一種td-lte系統功率控制方法
2023-06-10 15:12:51 1
專利名稱：一種td-lte系統功率控制方法
技術領域：
本發明涉及寬帶移動通信系統，尤其是指一種TD-LTE (TD-SCDMA Long Term Evolution,是指TD-SCDMA的長期演進)系統功率控制方法。
背景技術：
0FDM/0FDMA(正交頻分復用/正交頻分多址)是下一代寬帶移動通信系統的核心 傳輸技術，具有更高的頻譜效率。在3GPP LTE標準化進程中，我國主導的TD-LTE (TD-SCDMA Long Term Evolution,是指TD-SCDMA的長期演進)標準是TD-SCDMA的演進，它將從技術、 專利和標準三大環節保證TD-SCDMA產業的健康發展。然而，TD-LTE系統同頻組網情況下 的小區間幹擾問題一直沒有得到很好地解決，基於TDD雙工方式的技術優勢(上下行信道 頻率響應的對稱性)也沒有得到充分體現。小區間幹擾使TD-LTE系統組網呈現許多新的特點，它使0FDM/0FDMA技術在小區 邊緣覆蓋效果、系統頻譜效率、鏈路自適應和多小區組網等方面面臨挑戰。在3GPP LTE系統標準化中，上行功率控制已成為一種有效降低上行小區間幹擾的 有效手段，其上行鏈路第i子幀共享信道的發射功率可以表示為Ppusch ⑴=min {Pmx, IOlog10 (Mpusch ⑴)+P0 PUSCH (j) + α · PL+ Δ TF ⑴ +f ⑴}(1)其中+ Pmax為終端允許發射的最大功率(24dBm)；^Mpusch(I)是用戶在第i子幀分配的資源塊數；^Po pusch(J)為小區級特定參數和用戶級特定參數Pd—之和，P0_ N。MIm—PUSCH 動態範圍為[_126dBm，24dBm] ；P。UE PUSCH 動態範圍為[_8dBm，7dBm]，解析度均為 IdB ；這兩個參數均由RRC進行配置； α是小區特定的路徑損耗補償參數(可以設成1或小於1分別實現完全路徑 損耗補償和部分路徑損耗補償)，α可能的設定值為0，0. 4，0. 5，0. 6，0. 7，0. 8，0. 9，1. 0 ； PL是根據下行導頻測量路徑損耗； Δτρ( )為與傳輸格式相關的調整量；+f(*)根據功率控制的類型分別計算。如果為累計功率控制，則f(i)= f(i-l)+ δ PUSCH (i-KPUSCH)；如果為絕對功率控制，則 f ⑴=δ PUSCH(i-KPUSCH),f(0) = 0 ； δ PUSCH 為一個用戶特定的調整值，Kpusqi為功率控制命令和功率控制產生作用的延時，FDD系統中 Kpusch = 4，而在TDD系統中Kpusai與上下行配置相關，見表1。表ITDD不同配置中的Kpusch
從上述功率控制方案可見，目前3GPP LTE系統的功率控制方案主要針對小區內， 對小區間的功率控制只能通過基站之間交互過載指示的方式進行。然而基站之間交互過載 指示只能獲取過去時的小區間幹擾情況，對小區間的功率控制有明顯的滯後效應，另外，過 載指示需要額外的信令開銷。對FDD LTE系統而言，這樣的小區間功率控制方法可以說是 無奈之舉，因為FDD上下行鏈路使用不同的頻帶，鏈路不具有互惠性，用戶終端無法及時獲 取自己對鄰近基站的幹擾，而對TD-LTE系統而言，系統上下行鏈路信道互惠性的特點正是 其相對於FDD LTE系統的優點。在TD-LTE系統中，用戶通過估計鄰近基站的下行信道預測 其上行鏈路對相應小區的上行幹擾，在幹擾預測的基礎上，用戶可以主動調節自己的發射 功率以減小對鄰近小區的幹擾。在3GPP標準化方案中，小區間的功率控制主要通過小區間過載指示的方式通知 鄰近的小區進行配置參數調整，但是由於小區間信息交互無法及時反映實時資源調度產生 的幹擾，小區間功率控制只能是一種被動的形式。
發明內容
