CN1703845A - 蜂巢式系统下行功率控制中码传输功率范围的决定 - Google Patents

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Abstract

一种方法及装置，应用算法以致能蜂巢网络决定下行连结及上行连结功率控制的码传输功率范围。两种算法提供决定各个码的适当传输功率范围，借此，当任一码的传输功率到达上限时，其它码的传输功率便调整以赶上这个动态范围。虽然两种较佳实施例的算法均具有类似功能，在第二种算法中，码传输功率范围的重设频率远低于码数目的改变频率。另外，这两种算法均可以适用于通用蜂巢网络(UMTS)系统的所有传输模式。

Description

蜂巢式系统下行功率控制中码传输功率范围的决定
技术领域
本发明有关蜂巢网络。特别是，本发明系有关于功率控制的码传输功率决定。
背景技术
在通用蜂巢网络(UMTS)系统中，在下行连结中，复数个不同的编码合成传输频道(CCTrCH)会分别传输复数个不同的码。各个编码合成传输频道(CCTrCH)系独立地功率控制。在使用者设备(UE)的接收器中，诸如：分频双工(FDD)使用的RAKE接收器，及，分时双工(TDD)使用的多重使用者侦测器(MUD)，在相同胞元中，两码传输功率的差异必须落在一特定范围，借以确保这个接收器能够适当地动作。这个最大容许差异称为这个接收器的动态范围。在下行连结中，由于整体传输功率(亦即：载波功率)有所限制，因此，各个码亦应该决定一适当传输功率范围，借以使这个功率控制动作能够将这个码传输功率差异尽可能调整至这个动态范围。
目前，在下行连结中，各个码的传输功率范围尚无法应用一简易算法决定。因此，某个码的传输功率可能会因这个功率控制动作而增加至一极高数值，进而使其它码的传输功率，因为B节点整体传输功率的限制，难以赶上这个动态范围。
有鉴于此，本发明的主要目的便是提供一种在下行连结中决定传输功率范围的方法，并且，本发明最好能够具有一算法形式。
发明内容
本发明提供一种方法及装置，其应用一算法以在下行连结中决定各个码的传输功率范围，并且，这种方法及装置系适用于通用蜂巢网络(UMTS)系统的所有模式，包括：分频双工(FDD)、高芯片速率(HCR)分时双工(TDD)、及低芯片速率(LCR)分时双工(FDD)。在一较佳实施例中，本发明提供某种较佳实施方式的详细说明。虽然下列详细说明是参考分码多重存取(CDMA)系统的下行连结功率控制为例，但应该注意的是，本发明亦可以适用于上行连结功率控制及先前未提到的其它蜂巢网络。
附图说明
本发明是参考附图配合较佳实施例详细说明如下，其中：
图1是表示本发明第一较佳实施例，在下行连结中，决定码传输功率范围的流程图；以及
图2是表示本发明第二较佳实施例，在下行连结中，决定码传输功率范围的流程图。
具体实施方式
下列说明的方法及装置是表示应用算法于移动电话网络的下行连结功率控制的码传输功率决定的第一及第二较佳实施例。传输功率范围是位于一特定码的传输功率的上限及下限间。本发明方法是决定各个码的一适当传输功率范围(特别是上限)，借此，当任一码的传输功率达到其上限时，其它码的传输功率便可以调整至动态范围内。
本发明的两种方法是使用至少部分下列参数决定各个码的传输功率范围，其包括：(1)下行连结(若分时双工(TDD)，时槽)的码数目；(2)各个码的信号干扰比(SIR)目标范围；(3)使用者设备(UE)接收器的最大容许动态范围(接收器的动态范围是任意码的传输功率间的最大容许差异)；(4)下行连结的平均多重使用者侦测器(MUD)效率因子(仅用于分时双工(TDD))；(5)下行连结的平均正交因子(仅用于分频双工(FDD))；(6)平均相互胞元/内部胞元干扰比例。
本发明方法可以让移动电话网络决定下行连结功率控制的码传输功率的动态范围。特别是，本发明方法亦可以适用于通用蜂巢网络(UMTS)系统的所有模式(包括：分频双工(FDD)、高芯片速率(HCR)分时双工(TDD)、及低芯片速率(LCR)分时双工(TDD))。
本发明第一较佳实施例的方法100，如图1所示，是使用下列信息以决定码传输功率的范围。
在步骤S1中，取得下行连结(若分时双工(TDD)，时槽)的码数目，其表示为N。
接着，在步骤S2中，取得码i的信号干扰比(SIR)目标的范围、下限信号干扰比SIRlb(i)、及上限信号干扰比SIRub(i)。这个范围是根据服务的区块误差率(BLER)需求及可能的传递条件，利用控制无线网络控制器(C-RNC)决定。举例来说，这个上限信号干扰比SIRub(i)是对应于最差情况的信号干扰比(SIR)目标(在技术文献中，称为第一情况)，并且，这个下限信号干扰比SIRlb(i)是对应于最佳情况的信号干扰比(SIR)目标(在技术文献中，称为相加性白高斯噪声(AWGN)情况)。
使用者设备(UE)接收器的最大容许动态范围称为动态范围(DR)，其数值是取决于这个接收器的设计。因此，动态范围(DR)是操作者可以架构的一设计参数。
