专利名称：功率控制方法
技术领域：
本发明涉及宽带码分多址系统中的功率控制技术，尤其涉及宽带码分多址系统中采用上行增强技术的上行链路的功率控制方法。
背景技术：
宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)作为世界三种主流的第三代移动通信标准之一，其自身体系处于不断完善之中。在Release5版本中，WCDMA中引入了高速下行分组接入技术(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)，从而大大提高了下行链路的吞吐能力。与之相对应的，高速上行分组接入技术(HSUPA，High Speed Uplink PacketAccess)已被引入到WCDMA的Release6版本中，并且HSUPA标准的制定目前已基本完成。HSUPA技术的核心目标是通过采用上行增强的技术，如Node B控制的调度、混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic RepeatRequest)等技术，提高上行分组数据的吞吐量。
WCDMA的Release6版本中，上行专用物理信道包括专用物理控制信道(DPCCH，Dedicated Physical Control Channel)，专用物理数据信道(DPDCH，Dedicated Physical Data Channel)，高速专用物理控制信道(HS-DPCCH，HighSpeed Dedicated Physical Control Channel)，增强专用物理数据信道(E-DPDCH，Enhanced Dedicated Physical Data Channel)和增强专用物理控制信道(E-DPCCH，Enhanced Dedicated Physical Control Channel)。DPDCH上通常承载对时延要求比较高的业务，如语音业务；E-DPDCH上通常承载对时延要求不高的业务，如数据业务。同时，为了支持HARQ和基站(Node B)调度，WCDMA的Release6中通用地面无线接入网络(UTRAN，UniversalTerrestril Radio Access Network)侧在已有的媒体接入控制(MAC，MediumAccess Control)实体MAC-d的基础上，新增加了两个MAC实体MAC-e和MAC-es。
图1为WCDMA的Release6版本中用户设备(UE，User Equipment)侧上行专用物理信道(DPCCH，DPDCH，HS-DPCCH，E-DPCCH，E-DPDCH)的扩频示意图。如图1所示，UE侧各物理信道上的数据经各自的扩频模块101、102和103后，被扩频处理成复数形式的数据流，即Sdpch、Shs-dpcch和Se-dpch；上述3种数据流经过相加模块104相加后合成一个复数形式的数据流；随后，在扰码模块105处经扰码序列Sdpch，n扰码后，输出信号s。信号s经过其它一系列的发射处理后通过空中接口发送至UTRAN侧。
下面简单介绍经过空中接口传输后HSUPA用户上行数据在UTRAN侧是如何处理的。图2为WCDMA的Release6版本中UTRAN侧HSUPA用户物理层数据的处理示意图，该图说明了物理层解调后数据如何传输给高层对应的逻辑信道。图2中左半边表示物理层解调后数据映射到逻辑信道过程中数据所经过的各功能模块，右半边表示经过左边相应功能模块处理以后的数据的格式。通过基带信号处理，天线采样信号中的P个E-DPDCH物理信道承载的HSUPA用户数据被解扩解扰，并且通过对该解扩解扰后的数据进行解交织、解速率匹配和涡轮(turbo)解码处理，得到增强专用信道(E-DCH，EnhancedDedicated Channel)的源数据MAC-e协议数据单元(PDU，Protocol DataUnit)，即图2中L1层的DATA。在MAC-e层中的混合自动重传请求功能模块201中，对MAC-e PDU数据块进行循环冗余校验(CRC，Cyclic RedundancyCheck)，以判断解调后的数据是否正确如果正确，则通过解复用功能模块202对MAC-e PDU进行解复用处理，解复用出各个MAC-d数据流；如果不正确，则要求HSUPA用户重传该数据。各MAC-d数据流通过接口Iub/Iur的传输承载传输数据帧(FP，Frame Protocol)，上传至MAC-es层的重排序分配功能模块203。在重排序分配功能模块203中，根据所配置信令参数的数据指示符(DDI，Data Description Indicator)和MAC-dPDU序号N，将每个MAC-d数据流中的MAC-es PDU分别输入各自逻辑信道的排队缓存中。并且，在重排序功能模块204中将MAC-es PDU按照传输序号(TSN，Transmission Sequence Number)的顺序重新排序组合后，进一步将组合后的数据上传至拆分功能模块205。拆分功能模块负责分解MAC-es PDU，删除MAC-es PDU的头部，并加上逻辑信道标识C/T，重组成MAC-d PDU。MAC-dPDU的数据流上传至用户的MAC-d实体，MAC-d实体负责MAC-d PDU逻辑信道识别，并拆分出无线链路控制(RLC，Radio Link Control)PDU，上传至相应的逻辑信道。最后，RLC PDU通过各自逻辑信道被进一步上传至高层。
以上介绍了WCDMA Release6版本上行链路的物理信道以及数据的发射、接收过程。由上述内容可知，Release6版本中上行链路较先前版本增加了若干MAC实体，同时由于采用了上行增强技术，Release6版本在UTRAN侧对接收数据的处理也和先前版本有所不同。
由于在WCDMA系统中，许多用户都工作在同一频率，系统的自干扰是一个很严重的问题。此外，WCDMA系统还受到远近效应、角效应和路径损耗的影响，因此，对上、下行链路的传输功率进行控制是WCDMA的关键技术之一。WCDMA系统的功率控制的作用就是在保证业务质量的情况下，将上行链路和下行链路的传输功率调整到所需的最小程度，从而减小干扰，提高系统容量，改善系统的覆盖。WCDMA Release6版本在上行链路上采用了了上行增强技术，而现有技术中还没有针对这种上行链路的功率控制的方案，所以现有技术无法合理的控制WCDMA Release6系统的上行链路的发射功率，难以保证WCDMA Release6系统中业务的通信质量，从而进一步影响到系统容量的提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供WCDMA系统中上行链路的功率控制方法，在采用上行增强技术的WCDMA系统中实现上行链路的功率控制。
