专利名称：信道功率控制方法
技术领域：
本发明涉及无线通信控制方法，特别是指高速上行链路分组接入(HSUPA)下行控制信道功率的控制方法。
背景技术：
HSUPA是宽带码分多址(WCDMA)系统中的上行高速数据业务增强技术，它采用快速重传、混合自动重发请求(ARQ)及基于基站的分布式控制方法来完成高速的上行数据传输功能。
系统在下行为每个用户分配了两条控制信道混合ARQ指示信道(HICH)和相对授权信道(RGCH)，分别用来传送数据包确认信息与针对用户的控制授权信息。其中，HICH上携带了对上行的增强专用信道(E-DCH)数据的确认信息，包括确认(ACK)、否认(NACK)和不发射(DTX)三种；RGCH上携带的信息包括上升(RG_UP)、下降(RG_DOWN)和不发射(DTX)三种。基站必须合理设置这两条信道的发射功率，以保证用户对这两条信道的解调错误概率控制在一定的水平之下。
在现有技术中，基站通常为每条信道配置固定的功率，而且基站配置的功率必须保证小区边缘的用户有足够好的信号质量。这种方法虽然实现方式简单，但其存在的问题是总的信道功率消耗会远大于实际需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供两种HSUPA下行控制信道功率的控制方法，以更好地控制HICH和RGCH的发射功率。
本发明的技术方案如下所示本发明提供的第一种信道功率控制方法，包括以下步骤
A1、根据设置的信道错误解调概率门限值，得出信道解调所需的信噪比；B1、根据设置的功控命令字(TPC)错误解调概率门限值，得出TPC解调所需的信噪比；C1、计算步骤A1与步骤B1得出的两个信噪比之差，作为信道相对于TPC的固定功率偏置；D1、根据TPC发射功率和信道相对于TPC的固定功率偏置设置信道发射功率。
其中，上述步骤A1或步骤B1中所述得出解调所需的信噪比是通过理论计算得出、或者通过仿真得出。
根据上述的第一种控制方法，所述的信道是HICH，步骤A1中所述的信道错误解调概率门限值是HICH上DTX错误解调为ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值。
根据上述的第一种控制方法，所述的信道是RGCH，步骤A1中所述的信道错误解调概率门限值是RGCH上DTX错误解调为RG_UP或RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值。
本发明还提供了第二种功率控制方法，包括以下步骤A2、获取HICH上ACK的情况；B2、根据所获得的ACK情况对HICH发射功率进行调整。
根据上述的第二种控制方法，所述步骤B2进一步包括以下步骤B21、判断HICH上的ACK信息是否是用户错误接收的ACK，如果是用户错误接收的ACK，则计入ACK错误接收个数；B22、周期统计ACK错误接收个数和总发送个数；B23、计算ACK错误接收个数估计概率为错误接收个数/总发送个数；B24、判断计算出的ACK错误接收个数估计概率是否大于预设的ACK错误接收概率门限值，如果大于ACK错误接收概率的预设门限值，则上调HICH发射功率；否则，下调HICH发射功率。
根据上述的第二种控制方法，所述步骤B2具体为判断HICH上的ACK信息是否是用户错误接收的ACK，如果是用户错误接收的ACK，则上调HICH发射功率；否则，下调HICH发射功率。所述上调HICH发射功率的上调值PUP、所述下调HICH发射功率的下调值PDOWN和预设的ACK错误接收概率门限值Er之间，满足以下关系ErPUP＝(1-Er)PDOWN。
上述的第二种控制方法中，步骤B2中所述判断HICH上的ACK信息是否是用户错误接收的ACK是在上行增强专用信道E-DCH检查下一个相应时刻收到的数据包状态，如果该数据包为上一时刻的重传数据包，则认为这个ACK是被用户错误接收的ACK。
根据上述的第二种控制方法，在所述根据获得的ACK情况对HICH发射功率进行调整之后，该方法进一步对RGCH发射功率进行调整，包括以下步骤a、根据对HICH设置的DTX错误解调为ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值，得出HICH解调所需的信噪比；b、根据对RGCH设置的DTX错误解调为RG_UP或RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值，得出RGCH解调所需的信噪比；c、计算步骤a与步骤b得出的两个信噪比之差，作为RGCH相对于HICH的固定功率偏置；d、根据HICH发射功率和RGCH相对于HICH的固定功率偏置，设置RGCH发射功率。
