專利名稱：功率控制方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple丄l-:
交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)，具體涉及一種寬帶OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)的 功率控制方法和設(shè)備。
10
背景技術(shù)：
IEEE 802.16d/e禾口WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)標(biāo)準(zhǔn)都采納了功率控制技術(shù)。對(duì)于基于OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access ) 技術(shù)的WiMAX ( World Interoperability for Microwave Access (微波接入全球互通))或WiBro 15 (Wireless Broadband access service)系統(tǒng)，大多數(shù)功率控制的別 究集中在單獨(dú)小區(qū)上行鏈路。但是，在多小區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境中，小區(qū)
間的共道干擾大大地影響系統(tǒng)性能。對(duì)于CDMA系統(tǒng)，功率控制算法 包括開環(huán)功控、閉環(huán)功控和外環(huán)功控。尤其是閉環(huán)功率能夠減少干擾 和確保傳輸質(zhì)量。盡管功率控制技術(shù)在CDMA系統(tǒng)中已經(jīng)相當(dāng)成熟，
20 但是這些方法直接應(yīng)用于OFDMA系統(tǒng)還是相當(dāng)麻煩的；或者說(shuō)，不 適用于OFDMA系統(tǒng)應(yīng)用。這主要是由于OFDMA系統(tǒng)是將不同的子 載波分配給不同的用戶。如果每個(gè)子載波都進(jìn)行功率調(diào)整，就會(huì)耗費(fèi) 人量的資源傳輸功率控制信令。
對(duì)于移動(dòng)蜂窩通信的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，由于頻率復(fù)用因子接近于1，小
25 區(qū)間的干擾會(huì)大大降低傳輸性能。通常，有以下幾個(gè)原因影響CDMA 系統(tǒng)中傳統(tǒng)的功率控制算法在OFDMA系統(tǒng)中的直接應(yīng)用。
首先，每個(gè)用戶使用不同的子載波作為傳輸信道。對(duì)于不同用戶， 在各個(gè)子載波上傳輸?shù)男盘?hào)受到的信道衰落可能是不同的。其次，對(duì) 于在 一 個(gè)小區(qū)的用戶，其受到來(lái)自其他小區(qū)間的共道千擾影響也不盡
30相同。再者，如果一個(gè)用戶使用一個(gè)小區(qū)內(nèi)所有子載波， 一條控制指
令無(wú)法達(dá)到理想的傳輸效果。最后，如果對(duì)所有用戶的所有子載波隨 時(shí)進(jìn)行控制，需要過(guò)多的信令開銷，就會(huì)減少數(shù)據(jù)的傳輸速率。同時(shí)， 在實(shí)際通信系統(tǒng)中，如此多的功率控制信令并非十分的必要。
5

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，針對(duì)OFDMA系統(tǒng)提出了-一種功 率控制方法，包括步驟
a. 接收端預(yù)先設(shè)置信干噪比門限值(SINRlhl.)和信干噪比判決域 (SINRiimit)，并且使兩者之差大于系統(tǒng)要求的最小信干噪比
0 (SINR睡)；
b. 測(cè)量并估計(jì)接收信干噪比(SINRest)，將所述接收信干噪比與 所設(shè)置的信干噪比門限值進(jìn)行比較，如果二者之差的絕對(duì)值大于 或等于所述信干噪比判決域，則向發(fā)射端發(fā)送功率控制指令。
15根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種功率控制裝置，包括；
接收SINR估計(jì)模塊，用于測(cè)量并估計(jì)接收信千噪比(SINRMl); 參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置信干噪比門限值(SINRth,)和信干噪比 判決域(SINRlimit)，并且使兩者之差大于系統(tǒng)要求的最小信干噪比 (SINR誦)；
20比較模塊，用于將所述接收信干噪比與所設(shè)置的信干噪比門限值 進(jìn)行比較；以及
功控指令產(chǎn)生模塊，用于當(dāng)所述接收信干噪比與所設(shè)置的信干噪 比門限值之差的絕對(duì)值大于或等于所述信干噪比判決域時(shí)，向發(fā)射端 發(fā)送功率控制指令。
