CN1430430A - 高速数据接入系统中的信道功率控制方法 - Google Patents

高速数据接入系统中的信道功率控制方法 Download PDF

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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，该方法设置UE在非软切换状态下，DPCH HI以及HS－SCCH对应的不同发射功率与DPCH发射功率的偏置功率，以及设置UE在软切换状态下DPCH HI的目标信噪比、DPCH HI信噪比变化门限阈值，以及设置HS－SCCH的发射功率与DPCH HI的发射功率的偏置功率，当UE是否处于非软切换状态时，采用在DPCH发射功率加偏置的方法确定DPCH HI与HS－SCCH的发射功率，在UE处于软切换状态时，采用根据信道条件对DPCH HI的发送功控命令的方法，完成DPCH HI和HS－SCCH的功率控制；采用上述方案，准确度较高，并且具有较好的的适应性和可控性。

Description

高速数据接入系统中的信道功率控制方法
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。为了使用户终端(UE)能够正确的接收下行高速共享信道(HS-DSCH)的数据，网络侧必须下发信道码信息、数据调制和编码方式、传输块集、混合自动重传(HARQ)子信道号等下行数据的相关信息，这些信息在高速下行共享控制信道(HS-SCCH)上传输，根据下行相关信息的需要，每个UE可以指配1到4条。因此，当传输下行信令的HS-SCCH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上需要多携带一个HS-DSCH数据指示(HI)，以给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。为保证HI和HS-SCCH能够被正确接收并且对系统产生的干扰尽可能的小，因此需要对其进行功率控制。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HI的功率控制，因此，HS-SCCH和HI的功率控制只能参照原有DPCH下行功控命令进行。
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的发射功率基础上加上固定的功率偏置。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，对系统影响也比较大。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)系统设置用户设备(UE)在非软切换状态下，下行专用物理控制信道指示(DPCH HI)以及下行高速共享控制信道(HS-SCCH)对应的不同发射功率与DPCH发射功率的偏置功率P1和P2；
(2)系统设置UE在软切换状态下DPCH HI的目标信噪比、DPCH HI信噪比变化门限阈值，以及设置HS-SCCH的发射功率与DPCH HI的发射功率的偏置功率P3；
(3)基站判断UE是否处于软切换状态，如果是，转步骤(5)，否则，
(4)确定DPCH HI的发射功率为DPCH的发射功率加上偏置功率P1；HS-SCCH的发射功率为DPCH的发射功率加上偏置功率P2，然后结束本次功率控制操作；
(5)UE对接收到的DPCH HI的信噪比进行测量，将测量结果与DPCHHI的目标信噪比进行比较，若比较的结果超过信噪比变化门限阈值，向基站反馈减小DPCH HI发射功率的功控命令，否则向基站反馈增加DPCH HI发射功率的功控命令；
(6)基站判断接收到的DPCH HI的功控命令，若为减小DPCH HI发射功率的功控命令，则将DPCH HI发射功率减小一个步长，并将HS-SCCH的发射功率调整为减小步长的DPCH HI发射功率加上P0；若为增加DPCH HI发射功率的功控命令，则将DPCH HI发射功率增加一个步长，并将HS-SCCH的发射功率调整为增加一个步长的DPCH HI发射功率加上P0，然后结束本次功率控制操作。
所述方法还包括：建立软切换区域信道质量上报表，用以当UE处于软切换区域时向基站反馈减小DPCH HI发射功率的功控命令或增加DPCH HI发射功率的功控命令；
所述偏置功率表包括下述字段：
传输格式资源指示(TFRI)：用于设置下行高速共享信道(HS-DSCH)的测量信息指示；
传输格式资源组合(TFRC)：用于设置与标识HS-DSCH质量测量信息的TFRI相对应的TFRC信息；
下行高速共享信道功率偏置(HS-DSCH Power Offset)：用于设置TFRI对应的HS-DSCH不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置功率；
所述TFR I字段为5个比特，其中4个比特用于标识传输格式资源指示信息，1个比特用于标识向基站反馈的减小DPCH HI发射功率的功控命令或增加DPCH HI发射功率的功控命令。
上述步骤(5)向基站反馈增加或减少DPCH HI发射功率的功控命令可以由下述步骤完成：
(A1)根据要反馈的功控命令，将增加或减小DPCH HI发射功率的功控命令的标识置于TFRI字段的用于标识向基站反馈的功控命令的相应比特位置上；
(A2)向基站反馈TFRI信息。
由于本发明在UE处于非软切换区域时，对DPCH进行单独功率控制，动态根据下行专用信道的质量调节HI和HS-SCCH的发射功率，准确度较高，使用该方法对HI和HS-SCCH进行功率控制具有较好的的适应性和可控性。
附图说明
图1是本发明方法的实施例流程图。
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。
在高速下行数据接入系统中，DPCH的基准发射功率是由上行专用控制信道携带的功率控制命令进行闭环控制的，在非软切换区域，DPCH仅仅只有一条，功控命令是UE没有经过合并处理的，因此该功率命令是根据该DPCH的条件产生的，基准发射功率的调整符合当前信道条件的变化。由于HI和高速下行共享控制信道信息与导频信号是由同一个基站以码分方式发出的，由同一个终端接收，它们经过的信道条件，例如噪声和衰落是基本相同的，只是在信息的目标误帧率、编码方式和码扩频因子上有区别，只要考虑这些因素的功率偏差即可。因此在非软切换区域，数据指示的发射功率可以为DPCH的基准发射功率加上固定的偏置，HS-SCCH的发射功率也可以为DPCH的基准发射功率加上固定的偏置。
