一種功率控制方法及裝置的製作方法
2023-06-15 08:57:26
專利名稱：一種功率控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及功率控制領域，特別是指一種對下行共享信道進行功率控制的 方法及裝置。
背景技術：
高速下行鏈路分組接入(HSDPA, High Speed Downlink Package Access ) 技術同時適用於寬帶碼分多址(WCDMA， Wide-band Code Division Multiple Access )通信系統和時分同步碼分多址接入(TD-SCDMA , Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access )通信系統，HSDPA技術主 要是對分組數據業務的高速支持，要求很髙的數據傳輸速率，而且要獲得更低 的時間延遲、更高的系統吞吐容量和更有力的服務質量(QoS， Quality of Service)保證。HSDPA中使用高速下行共享信道(HS-DSCH, High Speed Downlink Shared Channel)信道進行數據傳輸，多個UE通過時分復用和碼分復 用共享HS-DSCH。 HS-DSCH可以映射至一個或多個物理信道，其物理信道為 高速物理下行共享信道(HS-PDSCH, High Speed Packet Downlink Shared Channel )。 HS-DSCH為了實現快速控制，通過HS-DSCH的共享控制信道 (HS-SCCH, Shared Control Channel for HS-DSCH)作為其下行控制信道，承 載著HS-DSCH的控制信息，通過高速共享指示信道(HS-SICH, Shared Information Channel for HS-DSCH)作為其上行控制信道，用於為基站反饋下行 鏈路的質量指示信息(CQI, Channel Quality Indicator),包括推薦的傳輸塊大 小(RTBS， Recommended Transport Block Size)和推薦的調製格式(RMF, Recommended Modulation Format )、以及對傳輸塊的應答信息ACK或NACK。 目前，HS-PDSCH —般釆用自適應調製和編碼(AMC, Adaptive Modulation
and Coding )與混合自動重發請求(HARQ, Hybrid Automatic Repeat Request)
相結合的方案進行鏈路自適應調整，當用戶設備(UE， User Equipment)的信 道環境比較好時，網絡側釆用高階調製(比如16QAM( 16 Quadrature Amplitude Modulation))和較髙的編碼率(比如大於0.5的碼率)，為UE分配較高的速率， 當UE的信道環境惡化時，網絡側釆用低階調製(比如QPSK( Quadrature Phase Shift Keying))和較低的編碼率(比如小於0.5的碼率)，為UE分配較低的傳 輸速率。因此對於HS-PDSCH， 一般不釆用功率控制。然而在某些情況下，UE 的信道環境非常好，HS-PDSCH仍然以預定功率發射時，其信噪比已經超過了 l正的最高傳輸速率(對應於最高編碼速率或者最大傳輸塊)所需的信噪比，此 時，如果能夠通過功率控制實時降低HS-PDSCH的發送功率，則可以降低小區 內和小區間的幹擾，提高小區吞吐量，減小不必要的功率浪費，同時也可以將 這部分功率分配給其它同時隙的UE。在某些特殊情況下，當基站的發送功率過 高，使得UE接收時功率超過其接收機的動態範圍，將導致UE接收機飽和， 使接收性能下降。而對於信道環境不好的UE,為了達到更高的傳輸速率，是需 要提高HS-PDSCH的發送功率的。
對於單載波HSDPA系統，可以釆用碼分共享方式實現功率資源共享，即 同一個時隙可以有多個用戶的HS-PDSCH信道。對於多載波HSDPA系統，可 以釆用功率池方案實現小區內部各個載波之間的功率資源共享。例如，如果載 波A需要更多的發送功率，而此時載波B或者載波C有功率剩餘，則載波A 可以借用載波B或載波C的剩餘功率。這些因素都使得HS-PDSCH的功率控 制顯得非常必要，同時也為HS-PDSCH的功率控制提供了條件。
目前，對HS-PDSCH的功率控制已經有了一些實現方案，大概為以下兩種 處理方式。
一種處理方式是，只對HS-PDSCH的發送功率進行向下調整處理，對那些 即使使用了最大編碼速率或最大傳輸塊、發送功率仍然富裕的UE的發送功率 進行向下調整，在不降低該UE吞吐量的同時，降低對本小區UE和臨小區UE 的幹擾。這種處理方式只能對HS-PDSCH的發送功率向下調整，而無法進行向
上調整。
另 一種實現方式是，能夠對HS-PDSCH信道的發送功率進行上調或者下調； 基站(NodeB)在連續調度一個UE時，每次發射下行數據前可以根據之前接 收到的HS-SICH上的反饋信息判斷HS-PDSCH的發送功率是否足夠，如檢測 UE在HS-SICH上推薦的RTBS。
如果Node B發現下列兩個條件同時被滿足
① 連續接收到該UE發送的N個HS-SICH上的反饋信息，
② 這N個HS-SICH上的反饋信息中RTBS域均推薦使用最大傳輸塊，或這 N個HS-SICH的反饋信息均為ACK信息，
則表明HS-PDSCH的發送功率可能偏高，降低HS-PDSCH的發送功率； 如果Node B發現下列兩個條件同時滿足
① UE在HS-SICH上推薦的傳輸塊大小(TBS， Transport Block Size )小於 剛發送給該UE的數據所用的TBS,
② 該UE對應的單碼道發射功率P小於初始設置值P0,
則表明HS-PDSCH的發送功率可能偏低，提升HS-PDSCH的發送功率； 如果Node B發現下列三個條件同時滿足
① 連續接收到該用戶發送的N個HS-SICH上的反饋信息，
② 這N個HS-SICH上的反饋信息均為NACK信息，或這N個HS-SICH上 的反饋信息中RTBS域推薦的TBS逐漸減小，
③ 該UE對應的單碼道發射功率P小於初始設置值P0,