25
本發(fā)明采用新的信干噪比(或信噪比，在干擾為0時(shí)采用)判決 域方法來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的信干噪(或信噪比)比判決點(diǎn)處理方法，并且可 以對(duì)這個(gè)判決域進(jìn)行控制。這種功率控制方法可以靈活地在蜂窩無(wú)線
通信系統(tǒng)中基站和移動(dòng)臺(tái)之間傳輸調(diào)整發(fā)送端的發(fā)射信號(hào)功率的功率 30控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的方法能在保證移動(dòng)通信質(zhì)量的前提下，有效
地減少控制信令的開銷和小區(qū)間的干擾。根據(jù)本發(fā)明的方法適合于l-. 行鏈路和下行鏈路的傳輸，并且易于工程實(shí)現(xiàn)。


5 圖1給出了一種具有功率控制的OFDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:,其中圖l(a)
給出上行(MS到BS信號(hào)的傳輸)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，圖l(b)給出下行(BS到多 個(gè)MS信號(hào)的傳輸)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖2給出了一種根據(jù)本發(fā)明的功率控制處理模塊結(jié)構(gòu)圖。 圖3表示發(fā)射功率調(diào)整與接收信干噪比SINR^和設(shè)定門限信千噪 10比SINRthr的偏差值的映射關(guān)系圖
圖4給出了一種下行功率控制處理流程圖。 圖5給出了一種上行功率控制處理流程圖。
具體實(shí)施例方式
15 本發(fā)明針OFDMA系統(tǒng)的功率控制問(wèn)題，提出一種基于信號(hào)千擾
噪聲比(SINR Signal Interference Noise Ratio)。當(dāng)干擾為0時(shí)，采用 信號(hào)噪比(SNR Signal Noise Ratio)判決域的混合功率控制方法。這 種方法可以用于OFDM或OFDMA上行和下行鏈路。它不僅能夠有 效減少控制信令的開銷，而且能降低發(fā)送機(jī)的發(fā)送功率和小區(qū)間的千
20 擾。
根據(jù)本發(fā)明方法 一 個(gè)示例的上行功率控制和下行功率控制結(jié)構(gòu)圖 分別如圖1 (a)禾口(b)所示。
在圖l(a)中，首先，移動(dòng)臺(tái)(MS)發(fā)送端將數(shù)據(jù)送入調(diào)制編碼 器進(jìn)行調(diào)制編碼處理100，再進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換102。然后，根據(jù)功率控 25 制模塊的指令對(duì)并行符號(hào)位進(jìn)行功率調(diào)整104?？梢圆捎脙煞N調(diào)整方 法， 一種是采用每個(gè)子載波有一個(gè)控制信號(hào)，另一種是在子信道(由 多個(gè)子載波和時(shí)隙組成的子信道)中采用一個(gè)控制符號(hào)，這個(gè)控制符 號(hào)是由這個(gè)子信道中多個(gè)子載波隨機(jī)抽出一個(gè)，或?qū)邮盏礁髯有诺?br> 中的多個(gè)子載波求平均的到的控制信息。被調(diào)整功率后的符號(hào)位用子 30信道映射模塊106進(jìn)行子載波映射和IFFT正交調(diào)制108;最后通過(guò)
并串轉(zhuǎn)換110和加入循環(huán)前綴112完成基帶處理，該信號(hào)通過(guò)數(shù)模
轉(zhuǎn)換和射頻模塊114處理后發(fā)射到無(wú)線信道130。
在基站(已S)接收端，首先通過(guò)射頻模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換150將射頻信 號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)，去掉循環(huán)前綴152，并通過(guò)串并轉(zhuǎn)換器154和FFT 5處理156，再經(jīng)過(guò)子信道反映射158和并串轉(zhuǎn)換器170和解調(diào)譯碼 器168;就得到各個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)信號(hào)。
在解調(diào)譯碼器168中，在檢測(cè)信號(hào)的同時(shí)，需要對(duì)每個(gè)子載波 或從子信道中選取一個(gè)子載波的信號(hào)和干擾與噪聲的功率進(jìn)行估計(jì) 300，計(jì)算出相應(yīng)的估計(jì)信號(hào)干擾噪聲功率比SINRest。同時(shí).，通過(guò)計(jì)
