专利名称：上行接入开环功率控制的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于无线通信领域，尤其涉及上行接入开环功率控制的方法及装置。
背景技术：
近年来，无线通信系统迅速发展，诸如基于802. 11标准的无线局域网技术WiFi、基于802. 15的蓝牙(Bluetooth)系统以及由移动通信系统衍生而来的面向室内应用的Femto技术等等，都得到了广泛的应用。基于802. 11的WiFi技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术。由于WiFi 系统米用了载波侦听 / 冲突避免(CSMA/CA, Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)机制,系统效率较低,对无线资源浪费较大。导致这一问题的根本原因是CSMA/CA机制是一种基于竞争的随机多址接入机制，中心接入点(CAP，Access Point)和站点(STA，Station)之间，或者不同STA之间，会通过CSMA/CA机制竞争无线资源的使用权，同时竞争无线信道，此时就发生碰撞，导致无线资源的浪费。为了避免碰撞，CSMA/CA机制要求CAP或STA在竞争无线信道时需要随机退避，在所有CAP和STA都退避时，无线信道虽有空闲，但并未被使用，这也是对无线信道的极大浪费。由于上述原因，802. 11系统效率较低。例如802. Ilg系统物理层峰值速率可达54Mbps，但TCP层在大数据包下载业务下可达速率不高于30Mbps。虽然存在上述缺点，但802. 11系统灵活，不依赖集中控制机制，因此也能够实现较低的设备成本。基于3GPP标准的Femto技术是从移动通信系统演进而来的一种面向室内覆盖的新技术。基于对3G系统的数据统计，大约70%的数据业务都发生在室内，因此室内高速率数据接入方案就尤为重要。Femto基站，称为微微基站，体积小巧，部署灵活。由于从移动通信系统演进而来，Femto基站几乎继承了移动通信系统的所有特点。Femto设备只是结合其有限的覆盖范围，较少的接入用户等应用场景特征，将设备处理能力降低，进而降低设备成本。从双工方式考虑，与移动通信系统相同，Femto基站可分为FDD与TDD两类双工机制。FDD上下行载波资源对称，而数据业务上下行数据流量非对称的业务特征使得FDD系统面对数据业务时存在一定的资源浪费。TDD系统上下行链路工作在同一载波上，通过划分时间资源为上下行链路分配不同的无线资源，因此较FDD能够更好的适配上下行业务需求非对称的数据业务。然而，移动通信系统(包括Femto系统)的TDD双工方式，上下行资源静态分配，面对需求不同的各类数据业务，例如浏览网页，移动视频，移动游戏等，难以实现业务需求与资源划分的动态适配。与Wi-Fi相比，由于Femto采用了基于调度的集中控制机制，基站或CAP和终端或者终端之间不存在由于竞争冲突和随机退避导致的无线资源浪费，因此链路效率较高。针对各种无线通信系统，出于克服路径损耗等因素的考虑，都存在进行上行接入开环功率控制的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的是提供两种上行接入开环功率控制的方法。本发明的另一个目的是提供两种上行接入开环功率控制的装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本发明技术方案是这样实现的一种上行接入开环功率控制的方法，该方法包括依据STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；确定CAP为上行传输分配的传输带宽、及CAP的偏差调整；确定调制编码方式、及确定调制编码方式对应的载波噪声比要求；通过如下公式计算调整STA发射功率的目标值Psta = min{PSTA—mx,PLQL+C/N+101og1(l(BW)+ofTsetCAP+ofTsetSTA};其中 Pstajax 为所述STA的最大发射功率，PLa为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，BW为CAP为上行传输分配的传输带宽，Offsetap为CAP的偏差调整，offsetSTA为所述STA的偏差调整。可选的，通过解析所述CAP广播的消息，得到所述CAP的偏差调整。