CN1925352A

CN1925352A - Hsupa外环功率控制实现方法

Info

Publication number: CN1925352A
Application number: CN 200510098557
Authority: CN
Inventors: 向涛
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2025-09-02
Also published as: CN100550679C

Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中的HSUPA外环功率控制方法，无线网络控制器RNC利用DCH的误块率BLER进行外环控制。基站上报的协议数据单元PDU，同时也将测得的小区宽带接收总功率RTWP上报给RNC，RNC利用PDU或重传信息计算E－DCH的BLER和残留BLER；然后RNC利用BLER、残留BLER和RTWP调整功率偏移量和最大重传数；最后RNC通过发送RRC命令给UE重配E－DCH的功率偏移和最大重传数，重配数据协助UE进行TFC选择，UE将选择的E－TFC和功率偏移应用到物理信道，从而完成外环功率控制。

Description

HSUPA外环功率控制实现方法

技术领域

本发明属于移动通信系统中上行具有ARQ重传的物理信道的一种外环功率控制方法，特别是针对于WCDMA系统中HSUPA(上行加强型信道)的外环功率控制。

背景技术

在R99中，外环功控在RNC(无线网络控制器)中进行，用户为不同的业务类型配置不同的目标BLER(误块率)，Node B(基站)对DCH(专用信道)的每个TTI(传输时间间隔)做CRC(循环冗余检验)校验并将结果上报给RNC，RNC通过上报信息统计数据信道的BLER，与目标BLER进行比较。

如果BLER大于目标BLER，则RNC就对SIRtarget(目标信干比)上调一个步长；如果BLER小于目标BLER，则RNC就对SIRtarget下调一个步长。

除BLER之外，BER与FER也可以被用来进行外环功率控制。

HSUPA在R6中提出，它使用了一些关键技术：Node B控制的调度技术；结合软合并的HARQ(混合ARQ)技术；更短的TTI技术(2ms TTI)。

HSUPA能充分利用UE的发射功率资源进行分组业务的最大化传输，由于上行是干扰受限，如果上行干扰超过一门限时，上行信道的性能将会大大下降。为了避免上行干扰超过门限值，Node B需要对上行干扰进行测量，并上报RNC进行RRM(无线资源管理)控制，在HSUPA中测量值为RTWP(Received total wide band power，宽带接收总功率)。

HSUPA传输上行数据的信道为E-DCH，由于E-DCH与DCH在TTI长度、目标BLER和激活集大小等方面有差异，所以它们的外环功控是不同的。DCH和E-DCH的TTI长度的不同导致两个信道具有不同的交织增益，TTI较长的DCH具有更大的交织增益。

目标BLER的不同需要RNC应该具有分别控制DCH和E-DCH的BLER的能力。在软切换中，E-DCH和DCH的激活集大小有可能不同，所以当DCH和E-DCH都被配置传输数据时，两个信道会有明显不同的宏分集增益。

E-DCH和DCH最明显的差别是E-DCH有HARQ重传，而DCH没有。在外环功控实体与RLC(无线链路控制)实体看来，DCH具有相同的误块率(与实际信道BLER相符)。E-DCH被引入后，由于在MAC层采用HARQ协议，从外环功控实体或RLC实体看到的BLER是残留的BLER，是在软合并之后的误块率，与实际信道的BLER不同。很明显，残留BLER要远小于信道BLER，因此很有可能残留BLER一直保持一个很低的水平，这样外环功控会认为BLER很好而不能有效地进行外环功控操作。

在R6协议中提到了E-DCH的外环功率控制基本思想：DPCCH(专用控制信道)协助E-DCH进行功率控制，DPCCH功率控制与R99相同。在有DCH存在的条件下，根据DCH的BLER的外环控制DPCCH的SIRtarget，并通过RRC重配E-DCH的功率偏移(PO)来保证E-DCH的服务质量；在不需要DCH的情况下，可能要一个零传输块协助进行E-DCH的外环功率控制。

在Node B提供给RNC的信息中，包含每个传输到RNC的PDU(协议数据单元)和为这个PDU正确解码所需要的传输次数。

RNC根据Node B提供的信息维持最新的E-DCH功率偏移量，并可能决定向UE传送更新的功率偏移量属性。

UE接收到RNC的功率偏移量，与之前为不同E-TFCs(传输格式组合)计算出的参考功率偏移量相加。

然后UE就选择E-TFC，选择时考虑获得的功率偏移量、UE的剩余功率和要发射的数据总量。

在专利WO 2004/091114提到了可以将重传次数作为权值调整SIRtarget，以进行上行链路的外环功率控制。本专利提供的方法是利用RTWP、最大重传次数和上报的实际重传次数联合进行外环功率控制，可以优化重传次数，提高用户吞吐量。