10算FER模塊166得到功率控制模塊300的參考輸入。如圖2所示， 例如根據(jù)估計(jì)的傳輸無(wú)線信道狀態(tài)信息和估計(jì)FER值等，通過(guò)SINR 門限和判決域產(chǎn)生和調(diào)整模塊330預(yù)先確定門限值SINRthr以及信干 噪比判決域(功率調(diào)整范圍)SINRlimit。通過(guò)SINR測(cè)量和估計(jì)模塊350 得到各子載波信號(hào)的SINResl。然后，利用減法器340，將SINR^與
15 己設(shè)定好的門限SINRthr進(jìn)行比較。如果其偏差的絕對(duì)值大于或等于 提前設(shè)定的信干噪比判決域SINR,* ，基站端的功控指令產(chǎn)生和存儲(chǔ) 模塊360發(fā)出提高M(jìn)S該子載波或子信道發(fā)射功率的指令。信令傳輸 模塊162發(fā)出升高功率(SINRw小于SINRthr)或減低功率(SINRest 大于SINRthr)的指令；然后，基站就通過(guò)射頻模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換160
20 將功率控制命令轉(zhuǎn)換射頻信號(hào)，經(jīng)無(wú)線信道把功控指令發(fā)送到移動(dòng)臺(tái) 端。反之，如果SIN Rest與己設(shè)定好的門限SINRthr之間差值的絕對(duì)值 小于提前設(shè)定的信干噪比判決域SINRlimit，基站的功率信令傳輸模塊 162就不發(fā)送功率控制指令。
在移動(dòng)臺(tái)端，通過(guò)射頻變換和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊120和接收處理118 25 模塊收到功率控制的命令后，由功率控制調(diào)整模塊116調(diào)整相應(yīng)的子 信道或子載波功率(依功控指令增加或減少其功率，或者不調(diào)整功率 人小)。同時(shí)，基站還可以根據(jù)該用戶的接收信號(hào)功率、FER (BER)、 "、調(diào)制和編碼模式、以及移動(dòng)環(huán)境的不同，靈活地調(diào)整SINRlimu的 大小和門限SINR^值。在圖l(b)中，首先，基站(BS)發(fā)送端將用戶1的數(shù)據(jù)送入調(diào)制
編碼器200進(jìn)行調(diào)制編碼處理，再進(jìn)行串并202轉(zhuǎn)換。然后，根據(jù)功 率控制模塊204的指令對(duì)并行符號(hào)位進(jìn)行功率調(diào)整。有兩種調(diào)整方 法， 一種是采用每個(gè)子載波有一個(gè)控制信號(hào)，另一種是在子信道(由 5 多個(gè)子載波和吋隙組成的子信道)中采用一個(gè)控制符號(hào)，這個(gè)控制符 號(hào)是由這個(gè)子信道中多個(gè)子載波隨機(jī)扭l出 一 個(gè)，或?qū)ζ淝笃骄牡降?控制信息。對(duì)被調(diào)整功率后的符號(hào)位進(jìn)行子載波映射206和IFFT正 交調(diào)制208，最后通過(guò)并串轉(zhuǎn)換230和加入循環(huán)前綴232完成基帶處 理，該信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換和射頻處理234后發(fā)射到無(wú)線信道250。在
10移動(dòng)臺(tái)(MS)接收端，首先將射頻信號(hào)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器252轉(zhuǎn)換成基帶 信號(hào)，去掉循環(huán)前綴254，通過(guò)串并轉(zhuǎn)換256和FFT處理258得到 各個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)信號(hào)。
在移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)信號(hào)的同時(shí)，需要產(chǎn)生子信道功率控制指令。首先, 對(duì)每個(gè)子載波或從子信道中選取一個(gè)子載波的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并計(jì)算
15出相應(yīng)的信號(hào)干擾噪聲功率比350。與上行功率控制過(guò)程相似，利用 減法器340把估計(jì)的SINR^與由SINR門限產(chǎn)生和調(diào)整模塊330得 到的門限SINRn，r進(jìn)行比較。如果兩者之差的絕對(duì)值大于(或等于) 提前設(shè)定的判決域SINRlimil，功控指令產(chǎn)生和存儲(chǔ)模塊360發(fā)出提高 BS發(fā)射功率相應(yīng)子載波或子信道功率升高(或降低)的指令。移動(dòng)