其中，上述的步骤a或步骤b中所述的得出解调所需的信噪比是通过理论计算得出、或通过仿真得出。
本发明公开了两种HSUPA下行控制信道功率的控制方法。一种方法是通过功控命令字(TPC)的发射功率和信道相应的固定功率偏置来确定该信道的发射功率；另一种方法是根据HICH信道上ACK的情况对HICH发射功率进行调整，并进一步根据RGCH相对于HICH的固定功率偏置来确定RGCH发射功率。通过本发明所提供的控制方法，可以有效控制HSUPA下行控制信道RGCH和HICH的发射功率，并可以在满足用户解调要求前提下，使发射功率要求最小化。
图1为根据本发明提供的第一种控制方法确定HICH发射功率的实施例示意图；图2为根据本发明提供的第一种控制方法确定RGCH发射功率的实施例示意图；图3为根据本发明提供的第二种控制方法确定HICH和RGCH发射功率的第一实施例示意图；图4为根据本发明提供的第二种控制方法确定HICH和RGCH发射功率的第二实施例示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
为了完成对用户上行信道的快速功率控制，与用户有连接的基站都会周期性的在下行发射一个TPC，TPC的发射功率是由专用物理数据信道(DPDCH)的功率和功率偏置确定的。由于每个基站发射的下行TPC都不相同，因此用户不能用最大比合并方法进行接收。在WCDMA系统中TPC的功率偏置是由无线网络控制器(RNC)控制的，RNC可以根据用户无线连接状态实时调整TPC的功率偏置以弥补软切换状态改变带来的TPC与DPDCH在功率需求上的差异。与TPC的情况类似，每个基站上HICH和RGCH上携带的信息也是不同的，二者的发射功率也可以根据DPDCH功率和相应的功率偏置来设置。这样，HICH和RGCH的发射功率就可以根据TPC功率和相应的功率偏置来实时地设置，以适应软切换状态的改变。
对于上述的根据TPC发射功率和相应的功率偏置来确定HICH或RGCH信道发射功率的方法，其中的功率和功率偏置均以dB为单位。这样，实际上将TPC发射功率加上相应的信道功率偏置，就可以确定信道发射功率。
在本发明提供的HSUPA下行控制信道功率的第一种控制方法中，通过TPC发射功率和预先计算的固定功率偏置来确定HICH、RGCH的发射功率。当用户无线连接数改变时，TPC发射功率也随之改变，此时，可根据HICH和RGCH相对于TPC的固定功率偏置，来分别确定和调整HICH和RGCH的发射功率，以实时适应网络状态。
图1为根据本发明提供的第一种控制方法确定HICH发射功率的实施例示意图，具体步骤如下步骤110，根据对HICH设置的错误解调概率门限值，计算出HICH解调所需的信噪比SIRHICH。这里，所述错误解调概率门限值，是指预先设置的DTX错误解调为ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值。这一步骤可采用理论计算或仿真的方法实现。具体如下假设干扰为白高斯噪声，则用户将DTX错误解调为ACK的概率为Pf=∫TN0∞1πN0e-r2/N0dr=12π∫2T∞e-x2/2dx=Q(2THICH)---(1)]]>其中，Q=12π∫x∞e-t2/2dt,]]>THICH为解调门限。因此，根据预先设置的用户将DTX错误解调为ACK的概率Pf的门限值，可以计算出用户应该使用的解调门限THICH。
在给定的SIR与解调门限T下，用户将ACK错误解调为DTX的概率为Pf=Q(2(SIRHICHGHICH)-2THICH)---(2)]]>其中GHICH为HICH符号的扩频增益。则由上式可计算出HICH解调所需的信噪比SIRHICH。
步骤120，根据对TPC预先设置的错误解调概率门限值，计算出TPC解调所需的信噪比SIRTPC。这一步骤同样可以采用理论计算或仿真的方法实现，具体计算方法与步骤110中的方法类似，则TPC的错误解调概率计算公式为Pf=Q(2(SIRTPCGTPC))---(3)]]>其中GTPC为TPC符号的扩频增益。由上式可计算出TPC解调所需的信噪比SIRTPC。