一种上行接入开环功率控制的方法，该方法包括依据STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；确定CAP为上行传输分配的传输带宽；确定调制编码方式、及确定调制编码方式对应的载波噪声比要求；通过如下公式计算调整站点STA发射功率的目标值Psta = min {PSTA MAX, PL0L+C/N+101og10 (Bff)};其中 Psta mx 为所述 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，Bff为CAP为上行传输分配的传输带宽。在以上两种方法中，可选的，通过解析所述CAP广播的消息，得到所述CAP的发射功率。在以上两种方法中，可选的，STA通过解析当前接收的物理帧的控制信道CCH获取资源指示，以确定所述CAP为上行传输分配的传输带宽。在以上两种方法中，可选的，STA通过解析当前接收的物理帧的CCH获取调制编码方式指示，确定调制编码方式，并通过查找预设的调制编码方式与载波噪声比的对应关系表，确定当前调制编码方式对应的载波噪声比。一种上行接入开环功率控制的装置，该装置包括第一计算单元，用于依据STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；第一确定单元，用于确定CAP为上行传输分配的传输带宽； 第二确定单元，用于确定调制编码方式、及调制编码方式对应的载波噪声比要求；第三确定单元，用于确定CAP的偏差调整；第二计算单元，用于通过如下公式计算STA发射功率调整的目标值Psta = min {PSTA—mx,PLQL+C/N+101og1(l (BW)+ofTsetCAP+offsetSTA};其中 Pstajax 为所述STA的最大发射功率，PLa为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，BW为CAP为上行传输分配的传输带宽，offseteAP为CAP的偏差调整，offetSTA为所述STA的偏差调整。可选的，所述第三确定单元通过解析所述CAP广播的消息，得到所述CAP的偏差调
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iF. O一种上行接入开环功率控制的装置，该装置包括第一计算单元，用于依据STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；第一确定单元，用于确定CAP为上行传输分配的传输带宽；第二确定单元，用于确定调制编码方式、及调制编码方式对应的载波噪声比要求；第二计算单元，用于通过如下公式计算STA发射功率调整的目标值Psta = min {PSTA MAX, PL0L+C/N+101og10 (Bff)};其中 Psta mx 为所属 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，Bff为CAP为上行传输分配的传输带宽。在以上两种装置中，可选的，所述第一计算单元包括第一解析子单元，用于从CAP广播的消息中解析出所述CAP的发射功率；计算子单元，用于依据接收信号功率及所述CAP的发射功率估算上行传输路径损耗。在以上两种装置中，可选的，所述第一确定单元包括第二解析子单元，用于通过解析当前接收的物理帧的控制信道CCH获取资源指示；第一确定子单元，用于利用所述资源指示，确定CAP为上行传输分配的传输带宽。在以上两种装置中，可选的，所述第二确定单元包括
第三解析子单元，用于通过解析当前接收的物理帧的CCH获取调制编码方式指示；第二确定子单元，用于利用所述调制编码方式指示，确定调制编码方式；第三确定子单元，用于通过查找预设的调制编码方式与载波噪声比的对应关系表，确定调制编码方式对应的载波噪声比。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图
详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。说明书附图
图I是本发明中第一种上行接入开环功率控制的方法流程图；图2是EUHT系统的参考模型；图3是EUHT系统的接入系统组成；图4是STA和CAP之间协议数据的发送和接收的过程示意图；图5是本发明中第一种上行接入开环功率控制的装置的结构示意图。
