专利名称：一种高速下行共享信道所映射物理信道的功率控制方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中 一种加强连接模式公共状态下的高速下行 共享信道所映射物理信道的功率控制方法。
背景技术：
为了提高用户高数据流量和系统的吞吐量，3GPP的R5标准协议引入 了一种高速分组共享传输信道(High Speed Downlink Shared Channel: HS-DSCH)，该信道所映射的物理信道采用时分和码分方式，且该信道采 用了混合自动重传(HARQ)和自适应调制编码(AMC )技术，使得峰值速 率可达10.8Mbps 30Mbps。其最终目的是通过提供对高速分组业务接入来增 加系统的容量以及减小传输延迟以提高用户对服务质量(QoS)的要求。目前协议对于无线资源控制(RRC)连接模式下的前向接入状态 (CELL—FACH)的用户设备是使用辅助公共控制物理信道(S-CCPCH )进 行信令和数据的传输，无线资源控制(RRC)连接模式下的寻呼状态 (CELL—PCH/URA_PCH )的用户设备是使用辅助公共控制物理信道 (S-CCPCH )进行寻呼消息的接收，基于S-CCPCH信道是多用户共享信道， 不具有闭环功控的功能，因此为了保证覆盖边缘的用户也能正确接收信令和 数据，其功率要设置的比较高，因此为了减小CELL—FACH和(或) CELL_PCH/URA_PCH状态所占用的功率资源，S-CCPCH的带宽有一定的 限制。可以通过增加在CELL—FACH和(或)CELL—PCH/URA—PCH状态使用 高速共享信道，提高有效峰值速率来减小CELL_FACH、 CELL一PCH、 URA_PCH状态下的信令延时并减小状态转换的延时。因此3GPP协议标准 对无线资源控制(RRC )连接模式下的前向接入状态(CELL—FACH )和(或) 无线资源控制(RRC)连接模式下的寻呼状态(CELL—PCH/URA—PCH )进4亍了加强，即在CELL—FACH和(或)CELL—PCH/URA—PCH状态也可4吏用 高速共享信道技术(本文把在CELL-FACH和(或)CELL—PCH/URA—PCH 状态使用高速共享信道的能力简称为加强连接模式公共状态)，通过高速共 享信道技术的短时间间隔、HARQ和AMC机制，提高加强连接模式公共状 态的有效峰值速率。与高速共享信道相关的公共物理信道有高速物理下行共 享信道(HS-PDSCH)和为高速下行共享信道使用的共享控制信道 (HS-SCCH)，为了保证加强连接模式公共状态的高速共享的物理信道能 够正常工作，需要对这两条物理信道进行功率控制。然而，目前针对CELL—FACH和/或CELL—PCH/URA—PCH状态的用户 设备，还没有对这两条物理信道进行功率控制的方法。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种高速下行共享信道所映射物理 信道的功率控制方法，提供一种加强连接模式公共状态下高速下行共享信道相关的物理信道功率控制方法，使得基站对于处于加强连接模式公共状态下 的用户设备发送数据时能使用合适的功率进行发送，保证用户设备的正确接 收。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高速下行共享信道所映射物 理信道的功率控制方法，包括以下步骤(a) 无线网络控制器通过信令告知基站高速下行共享信道所映射物理 信道的最大发射功率，所述最大发射功率为用户设备在小区边缘采用所述高 速下行共享信道正确接收数据所需要的发射功率与公共导频信道发射功率 的偏差值；(b) 无线网络控制器将需要传送给用户设备的数据发送给基站时，在 高速下行共享信道的数据帧中携带传送该数据时使用的发射功率水平，所述 发射功率水平为用户设备当前所处位置正确接收数据所需要的发射功率与 所述最大发射功率的偏差值；(c) 所述基站向用户设备发送数据时，依据事先获得的所述最大发射功率、发射功率水平和公共导频信道的发射功率确定所述物理信道实际使用 的发射功率，使用该发射功率向所述用户终端发送信令和/或数据。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(a)中，所述信令为公共传输信道建立请求消息或公共传输信道重配置请求消息。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(b)中，所述无 线网络控制器根据用户设备上报的对公共导频信道的测量结果、媒体接入控 制协议数据单元的大小和所述最大发射功率计算所述物理信道的发射功率 水平，所述公共导频信道的测量结果为公共导频信道的信干比或公共导频信 道的接收信号强度或路损；当所述公共导频信道的信干比越大，或者当公共 导频信道的接收信号强度越强，则此时所需要的发射功率水平越小；当路损 越大，或者当媒体接入控制协议数据单元的尺寸越大，则此时所需要的发射 功率水平也越大。