專利名稱：減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包含中繼通信的無線通信系統(tǒng)，特別涉及減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法。

背景技術：
在包含中繼站的無線通信系統(tǒng)中，下行鏈路的通信過程可以分為兩個階段 1.第一階段，基站首先向其附屬的中繼站發(fā)送信息； 2.第二階段，中繼站將所接收的信息轉(zhuǎn)發(fā)(forward)給該中繼站所屬的終端； 在第二階段，所有的中繼站(RS)可以選擇在相同的頻帶，同時為所有的終端提供傳輸服務。
在第二階段傳輸中，如果各個中繼站需要在相同時間和相同頻率資源下進行傳送，將會引起相鄰中繼站對于用戶臺的下行干擾。
與此相似，上行傳送也分為兩個階段，用戶臺向中繼站的發(fā)送，也會造成對相鄰中繼站接收的干擾。功率控制是解決相鄰中繼站間干擾的有效手段。
在現(xiàn)有中繼(Relay)通信系統(tǒng)中，沒有中繼站之間的協(xié)同功率控制，中繼站對于其所屬移動臺的下行發(fā)送，會產(chǎn)生對相鄰中繼站所屬用戶臺的干擾，從而影響下行鏈路的接收效果。
與此相似，上行傳送中用戶臺向中繼站的發(fā)送，也會造成對相鄰中繼站接收的干擾。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法。
按照本發(fā)明的一方面，一種減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法，包括步驟 用戶臺測量鏈路質(zhì)量信息，并將此信息向歸屬中繼站和/或中繼站反饋； 基于所述鏈路質(zhì)量信息，基站和/或中繼站估計該用戶臺的干擾； 根據(jù)所述干擾值，基站和/或中繼站重新確定各個相鄰中繼站下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和/或步長。
按照本發(fā)明的另一方面，一種減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法，包括步驟 每個中繼站在其靜默測量期，測量來自相鄰小區(qū)的干擾強度信息； 基于所述干擾強度信息，基站和/或中繼站估計所屬用戶臺的干擾； 根據(jù)所述干擾值，基站和/或中繼站重新確定各個相鄰中繼站下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和步長。
通過采用本發(fā)明的方法，可以減少中繼站間干擾，從而提高中繼站到用戶臺之間的鏈路收發(fā)質(zhì)量。



圖1是中繼系統(tǒng)示意圖； 圖2是基于鏈路質(zhì)量測量的功率控制框圖； 圖3是基于中繼站間干擾測量的功率控制框圖； 圖4是基于鏈路質(zhì)量測量的功率控制流程圖； 圖5是基于中繼站間干擾測量的功率控制流程圖； 圖6是中繼站與中繼站間干擾測量示意圖。

具體實施例方式 在現(xiàn)有中繼(Relay)通信系統(tǒng)中，沒有中繼站之間的協(xié)同功率控制。本發(fā)明提出了兩種功率控制方法，用于減小中繼系統(tǒng)間干擾。
1)基于鏈路質(zhì)量測量的功率控制 用戶臺(MS)測量鏈路質(zhì)量信息，并將此信息向歸屬中繼站(servingRS)反饋；基于該鏈路質(zhì)量信息，基站和/或中繼站(BS/RS)可以估計該用戶臺處的干擾。根據(jù)此干擾值，基站和/或中繼站(BS/RS)可以重新確定各個相鄰中繼站(adjacent RSs)下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和步長。通過這樣的方法，可以減少中繼站間干擾，從而提高中繼站和用戶臺之間的鏈路收發(fā)性能。
2)基于中繼站間干擾測量的功率控制 每個中繼站(RS)在其靜默測量期，測量來自相鄰小區(qū)的干擾強度信息，基于該干擾強度信息，和/或結(jié)合用戶位置信息，基站和/或中繼站(BS/RS)可以估計該終端處的干擾。根據(jù)此干擾值，基站和/或中繼站(BS/RS)可以重新確定各個相鄰中繼站(adjacent RSs)下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和步長。通過這樣的方法，可以減少中繼站間干擾，從而提高中繼站和用戶臺之間的鏈路收發(fā)性能。
用戶臺r在時刻T的發(fā)射功率可以表示為 Pr(T)＝Pr_REF+ΔPr(T) 其中Pr_REF是在時刻T的參考發(fā)射功率，該參考發(fā)射功率需要保證接收機處的信號達到“目標信號質(zhì)量”(target signal quality)；ΔPr(T)是T時刻的發(fā)射功率調(diào)整量；所有上述的參量以dB為單位。
