CN1691533A - 一种功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率控制方法，该方法包括：测量物理数据信道信号的误块率/误帧率(BLER/FER)，将所测得的BLER/FER和预定的目标BLER/FER进行比较，并根据比较结果调整当前的目标误比特率(BER)；测量物理控制信道信号的BER，将所测得的BER和当前的目标BER进行比较，并根据比较结果调整当前的目标信干比(SIR)；以及测量物理信道的SIR，将所测得的SIR与当前的目标SIR进行比较，并根据比较结果确定发射功率控制(TPC)命令。该方法可以在用户业务数据不连续发射时保证功率控制有效进行，并能在目标BLER/FER很小时及时调整目标SIR。

Description

一种功率控制方法

技术领域

本发明涉及一种功率控制方法。

背景技术

在移动通信系统中，功率控制用于控制移动台或基站的发射功率，在保证用户要求的通信服务质量的前提下，最大程度降低发射功率，使发射功率刚刚能够满足正常通信的要求，又不会浪费过多功率，还可以增加系统容量，减少对其他移动台的干扰。

在宽带码分多址(WCDMA)系统中，功率控制包括：内环功率控制和外环功率控制。内环功率控制的主要作用是通过控制物理信道的发射功率，使测量信干比(SIR)收敛于目标SIR。WCDMA系统是通过估计接收到的比特能量与干扰功率谱密度之比(Eb/No)来发出相应的功率调整命令的，而Eb/No与SIR具有一定的对应关系。外环功率控制是通过动态地调整内环功率控制的目标SIR，来使通信质量始终满足要求的，即达到规定的误块率/误帧率/误比特率(BLER/FER/BER)值。由于无线信道的复杂性，仅根据SIR值进行功率控制并不能真正反映链路质量，比如，对于静止用户、低速用户和高速用户来说，在保证相同FER的基础上，对SIR的要求是不同的，而最终的通信质量是通过BLER/FER衡量的，因此有必要根据实际的BLER/FER/BER值动态调整目标SIR。

图1为现有技术WCDMA系统功率控制原理示意图，包括：外环功率控制11和内环功率控制12两部分。其中，通信接收端的多径(RAKE)接收机接收多径信号中的各路信号，并将各路信号分集合并在一起；然后对信道信号进行解码，从接收的信号中获得信源发送的信息序列。WCDMA外环功率控制11就是在信道解码之后，通过对业务数据的BLER/FER进行测量，获得BLER/FER测量值，并将BLER/FER测量值与目标BLER/FER进行比较，然后根据比较结果动态调整内环功率控制12所需的目标SIR。WCDMA内环功率控制12是通过将接收端测量的SIR与外环功率控制11提供的目标SIR进行比较，并根据比较结果确定发射功率控制(TPC)命令，然后将TPC命令发送给发射端以调整发射功率的大小。

基于图1所示的功率控制结构，如图2所示，现有技术功率控制方法包括以下步骤：

步骤201～202、通信接收端对信道信号进行解码，并对业务数据的BLER/FER进行测量，获得BLER/FER测量值；将BLER/FER测量值与业务规定的目标BLER/FER进行比较，并根据比较结果动态调整目标SIR。这里，通信接收端指用户端或网络侧通信实体。

其中，根据BLER/FER测量值与目标BLER/FER的比较结果对目标SIR进行调整的方法可以是这样：如果BLER/FER测量值大于目标BLER/FER，则提高目标SIR一个预定步长；如果BLER/FER测量值小于目标BLER/FER，则降低目标SIR一个预定步长。预定步长的值是由功率控制调节的速度和精度要求决定的。另外，也可以根据预先设定的BLER/FER测量值与目标BLER/FER的比较结果与目标SIR之间的映射关系调整目标SIR。

步骤203～204、根据接收端收到的信号功率测量SIR，获得SIR测量值；将SIR测量值与目标SIR进行比较，根据比较结果确定TPC命令，并将TPC命令发送给发射端以调整发射功率的大小。