步骤130，HICH相对于TPC发射功率的固定功率偏置BIASHICH，为步骤110和步骤120中分别计算出来的两个信噪比之差，即BIASHICH＝SIRHICH-SIRTPC(4)其中，上述公式(4)中，BIASHICH、SIRHICH和SIRTPC的单位均为dB。
步骤140，由TPC发射功率和HICH固定功率偏置BIASHICH，来确定HICH的发射功率。
图2为根据本发明提供的第一种控制方法确定RGCH发射功率的实施例示意图，具体计算方法与如图1所示的确定HICH发射功率的方法类似，具体步骤如下步骤210，根据对RGCH设置的错误解调概率门限值，计算出RGCH解调所需要的信噪比SIRRGCH。这里，所述错误解调概率门限值，是指预先设置的DTX错误解调为RG_UP或RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值。这一步骤可采用理论计算或仿真的方法实现。具体如下假设干扰为白高斯噪声，上述预先设置的错误解调概率门限值，是指预先设置的DTX错误解调为RG_UP的概率门限值和RG_UP错误解调为DTX的概率门限值，则用户将DTX错误解调为RG_UP的概率为Pf=∫TN0∞1πN0e-r2/N0dr=12π∫2T∞e-x2/2dx=Q(2TRGCH)---(5)]]>其中，Q=12π∫x∞e-t2/2dt,]]>TRGCH为解调门限。因此，根据预先设置的用户将DTX错误解调为RG_UP的概率Pf的门限值，可以计算出用户应该使用的解调门限TRGCH。在给定的SIR与解调门限T下，用户将RG_UP错误解调为DTX的概率为Pf=Q(2(SIRRGCHGRGCH)-2TRGCH)---(6)]]>其中GRGCH为RGCH符号的扩频增益。则由上式可计算出RGCH解调所需的信噪比SIRRGCH。
步骤220，根据对TPC预先设置的错误解调概率门限值，计算出TPC解调所需的信噪比SIRTPC。这一步骤同样可以采用理论计算或仿真的方法实现。通过如图1中步骤120所示的相同的方法，得出TPC解调所需的信噪比SIRTPC。
步骤230，RGCH相对于TPC发射功率的固定功率偏置BIASRGCH，为步骤210和步骤220中分别计算出来的两个信噪比之差，即BIASRGCH＝SIRRGCH-SIRTPC(7)其中，上述公式(7)中，BIASRGCH、SIRRGCH和SIRTPC的单位均为dB。
步骤240，由TPC发射功率和RGCH固定功率偏置BIASRGCH，来确定RGCH的发射功率。
由此可见，采用本发明提供的第一种信道功率控制方法，HICH的发射功率可由TPC发射功率和HICH固定功率偏置BIASHICH来确定，如图1所示；而RGCH发射功率可由TPC发射功率和RGCH固定功率偏置BIASRGCH来确定，如图2所示。但如果TPC发射功率本身设置不准确，就会影响HICH、RGCH的发射功率设置。
因此，本发明还提供了第二种信道功率控制方法，这是一种基站自适应调整HICH、RGCH发射功率的方法，根据对HICH上ACK错误接收个数的统计分析，实时调整HICH的发射功率，可以使系统更准确地设置HICH、RGCH的发射功率。
图3为根据本发明提供的第二种控制方法确定HICH和RGCH发射功率的第一实施例示意图，具体步骤如下
步骤310，当基站在HICH上发射了一个确认信息ACK后，在上行E-DCH检查下一个相应时刻收到的数据包状态如果该数据包为上一时刻的重传数据包，则判定这个ACK是被用户错误接收的，计入错误接收个数；否则判定是用户正确接收的ACK，不计入错误接收个数。
步骤320，周期统计ACK错误接收个数和总发送个数。
步骤330，计算ACK错误接收个数估计概率为错误接收个数/总发送个数，并将计算出的错误接收估计概率与所设置的ACK错误接收概率门限值Er进行比较。
步骤340，判断错误接收估计概率是否大于ACK错误接收概率门限值Er，如果大于Er，则执行步骤340A，即上调HICH发射功率；如果小于Er，则执行步骤340B，即下调HICH发射功率。其中，HICH发射功率的上调值或下调值可以是一个或多个步长，而且，上调与下调的值可以相同也可以不同。
