CN114189269B - 一种智能中继器的上下行功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能中继器的上下行功率控制方法及装置，涉及通信技术领域。包括：确定智能中继器上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率；通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率分别进行调整。本发明通过设计相应的信令和调整准则或流程，解决了带有智能中继器参与的两段式无线链路可能存在的功率控制问题。通过控制智能中继器的发送功率，有效提升目标节点接收性能。不至于信号太弱无法解调，或者信号太强造成射频链路饱和。

Description

一种智能中继器的上下行功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种智能中继器的上下行功率控制方法及装置。

背景技术

在3GPP NR R18标准讨论中，正在讨论在BS到UE之间，增加一个SR(Smartrepeater，智能中继器)的设备或者装置，用于增强链路的性能。SR可以认为是一个信号的放大装置，在下行，通过接收来自于基站的信息，将其进行放大之后，再发送给UE(UserEquipment，用户设备或终端)；对于上行也类似。

目前标准对于SR的设计和实现希望实现低成本，和对BS-UE而言透明传输。因此，在设计上，SR可以实现接收和解调来自于BS的控制面，即基站下发给SR的相关控制信号。BS-SR的控制信息可以正常交互。由于通常而言BS与SR之间的控制信息较少，可以将其承载在特定的频域/时域/码域信道上传输。

对于BS下发给UE的数据，SR将通过直接放大的方式，转发给UE，并不对其中的信号的解调，实现透明传输的效果。

由于高频段信道路损较大，网络覆盖能力较为薄弱，SR的主要应用场景在高频，例如FR2，即频率大于6GHz的频段。同时，由于在FR2的频段，目前而言只有TDD(Time DivisionDuplex，时分双工)模式，因此SR的设计，也主要针对TDD进行设计。

对于SR而言，其数据面的发射功率将对BS和UE都造成影响。在上行，其发射功率太低，则基站无法接收到来自SR的足够功率，造成信息无法解调；在下行如果发射功率太低，UE无法成功解调。如果发射功率太高，则会造成UE或者BS的ADC饱和，影响信息解调。因此，需要合理设计SR的数据通道功率控制流程与算法。

在4G与5G中，功率控制包括开环功控与闭环功控。

开环功控：主要用于初始接入阶段，用于确定UE的初始发送功率。UE通过下行参考信号，例如SS/PBCH(Synchronization signals/physical broadcast channel，同步信号，物理同步信道)或者CSI-RS(Channel station information-reference signal，信道状态信息参考信号)，DMRS(Demodulation Reference Signal，解调参考信号)等信号，估计出该下行信道或者频段的链路损耗PL(Path loss，路损)，并根据基站指示的目标接收功率值Target，确定自身的发送功率。具体而言，UE的上行发送功率为：

P＝min{P_max,Target+PL}

其中P_max为UE的最大发送功率值。PL为与UE上行的同频段或者同信道的链路损耗。

闭环功控：主要用于在连接建立之后，数据传输的过程中，基站通过下行控制信道DCI等，指示UE调整其发送功率大小。具体的数据可以由标准制定表格，例如{-6,-3,3,6,9}dB，DCI中通过指示其中的索引值。UE收到该信令之后，调整自己的发射功率。

现有技术中，在包括SR参与的通信系统中，链路损耗包括两段路径，即BS到SR的Link1和SR到UE的Link2，两段链路的发送功率都需要进行合理的控制，才能保证UE或者BS能正确的解调信息。以上行链路为例，即使Link1的链路发送功率够强，但是Link2较弱，BS接收到的信号，RSRP会足够大，但是信号仍旧无法解调，此时，需要合理调整UE的发送功率，提高Link2的质量。下行链路也类似。

现有4G和5G中功控的策略，无法有效解决两段链路带来的上述问题。

发明内容

针对现有技术中有SR参与的两段式无线链路可能存在的功率控制的问题，本发明提出了一种智能中继器的上下行功率控制方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，提供了一种智能中继器的上下行功率控制方法，包括：

S1：确定智能中继器上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率；

S2：通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率分别进行调整。

可选地，步骤S1中，确定智能中继器上行信道的初始发送功率，包括：

根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示；Target为目标接收功率值。

可选地，步骤S1中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率，包括：

基站通过基站-智能中继器之间的下行控制信道、对智能中继器下行信道的初始发送功率进行指示。

可选地，步骤S1中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率，包括：

根据智能中继器的数据信道带宽、波束管理资源的频域带宽以及总发送功率确定智能中继器下行信道的初始发送功率。

可选地，步骤S2中，通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当基站接收到来自智能中继器的初始发送功率，且所述初始发送功率小于预设阈值时，通过所述基站指示所述智能中继器调整上行信道的初始发送功率；所述预设阈值为协议预定义或者预配置的数值。

