[發明專利]一種用于衛星CDMA系統的功率控制方法

有效

• 申請號: 201110105422.1
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN102655671A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 孟霏湲;吳建軍;陳江
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04W52/08
• 分類號: H04W52/08;H04W52/14;H04W52/24
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明通信技術領域，涉及一種用于衛星CDMA系統的功率控制方法。

背景技術

作為陸地蜂窩系統的重要補充，衛星移動通信(LMS)系統是一個正在快速發展的研究領域，有越來越多的研究和應用正在將3G的CDMA技術運用到這一領域中。在CDMA系統中，上行鏈路(UL)的功率控制(PC)的作用是使得接收機中各個用戶信號的信干噪比(SINR)都能穩定于門限以上，才能保障各用戶的通信質量。功率控制可以分為開環和閉環兩類。開環功率控制(OLPC)只需根據下行鏈路(DL)的信號強度變動而逆向調整上行鏈路信號功率即可；閉環功率控制(CLPC)是由中心站判斷各個移動站(MS)的發送功率應進行如何調整(調整方向和調整幅度)，并將相應的控制信息通過DL告知MS，以便后者調節自身的發射功率，從而使得各用戶的SINR盡可能地穩定在門限要求之上。本專利的研究對象是CLPC。

LMS信道同時遭受陰影遮擋等因素導致的慢衰落和多徑等因素導致的快衰落。由于同步軌道(GEO)衛星信道的長時延特點(時延往往大于多徑快衰落的相干時間)，因此用CLPC來對抗快衰落是不切實際的，對抗快衰落只能依靠各種顯式或者隱式的分集技術(如信道編碼、天線分集等)。本專利研究CLPC對抗慢衰落的問題。

在衛星應用中，CLPC的傳統實現方法[Ernestina?Cianca，“Outer?Loop?Power?Control?in?CDMA?Satellite?Systems?with?On-Board?Power?Contraints”，IEEE?Trans.Wireless?Communications，2006]是估計實際SINR和目標SINR的差距，并根據這一差距的大小而逆向調節MS的發送功率。雖然這種方式可以在信道增益穩定后有可能收斂于最佳的發射功率，但一方面收斂速度不快，在信道變化頻繁時往往不能收斂于最佳發射功率；另一方面，在部分用戶信道突變時，有可能會出現調節過程的振蕩。[Chang?Jiang，Investigation?of?a?Combined?Power?Control?Scheme?for?a?Time-Division?Duplex?CDMA?System.APCCAS’2000，2000]提出了加權的方式進行調節，這樣可以減小調節過程的振蕩，但是收斂速度并沒有本質的改善。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于對CDMA衛星通信系統提供一種新的上行鏈路閉環功率控制方法：分塊解逆算法(Block-wise?Reversing?Algorithm，下文簡稱BWR)。該算法不是根據實際SINR與目標SINR的差值來調整終端發射功率，而是根據實際SINR與接收功率之間的關系來估算各個用戶信號到達接收機時的功率，進而相應地調整終端發射功率，以便在典型的LMS信道中達到更好的SINR穩定性，同時盡量減少MS的發送功率。

本發明的技術方案為：

一種用于衛星CDMA系統的功率控制方法，其步驟為：

1)中心站確定使所在CDMA系統中所有移動站的信干噪比均達到預期值時，各移動站

信號接收功率的下界P_Thr；

2)在第k次循環中，中心站對來自各移動站的接收信號進行解擴、信干噪比估計，得到信干噪比估計值

3)中心站根據得到信道功率增益其中，

P(k)＝diag[P₁(k-1)，P₂(k-1)，..，P_N(k-1)]、N×N矩陣N是移動站數，P_i(k-1)是第i個移動站第k-1次循環時的發射功率，G_PG是CDMA系統的處理增益，diag表示以該矢量為主對角線的對角矩陣；

4)中心站根據得到每個移動站的發射功率P_i(k)，并根據P_i(k)設定相應移動站的第k次循環時的功控信息；

5)中心站將設定的相應移動站第k次循環時的功控信息發送給相應移動站；

6)各移動站根據收到的功控信令，調整第k次循環時的發射功率。

進一步的，所述P_Thr由公式確定；其中，S_Thr是信干噪比預期值，P_rec為移動站的信號接收功率，P_n是移動站接收到的噪聲功率。