进一步地，上述方法还可具有以下特点利用鴻4员计算所述发射功率水 平采用如下7>式<formula>formula see original document page 7</formula>其中，TPL为发射功率水平，L为用户设备上报的路损，NT为噪声功率， 7为非正交因子，i为相邻小区的干扰因子，load为当前小区负荷，Et/N。为 信干比，PG为处理增益，所述PG等于带宽与业务速率的比值W/R，其中， W=3.84M， "「M"c腺气x，， 「"]表示上取整，MacPduSize为数据帧中相关的协议数据单元的尺寸，CpichPower为公共导频信道的发射功率， MaxHsPower为信令中所携带的最大发射功率；利用公共导频信道的信干比计算所述发射功率水平采用如下公式 <formula>formula see original document page 7</formula>其中，CPICH一Ec/N0为公共导频信道的信千比，<formula>formula see original document page 7</formula>小区边缘的位置公共导频信号的信干比。进一步地，上述方法还可具有以下特点用户设备通过小区更新请求消 息、无线资源控制连接请求消息或者测量报告消息向无线网络控制器上报其 对公共导频信道的测量结果。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(c)中，所述物 理信道实际使用的发射功率为公共导频信道发射功率与所述最大发射功率 及所述发射功率水平之和。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述物理信道为用于高速下行 共享信道的控制信道HS-SCCH和一条或多条高速物理下行共享信道 HS-PDSCH。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(c)中，根据所确定HS-SCCH信道和HS-PDSCH信道的发射功率，所述功率分配比例为二 者的扩频因子之比与权重的乘积。进一步地，上述方法还可具有以下特点当HS-PDSCH有多条时，将 HS-PDSCH信道的发射功率平均分配给每条HS-PDSCH。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(c)中，如果在 一个传输时间间隔中有多个数据块被复用在一个媒体接入控制协议数据单 元中被发送，则HS-SCCH信道的发射功率取多个数据块发射功率的最大值， HS-PDSCH信道的发射功率取这多个数据块的发射功率之和，且HS-SCCH 和HS-PDSCHs的发射功率之和小于等于所述最大发射功率与公共导频信道 发射功率之和。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种配置高速下行共享信道所 映射物理信道功率参数的方法，包括以下步骤(A) 无线网络控制器获取高速下行共享信道所映射物理信道的最大发 射功率；(B) 所述无线网络控制器通过信令将所述最大发射功率发送给基站。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(A)中，所述无 线网络控制器获取所述最大发射功率采用以下步骤(i)所述无线网络控 制器计算用户在小区边缘通过高速下行共享信道所映射物理信道正确接收 数据所需要的发射功率；(ii)所述无线网络控制器根据上述发射功率与公 共导频信道发射功率计算得到该发射功率相对于公共导频信道的发射功率 偏差值作为所述高速下行共享信道相关的物理信道可使用的最大发射功率。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(B)中，所述信 令为公共传输信道建立请求消息或公共传输信道重配置请求消息。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(B)后，所述基 站收到所述信令后，保存其中的最大发射功率，并向所述无线网络控制器返 回响应消息。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述物理信道为用于高速下行 共享信道的控制信道HS-SCCH和一条或多条高速物理下行共享信道 HS-PDSCH。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述高速下行共享信道所映射 物理信道的最大发射功率为物理信道HS-PDSCH和HS-SCCH的最大发射功 率之和。本发明提供了 一种加强连接模式公共状态下高速下行共享信道相关的 物理信道功率控制方法，使得基站对于处于加强连接模式公共状态下的用户 设备发送数据时能使用合适的功率进行发送，保证了用户设备的正确接收， 同时提高了系统的容量。