这个码传输功率范围是根据下列方法决定。首先，在所有码中，选择具有具有上限信号干扰比(SIR)目标的码(例如：码j)，如步骤S3所示。这个码i的上限传输功率是表示为TXCodeub(i)，并做为一参考数值。接着，在步骤S4中，取得这个码i的上限传输功率及码j(具有最大上限信号信号干扰比(SIR)目标的码)的关系，其表示为：
TXCodeub(i)＝R(i)·TXCodeub(j)              等式(1)
其中，R(i)，TXCodeub(i)及TXCodeub(j)的理想比值，是表示为：
R(i)＝SIRub(i)/SIRub(j)if SIRub(j)/SIRub(i)≤DR
    1/DR          if SIRub(j)/SIRub(i)＞DR
                                       等式(2)
码传输功率的上限总和会受到最大B节点载波功率，CATXmax，的限制，如步骤S5所示。为系统稳定性的目的，一边界是用来避免整体码传输功率到达最大容许数值。这个边界，一设计参数，可以利用操作者架构为：
∑i＝1 N TXCodeub(i)＝CATXmax/Margin          等式(3)
因此，这个码i的上限传输功率是表示为：
TXCodeub(i)＝〔R(i)/∑i＝1 N R(i)〕·(CATXmax/Margin)
                                     等式(4)
码传输功率的下限，在步骤S6得到，是设定为B节点的最小容许载波功率，其表示为：
TXCodelb(i)＝CATXmin                      等式(5)
随后，这些码传输功率调整至这个动态范围，如步骤S7所示。每当下行连结的码数目变化时，其包括：新编码合成传输频道(CCTrCH)的无线连结建立及现有编码合成传输频道(CCTrCH)的无线连结释放，本发明方法100均会架构或重新架构各个码的传输功率范围。因此，本发明方法100亦适用于实时服务，其中，码数目是相当缓慢地变化。
本发明第二较佳实施例的方法200，如图2所示，是利用下列信息以决定码传输功率的范围，其包括：(1)下行连结(若分时双工(TDD)，时槽)的码数目，其表示为N；(2)这个码i的信号干扰比(SIR)目标范围：根据区块误差率(BLER)需求决定的下限信号干扰比SIRlb(i)及上限信号干扰比SIRub(i)；(3)使用者设备(UE)接收器的最大容许动态范围，其表示为DR；(4)下行连结的平均多重使用者侦测器(MUD)效率因子(仅用于分时双工(TDD))，其表示为a；(5)下行连结的平均正交因子(仅用于分频双(FDD))，其表示为a；(6)平均相互胞元/内部胞元干扰比例，其表示为η；(7)下行连结的最大容许负载，其表示为Loadmax。这乃是操作者可以架构并利用呼叫许可控制函数执行的一设计参数。这些参数是在步骤S11及S12取得。
随后，码传输功率范围是根据下列方法决定。首先，计算下行连结(若分时双(TDD)，时槽)的目前负载，如步骤S13所示。接着，在所有码中，选择具有最大上限信号干扰比(SIR)目标的码，诸如：码j，如步骤S14所示。
各个码i贡献的负载是表示为：
Load(i)＝(1-a+η)·SIRub(i)
if SIRub(j)/SIRub(i)≤DR              等式(6)
Load(i)＝(1-a+η)·(SIRub(j)/DR)
if SIRub(j)/SIRub(i)＞DR            等式(7)
因此，整体负载是表示为：
Load＝∑i＝1 N Load(i)                 等式(8)
下行连结的负载是利用呼叫许可控制函数控制在下行连结的最大容许负载Loadmax以下。另外，码传输功率的上限总和的限制，在步骤S14取得，是设定为正比目前负载，其表示为：
∑i＝1 N TXCodeub(i)＝CATX’max/Margin         等式(9)
其中，CATX’max是表示为：
CATX’max＝(Load/Loadmax)·CATXmax            等式(10)
码i的上限传输功率是表示为TXCodeub(i)。码i的上限传输功率及码j(具有最大上限信号干扰比(SIR)目标的码，在步骤S15取得)的关系是表示为：
TXCodeub(i)＝R(i)·TXCodeub(j)                等式(11)
其中，R(i)，TXCodeub(i)及TXCodeub(j)的理想比值(在步骤S16取得)，是表示为：
R(i)＝SIRub(i)/SIRub(j)if SIRub(j)/SIRub(i)≤DR
1/DR              if SIRub(j)/SIRub(i)＞DR
                                   等式(12)
因此，码i的上限传输功率(在步骤S17取得)是表示为：
TXCodeub(i)＝〔R(i)/∑i＝1 N R(i)〕·(CATX’max/Margin)
