CN104202807B - 上行功率控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种上行功率控制方法和系统，其方法包括步骤：接收邻区的物理资源块的过载指示，并对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；识别本区边缘用户端；根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整。根据本发明方案，通过对邻区的物理资源块的过载指示进行整合，得到小区间的综合干扰情况，进而提前控制小区边缘用户端的上行功率来实现快速减少小区间干扰，而且实现过程复杂度小，操作简单。

Description

上行功率控制方法和系统

技术领域

本发明涉及LTE系统功率控制技术领域，特别是涉及一种上行功率控制方法和系统。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中的功率控制根据链路的方向分为下行功率控制和上行功率控制两种，其中，下行功率控制是在频率和时间上采用恒定的发射功率，即下行功率控制是以每个RE(Resource Element，资源粒子)为单位的功率分配策略，而上行功率控制的目的主要是使得对于相同的MCS(Modulation And Coding Scheme，调制与编码策略)，不同用户到达基站的PSD(PowerSpectral Density，功率谱密度)，亦即单位带宽上的功率大致相等。

LTE系统采用的以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)为多址接入方式而构建的蜂窝移动通信系统中，可以做到频率复用因子为1，即整个系统覆盖范围内的所有小区使用相同的频带为本小区的用户提供服务，这样可以大大提高频谱利用率，由于LTE系统频率资源有限，占用3个或更多20MHz载频进行异频组网是不现实的。而对于小区边缘的用户，由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，加之本身距离基站较远，其SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)相对就较小，导致虽然整个小区的吞吐量较高、但小区边缘用户服务质量较差、吞吐量较低的情况。

为了解决LTE系统在小区边缘干扰严重的问题，3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)提出了多种解决方案，包括干扰随机化、干扰删除以及干扰协调技术。其中干扰随机化利用干扰的统计特性对干扰进行抑制，误差较大；干扰删除技术可以显著改善小区边缘的系统性能，获得较高的频谱效率，但是对于带宽较小的业务(如VoIP(Voice over Internet Protocol，网络电话))则不太适用，在OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)系统中实现也比较复杂。

LTE的系统的干扰协调技术的核心思想在于采用频率复用技术，使得相邻小区之间的干扰信号源的距离尽可能远，从而抑制相邻小区的干扰，达到改善传输质量，提高吞吐量的效果。除此之外，为了使得小区间能更好的互联互通，3GPP协议规定了基站间可以通过X2接口的建立，实现基站间小区信息的交互，其中X2接口的负载指示功能使得基站间传递系统的OI(overload indicator，过载指示)和HII(high interference indicator，高干扰指示)，从而实现小区间的干扰协调。

然而，目前基于OI指示进行干扰协调的常用的手段是基站收到邻区的干扰指示后，只对使用过受干扰的资源块子集的用户实施功率控制策略，但这样容易发生误调，又或者根据被干扰用户的位置调整功率到未使用的主/辅载波资源块上，但该方式需要确认被干扰用户以及该用户是否为强干扰源；又或者是基站收到干扰过载指示时，根据干扰过载指示，调整小区中心和/或小区边缘用户的Po_UE_PUSCH(j)(终端特定的基准值)等等，这些方法均要求确定干扰源用户，然后通过调度、重新配置初始期望接收功率等方法实现干扰协调，实现过程中容易出现由于用户调度资源块的不可确定性造成的干扰源用户误判以及初始发射功率调整速度慢并且效果不明显等问题。

发明内容

基于此，有必要针对背景技术中现有的干扰协调方法实现过程中容易出现干扰源用户误判以及初始发射功率调整速度慢而导致效果不明显等问题，提出一种上行功率控制方法，通过控制小区边缘用户端的上行功率来实现减少小区间干扰，而且实现过程复杂度小，操作简单。

一种上行功率控制方法，包括步骤：

接收邻区的物理资源块的过载指示，并对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；

识别本区边缘用户端；

根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整。

根据上述的一种上行功率控制方法，本发明方案还提供一种上行功率控制系统，包括接收整合模块、识别模块、调整模块；

所述接收整合模块接收邻区的物理资源块的过载指示，并对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；

所述识别模块识别本区边缘用户端；

所述调整模块根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整。

根据本发明方案，先是接收邻区的物理资源块的过载指示，并对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示，并识别本区边缘用户端，进而根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整。该方案通过控制小区边缘用户端的上行功率来实现减少小区间干扰；具体是，根据接收邻区的物理资源块的过载指示，经过整合得到综合干扰强度指示实现控制上行功率，该过程复杂度小，操作简单。

