检测发送功率控制错误的方法、装置和系统与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种检测发送功率控制错误的方法、装置和系统。

背景技术：

在无线通信或移动网络中，发送功率控制(tpc，transmitpowercontrol)用于多个目的，例如，减少对别人的干扰，范围控制，减少功率消耗等。此外，在大部分频段监管区域对5ghz频段的管理要求工作在5ghz频段的无线局域网使用发送功率控制，包括一套关于强制最大传输功率和对每个允许的频段进行减少功率的要求的规范协议，以减少对卫星服务的干扰。

如果功率控制能在系统中被启用，节点会动态调整发送功率以传输到另一节点。有时，功率控制标准由中央节点控制，例如，无线局域网(lan，localareanetwork)中的接入点(ap，accesspoint)，或者蜂窝网中的基站。节点或ue(userequipment)应该遵守该ap或该基站的功率控制需求。

以ieee802.11(1)为例，tpc流程描述如图1所示，站点(sta)向接入点(ap)发送tpc请求帧，ap接收到该tpc请求帧后，测量信号功率并确定链路余量，向sta发送tpc报告帧，通过该tpc报告帧来报告发送功率和链路余量。在这个例子中，链路余量被定义为接收信号功率与ap所期望的最小功率之比。该ap可以将速率信息和信道条件，包括干扰，合并到链路余量的计算中。链路余量字段包含的链路余量值是当包含tpc请求元素的帧在以当时的传输速率被接收到时所计算出来的。响应于该tpc请求帧，ap发送包含发送功率和链路余量信息的tpc报告帧给该sta。sta可以使用任何标准，尤其是链路余量和/或知道ap的发送功率后所得到的路损估计来动态调整发送功率进行传输。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

由于某些原因，有时，tpc流程不能很好的运行。例如，需要减少其功率的节点没有将其功率调整到期望的范围，或者节点没有将其功率提高到能实现良好的传输性能的水平。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种用于检测tpc错误的方法、装置和系统，网络的操作者或管理员能够由此采取措施来解决发送功率控制问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种检测发送功率控制错误的装置，其中，所述装置包括：

检测单元，其根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种检测发送功率控制错误的方法，其中，所述方法包括：

根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种检测发送功率控制错误的方法，其中，所述方法包括：

接收站点发送的发送功率控制请求；

根据所述发送功率控制请求计算所述站点的链路余量；

将所述站点的链路余量值周期性地上报给检测实体，以便所述检测实体根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的反映数据改变方向的值，并根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种无线网络中的控制实体，其中，所述控制实体包括前述第一方面所述的装置。

根据本发明实施例的第五方面，提供了一种无线网络系统，其中，所诉无线网络系统包括前述第四方面所述的控制实体。

本发明的有益效果在于：通过本发明实施例的方法、装置和系统，网络的操作者或管理员能够由此采取措施来解决发送功率控制问题。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是tpc流程示意图；

图2是本实施例的检测tpc错误的方法的流程图；

图3是在tpc流程中发送功率和链路余量变化的曲线图；

图4是图2的方法的一个实施方式的流程图；

图5是基于链路余量和其梯度值的tpc错误检测的示意图；

图6是本实施例的检测tpc错误的装置的一个实施方式的组成示意图；

图7是本实施例的检测tpc错误的装置的另一个实施方式的组成示意图；

图8是本实施例的控制实体的硬件构成示意图；

图9是本实施例的无线网络的构成示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本发明实施例中，为了方便理解，以接入点(ap，accesspoint)表示无线网络的基础设施，站点(station)表示被覆盖和被提供服务的无线设备，并使用了ieee802.11中的术语，但本领域技术人员可以理解，本实施例并不局限于ieee802.11，可以扩展到其它无线通信系统中。例如，在蜂窝系统中，例如3gpplte，上行功率控制更加复杂。在标准中，并没有明确定义链路余量。用户专用tpc命令能够以两种不同模式操作：累积tpc命令和绝对tpc命令。不管采用哪种模式，这些动态功率偏移的命令由基站使用链路余量或类似概念来确定。本发明实施例也可以应用于这样的系统。

以下结合附图和具体实施方式对本发明实施例进行说明。

实施例1

本发明实施例提供了一种检测发送功率控制(tpc)错误的方法，图2是该方法的流程图，请参照图2，该方法包括：

步骤201：根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

在tpc流程中，对于如何提高或减少站点(sta)的发送功率，链路余量是一个非常重要的指标。如果链路余量(用单位db表示)为正值，例如2db，那么该站点有2db的余量来减少其发送功率，如果链路余量为负值，例如-2db，那么该站点应该提高其发送功率2db。

