CN104219752B - 专有信道链路多用户复用的功率控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法及系统，该方法包括步骤：获取上行链路的反馈测量信息，对于对应有多条上行链路的下行链路,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；若该用户存在，则根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，进行外环功控和内环功控，并生成功率控制信息；若该用户不存在，则根据多条上行链路的反馈测量信息分别进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与多条上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；根据加权平滑处理后的信息进行内环功控，并生成功率控制信息；根据功率控制信息，进行功率调整。本发明能完成专有链路复杂复用场景下的功率控制信息的取舍、综合以及指导控制结果的产出。

Description

专有信道链路多用户复用的功率控制方法和系统

【技术领域】

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法及系统。

【背景技术】

在移动通信技术领域，无线信号的传播、无线环境的复杂多变以及用户移动的特性等都对无线链路的质量提出了相比有线通信更为苛刻的要求，尤其在复杂链路承载的形式下，其通信质量更是令人堪忧。与链路质量紧密相关的便是功率控制，所以面对无线链路恶劣、通话质量不好、下载速率不高甚至是语音视频业务掉话、数据下载业务掉线等问题，合理的功率控制方法显得尤为重要。

功率控制大致可分为开环功控、内环功控、外环功控，其中开环功控是根据上行链路的干扰情况估算下行链路，或者根据下行链路的干扰情况估算上行链路，其控制行为是单向非闭合的；内环功控是快速闭环功率控制，在基站与UE(User Equipment，用户设备)之间的物理层进行，上行内环功率控制的目的是使基站接收到的每个UE信号的比特能量相等，同理下行内环功率控制的目的是使UE接收到的信号的比特能量相等；外环功控是动态地调整内环功率控制的SIR(Signal to Interference Ratio，信号干扰比)目标值，确保每条链路的通信质量基本保持在特定值，并使接收到数据的BLER(Block Error Ratio，误块率)满足QoS(Quality of Service，服务质量)要求。

现有系统的功率控制过程相对独立，不涉及多用户无线链路的复用，属于典型的1：1模型(见图1-a)；虽然有少数部分系统也开发了复用技术，但多数仅为下行链路的低倍复用，比如下行两倍复用(见图1-b)，其下行链路所承载的用户业务形式也是相对简单的，比如仅用于信令承载，其功率控制仍然较复杂专有链路复用场景简单，倘若将链路复用倍数增加，使场景复杂化，现有控制方法必然无法满足需求；复杂链路复用对功率控制的要求是甚为苛刻的，复用功能的运营效果非常依赖于功率控制系统，普通功率控制方式必然无法保障高倍复用链路的质量。

【发明内容】

基于此，本发明提供一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法及系统，通过链路复用的时分控制，统筹考虑控制时刻、被控用户、上行链路、下行链路等信息，做到适时适度的功率控制处理。

本发明实施例的内容如下：

一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法，包括如下步骤：

获取上行链路的反馈测量信息，并汇总出上行链路对应的下行链路集合；

在所述下行链路集合中，对于对应有两条以上上行链路的下行链路,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；

若该用户存在，则根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息；

若该用户不存在，则根据该下行链路对应的两条以上上行链路的反馈测量信息分别对该两条以上上行链路进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与该两条以上上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；根据加权平滑处理后的外环功率控制输出结果和反馈测量信息进行内环功率控制，并生成功率控制信息；

根据所述功率控制信息，进行功率调整。

相应的，本发明提供一种专有信道链路多用户复用的功率控制系统，包括外环功控模块、链路复用控制模块以及内环功控模块，所述链路复用控制模块包括：

获取模块，用于获取上行链路的反馈测量信息；并汇总出上行链路对应的下行链路集合；

判断模块，用于判断所述下行链路集合中的每一条下行链路对应的上行链路的数量；

查找模块，用于在当前下行链路对应两条以上上行链路时,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；

第一生成模块，用于在所述对应的用户存在时，根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，通过所述外环功控模块以及内环功控模块分别进行外环功率控制和内环功率控制，生成功率控制信息；

加权平滑处理模块，用于在所述对应的用户不存在时，根据该下行链路对应的两条以上上行链路的反馈测量信息，通过外环功控模块分别对该两条以上上行链路进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与所述两条以上上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；