本發明要解決的技術問題是利用TD-LTE系統上下行鏈路的信道互惠性，根據終 端對鄰近小區幹擾預測進行適當的上行發射功率調整，降低TD-LTE系統的上行小區間幹 擾。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案一種TD-LTE系統功率控制方 法，其特徵在於，該方法包括以下步驟S1.用戶終端測量鄰近小區的下行鏈路，利用TDD系統上、下行鏈路互惠性，根據
N計算出用戶終端對鄰近小區的幹擾，其中η表示小區，k
表示資源塊，Pk為用戶在資源塊k上的發射功率，PLn為用戶與小區η之間的路損、陰影以 及天線增益等之和，為用戶與小區η之間資源塊k的信道響應；S2.設定幹擾門限，計算出的用戶終端對鄰近小區的幹擾與設定的幹擾門限比 較；S3.用戶終端根據對鄰近小區幹擾大小是否超過門限進行功率調整，如果是，在常 規功率基礎上降低用戶發射功率；如果否，則按照常規功率控制發射功率。作為本發明的優選方式之一，步驟2)包括將鄰近小區分成多組，設定多個幹擾門 限。作為本發明的優選方式之一，步驟3)中的功率調整依據
，其中Th和Δρ都是可以優化的參數，N為噪聲功率。本專利提出的功率控制方案的基本思想是利用TD-LTE系統上下行鏈路信道響應 互惠性的特點，通過用戶終端對本小區以及鄰近小區下行鏈路的測量，刻畫服務小區資源 調度後將會對鄰近小區產生的幹擾情況，並根據此幹擾情況對用戶本身的發射功率進行調 整以降低對鄰近小區尤其是可能引起的強幹擾。同時，本發明作為現有功率控制方案的有 效補充，無需改變現有功率控制流程和信令，具有良好的兼容性。
圖1是本發明一種TD-LTE系統功率控制方法流程圖；圖2是本發明一種TD-LTE系統功率控制方法詳細流程圖；圖3是本發明中TD-LTE系統上下行鏈路互惠性示意圖；圖4是本發明中只有一個IoT門限設置示意圖；圖5是本發明存在多個IoT門限設置示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖，對本發明進一步進行描述本專利提出的功率控制方案利用TD-LTE系統上下行鏈路信道響應互惠性的特 點，通過用戶終端對本小區以及鄰近小區下行鏈路的測量，刻畫服務小區資源調度後將會 對鄰近小區產生的幹擾情況，並根據此幹擾情況對用戶的發射功率進行調整。 方案實現新方案的實施可以分為三個階段用戶終端下行鏈路測量、非服務小區上行幹擾 預測並與幹擾設定門限比較、用戶終端根據對非服務小區幹擾大小是否超過門限進行功率 調整，方案的實施流程如圖1所示。為簡化描述，下面以兩個小區(一個服務小區和一個幹擾小區)為例對方案進行 詳細描述，同時本方案可以擴展到多小區環境。在多小區環境下可優先考慮強幹擾小區。第一階段用戶終端鏈路測量對TD-LTE系統而言，在非時變或慢時變信道條件下，其上下行鏈路信道響應具有互惠性，如圖2所示。從圖2可以看出，用戶終端從服務小區接收到的信號可以表示為、=SB*!V，其 中S11為用戶接收信號，Sb為基站發射信號，Hm為此用戶在調度資源塊上的下行鏈路頻域響 應；服務小區基站接收信號可以表示為Sul = Su*!^,其中S皿為基站接收傳號，Su為用戶發 射信號，IV為此用戶在調度資源塊上的上行鏈路頻域響應。在TDD系統中，假設上下行在 相同的頻率上傳輸，信道的時變性可忽略，即H11 ^ Hul = H，服務小區用戶、基站接收信號可 分別表示為Sdl = Sb*Hdl = Sb*H(2)Sul = Su*Hul = Su*H(3)同樣，此用戶受到的幹擾以及對鄰近基站的幹擾可以表示為lDL =SB* H1OL =SB* H'(4)1ul=Su*HIjl=Su*H1(5)式中分別表示用戶與鄰近基站在調度資源塊上的頻域響應。第二階段上行小區間幹擾預測此階段需要用戶根據服務小區對自身的資源調度情況預測可能對鄰近小區可能 產生的上行幹擾，尤其是產生最強幹擾的鄰小區。以7個小區為例，假設待考察用戶位於服 務小區，另外六個為非服務小區，則用戶對服務小區的信號和鄰近小區的幹擾可以表示為
Pk*PLn*\\Hk f ，其中η = 1，...，N表示小區，k表示資源塊，Pk為用戶在資源塊k上的發
