[发明专利]上行功率控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及功率控制技术。

背景技术

码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)通信系统在移动通信中占有举足轻重的地位，特别在第三代移动通信(The ThirdGeneration，简称“3G”)中，较为成熟的三大标准都属于CDMA的范畴。在CDMA系统中，因为所有用户都共有相同的频率，相互之间的干扰问题突出，因此功率控制非常关键。无论是上行链路还是下行链路，将发射功率保持在能满足通信质量要求的最小功率水平是非常必要的，因为功率过小会导致用户对通信质量不满，而功率太大会降低通信系统运营效率。

现有技术一般有两种功率控制方法：开环功率控制和闭环功率控制。

其中，开环功率控制主要用于确定用户的初始发射功率，或用户接收信号码功率发生突变时的发射功率调节。系统实际的干扰和功率控制的效果决定于闭环功率控制，闭环功率控制又包括外环功率控制和内环功率控制。

3GPP规定的功控机制如图1所示，包括外环功率控制和内环功率控制。“外环功控”的目标是根据业务需要，及时调整目标信噪比(Signal to InterferenceRatio，简称“SIR”)值，使得各种业务在达到该目标SIR的情况下，能够有较小的误块率(Block Error Rate，简称“BLER”)，保证业务质量。“内环功控”的目标是根据调整后的目标SIR值，及时调整功率，使得信噪比基本恒定。

内环功率控制又包括上行功率控制和下行功率控制。对于上行功率控制，基站检测本基站与终端之间的上行链路的SIR，得到SIR测量值，基站根据来自无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)的目标SIR和本地的SIR测量值进行功率控制，向终端发送内环功控命令TPC_CMD，TPC_CMD＝f{C1，C2，C3，..，Cm}。其中C1、C2、C3、..分别表示终端与基站间的一条无线连接对应的功控命令，最终的功控命令是每条链路收到命令的函数。每条功控命令产生的机制是：

当测量到的SIR小于目标SIR时，发送内环控制命令指示终端将上行发射功率提升一个步长，即在SIR_测量＜SIR_目标时，Ci＝+1。

当测量到的SIR大于目标SIR时，发送内环控制命令指示终端将上行发射功率降低一个步长，即在SIR_测量＞SIR_目标时，Ci＝-1。

对于下行功率控制，由终端对下行链路的SIR进行测量，并上报SIR测量值，基站根据来自RNC的目标SIR和终端上报的SIR测量值进行功率控制，指示本基站提升或降低下行发射功率，具体的判断和指示的原理与上行功率控制相类似。

功控可以达到的效果是：各种业务条件下，基站检测到的上行SIR和终端上报的下行SIR均收敛到对应的目标SIR。

在上述功控过程中发射功率的变化如图2所示。其中Pmax表示小区允许的最大功率，Pmin表示小区允许的最小功率，P1c表示处于小区边缘的终端的发射功率收敛值，P2c表示靠近基站的终端的发射功率收敛值，T’c表示靠近基站的终端的功率收敛时间，T”c表示处于小区边缘的终端的功率收敛时间。

可见，处于小区边缘的终端和基站附近的终端最终的发射功率均能控制在小区允许的功率范围内，图2中，小区允许的功率范围＝Pmax-Pmin，该值并不随终端的位置发生变化，是预先通过参数确定的。

本发明的发明人发现，现有的功控算法虽然能够适用于3G的一般网络情况，但是，在一些特别场景，如已经安装室内覆盖系统的大楼，存在室内小区对室外小区干扰过大的问题，如图3所示。

具体地说，由于功率在传输过程中必然存在的衰弱，使得不同终端之间功率收敛的值存在较大区别，处于小区边缘或在覆盖不好的区域的终端，经过功控后收敛到的发射功率通常较大，如图2中P1c；处于基站覆盖中心或覆盖条件较好的区域的终端，经过功控后收敛到的发射功率通常较小，如图2中的P2c。由于P1c和P2c均在小区允许的功率范围内，因此在功率控制中不会对其进行限制。然而，对于在大楼内部设置的小基站、分布式天线系统或无线接入点(AccessPoint，简称“AP”)的室内小区，其小区边缘部分为与室外小区相邻，在这部分相邻的区域中，如果终端的发射功率过高，会对室外小区产生干扰，尤其是高楼情况下，对室外网络的干扰将更大，可能造成室外服务小区的收缩，如图3所示。