图1为本发明实施例HS-PDSCH和HS-SCCH的功率控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。如图1所示，本实施例加强连接模式公共状态下高速共享信道相关的物理信道功率控制方法包括以下步骤步骤IIO，无线网络控制器向基站发送信令，所述信令中携带有高速下 行共享信道相关的物理信道可^f吏用的最大发射功率(MaxHsPower),即两条 物理信道HS-PDSCH和HS-SCCH的最大发射功率之和；上述信令可以为公共传输信道建立请求消息或公共传输信道重配置请 求消息。所述的最大发射功率为相对值，为用户在小区边缘通过高速下行共 享信道正确接收数据所需要的发射功率(最小发射功率)与公共导频信道发 射功率的偏差，所述公共导频信道发射功率是由无线网络控制器预先设置好 的。无线网络控制器可根据预先测量的结果计算高速下行共享信道相关的 物理信道可使用的最大发射功率，如采用下文中以路损为例的发射功率水平 的计算公式计算，此时的路损为用户在小区边缘的路损，即最大路损值。步骤120，基站收到所述信令后，保存其中的高速下行共享信道相关物 理信道可使用的最大发射功率，并向无线网络控制器返回响应消息(如公共 传输信道建立响应或公共传输信道重配置响应)；步骤130,用户设备通过小区更新请求消息、无线资源控制连接请求消 息或者测量报告消息向无线网络控制器报告其对公共导频信道的测量结果；对公共导频信道的测量结果为公共导频信道的信干比(Ec/N0)或公 共导频信道的接收信号强度(RSCP)或路损(pathloss)。当无线网络控制器处于信道重配置过程时，上述步骤130与步骤110和 120无先后顺序，当无线网络控制器处于信道建立过程时，则步骤IIO和120 则先于步骤130执行。步骤140，当无线网络控制器需要传送用户设备的数据给基站时，根据 用户设备上报的测量报告值、媒体接入控制协议数据单元的尺寸大小和最大 发射功率计算HS-SCCH和HS-PDSCH传送该数据时可使用的发射功率水 平，并在高速下行共享信道的数据帧中携带发射功率水平发送给基站；所述发射功率水平为用户目前所处位置正确接收数据所需要的最小发 射功率和上述最大发射功率的偏差，换句话说，也就是用户当前位置相对于 在小区边缘正确接收数据所需要的发射功率的偏差。用户设备离基站越近所 需要的发射功率越小，由此得到的发射功率水平为负值，当用户设备处于小 区边缘时，该发射功率水平则取零。该发射功率水平表示物理信道可真正使 用的发射功率小于等于最大发射功率。所述的发射功率水平用于确定HS-SCCH和一条或多条HS-PDSCH的总发射功率。无线网络控制器可以通过以下方法确定发射功率水平，但不局限于此 通过用户设备在随机接入传输信道上上报给无线网络控制器的公共导频信 道的测量报告，比如公共导频信道的信干比(CPICH—Ec/N0 )或公共导频信 道的接收信号强度(RSCP)或路损(pathloss),以及媒体接入控制协议数 据单元的尺寸大小确定该数据单元所需要的发射功率水平。当公共导频信道 的信干比越大，或者当公共导频信道的接收信号强度越强，表明用户设备距 离基站越近，则此时所需要的发射功率水平越小；当路损越大，说明用户设 备距离基站越远，或者当媒体接入控制协议数据单元的尺寸越大，则此时所 需要的发射功率水平也越大。以路损为例，发射功率水平的计算方法如下<formula>formula see original document page 11</formula>其中TPL为发射功率水平，L为用户设备上报的路损，NT为噪声功率， y为非正交因子，i为相邻小区的干扰因子，load为当前小区负荷，Eb/N。为 信干比，PG为处理增益，所述PG等于带宽与业务速率的比值W/R，其中，<formula>formula see original document page 11</formula>， 「l表示上取整，MacPduSize为数据帧中
相关的协议数据单元的尺寸，CpichPower为公共导频信道的发射功率， MaxHsPower为信令中所携带的最大发射功率。以公共导频信道的信干比(CPICH—Ec/N0)为例，发射功率水平的计算 方、法:^下<formula>formula see original document page 12</formula>其中CPICH—Ec/N0min为小区边缘的位置公共导频信号的信干比， Min ()表示取最小值。根据公共导频信道接收信号强度(RSCP)计算发射功率水平的方法与 根据公共导频信道信干比计算发射功率水平的方法类似，此处不再赘述。步骤150,基站发送数据给用户设备时，依据最大发射功率和发射功率 水平以及公共导频信道的发射功率决定物理信道(HS-SCCH和一条或多条 HS-PDSCH)可真正使用的发射功率，基站使用确定的发射功率分别在 HS-SCCH和HS-PDSCH上发送信令和/或数据。