基于上述目的，本发明提供的一种功率控制的方法，应用于采用上行增强技术的宽带码分多址WCDMA系统上行链路中的专用物理数据信道DPDCH上，包括以下步骤A，统计预定时间周期内DPDCH上的误块率；B，根据步骤A得到的误块率和预先设置的DPDCH上误块率的目标值计算专用物理控制信道DPCCH上信干比SIR调整值；将上述SIR调整值加上上一时间周期SIR目标值得到更新后的SIR目标值；C，将步骤B得到的更新后的SIR目标值和DPCCH上的SIR估计值相比较，根据比较结果调整上行链路中DPCCH上的发射功率的大小。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤B中所述的SIR调整值是按照(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×rDPDCH]]>计算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是当前所述时间周期内DPDCH上误块率的统计值，BLERDPDCH，t arg et是预先设置的DPDCH上误块率的目标值，UpStepDPDCH，max是系统设置的DPDCH上的最大上升步长，rDPDCH是面向小区参数，n表示当前所述时间周期。
本发明提供的功率控制的方法中，在无线网络控制器RNC处执行步骤A和步骤B；在步骤B种进一步包括RNC通过数据控制帧将更新后的SIR目标值发送至基站Node B；在步骤C中进一步包括Node B比较更新后的SIR目标值和SIR估计值，根据比较结果发送功率控制命令至用户设备UE处；UE根据功率控制命令调整DPCCH上的发射功率的大小。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤A中所述的统计误块率包括统计所述时间周期内DPDCH上接收到的总数据块和错误数据块的个数，将后者除以前者得到所述误块率。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤C中所述的调整DPCCH上的发射功率包括按照系统设置的上升步长增大DPCCH上的发射功率，或按照系统设置的下降步长减小DPCCH上的发射功率。
基于上述目的，本发明提供的另一种功率控制的方法，应用于采用上行增强技术的WCDMA系统上行链路中的增强专用物理控制信道E-DPDCH的MAC-d流上，包括以下步骤a，分别统计预定时间周期内每个MAC-d流的平均误块率，统计上述时间周期内DPDCH上的误块率；b，根据上述DPDCH上的误块率的统计值和预先设置的误块率的目标值计算DPCCH上SIR调整值；分别根据每个MAC-d流的平均误块率以及预先设置的各MAC-d流的误块率目标值计算得到每个MAC-d流的混合自动重传请求HARQ功率偏移参数的调整值；将HARQ功率偏移参数的调整值加上上一周期的HARQ功率偏移参数，并减去所述DPCCH上SIR调整值，得到每个MAC-d流的HARQ功率偏移参数；c，根据步骤b中得到的HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，并根据计算结果分别调整每个上行E-DPDCH的MAC-d流的发射功率。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤b中所述的HARQ功率偏移参数的调整值是按照(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)1BLERj,E-DPDCH,target-1×UpStepj,E-DPDCH,max×rk,E-DPDCH]]>计算得到的，其中，j表示对应的MAC-d流，BLERj，E-DPDCH(m)表示当前所述时间周期内MAC-d流的平均误块率，BLERj，E-DPDCH，t arg et表示MAC-d流的误块率的目标值，UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步长，rj，E-DPDCH是面向小区参数，m表示当前所述时间周期。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤b中所述的DPCCH上SIR调整值是按照Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×rDPDCH]]>计算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是当前所述时间周期内DPDCH上误块率的统计值，BLERDPDCH，t arg et是预先设置的DPDCH上误块率的目标值，UpStepDPDCH，max是系统允许的DPDCH上的最大上升步长，rDPDCH是面向小区参数。
本发明提供的功率控制的方法中，在RNC侧执行步骤a和b，在UE侧执行步骤c；在步骤b中进一步包括，RNC将计算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移参数通过信令发送至UE侧。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤a中所述的统计MAC-d流的平均误块率包括分别统计所述时间周期内接收到的各MAC-d流的MAC-es协议数据单元PDU的总个数以及其中发生错误的MAC-es PDU的个数，将后者除以前者得到所述平均误块率。
本发明提供的功率控制的方法中，在步骤b中进一步包括，判断计算得到的HARQ功率偏移参数的大小如果大于6dB，则取HARQ功率偏移参数为6dB；如果小于0dB，则取HARQ功率偏移参数为0dB；如果在0到6dB之间，则取HARQ功率偏移参数的实际计算值。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤c中所述的根据HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，是按照βed,ref,harq=βed,ref×10(Δharq20)]]>计算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，HARQ Power Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移参数，Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)。
本发明提供的功率控制的方法中，在步骤b中进一步判断所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的HARQ功率偏移参数的大小如果在0到6dB之间，则执行步骤c；如果大于6dB或者小于0dB，则进一步根据该MAC-d流的HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数，并将该参数发送至UE，在步骤c中，UE进一步根据该功率偏置参数调整E-DPDCH的发射功率。