图3给出了在理想的功率控制流程中，发送功率和链路余量的变化的一个示例。

在tpc流程中，站点会在得到一个tpc报告后调整其发送功率。理想情况下，这种调整会导致链路余量接近0。如果链路余量在一段时间内没有改变或者其变化为错误的方向，说明tpc算法或流程可能存在错误。

通过本实施例的方法，利用一段时间内的多个链路余量值和反映各链路余量值的改变方向的值可以检测出是否发生了tpc错误，在检测到发生了tpc错误时，可以上报该tpc错误，网络的操作者或管理员能够由此采取措施来解决发送功率控制问题。

图4是本实施例的检测tpc错误的一个实施方式的流程图，请参照图4，该流程包括：

步骤401：统计以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值；

步骤402：判断所述多个链路余量值中是否有第一预定数量的链路余量值小于0，并且对应的反映数据改变方向的值小于等于0(条件1)，或者是否有第二预定数量的链路余量值大于0并且对应的反映数据改变方向的值大于等于0(条件2)；如果判断为是，则执行步骤403，否则回到步骤401：

步骤403：确定在当前时间发生了tpc错误。

在本实施例的一个实施方式中，该方法应用于接入点，则在步骤401中，上述多个链路余量值和上述多个反映数据改变方向的值可以在该接入点接收到tpc请求时通过计算获得，例如，在接入点接收到tpc请求时，计算链路余量，记为当前时间的链路余量值，再根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的反映数据改变方向的值。

在本实施例的另一个实施方式中，该方法应用于除了接入点以外的其它控制实体，例如网关、中央控制器或云端等，则在步骤401中，上述多个链路余量值是由接入点计算并周期性地上报给该控制实体的，由此，该控制实体可以根据该多个链路余量值计算与该多个链路余量值对应的反映数据改变方向的值。

其中，链路余量的定义和计算方式如前所述，此处不再赘述。由该链路余量值，可以计算得到反映数据改变方向的值。

其中，该反映数据改变方向的值可以是梯度(gradient)、导数(derivative)、微分(differentiation)、坡度/斜率(slope)、或变化的速率(rateofchange)等。

假设链路余量的序列为l(t)，其中，t为计算出该链路余量l(t)的时间。l(t)的数值梯度(反映该链路余量的变化的值)表示为▽l(t)，该梯度为链路余量值的序列的一维数值梯度。计算▽l(t)的一个方法为：

其中，h为链路余量计算间隔。

在步骤401中，通过统计一段时间内的链路余量值和其对应的反映数据改变方向的值，可以得到发送功率的统计信息，进而确定对发送功率的调整是否在合理的范围内，如果在合理的范围内，则认为tpc没有错误，否则认为tpc发生了错误，通过上报该错误，可以协助管理员进行相应的处理。

在步骤402中，上述第一预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第一阈值，上述第二预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第二阈值，该第一阈值和该第二阈值可以相同，也可以不同。

其中，如果满足上述条件1，则认为对发送功率的调整为负值，且距离中心越来越远，相反，如果满足上述条件2，则认为对发送功率的调制为正值，且距离中心越来越远。上述两种情况都意味着对发送功率的调整偏离了正确的方向，从而认为发生了tpc错误。

在步骤403中，在检测到在当前时间发生了tpc错误后，可以上报该tpc错误，网络的操作者或管理员能够由此采取措施来解决发送功率控制问题。

图4示意了一次检测tpc错误的处理的过程，在实施例中，该方法可以由事件触发，也可以循环处理，如果是由事件触发，可以在满足事件触发的条件时，执行该方法，如果是循环处理，则在步骤403之后，可以回到步骤401继续上述处理。

为了使本实施例的方法更加清楚易懂，下面结合具体的示例对本实施例的方法进行说明。

假设在时间窗口[t0-t,t0]内，有n个计算出的链路余量值，也即n个tpc报告，t为预定义的时间周期常数，t0为当前时间。如果以下任意一个条件满足，则认为当前时间t0有tpc错误。

条件1：有n1个链路余量值满足l(t)<0并且▽l(t)≤0，其中，t∈[t0-t,t0]，并且，n1/n≥p1。

条件2：有n2个链路余量值满足l(t)>0并且▽l(t)≥0，t∈[t0-t,t0]，并且n2/n≥p2。

其中，p1和p2为两个百分比的阈值，分别对应前述的第一阈值和第二阈值，可以从(50％,100％]中选择。p1和p2可以相同也可以不同。使用阈值的目的在于考虑路损和信道衰落随时间的波动。另外，n1和n2分别对应前述的第一预定数量和第二预定数量。

