专利名称：小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿信息的传输方法
技术领域：
本发明涉及本发明涉及无线通信网络功率控制方法，尤其涉及小区覆盖区域分层
的上行链路功率控制的方法。
背景技术：
在下一代的宽带无线通信网络中，解决无线通信网络中小区间干扰，已成为提高 小区间用户终端(UT， User Terminal)吞吐量及平均UT吞吐量的一个关键因素，并面临严 峻的挑战。 目前，在IEEE 802. 16j、无线空中接口关键技术MT-AdvancecU WINNER (Wireless world Initiative New Radio)中都提出采用干扰随机化、干扰协调、干扰消除等方法来解 决小区间干扰的问题。长期演进(LTE， Long TermEvolution)计划中提出，根据用户终端 (UT)到所有相邻小区的最强干扰级，将小区覆盖区域分为内层和外层，如图l所示，并采用 部分功率控制及路损补偿的方法来解决小区间干扰。其中，内层为没有小区间干扰的区域， 即该区域内的UT到所有相邻小区的最强干扰级几乎可以忽略，故采用全功率补偿(或称全 路损补偿)；而外层为具有小区间干扰的区域，即该区域内的UT到某一相邻小区的最强干 扰级很大，故采用部分功率控制(或称部分路损补偿)的方法来解决小区间干扰的问题。
LTE采用分层的功率控制及路损补偿方法，能够通过对处于外层区域的UT上行链 路功率路损补偿因子的合理调整，使相邻小区的信号互扰有效地降低。
在分层进行的功率控制及路损补偿方法中，路损补偿因子(0《a《1)的指示信 息是在基站(BS，Base Station)通过上行链路授权通知给用户终端UT的，该指示信息包括 a的取值范围、a的初始值以及a的补偿步长值等，UT根据可用该指示信息计算其上行 链路的信号发射功率。 而LTE中提出采用分层的部分功率控制及路损补偿的方法，将路损补偿因子统一 设置为一个3-bit的子集，并没有给出3-bit子集的路损补偿因子如何有效使用的方法；故 对上述指示信息的通知，可能需要基站与UT之间来回多个信令交互的情况，从而使得上行 链路功率控制的时间加长。 另外，由于外层采用部分功率控制是为了避免同样的信号频率辐射到相邻小区产 生互扰，由此会导致外层频谱利用率下降。再有，采用分层的部分功率控制及路损补偿的方 法，由于内层和外层时频资源的正交性，当内层或外层因负载过重或满载时无法互相得到 时频资源有效的补充，即内层或外层负载较重时无法灵活调度时频资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿 信息的传输方法，能够在降低系统开销的前提下，縮短上行链路功率控制所需的时间，从而 提高上行链路功率控制的有效性。 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小区覆盖区域分层的上行链路功率补
3偿信息的传输方法，包括基站BS在要对用户终端UT的上行链路功率进行控制时，根据UT 在小区覆盖区域所处的分层，确定UT的路损补偿因子调整信息；然后，将该路损补偿因子 调整信息通过一次信令通知给UT。 进一步地，小区覆盖区域分层至少包括内层和外层。 进一步地，小区覆盖区域分层还包括介于内层和外层之间的过渡层。 进一步地，路损补偿因子调整信息至少包括取值范围标识字段，用于BS根据UT所
处的分层确定及标识路损补偿因子的取值范围。 进一步地，路损补偿因子调整信息还包括初始值标识字段和步长标识字段，初始 值标识字段用于BS根据UT的服务质量QoS优先级确定及标识路损补偿因子的初始值；步 长标识字段用于BS根据QoS优先级确定及标识路损补偿因子的调整步长值。
进一步地，路损补偿因子调整信息至少包括初始值标识字段和步长标识字段，初 始值标识字段用于所述BS根据UT的服务质量QoS优先级确定及标识路损补偿因子的初始 值；步长标识字段用于所述BS根据QoS优先级确定及标识路损补偿因子的调整步长值。
进一步地，路损补偿因子调整信息还包括取值范围标识字段，用于BS根据UT所处 的分层确定及标识路损补偿因子的取值范围。 进一步地，路损补偿因子的取值范围中的取值为0 1之间的离散值，或者，路损 补偿因子的取值范围中的取值为0 1之间的连续值。 进一步地，路损补偿因子的初始值大于等于O，相应的调整步长值为正数；或者， 路损补偿因子的初始值小于等于l，相应的调整步长值为负数。 进一步地，所述方法还包括UT根据BS通知的路损补偿因子调整信息进行上行链 路的信号发射及功率调整。 采用本发明提供的方法，能够在至少满足最小服务质量需求及降低系统开销的前 提下，縮短上行链路功率控制所需的时间，提高上行链路功率控制的有效性。由于路损补偿 因子可以设置为离散值和连续值，增大了路损补偿因子的动态调整范围，有利于精细的调 整上行链路发射功率。 通过将无线通信网络中覆盖区域分成内层、过渡层及外层，进一步细化小区覆盖 区域，有效地解决在采用分层的部分功率控制及路损补偿过程中内、外层频谱利用率下降 及负载较重时调度灵活性降低等问题。