步骤350，根据对HICH设置的DTX错误解调为ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值，计算HICH解调所需的信噪比SIRHICH。
步骤360，根据对RGCH设置的DTX错误解调为RG_UP或RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值，计算RGCH解调所需要的信噪比SIRRGCH。
步骤370，RGCH相对于HICH的固定功率偏置BIASRGCH，为步骤331和步骤332中分别计算出来的两个信噪比之差，即BIASRGCH＝SIRRGCH-SIRHICH(8)其中，上述公式(8)中，BIASRGCH、SIRRGCH和SIRHICH的单位均为dB。
步骤380，由HICH发射功率和RGCH固定功率偏置BIASRGCH确定RGCH发射功率。
如图3中的步骤310、320、330、340所示，系统周期统计和计算ACK错误接收个数的概率，并与ACK错误接收概率门限值Er进行比较，以此对HICH发射功率进行动态自适应调整，如图3中的步骤340A或340B所示。在此后的步骤350、360、370中，采用了与如图1及图2所示的本发明提供的第一种方法中类似的计算方法，计算出RGCH相对于HICH的固定功率偏置BIASRGCH，如上述的公式(8)所示，并在步骤380中根据HICH发射功率和BIASRGCH进一步实时调整RGCH的发射功率。
图4为根据本发明提供的第二种控制方法确定HICH和RGCH发射功率的第二实施例示意图，本实施例采取了与图3所示实施例不同的自适应调整方法，具体步骤如下步骤410，当基站在HICH上发射了一个确认信息ACK后，在上行E-DCH检查下一个相应时刻收到的数据包状态如果该数据包为上一时刻的重传数据包，则判定这个ACK是被用户错误接收的；否则判定是用户正确接收的ACK。
步骤420，判断步骤430中所述的ACK是否是用户错误接收的ACK，如果是用户错误接收的ACK，则执行步骤420A，即将HICH发射功率上调一个步长PUP；否则，执行步骤420B，即将HICH发射功率下调一个步长PDOWN。其中，HICH发射功率的上调步长PUP、下调步长PDOWN与预设的ACK错误接收概率门限值Er之间，满足以下关系ErPUP＝(1-Er)PDOWN(9)步骤430，根据对HICH设置的DTX错误解调为ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值，计算HICH解调所需的信噪比SIRHICH。
步骤440，根据对RGCH设置的DTX错误解调为RG_UP或RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值，计算RGCH解调所需要的信噪比SIRRGCH。
步骤450，RGCH相对于HICH的固定功率偏置BIASRGCH，为步骤431和步骤432中分别计算出来的两个信噪比之差，即BIASRGCH＝SIRRGCH-SIRHICH步骤460，由HICH发射功率和RGCH固定功率偏置BIASRGCH确定RGCH发射功率。
在如图4所示的本发明提供的第二种方法的第二实施例中，系统根据对收到的数据包状态的检测，判断ACK信息是否为用户错误收到的ACK，并根据该ACK信息的错误与否分别对HICH发射功率采取不同的动态调整策略。在此后的步骤430、440、450中，也采用了与如图1及图2所示的本发明提供的第一种方法中类似的计算方法，计算出RGCH相对于HICH的固定功率偏置BIASRGCH，如前述的公式(8)所示，并在步骤460中根据HICH发射功率和BIASRGCH进一步实时调整RGCH的发射功率。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种高速上行链路分组接入HSUPA下行控制信道功率的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A1、根据设置的信道错误解调概率门限值，得出信道解调所需的信噪比；B1、根据设置的功控命令字TPC错误解调概率门限值，得出TPC解调所需的信噪比；C1、计算步骤A1与步骤B1得出的两个信噪比之差，作为信道相对于TPC的固定功率偏置；D1、根据TPC发射功率和信道相对于TPC的固定功率偏置设置信道发射功率。