CN104685939B - 用于噪声受限无线蜂窝网络的自适应多级下行功率控制 - Google Patents

用于噪声受限无线蜂窝网络的自适应多级下行功率控制 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于适用于噪声受限环境的基于OFDMA无线蜂窝网络的自适应下行功率控制方案。在不存在小区之间协调或合作的任何要求下以分布式方式分配下行功率电平。分布式分配允许更佳地使用所述基站处的可用发射功率并且更加充分地利用频域调度的灵活性。在一项实施例中，蜂窝网络中的基站服务于相应基站覆盖区域内的移动用户设备，并且根据按照信道体验和质量等因素的某些标准将所述用户设备归类到多个功率电平中。一种负载均衡自我调整机制允许自动平衡不同功率电平之间的负载。

Description

用于噪声受限无线蜂窝网络的自适应多级下行功率控制
本发明要求2012年9月25日递交的发明名称为“用于噪声受限无线蜂窝网络的自适应多级下行功率控制(Self Adaptive Multi-Level Downlink Power Control ForNoise-Limited Wireless Cellular Networks)”的第13/626177号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
请求保护的主题涉及用于无线蜂窝网络中的下行传输的功率配置和控制方案。具体而言，请求保护的主题提供了各种用于基于正交频分多址接入(OFDMA)的无线蜂窝网络的自适应下行功率控制方案的机制，这些无线蜂窝网络适用于噪声受限环境。
背景技术
无线数据通信是移动计算的一个重要组成部分，并且因移动计算技术的持续进步、移动计算产品的普及和众多全面基础设施建设的部署而日益发展。典型的无线通信系统可实施为多址系统，能够通过共享可用系统资源(例如带宽、发射功率等)支持与多个用户的通信。此类多址系统的示例可包括码分多址(CDMA)系统、高速分组接入(HSPA)系统、宽带码分多址(W-CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址接入(OFDMA)系统，等等。另外，这些系统符合由第三代合作伙伴计划(3GPP)公布的规范，例如关于“长期演进”(LTE)的3GPP Rel.8和9、关于高级LTE的3GPP Rel.10和11，以及由其它实体公布的超移动宽带(UMB)和WiMAX等规范。
通常情况下，无线多址通信系统可支持网络中多个移动设备的同时通信。每个移动设备(也称为“用户设备”或“UE”)通常可以经由射频(RF)传输通过连接网络的一个或多个接入点(例如基站、中继节点等)与运营商网络(例如蜂窝网络)或其它移动设备进行通信。包括无线数据通信频谱的各种可用技术通常在本地可用性、覆盖范围和性能方面有所不同。蜂窝网络是一种无线数据网络，无线数据网络中的无线服务在地理区域内提供，而且该服务区域被划分成若干个较小(有时重叠)的区域，称为小区。每个小区由至少一个位置通常固定的收发器服务，该收发器称为小区站点、节点、基站或基站收发信台(BTS)。各个节点通常还称为节点基站(“NodeB”)或eNB(“增强型节点基站”)。这些小区、通信台和/或节点所提供的网络连接在一起时可以覆盖相当广泛的区域。这使大量用户操作的移动计算设备(例如手机、平板电脑、笔记本电脑等)能够经由基站与网络中的其它节点进行通信。
在OFDMA通信系统中，每个频率信道或带宽被划分成多个连续的资源块(RB)。此外，多个RB可以组合在一起以形成资源块组(RBG)。基站随后将RB分配给用户设备(UE)。数据以资源块的方式被分配给UE。在任何给定传输时间间隔(TTI)内，基于测量的信道状况将RB分配给UE。信道状况测量由用户设备(UE)执行，该UE在测量周期内测量一个或多个RBG的信道状况。该UE可以将测量的RBG的信道状况报告给服务基站。根据报告的信道质量信息(CQI)消息，OFDMA通信系统能够选择性地在调度周期内调度RB，通常持续一个或多个TTI或无线帧。通常在基站中执行的调度决策可以在每个传输时间间隔(TTI)内修改，并且考虑到不同用户的无线链路质量状况、整体干扰状况、服务质量要求、服务优先级和其它考虑因素。