当UE处于软切换区域时，功控命令是经过UE合并产生的，存在高速数据服务小区的DPCH的基准发射功率的调整和当前该信道的条件不符合的情况，因此在该基准发射功率基础上加上固定偏置也无法符合这种趋势，除非偏置功率按照最差的情况最大设置，但是这势必造成一般情况的功率浪费和干扰增大。
本发明的实质在于，在UE处于非软切换区域时，使用DPCH的发射功率加上固定功率偏置的方法来设置DPCH HI和HS-SCCH的发和功率；当UE进入软切换(SHO)区域时，DPCH HI和HS-SCCH的发射功率采用独立于DPCH发射功率的控制方法，以解决当UE处于软切换区域时出现的问题。
在本发明具体实施中，由于UE处于软切换区域时，需要向基站反馈减小DPCH HI发射功率的功控命令或增加DPCH HI发射功率的功控命令，而发送功控命令需要占用信道资源，因此需要通过在解决信道资源问题。
在现有方法中，下行信道质量的测量信息指示可以由传输格式资源指示(TFRI)来表示，上行反馈定义了6种传输格式和资源组合(TFRC)，每一种TFRC定义好了调制方式，传输块集大小以及码道数。在下行信道实际测量时，还可以对每一种TFRC具体细化，标识出HS-DSCH与导频信道(CPICH)的功率偏置，参考下表，在将测量结果上报时，报告下表中最后的序号，即TFRI就可以了。在现有方法中，TFRI的长度是5比特，能表示32个传输格式和资源组合。
TFRC HS-DSCH Power offset TFRI
TFRC1 12dB 0
11dB 1
10dB 2
9dB 3
8dB 4
7dB 5
6dB 6
5dB 7
4dB 8
3dB 9
2dB 10
1dB 11
0dB 12
TFRC2 2dB 13
1dB 14
0dB 15
TFRC3 2dB 16
1dB 17
0dB 18
TFRC4 2dB 19
1dB 20
0dB 21
TFRC5 2dB 22
1dB 23
0dB 24
TFRC6 2dB 25
1dB 26
0dB 27
NA NA 28
NA NA 29
NA NA 30
NA NA 31
上表在理论上满足了UE处于各种信道条件的的动态变化范围。但是事实上在UE进入软切换区域后，信道的条件变差，信道的动态变化范围缩小，因此可以使该表在软切换区域减半，使TFRI的长度变为4个bit，空出的1比特用于数据指示(HI)功控命令的传输。
TFRC Power offsetl(HS-DSCH) TFRI
TFRC1 12dB 0
11dB 1
10dB 2
9dB 3
8dB 4
7dB 5
6dB 6
5dB 7
4dB 8
3dB 9
2dB 10
1dB 11
0dB 12
TFRC2 2dB 13
1dB 14
0dB 15
TFRC3 2dB 16
采用这种方法，HI是完全根据自己的信道条件和目标信噪比进行闭环功率控制的，则发射功率能够符合信道变化达到最佳。由于HS-SCCH的信息和HI在软切换时同样唯一地由高速数据服务小区发出，经过的信道条件基本相同，因此当HI的发射的功率的调整是符合信道变化的，则高速下行共享控制信道信息发射功率只要在HI上加上由于编码方式、扩频因子和目标信噪比不同所需要的一个固定功率偏置即可。
图1是本发明方法的实施例流程图。按照图1实施本发明，首先要进行步骤1和步骤2，系统设置UE在非软切换状态下，DPCH HI以及HS-SCCH对应的不同发射功率与DPCH发射功率的偏置功率P1和P2；还要设置UE在软切换状态下DPCH HI的目标信噪比、DPCH HI信噪比变化门限阈值，以及设置HS-SCCH的发射功率与DPCH HI的发射功率的偏置功率P3。在进行功率调整控制时，在步骤3，基站判断UE是否处于软切换状态，如果处于非软切换状态，进行步骤4，基站确定DPCH HI的发射功率为DPCH的发射功率加上偏置功率P1；HS-SCCH的发射功率为DPCH的发射功率加上偏置功率P2，然后结束本次功率控制操作；否则在步骤5，UE对接收到的DPCH HI的信噪比进行测量，将测量结果与DPCH HI的目标信噪比进行比较，若比较的结果超过信噪比变化门限阈值，说明此时信道条件较好，因此在步骤7向基站反馈减小DPCH HI发射功率的功控命令，以减小DPCH HI的发射功率，否则说明此时的信道条件较差，需要在步骤8向基站反馈增加DPCH HI发射功率的功控命令。基站在步骤9判断接收到的DPCH HI的功控命令，若为减小DPCHHI发射功率的功控命令，则将DPCH HI发射功率减小一个步长，并将HS-SCCH的发射功率调整为减小步长的DPCH HI发射功率加上P0；若为增加DPCH HI发射功率的功控命令，则将DPCH HI发射功率增加一个步长，并将HS-SCCH的发射功率调整为增加一个步长的DPCH HI发射功率加上P0，然后结束本次功率控制操作。上述步长可以通过仿真方法获得。
在本发明具体实施时，为向基站反馈增加或减少DPCH HI发射功率的功控命令，还需要建立软切换区域信道质量上报表，该表包括下述字段：
传输格式资源指示(TFRI)：用于设置下行高速共享信道(HS-DSCH)的测量信息指示；
传输格式资源组合(TFRC)：用于设置与标识HS-DSCH质量测量信息的TFRI相对应的TFRC信息；
下行高速共享信道功率偏置(HS-DSCH Power Offset)：用于设置TFRI对应的HS-DSCH不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置功率；
所述TFRI字段为5个比特，其中4个比特用于标识传输格式资源指示信息，1个比特用于标识向基站反馈的减小DPCH HI发射功率的功控命令或增加DPCH HI发射功率的功控命令，对这1个比特的信息的具体位置没有限定。
在上表基础上，在步骤7和步骤8中向基站反馈减少或增加DPCH HI发射功率的功控命令即可以由下述步骤完成：
(1)根据要反馈的功控命令，将增加或减小DPCH HI发射功率的功控命令的标识置于TFRI字段的用于标识向基站反馈的功控命令的相应比特位置上；
(2)向基站反馈TFRI信息。