附图说明

图1为本发明上行功率控制方法第一实施例流程图；

图2为本发明上行功率控制方法第二实施例流程图；

图3为本发明上行功率控制系统结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

请参阅图1，为本发明上行功率控制方法第一实施例流程图：

步骤S101：接收邻区的物理资源块的过载指示，并对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；

所述物理资源块是指用来描述实际物理资源的分配情况，具体对应的是频域上12个连续的载波(在15K载波间隔的情况下是180K)，时域上是一个时隙(半个子帧，0.5ms)的资源；进而，所述物理资源块的过载指示是指基站之间传递系统的物理资源块的过载指示。

在一个实施例中，所述对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示可以包括步骤：

将所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示相加得到数值N0；

若N0＞N2，则判断综合干扰强度指示为“高”；

若N1＜N0＜N2，则判断综合干扰强度指示为“中”；

若0＜N0＜N1，则判断综合干扰强度指示为“低”；

其中，N1、N2为预先设定判断综合干扰强度指示范围值。

进一步地，所述预先设定判断综合干扰强度指示范围值N1、N2可以根据基站收到的过载指示个数M进行设定；

具体地，可以通过下述公式进行设定：

在此，应当指出，本领域技术人员根据本发明的思想，可以采取除上述方法之外的其他方法对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到数值N0，例如，设定某一具体公式，对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行计算而得到数值N0。

步骤S102：识别本区边缘用户端；

所述本区边缘用户端指的是处于基站覆盖的边缘位置的移动终端设备；

在一个实施例中，所述识别本区边缘用户端可以包括步骤：

接收用户端的参考信号功率，并判断该用户端的参考信号功率是否大于预设接收功率门限；

若是，识别该用户端为本区边缘用户端。

在另一个实施例中，所述识别本区边缘用户端还可以包括步骤：

接收用户端的参考信号质量，并判断该用户端的参考信号质量是否大于预设接收质量门限；

若是，识别该用户端为本区边缘用户端。

在另一个实施例中，所述识别本区边缘用户端更可以包括步骤：

接收用户端的参考信号功率以及参考信号质量，并判断该用户端的参考信号功率是否大于预设接收功率门限以及判断该用户端的参考信号质量是否大于预设接收质量门限；

若接收到的用户端的参考信号功率大于预设接收功率门限而且接收到的用户端的参考信号质量大于预设接收质量门限，识别该用户端为本区边缘用户端。

其中，上述各实施例中所述的预设接收功率门限以及预设接收质量门限的值是根据用户端行为、干扰强度以及基站覆盖范围进行设定。

在此，应当指出本领域技术人员根据本发明的思想，还可以采取除上述方法之外的其他方法识别本区边缘用户端，例如，简单地利用用户端与基站的距离远近情况也可以实现识别本区边缘用户端。

步骤S103：根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整；

在一个实施例中，所述上行内环功率调整包括步骤：

在得到综合干扰强度指示为“高”时，

若生成的传输功率控制命令为要求增大UE(User Equipment，用户设备)上行发射功率，则修改传输功率控制命令为保持UE上行发射功率；

若生成的传输功率控制命令为要求保持UE上行发射功率或者降低UE上行发射功率，则不修改传输功率控制命令；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“低”时，

不修改传输功率控制命令；

所述上行外环功率调整包括步骤：

在得到综合干扰强度指示为“低”时，保持UE上行目标信干噪比；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“高”时，降低UE上行目标信干噪比。

较优地，在上行外环功率调整步骤中，在得到综合干扰强度指示为“高”时比在得到综合干扰强度指示为“中”时，降低UE上行目标信干噪比的幅度大。

可以看到，本发明的一种上行功率控制方法，通过对邻区的物理资源块的过载指示进行整合，得到小区间的综合干扰情况，进而提前控制小区边缘用户端的上行功率来实现快速减少小区间干扰，而且实现过程复杂度小，操作简单。

