确定上行传输功率的方法
【专利摘要】本发明提供了一种新的上行功率控制技术方案。在本发明的上行功率控制技术方案中，同时考虑了服务小区处的有用的信号PSD以及用户设备所产生的对相邻小区的整个或部分网络的干扰。相比于传统的部分功率控制方案，本发明的上行功率控制方案取决于补偿因子取值的调整能够获得显著的平均吞吐量和小区边缘吞吐量性能增益。
【专利说明】确定上行传输功率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信网络，尤其涉及用于确定用户设备的上行传输功率的方法。
【背景技术】
[0002] 在3GPP LTE-A Releasel2中，考虑了用于更密集和非均匀的小小区分布的小小区 增强。由于不规则的配置以及具有非理想回传的高度重叠的覆盖范围（非同构网络配置）， 小小区之间以及宏用户设备至小小区的小区间干扰成为了对小区覆盖范围和网络性能的 重大限制。
[0003] 上行功率控制是克服上行小区间干扰的必要技术。传统的功率控制机制是为同 构网络中的宏小区设计的。然而，异构网络中的小小区的干扰分布特性与同构网络中的宏 小区的干扰分布特性非常不同，因此，将基于部分功率控制（fractional power control, FPC)的传统功率控制机制直接应用于小小区场景可能会面临以下四个主要问题：所产生 的小区间干扰和至服务小区的路径损耗之间的低相关性；由于动态调度而导致的小区间干 扰波动；小小区附近的宏用户设备的路径损耗不平衡；以及由于相邻小区之间对于功率控 制缺乏合作而引起的潜在的功率控制雪崩效应。
[0004] 3GPP LTE Release8-ll提供的传统的上行功率控制方案采用了开环和闭环控制 相结合的方式。在理论上，这比完全的闭环控制方案所需的反馈量要少，而闭环反馈只是在 对如下这种情况进行补偿，即当用户设备对所需功率设置的自我估计不能满足时（详细请 参见"S. Sesia, I. Toufik and M. Baker, The UMTS Long Term Evolution ：From Theory to Practic, Second Edition，'，'）。
[0005] LTE功率控制操作的典型模式包括以开环方式为传输功率谱密度（power spectral density,PSD)设置一个粗糙的工作点，基于从用户设备（UE)至服务小区的路径 损耗估计。更快的自适应可通过闭环方式应用在开环工作点周围。这可以控制干扰并调整 功率设置以适应快速变化的信道条件。
[0006] LTE中的开环机制使用已知的部分功率控制机制，其由半静态基准Ptl以及部分路 径损耗补偿构成，如下式所示：
[0007] 基本工作点=Pci+ a PL
[0008] 半静态基准Ptl包括小区内所有UE的一个共同功率水平Ptl eell e [-126,+23] dB和 UE 特定的偏移 Pclue e [-7, +8]dB，Ptl = Pc^n+P。，
[0009] 部分路径损耗补偿因子α的范围可以设置为从0至1，也即，从"无补偿"到"完 全补偿"。
[0010] 部分功率控制的优势在于，靠近小区边缘的UEs具有相对较低的传输功率。因此， 在靠近服务小区和远离相邻小区之间有相关性的假设下，小区边缘的UEs对其他小区具有 较少的干扰。
[0011] 然而，在异构网络（HetNet)中，具有大的路径损耗的UEs产生大部分的小区间干 扰的假设并不总是正确的。如图1中所示，至宏基站具有较小路径损耗的宏用户设备10对 与远端无线射频单元12 (RRH)相关联的微小区用户设备11具有严重的干扰，其靠近宏小区 覆盖范围的中心。
[0012] 对于传统的部分功率控制机制，对于那些具有大部分干扰可能的UEs可以设置 较高的功率。图2进一步示出了所产生的小区间干扰未跟随一种所期待的趋势，并且小 区间干扰的样本对于相同路径增益分散在超过20dB的范围（详细请参见"E.Dahlman， S. Parkvall and J. Skold,4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband，'）。
【发明内容】
[0013] 通过上述分析可知，对于小小区中上行干扰管理的需求与对于同构网络中宏小区 的上行干扰管理的需要完全不同。也就是说，需要调整上行传输功率以补偿对系统所产生 的干扰而不仅仅是补偿用户设备至服务小区的路径损耗。
[0014] 基于上述考量，根据本发明的第一方面的一个实施例，提供了一种在通信系统的 服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括：
[0015] -确定公共干扰PSD Γ ^11，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一 路径损耗补偿因子α，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗 补偿因子β ;
[0016] -发送所述公共干扰PSD以及所述第一路径损耗补偿因子至所述用户设备；
