CN104837190A - 用于实现自适应开环功率控制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于实现自适应开环功率控制的方法和装置。其中以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，利用路径损耗PL_m确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S，利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定移动终端的实际发送功率。通过自适应地调整移动终端的路径损耗补偿因子和发送功率，从而在网络吞吐量与其对邻区干扰之间获得平衡，最大程度地提高网络资源利用率。

Description

用于实现自适应开环功率控制的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种用于实现自适应开环功率控制的方法和装置。

背景技术

为了保证移动终端在基站侧能够达到一定功率接收水平而进行相应的解调译码，同时又为了防止移动终端采用过大发射功率而对邻区带来不必要的干扰，LTE（Long Term Evolution，长期演进）网络引入了上行功率控制，主要包括闭环功率控制和开环功率控制。

其中，在闭环功率控制方法中，基站通过功率控制命令调整移动终端发送功率，因此闭环功率控制需要一定的信令开销和时延。

在开环功率控制方法中，移动终端主要是通过路径损耗补偿因子（介于0和1之间）对路径损耗进行补偿来调整其发送功率，无需基站反馈信息，节省信令开销，可以快速适应信道的变化。其中当路径损耗补偿因子为1时，被称为完全路径损耗补偿，当路径损耗补偿因子小于1时，被称为部分路径损耗补偿。

可以看出，当路径损耗补偿因子越大，则移动终端的发送功率越大，从而带来吞吐量的提升，但同时会导致对相邻小区的干扰也随之增大。尤其对处于小区边缘的移动终端，较大的发送功率会直接对相邻小区带来较大干扰。然而，当路径损耗补偿因子变小时，则移动终端的发送功率减小从而降低了对相邻小区带来的干扰，但是直接导致移动终端吞吐量一定程度的降低。尤其对处于小区近点的移动终端，即便没有对相邻小区带来较大干扰（离相邻小区距离较远），也会因为功率的降低而无法获得更高的吞吐量，从而导致网络吞吐量下降。因此，如何能够根据移动终端接收到的相关信息，通过计算判断出移动终端改变发送功率可能带来的对吞吐量以及对邻区的干扰情况的影响，从而自适应地调整其路径损耗补偿因子和发送功率，达到网络吞吐量与对相邻小区干扰的折中，成为急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种用于实现自适应开环功率控制的方法和装置。通过自适应地调整移动终端的路径损耗补偿因子和发送功率，从而在网络吞吐量与其对邻区干扰之间获得平衡，最大程度地提高网络资源利用率。

根据本发明的一个方面，提供一种用于实现自适应开环功率控制的方法，包括：

以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率；

利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，其中1≤m≤M，M为相邻小区数目；

利用所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；

利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，其中，路径损耗补偿因子α_A随着PL₀/PL_S的增加而减小；

利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定所述移动终端的实际发送功率。

在一个实施例中，路径损耗补偿因子α_A的最大值为α_C，其中α_C为预先设定的移动终端位于小区近点时的路径损耗补偿因子；

路径损耗补偿因子α_A的最小值为α_E，其中α_E为预先设定的移动终端位于小区边缘时的路径损耗补偿因子；

其中，当PL₀/PL_S大于或等于1时，路径损耗补偿因子α_A的取值为α_E。

在一个实施例中，利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整的步骤包括：

利用公式

${\mathrm{\α}}_A={\mathrm{\α}}_E+({\mathrm{\α}}_C-{\mathrm{\α}}_E)\·(1-\min \{\frac{{\mathrm{PL}}_0}{{\mathrm{PL}}_S},1\left\}\right)$

计算路径损耗补偿因子α_A。

在一个实施例中，利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定所述移动终端的实际发送功率的步骤包括：

利用公式

P_OL=min(P_max,P₀+10·log₁₀M+α_A·PL₀)

计算所述移动终端的实际发送功率P_OL，其中，P_max为移动终端最大发送功率，P₀是预先设定的系统参数，M是移动终端分配的资源块数量。

在一个实施例中，利用所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S的步骤包括：

利用公式

PL_S=min(PL_m),1≤m≤M

确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。

根据本发明的另一方面，提供一种用于实现自适应开环功率控制的装置，包括检测单元、路径损耗计算单元、路径损耗选择单元、补偿因子调整单元和发送功率确定单元，其中：

检测单元，用于以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率；

路径损耗计算单元，用于利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，其中1≤m≤M，M为相邻小区数目；