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述的信道是混合自动重发请求指示信道HICH，步骤A1中所述的信道错误解调概率门限值是HICH上不发射信息DTX错误解调为确认信息ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述的信道是相对授权信道RGCH，步骤A1中所述的信道错误解调概率门限值是RGCH上DTX错误解调为RGCH上升信息RG_UP或RGCH下降信息RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤A1或步骤B1中所述得出解调所需的信噪比是通过理论计算得出、或者通过仿真得出。
5.一种HSUPA下行控制信道功率的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A2、获取HICH上ACK的情况；B2、根据所获得的ACK情况对HICH发射功率进行调整。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤B2进一步包括以下步骤B21、判断HICH上的ACK信息是否是用户错误接收的ACK，如果是用户错误接收的ACK，则计入ACK错误接收个数；B22、周期统计ACK错误接收个数和总发送个数；B23、计算ACK错误接收个数估计概率为错误接收个数/总发送个数；B24、判断计算出的ACK错误接收个数估计概率是否大于预设的ACK错误接收概率门限值，如果大于ACK错误接收概率的预设门限值，则上调HICH发射功率；否则，下调HICH发射功率。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤B2具体为判断HICH上的ACK信息是否是用户错误接收的ACK，如果是用户错误接收的ACK，则上调HICH发射功率；否则，下调HICH发射功率。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述上调HICH发射功率的上调值PUP、所述下调HICH发射功率的下调值PDOWN和预设的ACK错误接收概率门限值Er之间，满足以下关系ErPUP＝(1-Er)PDOWN。
9.如权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述判断HICH上的ACK信息是否是用户错误接收的ACK是在上行增强专用信道E-DCH检查下一个相应时刻收到的数据包状态，如果该数据包为上一时刻的重传数据包，则认为这个ACK是被用户错误接收的ACK。
10.如权利要求5、6或7所述的控制方法，其特征在于，在所述根据获得的ACK情况对HICH发射功率进行调整之后，该方法进一步对RGCH发射功率进行调整，包括以下步骤a、根据对HICH设置的DTX错误解调为ACK的概率门限值和ACK错误解调为DTX的概率门限值，得出HICH解调所需的信噪比；b、根据对RGCH设置的DTX错误解调为RG_UP或RG_DOWN的概率门限值和RG_UP或RG_DOWN错误解调为DTX的概率门限值，得出RGCH解调所需的信噪比；c、计算步骤a与步骤b得出的两个信噪比之差，作为RGCH相对于HICH的固定功率偏置；d、根据HICH发射功率和RGCH相对于HICH的固定功率偏置，设置RGCH发射功率。
11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，步骤a或步骤b中所述的得出解调所需的信噪比是通过理论计算得出、或通过仿真得出。
全文摘要
本发明公开了两种高速上行链路分组接入(HSUPA)下行控制信道功率的控制方法。一种方法是通过TPC发射功率和信道相应的固定功率偏置来确定该信道的发射功率；另一种方法是根据HICH信道上ACK的情况对HICH发射功率进行调整，并进一步根据RGCH相对于HICH的固定功率偏置来确定RGCH发射功率。通过本发明所提供的控制方法，可以有效控制HSUPA下行控制信道RGCH和HICH的发射功率，并可以在满足用户解调要求前提下，使发射功率要求最小化。
文档编号H04B7/204GK1983849SQ200610078320
公开日2007年6月20日 申请日期2006年5月9日 优先权日2006年5月9日
发明者张劲林 申请人:华为技术有限公司