH具有自适应的编码和调制方式控制，具有很强的适应性，而PDCCH没有多种传播模式，只能采用单天线或发射分集的方式，且其编码方式和调制方式都为固定方式，适应性明显不同于PDSCH。在用户处于小区中心或信道情况良好时，PDCCH能很好的解调和解码，但当用户处于小区边缘或信道条件不好时，还是采用相同的传播方式和调制编码方式，PDCCH的解调和解码就变得很不稳定，并且PDCCH缺乏强有效的前向纠错编码能力，这样往往PDCCH就成为下行网络覆盖所限的主要原因和瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种PDCCH的功率分配方法，能够根据上报的CQI信息来测算和调度PDCCH的功率分配。

一种物理下行控制信道PDCCH的功率分配方法，接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI；根据所述CQI值获取信噪比信息；根据所述信噪比信息为所述UE分配PDCCH的功率。

根据本发明方法的一个实施例，根据保存的CQI和信噪比的对应表获取与所述CQI值对应的信噪比值。

根据本发明方法的一个实施例，所述根据所述信噪比信息为所述UE分配PDCCH的功率包括：根据信噪比值的不同，为UE分配不同PDCCH的功率；其中，如果UE1的信噪比值大于UE2的信噪比值，则分配给UE1的PDCCH的功率小于分配给UE2的PDCCH的功率。

根据本发明方法的一个实施例，PDCCH功率分配的计算公式：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{PDCCH},K}={10\log }_{10}\left(P_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)\right)-10{\log }_{10}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}*N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}})+10{\log }_{10}(N_{{\mathrm{DCI}}_k}^{\mathrm{REG}}*36)\\ -a_{\mathrm{pdcch}}\·\mathrm{SINR}(k,i)+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{PDCCh},C}\left(i\right)\end{array};$

其中，K表示第K个移动终端；P_CMAX,c(i)表示第i个小区的最大发送功率；表示下行系统带宽；表示物理PRB的子载波数；表示第K个用户的DCI分配的REG数量；a_pdcch表示PDCCH的功率分配系数；SINR(k,i)表示上报的RS信号信噪比；Δ_PDCCH,C(i)表示小区控制信道的修正值。

根据本发明方法的一个实施例，基站与UE之间采用闭环检查基站的发射总功率，如果发射总功率超过了所述基站设定的最大发射功率，则降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过所述最大发射功率。

本发明的方法根据通过用户上报的CQI信息来测算和调度PDCCH的功率分配，且是不改变UE要求(对UE透明)的情况下的控制信道增强方法，达到数据业务信道和控制信道的覆盖匹配，以缩小或弥补控制信道的覆盖瓶颈,达到中心用户和边缘用户的下行控制信道(PDCCH)的覆盖均衡。

本发明要解决的一个技术问题是提供一种基站，能够通过用户上报的CQI信息来测算和调度PDCCH的功率分配。

一种基站，包括：CQI信息接收单元，用于接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI；信噪比获取单元，用于根据所述CQI值获取信噪比信息；功率分配单元，用于根据所述信噪比信息为所述UE分配PDCCH的功率。

根据本发明基站的一个实施例，所述信噪比获取单元根据保存的CQI和信噪比的对应表获取与所述CQI值对应的信噪比值。

根据本发明基站的一个实施例，所述功率分配单元根据信噪比值的不同，为UE分配不同PDCCH的功率；其中，如果UE1的信噪比值大于UE2的信噪比值，则分配给UE1的PDCCH的功率小于分配给UE2的PDCCH的功率。

根据本发明基站的一个实施例，所述功率分配单元进行PDCCH功率分配的计算公式：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{PDCCH},K}={10\log }_{10}\left(P_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)\right)-10{\log }_{10}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}*N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}})+10{\log }_{10}(N_{{\mathrm{DCI}}_k}^{\mathrm{REG}}*36)\\ -a_{\mathrm{pdcch}}\·\mathrm{SINR}(k,i)+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{PDCCh},C}\left(i\right)\end{array};$