則表明HS-PDSCH的發送功率可能偏低，提升HS-PDSCH的發送功率。 這種處理方式雖然能夠對HS-PDSCH的發送功率進行上調和下調，但是， 其進行發送功率下調的處理依據是連續N個HS-SICH上的反饋信息中RTBS 域均推薦使用最大傳輸塊、或這N個HS-SICH上的反饋信息均為ACK信息， 則認為需要降低HS-PDSCH的發送功率，這樣的處理是不合理的，具體原因如 下為了提高整個通信系統的吞吐量性能， 一些情況下沒有必要使某些信道環 境非常好的UE獲得峰值速率，也就是說完全可以在RTBS小於最大傳輸塊或
者最大碼率時就對發送功率進行下調，而連續N個HS-SICH上的反饋信息均 為ACK信息並不代表該UE使用了最大傳輸塊或者最大碼率；同時，進行發送 功率上調的處理依據也是不合理的，即使滿足以上所述條件也不見得就需要對 發送功率進行上調處理，並且某些條件可能很難滿足，例如，連續N個HS-SICH 上的反饋信息中RTBS域推薦的傳輸塊大小逐漸減小等，並且使整個功率控制 過程比較複雜。
綜上所述，目前如何對下行共享信道、尤其是HS-PDSCH進行功率控制是
一個亟待解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種功率控制方法及裝置，提高通 信系統的功率資源利用率，提升通信系統的吞吐量性能和覆蓋。 為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的 一種功率控制方法，包含以下步驟
A、 設置將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域所對應的多個門 限值；
B、 根據下行共享信道信息與門限值的比較結果確定下行共享信道發送功 率的調整方式，對下行共享信道的發送功率進行調整。
其中，所述步驟A包括設置將下行共享信道信息的取值區間劃分為三個 區域所對應的兩個門限值，分別為上調門限和下調門限。
所述步驟B為下行共享信道信息大於或等於下調門限，將下行共享信道 的發送功率向下調整一個設定的第一下調步長。
需要保證l正的峰值速率時，所述下調步長為O。
所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，將下行共享信道 的發送功率向上調整一個設定的第一上調步長。
所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，且在混合自動重 發請求HARQ發送緩衝器中的數據塊大小大於上次發送的數據塊大小，將下行
共享信道的發送功率向上調整一個設定的第一上調步長。
所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，且在HARQ發送 緩衝器中的數據塊大小小於或等於上次發送的數據塊大小，不對下行共享信道 的發送功率進行調整。
所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，且在確定發送端 有等待發送的新數據時，將下行共享信道的發送功率向上調整一個設定的第一 上調步長。
所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，在確定發送端有 等待發送的新數據、並且等待發送的新的數據量比本次發送的數據量多時，將 下行共享信道的發送功率向上調整一個設定的第一上調步長。
所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，在確定發送端有 等待重傳的數據或等待發送的新的數據量比本次發送的數據量少時，不對下行 共享信道的發送功率進行調整。
所述步驟B包括
Bl、下行共享信道信息介於上調門限和下調門限之間，繼續確定終端類型；
B2、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且下行共享信道信息大於或 者等於終端類型相關門限，則將下行共享信道的發送功率向下調整一個設定的 鍵控步長，否則，執行步驟B3;
B3、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且下行共享信道信息小於或 者等於終端類型相關門限，則將下行共享信道的發送功率向上調整一個設定的 第二上調步長，否則，執行步驟B4;
B4、如果終端類型為同時支持QPSK和16QAM調製方式，則將下行共享 信道的發送功率向上調整一個第二上調步長，否則，執行步驟B5;
B5、不對下行共享信道的發送功率進行調整。
所述下行共享信道信息為連續N次的對應所述下行共享信道的上行反饋 信道上承載的推薦的傳輸塊大小RTBS信息；或為連續N次的所述下行共享信 道上發送的傳輸塊的大小TBS信息；或為連續N次的經過修正的CQI中的TBS信息。
該方法進一步包括下行共享信道信息未連續N次大於或等於下調門限、 或者小於或等於上調門限、或者介於上調門限和下調門限之間，不對下行共享 信道的發送功率進行調整。
所述RTBS信息為直接的RTBS;或為RTBS對應的碼率。
所述RTBS對應的碼率為formula see original document page 11，其中，L。為
UE使用的下行共享信道佔用的物理信道在計算RTBS的當前幀所能承載的比 特數；C/ C一^^/z為數據塊在編碼之前添加的循環冗餘校驗CRC比特序列的長度。
所述W的取值使i (A^A^7;.)適當小，其中，i (A^W、，7;)為信道快衰落包絡
相關函數，UE平均調度間隔為iV,.個子幀，每個子幀的時間長度為r,。 所述TBS信息為直接的TBS;或為TBS對應的碼率。
所述TBS對應的碼率為Ci (潔h琪+ ，C-/e"-，其中，《。為UE使
用的傳輸所述TBS對應數據塊的下行共享信道佔用的物理信道所能承載的比特 數；Ci C一/e唯z/2為數據塊在編碼之前添加的CRC比特序列的長度。
一種功率控制方法，該方法包含以下步驟
A1 、設置將歸 一 化碼率的取值區間劃分為多個區域所對應的多個門限值； Bl、根據歸一化碼率與門限值的比較結果確定下行共享信道發送功率的調
整方式，對下行共享信道的發送功率進行調整。
所述步驟B1包括歸一化碼率連續N次大於或者等於設定的下調門限，
將下行共享信道的發送功率下調一個設定的第一下調步長。