Claims (4)

1、一种高速数据接入系统中的信道功率控制方法，包括：
(1)系统设置用户设备(UE)在非软切换状态下，下行专用物理控制信道上的数据指示(DPCH HI)以及下行高速共享控制信道(HS-SCCH)对应的不同发射功率与DPCH发射功率的偏置功率P1和P2；
(2)系统设置UE在软切换状态下DPCH HI的目标信噪比、DPCH HI信噪比变化门限阈值，以及设置HS-SCCH的发射功率与DPCH HI的发射功率的偏置功率P3；
(3)基站判断UE是否处于软切换状态，如果是，转步骤(5)，否则，
(4)确定DPCH HI的发射功率为DPCH的发射功率加上偏置功率P1；HS-SCCH的发射功率为DPCH的发射功率加上偏置功率P2，然后结束本次功率控制操作；
(5)UE对接收到的DPCH HI的信噪比进行测量，将测量结果与DPCHHI的目标信噪比进行比较，若比较的结果超过信噪比变化门限阈值，向基站反馈减小DPCH HI发射功率的功控命令，否则向基站反馈增加DPCH HI发射功率的功控命令；
(6)基站判断接收到的DPCH HI的功控命令，若为减小DPCH HI发射功率的功控命令，则将DPCH HI发射功率减小一个步长，并将HS-SCCH的发射功率调整为减小步长的DPCH HI发射功率加上P0；若为增加DPCH HI发射功率的功控命令，则将DPCH HI发射功率增加一个步长，并将HS-SCCH的发射功率调整为增加一个步长的DPCH HI发射功率加上P0，然后结束本次功率控制操作。
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软切换区域信道质量上报表，用以当UE处于软切换区域时向基站反馈减小DPCH HI发射功率的功控命令或增加DPCHHI发射功率的功控命令；
所述偏置功率表包括下述字段：
传输格式资源指示(TFRI)：用于设置下行高速共享信道(HS-DSCH)的测量信息指示；
传输格式资源组合(TFRC)：用于设置与标识HS-DSCH质量测量信息的TFRI相对应的TFRC信息；
下行高速共享信道功率偏置(HS-DSCH Power Offset)：用于设置TFRI对应的HS-DSCH不同发射功率与导频信道(CPICH)发射功率的偏置功率；
所述TFRI字段为5个比特，其中4个比特用于标识传输格式资源指示信息，1个比特用于标识向基站反馈的减小DPCH HI发射功率的功控命令或增加DPCH HI发射功率的功控命令。
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，其特征在于步骤(5)向基站反馈增加或减少DPCH HI发射功率的功控命令由下述步骤完成：
(A1)根据要反馈的功控命令，将增加或减小DPCH HI发射功率的功控命令的标识置于TFRI字段的用于标识向基站反馈的功控命令的相应比特位置上；
(A2)向基站反馈TFRI信息。
4、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，其特征在于步骤(6)中所述步长通过仿真方法获得。
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