CN1184759C - 高速数据接入系统中的信道功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速数据接入系统中的信道功率控制方法，设置该TFRI与HS-DSCH相关的DPCCH HI域以及HS-SCCH不同发射功率的对应关系，以及设置该TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置关系，可以充分利用原有的上行HS-DPCCH传输的HS-DSCH的质量信息，获得DPCCH HI域以及HS-SCCH在不同条件下的发射功率，因此，使用本发明对HS-SCCH和HI进行功率控制具有较好的适应性和可控性，功率控制的精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统中的功率控制方法，具体涉及高速数据接入系统中的信道功率控制方法。
背景技术
为适应无线高速数据业务发展的需求，在第三代移动通信系统中引入了下行高速数据接入(HSDPA)技术，该技术的关键是采用混合自动重传(HARQ)和自适应调制和编码技术(AMC)对数据的传输进行控制。为此，UE需要根据接收数据的质量向基站反馈确认或非确认消息，以及向基站反馈根据接收数据获知的下行信道的质量状况。在高速数据接入系统中，下行高速业务数据在下行高速共享信道(HS-DSCH)上传输，对于UE而言，其HS-DSCH的相关信令在下行专用物理控制信道(DPCCH)以及下行高速共享控制信道(HS-SCCH)上传输，UE能同时解调的HS-SCCH的数目最少为1，最多为4。因此，当传输下行信令的HS-DSCH的数目多于1时，需要为HS-DSCH指出哪个HS-SCCH携带与其相关的下行信令。此时，DPCH上需要比没有携带HS-DSCH相关下行信令的DPCH多携带一个HS-DSCH数据指示(HI)。HI共有两个信息比特，给UE指示相应的携带HS-DSCH信令的HS-SCCH。在每一个TTI中，HS-SCCH携带一个UE的HS-DSCH相关下行信令，信令包括传输格式资源指示(TFRI)信息，HARQ相关信息。为使UE可靠接收DPCH上的HI以及HS-SCCH上的信令，需要对HI以及HS-SCCH进行功率控制。但是，在现有的高速数据接入系统中，只有原有的上下行专用物理信道DPCCH和DPCH相互配合进行功率控制，没有包括对HS-SCCH和HS-DSCH相关信令HI的功率控制，因此，HS-SCCH和HS-DSCH相关信令HI的功率控制可以参照原有DPCH下行功控命令进行。也就是说，HS-SCCH和HS-DSCH相关信令HI的功率控制需要依附原有的DPCH下行功控命令。
按照现在的功控处理方法，在DPCCH上传DPCH的功控命令，基站根据接收到的功控命令，调整DPCH的发射功率。如果DPCH上有HI存在的话，HI的发射功率采用在DPCH的发射功率加上功率偏置的方法。该方法是根据UE所处区域(是否为软切换区或是基站选择性分级发射区区域中)以及HSDPA的服务小区是否为激活集中的主小区等来设置三种不同的功率偏置。该固定功率偏置是依照最恶劣的情况设置HI与DPCH的功率偏置，由于不能根据下行信道的质量灵活的改变HI的发射功率，因此仅能保证信道条件恶劣情况下的HI能在本小区正确接收，在信道条件比较好的情况下，将会增加下行干扰，减少下行容量。上述加固定功率偏置的方法在软切换(SHO)区域会产生比较大的问题，UE的HS-DSCH相关的下行信令只在HS-DSCH的所在服务小区中发送，而DPCH在有效集中的所有基站都会有发送。而且基站接收到的DPCCH上的功控命令是UE根据有效集中的各个基站的下行信道质量进行综合运算得到的，不一定能保证本基站的DPCH信息能被正确接收。这就造成HI的误码增大。HS-SCCH也存在上述类似的问题。因此利用现有方法进行HS-SCCH和HS-DSCH相关信令功率控制的适应性和可控性较差，精度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精度较高的高速数据接入系统中的信道功率控制方法，使用该方法对HS-SCCH和HI进行功率控制具有较好的的适应性和可控性。
为达到上述目的，本发明提供的高速数据接入系统中的信道功率控制方法，包括：
(1)设置传输格式资源指示(TFRI)与下行专用物理控制信道指示(DPCCH HI)域以及下行高速共享控制信道(HS-SCCH)对应的不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置关系，上述发射功率的偏置关系由UE在接入系统建立HS-SCCH连接的时候上报给基站；
(2)UE对下行高速共享信道(HS-DSCH)进行测量，确定TFRI，并通过高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)向基站反馈TFRI；