本发明提供的功率控制的方法中，所述的根据HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数是如果HARQ功率偏移参数大于6dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffseti(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移参数小于0dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowrOffseti(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移参数，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数。
基于上述目的，本发明提供的又一种功率控制的方法，应用于采用上行增强技术的WCDMA系统上行链路中的E-DPDCH的MAC-d流上，包括以下步骤a’，统计预定时间周期内每个MAC-d流的平均重传次数，统计上述时间周期内DPDCH上的误块率；b’，根据上述DPDCH上的误块率的统计值和预先设置的误块率的目标值计算DPCCH上SIR调整值；根据MAC-d流的平均重传次数以及预先设置的MAC-d流的重传次数的目标值和最大重传次数计算得到每个MAC-d流的HARQ功率偏移参数的调整值；将HARQ功率偏移参数的调整值加上上一周期的HARQ功率偏移参数，并减去所述DPCCH上SIR调整值，得到每个MAC-d流的HARQ功率偏移参数；c’，根据步骤b’中得到的HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，并根据计算结果分别调整每个E-DPDCH的MAC-d流的发射功率。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤b’中所述的HARQ功率偏移参数的调整值是按照(Nj,E-DPDCH,ave(m)Nj,E-DPDCH,target-1)(Nj,E-DPDCH,maxNj,E-DPDCH,target-1)×UpStepj,E-DPDCH,max×rj,E-DPDCH]]>计算得到的，其中，j表示对应的MAC-d流；Nj，E-DPDCH，t arg et表示当前所述时间周期内该MAC-d流的重传次数的目标值，如果有多个MAC-d流，则Nj，E-DPDCH，t arg et取所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的重传次数的目标值；Nj，E-DPDCH，max表示该MAC-d流所允许的最大重传次数，如果有多个MAC-d流，则Nj，E-DPDCH，max取所有MAC-d流中的最大重传次数；Nj，E-DPDCH，ave表示该MAC-d流的平均重传次数；UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步长，rj，E-DPDCH是面向小区参数，m表示当前所述时间周期。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤b’中所述的DPCCH上SIR调整值是按照Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×rDPDCH]]>计算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是当前所述时间周期内DPDCH上误块率的统计值，BLERDPDCH，t arg et是预先设置的DPDCH上误块率的目标值，UpStepDPDCH，max是系统允许的DPDCH上的最大上升步长，rDPDCH是面向小区参数。
本发明提供的功率控制的方法中，在RNC侧执行步骤a’和b’，在UE侧执行步骤c’；在步骤b’中进一步包括，RNC将计算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移参数通过信令发送至UE侧。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤a’中所述的统计MAC-d流的平均重传次数包括分别统计所述时间周期内接收到的各MAC-d流的MAC-esPDU的重传次数以及接收到的各MAC-d流的MAC-es PDU个数，将前者除以后者得到所述平均重传次数。
本发明提供的功率控制的方法中，在步骤b’中进一步包括，判断计算得到的HARQ功率偏移参数的大小如果大于6dB，则取HARQ功率偏移参数为6dB；如果小于0dB，则取HARQ功率偏移参数为0dB；如果在0到6dB之间，则取HARQ功率偏移参数的实际计算值。
本发明提供的功率控制的方法中，步骤c’中所述的根据HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，是按照βed,ref,harq=βed,ref×10(Δharq20)]]>计算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，HARQPower Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移参数，Δharq＝HARQPower Offsetj(m+1)。
本发明提供的功率控制的方法中，在步骤b’中进一步判断所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的HARQ功率偏移参数的大小如果在0到6dB之间，则执行步骤c’；如果大于6dB或者小于0dB，则进一步根据该MAC-d流的HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数，并将该参数发送至UE，在步骤c’中，UE进一步根据该功率偏置参数调整E-DPDCH的发射功率。
本发明提供的功率控制的方法中，所述的根据HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数是如果HARQ功率偏移参数大于6dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffseti(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移参数小于0dB，
βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HAPQ PowerOffseti(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移参数，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数。
从以上所述可以看出，本发明功率控制的方法根据DPDCH和E-DPDCH上系统预先设置的误块率或重传次数的目标值来进行功率控制，使得相关信道上的误块率或重传次数趋近设定的目标值，保证了系统的服务质量；同时，由于本方法根据系统预先设置的误块率或重传次数的目标值来调整发射功率，可以使得上行链路的发射功率满足系统的整体规划设计，从而有效地减小了用户之间的干扰，提高了系统的容量；对于E-DPDCH上的功率控制，在计算功率偏移参数时还考虑到了由于DPDCH上的功率控制所带来的影响，在计算中减去了相应部分，从而将DPDCH和E-DPDCH上的功率控制有机的结合起来，使得E-DPDCH上的功率控制更加合理；本发明提供了基于误块率和重发次数两种情况下的MAC-d流的功率控制，可以根据系统对时延和吞吐量的不同要求，选择合适的功率控制方法，从而满足运营商的不同偏好；在本发明中，MAC-d流的功率控制是针对每个MAC-d流分别进行调整的，从而系统可以根据各个MAC-d流的误码率要求分别控制其发射功率。
图1为WCDMA的Release6版本中UE侧上行专用物理信道的扩频示意图；图2为WCDMA的Release6版本中UTRAN侧HSUPA用户物理层数据的处理示意图；图3为E-DCH上行数据帧的帧结构示意图；图4为本发明中DPDCH上的功率控制流程示意图；图5为本发明中基于误块率的MAC-d流的功率控制的流程示意图；图6为本发明中基于平均重传次数的MAC-d流的功率控制的流程示意图。
具体实施例方式
本发明提供的功率控制方法，对采用上行增强技术的WCDMA上行链路功率控制，是通过对上行专用物理信道中的DPDCH和E-DPDCH进行功率控制来实现的。并且，本发明将DPDCH和E-DPDCH上的功率控制有机地结合起来，从而合理地控制上行链路的发生功率，保证系统中业务的通信质量，提高系统的容量。
下面结合附图和具体实施例，首先对本发明在DPDCH上的功率控制进行说明。对于DPDCH上的功率控制，本发明是根据DPDCH上业务的实际误块率BLERDPDCH和系统预先设置的误块率目标值BLERDPDCH，t arg et，周期性地更新DPCCH的信干比(SIR，Signal to Interference Ratio)的目标值SIRt arg et(n+1)；Node B根据DPCCH上SIR的实际估计值和目标值SIRt arg et(n+1)的比较结果，发送功率控制命令至UE，调整DPCCH上的发射功率。由于DPDCH和DPCCH之间存在一个固定的功率偏置，即DPDCH和DPCCH上的发射功率的差值为一个固定值，因此，通过对DPCCH的发射功率进行控制即可实现DPDCH上的功率控制。图4为本发明中DPDCH上的功率控制流程示意图，下面结合图4详细说明该流程的步骤400，设置一个DPDCH的功率控制的时间周期，无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)统计该周期内DPDCH上接收到的总数据块和错误的数据块的个数，将后者除以前者即得到该周期内DPDCH上的误块率BLERDPDCH(n)，其中，该周期的大小可以根据功率控制快慢的要求和具体的应用场景确定；401，RNC根据系统预先设置的DPDCH上承载业务的误块率目标值BLERDPDCH，t arg et，按照公式(1)更新DPCCH的SIR的目标值SIRt arg et(n+1)，并通过数据控制帧将SIRt arg et(n+1)发送至Node B；SIRtarget(n+1)=SIRtarget(n)+(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×rDPDCH---(1)]]>公式(1)中，是将DPCCH上信干比SIR的调整值(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×rDPDCH]]>加上上一周期SIR目标值SIRt arg et(n)得到更新后SIR目标值SIRt arg et(n+1)。其中，UpStepDPDCH，max是系统允许的DPDCH上的最大上升步长，根据具体的应用场景优化确定；rDPDCH是面向小区参数，根据系统级仿真和具体的无线场景确定；n表示SIR更新时刻的功率控制周期；SIRt arg et(n)表示上一周期信干比的目标值，即上一周期按照公式(1)计算得到的SIR目标值，对于第一次按照公式(1)计算SIR目标值时，SIRt arg et(n)可以通过对典型信道环境中承载的典型业务进行仿真确定。
402，Node B通过测量并计算得到DPCCH上实际的SIR估计值，并比较SIR目标值SIRt arg et(n+1)与SIR估计值，根据比较结果，发送功率控制命令至UE；例如，当SIR估计值小于目标值SIRt arg et(n+1)时，表明需要提高DPCCH上的SIR值，Node B即可通过发送功率控制命令至UE，通知UE增加DPCCH上的发射功率；反之，则命令UE减小DPCCH上的发射功率；对于步骤402中的SIR估计值的估算方法，可以通过现有技术的方法估算得到，例如可以通过现有技术中的信道仿真计算的方法得到SIR估计值。
步骤403，UE接收到上述功率控制命令后，根据其中的功率控制信息，增大或减小DPCCH上的发射功率。其中，UE增大或减少DPCCH上发射功率的幅度，即上升步长或下降步长，是由系统允许的步长确定的。
由于DPCCH和DPDCH上的发射功率之间存在一个固定的差值，所以当DPCCH上的功率发生改变时，DPDCH也随之发生相同的改变，从而通过调整DPCCH上的发射功率实现了DPDCH上的功率控制。
对于E-DPDCH上的功率控制，本发明是通过对E-DPDCH上每个MAC-d流分别进行功率控制实现的首先统计E-DPDCH上承载业务的各个MAC-d流的初始的平均误块率或者平均重传次数，并分别计算各个MAC-d流的HARQ功率偏移参数(HARQ Power Offset)；UE根据HARQ Power Offset计算各个MAC-d流和E-DPDCH之间的功率偏置βed，ref，harq，并根据该功率偏置调整E-DPDCH上相应的MAC-d流的发射功率。
下面先说明MAC-d流的平均误块率和平均重传次数的统计方法。
