一种上行功率控制装置与方法
专利名称：一种上行功率控制装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,简称WCDMA)移动通信系统中的功率控制技术，尤其涉及高速分组 冲妾入演进(High Speed Packet Access Evolution,以下简称HSPA+)系统 中增强专用信道(Enhanced Dedicated CHannel，以下简称E-DCH)的功率 控制技术。
背景技术：
根据第三代移动通信合作伙伴项目(3fd Generation Partnership Project,以下简称3GPP)的RP-060844 ( "Proposed WID for Higher Order Modulation in HSUPA")提案，高速分组接入演进HSPA+即将在E-DCH数 据信道上增加16阶的正交幅度调制(以下简称16QAM)这种新的高阶调制 方式。如
图1所示，根据3GPP的Rl-070590 ( "DRAFT Introduction of 16QAM for HSUPA")提案，16QAM将以同相(即I路)的4电平脉冲幅度调制(4 Pulse-Amplitude Modulation,以下简称4PAM)和正交相(即Q路)的4PAM 成对复用的方式来等效地实现16QAM。如图2所示，根据3GPP TS 25. 211 V7. 0. 0的5. 2. 1. 1节，终端(以下 简称UE)需要指定专用物理控制信道(Dedicated Physical Control CHannel，以下简称DPCCH )专用导频(Pi lot )、传输格式组合指示(Transport Format Combination Indicator,以下简称TFCI )、发射分集权值反馈信 息(Feed Back Information,以下简称FBI)、发射功率控制命令( Transmit Power Control,以下简称TPC)的比特数。如图3所示，UE在使用E-DCH、没有并发的专用物理数据信道(DedicatedPhysical Data CHannel，以下简称DPDCH )且没有FBI时，DPCCH将使用"8 个Pilot比特+ 2个TPC比特"的发射方式(下面的描述如果没有特别注 明，都是指使用"8个Pilot比特+ 2个TPC比特，，的发射模式)。根据3GPP TS 25. 214 V7. 3. 0的5. 1. 2节,UE将对上行DPCCH的发射 功率进行功率控制，例如每个时隙都执行的1500Hz功率控制方法和5个时 隙合并的300Hz功率控制方法。根据3GPP TS 25. 214 V7. 3. 0的5. 1. 2. 5B. 2 节，UE将对增强专用物理凄t据信道(Enhanced Dedicated Physical Data CHannel,以下简称E-DPDCH )的发射功率进行功率控制，其方法是设置 E-DPDCH相对DPCCH的功率差。^f艮i殳在某个2ms的传输时间间隔(Transmission Time Interval,以下 简称TTI)内E-DPDCH的调制方式是二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,以下简称BPSK ),那么，在2ms的TTI内E-DPDCH的功率可以在 每个时隙不同，例如使用1500Hz的快速功率控制，每次控制使用ldB的控 制粒度。假设在某个2ms的TTI内E-DPDCH的调制方式是4PAM( I/Q复用即等效 为16QAM)，为使接收数据可靠，那么，在2ms的TTI内E-DPDCH的功率尽 可能保持不变。保持E-DPDCH的功率不变的好处是，基站(以下简称Node B) 在DPCCH的非导频域时间内的信道估计可以充分利用下一时隙导频域时间 内的信道估计，如图4所示。相反，如杲在E-DPDCH发射4PAM (1/Q复用即等效为16QAM)数据时， 在2ms的TTI内各个时隙的发射功率是变化的(上调或下调一个功控阶)， 那么TPC时间内的信道估计容易发生错误，整个TTI内的信道估计也不一致， 如图5所示。在真实的信道条件下，由于多径、多普勒频移、其他无线发射设备的干 扰等原因，原来在UE发出的相互正交的I路和Q路信号在Node B接收端将 不再相互正交而有一定串扰。发射信号的示意图如图6所示，接收到的信号 的示意图如图7所示，接收到的I路信号的示意图如图8所示，接收到的Q 路信号的示意图如图9所示。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种上行功率控制装置与方法，为高迷分组接入演迸HSPA+系统中减少I路和Q路信号之间的串扰，使HSPA+系 统能更好地支持4PAM ( I/Q复用即等效为16QAM )调制技术并且兼容和增强 现有的高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access,以下简称 HSUPA )技术。为了解决上述技术问题，本发明提供一种上行功率控制方法，应用在高 速分组接入演进HSPA+系统上，其特征在于，所述方法包括(1)终端UE读取TTI内增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式；(2 )终端UE根据增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式选择功率 控制方法，如果是二进制相移键控BPSK调制方式，则转到步骤(3);如果 是4电平脉冲幅度调制4PAM调制方式或更高阶的调制方式，则转到步骤(4 );(3 )终端UE根据自身支持的版本状况来选择功率控制算法，如果是支 持3GPP Release 7或更高版本，则转到步骤(4 );否则按照3GPP Release 99/5/6的TS25. 214协议规定的方法进行发射功率控制，之后整个流程结束；(4 )终端UE保持在整个增强专用物理数据信道E-DPDCH的传输时间间 隔TTI内所有上行信道的发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒 定不变。其中，所述步骤(l)中，终端UE读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令TPC、上行信道当前的发射功率。制信道DPCCH。其中，所述发射功率控制命令TPC包括来自所述基站发射的部分专用物 理信道F-DPCH。其中，所述步骤(l)中，所述发射功率控制命令TPC的取值范围是集 合(O, 1}。其中，所述步骤(4)中，终端UE才艮据最近若干个时隙内收到的发射功 率控制命令TPC、上行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率 要求、功率控制调整步长、相对DPCCH信道的功率差因子/ ，来计算应用于下一个传输时间间隔TTI内上行信道的发射功率，然后保持发射功率恒定不 变或部分上行信道的发射功率恒定不变。 其中，所迷步骤(4)包括(41 )所述终端UE根据所述最近若干个时隙内从所述基站读取到的所 述发射功率控制命令TPC来计算合并的发射功率控制命令7PC^;(42 )所述终端UE根据所述上行信道当前的发射功率、功率控制调整 步长A、合并的发射功率控制命令7PC^，以及上行信道相对DPCCH信道的 功率差因子-，计算上述上行信道的发射功率；(43 )所迷终端UE检查所述上行信道的发射功率是否在各自信道允许 的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大 发射功率；如果超出各自信道允许的发射功率范围，则所述终端UE将所述 上行信道的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内；(44 )所述终端UE检查所述述上行信道的总的发射功率是否超出所述 终端UE的最大发射功率；如果超出则调整所述上行信道的发射功率，使得 上行信道总的发射功率不超出所述终端UE的最大发射功率。其中，所述步骤(41)中，所述计算对所述终端UE支持3GPP Release7或其更高版本，根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 9</formula>(式A )<formula>formula see original document page 9</formula> (式B) <formula>formula see original document page 9</formula>(式C)所述计算对所述下一个传输时间间隔TTI内所述增强专用物理数据信道 E-DPDCH的调制方式为4PAM,根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 9</formula>(式D)其中，所述7PC1为最近第1个时隙的发射功率控制命令，7PC2为最近第2 个时隙的发射功率控制命令，7PC3为最近第3个时隙的发射功率控制命令。其中，所述步骤(42)中，所述计算上述上行信道的发射功率，根据如 下表达式进行P。^=(,)2"^W (式F)其中式E中/V为上行信道DPCCH当前的发射功率，A为功率控制调整步 长；式F中的P。^为除上行信道DPCCH之外的其他上行信道的发射功率，A 和分别为上行信道DPCCH及除该上行信道DPCCH之外的其他种类上行信 道相对DPCCH信道的功率差因子。其中，所述步骤(44)中，所述终端UE调整所述上行信道的发射功率， 包括按比例线性调整。本发明进而提供一种上行功率控制装置，应用在高速分组接入演进 HSPA+系统上，其特征在于，包括发射功率控制命令读取模块用来读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令；上行信道当前发射功率读取模块用来读取终端上行信道当前的发射功率；增强专用物理数据信道E-DPDCH调制方式读取模块用来读取增强专用 物理数据信道E-DPDCH的调制方式；终端支持第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本读取模块用来读取 终端支持的第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本；最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长和功率差因子读 取模块用来读取上行信道的最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制 调整步长和相对DPCCH信道的功率差因子/ ;上行信道发射功率计算模块用来根据读取到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子〃来计算各个上行信道的发射功率；上行信道发射功率设置模块用来检查各个上行信道的发射功率，对超出各自信道允许的发射功率范围的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内；检查各个上行信道的总的发射功率，若超出终端UE的最大发射 功率则按比例线性调整各个上行信道的发射功率。