(3)基站接收到UE反馈的TFRI，根据该TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置关系，确定该TFRI对应的DPCCH HI域以及HS-SCCH的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率；
(4)基站确定DPCCH HI域的发射功率为CPICH的发射功率加上DPCCH HI域的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率；确定HS-SCCH的发射功率为CPICH的发射功率加上HS-SCCH的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率。
本发明还包括：建立偏置功率表，以方便确定TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置功率；
所述偏置功率表包括下述字段：
HI域功率偏置(HI Power Offset)：用于设置HS-DSCH不同发射功率TFRI对应的DPCCH HI域的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率；
下行高速共享控制信道功率偏置(HS-SCCH Power Offset)：用于设置HS-DSCH不同发射功率TFRI对应的HS-SCCH的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率。
由于本发明根据HS-DSCH不同发射功率对应的TFRI，设置该TFRI与HS-DSCH相关的DPCCH HI域以及HS-SCCH不同发射功率的对应关系，以及设置该TFRI与下行DPCCH HI域以及下行HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置关系，可以充分利用原有的HS-DPCCH传输的HS-DSCH的质量信息，获得下行DPCCH HI域以及下行HS-SCCH对应在不同条件下的发射功率，不需要在空中接口上额外显式传输HI域和HS-SCCH的功率设置信息，尤其是本发明在UE处于软切换环境下使用时，能够利用本小区的下行信道质量设定DPCCH HI域和HS-SCCH的发射功率，不受有效集中其他小区的影响；因此，使用本发明对HS-SCCH和HI进行功率控制具有较好的的适应性和可控性，功率控制的精度较高。
附图说明
图1是本发明方法的实施例流程图；
图2是目标误帧率确定情况下TFRI在不同信噪比下的选择示意图；
图3是数据指示目标SIR与目标FER的关系图；
图4是HS-SCCH目标SIR与目标FER的关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明的实质，是根据HS-DPCCH反馈的HS-DSCH质量信息，来设置HS-DSCH相关的DPCCH HI域以及HS-SCCH的发射功率。
图1是本发明方法的实施例流程图。按照图1，首先第1步，设置TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置关系。为此，在该步骤中还要建立偏置功率表，以方便确定TFRI以及该TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率，该偏置功率可以通过系统仿真方法获得。
所述偏置功率表包括下述字段：
等级：用于设置HS-DSCH不同发射功率对应的TFRI；
HI域功率偏置(HI Power Offset)：用于设置HS-DSCH不同发射功率TFRI对应的DPCCH HI域的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率；
下行高速共享控制信道功率偏置(HS-SCCH Power Offset)：用于设置HS-DSCH不同发射功率TFRI对应的HS-SCCH的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率。
实际中，下行信道质量的测量指示可以由TFRI来表示，因此上述“等级”字段用于设置TFRI的等级，这样，UE可以通过接收数据对HS-DSCH的信道条件进行测量，根据数据的目标误帧率选择下次数据的TFRI，并把该指示上报基站，由基站确定DPCCH HI域以及HS-SCCH的发射功率。
图2是目标误帧率确定情况下TFRI在不同信噪比下的选择示意图。图中纵坐标是数据的误帧率(FER)，横坐标是信道的条件信噪比(SIR)，SIR等于接收的功率除以噪声。图中TFRI3、TFRI2 TFRI1曲线分别是不同SIR下三个TFRC仿真出来的曲线，从达到目标误帧率(FER)和节约系统资源的角度出发，在SIR0～SIR1选择TFRI1，在SIR1到SIR2选择TFRI2，SIR2以上选择TFRI3，因此，TFRI的选择就可以认为是信道条件的变化趋势。