由于每个MAC-es PDU在MAC-es层被重新组成一个MAC-d PDU，所以通过统计某个MAC-d流的MAC-es PDU的平均重传次数和平均误块率，即可得到该MAC-d流的平均重传次数和平均误块率。图3为E-DCH上行数据帧的帧结构示意图，根据第三代伙伴组织计划(3GPP，Third GenerationPartnership Projects)协议25.427规定，该帧携带每个MAC-es PDU重传次数N，即图3中所示的“HARQ重传次数N”。当N等于0时，表明该MAC-es PDU在发送时没有出现错块；而当N大于0，说明该MAC-es PDU出现过错块，被重传N次。所以根据“HARQ重传次数N”可以统计某个MAC-d流的MAC-es PDU的平均重传次数和平均误块率。具体的，针对某个MAC-d流的平均误码率和平均重传次数统计过程如下平均重传次数在一定的时间内，统计接收到的该MAC-d流的MAC-esPDU的重传次数和接收到的该MAC-d流的MAC-es PDU的总个数，将前者除以后者即为该MAC-d流的在这段时间的平均重传次数。这里的时间周期的大小可根据功率控制快慢的需要进行配置。
平均误块率在一定的时间内，统计接收到的该MAC-d流的MAC-es PDU的总个数和出现过错误的该MAC-d流的MAC-es PDU的个数，将后者除以前者即为这段时间的平均误块率。这里的时间周期的大小可根据功率控制快慢的需要进行配置。
下面通过举例对上面的统计方法作进一步说明，比如，在一个时间周期内，一共接收到某个MAC-d流的编号为a、b、c的3个MAC-es PDU，其中a没有出现错块，即重传次数N＝0，而b和c均发射了两次，也就是各重传了一次，即重传次数N＝1，那么对于这个MAC-d流来说，它的平均重传次数就是(0+1+1)/3。而出现错误的数据块是b和c，所以它的平均误块率是2/3。
本发明对于E-DPDCH上的功率控制，是通过对各个MAC-d流分别进行功率控制来实现的。MAC-d流的功率控制通常采用基于误块率的功率控制方法，也可采用基于重传次数的功率控制方法。在相同的信干比条件下，增加最大重传次数有利于提高系统吞吐量，但同时会增加用户时延和影响该用户的吞吐量。因此，如果系统不考虑单用户对时延和吞吐量的要求，MAC-d流的功率控制也可采用基于重传次数的功率控制方法，以使得小区吞吐量的最大化。下面以MAC-d流j为例，结合附图分别详细说明这两种功率控制方法，图5为本发明中基于误块率的MAC-d流的功率控制的流程示意图，如图5所示，该流程包括以下步骤
步骤500，设置一个MAC-d流的功率控制的时间周期，RNC统计该周期内该MAC-d流的平均误块率BLERj，E-DPDCH(m)；统计该时间周期内DPDCH上的误块率BLERDPDCH，其中，该周期的大小可以根据功率控制快慢的要求和具体的应用场景确定；步骤501，RNC根据上述DPDCH上的误块率的统计值和预先设置的误块率的目标值计算DPCCH上SIR调整值；RNC根据BLERj，E-DPDCH(m)和系统预先设置的MAC-d流j上的BLER目标值BLERj，E-DPDCH，t arg et，按照公式(2)更新该MAC-d流的HARQ功率偏移参数，即HARQ Power Offsetj，(m+1)，并将更新后的HARQ功率偏移参数通过信令发送至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,max×rj,E-DPDCH]]>-Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)(1BLERDPDCH,target-1)×UpStepDPDCH,max×rDPDCH---(2)]]>由于在DPDCH上进行功率控制时，已经按照DPCCH上SIR目标值对DPCCH的发射功率做了相应调整，而E-DPDCH和DPCCH之间也存在着一定关系的功率偏置，故在对E-DPDCH上MAC-d流进行功率控制时，需要考虑DPDCH上功率控制的影响。因此，在公式(2)中增加了最后一项，用于去除DPDCH功率控制带来的影响。公式(2)中，(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)1BLERj,E-DPDCH.target-1×UpStepj,E-DPDCH,max×rk,E-DPDCH]]>表示HARQ功率偏移参数的调整值；Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×rDPDCH]]>是DPCCH上信干比SIR调整值；j表示对应的MAC-d流；UpStepj，E-DPDCH，max表示系统允许的E-DPDCH上的最大上升步长，根据实际的应用场景优化确定；rj，E-DPDCH是面向小区参数，根据系统级仿真和具体的无线场景确定；BLERj，E-DPDCH，t arg et是系统预先设置的MAC-d流j上的BLER目标值；m表示HARQ功率偏移参数的调整时刻的MAC-d流功率控制的时间周期。HARQPower Offset(m)表示上一周期MAC-d流的功率偏移参数，即上一周期按照公式(2)计算得到的MAC-d流的功率偏移参数，对于第一次按照公式(2)计算功率偏移参数时，HARQ Power Offset(m)可以通过对典型信道环境中承载的典型业务进行仿真确定。
步骤502，UE根据接收到的HARQ功率偏移参数，计算得到MAC-d流和E-DPDCH之间的功率偏置βed，ref，harq，并根据βed，ref，harq调整该MAC-d流的发射功率，例如，可以按照公式(3)计算βed，ref，harq。
βed,ref,harq=βed,ref×10(Δharq20)---(3)]]>其中Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)基于平均重传次数的MAC-d流的功率控制方法与基于误块率的MAC-d流的方法基本相同，只是在计算HARQ功率偏移参数HARQ Power Offset时是通过平均重传次数来确定的，图6为本发明中基于平均重传次数的MAC-d流的功率控制的流程示意图，如图6所示，该流程包括以下步骤600，设置一个MAC-d流的功率控制的时间周期，RNC统计该周期内该MAC-d流的平均重传次数Nj，E-DPDCH，ave，其中，该周期的大小可以根据功率控制快慢的要求和具体的应用场景确定；统计该时间周期内DPDCH上的误块率BLERDPDCH；601，RNC根据上述DPDCH上的误块率的统计值和预先设置的误块率的目标值计算DPCCH上SIR调整值；RNC根据Nj，E-DPDCH，ave和系统预先设置的所允许的该MAC-d流j上的最大重传次数Nj，E-DPDCH，max，按照公式(4)计算更新后的该MAC-d流的HARQ Power Offsetj(m+1)，并将更新后的HARQ Power Offsetj(m+1)通过信令发送至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,max×rj,E-DPDCH]]>-Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)(1BLERDPDCH,target-1)×UpStepDPDCH,max×rDPDCH---(4)]]>同样的，在公式(4)中也增加了最后一项，用于去除DPDCH功率控制带来的影响。