CN1983848B - 一种下行链路发射功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术，特别涉及功率控制技术，公开一种下行链路功率控制模式为1时的下行链路发射功率控制方法，以解决现有下行链路发射功率控制模式为1时，终端侧如何生成TPC命令字并进行下行链路发射功率控制的问题。本发明所述方法在下行链路发射功率控制模式为1时，终端侧根据当前控制周期内下行导频信号的接收信干均值、或者综合考虑每一个时隙的命令字判决结果、或者参考当前控制周期内任意一个时隙的命令字判决结果生成TPC命令字并进行下行链路发射功率控制，实现了下行发射功率的慢控，并提高了下行链路发射功率控制的准确度。

Description

一种下行链路发射功率控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及功率控制技术，公开一种下行链路功率控制模式为1时的下行链路发射功率控制方法。

背景技术

一般情况下，WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access，宽带码分多址接入)系统中，DPC MODE(DL Power Control Mode，下行功率控制模式)定义有0和1两种控制模式，DPC MODE＝0模式的下行功率控制周期为一个时隙，UE每时隙发送TPC(Transmit Power Control，发射功率控制)命令字，NODEB解调出UE发送的TPC命令字，每时隙更新下行链路发射功率。TPC命令字可以用0和1表示，例如TPC命令字为0表示降低下行链路的发射功率，TPC命令字为1表示提升下行链路的发射功率；也可以用1或-1表示，例如TPC命令字为-1表示降低下行链路的发射功率，TPC命令字为1表示提升下行链路的发射功率，本文以0和1表示为例进行说明。

SHO(Soft Handover，软切换)时，UE通过多条分支链路与RAN侧相连，获取宏分集合并增益，下行宏分集合并增益与软切换分支链路的功率差相关，下行软切换分支链路功率差越小，宏分集合并增益越大。而实际系统中，由于TPC解调误码率的存在，下行软切换分支链路功率差值会不断增大；为避免软切换中下行分支链路功率漂移(软切换分支链路的功率差变大)，3GPP协议为此定义了DPC MODE＝1这种下行功率控制模式，这种模式下，下行功率控制周期为三个时隙，UE连续三个时隙内发送相同TPC命令字，NODEB每隔三个时隙调整链路发射功率，功率控制的频度降低，同时因为三个时隙内发送重复的TPC，NODEB侧解调TPC的可靠性也得到提高(TPC误码降低)，从而有效地避免下行功率漂移，提高宏分集增益。

DPC MODE＝0时，UE每时隙测量下行导频信号的SIR(Signal toInterference Ratio，信干比)，得到测量SIR，并用这个测量SIR与目标SIR值进行比较，如果测量SIR值大于目标SIR，则发送要求NODEB降低下行发射功率的TPC命令字，例如0；如果测量SIR值小于目标SIR，则发送要求NODEB提升下行发射功率的TPC命令字，例如1。

3GPP协议虽明确了UE在DPC MODE＝1时连续三个时隙发送相同的TPC命令字，但并没有明确这种模式下UE侧生成TPC命令字的方式，因此无法具体实现下行发射功率的慢控，从而不能具体提高下行链路发射功率控制准确度。

发明内容

本发明提供一种下行链路发射功率控制方法，以解决现有下行链路发射功率控制模式为1时，终端侧如何生成TPC命令字并进行下行链路发射功率控制的问题；

进一步，本发明所述方法中，终端侧根据一个功率控制周期中接收的下行导频信号的接收SIR均值生成TPC命令字，以解决如何提高下行链路发射功率控制准确度的问题。

本发明所述下行链路发射功率控制方法的技术构思可以通过如下三种方案具体实现：

一种下行链路发射功率控制方法，包括如下步骤：

A1、终端侧测量当前下行链路发射功率控制周期中每一个时隙的下行导频信号并计算接收信干比均值，所述功率控制周期至少包括3个时隙；

A2、终端侧判断所述接收信干比均值是否小于目标信干比，如果是则在下一个功率控制周期的每一个时隙向基站侧发送提升下行链路发射功率的命令字；反之发送降低下行链路发射功率的命令字；

A3、基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率，反之，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；当该解扩结果之和大于所述解调门限时，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；当该解扩结果之和等于所述解调门限时，保持相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；反之降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；如果降低功率命令字信号的解调结果占多数则降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；如果提升功率命令字的解调结果和降低功率命令字的解调结果相等则保持相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率。