所述步驟B1包括歸一化碼率連續N次小於設定的上調門限，將下行共 享信道的發送功率上調一個設定的第一上調步長。
所述步驟Bl包括歸 一化碼率連續N次介於上調門限和下調門限之間， 將下行共享信道的發送功率上調一個設定的第二上調步長。
所述歸一化碼率，為根據RTBS和終端類型、或TBS和終端類型確定的 碼率，也可以是根據修正CQI中的TBS和終端類型確定的碼率。
所述W的取值使i (A^A^7;)適當小，其中，i (A^7V、. *7>)為信道快衰落包絡
相關函數，UE平均調度間隔為w,個子幀，每個子幀的時間長度為r,。
一種功率控制裝置，包括存儲單元、檢測單元、比較單元和調整單元， 其中，所述存儲單元用於存儲將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域
所對應的多個門限值；所述檢測單元用於檢測下行共享信道信息；所述比較單 元用於將所述下行共享信道信息與所述門限值進行比較，得到比較結果；所述 調整單元用於根據所述比較結果確定發送功率的調整方式，根據設置的調整步 長對下行共享信道的發送功率進行調整。
本發明中，設置將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域所對應的 多個門限值，根據下行共享信道信息與門限值的比較結果確定下行共享信道發 送功率的調整方式，允許對下行共享信道的發送功率進行上調和下調。本發明 中是直接或間接基於上行反饋信道、如HS-SICH反饋的CQI來確定功率控制
方式的，使得對下行共享信道的發送功率進行上調和下調的處理依據非常簡單， 同時從吞吐量提升效率的角度出發，在保證某些距離基站較近、信道環境較好 的移動終端較高吞吐量性能的前提下，儘量將有限的功率資源分配給最能提升 吞吐量的移動終端，可以提升基站發送功率的利用率，因此，可以提升整個通 信系統的功率資源利用效率，提升通信系統的吞吐量性能和覆蓋性能。
另外，可以根據下行共享信道信息 信噪比關係曲線的斜率變化趨勢靈活 設置多個門限值，通過設置不同的門限參數和調整功率步長參數可以使本發明 提供的方案更加靈活，能夠達到不同的控制目的。
圖1為本發明中HS-PDSCH功率控制原理示意圖2為本發明中小區區域劃分示意圖3為本發明中功率控制裝置結構示意圖。
具體實施例方式
本發明中，設置將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域所對應的 多個門限值，根據下行共享信道信息與門限值的比較結果確定下行共享信道的 發送功率的調整方式，對下行共享信道的發送功率進行調整，功率調整在最近 一次對應該終端的下行共享信道發送數據時生效，能夠提高通信系統的功率資 源利用率，提升通信系統的吞吐量性能和覆蓋。所述下行共享信道信息可以為
RTBS或TBS，也可以為RTBS或TBS所對應的碼率，還可以為經過修正的CQI 中的TBS或TBS所對應的碼率；還可以為歸一化碼率。下行共享信道是指基 站在下行共享信道上向移動終端發送信息，並且多個移動終端對下行共享信道 的發送功率進行共享。
下面以HSDPA通信系統中的HS-PDSCH為例，對本發明的實現原理及具 體實現進行詳細描述。本發明根據實際應用的需要，可以設定2個門限值，這 樣就將下行共享信道信息的取值區間劃分為3個區域；也可以設定3個門限值， 這樣就將下行共享信道信息的取值範圍劃分為4個區域。劃分得到的區域數量 越多，進行功率控制的精度也就越高，但相應的處理也會比較複雜，因此可根 據實際應用的需要適當確定門限值的數量。
首先，描述兩個衡量通信系統效率的物理量。
吞吐量提升效率^7,=，，其中，^為吞吐量提升效率；x為發送端的信
血
噪比，是與發送功率相關的參數；r(x)為以;c為參數的吞吐量函數。從仏.的表達 式可以看出，吞吐量提升效率就是吞吐量函數曲線的斜率，該斜率越大，表示 提升單位發送功率能夠帶來更大的吞吐量的提升，吞吐量提升效率越高；反之， 則吞吐量提升效率越低。
吞吐量提升效率與碼率提升效率實際上是對應的，即碼率提升效率越高，
則吞吐量提升效率也越高。碼率提升效率^="^，其中，"(7;為碼率提升效 率；x為發送端的信噪比，是與發送功率相關的參數；o oc)為以x為參數的碼
率函數。
為了實現簡單，本發明主要提供幾種具體的實施方式，雖然內部釆用碼率 提升效率來進行處理，但是實質上卻反映了吞吐量提升效率。
實施例 一基於HS-SICH上反饋的CQI進行功率控制
步驟101:設定兩個門限，分別為上調門限7\和下調門限7\_,通過77^
和r/^將輸入參數RTBS信息的取值區間劃分為三個區域，7\小於77^ ， r、
和7\,可以通過仿真獲得。
步驟102:通過HS-SICH上反饋的CQI中的RTBS信息與各門限的比較結
果確定發送功率的調整方式，具體包括以下幾種情況，下面分別進行描述。 情況一如果HS-SICH上反饋的CQI中的RTBS信息連續W次大於或者等
於設定的77^"，則表示吞吐量提升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來
的吞吐量提升量不高，將HS-PDSCH的發送功率下調一個下調步長A^"。
情況二如果HS-SICH上反饋的CQI中的RTBS信息連續vV次小於或者等
於設定的r、，則表示吞吐量提升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來的
吞吐量提升量不高，但考慮到用戶此時可能需要保證最小數據傳輸速率，此時 可以有以下幾種處理方式。
方式一直接將HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長。
方式二在HARQ發送緩衝(buffer)器中的數據塊大小大於上次發送的 數據塊大小時，將HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長A^—,在HARQ
發送緩衝器中的數據塊大小小於或等於上次發送的數據塊大小時，不對 HS-PDSCH的發送功率進行調整。
方式三在確定發送端有等待發送的新數據時，將HS-PDSCH的發送功率 上調一個上調步長A^,，，以便加速數據的傳輸；否則，就是等待重傳的數據， 不需要提升HS-PDSCH的發送功率，不進行任何操作。