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,max×rj,E-DPDCH]]>表示HARQ功率偏移参数的调整值；Nj，E-DPDCH，t arg et是系统预期的重传次数的目标值，可以根据业务特性，如时延、小区吞吐量等参数进行配置；Nj，E-DPDCHmax是系统设置的该MAC-d流所允许的最大重传次数；Nj，E-DPDCH，ave是实际的平均重传次数，由系统统计得到。如果有多个MAC-d流，则Nj，E-DPDCH，t arg et取所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的重传次数的目标值，Nj，E-DPDCH，max取所有MAC-d流中最大的最大重传次数。通常情况下，Nj，E-DPDCH，t arg et应该小于Nj，E-DPDCH，max。
602，UE根据接收到的HARQ功率偏移参数HARQ Power Offset，通过公式(3)计算得到βed，ref，harq，根据βed，ref，harq调整该MAC-d流的发射功率。
根据协议3GPP 25.214的规定，MAC-d流的HARQ功率偏移参数的动态范围为0～6dB，所以在步骤b0和b1中，进一步对所述HARQ功率偏移参数的计算结果进行判断如果按照公式(2)或(4)计算的结果没有超出上述范围，即小于等于6dB且大于等于0dB，则取HARQ功率偏移参数为实际计算值；如果超过上述范围，则当HARQ功率偏移参数大于6dB时，取HARQ功率偏移参数为6dB，当HARQ功率偏移参数小于0dB时，取HARQ功率偏移参数为0dB。通过上述MAC-d流上的功率控制方法，即可以实现基于误块率和重传次数的MAC-d流上的功率控制。
在对MAC-d流的功率控制中，为了使更新后的HARQ功率偏移参数尽量满足协议所规定的0～6dB的范围，本发明进一步对E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数βed，ref/βc进行更新在步骤501或步骤601中，进一步判断E-DPDCH上所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的HARQ功率偏移参数的大小，如果没有超出上述范围，则执行步骤502或步骤602；如果超出上述范围，则在步骤501或者步骤601中进一步对βed，ref/βc进行更新，并将更新后的βed，ref/βc发送至UE，在步骤502或者602中，UE进一步根据更新后的βed，ref/βc调整E-DPDCH上的发射功率。其中，βed，ref/βc的更新是按照公式(5)或者(6)计算的1)如果HARQ Power Offseti(m+1)大于6dB，则βed，ref/βc按照公式(5)更新βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HAPQ PowerOffseti(m+1)-620---(5)]]>2)如果HARQ Power Offseti(m+1)小于0dB，则βed，ref/βc按照公式(6)更新βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffseti(m+1)20---(6)]]>其中，βed,refβc(m)]]>表示更新前E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数；HARQ Power Offseti(m+1)表示优先级最高的MAC-d流的HARQ功率偏移参数。
以上分别说明了本发明在WCDMA系统中上行链路的DPDCH和E-DPDCH信道上进行功率控制的方法。本发明方法是根据DPDCH和E-DPDCH上系统预先设置的误块率或重传次数的目标值来进行功率控制的，从而使得相关信道上的误块率或重传次数趋近设定的目标值，保证了系统的服务质量；同时，由于本方法根据系统预先的误块率或重传次数的目标值来调整发射功率，可以使得上行链路的发射功率满足系统的整体规划设计，从而有效的减小了用户之间的干扰，提高了系统的容量；对于E-DPDCH上的功率控制，在计算功率偏移参数时还考虑到了由于DPDCH上的功率控制所带来的影响，在计算中减去了相应部分，从而将DPDCH和E-DPDCH上的功率控制有机的结合起来，使得E-DPDCH上的功率控制更加合理；本发明提供了基于误块率和重发次数两种情况下的MAC-d流的功率控制，可以根据系统对时延和吞吐量的不同要求，选择合适的功率控制方法，从而满足运营商的不同偏好；在本发明中，MAC-d流的功率控制是针对每个MAC-d流分别进行调整的，从而系统可以根据各个MAC-d流的误码率要求分别控制其发射功率。
权利要求
1.一种功率控制方法，应用于采用上行增强技术的宽带码分多址WCDMA系统上行链路中的专用物理数据信道DPDCH上，其特征在于包括以下步骤A，统计预定时间周期内DPDCH上的误块率；B，根据步骤A得到的误块率和预先设置的DPDCH上误块率的目标值计算专用物理控制信道DPCCH上信干比SIR调整值；将上述SIR调整值加上上一时间周期SIR目标值得到更新后的SIR目标值；C，将步骤B得到的更新后的SIR目标值和DPCCH上的SIR估计值相比较，根据比较结果调整上行链路中DPCCH上的发射功率的大小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的SIR调整值是按照(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×γDPDCH]]>计算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是当前所述时间周期内DPDCH上误块率的统计值，BLERDPDCH，target是预先设置的DPDCH上误块率的目标值，UpStepDPDCH，max是系统设置的DPDCH上的最大上升步长，rDPDCH是面向小区参数，n表示当前所述时间周期。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在无线网络控制器RNC处执行步骤A和步骤B；在步骤B种进一步包括RNC通过数据控制帧将更新后的SIR目标值发送至基站Node B；在步骤C中进一步包括Node B比较更新后的SIR目标值和SIR估计值，根据比较结果发送功率控制命令至用户设备UE处；UE根据功率控制命令调整DPCCH上的发射功率的大小。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述的统计误块率包括统计所述时间周期内DPDCH上接收到的总数据块和错误数据块的个数，将后者除以前者得到所述误块率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中所述的调整DPCCH上的发射功率包括按照系统设置的上升步长增大DPCCH上的发射功率，或按照系统设置的下降步长减小DPCCH上的发射功率。