[0017]-分别从所述至少一个相邻小区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区 的传输功率，发送测量配置至所述用户设备用于通知所述用户设备进行所述至少一个相邻 小区的参考信号接收功率测量，以及发送下行参考信息至所述用户设备；
[0018] -从所述用户设备处接收测量报告，所述测量报告包括来自所述至少一个相邻小 区中每一个相邻小区的参考信号接收功率；
[0019] -确定所述用户设备的UE特定的偏移Fci ue，基于所述来自所述至少一个相邻小区 中每一个相邻小区的参考信号接收功率以及接收到的所述至少一个相邻小区中每一个相 邻小区的传输功率估计所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区至所述用户设备的路径 损耗PL i,以及组合所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得干扰路 径损耗PL1 ;
[0020] -发送所述UE特定的偏移Γ Ue以及所述第二路径损耗补偿因子β与所述干扰 路径损耗PL1的乘积至所述用户设备。
[0021] 有利的，所述组合步骤包括以下任一种：
[0022] -通过以下公式，聚集所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以 获得干扰路径损耗PL1,
【权利要求】
1. 一种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰psd r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD以及所述第一路径损耗补偿因子至所述用户设备； -分别从所述至少一个相邻小区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传 输功率，发送测量配置至所述用户设备用于通知所述用户设备进行所述至少一个相邻小区 的参考信号接收功率测量，以及发送下行参考信息至所述用户设备； _从所述用户设备处接收测量报告，所述测量报告包括来自所述至少一个相邻小区中 每一个相邻小区的参考信号接收功率； -确定所述用户设备的UE特定的偏移r，基于所述来自所述至少一个相邻小区中 每一个相邻小区的参考信号接收功率以及接收到的所述至少一个相邻小区中每一个相邻 小区的传输功率估计所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区至所述用户设备的路径损 耗PLi，以及组合所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得干扰路径 损耗Pk ; -发送所述ue特定的偏移以及所述第二路径损耗补偿因子p与所述干扰路径 损耗Ph的乘积至所述用户设备。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合步骤包括以下任一种： -通过以下公式，聚集所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得 干扰路径损耗PLp
-通过以下公式，从所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗中选择最 小的路径损耗以获得干扰路径损耗PLp PLj = mintPLp PL2,…，PLn} 其中，N代表所述至少一个相邻小区的个数。
3. -种在通信系统的用户设备中用于确定上行传输功率的方法，包括： -从服务小区处接收公共干扰PSD 1^。611和第一路径损耗补偿因子a ; _从所述服务小区处接收测量配置，所述测量配置用于通知所述用户设备进行至少一 个相邻小区的参考信号接收功率测量； -分别进行所述服务小区的参考信号接收功率测量以及所述至少一个相邻小区的参考 信号接收功率测量； -发送测量报告至所述服务小区，所述测量报告包括来自所述至少一个相邻小区中每 一个相邻小区的参考信号接收功率； -基于来自所述服务小区的参考信号接收功率以及所述服务小区的传输功率，估计所 述服务小区至所述用户设备的路径损耗以获得信号路径损耗PLS，并且从所述服务小区处 接收所述用户设备的UE特定的偏移以及所述第二路径损耗补偿因子0与所述干扰 路径损耗Ph的乘积； -基于接收到的所述公共干扰PSD r 接收到的所述UE特定的偏移r _、接收到的 所述第一路径损耗补偿因子a、获得的所述信号路径损耗PLS以及接收到的所述第二路径 损耗补偿因子0与所述干扰路径损耗Pk的乘积，获得基本工作点。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得基本工作点的步骤包括： _通过以下公式，计算所述基本工作点， BOP = r 0 cell+r 0 UE+旦? PLj+a ? pls。
5. -种在通信系统的相邻小区中用于辅助用户设备确定上行传输功率的方法，包括： -发送所述相邻小区的传输功率至所述用户设备的服务小区； -发送下行参考信号至所述用户设备。