由于ARQ机制的存在，信道性能主要与目标BLER与残留目标BLER有关，过高的残留BLER会引起RLC重传，因此首先要保证残留BLER满足目标值的要求。

在保证残留BLER的前提下，如果采用较小的重传次数，虽然降低了信道的传输时延，但增加的信道传输功率会对其它用户产生干扰；如果采用较大的重传次数，虽然降低了信道传输功率，但增加了信道的传输时延。

调整信道功率和调整最大重传数都可以改变残留BLER，可以将它们结合起来进行外环功率控制。同时，由于增加功率的方法会增大上行干扰，因此上行干扰也会影响采用何种方式调整残留BLER。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种易于实现，具有良好吞吐量性能的HSUPA外环功率控制方法。

本发明所述HSUPA外环功率控制方法利用上报的传输次数、测量上报的RTWP和最大重传次数联合进行HSUPA外环功率控制。

本发明所述HSUPA外环功率控制实现方法，包括如下步骤：

步骤1、设置初始值，包括目标误块率、目标残留误块率、干扰门限、初始功率偏移；

步骤2、基站将协议数据单元正确解码所需要的传输次数随协议数据单元一起上报给无线网络控制器，无线网络控制器记录一定时间窗内上报的外环功控参数，

所述外环功控参数包括E-DCH重传次数、宽带接收总功率；

步骤3、通过上报的传输次数计算时间窗内的误块率和残留误块率；

步骤4、比较残留误块率和目标残留误块率，

在残留误块率大于目标残留误块率的情况下，如果上报的宽带接收总功率超过干扰判决门限，则增加最大重传数，否则功率偏移(PO)增加step1；

在残留误块率小于目标残留误块率的情况下，如果上报的RTWP超过干扰判决门限，功率偏移(PO)减少step2；否则减小最大重传数；

步骤5、将调整后的功率偏移值与最大重传数通过下行命令发送给UE，UE通过TFC选择调整其发射功率。

所述步骤3，若存在DCH信道，则通过循环冗余检验指示计算DCH的误块率，按照R99的功率控制方法对DCH进行功率控制。

所述误块率和残留误块率可以通过以下公式获得：

BLER = 1 - \frac{m - k}{Σ_{i = 1}^{m} N_{i}}

式中m为时间窗内处理的PDU包数；

N_i为每个PDU包被传输的次数；

k为达到最大重传数而没有正确译码的PDU包数。

若达到最大重传数而没有正确译码的协议数据单元，其残留的误块率为1，否则为0。

所述step1＝k1×ΔBLER，

k1为上调系数，可由仿真获得；

ΔBLER＝BLER-目标BLER；

所述PO＝min(PO+step1，MaxPO)，

MaxPO为系统设置的最大功率便移值。

所述step2＝k2×ΔBLER，

K2为下调系数，可由仿真获得；

ΔBLER＝BLER-目标BLER；

所述PO＝max(PO-step2，MinPO)，

MinPO为系统设置的最小功率偏移值。

所述干扰判决门限设置为小于或等于干扰门限。

采用本发明所述的方法，不但方法易于实现，具有良好吞吐量性能。

附图说明

图1为本发明HSUPA功率控制的总体流程图；

图2为本发明外环功率控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和HSUPA外环功率控制实施例对本发明作进一步详细说明。

附图1说明了HSUPA进行功率控制的总体流程图。

在本例中，UE传输DCH和E-DCH，DCH按照R99协议进行功率控制：Node B利用DPCCH的SIR进行内环功控，RNC利用DCH的BLER进行外环功控。

Node B上报PDU传输次数给RNC，同时也将测得的小区RTWP上报给RNC，RNC利用PDU和重传信息计算E-DCH的目标BLER和目标残留BLER；然后RNC利用目标BLER、目标残留BLER和RTWP调整功率偏移量和最大重传数；最后RNC通过发送RRC命令给UE重配E-DCH的功率偏移和最大重传数，重配数据协助UE进行TFC选择，UE将选择的E-TFC和功率偏移应用到物理信道，从而完成外环功控。

其中，重配的功率偏移是E-DCH所需功率偏移与参考E-TFC功率偏移的差值，这个参考功率偏移是RNC为指定的E-TFC设置的。

附图2说明了HSUPA外环功率控制方法流程图，此图具体描述了图1中RNC处理过程：

步骤20设置目标BLER、目标残留BLER、干扰门限、初始功率偏移，目标残留BLER的设置会影响RLC重传；目标BLER的设置将体现HARQ重传前的链路性能；干扰门限体现了上行干扰的极限情况，在实际情况下可以留有一定的裕量，如果设置的干扰门限为I_max，则干扰判决门限为I_max-ΔI。ΔI≥0，可以通过仿真决定；初始功率偏移是RNC为每个MAC-d流设置的，初始功率偏移是相对于参考E-TFC功率偏移的功率偏移值。以上参数都可以根据仿真和实测进行设置和优化。