6.一种功率控制方法，应用于采用上行增强技术的WCDMA系统上行链路中的增强专用物理控制信道E-DPDCH的MAC-d流上，其特征在于包括以下步骤a，分别统计预定时间周期内每个MAC-d流的平均误块率，统计上述时间周期内DPDCH上的误块率；b，根据上述DPDCH上的误块率的统计值和预先设置的误块率的目标值计算DPCCH上SIR调整值；分别根据每个MAC-d流的平均误块率以及预先设置的各MAC-d流的误块率目标值计算得到每个MAC-d流的混合自动重传请求HARQ功率偏移参数的调整值；将HARQ功率偏移参数的调整值加上上一周期的HARQ功率偏移参数，并减去所述DPCCH上SIR调整值，得到每个MAC-d流的HARQ功率偏移参数；c，根据步骤b中得到的HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，并根据计算结果分别调整每个上行E-DPDCH的MAC-d流的发射功率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b中所述的HARQ功率偏移参数的调整值是按照(BLERj,E-DPDCH(m)BLERj,E-DPDCH,target-1)1BLERj,E-DPDCH,target-1×UpStepj,E-DPDCH,max×γk,E-DPDCH]]>计算得到的，其中，j表示对应的MAC-d流，BLERj，E-DPDCH(m)表示当前所述时间周期内MAC-d流的平均误块率，BLERj，E-DPDCH，target表示MAC-d流的误块率的目标值，UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步长，rj，E-DPDCH是面向小区参数，m表示当前所述时间周期。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b中所述的DPCCH上SIR调整值是按照Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×γDPDCH]]>计算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是当前所述时间周期内DPDCH上误块率的统计值，BLERDPDCH，target是预先设置的DPDCH上误块率的目标值，UpStepDPDCH，max是系统允许的DPDCH上的最大上升步长，rDPDCH是面向小区参数。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在RNC侧执行步骤a和b，在UE侧执行步骤c；在步骤b中进一步包括，RNC将计算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移参数通过信令发送至UE侧。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤a中所述的统计MAC-d流的平均误块率包括分别统计所述时间周期内接收到的各MAC-d流的MAC-es协议数据单元PDU的总个数以及其中发生错误的MAC-es PDU的个数，将后者除以前者得到所述平均误块率。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤b中进一步包括，判断计算得到的HARQ功率偏移参数的大小如果大于6dB，则取HARQ功率偏移参数为6dB；如果小于0dB，则取HARQ功率偏移参数为0dB；如果在0到6dB之间，则取HARQ功率偏移参数的实际计算值。
12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤c中所述的根据HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，是按照βed,ref,harq=βed,ref×10(Δharq20)]]>计算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，HARQ Power Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移参数，Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)。
13.根据权利要求6至12任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b中进一步判断所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的HARQ功率偏移参数的大小如果在0到6dB之间，则执行步骤c；如果大于6dB或者小于0dB，则进一步根据该MAC-d流的HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数，并将该参数发送至UE，在步骤c中，UE进一步根据该功率偏置参数调整E-DPDCH的发射功率。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的根据HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数是如果HARQ功率偏移参数大于6dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffsetj(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移参数小于0dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffsetj(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移参数，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数。