基站依据无线网络控制器预先配置的最大发射功率和媒体接入控制服 务数据单元的发射功率水平大小(TPL)以及公共导频信道的发射功率确定 分配给HS-SCCH和HS-PDSCH的总发射功率，具体的方法如下HS-SCCH 和HS-PDSCHs的总发射功率之和TransmitPowerforHs = MaxHsPower + TPL 十CpichPower,然后依据HS-SCCH和HS-PDSCH所承载的数据比特、扩频 增益、重要程度决定分配给HS-SCCH和HS-PDSCHs的功率分配比例，从 而最终确定HS-SCCH和HS-PDSCHs的发射功率。基站依据HS-SCCH与HS-PDSCH扩频因子的比例确定二者发射功率的 分配比例，当存在多条HS-PDSCH时，还需要考虑HS-PDSCH的物理信道条数，可釆用如下公式<formula>formula see original document page 12</formula>其中N是HS-PDSCH物理信道条数，若调制方式为QPSK，贝'j N=其中，,若调制方式为16QAM,则N= MachsPduSize是MAC-hs要发送的协议数据单元尺寸，16为HS-PDSCH的 扩频因子；128为HS-SCCH的扩频因子，"是重要程度权重，大于等于1。可见，当HS-PDSCH只有一条时，且权重等于1时，HS-SCCH与 HS-PDSCH的功率分配比例为二者的扩频因子之比。如果在高速下行共享信道的媒体接入控制实体(MAC-hs)的一个传输 时间间隔中有多个MAC-c/sh/m的数据块被复用在一个媒体接入控制协议数 据单元中被发送，则HS-SCCH的发射功率取多个数据块的最大值， HS-PDSCH的发射功率取这多个数据块的发射功率之和，且HS-SCCH和 HS-PDSCHs的发射功率之和不能超过高速下行共享信道相关的物理信道可 使用的最大发射功率，即相对的最大发射功率与公共导频信道发射功率之 和。对于一个MAC-hs pdu, —个传输时间间隔只需要一条HS-SCCH,而 HS-PDSCH在一个传输时间间隔可以为一条或者多条。如果HS-PDSCH为 多条，则可在确定的发射功率基础上平均分配到每条物理信道。本发明提供了 一种加强连接模式公共状态下高速共享信道相关的物理 信道功率控制方法，以使得基站对于处于加强连接模式公共状态下的用户设 备发送数据时能使用合适的功率进行发送，保证用户设备的正确接收和提高 系统的容量。
权利要求
1. 一种高速下行共享信道所映射物理信道的功率控制方法，包括以下步骤(a)无线网络控制器通过信令告知基站高速下行共享信道所映射物理信道的最大发射功率，所述最大发射功率为用户设备在小区边缘采用所述高速下行共享信道正确接收数据所需要的发射功率与公共导频信道发射功率的偏差值；(b)无线网络控制器将需要传送给用户设备的数据发送给基站时，在高速下行共享信道的数据帧中携带传送该数据时使用的发射功率水平，所述发射功率水平为用户设备当前所处位置正确接收数据所需要的发射功率与所述最大发射功率的偏差值；(c)所述基站向用户设备发送数据时，依据事先获得的所述最大发射功率、发射功率水平和公共导频信道的发射功率确定所述物理信道实际使用的发射功率，使用该发射功率向所述用户终端发送信令和/或数据。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述 信令为公共传输信道建立请求消息或公共传输信道重配置请求消息。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述 无线网络控制器根据用户设备上报的对公共导频信道的测量结果、媒体接入 控制协议数据单元的大小和所述最大发射功率计算所述物理信道的发射功率 水平，所述公共导频信道的测量结果为公共导频信道的信干比或公共导频信 道的接收信号强度或路损；当所述公共导频信道的信干比越大，或者当公共 导频信道的接收信号强度越强，则此时所需要的发射功率水平越小；当路损 越大，或者当媒体接入控制协议数据单元的尺寸越大，则此时所需要的发射 功率水平也越大。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用路损计算所述发射功率水平采用如下公式 7p丄=丄+ + (1 — y + 0 x丄ofld /丄]一 pg + 2 — Q7/c/LPower — Afoxi/s尸oww其中，TPL为发射功率水平，L为用户设备上报的路损，NT为噪声功率， y为非正交因子，i为相邻小区的干扰因子，load为当前小区负荷，Eb/N。为 信干比，PG为处理增益，所述PG等于带宽与业务速率的比值W/R，其中，W=3.84M，x500, 「，表示上取整，MacPduSize为数据帧中360相关的协议数据单元的尺寸，CpichPower为/>共导频信道的发射功率， MaxHsPower为信令中所携带的最大发射功率；利用公共导频信道的信干比计算所述发射功率水平采用如下公式 7P丄=Mw(OTO/ — ￡c /飾min- OTC// 一 ￡c / iVo，O)其中，CPICH—Ec/NO为公共导频信道的信干比，CPICH—Ec/NOmin为 小区边缘的位置公共导频信号的信干比。
