CN103533627A - 一种同时隙多cctrch上行功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同时隙多CCTRCH上行功率控制方法及装置，平衡多个CCTRCH发送时上行各CCTRCH的功率。所述方法包括：上行功率控制命令字输出单元输出第一上行功控命令字；上行功率控制单元根据第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整；干扰评估及功率平衡单元根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字；上行功率控制单元根据第二上行功控命令字对CCRTCH进行功率平衡。所述装置包括上行功率控制命令字输出单元、上行功率控制单元、干扰评估及功率平衡单元。

Description

一种同时隙多CCTRCH上行功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及时分同步码分多址（TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，简称TD-SCDMA）时分双工（Time Division Duplexing，简称TDD）技术中一种同时隙多条码分组合传输信道（Coded Composite Transport Channel，简称CCTRCH）的上行功率控制方法及装置。

背景技术

功率控制一直是移动通信系统中的关键技术，在通信过程中能动态的调整终端和基站的功率，提高整个系统的容量和性能，降低系统的自干扰。其主要原理就是基站或者终端实时的检测上下链路的质量（一般用信干比（SIR）来表示），通过比较检测出SIR和目标SIR，产生功率控制的命令并将该命令传送至对方，对方接收到该命令增加或者降低功率，最终达到一种满足服务质量（QOS）等级前提下的功率值极小值。

功率控制按照上下行来分，可以分为上行功率控制、下行功率控制；按照控制环路来分，可以分为外环功率控制、内环功率控制。

但TD-SCDMA系统中当上行多个CCTRCH处于同时隙时，由于各个CCTRCH发送时彼此存在互干扰，如果按照传统的功率控制来实现并不能达到基站控制上行SIR的真实效果，那么如何实现并平衡各个CCTRCH间的功率就是一个难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同时隙多CCTRCH上行功率控制方法及装置，平衡多个CCTRCH发送时上行各个CCTRCH的功率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种同时隙多码分组合传输信道（CCTRCH）上行功率控制装置，包括上行功率控制命令字输出单元、上行功率控制单元、干扰评估及功率平衡单元，其中：

所述上行功率控制命令字输出单元：用于根据基站发送的信号输出第一上行功控命令字；

所述上行功率控制单元：用于根据所述第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整，以及用于根据干扰评估及功率平衡单元输入的第二上行功控命令字对CCRTCH进行功率平衡；

所述干扰评估及功率平衡单元：用于根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

进一步地，所述干扰评估及功率平衡单元根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，包括：根据初始功率调整后各个CCTRCH的扩频因子（SF）和功率，计算各CCTRCH的信干比（SIR）和配比系数，根据各CCTRCH的SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响。

进一步地，所述干扰评估及功率平衡单元包括功率配比计算模块、干扰评估模块、功率平衡模块，其中：

所述功率配比计算模块，用于根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率计算各CCTRCH的SIR和配比系数；

所述干扰评估模块，用于根据SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定是否需要重新分配各CCTRCH对应的功率；

所述功率平衡模块，用于在干扰评估模块确定需要重新分配各CCTRCH对应的功率后，根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

进一步地，所述干扰评估模块根据SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定是否需要重新分配各CCTRCH对应的功率，包括：所述干扰评估模块判断只要任意两CCTRCH的SIR之差或者上行配比系数之差超过预设门限值，则确定需要重新分配CCTRCH对应的功率。

进一步地，所述功率平衡模块根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，包括：所述功率平衡模块采用以下任意一种或几种方式确定需要调整功率的CCTRCH和功率调整方向：

确定当前功率最大的CCTRCH，降低当前功率最大的CCTRCH的功率；

如果第一功控命令字是降低当前功率最小的CCTRCH的功率，则增加该功率最小的CCTRCH的功率。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种同时隙多码分组合传输信道（CCTRCH）上行功率控制方法，包括：

上行功率控制命令字输出单元根据基站发送的信号输出第一上行功控命令字；

上行功率控制单元根据所述第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整；

干扰评估及功率平衡单元根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字；

上行功率控制单元根据干扰评估及功率平衡单元输入的第二上行功控命令字对CCRTCH进行功率平衡。

进一步地，所述根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，包括：根据初始功率调整后各个CCTRCH的扩频因子（SF）和功率，计算各CCTRCH的信干比（SIR）和配比系数，根据各CCTRCH的SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响。