15.一种功率控制方法，应用于采用上行增强技术的WCDMA系统上行链路中的E-DPDCH的MAC-d流上，其特征在于包括以下步骤a’，统计预定时间周期内每个MAC-d流的平均重传次数，统计上述时间周期内DPDCH上的误块率；b’，根据上述DPDCH上的误块率的统计值和预先设置的误块率的目标值计算DPCCH上SIR调整值；根据MAC-d流的平均重传次数以及预先设置的MAC-d流的重传次数的目标值和最大重传次数计算得到每个MAC-d流的HARQ功率偏移参数的调整值；将HARQ功率偏移参数的调整值加上上一周期的HARQ功率偏移参数，并减去所述DPCCH上SIR调整值，得到每个MAC-d流的HARQ功率偏移参数；c’，根据步骤b’中得到的HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，并根据计算结果分别调整每个E-DPDCH的MAC-d流的发射功率。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤b’中所述的HARQ功率偏移参数的调整值是按照(Nj,E-DPDCH,ave(m)Nj,E-DPDCH,target-1)(Nj,E-DPDCH,maxNj,E-DPDCH,target-1)×UpStepj,E-DPDCH,max×γj,E-DPDCH]]>计算得到的，其中，j表示对应的MAC-d流；Nj，E-DPDCH，target表示当前所述时间周期内该MAC-d流的重传次数的目标值，如果有多个MAC-d流，则Nj，E-DPDCH，target取所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的重传次数的目标值；Nj，E-DPDCH，max表示该MAC-d流所允许的最大重传次数，如果有多个MAC-d流，则Nj，E-DPDCH，max取所有MAC-d流中的最大重传次数；Nj，E-DPDCH，ave表示该MAC-d流的平均重传次数；UpStepj，E-DPDCH，max表示E-DPDCH上的最大上升步长，rj，E-DPDCH是面向小区参数，m表示当前所述时间周期。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤b’中所述的DPCCH上SIR调整值是按照Σn=mm+1(BLERDPDCH(n)BLERDPDCH,target-1)1BLERDPDCH,target-1×UpStepDPDCH,max×γDPDCH]]>计算得到的，其中，BLERDPDCH(n)是当前所述时间周期内DPDCH上误块率的统计值，BLERDPDCH，target是预先设置的DPDCH上误块率的目标值，UpStepDPDCH，max是系统允许的DPDCH上的最大上升步长，rDPDCH是面向小区参数。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在RNC侧执行步骤a’和b’，在UE侧执行步骤c’；在步骤b’中进一步包括，RNC将计算得到的MAC-d流的HARQ功率偏移参数通过信令发送至UE侧。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤a’中所述的统计MAC-d流的平均重传次数包括分别统计所述时间周期内接收到的各MAC-d流的MAC-es PDU的重传次数以及接收到的各MAC-d流的MAC-es PDU个数，将前者除以后者得到所述平均重传次数。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在步骤b’中进一步包括，判断计算得到的HARQ功率偏移参数的大小如果大于6dB，则取HARQ功率偏移参数为6dB；如果小于0dB，则取HARQ功率偏移参数为0dB；如果在0到6dB之间，则取HARQ功率偏移参数的实际计算值。
21.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤c’中所述的根据HARQ功率偏移参数计算每个MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，是按照βed,ref,harq=βed,ref×10(Δharq20)]]>计算得到的，其中βed，ref，harq表示MAC-d流相对E-DPDCH的功率偏置，HARQ Power Offsetj(m+1)表示所述HARQ功率偏移参数，Δharq＝HARQ Power Offsetj(m+1)。
22.根据权利要求15至21任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b’中进一步判断所有MAC-d流中优先级最高的MAC-d流的HARQ功率偏移参数的大小如果在0到6dB之间，则执行步骤c’；如果大于6dB或者小于0dB，则进一步根据该MAC-d流的HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数，并将该参数发送至UE，在步骤c’中，UE进一步根据该功率偏置参数调整E-DPDCH的发射功率。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述的根据HARQ功率偏移参数计算E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数是如果HARQ功率偏移参数大于6dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffsetj(m+1)-620;]]>如果HARQ功率偏移参数小于0dB，βed,refβc(m+1)=βed,refβc(m)×10HARQ PowerOffsetj(m+1)20,]]>其中，HARQ Power Offsetj(m+1)表示HARQ功率偏移参数，βed，ref/βc(m+1)表示E-DPDCH和DPCCH之间的功率偏置参数。
全文摘要
本发明公开了一种功率控制方法，在采用上行增强技术的WCDMA系统的上行链路上实现功率控制。本发明功率控制的方法，统计DPDCH上的误块率，根据系统预先设置的误块率的目标值，计算更新DPCCH的信干比，并根据上述计算结果，调整DPCCH上的发射功率，从而控制DPDCH上的发射功率；本发明功率控制的方法，统计E－DPDCH上MAC－d流的实际误块率或重传次数，计算各MAC－d流的功率偏移参数，并根据上述计算结果，调制各MAC－d流上的发射功率。本发明提供的功率控制方法，应用于采用上行增强技术的WCDMA系统的上行链路上，对DPDCH和E－DPDCH上的发射功率进行周期性调整，保证了业务的质量，减小了系统内的干扰。
文档编号H04J13/00GK1937441SQ200610141810
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者伏玉笋, 吴玉忠 申请人:华为技术有限公司