专利名称：用于连续性分组连接状态下的功率控制方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及ー种用于连续性分组连接状态下的功率控制方法。
背景技术：
随着IP多媒体子系统(MS)业务的发展，可以发现基于IP网络发展电信业务已经是当前大势所趋。这类业务具有开放灵活、涉及网元少、开发周期短、更新速度快等特点，无疑更能适应网络业务的发展。同时当前越来越流行的即时通信(頂)将通信业务简化成了ー种“客户端-服务器”的结构，该类业务具有ー个基本要求，就是要求通信終端一直处于在线状态，因此需要网络系统能够支持IP永远在线的功能。高速下行链路分组接入(HSDPA)技术和高速上行链路分组接入(HSUPA)技术点燃了用户持续连接的希望，在这种场景下，用户可以在很长的时间内保持连接状态，仅偶尔进·行数据的传送，避免了频繁的连接终止、重新建立而由此带来的固有的开销和时延。在现有的移动通信系统中，为了避免用户和基站之间频繁地中断和连接，即使数据信道只是在偶尔的几个激活周期发送数据，上行(UL)专用物理控制信道(DPCCH)也一直保持发送数据的状态，在一定程度上浪费了系统的资源，増大了对其他用户的干扰、减小了系统的容量。第三代合作伙伴计划(3GPP)R7阶段提出了一种解决方案——连续性分组连接(Continuous Packet Connectivity,简称CPC)技术,用于在数据信道没有数据传输的时候保持HSUPA/HSDPA用户与基站之间的连接，同时减小对其他用户的干扰以及频繁中断、连接带来的开销。參见图1，其为现有技术中CPC状态下UL DPCCH的參数示意图。在CPC状态下，UL DPCCH不再连续发送，而是以一定的周期间断地发送，工作在激活(active)/非激活(inactive)模式。在既没有增强专用信道(E-DCH)传输、也没有高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)传输的时候，用户设备(UE，User Equipment，3GPP对于移动终端称呼)将自动停止DPCCH发射，并使用ー个预定义的DPCCH活动突发(burst)。一旦E-DCH和HS-DPCCH开始发射，立即恢复正常的DPCCH发射。为了在非激活期间维持必要的上行同歩，预定义的DPCCH活动突发必须保持一定的发送周期。上行的不连续传输(简称UL DTX)使用两种不连续DPCCH发送周期UE_DTX_CyCle_2和UE_DTX_cycle_l，前者是后者的整数倍。为了进一歩降低上行干扰，将不同的用户的功率在时域上呈现均匀分布，可以为每个UE配置ー个特定的时间偏移。图I给出了信道E-DCH激活状态下UL DPCCH的发射周期，可以看出DPCCH的发射周期由固定burst、前导(Preamble)、后导(Postamble)以及其他信道(例如E-DCH)的激活周期組成。CPC状态下UL DPCCH的不连续传输虽然节约了系统的资源，降低了对其他用户的干扰并且増大了系统的容量，但是同时也带来了一个问题，那就是在CPC状态下如何进行功率控制(TPC)的问题。功率控制技术是宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统的关键技术，WCDMA系统是一个自干扰系统，所有用户设备(简称UE)都占用相同带宽和频率，如果小区内所有UE以相同的功率进行发射，由于每个UE与基站(简称Node B)的距离和路径不同，信号到达NodeB就会有不同的衰耗,从而导致离Node B较近的UE,Node B收到的信号强,离Node B较远的UE，Node B收到的信号弱，这样就会造成Node B所接收到的信号的強度相差很大，较远的弱信号到达Node B后可能不会被解扩出来，造成弱信号“淹没”在强信号中，进而阻塞小区大部分区域的通信，从而产生了在WCDMA系统中被称为“远近效应”的问题。功率控制的目的就是克服“远近效用”，保证每个用户所发射功率到达基站保持最小，既能符合最低的通信要求，同时又避免对其他用户信号产生不必要的干扰，使系统容量最大化。在WCDMA系统中，功率控制按方向可以分为上行功率控制和下行功率控制两类；按UE和Node B是否同时參与又分为开环功率控制和闭环功率控制两大类。闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程；而开环功控不需要接收端的反馈，发射端根据自身測量得到的信息对发射功率进行控制。