CN104144483B

CN104144483B - 用于控制用户终端上行传输功率的方法和设备

Info

Publication number: CN104144483B
Application number: CN201310172935.3A
Authority: CN
Inventors: 刘建国; 刘瑾
Original assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: CN104144483A

Abstract

本发明提出了一种控制用户终端的上行传输功率的和设备。该方法包括：从相邻小区接收相邻小区目标干扰与热噪声IoT水平；确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗；从相邻小区接收IoT校正指示符；考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率；以及将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。根据本发明，能够正确地控制每个小区的IoT水平，并且能够避免闭环上行传输功率控制的雪崩问题。

Description

用于控制用户终端上行传输功率的方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地，本发明涉及一种用于控制用户终端的上行传输功率的方法和设备。

背景技术

在蜂窝无线通信系统中，在用户终端的服务小区与相邻小区之间，会存在小区间干扰。为了控制小区间干扰，最重要的一个机制是对用户终端的上行传输功率进行控制，使得在确保在用户终端的服务小区处能够具有所期望的信号与干扰加噪声比SINR的同时，对其相邻小区的干扰最小。一般地，在一个小区中用户终端的上行传输功率根据从该用户终端到其服务小区的路径损耗、其服务小区的目标干扰与热噪声IoT(Interference overThermal)操作点、以及在其服务小区处的目标SINR来确定。

然而，在其服务小区处，来自相邻小区的干扰是不可预测的，因此实际上在没有进行有效的小区间干扰协调(ICIC)的情况下，大多数小区所经历的IoT水平将会偏离其目标IoT操作点。

特别是对于闭环上行传输功率控制的情况，如果用户终端的上行SINR比目标SINR要低，那么会将该用户终端的上行传输功率设置为更高的一个值，而这很有可能使得相邻小区中的IoT水平增加。结果，相邻小区中的用户终端将会增加它们自己的上行传输功率，以补偿它们的服务小区中IoT的增加。

最终，许多用户终端的上行传输功率达到最大值，并且因此导致上行传输功率控制的雪崩效应。在这种情况下，每个小区的IoT将会非常高，并且整个系统的小区边缘性能将会非常差。

在这种情况下，在上行传输功率控制中，需要考虑小区间干扰水平，而不仅仅服务小区的性能，以使得能够停止雪崩效应并实现目标IoT水平。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种控制用户终端的上行传输功率的方法，包括：从相邻小区接收相邻小区目标干扰与热噪声IoT水平；确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗；从相邻小区接收IoT校正指示符；考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率；以及将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。

根据本发明的第二方面，提出了一种控制用户终端的上行传输功率的设备，包括：第一接收单元，用于从相邻小区接收相邻小区目标干扰与热噪声IoT水平；第一确定单元，用于确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗；第二接收单元，用于从相邻小区接收IoT校正指示符；第二确定单元，用于考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率；以及第一发送单元，用于将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。

根据本发明，能够准确地控制每个小区的IoT水平，并且能够避免闭环上行传输功率控制的雪崩问题。

附图说明

参考结合附图的以下详细说明，本发明各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显。在附图中：

图1示意性地示出了本发明可以在其中实施的无线通信系统；

图2示出了根据本发明实施方式的控制用户终端的上行传输功率的方法200的信令图；

图3示出了根据本发明的一个实施方式的控制用户终端的上行传输功率的设备的框图。

在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下参照附图详细描述本发明的各实施方式。

图1示意性地示出了本发明可以在其中实施的无线通信系统100。

如图1所示，该无线通信系统100包括对应于第一小区的第一基站110，对应于第二小区的第二基站120、用户终端130和140。

第一基站110提供第一覆盖范围110-a，第二基站120提供第二覆盖范围120-a。

这里，假定用户终端130在第一覆盖范围110-a内。因此，用户终端130通过无线链路150与第一基站110进行通信。用户终端140在第二覆盖范围120-a内。因此，用户终端140通过无线链路160与第二基站120进行通信。另外，第一基站110和第二基站120之间通过回程链路170进行通信。回程链路170可以是有线的，也可以是无线的。并且，这里假定第一基站110和第二基站120是两个相邻小区中的基站。