路径损耗选择单元，用于利用所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；

补偿因子调整单元，用于利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，其中，路径损耗补偿因子α_A随着PL₀/PL_S的增加而减小；

发送功率确定单元，用于利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定所述移动终端的实际发送功率。

在一个实施例中，路径损耗补偿因子α_A的最大值为α_C，其中α_C为预先设定的移动终端位于小区近点时的路径损耗补偿因子；

路径损耗补偿因子α_A的最小值为α_E，其中α_E为预先设定的移动终端位于小区边缘时的路径损耗补偿因子；

其中，补偿因子调整单元还用于在PL₀/PL_S大于或等于1时，将路径损耗补偿因子α_A的取值设为α_E。

在一个实施例中，补偿因子调整单元具体利用公式

${\mathrm{\α}}_A={\mathrm{\α}}_E+({\mathrm{\α}}_C-{\mathrm{\α}}_E)\·(1-\min \{\frac{{\mathrm{PL}}_0}{{\mathrm{PL}}_S},1\left\}\right)$

计算路径损耗补偿因子α_A。

在一个实施例中，发送功率确定单元具体利用公式

P_OL=min(P_max,P₀+10·log₁₀M+α_A·PL₀)

计算所述移动终端的实际发送功率P_OL，其中，P_max为移动终端最大发送功率，P₀是预先设定的系统参数，M是移动终端分配的资源块数量。

在一个实施例中，路径损耗选择单元具体利用公式

PL_S=min(PL_m),1≤m≤M

确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。

本发明通过利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m；利用路径损耗PL_m确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，利用调整后的路径损耗补偿因子α_A确定所述移动终端的实际发送功率。通过自适应地调整移动终端的路径损耗补偿因子和发送功率，从而在网络吞吐量与其对邻区干扰之间获得平衡，最大程度地提高网络资源利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于实现自适应开环功率控制的方法一个实施例的示意图。

图2为本发明实现自适应开环功率控制的系统架构一个实施例的示意图。

图3为本发明用于实现自适应开环功率控制的装置一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明用于实现自适应开环功率控制的方法一个实施例的示意图。如图1所示，本实施例的方法步骤可由移动终端来执行。

步骤101，以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率（Reference Signal Receiving Power，简称：RSRP）和相邻小区参考信号接收功率。

步骤102，利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，其中1≤m≤M，M为相邻小区数目。

步骤103，利用移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。

在一个实施例中，通过利用公式

PL_S=min(PL_m),1≤m≤M

确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。其中min为最小值函数，用于返回参数中最小的一个参数。

其中，移动终端与相邻小区基站的路径损耗越小，说明其离相应的邻区基站越近，此时终端增加发送功率对该相邻小区带来的干扰最大。

步骤104，利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整。

其中，路径损耗补偿因子α_A随着PL₀/PL_S的增加而减小。

通过移动终端到服务小区的路径损耗PL₀和到受最大干扰相邻小区的路径损耗PL_S的比值可以看出：

（1）当移动终端处于小区近中点时，移动终端与服务小区基站的路径损耗较小，但与邻区的路径损耗很大，甚至可能检测不到邻区（此时可令PL_S=∞），PL₀/PL_S的比值相对较小，甚至趋近于0。此时，移动终端可以采用较大的路径损耗补偿因子，从而增大发送功率达到较高的吞吐量，如图2中终端1所示。

（2）当移动终端处于小区边缘时，移动终端与服务小区基站的路径损耗较大，同时与邻区基站的路径损耗开始变小，PL₀/PL_S的比值开始变大，趋近于1甚至可能超过1（例如，在小区边缘，PL₀/PL_S的比值可能会大于1）。此时移动终端应采用较小的路径损耗补偿因子，防止移动终端采用较大的发送功率对邻区带来不必要的干扰，如图2中终端2所示。

优选的，路径损耗补偿因子α_A的最大值为α_C，其中α_C为预先设定的移动终端位于小区近点时的路径损耗补偿因子。路径损耗补偿因子α_A的最小值为α_E，其中α_E为预先设定的移动终端位于小区边缘时的路径损耗补偿因子。α_C和α_E可根据小区基站间距、邻区受干扰余量以及小区吞吐量要求等参数决定。