其中，目标BLER/FER和目标SIR的初始值是根据不同的通信业务质量要求设置的。

其中，步骤201～202和步骤203～204可以按照任意顺序进行。

从上述过程可以看出，在现有技术中，当通信链路承载的业务质量要求很高时，也就是当目标BLER/FER很小时，由于目标BLER/FER很小，BLER/FER测量周期就要求很长，比如：如果BLER/FER为10-6，则至少需要测量106个数据块或数据帧，这就要求很长的测量时间，因此，目标SIR不能及时根据无线通信的快速变化进行调整。而且，通信链路传输业务数据和控制信息，而测量BLER/FER只是对业务数据的传输质量进行测量，当通信链路承载的业务数据不连续发送时，就会导致在业务数据暂停发送的时间内无法测量业务数据的BLER/FER，也就是说BLER/FER测量值不可得，因此，就无法根据BLER/FER测量值与目标BLER/FER的比较结果动态调整目标SIR，外环功率控制就不能正常进行，整个系统的功率控制也就不能有效进行。由于最终的通信质量是通过BLER/FER衡量的，所以也就无法保证用户要求的最终通信业务质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种功率控制方法，使其能在用户业务数据不连续发射时保证功率控制有效进行，并能在目标BLER/FER很小时及时调整目标SIR。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种功率控制方法，该方法包括：

测量物理数据信道信号的BLER/FER，将所测得的BLER/FER和预定的目标BLER/FER进行比较，并根据比较结果调整当前的目标BER；

测量物理控制信道信号的BER，将所测得的BER和当前的目标BER进行比较，并根据比较结果调整当前的目标SIR；以及

测量物理信道的SIR，将所测得的SIR与当前的目标SIR进行比较，并根据比较结果发出TPC命令。

在测量物理数据信道信号的BLER/FER之前，该方法还包括：对物理数据信道信号进行解码。

上述方案中，所述调整当前的目标BER可以为：如果所测得的BLER/FER高于目标BLER/FER，则降低目标BER；如果所测得的BLER/FER低于目标BLER/FER，则升高目标BER。所述降低或升高目标BER可以为：将目标BER降低或升高一个预定步长。

另外，该方法还可以包括：根据不同的通信业务质量要求设置目标BER的初始值。

在测量物理控制信道信号的BER之前，该方法还包括：对物理控制信道信号进行解码。

上述方案中，所述调整当前的目标SIR可以为：如果所测得的BER高于目标BER，则升高目标SIR；如果所测得的BER低于目标BER，则降低目标SIR。所述升高或降低目标SIR可以为：将目标SIR升高或降低一个预定步长。

由上述方案可以看出，本发明的关键在于：在内环功率控制和外环功率控制之间增加了一个控制环节，对物理控制信道上连续发射的控制信息的BER进行测量，并使用物理控制信道的BER作为中间控制变量调整目标SIR。

因此，本发明所提供的这种功率控制方法，通过测量物理控制信道上连续发射的控制信息的BER，并根据测得的BER和目标BER的比较结果动态调整目标SIR，确保了功率控制在用户业务数据不连续发射时有效进行。而且，在业务质量要求很高，即目标BLER/FER很低时，在较短的测量时间内就可以得到BER测量值，进而可以及时调整目标SIR，因此，本发明方法可以更好地反映无线通信的快速变化，使功率控制可以适应更复杂的业务情况。

附图说明

图1为现有技术WCDMA系统功率控制原理示意图；

图2为现有技术功率控制方法实现流程图；

图3为本发明功率控制原理示意图；

图4为本发明功率控制方法实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本发明采用三级功率控制机制，在内环功率控制和外环功率控制之间增加一个控制环节，对物理控制信道上连续发射的控制信息的BER进行测量，并使用物理控制信道的BER作为中间控制变量调整目标SIR。

图3为本发明功率控制原理示意图，该功率控制结构包括三个环节：目标BER调整环节31、目标SIR调整环节32和发射功率调整环节33。其中，BER调整环节31是通过通信接收端对物理数据信道的业务信号进行解码，测量BLER/FER，获得BLER/FER测量值，然后将BLER/FER测量值与业务规定的目标BLER/FER进行比较，并根据比较结果动态调整目标SIR调整环节32所需的目标BER。

