專利名稱：用戶功率上升空間量化方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉 及一種用戶功率上升空間量化方法與裝置，尤其是涉及一種用于在移動 終端中對用戶功率上升空間進行量化的方法與裝置。
背景技術：
對于時分同步碼分多址高速上行鏈路分組接入(TD-SCDMAHSUPA)，用戶設備(UE) 周期性向無線基站(RBS)發送用戶功率上升空間(UPH)。這種信息元(IE)指示UE傳輸功 率空間，并且它是無線基站調度器的關鍵參數。這意味著當UE已經全部消耗了它的最大發 送(Tx)功率容量時，無線基站將不會給該UE更多的功率準許/代碼資源。UPH物理層意義是最大可得到的接收(Rx)信號質量，可用下式表示UPH = UE最大發送(Tx)功率容量-路徑損耗-Pebase，其中路徑損耗通過主公共 控制物理信道(P-CCPCH)來進行估計；Pebase是由內環PC/外環PC/開環PC控制的變量， 以保持一定的服務質量(Qos)。由于只有5比特指示當前的TD-SCDMA標準限定的用戶功率上升空間(UPH)，于是 可以用最大32的數值范圍來表示UPH值，其最大能夠表示33的數值范圍，所以這將在調度 器中引入某些量化誤差。因此，如何量化UPH變成了一個難題。目前，在中國通信標準化協會(CCSA)中，討 論如何將UPH量化誤差的影響最小化。為了解決上述問題，一些供應商使用系統級仿真以尋找UPH的累積分布函數 (⑶F)，并且使量化步驟的可能性相同，這意味著UE具有相同的可能性落入每一個UPH量化步驟。如圖1所示，是中國電信科學技術研究院(CATT)的系統級仿真結果的CDF。由于 不同的供應商進行系統級仿真的假設不同，因此，不同的供應商具有不同的量化建議。圖 2示出了各供應商使用現有技術的UPH量化方法，因仿真前提條件不同而得到的不同量化 結果。于是，如何找到好的途徑，使時分同步碼分多址高速上行鏈路分組接入(TD-SCDMA HSUPA)用戶功率上升空間的量化誤差最小化，是一個問題。而且，由于當前的系統級仿真總是具有如此多的前提和假設，所以很難說任何系 統級仿真可應用于任何真實的空氣條件。因此，使用系統級仿真結果來估計UPH范圍是適 當的。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺陷，提供一種在移動終端中對用戶功 率上升空間進行量化的方法與裝置。為了實現這一目的，本發明所采取的技術方案如下。按照本發明實施例的第一方面，提供一種用于在移動終端中量化用戶功率上升空 間的方法，包括計算步驟，用于根據信號質量的范圍，反推用戶功率上升空間的范圍；以 及量化步驟，使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上升空間范圍內的用戶功率上升空間進行量化；其中所述信號質量的范圍是指基站解碼來自移動終端的信號所需的信號質量 的范圍。按照本發明實施例的第二方面，提供一種用于在移動終端中量化用戶功率上升空 間的裝置，包括計算模塊，用于根據信號質量的范圍，反推用戶功率上升空間的范圍；以 及量化模塊，使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上升空間范圍內的用戶功率上升空 間進行量化；其中所述信號質量的范圍是指基站解碼來自移動終端的信號所需的信號質量 的范圍。 按照本發明實施例的第三方面，提供一種移動終端，包括按照本發明實施例的第 二方面的量化用戶功率上升空間的裝置。按照本發明實施例的用戶功率上升空間量化方法與裝置，通過分析不同的UPH量 化方案，可以找到適當的方案來量化UPH，從而使得該量化的誤差對調度器的影響盡可能 小。更重要的是，可以避免系統級仿真的不同的視覺/參數。下面將結合附圖并通過具體的實施例對本發明進行進一步說明。


圖1是中國電信科學技術研究院(CATT)的系統級仿真結果的CDF ；圖2示出了各供應商使用現有技術的UPH量化方法得到的不同量化結果；圖3是按照本發明實施例的用于在移動終端中量化用戶功率上升空間方法的示 意性流程圖；圖4示出了通過對塊誤碼率BLER為0. 1 %和20%的兩種極端情況進行了仿真來 確定信號質量的范圍；圖5是按照本發明實施例的量化結果的示意圖；圖6是按照本發明實施例的用于在移動終端中量化用戶功率上升空間裝置的示 意性結構框圖。
