用于控制移动通信系统中终端的发送功率的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于控制移动通信系统中的终端的发送功率的方法和装置，更具体地说，涉及一种用于控制在不活动时段内快速地增大的终端的发送功率的方法和装置。

背景技术：

在宽带码分多址(w-cdma)系统中，小区中的总接收上行链路功率被控制为不超过通过热增量(riseoverthermal,rot)(用于度量小区多么拥塞的总干扰与热噪声比)表达的有限特定值。这确保了存在于小区边界上的终端的通信质量，并且终端的发送功率是确定影响另一终端的上行链路干扰的程度的重要因素。

作为基于通用信号干扰比(sir)的功率控制方法，提供内环功率控制。这用于基站通过使用发送功率控制(tpc)命令来命令终端增大或减小功率，其中该发送功率控制(tpc)命令是通过主要使用专用物理控制信道(dpcch)测量的sir与目标sir进行比较以时隙为单位而被发送的。终端接收由基站发送的tpc命令，并且操作以增大或减小终端的发送功率(与功率混合地使用)。

在这种情况下，通过外环功率控制来调整目标sir，并且这受到数据信道的块错误率(bler)的影响。也就是说，如果接收到针对所发送数据的肯定确认(ack)，则基站减小目标sir，而如果接收到否定确认(nack)，则基站增大目标sir。由于如上所述的目标sir仅在数据传输时段(与活动时段或活动状态混合地使用)更新，所以先前数据传输时段的最后目标sir值在非数据传输时段(与不活动时段或不活动状态混合地使用)保持原样。

技术实现要素：

技术问题

然而，当终端从活动状态切换到不活动状态时，特别是随着数据传输速率变得更高，终端的发送功率快速地增大，因此需要对此进行控制。相应地，需要一种用于控制在不活动状态下的终端的发送功率的这种快速增大的方法。

技术方案

在本发明一方面中，一种用于基站控制终端的发送功率的方法包括：测量终端的信号干扰比(sir)；确定发送时段是其中发送数据的活动时段还是不活动时段；如果发送时段是不活动时段，则计算终端在活动时段中的数据发送速率；以及基于数据发送速率确定要应用于目标sir的偏移。

在本发明另一方面中，一种用于控制终端的发送功率的基站包括：收发器，被配置成与终端发送和接收信号；和控制器，被配置为测量终端的信号干扰比(sir)，确定发送时段是其中发送数据的活动时段还是不活动时段，如果发送时段是不活动时段，则计算终端在活动时段中的数据发送速率，并且基于数据发送速率确定要应用于目标sir的偏移。

有益技术效果

依据根据本发明实施例的用于控制终端的发送功率的方法，可以通过防止终端的发送功率的快速增大来增大小区吞吐量。

附图说明

图1a是图示从活动时段切换到不活动时段的终端的目标sir和测量sir的图；

图1b是图示从活动时段切换到不活动时段的终端的发送功率的图；

图2是图示相关技术中为解决终端在不活动状态下发送功率快速增大的问题的方法的图；

图3a是图示依据根据本发明的方法的从活动时段切换到不活动时段的终端的目标sir和测量sir的图；

图3b是图示从活动时段切换到不活动时段的终端的发送功率的图；

图4是图示根据本发明的用于执行基于sir的功率控制的方法的图；

图5是图示当两个终端以特定数据速率在活动/不活动状态下执行交叉发送时的ec/no的累积分布函数的图；和

图6是图示能够执行本发明的基站的配置的框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。在描述本发明时，在其中确定并入本文的相关公知功能或配置以不必要的细节模糊本发明的主题的情况下，不会对其进行详细描述。此外，稍后描述的术语是考虑到其在本发明中的功能而定义的术语，但是可以取决于用户和操作者的意图或习俗而不同。相应地，应当基于本发明的整个描述的内容来定义它们。

在详细描述本发明的实施例时，虽然基于码分多址(cdma)的无线通信系统，特别是通用分多址(umts)标准将是主要对象，但是本发明的主要要点可以通过本发明所属领域的技术人员的判断，在不极大地偏离本发明的范围的范围内进行轻微的修改，而被应用于具有类似技术背景和信道类型的其它通信系统。

通过参考将参考附图详细描述的实施例，本发明的方面和特征以及用于实现这些方面和特征的方法将是清楚的。然而，本发明不限于下文公开的实施例，而是可以以各种形式实现。在描述中定义的事项，诸如详细的构造和要素，仅仅是为了帮助本领域普通技术人员全面理解本发明而提供的特定细节，并且本发明仅在所附权利要求的范围内定义。在本发明的整个描述中，相同的附图标记用于跨各个图的相同元件。

在这种情况下，应当理解，流程图图示的每个块以及流程图图示中的块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图块或多个块中指定的功能的装置。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可用或计算机可读存储器中，该存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式作用，使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图块或多个块中指定的功能的指令装置的制品。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图块或多个块中指定的功能的步骤。

而且，流程图图示的每个块可以表示代码的模块、段或部分，其包括用于实现指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意，在一些替代实现中，块中记录的功能可能颠倒次序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个块实际上可以基本上同时地执行，或者有时可以以相反的次序执行所述块。