20 臺(tái)端的功率信令傳輸模塊290就將功率控制指令發(fā)送升高(SINRUS1 小于SINRthr)(或減低功率(SINRest大于SINRthJ寸))的命令，數(shù)模 轉(zhuǎn)換和射頻模塊(RF/DAC) 288將其通過(guò)無(wú)線信道傳輸?shù)交?。?之，如果接收估計(jì)的SINR^與由模塊330得到的門限SINRu，r之差的 絕對(duì)值小于提前設(shè)定的判決域SINRhmit，基站就不發(fā)送功率控制指
25 令。
基站通過(guò)射頻模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換(RF/ADC)和功率控制接收處理 模塊246收到功率控制的命令后，判斷是哪個(gè)用戶的那個(gè)子載波或子 信道需要調(diào)整功率，并由功率控制調(diào)整模塊244對(duì)其相應(yīng)用戶的于信 道或子載波增加或減少功率。同時(shí)，移動(dòng)臺(tái)還可以根據(jù)該用戶的接收
到信號(hào)功率、FER (BER)、預(yù)設(shè)的功率調(diào)整步長(zhǎng)ri、調(diào)制和編碼模式、 以及移動(dòng)環(huán)境的不同，靈活地調(diào)整SINR,imit的大小和門限SINR^值。 為了滿足移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)需求，本發(fā)明是一種具有一定SINR 判決范圍的方法。當(dāng)接收到子信道信干噪比的估計(jì)值S INRsst禾111' J限 5 SINR^之間偏差的絕對(duì)值大于或等于提前設(shè)定的SINRlimil時(shí)，功率控 制指令才被發(fā)送到發(fā)送端。反之，不用發(fā)送功率控制指令。根據(jù)本發(fā) 明的功率控制過(guò)程可以包括三個(gè)階段
*初始階段
-根據(jù)各用戶各子信道的傳輸要求確定系統(tǒng)要求的SINR最小值 10 SINRmin的值。
-根據(jù)各用戶各子信道的傳輸模式和信道環(huán)境，設(shè)定SINR,i自值， SINRlimit q,這里r)是功率調(diào)整步長(zhǎng)。
-設(shè)置SINRlhr門限值，使得滿足SINR畫=SINRthr — S證i,則。 *執(zhí)行功率控制階段 15-測(cè)量、估計(jì)和平均，得到各用戶各子信道在一幀內(nèi)收到的 SINRest。這里，SINRes(應(yīng)當(dāng)大于SINRmin。
- 比較接收到的SINR^和預(yù)先設(shè)定門限SINRthr之差是否大于功 率調(diào)整范圍SINRlimit.
- 如果其偏差值小于SINRlimh，功率控制指令不必設(shè)置和發(fā)送， 20如圖3中功率保持不變500.
- 如果其偏差佤大于或等于SINRlmiil且SINResl < SINRlhf，功率 控制指令被設(shè)置為增加發(fā)射功率命令"up"，如圖3所示，將功率 增加Ti 520 .
- 如果其偏差值大于或等于SINR,imi,且SINR^〉SINRthr，功率 25控制指令被設(shè)置為降低發(fā)射功率命令"dmvn"，如圖3所示來(lái)將功
率減小rj 510.
- 當(dāng) 一 幀數(shù)據(jù)傳輸完成后，這些指令被反饋到相應(yīng)用戶的發(fā)射
一山順。
*修改判決界階段
根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)系統(tǒng)誤幀率FER ( Frame Error Rate )或BER (Bit Error Rate)等其他服務(wù)質(zhì)量QoS (Quality of Service)的要 求來(lái)調(diào)整判決門限電平SINR,hr。例如，當(dāng)利用系統(tǒng)誤幀率進(jìn)行調(diào)
整時(shí)
5 1)判決門限電平SINRthr的步長(zhǎng)范圍A從r(/N,到r| (N,是一個(gè)
正整數(shù))。
2) 當(dāng)測(cè)量的誤幀率FER小于期望的誤幀率FER,SINR^增加A
3) 當(dāng)測(cè)量的誤幀率FER小于期望的誤幀率FER，SINR.thr減小A 類似地，可以使用BEP等進(jìn)行調(diào)整。
10
:'〗接收到的信號(hào)功率，F(xiàn)nR(BER)，n,調(diào)制和編碼模式，移動(dòng)環(huán) 境發(fā)生后，需要調(diào)整SINR^n的尺寸
1) 調(diào)整SINR,,mit的尺寸的5范圍為從0到T1.
