專利名稱：多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址接入(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的功率控制方法，尤其涉及多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法。
背景技術(shù)：
CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，也即一個(gè)用戶功率的增加也將增大對(duì)其他用戶的干擾，引入外環(huán)功率控制的目的就是用最少的功率資源來(lái)保證用戶服務(wù)的質(zhì)量(QoS)，避免功率資源的浪費(fèi)同時(shí)減小對(duì)其他用戶的干擾，提高系統(tǒng)容量。
外環(huán)功率控制的基本原理是通過(guò)比較實(shí)際估計(jì)或監(jiān)測(cè)的業(yè)務(wù)質(zhì)量(如誤塊率或誤碼率)與用戶請(qǐng)求的服務(wù)質(zhì)量(如誤塊率或誤碼率的目標(biāo)值)，來(lái)確定內(nèi)環(huán)功率控制的信干比目標(biāo)值，以達(dá)到滿足用戶所需服務(wù)質(zhì)量的目的。
外環(huán)功率控制(OLPC)的基本方法如圖1所示，接收信號(hào)的質(zhì)量一般用傳輸信道(TrCH)的誤塊率(BLER)表示，OLPC首先設(shè)置一個(gè)初始的信干比目標(biāo)值(SIRtarget)，然后估計(jì)對(duì)應(yīng)TrCH的BLER，我們稱為BLERest(誤塊率的估計(jì)值)，再與上層給出的BLER目標(biāo)值(BLERtarget)進(jìn)行比較，如果BLERest小于BLERtarget，說(shuō)明實(shí)際業(yè)務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)于目標(biāo)值，存在功率浪費(fèi)，則降低內(nèi)環(huán)功率控制(ILPC)的SIRtarget；如果BLERest大于BLERtarget，說(shuō)明實(shí)際業(yè)務(wù)質(zhì)量低于目標(biāo)值，則提高ILPC的SIRtarget。OLPC與ILPC之間的關(guān)系如圖2所示，ILPC的基本方法是接收端通過(guò)比較測(cè)量/估計(jì)的接收信號(hào)的信干比(SIRest)與SIRtarget，如果SIRest＜SIRtarget，則發(fā)送功率調(diào)整命令(稱TPC)以提升發(fā)射端的發(fā)射功率；如果SIR＞SIRtarget，則發(fā)送TPC命令以降低發(fā)射端的發(fā)射功率。
在本文中，我們稱OLPC中使用的估計(jì)BLERest的TrCH為參考傳輸信道，記為TrCHref，而該TrCH上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)稱為參考業(yè)務(wù)。需要說(shuō)明的是，在邏輯信道復(fù)用的情況下，一條TrCH上可能傳輸多個(gè)業(yè)務(wù)，此時(shí)我們視這幾個(gè)業(yè)務(wù)為一個(gè)等同業(yè)務(wù)；另外，在實(shí)際的通信過(guò)程中，還有一個(gè)專用的信令信道，用于承載接入層和非接入層的信令，為用戶之間的通信服務(wù)，該信令信道對(duì)應(yīng)一個(gè)TrCH，也有對(duì)應(yīng)的QoS要求，這里我們視信令的傳輸業(yè)務(wù)也為一個(gè)等同業(yè)務(wù)。
UMTS的一個(gè)基本要求是可將幾個(gè)業(yè)務(wù)復(fù)用到一條物理連接上，而一條物理連接對(duì)應(yīng)一個(gè)ILPC，即所有業(yè)務(wù)只有一個(gè)ILPC的目標(biāo)值SIRtarget。對(duì)于多業(yè)務(wù)的情況下，如何保證每個(gè)業(yè)務(wù)的QoS，目前有不同的做法，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下1、只根據(jù)一個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行控制，保證該業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的QoS，而其他業(yè)務(wù)的QoS則由上層配置的對(duì)應(yīng)的速率匹配屬性(RMA)參數(shù)決定，該參數(shù)不同意味著的速率匹配增益不同。該方法的缺點(diǎn)很明顯如果上層對(duì)不同業(yè)務(wù)配置的相應(yīng)RMA不合理，則其他業(yè)務(wù)的QoS就不能得到保證；2、同時(shí)根據(jù)所有業(yè)務(wù)進(jìn)行功率控制，即估計(jì)每一個(gè)業(yè)務(wù)的質(zhì)量，只要有一個(gè)業(yè)務(wù)的質(zhì)量低于目標(biāo)質(zhì)量，都增加SIRtarget。這種方法的結(jié)果是各業(yè)務(wù)的實(shí)際質(zhì)量都偏高于目標(biāo)質(zhì)量，造成功率資源的浪費(fèi)，在系統(tǒng)建網(wǎng)初期由于用戶較少，該方法關(guān)系不大，但隨著用戶數(shù)的增加，該方法將限制系統(tǒng)的容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多業(yè)務(wù)下的外環(huán)功率控制方法，其能在滿足用戶各業(yè)務(wù)QoS的前提下，減少功率資源的浪費(fèi)，提高系統(tǒng)容量。