进一步地，所述干扰评估及功率平衡单元根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字，包括：所述干扰评估及功率平衡单元根据评估结果确定如果需要重新分配各CCTRCH对应的功率，根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

进一步地，所述干扰评估及功率平衡单元根据SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定需要重新分配各CCTRCH对应的功率，包括：所述干扰评估及功率平衡单元判断只要任意两CCTRCH的SIR之差或者上行配比系数之差超过预设门限值，则确定需要重新分配CCTRCH对应的功率。

进一步地，所述干扰评估及功率平衡单元根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，包括：采用以下任意一种或几种方式确定需要调整功率的CCTRCH和功率调整方向：

确定当前功率最大的CCTRCH，降低当前功率最大的CCTRCH的功率；

如果第一功控命令字是降低当前功率最小的CCTRCH的功率，则增加该功率最小的CCTRCH的功率。

本发明针对多个CCTRCH同时发送的场景提出上行功率控制的方法，根据接收到控制上行CCTRCH的功控TPC（发射功率控制）命令结合CCTRCH间的自干扰特性，较好的平衡了每个CCTRCH的功率，解决多个CCTRCH同时发送时造成的互干扰影响发送性能的问题，以满足基站所期望的多个CCTRCH的上行功率控制实际要求，达到基站的接收性能要求。

附图说明

图1为上行多CCTRCH同时隙功率控制装置示意图；

图2为上行功率控制命令字输出单元结构示意图；

图3为上行功率控制单元结构示意图；

图4为干扰评估及功率平衡单元结构示意图；

图5为干扰评估及功率平衡单元中功率配比计算模块结构示意图；

图6为功率控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例1

本实施例所述上行功率控制装置用于在同时隙多个上行CCTRCH同时发送时进行各CCTRCH的功率平衡。如图1所示，包括：上行功率控制命令字输出单元、上行功率控制单元、干扰评估及功率平衡单元，其中：

上行功率控制命令字输出单元（A单元）：用于根据基站发送的信号输出第一上行功控命令字；

如图2所示，硬件完成解调（RF）信号和信道估计处理，上行功率控制命令字输出单元根据信道估计处理结果计算出信号质量（如信干比SIR），判断如果SIR高于预设门限，则认为该解调出的信号有效，读取对应当前CCTRCH的功控命令字软符号，根据软符号得出最终的功控命令字，UP为升，DOWN为降，该功控命令字是基站下发给终端的。如何根据软符号得到功控命令字可采用现有方法实现。

上行功率控制单元（B单元）：用于根据第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整，以及用于根据干扰评估及功率平衡单元输入的第二上行功控命令字对CCRTCH进行功率平衡；

如图3所示，该上行功率控制单元还用于控制每个CCTRCH上行开环与闭环攻控状态的切换，开环与闭环功控状态切换可按照现有技术执行。

上行功率控制单元进行功率调整的命令主要有2个来源，一是来自上行功率控制命令字输出单元的第一上行功控命令字，二是来自干扰评估及功率平衡单元的第二上行功控命令字。

以TD-SCDMA系统为例进行说明，终端周期性从基站获得第一功控命令字，例如每5ms获取一次，上行功率控制命令字输出单元将第一功控命令字发送给上行功率控制单元，上行功率控制单元依据该第一功控命令字进行功率控制，功率调整后，在周期内的其他时间由干扰评估及功率平衡单元对各CCTRCH进行功率平衡，该上行功率控制单元根据干扰评估及功率平衡单元输出的第二上行功控命令字进行功率调整。

干扰评估及功率平衡单元（C单元）：根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF（扩频因子）和功率，评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

具体地，根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率计算各CCTRCH的SIR和配比系数，根据CCTRCH间SIR差值和配比系数差值评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响。