也就是说，第一基站110是用户终端130的服务基站，而第二基站120是用户终端130的相邻基站。类似地，第二基站120是用户终端140的服务基站，而第一基站110是用户终端140的相邻基站。

并且第一基站110和第二基站120可以是相同类型的基站，例如都是宏基站或小小区基站，也可以是不同类型的基站，例如其中一个是宏基站而另外一个是小小区基站。也就是说，本发明不仅适用于同构蜂窝无线通信系统，也适用于异构蜂窝无线通信系统。

当然，本领域的技术人员可以理解，无线通信系统100中还可以包括更多的基站、更多的用户终端。

不失一般性，在本发明的描述中，基站与小区是一一对应的关系。即一个小区只有一个基站，以及一个基站只服务于一个小区。在下面的描述中，术语“基站”与术语“小区”可以互换。另外，不失一般性，在本发明的以下描述中，假定第一基站110和第二基站120是LTE-A无线通信系统中的基站，即为eNB，用户终端130和140是LTE-A无线通信系统中的用户终端。当然，本领域的技术人员可以理解，基站也可以是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、GPRS、GSM等等无线通信系统中的基站，用户终端130和140也可以是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、GPRS、GSM等等无线通信系统中的用户终端。

用户终端130、140可以是移动电话、平板电脑、个人数字助理、照相机、音乐播放器、游戏设备等。

图2示出了根据本发明实施方式的控制用户终端的上行传输功率的方法200的信令图。在图2所示的实施方式中，涉及用户终端、其服务基站以及其相邻基站。图2中的用户终端可以是图1中的用户终端130、服务基站可以是图1中的第一基站110，而相邻基站可以是图1中的第二基站120。

如图2所示，首先，在步骤S210，服务基站从相邻基站接收相邻小区的目标干扰与热噪声IoT水平。

根据本发明的另一个实施方式，在步骤S210，服务基站也可以向相邻基站发送服务小区的目标IoT水平。

也就是说，在步骤S210中，可以在服务基站和相邻基站之间通过回程链路，例如通过空中X2接口，交换目标IoT水平。

可以用来表示各个小区的目标IoT水平，其中当n＝0时表示用户终端的服务小区的目标IoT水平，当n等于其他值时表示用户终端的相邻小区的目标IoT水平。

需要指出的是，在各个小区的目标IoT发生变化的情况下，就需要在各个小区之间进行步骤S210，即进行关于目标IoT水平的变化的信息的交换。

接下来，在步骤S220，服务基站确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗。例如，第一基站110确定用户终端130到第一基站110和第二基站120的路径损耗。

根据本发明的一个实施方式，在步骤S210，在各个小区之间，还交换各个小区的下行传输功率信息。

总体上，可以用Tx_n来表示各个小区的下行传输功率信息，其中当n＝0时表示用户终端的服务小区的下行传输功率，当n等于其他值时表示用户终端的相邻小区的下行传输功率。

根据本发明的一个实施方式，服务基站确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗包括：

步骤S220-1，向用户终端发送测量配置信息，从而使得用户终端对服务小区和相邻小区进行下行链路测量。该测量配置信息可以通过RRC信令而从服务基站发送到用户终端。在该测量配置信息中，可以包括对其进行参考信号接收功率RSRP测量的相邻小区列表，并且还可以包括用户终端向服务小区报告测量结果的时间周期，例如，其最小值可以为120毫秒。

用户终端从服务基站接收到测量配置信息后，对其服务小区和相应的相邻小区进行RSRP测量，例如，使用小区特定参考信号CRS或者信道状态信息参考信号CSI-RS进行RSRP测量，并且经由RRC信令，向其服务基站返回包括信道质量信息的测量报告。