其中，当PL₀/PL_S大于或等于1时，路径损耗补偿因子α_A的取值为α_E。

在一个实施例中，利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整的步骤包括：

利用公式

${\mathrm{\α}}_A={\mathrm{\α}}_E+({\mathrm{\α}}_C-{\mathrm{\α}}_E)\·(1-\min \{\frac{{\mathrm{PL}}_0}{{\mathrm{PL}}_S},1\left\}\right)$

计算路径损耗补偿因子α_A。其中min为最小值函数，用于返回参数中最小的一个参数。

可以看出，当终端处于小区近点时，PL₀/PL_S趋近于0，此时路径补偿因子趋近于α_C。当终端趋于小区边缘时，min{PL₀/PL_S,1}趋近于1，此时路径补偿因子趋近于α_E。注：由于终端处于小区边缘时，可能出现PL₀/PL_S大于1的场景，所以采用min{PL₀/PL_S,1}。

步骤105，利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定移动终端的实际发送功率。

优选的，可利用公式

P_OL=min(P_max,P₀+10·log₁₀M+α_A·PL₀)

计算移动终端的实际发送功率P_OL，其中，P_max为移动终端最大发送功率，P₀是预先设定的系统参数，用于控制移动终端在基站侧的目标SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比），M是移动终端分配的RB（Resource Block，资源块）数量。

基于本发明上述实施例提供的用于实现自适应开环功率控制的方法，通过利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m；利用路径损耗PL_m确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，利用调整后的路径损耗补偿因子α_A确定移动终端的实际发送功率。通过自适应地调整移动终端的路径损耗补偿因子和发送功率，从而在网络吞吐量与其对邻区干扰之间获得平衡，最大程度地提高网络资源利用率。

图3为本发明用于实现自适应开环功率控制的装置一个实施例的示意图。如图3所示，该装置包括检测单元301、路径损耗计算单元302、路径损耗选择单元303、补偿因子调整单元304和发送功率确定单元305。其中：

检测单元301，用于以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率。

路径损耗计算单元302，用于利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，其中1≤m≤M，M为相邻小区数目。

路径损耗选择单元303，用于利用移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。

在一个实施例中，路径损耗选择单元303具体利用公式

PL_S=min(PL_m),1≤m≤M

确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。

补偿因子调整单元304，用于利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，其中，路径损耗补偿因子α_A随着PL₀/PL_S的增加而减小。

优选的，路径损耗补偿因子α_A的最大值为α_C，其中α_C为预先设定的移动终端位于小区近点时的路径损耗补偿因子；路径损耗补偿因子α_A的最小值为α_E，其中α_E为预先设定的移动终端位于小区边缘时的路径损耗补偿因子。

优选的，补偿因子调整单元304还用于在PL₀/PL_S大于或等于1时，将路径损耗补偿因子α_A的取值设为α_E。

在一个实施例中，补偿因子调整单元304具体利用公式

${\mathrm{\α}}_A={\mathrm{\α}}_E+({\mathrm{\α}}_C-{\mathrm{\α}}_E)\·(1-\min \{\frac{{\mathrm{PL}}_0}{{\mathrm{PL}}_S},1\left\}\right)$

计算路径损耗补偿因子α_A。

发送功率确定单元305，用于利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定移动终端的实际发送功率。

在一个实施例中，发送功率确定单元305具体利用公式

P_OL=min(P_max,P₀+10·log₁₀M+α_A·PL₀)

计算移动终端的实际发送功率P_OL，其中，P_max为移动终端最大发送功率，P₀是预先设定的系统参数，M是移动终端分配的资源块数量。

基于本发明上述实施例提供的用于实现自适应开环功率控制的装置，通过利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m；利用路径损耗PL_m确定移动终端到受移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，利用调整后的路径损耗补偿因子α_A确定移动终端的实际发送功率。通过自适应地调整移动终端的路径损耗补偿因子和发送功率，从而在网络吞吐量与其对邻区干扰之间获得平衡，最大程度地提高网络资源利用率。

