[發明專利]一種實現功率控制的方法、系統及用戶臺

有效

• 申請號: 200710003206.X
• 申請日: 2007-01-29
• 公開（公告）號: CN101237259A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 趙新勝;張迎新;朱靜寧;吳和兵;王吉濱
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;東南大學
• 主分類號: H04B7/005
• 分類號: H04B7/005;H04B7/26;H04Q7/32;H04B1/707
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 王琦;王誠華

技術領域

本發明涉及無線資源管理技術，尤指一種基于微波存取全球互通(WiMAX，Worldwide?Interoperability?for?Microwave?Access)系統的實現功率控制的方法、系統及用戶臺。

背景技術

無線通信系統中，功率控制(PC，Power?Control)技術在無線資源管理(RRM，Radio?Resources?Management)中占有重要的地位，是移動蜂窩通信系統的關鍵技術之一，也是鏈路自適應技術的一種。采用有效的功率控制方法可以更好地增加系統的總容量和改善無線鏈路(RL，Radio?Link)的通信質量，進而可以保證在為每個用戶提供良好的服務質量(QoS，Quality?ofService)的同時減小對其他用戶的干擾，并降低能量損耗。

自適應調制編碼方式(AMC，Adaptive?Modulation?and?Coding)技術采用多種編碼調制方式(MCS，Modulation?Code?Schemes)，通過估計無線傳輸信道狀態如信噪比(SNR，Signal-to-Noise?Ratio)確定合適的調制編碼方式，實現不同信道條件下變速率的傳輸，提高頻譜利用率和系統吞吐量，同時彌補信道時變性引起的系統性能的降低。

根據信道情況改變功率和調制編碼方式屬于自適應技術范疇，自適應技術的基本思想就是，通過自適應調節信號傳輸的參數，來充分利用當前信道環境。其中，可以調節的參數包括調制方式、編碼方式、發射功率、擴頻增益和信令帶寬等。

WiMAX系統基于寬帶無線城域網標準，WiMAX系統的修訂版適用于固定和移動寬帶無線城域網。WiMAX系統的物理層定義了兩種雙工方式，即時分雙工(TDD，Time?Division?Duplex)和頻分雙工(FDD，Frequency?DivisionDuplex)，這兩種雙工方式都使用突發數據傳輸格式(burst)，均支持自適應的突發業務數據，傳輸參數可以動態調整。

現有針對WiMAX系統的功率控制方案大致有以下三種：

方案一、閉環功率控制方案。

該方案提出了基于簇(cluster)的功率控制方案。大致實現包括：將所有子載波劃分為多個簇，以簇為單位進行功率控制，每個簇內的接收信噪比與目標信噪比相比較產生功率控制指令，對于信道衰落大的簇增加發送功率，對于信道衰落小的簇減小發送功率。在整個功率控制過程中，每種調制編碼方式的目標信噪比是固定不變的。每個簇的功率反饋信息使用兩個比特位標識，功率調整范圍為-9dB(分貝)～6dB，功率控制步長為3dB。

可見，按照方案一所示的閉環功率控制方案，對信道質量差的子信道分配的功率大，而信道質量好的子信道分配的功率小，也就是說，對于信道衰落大的子信道分配的發送功率值大，這樣會對其它的子信道產生干擾。方案一在多載波通信系統中不是一種優化的功率控制方法，與最優功率分配的方法即注水定理中功率分配采用優質信道多發送、劣質信道少發送的思想恰好相反。并且方案一的計算復雜度和反饋請求帶寬大。

方案二、下行鏈路功率控制方案。

方案二的目的是在多蜂窩小區中減小下行鏈路干擾。該方案建議在滿足一定性能條件下，基站(BS)的發送功率不應超過用戶臺(SS)所需要的最大功率。同時，方案二建議使用4個比特位標識功率增量值，功率控制步長為1dB，調整范圍為-8dB～7dB。

方案二只提出功率控制，沒有與自適應調制編碼技術結合。

方案三、在無線網絡中功率控制與光束成型的聯合算法。

方案三算法主要考慮減小蜂窩小區內的同信道干擾(CCI，CochannelInterference)，具體實現大致包括：BS在固定功率分配條件下，使用最小方差無失真響應(MVDR，Minimum?Variance?Distortionless?Response)光束成型器最大化信號干擾噪聲比(SINR，Signal-to-Interference?and?Noise?Ratio)；然后，改變SS的發送功率，以減小同信道干擾。這個過程進行多次迭代，直到每條信道的傳輸功率矢量和光束成型權重因子矢量收斂到優化值。這是一種無線網絡系統中分布式功率控制算法。