具體實施例方式無論哪種量化方法，用戶設備都要測量UPH的值，且用戶設備對其進行量化并報 告給無線基站，無線基站將使用該UPH值調度UE。對大的UPH值和小的UPH值，無線基站會更魯棒，也就是說無線基站會選擇相同的 功率準許，并因此引入相同的調制和編碼選擇。對于中等的UPH值，即使是很小的UPH誤 差，無線基站都是很敏感的，也就是說無線基站會選擇不同的功率準許，并因此引入不同的 調制和編碼選擇。因此，可以得出下面的規則1.如果UE報告十分大的UPH(也就是超過最大標準支持的編碼速率和調制類 型很多)，即使它的量化誤差大，也不會影響無線基站調度器關于高速上行鏈路分組接入 (HSUPA)功率準許的決定；2.如果UE報告十分低的UPH(也就是小于最小支持的編碼速率和調制模式 很多)，即使它的量化誤差大，也不會影響無線基站調度器關于高速上行鏈路分組接入 (HSUPA)功率準許的決定；3.當UE報告中等的UPH時，無線基站將對UPH的精度有高的需求，例如，即使Idb誤差也將引起正交相移鍵控(QPSK)的編碼速率從0. 5增加到0. 6。于是，按照本實施例的用戶功率上升空間量化方法與裝置將引入上述三條規則， 以便在一定范圍中擴大UPH量化誤差，當UE報告UPH在該范圍時，無線基站將總是獲 得相同的調度器決定；以及

在一定范圍中將UPH量化誤差最小化，當UE報告UPH在該范圍時，無線基站以微 小的UPH值的改變(例如IdB)來改變調度器決定。于是，問題變成了哪個UPH量化將在最小級別上影響無線基站調度器選擇，這能 夠有效地圍繞著系統級仿真引入的限制和約束進行。按照本實施例的用于在移動終端中量化用戶功率上升空間方法的流程如圖3所 示，主要包括計算步驟S300和量化步驟S302。其中在計算步驟S300中，根據基站解碼來自 移動終端的信號所需的信號質量的范圍，反推用戶功率上升空間的范圍。其中信號質量的 范圍是指基站根據不同的塊誤碼率目標、不同編碼速率、以及調制模式，解調來自移動終端 的信號所需的信號質量的最小值與最大值之間的范圍。在量化步驟S302中，使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上升空間范圍內 的用戶功率上升空間進行量化。另外，在量化步驟S302中，使用第二量化步長對推算的用 戶功率上升空間范圍之外的用戶功率上升空間進行量化，其中第二量化步長大于第一量化 步長。因為UPH本身代表UE按照最大發射功率發射的時候，基站所能接收到的信號質 量。所以可以反過來，根據接收機正確解碼需要的信號質量范圍，反推出對應的UPH范圍 [UPH1，UPH2]。下面進行具體說明。對高速上行鏈路分組接入(HSUPA)調度器，只考慮UE功率受限的情形，在這種情 形下，UPH將會影響調度器的選擇。在這種情形下，調度器期望的無線基站接收的碼片級信 號質量(CIR) = UPH,于是，UE傳輸功率為PE_PUCH = Pe_base+L+UPH其中，L是從信標功能物理信道得到的路徑損耗項；UPH是用戶設備(UE)的用戶功率上升空間，它表示UE以最大功率容量發送時期望 的接收機側信號質量；Pebase是無線承載(RBs)以內環功率控制和外環功率控制維持的變量，表示干擾 級、噪聲級、路徑損耗估計誤差(歸因于測量誤差、以及快速衰落)的組合；同樣，由于UU條 件，對相同的編碼速率和相同的塊誤碼率(BLER)目標，它包括不同的空氣質量。UPH不包括(所有這些全部包括在內/外環PC所控制的Pebase中)路徑損耗；干擾/噪聲的抖動；以及不同的UU條件影響(例如TU或RA)；這意味著可以使用加性白高斯噪聲(AWGN) 信道以了解UPH范圍。于是，可以忽略UE的UPH的何種統計類型在真實UU條件中。對空口信道設置為加性白高斯噪聲(AWGN)，設置單個用戶，該用戶的擴頻碼SF (擴頻因子)為16 ；按照現有TD-SCDMA標準定義的HSUPA編碼模式，仿真得出，在BLER 目標=0. 