功率控制方法

2023-11-07 18:45:47

專利名稱：功率控制方法
技術領域：
本發明涉及寬帶碼分多址系統中的功率控制技術，尤其涉及寬帶碼分多址系統中採用上行增強技術的上行鏈路的功率控制方法。
背景技術：
寬帶碼分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)作為世界三種主流的第三代移動通信標準之一，其自身體系處於不斷完善之中。在Release5版本中，WCDMA中引入了高速下行分組接入技術(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)，從而大大提高了下行鏈路的吞吐能力。與之相對應的，高速上行分組接入技術(HSUPA，High Speed Uplink PacketAccess)已被引入到WCDMA的Release6版本中，並且HSUPA標準的制定目前已基本完成。HSUPA技術的核心目標是通過採用上行增強的技術，如Node B控制的調度、混合自動重傳請求(HARQ，Hybrid Automatic RepeatRequest)等技術，提高上行分組數據的吞吐量。
WCDMA的Release6版本中，上行專用物理信道包括專用物理控制信道(DPCCH，Dedicated Physical Control Channel)，專用物理數據信道(DPDCH，Dedicated Physical Data Channel)，高速專用物理控制信道(HS-DPCCH，HighSpeed Dedicated Physical Control Channel)，增強專用物理數據信道(E-DPDCH，Enhanced Dedicated Physical Data Channel)和增強專用物理控制信道(E-DPCCH，Enhanced Dedicated Physical Control Channel)。DPDCH上通常承載對時延要求比較高的業務，如語音業務；E-DPDCH上通常承載對時延要求不高的業務，如數據業務。同時，為了支持HARQ和基站(Node B)調度，WCDMA的Release6中通用地面無線接入網絡(UTRAN，UniversalTerrestril Radio Access Network)側在已有的媒體接入控制(MAC，MediumAccess Control)實體MAC-d的基礎上，新增加了兩個MAC實體MAC-e和MAC-es。
圖1為WCDMA的Release6版本中用戶設備(UE，User Equipment)側上行專用物理信道(DPCCH，DPDCH，HS-DPCCH，E-DPCCH，E-DPDCH)的擴頻示意圖。如圖1所示，UE側各物理信道上的數據經各自的擴頻模塊101、102和103後，被擴頻處理成複數形式的數據流，即Sdpch、Shs-dpcch和Se-dpch；上述3種數據流經過相加模塊104相加後合成一個複數形式的數據流；隨後，在擾碼模塊105處經擾碼序列Sdpch，n擾碼後，輸出信號s。信號s經過其它一系列的發射處理後通過空中接口發送至UTRAN側。
下面簡單介紹經過空中接口傳輸後HSUPA用戶上行數據在UTRAN側是如何處理的。圖2為WCDMA的Release6版本中UTRAN側HSUPA用戶物理層數據的處理示意圖，該圖說明了物理層解調後數據如何傳輸給高層對應的邏輯信道。圖2中左半邊表示物理層解調後數據映射到邏輯信道過程中數據所經過的各功能模塊，右半邊表示經過左邊相應功能模塊處理以後的數據的格式。通過基帶信號處理，天線採樣信號中的P個E-DPDCH物理信道承載的HSUPA用戶數據被解擴解擾，並且通過對該解擴解擾後的數據進行解交織、解速率匹配和渦輪(turbo)解碼處理，得到增強專用信道(E-DCH，EnhancedDedicated Channel)的源數據MAC-e協議數據單元(PDU，Protocol DataUnit)，即圖2中L1層的DATA。在MAC-e層中的混合自動重傳請求功能模塊201中，對MAC-e PDU數據塊進行循環冗餘校驗(CRC，Cyclic RedundancyCheck)，以判斷解調後的數據是否正確如果正確，則通過解復用功能模塊202對MAC-e PDU進行解復用處理，解復用出各個MAC-d數據流；如果不正確，則要求HSUPA用戶重傳該數據。各MAC-d數據流通過接口Iub/Iur的傳輸承載傳輸數據幀(FP，Frame Protocol)，上傳至MAC-es層的重排序分配功能模塊203。在重排序分配功能模塊203中，根據所配置信令參數的數據指示符(DDI，Data Description Indicator)和MAC-dPDU序號N，將每個MAC-d數據流中的MAC-es PDU分別輸入各自邏輯信道的排隊緩存中。並且，在重排序功能模塊204中將MAC-es PDU按照傳輸序號(TSN，Transmission Sequence Number)的順序重新排序組合後，進一步將組合後的數據上傳至拆分功能模塊205。拆分功能模塊負責分解MAC-es PDU，刪除MAC-es PDU的頭部，並加上邏輯信道標識C/T，重組成MAC-d PDU。MAC-dPDU的數據流上傳至用戶的MAC-d實體，MAC-d實體負責MAC-d PDU邏輯信道識別，並拆分出無線鏈路控制(RLC，Radio Link Control)PDU，上傳至相應的邏輯信道。最後，RLC PDU通過各自邏輯信道被進一步上傳至高層。
以上介紹了WCDMA Release6版本上行鏈路的物理信道以及數據的發射、接收過程。由上述內容可知，Release6版本中上行鏈路較先前版本增加了若干MAC實體，同時由於採用了上行增強技術，Release6版本在UTRAN側對接收數據的處理也和先前版本有所不同。
由於在WCDMA系統中，許多用戶都工作在同一頻率，系統的自幹擾是一個很嚴重的問題。此外，WCDMA系統還受到遠近效應、角效應和路徑損耗的影響，因此，對上、下行鏈路的傳輸功率進行控制是WCDMA的關鍵技術之一。WCDMA系統的功率控制的作用就是在保證業務質量的情況下，將上行鏈路和下行鏈路的傳輸功率調整到所需的最小程度，從而減小幹擾，提高系統容量，改善系統的覆蓋。WCDMA Release6版本在上行鏈路上採用了了上行增強技術，而現有技術中還沒有針對這種上行鏈路的功率控制的方案，所以現有技術無法合理的控制WCDMA Release6系統的上行鏈路的發射功率，難以保證WCDMA Release6系統中業務的通信質量，從而進一步影響到系統容量的提高。

發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供WCDMA系統中上行鏈路的功率控制方法，在採用上行增強技術的WCDMA系統中實現上行鏈路的功率控制。