在一个实施例中，可将本发明所涉及的用于实现自适应开环功率控制的装置设置在移动终端中，从而可以使移动终端能够根据网络环境自适应地调整路径损耗补偿因子和实际的发送功率。

与现有技术相比，本发明基于终端接收到的参考信号接收功率（服务小区参考信号接收功率、邻小区参考信号接收功率）等，自适应地调整终端的路径损耗补偿因子，达到网络吞吐量和对邻区干扰之间的均衡，在不对邻区造成很大干扰的情况下，最大程度地提高吞吐量，提高网络资源利用率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种用于实现自适应开环功率控制的方法，其特征在于，包括：

以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率；

利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，其中1≤m≤M，M为相邻小区数目；

利用所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；

利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，其中，路径损耗补偿因子α_A随着PL₀/PL_S的增加而减小；

利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定所述移动终端的实际发送功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

路径损耗补偿因子α_A的最大值为α_C，其中α_C为预先设定的移动终端位于小区近点时的路径损耗补偿因子；

路径损耗补偿因子α_A的最小值为α_E，其中α_E为预先设定的移动终端位于小区边缘时的路径损耗补偿因子；

其中，当PL₀/PL_S大于或等于1时，路径损耗补偿因子α_A的取值为α_E。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整的步骤包括：

利用公式

${\mathrm{\α}}_A={\mathrm{\α}}_E+({\mathrm{\α}}_C-{\mathrm{\α}}_E)\·(1-\min \{\frac{{\mathrm{PL}}_0}{{\mathrm{PL}}_S},1\left\}\right)$

计算路径损耗补偿因子α_A。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，

利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定所述移动终端的实际发送功率的步骤包括：

利用公式

P_OL=min(P_max,P₀+10·log₁₀M+α_A?PL₀)

计算所述移动终端的实际发送功率P_OL，其中，P_max为移动终端最大发送功率，P₀是预先设定的系统参数，M是移动终端分配的资源块数量。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，

利用所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S的步骤包括：

利用公式

PL_S=min(PL_m),1≤m≤M

确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。

6.一种用于实现自适应开环功率控制的装置，其特征在于，包括检测单元、路径损耗计算单元、路径损耗选择单元、补偿因子调整单元和发送功率确定单元，其中：

检测单元，用于以预定周期检测当前服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率；

路径损耗计算单元，用于利用检测到的服务小区参考信号接收功率和相邻小区参考信号接收功率，计算移动终端到服务小区基站的路径损耗PL₀，以及所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，其中1≤m≤M，M为相邻小区数目；

路径损耗选择单元，用于利用所述移动终端到相邻小区基站的路径损耗PL_m，确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S；

补偿因子调整单元，用于利用PL₀/PL_S对路径损耗补偿因子α_A进行调整，其中，路径损耗补偿因子α_A随着PL₀/PL_S的增加而减小；

发送功率确定单元，用于利用调整后的路径损耗补偿因子α_A，确定所述移动终端的实际发送功率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

路径损耗补偿因子α_A的最大值为α_C，其中α_C为预先设定的移动终端位于小区近点时的路径损耗补偿因子；

路径损耗补偿因子α_A的最小值为α_E，其中α_E为预先设定的移动终端位于小区边缘时的路径损耗补偿因子；

其中，补偿因子调整单元还用于在PL₀/PL_S大于或等于1时，将路径损耗补偿因子α_A的取值设为α_E。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

补偿因子调整单元具体利用公式

${\mathrm{\α}}_A={\mathrm{\α}}_E+({\mathrm{\α}}_C-{\mathrm{\α}}_E)\·(1-\min \{\frac{{\mathrm{PL}}_0}{{\mathrm{PL}}_S},1\left\}\right)$

计算路径损耗补偿因子α_A。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，

发送功率确定单元具体利用公式

P_OL=min(P_max,P₀+10·log₁₀M+α_A·PL₀)

计算所述移动终端的实际发送功率P_OL，其中，P_max为移动终端最大发送功率，P₀是预先设定的系统参数，M是移动终端分配的资源块数量。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，

路径损耗选择单元具体利用公式

PL_S=min(PL_m),1≤m≤M

确定所述移动终端到受所述移动终端干扰最大的相邻小区基站的路径损耗PL_S。