CN1324528A - 用于功率控制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

当发送脉冲数据,例如,分组数据时,一个移动终端使用与基站信号强度有关的信息来确定移动终端所必须发送的功率,从而在基站处得到所要求的信噪比。在频分复用技术中,在下行链路中的多径衰落与在上行链路中的多径衰落无关。可以在一个可能的衰落期间在移动终端处将功率量度平均化。然而,这不适合于在上行链路方向的瞬时路径电平波动,导致由移动终端发送的功率在帧开始处太高或太低。本发明维持一个预定的信噪比。在一个给定的时隙中,在剩余时隙中的功率水平根据相应于在前时隙的功率水平的总和和在该帧中剩余时隙的数目来确定。在产生多径效应的情况中,该方法的使用将导致在该帧中平均功率的更小变化,导致系统容量的改善。

Description

用于功率控制的方法和装置

本发明涉及在一通信系统，例如，在诸如码分多路访问(CDMA)通信系统的扩频通信系统中使用的一类用于功率控制的方法和装置。

在一个CDMA蜂窝通信系统中，功率控制用于补偿在一个基站接收的来自各种移动终端的信号的信噪比(S/N)。在术语“信噪比”中，术语“噪声”倾向于包括为来自其他移动终端的信号形式的干扰，以及背景噪声。

一种已知的技术包括在一个测量间隔期间相对于自一给定移动终端接收的信号来测量S/N比并将所测量的信噪比与一个期望的阈值相比较。如果测量的信噪比超过所期望的阈值，则(在由基站所发送的多个信号中)发送一个二进制位1(或0，取决于所采用的协定)给最初发出给定信号的移动终端。如果所测量的信噪比低于所期望的阈值，则发送一个二进制位0(或1，取决于所采用的协定)给给定的移动终端。如果移动终端接收到1，则依次通过将其功率降低1dB来响应，或如果接收到0，则依次通过将其功率增加1dB来响应。以此方式，当在给定移动终端和基站之间的路径损耗变化和/或当在基站处的来自其他移动终端的干扰水平变化时，所接收的信噪比几乎保持恒定。

上述技术在发送连续信号的情况中是有效的，其中在移动终端处的与发射机功率初始设置有关的任何瞬态过程可以忽略。然而，在发送数据的单个脉冲串(帧)，例如，分组数据时，移动终端必须根据所谓开环功率技术来设置它的初始发射功率。在这种技术中，基站将基站发射的功率和在基站处的干扰水平作为信号发送给移动终端；该功率可以是所接收的总功率或移动终端正在接收的一个特殊信号的功率。该移动终端测量来自基站接收的相应信号的功率水平并使用该信号化的信息来确定移动终端必须以此发送以在基站处产生期望信噪比的功率，该信号化的信息为与在基站处的信号强度有关的信息。平均起来，该功率水平应是一个正确的功率。然而，在许多CDMA系统中，用于由基站向移动终端发送(下行链路)的功率与用于由移动终端向基站发送(上行链路)的功率不同。这种机制被成为频分复用(FDD)技术。在FDD技术中，按目前的看法，信号的传输是非相关的，例如，在下行链路中的多径衰落与在上行链路中的多径衰落无关。这一效应可以通过将在移动终端处的功率量度在可能的衰落期间平均化而略微移去一些。然而，这不适合于在上行链路方向的瞬时路径电平波动，导致由移动终端发送的功率在帧开始处太高或太低。

在典型的CDMA系统中，采用具有内插的前向误差校正(FFC)以去除衰落效应的影响和来自其他信号的在相同频率上的干扰。如果采用一个已知的软件判决解码技术，内插效应是使得在一个内插帧中的不可校正误差的概率更可能是在该帧上平均信噪比的函数，而不是在最差情况下信噪比的函数。因此，如果在一帧开始处的信噪比太高，则功率控制的实施将在该帧结束前的信噪比降低到所期望的阈值，但总的平均值将高于所需要的水平。相反，如果在一帧开始处的信噪比太低，则功率控制的实施将在该帧结束前的信噪比提高到所期望的阈值，但总的平均值将低于所需要的水平。

因此，本发明的目的在于排除或至少消除上述缺陷。

根据本发明，提供了一种在可以传输具有多个时间间隔的帧的通信系统中进行功率控制的方法，该方法包括以下步骤：选择一个将要确定功率水平的时间间隔；将相对于在所选时间间隔之前的任何时间间隔的任何在前测量功率水平相加；确定任何剩余的时间间隔的数目并基于在前测量的功率水平的总合和剩余的时间间隔数目来设置相对于所选时间间隔的功率水平以实现相对于该帧的预定信噪比。