基於上述目的，本發明提供的一種功率控制的方法，應用於採用上行增強技術的寬帶碼分多址WCDMA系統上行鏈路中的專用物理數據信道DPDCH上，包括以下步驟A，統計預定時間周期內DPDCH上的誤塊率；B，根據步驟A得到的誤塊率和預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值計算專用物理控制信道DPCCH上信幹比SIR調整值；將上述SIR調整值加上上一時間周期SIR目標值得到更新後的SIR目標值；C，將步驟B得到的更新後的SIR目標值和DPCCH上的SIR估計值相比較，根據比較結果調整上行鏈路中DPCCH上的發射功率的大小。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟B中所述的SIR調整值是按照(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxrDPDCH]]>計算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是當前所述時間周期內DPDCH上誤塊率的統計值，BLERDPDCH，t arg et是預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值，UpStepDPDCH，max是系統設置的DPDCH上的最大上升步長，rDPDCH是面向小區參數，n表示當前所述時間周期。
本發明提供的功率控制的方法中，在無線網絡控制器RNC處執行步驟A和步驟B；在步驟B種進一步包括RNC通過數據控制幀將更新後的SIR目標值發送至基站Node B；在步驟C中進一步包括Node B比較更新後的SIR目標值和SIR估計值，根據比較結果發送功率控制命令至用戶設備UE處；UE根據功率控制命令調整DPCCH上的發射功率的大小。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟A中所述的統計誤塊率包括統計所述時間周期內DPDCH上接收到的總數據塊和錯誤數據塊的個數，將後者除以前者得到所述誤塊率。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟C中所述的調整DPCCH上的發射功率包括按照系統設置的上升步長增大DPCCH上的發射功率，或按照系統設置的下降步長減小DPCCH上的發射功率。
基於上述目的，本發明提供的另一種功率控制的方法，應用於採用上行增強技術的WCDMA系統上行鏈路中的增強專用物理控制信道E-DPDCH的MAC-d流上，包括以下步驟a，分別統計預定時間周期內每個MAC-d流的平均誤塊率，統計上述時間周期內DPDCH上的誤塊率；b，根據上述DPDCH上的誤塊率的統計值和預先設置的誤塊率的目標值計算DPCCH上SIR調整值；分別根據每個MAC-d流的平均誤塊率以及預先設置的各MAC-d流的誤塊率目標值計算得到每個MAC-d流的混合自動重傳請求HARQ功率偏移參數的調整值；將HARQ功率偏移參數的調整值加上上一周期的HARQ功率偏移參數，並減去所述DPCCH上SIR調整值，得到每個MAC-d流的HARQ功率偏移參數；c，根據步驟b中得到的HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，並根據計算結果分別調整每個上行E-DPDCH的MAC-d流的發射功率。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟b中所述的HARQ功率偏移參數的調整值是按照(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)1BLERj,E-DPDCH,target-1UpStepj,E-DPDCH,maxrk,E-DPDCH]]>計算得到的，其中，j表示對應的MAC-d流，BLERj，E-DPDCH(m)表示當前所述時間周期內MAC-d流的平均誤塊率，BLERj，E-DPDCH，t arg et表示MAC-d流的誤塊率的目標值，UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步長，rj，E-DPDCH是面向小區參數，m表示當前所述時間周期。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟b中所述的DPCCH上SIR調整值是按照n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxrDPDCH]]>計算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是當前所述時間周期內DPDCH上誤塊率的統計值，BLERDPDCH，t arg et是預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值，UpStepDPDCH，max是系統允許的DPDCH上的最大上升步長，rDPDCH是面向小區參數。
本發明提供的功率控制的方法中，在RNC側執行步驟a和b，在UE側執行步驟c；在步驟b中進一步包括，RNC將計算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移參數通過信令發送至UE側。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟a中所述的統計MAC-d流的平均誤塊率包括分別統計所述時間周期內接收到的各MAC-d流的MAC-es協議數據單元PDU的總個數以及其中發生錯誤的MAC-es PDU的個數，將後者除以前者得到所述平均誤塊率。
本發明提供的功率控制的方法中，在步驟b中進一步包括，判斷計算得到的HARQ功率偏移參數的大小如果大於6dB，則取HARQ功率偏移參數為6dB；如果小於0dB，則取HARQ功率偏移參數為0dB；如果在0到6dB之間，則取HARQ功率偏移參數的實際計算值。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟c中所述的根據HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，是按照ed,ref,harq=ed,ref10(harq20)]]>計算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，HARQ Power Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移參數，Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)。
本發明提供的功率控制的方法中，在步驟b中進一步判斷所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的HARQ功率偏移參數的大小如果在0到6dB之間，則執行步驟c；如果大於6dB或者小於0dB，則進一步根據該MAC-d流的HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數，並將該參數發送至UE，在步驟c中，UE進一步根據該功率偏置參數調整E-DPDCH的發射功率。