具体实施例方式以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。图I是本发明中第一种上行接入开环功率控制的方法流程图，该流程包括步骤11 :依据STA接收信号功率及CAP的发射功率估算上行传输路径损耗。步骤12 :确定CAP为上行传输分配的传输带宽、及调制编码方式。步骤13 :确定调制编码方式对应的载波噪声比要求。步骤14 :通过如下公式计算调整STA发射功率的目标值Psta = min {PSTA MAX, PL0L+C/N+101og10 (Bff)};其中 Psta mx 为所述 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，Bff为CAP为上行传输分配的传输带宽，min指取STA的最大发射功率和第二部分相加结果的最小值。该公式的单位是dBm。本发明第二种上行接入开环功率控制的方法中，流程与上述步骤11 步骤14相同，只是步骤14中使用如下公式计算调整STA发射功率的目标值Psta = min {PSTA—mx,PLQL+C/N+101og1(l (BW)+ofTsetCAP+offsetSTA};其中 Pstajax 为所述STA的最大发射功率，PLa为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，BW为CAP为上行传输分配的传输带宽，Offsetap为CAP的偏差调整，offsetSTA为所述STA的偏差调整。其中offsetSTA为每个STA已知的值。下面给出本发明方法的可选实施例，这些实施例均以新定义的增强型超高速无线局域网(EUHT)系统为应用场景，但这种应用场景仅为具体的举例。图2为EUHT系统的参考模型，主要是指空中接口参考模型，包括媒体接入控制(MAC)层和物理(PHY)层，各层的主要功能简述如下①MAC层包括适配子层和MAC子层。适配子层主要提供外部网络数据和MAC层服务协议单元(MSDU)之间的映射和转换的功能。MSDU指MAC服务访问点(SAP)之间作为单元而交付的信息。MAC子层除了担当媒体接入控制功能外，还包括对系统的管理和控制以及对PHY 层的特定功能的支持。②PHY层主要提供将MAC层协议数据单元(MPDU)映射到相应的物理信道的PHY传输机制，例如正交频分复用(OFDM)和多入多出(MMO)技术。MPDU指两个对等MAC实体之间利用PHY层服务所交换的数据单元。图3为EUHT系统的接入系统组成，包括中心接入点(CAP)和站点(STA)，其中STA可以为各种数据设备，例如PDA、笔记本、照相机、摄像机、手机、平板电脑、pad等。如图3所示，STAl和STA2通过空中接口协议接入CAP，CAP通过有线或者无线与现有的外部网络(如IP骨干网、以太网)建立通信。其中CAP的协议组成包括MAC层和PHY层。STA协议组成包括应用(Application)层、传输控制(TCP)层、网络(IP)层、MAC层和PHY层。基于图3所示的协议组成，图4给出了 STA和CAP之间协议数据的发送和接收的过程，例如STA想发送数据给CAP，STA首先将应用数据(如VoIP、视频等)经过应用层、TCP/IP层处理并打包，以IP分组的形式发送给IP适配子层，由IP适配子层进行转换和映射，发送给MAC子层，MAC子层经过分片、加密、成帧、聚合等操作，发给PHY层，最终由PHY映射到无线信道上进行数据传输。在以下针对本发明方法举出的实施例中，均将开环功率控制的执行主体直接写为STA，实际上该执行主体也可以是与STA位于同侧的其他实体，或者集成在STA内部的实体。针对本发明第一种上行接入功率控制的方法举出以下可选的实施例。 在一些可选的实施例中，STA可以通过CAP广播的消息得到CAP的发射功率。在EUHT系统中，广播信息帧(BCF)是CAP广播的一种帧，CAP将周期性广播BCF。BCF的帧体中可以具有8比特的CAP发射功率字段，指示CAP的当前发射功率，该字段对应带符号的十进制数为n，n = -128 127 (负数部分以补码形式表示)CAP发射功率为ndBm。可以看出，BCF中携带了 CAP发射功率，STA在接收到BCF后，可以从中获取CAP发射功率。然后STA可以依据接收信号功率及CAP发射功率估算上行传输路径损耗，例如，在假定上下行链路对称的情况下，可以通过测量当前前导或数据部分的接收功率，并参考CAP发射功率得到。在一些可选的实施例中，CAP为上行传输分配的传输带宽通过物理帧中的控制信道(CCH)指示，STA通过解析CCH中的资源指示，就可以确定当前CAP为上行传输分配的传
输带宽。
在一些可选的实施例中，STA通过解析当前接收的物理帧的CCH获取调制编码方式指示，确定调制编码方式，然后根据预先设置调制编码方式与载波噪声比的对应关系表，通过查表的方式确定当前调制编码方式与载波噪声比的对应关系。在一些可选的实施例中，如果STA侧和CAP侧各自具有规定的固定偏差调整值，则STA在计算调整发射功率的目标值时，可以考虑将STA侧和CAP侧的固定偏差调整值加入计算公式中，即将STA侧和CAP侧的固定偏差调整值与PLa+C/N+101og1(l (Bff)的计算结果相加。针对本发明第二种上行接入功率控制的方法，在可选的实施例中，确定CAP的发射功率、估算上行传输路径损耗、确定调制编码方式、确定CAP为上行传输分配的传输带宽及确定调制编码方式对应的载波噪声比的方法，与前述第一种上行接入功率控制方法的可选实施例中的相同，只是在本发明第二种上行接入功率控制的方法中，STA可以通过CAP广播的消息，例如前述BCF帧，来确定CAP的偏差调整。