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟步驟A首先選擇一個(gè)傳輸信道作為外環(huán)功率控制的參考傳輸信道；步驟B當(dāng)參考傳輸信道的外環(huán)功率控制收斂之后，再判斷其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；步驟C若其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則參考傳輸信道保持不變；步驟D若其他業(yè)務(wù)中有一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量低于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則在所有服務(wù)質(zhì)量低于對(duì)應(yīng)質(zhì)量目標(biāo)值的業(yè)務(wù)中，選擇實(shí)際質(zhì)量與目標(biāo)質(zhì)量差距最大的業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的信道為新的參考傳輸信道，使用新的參考傳輸信道進(jìn)行外環(huán)功率控制，如此循環(huán)，直到所有其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值。
本發(fā)明與與前面提到的第一種方法相比，該方法克服了方法1對(duì)RMA配置的依賴，能夠滿足每個(gè)業(yè)務(wù)的QoS。與方法2相比，該方法保證了參考TrCH的OLPC收斂，其他TrCH也基本滿足或優(yōu)于所需質(zhì)量，相比于方法2的各個(gè)業(yè)務(wù)的質(zhì)量都偏優(yōu)來(lái)講，降低了功率浪費(fèi)，提高了系統(tǒng)容量。


圖1為現(xiàn)有的外環(huán)功率控制方法的工作流程圖。
圖2為現(xiàn)有的外環(huán)功率控制與內(nèi)環(huán)功率控制關(guān)系示意圖。
圖3為本發(fā)明的外環(huán)功率控制方法工作流程圖。
圖4為現(xiàn)有的外環(huán)功率控制鋸齒算法的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的具體處理流程，流程圖參見附圖3。
步驟1選擇一個(gè)傳輸信道作為OLPC的TrCHref。這里選擇優(yōu)先級(jí)最高的業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的TrCH，各業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)由網(wǎng)絡(luò)端設(shè)置。
步驟2啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器Timer。初始定時(shí)長(zhǎng)度TimerLenght計(jì)算公式為 TimerLength＝MAX{TimerLengthi}其中i＝1，2，...，N，N為傳輸信道總數(shù)，OLPCPeriodi為第i個(gè)TrCH對(duì)應(yīng)的功控周期，BLERtargeti為第i個(gè)TrCH對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，TTIi和MaxTBPerTTIi分別為第i個(gè)TrCH的發(fā)送時(shí)間間隔和在一個(gè)TTI內(nèi)發(fā)送的最大的傳輸塊個(gè)數(shù)。該定時(shí)器重啟時(shí)的定時(shí)長(zhǎng)度在下面描述。
步驟3對(duì)TrCHref進(jìn)行OLPC，同時(shí)估計(jì)其他TrCH的BLERest。這里OLPC算法采用典型的鋸齒(sawtooth)算法，如圖4所示該算法的首先啟動(dòng)一個(gè)周期定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)即為OLPC的周期，在OLPC周期內(nèi)，估計(jì)BLERest，然后在定時(shí)器超時(shí)后比較BLERest和誤塊率目標(biāo)值BLERtarget并根據(jù)比較結(jié)果決定是降低還是增大內(nèi)環(huán)功控的信干比目標(biāo)值SIRtarget，其中StepSize為外環(huán)功控的調(diào)整步長(zhǎng)。對(duì)每個(gè)TrCH都計(jì)算并保存對(duì)應(yīng)的BLER估計(jì)值，記為BLEResti。每次功控調(diào)整之后都進(jìn)入下一步。
步驟4判斷Timer是否超時(shí)。若沒有超時(shí)，則進(jìn)入步驟3；若超時(shí)，進(jìn)入步驟5。
步驟5判斷OLPC是否收斂，若不收斂，進(jìn)入步驟2，定時(shí)長(zhǎng)度設(shè)置與初始定時(shí)長(zhǎng)度相等；若收斂，進(jìn)入步驟6。這里OLPC的收斂定義為TrCHref的質(zhì)量估計(jì)BLERest落在范圍[BLERtarget-Threshold1，BLERtarget+Theshold2]中，此處的BLERtarget指的是TrCHref對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，而Threshold1和Threshold2取值都為BLERtarget的30％。
步驟6判斷其他TrCH的質(zhì)量，對(duì)其他任意TrCH，如果都不滿足BLEResti＞BLERtargeti+Thresholdi(2)其中Thresholdi＝BLERtargeti×30％，則說(shuō)明其他TrCH的質(zhì)量都基本滿足或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)，此時(shí)不需要更新OLPC的參考TrCH，進(jìn)入步驟2，定時(shí)長(zhǎng)度設(shè)置為原來(lái)定時(shí)長(zhǎng)度的2倍，但最長(zhǎng)不超過(guò)MAX_TIMER_LENGTH，此處MAX_TIMER_LENGTH＝5s；反之，則說(shuō)明有一個(gè)或多個(gè)TrCH的質(zhì)量差，此時(shí)需要更新OLPC的參考TrCH，進(jìn)入步驟7。