第二生成模块，用于根据加权平滑处理后的外环功率控制输出结果和反馈测量信息，通过所述内环功控模块进行内环功率控制，生成功率控制信息；

调整模块，用于根据所述功率控制信息进行功率调整。

本发明通过链路复用的时分控制，根据当前各个上下专有信道链路的复用状态、复用用户的链路信息、用户所处可控时序信息等，统筹考虑控制时刻、被控用户、上行链路、下行链路等信息，做到适时适度的控制处理，能完成专有链路复杂复用场景下的功率控制信息取舍、综合以及指导控制结果的产出等工作。本发明的有效效果包括：

(1)在常规链路承载情况下，本发明仍然可以满足需求，做到基于上行链路反馈测量信息的完备处理，最终实现功控产出，不仅可以保证基本链路的控制，又做到了兼容复杂链路控制需求；

(2)在链路复用承载的情况下，每条链路的反馈测量信息最终都能产生实际功率控制产出，防止了由控制时序不到位而导致的功率控制空挡问题的发生(功率控制空挡问题:由于某下行链路在当前时刻，严格按照控制时序无法找到控制处理所需的上行链路，其原因为此用户链路已经释放)，做到链路质量反馈的信息利用的最大化，在紧密控制且无时序空白期的状态下，最大程度上确保了复用链路的通信质量；

(3)本发明在上下行链路复用用户的容量上，做到理论层次的不限制，本发明方法的实现也是基于多用户(包括单用户)的各种链路复用基础之上的，可以做到对上行链路(包括下行链路)的多倍复用承载形式的功率控制，由于链路复用用户越多，其对功率控制的要求越为苛刻，此方法满足了链路在反馈测量信息多输入、功率控制信息多输出的复杂多倍专有链路复用场景下对功率控制的要求。

【附图说明】

图1为上下行链路复用场景的示意图；

图2为本发明实施例中一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例中一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法的流程示意图；

图4为现有功率控制系统的示意图；

图5为现有技术中外环功率控制以及上行内环功率控制的示意图；

图6为现有技术中下行内环功率控制的示意图；

图7为链路复用控制时序图；

图8为本发明实施例中一种平滑处理过程的示意图；

图9为本发明实施例中平滑处理时采用的公式；

图10为本发明实施例中一种专有信道链路多用户复用的功率控制系统的的结构示意图；

图11为本发明实施例中专有信道链路多用户复用的功率控制系统的另一结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步说明。应当指出的是，下面描述中提到的“多个”、“多条”均指“两个以上”、“两条以上”。

如图2所示，一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法，包括如下步骤：

S110获取上行链路的反馈测量信息，并汇总出上行链路对应的下行链路集合；

S120在所述下行链路集合中，对于对应有两条以上上行链路的下行链路,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；

S130用户是否存在；若是，则进入S140，若否，则进入S150；

S140根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息；

S150根据该下行链路对应的两条以上上行链路的反馈测量信息分别对该两条以上上行链路进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与该两条以上上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；

S160根据加权平滑处理后的外环功率控制输出结果和反馈测量信息进行内环功率控制，并生成功率控制信息；

S170根据所述功率控制信息，进行功率调整。

图3为本发明另一具体实施例中专有信道链路多用户复用的功率控制方法的流程示意图。

基站通过专有链路测量获取上行链路的反馈测量信息，该反馈测量信息可包括SIR(Signal to Interference Ratio，信号干扰比)测量值、BLER(Block Error Ratio，误块率)和接收时间偏差等信息，同时汇总出上行链路对应的下行链路集合；

基于下行链路集合循环处理每一条下行专有承载链路，其中每一条下行链路可能对应着一条或多条上行专有链路，当此下行链路仅对应一条上行链路时，其功率控制可采用传统的功率控制方式，例如在本实施例中，对于只对应一条上行链路的下行链路，可根据该下行链路对应的上行链路的反馈测量信息，进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息。

如图4、图5所示，在传统的功率控制中，一种外环功率控制的过程如下：

无线链路在建立时被赋SIR初始目标值，然后根据链路的反馈测量信息，对SIR初始目标值进行调整。例如，反馈测量信息中包含有BLER，据此可以统计出误块数，在统计过程中，若统计块数不超过统计窗长，且误块数超过误块数门限，则上调SIR初始目标值；若误块数不超过误块数门限而统计块数超过统计窗长时，则减小SIR初始目标值，通过这种方法，可以得到链路最终的SIR目标值。