本發明提供的功率控制的方法中，所述的根據HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數是如果HARQ功率偏移參數大於6dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffseti(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移參數小於0dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowrOffseti(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移參數，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數。
基於上述目的，本發明提供的又一種功率控制的方法，應用於採用上行增強技術的WCDMA系統上行鏈路中的E-DPDCH的MAC-d流上，包括以下步驟a』，統計預定時間周期內每個MAC-d流的平均重傳次數，統計上述時間周期內DPDCH上的誤塊率；b』，根據上述DPDCH上的誤塊率的統計值和預先設置的誤塊率的目標值計算DPCCH上SIR調整值；根據MAC-d流的平均重傳次數以及預先設置的MAC-d流的重傳次數的目標值和最大重傳次數計算得到每個MAC-d流的HARQ功率偏移參數的調整值；將HARQ功率偏移參數的調整值加上上一周期的HARQ功率偏移參數，並減去所述DPCCH上SIR調整值，得到每個MAC-d流的HARQ功率偏移參數；c』，根據步驟b』中得到的HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，並根據計算結果分別調整每個E-DPDCH的MAC-d流的發射功率。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟b』中所述的HARQ功率偏移參數的調整值是按照(Nj,E-DPDCH,ave(m)Nj,E-DPDCH,target-1)(Nj,E-DPDCH,maxNj,E-DPDCH,target-1)UpStepj,E-DPDCH,maxrj,E-DPDCH]]>計算得到的，其中，j表示對應的MAC-d流；Nj，E-DPDCH，t arg et表示當前所述時間周期內該MAC-d流的重傳次數的目標值，如果有多個MAC-d流，則Nj，E-DPDCH，t arg et取所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的重傳次數的目標值；Nj，E-DPDCH，max表示該MAC-d流所允許的最大重傳次數，如果有多個MAC-d流，則Nj，E-DPDCH，max取所有MAC-d流中的最大重傳次數；Nj，E-DPDCH，ave表示該MAC-d流的平均重傳次數；UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步長，rj，E-DPDCH是面向小區參數，m表示當前所述時間周期。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟b』中所述的DPCCH上SIR調整值是按照n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxrDPDCH]]>計算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是當前所述時間周期內DPDCH上誤塊率的統計值，BLERDPDCH，t arg et是預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值，UpStepDPDCH，max是系統允許的DPDCH上的最大上升步長，rDPDCH是面向小區參數。
本發明提供的功率控制的方法中，在RNC側執行步驟a』和b』，在UE側執行步驟c』；在步驟b』中進一步包括，RNC將計算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移參數通過信令發送至UE側。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟a』中所述的統計MAC-d流的平均重傳次數包括分別統計所述時間周期內接收到的各MAC-d流的MAC-esPDU的重傳次數以及接收到的各MAC-d流的MAC-es PDU個數，將前者除以後者得到所述平均重傳次數。
本發明提供的功率控制的方法中，在步驟b』中進一步包括，判斷計算得到的HARQ功率偏移參數的大小如果大於6dB，則取HARQ功率偏移參數為6dB；如果小於0dB，則取HARQ功率偏移參數為0dB；如果在0到6dB之間，則取HARQ功率偏移參數的實際計算值。
本發明提供的功率控制的方法中，步驟c』中所述的根據HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，是按照ed,ref,harq=ed,ref10(harq20)]]>計算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，HARQPower Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移參數，Δharq＝HARQPower Offsetj(m+1)。
本發明提供的功率控制的方法中，在步驟b』中進一步判斷所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的HARQ功率偏移參數的大小如果在0到6dB之間，則執行步驟c』；如果大於6dB或者小於0dB，則進一步根據該MAC-d流的HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數，並將該參數發送至UE，在步驟c』中，UE進一步根據該功率偏置參數調整E-DPDCH的發射功率。
本發明提供的功率控制的方法中，所述的根據HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數是如果HARQ功率偏移參數大於6dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffseti(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移參數小於0dB，
ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HAPQ PowerOffseti(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移參數，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數。