射功率，PLn為用戶與小區η之間的路損、陰影以及天線增益等之和，為用戶與小區η之 間資源塊k的信道響應。由此可以得到此用戶對鄰近各個小區的幹擾可以表示為 第三階段終端功率調整為簡化實現，僅根據用戶可能產生最強幹擾的小區進行計算，假設用戶對小區 II可能產生最強的幹擾。在第X調度時刻，資源塊Y分配給了此用戶，根據常規功率控 制，此用戶在資源塊Y的發射功率為Py，則此用戶對小區II的Y資源塊產生的幹擾為
I2=Py*PL2*\h^。設定幹擾與噪聲比(IoT，interference over noise)門限 Th，如果
I2/N ^ Th，意味著用戶在資源塊Y上對小區II產生的幹擾超過了可以容忍的門限，需要降 低自身的發射功率；如果沒有超過門限，則用戶仍然按照現有方案的功率控制調整發射功 率。用戶根據此信息對自身的發射功率進行調整，可以表示為 ΔΡ 11N > Th^Pue={」 7 .，其中Th和Δρ都是可以優化的參數，N為噪聲功率。
L 0 otherwise根據新方案，用戶每個調度周期的發射功率都是在現有功率控制的基礎上進行進 一步的調整，可以實時的根據用戶情況調整發射功率，提高現有方案功率控制的時效性。同 時，新方案可以根據用戶本身的情況進行參數優化，比如可以將鄰近小區分成多組，設定多 個門限Th等，如圖5所示。本發明的有益效果總結如下1.本發明針對TD-LTE系統，利用系統上下行鏈路的信道互惠性，提出了一種用戶自適應調整發射功率降低小區間幹擾的方法；2.該方法中，用戶通過測量鄰近小區的下行鏈路情況，結合服務小區針對此用戶 的調度，預測本用戶可能對相應鄰近小區產生的小區間幹擾並自適應調整發射功率，達到 降低小區間幹擾的目的；3.該方法可以有效降低TD-LTE系統的小區間幹擾，提高小區邊緣和系統頻譜利
用率；4.該方法作為現有3GPP LTE系統功率控制的有效補充，無需增加控制信令。上述實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案。任何不脫離本發明精神和範 圍的技術方案均應涵蓋在本發明的專利申請範圍當中。
權利要求
一種TD-LTE系統功率控制方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟1).用戶終端測量鄰近小區的下行鏈路，利用TDD系統上、下行鏈路互惠性，根據n＝2，...，N計算出用戶終端對鄰近小區的幹擾，其中n表示小區，k表示資源塊，Pk為用戶在資源塊k上的發射功率，PLn為用戶與小區n之間的路損、陰影以及天線增益等之和，為用戶與小區n之間資源塊k的信道響應；2).設定幹擾門限，計算出的用戶終端對鄰近小區的幹擾與設定的幹擾門限比較；3).用戶終端根據對鄰近小區幹擾大小是否超過門限進行功率調整，如果是，在常規功率基礎上降低用戶發射功率；如果否，則按照常規功率控制發射功率。F200910049850XC0000011.tif,F200910049850XC0000012.tif
2.如權利要求1所述的一種TD-LTE系統功率控制方法，其特徵在於步驟2)包括將 鄰近小區分成多組，設定多個幹擾門限。
3.如權利要求1所述的一種TD-LTE系統功率控制方法，其特徵在於步驟3)中的功 率調整依據(AP I / N >ThAPU￡= / ^ . A ,其中Th為幹擾與噪聲比門限，N為噪聲功率。 0 otherwise
全文摘要
本發明涉及一種TD-LTE系統功率控制方法，該方法利用TD-LTE系統上下行鏈路的信道互惠性，用戶通過估計鄰近基站的下行信道預測其上行鏈路對相應小區的上行幹擾，在幹擾預測的基礎上，用戶可以主動調節自己的發射功率以減小對鄰近小區的幹擾。本發明無需改變現有功率控制流程和信令，具有良好的兼容性，可以有效降低小區間幹擾水平，提高小區邊緣用戶吞吐量和系統吞吐量。
文檔編號H04W52/26GK101873686SQ200910049850
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月23日 優先權日2009年4月23日
發明者徐景, 王江 申請人:上海無線通信研究中心