2) 當(dāng)下述條件之一被滿足時(shí)，5值應(yīng)減少。反之，S值應(yīng)增加. 15 (a)測(cè)量的FER大于期望的FER;
(b) "n值被減??；
(c) 使用更高階的調(diào)制編碼模式；
(d) 移動(dòng)臺(tái)以更高速度移動(dòng).
可以同時(shí)調(diào)整SINRthr門限電平和SINRlimit值以滿足系統(tǒng)傳輸需 20 求。
控制所有用戶子載波的卩l(xiāng)的是通過(guò)SINR(Signal-Interference-Noisc Ratio)的比較判決來(lái)保證用戶的誤碼率BER。單個(gè)功率控制指令實(shí)際 可用來(lái)指示 一 個(gè)用戶的子信道，這個(gè)子信道是[:l 1各用戶若干個(gè)在相關(guān) 25帶寬和相關(guān)時(shí)間內(nèi)的子載波和時(shí)隙組成的。
如圖3所示，根據(jù)接收機(jī)收到信干噪比偏移量，該功率控制方法用 于調(diào)整發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率。有以下關(guān)系式.
這里，P,.k (/+1)和P,k (/)表示第i用戶在第t+1幀和第t幀，第1〈 30個(gè)子信道的發(fā)射功率，^(0^W/U0-^WC(0表示第i個(gè)用戶在
其接收端第t幀時(shí)，第k個(gè)子信道接收到SINRest(t)和門限SINRthl.(t) 的偏差值。F[*]基于該偏差值ei.k(t)相對(duì)發(fā)射功率調(diào)整的映射函數(shù)。 在本發(fā)明中，采用固定步長(zhǎng)的功率控制模式。當(dāng)接收到SINR^和門 限SINR^的偏差量小于SINR,imit時(shí)，F(xiàn)[e;.k(t)]為零。當(dāng)接收到SINRtsl 和門限SINRt&的偏差量大于SINRlimit時(shí)，且SINRest大于門限SINRlhf 時(shí)，F(xiàn)[ei.k(t)]輸出為ii;反之，F(xiàn)[ei.k(t)]輸出為Ti。其函數(shù)關(guān)系式如下
0 (2)
;7 ^(/)〉S,U)
對(duì)于 一 個(gè)用戶在 一 個(gè)確定的子載波或子信道的某 一 個(gè)時(shí)隙上，接 收機(jī)所接收信干噪比與其門限信干噪比的偏差曲線如圖3所示。
10 使用這樣的函數(shù)關(guān)系用于控制發(fā)射功率調(diào)整。它既能減少無(wú)線移
動(dòng)通信系統(tǒng)的控制指令的傳輸負(fù)載，有能起到功率控制的作用。并且 緩解了小區(qū)間的干擾。本發(fā)明主要體現(xiàn)在發(fā)送端和接收端兩部分。發(fā) 送端主要針對(duì)各用戶的相應(yīng)時(shí)隙和子信道在完成信號(hào)檢測(cè)的同時(shí)，估 計(jì)接收SINR的值，比較接收到SINR與SINR門限之差與SINRlimil
15大小，以決定在該子信道上是否反饋功控命令。
如果所接收信干噪比與其門限信干噪比之差大于或等于 SINRUmil。發(fā)送功率減低一個(gè)ii的命令；接收端在收到功率控制命令 后，分析并確定是哪個(gè)用戶哪個(gè)子信道需要降低功率。就將對(duì)應(yīng)的子 信道幅度調(diào)整到相應(yīng)的值。 20 如果門限信干噪比與所接收信干噪比之差大于或等于SINRUmil。
發(fā)送功率提高一個(gè)il的命令。接收端在收到功率控制命令后，分析并 確定是哪個(gè)用戶哪個(gè)子信道需要提高功率。就將對(duì)應(yīng)的子信道幅度調(diào) 整到相應(yīng)的值。
當(dāng)所接收信干噪比與其門限信干噪比差的絕對(duì)值小于SINRUmil ， 25功率命令就不發(fā)送。接收端沒(méi)有收到功率控制命令，就不對(duì)該用戶的 子信道幅度進(jìn)行調(diào)整。
接收機(jī)在估算SINR的同時(shí)，要進(jìn)行信道的參數(shù)估計(jì)和誤幀率分 析。根據(jù)信道參數(shù)和誤幀率來(lái)調(diào)整SINR^,t范圍。當(dāng)信道較好時(shí)， 可以減低SINRL,mi,范圍；即提高功控的靈敏度。當(dāng)信道較好時(shí)，可 30以增加SINR^,范圍，降低功控的靈敏度。同時(shí)，估計(jì)誤幀率小于