                                    等式(13)
将等式(12)套用于等式(6)至(8)，结果为：
Load＝(1-a+η)·SIRub(j)·∑i＝1 N R(i)        等式(14)
同样地，将等式(14)套用于等式(10)，结果为：
CATX’max＝〔((1-a+η)·SIRub(j)·∑i＝1 N R(i))/Loadmax〕·CATXmax
                                     等式(15)
最后，将等式(15)套用于等式(13)，结果为：
TXCodeub(i)＝〔(1-a+η)·R(i)·SIR(j)/Loadmax〕·(CATX’max/Margin)                                等式(16)
码传输功率的下限，在步骤S18得到，是设定为B节点的最小容许载波功率，其表示为：
TXCodelb(i)＝CATXmin                   等式(17)
随后，这些码传输功率是调整至动态范围内，如步骤S19所示。
当下行连结的码数目变化时，图2所示的方法200并不需要架构或重新架构各个码的传输功率范围。如等式(16)所示，特定码的传输功率范围是利用其上限信号干扰比(SIR)及下行连结(在分时双工(TDD)，时槽)的最大上限信号干扰比(SIR)决定。只要下行连结(在分时双工(TDD)，时槽)中，各个码的最大上限信号干扰比不发生变化，则码传输功率范围亦不会变化。因此，码传输功率范围的重新架构频率远低于码数目的变化频率。因此，本发明第二较佳实施例的算法是适用于非实时服务，其中，码数目快速变化。另外，本发明第二较佳实施例的方法亦可以适用实时服务。
图1所示流程图是表示本发明第一算法的较佳实施顺序。图1所示方法是首先取得下行连结的码数目及最大容许动态范围，然后再操作取得数据以达到理想结果。然而，这些步骤亦可以改变顺序，而不违背本发明的精神及范围。
图2所示流程图是表示本发明第二算法的较佳实施顺序。图2所示方法是首先取得下行连结的码数目、最大容许动态范围、多重使用者侦测器(MUD)效率因子(仅用于分时双工(TDD))、正交因子(仅用于分频双工(FDD))、平均相互/内部干扰比值、下行连结的最大容许负载，然后再操作这些数据以达到理想结果。同样地，这些步骤亦可以改变顺序，而不违背本发明的精神及范围。
虽然先前所述的详细说明是参考分频双工(FDD)及分时双工(TDD)为例，但是，本发明的下行连结功率控制亦可以适用于其它类型的通信系统。

Claims (20)

1.一种一分时双工(TDD)通信系统的码传输功率决定方法，其包括下列步骤：
A)在一下行连结中，取得复数码及一最大容许动态范围；
B)基于一区块误差率(BLER)需求，决定各个码的一信号干扰比(SIR)的一上限及一下限；
C)计算各个码贡献的一负载；
D)总和该负载以取得一目前整体负载；
E)基于一目前负载，决定一上限码传输功率总和的一限制；
F)决定具有最高上限信号干扰比(SIR)的一码；
G)应用具有最高上限信号干扰比(SIR)的该码的上限码传输功率；
H)决定各个码的上限传输功率及一参考数值间的一理想相对比值；
I)基于一上限码传输功率总和，决定各个码的上限传输功率；以及
J)基于一最小B节点载波功率，设定各个码的下限传输功率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：
调整码传输功率至一动态范围内。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(A)还包括下列步骤：
在下行连结中，取得一多重使用者侦测器(MUD)效率因子及平均相互/内部干扰比例及一最大容许负载。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(B)还包括下列步骤：
选择一信号干扰比(SIR)目标以做为该上限，该信号干扰比(SIR)对应于一最差情况的一信号干扰比(SIR)。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(B)还包括下列步骤：
选择一信号干扰比(SIR)目标，该信号干扰比(SIR)对应于一最佳情况的一信号干扰比(SIR)。
6.一种分频双工(FDD)通信系统的码传输功率决定方法，其包括下列步骤：
A)在一下行连结中，取得复数码及该下行连结的一最大容许负载；
B)基于一区块误差率(BLER)需求，决定各个码的一信号干扰比(SIR)的一上限及一下限；
C)计算各个码贡献的一负载；
D)总和该负载以取得一目前整体负载；
E)基于一目前负载，决定一上限码传输功率总和的一限制；
F)决定具有最高上限信号干扰比(SIR)的一码；
G)应用具有最高上限信号干扰比(SIR)的该码的上限码传输功率；
H)决定各个码的上限传输功率及一参考数值间的一理想相对比值；
I)基于一上限码传输功率总和，决定各个码的上限传输功率；以及