在实施例中使用的术语“单元”表示但不限于执行某些任务的软件或硬件组件，诸如fpga或asic。然而，“单元”并不意味着限于软件或硬件。有利地，术语“单元”被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置为在一个或多个处理器上执行。因此，“单元”可以包括例如诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、过程、子过程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表格、数组和变量。组件和“单元”中提供的功能可以组合成较少的组件和“单元”，或进一步分为附加组件和“单元”。此外，可以实现组件和“单元”以在设备或安全多媒体卡中操作一个或多个cpu。

图1a和图1b是图示终端在不活动状态下功率快速地增大的现象的图。

在使用相关技术中的内环功率控制方法(诸如时分调度)的情况下，当特定终端被分配特定发送时间间隔的大多数资源时，可能会发生问题。如果终端以高数据发送速率发送数据，则活动时段和不活动时段之间的干扰程度快速地变化，因此终端的发送功率快速地增大。

图1a是图示从活动时段切换到不活动时段的终端的目标sir和测量sir的图。参考图1a，当终端从活动状态(数据发送)100切换到不活动状态(非数据发送)110时，目标sir140保持为活动状态中的原样。由于活动状态下的目标sir对应于另一终端不发送数据的情况，所以其可以表达为p/n(其中，p表示对应的终端的导频功率，并且n表示噪声)。然而，如果对应的终端切换到不活动状态，则这对应于其它终端发送数据的情况，并且在这种情况下，另一个终端对对象终端施加的干扰快速地增大。因此，由基站测量的sir150减小到p/(n+i)(其中，i表示对应于其它终端对对象终端施加的干扰量的其它终端的总功率)。在这种情况下，基站确定目标sir低于测量sir，并向终端发送tpc命令以用于指示终端以连续地增大发送功率。接收到由基站发送的tpc命令的终端连续地增大发送功率，从而提高终端的sir130。在这种情况下，由于基站发送tpc命令以用于指示终端就像终端以活动状态下的高数据发送速率发送数据一样来更频繁地增大发送功率，所以终端的发送功率快速地增大而引起问题。如果终端再次切换到活动时段120，则测量sir高于目标sir，因此基站向终端发送tpc命令以用于指示终端连续地减小发送功率。相应地，终端接收由基站发送的tpc命令，并连续地减小发送功率。

图1b是图示从活动时段切换到不活动时段的终端的发送功率的图。参考图1b，当终端从活动状态(数据发送)100切换到不活动状态(非数据发送)110时，它从基站连续地接收到用于增大发送功率的tpc命令，并且因此终端的发送功率160增大。当终端从不活动状态切换到活动状态120时，终端的发送功率变为最大，并且其在终端被切换到活动状态之后减小。

图2是图示相关技术中解决终端在不活动状态下发送功率快速增大的问题的方法的图。

参考图2，基站首先确定终端在对应的tti中是处于活动状态还是不活动状态。如果终端处于活动状态，则就像在相关技术中的方法中一样使用目标sir执行基于sir的功率控制，而如果终端处于不活动状态，则通过目标传输功率的新设置执行基于功率的功率控制。也就是说，如果终端被置于不活动状态，则先前活动状态中的导频功率或rot被设置为目标功率。

这是通过当前功率与目标功率的比较的功率控制方法，而无论不活动状态中的干扰如何，并且为了解决终端的发送功率在不活动状态下快速增大的问题，满足通信质量的终端的功率即使在不活动状态下也被保持原样。

然而，根据图2的相关技术的技术，有必要取决于终端是处于活动状态还是不活动状态来切换基于sir或功率的功率控制模式，并且对于基于功率的功率控制模式有必要附加地执行管理和控制目标功率值的功能。此外，由于基于功率的功率控制方法根本不考虑干扰，所以不可能克服对在对应小区或另一小区的终端施加的干扰的快速增大，并且特别地，不可能防止在不活动状态下发送的上行链路控制信道的性能劣化。

因此，本发明提出了一种在维持基于sir的功率控制方法而不管终端是处于活动状态还是处于不活动状态的同时解决终端的发送功率的快速增大的问题的方法。根据本发明，即使终端处于不活动状态，由于终端执行基于sir的功率控制，考虑到干扰来进行功率控制，因此能够确保上行链路控制信道的质量。

图3a和图3b是说明用于控制终端在不活动状态下基于sir的功率的方法的图。

本发明提供一种方法，其中当终端从活动状态切换到不活动状态时，预测根据由于另一终端的数据发送引起的干扰量的增大的sir劣化，并且通过在目标sir中反映sir劣化来控制发送功率。如果假设活动状态下的sir为sir_act＝p/n，则由于由另一终端施加的干扰，不活动状态下的sir变为sir_inact＝p/(n+i)。相应地，当终端从活动状态切换到不活动状态时，可以预期sir的劣化量为sir_act-sir_inact＝(i+n)/n(以db为标度计算)，并且这可以参考对应的数据速率的链路性能导出。也就是说，sir劣化量(i+n)/n可以表达为1+necessaryec/no(necessaryec/no是满足对应的数据速率的质量所需的ec/no。ec是通过每个芯片的能量表达的接收的信号码功率，no表示频带的噪声密度，并且ec/no意味着每个芯片的接收能量除以频带中的噪声密度)。