本發(fā)明提出了兩種功率控制方法 1)基于鏈路質(zhì)量測量的功率控制 其構(gòu)成如圖2所示，包括 -基站發(fā)射機用于向中繼站和/或用戶臺發(fā)送信息； -基站功率控制模塊用于生成發(fā)射功率控制TPC(TransmissionPower Command發(fā)射功率控制命令)，控制中繼站的發(fā)射功率，以便減少中繼站間干擾的功能模塊，是發(fā)明所涉及的主要功能模塊之一； -信道質(zhì)量和干擾信息估計用于估計信道質(zhì)量和干擾信息，并供基站功率控制模塊作功率調(diào)整決策使用，是發(fā)明所涉及的主要功能模塊之一； -中繼站接收機用于接收來自基站發(fā)射機的信息； -中繼站發(fā)射機用于向中繼站覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶臺發(fā)送信息； -用戶臺信道質(zhì)量信息收集用于完成用戶臺反饋回的信道質(zhì)量信息的收集； -用戶臺接收機用于接收來自中繼站發(fā)射機的信息； -信道質(zhì)量測量用于完成用戶臺與不同中繼站(歸屬中繼站和相鄰中繼站)之間鏈路質(zhì)量的測量，是發(fā)明所涉及的主要功能模塊之一； -反饋信息包括相鄰中繼站結(jié)合，信道強度集合，信干比集合； 2)基于中繼站間干擾測量的功率控制 其構(gòu)成如圖3所示，包括 -下行數(shù)據(jù)隊列用于存儲和緩沖下行發(fā)送數(shù)據(jù)； -下行數(shù)據(jù)調(diào)度用于完成基站對于下行多用戶數(shù)據(jù)的調(diào)度； -中繼站間干擾圖生成根據(jù)中繼站反饋的中繼站間干擾信息， 生成中繼站間干擾圖，供基站功率控制模塊作功率調(diào)整決策使用，是發(fā)明所涉及的主要功能模塊之一； -中繼站功率調(diào)整增量計算(方向和步長)用于功率調(diào)整方向和/或步長的計算； -功率調(diào)整增量和最大功率限制用于限制功率調(diào)整的增量以及最大值，以符合發(fā)射機的要求和/或發(fā)送功率的限制； -發(fā)射功率控制命令TPC(Transmission Power Command功率控制命令)生成用于生成功率控制命令(TPC)； -中繼站間干擾測量用于完成中繼站間的干擾測量，是發(fā)明所涉及的主要功能模塊之一； -干擾測量結(jié)果量化用于完成干擾測量結(jié)果的量化； -TPC命令處理根據(jù)基站的功率控制命令，確定中繼站-＞用戶臺鏈路的功率調(diào)整方向和調(diào)整值； -中繼站-＞用戶臺功率調(diào)整根據(jù)TPC命令處理結(jié)果，完成中繼站-＞用戶臺的發(fā)射功率調(diào)整； -下行鏈路數(shù)據(jù)處理處理從基站接收到的下行鏈路數(shù)據(jù) -下行鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)處理/調(diào)制完成中繼站-＞用戶臺鏈路的發(fā)送數(shù)據(jù)的處理/調(diào)制，并按照“中繼站-＞用戶臺”的要求調(diào)整發(fā)射功率，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送； 1)基于鏈路質(zhì)量測量的功率控制 a)步驟1參數(shù)初始化(對中繼站r所屬的用戶臺kr的)參考發(fā)射功率Pr，kr_REF。
主要功能該參數(shù)Pr，kr_REF根據(jù)用戶臺kr的QoS/調(diào)制編碼要求(可以通過SNR/SIR要求導出)，進行參考發(fā)射功率Pr，kr_REF估計； 本參數(shù)作為初始發(fā)射功率的參考值，利用外環(huán)功率控制調(diào)整。
功能執(zhí)行者本步驟由基站完成。
b)步驟2干擾和信道質(zhì)量(信號強度指示RSSI(Radio SignalStrength Indicator信號強度指示)和/或載波干擾噪聲比CINR(CarrierInterference Noise Ratio載波干擾噪聲比))測量 主要功能用戶臺和歸屬中繼站以及相鄰中繼站之間鏈路的干擾和信道質(zhì)量估計信息(信道強度信息RSSI，載波干擾噪聲比信息CINR)。信道質(zhì)量信息可以由信號強度指示RSSI和/或載波干擾噪聲比CINR反映。
RSSI測量過程不需要接收機的解調(diào)模塊參與，因此即使在低信號水平下，RSSI仍然可以提供合理和可靠的信道強度估計信息。CINR雖然需要接收機解調(diào)模塊的參與，但是它提供了接收機確切的運行條件信息，包括干擾和噪聲水平以及信號強度。RSSI和CINR可以通過測量前導符號Preamble和/或?qū)ьl信號Pilot和/或數(shù)據(jù)(data)得到。
功能執(zhí)行者本步驟由用戶臺完成。
c)步驟3收集所有用戶臺信息 主要功能中繼站r和/或基站收集來自用戶臺的相鄰中繼站集合{RS_NBRkr}，信號強度指示{RSSIr&RS_NBT，kr}和載波干擾噪聲比{CINRr&RS_NBR，kr}信息。在此基礎上，基站收集來自其所屬中繼站的相關信息。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
d)步驟4信道增益{Gr&RS NBR，kr}和干擾{Ir&RS NBR，kr}估計 主要功能根據(jù)相關信息，估計“用戶臺kr與歸屬中繼站和相鄰中繼站間鏈路”的信道增益和干擾情況。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
e)步驟5干擾量化值干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE 主要功能在實際系統(tǒng)中，干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE需要量化到某個整數(shù)或者截斷小數(shù)，以便于存儲和計算。量化值IoNr，kr_SCALE可以簡化隨后的操作，例如功率增加/減少的操作。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