LTE等标准指定UE仅可以假设一定数目的量化功率电平，还称为PA(功率分配)值。这些PA值周期性地(例如按分钟)通过无线资源控制(RRC)信令传送给UE，而且在传送过程中通常无法被更改。因此，基站的功率控制方案一般将多个PA值分配给下行链路(传输)中的UE。但是，这些PA值的分配影响了小区中不同功率电平之间的负载均衡并且必须正确完成以确保每个小区内吞吐量和覆盖范围之间的适当权衡。
软频率复用(SFR)技术等传统小区间干扰协调(ICIC)方案依赖于不同小区之间的RB功率掩码协调以减少网络中相邻小区带来的干扰水平。(通过预定义功率掩码)增加发送固定和预定义RB集的数据的功率来实现这点，同时减少分配给其它RB的功率以遵守总功率约束。为了减少冗余并进一步减少干扰，每个小区将与相邻小区协调并合作，使得功率增加的RB不被分配到同一邻近区域。尽管这种解决方案在小区间干扰主导的网络中会很有效，但是拥有预定义功率掩码还会限制频率选择性调度(FSS)系统下的性能(例如平均小区吞吐量)，因为小区边缘UE(功率增加的UE)被限制使用预设的功率增加的RB而且可以不再享有在整个带宽上调度的灵活性。
此外，尽管这些解决方案适用于干扰主导场景，但是在噪声(而不是干扰)主导场景下，减少小区间干扰不是一种有效的解决方案，因为干扰不会显著影响网络性能。因此，用于解决噪声主导场景下的干扰问题的传统技术的使用只会损失平均小区吞吐量而不会实现解决方案所宣称的任何优点。
发明内容
为了解决上述问题和其它考虑因素，本发明提供了多种新颖方法和系统，这些方法和系统通过在不存在小区之间协调或合作要求的情况下以分布式方式分配下行功率电平来提高噪声主导环境中的蜂窝网络性能，同时在基站处充分利用可用发射功率并且利用频域调度的灵活性。
在实施例中，提供了一种蜂窝网络，其中每个基站服务于其覆盖区域(或小区)内的一组移动用户设备(UE)并且根据按照信道体验和质量的某些标准对所述UE进行分类。所述实施例自适应地分配具有多级发射功率密度和多级功率的下行功率电平，增加具有不良信道体验和质量的UE的功率电平，同时降低具有较高性能信道的UE的功率电平。根据其它实施例，一种负载均衡自我调整机制允许基站自动平衡不同功率电平之间的业务负载以实现吞吐量和覆盖范围的最佳均衡。
在实施例中，提供了一种方法，所述方法自适应地以小区为基础在下行信道中选择一组功率分配值中的若干个功率分配值并且自动地将所述功率分配值分配给小区中的UE。所述功率分配值对应于所述小区中的所述基站用于向所述UE发送数据的所述功率。考虑到为每个小区选择的功率分配值的数目，所提出的方法首先根据相对于所述小区中所述基站的所述UE的各个板块(例如信道性能)以及某些负载均衡考虑因素将所述UE归类到对应于所述若干个功率分配值的若干个类别中。
所述方法按照板块/信道性能分布的降序继续将功率分配值分配给UE，使得最高功率分配值被分配给小区中蜂窝性能最差(例如“板块较差”)的UE，第二最高功率分配值被分配给蜂窝性能第二最差的UE，以此类推，直到所有UE都分配有功率分配值，并且蜂窝性能差的UE将以较高的功率速率接收发送的数据。可以根据一个非常简单的过程执行功率分配值分配，该过程将UE类别与对应的PA级别匹配。根据其它实施例，还可以执行支持分配给低功率分配值的UE的负载均衡。根据实际功率分配值，可以通过确保功率增加的UE的比例超过分配给低功率分配值的UE的比例来实现负载均衡。
附图说明
附图包含在并且构成本说明书的一部分，示出了本发明的各种实施例，并且与描述内容一起用于解释本发请求保护的主题的原则：
图1描绘了示例性无线通信装置，本发明的实施例可在其上实施。
图2描绘了根据本发明的实施例的示例性用户设备。
图3描绘了根据本发明的实施例的具有不超过三个功率电平的自适应多级下行功率控制的过程的流程图。
图4描绘了根据本发明的实施例的具有M个功率电平的自适应多级下行功率控制的过程的流程图。
图5描绘了根据本发明的实施例的用于多级下行功率控制方案中的调度传输的过程的流程图500。
图6描绘了根据本发明的实施例的由单个、两个和三个功率电平控制方案使用的功率分配值的图。
具体实施方式
现在将详细地给出一些实施例的参考。虽然结合替代性实施例描述该主题，但应该理解它们不是旨在将请求保护的主题限制于这些实施例。相反，请求保护的主题旨在覆盖可以包括在由所附权利要求书限定的请求保护的主题的精神和范围内的替代物、修改和等同物。