图5为本发明中第一种上行接入开环功率控制的装置的结构示意图，该装置包括第一计算单元51、第一确定单元52、第二确定单元53和第二计算单元54。所述第一计算单元51，用于依据STA接收信号功率及CAP的发射功率估算上行传输路径损耗。所述第一确定单元52，用于确定CAP为上行传输分配的传输带宽。所述第二确定单元53，用于确定调制编码方式、及调制编码方式对应的载波噪声比。所述第二计算单元54，用于通过如下公式计算STA发射功率调整的目标值Psta = min {PSTA MAX, PL0L+C/N+101og10 (Bff)};其中 Psta mx 为所属 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，Bff为CAP为上行传输分配的传输带宽。本发明中第二种上行接入开环功率控制的装置，结构与图5所示的基本相同，只是其中的第二计算单元通过如下公式计算站点STA发射功率调整的目标值PSTA = min{PSTAmax PL0L+C/N+101og10(Bff) +offsetCAP+offsetSTA};其中 Psta max 为所述 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，BW为CAP为上行传输分配的传输带宽，offseteAPS CAP的偏差调整，offsetSTA为所述STA的偏差调整。并且本发明第二种上行接入开环功率控制的装置中还包括第三确定单元，用于确定CAP的偏差调整。下面给出本发明第一种上行接入开环功率控制的装置的可选实施例。在一些可选的实施例中，所述第一计算单元包括第一解析子单元和计算子单元。所述第一解析子单元，用于从CAP广播的消息中解析出所述CAP的发射功率。所述计算子单元，用于依据STA接收信号功率及所述CAP的发射功率估算上行传输路径损耗的估计值。在一些可选的实施例中，所述第一确定单元包括第二解析子单元和确定子单元。所述第二解析子单元，用于通过解析当前接收的物理帧的控制信道CCH获取资源指示。所述第一确定子单元，用于利用所述资源指示，确定CAP为上行传输分配的传输带宽。
在一些可选的实施例中，所述第二确定单元包括第三解析子单元、第二确定子单元和第三确定子单元。所述第三解析子单元，用于通过解析当前接收的物理帧的CCH获取调制编码方式指示。所述第二确定子单元，用于利用所述调制编码方式指示，确定调制编码方式。所述第三确定子单元，用于通过查找预设的调制编码方式与载波噪声比的对应关系表，确定调制编码方式对应的载波噪声比。
本发明第二种上行接入开环功率控制的装置的可选实施例，与第一种上行接入开环功率的装置的可选实施例基本相同，只是增加第三确定单元，用于通过解析所述CAP广播的消息，得到所述CAP的偏差调整。本发明提供的进行开环功率控制的装置，可以位于STA中，也可以是与STA同侧的单独实体。应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
权利要求
1.一种上行接入开环功率控制的方法，其特征在于，该方法包括依据站点STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗； 确定CAP为上行传输分配的传输带宽、及CAP的偏差调整；确定调制编码方式、及确定调制编码方式对应的载波噪声比要求；通过如下公式计算调整STA发射功率的目标值Psta = min{PSTA MAX,PL0L+C/N+101og10(Bff) +offsetCAP+offsetSTA};其中 Pstajax 为所述 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，Bff为 CAP为上行传输分配的传输带宽，offseteAP为CAP的偏差调整，offsetSTA为所述STA的偏差调整。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，通过解析所述CAP广播的消息，得到所述 CAP的偏差调整。