的情況下，接收端碼片級信號質量(reference belta)和編碼速率的關系；在 BLER目標=20%的情況下，接收端碼片級信號質量(reference belta)和編碼速率的關 系，在實際網絡中不超過該BLER目標范圍。同樣，主要焦點是對于正交相移鍵控(QPSK)， 編碼速率> 0. 3 ；以及對于16階正交幅度調制(16QAM)，編碼速率< 0. 9。圖4示出了接收 端所需要的信號質量，對塊誤碼率BLER為0. 和20%的兩種極端情況進行了仿真，列出 了所有可能的編碼速率和對應的信號質量，從中可以確定信號質量的范圍是[_ldB，14dB]。 考慮到不同的擴頻因素(SF8，SF4，SF2，SFl)，于是有不同的擴頻增益[9dB，3dB]。 根據3GPP標準25. 224對UPH的定義，UPH需要歸一化到SF16，對其他擴頻模式，加上響應 的擴頻增益，所以對于現有的TD-SCDMA系統，可能的擴頻因子(SF8，SF4，SF2，SFl)對應的 UPH 在[2dB,26dB]內變化。對于[2dB，26dB]范圍內的UPH，使用小的量化步長(即第一量化步長)對其進行 量化，例如量化步長在0. 5dB至2dB之間，通常使用IdB或2dB，以便在[2dB，26dB]的敏感 區域中使量化誤差最小化。對于[2dB，26dB]范圍之外的UPH，使用大的量化步長(即第二 量化步長)對其進行量化，例如量化步長大于2dB，通常使用2dB、3dB或4dB，以便節省UPH 量化比特。從而，可得到如圖5所示的量化結果，UPH量化在高UPH范圍與TD-tech的結果 更加類似。如圖6所示，是按照本實施例的用戶功率上升空間量化裝置的框圖，主要包括計 算模塊600和量化模塊602。其中計算模塊600根據基站解碼來自移動終端的信號所需的 信號質量的范圍，推算用戶功率上升空間的范圍；其中信號質量的范圍是指基站根據不同 的塊誤碼率目標、不同編碼速率、以及調制模式，解調來自移動終端的信號所需的信號質量 的最小值與最大值之間的范圍。量化模塊602使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上 升空間范圍內的用戶功率上升空間進行量化；另外，量化模塊602還使用第二量化步長對 推算的用戶功率上升空間范圍之外的用戶功率上升空間進行量化，其中第二量化步長大于 第一量化步長。按照本實施例的用戶功率上升空間量化裝置可以通過硬件、軟件、固件或者其組 合實現在移動終端中，以執行按照本實施例的量化用戶功率上升空間方法，這對于本領域 普通技術人員來說容易實現的，在此不做詳述。其中移動終端包括但不限于移動電話、PDA、 便攜式電腦等。以上通過具體的實施例對本發明進行了說明，但本發明并不限于這些具體的實施 例。本領域技術人員應該明白，還可以對本發明做各種修改、等同替換、變化等等，例如將上 述實施例中的一個步驟或模塊分為兩個或更多個步驟或模塊來實現，或者相反，將上述實 施例中的兩個或更多個步驟或模塊的功能放在一個步驟或模塊中來實現。但是，這些變換 只要未背離本發明的精神，都應在本發明的保護范圍之內。另外，本申請說明書和權利要求 書所使用的一些術語以及采用的符號并不是限制，僅僅是為了便于描述。
權利要求
1.一種用于在移動終端中量化用戶功率上升空間的方法，包括計算步驟，用于根據信號質量的范圍，反推用戶功率上升空間的范圍；以及量化步驟，使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上升空間范圍內的用戶功率上升 空間進行量化；其中所述信號質量的范圍是指基站解碼來自移動終端的信號所需的信號質量的范圍。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述量化步驟還包括使用第二量化步長對推算的用戶功率上升空間范圍之外的用戶功率上升空間進行量 化，其中第二量化步長大于第一量化步長。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述第二量化步長等于或大于2dB。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述第一量化步長在0.5dB至2dB之間。