优选地，在该帧的传输期间以此方式来设置功率水平以趋向于使在该帧平均的所接收的信号与噪声之比保持恒定。

从而，如果在高于在一帧开始处所需信噪比的信噪比情形下接收该信号，本方法将确保该信号将在低于该帧结束前的规范化信噪比的信噪比情形下被接收。在产生多径效应的情况中，该方法的使用将导致在该帧中平均功率的更小变化，导致系统容量的改善。

这与试图改变在每一时间间隔中的功率水平以在每一个间隔中基本保持预定的信噪比的已知技术不同。

优选地，该时间间隔为一个时隙。

下面将参照附图以示例方式描述本发明的至少一个实施例，其中：

图1为用于一个通信系统中的实体的原理图；

图2为图1的系统所使用的一帧的示意图；

图3为构成本发明一个实施例的一个方法的流程图。

参照图1，一个CDMA系统包括至少一个支持一个蜂窝104的基站102，该基站102被配置来通过传输一个数据帧200来在射频(RF)接口上与一个移动终端106通信(图2)。该帧200包括N个时隙ts₀,...,ts_N-1。

运行中，该帧200由该移动终端106发送到基站102，在此期间，通过相应于在该帧200的N个时隙的N次功率调节实现功率控制。

参照图3，在该帧200期间上，在基站102处的所要求的平均信噪比γ_d被初始地确定和设置(步骤300)。然后设置一个功率水平使得在基站102处每一时隙的平均信噪比将基本一致(步骤300)。

然后选择一个后续的时隙ts_j，相对于它的功率水平已被调整，并确定所有剩余的时隙N-j的数目(步骤304)。如果剩余时隙的数目N-j等于O，则对于帧200不再进一步设置功率水平(步骤306)。然而，如果剩余一个或更多的时隙，则计算在前面时隙中，在基站102处接收的各个测量的功率水平的和。该计算公式一般表示为：

其中，γ_i为在第i个时隙中接收的信噪比。

然后使用所测量的功率水平总和、预定的平均信噪比γ_d和剩余时隙数目来计算一个预测的信噪比γ_p(步骤310)并使用γ_p的值来计算移动终端106发送信号到基站102的功率。用于计算预测信噪比γ_p的等式由如下所得。

预测信噪比γ_p的计算是基于如下假设，即，如果在帧200的剩余部分保持所计算的预测信噪比γ_p，则将实现在帧200上的平均信噪比γ_d，从而在帧200上保持平均信噪比γ_d基本恒定。

因为在帧200中剩余N-j个时隙有待预测一个功率水平，为了满足对于整个帧200的Nγ_d的信噪比要求，对于剩余时隙的预测信噪比γ_p必需满足以下等式： $\underset{i=0}{\overset{j-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_i+(N-j){\mathrm{\γ}}_p={\mathrm{N\γ}}_d$

从而，对γ_p解上述等式并使用下列等式计算预测的所要求的功率水平(并由此计算下一个阈值)。 ${\mathrm{\γ}}_p=\frac{{\mathrm{N\γ}}_d-\underset{i=0}{\overset{j-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_i}{N-j}$

在所选时隙tsj中，移动终端106在对应于相关预测信噪比γ_p设置(步骤312)的功率水平上进行发送。

然后选择一个后续时隙(302)并重复上述计算和设置功率水平的例程(步骤304-312)。

可以在本领域技术人员的一般能力范围中对本发明做少量明显的修改以考虑对于测量和对于在功率控制子系统中传输信号的非零期间。

Claims (8)

1．一种在可以传输具有多个时间间隔的帧的通信系统中进行功率控制的方法，该方法包括以下步骤：

选择一个将要确定功率水平的时间间隔；

将相对于在所选时间间隔之前的任何时间间隔的任何在前测量功率水平相加；

确定任何剩余的时间间隔的数目；并

基于在前测量的功率水平的总合和剩余的时间间隔数目来设置相对于所选时间间隔的功率水平以实现相对于该帧的预定信噪比。

2．根据权利要求1的方法，其中所述功率水平设置步骤在该帧的传输过程中进行。

3．根据权利要求1的方法，其中，功率水平设置步骤保持在该帧上平均的所接收的信号对噪声之比恒定。

4．根据权利要求1的方法，其中，该时间间隔为一个时隙。

5．根据权利要求1的方法，其中，该通信系统是一个扩频通信系统。

6．根据权利要求5的方法，其中，该扩频通信系统是一个CDMA通信系统。

7．根据权利要求6的方法，其中，该功率设置步骤实现一个信噪比γ_p,γ_p由下面公式所得： ${\mathrm{\γ}}_p=\frac{{\mathrm{N\γ}}_d-\underset{i=0}{\overset{j-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}_i}{N-j}$

其中，γ_i为在第i个时隙中接收的信噪比；而

是相应于前面时隙的所接收的信噪比的总和；而Nγ_d为在该帧上所期望的总信噪比之和。

8．一种基本上参照图3所述的方法。

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