当终端侧进行软切换时，所述步骤A1中，所述接收信干比均值的计算方法为：终端侧对接收的多径信号进行瑞克RAKE合并后，用约定的导频符号与一个功率控制周期内每个时隙接收的导频信号分别进行相关运算，然后将所有相关运算的结果累加得到导频信号能量，然后根据导频信号能量估算所述接收信干比均值。

本发明提供的第二种下行链路发射功率控制方法，包括如下步骤：

B1、终端侧分别测量当前下行链路发射功率控制周期中每一个时隙的下行导频信号的接收信干比，并分别根据对应时隙的目标信干比确定出每一个时隙的下行链路发射功率的命令字判决结果，所述功率控制周期包括奇数个时隙，该奇数大于等于3；

B2、终端侧判断提升下行功率命令字的判决结果是否为多数，如果是则在下一个功率控制周期的每一个时隙向基站侧发送提升下行链路发射功率的命令字；反之发送降低下行链路发射功率的命令字；

B3、基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率，反之，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；当该解扩结果之和大于所述解调门限时，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；当该解扩结果之和等于所述解调门限时，保持相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；反之降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；如果降低功率命令字信号的解调结果占多数则降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；如果提升功率命令字的解调结果和降低功率命令字的解调结果相等则保持相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率。

本发明的有益效果如下：

应用本发明所述方法，当下行链路发射功率控制模式为1时，终端侧根据当前控制周期内下行导频信号的接收信干均值、或者综合考虑每一个时隙的命令字判决结果、或者参考当前控制周期内任意一个时隙的命令字判决结果生成TPC命令字并进行下行链路发射功率控制，实现了下行发射功率的慢控，并提高了下行链路发射功率控制的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例一所述下行链路功率控制方法的流程图；

图2为本发明实施例二所述下行链路功率控制方法的流程图；

图3为本发明实施例三所述下行链路功率控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明在下行链路发射功率控制模式为1时，为提高了下行链路发射功率控制的准确度，由终端侧根据当前控制周期内下行导频信号的接收信干均值、或者综合考虑每一个时隙的命令字判决结果、或者参考当前控制周期内任意一个时隙的命令字判决结果，生成TPC命令字并进行下行链路发射功率控制，下面分别以具体实施例并结合附图详细说明。

实施例一

UE侧测量当前下行链路发射功率控制周期中每一个时隙的下行导频信号并计算接收SIR均值，然后UE侧判断计算的接收SIR均值是否大于目标SIR，如果是则在下一个功率控制周期的每一个时隙向基站侧发送降低下行链路发射功率的命令字；反之发送提升下行链路发射功率的命令字。

当进行软切换时，接收SIR均值的计算方法：UE侧进行瑞克RAKE合并(合并多径信号，包括多条分支链路的信号)后，用约定的导频符号，例如导频符号约定为全1，与一个功率控制周期内，每一个时隙接收的导频信号进行相关运算，将所有相关运算的结果累加后得到导频信号能量，以此估算一个功率控制周期内的平均SIR。

如图1所示，本实施例的下行功率控制方法具体包括如下步骤：

S101、UE侧用约定的导频符号与一个功率控制周期内，每一个时隙接收的下行导频信号进行相关运算，以此估算一个功控周期中的SIR均值，SIR均值的计算方法如前所述；

S102、UE侧判断SIR均值是否大于SIR目标值，如果是再生成降低发射功率的TPC命令字，例如0，否则生成提升发射功率的TPC命令字，例如1；

S103、UE在下一个功率控制周期中的每一个时隙连续发送TPC命令字；

命令字的生成方法可以用公式1表示：

{TPC_3k，TPC_3k+1，TPC_3k+2}＝SIR_Est_{(3k-3，3k-2，3k-1)}＞SIR_TAR_3k-1？1:0(1)其中：k＝1，2，3....n；