下面详细描述的部分以过程的方式表示和讨论。尽管在此处的描述该过程的操作的附图中(例如图3、4和5)公开了操作和其顺序，但是这样的操作和顺序是示例性的。实施例很好地适用于执行多种其它操作或在此处附图的流程图中引用的操作的变形，以及以与此处描述和说明的不同的顺序执行。
如在本申请中所使用的，术语组件、模块、系统及类似术语旨在涉及计算机相关实体，具体而言，指的是硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是，在处理器上运行的进程、集成电路、对象、可执行件、执行的线程、程序和/或计算机。作为说明，在计算设备上运行的应用和该计算设备两者皆可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，且组件可以局部化在一台计算机上和/或分布在两台或两台以上计算机之间。此外，这些组件能从其上存储着各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。这些组件可借助于本地和/或远程进程来通信，诸如根据具有一个或多个数据包(例如来自借助于该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件进行交互和/或跨诸如因特网之类的网络与其它系统进行交互的一个组件的数据)的信道来通信。
另外，本文中描述与移动计算设备和/或基站收发信台有关的各种方面。移动计算设备可以指提供语音和/或数据连接给用户的设备。移动计算设备可以是或可以连接到计算设备，例如笔记本电脑或台式电脑，或者可以是自包含设备，例如智能手机或个人数字助理(PDA)。移动计算设备还可称为用户装置或用户设备(UE)。基站收发信台(BTS)还可称为接入点、3G基站(NodeB)、演进型基站(eNB)，并且可以指接入网中的设备，其与移动计算设备通过一个或多个扇区在空中接口上通信。基站收发信台可以通过将接收到的空中接口信号转换为IP包用作移动计算设备与可以包括互联网协议(IP)网络等其余运营商网络之间的路由器。
本文所述的各种技术可以用于无线通信系统，例如正交频分多址接入(ODFMA)系统。本文中的术语“系统”和“网络”可以互换使用。OFDMA系统可以实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20等无线电技术。E-UTRA是通用移动通讯系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)使用E-UTRA，其在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。
示例性基站
如图1所示，描绘了示例性无线通信装置100，本发明的实施例可在其上实施。在实施例中，无线通信装置100可以实施为基站，也称为基站收发信台、小小区基站、3G基站(NodeB)或演进型基站(eNB)，该基站能够在装置100周围的包含小区的附近区域中向一个或多个移动计算设备(未示出)或位于装置100的小区内的用户设备(UE)提供无线网络接入。无线通信装置100可通过基站中的收发器101促进与一个或多个UE的无线数据传输。如上所描绘，收发器101可以包括发射器103，用于将下行数据发送给一个或多个UE，也就是说从基站到UE，以及接收器，用于接收上行数据，即，从UE到基站。下行链路和上行链路都可包括多个物理通信信道，包含多个控制信道和多个业务信道。
根据一些实施例，基站的收发器101还可耦合到含有多根天线或多个天线组件的天线阵列117。数据传输和处理在装置100的控制器107中管理。如上所描绘，控制器可以包括，和/或耦合到至少一个处理器111(例如一个或多个微处理器、中央处理器等)。由处理器111执行的操作和功能通过在处理器111中执行一个或多个存储器设备109中存储的编程的软件指令和程序来确定。存储器设备可以根据特定实施例以多种方式实施，并且可以为易失性的(例如RAM)、非易失性的(例如ROM、闪存等)、易失性和非易失性存储器的某个组合，或者能够存储在处理器111上可执行的后续回调数据和/或指令的其它合适设备。
如图1所描绘，装置100还可包括网络接口113，网络接口113耦合到其它网络接口、相邻小区和类似装置和/或直接耦合到一个或多个蜂窝网络运营商。装置100还包括电源115，用于提供运行装置100所需的功率。在实施例中，可限制或限定电源115超过预定参数。例如，用于向UE发送数据的功率在给定时间段内不超过预定和/或可调功率电平。装置100可通过处理器111连同存储器109整体或部分执行过程300、400和500(下文所述)。