6. -种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰PSD r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD，所述第一路径损耗补偿因子以及所述第二路径损耗补偿因 子至所述用户设备； -分别从所述至少一个相邻小区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传 输功率，发送测量配置至所述用户设备用于通知所述用户设备进行所述至少一个相邻小区 的参考信号接收功率测量，以及发送下行参考信息至所述用户设备； _从所述用户设备处接收测量报告，所述测量报告包括来自所述至少一个相邻小区中 每一个相邻小区的参考信号接收功率； -确定所述用户设备的UE特定的偏移r，基于所述来自所述至少一个相邻小区中 每一个相邻小区的参考信号接收功率以及接收到的所述至少一个相邻小区中每一个相邻 小区的传输功率估计所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区至所述用户设备的路径损 耗PLi，以及组合所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得干扰路径 损耗Pk ; -发送所述UE特定的偏移r以及所述干扰路径损耗PLi至所述用户设备。
7. -种在通信系统的用户设备中用于确定上行传输功率的方法，包括： -从服务小区处接收公共干扰PSD r ^。611，第一路径损耗补偿因子a以及所述第二路 径损耗补偿因子3 ; _从所述服务小区处接收测量配置，所述测量配置用于通知所述用户设备进行至少一 个相邻小区的参考信号接收功率测量； -分别进行所述服务小区的参考信号接收功率测量以及所述至少一个相邻小区的参考 信号接收功率测量； -发送测量报告至所述服务小区，所述测量报告包括来自所述至少一个相邻小区中每 一个相邻小区的参考信号接收功率； -基于来自所述服务小区的参考信号接收功率以及所述服务小区的传输功率，估计所 述服务小区至所述用户设备的路径损耗以获得信号路径损耗PLS，并且从所述服务小区处 接收所述用户设备的UE特定的偏移UE以及所述干扰路径损耗plt ; -基于接收到的所述公共干扰PSD r 接收到的所述UE特定的偏移r _、接收到的 所述第一路径损耗补偿因子a、获得的所述信号路径损耗PLS、接收到的所述第二路径损耗 补偿因子0以及接收到的所述干扰路径损耗Ph，获得基本工作点。
8. -种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰PSD r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD，所述第一路径损耗补偿因子以及所述第二路径损耗补偿因 子至所述用户设备； _发送测量配置至所述用户设备用于通知所述用户设备进行所述至少一个相邻小区的 参考信号接收功率测量，以及发送下行参考信息至所述用户设备； 其中，所述方法还包括： -发送所述用户设备的ue特定的偏移至所述用户设备。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤： -分别从所述至少一个相邻小区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传 输功率； -发送接收到的所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传输功率至所述用户设 备。
10. -种在通信系统的用户设备中用于确定上行传输功率的方法，包括： -从服务小区处接收公共干扰PSD r ^。611，第一路径损耗补偿因子a以及所述第二路 径损耗补偿因子3 ; _从所述服务小区处接收测量配置，所述测量配置用于通知所述用户设备进行至少一 个相邻小区的参考信号接收功率测量，以及从所述服务小区处或者从所述至少一个相邻小 区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传输功率； -分别进行所述服务小区的参考信号接收功率测量以及所述至少一个相邻小区的参考 信号接收功率测量； -基于来自所述服务小区的参考信号接收功率以及所述服务小区的传输功率估计所述 服务小区至所述用户设备的路径损耗以获得信号路径损耗PLS，基于来自所述至少一个相 邻小区中每一个相邻小区的参考信号接收功率以及接收到的所述至少一个相邻小区中每 一个相邻小区的传输功率估计所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区至所述用户设备 的路径损耗PQ，以及组合所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得 干扰路径损耗PLT ; -基于接收到的所述公共干扰PSDr、从所述服务小区接收的UE特定的偏移rQ UE、 接收到的所述第一路径损耗补偿因子a、获得的所述信号路径损耗PLS、接收到的所述第二 路径损耗补偿因子0以及获得的所述干扰路径损耗Ph，获得基本工作点。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述组合步骤包括以下任一种： -通过以下公式，聚集所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得 干扰路径损耗PLt，