相应地，当终端处于不活动状态时，可以通过对目标sir_act应用与期望的sir劣化量一样多的偏移来确定目标sir_inact。如上所述，通过基于可期望的偏移的sir设置，基站能够解决终端的发送功率的快速增大的问题，并且能够执行稳定的功率控制。此外，即使当终端处于不活动状态时来自对应小区或另一小区的干扰快速地增大，基站也通过反映了干扰量的目标sir_inact执行功率控制，并且从而能够确保针对上行链路控制信道的最小质量。

图3a是图示根据本发明的方法从活动时段切换到不活动时段的终端的目标sir和测量sir的图。根据图3a，当终端从活动状态(数据发送)300切换到不活动状态(非数据发送)310时，目标sir340从p/n减小到p/(i+n)。由于测量的sir350还保持与目标sir类似的值，因此在终端的sir330没有快速增大的情况下保持发送功率。如果终端再次切换到活动时段320，则目标sir增大到p/n，并且由于测量sir也保持与目标sir类似的值，所以根据由基站发送的tpc命令控制终端的发送功率。

图3b是图示从活动时段切换到不活动时段的终端的发送功率的图。当终端从活动时段300切换到不活动时段310时，终端的功率360连续地保持相似的水平。

图4是图示根据本发明的用于执行基于sir的功率控制的方法的图。

参考图4，基站以时隙为单位从由终端发送的导频信道测量sir。如上测量的sir称为msir(400)。基站监视调度器(405)，并且确定终端在当前tti(410)中是处于活动状态还是处于不活动状态。在这种情况下，如果没有向对应终端分配资源，或者向终端分配了等于或小于特定值的资源，则基站确定终端处于不活动状态。如果终端处于活动状态，则基站通过外环功率控制(420)确定目标sirtsir(425)。如果终端处于不活动状态，则基站计算由处于活动状态的终端发送的平均数据速率(415)。基站基于终端的平均数据速率来确定用于确定不活动状态中的目标sir的偏移(430)。基站期望满足发送数据速率的质量所必需的ec/no，并通过将偏移计算为1+necessaryec/no来确定偏移。相应地，可以根据分配给处于活动状态的终端的资源的平均数据速率来映射偏移值，并且这可以通过表格来简单地实现。基站基于确定的偏移来确定目标sirtsir(425)。基站确定所确定的目标sir是否高于测量sir(435)，并且如果目标sir高于测量sir，则基站发送tpc命令以用于指示终端增大发送功率(440)，而如果目标sir低于测量sir，则基站向终端发送tpc命令以用于指示终端减小发送功率(445)。终端根据接收的tpc命令调整发送功率。在下一个时隙中重复上述过程(450)。

图5是图示当两个终端以特定数据速率(e-dch传输格式组合指示(e-tpci)119,4mbps)在活动/不活动状态下执行交叉发送时的ec/no的累积分布函数的图。

根据本发明，能够解决在不活动状态下的功率的快速增大的问题，并且能够提高小区容量。特别地，在通过时分调度将终端分为活动状态和不活动状态并且以高数据速率发送数据的情况下，可以期待更高的改善效果。

参考图5，1ue500指示处于活动状态的一个终端的发送的结果。与作为参考的此情况相比，与当两个终端在活动/不活动状态下执行交叉发送时的相关技术中的功率控制方法对应的2ue510指示其中与1ue相比ec/no值由于终端的发送功率快速增大而引起过度提高的情形。2ue改进建议520指示当两个终端在活动/不活动状态下执行交叉发送时应用根据本发明的功率控制的情况，并且在这种情况下，示出了类似于1ue的ec/no分布的ec/no分布。因此，可以确认本发明能够解决终端的发送功率的快速增大的问题。

根据本发明，如果对应于小区载荷为90％并且能够分配高数据速率的环境的rot为10db，则能够获得11％的吞吐量增大的效果。

图6是图示能够执行本发明的基站的配置的框图。

参考图6，基站600包括控制器610和收发器620。收发器与终端发送和接收信号。控制器被配置为测量终端的sir，通过监视调度器来确定发送时段是其中发送数据的活动时段还是不活动时段，如果发送时段是不活动时段则计算终端在活动时段中的数据发送速率，并且基于终端的数据发送速率确定要应用于目标sir的偏移。

基于在满足终端的数据发送速率所需的每个芯片的接收能量除以频带(ec/no)中的功率密度来确定偏移。控制器操作以基于偏移来计算目标sir值，确定目标sir值是否大于终端的测量sir值，并且如果目标sir值大于终端的测量sir值，则控制收发器发送tpc命令以用于指示终端增大发送功率，并且如果目标sir值不大于终端的测量sir值，则发送tpc命令以用于指示终端减小发送功率。

此外，如果发送时段是活动时段，则控制器操作以通过外环功率控制来确定目标sir值。