方式四在確定發送端有等待發送的新數據、並且等待發送的新的數據量 比本次發送的數據量多時，將HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長A^，，
以便加速數據的傳輸；否則，就是等待重傳的數據或等待發送的新的數據量不 大，不需要提升HS-PDSCH的發送功率，不進行任何操作。
A^，的配置需要兼顧考慮吞吐量提升效率，以及時隙內的業務配置情況， 如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較多，除去被非HS-PDSCH 類型UE利用的一部分功率資源，還會有一定的餘量可供HS-PDSCH利用，則 可設置稍大的A^一；如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較少，除
去被非HS-PDSCH類型UE利用的一部分功率資源，可供HS-PDSCH利用的功
率餘量已經很少，則可設置稍小的。
情況三如果HS-SICH上反饋的CQI中的RTBS信息連續TV次介於設定的 和鞏_之間，即大於7\並小於7\_，則表示吞吐量提升效率相對較高，此
時具體處理包括以下步驟 al、繼續確定終端類型；
bl、如果終端類型為僅支持四進位移相鍵控(QPSK, Quadrature Phase Shift Keying)調製方式、且RTBS信息連續N次大於或者等於終端類型相關門限 7\咖」，，將HS-PDSCH的發送功率下調一個鍵控步長A血^,汰，結束當前流程，
否則，執行步驟cl;
cl、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且RTBS信息連續N次小於 或者等於終端類型相關門限7\，，,，將HS-PDSCH的發送功率下調一個上調步 長A^,一，結東當前流程，否則，執行步驟dl;
dl、如果終端類型為同時支持QPSK和16QAM ( 16 Quadrature Amplitude Modulation)調製方式，此時，將HS-PDSCH的發送功率上調 一個上調步長 ~,一，結東當前流程，否則，執行步驟el;
el、不對HS-PDSCH的發送功率進行調整。
RTBS信息可以為直接的RTBS或該RTBS對應的碼率Ci (i 7^S)，如果RTBS 信息為直接的RTBS，則以上所述各門限為一個TBS門限，如果RTBS信息為 RTBS對應的碼率o (7 rss)，則以上所述門限為 一個碼率門限。其中，
formula see original document page 16為ue使用的hs-DSCH佔用的物理信道在
計算rtbs的當前幀所能承載的比特數，為了方便， 一般上1,。的計算按照所 述下行共享信道數據調製能使用的最高階調製方式進行，比如hs-pdsch可以 使用的數據調製方式為qpsk調製和16qam調製，則按照16qam調製方式 計算L,。； a C—/e贈/z為數據塊在hs-pdsch編碼之前數據塊添加的循環冗餘 校驗(crc)比特序列長度，對於hs-pdsch信道來說，Ci C—/CTg/Z7的取值為 24。
以上所述的調整步長Ad。w 、 A叫—和妙可以通過仿真得到。
實施例二基於hs-pdsch發送的數據塊大小或者對應碼率進行功率控制 步驟201:設定兩個門限，分別為上調門限r、和下調門限77z"，，通過7\,
和2^,將輸入參數tbs信息的取值區間劃分為三個區域，7\小於7\_， 7\和
"k"可以通過仿真獲得。
步驟202:根據hs-pdsch上發送的tbs信息與各門限的比較結果確定發 送功率的調整方式，具體包括以下幾種情況，下面分別進行描述。
情況一如果hs-pdsch上發送的tbs信息連續W次大於或者等於設定
的化"，則表示吞吐量提升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來的吞吐 量提升量不高，將hs-pdsch的發送功率下調一個下調步長A^,。
情況二如果hs-pdsch上發送的tbs信息連續W次小於或者等於設定 的上調門限r、，則表示吞吐量提升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來
的吞吐量提升量不高，但考慮到用戶此時可能需要保證最小數據傳輸速率，此 時可以有以下幾種處理方式。
方式一直接將hs-pdsch的發送功率上調一個上調步長A,w。w 。
方式二在harq發送緩衝器中的數據塊大小大於上次發送的數據塊大小 時，將hs-pdsch的發送功率上調一個上調步長A",—,在harq發送緩衝器
中的數據塊大小小於或者等於上次發送的數據塊大小時，不進行任何操作。
方式三在確定發送端有等待發送的新數據時，將HS-PDSCH的發送功率 上調一個上調步長A—,w,以便加速數據的傳輸；否則，就是等待重傳的數據，
不需要提升HS-PDSCH的發送功率，不進行任何操作。
方式四在確定發送端有等待發送的新數據、並且等待發送的新的數據量 比本次發送的數據量多時，將HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長A",—,，
以便加速數據的傳輸；否則，就是等待重傳的數據或等待發送的新的數據量不 大，不需要提升HS-PDSCH的發送功率，不進行任何操作。
Aw,一的配置需要兼顧考慮吞吐量提升效率，以及時隙內的業務配置情況， 如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較多，除去被非HS-PDSCH 類型UE利用的一部分功率資源，還會有一定的餘量可供HS-PDSCH利用，則 可設置稍大的A^，；如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較少，除
去被非HS-PDSCH類型UE利用的一部分功率資源，可供HS-PDSCH利用的功 率餘量已經很少，則可設置稍小的A^，。
情況三如果HS-PDSCH上發送的TBS信息連續W次介於設定的r、和
巧—之間，即大於""p並小於7A^，則表示吞吐量提升效率相對較高，此時具
體包括以下處理步驟
a2、繼續確定終端類型；