上行闭环功率控制技术是在HSPA系统中最常用的ー种功率控制技术，在Node B与UE之间的物理层进行，上行内环功率控制的目的是使基站接收到每个UE信号的比特能量相等。參见图2，其为现有技术中·上行内环功率控制的示意图。首先，Node B測量接受到的上行信号的信号干扰比(SIR)，并和设置的目标SIR(目标SIR由RNC(无线网络控制器)下发给Node B)相比较，如果测量SIR小于目标SIR，Node B在下行的物理信道部分专用物理信道(F-DPCH)中的TPC标识通知UE提高发射功率，反之，通知UE降低发射功率。目前CPC状态下常用的TPC方式是根据UL DPCCH的固定burst进行功率控制，即只在固定的活动突发burst的位置估计接收到的信号干扰比(SIR)，并把它与目标SIR值相比较，如果测得的SIR高于目标SIR，Node B就命令UE降低功率；如果测得的SIR要比目标SIR低，Node B就命令UE抬高功率。在其他位置(如前导、后导和其他信道的激活周期)不进行功率控制。此种方法，在UL DPCCH的burst周期比较小，且信道环境变化比较缓慢的时候，完全可以满足要求。但是在UL DPCCH的burst周期比较大(根据协议的规定UE_DTX_cycle2可能长达160个子帧)，且信道环境变化比较快的情况下(例如衰落信道条件下)，只是利用固定burst的位置进行功率控制，会导致UE发射功率无法跟随信道环境的变化，造成发射功率过大或过小，大大降低了通信系统的容量。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，以使得用户设备的发射功率能够更好地跟随信道环境的变化而变化。为实现上述目的，本发明提供的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，包括步骤一、在基站端，根据接收到的上行信号，计算当前时隙(slot)的SIR估计值；步骤ニ、判断上ー个slot的SIR估计值是否大于预设的门限(此门限记为Thr)，如果SIR <= Thr，转到步骤三，反之则转到步骤四，当没有上ー个slot的判断结果时跳过步骤ニ，直接进入步骤三；步骤三、将当前slot的DTX标志位置为I (表示当前slot处于DTX状态)，并将当前slot的SIR估计值与门限Thr进行比较，记录比较结果；
步骤四、将当前slot的SIR估计值与上ー个slot的SIR估计值做平均得到SIR估计平均值，并将SIR估计平均值与门限Thr进行比较。如果SIR估计平均值>门限，则将当前slot的DTX标志位置为0 (表示当前slot不处于DTX状态)，反之则转到步骤三；步骤五、根据每个当前slot的DTX标志位来确定UL DPCCH当前时隙的SIR估计值是否用来做上行闭环功控。其中，当DTX = I时，不做上行闭环功控；当DTX = 0时，做上行闭环功控。其中，当前时隙的DTX标志位等于I吋，当前时隙的SIR估计值不用来做上行闭环功控；当DTX = 0吋，当前时隙的SIR估计值用来做上行闭环功控。其中，所述步骤五中做上行闭环功控时，若当前时隙的SIR估计值低于预设的目标SIR时，基站命令用户设备提高发射功率，若当前时隙的SIR估计值高于目标SIR时，基站命令用户设备降低发射功率。
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按照本发明提供的方法，DTX标志位状态初始值设置为1，表示当前slot不做上行闭环功控。按照本发明提供的方法，所述门限Thr取值根据仿真研究或者测试经验数据确定。按照本发明提供的方法，该方法应用在WCDMA系统中CPC模式下的上行闭环功率控制。本发明的有益效果本发明提供的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其利用预设的门限，确定上行专用物理控制信道是否处于DTX状态，当其为DTX状态的时候，上行闭环功控关闭，反之，利用上行专用物理控制信道的信号干扰比信息进行上行闭环功控，可以使得用户设备的发射功率更好地跟随信道环境的变化而变化，即使在上行专用物理控制信道的burst周期比较大，且信道环境变化比较快的情况下也可以很好地进行功率控制，使其平均功率达到最小，大大提高了通信系统的容量。为了能更进一歩了解本发明的特征以及技术内容，请參阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供參考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。附图中，图I为现有技术中CPC状态下UL DPCCH的參数示意图；图2为现有技术中上行内环功率控制的示意图；图3为本发明用于连续性分组连接状态下的功率控制方法一较佳实施例的流程图；图4为现有功率控制方法UE的发射功率及平均功率示意图；图5为本发明功率控制方法UE的发射功率及平均功率示意图；图6为现有功率控制方法和本发明功率控制方法小区呑吐量的对比图。