其中，所述发射功率控制命令读取模块读取的所述发射功率控制命令包 括来自所述基站发射的专用物理控制信道DPCCH。其中，所述发射功率控制命令读取模块读取的所述发射功率控制命令包 括来自所述基站发射的部分专用物理信道F-DPCH。采用本发明所述的装置和方法，HSPA+系统很好地支持上行4PAM( 16QAM) 高阶调制技术，并与现有系统完全兼容和进一步增强，有效地减少了 I路和 Q路信号之间的串扰，从而使得HSPA+系统获得比原来只有BPSK的HSUPA系 统获得更高的系统吞吐率并可平滑地升级现有系统。附困说明图1是将I/Q复用的4PAM等效成16QAM的示意图； 图2是上行DPCCH信道的帧结构示意图；图3是上行DPCCH信道使用8比特导频和2比特TPC的帧结构示意图； 图4上行DPCCH信道和E-DPDCH信道在E-DPDCH的TTI内都使用恒定功 率发射的示意图；图5上行DPCCH信道和E-DPDCH信道在E-DPDCH的TTI内都可变功率发 射的示意图；图6是E-DPDCH信道在发射I/Q复用的4PAM信号星座图； 图7是图6信号发出后基站Node B收到的E-DPDCH信道的信号星座示 意图；图8是在E-DPDCH信道在发射I/Q复用的4PAM信号时，Node B收到的 E-DPDCH信道的I路信号示意图(有Q路串扰)；图9是在E-DPDCH信道在发射I/Q复用的4PAM信号时，Node B收到的 E-DPDCH信道的Q路信号示意图(有I路串扰)；图IO是本发明装置实施例结构示意图； 图ll是本发明方法实施例流程示意图；图12是本发明方法实施例中上行信道发射功率计算和调整流程杀惫图。
具体实施方式
基于3GPP Release 7版本(及后续版本)的上行物理层E-DPDCH信道 将增加使用4PAM ( 16QAM)高阶调制技术(原有的BPPSK继续可用)，但目 前3GPP还没有确定使用4PAM (16QAM)高阶调制技术或更高阶的调制方式 (如8PAM调制方式)后上行功率控制该做什么变化，其物理层规范尚未最 终形成。为减少I路和Q路信号之间的串扰，使HSPA+系统能更好地支持4PAM (I/Q复用即等效为16QAM)调制技术或更高阶的调制方式(如8PAM调制方 式)并且兼容和增强现有的高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access,以下简称HSUPA)技术(即使用E-DCH的增强上行技术)，本发明 提出了一种针对E-DCH的功率控制装置与方法。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明提出的一种上行功率控制装置，应用在高速分组接入演进^ 入+ 系统上，如图10所示，所述装置包括发射功率控制命令读取模块用来读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令。发射功率控制命令可以来自基站发射的DPCCH信道，也可 来自基站发射的部分专用物理信道(Fractional Dedicated Physical CHa謹l; F-DPCH)信道。上行信道当前发射功率读取模块用来读取终端各个上行信道当前的发 射功率。其中的上行信道比如可以包括DPCCH、 E-DPDCH、增强专用物理控 制信道(Enhanced Dedicated Physical Control CHaimel，以下简称E-DPCCH ) 和高速专用控制物理信道(Dedicated Physical Control CHannel (uplink) for HS-郎CH,以下简称HS-DPCCH)等。E-DPDCH信道调制方式读取^莫块用来读取E-DPDCH信道的调制方式。终端支持3GPP版本读取模块用来读取终端支持的3GPP版本。最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整歩长和功率差因手读 取模块用来读取各个上行信道的最大发射功率、最小发射功率要求、功率 控制调整步长和相对DPCCH信道的功率差因子/ 。上行信道发射功率计算模块用来根据读取到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子p来计算各个上行信道的发射功率。上行信道发射功率设置模块用来设置各个上行信道的发射功率。检查 各个上行信道的发射功率，对超出各自信道允许的发射功率范围的发射功率 调整到各自信道允许的发射功率范围内；检查各个上行信道的总的发射功 率，若超出终端UE的最大发射功率则按比例线性调整各个上行信道的发射功率。本发明进而提出了一种上行功率控制方法，应用在高速分組接入演进 HSPA+系统上，如图11所示，包括如下步骤步骤l:终端UE读取最近若千个时隙内来自基站Node B的发射功率控 制命令TPC、上行信道当前的发射功率和下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH 信道的调制方式。其中发射功率控制命令TPC可以来自基站Node B发射的DPCCH信道， 也可以是来自基站NodeB发射的F-DPCH信道。假定最近第1个时隙的发射 功率控制命令为7PC1，最近第2个时隙的发射功率控制命令为7PC2，以此 类推，最近第N个时隙的发射功率控制命令为TPO!， N为大于零的正整数。 7PC1、 7PC2.....ZPC"的取值范围都是集合(O, 1},即，不是"0"就是"1"。其中的上行信道包括DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道，他 们对应的发射功率分别为/^ccH、 P￡DTOCH、尸￡—,m和4jPo^。这些功率值 都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之 间。UE的最大发射功率通常是125mW (即21dBm)或者250mW (即24dBm)， 下同。当然，其中的上行信道除了包括DPCCH、 E-DPDCH 、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道之外，还可以包4舌其他种类的信道。步骤2:终端UE根据下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道的调制 方式选择功率控制方法。如果是BPSK调制方式，则转到步骤3执行。如果 是4电平脉冲幅度调制4PAM调制方式或8PAM调制方式，转到步骤4执行。步骤3:终端UE根据自身支持的版本状况来选择功率控制算法。如果 是支持3GPP Release 7或更高版本，则转到步骤4。否则按照3GPP Release 99/5/6的TS25. 214协议规定的方法进行发射功率控制，之后整个流程结束。步骤4:终端UE根据最近若干个时隙内收到的发射功率控制命令TPC、 上行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调 整步长、相对DPCCH信道的功率差因子/ ,利用这些参数来计算和调整应用 于下一传输时间间隔TTI内上行信道的发射功率。其中发射功率控制命令TPC来自步骤1中的ZPC1 、 7PC2..... 7PC"。其中上行信道当前的发射功率来自步骤l中的/V^、 /V。roOT、和wo:// 。他们对应的最大发射功率分别为、 M^V。wx;// 、 Mox尸e 。^^和Mox/V,w，这些功率值都是线性的，单位是mW,他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之间；他们对应的最小发射功率分别为厕"尸Mco/、 OTZXW、 Mz'w尸e DPCcw和W"尸ffi wow,这些功率值也都是线性的，单位是mW,他们的取值范围在也零到终端UE的最大发射功率之间。 其中功率控制调整步长为A, A为分贝值(dB),对数域，下同。 其中上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子〃分别为A、 &、 /^和艮，这些"因子都是线性值，非负的实数。其中应用于下一传输时间间隔TTI内上行信道的发射功率计算和调整 如图12所示，包括下面的4个子步骤子步骤41:终端UE根据最近若干个时隙内从基站Node B读取到的发 射功率控制命令TPC来计算合并的发射功率控制命令TPC^。子步骤"终端UE根据上述上行信道当前的发射功率尸脏^、 &,。ra、尸^Mca/和尸鄉flrcOT，功率控制调整步长A,合并的发射功率控制命令JPC^，以及各上4亍信道相对DPCCH信道的功率差因子>9 ，计算上述上行信道的发射 功率。子步骤43:终端UE检查上迷上行信道的发射功率是否在各自信道允许 的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大 发射功率。如果超出各自信道允许的发射功率范围，则UE将上述上行信道 的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内。子步骤44:终端UE检查上述上行信道的总的发射功率是否超出UE的 最大发射功率。如果超出，则按比例线性调整上述上行信道的发射功率，使 得上行倌道总的发射功率不超出UE的最大发射功率。步骤5:终端UE保持在整个E-DPDCH信道的传输时间间隔TTI内所有 上行信道的发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒定不变，之后整 个流程结束。第一应用实施例本实施例假定UE没有上行DPDCH信道，也没有随机接入物理信道 (Physical Random Access CHannel,以下简称PRACH )信道。本实施例々1 定终端UE有下列上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道。 还假定终端UE支持3GPP Release 7或其更高版本。步骤101:终端UE读取最近3个时隙内来自基站Node B的发射功率控 制命令、上行信道当前的发射功率和下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信 道的调制方式。上述发射功率控制命令TPC可以来自基站Node B发射的DPCCH信道， 也可以是来自基站Node B发射的F-DPCH信道。假定最近第1个时隙的发射 功率控制命令为7PCl，最近第2个时隙的发射功率控制命令为7PC2，最近 第3个时隙的发射功率控制命令为7PC3。