b2、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且TBS信息連續N次大於 或者等於終端類型相關門限7\(，，將HS-PDSCH的發送功率下調一個鍵控步 長A"^M,結束當前流程，否則，執行步驟c2;
c2、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且TBS信息連續N次小於或 者等於終端類型相關門限，將HS-PDSCH的發送功率下調 一個上調步長 A—,g,，，結束當前流程，否則，執行步驟d2;
d2、如果終端類型為同時支持QPSK和16QAM調製方式，此時，將 HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長A^袖，結東當前流程，否則，執行步
驟e2;
e2、不對HS-PDSCH的發送功率進行調整。
HS-PDSCH上發送的TBS信息是可以根據HS-SICH上反饋的CQI獲得的，
因此，實施例二提供的處理方式可視為間接通過CQI來實現功率控制。TBS信 息可以為直接的TBS或該TBS對應的碼率0 (7^S),如果TBS信息為直接的 TBS,則以上所述各門限為 一個傳輸塊大小門限，如果TBS信息為TBS對應的 碼率O (r朋)，則以上所述門限為 一 個碼率門限。其中，
C^環+ CO-,《。為UE的HS-DSCH佔用的物理信道所能承載
的比特數，為了方便， 一般上A^,。的計算按照所述下行共享信道數據調製能使 用的最高階調製方式進行，比如HS-PDSCH可以使用的數據調製方式為QPSK 調製和16QAM調製，則按照16QAM調製方式計算A^。； Ci C—/e贈A為
HS-PDSCH編碼之前數據塊添加的CRC比特序列長度。
以上所述的調整步長A,fow 、 ~>和砂可以通過仿真得到。
實施例三基於HS-SICH上反饋的CQI得到的修正CQI進行功率控制
HS-SICH反饋的CQI，需要在Node B進行修正，使得修正之後的CQI更
能夠反映實際的信道環境，這就是修正CQI。
步驟301:設定兩個門限，分別為上調門限7\和下調門限7\_，通過7\
和7\_將輸入參數修正CQI的取值區間劃分為三個區域，7\小於7\，， 7、和
7 ，,可以通過仿真獲得。
步驟302:根據修正CQI中的TBS信息與各門限的比較結果確定發送功率 的調整方式，具體包括以下幾種情況，下面分別進行描述。
情況一如果修正CQI中的TBS信息連續7V次大於或者等於設定的77^,，，
則表示吞吐量提升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來的吞吐量提升量 不高，將HS-PDSCH的發送功率下調 一個下調步長。
情況二如果修正CQI中的TBS信息連續iV次小於或者等於設定的上調門
限7\，則表示吞吐量提升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來的吞吐量
提升量不高，但考慮到用戶此時可能需要保證最小數據傳輸速率，此時可以有 以下幾種處理方式。
方式 一 直接將HS-PDSCH的發送功率上調 一個上調步長A^,，。 方式二在HARQ發送緩衝器中的數據塊大小大於上次發送的數據塊大小 時，將HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長A—，，在HARQ發送緩衝器 中的數據塊大小小於上次發送的數據塊大小時，不對HS-PDSCH的發送功率進
行調整。
方式三在確定發送端有等待發送的新數據時，將HS-PDSCH的發送功率 上調一個上調步長A^,，以便加速數據的傳輸；否則，就是等待重傳的數據， 不需要提升HS-PDSCH的發送功率，不進行任何操作。
方式四在確定發送端有等待發送的新數據、並且等待發送的新的數據量 比本次發送的數據量多時，將HS-PDSCH的發送功率上調 一個上調步長，
以便加速數據的傳輸；否則，就是等待重傳的數據或等待發送的新的數據量不 大，不需要提升HS-PDSCH的發送功率，不進行任何搡作。
A^,，的配置需要兼顧考慮吞吐量提升效率，以及時隙內的業務配置情況， 如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較多，除去被非HS-PDSCH 類型UE利用的一部分功率資源，還會有一定的餘量可供HS-PDSCH利用，則 可設置稍大的A^,。"如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較少，除
去被非HS-PDSCH類型UE利用的一部分功率資源，可供HS-PDSCH利用的功
率餘量已經很少，則可設置稍小的A—z
情況三如果修正CQI中的TBS信息連續iV次介於設定的7^和77^n之間，
即大於7^並小於7^，，則表示吞吐量提升效率相對較高，此時具體處理包括
以下步驟
a3、繼續確定終端類型；
b3、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且修正CQI中的TBS信息 連續N次大於或者等於終端類型相關門限7\(,,，將HS-PDSCH的發送功率 下調一個鍵控步長A^,",，結束當前流程，否則，執行步驟c3;
c2、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且修正CQI中的TBS信息連 續N次小於或者等於終端類型相關門限77z,c將HS-PDSCH的發送功率下 調一個上調步長A^,一，結束當前流程，否則，執行步驟d3;
d3、如果終端類型為同時支持QPSK和16QAM調製方式，此時，將 HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長A—妙，結東當前流程，否則，執行步
驟e3;
e3、不對HS-PDSCH的發送功率進行調整。
修正CQI可以根據HS-SICH上反饋的CQI獲得，因此，實施例三提供的 處理方式可視為間接通過CQI來實現功率控制。TBS信息可以為直接的TBS 或該TBS對應的碼率O (ras),如果TBS信息為直接的TBS,則以上所述各門 限為一個傳輸塊大小門限，如果TBS信息為TBS對應的碼率O(L肪)，則以上
所述門限為一個碼率門限。其中，o (闊，+ ，J—, <。,。為l正的