示例性用户设备
如图2所示，实施了一种示例性用户设备，例如移动计算设备200。移动计算设备200可以实施为蜂窝电话、智能手机、无线电话、具有射频(RF)能力的个人数字助理(PDA)，或在笔记本或平板电脑中发现的提供RF接入的无线网络接口，等等。这些无线能力可以并入设备中作为(直接或间接)连接到处理器的嵌入模块，或通过可操作性连接到处理器的可移动组件(例如软件狗PCMCIA卡、USB调制解调器等等)并入设备中。在多数基本配置中，移动计算设备200通常包括至少一个处理单元201和存储器，以及用于传送信息的地址/数据总线209(或其它接口)。根据移动计算设备环境的准确配置和类型，存储器可以是易失性的(例如RAM202)、非易失性的(例如ROM203、闪存等)或易失性和非易失性存储器的某个组合，或能够存储在处理单元201上可执行的后续回调数据/或指令的其它合适设备。
在一些实施例中，移动计算设备200还可包括可选图形子系统205，用于通过在附着或集成显示设备210上显示信息来向计算机用户展示信息。另外，计算系统200还可具有其它特性/功能。例如，计算系统200还可包括其它存储器(可移动和/或不可移动)，包括但不限于，磁盘或光盘或磁带。图2通过数据存储设备204示出了这些其它存储器。计算机存储介质包括在任意方法或技术中实施的用于存储计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。RAM202、ROM203和数据存储设备204都是计算机存储介质的示例。
移动计算设备200还可包括物理(或虚拟)字母数字输入设备206、物理(或虚拟)指针控制或指向设备207。可选字母数字输入设备206可以向中央处理器201传送信息和命令选择。可选指针控制或指向设备207耦合到总线209用于向中央处理器201传送用户输入信息和命令选择。如图2所示，移动计算设备200还包括一个或多个信号通信接口(输入/输出设备，例如网络接口卡)208。信号通信接口可充当移动计算设备200的收发器，并且允许发送和接收来自一个或多个基站的无线数据。
多级下行控制方案
图3描绘了根据本发明的实施例的具有不超过三个功率电平的自适应多级下行功率控制的过程的流程图300。步骤301至305描述了根据本文所述的各种实施例的含有图3描绘的过程300的示例性步骤。在一项实施例中，过程300作为整体或部分实施为计算机可读介质中存储的并由基站收发信台中的处理器执行的计算机可执行指令。
在步骤301处，聚合UE的单位时间内(例如传输时间间隔)的聚合业务负载，根据预定义度量认为该UE具有较低的蜂窝性能，然后在步骤301处比较业务负载聚合总和与预定义阈值。根据各种实施例，可确定UE在对应于基站的小区中具有较低的蜂窝性能(例如“板块较差”)，这是由于UE相对于基站的特定板块。例如，板块较差的UE可包括距离基站较远的UE(例如“小区边缘”UE)，或位于信号衰减情况(例如室内、在绝缘和/或屏蔽结构中)下的UE。板块有利的UE可包括接近基站的UE(例如“小区中心”UE)和/或能够通过相对未衰减信号交换数据的UE。
根据各种实施例，可以通过对应于信号强度(RSRP)、信号质量(RSRQ)最佳CINR和/或上行和下行吞吐量的报告估计UE的板块。使用的阈值对应于功率预算，该功率预算对应于在单位时间内将下行数据从基站发送给UE所需的功率量。例如，在阈值为30％的功率预算的实施例中，当聚合业务负载和UE板块在给定单位时间内要求少于30％的功率预算时，过程300前进到步骤303。当超过阈值时，该过程前进到步骤305。
在步骤303处，当在步骤301处确定单位时间内的聚合业务负载小于预定义阈值时，基站实施三级下行功率控制方案。随后，位于基站的小区内的UE在这三个级别中分类和分发，使得板块相对最差的UE(小区边缘UE)被分配给第三和最高级别，板块相对最有利的UE(小区中心UE)被分配给第一和最低级别，板块中等的UE被分配给第二和中间级别。根据其它实施例，板块低于预定义阈值的UE可被自动分配给最高(例如第三)功率电平。