f)步驟6根據(jù)ORI確定相鄰中繼站的功率調(diào)整方向 主要功能根據(jù)相鄰中繼站的ORI，決定是否調(diào)整用戶臺kr的相鄰中繼站(RS_NBRkr)發(fā)射功率以及調(diào)整的方向(增加/減小)。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
實現(xiàn)方法 本例中，考慮{IoNr，kr_SCALE}而不是{IoNr，kr}。
如果用戶臺kr的IoNr，kr_SCALE＝2，直接按照功率調(diào)整量ΔPDWN減小用戶臺kr的相鄰中繼站集合RS_NBRkr中所有中繼站的對應子信道的發(fā)射功率。或者選擇最強的干擾，即選擇對于用戶臺kr最強的干擾中繼站作為功率調(diào)整目標，并按照{(diào)IoNr，kr_SCALE}來決定其功率減小的步長。
g)步驟7確定功率調(diào)整量 主要功能確定功率調(diào)整量。功率調(diào)整量應該在功率調(diào)整方向確定后決定。
功能執(zhí)行者本步驟由基站完成。
h)步驟8限制發(fā)射功率調(diào)整量在允許范圍內(nèi) 主要功能為了避免接收機信干比SIR的大波動，發(fā)射功率的調(diào)整量ΔPRS_PC_target，kr(T)應該控制在允許范圍內(nèi)[ΔPRS_PC_target，kr_MIN，ΔPRS_PC_target，kr_MAX]。其中，ΔPRS_PC_target，kr_MIN是最小的發(fā)射功率調(diào)整量，ΔPRS_PC_target，kr_MAX是最大的發(fā)射功率調(diào)整量。
i)步驟9計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) 計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC target，kr_REF+ΔPRS_PC_target，kr(T). j)步驟10限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi)限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) k)步驟11發(fā)射功率控制命令TPC 基于發(fā)射功率平滑器的輸出，基站-中繼站空中接口的TPC命令可以由下式給出 TPCRS_PC_target，kr(T)＝ΔPRS_PC_target，kr(T)-ΔPRS_PC_target，kr(T-1) 2)基于中繼站間干擾測量的功率控制 a)步驟1參數(shù)初始化(對中繼站r所屬的用戶臺kr的)參考發(fā)射功率Pr，kr_REF 主要功能該參數(shù)Pr，kr_REF根據(jù)用戶臺kr的QoS/調(diào)制編碼要求(可以通過SNR/SIR要求導出)，進行參考發(fā)射功率Pr，kr_REF估計； 本參數(shù)作為初始發(fā)射功率的參考值，利用外環(huán)功率控制調(diào)整。
功能執(zhí)行者本步驟由基站完成。
b)步驟2中繼站與相鄰中繼站間干擾的測量{Ir，O，n} 主要功能中繼站0與相鄰中繼站r之間的中繼站間干擾ORI(OtherRelay Interference)，即{Ir，O，n}，其中r＝1，2，...R，可以由當前中繼站，即中繼站0進行測量。
中繼站間干擾ORI的測量結(jié)果，可以反饋給基站。并由基站產(chǎn)生所有中繼站的干擾圖(interference map)，即{Ir，r’，n}。
干擾圖{Ir，r’，n}也可以在相鄰基站之間共享。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站完成。
基于用戶臺到中繼站鏈路的信道質(zhì)量測量結(jié)果，更加準確，但是考慮到信息反饋的開銷，這里使用中繼站0測量的干擾結(jié)果，并可以考慮結(jié)合用戶臺的位置信息(可選擇)，進行中繼站到用戶臺鏈路的鏈路質(zhì)量估計。
當結(jié)合用戶臺位置信息進行鏈路質(zhì)量估計時，結(jié)果會更加準確。
c)步驟3干擾量化值干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE 主要功能在實際系統(tǒng)中，干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE需要量化到某個整數(shù)或者截斷小數(shù)，以便于存儲和計算。量化值IoNr，kr_SCALE可以簡化隨后的操作，例如功率增加/減少的操作。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
d)步驟4根據(jù)ORI確定相鄰中繼站的功率調(diào)整方向 主要功能根據(jù)相鄰中繼站的ORI，決定是否調(diào)整用戶臺kr的相鄰中繼站(RS_NBRkr)發(fā)射功率以及調(diào)整的方向(增加/減小)。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