图1为LTE对小区覆盖区域分层的结构示意图；
图2为本发明对小区覆盖区域的分层结构示意图； 图3为针对本发明的小区覆盖区域分层的路损补偿因子设置示意图；
图4为本发明的路损补偿因子调整信息的结构图； 图5为本发明路损补偿因子及上行链路功率控制调整的实现流程图。
具体实施例方式
本发明提供的小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿信息的传输方法，其核心要 点是，基站BS根据用户终端UT所处小区覆盖区域的分层，确定路损补偿因子调整信息的取值范围，并根据UT的服务质量优先级确定路损补偿因子调整信息的初始值和调整步长值；
然后，通过单次上行链路授权通知将路损补偿因子调整信息指示给UT。 以下结合附图和具体实施例对本发明的上述技术方案进行更详细地说明和解释。 实施例1 本发明提供的小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿信息的传输方法，在不同的 分层中通过合理地设置路损补偿因子对上行链路功率控制进行修正，该方法包括
步骤1 :基站BS在要对用户终端UT的上行链路功率进行控制时，根据UT在小区 覆盖区域所处的分层，确定其路损补偿因子调整信息的取值范围； 由于路损补偿因子的取值范围在0 1之间，其中，0代表对UT的上行链路功率不 进行路损补偿，1代表对处于内层的UT的上行链路功率进行全路损补偿，大于0小于1代表 对处于外层的UT的上行链路功率进行部分路损补偿。因此，BS确定路损补偿因子的取值范 围，实际上就是确定是否在上行链路选择路损补偿的类型(全路损补偿或部分路损补偿)。
注意，此处路损补偿因子的取值可以取离散值或连续值，离散值类似于LTE中设 置的子集(3-bit);而连续值可以是O 1之间或者任意BS确定的路损补偿因子取值范围 内的连续值，该连续值的设置增大了路损补偿因子的动态调整范围，有利于精细的调整上 行链路发射功率。 步骤2 :BS继续根据UT的服务质量QoS优先级，确定路损补偿因子调整信息的初 始值及调整步长； UT的QoS优先级代表了不同的业务质量需求，也代表了所属QoS优先级的UT的最 低服务质量需求。在本发明中，通过对于不同的QoS优先级设置不同的路损补偿因子初始 值以及调整步长值。譬如，当UT的QoS优先级较高时，将路损补偿因子初始值相应地设置 较高，并且在其取值范围不大时，将调整步长值相应地设置较小。又譬如，当UT的QoS优先 级较高时，将路损补偿因子初始值相应地设置较高，并且在其取值范围较大时，将调整步长 值相应地设置较大。再譬如，当UT的QoS优先级较低时，将路损补偿因子初始值相应地设 置较低，并且在其取值范围较小时，将调整步长值相应地设置较小，等等。在至少满足最小 服务质量需求的前提下，縮短上行链路功率控制的调整时间，提高上行链路功率控制的有 效性。 注意，不同QoS优先级的路损补偿因子的初始值可以接近于1，也可以接近于0，故 相应的调整步长可以是正值也可以是负值；即对于不同的QoS优先级的UT，上行发射功率 调整过程可以是从小往大调整，也可以是从大往小调整，由此增加了路损补偿因子及上行 链路功率控制调整的灵活性。 当然，如果UT的所有QoS优先级均使用同一路损补偿因子的初始值和调整步长 值，则BS就不必指示初始值和调整步长值，则UT可以按照系统默认的初始值和调整步长值 进行路损补偿。 步骤3 :BS通过一次上行链路授权通知指示UT其上行链路功率的路损补偿因子调 整信息； 在此，BS可以根据路损补偿因子调整信息计算出UT上行链路发射功率，并将计算 出的该发射功率和路损补偿因子调整信息一起指示给UT。或者，BS仅将路损补偿因子调整 信息指示给UT，而有UT自己根据该信息计算出其上行链路发射功率。
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步骤4:UT根据BS指示的上行链路功率的路损补偿因子的调整信息进行上行链路 信号的发射和功率调整。 在此，若BS只是将路损补偿因子调整信息指示给UT，则UT根据该信息计算出其上 行链路发射功率，并按照该发射功率和路损补偿因子调整信息进行上行链路信号发射和功 率调整。 本发明的上述方法，能够在有效地降低系统开销的前提下，縮短上行链路功率控 制所需的时间，提高上行链路功率控制的有效性。