用来向UE发送数据(例如包)的功率在每个功率电平中随特定级别而有所不同。例如，可以增加用来向第三或板块相对最差的UE发送数据的功率以提高性能。还可根据第三功率电平中的UE所需的功率预算和总功率增加、维持或甚至减少用来向第二电平发送数据的功率。由于每次发送期间会浪费用来向第一级别中UE发送数据的一部分功率(即，使用的功率可能超过以良好性能发送数据所需的功率)，所以可重新分配用来向第一级别中UE发送数据的一部分功率(例如，添加到用来向第三级别中UE发送数据的功率中)，这样任何单位时间内所需的功率不会超过最大功率预算而且使用的功率不会被浪费和/或免费。三个功率电平安排可以持续到下一次重复该过程。每当三个功率电平配置下的小区没有性能差或板块差的UE，功率方案可自动恢复到两级安排(下文所述)。
在步骤305处，当在步骤301处确定单位时间内的聚合业务负载等于或超过预定义阈值时，基站实施两级下行功率控制方案。在这种安排下，板块相对最不利的一部分UE分配有最高电平，而剩余UE分配给较低功率电平。随后，可增加将数据从基站的收发器发送给较低功率电平中的UE的功率以提高性能，而可降低将数据从基站的收发器发送给较高功率电平中的UE的功率。根据各种实施例，可周期性地重复过程300，例如每隔几分钟重复过程300。通过频繁重复该过程，UE和功率电平的不断重新安排实现了功率电平之间的负载均衡，从而平衡了增加的覆盖范围同时保持了吞吐量。
图4描绘了根据本发明的实施例的具有M个功率电平的自适应多级下行功率控制的过程的流程图400。步骤401至409描述了根据本文所述的各种实施例含有图4描绘的过程400的示例性步骤。在一项实施例中，过程400作为整体或部分实施为计算机可读介质中存储的并由基站收发信台中的处理器执行的计算机可执行指令。
在步骤401处，基站从多个功率电平中选择一个功率电平，并且确定目前对应于该功率电平的UE的数目。随后在步骤403处计算单位时间内的功率并与阈值功率预算比较，发送在步骤401处选择的功率电平的UE的聚合业务负载量中的数据需要该功率，并且考虑到功率电平中UE的各个板块。根据一些实施例，该阈值是特定于所选功率电平的预定义阈值。当聚合业务负载和所选功率电平的UE板块在给定单位时间内要求低于功率预算的阈值时(步骤403)，过程400前进到步骤409。当超过阈值时，该过程前进到步骤405。
在步骤405处，确定所选功率电平是否是最低的功率电平。如果不是，该过程前进到步骤407，于是自动将所选功率电平减少到紧低于所选功率电平的功率电平。之后，将UE重新分配给紧低于所选功率电平的功率电平，并且该过程从步骤403开始再次重复。在所选功率电平为最低功率电平的实例中，如步骤405所确定，在步骤409处，UE保持在所选(最低)功率电平处。与过程300相同，为了扩大板块相对差的UE的覆盖范围同时保持系统中的整体吞吐量，还可周期性地重复过程400以实现功率电平之间的负载均衡，和/或调整功率电平的数目。
根据实施例，可以执行过程300和400以响应于网络小区中用户设备状况中检测到的改变。例如，用户设备板块分发的改变或对应于用户设备的负载分发的改变可能会导致调整用来向小区中的用户设备发送数据的发射功率电平。在其它实施例中，若确定必要，用户设备板块和/或高于预定义阈值的负载的改变将会导致调整发射功率电平。参考过程300或400，如上所述调整发射功率电平，并且遵循预调整过程，其中(例如从多个预定于功率电平中)确定多个可用发射功率电平，并且计算对应于每个可用发射功率电平的带宽。
多级下行控制方案调度
图5描绘了用于多级下行功率控制方案中调度传输的方法的流程图500。步骤501至515描述了根据本文所述的各种实施例含有图5描绘的过程500的示例性步骤。在一项实施例中，过程500作为整体或部分实施为计算机可读介质中存储的并由基站收发信台中的处理器执行的计算机可执行指令。
在步骤501处，在单位时间(例如TTI)内对基站或eNB的小区内的用户设备进行分类。可以根据UE相对于基站的板块、由UE发送的任何信道质量信息(CQI)消息或任何其它信道质量度量等预先选择的度量执行分类。在步骤503处，由基站执行的功率控制方案动态地切换到多级下行功率控制方案。功率控制方案还可从级别数目不同的多级下行功率控制方法切换而来。在步骤505处，UE在下行功率控制方案的功率电平中分发，并且将功率分配(PA)分配给UE。可基于每个UE的各自分类执行UE的分发，这样无线通信性能最差(例如由于板块)的UE被分配给最高级功率控制方案，而无线通信性能最佳的UE被分配给最低级功率控制方案。根据实施例，分发给较低级功率控制方案中的UE的比例不会超过分发给较高级功率控制方案中的UE的比例。