J)基于一最小B节点载波功率，设定各个码的下限传输功率。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：
调整码传输功率至一动态范围内。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(A)还包括下列步骤：
取得一最大容许动态范围，一正交因子，及一平均相互/内部干扰比例。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(B)还包括下列步骤：
选择一信号干扰比(SIR)目标以做为该上限，该信号干扰比(SIR)对应于一最差情况的一信号干扰比(SIR)。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(B)还包括下列步骤：
选择一信号干扰比(SIR)目标，该信号干扰比(SIR)系对应于一最佳情况的一信号干扰比(SIR)。
11.一种码传输功率的决定方法，其包括下列步骤：
A)在位于一最大容许动态范围的一下行连结中，取得复数码；
B)基于一区块误差率(BLER)准则，决定各个码的一信号干扰比(SIR)的一上限及一下限；
C)决定具有最高上限信号干扰比(SIR)的一码，以及，建立该码的上限传输功率为一参考数值；
D)决定各个码的上限传输功率及该参考数值间的一理想相对比值；
E)基于一最大B节点载波功率的一限制，决定各个码的上限传输功率；以及
F)设定各个码的下限传输功率于一最小B节点载波功率。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(B)还包括下列步骤：
设定一信号干扰比(SIR)目标以做为该上限，该信号干扰比(SIR)系对应于一最差情况的一信号干扰比(SIR)。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(B)还包括下列步骤：
设定一信号干扰比(SIR)目标，该信号干扰比(SIR)系对应于一最佳情况的一信号干扰比(SIR)。
14.一种一分时双工(TDD)通信系统的码传输功率决定装置，该决定装置包括：
装置，在一下行连结中，取得复数码及该下行连结的一最大容许动态范围；
装置，基于一区块误差率(BLER)需求，决定各个码的一信号干扰比(SIR)的一上限及一下限；
装置，计算各个码贡献的一负载；
装置，总和该负载以取得一目前整体负载；
装置，基于一目前负载，决定一上限码传输功率总和的一限制；
装置，决定具有最高上限信号干扰比(SIR)的一码；
装置，应用具有最高上限信号干扰比(SIR)的该码的上限码传输功率；
装置，决定各个码的上限传输功率及一参考数值间的一理想相对比值；
装置，基于一上限码传输功率总和，决定各个码的上限传输功率；以及
装置，基于一最小B节点载波功率，设定各个码的下限传输功率。
15.如权利要求14所述的决定装置，其特征在于还包括：
装置，调整码传输功率至一动态范围内。
16.如权利要求14所述的决定装置，其特征在于，该取得装置还包括：
装置，在下行连结中，取得一多重使用者侦测器(MUD)效率因子及平均相互/内部干扰比例及一最大容许负载。
17.一种分频双工(FDD)通信系统的码传输功率决定装置，该决定装置包括：
装置，在一下行连结中，取得复数码及该下行连结的一最大容许负载；
装置，基于一区块误差率(BLER)需求，决定各个码的一信号干扰比(SIR)的一上限及一下限；
装置，计算各个码贡献的一负载；
装置，总和该负载以取得一目前整体负载；
装置，基于一目前负载，决定一上限码传输功率总和的一限制；
装置，决定具有最高上限信号干扰比(SIR)的一码；
装置，应用具有最高上限信号干扰比(SIR)的该码的上限码传输功率；
装置，决定各个码的上限传输功率及一参考数值间的一理想相对比值；
装置，基于一上限码传输功率总和，决定各个码的上限传输功率；以及
装置，基于一最小B节点载波功率，设定各个码的下限传输功率。
18.如权利要求17所述的决定装置，其特征在于还包括：
装置，调整码传输功率至一动态范围内。
19.如权利要求17所述的决定装置，其特征在于，该取得装置还包括：
装置，取得一最大容许动态范围，一正交因子，及一平均相互/内部干扰比例。
20.一种码传输功率的决定装置，该决定装置包括：
装置，在位于一最大容许动态范围的一下行连结中，取得复数码；
装置，基于一区块误差率(BLER)准则，决定各个码的一信号干扰比(SIR)的一上限及一下限；
装置，决定具有最高上限信号干扰比(SIR)的一码，以及，建立该码的上限传输功率为一参考数值；
装置，决定各个码的上限传输功率及该参考数值间的一理想相对比值；
装置，基于一最大B节点载波功率的一限制，决定各个码的上限传输功率；以及
装置，设定各个码的下限传输功率于一最小B节点载波功率。
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