其中，如前所述，梯度▽l(t)也可以由导数、微分、坡度/斜率、变化的速率等来代替，其也能反映数据改变方向。

例如，假设t为5秒，p1＝p2＝80％。tpc报告周期为1秒，那么n＝6，如图5所示，在t为19秒的时刻，从t为14秒到t为19秒，共有五个时间点，也即，15、16、17、18、19秒，这五个时间点的链路余量和其梯度都大于0。则n2＝5，n2/n＝5/6＞p2，因此，在t为19秒的时刻，出现了错误，需要报告tpc错误或发出警告。

在本实施例中，该错误是否被条件1或条件2触发有不同的含义/结果，如果该错误被条件1触发，意味着终端的功率不补偿信道衰落，期望的信号强度与实际的信道强度之间的间隙随着时间变大。如果该错误由条件2触发，意味着终端的功率太大会影响附近区域的其它传输，另外，如果功率消耗是个需要考虑的问题，从节约功率的角度出发这种情况也是不希望发生的。

在本实施例中，该方法可以应用于ap、网关、中央控制器或云端，如果错误检测被应用于除ap之外的其它实体，每个站点的链路余量值可以周期性地从ap上报到检测实体。在该实施方式中，ap接收站点发送的发送功率控制请求；根据所述发送功率控制请求计算所述站点的链路余量；将所述站点的链路余量值周期性地上报给检测实体，以便所述检测实体根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的反映数据改变方向的值，并根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。其中，ap计算链路余量值的过程，检测实体计算上述多个反映数据改变方向的值的过程，以及检测实体检测发送功率控制错误的过程，与前述相同，此处省略说明。

通过本实施例的方法，可以及时检测出tpc错误，实现复杂度低，几乎不用增加新的信令。

实施例2

本发明实施例还提供了一种检测发送功率控制错误的装置，由于该装置解决问题的原理与实施例1的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例1的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。

图6是本实施例的检测发送功率控制错误的装置的组成示意图，如图6所示，该装置600包括：检测单元601，其根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

在一个实施方式中，如图6所示，该检测单元601包括统计模块6011、判断模块6012和确定模块6013，该统计模块6011用于统计以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值；该判断模块6012用于判断所述多个链路余量值中是否有第一预定数量的链路余量值小于0，并且对应的反映数据改变方向的值小于等于0，或者是否有第二预定数量的链路余量值大于0并且对应的反映数据改变方向的值大于等于0；该确定模块6013用于在判断模块6012判断为是时，确定在当前时间发生了发送功率控制错误。

在该实施方式中，上述第一预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第一阈值，上述第二预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第二阈值，该第一阈值和该第二阈值相同或不同。

在本实施例的一个实施方式中，该装置应用于ap，则如图6所示，该装置600还包括第一计算单元602，其在所述接入点接收到发送功率控制请求时，计算链路余量，记为当前时间的链路余量值，并根据所述链路余量值计算该链路余量值对应的反映数据改变方向的值。

在本实施例的另一个实施方式中，该装置应用于除ap之外的其它实体，例如网关、中央控制器或云端，则如图7所示，该装置600还包括接收单元603和第二计算单元604，该接收单元603用于接收ap周期性上报的每个站点的链路余量值，该第二计算单元604用于根据该链路余量值计算该链路余量值的反映数据改变方向的值。

在本实施例中，该反映数据改变方向的值可以为梯度、斜率、导数、微分、坡度、或变化率。

通过本实施例的装置，可以及时检测出tpc错误，实现复杂度低，几乎不用增加新的信令。

实施例3

本发明实施例还提供了一种无线网络中的控制实体，例如接入点、网关、中央控制器或云端等，其中，该控制实体包括实施例2所述的检测发送功率控制错误的装置。

图8是本发明实施例的控制实体的一个实施方式的构成示意图。如图8所示，控制实体800可以包括：中央处理器(cpu)801和存储器802；存储器802耦合到中央处理器801。其中该存储器802可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器801的控制下执行该程序，以接收站点发送的各种信息、并且向站点发送各种信息。

在一个实施方式中，检测发送功率控制错误的装置的功能可以被集成到中央处理器801中，由中央处理器801实现实施例2所述的检测发送功率控制错误的装置的功能，其中关于检测发送功率控制错误的装置的功能被合并于此，在此不再赘述。