在步骤507处，确定是否存在未分配的资源块组(RBG)。如果在步骤507处确定存在未分配的RBG，则过程500前进到步骤509。否则，过程500终止。在步骤509处，选择未分配的RBG。然后该过程前进到步骤511，在步骤511处，计算特定单位时间内的剩余功率缓存。如果功率缓存耗尽，则该过程前进到步骤515，于是只调度发往具有最低PA值的UE的数据传输，并且将具有较高PA值的UE从调度列表中移除。然而，如果功率预算没有耗尽，则该过程前进到步骤513，于是将在步骤509处选择的RBG分配给具有高PA值的UE以将无线数据从基站发送给UE。一旦在步骤513处分配完毕，过程500从步骤503处开始重复。
为了保持高的资源块(RB)利用率，调度器在每个TTI检查每次RBG分配的功率缓存。一旦功率缓存耗尽，在TTI内只调度剩余RBG处的低PAUE。如果所有RBG都被分配给低PAUE，则功率缓存是指分配的总剩余功率。一旦已经执行PA分配和负载均衡算法，将最后的PA分配传送给调度器模块，该调度器模块将执行RB调度任务并同时遵守总功率约束。通过高低功率电平之间的负载均衡，当在每个TTI内有效利用功率缓存时，小区中的所有UE都会经历性能度量比较。
图6描绘了根据请求保护的主题的实施例的由一个601、两个605和三个603功率电平控制方案使用的功率分配值的图。如图6所描绘，具有一个功率分配值(P2)的下行控制方案本质上只能使用基站小区中所有UE的一次功率分配，不管UE的位置或相对板块。因此，小区边缘UE的覆盖面较小，而功率会在向小区中心UE发送时浪费。
三级(603)下行控制方案可从三个不同功率分配值(P1、P3、P4)之一中选择以分配给小区中的每个UE。因此，可以通过增加(例如使用P4)小区边缘UE的功率分配以及减少(例如使用P1)小区中心UE的功率分配来扩大覆盖范围。根据可用带宽和其它功率电平中UE的业务负载可以保持不是小区边缘UE也不是小区中心UE的UE处于恒定功率电平，稍微减少或稍微增加(例如使用P3)这些UE的功率电平。类似地，两级(605)下行控制方案可将两个功率分配值(P1、P3)中的一个分配给小区中的每个UE。即，增加(P3)服务差的UE的功率分配值以及减少(P1)所处位置无需更大功率分配的UE的功率分配值，
如上所述，本发明请求保护的主题的实施例涉及一种自适应多级下行功率控制方案，该方案相对于用于下行功率控制和通过无线蜂窝接口调度的传统技术提供了各种优点。这些优点包括提供灵活的、以UE为中心的功率控制方案而不需要小区之间的额外协调或合作，以及在给定单位时间内高效利用功率预算。其它优点包括将功率增强延伸到分布在多级别中的UE以及可调整数目的RB，以提供小区中更多的覆盖范围，尤其是在噪声主导场景中，同时仍然保持系统中恒定水平的吞吐量。虽然已经以特定于结构特征和/或过程逻辑动作的语言描述了主题，但是应该理解的是，所附权利要求限定的主题不必局限于上面描述的具体特征或动作。而是，上面描述的具体特征和动作公开为实现权利要求的示例形式。

Claims (14)

1.一种控制基站中功率使用的方法，其特征在于，所述方法包括：
将连接到所述基站的多个用户设备划分到多个类别；
动态地调整所述基站的功率控制方案以包括对应所述多个类别的多个功率电平；
聚合对应所述多个类别中的一个类别的用户设备的业务负载量中的数据；
将发送所述数据所需的功率与阈值功率预算比较；
基于所述比较的结果将功率分配分配给所述多个用户设备；
计算最大功率预算中的剩余功率缓存以及分配给所述多个用户设备的所述功率分配；以及
根据所述剩余功率缓存调度多个数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算功率缓存包括：
确定对应于所述基站的多个未分配的资源块组的存在；以及