在一个实施例中，所述物理资源块的过载指示可以由下述方式得到：

设定统计时间T，并在统计时间T内对物理资源块的所有信号干扰与热噪声之比的值进行平均得到平均值IOT0；

若平均值IOT0＜IOTth1，该物理资源块的过载指示为“0”；

若平均值IOTth1＜IOT0＜IOTth2，该物理资源块的过载指示为“1”；

若平均值IOT0＞IOTth2，该物理资源块的过载指示为“2”；

其中，IOTth1、IOTth2为预先设定判断物理资源块的过载指示范围值。

具体地，所述统计时间T可以是以基站相互之间的交互和处理的时延以及统计的有效性进行设定，例如，可以设定统计时间T＝100ms，IOTth1可以设置为4dB，IOTth2可以设置为6dB。

邻区通过上述方式得到物理资源块的过载指示并向周围发射，进而本区可以接收所有邻区的物理资源块的过载指示，进而实现对所有邻区的物理资源块的过载指示进行整合。

为了进一步说明本发明的一种上行功率控制方法是如何实现的，下面结合一个具体实施例进行详细说明，在下述具体示例的说明中，为便于简单理解，假设本区基站附近有五个邻区基站，五个邻区基站发射的物理资源块的过载指示均为2为例进行说明，这种说明仅仅只是一种示例性说明，并不用以对本发明方案以及具体的表现形式做出限定。

请参与图2，为本发明上行功率控制方法第二实施例流程图；

步骤201：接收邻区的物理资源块的过载指示；

步骤202：将接收邻区的物理资源块的过载指示相加得到数值10；

步骤203：将数值10与预先设定判断综合干扰强度指示范围值N1以及N2进行比较，得到综合干扰强度指示为“高”；

具体地，由于假设本区基站附近有五个邻区基站，则M＝5，计算范围值N1以及N2：

10＞N2，判断综合干扰强度指示为“高”。

步骤204：降低UE上行目标信干噪比2dB；

若生成的传输功率控制命令为要求增大UE上行发射功率，进入步骤205；若生成的传输功率控制命令为要求保持UE上行发射功率或者要求降低UE上行发射功率，进入步骤206；

步骤205：修改传输功率控制命令为保持UE上行发射功率；

步骤206：不修改传输功率控制命令。

根据上述的一种上行功率控制方法，本发明方案还提供一种上行功率控制系统，请参阅图3，为本发明上行功率控制系统结构图：

一种上行功率控制系统，包括接收整合模块10、识别模块20、调整模块30；

所述接收整合模块10接收邻区的物理资源块的过载指示，并对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；

所述识别模块20识别本区边缘用户端；

所述调整模块根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整。

其中，所述物理资源块是指用来描述实际物理资源的分配情况，具体对应的是频域上12个连续的载波(在15K载波间隔的情况下是180K)，时域上是一个时隙(半个子帧，0.5ms)的资源；进而，所述物理资源块的过载指示是指基站之间传递系统的物理资源块的过载指示。

具体地，

所述接收整合模块10包括计算单元、判断综合干扰强度指示单元；

所述计算单元将所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示相加得到数值N0；

所述判断综合干扰强度指示单元：

在N0＞N2时，判断综合干扰强度指示为“高”；

在N1＜N0＜N2时，判断综合干扰强度指示为“中”；

在0＜N0＜N1时，判断综合干扰强度指示为“低”；

其中，N1、N2为预先设定判断综合干扰强度指示范围值。

进一步地，

所述预先设定判断综合干扰强度指示范围值N1、N2可以是根据基站收到的过载指示个数M进行设定；

具体地，可以通过下述公式进行设定：

在此，应当指出，本领域技术人员根据本发明的思想，可以采取除上述方法之外的其他方法对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到数值N0，例如，设定某一具体公式，对所有接收到的邻区的物理资源块的过载指示进行计算而得到数值N0。

其中，所述本区边缘用户端指的是处于基站覆盖的边缘位置的移动终端设备；

具体地，在一个实施例中，所述识别模块20可以接收用户端的参考信号功率，并判断该用户端的参考信号功率是否大于预设接收功率门限，若是，识别该用户端为本区边缘用户端；

在另一个实施例中，所述识别模块20还可以接收用户端的参考信号质量，并判断该用户端的参考信号质量是否大于预设接收质量门限，若是，所述识别模块20识别该用户端为本区边缘用户端。