该TFRI实际上是信道条件的抽样反映。HI、HS-SCCH信息和下行数据都是由高速数据服务小区唯一发送的，因此它们和下行数据在基本同一个时刻不同码分信道发送，其经过的信道变化趋势，如噪声、衰减等因素，是基本相同的，当然数据指示和HS-SCCH的信息的目标误帧率是不同的。因此可以在反馈的反映信道变化趋势的TFRI对应设置HI和HS-SCCH信息目标误帧率的功率偏置。这样，HI和HS-SCCH的发射功率设置和REL99体系DPCH无关，因此可以比较好地解决软切换中的问题，在非软切换情况下根据信道条件的偏置也比单一固定的功率偏置优化。
偏置功率的设置参考下述内容。首先参考图3。由图3得到在SIR0到SIR1选择的是达到HS-DSCH上下行数据目标误帧率(FER)的传输格式资源指示(TFRI)为TFRI1。
达到数据指示(HI)目标误帧率(FER)的信噪比是SIRhi，则TFRI1上报点的信噪比是SIR0。两者信噪比的差是：
SIRdiff＝SIRhi-SIR0
信噪比SIR＝(发送功率*链路增益)/噪声；
SIRhi＝SIRdiff+SIR0；(3-1)
则：Phi*链路增益/噪声hi＝SIRdiff+Pdsch*链路增益/噪声dsch。其中：Phi为HI在目标误帧率下的功率，噪声hi为HI在目标误帧率下的噪声；Pdsch为HS-DSCH在目标误帧率下的功率，噪声Dsch为HS-DSCH在目标误帧率下的噪声。
数据指示和下行数据经过的信道条件基本是相同的，因此认为两个链路增益/噪声是基本相同的，设链路增益/噪声为因子A，则：
SIR0＝Pdsch*A＝＞A＝SIR0/Pdsch；SIR0从图3的仿真曲线即可得到，Pdsch为HS-DSCH发射功率。
由3-1式得：Phi*A＝SIRdiff+SIR0＝＞phi＝(SIRdiff+SIR0)/(SIR0/Pdsch)
因此Phi＝(SIRhi*Pdsch)/SIR0(3-2)
因此反馈TFRI1时，数据指示(HI)的相对于CPICH的发射功率由式3-2即可得到。
同样在TFRI2、TFRI3时，数据指示(HI)的相对于CPICH的发射功率偏置可以由下述式3-3和式3-4得到。
Phi(TFRI2)＝(SIRhi*Pdsch)/SIR1(3-3)；
Phi(TFRI3)＝(SIRhi*Pdsch)/SIR2(3-4)。
由此即可确定HI与各个TFRI对应的HI相对于CPICH的功率偏置。
同理由根据图4的分析，可以得到HS-SCCH在TFRI1、TFRI2、TFRI3时，相对于CPICH的发射功率偏置功率参考式3-5、式3-6和式3-7。
Pscch(TFRI1)＝(SIRscch*Pdsch)/SIR1(3-5)；
Pscch(TFRI2)＝(SIRscch*Pdsch)/SIR1(3-6)；
Pscch(TFRI3)＝(SIRscch*Pdsch)/SIR2(3-7)。
由此即可确定HS-SCCH与各个TFRI对应的数据指示相对于CPICH的功率偏置。上述是功率偏置设置的理论推算，实际可以通过仿真进行更加精确的设置。
在步骤1中设置的功率偏置表参考下表，表中包括“等级”字段、“HI”字段和“HS-SCCH”字段，还包括字段“HS-DSCH”和“TFRC”，分别用于表示HS-DSCH与CPICH在相应TFRI等级下的发射功率的偏置。
| TFRC | HS-DSCH | TFRI | HI Power offset | HS-SCCHPower Offset | |
| TFRC1 | 12 dB | 0 | P2_0 | P3_0 | |
| 11 dB | 1 | P2_1 | P3_1 | ||
| 10 dB | 2 | P2_2 | P3_2 | ||
| 9 dB | 3 | P2_3 | P3_3 | ||
| 8 dB | 4 | P2_4 | P3_4 | ||
| 7 dB | 5 | P2_5 | P3_5 | ||
| 6 dB | 6 | P2_6 | P3_6 | ||
| 5 dB | 7 | P2_7 | P3_7 | ||
| 4 dB | 8 | P2_8 | P3_8 | ||
| 3 dB | 9 | P2_9 | P3_9 | ||
| 2 dB | 10 | P2_10 | P3_10 | ||
| 1 dB | 11 | P2_11 | P3_11 | ||
| 0 dB | 12 | P2_12 | P3_12 | ||
| TFRC2 | 2 dB | 13 | P2_13 | P3_13 | |
| 1 dB | 14 | P2_14 | P3_14 | ||
| 0 dB | 15 | P2_15 | P3_15 | ||
| TFRC3 | 2 dB | 16 | P2_16 | P3_16 | |