HS-DSCH佔用的物理信道所能承載的比特數，為了方便， 一般上《,。的計算按
照所述下行共享信道數據調製能使用的最高階調製方式進行，比如HS-PDSCH 可以使用的數據調製方式為QPSK調製和16QAM調製，則按照16QAM調製 方式計算A^。； Ci C—/e"g^為HS-PDSCH編碼之前數據塊添加的CRC比特序列長度。
以上所述的調整步長、 ~一和可以通過仿真得到。 實施例四基於歸一化碼率進行功率控制
步驟401:設定兩個門限，分別為上調門限77^和下調門限77^ ,通過r、 和7\自將歸 一化碼率的取值區間劃分為三個區域，7\小於7\，， 和7%"，可 以通過仿真獲得。歸一化碼率可以是根據RTBS和終端類型、或TBS和終端類
型確定的碼率，也可以是根據修正CQI中的TBS和終端類型確定的碼率。
步驟402:根據歸一化碼率與各門限的比較結果確定發送功率的調整方式，
具體包括以下幾種情況，下面分別進行描述。
情況一歸一化碼率連續^次大於或者等於設定的7\_,則表示吞吐量提
升效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來的吞吐量提升量不高，將 HS-PDSCH的發送功率下調一個下調步長Aa，。
情況二歸一化碼率連續iV次小於設定的上調門限rt，則表示吞吐量提升
效率不高，即提高單位發送功率所能夠帶來的吞吐量提升量不高，但考慮到需 要保證用戶的最小數據傳輸速率，則將HS-PDSCH的發送功率上調一個上調步長。
A—w,的配置需要兼顧考慮吞吐量提升效率，以及時隙內的業務配置情況。 如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較多，其功率資源除去被非 HS-PDSCH類型用戶利用的一部分，還會有一定的餘量可供HS-PDSCH利用， 則將Aw。w設置的較大；如果時隙內配置的非HS-PDSCH類型的碼道資源較少， 其功率資源除去被非HS-PDSCH類型用戶利用的一部分，可供HS-PDSCH利 用的功率餘量已經很少，則將A w。w設置的較小。
同時，上述情況中，r、所起的作用為在分配物理碼道資源一定時，儘量 提供最小數據傳輸速率保證,對應的最小數據傳輸速率可以通過7\折算。另外， 如果用戶信道條件比較好，比如處於中間碼率段，則會不斷要求提升HS-PDSCH 的發送功率。
情況三歸一化碼率連續iv次介於設定的r、和7^。，之間，即大於r、並小 於 Aw,則表示吞吐量提升效率相對較高，將HS-PDSCH的發送功率上調一個 上調步長A^妙。
所述的歸一化碼率是指，不同終端類型分別按照該類型能夠支持的最高階 調製方式進行碼率的計算；以TBS為例，說明計算方法如下
如果終端類型為僅僅支持QPSK調製方式的類型，則TBS對應的歸一化碼 率為
formula see original document page 22
其中，A^。為UE的HS-DSCH佔用的物理信道所能承載的比特數，按照
QPSK調製方式進行計算；
如果終端類型為同時支持QPSK和16QAM調製方式的類型，則TBS對應
的歸一化碼率為
formula see original document page 22
其中，《,。為UE的HS-DSCH佔用的物理信道所能承載的比特數，按照 16QAM調製方式進行計算。
實施例四簡化了功率控制的處理，降低了所需的輸入參數的數量，功率控 制的處理過程適用於各種終端類型。
對於上面所述的四種處理方式，是根據直接的RTBS或TBS進行處理還是 根據RTBS或TBS的碼率進行處理需要依據實現上的方便，如果分配給UE的 物理資源數量一直保持不變，即^。,。或A^保持不變，則RTBS的碼率與RTBS、 或TBS的碼率與TBS實際是 一 一對應的，兩種處理方式均可以使用，但是在A^。 或《,。發生改變的情況下，則採用根據RTBS或TBS折算的碼率進行處理的實 現方式比較方便。
碼率函數O (x)曲線以及相關門限之間的關係如圖1所示，O (x)曲線的中
間段的斜率最大，屬於碼率提升效率最高的區間，兩端都屬於碼率提升效率不 高的區間。根據UE距離NodeB的遠近，將小區分為三個部分，如圖2所示， 通常認為，距離NodeB較近的UE、即位於區域3內的UE的信道環境較好， 滿足兩種處理方式的情況一的條件的概率較大；距離NodeB較遠的UE，即位 於區域1的UE的信道環境不好，滿足兩種處理方式的情況二的條件的概率較 大；而位於區域2的UE滿足兩種處理方式的情況三的條件的概率較大。
本發明的以上實現方式中，通過設置兩個門限，相當於在小區中劃分了三
個區域。可以適當降低位於小區中心區域3的UE的數據傳輸速率；如果需要 保證位於小區中心的UE的峰值速率，則步長A^可以設置為0,此時可以通過
功率池的功率共享，使用其它載波上的功率資源，滿足位於區域2或區域1的 UE提升發送功率的需求，進而提高小區外圍用戶的數據傳輸速率。從吞吐量提 升效率出發，更注重提高位於區域2的UE的發送功率，將有限的功率資源使 用到更能夠提升系統吞吐量的地方，對於吞吐量提升效率不高卻可能需要保證 UE最小數據傳輸速率的區域1 ，則可以根據情況適當提升發送功率或者不提升； 這樣，能夠提升系統資源效率，降低小區間的幹擾。
以上所述的各門限，首先根據信噪比(SNR, Signal to Noise Ratio ) 碼率 (CodeRate)的映射關係曲線，確定碼率曲線的拐點範圍，然後進一步通過仿 真確定具體取值。
如果小區內的某些UE要求能夠達到峰值速率，則發送功率的下調步長Arfw 可以設置為0;此時，功率控制仍能夠通過功率池的功率資源共享來實現；否 則，A^"不為0;在許多實際的應用中，提高整個小區大部分UE的數據傳輸速 率要比滿足小區少數中心UE的峰值速率更有意義。
以上所述的連續iV次可以釆用固定窗統計或者滑動窗統計的方法來實現。 從以上實現方式的描述可以看出，實質上HS-PDSCH的功率控制是試圖對信道 環境的慢變化進行補償，而不是對快衰落進行補償，連續W次超過下調門限 7\，，表示UE所處的信道環境較好；連續W次低於77z,。，則表示UE的信道環
