[發(fā)明專利]上行多輸入多輸出信道的功率控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910166441.8
• 申請(qǐng)日: 2009-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN101998596A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張應(yīng)余;劉仁茂;丁銘;梁永明;黃磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 夏普株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04W52/00
• 分類號(hào): H04W52/00;H04B7/005
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 趙偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，更具體地，涉及在采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)的蜂窩通信系統(tǒng)中控制用戶設(shè)備的上行發(fā)射功率的方法。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)終端對(duì)接入速率的需求越來(lái)越高，這使得未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)要具有更高的傳輸速率。傳輸速率的提高可以通過(guò)提高系統(tǒng)傳輸帶寬或者頻譜利用率實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)有使用固定帶寬的WCDMA、TD-SCMDA、LTE等通信系統(tǒng)的上行傳輸方式中，頻譜效率的提高多是通過(guò)功率控制，使用高階調(diào)制等方式實(shí)現(xiàn)。在LTE-Advanced等IMT-Advanced技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)的討論中，引入了上行多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)，即在上行鏈路采用空分復(fù)用的技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高上行鏈路的頻譜效率，從而進(jìn)一步提高上行傳輸速率。

由于上行鏈路具有明顯不同于下行鏈路的特點(diǎn)，即上行鏈路需要進(jìn)行功率控制，以保證基站對(duì)于用戶設(shè)備的接收質(zhì)量維持在一定的水平上。上行MIMO技術(shù)的引入使得上行功率控制機(jī)制更加復(fù)雜化，使得上行功率控制需要考慮更多的因素，如信道狀態(tài)、預(yù)編碼等都會(huì)影響上行信號(hào)的接收功率。本發(fā)明基于對(duì)影響上行功率控制的多種因素的綜合考慮，提出了一種針對(duì)上行多輸入多輸出信道的綜合功率控制方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)采用MIMO傳輸方式的上行鏈路提出了解決上行功率控制的方法。在上行鏈路中，為了延長(zhǎng)電池壽命，減少對(duì)于鄰小區(qū)基站的干擾，用戶設(shè)備的上行發(fā)射功率需要控制在一個(gè)合理的功率水平。上行MIMO技術(shù)的引入使得上行功率控制機(jī)制更加復(fù)雜化，使得上行功率控制需要考慮更多的因素，如信道狀態(tài)、預(yù)編碼等都會(huì)影響用戶設(shè)備的上行發(fā)射功率以及基站側(cè)的信號(hào)接收功率。上行多天線發(fā)射的使用使得基站獲得一定的陣列增益，使得用戶設(shè)備側(cè)可以相應(yīng)降低上行發(fā)射功率。

考慮到上述諸多影響因素，本發(fā)明提出了一種針對(duì)上行多輸入多輸出信道的綜合功率控制方案。根據(jù)本發(fā)明，上行發(fā)射功率取決于傳輸塊的大小信息(或者調(diào)制編碼方式MCS)、路損、預(yù)編碼向量類型、帶寬以及基站期望接收功率(或者信噪比)。

在空分復(fù)用的情況下，每個(gè)用戶設(shè)備可以傳輸多個(gè)傳輸塊(Transmission?Block)，每個(gè)傳輸塊可以分解為一個(gè)或者多個(gè)層(layer)，不同層的發(fā)射功率差異取決于各自傳輸塊的發(fā)射功率；同一傳輸塊的各層共享同一陣列增益、同一MCS參數(shù)和同一功率調(diào)整參數(shù)。上行傳輸?shù)母鱾鬏攭K可以共享同一MCS參數(shù)、同一陣列增益參數(shù)或者同一功率調(diào)整參數(shù)，或者各傳輸塊具有各自的MCS參數(shù)、陣列增益參數(shù)以及功率調(diào)整參數(shù)。陣列增益是基站通過(guò)控制信令所配置的動(dòng)態(tài)參數(shù)，在時(shí)變信道情況下，預(yù)編碼向量和瞬時(shí)的信道狀態(tài)對(duì)應(yīng)特定的陣列增益，因此，用戶設(shè)備通過(guò)下行控制信道獲取最新的陣列增益，此時(shí)，功率調(diào)整參數(shù)為功率的絕對(duì)調(diào)整數(shù)量或者處于失效狀態(tài)(用戶設(shè)備忽略該參數(shù))；陣列增益由基站通過(guò)對(duì)上行參考信號(hào)的測(cè)量計(jì)算后獲得并通知給用戶設(shè)備，陣列增益的更新周期是上行參考信號(hào)傳輸周期的整數(shù)倍；如果上行傳輸方式中采用了層移位的映射方式，則多個(gè)傳輸塊共享一個(gè)功率調(diào)整參數(shù)，若上行傳輸方式中不采用層移位的映射方式，則每個(gè)傳輸塊具有各自的功率調(diào)整參數(shù)。在空分復(fù)用的情況下，基站通過(guò)信令的方式為每個(gè)傳輸塊配置一個(gè)陣列增益，若上行傳輸方式中采用傳輸塊移位或者層移位的情況下，各傳輸塊陣列增益參數(shù)跟隨傳輸塊移位或?qū)右莆欢鴦?dòng)態(tài)更新，傳輸塊的移位或者層的移位與信道狀態(tài)共同決定陣列增益的更新；若上行傳輸方式不采用傳輸塊移位或者層移位的方式，則各傳輸塊具有各自的陣列增益參數(shù)，且陣列增益的更新僅取決于信道狀態(tài)信息；基站可通過(guò)控制信令配置或者默認(rèn)陣列增益為0，即忽略陣列增益對(duì)于上行發(fā)射功率的影響。

在時(shí)分雙工TDD系統(tǒng)中，用戶設(shè)備也可以利用上下行信道的互惠性得到上行信道的估計(jì)，由此單獨(dú)完成陣列增益的計(jì)算，此時(shí)，用戶設(shè)備需將陣列增益值上報(bào)給基站。

在上行傳輸采用空間復(fù)用且使用CMP(Cubic?Metric?Preserving)預(yù)編碼向量的情況下，天線的實(shí)際發(fā)射功率取決于在此天線上進(jìn)行發(fā)射的層的發(fā)射功率的大小，傳輸塊的陣列增益值與該傳輸塊的發(fā)射天線組、基站接收天線二者所構(gòu)成的信道和預(yù)編碼向量相關(guān)；各層的最大發(fā)射功率為天線的最大發(fā)射功率。