設(shè)定的誤幀率時(shí)，可以降低SINR門限或增加SINRu^的范圍。估計(jì)
誤幀率大于設(shè)定的誤幀率時(shí)，可以提高SINR門限或減低SINR,^的 范圍；可以提高SINR門限或減少SINR^^的范圍。
5 下面將參考圖4的流程圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的下行鏈路功率
控制方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，功率控制的處理主要在移動(dòng)臺(tái)MS， 即MS判斷并發(fā)送功率控制命令到基站BS。
MS接收機(jī)的處理如下 10 第1步根據(jù)傳輸要求和用戶QoS，設(shè)定MS接收系統(tǒng)內(nèi)各子信
道的SINR*和SINRlimit((^ SINR,imit 。
第2步測(cè)量并估計(jì)該用戶各子信道的信干噪比SINRes|D
第3歩計(jì)算比較該用戶在一幀內(nèi)各子信道接收到SINResl和門限
SINRlhr的偏移量。如果其偏差的絕對(duì)值小于SINRlimil,的范圍，功 15率控制指令不被設(shè)置和發(fā)送；并轉(zhuǎn)到第8步。否則進(jìn)行下一步操作。 第4步如果其SINR^小于或等于SINRthr和SINR,imit的差，MS設(shè)
置該子信道處功控命令為"up"，并要求在下一幀增加BS的發(fā)射功率，
轉(zhuǎn)到第6步。
第5步如果其SINR^大于或等于SINR^和SINR^的差，MS設(shè) 20 置該子信道處功控命令為"down"，并要求在下一幀減少BS的發(fā)射功 率，轉(zhuǎn)到第6步。
第6步如果一幀傳輸沒(méi)有結(jié)束，程序轉(zhuǎn)至第2步。否則，統(tǒng)計(jì) 該用戶所有子信道的功率控制命令，轉(zhuǎn)至第7步。
第7步該用戶所有子信道的功率控制命令通過(guò)上行鏈路的控制 25 信道被反饋到基站。
第8步該MS的SINRthr不能與期望的FER(或BER)保持對(duì) 應(yīng)關(guān)系，SINRthr的值將在一幀或幾幀內(nèi)按如下方式進(jìn)行調(diào)整。否則 轉(zhuǎn)至第10步。
1)調(diào)整SINRth「的步長(zhǎng)A范圍是從ri/N,到n (N,是正整數(shù))。 30 2)當(dāng)測(cè)量到FER小于要求的FER時(shí)，以A值增加SINR,h,。3)當(dāng)測(cè)量到FER大于要求的FER時(shí)，以A值減小SINRlh,.。 第9步如果FER(BER)，"，調(diào)制和編碼模式改變，移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速 率和周圍傳輸環(huán)境發(fā)生變化，其SINR.limit將以步長(zhǎng)5被改變，其范圍 從0到ri按下列條件變化；否則程序轉(zhuǎn)至第10步。 5 1) SINR,imit值可以被改變。
2)下列條件之一被滿足時(shí)，SINRlimil以S步長(zhǎng)被減少。否則， SINRlimit以5步長(zhǎng)被增加。
a) 當(dāng)接收功率較小；
b) 測(cè)量FER值大于期望FER; 10 c) rj變?。?br> d) 使用更高階的調(diào)制編碼模式；
e) MS以更高速進(jìn)行移動(dòng)。
第10歩執(zhí)行下一功率控制的循環(huán)步驟，轉(zhuǎn)至第2步。
15 下面將參考圖5的流程圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上行鏈路功率
控制方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖5所示，對(duì)于發(fā)射端，BS根據(jù)是否能接收 到來(lái)自各移動(dòng)用戶的功率控制命令，來(lái)進(jìn)行下一步操作。
1) 如果BS收到某MS從控制信道反饋的功率控制要求，BS就會(huì) 在下一幀第k個(gè)子信道增加或降低發(fā)射功率(^1<(1)+ ndB or Phk(t)-