7PC1、 7PC2和7PC3的取值范围都 是集合(O, 1},即，不是"0"就是T 。上迷DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道当前的发射功率分别 为尸就cw、 4,OOT、 A—底cw和4,^。这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。UE的最大发射功率通常是 125mW (即21犯m)或者250mW (即24dBm),下同。上迷下一个TTI内E-DPDCH信道的调制方式为BPSK、 4P扁或更高阶的 调制方式(如8PAM调制方式)。步骤102:终端UE根据下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道的调 制方式选择功率控制方法。如果是BPSK调制方式，则转到步骤103执行。 否则转到步骤104执行。步骤103:由于终端UE支持3GPP Release 7或其更高版本，所以流程 就转到步骤104。步骤104:终端UE根据最近3个时隙内收到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子p来计算和调整应用于下 一传输时间间 隔TTI内上行信道的发射功率。上述发射功率控制命令TPC来自步骤101中的7PC1 、 7PC2和7PC3 。上迷上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH当前的发射功率来自步骤101中的i^pccw 、 尸五—￡>尸00/ 、 尸￡一/)尸0://和尸形—。上迷上4亍信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最大发射功率这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之间。 上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最小发射功率分别为扬'"i^PCOT 、^"A —DiW7/、 —朋CO/和她'"Pffi朋COf 。这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之间。 上迷功率控制调整步长为A, A为分贝值(dB)，对数域，下同。 上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子〃分别为A、 l、 A和艮。这些P因子都是线性值，非负的实数。上速应用于下一传输时间间隔TTI内上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和歸CCH的发射功率计算和调整如下面的4个子步骤所示。子步骤1041:终端UE才艮据最近3个时隙内从基站Node B读取到的r尸Cl 、 7PC2和7PC3来计算合并的发射功率控制命令7FC匈。方法如下面的式l、式 2和式3所示。<formula>formula see original document page 17</formula> (式1 )<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>(式3)子步骤1042:终端UE计算上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率。方法如下面的式4、式5、式6和式7所示。<formula>formula see original document page 17</formula> (式4 )<formula>formula see original document page 17</formula> (式5 )<formula>formula see original document page 17</formula> (式7 )其中的式5、式6和式7可以归纳为如下表达式尸一-(,)2*局 一 (式8)其中，式8中的/^f为除DPCCH信道外各上行信道的发射功率；A和A,^分 别为上行信道DPCCH及其他种类上行信道相对DPCCH信道的功率差因子，比 如式5中为上行信道E-DPDCH相对DPCCH信道的功率差因子；式6中艮为 上行信道E-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子；式7中艮为上行信道 HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子。上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH当前的发射功率 来自步骤101中的、 & flPDOT 、尸f ra和^ Drcc 。子步骤1043:终端UE检查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率是否在各自信道允许的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大发射功率。如果超出各自信道允许的发射功率范围，则UE将上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内。子步骤1044:终端UE检查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的总的发射功率是否超出UE的最大发射功率。如果超出，则按比 例线性调整上述上行信道DPCCH 、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功 率，使得上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的总的发射功率 不超出UE的最大发射功率。步骤105:终端UE保持在整个E-DPDCH信道的传输时间间隔内上述上 行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功率恒定不变。之后 整个流程结束。第二应用实施例本实施例假定UE没有上行DPDCH信道，也没有随机接入物理信道 (Physical Random Access Channel; PRACH )信道。本实施例假定UE有下 列上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和高速专用控制物理信道(Dedicated Physical Control Channel (uplink) for HS-DSCH; HS-DPCCH)。还假定 在下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道的调制方式为4P細(I/Q复用即 等效为16QAM)。步骤201:终端读取最近2个时隙内来自基站Node B的发射功率控制 命令、上行信道当前的发射功率和下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道 的调制方式。上述发射功率控制命令TPC可以来自基站Node B发射的DPCCH信道， 也可以是来自基站Node B发射的部分专用物理F-DPCH信道。假定最近第1 个时隙的发射功率控制命令为7pc1,最近第2个时隙的发射功率控制命令为 zpc2。 7pc1和7pc2的取值范围都是集合(0, 1},即，不是"0"就是'T，。上述DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道当前的发射功率分别 为尸讽rH、 ^一,ct、 p(cw和^ dw，。这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。UE的最大发射功率通常是 125mW (即2雄m)或者250mW (即24dBm)，下同。根据本实施例的假定，上迷下一个TTI内E-DPDCH信道的调制方式为 4PAM调制方式或更高阶的调制方式(如8PAM调制方式)。步骤202:终端根据下一个传输时间间隔内E-DPDCH信道的调制方式选 择功率控制方法。因为调制方式是4PAM或8P崖调制方式，，所以转到步骤 204。步骤203:空白。步骤204:终端根据最近2个时隙内收到的发射功率控制命令、上行信 道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长、 相对DPCCH信道的功率差因子/ 来计算和调整应用于下一TTI内上行信道的发射功率。上述发射功率控制命令来自步骤201的7PC1和7PC2 。 上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH当前的发射功率来自步骤201的尸dpot/ 、尸￡ dtoo/ 、尸e一dkt/f和d户ot/ 。上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最大发射功率 分别为AfaxjPflPca/、 Max尸f DKXW 、 Max& oreYW和Maxi^ D/3Cffl 。这些功率4直都是 线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最小发射功率分别为MnP^n、 MiwP￡/)raxw、 MZaP￡ d/ca/和她"尸ffi z3p 7/。这些功率值都是线 性的，单位是fflW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。上迷功率控制调整步长为A， A的单位为分贝值(dB)，对数域，下同。上迷上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子^分别为A、 1、艮和艮。这些P因子都是线性值，非负的 实数。