实施例2 本发明针对将无线通信网络小区覆盖区域在内层和外层之间引入过渡层的分层 结构，如图2所示，提供出小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿信息的传输方法，有效地 解决采用分层部分功率控制及路损补偿时的频谱利用率下降及负载较重时调度灵活性降 低等问题；该方法包括 步骤l，基站BS在要对用户终端UT的上行链路功率进行控制时，根据UT最强干扰 小区的干扰信号强度，确定UT在小区覆盖区域所处的分层，包括内层、过渡层和外层中的 任意一层； 内层，是指最强干扰小区的干扰信号强度低于内层与过渡层之间阈值的区域，该
区域中可以认为小区间干扰强度很低甚至没有，可以忽略小区间干扰的影响。 外层，是指最强干扰小区的干扰信号强度高于过渡区与外层之间阈值的区域，该
区域是小区间干扰概率高的区域，必须进行小区间干扰的处理，否则会影响小区边缘用户
终端(UT)的吞吐量及平均用户终端(UT)吞吐量。 过渡层，是指最强干扰小区的干扰信号强度介于内层与过渡区之间阈值和过渡区 与外层之间阈值所包含的区域，该区域的干扰信号强度介于内层和外层之间，最强干扰信 号级在可以接受的范围内；该过渡层主要作用如下 (1)该过渡层干扰比外层小，当UT处于该过渡层时，可以通过适当调整路损补偿 因子(即路损补偿因子低于内层的、高于外层的路损补偿因子)达到目标发射功率(既要 保证信号质量，也要有效降低互扰)，降低了因提高发射功率造成的对小区覆盖范围内其它 UT及相邻小区的干扰，同时增加了路损补偿的灵活性，并能有效地吸纳更多的UT，从而有 效地增加了小区边缘UT的吞吐量和平均UT吞吐量。 (2)该过渡层所使用的时频资源，即物理资源块(PRB， Physical ResourceBlock) 分别与内层和外层保持正交，当内层或外层因负载过重或满载导致所占用的时频资源过多 时，可将该过渡层的时频资源作为内层或外层时频资源有效的补充，同时仍保证内层或外 层补充后时频资源的正交性。 对无线通信网络中小区覆盖区域的这种分层，使基站在频域上调度UT所使用的 物理资源块PRB时，不被相邻小区中的UT所使用，同时控制不同层的上行链路发射功率进 行小区间干扰的协调，并在没有带宽损失的前提下提高无线通信网络中的小区边缘UT吞 吐量及平均UT吞吐量。 步骤2 :BS根据UT在小区覆盖区域所处的分层，确定相应的路损补偿因子调整信 息，如图3所示； 路损补偿因子调整信息字段如图4所示，包括取值范围标识字段、初始值标识字段以及步长标识字段。 由于不同分层下，考虑到小区间干扰协调等因素，路损补偿因子会有所不同，因 此，BS要确定不同分层中的路损补偿因子的取值范围，并将其标识在取值范围标识字段； 同时，要根据UT的QoS优先级确定不同分层的路损补偿因子的初始值及调整步长，并将其 分别标识在初始值标识字段和步长标识字段。 在此实施例中譬如上述三个字段每个字段共计用2-bit来标识。 注意，路损补偿因子调整字段的三个部分，可以根据网络的需求，适当的调整。例
如，当网络中根据需要，所有的QoS优先级对应的UT的路损补偿因子的取值范围都相同时，
路损补偿因子调整字段可以不包括取值范围标识字段，这样可以进一步降低系统的开销。 步骤3 :BS通过单次上行链路授权通知指示UT其上行链路功率的路损补偿因子调
整信息字段； 在此，BS可以根据路损补偿因子调整信息计算出UT上行链路发射功率，并将计算 出的该发射功率和路损补偿因子调整信息字段一起指示给UT。或者，BS仅将路损补偿因子 调整信息字段指示给UT，而有UT自己根据该信息字段中的信息计算出其上行链路发射功 率。 步骤4:UT根据BS指示的上行链路功率的路损补偿因子的调整信息字段的信息进 行上行链路信号的发射和功率调整。 在此，若BS只是将路损补偿因子调整信息字段指示给UT，则UT根据其中的信息计 算出其上行链路发射功率，并按照该发射功率和路损补偿因子调整信息进行上行链路信号 发射和功率调整。 图5为上述实施例的实现流程图，具体实施步骤如下
S101 :基站BS确定用户终端UT的QoS优先级总数； S102 :BS确定不同QoS优先级的路损补偿因子调整信息的初始值标识字段及步长 标识字段； S103 :BS判断网络中小区覆盖区域是否分层，如果是执行S104，否则跳转到 S105 ; S104 :BS确定不同分层的路损补偿因子调整信息的取值标识字段； S105 :BS根据路损补偿因子调整信息计算UT的上行链路发射功率； S107 :BS通过上行链路授权通知UT的上行链路发射功率，并指示路损补偿因子调