20ri dB )。
2) 如果BS沒(méi)有從MS控制信道得到反饋的功率控制要求，BS就 會(huì)在下一幀第k個(gè)子信道保持原有的發(fā)射功率。
對(duì)于上行鏈路，其處理過(guò)程類似下行鏈路的功率控制的處理歩驟， 主要差異是功率控制的處理和判決在基站BS，即BS針對(duì)各移動(dòng)終 25 端的子信道進(jìn)行功率調(diào)整的判斷并發(fā)送功率控制命令到各移動(dòng)終端 MS。各MS根據(jù)收到來(lái)從BS的控制指令，調(diào)整其發(fā)射功率。
本發(fā)明通過(guò)在()FDMA系統(tǒng)混合的功率控制和信號(hào)干擾噪聲比 (SINR)判決域的處理方法，能夠在保證傳輸性能的條件下減小整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信令開銷。同時(shí)還能夠通過(guò)功率控制措施降低發(fā)送功率和小 區(qū)間的干擾。
在多個(gè)子載波組成一個(gè)子信道時(shí)，僅僅需要估計(jì)測(cè)量一個(gè)子載波 就能夠控制整個(gè)子信道的功率。如果在一個(gè)子載波組成一個(gè)子信道 5 時(shí)，就需要估計(jì)測(cè)量一個(gè)子載波來(lái)控制整個(gè)子信道的功率。
當(dāng)OFDM系統(tǒng)傳輸N個(gè)子載波時(shí)，當(dāng)所有子信道的SINR。SI和預(yù) 先設(shè)定門限SINR,h,.之差小于SINRHmit，其功率控制信令開銷為最大， 約可減少2N位。當(dāng)平均子信道信號(hào)功率均勻發(fā)布，收到的S1NR。S1 和預(yù)先設(shè)定門限SlNRlhr之差只有一半小于SINRlimil。平均可減少約 10 N位信令開銷。當(dāng)平均子信道信號(hào)功率均勻分布，收到的SINR^和 預(yù)先設(shè)定門限SINR^之差都大于SINR,imit。功率控制信令開銷最火 此時(shí)，與傳統(tǒng)功率控制模式信令開銷一致。
權(quán)利要求
1. 一種功率控制方法，包括步驟a.接收端預(yù)先設(shè)置信干噪比門限值(SINRthr)和信干噪比判決域(SINRlimit)，并且使兩者之差大于系統(tǒng)要求的最小信干噪比(SINRmin)；b.測(cè)量并估計(jì)接收信干噪比(SINRest)，將所述接收信干噪比與所設(shè)置的信干噪比門限值進(jìn)行比較，如果二者之差的絕對(duì)值大于或等于所述信干噪比判決域，則向發(fā)射端發(fā)送功率控制指令。
2.按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，如果所述接收信干噪 比大于所述信干噪比門限值，且二者之差大于或等于所述信干噪比判 決域，則向發(fā)射端發(fā)送降低功率的功率控制指令；如果所述信千噪比 門限值大于所述接收信干噪比，且二者之差大于或等于所述信千噪比 判決域，則向發(fā)射端發(fā)送增大功率的功率控制指令。
3.按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，根據(jù)傳輸要求和信道 條件來(lái)確定所述最小信干噪比、信干噪比門限值和信千噪比判決域。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述傳輸要求和信道 條件包括接收信號(hào)功率、系統(tǒng)誤幀率、誤碼率、功率調(diào)整步長(zhǎng)、調(diào)制和編碼模式以及移動(dòng)環(huán)境。
5.按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在步驟b)中，各接收端測(cè)量和估計(jì)其各自所有的子信道的接收信干噪比，并計(jì)算相應(yīng)的誤幀率。
6.按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述信干噪比判決域 (SINRlimit)滿足條件O≤SINRlimilt≤η，這里η是發(fā)射功率調(diào)整步長(zhǎng)。