当所述剩余功率缓存没有耗尽时，将未分配的资源块组分配给所述多个用户设备中的用户设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将功率分配分配给所述多个用户设备包括根据对应于所述多个用户设备的板块分布将功率分配分配给所述多个用户设备。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，性能板块最差的用户设备分配有最高的功率分配。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在具有低功率分配的用户设备上执行负载均衡。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，具有低功率分配的用户设备包括所述多个用户设备的第一比例，以及功率分配大于所述低功率分配的用户设备包括所述多个用户设备的第二比例。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，执行负载均衡包括确保所述第二比例大于所述第一比例。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述剩余功率缓存调度多个任务包括当所述剩余功率缓存耗尽时，仅调度具有最低功率分配的用户设备的数据传输。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每个传输时间间隔重复计算最大功率预算中的所述剩余功率缓存和分配给所述多个用户设备的所述功率分配以及根据所述剩余功率缓存调度所述多个数据传输。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将连接到所述基站的多个用户设备划分到多个类别包括根据对应于所述用户设备的信道质量对所述多个用户设备中的每个用户设备进行分类。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对应于所述用户设备的所述信道质量产生于以下因素中的至少一个：
所述用户设备相对于所述基站的板块；
所述用户设备发送给所述基站的信道质量信息；
对应于从所述基站发送给所述用户设备的数据的业务负载的类型；
所述用户设备和所述基站之间交互的ACK协议消息和NACK协议消息之比。
12.一种包含体现其中的程序指令的计算机可读介质，所述程序指令用于使计算机系统控制收发器设备中的功率使用，其特征在于，所述程序指令包括
将多个用户设备划分到多个类别中的指令，所述多个用户设备接收来自收发器设备的数据；
动态地调整所述收发器设备的电源的功率控制方案的指令，所述功率控制方案包括对应所述多个类别的多个功率电平；
聚合对应所述多个类别中的一个类别的用户设备的业务负载量中的数据的指令；
将发送所述数据所需的功率与阈值功率预算比较的指令；
基于所述比较的结果将功率分配分配给所述多个用户设备的指令；
计算所述电源的最大功率预算中的剩余功率缓存以及分配给所述多个用户设备的所述功率分配的指令；以及
根据所述剩余功率缓存调度来自所述收发器设备的多个数据传输的指令。
13.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其特征在于，所述动态地调整功率控制方案的指令包括：
从所述多个功率电平选择功率电平的指令；
确定对应于所选功率电平的业务负载的指令；
将所述业务负载与阈值业务负载作比较的指令；以及
当所述业务负载超过所述阈值业务负载以及所选发射功率电平不是所述多个发射功率电平中的最低功率电平时，在一个时间段内调整所选发射功率电平的指令。
14.一种基站，其特征在于，所述基站包括存储器和处理器，其中所述处理器执行如权利要求1-11中任意一项所述的方法，所述存储器用于存储当所述处理器执行如权利要求1-11中任意一项所述的方法时运行的程序指令。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9307535B1 (en) * 2014-01-02 2016-04-05 Sprint Spectrum L.P. Managing transmission power for hybrid-ARQ groups
US10257789B2 (en) * 2015-03-05 2019-04-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device for determining transmit power
US10187838B2 (en) * 2015-11-03 2019-01-22 Futurewei Technologies, Inc. System and method for load rebalancing