目标SIR调整环节32是通过通信接收端对物理控制信道的控制信号进行解码，测量或估计物理控制信道的BER，获得BER测量值，然后将BER测量值与目标BER调整环节31提供的目标BER进行比较，并根据比较结果动态调整发射功率调整环节33所需的目标SIR。目标SIR调整环节32可以在网络侧的RNC或基站(Node B)、或用户侧进行。

发射功率调整环节33就是图1所示的内环功率控制，其工作原理与内环功率控制相同，具体就是通过将接收端测量的SIR与目标SIR调整环节32提供的目标SIR进行比较，并根据比较结果确定TPC命令，然后将TPC命令发送给发射端以调整发射功率的大小。

基于上述功率控制结构，如图4所示，本发明功率控制方法包括以下步骤：

步骤401～402、通信接收端对物理数据信道业务信号进行解码，测量物理数据信道信号的BLER/FER，得到BLER/FER测量值，比较BLER/FER测量值和业务规定的目标BLER/FER，并根据比较结果动态调整当前的目标BER。其中，目标BER的初始值是根据不同的通信业务质量要求设置的。

本实施例中，如果BLER/FER测量值高于目标BLER/FER，则降低目标BER一个预定步长，如果BLER/FER测量值低于目标BLER/FER，则升高目标BER一个预定步长。其中，预定步长的值是由功率控制调节的速度和精度要求决定的。

另外，也可以根据预先设定的BLER/FER测量值和目标BLER/FER的比较结果与目标BER之间的映射关系动态调整当前的目标BER。

步骤403～404、通信接收端对物理控制信道信号进行解码，测量物理控制信道信号的BER，得到BER测量值，比较BER测量值和当前的目标BER，并根据比较结果动态调整当前的目标SIR。

本实施例中，如果BER测量值高于目标BER，则升高目标SIR一个预定步长，如果BER测量值低于目标BER，则降低目标SIR一个预定步长。

另外，还可以根据预先设定的BER测量值和目标BER的比较结果与目标SIR之间的映射关系动态调整当前的目标SIR。

步骤405～406、通信接收端测量物理信道的SIR，获得SIR测量值，然后将SIR测量值与当前的目标SIR进行比较，并根据比较结果确定TPC命令，然后将TPC命令发送给发射端以调整发射功率。

其中，步骤401～402、步骤403～404和步骤405～406可以按照任意顺序进行。

由上述功率控制过程可以看出，在目标BLER/FER很小时，由于数据块或数据帧通常是由大量的数据比特组成的，因而BER的测量时间要比BLER/FER的测量时间短，因此，通过将物理控制信道的测量BER与目标BER进行比较，可以及时调整目标SIR，使功率控制有效进行。当业务数据不连续发送时，虽然无法通过测量BLER/FER来调整目标SIR，但可以通过测量BER来调整目标SIR，因此可以保证功率控制有效进行。

本发明方法还可以应用于码分多址(CDMA)和CDMA2000移动通信系统的功率控制中，其功率控制原理与上述方法相同。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种功率控制方法，其特征在于，该方法包括：

测量物理数据信道信号的误块率/误帧率BLER/FER，将所测得的BLER/FER和预定的目标BLER/FER进行比较，并根据比较结果调整当前的目标误比特率BER；

测量物理控制信道信号的BER，将所测得的BER和当前的目标BER进行比较，并根据比较结果调整当前的目标信干比SIR；以及

测量物理信道的SIR，将所测得的SIR与当前的目标SIR进行比较，并根据比较结果发出发射功率控制TPC命令。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在测量物理数据信道信号的BLER/FER之前，该方法还包括：对物理数据信道信号进行解码。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整当前的目标BER为：如果所测得的BLER/FER高于目标BLER/FER，则降低目标BER；如果所测得的BLER/FER低于目标BLER/FER，则升高目标BER。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述降低或升高目标BER为：将目标BER降低或升高一个预定步长。

5、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据不同的通信业务质量要求设置目标BER的初始值。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在测量物理控制信道信号的BER之前，该方法还包括：对物理控制信道信号进行解码。

7、根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述调整当前的目标SIR为：如果所测得的BER高于目标BER，则升高目标SIR；如果所测得的BER低于目标BER，则降低目标SIR。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述升高或降低目标SIR为：将目标SIR升高或降低一个预定步长。

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