e)步驟5確定功率調(diào)整量 主要功能確定功率調(diào)整量。功率調(diào)整量應該在功率調(diào)整方向確定后決定。
功能執(zhí)行者本步驟由基站和/或中繼站完成。
f)步驟6限制發(fā)射功率調(diào)整量在允許范圍內(nèi) 主要功能為了避免接收機信干比SIR的大波動，發(fā)射功率的調(diào)整量ΔPRS_PC_target，kr(T)應該控制在允許范圍內(nèi)[ΔPRS_PC_target，kr_MIN，ΔPRS_PC_target，kr_MAX]。其中，ΔPRS_PC_target，kr_MIN是最小的發(fā)射功率調(diào)整量，ΔPRS_PC_target，kr_MAX是最大的發(fā)射功率調(diào)整量。
g)步驟7計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T)計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC_target，kr_REF+ΔPRS_PC_target，kr(T)。
h)步驟8限制發(fā)射功率調(diào)整量在允許范圍內(nèi) 主要功能為了避免接收機信干比SIR的大波動，發(fā)射功率的調(diào)整量ΔPRS_PC_target，kr(T)應該控制在允許范圍內(nèi)[ΔPRS_PC_target，kr_MIN，ΔPRS_PC_target，kr_MAX]。其中，ΔPRS_PC_target，kr_MIN是最小的發(fā)射功率調(diào)整量，ΔPRS_PC_target，kr_MAX是最大的發(fā)射功率調(diào)整量。
i)步驟9計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) 計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC_target，kr_REF+ΔPRS_PC_target，kr(T). j)步驟10限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) 限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) k)步驟11發(fā)射功率控制命令TPC 基于發(fā)射功率平滑器的輸出，基站-中繼站空中接口的TPC命令可以由下式給出 TPCRS_PC_target，kr(T)＝ΔPRS_PC_target，kr(T)-ΔPRS_PC_target，kr(T-1) 實施例 1)“基于鏈路質(zhì)量測量的功率控制方法”的實施例 a)步驟1參數(shù)初始化(對中繼站r所屬的用戶臺kr的)參考發(fā)射功率Pr，kr_REF 主要功能該參數(shù)Pr，kr_REF根據(jù)用戶臺kr的QoS/調(diào)制編碼要求(可以通過SNR/SIR要求導出)，進行參考發(fā)射功率Pr，kr_REF估計； 本參數(shù)作為初始發(fā)射功率的參考值，利用外環(huán)功率控制調(diào)整。
功能執(zhí)行者本步驟由基站完成。
實現(xiàn)方法 第一步基于測距(ranging)方法的估計，當用戶臺進行初始測距(initial ranging)和周期性測距(periodical ranging)時，根據(jù)信道質(zhì)量得到相應的參考發(fā)射功率Pr，kr_REF估計； 第二步調(diào)整方法，初始參考發(fā)射功率Pr，kr_REF值不夠精確，可以通過一些方法調(diào)整到合適的精確值例如基于塊差錯率(BLER)的外環(huán)功率調(diào)整，可以用于調(diào)整參考發(fā)射功率Pr，kr_REF和/或相應的目標SIRSIRr，kr_Target。
b)步驟2干擾和信道質(zhì)量(信號強度指示RSSI(Radio SignalStrength Indicator信號強度指示)和/或載波干擾噪聲比CINR(CarrierInterference Noise Ratio載波干擾噪聲比))測量。
主要功能用戶臺和歸屬中繼站以及相鄰中繼站之間鏈路的干擾和信道質(zhì)量估計信息(信道強度信息RSSI，載波干擾噪聲比信息CINR)。信道質(zhì)量信息可以由信號強度指示RSSI和/或載波干擾噪聲比CINR反映。
RSSI測量過程不需要接收機的解調(diào)模塊參與，因此即使在低信號水平下，RSSI仍然可以提供合理和可靠的信道強度估計信息。CINR雖然需要接收機解調(diào)模塊的參與，但是它提供了接收機確切的運行條件信息，包括干擾和噪聲水平以及信號強度。RSSI和CINR可以通過測量前導符號Preamble和/或?qū)ьl信號Pilot和/或數(shù)據(jù)(data)得到。
功能執(zhí)行者本步驟由用戶臺完成。
實現(xiàn)方法在IEEE802.16e-2005規(guī)范中 -相鄰中繼站集合{RS_NBRkr}用戶臺Kr的相鄰中繼站集合{RS_NBRkr}可以通過MOB_SCN-REQ/MOB_SCN-RSP消息，由用戶臺掃描并反饋給中繼站和/或基站； -信號強度指示RSSIr&RS_NBR，kr 對于歸屬中繼站可以通過用戶臺kr所接收到的導頻和/或數(shù)據(jù)測量得到； 對于相鄰中繼站可以通過相鄰中繼站的前導符號Preamble測量得到； -載波干擾噪聲比CINRr&RS_NBR，kr 對于歸屬中繼站可以通過用戶臺kr所接收到的導頻和/或數(shù)據(jù)測量得到； 對于相鄰中繼站可以通過相鄰中繼站的前導符號Preamble測量得到； 反饋方法 -在IEEE802.16e-2005規(guī)范中，相鄰中繼站集合{RS_NBRkr}，信號強度指示RSSIr&RS_NBR，kr和載波干擾噪聲比CINRr&RS_NBR，kr都可以通過MOB_SCN-RSP消息反饋給歸屬中繼站和/或基站。