上迷应用于下一 TTI内上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率计算和调整如下面的4个子步骤所示。子步骤2041:终端UE根据最近2个时隙内从基站Node B读取到的7PC1和7PC2来计算合并的发射功率4空制命令7PC辟。方法如下面的式9所示。7FC妈- 7PC1 + 7PC2 -1 (式9 )子步骤2042:终端UE计算上迷上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率。方法如上面第一实施例中的式4、式5、式6和式7 所示。子步骤2043:终端UE检查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率是否在各自信道允许的发射功率范围之内，既满足各 自最小发射功率要求，又不超出各自的最大发射功率。如果超出各自信道允 许的发射功率范围，则UE将上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内。子步骤2044:终端UE4企查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的总的发射功率是否超出UE的最大发射功率。如果超出，则按比 例线性调整上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功 率，使得上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-匿CH的总的发射功率 不超出UE的最大发射功率。步骤205:终端UE保持在整个E-DPDCH信道的传输时间间隔内上述上 行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功率恒定不变。之后 整个流程结束。以上详细说明了本发明装置和方法的工作原理，但这只是为了便于理解 而举的形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，根据本发 明的技术方
权利要求
1. 一种上行功率控制方法，应用在高速分组接入演进HSPA+系统上，其特征在于，所述方法包括(1)终端UE读取TTI内增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式；(2)终端UE根据增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式选择功率控制方法，如果是二进制相移键控BPSK调制方式，则转到步骤(3)；如果是4电平脉冲幅度调制4PAM调制方式或8PAM调制方式，则转到步骤(4)；(3)终端UE根据自身支持的版本状况来选择功率控制算法，如果是支持3GPP Release 7或更高版本，则转到步骤(4)；否则按照3GPP Release99/5/6的TS25.214协议规定的方法进行发射功率控制，之后整个流程结束；(4)终端UE保持在整个增强专用物理数据信道E-DPDCH的传输时间间隔TTI内所有上行信道的发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒定不变。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，终端 UE读取最近若干个时隙内来自基站的发射功率控制命令TPC、上行信道当前 的发射功率。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发射功率控制命令TPC 包括来自所述基站发射的专用物理控制信道DPCCH。
4、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发射功率控制命令TPC 包括来自所述基站发射的部分专用物理信道F-DPCH。
5、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(l)中，所述发 射功率控制命令TPC的取值范围是集合(O, 1}。
6、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，终端 UE根据最近若干个时隙内收到的发射功率控制命令TPC、上行信道当前的发 射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长、相对DPCCH 信道的功率差因子p,来计算应用于下一个传输时间间隔TTI内上行信道的 发射功率，然后保持发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒定不 变。
7、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括(41 )所述终端UE根据所述最近若千个时隙内从所述基站读取到的所 述发射功率控制命令TPC来计算合并的发射功率控制命令7PC^;(42) 所迷终端UE根椐所迷上行信道当前的发射功率、功率控制调整 步长A、合并的发射功率控制命令7PC姊，以及上行信道相对DPCCH信道的 功率差因子々，计算上述上行信道的发射功率；(43) 所述终端UE检查所述上行信道的发射功率是否在各自信道允许 的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大 发射功率；如果超出各自信道允许的发射功率范围，则所述终端UE将所述上行信道的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内；(44 )所述终端UE检查所述述上行信道的总的发射功率是否超出所述 终端UE的最大发射功率；如果超出则调整所述上行信道的发射功率，使得 上行信道总的发射功率不超出所述终端UE的最大发射功率。
8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(41)中，所述 计算对所述终端UE支持3GPP Release 7或其更高版本，根据如下表达式进 行(式A) (式B)<formula>formula see original document page 3</formula>(式c)所述计算对所述下一个传输时间间隔TTI内所述增强专用物理数据信道 E-DPDCH的调制方式为4PAM,根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 3</formula>(式D )其中，所述IPC1为最近第1个时隙的发射功率控制命令，7PC2为最近第2 个时隙的发射功率控制命令，7PC3为最近第3个时隙的发射功率控制命令。
9、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(42)中，所述 计算上述上行信道的发射功率，根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 3</formula> (式E )<formula>formula see original document page 4</formula>其中式E中/V^为上行信道DPCCH当前的发射功率，A为功率控制调整步 长；式F中的p。,^为除上行信道DPCCH之外的其他上行信道的发射功率，A 和A^分别为上行信道DPCCH及除该上行信道DPCCH之外的其他种类上行信 道相对DPCCH信道的功率差因子。
10、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(44)中，所述 终端UE调整所述上行信道的发射功率，包括按比例线性调整。
11、 一种上行功率控制装置，应用在高速分组接入演进HSPA+系统上， 其特征在于，包括发射功率控制命令读取模块用来读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令；上行信道当前发射功率读取模块用来读取终端上行信道当前的发射功率；增强专用物理数据信道E-DPDCH调制方式读取模块用来读取增强专用 物理数据信道E-DPDCH的调制方式；终端支持第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本读取模块用来读取 终端支持的第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本；最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长和功率差因子读 和漠块用来读取上行信道的最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制 调整步长和相对DPCCH信道的功率差因子-;上行信道发射功率计算模块用来根据读取到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子/ 来计算各个上行信道的发射功率；上行信道发射功率设置模块用来检查各个上行信道的发射功率，对超 出各自信道允许的发射功率范围的发射功率调整到各自信道允许的发射功 率范围内；检查各个上行信道的总的发射功率，若超出终端UE的最大发射 功率则按比僻线性调整各个上行信道的发射功率。
12、 如纟又利要求11所示的装置，其特征在于，所述发射功率控制命令 读取模块读取的所述发射功率控制命令包括来自所述基站发射的专用物理 控制信道DPCCH。
13、 如权利要求11所示的装置，其特征在于，所述发射功率控制命令 读取模块读取的所述发射功率控制命令包括来自所述基站发射的部分专用 物理信道F-DPCH。
全文摘要
本发明公开了一种上行功率控制装置与方法，涉及HSPA+系统中E-DCH信道的功率控制技术。本发明方法，终端先读取最近若干个时隙内来自基站的TPC、上行信道当前发射功率和下一TTI内E-DPDCH信道的调制方式；然后根据下一TTI内E-DPDCH信道的调制方式选择功率控制方法；在再据最近若干个时隙内收到的TPC、上行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长、相对DPCCH信道的β因子，来计算应用于下一个TTI内上行信道的发射功率；最后保持在整个E-DPDCH信道的TTI内所有或部分上行信道的发射功率恒定。采用本发明所述的装置和方法，有效减少了I路和Q路信号之间的串扰。
文档编号H04B7/005GK101237260SQ200710003338