在传统的功率控制中，内环功率控制可分为上行内环功率控制和下行内环功率控制，如图5所示，其中一种上行内环功率控制的过程如下：

根据SIR测量值与SIR目标值的大小，基站发送功控指令TPC(Transmission PowerControl，传输功率控制)，根据TPC，UE可增减上行发射功率，若SIR目标值大于SIR测量值，TPC置1，则UE增加上行发射功率，若SIR目标值小于SIR测量值，则UE减小上行发射功率；反馈测量信息中包括接收时间偏差时，根据接收时间偏差发送同步调整指令SS(synchronization shift，同步调整)，命令UE调整发射同步，命令过程为：若接收时间偏差大于0，则命令UE提前发射信号，若接受时间偏差小于0，则命令UE延迟发射信号，若接受时间偏差为0，则不做调整。

如图6所示，一种下行内环控制过程：

根据UE上报的功控命令TPC，不在超限的情况增减基站下行发射功率；TPC为0时，减小基站下行发射功率；TPC为1时，增加基站下行发射功率。

按照上述方式，对于只对应一条上行链路的下行链路，根据该下行链路对应的上行链路的反馈测量信息，进行外环功率控制和内环功率控制,并生成功率控制信息。该功率控制信息包括TPC以及基站本方的下行发射功率，根据功率控制信息，基站和UE均可调整自身的发射功率。

在所述下行链路集合中，对于对应有两条以上上行链路的下行链路,则按照以下方法进行控制。

首先寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户，本方法定义一个共享链路功率控制周期，并根据用户数目划分控制时序，如图7所示，不同的用户分布在不同的控制时序中，功率控制信息输入输出的处理都是基于当前时序所属用户的链路的反馈测量信息。本发明为了充分利用上行空口链路反馈测量信息，仅采用了下行链路的控制时序作为时分链路控制的基础。

若当前时间在下行控制时序中对应的用户存在时，根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，进行外环、内环功率控制，生成功率控制信息，该功率控制信息包括需要发送到空口侧UE的TPC以及基站本方的下行发射功率。

若当前时间在下行控制时序中对应的用户不存在时(例如某下行链路在当前时刻，严格按照控制时序无法找到控制处理所需的上行链路，其原因在于此用户链路已经释放)，此时，综合利用该下行链路对应的多条上行链路的反馈测量信息，根据该多条上行链路的反馈测量信息分别对该多条上行链路进行外环功率控制，然后将外环功率控制输出结果与该多条上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理。

在一种实施方式中，所述反馈测量信息中包含RSCP(Received Signal CodePower，接收信号码功率)，根据下行链路所对应的多条上行链路的反馈测量信息，分别对该多条上行链路进行外环功率控制，计算该多条上行链路中每一条上行链路的RSCP占该多条上行链路RSCP总值的比值，然后根据所述比值将外环功率控制输出结果(在本实施方式中为SIR目标值)加权求和，其中，若RSCP越大，链路质量越好，其权值越小。

图8为一种平滑处理过程的示意图，其中对外环功率控制输出结果进行加权求和的公式如下：

Tar_Sir＝Sir[0]*(1-RscpProp[0])+Sir[1]*(1-RscpProp[1])+Sir[2]*(1-RscpProp[2])+...+Sir[k]*(1-RscpProp[k]),k＝m-1

其中RscpProp[i]指第i条上行链路的RSCP占m条上行链路RSCP总值的比值。

同理，针对多条上行链路的反馈测量信息也也做类似平滑处理，其中反馈测量信息可包括接收时间偏差、ISCP(Interfere signal code power，干扰信号码功率)、SIR测量值、历史记录SIR等信息；最后利用平滑处理后的信息进行上行内环功率控制；类似上行内环功率控制方案，下行内环功率控制也是基于多条上行链路的反馈测量信息进行加权平滑处理，其主要平滑对象是SIR测量值、UE上报的TPC等信息，使用平滑处理后的结果进行下行内环功率控制，最终完成内环功率控制，生成了功率控制信息，该功率控制信息包括需发送至空口侧UE的TPC(由上行内环功率控制过程中得到)和基站本方的下行发射功率(由下行内环功率控制过程中得到)。对上行链路的反馈测量信息进行上述平滑处理时可采用图9中所示出的公式。

上述功率控制信息还可包括SS，该指令可在内环功率控制过程中获得。根据SS指令，UE可以调整发射同步。

按照上述方法，将下行链路集合中的每一条下行链路处理完毕，根据生成的功率控制信息，在物理层进行最终的基站下行链路功率、UE上行链路功率及其同步的调整，完成一个周期的功率控制处理过程。