3k-3、3k-2、3k-1、3k、3k+1、3k+2表示时隙号；

SIR_Est_{(3k-3，3k-2，3k-1)}表示一个功率控制周期内三个时隙内的SIR估计值；

SIR_Tar_3k-1表示第3K-1时隙对应的SIR目标值，SIR目标值由外环功率控制给出并更新。

S104、NODEB根据一个功率控制周期中接收到的所有TPC命令字判决如何调整相邻下一个功率控制周期的下行链路的发射功率，具体有以下两种方法可以采用：

1、NODEB侧对一个功率控制周期每一个时隙的TPC信号进行解扩(解扩是从接收到扩频信号中解出信号符号，解扩的过程即相干累加)，并将所有解扩结果之和与设定的解调门限相比进行判决，得到TPC命令字解调结果，当该解扩结果之和小于设定的解调门限时，判定TPC命令字的解调结果为提升相邻下一功率控制周期中下行链路发射功率；当该解扩结果之和大于或等于设定的解调门限时，判定TPC命令字的解调结果为降低相邻下一功率控制周期中下行链路发射功率；当然，也可以在相等的判决结果出现时，保持相邻下一功率控制周期中下行链路发射功率不变；由于相等判决结果出现的概率很低，因此在实际操作时，一般不对TPC命令字解调结果和设定的解调门限是否相等进行判定，通常采用前一种控制思路；

2、NODEB侧在一个功率控制周期的每一个时隙分别接收并解调(即对信号符号进行解调得到信号比特)所述命令字，然后根据少数服从多数的原则，依据全部或一半以上命令字的解调结果降低或提升下行链路发射功率，具体为：当全部或一半以上命令字的解调结果为降低下行链路的发射功率时，NODEB则相应降低下行链路的发射功率；当全部或一半以上命令字的解调结果为提升下行链路的发射功率时，NODEB则相应提升下行链路的发射功率；如果出现两种判决结果相等的情况，可以保持下行链路的发射功率不变或降低下行链路的发射功率。一般功率控制周期包括奇数个时隙，可以防止两种解调结果相等的情况发生。

上述实施例以功率控制周期为3时隙举例说明，并不限定本发明的保护范围，只要功率控制周期为两个以上时隙(一般选择奇数个时隙)，都可以应用本实施例所述方法。

实施例二

TPC命令字根据少数服从多数的原则生成，具体方法为：在每一个时隙UE侧用约定的导频符号与每个时隙的导频接收信号进行相关运算得到每个时隙导频信号能量，以此估算每一个时隙的导频信号SIR。每个时隙的SIR与所对应时隙的SIR目标值比较，得到每个时隙的功控命令字判决结果，然后根据少数服从多数的原则，当全部或其中多数判决结果为提升下行链路发射功率，设置命令字为1，要求NODEB提升下行功率；反之，设置命令字为0，要求NODEB提升下行功率。如果终端侧进行软切换，还需要先对接收信号进行RAKE合并(合并多径信号，包括多条分支链路的信号)。

下面以具体实施例进行详细说明，假设一个功率控制周期为3个时隙，如图2所示，包括如下步骤：

S201、一个功率控制周期中，UE侧分别估算每一个时隙的下行导频信号的SIR值，并根据对应时隙的SIR目标值确定TPC判决结果，如果估算的SIR值大于对应时隙的SIR目标值，TPC判决结果为0；反之估算的SIR值小于对应时隙的SIR目标值，TPC判决结果为1；

S202、UE判断3个TPC判决结果中，根据少数服从多数的原则，设置下一个功率控制周期下发的TPC命令字，具体方法为：

当3个TPC判决结果都为1或其中2个时隙的TPC判决结果为1，则设置下一个功率控制周期下发的TPC命令字为1，即提升发射功率；反之，当3个TPC判决结果都为0或其中2个时隙的TPC判决结果为0，则设置下一个功率控制周期下发的TPC命令字为0，即降低发射功率；

S203、UE在下一个功率控制周期中的每一个时隙连续发送TPC命令字；

S204、NODEB根据一个功率控制周期中接收到的所有TPC命令字判决如何控制相邻下一个功率控制周期的下行链路的发射功率，同样，可以采用实施例一所述的两种方法进行控制。