其中，K表示第K个移动终端；P_CMAX,c(i)表示第i个小区的最大发送功率；表示下行系统带宽；表示物理PRB的子载波数；表示第K个用户的DCI分配的REG数量；a_pdcch表示PDCCH的功率分配系数；SINR(k,i)表示上报的RS信号信噪比；Δ_PDCCH,C(i)表示小区控制信道的修正值。

根据本发明基站的一个实施例，基站与UE之间采用闭环检查基站的发射总功率，如果发射总功率超过了所述基站设定的最大发射功率，所述功率分配单元降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过所述最大发射功率闭环检查总功率。

本发明要解决的一个技术问题是提供一种移动通信系统，包括如上所述的基站。

本发明的基站和通信系统根据通过用户上报的CQI信息来测算和调度PDCCH的功率分配，达到数据业务信道和控制信道的覆盖匹配，以缩小或弥补控制信道的覆盖瓶颈,达到中心用户和边缘用户的下行控制信道PDCCH的覆盖均衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的PDCCH的功率分配方法的一个实施例的流程图；

图2为根据本发明的PDCCH的功率分配方法的另一个实施例的流程图；

图3为根据本发明的基站的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

长期演进(LTE，LongTermEvolotion)定义了物理下行控制信道(PDCCH，PhysicalDownlinkControlChannel)。该PDCCH由控制信道单元(CCE，ControlChannelElement)构成，用于承载下行控制信息(DCI，DownlinkControlInformation)。DCI用于物理上行共享信道(PUSCH，PhysicalUplinkSharedChannel)资源分配等。CCE为向每个用户分配相应的控制信道资源的最小单元，该CCE为公共空间CCE和专用空间CCE，其中，公共CCE为从第0-15共16个CCE，剩余的为专用CCE。UE用户测量下行数据的信道质量，根据信道质量值向基站反馈信道质量指示(CQI)。

LTE协议规定PDCCH信道采用QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying，四相相移键控)调制方式。为了更好支持UE的PDCCH传输适应UE的信道条件，UE的PDCCH传输支持4种PDCCHformat,4种PDCCHformat格式支持使用的CCE数目及其能承载的CRC循环冗余校验、匹配速率等处理后的物理层实际传输的数据bit数如表1。

表1－PDCCHformat支持使用的CCE数目及其数据bit数表

下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

图1为根据本发明的PDCCH的功率分配方法的一个实施例的流程图。如图1所示：

步骤102，接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI。

步骤103，根据CQI值获取信噪比信息。

步骤104，根据信噪比信息为UE分配PDCCH功率。

根据本发明的一个实施例，根据保存的CQI和信噪比的对应表获取与CQI值对应的信噪比值。UE侧使用上行高速专用物理控制信道HS-DPCCH上报信道质量只是(ChannelQualityIndication,CQI)值给网络侧，指示当前用户设备所处的信道环境。协议定义了30个CQI的值。每个CQI指示一个传输块集(TransportBlockSet，TBS)信道数，以及调制方式的组合。当UE上报一个CQI值时，表示在当前的信道下，网络使用CQI值指示的TBS、信道数以及调制方式的组合，在附加高斯白噪声AWGN信道中可以保证UE以10％的块误码率BLER接收TBS。由于TBS的正确接收概率和接收的信噪比(SignalNoiseRatio，SNR)相关，所以CQI值可以映射为TBS、信道数以及调制方式的组合，同时还对应可以确定的SNR。LTE中支持两种形式的CQI，PMI和RI上报：周期性的和非周期性的上报。周期性的CQI上报通常是通过PUCCH来进行的。根据本发明的一个实施例，终端上传CQI使用的上传信道的信道是PUCCH(物理上行控制信道)或者PUSCH(物理上行共享信道)，其中前者使用与周期性上报，后者使用于非周期性上报。SNR指的是下行公共参考信号(CRS)的信噪比。