公开日2008年8月6日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者彭佛才, 韩翠红 申请人:中兴通讯股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,简称WCDMA)移动通信系统中的功率控制技术，尤其涉及高速分组 冲妾入演进(High Speed Packet Access Evolution,以下简称HSPA+)系统 中增强专用信道(Enhanced Dedicated CHannel，以下简称E-DCH)的功率 控制技术。
背景技术：
根据第三代移动通信合作伙伴项目(3fd Generation Partnership Project,以下简称3GPP)的RP-060844 ( "Proposed WID for Higher Order Modulation in HSUPA")提案，高速分组接入演进HSPA+即将在E-DCH数 据信道上增加16阶的正交幅度调制(以下简称16QAM)这种新的高阶调制 方式。如
图1所示，根据3GPP的Rl-070590 ( "DRAFT Introduction of 16QAM for HSUPA")提案，16QAM将以同相(即I路)的4电平脉冲幅度调制(4 Pulse-Amplitude Modulation,以下简称4PAM)和正交相(即Q路)的4PAM 成对复用的方式来等效地实现16QAM。如图2所示，根据3GPP TS 25. 211 V7. 0. 0的5. 2. 1. 1节，终端(以下 简称UE)需要指定专用物理控制信道(Dedicated Physical Control CHannel，以下简称DPCCH )专用导频(Pi lot )、传输格式组合指示(Transport Format Combination Indicator,以下简称TFCI )、发射分集权值反馈信 息(Feed Back Information,以下简称FBI)、发射功率控制命令( Transmit Power Control,以下简称TPC)的比特数。如图3所示，UE在使用E-DCH、没有并发的专用物理数据信道(DedicatedPhysical Data CHannel，以下简称DPDCH )且没有FBI时，DPCCH将使用"8 个Pilot比特+ 2个TPC比特"的发射方式(下面的描述如果没有特别注 明，都是指使用"8个Pilot比特+ 2个TPC比特，，的发射模式)。根据3GPP TS 25. 214 V7. 3. 0的5. 1. 2节,UE将对上行DPCCH的发射 功率进行功率控制，例如每个时隙都执行的1500Hz功率控制方法和5个时 隙合并的300Hz功率控制方法。根据3GPP TS 25. 214 V7. 3. 0的5. 1. 2. 5B. 2 节，UE将对增强专用物理凄t据信道(Enhanced Dedicated Physical Data CHannel,以下简称E-DPDCH )的发射功率进行功率控制，其方法是设置 E-DPDCH相对DPCCH的功率差。^f艮i殳在某个2ms的传输时间间隔(Transmission Time Interval,以下 简称TTI)内E-DPDCH的调制方式是二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,以下简称BPSK ),那么，在2ms的TTI内E-DPDCH的功率可以在 每个时隙不同，例如使用1500Hz的快速功率控制，每次控制使用ldB的控 制粒度。假设在某个2ms的TTI内E-DPDCH的调制方式是4PAM( I/Q复用即等效 为16QAM)，为使接收数据可靠，那么，在2ms的TTI内E-DPDCH的功率尽 可能保持不变。保持E-DPDCH的功率不变的好处是，基站(以下简称Node B) 在DPCCH的非导频域时间内的信道估计可以充分利用下一时隙导频域时间 内的信道估计，如图4所示。相反，如杲在E-DPDCH发射4PAM (1/Q复用即等效为16QAM)数据时， 在2ms的TTI内各个时隙的发射功率是变化的(上调或下调一个功控阶)， 那么TPC时间内的信道估计容易发生错误，整个TTI内的信道估计也不一致， 如图5所示。在真实的信道条件下，由于多径、多普勒频移、其他无线发射设备的干 扰等原因，原来在UE发出的相互正交的I路和Q路信号在Node B接收端将 不再相互正交而有一定串扰。发射信号的示意图如图6所示，接收到的信号 的示意图如图7所示，接收到的I路信号的示意图如图8所示，接收到的Q 路信号的示意图如图9所示。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种上行功率控制装置与方法，为高迷分组接入演迸HSPA+系统中减少I路和Q路信号之间的串扰，使HSPA+系 统能更好地支持4PAM ( I/Q复用即等效为16QAM )调制技术并且兼容和增强 现有的高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access,以下简称 HSUPA )技术。为了解决上述技术问题，本发明提供一种上行功率控制方法，应用在高 速分组接入演进HSPA+系统上，其特征在于，所述方法包括(1)终端UE读取TTI内增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式；(2 )终端UE根据增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式选择功率 控制方法，如果是二进制相移键控BPSK调制方式，则转到步骤(3);如果 是4电平脉冲幅度调制4PAM调制方式或更高阶的调制方式，则转到步骤(4 );(3 )终端UE根据自身支持的版本状况来选择功率控制算法，如果是支 持3GPP Release 7或更高版本，则转到步骤(4 );否则按照3GPP Release 99/5/6的TS25. 214协议规定的方法进行发射功率控制，之后整个流程结束；(4 )终端UE保持在整个增强专用物理数据信道E-DPDCH的传输时间间 隔TTI内所有上行信道的发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒 定不变。其中，所述步骤(l)中，终端UE读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令TPC、上行信道当前的发射功率。制信道DPCCH。其中，所述发射功率控制命令TPC包括来自所述基站发射的部分专用物 理信道F-DPCH。其中，所述步骤(l)中，所述发射功率控制命令TPC的取值范围是集 合(O, 1}。其中，所述步骤(4)中，终端UE才艮据最近若干个时隙内收到的发射功 率控制命令TPC、上行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率 要求、功率控制调整步长、相对DPCCH信道的功率差因子/ ，来计算应用于下一个传输时间间隔TTI内上行信道的发射功率，然后保持发射功率恒定不 变或部分上行信道的发射功率恒定不变。 其中，所迷步骤(4)包括(41 )所述终端UE根据所述最近若干个时隙内从所述基站读取到的所 述发射功率控制命令TPC来计算合并的发射功率控制命令7PC^;(42 )所述终端UE根据所述上行信道当前的发射功率、功率控制调整 步长A、合并的发射功率控制命令7PC^，以及上行信道相对DPCCH信道的 功率差因子-，计算上述上行信道的发射功率；(43 )所迷终端UE检查所述上行信道的发射功率是否在各自信道允许 的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大 发射功率；如果超出各自信道允许的发射功率范围，则所述终端UE将所述 上行信道的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内；(44 )所述终端UE检查所述述上行信道的总的发射功率是否超出所述 终端UE的最大发射功率；如果超出则调整所述上行信道的发射功率，使得 上行信道总的发射功率不超出所述终端UE的最大发射功率。其中，所述步骤(41)中，所述计算对所述终端UE支持3GPP Release7或其更高版本，根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 9</formula>(式A )<formula>formula see original document page 9</formula> (式B) <formula>formula see original document page 9</formula>(式C)所述计算对所述下一个传输时间间隔TTI内所述增强专用物理数据信道 E-DPDCH的调制方式为4PAM,根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 9</formula>(式D)其中，所述7PC1为最近第1个时隙的发射功率控制命令，7PC2为最近第2 个时隙的发射功率控制命令，7PC3为最近第3个时隙的发射功率控制命令。其中，所述步骤(42)中，所述计算上述上行信道的发射功率，根据如 下表达式进行P。^=(,)2"^W (式F)其中式E中/V为上行信道DPCCH当前的发射功率，A为功率控制调整步 长；式F中的P。^为除上行信道DPCCH之外的其他上行信道的发射功率，A 和分别为上行信道DPCCH及除该上行信道DPCCH之外的其他种类上行信 道相对DPCCH信道的功率差因子。其中，所述步骤(44)中，所述终端UE调整所述上行信道的发射功率， 包括按比例线性调整。本发明进而提供一种上行功率控制装置，应用在高速分组接入演进 HSPA+系统上，其特征在于，包括发射功率控制命令读取模块用来读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令；上行信道当前发射功率读取模块用来读取终端上行信道当前的发射功率；增强专用物理数据信道E-DPDCH调制方式读取模块用来读取增强专用 物理数据信道E-DPDCH的调制方式；终端支持第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本读取模块用来读取 终端支持的第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本；最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长和功率差因子读 取模块用来读取上行信道的最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制 调整步长和相对DPCCH信道的功率差因子/ ;上行信道发射功率计算模块用来根据读取到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子〃来计算各个上行信道的发射功率；上行信道发射功率设置模块用来检查各个上行信道的发射功率，对超出各自信道允许的发射功率范围的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内；检查各个上行信道的总的发射功率，若超出终端UE的最大发射 功率则按比例线性调整各个上行信道的发射功率。