在再一个实施例中，所述识别模块20更可以接收用户端的参考信号功率以及参考信号质量，并判断该用户端的参考信号功率是否大于预设接收功率门限以及判断该用户端的参考信号质量是否大于预设接收质量门限；若接收到的用户端的参考信号功率大于预设接收功率门限而且接收到的用户端的参考信号质量大于预设接收质量门限，所述识别模块20识别该用户端为本区边缘用户端。

其中，上述各实施例中所述的预设接收功率门限以及预设接收质量门限的值是根据用户端行为、干扰强度以及基站覆盖范围进行设定。

在此，应当指出本领域技术人员根据本发明的思想，还可以采取除上述方法之外的其他方法识别本区边缘用户端，例如，简单地利用用户端与基站的距离远近情况也可以实现识别本区边缘用户端。

其中，所述调整模块包括上行内环功率调整单元、上行外环功率调整单元；

所述上行内环功率调整单元：

在得到综合干扰强度指示为“高”时，

若生成的传输功率控制命令为要求增大UE上行发射功率，则修改传输功率控制命令为保持UE上行发射功率；

若生成的传输功率控制命令为要求保持UE上行发射功率或者要求降低UE上行发射功率，则不修改传输功率控制命令；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“低”时，

不修改传输功率控制命令；

所述上行外环功率调整单元：

在得到综合干扰强度指示为“低”时，保持UE上行目标信干噪比；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“高”时，降低UE上行目标信干噪比。

较优地，在上行外环功率调整单元的调整中，在得到综合干扰强度指示为“高”时比在得到综合干扰强度指示为“中”时，降低UE上行目标信干噪比的幅度大。

可以看到，本发明的一种上行功率控制系统，通过对邻区的物理资源块的过载指示进行整合，得到小区间的综合干扰情况，进而提前控制小区边缘用户端的上行功率来实现快速减少小区间干扰，而且实现过程复杂度小，操作简单。

在一个实施例中，本发明的上行功率控制系统还包括计算过载指示模块40；

所述计算过载指示模块40设定统计时间T，并在统计时间T内对物理资源块的所有干扰与热噪之比值进行平均得到平均值IOT0；

在平均值IOT0＜IOTth1时，设置该物理资源块的过载指示为“0”；

在平均值IOTth1＜IOT0＜IOTth2时，设置该物理资源块的过载指示为“1”；

在平均值IOT0＞IOTth2时，设置该物理资源块的过载指示为“2”；

其中，IOTth1、IOTth2为预先设定判断物理资源块的过载指示范围值。

具体地，所述统计时间T可以是以基站相互之间的交互和处理的时延以及统计的有效性进行设定，例如，可以设定统计时间T＝100ms，IOTth1可以设置为4dB，IOTth2可以设置为6dB。

邻区通过计算过载指示模块40得到物理资源块的过载指示并向周围发射，进而本区可以接收所有邻区的物理资源块的过载指示，进而实现对所有邻区的物理资源块的过载指示进行整合。

在此，应当指出，本发明方案所述的本区以及邻区均是相对而言，简单地讲，例如，区域A，可以作为本区，也可以是作为其他区域的邻区。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种上行功率控制方法，其特征在于，包括步骤：

接收邻区的物理资源块的过载指示，并对接收到的所有邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；所述物理资源块的过载指示是指基站之间传递系统的物理资源块的过载指示；所述邻区为与本区基站相邻的小区；

识别本区边缘用户端；

根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整；

其中，所述接收邻区的物理资源块的过载指示，并对接收到的所有邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示的步骤包括：

将接收到的所有邻区的物理资源块的过载指示相加得到数值N0；

若N0＞N2，则判断综合干扰强度指示为“高”；

若N1＜N0＜N2，则判断综合干扰强度指示为“中”；

若0＜N0＜N1，则判断综合干扰强度指示为“低”；

其中，N1、N2为预先设定判断综合干扰强度指示范围值。

2.根据权利要求1所述的上行功率控制方法，其特征在于，所述上行内环功率调整包括步骤：

在得到综合干扰强度指示为“高”时，

若生成的传输功率控制命令为要求增大UE上行发射功率，则修改传输功率控制命令为保持UE上行发射功率；

若生成的传输功率控制命令为要求保持UE上行发射功率或者要求降低UE上行发射功率，则不修改传输功率控制命令；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“低”时，