可选地，步骤S2中，通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当智能中继器检测到来自用户设备的发送功率增大或减小时，所述智能中继器相应的自动增大或减小上行信道的发送功率。

可选地，步骤S2中，通过基站对智能中继器的下行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当基站接收到来自于用户设备的请求，所述基站根据所述用户设备请求，指示所述智能中继器调整下行信道发射功率；所述请求为调整智能中继器的发送功率；

可选地，步骤S2中，通过基站对智能中继器的下行信道的发送功率进行调整，包括：

根据用户设备对已接收初始发送功率的信息反馈，通过基站指示智能中继器增大或减小下行信道的发送功率。

一方面，提供了一种智能中继器的上下行功率控制装置，装置包括：

发送功率确定模块，用于确定智能中继器上行信道的初始发送功率，以及下行信道的初始发送功率；

发送功率调整模块，用于通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率，以及下行信道的初始发送功率分别进行调整。

可选地，发送功率确定模块，用于以根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行控制信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示。

本发明实施例的上述技术方案至少具有如下有益效果：

上述方案中，本发明通过设计相应的信令和调整准则或流程，解决了带有智能中继器参与的两段式无线链路可能存在的功率控制问题。通过控制智能中继器的发送功率，有效提升目标节点接收性能。不至于信号太弱无法解调，或者信号太强造成射频链路饱和。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的智能中继器的上下行功率控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的智能中继器的上下行功率控制方法的SR接收和控制消息示意图；

图3是本发明实施例提供的智能中继器的上下行功率控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的智能中继器的上下行功率控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的智能中继器的上下行功率控制装置的框架图；

图6是本发明实施例提供的智能中继器的上下行功率控制装置的系统框架图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种智能中继器的上下行功率控制方法，包括：

S101：确定智能中继器上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率；

S102：

优选地，步骤S101中，确定智能中继器上行信道的初始发送功率，包括：

根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示；Target为目标接收功率值。

优选地，步骤S101中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率，包括：

基站通过基站-智能中继器之间的下行控制信道、对智能中继器下行信道的初始发送功率进行指示。

优选地，步骤S101中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率，包括：

根据智能中继器的数据信道带宽、波束管理资源的频域带宽以及总发送功率确定智能中继器下行信道的初始发送功率。

优选地，步骤S102中，通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当基站接收到来自智能中继器的初始发送功率，且所述初始发送功率小于预设阈值时，通过所述基站指示所述智能中继器调整上行信道的初始发送功率；所述预设阈值为协议预定义或者预配置的数值。

优选地，步骤S102中，通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当智能中继器检测到来自用户设备的发送功率增大或减小时，所述智能中继器相应的自动增大或减小上行信道的发送功率。

优选地，步骤S102中，通过基站对智能中继器的下行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当基站接收到来自于用户设备的请求，所述基站根据所述用户设备请求，指示所述智能中继器调整下行信道发射功率；所述请求为调整智能中继器的发送功率；

优选地，步骤S102中，通过基站对智能中继器的下行信道的发送功率进行调整，包括：

根据用户设备对已接收初始发送功率的信息反馈，通过基站指示智能中继器增大或减小下行信道的发送功率。

一种可行的实施方式中，本发明的实施例通过设计相应的信令和调整准则或流程，解决了带有智能中继器参与的两段式无线链路可能存在的功率控制问题。通过控制智能中继器的发送功率，有效提升目标节点接收性能。不至于信号太弱无法解调，或者信号太强造成射频链路饱和。

本发明每个实施例包括两个部分，即初始发送功率的确定方法，和功率调整方法。该功率控制的执行主体为SR。如图2所示，SR可以与BS进行控制信道的双向通信。即BS可以通过控制信道向SR发送功率控制信息，SR可以通过上行控制信道向BS反馈信息。SR的控制信道和数据信道可以工作在两个不同频段。例如，控制信道在低频，而数据信道工作在高频。其中，数据信道主要是实现BS到UE信号的中继，工作方式是直接接收，放大发送，并不对数据信道中的数据进行解调再封包的操作。

上述的两个部分，每个部分可以包括一种或者几种方法实现。两个部分中的每种方法，均可以组合成一个整体的功率控制方案进行应用，也可以作为单独的控制流程进行应用。下面选取两种组合方式的实施例进行详细说明。