c)步驟3收集所有用戶臺信息 主要功能中繼站r和/或基站收集來自用戶臺的 相鄰中繼站集合{RS_NBRkr}，信號強度指示{RSSIr&RS_NBR，kr}和載波干擾噪聲比{CINRr&RS_NBR，kr}信息。在此基礎上，基站收集來自其所屬中繼站的相關信息。
功能執(zhí)行者 本步驟由中繼站和/或基站完成。
d)步驟4信道增益{Gr&RS_NBR，kr}和干擾{Ir&RS_NBR，kr}估計 主要功能根據(jù)相關信息，估計“用戶臺kr與歸屬中繼站和相鄰中繼站間鏈路”的信道增益和干擾情況。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
實現(xiàn)方法

e)步驟5干擾量化值干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE 主要功能在實際系統(tǒng)中，干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE需要量化到某個整數(shù)或者截斷小數(shù)，以便于存儲和計算。量化值IoNr，kr_SCALE可以簡化隨后的操作，例如功率增加/減少的操作。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
實現(xiàn)方法簡化起見IoNr，kr_SCALE可以通過與其他中繼站干擾ORI(other Relay InterferenceORI)的界限[ORI下限ORI_Low_Bound，ORI上限ORI_Upper_Bound]進行比較，形成{IoNr，kr_SCALE}，標示干擾的嚴重程度 其中 -ORI下限，即ORI_Lower_Bound是ORI的低限。當ORI小于ORI_Lower_Bound的時候，表示本用戶臺kr可以“忍受”更多的干擾，相鄰的中繼站有增加發(fā)射功率的空間； -ORI閾值即ORI_Threshold是功率增加/減小的調(diào)整閾值。
當ORI小于ORI_Threshold，用戶臺可以承受目前的干擾，相鄰的中繼站保持目前的發(fā)射功率是優(yōu)先選擇； -ORI上限，即ORI_Upper_Bound是ORI的上限。當ORI小于ORI_Lower_Bound的時候，表示本用戶臺kr不能接受更多的干擾；相鄰的中繼站應該考慮減小目前的發(fā)射功率； -當ORI大于ORI_Lower_Bound的時候，表示本用戶臺kr已經(jīng)無法“忍受”當前的干擾；相鄰的中繼站必須立即減小目前的發(fā)射功率； -這些參數(shù)可以根據(jù)測量和/或數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到 例如ORI_Upper_Bound可以設為均值(Ir)+2~3σ(方差). f)步驟6根據(jù)ORI確定相鄰中繼站的功率調(diào)整方向 主要功能根據(jù)相鄰中繼站的ORI，決定是否調(diào)整用戶臺kr的相鄰中繼站(RS_NBRkr)發(fā)射功率以及調(diào)整的方向(增加/減小)。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
實現(xiàn)方法本例中，考慮{IoNr，kr_SCALE)而不是{IoNr，kr}。
如果用戶臺kr的IoNr，kr_SCALE＝2，直接按照功率調(diào)整量ΔPDWN減小用戶臺kr的相鄰中繼站集合RS_NBRkr中所有中繼站的對應子信道的發(fā)射功率?；蛘哌x擇最強的干擾，即選擇對于用戶臺kr最強的干擾中繼站作為功率調(diào)整目標，并按照{(diào)IoNr，kr_SCALE)來決定其功率減小的步長。

g)步驟7確定功率調(diào)整量 主要功能確定功率調(diào)整量。功率調(diào)整量應該在功率調(diào)整方向確定后決定。
功能執(zhí)行者本步驟由基站完成。
實現(xiàn)方法功率調(diào)整量可以通過下式表示
其中，ΔPUP(T)和ΔPDWN(T)分別是發(fā)射功率增加和減少的調(diào)整步長。
它們可以根據(jù)系統(tǒng)需要進行設置，例如0.5dB或者0.25dB。
h)步驟8限制發(fā)射功率調(diào)整量在允許范圍內(nèi) 主要功能為了避免接收機信干比SIR的大波動，發(fā)射功率的調(diào)整量ΔPRS_PC_target，kr(T)應該控制在允許范圍內(nèi)[ΔPRS_PC_target，kr_MIN，ΔPRS_PC_target，kr_MAX]。其中，ΔPRS_PC_target，kr_MIN是最小的發(fā)射功率調(diào)整量，ΔPRS_PC_target，kr_MAX是最大的發(fā)射功率調(diào)整量。