具体实施例方式请參阅图3，其为本发明用于连续性分组连接状态下的功率控制方法的一较佳实施例的流程图，包括以下步骤步骤301 :计算当前slot的SIR估计值；步骤302 :判断上ー个slot的SIR估计值是否大于门限Thr，如果SIR <= Thr，转到步骤304，反之则转到步骤303，当没有上ー个slot的判断结果时跳过此步骤302，直接进入步骤304 ；步骤304 :将当前slot的DTX标志位置为1，并将当前slot的SIR估计值与门限Thr进行比较，记录比较結果；步骤303 :将当前slot的SIR估计值与上ー个slot的SIR估计值进行平均得到SIR估计平均值，并将SIR估计平均值与门限进行比较，如果SIR估计平均值平均值< =门限，则转到步骤304;·
步骤305 :步骤303中，如果SIR估计平均值平均值> 门限，则将当前slot的DTX标志位置为0 ;步骤306 :根据DTX标志位来判断UL DPCCH当前slot的SIR估计信息是否用于做上行闭环功控。如DTX = I时，不做上行闭环功控；如DTX = 0吋，则做上行闭环功控。做上行闭环功控时，若当前数据信号的信号干扰比低于目标信号干扰比时，基站命令用户设备提高发射功率，若当前数据信号的信号干扰比高于目标信号干扰比时，基站命令用户设备降低发射功率，这样就会造成基站所接收到的所有信号的強度都一祥，从而避免了弱信号“淹没”在强信号中的情况发生保证每个用户设备所发射功率达到基站保持最小，既能符合最低的通信要求，同时又避免对其他用户信号产生不必要的干扰，使系统容量最大化，所述目标信号干扰比根据实际需要设定。本发明提供了ー种CPC条件下TPC命令是否有效的检测方法；在CPC条件下利用Preamble,Postamble以及其他信道激活周期内发射的UL DPCCH的信息来做上行闭环功率控制。利用预设的门限，确定UL DPCCH是否处于DTX状态，当其为DTX状态的时候，上行闭环功控关闭；反之，利用UL DPCCH的SIR信息进行上行闭环功控。本发明功率控制方法适用于WCDMA系统中，连续性分组连接模式下的上行闭环功率控制。UL DPCCH在Preamble、Postamble以及其他信道激活周期的位置上本质上发送的还是UL DPCCH,只不过Preamble和Postamble等位置没有相应的HS-DPCCH和E-DCH信道，因此我们可以利用前导(Preamble)、后导(Postamble)以及其他信道激活周期内发射的UL DPCCH的信息来做上行闭环功率控制，这样能够使UE发射功率更好地跟随信道环境的变化，提高通信系统的容量。按照本发明提供的方法，能够简单方便地检测出前导(Preamble)、后导(Postamble)以及其他信道的激活周期内的DPCCH信息，并将此时上行专用物理控制信道的信号干扰比估计值用于上行闭环功率控制，使得用户设备的发射功率紧密跟随信道环境的变化，降低了多址干扰、克服远近效应以及衰落的影响，从而保证了上下行链路的质量，提高系统的容量。例如在保证联网服务质量(Qosde)的前提下降低某个用户设备的发射功率，将不会影响其上下行数据的接收质量，但结果却減少了系统干扰，其它用户设备的上下行链路质量将得到提高。请參阅图4及图5，其分别为实际测试环境中使用现有功率控制方法和本发明功率控制方法的UE的发射功率及平均功率示意图用户设备。可以看出使用本发明的功率控制方法，用户设备的发射功率波动比较小，而且平均发射功率也要比使用现有的功率控制方法时小大约I 2dB，这样可以更有效地克服“远近效应”，减小对小区的干扰，提高系统