5、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，用户设备通过小区更新请求 消息、无线资源控制连接请求消息或者测量报告消息向无线网络控制器上报 其对公共导频信道的测量结果。
6、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，所述 物理信道实际使用的发射功率为公共导频信道发射功率与所述最大发射功率 及所述发射功率水平之和。
7、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述物理信道为用于高速下 行共享信道的控制信道HS-SCCH和一条或多条高速物理下行共享信道 HS-PDSCH。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，根据 所述物理信道实际使用的发射功率及HS-SCCH和HS-PDSCH的功率分配比 例确定HS-SCCH信道和HS-PDSCH信道的发射功率，所述功率分配比例为 二者的扩频因子之比与权重的乘积。
9、 如权利要求8所述的方法，其特征在于，当HS-PDSCH有多条时，将 HS-PDSCH信道的发射功率平均分配给每条HS-PDSCH。
10、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，如果在一个传输时间间隔中有多个数据块被复用在一个媒体接入控制协议数据单元中被发送，则HS-SCCH信道的发射功率取多个数据块发射功率的最大值， HS-PDSCH信道的发射功率取这多个数据块的发射功率之和，且HS-SCCH和 HS-PDSCHs的发射功率之和小于等于所述最大发射功率与公共导频信道发射 功率之和。
11、 一种配置高速下行共享信道所映射物理信道功率参数的方法，包括 以下步骤(A) 无线网络控制器获取高速下行共享信道所映射物理信道的最大发 射功率；(B) 所述无线网络控制器通过信令将所述最大发射功率发送给基站。
12、 如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述步骤(A)中，所 述无线网络控制器获取所述最大发射功率采用以下步骤(i) 所述无线网络控制器计算用户在小区边缘通过高速下行共享信道 所映射物理信道正确接收数据所需要的发射功率；(ii) 所述无线网络控制器根据上述发射功率与公共导频信道发射功率 计算得到该发射功率相对于公共导频信道的发射功率偏差值作为所述高速 下行共享信道相关的物理信道可使用的最大发射功率。
13、 如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述步骤(B)中，所 述信令为公共传输信道建立请求消息或公共传输信道重配置请求消息。
14、 如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述步骤(B)后，所 述基站收到所述信令后，保存其中的最大发射功率，并向所述无线网络控制 器返回响应消息。
15、 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述物理信道为用于高速 下行共享信道的控制信道HS-SCCH和一条或多条高速物理下行共享信道 HS-PDSCH。
16、 如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述高速下行共享信道所 映射物理信道的最大发射功率为物理信道HS-PDSCH和HS-SCCH的最大发 射功率之和。
全文摘要
本发明公开了一种高速下行共享信道所映射物理信道的功率控制方法，包括以下步骤(a)无线网络控制器通过信令告知基站高速下行共享信道所映射物理信道的最大发射功率，该最大发射功率为用户设备在小区边缘采用所述高速下行共享信道正确接收数据所需要的发射功率与公共导频信道发射功率的偏差值；(b)无线网络控制器将需要传送给用户设备的数据发送给基站时，在高速下行共享信道的数据帧中携带传送该数据时使用的发射功率水平；(c)基站向用户设备发送数据时，依据事先获得的所述最大发射功率、发射功率水平和公共导频信道的发射功率确定所述物理信道实际使用的发射功率，使用该发射功率向所述用户终端发送信令和/或数据。
文档编号H04B7/005GK101247146SQ20071007925
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者柯雅珠, 翔 程 申请人:中兴通讯股份有限公司