從以上所述可以看出，本發明功率控制的方法根據DPDCH和E-DPDCH上系統預先設置的誤塊率或重傳次數的目標值來進行功率控制，使得相關信道上的誤塊率或重傳次數趨近設定的目標值，保證了系統的服務質量；同時，由於本方法根據系統預先設置的誤塊率或重傳次數的目標值來調整發射功率，可以使得上行鏈路的發射功率滿足系統的整體規劃設計，從而有效地減小了用戶之間的幹擾，提高了系統的容量；對於E-DPDCH上的功率控制，在計算功率偏移參數時還考慮到了由於DPDCH上的功率控制所帶來的影響，在計算中減去了相應部分，從而將DPDCH和E-DPDCH上的功率控制有機的結合起來，使得E-DPDCH上的功率控制更加合理；本發明提供了基於誤塊率和重發次數兩種情況下的MAC-d流的功率控制，可以根據系統對時延和吞吐量的不同要求，選擇合適的功率控制方法，從而滿足運營商的不同偏好；在本發明中，MAC-d流的功率控制是針對每個MAC-d流分別進行調整的，從而系統可以根據各個MAC-d流的誤碼率要求分別控制其發射功率。


圖1為WCDMA的Release6版本中UE側上行專用物理信道的擴頻示意圖；圖2為WCDMA的Release6版本中UTRAN側HSUPA用戶物理層數據的處理示意圖；圖3為E-DCH上行數據幀的幀結構示意圖；圖4為本發明中DPDCH上的功率控制流程示意圖；圖5為本發明中基於誤塊率的MAC-d流的功率控制的流程示意圖；圖6為本發明中基於平均重傳次數的MAC-d流的功率控制的流程示意圖。
具體實施例方式
本發明提供的功率控制方法，對採用上行增強技術的WCDMA上行鏈路功率控制，是通過對上行專用物理信道中的DPDCH和E-DPDCH進行功率控制來實現的。並且，本發明將DPDCH和E-DPDCH上的功率控制有機地結合起來，從而合理地控制上行鏈路的發生功率，保證系統中業務的通信質量，提高系統的容量。
下面結合附圖和具體實施例，首先對本發明在DPDCH上的功率控制進行說明。對於DPDCH上的功率控制，本發明是根據DPDCH上業務的實際誤塊率BLERDPDCH和系統預先設置的誤塊率目標值BLERDPDCH，t arg et，周期性地更新DPCCH的信幹比(SIR，Signal to Interference Ratio)的目標值SIRt arg et(n+1)；Node B根據DPCCH上SIR的實際估計值和目標值SIRt arg et(n+1)的比較結果，發送功率控制命令至UE，調整DPCCH上的發射功率。由於DPDCH和DPCCH之間存在一個固定的功率偏置，即DPDCH和DPCCH上的發射功率的差值為一個固定值，因此，通過對DPCCH的發射功率進行控制即可實現DPDCH上的功率控制。圖4為本發明中DPDCH上的功率控制流程示意圖，下面結合圖4詳細說明該流程的步驟400，設置一個DPDCH的功率控制的時間周期，無線網絡控制器(RNC，Radio Network Controller)統計該周期內DPDCH上接收到的總數據塊和錯誤的數據塊的個數，將後者除以前者即得到該周期內DPDCH上的誤塊率BLERDPDCH(n)，其中，該周期的大小可以根據功率控制快慢的要求和具體的應用場景確定；401，RNC根據系統預先設置的DPDCH上承載業務的誤塊率目標值BLERDPDCH，t arg et，按照公式(1)更新DPCCH的SIR的目標值SIRt arg et(n+1)，並通過數據控制幀將SIRt arg et(n+1)發送至Node B；SIRtarget(n+1)=SIRtarget(n)+(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxrDPDCH---(1)]]>公式(1)中，是將DPCCH上信幹比SIR的調整值(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxrDPDCH]]>加上上一周期SIR目標值SIRt arg et(n)得到更新後SIR目標值SIRt arg et(n+1)。其中，UpStepDPDCH，max是系統允許的DPDCH上的最大上升步長，根據具體的應用場景優化確定；rDPDCH是面向小區參數，根據系統級仿真和具體的無線場景確定；n表示SIR更新時刻的功率控制周期；SIRt arg et(n)表示上一周期信幹比的目標值，即上一周期按照公式(1)計算得到的SIR目標值，對於第一次按照公式(1)計算SIR目標值時，SIRt arg et(n)可以通過對典型信道環境中承載的典型業務進行仿真確定。
402，Node B通過測量並計算得到DPCCH上實際的SIR估計值，並比較SIR目標值SIRt arg et(n+1)與SIR估計值，根據比較結果，發送功率控制命令至UE；例如，當SIR估計值小於目標值SIRt arg et(n+1)時，表明需要提高DPCCH上的SIR值，Node B即可通過發送功率控制命令至UE，通知UE增加DPCCH上的發射功率；反之，則命令UE減小DPCCH上的發射功率；對於步驟402中的SIR估計值的估算方法，可以通過現有技術的方法估算得到，例如可以通過現有技術中的信道仿真計算的方法得到SIR估計值。
步驟403，UE接收到上述功率控制命令後，根據其中的功率控制信息，增大或減小DPCCH上的發射功率。其中，UE增大或減少DPCCH上發射功率的幅度，即上升步長或下降步長，是由系統允許的步長確定的。
由於DPCCH和DPDCH上的發射功率之間存在一個固定的差值，所以當DPCCH上的功率發生改變時，DPDCH也隨之發生相同的改變，從而通過調整DPCCH上的發射功率實現了DPDCH上的功率控制。
對於E-DPDCH上的功率控制，本發明是通過對E-DPDCH上每個MAC-d流分別進行功率控制實現的首先統計E-DPDCH上承載業務的各個MAC-d流的初始的平均誤塊率或者平均重傳次數，並分別計算各個MAC-d流的HARQ功率偏移參數(HARQ Power Offset)；UE根據HARQ Power Offset計算各個MAC-d流和E-DPDCH之間的功率偏置βed，ref，harq，並根據該功率偏置調整E-DPDCH上相應的MAC-d流的發射功率。
下面先說明MAC-d流的平均誤塊率和平均重傳次數的統計方法。
由於每個MAC-es PDU在MAC-es層被重新組成一個MAC-d PDU，所以通過統計某個MAC-d流的MAC-es PDU的平均重傳次數和平均誤塊率，即可得到該MAC-d流的平均重傳次數和平均誤塊率。圖3為E-DCH上行數據幀的幀結構示意圖，根據第三代夥伴組織計劃(3GPP，Third GenerationPartnership Projects)協議25.427規定，該幀攜帶每個MAC-es PDU重傳次數N，即圖3中所示的「HARQ重傳次數N」。當N等於0時，表明該MAC-es PDU在發送時沒有出現錯塊；而當N大於0，說明該MAC-es PDU出現過錯塊，被重傳N次。所以根據「HARQ重傳次數N」可以統計某個MAC-d流的MAC-es PDU的平均重傳次數和平均誤塊率。具體的，針對某個MAC-d流的平均誤碼率和平均重傳次數統計過程如下平均重傳次數在一定的時間內，統計接收到的該MAC-d流的MAC-esPDU的重傳次數和接收到的該MAC-d流的MAC-es PDU的總個數，將前者除以後者即為該MAC-d流的在這段時間的平均重傳次數。這裡的時間周期的大小可根據功率控制快慢的需要進行配置。