的容量。请參阅图6，其为现有功率控制方法和本发明功率控制方法的小区呑吐量的对比，从中可以看出使用本发明的功率控制方法，可以更好地控制用户间干扰、改善功率的利用率、更有效利用无线资源，从而提高小区的呑吐量(使用本发明功率控制方法在相同用户数的情况下，小区呑吐量平均提高10% )，进而提高整个系统的用户容量和通话质量。综上所述，本发明提供的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其利用预设的门限，确定上行专用物理控制信道是否处于DTX状态，当其为DTX状态的时候，上行闭环功控关闭，反之，利用上行专用物理控制信道的信号干扰比信息进行上行闭环功控，可以使得用户设备的发射功率更好地跟随信道环境的变化而变化，即使在上行专用物理控制信道的burst周期比较大，且信道环境变化比较快的情况下也可以很好地进行功率控制，使其平均功率达到最小，大大提高了通信系统的容量。·以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，包括 步骤一、在基站端，根据接收到的UL DPCCH信息，计算当前时隙的SIR估计值； 步骤二、判断上一个时隙的SIR估计值是否大于预设的门限，如果上一个时隙的SIR估计值小于等于该门限，转到步骤三，反之则转到步骤四，当没有上一个时隙的判断结果时跳过步骤二，直接进入步骤三； 步骤三、设置当前时隙的DTX标志位以表示当前时隙处于DTX状态，并将当前时隙的SIR估计值与该门限进行比较，记录比较结果； 步骤四、将当前时隙的SIR估计值与上一个时隙的SIR估计值做平均得到SIR估计平均值，并将SIR估计平均值与该门限进行比较，如果SIR估计平均值大于该门限，则设置当前时隙的DTX标志位以表示当前时隙不处于DTX状态，反之则转到步骤三； 步骤五、根据每个当前时隙的DTX标志位来确定UL DPCCH当前时隙的SIR估计值是否用来做上行闭环功控。
2.如权利要求I所述的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，当前时隙的DTX标志位设置为I时表示当前时隙处于DTX状态，当前时隙的DTX标志位置设置为O时表示当前时隙不处于DTX状态。
3.如权利要求2所述的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，当前时隙的DTX标志位等于I时，当前时隙的SIR估计值不用来做上行闭环功控；当DTX = O时，当前时隙的SIR估计值用来做上行闭环功控。
4.如权利要求I所述的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，所述步骤五中做上行闭环功控时，若当前时隙的SIR估计值低于预设的目标SIR时，基站命令用户设备提高发射功率，若当前时隙的SIR估计值高于目标SIR时，基站命令用户设备降低发射功率。
5.如权利要求I所述的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，所述功率控制方法为应用在WCDMA系统中的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法。
6.如权利要求I所述的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，DTX标志位状态初始值设置为1，表示当前时隙不做上行闭环功控。
7.如权利要求I所述的用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，其特征在于，该预设的门限取值根据仿真研究或者测试经验数据确定。
全文摘要
本发明涉及用于连续性分组连接状态下的功率控制方法，包括步骤一、计算当前时隙的SIR估计值；步骤二、上一个时隙的SIR估计值是否大于预设的门限，小于等于该门限转到步骤三，反之则转到步骤四，没有上一个时隙的判断结果时直接进入步骤三；步骤三、设置当前时隙的DTX标志位，记录当前时隙的SIR估计值与该门限的比较结果；步骤四、得到SIR估计平均值，并将SIR估计平均值与该门限进行比较，如果SIR估计平均值大于该门限则设置当前时隙的DTX标志位，反之则转到步骤三；步骤五、根据DTX标志位来确定当前时隙的SIR估计值是否用来做上行闭环功控。本发明使得用户设备的发射功率能够更好地跟随信道环境的变化而变化。
文档编号H04W52/24GK102791018SQ20121009759
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者吴建平, 王洪洋 申请人:吴建平, 王洪洋