如图4所示，多个CCTRCH发送时互干扰评估及功率平衡实现具体分为功率配比计算、干扰评估和功率平衡三部分，其中：

干扰评估模块主要通过上行功率控制单元输出的SF和功率计算出发送端的在无噪声和其他干扰情况下的信干比SIR（发送端的干扰主要是由自身发送的其他CCTRCH导致）和上行基带发送各个CCTRCH的配比系数，只要发现有任意两CCTRCH（优选地，为了节约时间，可直接选取功率最大的CCTRCH和功率最小的CCTRCH）间的SIR之差或者上行配比系数之差超过一定的门限值（优选地，门限值可保存在如图4所示的SIR/配比系数评估表中，方便进行动态调整），说明此时可能由于UE本身的发送能力受限会造成基站不能正常接收功率较低的CCTRCH信号，需要平衡各个CCTRCH的功率，如果差值未超过门限值，则干扰评估结果表示无需进行CCTRCH功率平衡；

功率平衡模块用于在干扰评估模块确定需要重新分配各CCTRCH对应的功率后，根据各CCTRCH当前功率确定功率平衡策略（保护弱小CCTRCH功率策略），为一个或多个CCTRCH确定功率调整方向，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字，具体地可以采用以下任意一种或几种方式：

方式一：确定当前功率最大的CCTRCH（一个或多个），降低当前功率最大CCTRCH的功率；

包括以下情况：如果当前功率最大的CCTRCH只有一个，则降低该功率最大的CCTRCH；如果当前功率最大的CCTRCH有多个，则可降低该多个功率最大的CCTRCH的功率；选取功率较大的几个CCTRCH，降低该些CCTRCH的功率。

方式二：如果第一功控命令字是降低当前功率最小的CCTRCH的功率，则增加该功率最小的CCTRCH的功率。

不论采用何种方式，最终目的是使得各CCTRCH的SIR之差和上行配比系数之差满足预设的门限值。功率调整的步长由基站配置。

功率配比计算模块，用于根据各个CCTRCH的SF和调整后的功率计算各CCTRCH的SIR和配比系数；

此外该功率配比计算模块还可用于对干扰评估及功率平衡单元输出的各个CCTRCH的功率进行合并折算计算得出最终输出的时隙总功率。

多个CCTRCH发送功率配比计算实现是业界通用的计算方式，主要是结合平衡后的各个CCTRCH的功率值、SF、信道的增益因子等参数，通过折算出γ计算出最终总功率和基带发送的各个CCTRCH的配比系数。具体的计算过程如下，以三条CCTRCH为例，如附图5：

图左边输入入口的参数有7个，分别是SF1、SF2、SF3、P1、P2、P3、β_j，其中SF1、SF2和SF3分别是三条CCTRCH的扩频因子，P1、P2和P3分别是三条CCTRCH的功率，右边输出接口也是7个，分别为加权因子（即配比系数）

和最终的总发射功率P。

根据输入的SF1、SF2和SF3，查表获得SF的折算因子γ₁、γ₂、γ₃

假设P1最大，计算功率差：P₁-P₂＝Δ₁dB，P₁-P₃＝Δ₂dB

计算γ′₁、γ′₂、γ′₃：

γ′₁＝γ₁

${\mathrm{\γ}}_2^{\′}={\mathrm{\γ}}_2\×{10}^{-\frac{{\mathrm{\Δ}}_1}{20}}$

${\mathrm{\γ}}_3^{\′}={\mathrm{\γ}}_3\×{10}^{-\frac{{\mathrm{\Δ}}_2}{20}},$

由γ′₁、γ′₂、γ′₃计算

如下：

当存在三个码道时：

当存在两个码道时：

当系统只有一个码道时：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\λ}}_1^{\mathrm{QPSK}}=127\\ {\mathrm{\λ}}_1^{16\mathrm{QAM}}=170\end{array}\right.$

如果该码道上没有16QAM调制时，则

不被使用到。

总的发射功率P：

$P=10\×{\log }_{10}({10}^{\frac{P1}{10}}+{10}^{\frac{P2}{10}}+{10}^{\frac{P3}{10}})\mathrm{dB}.$

以上公式为通用公式，考虑了不同的调制方式，如果只有一种调制方式则相应的加权因子可以不考虑。

实施例2

本实施例介绍实现同时隙多CCTRCH上行功率控制的方法，如图6所示，包括：

步骤10，上行功率控制命令字输出单元根据基站发送的信号输出第一上行功控命令字；

步骤20，上行功率控制单元根据该第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整；

步骤30，干扰评估及功率平衡单元根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率，评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字；