平均誤塊率在一定的時間內，統計接收到的該MAC-d流的MAC-es PDU的總個數和出現過錯誤的該MAC-d流的MAC-es PDU的個數，將後者除以前者即為這段時間的平均誤塊率。這裡的時間周期的大小可根據功率控制快慢的需要進行配置。
下面通過舉例對上面的統計方法作進一步說明，比如，在一個時間周期內，一共接收到某個MAC-d流的編號為a、b、c的3個MAC-es PDU，其中a沒有出現錯塊，即重傳次數N＝0，而b和c均發射了兩次，也就是各重傳了一次，即重傳次數N＝1，那麼對於這個MAC-d流來說，它的平均重傳次數就是(0+1+1)/3。而出現錯誤的數據塊是b和c，所以它的平均誤塊率是2/3。
本發明對於E-DPDCH上的功率控制，是通過對各個MAC-d流分別進行功率控制來實現的。MAC-d流的功率控制通常採用基於誤塊率的功率控制方法，也可採用基於重傳次數的功率控制方法。在相同的信幹比條件下，增加最大重傳次數有利於提高系統吞吐量，但同時會增加用戶時延和影響該用戶的吞吐量。因此，如果系統不考慮單用戶對時延和吞吐量的要求，MAC-d流的功率控制也可採用基於重傳次數的功率控制方法，以使得小區吞吐量的最大化。下面以MAC-d流j為例，結合附圖分別詳細說明這兩種功率控制方法，圖5為本發明中基於誤塊率的MAC-d流的功率控制的流程示意圖，如圖5所示，該流程包括以下步驟
步驟500，設置一個MAC-d流的功率控制的時間周期，RNC統計該周期內該MAC-d流的平均誤塊率BLERj，E-DPDCH(m)；統計該時間周期內DPDCH上的誤塊率BLERDPDCH，其中，該周期的大小可以根據功率控制快慢的要求和具體的應用場景確定；步驟501，RNC根據上述DPDCH上的誤塊率的統計值和預先設置的誤塊率的目標值計算DPCCH上SIR調整值；RNC根據BLERj，E-DPDCH(m)和系統預先設置的MAC-d流j上的BLER目標值BLERj，E-DPDCH，t arg et，按照公式(2)更新該MAC-d流的HARQ功率偏移參數，即HARQ Power Offsetj，(m+1)，並將更新後的HARQ功率偏移參數通過信令發送至UE；HARQ PowerOffsetj(m+1)=HARQ PowerOffsetj(m)]]>+(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)(1BLERj,E-DPDCH,target-1)UpStepj,E-DPDCH,maxrj,E-DPDCH]]>-n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)(1BLERDPDCH,target-1)UpStepDPDCH,maxrDPDCH---(2)]]>由於在DPDCH上進行功率控制時，已經按照DPCCH上SIR目標值對DPCCH的發射功率做了相應調整，而E-DPDCH和DPCCH之間也存在著一定關係的功率偏置，故在對E-DPDCH上MAC-d流進行功率控制時，需要考慮DPDCH上功率控制的影響。因此，在公式(2)中增加了最後一項，用於去除DPDCH功率控制帶來的影響。公式(2)中，(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)1BLERj,E-DPDCH.target-1UpStepj,E-DPDCH,maxrk,E-DPDCH]]>表示HARQ功率偏移參數的調整值；n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxrDPDCH]]>是DPCCH上信幹比SIR調整值；j表示對應的MAC-d流；UpStepj，E-DPDCH，max表示系統允許的E-DPDCH上的最大上升步長，根據實際的應用場景優化確定；rj，E-DPDCH是面向小區參數，根據系統級仿真和具體的無線場景確定；BLERj，E-DPDCH，t arg et是系統預先設置的MAC-d流j上的BLER目標值；m表示HARQ功率偏移參數的調整時刻的MAC-d流功率控制的時間周期。HARQPower Offset(m)表示上一周期MAC-d流的功率偏移參數，即上一周期按照公式(2)計算得到的MAC-d流的功率偏移參數，對於第一次按照公式(2)計算功率偏移參數時，HARQ Power Offset(m)可以通過對典型信道環境中承載的典型業務進行仿真確定。
步驟502，UE根據接收到的HARQ功率偏移參數，計算得到MAC-d流和E-DPDCH之間的功率偏置βed，ref，harq，並根據βed，ref，harq調整該MAC-d流的發射功率，例如，可以按照公式(3)計算βed，ref，harq。
ed,ref,harq=ed,ref10(harq20)---(3)]]>其中Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)基於平均重傳次數的MAC-d流的功率控制方法與基於誤塊率的MAC-d流的方法基本相同，只是在計算HARQ功率偏移參數HARQ Power Offset時是通過平均重傳次數來確定的，圖6為本發明中基於平均重傳次數的MAC-d流的功率控制的流程示意圖，如圖6所示，該流程包括以下步驟600，設置一個MAC-d流的功率控制的時間周期，RNC統計該周期內該MAC-d流的平均重傳次數Nj，E-DPDCH，ave，其中，該周期的大小可以根據功率控制快慢的要求和具體的應用場景確定；統計該時間周期內DPDCH上的誤塊率BLERDPDCH；601，RNC根據上述DPDCH上的誤塊率的統計值和預先設置的誤塊率的目標值計算DPCCH上SIR調整值；RNC根據Nj，E-DPDCH，ave和系統預先設置的所允許的該MAC-d流j上的最大重傳次數Nj，E-DPDCH，max，按照公式(4)計算更新後的該MAC-d流的HARQ Power Offsetj(m+1)，並將更新後的HARQ Power Offsetj(m+1)通過信令發送至UE；HARQ Power Offsetj(m+1)＝HARQ Power Offsetj(m)