-通过以下公式，从所述至少一个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗中选择最 小的路径损耗以获得干扰路径损耗PLp PLj = mintPLp PL2,…，PLn} 其中，N代表所述至少一个相邻小区的个数。
12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述获得基本工作点的步骤包括： -通过以下公式，计算所述基本工作点， BOP = r 0 cell+r 0 UE+旦? PLj+a ? pls。
13. -种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰PSD r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD以及所述第一路径损耗补偿因子至所述用户设备； -发送下行参考信号至所述用户设备； -估计所述用户设备的传输功率； -分别从至少一个相邻小区处接收在所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区处的上 行接收功率，基于接收到的在所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区处的上行接收功率 以及所估计的所述用户设备的传输功率，估计所述用户设备至所述至少一个相邻小区中每 一个相邻小区的路径损耗PQ，以及组合所述用户设备至所述至少一个相邻小区的所有路 径损耗以获得干扰路径损耗PLT ; -发送所述用户设备的UE特定的偏移ruE以及所述第二路径损耗补偿因子0与所 述干扰路径损耗Ph的乘积至所述用户设备。
14. 一种在通信系统的用户设备中用于确定上行传输功率的方法，包括： -从服务小区处接收公共干扰PSD 1^。611和第一路径损耗补偿因子a ; -进行所述服务小区的参考信号接收功率测量； -基于来自所述服务小区的参考信号接收功率以及所述服务小区的传输功率，估计所 述服务小区至所述用户设备的路径损耗以获得信号路径损耗PLS ; -发送上行参考信号或上行数据； -从所述服务小区处接收所述用户设备的UE特定的偏移r 以及所述第二路径损耗 补偿因子0与所述干扰路径损耗Ph的乘积； -基于接收到的所述公共干扰PSD r 接收到的所述UE特定的偏移r _、接收到的 所述第一路径损耗补偿因子a、获得的所述信号路径损耗PLS以及接收到的所述第二路径 损耗补偿因子0与所述干扰路径损耗Pk的乘积，获得基本工作点。
15. -种在通信系统的相邻小区中用于辅助用户设备确定上行传输功率的方法，包 括： -接收来自所述用户设备的上行参考信号或上行数据； -基于接收到的所述上行参考信息或上行数据，估计在所述相邻小区处的上行接收功 率； -发送所述相邻小区处的上行接收功率至所述服务小区。
16. -种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰PSD r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD以及所述第一路径损耗补偿因子至所述用户设备； -发送下行参考信号至所述用户设备； -估计所述用户设备的传输功率，以及将所述用户设备的传输功率通知所述至少一个 相邻小区中每一个相邻小区； -分别从至少一个相邻小区中每一个相邻小区处接收所述用户设备至该相邻小区的路 径损耗PQ，以及组合所述用户设备至所述至少一个相邻小区的所有路径损耗以获得干扰 路径损耗Pk ; -发送所述用户设备的UE特定的偏移ruE以及所述第二路径损耗补偿因子0与所 述干扰路径损耗Ph的乘积至所述用户设备。
17. -种在通信系统的相邻小区中用于辅助用户设备确定上行传输功率的方法，包 括： -接收来自所述用户设备的上行参考信号或上行数据； -基于接收到的所述上行参考信息或上行数据，估计在所述相邻小区处的上行接收功 率，以及基于所估计的在所述相邻小区处的上行接收功率以及所通知的所述用户设备的传 输功率，估计所述用户设备至所述相邻小区的路径损耗PQ ; -将所估计的所述用户设备至所述相邻小区的路径损耗PQ通知所述服务小区。
18. -种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰PSD r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD至所述用户设备； -分别从所述至少一个相邻小区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传 输功率，发送测量配置至所述用户设备用于通知所述用户设备进行所述至少一个相邻小区 的参考信号接收功率测量，以及发送下行参考信息至所述用户设备； _从所述用户设备处接收测量报告，所述测量报告包括来自所述服务小区的参考信号 接收功率以及来自所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的参考信号接收功率； _确定所述用户设备的UE特定的偏移，基于所述来自所述服务小区的参考信号接 