步驟7選擇BLEResti相對(duì)于對(duì)應(yīng)BLERtargeti最差的TrCH為新的TrCHref，也即在所有質(zhì)量差的TrCH中，新的TrCHref應(yīng)滿足對(duì)應(yīng)的下式取值最大BLEResti-BLERtargetiBLERtargeti]]>更新完參考TrCH之后，進(jìn)入步驟2，Timer定時(shí)長(zhǎng)度設(shè)置為初始定時(shí)長(zhǎng)度。
當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施例，凡本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，比如步驟1中初始參考TrCH的選擇標(biāo)準(zhǔn)有多種，除了上面提到的公式(1)之外，還有直接選擇信令或CS(電路)域語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的TrCH作為TrCHref。
步驟2、5、6、7中定時(shí)器的定時(shí)長(zhǎng)度的設(shè)置還可選擇其他方法，如初始定時(shí)長(zhǎng)度直接設(shè)置為OLPC的功控周期或功控周期的整數(shù)倍，定時(shí)器重啟時(shí)的定時(shí)長(zhǎng)度可以設(shè)置與初始定時(shí)長(zhǎng)度相同，也可以每次增加一個(gè)固定值。
步驟3中的OLPC算法的判決依據(jù)還可以是物理信道誤碼率(BER)的估計(jì)值或接收到的信噪比(Eb/No)等信息。具體的OLPC參數(shù)可以靈活設(shè)置，如OLPC的調(diào)整周期可以是一個(gè)TTI，也可以是TTI的整數(shù)倍，OLPC對(duì)SIRtarget的調(diào)整步長(zhǎng)也可以靈活設(shè)置。
步驟5中判斷OLPC是否收斂中的Threshold1和Theshold2大小可靈活設(shè)置，二者可以不相等。
步驟6中的公式(2)中的Thresholdi可以設(shè)置為其他值，如BLERtargeti×20％或BLERtargeti×10％等等。
步驟6中的MAX_TIMER_LENGTH可以設(shè)置為其他值，如3s或10s等等。
步驟7中新的TrCHref的選擇標(biāo)準(zhǔn)有多種，除了上面提到的標(biāo)準(zhǔn)之外，還可以選其他標(biāo)準(zhǔn)，如對(duì)所有質(zhì)量差的TrCH進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，選擇優(yōu)先級(jí)最高的TrCH為新的TrCHref。
權(quán)利要求
1.一種多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，包括如下步驟步驟A首先選擇一個(gè)傳輸信道作為外環(huán)功率控制的參考傳輸信道；步驟B當(dāng)參考傳輸信道的外環(huán)功率控制收斂之后，再判斷其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；步驟C若其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則參考傳輸信道保持不變；步驟D若其他業(yè)務(wù)中有一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量低于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則在所有服務(wù)質(zhì)量低于對(duì)應(yīng)質(zhì)量目標(biāo)值的業(yè)務(wù)中，選擇實(shí)際質(zhì)量與目標(biāo)質(zhì)量差距最大的業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的信道為新的參考傳輸信道，使用新的參考傳輸信道進(jìn)行外環(huán)功率控制，如此循環(huán)，直到所有其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述的步驟A與步驟B之間還包括一個(gè)啟動(dòng)定時(shí)器的步驟，該定時(shí)器設(shè)置有初始定時(shí)長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述的步驟B與步驟C之間還包括一個(gè)判斷定時(shí)器是否超時(shí)的步驟，若沒有超時(shí)，則進(jìn)入步驟B；若超時(shí)，進(jìn)入步驟C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述的步驟B還包括判斷外環(huán)功率控制是否收斂，若不收斂，進(jìn)入啟動(dòng)定時(shí)器步驟，并設(shè)置定時(shí)長(zhǎng)度與初始定時(shí)長(zhǎng)度相等；若收斂，進(jìn)入步驟C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征于，所述的步驟C中若其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則返回執(zhí)行啟動(dòng)定時(shí)器的步驟，此時(shí)定時(shí)長(zhǎng)度設(shè)置為原來(lái)定時(shí)長(zhǎng)度的2倍，但最長(zhǎng)不超過(guò)MAX_TIMER_LENGTH，此處MAX_TIMER_LENGTH＝3s~10s。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述的步驟D中更新的參考傳輸信道后返回執(zhí)行啟動(dòng)定時(shí)器的步驟，此時(shí)定時(shí)長(zhǎng)度為原初始定時(shí)長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，步驟A中所述的參考傳輸信道為優(yōu)先級(jí)最高的業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的傳輸信道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述步驟A中所述的參考傳輸信道為直接選擇信令或CS域語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的傳輸信道。