i)步驟9計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) 計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC_target，kr_REF+ΔPRS_PC_target，kr(T). j)步驟10限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) 限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) k)步驟11發(fā)射功率控制命令TPC 基于發(fā)射功率平滑器的輸出，基站-中繼站空中接口的TPC命令可以由下式給出 TPCRS_PC_target，kr(T)＝ΔPRS_PC_target，kr(T)-ΔPRS_PC_target，kr(T-1) 2)“基于中繼站間干擾測量的功率控制方法”的實施例 a)步驟1參數(shù)初始化(對中繼站r所屬的用戶臺kr的)參考發(fā)射功率Pr，kr_REF 主要功能該參數(shù)Pr，kr_REF根據(jù)用戶臺kr的QoS/調(diào)制編碼要求(可以通過SNR/SIR要求導出)，進行參考發(fā)射功率Pr，kr_REF估計； 本參數(shù)作為初始發(fā)射功率的參考值，利用外環(huán)功率控制調(diào)整。
功能執(zhí)行者本步驟由基站完成。
實現(xiàn)方法 第一步基于測距(ranging)方法的估計 當用戶臺進行初始測距(initial ranging)和周期性測距(periodicalranging)時，根據(jù)信道質(zhì)量得到相應的參考發(fā)射功率Pr，kr_REF估計； 第二步調(diào)整方法 初始參考發(fā)射功率Pr，kr_REF值不夠精確，可以通過一些方法調(diào)整到合適的精確值例如基于塊差錯率(BLER)的外環(huán)功率調(diào)整，可以用于調(diào)整參考發(fā)射功率Pr，kr_REF和/或相應的目標SIRSIRr，kr_Target。
b)步驟2中繼站與相鄰中繼站間干擾的測量{Ir，O，n} 主要功能中繼站0與相鄰中繼站r之間的中繼站間干擾ORI(OtherRelay Interference)，即{Ir，O，n}，其中r＝1，2，...R，可以由當前中繼站，即中繼站0進行測量。
中繼站間干擾ORI的測量結(jié)果，可以反饋給基站。并由基站產(chǎn)生所有中繼站的干擾圖(interference map)，即{Ir，r’，n}。
干擾圖{Ir，r’n}也可以在相鄰基站之間共享。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站完成。
實現(xiàn)方法 例如本發(fā)明提出一種基于“時間輪詢測量”的中繼站間干擾測量方法，如圖6所示。
測量的目標可以是干擾噪聲比IoT(Interference-over-Thermal)。
在基站的控制下，目標中繼站輪流進入靜默測量期，在靜默測量期，不對所屬用戶臺進行發(fā)送，只進行相鄰中繼站間干擾的測量；熱噪聲發(fā)射功率，可以通過關閉發(fā)射機，測量接收機處的噪聲得到。
基于用戶臺到中繼站鏈路的信道質(zhì)量測量結(jié)果，更加準確，但是考慮到信息反饋的開銷，這里使用中繼站0測量的干擾結(jié)果，并可以考慮結(jié)合用戶臺的位置信息(可選擇)，進行中繼站到用戶臺鏈路的鏈路質(zhì)量估計。
當結(jié)合用戶臺位置信息進行鏈路質(zhì)量估計時，結(jié)果會更加準確。
c)步驟3干擾量化值干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE 主要功能在實際系統(tǒng)中，干擾噪聲比IoNr，kr_SCALE需要量化到某個整數(shù)或者截斷小數(shù)，以便于存儲和計算。量化值IoNr，kr_SCALE可以簡化隨后的操作，例如功率增加/減少的操作。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成 實現(xiàn)方法 簡化起見IoNr，kr_SCALE可以通過與其他中繼站干擾ORI(other RelayInterferenceORI)的界限[ORI下限ORI_Low_Bound，ORI上限ORI_Upper_Bound]進行比較，形成{IoNr，kr_SCALE}，標示干擾的嚴重程度 其中 -ORI下限，即ORI_Lower_Bound是ORI的低限。當ORI小于ORI_Lower_Bound的時候，表示本用戶臺kr可以“忍受”更多的干擾，相鄰的中繼站有增加發(fā)射功率的空間； -ORI閾值即ORI_Threshold是功率增加/減小的調(diào)整閾值。
當ORI小于ORI_Threshold，用戶臺可以承受目前的干擾，相鄰的中繼站保持目前的發(fā)射功率是優(yōu)先選擇； -ORI上限，即ORI_Upper_Bound是ORI的上限。當ORI小于ORI_Lower_Bound的時候，表示本用戶臺kr不能接受更多的干擾；相鄰的中繼站應該考慮減小目前的發(fā)射功率； -當ORI大于ORI_Lower_Bound的時候，表示本用戶臺kr已經(jīng)無法“忍受”當前的干擾；相鄰的中繼站必須立即減小目前的發(fā)射功率； -這些參數(shù)可以根據(jù)測量和/或數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到 例如ORI_Upper_Bound可以設為均值(Ir)+2~3σ(方差). d)步驟4根據(jù)ORI確定相鄰中繼站的功率調(diào)整方向 主要功能根據(jù)相鄰中繼站的ORI，決定是否調(diào)整用戶臺kr的相鄰中繼站(RS_NBRkr)發(fā)射功率以及調(diào)整的方向(增加/減小)。