不修改传输功率控制命令；

所述上行外环功率调整包括步骤：

在得到综合干扰强度指示为“低”时，保持UE上行目标信干噪比；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“高”时，降低UE上行目标信干噪比。

3.根据权利要求1所述的上行功率控制方法，其特征在于，所述识别本区边缘用户端包括步骤：

接收用户端的参考信号功率，并判断该用户端的参考信号功率是否大于预设接收功率门限；

若是，识别该用户端为本区边缘用户端；

和/或

接收用户端的参考信号质量，并判断该用户端的参考信号质量是否大于预设接收质量门限；

若是，识别该用户端为本区边缘用户端。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的上行功率控制方法，其特征在于，所述物理资源块的过载指示由下述方式得到：

设定统计时间T，并在统计时间T内对物理资源块的所有信号干扰与热噪声之比的值进行平均得到平均值IOT0；

若平均值IOT0＜IOTth1，该物理资源块的过载指示为“0”；

若平均值IOTth1＜IOT0＜IOTth2，该物理资源块的过载指示为“1”；

若平均值IOT0＞IOTth2，该物理资源块的过载指示为“2”；

其中，IOTth1、IOTth2为预先设定判断物理资源块的过载指示范围值。

5.一种上行功率控制系统，其特征在于，包括接收整合模块、识别模块、调整模块；

所述接收整合模块接收邻区的物理资源块的过载指示，并对接收到的所有邻区的物理资源块的过载指示进行整合得到综合干扰强度指示；所述物理资源块的过载指示是指基站之间传递系统的物理资源块的过载指示；所述邻区为与本区基站相邻的小区；

所述识别模块识别本区边缘用户端；

所述调整模块根据所述综合干扰强度指示对本区边缘用户端进行上行内环功率调整以及上行外环功率调整；

其中所述接收整合模块包括计算单元、判断综合干扰指示单元；

所述计算单元将接收到的所有邻区的物理资源块的过载指示相加得到数值N0；

所述判断综合干扰强度指示单元：

在N0＞N2时，判断综合干扰强度指示为“高”；

在N1＜N0＜N2时，判断综合干扰强度指示为“中”；

在0＜N0＜N1，判断综合干扰强度指示为“低”；

其中，N1、N2为预先设定判断综合干扰强度指示范围值。

6.根据权利要求5所述的上行功率控制系统，其特征在于，所述调整模块包括上行内环功率调整单元、上行外环功率调整单元；

所述上行内环功率调整单元：

在得到综合干扰强度指示为“高”时，

若生成的传输功率控制命令为要求增大UE上行发射功率，则修改传输功率控制命令为保持UE上行发射功率；

若生成的传输功率控制命令为要求保持UE上行发射功率或者要求降低UE上行发射功率，则不修改传输功率控制命令；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“低”时，

不修改传输功率控制命令；

所述上行外环功率调整单元：

在得到综合干扰强度指示为“低”时，保持UE上行目标信干噪比；

在得到综合干扰强度指示为“中”或“高”时，降低UE上行目标信干噪比。

7.根据权利要求5所述的上行功率控制系统，其特征在于，所述识别模块接收用户端的参考信号功率，并判断该用户端的参考信号功率是否大于预设接收功率门限，若是，识别该用户端为本区边缘用户端；

和/或

所述识别模块接收用户端的参考信号质量，并判断该用户端的参考信号质量是否大于预设接收质量门限，若是，识别该用户端为本区边缘用户端。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的上行功率控制系统，其特征在于，还包括计算过载指示模块；

所述计算过载指示模块设定统计时间T，并在统计时间T内对物理资源块的所有信号干扰与热噪声之比的值进行平均得到平均值IOT0；

在平均值IOT0＜IOTth1时，设置该物理资源块的过载指示为“0”；

在平均值IOTth1＜IOT0＜IOTth2时，设置该物理资源块的过载指示为“1”；

在平均值IOT0＞IOTth2时，设置该物理资源块的过载指示为“2”；

其中，IOTth1、IOTth2为预先设定判断物理资源块的过载指示范围值。