在功率控制过程中，当多用户链路形式为上行分散化非复用，而下行复用在一条链路之上(见图1-b)时，其控制理论属于多输入单输出模式，多输入是指多条上行链路的反馈测量信息，而单输出是指功率控制产出唯一的结果(即功率控制信息，可包括发送至空口侧的TPC、SS以及基站本方的下行发射功率)，此复用场景下功率控制过程必须兼顾多路输入的信息。本发明采用了权值分化平滑处理的策略，多路上行链路的反馈测量信息中，接收信号码功率越大，其权值越小，总体功率调控稍微倾向于信号差的用户(接收信号差，其反馈测量信息平滑处理时权值大)，这样做的好处是使得多用户的功率趋于大致的统一。反之，如果功率控制一直使用质量差的上行链路的反馈测量信息，会造成链路质量好的用户的功率过调；如果功率控制一直使用质量好的上行链路的反馈测量信息，会造成链路质量差的用户的功率欠调。所以，本发明兼顾了多路链路反馈测量信息输入，进行多用户复用的下行链路场景下的功率控制，在一定程度上减少了多用户复用场景下的功率过度调整或调整不足的问题的发生；

当上行链路复用、下行不复用时(见图1-c)，可采用本发明提供的控制方法，基于共享的一条上行专有链路的反馈测量信息控制多路独占的下行链路以及空口侧UE；在此场景下，应用本发明的方法，实现了对上行单链路输入展开下行多链路输出的功率控制，单路输入是指上行复用下仅有一条链路的反馈测量信息，而下行由于独占非复用，所以此链路的反馈测量信息后续被应用到多路下行链路的功率控制当中；

当上行链路复用、下行链路复用的场景的功率控制问题(见图1-d、图1-e)，应用本发明的方法，综合了上述两者对功率控制的需求，除此之外，还考虑到了无用户满足下行控制时序、却存在上行链路反馈测量信息的场景，对此采用了加权平滑处理的方式，最大程度利用了上行链路的反馈测量信息，保障了多用户复用下的业务承载空口质量。

本发明还提供了一种专有信道链路多用户复用的功率控制系统，如图10所示，在一个具体实施例中，该系统包括外环功控模块200、链路复用控制模块100以及内环功控模块300，其中所述链路复用控制模块100包括：

获取模块110，用于获取上行链路的反馈测量信息；并汇总出上行链路对应的下行链路集合；

判断模块120，用于判断所述下行链路集合中的每一条下行链路对应的上行链路的数量；

查找模块130，用于在当前下行链路对应两条以上上行链路时,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；

第一生成模块140，用于在所述对应的用户存在时，根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，通过所述外环功控模块以及内环功控模块分别进行外环功率控制和内环功率控制，生成功率控制信息；

加权平滑处理模块150，用于在所述对应的用户不存在时，根据该下行链路对应的两条以上上行链路的反馈测量信息，通过外环功控模块分别对该两条以上上行链路进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与所述两条以上上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；

第二生成模块160，用于根据加权平滑处理后的外环功率控制输出结果和反馈测量信息，通过所述内环功控模块进行内环功率控制，生成功率控制信息；

调整模块170，用于根据所述功率控制信息进行功率调整。

当所述判断模块120判断出当前下行链路只对应一条上行链路时，所述第一生成模块140根据该上行链路的反馈测量信息，通过所述外环功控模块200和所述内环功控模块300分别进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息。

在一种实施方式中，所述功率控制信息包括TPC和基站本方的下行发射功率。

进一步的，所述功率控制信息还包括SS。

在一种实施方式中，所述反馈测量信息包括接收信号码功率，所述加权平滑处理模块150包括：

RSCP比值计算模块，用于计算所述下行链路对应的两条以上上行链路中每一条上行链路的接收信号码功率占该两条以上上行链路接收信号码功率总值的比值；

加权求和模块，用于根据所述比值将外环功率控制输出结果加权求和。

图11为上述专有信道链路多用户复用的功率控制系统另一角度的结构示意图，该系统中上述的链路复用控制模块，主用于根据当前各个上下专有信道链路的复用状态、复用用户的链路信息、用户所处可控时序信息等，统筹考虑控制时刻、被控用户、上行链路、下行链路等信息，做到适时适度的控制处理，此模块完成了专有链路复杂复用场景下的功率控制信息取舍、综合以及指导控制结果的产出等工作。