7.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)射端接收到功 率控制指令吋，根據(jù)收到的功率控制指令以固定步長(zhǎng)調(diào)整發(fā)射功率子 信道。
8.按權(quán)利要求1到3之一所述的方法，其特征在于，利用以下方式來(lái)確定所述信干噪比判決域 在確定的傳輸參數(shù)和信道環(huán)境中使用固定的信干噪比判決域；以及在變化的傳輸參數(shù)和信道環(huán)境中使用變化的信干噪比判決域。
9. 按權(quán)利要求1一4之一所述的方法，其特征在于，所述信干噪比5 門限值的調(diào)整步長(zhǎng)(△)從ti/N,到ti ，其中ri是功率調(diào)整步長(zhǎng)，N,是 正整數(shù)，當(dāng)測(cè)量的FER小于要求的FER時(shí)，以A為步長(zhǎng)增加信干噪比 門限值，以及當(dāng)測(cè)量的FER大于要求的FER時(shí)，以A為步長(zhǎng)降低信千 噪比門限值。
10. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，根據(jù)傳輸要求和信道 10 條件按一幀或多幀周期來(lái)調(diào)整所述信千噪比門限值和信干噪比判決域。
11. 按權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述信干噪比判決 域的調(diào)整步長(zhǎng)的范圍從O到功率調(diào)整步長(zhǎng)(ti)。
12. 按權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，當(dāng)下列情況之一出 15現(xiàn)時(shí)，減小所述信干噪比判決域測(cè)量的FER大于期望FER值時(shí)、Ti變小時(shí)、使用更高階調(diào)制編碼方式時(shí)、移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度更快時(shí)、以 及接收信號(hào)功率較大時(shí)。
13. —種功率控制裝置，包括；接收SINR估計(jì)模塊，用于測(cè)量并估計(jì)接收信干噪比(SINRes,); 20參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置信干噪比門限值(SINRlhf)和信干噪比 判決域(SINR,im,t)，并且使兩者之差大于系統(tǒng)要求的最小信千噪比 (S證畫)；比較模塊，用于將所述接收信干噪比與所設(shè)置的信干噪比門限值 進(jìn)行比較；以及 功控指令產(chǎn)生儲(chǔ)模塊，用于當(dāng)所述接收信干噪比與所設(shè)置的信千噪比門限值之差的絕對(duì)值等于所述信干噪比判決域吋，向發(fā)射端 發(fā)送功率控制指令。
全文摘要
一種功率控制方法，包括步驟接收端預(yù)先設(shè)置信干噪比門限值(SINR_thr)和信干噪比判決域(SINR_limit)，并且使兩者之差大于系統(tǒng)要求的最小信干噪比(SINR_min)；測(cè)量并估計(jì)接收信干噪比(SINR_est)，將所述接收信干噪比與所設(shè)置的信干噪比門限值進(jìn)行比較，如果二者之差的絕對(duì)值大于或等于所述信干噪比判決域，則向發(fā)射端發(fā)送功率控制指令。利用本發(fā)明的方法，可以靈活地在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中基站和移動(dòng)臺(tái)之間傳輸調(diào)整發(fā)送端的發(fā)射信號(hào)功率的功率控制信號(hào)。能夠在保證移動(dòng)通信質(zhì)量的前提下，有效地減少控制信令的開銷和小區(qū)間的干擾。根據(jù)本發(fā)明的方法適合于上行鏈路和下行鏈路的傳輸，并且易于工程實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04B7/005GK101207415SQ20061016783
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者翔 姬, 林恩澤, 海 王 申請(qǐng)人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會(huì)社