具体地，通过SF和功率来计算各CCTRCH的SIR和配比系数，根据SIR和配比系数来评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响。

确定需要重新分配CCTRCH功率时，根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向。具体参见实施例1中描述。

步骤40，上行功率控制单元根据干扰评估及功率平衡单元输入的第二上行功控命令字对各CCRTCH进行功率平衡。

采用本发明所述的装置，与现有技术相比，在上行功率控制方面取得了更完善的功控策略进步，达到了上行功率控制更为完美平衡的效果，满足上行发送性能的同时提高了整个系统的性能。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种同时隙多码分组合传输信道（CCTRCH）上行功率控制装置，包括上行功率控制命令字输出单元、上行功率控制单元、干扰评估及功率平衡单元，其中：

所述上行功率控制命令字输出单元：用于根据基站发送的信号输出第一上行功控命令字；

所述上行功率控制单元：用于根据所述第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整，以及用于根据干扰评估及功率平衡单元输入的第二上行功控命令字对CCRTCH进行功率平衡；

所述干扰评估及功率平衡单元：用于根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述干扰评估及功率平衡单元根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，包括：

根据初始功率调整后各个CCTRCH的扩频因子（SF）和功率，计算各CCTRCH的信干比（SIR）和配比系数，根据各CCTRCH的SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：

所述干扰评估及功率平衡单元包括功率配比计算模块、干扰评估模块、功率平衡模块，其中：

所述功率配比计算模块，用于根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率计算各CCTRCH的SIR和配比系数；

所述干扰评估模块，用于根据SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定是否需要重新分配各CCTRCH对应的功率；

所述功率平衡模块，用于在干扰评估模块确定需要重新分配各CCTRCH对应的功率后，根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述干扰评估模块根据SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定是否需要重新分配各CCTRCH对应的功率，包括：

所述干扰评估模块判断只要任意两CCTRCH的SIR之差或者上行配比系数之差超过预设门限值，则确定需要重新分配CCTRCH对应的功率。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述功率平衡模块根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，包括：

所述功率平衡模块采用以下任意一种或几种方式确定需要调整功率的CCTRCH和功率调整方向：

确定当前功率最大的CCTRCH，降低当前功率最大的CCTRCH的功率；

如果第一功控命令字是降低当前功率最小的CCTRCH的功率，则增加该功率最小的CCTRCH的功率。

6.一种同时隙多码分组合传输信道（CCTRCH）上行功率控制方法，包括：

上行功率控制命令字输出单元根据基站发送的信号输出第一上行功控命令字；

上行功率控制单元根据所述第一上行功控命令字对CCTRCH进行初始功率调整；

干扰评估及功率平衡单元根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字；

上行功率控制单元根据干扰评估及功率平衡单元输入的第二上行功控命令字对CCRTCH进行功率平衡。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述根据初始功率调整后各个CCTRCH的SF和功率评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，包括：

根据初始功率调整后各个CCTRCH的扩频因子（SF）和功率，计算各CCTRCH的信干比（SIR）和配比系数，根据各CCTRCH的SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于：

所述干扰评估及功率平衡单元根据评估结果确定如果需要重新分配CCTRCH的功率，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字，包括：

所述干扰评估及功率平衡单元根据评估结果确定如果需要重新分配各CCTRCH对应的功率，根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，向上行功率控制单元发送第二上行功控命令字。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述干扰评估及功率平衡单元根据SIR和配比系数评估初始功率调整对各CCTRCH的干扰影响，根据评估结果确定需要重新分配各CCTRCH对应的功率，包括：

所述干扰评估及功率平衡单元判断只要任意两CCTRCH的SIR之差或者上行配比系数之差超过预设门限值，则确定需要重新分配CCTRCH对应的功率。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述干扰评估及功率平衡单元根据各CCTRCH当前功率确定一个或多个CCTRCH的功率调整方向，包括：

采用以下任意一种或几种方式确定需要调整功率的CCTRCH和功率调整方向：

确定当前功率最大的CCTRCH，降低当前功率最大的CCTRCH的功率；

如果第一功控命令字是降低当前功率最小的CCTRCH的功率，则增加该功率最小的CCTRCH的功率。

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