| 1 dB | 17 | P2_17 | P3_17 | ||
| 0 dB | 18 | P2_18 | P3_18 | ||
| TFRC4 | 2 dB | 19 | P2_19 | P3_19 | |
| 1 dB | 20 | P2_20 | P3_20 | ||
| 0 dB | 21 | P2_21 | P3_21 | ||
| TFRC5 | 2 dB | 22 | P2_22 | P3_22 | |
| 1 dB | 23 | P2_23 | P3_23 |
上表内容可在UE在接入网络时由信令上报给网络侧，使UE和网络侧都保存有相同的表。
在步骤2，基站向UE发送数据，UE根据接收到的数据，对HS-DSCH的信道条件进行测量，确定接收数据的TFRI，并通过HS-DPCCH向基站反馈TFRI；参考上表中的第3列，网络侧根据表3最后两列和TFRI对应的功率偏置，就可决定此时HI和HS-SCCH的发射功率。
因此，在步骤3，基站接收到UE反馈的TFRI，使用上表描述的TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH不同发射功率的对应关系，以及根据该TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置关系，即可确定TFRI对应的DPCCH HI域以及HS-SCCH的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率。例如，如果UE反馈的TFRI指示为4，见表3中的第5行，则数据指示(HI)的发射功率偏置为P2_4，高速下行共享控制信道信息发射功率偏置为P3_4。
最后在步骤4，基站确定DPCCH HI域的发射功率为CPICH的发射功率加上DPCCH HI域的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率；确定HS-SCCH的发射功率为CPICH的发射功率加上HS-SCCH的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率。
Claims (3)
1、一种高速数据接入系统中的信道功率控制方法，包括：
(1)UE设置传输格式资源指示(TFRI)与下行专用物理控制信道指示(DPCCH HI)域以及下行高速共享控制信道(HS-SCCH)对应的不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置关系，上述发射功率的偏置关系由UE在接入系统建立HS-SCCH连接的时候上报给基站；
(2)UE对下行高速共享信道(HS-DSCH)进行测量，确定TFRI，并通过高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)向基站反馈TFRI；
(3)基站接收到UE反馈的TFRI，根据该TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置关系，确定该TFRI对应的DPCCH HI域以及HS-SCCH的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率；
(4)基站确定DPCCH HI域的发射功率为CPICH的发射功率加上DPCCH HI域的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率；确定HS-SCCH的发射功率为CPICH的发射功率加上HS-SCCH的发射功率与CPICH的发射功率的偏置功率。
2、根据权利要求1所述的高速数据接入系统中的信道功率控制方法，其特征在于该方法还包括：建立偏置功率表，以方便确定TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置功率；
所述偏置功率表包括下述字段：
HI域功率偏置(HI Power Offset)：用于设置HS-DSCH不同发射功率TFRI对应的DPCCH HI域的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率；
下行高速共享控制信道功率偏置(HS-SCCH Power Offset)：用于设置HS-DSCH不同发射功率TFRI对应的HS-SCCH的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率。
3、根据权利要求2所述的高速数据接入系统中的信道功率控制方法，其特征在于：所述设置TFRI与DPCCH HI域以及HS-SCCH对应的不同发射功率与CPICH发射功率的偏置功率通过仿真方法获得。
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