整信息； S108 :UT根据BS通知的上行链路发射功率及路损补偿因子调整信息调整自身的 上行链路发射功率，结束流程。 本发明的方法与现有技术相比，在不同的分层中通过合理地设置路损补偿因子对 上行链路功率控制进行修正，在有效的降低系统开销的前提下，縮短上行链路功率控制所 需的时间，提高上行链路功率控制的有效性。 通过对无线通信网络中覆盖区域的分层，进一步细化网络，并且通过路损补偿因 子调整字段的设置，将不同分层下的路损补偿因子及上行链路功率控制的调整进行统一处 理，降低系统的复杂度，在路损补偿因子及上行链路功率控制调整过程中有效地降低系统 的开销。
路损补偿因子可以设置为离散值和连续值，增大了路损补偿因子的动态调整范 围，有利于精细的调整上行链路发射功率。 通过对于不同的QoS优先级设置不同的路损补偿因子初始调整值以及调整步长， 在至少满足最小服务质量需求的前提下，縮短上行链路功率控制的调整时间，提高上行链 路功率控制的有效性。 虽然本发明以前述的较佳实施例进行了公开，但并非用以限定本发明，任何本领 域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的修改均包含在本申请的范围内。
权利要求
一种小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿信息的传输方法，包括基站BS在要对用户终端UT的上行链路功率进行控制时，根据所述UT在小区覆盖区域所处的分层，确定所述UT的路损补偿因子调整信息；然后，将所述路损补偿因子调整信息通过一次信令通知给所述UT。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小区覆盖区域分层至少包括内层和 外层。
3. 按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述小区覆盖区域分层还包括介于所述 内层和所述外层之间的过渡层。
4. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路损补偿因子调整信息至少包括取 值范围标识字段，用于所述BS根据所述UT所处的分层确定及标识所述路损补偿因子的取 值范围。
5. 按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路损补偿因子调整信息还包括初始 值标识字段和步长标识字段，所述初始值标识字段用于所述BS根据所述UT的服务质量QoS 优先级确定及标识所述路损补偿因子的初始值；所述步长标识字段用于所述BS根据所述 QoS优先级确定及标识所述路损补偿因子的调整步长值。
6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路损补偿因子调整信息至少包括初 始值标识字段和步长标识字段，所述初始值标识字段用于所述BS根据所述UT的服务质量 QoS优先级确定及标识所述路损补偿因子的初始值；所述步长标识字段用于所述BS根据所 述QoS优先级确定及标识所述路损补偿因子的调整步长值。
7. 按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述路损补偿因子调整信息还包括取值 范围标识字段，用于所述BS根据所述UT所处的分层确定及标识所述路损补偿因子的取值 范围。
8. 按照权利要求4或7所述的方法，其特征在于，所述路损补偿因子的取值范围中的取 值为0 1之间的离散值，或者，所述路损补偿因子的取值范围中的取值为0 1之间的连续值。
9. 按照权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述路损补偿因子的初始值大于等 于O，相应的所述调整步长值为正数；或者，所述路损补偿因子的初始值小于等于l，相应的 所述调整步长值为负数。
10. 按照权利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述UT根据所述BS通 知的所述路损补偿因子调整信息进行上行链路的信号发射及功率调整。
全文摘要
本发明提供了一种小区覆盖区域分层的上行链路功率补偿信息的传输方法，包括基站BS在要对用户终端UT的上行链路功率进行控制时，根据UT在小区覆盖区域所处的分层，确定UT的路损补偿因子调整信息；然后，将该路损补偿因子调整信息通过一次信令通知给UT。本发明能够在至少满足最小服务质量需求及降低系统开销的前提下，缩短上行链路功率控制所需的时间，提高上行链路功率控制的有效性，且由于路损补偿因子可设置为离散值和连续值，增大了路损补偿因子的动态调整范围，有利于精细地调整上行链路发射功率。
文档编号H04W52/00GK101754341SQ20081018624
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者魏巍 申请人:中兴通讯股份有限公司