+(Nj,E-DPDCH,ave(m)Nj,E-DPDCH,target-1)(Nj,E-DPDCH,maxNj,E-DPDCH,target-1)UpStepj,E-DPDCH,maxrj,E-DPDCH]]>-n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)(1BLERDPDCH,target-1)UpStepDPDCH,maxrDPDCH---(4)]]>同樣的，在公式(4)中也增加了最後一項，用於去除DPDCH功率控制帶來的影響。公式(4)中，(Nj,E-DPDCH,ave(m)Nj,E-DPDCH,target-1)(Nj,E-DPDCH,maxNj,E-DPDCH,target-1)UpStepj,E-DPDCH,maxrj,E-DPDCH]]>表示HARQ功率偏移參數的調整值；Nj，E-DPDCH，t arg et是系統預期的重傳次數的目標值，可以根據業務特性，如時延、小區吞吐量等參數進行配置；Nj，E-DPDCHmax是系統設置的該MAC-d流所允許的最大重傳次數；Nj，E-DPDCH，ave是實際的平均重傳次數，由系統統計得到。如果有多個MAC-d流，則Nj，E-DPDCH，t arg et取所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的重傳次數的目標值，Nj，E-DPDCH，max取所有MAC-d流中最大的最大重傳次數。通常情況下，Nj，E-DPDCH，t arg et應該小於Nj，E-DPDCH，max。
602，UE根據接收到的HARQ功率偏移參數HARQ Power Offset，通過公式(3)計算得到βed，ref，harq，根據βed，ref，harq調整該MAC-d流的發射功率。
根據協議3GPP 25.214的規定，MAC-d流的HARQ功率偏移參數的動態範圍為0～6dB，所以在步驟b0和b1中，進一步對所述HARQ功率偏移參數的計算結果進行判斷如果按照公式(2)或(4)計算的結果沒有超出上述範圍，即小於等於6dB且大於等於0dB，則取HARQ功率偏移參數為實際計算值；如果超過上述範圍，則當HARQ功率偏移參數大於6dB時，取HARQ功率偏移參數為6dB，當HARQ功率偏移參數小於0dB時，取HARQ功率偏移參數為0dB。通過上述MAC-d流上的功率控制方法，即可以實現基於誤塊率和重傳次數的MAC-d流上的功率控制。
在對MAC-d流的功率控制中，為了使更新後的HARQ功率偏移參數儘量滿足協議所規定的0～6dB的範圍，本發明進一步對E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數βed，ref/βc進行更新在步驟501或步驟601中，進一步判斷E-DPDCH上所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的HARQ功率偏移參數的大小，如果沒有超出上述範圍，則執行步驟502或步驟602；如果超出上述範圍，則在步驟501或者步驟601中進一步對βed，ref/βc進行更新，並將更新後的βed，ref/βc發送至UE，在步驟502或者602中，UE進一步根據更新後的βed，ref/βc調整E-DPDCH上的發射功率。其中，βed，ref/βc的更新是按照公式(5)或者(6)計算的1)如果HARQ Power Offseti(m+1)大於6dB，則βed，ref/βc按照公式(5)更新ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HAPQ PowerOffseti(m+1)-620---(5)]]>2)如果HARQ Power Offseti(m+1)小於0dB，則βed，ref/βc按照公式(6)更新ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffseti(m+1)20---(6)]]>其中，ed,refc(m)]]>表示更新前E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數；HARQ Power Offseti(m+1)表示優先級最高的MAC-d流的HARQ功率偏移參數。
以上分別說明了本發明在WCDMA系統中上行鏈路的DPDCH和E-DPDCH信道上進行功率控制的方法。本發明方法是根據DPDCH和E-DPDCH上系統預先設置的誤塊率或重傳次數的目標值來進行功率控制的，從而使得相關信道上的誤塊率或重傳次數趨近設定的目標值，保證了系統的服務質量；同時，由於本方法根據系統預先的誤塊率或重傳次數的目標值來調整發射功率，可以使得上行鏈路的發射功率滿足系統的整體規劃設計，從而有效的減小了用戶之間的幹擾，提高了系統的容量；對於E-DPDCH上的功率控制，在計算功率偏移參數時還考慮到了由於DPDCH上的功率控制所帶來的影響，在計算中減去了相應部分，從而將DPDCH和E-DPDCH上的功率控制有機的結合起來，使得E-DPDCH上的功率控制更加合理；本發明提供了基於誤塊率和重發次數兩種情況下的MAC-d流的功率控制，可以根據系統對時延和吞吐量的不同要求，選擇合適的功率控制方法，從而滿足運營商的不同偏好；在本發明中，MAC-d流的功率控制是針對每個MAC-d流分別進行調整的，從而系統可以根據各個MAC-d流的誤碼率要求分別控制其發射功率。
權利要求
1.一種功率控制方法，應用於採用上行增強技術的寬帶碼分多址WCDMA系統上行鏈路中的專用物理數據信道DPDCH上，其特徵在於包括以下步驟A，統計預定時間周期內DPDCH上的誤塊率；B，根據步驟A得到的誤塊率和預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值計算專用物理控制信道DPCCH上信幹比SIR調整值；將上述SIR調整值加上上一時間周期SIR目標值得到更新後的SIR目標值；C，將步驟B得到的更新後的SIR目標值和DPCCH上的SIR估計值相比較，根據比較結果調整上行鏈路中DPCCH上的發射功率的大小。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述的SIR調整值是按照(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxDPDCH]]>計算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是當前所述時間周期內DPDCH上誤塊率的統計值，BLERDPDCH，target是預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值，UpStepDPDCH，max是系統設置的DPDCH上的最大上升步長，rDPDCH是面向小區參數，n表示當前所述時間周期。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在無線網絡控制器RNC處執行步驟A和步驟B；在步驟B種進一步包括RNC通過數據控制幀將更新後的SIR目標值發送至基站Node B；在步驟C中進一步包括Node B比較更新後的SIR目標值和SIR估計值，根據比較結果發送功率控制命令至用戶設備UE處；UE根據功率控制命令調整DPCCH上的發射功率的大小。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟A中所述的統計誤塊率包括統計所述時間周期內DPDCH上接收到的總數據塊和錯誤數據塊的個數，將後者除以前者得到所述誤塊率。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟C中所述的調整DPCCH上的發射功率包括按照系統設置的上升步長增大DPCCH上的發射功率，或按照系統設置的下降步長減小DPCCH上的發射功率。