US11570725B2 (en) 2016-12-22 2023-01-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and network node for enabling wireless communication with a wireless device
CN112188512B (zh) * 2019-07-05 2022-06-28 中国移动通信集团山东有限公司 功率协调方法、装置及设备、基站和计算机可读存储介质
CN114503695A (zh) * 2019-08-06 2022-05-13 诺基亚通信公司 用于控制射频发射的方法
US11502795B2 (en) * 2019-09-11 2022-11-15 Mediatek Inc. Multi-user downlink orthogonal frequency-division multiple access configuration method
WO2022236669A1 (en) * 2021-05-11 2022-11-17 Qualcomm Incorporated A method to limit tx transmit power for fdd hpue

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101127540A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 大唐移动通信设备有限公司 一种功率控制方法及装置
CN102421179A (zh) * 2012-01-09 2012-04-18 浙江大学 一种lte系统下行功率控制方法
CN102469564A (zh) * 2010-11-16 2012-05-23 中兴通讯股份有限公司 一种确定下行功率增益调整策略的方法及装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6850500B2 (en) * 2001-05-15 2005-02-01 Interdigital Technology Corporation Transmission power level estimation
US9826409B2 (en) * 2008-10-24 2017-11-21 Qualcomm Incorporated Adaptive semi-static interference avoidance in cellular networks
CN101527958B (zh) 2009-04-09 2014-09-10 中兴通讯股份有限公司 发射功率的确定方法、基站及终端
US9420441B2 (en) 2010-07-07 2016-08-16 Futurewei Technologies, Inc. System and method for content and application acceleration in a wireless communications system
US9113428B2 (en) * 2010-08-17 2015-08-18 Lg Electronics Inc. Power headroom reporting
CN102573028A (zh) 2010-12-16 2012-07-11 中兴通讯股份有限公司 一种开环功率控制方法及系统
EP2681959A4 (en) * 2011-03-04 2014-10-01 Nec Corp BASIC STATION, FUNCTIONALIZATION METHOD AND RECORDING MEDIUM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101127540A (zh) * 2006-08-15 2008-02-20 大唐移动通信设备有限公司 一种功率控制方法及装置
CN102469564A (zh) * 2010-11-16 2012-05-23 中兴通讯股份有限公司 一种确定下行功率增益调整策略的方法及装置
CN102421179A (zh) * 2012-01-09 2012-04-18 浙江大学 一种lte系统下行功率控制方法

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