功能執(zhí)行者本步驟由中繼站和/或基站完成。
實現(xiàn)方法 本例中，考慮{IoNr，kr_SCALE)而不是{IoNr，kr}。
如果用戶臺kr的IoNr，kr_SCALE＝2，直接按照功率調(diào)整量ΔPDWN減小用戶臺kr的相鄰中繼站集合RS_NBRkr中所有中繼站的對應子信道的發(fā)射功率?；蛘哌x擇最強的干擾，即選擇對于用戶臺kr最強的干擾中繼站作為功率調(diào)整目標，并按照{(diào)IoNr，kr_SCALE)來決定其功率減小的步長。

e)步驟5確定功率調(diào)整量 主要功能確定功率調(diào)整量。功率調(diào)整量應該在功率調(diào)整方向確定后決定。
功能執(zhí)行者本步驟由基站和/或中繼站完成。
實現(xiàn)方法功率調(diào)整量可以通過下式表示
其中，ΔPUP(T)，ΔPDWN(T)分別是發(fā)射功率增加和減少的調(diào)整步長。步長調(diào)整的方法，可以是固定步長，例如0.5dB或者0.25dB。也可以是可變步長，本發(fā)明提出了兩種可變調(diào)整步長的方法 算法1可變功率調(diào)整步長(variable-length step)方法 在本算法中，提出了基于“當前發(fā)射功率/干擾”大小和信道增益大小的確定功率調(diào)整步長ΔPUP(T)和/或ΔPDWN(T)的方法——“可變功率調(diào)整步長方法” -如果當前發(fā)射功率Pr，n較大，可以采用更小的ΔPUP(T)步長和更大的ΔPDWN(T)步長；反之，當當前發(fā)射功率Pr，n較小，可以采用更小的ΔPDWN(T)步長和更大的ΔPUP(T)步長； -當中繼站r距離被干擾中繼站(即中繼站0)較近(也即Gr，0，n較大)時，可以采用更小的ΔPUP(T)步長和更大的ΔPDWN(T)步長；反之，當中繼站r距離被干擾中繼站(即中繼站0)較遠(也即Gr，0，n較小)時，可以采用更小的ΔPDWN(T)步長和更大的ΔPUP(T)步長；
算法2可變功率調(diào)整概率方法 在本算法中，提出了基于“當前發(fā)射功率/干擾”大小和信道增益大小的確定功率調(diào)整步長的方法——“可變功率調(diào)整概率方法” -如果當前發(fā)射功率Pr，n較大，可以采用更小的功率增加概率PROB_UP(T)和更大的功率減小概率PROB_DWN(T)； 反之，當當前發(fā)射功率Pr，n較小，可以采用更小的功率減小概率PROB_DWN(T)和更大的功率增加概率PROB_UP(T)； -當中繼站r距離被干擾中繼站(即中繼站0)較近(也即Gr，O，n較大)時，可以采用更小的功率增加概率PROB_UP(T)和更大的功率減小概率PROB_DWN(T)； 反之，當中繼站r距離被干擾中繼站(即中繼站O)較遠(也即Gr，O，n較小)時，可以采用更小的功率減小概率PROB_DWN(T)和更大的功率增加概率PROB_UP(T)；
f)步驟6限制發(fā)射功率調(diào)整量在允許范圍內(nèi) 主要功能為了避免接收機信干比SIR的大波動，發(fā)射功率的調(diào)整量ΔPRS_PC_target，kr(T)應該控制在允許范圍內(nèi)[ΔPRS_PC_target，kr_MIN，ΔPRS_PC_target，kr_MAX]。其中，ΔPRS_PC_target，kr_MIN是最小的發(fā)射功率調(diào)整量，ΔPRS_PC_target，kr_MAX是最大的發(fā)射功率調(diào)整量。
g)步驟7計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) 計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC_target，kr_REF+ΔPRS_PC_target，kr(T)。
h)步驟8限制發(fā)射功率調(diào)整量在允許范圍內(nèi) 主要功能為了避免接收機信干比SIR的大波動，發(fā)射功率的調(diào)整量ΔPRS_PC_target，kr(T)應該控制在允許范圍內(nèi)[ΔPRS_PC_target，kr_MIN，ΔPRS-PC_target，kr_MAX]。其中，ΔPRS_PC_target，kr_MIN是最小的發(fā)射功率調(diào)整量，ΔPRS_PC_target，kr_MAX是最大的發(fā)射功率調(diào)整量。
i)步驟9計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) 計算下一個時刻的發(fā)射功率ΔPRS_PC_target，kr(T) PRS_PC_target，kr(T)＝PRS_PC_target，kr_REF+ΔPRS_PC_target，kr(T). j)步驟10限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) 限制發(fā)射功率在最大發(fā)射功率范圍內(nèi) k)步驟11發(fā)射功率控制命令TPC 基于發(fā)射功率平滑器的輸出，基站-中繼站空中接口的TPC命令可以由下式給出 TPCRS_PC_target，kr(T)＝ΔPRS_PC_target，kr(T)-ΔPRS_PC_target，kr(T-1)。