6.一種功率控制方法，應用於採用上行增強技術的WCDMA系統上行鏈路中的增強專用物理控制信道E-DPDCH的MAC-d流上，其特徵在於包括以下步驟a，分別統計預定時間周期內每個MAC-d流的平均誤塊率，統計上述時間周期內DPDCH上的誤塊率；b，根據上述DPDCH上的誤塊率的統計值和預先設置的誤塊率的目標值計算DPCCH上SIR調整值；分別根據每個MAC-d流的平均誤塊率以及預先設置的各MAC-d流的誤塊率目標值計算得到每個MAC-d流的混合自動重傳請求HARQ功率偏移參數的調整值；將HARQ功率偏移參數的調整值加上上一周期的HARQ功率偏移參數，並減去所述DPCCH上SIR調整值，得到每個MAC-d流的HARQ功率偏移參數；c，根據步驟b中得到的HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，並根據計算結果分別調整每個上行E-DPDCH的MAC-d流的發射功率。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟b中所述的HARQ功率偏移參數的調整值是按照(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)1BLERj,E-DPDCH,target-1UpStepj,E-DPDCH,maxk,E-DPDCH]]>計算得到的，其中，j表示對應的MAC-d流，BLERj，E-DPDCH(m)表示當前所述時間周期內MAC-d流的平均誤塊率，BLERj，E-DPDCH，target表示MAC-d流的誤塊率的目標值，UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步長，rj，E-DPDCH是面向小區參數，m表示當前所述時間周期。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟b中所述的DPCCH上SIR調整值是按照n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxDPDCH]]>計算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是當前所述時間周期內DPDCH上誤塊率的統計值，BLERDPDCH，target是預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值，UpStepDPDCH，max是系統允許的DPDCH上的最大上升步長，rDPDCH是面向小區參數。
9.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，在RNC側執行步驟a和b，在UE側執行步驟c；在步驟b中進一步包括，RNC將計算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移參數通過信令發送至UE側。
10.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟a中所述的統計MAC-d流的平均誤塊率包括分別統計所述時間周期內接收到的各MAC-d流的MAC-es協議數據單元PDU的總個數以及其中發生錯誤的MAC-es PDU的個數，將後者除以前者得到所述平均誤塊率。
11.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，在步驟b中進一步包括，判斷計算得到的HARQ功率偏移參數的大小如果大於6dB，則取HARQ功率偏移參數為6dB；如果小於0dB，則取HARQ功率偏移參數為0dB；如果在0到6dB之間，則取HARQ功率偏移參數的實際計算值。
12.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟c中所述的根據HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，是按照ed,ref,harq=ed,ref10(harq20)]]>計算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，HARQ Power Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移參數，Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)。
13.根據權利要求6至12任一項所述的方法，其特徵在於，在步驟b中進一步判斷所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的HARQ功率偏移參數的大小如果在0到6dB之間，則執行步驟c；如果大於6dB或者小於0dB，則進一步根據該MAC-d流的HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數，並將該參數發送至UE，在步驟c中，UE進一步根據該功率偏置參數調整E-DPDCH的發射功率。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述的根據HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數是如果HARQ功率偏移參數大於6dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffsetj(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移參數小於0dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffsetj(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移參數，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數。