因此，步骤S220还包括步骤S220-2，服务基站从用户终端接收测量报告，所述测量报告包括用户终端从服务小区和相邻小区接收的参考信号接收功率信息。

一般性地，用RSRP_n，u(t)来表示用户终端u在时间t从小区n接收到的RSRP值。

最后，步骤S220包括步骤S220-3，服务基站根据接收的相邻小区的下行传输功率信息和接收的参考信号接收功率信息，确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗。

可以用如下公式来表示用户终端u在时间t到小区n的路径损耗：

PL_n，u(t)＝RSRP_n，u(t)-Tx_n (1)

其中PL_0，u(t)是用户终端u在时间t到其服务小区的路径损耗，PL_n，u(t)，1≤n≤N表示用户终端u在时间t到相应相邻小区的路径损耗。

接下来，在步骤S230，服务基站从相邻小区接收IoT校正指示符。

根据本发明的一个实施方式，所述IoT校正指示符是相邻小区的目标IoT和周期性地确定的相邻小区的平均IoT的差值的函数，并且只有在当前IoT校正指示符与紧接的之前IoT校正指示符不相同的情况下，才会从相邻小区接收IoT校正指示符。因此，能用比较少的比特，来传达相邻小区中的IoT的情况，从而能减小开销。

假定用户终端u的相邻小区n在时间t对于每个物理资源块PRBb的即时IoT水平为那么可以以P个传输时间间隔TTI为周期，使用W个TTI大小的窗口，以如下公式所示的方式，周期性地确定相邻小区n的平均IoT水平

其中B表示相邻小区n的可用PRB的数目。

因此，相邻小区n的目标IoT和周期性地确定的相邻小区n的平均IoT的差值可以如下计算：

根据本发明的一个实施方式，所述函数为如下的形式：

其中δ_n(t)表示第n个相邻小区在时间t的IoT校正指示符；δ_n(t-P)表示第n个相邻小区在时间t-P的IoT校正指示符；P为相邻小区对IoT进行平均的周期，表示第n个相邻小区在时间t的在目标IoT和平均IoT之间的差值；Δ₁表示IoT校正阈值下限，用来控制信令开销；Δ₂表示IoT校正阈值上限，用来控制IoT收敛速度和稳定性；而β_n表示IoT水平的校正因子，其与使得造成对相邻小区n的强干扰的用户终端的数目以及这些用户终端的调度机会有关，并且其是在0与1之间的常数。

如前所述，由于以P个TTI的时间周期，相邻小区n对其IoT进行求平均，因此，的值，以及相应的的值以P个TTI的时间周期变化。从而δ_n(t)也是以P个TTI的时间间隔而更新，只不过根据公式4，δ_n(t)有可能与δ_n(t-P)相同。

根据本发明的一个实施方式，只有δ_n(t)与δ_n(t-P)不相同时，相邻小区n才向服务小区报告最新的IoT校正指示符，例如以δ_n(t)或δ_n(t)-δ_n(t-P)的形式。

接下来，在步骤S240，服务基站考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率。

根据本发明的一个实施方式，将针对每个相邻小区所确定的用户终端的最大可用上行传输功率中最小的那个最大可用上行传输功率确定为用户终端的上行传输功率。

用户终端u在相邻小区n的最大可用上行传输功率Tx_n，u(t)被确定为：

其中，N₀是每物理资源块(PRB)的热噪声水平。

将针对每个相邻小区所确定的用户终端的最大可用上行传输功率中最小的那个最大可用上行传输功率确定为用户终端的上行传输功率可用如下等式表示：

根据本发明的一个实施方式，在有目标信号与干扰和噪声比SINR限制的情况下，

服务基站还根据目标SINR以及用户终端到服务小区的路径损耗，来确定用户终端的上行传输功率。

例如，对于每个用户终端，配置最小SINR和最大SINR那么每个用户终端u的上行传输功率可以确定为：

接下来，在步骤S250，服务基站将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。

根据本发明的一个实施方式，将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端是将当前确定的用户终端的上行传输功率与紧接的之前确定的用户终端的上行传输功率之间的差值发送给用户终端。例如，可以通过下行控制信息DCI格式中的发射功率控制命令发送给用户终端。