境相對不好，並且處於吞吐量提升效率或者碼率提升效率相對較高的區域，因 此，7v的取值可根據通信系統中用戶調度間隔以及HSDPA典型移動環境的快 衰落包絡相關性來確定。如果信道快衰落包絡相關函數為i (r)， r為時間差，
UE平均調度間隔調度乂個子幀，每個子幀的時間長度為i;.，則W的取值需要
使/ (^*乂*7>)儘量小。UE的移動速度一定時，平均調度間隔越大，W越小； 反之tv越大；平均調度間隔一定時，移動速度越大，w越小，反之，w越大。
根據這些分析，通過仿真可以得到適合HSDPA典型應用環境的W的取值。
圖3為本發明中功率控制裝置結構示意圖，如圖3所示，該裝置包括存 儲單元、檢測單元、比較單元和調整單元。其中，存儲單元用於存儲將下行共 享信道信息的取值區間劃分為多個區域所對應的多個門限值， 並向比較單元提 供這些門限值；檢測單元用於檢測下行共享信道信息，並向比較單元提供該下 行共享信道信息，該下行共享信道信息為連續N次的對應HS-PDSCH的 HS-SICH上承載的RTBS信息，或為連續N次的HS-PDSCH上發送的TBS信 息，或為修正CQI中的TBS信息，或為歸一化碼率；RTBS信息和TBS信息可 以為直接的RTBS和TBS，或該RTBS和TBS對應的碼率Ci (r朋)；比較單元
用於將收到的下行共享信道信息與門限值進行比較，向調整單元提供得到的比 較結果；調整單元用於根據收到的比較結果確定發送功率的調整方式，根據設 置的調整步長對下行共享信道的發送功率進行調整。各部分的詳細處理與以上 方法中的描述相同，在此不再贅述。本發明的功率調整裝置可位於基站、基站 控制器等通信系統中任意需要執行下行共享信道功率控制的網元中。
以上僅是以HS-PDSCH為例對本發明的具體實現進行了詳細描述，本發明 同樣適用於與HS-PDSCH具有相同特點的其他下行共享信道，並且下行共享信 道並不限於應用HSDPA技術的通信系統中的下行共享信道，具體實現與以上 描述基本相同，在此不再贅述。
本發明中，可以根據下行共享信道信息-信噪比關係、如碼率函數Ci (x)曲 線的斜率變化趨勢靈活設置多個門限值，對各個劃分區域分別設置相應的功率 調整步長，這個功率調整步長可以是上調步長或者下調步長。在信噪比較低的 區域， 一般情況下吞吐量提升效率或者碼率提升效率不高，可以考慮上調功率， 使位於該區域的UE (—般對應信道條件較差，如位於小區邊緣的UE)功率提 升之後的信噪比逐漸進入吞吐量提升效率或者碼率提升效率較高的區域，可以 提高位於小區邊緣的UE的數據傳輸速率；如果要求通信系統熱點區域覆蓋， 則不太在意位於小區邊緣的UE的數據傳輸速率，也可以考慮下調功率或者不
進行功率調整；這些均與通信系統的設計性能相關。在信噪比較高的區域，一
般情況下吞吐量提升效率或者碼率提升效率也不高，如果通信系統比較重視位
於小區中心的UE的峰值速率，則可以不進行功率調整；如果通信系統的設計 更注重整體的數據傳輸速率的提升，則可以考慮下調發送功率，把該部分功率 分配給小區中其它吞吐量提升效率或者碼率提升效率更高的UE使用，以提升 通信系統的整體性能。具體如何配置，還需要根據通信系統的設計目標進行相 應的考慮。
通常情況下，在通信系統功率資源一定的前提下，通信系統會被設計成希 望適當降低位於小區中心的UE的數據傳輸速率，提高位於小區邊緣的UE的 數據傳輸速率，以便為更多UE提供保證最小數據傳輸速率的服務。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種功率控制方法，其特徵在於，該方法包含以下步驟A、設置將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域所對應的多個門限值；B、根據下行共享信道信息與門限值的比較結果確定下行共享信道發送功率的調整方式，對下行共享信道的發送功率進行調整。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟A包括設置將 下行共享信道信息的取值區間劃分為三個區域所對應的兩個門限值，分別為上 調門限和下調門限。
3、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享信道信息大於或等於下調門限，將下行共享信道的發送功率向下調整一個設定 的第一下調步長。
4、 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，需要保證UE的峰值速率時， 所述下調步長為0。
5、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享 信道信息小於或等於上調門限，將下行共享信道的發送功率向上調整一個設定 的第一上調步長。
6、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享 信道信息小於或等於上調門限，且在混合自動重發請求HARQ發送緩衝器中的 數據塊大小大於上次發送的數據塊大小，將下行共享信道的發送功率向上調整 一個設定的第一上調步長。
7、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享 信道信息小於或等於上調門限，且在HARQ發送緩衝器中的數據塊大小小於或 等於上次發送的數據塊大小，不對下行共享信道的發送功率進行調整。
8、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，且在確定發送端有等待發送的新數據時，將下 行共享信道的發送功率向上調整一個設定的第一上調步長。
9、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享 信道信息小於或等於上調門限，在確定發送端有等待發送的新數據、並且等待 發送的新的數據量比本次發送的數據量多時，將下行共享信道的發送功率向上 調整一個設定的第一上調步長。
10、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B為下行共享信道信息小於或等於上調門限，在確定發送端有等待重傳的數據或等待發送的 新的數據量比本次發送的數據量少時，不對下行共享信道的發送功率進行調整。