其中，所述发射功率控制命令读取模块读取的所述发射功率控制命令包 括来自所述基站发射的专用物理控制信道DPCCH。其中，所述发射功率控制命令读取模块读取的所述发射功率控制命令包 括来自所述基站发射的部分专用物理信道F-DPCH。采用本发明所述的装置和方法，HSPA+系统很好地支持上行4PAM( 16QAM) 高阶调制技术，并与现有系统完全兼容和进一步增强，有效地减少了 I路和 Q路信号之间的串扰，从而使得HSPA+系统获得比原来只有BPSK的HSUPA系 统获得更高的系统吞吐率并可平滑地升级现有系统。附困说明图1是将I/Q复用的4PAM等效成16QAM的示意图； 图2是上行DPCCH信道的帧结构示意图；图3是上行DPCCH信道使用8比特导频和2比特TPC的帧结构示意图； 图4上行DPCCH信道和E-DPDCH信道在E-DPDCH的TTI内都使用恒定功 率发射的示意图；图5上行DPCCH信道和E-DPDCH信道在E-DPDCH的TTI内都可变功率发 射的示意图；图6是E-DPDCH信道在发射I/Q复用的4PAM信号星座图； 图7是图6信号发出后基站Node B收到的E-DPDCH信道的信号星座示 意图；图8是在E-DPDCH信道在发射I/Q复用的4PAM信号时，Node B收到的 E-DPDCH信道的I路信号示意图(有Q路串扰)；图9是在E-DPDCH信道在发射I/Q复用的4PAM信号时，Node B收到的 E-DPDCH信道的Q路信号示意图(有I路串扰)；图IO是本发明装置实施例结构示意图； 图ll是本发明方法实施例流程示意图；图12是本发明方法实施例中上行信道发射功率计算和调整流程杀惫图。
具体实施方式
基于3GPP Release 7版本(及后续版本)的上行物理层E-DPDCH信道 将增加使用4PAM ( 16QAM)高阶调制技术(原有的BPPSK继续可用)，但目 前3GPP还没有确定使用4PAM (16QAM)高阶调制技术或更高阶的调制方式 (如8PAM调制方式)后上行功率控制该做什么变化，其物理层规范尚未最 终形成。为减少I路和Q路信号之间的串扰，使HSPA+系统能更好地支持4PAM (I/Q复用即等效为16QAM)调制技术或更高阶的调制方式(如8PAM调制方 式)并且兼容和增强现有的高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access,以下简称HSUPA)技术(即使用E-DCH的增强上行技术)，本发明 提出了一种针对E-DCH的功率控制装置与方法。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明提出的一种上行功率控制装置，应用在高速分组接入演进^ 入+ 系统上，如图10所示，所述装置包括发射功率控制命令读取模块用来读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令。发射功率控制命令可以来自基站发射的DPCCH信道，也可 来自基站发射的部分专用物理信道(Fractional Dedicated Physical CHa謹l; F-DPCH)信道。上行信道当前发射功率读取模块用来读取终端各个上行信道当前的发 射功率。其中的上行信道比如可以包括DPCCH、 E-DPDCH、增强专用物理控 制信道(Enhanced Dedicated Physical Control CHaimel，以下简称E-DPCCH ) 和高速专用控制物理信道(Dedicated Physical Control CHannel (uplink) for HS-郎CH,以下简称HS-DPCCH)等。E-DPDCH信道调制方式读取^莫块用来读取E-DPDCH信道的调制方式。终端支持3GPP版本读取模块用来读取终端支持的3GPP版本。最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整歩长和功率差因手读 取模块用来读取各个上行信道的最大发射功率、最小发射功率要求、功率 控制调整步长和相对DPCCH信道的功率差因子/ 。上行信道发射功率计算模块用来根据读取到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子p来计算各个上行信道的发射功率。上行信道发射功率设置模块用来设置各个上行信道的发射功率。检查 各个上行信道的发射功率，对超出各自信道允许的发射功率范围的发射功率 调整到各自信道允许的发射功率范围内；检查各个上行信道的总的发射功 率，若超出终端UE的最大发射功率则按比例线性调整各个上行信道的发射功率。本发明进而提出了一种上行功率控制方法，应用在高速分組接入演进 HSPA+系统上，如图11所示，包括如下步骤步骤l:终端UE读取最近若千个时隙内来自基站Node B的发射功率控 制命令TPC、上行信道当前的发射功率和下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH 信道的调制方式。其中发射功率控制命令TPC可以来自基站Node B发射的DPCCH信道， 也可以是来自基站NodeB发射的F-DPCH信道。假定最近第1个时隙的发射 功率控制命令为7PC1，最近第2个时隙的发射功率控制命令为7PC2，以此 类推，最近第N个时隙的发射功率控制命令为TPO!， N为大于零的正整数。 7PC1、 7PC2.....ZPC"的取值范围都是集合(O, 1},即，不是"0"就是"1"。其中的上行信道包括DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道，他 们对应的发射功率分别为/^ccH、 P￡DTOCH、尸￡—,m和4jPo^。这些功率值 都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之 间。UE的最大发射功率通常是125mW (即21dBm)或者250mW (即24dBm)， 下同。当然，其中的上行信道除了包括DPCCH、 E-DPDCH 、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道之外，还可以包4舌其他种类的信道。步骤2:终端UE根据下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道的调制 方式选择功率控制方法。如果是BPSK调制方式，则转到步骤3执行。如果 是4电平脉冲幅度调制4PAM调制方式或8PAM调制方式，转到步骤4执行。步骤3:终端UE根据自身支持的版本状况来选择功率控制算法。如果 是支持3GPP Release 7或更高版本，则转到步骤4。否则按照3GPP Release 99/5/6的TS25. 214协议规定的方法进行发射功率控制，之后整个流程结束。步骤4:终端UE根据最近若干个时隙内收到的发射功率控制命令TPC、 上行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调 整步长、相对DPCCH信道的功率差因子/ ,利用这些参数来计算和调整应用 于下一传输时间间隔TTI内上行信道的发射功率。其中发射功率控制命令TPC来自步骤1中的ZPC1 、 7PC2..... 7PC"。其中上行信道当前的发射功率来自步骤l中的/V^、 /V。roOT、和wo:// 。他们对应的最大发射功率分别为、 M^V。wx;// 、 Mox尸e 。^^和Mox/V,w，这些功率值都是线性的，单位是mW,他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之间；他们对应的最小发射功率分别为厕"尸Mco/、 OTZXW、 Mz'w尸e DPCcw和W"尸ffi wow,这些功率值也都是线性的，单位是mW,他们的取值范围在也零到终端UE的最大发射功率之间。 其中功率控制调整步长为A, A为分贝值(dB),对数域，下同。 其中上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子〃分别为A、 &、 /^和艮，这些"因子都是线性值，非负的实数。其中应用于下一传输时间间隔TTI内上行信道的发射功率计算和调整 如图12所示，包括下面的4个子步骤子步骤41:终端UE根据最近若干个时隙内从基站Node B读取到的发 射功率控制命令TPC来计算合并的发射功率控制命令TPC^。子步骤"终端UE根据上述上行信道当前的发射功率尸脏^、 &,。ra、尸^Mca/和尸鄉flrcOT，功率控制调整步长A,合并的发射功率控制命令JPC^，以及各上4亍信道相对DPCCH信道的功率差因子>9 ，计算上述上行信道的发射 功率。子步骤43:终端UE检查上迷上行信道的发射功率是否在各自信道允许 的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大 发射功率。如果超出各自信道允许的发射功率范围，则UE将上述上行信道 的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内。子步骤44:终端UE检查上述上行信道的总的发射功率是否超出UE的 最大发射功率。如果超出，则按比例线性调整上述上行信道的发射功率，使 得上行倌道总的发射功率不超出UE的最大发射功率。步骤5:终端UE保持在整个E-DPDCH信道的传输时间间隔TTI内所有 上行信道的发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒定不变，之后整 个流程结束。第一应用实施例本实施例假定UE没有上行DPDCH信道，也没有随机接入物理信道 (Physical Random Access CHannel,以下简称PRACH )信道。本实施例々1 定终端UE有下列上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道。 还假定终端UE支持3GPP Release 7或其更高版本。步骤101:终端UE读取最近3个时隙内来自基站Node B的发射功率控 制命令、上行信道当前的发射功率和下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信 道的调制方式。上述发射功率控制命令TPC可以来自基站Node B发射的DPCCH信道， 也可以是来自基站Node B发射的F-DPCH信道。假定最近第1个时隙的发射 功率控制命令为7PCl，最近第2个时隙的发射功率控制命令为7PC2，最近 第3个时隙的发射功率控制命令为7PC3。