步骤201记录一定时间窗中的关于每个E-DCH PDU包用到的重传次数和DCH信道的CRCI(CRC指示)，并从Node B测量上报中得到RTWP，RTWP值是周期上报的。

步骤202计算E-DCH的BLER、残留BLER。如果存在DCH信道，通过CRCI计算DCH的BLER，并按R99的功控算法进行DCH的内外环功率控制。

E-DCH的BLER和残留BLER可以通过以下公式获得：

BLER = 1 - \frac{m - k}{Σ_{i = 1}^{m} N_{i}},

式中m为时间窗内处理的PDU包数；

N_i为每个PDU包正确解码所需的传输次数；

k为达到最大重传数而没有正确译码的PDU包数。

步骤203判断残留BLER是否大于目标残留BLER，如果残留BLER大于目标残留BLER，则进入步骤204；否则进入步骤207。

步骤204判断RTWP是否大于或等于干扰判决门限，如果RTWP大于或等于干扰判决门限，则进入步骤206；否则进入步骤205。

步骤205计算功率偏移上调步长step1，并使PO＝min(PO+step1，MaxPO)，MaxPO为系统设置的最大功率偏移值，min为取最小值的函数。Step1可计算如下：

step1＝k1×ΔBLER

式中k1为上调系数，可由仿真获得；

ΔBLER＝BLER-目标BLER。

步骤206调整最大重传数。如果最大重传数不大于15(HSUPA最大重传数上限)，则最大重传数+1。通过增加重传次数获得更高的残留BLER。

步骤207判断RTWP是否大于等于干扰判决门限，如果RTWP大于或等于干扰判决门限，则进入步骤208；否则进入步骤209。

步骤208计算功率偏移下调调步长step2，并使PO＝max(PO-step2，MinPO)，MinPO为系统设置的最小功率偏移值，max为取最大值的函数。Step2可计算如下：

step2＝k2×ΔBLER

式中k2为下调系数，可由仿真获得；

ΔBLER＝目标BLER-BLER。

步骤206调整最大重传数。如果最大重传数不等于0，则最大重传数-1。这样做减小了传输时延。

最后RNC将计算得到的功率偏移和最大重传数由下行信令发给UE。

Claims

1、一种HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于，包括如下：

步骤2、基站将协议数据单元正确解码所需要的传输次数随协议数据单元一起上报给无线网络控制器，无线网络控制器记录一定时间窗内上报的外环功控参数，所述外环功控参数包括E-DCH重传次数、宽带接收总功率；

步骤4、比较残留误块率和目标残留误块率，在残留误块率大于目标残留误块率的情况下，如果上报的宽带接收总功率超过干扰判决门限，则增加最大重传数，否则功率偏移PO增加step1；在残留误块率小于目标残留误块率的情况下，如果上报的RTWP超过干扰判决门限，功率偏移减PO少step2；否则减小最大重传数；

步骤5、将调整后的功率偏移值与最大重传数通过下行命令发送UE，UE通过TFC选择调整其发射功率。

2、如权利要求1所述的HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于：

所述步骤3中，若存在DCH信道，则通过循环冗余检验指示计算DCH的误块率，按照R99的功率控制方法对DCH进行功率控制。

3、如权利要求1所述的HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于：

所述误块率和残留误块率可以通过以下公式获得：

BLER = 1 - \frac{m - k}{Σ_{i = 1}^{m} N_{i}}

残留

BLER = \frac{k}{m}

式中m为时间窗内处理的PDU包数；

N_i为每个PDU包被传输的次数；

k为达到最大重传数而没有正确译码的PDU包数。

4、如权利要求3所述的HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于：

5、如权利要求1所述的HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于：

所述step1＝k1×ΔBLER，

k1为上调系数；ΔBLER＝BLER-目标BLER；

所述PO＝min(PO+step1，MaxPO)，

MaxPO为系统设置的最大功率便移值。

6、如权利要求1所述的HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于：

所述step2＝k2×ΔBLER，

K2为下调系数；ΔBLER＝BLER-目标BLER；

所述PO＝max(PO-step2，MinPO)，

MinPO为系统设置的最小功率偏移值。

7、如权利要求1或5或6所述的HSUPA外环功率控制实现方法，其特征在于：

所述干扰判决门限设置为小于或等于干扰门限。