由于服务基站与相邻基站是相对的，一个基站在成为某些用户终端的服务基站的同时，也是另外一些用户终端的相邻基站，因此，方法200还可以包括步骤S260，服务基站向相邻基站发送IoT校正指示符，其也是根据上面所述的方式而得出，以使得相邻基站也可以进行如上所述的步骤S210-S250。

如图3所示，该设备300，包括：第一接收单元310，用于从相邻小区接收相邻小区目标干扰与热噪声IoT水平；第一确定单元320，用于确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗；第二接收单元330，用于从相邻小区接收IoT校正指示符；第二确定单元340，用于考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率；以及第一发送单元350，用于将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。

根据本发明的一个实施方式，第二确定单元340将针对每个相邻小区所确定的用户终端的最大可用上行传输功率中最小的那个最大可用上行传输功率确定为用户终端的上行传输功率。更具体地，例如，第二确定单元340可以根据上述公式5和6，来确定用户终端的上行传输功率。

根据本发明的一个实施方式，在有目标信号与干扰和噪声比SINR限制的情况下，第二确定单元340还根据目标SINR以及用户终端到服务小区的路径损耗，来确定用户终端的上行传输功率。更具体地，例如，第二确定单元340可以根据上述公式7，来确定用户终端的上行传输功率。

根据本发明的一个实施方式，第一接收单元310还从相邻小区接收相邻小区的下行传输功率信息；以及第一确定单元320包括：第二发送单元320-1，用于向用户终端发送测量配置信息，从而使得用户终端对服务小区和相邻小区进行相应的下行链路测量；第三接收单元320-2，用于从用户终端接收测量报告，所述测量报告包括用户终端从服务小区和相邻小区接收的参考信号接收功率信息；以及第三确定单元320-3，用于根据接收的相邻小区的下行传输功率信息和参考信号接收功率信息，确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗。例如，第三确定单元320-3可以根据上述公式1，来确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗。

根据本发明的一个实施方式，所述IoT校正指示符是相邻小区的目标IoT和周期性地确定的相邻小区的平均IoT的差值的函数，并且只有在当前IoT校正指示符与紧接的之前IoT校正指示符不相同的情况下，才会从相邻小区接收IoT校正指示符。更具体地，例如，可以根据上面所述公式2，来周期性地确定的相邻小区的平均IoT，并且可以根据上述公式3，来确定所述差值。

根据本发明的一个实施方式，所述函数的形式为：

其中δ_n(t)表示第n个相邻小区在时间t的IoT校正指示符；δ_n(t-P)表示第n个相邻小区在时间t-P的IoT校正指示符；P为相邻小区对IoT进行平均的周期，表示第n个相邻小区在时间t的在目标IoT和平均IoT之间的差值；Δ₁表示IoT校正阈值下限；Δ₂表示IoT校正阈值上限；而β_n表示IoT水平的校正因子，其是在0与1之间的常数。

根据本发明的一个实施方式，第一发送单元350将当前确定的用户终端的上行传输功率与紧接的之前确定的用户终端的上行传输功率之间的差值发送给用户终端。

根据本发明的一个实施方式，设备300还包括：第三发送单元360，用于向相邻小区发送服务小区目标IoT水平、IoT校正指示符以及下行传输功率信息。

该设备300可以包括在基站中。

应当注意，为了使本发明更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、并且对于本发明的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。

因此，选择并描述实施方式是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，并使本领域普通技术人员明白，在不脱离本发明实质的前提下，所有修改和变更均落入由权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种控制用户终端的上行传输功率的方法，包括：

从相邻小区接收相邻小区的目标干扰与热噪声IoT水平；

确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗；

从相邻小区接收IoT校正指示符，所述IoT校正指示符是所述相邻小区的目标IoT水平和周期性确定的所述相邻小区的平均IoT水平的差值的函数；

考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区的目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率；以及