7PC1、 7PC2和7PC3的取值范围都 是集合(O, 1},即，不是"0"就是T 。上迷DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道当前的发射功率分别 为尸就cw、 4,OOT、 A—底cw和4,^。这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。UE的最大发射功率通常是 125mW (即21犯m)或者250mW (即24dBm),下同。上迷下一个TTI内E-DPDCH信道的调制方式为BPSK、 4P扁或更高阶的 调制方式(如8PAM调制方式)。步骤102:终端UE根据下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道的调 制方式选择功率控制方法。如果是BPSK调制方式，则转到步骤103执行。 否则转到步骤104执行。步骤103:由于终端UE支持3GPP Release 7或其更高版本，所以流程 就转到步骤104。步骤104:终端UE根据最近3个时隙内收到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子p来计算和调整应用于下 一传输时间间 隔TTI内上行信道的发射功率。上述发射功率控制命令TPC来自步骤101中的7PC1 、 7PC2和7PC3 。上迷上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH当前的发射功率来自步骤101中的i^pccw 、 尸五—￡>尸00/ 、 尸￡一/)尸0://和尸形—。上迷上4亍信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最大发射功率这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之间。 上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最小发射功率分别为扬'"i^PCOT 、^"A —DiW7/、 —朋CO/和她'"Pffi朋COf 。这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到终端UE的最大发射功率之间。 上迷功率控制调整步长为A, A为分贝值(dB)，对数域，下同。 上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子〃分别为A、 l、 A和艮。这些P因子都是线性值，非负的实数。上速应用于下一传输时间间隔TTI内上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和歸CCH的发射功率计算和调整如下面的4个子步骤所示。子步骤1041:终端UE才艮据最近3个时隙内从基站Node B读取到的r尸Cl 、 7PC2和7PC3来计算合并的发射功率控制命令7FC匈。方法如下面的式l、式 2和式3所示。<formula>formula see original document page 17</formula> (式1 )<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>(式3)子步骤1042:终端UE计算上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率。方法如下面的式4、式5、式6和式7所示。<formula>formula see original document page 17</formula> (式4 )<formula>formula see original document page 17</formula> (式5 )<formula>formula see original document page 17</formula> (式7 )其中的式5、式6和式7可以归纳为如下表达式尸一-(,)2*局 一 (式8)其中，式8中的/^f为除DPCCH信道外各上行信道的发射功率；A和A,^分 别为上行信道DPCCH及其他种类上行信道相对DPCCH信道的功率差因子，比 如式5中为上行信道E-DPDCH相对DPCCH信道的功率差因子；式6中艮为 上行信道E-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子；式7中艮为上行信道 HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子。上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH当前的发射功率 来自步骤101中的、 & flPDOT 、尸f ra和^ Drcc 。子步骤1043:终端UE检查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率是否在各自信道允许的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大发射功率。如果超出各自信道允许的发射功率范围，则UE将上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内。子步骤1044:终端UE检查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的总的发射功率是否超出UE的最大发射功率。如果超出，则按比 例线性调整上述上行信道DPCCH 、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功 率，使得上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的总的发射功率 不超出UE的最大发射功率。步骤105:终端UE保持在整个E-DPDCH信道的传输时间间隔内上述上 行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功率恒定不变。之后 整个流程结束。第二应用实施例本实施例假定UE没有上行DPDCH信道，也没有随机接入物理信道 (Physical Random Access Channel; PRACH )信道。本实施例假定UE有下 列上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和高速专用控制物理信道(Dedicated Physical Control Channel (uplink) for HS-DSCH; HS-DPCCH)。还假定 在下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道的调制方式为4P細(I/Q复用即 等效为16QAM)。步骤201:终端读取最近2个时隙内来自基站Node B的发射功率控制 命令、上行信道当前的发射功率和下一个传输时间间隔TTI内E-DPDCH信道 的调制方式。上述发射功率控制命令TPC可以来自基站Node B发射的DPCCH信道， 也可以是来自基站Node B发射的部分专用物理F-DPCH信道。假定最近第1 个时隙的发射功率控制命令为7pc1,最近第2个时隙的发射功率控制命令为 zpc2。 7pc1和7pc2的取值范围都是集合(0, 1},即，不是"0"就是'T，。上述DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH信道当前的发射功率分别 为尸讽rH、 ^一,ct、 p(cw和^ dw，。这些功率值都是线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。UE的最大发射功率通常是 125mW (即2雄m)或者250mW (即24dBm)，下同。根据本实施例的假定，上迷下一个TTI内E-DPDCH信道的调制方式为 4PAM调制方式或更高阶的调制方式(如8PAM调制方式)。步骤202:终端根据下一个传输时间间隔内E-DPDCH信道的调制方式选 择功率控制方法。因为调制方式是4PAM或8P崖调制方式，，所以转到步骤 204。步骤203:空白。步骤204:终端根据最近2个时隙内收到的发射功率控制命令、上行信 道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长、 相对DPCCH信道的功率差因子/ 来计算和调整应用于下一TTI内上行信道的发射功率。上述发射功率控制命令来自步骤201的7PC1和7PC2 。 上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH当前的发射功率来自步骤201的尸dpot/ 、尸￡ dtoo/ 、尸e一dkt/f和d户ot/ 。上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最大发射功率 分别为AfaxjPflPca/、 Max尸f DKXW 、 Max& oreYW和Maxi^ D/3Cffl 。这些功率4直都是 线性的，单位是mW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的最小发射功率分别为MnP^n、 MiwP￡/)raxw、 MZaP￡ d/ca/和她"尸ffi z3p 7/。这些功率值都是线 性的，单位是fflW。他们的取值范围在零到UE的最大发射功率之间。上迷功率控制调整步长为A， A的单位为分贝值(dB)，对数域，下同。上迷上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH相对DPCCH信道的功率差因子^分别为A、 1、艮和艮。