11、 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述步驟B包括Bl、下行共享信道信息介於上調門限和下調門限之間，繼續確定終端類型；B2、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且下行共享信道信息大於或 者等於終端類型相關門限，則將下行共享信道的發送功率向下調整一個設定的 鍵控步長，結束當前流程，否則，執行步驟B3;B3、如果終端類型為僅支持QPSK調製方式、且下行共享信道信息小於或 者等於終端類型相關門限，則將下行共享信道的發送功率向上調整一個設定的 第二上調步長，結東當前流程，否則，執行步驟B4;B4、如果終端類型為同時支持QPSK和16QAM調製方式，則將下行共享 信道的發送功率向上調整一個第二上調步長，結束當前流程，否則，執行步驟 B5;B5、不對下行共享信道的發送功率進行調整。
12、 根據權利要求3至11任一所述的方法，其特徵在於，所述下行共享信 道信息為連續N次的對應所述下行共享信道的上行反饋信道上承載的推薦的 傳輸塊大小RTBS信息；或為連續N次的所述下行共享信道上發送的傳輸塊的 大小TBS信息；或為連續N次的經過修正的CQI中的TBS信息。
13、 根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括下行 共享信道信息未連續N次大於或等於下調門限、或者小於或等於上調門限、或 者介於上調門限和下調門限之間，不對下行共享信道的發送功率進行調整。
14、根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述RTBS信息為直接 的RTBS;或為RTBS對應的碼率。
15 、根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述RTBS對應的碼率為formula see original document page 4其中，義自為UE使用的下行共享信道佔用的物理信道在計算RTBS的當前幀所能承載的比特數；Ci C」e"^z為數據塊在編碼 之前添加的循環冗餘校驗CRC比特序列的長度。
16、 根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述TV的取值使i (7V*乂 * 7>) 適當小，其中，7 (^*乂*7],)為信道快衰落包絡相關函數，UE平均調度間隔為iVs.個子幀，每個子幀的時間長度為T;.。
17、 根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述TBS信息為直接 的TBS;或為TBS對應的碼率。
18、 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述TBS對應的碼率為formula see original document page 4,其中，《。為UE使用的傳輸所述TBS對應數據塊的下行共享信道佔用的物理信道所能承載的比特數；o c少"^A為數據塊在編 碼之前添加的crc比特序列的長度。
19、 一種功率控制方法，其特徵在於，該方法包含以下步驟Al 、設置將歸 一化碼率的取值區間劃分為多個區域所對應的多個門限值； Bl、根據歸一化碼率與門限值的比較結果確定下行共享信道發送功率的調 整方式，對下行共享信道的發送功率進行調整。
20、 根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述步驟B1包括歸一 化碼率連續N次大於或者等於設定的下調門限，將下行共享信道的發送功率下調一個設定的第一下調步長。
21、 根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述步驟B1包括歸一 化碼率連續N次小於設定的上調門限，將下行共享信道的發送功率上調一個設 定的第一上調步長。
22、 根據權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述步驟B1包括歸一 化碼率連續N次介於上調門限和下調門限之間，將下行共享信道的發送功率上 調一個設定的第二上調步長。
23、 根據權利要求19至22任一所述的方法，其特徵在於，所述歸一化碼 率，為根據RTBS和終端類型、或TBS和終端類型確定的碼率，也可以是根 據修正CQI中的TBS和終端類型確定的碼率。
24、 根據權利要求20至22所述的方法，其特徵在於，所述iV的取值使 7 (#*^,*7>)適當小，其中，i (A^A^O為信道快衰落包絡相關函數，UE平均調度間隔為7v,個子幀，每個子幀的時間長度為j;.。
25、 一種功率控制裝置，其特徵在於，該裝置包括存儲單元、檢測單元、 比較單元和調整單元，其中，所述存儲單元用於存儲將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域所 對應的多個門限值；所述檢測單元用於檢測下行共享信道信息；所述比較單元用於將所述下行共享信道信息與所述門限值進行比較，得到比較結果；所述調整單元用於根據所述比較結果確定發送功率的調整方式，根據設置 的調整步長對下行共享信道的發送功率進行調整。
全文摘要
本發明公開了一種功率控制方法及裝置。方法中，設置將下行共享信道信息的取值區間劃分為多個區域所對應的多個門限值，根據下行共享信道信息與門限值的比較結果確定下行共享信道發送功率的調整方式，允許對下行共享信道的發送功率進行上調和下調。直接或間接基於針對下行共享信道的上行反饋信道反饋的CQI來確定功率控制方式的，使得對下行共享信道的發送功率進行上調和下調的處理依據非常簡單，同時從吞吐量提升效率角度出發，在保證某些距離基站較近、信道環境較好的移動終端較高吞吐量性能的前提下，儘量將有限的功率資源分配給最能提升吞吐量的移動終端，提升基站發送功率的利用率，提升整個通信系統的功率資源利用效率、吞吐量性能和覆蓋性能。
文檔編號H04B7/26GK101373994SQ20071012054
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月21日 優先權日2007年8月21日
發明者朱向前, 胡金玲 申請人:大唐移動通信設備有限公司