将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

将针对每个相邻小区所确定的用户终端的最大可用上行传输功率中最小的那个最大可用上行传输功率确定为用户终端的上行传输功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在有目标信号与干扰和噪声比SINR限制的情况下，

还根据目标SINR以及用户终端到服务小区的路径损耗，来确定用户终端的上行传输功率。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从相邻小区接收相邻小区的下行传输功率信息；

以及确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗包括：

向用户终端发送测量配置信息，从而使得用户终端对服务小区和相邻小区进行相应的下行链路测量；

从用户终端接收测量报告，所述测量报告包括用户终端从服务小区和相邻小区接收的参考信号接收功率信息；以及

根据接收的相邻小区的下行传输功率信息和参考信号接收功率信息，确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗。

5.根据权利要求1所述的方法，其中只有在当前IoT校正指示符与紧接的之前IoT校正指示符不相同的情况下，才会从相邻小区接收IoT校正指示符。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述函数的形式为：

其中δ_n(t)表示第n个相邻小区在时间t的IoT校正指示符；δ_n(t-P)表示第n个相邻小区在时间t-P的IoT校正指示符；P为相邻小区对IoT水平进行平均的周期，表示第n个相邻小区在时间t的在目标IoT水平和平均IoT水平之间的差值；Δ₁表示IoT校正阈值下限；Δ₂表示IoT校正阈值上限；而β_n表示IoT水平的校正因子，其是在0与1之间的常数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端是将当前确定的用户终端的上行传输功率与紧接的之前确定的用户终端的上行传输功率之间的差值发送给用户终端。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

向相邻小区发送服务小区的目标IoT水平、IoT校正指示符以及下行传输功率信息。

9.一种控制用户终端的上行传输功率的设备，包括：

第一接收单元，用于从相邻小区接收相邻小区的目标干扰与热噪声IoT水平；

第一确定单元，用于确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗；

第二接收单元，用于从相邻小区接收IoT校正指示符，所述IoT校正指示符是所述相邻小区的目标IoT水平和周期性确定的所述相邻小区的平均IoT水平的差值的函数；

第二确定单元，用于考虑用户终端到相邻小区的路径损耗、从相邻小区接收的IoT校正指示符、相邻小区的目标IoT水平，确定用户终端的上行传输功率；以及

第一发送单元，用于将确定的用户终端的上行传输功率发送给用户终端。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，

第二确定单元将针对每个相邻小区所确定的用户终端的最大可用上行传输功率中最小的那个最大可用上行传输功率确定为用户终端的上行传输功率。

11.根据权利要求10所述的设备，其中在有目标信号与干扰和噪声比SINR限制的情况下，

第二确定单元还根据目标SINR以及用户终端到服务小区的路径损耗，来确定用户终端的上行传输功率。

12.根据权利要求9所述的设备，其中

第一接收单元还从相邻小区接收相邻小区的下行传输功率信息；

以及第一确定单元包括：

第二发送单元，用于向用户终端发送测量配置信息，从而使得用户终端对服务小区和相邻小区进行相应的下行链路测量；

第三接收单元，用于从用户终端接收测量报告，所述测量报告包括用户终端从服务小区和相邻小区接收的参考信号接收功率信息；以及

第三确定单元，用于根据接收的相邻小区的下行传输功率信息和参考信号接收功率信息，确定服务小区中用户终端到服务小区和相邻小区的路径损耗。

13.根据权利要求9所述的设备，其中只有在当前IoT校正指示符与紧接的之前IoT校正指示符不相同的情况下，才会从相邻小区接收IoT校正指示符。

14.根据权利要求9所述的设备，其中所述函数的形式为：

15.根据权利要求9所述的设备，其中第一发送单元将当前确定的用户终端的上行传输功率与紧接的之前确定的用户终端的上行传输功率之间的差值发送给用户终端。

16.根据权利要求9所述的设备，还包括：

第三发送单元，用于向相邻小区发送服务小区目标IoT水平、IoT校正指示符以及下行传输功率信息。

17.一种基站，包括根据权利要求9-16中任一项所述的设备。