上述实施例以功率控制周期为3时隙举例说明，并不限定本发明的保护范围，只要功率控制周期为两个以上时隙(一般选择奇数个时隙)，都可以应用本实施例所述方法。

实施例三

参照DPC MODE＝0的功率控制模式，DPC MODE＝1时，UE可以测量三个时隙中任意一个时隙导频信号的SIR值，然后将SIR测量值与目标SIR值进行比较，得到TPC命令字，然后UE在下一个功率控制周期的三个时隙内连续发送相同的TPC命令字。其中，任意一个时隙可以是第一个时隙、中间一个时隙或最后一个时隙，较佳的实施方法是将最后一个时隙的测量值作为判断依据。

下面以最后一个时隙的测量值作为判断依据进行详细说明，如图3所示，包括如下步骤：

S301、UE侧测量一个功率控制周期中最后一个时隙下行导频信号的SIR值；

S302、UE侧判断SIR测量值是否大于最后一个时隙对应的SIR目标值，如果是则将TPC命令字设置为0，否则将TPC命令字设置为1；

S303、UE在下一个功率控制周期中的每一个时隙连续发送TPC命令字；

命令字的生成方法可以用公式2表示：

{TPC_3k，TPC_3k+1，TPC_3k+2}＝SIR_Est_3k-1≤SIR_Tar3_k-1？1:0(2)

其中：k＝1，2，3....n；

3k-1、3k、3k+1、3k+2表示时隙号；

SIR_Est_3k-1表示第3k-1时隙下行导频信号的SIR测量值；

SIR_Tar_3k-1表示第3K-1时隙的SIR目标值，SIR目标值由外环功率控制给出并更新。

S304、NODEB根据一个功率控制周期中接收到的所有TPC命令字判决如何调整相邻下一个功率控制周期的下行链路的发射功率，同样，可以采用实施例一所述的两种方法进行控制。

上述实施例以功率控制周期为3时隙举例说明，并不限定本发明的保护范围，只要功率控制周期为两个以上时隙(一般选择奇数个时隙)，都可以应用

本实施例所述方法。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种下行链路发射功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1、终端侧测量当前下行链路发射功率控制周期中每一个时隙的下行导频信号并计算接收信干比均值，所述功率控制周期至少包括2个时隙；

A2、终端侧判断所述接收信干比均值是否小于目标信干比，如果是则在下一个功率控制周期的每一个时隙向基站侧发送提升下行链路发射功率的命令字；反之发送降低下行链路发射功率的命令字；

A3、基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率，反之，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；当该解扩结果之和大于所述解调门限时，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；当该解扩结果之和等于所述解调门限时，保持相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；反之降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；如果降低功率命令字信号的解调结果占多数则降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；如果提升功率命令字的解调结果和降低功率命令字的解调结果相等则保持相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端侧进行软切换时，步骤A1中所述接收信干比均值的计算方法为：终端侧对接收的多径信号进行瑞克RAKE合并后，用约定的导频符号与一个功率控制周期内每个时隙接收的导频信号分别进行相关运算，然后将所有相关运算的结果累加得到导频信号能量，然后根据导频信号能量估算所述接收信干比均值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率控制周期包括3个时隙。

4.一种下行链路发射功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

B1、终端侧分别测量当前下行链路发射功率控制周期中每一个时隙的下行导频信号的接收信干比，并分别根据对应时隙的目标信干比确定出每一个时隙的下行链路发射功率的命令字判决结果，所述功率控制周期至少包括2个时隙；

B2、终端侧判断提升下行功率命令字的判决结果是否为多数，如果是则在下一个功率控制周期的每一个时隙向基站侧发送提升下行链路发射功率的命令字；反之发送降低下行链路发射功率的命令字；

B3、基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率，反之，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧接收当前功率控制周期内每一个时隙命令字信号并对命令字信号进行解扩，然后将所有时隙命令字信号解扩结果之和与设定的解调门限进行比较，当该解扩结果之和小于所述解调门限时，提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；当该解扩结果之和大于所述解调门限时，降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；当该解扩结果之和等于所述解调门限时，保持相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；反之降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；或者

基站侧在当前功率控制周期内，分别接收并解调每一个时隙所述命令字信号，如果提升功率命令字信号的解调结果占多数则提升相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率；如果降低功率命令字信号的解调结果占多数则降低相邻下一个功率控制周期下行链路发射功率；如果提升功率命令字的解调结果和降低功率命令字的解调结果相等则保持相邻下一个功率控制周期的下行链路发射功率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述功率控制周期包括3个时隙。

Images