用户上报CQI(信道质量指示，是3GPP标准定义的，为一个4bit的值，包括0-15共16个值)，基本可以反映终端离基站距离的变化，基站得到这个CQI值之后，可以知道手机的信号强度的基本情况，即信号噪声比(简称噪声比)。比如表中的对应关系为:CQI为0，对应的信噪比为-20，CQI为1，对应的信噪比为-15，CQI为2，对应的信噪比为-12等等。根据信噪比值的不同，为UE分配不同PDCCH的功率。如果UE1的信噪比值大于UE2的信噪比值，则分配给UE1的PDCCH功率小于分配给UE2的PDCCH功率。

根据本发明的一个实施例，PDCCH功率分配的计算公式：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{PDCCH},K}={10\log }_{10}\left(P_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)\right)-10{\log }_{10}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}*N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}})+10{\log }_{10}(N_{{\mathrm{DCI}}_k}^{\mathrm{REG}}*36)\\ -a_{\mathrm{pdcch}}\·\mathrm{SINR}(k,i)+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{PDCCh},C}\left(i\right)\end{array}.$

其中，K表示第K个移动终端。i表示第i个小区。P_CMAX,c(i)表示第i个小区的最大发送功率。表示下行系统带宽。表示物理PRB(PhysicalResourceBlock:物理资源块)。的子载波数。表示第K个用户的DCI分配的REG数量。a_pdcch表示PDCCH的功率分配系数。一般情况下设为1，表示功率的完全补偿；如果设为小于1，表示功率的部分补偿；如果设为0，表示为不补偿。SINR(k,i)表示上报的RS信号信噪比。Δ_PDCCH,C(i)表示小区控制信道的修正值。使用公式计算CCE的功率，而该公式引入了用户的上报的当前信道质量信息。比如：用户上报的CQI是1，而另一个用户上报的CQI是2，两个用户的信噪比差>3dB，而分给这两个用户CCE功率就不一样。基站与UE之间采用闭环检查基站的发射总功率，如果发射总功率超过了基站设定的最大发射功率，则降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过最大发射功率。

图2为根据本发明的PDCCH的功率分配方法的另一个实施例的流程图。如图2所示：

步骤202，接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI。

步骤203，根据CQI值获取信噪比信息。

步骤204，根据信噪比信息为UE分配PDCCH功率。运用上述的分配方式为UE分配PDCCH功率。

步骤205，判断发射总功率超过了基站设定的最大发射功率，如果超过，则进入步骤204，则降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过最大发射功率。

步骤206，形成PDCCH的信号。

图3为根据本发明的基站的一个实施例的示意图。如图所示：

基站31包括：CQI信息接收单元311、信噪比获取单元312和功率分配单元313。CQI信息接收单元311接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI。信噪比获取单元312根据CQI值获取信噪比信息。功率分配单元313根据信噪比信息为UE分配PDCCH的功率。信噪比获取单元312根据保存的CQI和信噪比的对应表获取与CQI值对应的信噪比值。

根据本发明的一个实施例，功率分配单元313根据信噪比值的不同，为UE分配不同PDCCH的功率。如果UE1的信噪比值大于UE2的信噪比值，则分配给UE1的PDCCH的功率小于分配给UE2的PDCCH的功率。功率分配单元313对一个终端进行PDCCH功率分配的计算公式：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{PDCCH},K}={10\log }_{10}\left(P_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)\right)-10{\log }_{10}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}*N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}})+10{\log }_{10}(N_{{\mathrm{DCI}}_k}^{\mathrm{REG}}*36)\\ -a_{\mathrm{pdcch}}\·\mathrm{SINR}(k,i)+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{PDCCh},C}\left(i\right)\end{array}.$

其中，K表示第K个移动终端。i表示第i个小区。P_CMAX,c(i)表示第i个小区的最大发送功率。表示下行系统带宽。表示物理PRB的子载波数。表示第K个用户的DCI分配的REG数量。a_pdcch表示PDCCH的功率分配系数。SINR(k,i)表示上报的RS信号信噪比。Δ_PDCCH,C(i)表示小区控制信道的修正值。