3.一种上行接入开环功率控制的方法，其特征在于，该方法包括依据站点STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗； 确定CAP为上行传输分配的传输带宽；确定调制编码方式、及确定调制编码方式对应的载波噪声比要求；通过如下公式计算调整STA发射功率的目标值Psta = min {PSTA MAX, PL0L+C/N+101og10 (Bff)};其中 Psta max 为所述 STA 的最大发射功率，PLol 为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，BW为CAP为上行传输分配的传输带宽。
4.如权利要求I或3所述的方法，其特征在于，通过解析所述CAP广播的消息，得到所述CAP的发射功率。
5.如权利要求I或3所述的方法，其特征在于，STA通过解析当前接收的物理帧的控制信道CCH获取资源指示，以确定所述CAP为上行传输分配的传输带宽。
6.如权利要求I或3所述的方法，其特征在于，STA通过解析当前接收的物理帧的CCH 获取调制编码方式指示，确定调制编码方式，并通过查找预设的调制编码方式与载波噪声比的对应关系表，确定当前调制编码方式对应的载波噪声比。
7.一种上行接入开环功率控制的装置，其特征在于，该装置包括第一计算单元，用于依据站点STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；第一确定单兀，用于确定CAP为上行传输分配的传输带宽；第二确定单元，用于确定调制编码方式、及调制编码方式对应的载波噪声比要求； 第二确定单兀，用于确定CAP的偏差调整；第二计算单元，用于通过如下公式计算STA发射功率调整的目标值Psta = min{PSTA MAX,PL0L+C/N+101og10(Bff) +offsetCAP+offsetSTA};其中 Pstajax 为所述 STA 的最大发射功率，PLol为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，Bff为 CAP为上行传输分配的传输带宽，offseteAP为CAP的偏差调整，offsetSTA为所述STA的偏差调整。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元通过解析所述CAP广播的消息，得到所述CAP的偏差调整。
9.一种上行接入开环功率控制的装置，其特征在于，该装置包括第一计算单元，用于依据站点STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；第一确定单兀，用于确定CAP为上行传输分配的传输带宽；第二确定单元，用于确定调制编码方式、及调制编码方式对应的载波噪声比要求； 第二计算单元，用于通过如下公式计算STA发射功率调整的目标值Psta = min {PSTA MAX, PL0L+C/N+101og10 (Bff)};其中 Psta max 为所属 STA 的最大发射功率，PLol 为上行传输路径损耗，C/N为调制编码方式对应的载波噪声比，BW为CAP为上行传输分配的传输带宽。
10.如权利要求7或9所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元包括第一解析子单元，用于从CAP广播的消息中解析出所述CAP的发射功率；计算子单元，用于依据STA接收信号功率及所述CAP的发射功率估算上行传输路径损耗。
11.如权利要求7或9所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元包括第二解析子单元，用于通过解析当前接收的物理帧的控制信道CCH获取资源指示；第一确定子单元，用于利用所述资源指示，确定CAP为上行传输分配的传输带宽。
12.如权利要求7或9所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元包括第三解析子单元，用于通过解析当前接收的物理帧的CCH获取调制编码方式指示；第二确定子单元，用于利用所述调制编码方式指示，确定调制编码方式；第三确定子单元，用于通过查找预设的调制编码方式与载波噪声比的对应关系表，确定调制编码方式对应的载波噪声比。
全文摘要
一种用于上行接入开环功率控制的方法，包括依据站点STA接收信号功率及中心接入点CAP的发射功率估算上行传输路径损耗；确定CAP为上行传输分配的传输带宽、及CAP的偏差调整；确定调制编码方式、及确定调制编码方式对应的载波噪声比要求；计算调整STA发射功率的目标值。本发明还公开一种用于上行接入开环功率控制的装置。
文档编号H04W52/10GK102932891SQ20121005481
公开日2013年2月13日 申请日期2012年3月5日 优先权日2011年3月31日
发明者潘立军, 姚惠娟, 周玉宝, 于晓燕, 雷俊, 王竞, 刘慎发, 闫志刚, 鲍东山 申请人:北京新岸线无线技术有限公司