5.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述信號質量的范圍是指基站根據不 同的塊誤碼率目標、不同編碼速率、以及調制模式，解調來自移動終端的信號所需的信號質 量的最小值與最大值之間的范圍。
6.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中在所述計算步驟中，通過以0.和 20 %的塊誤碼率目標對加性白高斯噪聲信道進行仿真來推算用戶功率上升空間范圍。
7.如權利要求6所述的方法，其中所推算的用戶功率上升空間范圍為[2dB，26dB]。
8.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中當用戶設備報告用戶功率上升空間在 推算的用戶功率上升空間范圍之外時，基站總是獲得相同的調度器決定。
9.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中當用戶設備報告用戶功率上升空間在 推算的用戶功率上升空間范圍內時，基站以微小的用戶功率上升空間值的改變來改變調度 器決定。
10.一種用于在移動終端中量化用戶功率上升空間的裝置，包括計算模塊，用于根據信號質量的范圍，反推用戶功率上升空間的范圍；以及量化模塊，使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上升空間范圍內的用戶功率上升 空間進行量化；其中所述信號質量的范圍是指基站解碼來自移動終端的信號所需的信號質量的范圍。
11.如權利要求10所述的裝置，其中所述量化模塊使用第二量化步長對推算的用戶 功率上升空間范圍之外的用戶功率上升空間進行量化，其中第二量化步長大于第一量化步 長。
12.如權利要求11所述的裝置，其中所述第二量化步長等于或大于2dB。
13.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其中所述第一量化步長在0.5dB至2dB 之間。
14.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其中所述信號質量的范圍是指基站根據 不同的塊誤碼率目標、不同編碼速率、以及調制模式，解調來自移動終端的信號所需的信號 質量的最小值與最大值之間的范圍。
15.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其中所述計算模塊通過以0.和20% 的塊誤碼率目標對加性白高斯噪聲信道進行仿真來推算用戶功率上升空間范圍。
16.如權利要求15所述的方法，其中所推算的用戶功率上升空間范圍為[2dB，26dB]。
17.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其中當用戶設備報告用戶功率上升空間 在推算的用戶功率上升空間范圍之外時，基站總是獲得相同的調度器決定。
18.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其中當用戶設備報告用戶功率上升空間 在推算的用戶功率上升空間范圍內時，基站以微小的用戶功率上升空間值的改變來改變調 度器決定。
19.一種移動終端，包括權利要求10至18中任一項所述的量化用戶功率上升空間的裝置。
全文摘要
本發明公開了一種用于在移動終端中量化用戶功率上升空間的方法與裝置，其中所述方法包括計算步驟，用于根據信號質量的范圍，反推用戶功率上升空間的范圍；以及量化步驟，使用第一量化步長對處于推算的用戶功率上升空間范圍內的用戶功率上升空間進行量化。按照本發明的方法與裝置通過分析不同的UPH量化方案，可以使得量化的誤差對調度器的影響盡可能小，還可以避免系統級仿真的不同的視覺/參數。
文檔編號H04W24/10GK102075996SQ20091024640
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年11月19日
發明者朱懷松, 繆慶育, 肖磊 申請人:艾利森電話股份有限公司