權(quán)利要求
1.一種減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法，包括步驟
用戶臺測量鏈路質(zhì)量信息，并將此信息向歸屬中繼站和/或中繼站反饋；
基于所述鏈路質(zhì)量信息，基站和/或中繼站估計該用戶臺的干擾；
根據(jù)所述干擾值，基站和/或中繼站重新確定各個相鄰中繼站下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和/或步長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述鏈路質(zhì)量信息包括
信號強度指示和/或載波干擾噪聲比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于基于當前發(fā)射功率和/或當前干擾和/或信道增益大小確定功率調(diào)整步長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述用戶臺向中繼站和/或基站反饋以下信息
相鄰中繼站集合；
信號強度指示；
載波干擾噪聲比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過以下公式計算估計信道增益
其中，Gr，kr為中繼站或基站r到用戶臺kr的信道增益；RSSIr，kr為中繼站或基站r到用戶臺kr的信號強度指示；Pr，kr為中繼站或基站r對用戶臺kr的發(fā)射功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過下式計算估計用戶臺干擾噪聲比IoT
其中，RSSIr，kr(T)，RSSIr，kr(T_REF)為中繼站或基站r到用戶臺kr的信號強度指示，
CINRr，kr(T)，CINRr，kr(T_REF)為中繼站或基站r到用戶臺kr的信號強度指示。
7.一種減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法，包括步驟
每個中繼站在其靜默測量期，測量來自相鄰小區(qū)的干擾強度信息；
基于所述干擾強度信息，基站和/或中繼站估計所屬用戶臺的干擾；
根據(jù)所述干擾值，基站和/或中繼站重新確定各個相鄰中繼站下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和步長。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述干擾計算中加入用戶位置信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在靜默測量期，不對所屬用戶臺進行發(fā)送，只進行相鄰中繼站間干擾的測量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于根據(jù)當前發(fā)射功率和/或當前干擾和/或信道增益大小確定功率調(diào)整步長。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于按下式計算功率增大步長ΔPUP(T)和/或功率減小步長ΔPDWN(T)
ΔPUP(T)＝max(ΔPup_MIN，[1-ΔPr，n(T-1)_NML]·[1-Gr，r′，n_NML]·ΔP)
ΔPDWN(T)＝max(ΔPDWN_MIN，ΔPDWN(T)_NML·Gr，r′，n_NML·ΔP)
其中，Pr，n_MIN，Pr，n_MAX，Gr_MIN和Gr_MAX是由基站選擇的歸一化常量，用于達成所需要的功率控制效果；ΔPUP_MIN和ΔPDWN_MIN發(fā)射功率的最小增加和最小減少量，ΔP是基本調(diào)整步長。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于按下式計算功率增大概率Probup_(T)和/或功率減小概率ProbDWN_(T)
ProbUP_(T)＝max(ProbUP_MIN，[1-Pr，n(T-1)_NML]·[1-Gr，r′，n_NML])
ProbDWN(T)＝max(ProbDWN_MIN，PDWN(T)_NML·Gr，r′，n_NML)
其中，Pr，n_MIN，Pr，n_MAX，Gr_MIN和Gr_MAX是由基站選擇的歸一化常量，用于達成所需要的功率控制效果；ProbUP_MIN，ProbDWN_MIN是發(fā)射功率的最小增加概率和最小減少概率。
全文摘要
一種減小中繼系統(tǒng)間干擾的功率控制方法，包括步驟用戶臺測量鏈路質(zhì)量信息，并將此信息向歸屬中繼站和/或中繼站反饋；基于所述鏈路質(zhì)量信息，基站和/或中繼站估計該用戶臺的干擾；根據(jù)所述干擾值，基站和/或中繼站重新確定各個相鄰中繼站下行發(fā)射功率調(diào)整的方向和/或步長。通過采用本發(fā)明的方法，可以減少中繼站間干擾，從而提高中繼站到用戶臺之間的鏈路收發(fā)質(zhì)量。
文檔編號H04B7/14GK101192871SQ20061014560
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者鄭旭峰, 成 單, 林恩澤 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 三星電子株式會社