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6之一所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征于，所述初始定時(shí)長(zhǎng)度TimerLenght的計(jì)算公式為 TimerLength＝MAX{TimerLengthi}其中i＝1，2，...，N，N為傳輸信道總數(shù)，OLPCPeriodi為第i個(gè)TrCH對(duì)應(yīng)的功控周期，BLERtargeti為第i個(gè)TrCH對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，TTIi和MaxTBPerTTIi分別為第i個(gè)TrCH的發(fā)送時(shí)間間隔和在一個(gè)TTI內(nèi)發(fā)送的最大的傳輸塊個(gè)數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6之一所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，所述初始定時(shí)長(zhǎng)度直接設(shè)置為外環(huán)功率控制的功控周期或功控周期的整數(shù)倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，步驟B所述的參考傳輸信道的外環(huán)功率控制算法為鋸齒算法，其包括如下步驟首先啟動(dòng)一個(gè)周期定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)即為OLPC的周期，在OLPC周期內(nèi)，估計(jì)BLERest，然后在定時(shí)器超時(shí)后比較BLERest和誤塊率目標(biāo)值，并根據(jù)比較結(jié)果決定是降低還是增大內(nèi)環(huán)功控的信干比目標(biāo)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，步驟B所述的外環(huán)功率控制收斂是指參考傳輸信道的質(zhì)量估計(jì)BLERest落在范圍[BLERtarget-Threshold1，BLERtarget+Theshold2]中，此處的BLERtarget指的是TrCHref對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述Threshold1和Threshold2取值為BLERtarget的10％~30％。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，所述Threshold1和Threshold2取值可以相等也可以不相等。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于步驟C中所述的其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值的判斷方法為質(zhì)量估計(jì)不滿足BLEResti＞BLERt arg eti+Thresholdi
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，步驟D中所述的新的參考傳輸信道應(yīng)滿足對(duì)應(yīng)的下式取值最大BLEResti-BLERtargetiBLERtargeti]]>
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多業(yè)務(wù)情況下的外環(huán)功率控制方法，其特征在于，步驟D中所述的選擇新的參考傳輸信道的方法為對(duì)所有質(zhì)量差的傳輸信道進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，選擇優(yōu)先級(jí)最高的傳輸信道為新的參考傳輸信道。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多業(yè)務(wù)下的外環(huán)功率控制方法，包括如下步驟步驟A首先選擇一個(gè)傳輸信道作為外環(huán)功率控制的參考傳輸信道；步驟B當(dāng)參考傳輸信道的外環(huán)功率控制收斂之后，再判斷其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；步驟C若其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則參考傳輸信道保持不變；步驟D若其他業(yè)務(wù)中有一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量低于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值，則在所有服務(wù)質(zhì)量低于對(duì)應(yīng)質(zhì)量目標(biāo)值的業(yè)務(wù)中，選擇實(shí)際質(zhì)量與目標(biāo)質(zhì)量差距最大的業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的信道為新的參考傳輸信道，使用新的參考傳輸信道進(jìn)行外環(huán)功率控制，如此循環(huán)，直到所有其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量均接近或優(yōu)于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)值。其能在滿足用戶各業(yè)務(wù)QoS的前提下，減少功率資源的浪費(fèi)，提高系統(tǒng)容量。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1665155SQ200510024470
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者張嚴(yán) 申請(qǐng)人:展訊通信(上海)有限公司