本发明的专有信道链路多用户复用的功率控制系统中各个模块、子模块的功能的实现可采用上述的方法，这里就不再赘述。

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 (10)

1.一种专有信道链路多用户复用的功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取上行链路的反馈测量信息，并汇总出上行链路对应的下行链路集合；

在所述下行链路集合中，对于对应有两条以上上行链路的下行链路,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；

若该用户存在，则根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息；

若该用户不存在，则根据该下行链路对应的两条以上上行链路的反馈测量信息分别对该两条以上上行链路进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与该两条以上上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；根据加权平滑处理后的外环功率控制输出结果和反馈测量信息进行内环功率控制，并生成功率控制信息，其中所述内环功率控制包括上行内环功率控制和下行内环功率控制；

根据所述功率控制信息，进行功率调整。

2.根据权利要求1所述的专有信道链路多用户复用的功率控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在所述下行链路集合中，对于只对应一条上行链路的下行链路，根据该下行链路对应的上行链路的反馈测量信息，进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息。

3.根据权利要求1或2所述的专有信道链路多用户复用的功率控制方法，其特征在于，所述功率控制信息包括传输功率控制指令以及基站本方的下行发射功率。

4.根据权利要求3所述的专有信道链路多用户复用的功率控制方法，其特征在于，所述功率控制信息还包括同步调整指令。

5.根据权利要求1所述的专有信道链路多用户复用的功率控制方法，其特征在于，所述反馈测量信息包括接收信号码功率，将外环功率控制输出结果进行加权平滑处理的过程包括如下步骤：

计算所述下行链路对应的两条以上上行链路中每一条上行链路的接收信号码功率占该多条上行链路接收信号码功率总值的比值；

根据所述比值将外环功率控制输出结果加权求和。

6.一种专有信道链路多用户复用的功率控制系统，包括外环功控模块和内环功控模块，其特征在于，还包括链路复用控制模块，所述链路复用控制模块包括：

获取模块，用于获取上行链路的反馈测量信息；并汇总出上行链路对应的下行链路集合；

判断模块，用于判断所述下行链路集合中的每一条下行链路对应的上行链路的数量；

查找模块，用于在当前下行链路对应两条以上上行链路时,寻找当前时间在下行控制时序中对应的用户；

第一生成模块，用于在所述对应的用户存在时，根据该用户所处的上行链路的反馈测量信息，通过所述外环功控模块以及内环功控模块分别进行外环功率控制和内环功率控制，生成功率控制信息，其中所述内环功率控制包括上行内环功率控制和下行内环功率控制；

加权平滑处理模块，用于在所述对应的用户不存在时，根据该下行链路对应的两条以上上行链路的反馈测量信息，通过外环功控模块分别对该两条以上上行链路进行外环功率控制，将外环功率控制输出结果与所述两条以上上行链路的反馈测量信息分别进行加权平滑处理；

第二生成模块，用于根据加权平滑处理后的外环功率控制输出结果和反馈测量信息，通过所述内环功控模块进行内环功率控制，生成功率控制信息；

调整模块，用于根据所述功率控制信息进行功率调整。

7.根据权利要求6所述的专有信道链路多用户复用的功率控制系统，其特征在于，当所述判断模块判断出当前下行链路只对应一条上行链路时，所述第一生成模块根据该上行链路的反馈测量信息，通过所述外环功控模块和所述内环功控模块分别进行外环功率控制和内环功率控制，并生成功率控制信息。

8.根据权利要求6所述的专有信道链路多用户复用的功率控制系统，其特征在于，所述功率控制信息包括传输功率控制指令和基站本方的下行发射功率。

9.根据权利要求8所述的专有信道链路多用户复用的功率控制系统，其特征在于，所述功率控制信息还包括同步调整指令。

10.根据权利要求6所述的专有信道链路多用户复用的功率控制系统，其特征在于，所述反馈测量信息包括接收信号码功率，所述加权平滑处理模块包括：

接收信号码功率比值计算模块，用于计算所述下行链路对应的两条以上上行链路中每一条上行链路的接收信号码功率占该两条以上上行链路接收信号码功率总值的比值；

加权求和模块，用于根据所述比值将外环功率控制输出结果加权求和。