根据本发明的一个实施例，基站与UE之间采用闭环检查基站的发射总功率，如果发射总功率超过了基站设定的最大发射功率，功率分配单元降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过最大发射功率闭环检查总功率。

根据本发明的一个实施例，一种移动通信系统包括上述的基站。移动通信系统可以是LTE移动通信系统。根据通过用户上报的CQI信息来测算和调度PDCCH的功率分配，不改变UE要求(对UE透明)的情况下达到数据业务信道和控制信道的覆盖匹配。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种物理下行控制信道PDCCH的功率分配方法，其特征在于，包括：

接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI；

根据所述CQI值获取信噪比信息；

根据所述信噪比信息为所述UE分配PDCCH的功率；

其中，PDCCH功率分配的计算公式：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{PDCCH},K}=10{\log }_{10}\left(P_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)\right)-10{\log }_{10}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}*N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}})+10{\log }_{10}(N_{{\mathrm{DCI}}_k}^{\mathrm{REG}}*36)\\ -a_{\mathrm{pdcch}}\·\mathrm{SINR}(k,i)+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{PDCCH},C}\left(i\right)\end{array};$

其中，K表示第K个移动终端；P_CMAX,c(i)表示第i个小区的最大发送功率；表示下行系统带宽；表示物理PRB的子载波数；表示第K个用户的DCI分配的REG数量；a_pdcch表示PDCCH的功率分配系数；SINR(k,i)表示上报的RS信号信噪比；Δ_PDCCH,C(i)表示小区控制信道的修正值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述CQI值获取信噪比信息包括：

根据保存的CQI和信噪比的对应表获取与所述CQI值对应的信噪比值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信噪比信息为所述UE分配PDCCH的功率包括：

根据信噪比值的不同，为UE分配不同PDCCH的功率；

其中，如果UE1的信噪比值大于UE2的信噪比值，则分配给UE1的PDCCH的功率小于分配给UE2的PDCCH的功率。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

基站与UE之间采用闭环检查基站的发射总功率，如果发射总功率超过了所述基站设定的最大发射功率，则降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过所述最大发射功率。

5.一种基站，其特征在于，包括：

CQI信息接收单元，用于接收用户终端UE上报的信道质量指示CQI；

信噪比获取单元，用于根据所述CQI值获取信噪比信息；

功率分配单元，用于根据所述信噪比信息为所述UE分配PDCCH的功率；

其中，所述功率分配单元进行PDCCH功率分配的计算公式：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{PDCCH},K}=10{\log }_{10}\left(P_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)\right)-10{\log }_{10}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}*N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}})+10{\log }_{10}(N_{{\mathrm{DCI}}_k}^{\mathrm{REG}}*36)\\ -a_{\mathrm{pdcch}}\·\mathrm{SINR}(k,i)+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{PDCCH},C}\left(i\right)\end{array};$

其中，K表示第K个移动终端；P_CMAX,c(i)表示第i个小区的最大发送功率；表示下行系统带宽；表示物理PRB的子载波数；表示第K个用户的DCI分配的REG数量；a_pdcch表示PDCCH的功率分配系数；SINR(k,i)表示上报的RS信号信噪比；Δ_PDCCH,C(i)表示小区控制信道的修正值。

6.如权利要求5所述的基站，其特征在于：

所述信噪比获取单元根据保存的CQI和信噪比的对应表获取与所述CQI值对应的信噪比值。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于：

所述功率分配单元根据信噪比值的不同，为UE分配不同PDCCH的功率；

其中，如果UE1的信噪比值大于UE2的信噪比值，则分配给UE1的PDCCH的功率小于分配给UE2的PDCCH的功率。

8.如权利要求5所述的基站，其特征在于：

基站与UE之间采用闭环检查基站的发射总功率，如果发射总功率超过了所述基站设定的最大发射功率，所述功率分配单元降低分配的PDCCH分配功率，使发射总功率不超过所述最大发射功率闭环检查总功率。

9.一种移动通信系统，其特征在于：

包括如权利要求5至8任一项所述的基站。