15.一種功率控制方法，應用於採用上行增強技術的WCDMA系統上行鏈路中的E-DPDCH的MAC-d流上，其特徵在於包括以下步驟a』，統計預定時間周期內每個MAC-d流的平均重傳次數，統計上述時間周期內DPDCH上的誤塊率；b』，根據上述DPDCH上的誤塊率的統計值和預先設置的誤塊率的目標值計算DPCCH上SIR調整值；根據MAC-d流的平均重傳次數以及預先設置的MAC-d流的重傳次數的目標值和最大重傳次數計算得到每個MAC-d流的HARQ功率偏移參數的調整值；將HARQ功率偏移參數的調整值加上上一周期的HARQ功率偏移參數，並減去所述DPCCH上SIR調整值，得到每個MAC-d流的HARQ功率偏移參數；c』，根據步驟b』中得到的HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，並根據計算結果分別調整每個E-DPDCH的MAC-d流的發射功率。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，步驟b』中所述的HARQ功率偏移參數的調整值是按照(Nj,E-DPDCH,ave(m)Nj,E-DPDCH,target-1)(Nj,E-DPDCH,maxNj,E-DPDCH,target-1)UpStepj,E-DPDCH,maxj,E-DPDCH]]>計算得到的，其中，j表示對應的MAC-d流；Nj，E-DPDCH，target表示當前所述時間周期內該MAC-d流的重傳次數的目標值，如果有多個MAC-d流，則Nj，E-DPDCH，target取所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的重傳次數的目標值；Nj，E-DPDCH，max表示該MAC-d流所允許的最大重傳次數，如果有多個MAC-d流，則Nj，E-DPDCH，max取所有MAC-d流中的最大重傳次數；Nj，E-DPDCH，ave表示該MAC-d流的平均重傳次數；UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步長，rj，E-DPDCH是面向小區參數，m表示當前所述時間周期。
17.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，步驟b』中所述的DPCCH上SIR調整值是按照n=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1UpStepDPDCH,maxDPDCH]]>計算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是當前所述時間周期內DPDCH上誤塊率的統計值，BLERDPDCH，target是預先設置的DPDCH上誤塊率的目標值，UpStepDPDCH，max是系統允許的DPDCH上的最大上升步長，rDPDCH是面向小區參數。
18.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，在RNC側執行步驟a』和b』，在UE側執行步驟c』；在步驟b』中進一步包括，RNC將計算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移參數通過信令發送至UE側。
19.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，步驟a』中所述的統計MAC-d流的平均重傳次數包括分別統計所述時間周期內接收到的各MAC-d流的MAC-es PDU的重傳次數以及接收到的各MAC-d流的MAC-es PDU個數，將前者除以後者得到所述平均重傳次數。
20.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，在步驟b』中進一步包括，判斷計算得到的HARQ功率偏移參數的大小如果大於6dB，則取HARQ功率偏移參數為6dB；如果小於0dB，則取HARQ功率偏移參數為0dB；如果在0到6dB之間，則取HARQ功率偏移參數的實際計算值。
21.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，步驟c』中所述的根據HARQ功率偏移參數計算每個MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，是按照ed,ref,harq=ed,ref10(harq20)]]>計算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相對E-DPDCH的功率偏置，HARQ Power Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移參數，Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)。
22.根據權利要求15至21任一項所述的方法，其特徵在於，在步驟b』中進一步判斷所有MAC-d流中優先級最高的MAC-d流的HARQ功率偏移參數的大小如果在0到6dB之間，則執行步驟c』；如果大於6dB或者小於0dB，則進一步根據該MAC-d流的HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數，並將該參數發送至UE，在步驟c』中，UE進一步根據該功率偏置參數調整E-DPDCH的發射功率。
23.根據權利要求22所述的方法，其特徵在於，所述的根據HARQ功率偏移參數計算E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數是如果HARQ功率偏移參數大於6dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffsetj(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移參數小於0dB，ed,refc(m+1)=ed,refc(m)10HARQ PowerOffsetj(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移參數，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之間的功率偏置參數。
全文摘要
本發明公開了一種功率控制方法，在採用上行增強技術的WCDMA系統的上行鏈路上實現功率控制。本發明功率控制的方法，統計DPDCH上的誤塊率，根據系統預先設置的誤塊率的目標值，計算更新DPCCH的信幹比，並根據上述計算結果，調整DPCCH上的發射功率，從而控制DPDCH上的發射功率；本發明功率控制的方法，統計E－DPDCH上MAC－d流的實際誤塊率或重傳次數，計算各MAC－d流的功率偏移參數，並根據上述計算結果，調製各MAC－d流上的發射功率。本發明提供的功率控制方法，應用於採用上行增強技術的WCDMA系統的上行鏈路上，對DPDCH和E－DPDCH上的發射功率進行周期性調整，保證了業務的質量，減小了系統內的幹擾。
文檔編號H04J13/00GK1937441SQ200610141810
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月29日 優先權日2006年9月29日
發明者伏玉筍, 吳玉忠 申請人:華為技術有限公司