这些P因子都是线性值，非负的 实数。上迷应用于下一 TTI内上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率计算和调整如下面的4个子步骤所示。子步骤2041:终端UE根据最近2个时隙内从基站Node B读取到的7PC1和7PC2来计算合并的发射功率4空制命令7PC辟。方法如下面的式9所示。7FC妈- 7PC1 + 7PC2 -1 (式9 )子步骤2042:终端UE计算上迷上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率。方法如上面第一实施例中的式4、式5、式6和式7 所示。子步骤2043:终端UE检查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率是否在各自信道允许的发射功率范围之内，既满足各 自最小发射功率要求，又不超出各自的最大发射功率。如果超出各自信道允 许的发射功率范围，则UE将上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内。子步骤2044:终端UE4企查上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和 HS-DPCCH的总的发射功率是否超出UE的最大发射功率。如果超出，则按比 例线性调整上述上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功 率，使得上行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-匿CH的总的发射功率 不超出UE的最大发射功率。步骤205:终端UE保持在整个E-DPDCH信道的传输时间间隔内上述上 行信道DPCCH、 E-DPDCH、 E-DPCCH和HS-DPCCH的发射功率恒定不变。之后 整个流程结束。以上详细说明了本发明装置和方法的工作原理，但这只是为了便于理解 而举的形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，根据本发 明的技术方
权利要求
1. 一种上行功率控制方法，应用在高速分组接入演进HSPA+系统上，其特征在于，所述方法包括(1)终端UE读取TTI内增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式；(2)终端UE根据增强专用物理数据信道E-DPDCH的调制方式选择功率控制方法，如果是二进制相移键控BPSK调制方式，则转到步骤(3)；如果是4电平脉冲幅度调制4PAM调制方式或8PAM调制方式，则转到步骤(4)；(3)终端UE根据自身支持的版本状况来选择功率控制算法，如果是支持3GPP Release 7或更高版本，则转到步骤(4)；否则按照3GPP Release99/5/6的TS25.214协议规定的方法进行发射功率控制，之后整个流程结束；(4)终端UE保持在整个增强专用物理数据信道E-DPDCH的传输时间间隔TTI内所有上行信道的发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒定不变。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，终端 UE读取最近若干个时隙内来自基站的发射功率控制命令TPC、上行信道当前 的发射功率。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发射功率控制命令TPC 包括来自所述基站发射的专用物理控制信道DPCCH。
4、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发射功率控制命令TPC 包括来自所述基站发射的部分专用物理信道F-DPCH。
5、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(l)中，所述发 射功率控制命令TPC的取值范围是集合(O, 1}。
6、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，终端 UE根据最近若干个时隙内收到的发射功率控制命令TPC、上行信道当前的发 射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长、相对DPCCH 信道的功率差因子p,来计算应用于下一个传输时间间隔TTI内上行信道的 发射功率，然后保持发射功率恒定不变或部分上行信道的发射功率恒定不 变。
7、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括(41 )所述终端UE根据所述最近若千个时隙内从所述基站读取到的所 述发射功率控制命令TPC来计算合并的发射功率控制命令7PC^;(42) 所迷终端UE根椐所迷上行信道当前的发射功率、功率控制调整 步长A、合并的发射功率控制命令7PC姊，以及上行信道相对DPCCH信道的 功率差因子々，计算上述上行信道的发射功率；(43) 所述终端UE检查所述上行信道的发射功率是否在各自信道允许 的发射功率范围之内，既满足各自最小发射功率要求，又不超出各自的最大 发射功率；如果超出各自信道允许的发射功率范围，则所述终端UE将所述上行信道的发射功率调整到各自信道允许的发射功率范围内；(44 )所述终端UE检查所述述上行信道的总的发射功率是否超出所述 终端UE的最大发射功率；如果超出则调整所述上行信道的发射功率，使得 上行信道总的发射功率不超出所述终端UE的最大发射功率。
8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(41)中，所述 计算对所述终端UE支持3GPP Release 7或其更高版本，根据如下表达式进 行(式A) (式B)<formula>formula see original document page 3</formula>(式c)所述计算对所述下一个传输时间间隔TTI内所述增强专用物理数据信道 E-DPDCH的调制方式为4PAM,根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 3</formula>(式D )其中，所述IPC1为最近第1个时隙的发射功率控制命令，7PC2为最近第2 个时隙的发射功率控制命令，7PC3为最近第3个时隙的发射功率控制命令。
9、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(42)中，所述 计算上述上行信道的发射功率，根据如下表达式进行<formula>formula see original document page 3</formula> (式E )<formula>formula see original document page 4</formula>其中式E中/V^为上行信道DPCCH当前的发射功率，A为功率控制调整步 长；式F中的p。,^为除上行信道DPCCH之外的其他上行信道的发射功率，A 和A^分别为上行信道DPCCH及除该上行信道DPCCH之外的其他种类上行信 道相对DPCCH信道的功率差因子。
10、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(44)中，所述 终端UE调整所述上行信道的发射功率，包括按比例线性调整。
11、 一种上行功率控制装置，应用在高速分组接入演进HSPA+系统上， 其特征在于，包括发射功率控制命令读取模块用来读取最近若干个时隙内来自基站的发 射功率控制命令；上行信道当前发射功率读取模块用来读取终端上行信道当前的发射功率；增强专用物理数据信道E-DPDCH调制方式读取模块用来读取增强专用 物理数据信道E-DPDCH的调制方式；终端支持第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本读取模块用来读取 终端支持的第三代移动通信合作伙伴项目3GPP版本；最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长和功率差因子读 和漠块用来读取上行信道的最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制 调整步长和相对DPCCH信道的功率差因子-;上行信道发射功率计算模块用来根据读取到的发射功率控制命令、上 行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整 步长、相对DPCCH信道的功率差因子/ 来计算各个上行信道的发射功率；上行信道发射功率设置模块用来检查各个上行信道的发射功率，对超 出各自信道允许的发射功率范围的发射功率调整到各自信道允许的发射功 率范围内；检查各个上行信道的总的发射功率，若超出终端UE的最大发射 功率则按比僻线性调整各个上行信道的发射功率。
12、 如纟又利要求11所示的装置，其特征在于，所述发射功率控制命令 读取模块读取的所述发射功率控制命令包括来自所述基站发射的专用物理 控制信道DPCCH。
13、 如权利要求11所示的装置，其特征在于，所述发射功率控制命令 读取模块读取的所述发射功率控制命令包括来自所述基站发射的部分专用 物理信道F-DPCH。
全文摘要
本发明公开了一种上行功率控制装置与方法，涉及HSPA+系统中E-DCH信道的功率控制技术。本发明方法，终端先读取最近若干个时隙内来自基站的TPC、上行信道当前发射功率和下一TTI内E-DPDCH信道的调制方式；然后根据下一TTI内E-DPDCH信道的调制方式选择功率控制方法；在再据最近若干个时隙内收到的TPC、上行信道当前的发射功率和最大发射功率、最小发射功率要求、功率控制调整步长、相对DPCCH信道的β因子，来计算应用于下一个TTI内上行信道的发射功率；最后保持在整个E-DPDCH信道的TTI内所有或部分上行信道的发射功率恒定。采用本发明所述的装置和方法，有效减少了I路和Q路信号之间的串扰。
文档编号H04B7/005GK101237260SQ200710003338
公开日2008年8月6日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者彭佛才, 韩翠红 申请人:中兴通讯股份有限公司
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