在另一个实施方式中，检测发送功率控制错误的装置可以与中央处理器801分开配置，例如可以将检测发送功率控制错误的装置配置为与中央处理器801连接的芯片，通过中央处理器801的控制来实现检测发送功率控制错误的装置的功能。

此外，如图8所示，控制实体800还可以包括：收发机803和天线804等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，控制实体800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件；此外，控制实体800还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考现有技术。

通过本实施例的控制实体，可以及时检测出tpc错误，实现复杂度低，几乎不用增加新的信令。

实施例4

本发明实施例还提供一种无线网络系统，图9是该系统的拓扑结构示意图，如图8所示，该系统900包括：站点901和接入点902。

其中，站点901被配置为：向接入点发送tpc请求；具体的发送过程和方式可以参考ieee802.11，此处省略说明。

其中，接入点902被配置为：接收所述tpc请求，向所述站点801反馈tpc报告。具体的反馈过程和方式可以参考ieee802.11，此处省略说明。

在本实施例的一个实施方式中，该接入点902还可以被配置为包含实施例2所述的装置，由于在实施例2中，已经对该装置做了详细说明，其内容被合并于此，此处不再赘述。

在本实施例的另一个实施方式中，该系统还包括其它控制实体903，例如网关、中央控制器、云端等，该控制实体903可以被配置为包含实施例2所述的装置，由于在实施例2中，已经对该装置做了详细说明，其内容被合并于此，此处不再赘述。

通过本实施例的系统，可以及时检测出tpc错误，实现复杂度低，几乎不用增加新的信令。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在无线网络的接入点中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述无线网络的接入点中执行实施例1所述的方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在无线网络的接入点中执行实施例1所述的方法。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、dvd、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：

附记1、一种检测发送功率控制错误的装置，其中，所述装置包括：

检测单元，其根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

附记2、根据附记1所述的装置，其中，所述检测单元包括：

统计模块，其统计以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值；

判断模块，其判断所述多个链路余量值中是否有第一预定数量的链路余量值小于0，并且对应的反映数据改变方向的值小于等于0，或者是否有第二预定数量的链路余量值大于0并且对应的反映数据改变方向的值大于等于0；

确定模块，其在所述判断模块判断为是，确定在当前时间发生了发送功率控制错误。

附记3、根据附记2所述的装置，其中，所述第一预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第一阈值，所述第二预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第二阈值，所述第一阈值和所述第二阈值相同或不同。

附记4、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：

第一计算单元，其在接收到发送功率控制请求时，计算链路余量，记为当前时间的链路余量值，并根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的反映数据改变方向的值。

附记5、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：

接收单元，其接收接入点周期性上报的每个站点的链路余量值；

第二计算单元，其根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的放映数据改变方向的值。

附记6、根据附记1所述的装置，其中，所述反映数据改变方向的值为梯度、斜率、导数、微分、坡度、或变化率。

附记7、一种检测发送功率控制错误的方法，其中，所述方法包括：

根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。

附记8、根据附记7所述的方法，其中，所述方法包括：

统计以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值；

判断所述多个链路余量值中是否有第一预定数量的链路余量值小于0，并且对应的反映数据改变方向的值小于等于0，或者是否有第二预定数量的链路余量值大于0并且对应的反映数据改变方向的值大于等于0；

如果判断为是，则认为在当前时间发生了发送功率控制错误。

附记9、根据附记8所述的方法，其中，所述第一预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第一阈值，所述第二预定数量与链路余量值的总数之比大于等于第二阈值，所述第一阈值和所述第二阈值相同或不同。

附记10、根据附记7所述的方法，其中，所述方法还包括：

在接收到发送功率控制请求时，计算链路余量，记为当前时间的链路余量值；

根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的反映数据改变方向的值。

附记11、根据附记7所述的方法，其中，所述方法还包括：

接收接入点周期性上报的每个站点的链路余量值；

根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的放映数据改变方向的值。

附记12、根据附记7所述的方法，其中，所述反映数据改变方向的值为梯度、斜率、导数、微分、坡度、或变化率。

附记13、一种检测发送功率控制错误的方法，其中，所述方法包括：

接收站点发送的发送功率控制请求；

根据所述发送功率控制请求计算所述站点的链路余量；

将所述站点的链路余量值周期性地上报给检测实体，以便所述检测实体根据所述链路余量值计算与该链路余量值对应的反映数据改变方向的值，并根据以当前时间作为结束时间的预定时间段内的多个链路余量值和该多个链路余量值对应的多个反映数据改变方向的值来检测发送功率控制错误。