收功率以及所述服务小区的传输功率估计所述服务小区至所述用户设备的路径损耗以获 得信号路径损耗PLS，基于所述来自所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的参考信号 接收功率以及接收到的所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传输功率估计所述至 少一个相邻小区中每一个相邻小区至所述用户设备的路径损耗PQ，以及组合所述至少一 个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得干扰路径损耗PLT ; -发送所述UE特定的偏移，所述第一路径损耗补偿因子a与所述信号路径损耗 PLS的乘积以及所述第二路径损耗补偿因子0与所述干扰路径损耗Ph的乘积至所述用户 设备。
19. 一种在通信系统的用户设备中用于确定上行传输功率的方法，包括： -从服务小区处接收公共干扰PSD r t。# ; -从所述服务小区处接收测量配置，所述测量配置用于通知所述用户设备进行至少一 个相邻小区的参考信号接收功率测量； -分别进行所述服务小区的参考信号接收功率测量以及所述至少一个相邻小区的参考 信号接收功率测量； -发送测量报告至所述服务小区，所述测量报告包括来自所述服务小区的参考信号接 收功率以及来自所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的参考信号接收功率； -从所述服务小区处接收所述用户设备的UE特定的偏移，第一路径损耗补偿因子 a与信号路径损耗PLS的乘积以及第二路径损耗补偿因子P与干扰路径损耗乘积； -基于接收到的所述公共干扰PSD r 接收到的所述UE特定的偏移r _、接收到的 所述第一路径损耗补偿因子a与所述信号路径损耗PLS的乘积以及接收到的所述第二路 径损耗补偿因子0与所述干扰路径损耗Pk的乘积，获得基本工作点。
20. -种在通信系统的服务小区中用于确定用户设备的上行传输功率的方法，包括： -确定公共干扰PSD r t。#，用于所述用户设备至所述服务小区的路径损耗的第一路径 损耗补偿因子a，用于所述用户设备至至少一个相邻小区的路径损耗的第二路径损耗补偿 因子3 ; -发送所述公共干扰PSD，所述第一路径损耗补偿因子以及所述第二路径损耗补偿因 子至所述用户设备； -分别从所述至少一个相邻小区处接收所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传 输功率，发送测量配置至所述用户设备用于通知所述用户设备进行所述至少一个相邻小区 的参考信号接收功率测量，以及发送下行参考信息至所述用户设备； _从所述用户设备处接收测量报告，所述测量报告包括来自所述服务小区的参考信号 接收功率以及来自所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的参考信号接收功率； -确定所述用户设备的UE特定的偏移，基于所述来自所述服务小区的参考信号接 收功率以及所述服务小区的传输功率估计所述服务小区至所述用户设备的路径损耗以获 得信号路径损耗PLS，基于所述来自所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的参考信号 接收功率以及接收到的所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的传输功率估计所述至 少一个相邻小区中每一个相邻小区至所述用户设备的路径损耗PQ，以及组合所述至少一 个相邻小区至所述用户设备的所有路径损耗以获得干扰路径损耗PLT ; -发送所述UE特定的偏移r ^ UE，所述信号路径损耗PLS以及所述干扰路径损耗PLT至 所述用户设备。
21. -种在通信系统的用户设备中用于确定上行传输功率的方法，包括： -从服务小区处接收公共干扰PSD ，第一路径损耗补偿因子a以及所述第二路 径损耗补偿因子3 ; _从所述服务小区处接收测量配置，所述测量配置用于通知所述用户设备进行至少一 个相邻小区的参考信号接收功率测量； -分别进行所述服务小区的参考信号接收功率测量以及所述至少一个相邻小区的参考 信号接收功率测量； -发送测量报告至所述服务小区，所述测量报告包括来自所述服务小区的参考信号接 收功率以及来自所述至少一个相邻小区中每一个相邻小区的参考信号接收功率； -从所述服务小区处接收所述用户设备的UE特定的偏移ruE，信号路径损耗PLS以及 干扰路径损耗PLI; -基于接收到的所述公共干扰PSD r 接收到的所述UE特定的偏移r _、接收到的 所述第一路径损耗补偿因子a、接收到的所述信号路径损耗PLS、接收到的所述第二路径损 耗补偿因子0以及接收到的所述干扰路径损耗Ph，获得基本工作点。
【文档编号】H04W52/14GK104349438SQ201310314327
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】刘瑾, 刘建国, 郑方政 申请人:上海贝尔股份有限公司, 阿尔卡特朗讯