如图3所示，本发明实施例提供了一种智能中继器的上下行功率控制方法。

SR(Smart repeater，智能中继器)的初始发送功率，主要包括上行功率和下行功率。上行功率指SR发送信息至BS(Base station，基站)所产生的功率，下行指SR发送信息给UE(User Equipment，用户设备或终端)。其中的“发送”指数据信道的中继功能，即SR数据信道的发送。

本发明提供的智能中继器的上下行功率控制方法包括：

S201：根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示；Target为目标接收功率值。

一种可行的实施方式中，由于SR的控制信道和数据信道可能处于两个不同的频段，因此用控制信道的下行路损值直接计算数据信道上行发送功率值，可能导致不准确，引入α和Δ用于补偿该路损的差异。该数值可以通过协议预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示。例如，当SR数据信道和控制信道同频，则α＝1，Δ＝0。

S202：基站通过基站-智能中继器之间的下行控制信道，直接对智能中继器下行信道的初始发送功率进行指示。

S203：当基站接收到来自智能中继器的初始发送功率，且所述初始发送功率小于预设阈值时，通过所述基站指示所述智能中继器调整上行信道的初始发送功率；所述预设阈值为协议预定义或者预配置的数值。

一种可行的实施方式中，当基站接收到的RSRP(Reference Signal ReceivingPower，参考信号接收功率)低于预设的第一阈值，但误码率低于某个预设的第二阈值，增大SR发射功率。

S204：当基站接收到来自于用户设备的请求，所述基站根据所述用户设备请求，指示所述智能中继器调整下行信道发射功率；所述请求为调整智能中继器的发送功率。

一种可行的实施方式中，基站收到来自于UE调整功率的请求，例如，UE请求BS，指示SR将发送功率增加或者减少X dBm。其中基站的信号指令可以来源于UE请求的响应，或者RSRP与BLER(Radio Link Control，误块率)的比较。

本发明实施例通过设计相应的信令和调整准则或流程，解决了带有智能中继器参与的两段式无线链路可能存在的功率控制问题。通过控制智能中继器的发送功率，有效提升目标节点接收性能。不至于信号太弱无法解调，或者信号太强造成射频链路饱和。

一种可行的实施方式中，所有需要智能中继的场所，包括像基于5G的蜂窝智能工厂等场景，也可以用本发明实施例的方法增强覆盖。

如图4所示，本发明实施例提供了一种智能中继器的上下行功率控制方法。

SR(Smart repeater，智能中继器)的初始发送功率，主要包括上行功率和下行功率。上行功率指SR发送信息至BS(Base station，基站)所产生的功率，下行指SR发送信息给UE(User Equipment，用户设备或终端)。其中的“发送”指数据信道的中继功能，即SR数据信道的发送。

本发明提供的智能中继器的上下行功率控制方法包括：

S301：根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示；Target为目标接收功率值。

一种可行的实施方式中，由于SR的控制信道和数据信道可能处于两个不同的频段，因此用控制信道的下行路损值直接计算数据信道上行发送功率值，可能导致不准确，引入α和Δ用于补偿该路损的差异。该数值可以通过协议预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示。例如，当SR数据信道和控制信道同频，则α＝1，Δ＝0。

S302：根据智能中继器的数据信道带宽、波束管理资源的频域带宽以及总发送功率确定智能中继器下行信道的初始发送功率。

一种可行的实施方式中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率基本准则是，保证单位带宽上的功率密度相同。例如，可以为：

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，B为数据信道带宽，P表示波束管理的信号发送功率，N表示波束管理的资源的频域带宽；其中B与N的量纲一致，例如都为Hz。

S303：当智能中继器检测到来自用户设备的发送功率增大或减小时，所述智能中继器相应的自动增大或减小上行信道的发送功率。

一种可行的实施方式中，当智能中继器感知到UE发射功率增大时，则自动调整发送功率。例如，当SR接收到来自UE的平均发送功率增加3dBm，则其发送功率增加3dBm。

S304：根据用户设备对已接收初始发送功率的信息反馈，通过基站指示智能中继器增大或减小下行信道的发送功率。

一种可行的实施方式中，基站根据SR上行控制信道估计结果确定，当基站判断BS到SR的信道质量较好的情况下，UE反馈接收信息失败，则基站指示SR，增大发送功率。

本发明实施例通过设计相应的信令和调整准则或流程，解决了带有智能中继器参与的两段式无线链路可能存在的功率控制问题。通过控制智能中继器的发送功率，有效提升目标节点接收性能。不至于信号太弱无法解调，或者信号太强造成射频链路饱和。

一种可行的实施方式中，所有需要智能中继的场所，包括像基于5G的蜂窝智能工厂等场景，也可以用本发明实施例的方法增强覆盖。

如图5所示，本发明实施例提供了一种智能中继器的上下行功率控制装置400，装置包括：

发送功率确定模块401，用于确定智能中继器上行信道的初始发送功率，以及下行信道的初始发送功率；

发送功率调整模块402，用于通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率，以及下行信道的初始发送功率分别进行调整。

优选地，发送功率确定模块401，用于根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行控制信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示；Target为目标接收功率值。

优选地，发送功率确定模块401，用于基站通过基站-智能中继器之间的下行控制信道、对智能中继器下行信道的初始发送功率进行指示。

优选地，发送功率确定模块401，用于根据智能中继器的数据信道带宽、波束管理资源的频域带宽以及总发送功率确定智能中继器下行信道的初始发送功率。

优选地，发送功率调整模块402，用于当基站接收到来自智能中继器的初始发送功率，且所述初始发送功率小于预设阈值时，通过所述基站指示所述智能中继器调整上行信道的初始发送功率；所述预设阈值为协议预定义或者预配置的数值。

优选地，发送功率调整模块402，用于当智能中继器检测到来自用户设备的发送功率增大或减小时，所述智能中继器相应的自动增大或减小上行信道的发送功率。

优选地，发送功率调整模块402，用于当基站接收到来自于用户设备的请求，所述基站根据所述用户设备请求，指示所述智能中继器调整下行信道发射功率；所述请求为调整智能中继器的发送功率。

优选地，发送功率调整模块402，用于根据用户设备对已接收初始发送功率的信息反馈，通过基站指示智能中继器增大或减小下行信道的发送功率。

一种可行的实施方式中，如图6所示为本发明实施例的系统架构，本发明实施例通过设计相应的信令和调整准则或流程，解决了带有智能中继器参与的两段式无线链路可能存在的功率控制问题。通过控制智能中继器的发送功率，有效提升目标节点接收性能。不至于信号太弱无法解调，或者信号太强造成射频链路饱和。

一种可行的实施方式中，所有需要智能中继的场所，包括像基于5G的蜂窝智能工厂等场景，也可以用本发明实施例的装置增强覆盖。

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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，包括：

S1：确定智能中继器上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率；

所述步骤S1中，确定智能中继器上行信道的初始发送功率，包括：

根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示；Target为目标接收功率值；

S2：通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率、以及下行信道的初始发送功率分别进行调整。

2.根据权利要求1所述的智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率，包括：

基站通过基站-智能中继器之间的下行控制信道、对智能中继器下行信道的初始发送功率进行指示。

3.根据权利要求1所述的智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，确定智能中继器下行信道的初始发送功率，包括：

根据智能中继器的数据信道带宽、波束管理资源的频域带宽以及总发送功率确定智能中继器下行信道的初始发送功率。

4.根据权利要求1所述的智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当基站接收到来自智能中继器的初始发送功率，且所述初始发送功率小于预设阈值时，通过所述基站指示所述智能中继器调整上行信道的初始发送功率；所述预设阈值为协议预定义或者预配置的数值。

5.根据权利要求1所述的智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当智能中继器检测到来自用户设备的发送功率增大或减小时，所述智能中继器相应的自动增大或减小上行信道的发送功率。

6.根据权利要求1所述的智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过基站对智能中继器的下行信道的初始发送功率进行调整，包括：

当基站接收到来自于用户设备的请求，所述基站根据所述用户设备请求，指示所述智能中继器调整下行信道发射功率；所述请求为调整智能中继器的发送功率。

7.根据权利要求1所述的智能中继器的上下行功率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过基站对智能中继器的下行信道的发送功率进行调整，包括：

根据用户设备对已接收初始发送功率的信息反馈，通过基站指示智能中继器增大或减小下行信道的发送功率。

8.一种智能中继器的上下行功率控制装置，其特征在于，所述装置包括：

发送功率确定模块，用于确定智能中继器上行信道的初始发送功率，以及下行信道的初始发送功率；

发送功率调整模块，用于通过基站对智能中继器的上行信道的初始发送功率，以及下行信道的初始发送功率分别进行调整；

所述发送功率确定模块，用于以根据下述公式(1)，确定智能中继器上行信道的初始发送功率；

P＝min{P_max,Target+α×PL+Δ} (1)

其中，P_max为智能中继器的最大发送功率，PL为智能中继器的下行控制信道路损；α和Δ为辅助计算参数，α和Δ的数值通过协议进行预先定义，再通过下行信道进行动态或半静态的指示。

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