[发明专利]一种多输入多输出空间复用模式的功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及宽带无线正交频分多址接入(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)系统的功率控制技术，尤其涉及OFDMA系统多 输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)的空间复用(SM，Spatial Multiplexing)模式的功率控制方法。

背景技术

OFDMA技术是目前以及未来无线通信技术的主要方案之一。该方案为 用户分配若干子载波，这些子载波在频域允许重叠但始终保持相互正交。另 外，MIMO空间复用模式已经成为目前OFDMA无线宽带系统中必选的技 术。这种技术在通信接收、发射双方都使用一组天线，在发射端将一个用户 的数据信息分成多路并行信号，并分别由多个天线同时、同频段发送；接收 方通过空时译码算法分辨出不同的并行子信号流。不同的空时编译码方案对 系统有不同的要求，如贝尔实验室分层空时(BLAST，Bell labs LAyered Space Time)码使用信号处理过程实现子信号流的分离。最后将恢复出的子信号流 合并成原有的发射串行信号。MIMO技术是一种将信号的空域与时域处理相 结合的技术方案，空域的处理实际上是利用了多径环境中的散射所产生的不 同子信号流的不相关性而在接收方对不同的信号流进行分离。MIMO将信道 视为若干并行的子信道，在不需要额外带宽的情况下实现近距离的频谱资源 重复利用(多个发射天线近距离同频、同时传输)，理论上可以极大地扩展 频带利用率及提高无线传输速率，同时还增强了通信系统的抗干扰、抗衰落 性能。

与其它蜂窝无线通信技术一样，功率控制技术在宽带无线OFDMA系统 也具有很重要的地位。它可以为系统提供自适应调制编码(AMC，Adaptive Modulation and Coding)功能、防止功率攀比上升，降低系统总的干扰水平 以及克服无线信道的慢衰落对信号的影响等，对网络性能影响很大。但是目 前的一些OFDMA系统中，在使用MIMO的空间复用模式的时候，由于没 有考虑信道相关性的变化，使得功率控制不仅没有起到应有的效果，反而会 使得网络性能恶化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多输入多输出空间复用模式的 功率控制方法，适用于宽带无线OFDMA系统，以解决由于信道相关性强而 导致功率控制失效及网络性能恶化的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输入多输出空间复用模式 的功率控制方法，适用于宽带无线正交频分多址接入系统，该方法步骤为： 首先进行自适应调制编码AMC处理；其次计算信道矩阵的秩及其条件数目， 作为接收到多个并行数据流的信道相关性强弱判断的依据，并依据所述信道 相关性强弱分别进行相应的功率调整。

进一步地，如果信道矩阵满秩，且条件数目小于一给定的第一阈限，则 判断信道相关性弱；如果信道矩阵不满秩，或者条件数目大于一给定的第二 阈限，则判断信道相关性强。

进一步地，功率调整根据多输入多输出MIMO系统的带宽资源情况、 间隔使用码IUC阶数以及信道的载波信号干扰噪声比CINR进行。

进一步地，CINR包括依次由小到大的各轨迹点：IUC出口阈限 IucExitThrd、低偏置LowBias、CINR设定值CINRset、高偏置HighBias以 及IUC入口阈限IucEnterThrd。

进一步地，若判断信道相关性弱，则功率调整包括：

若系统的带宽资源处于紧张状态，则

当IUC为最高阶时，进行IUC的正对准CINRset的功率调整和负对准 CINRset的功率调整：即CINR小于CINRset时，增加功率使CINR上升到 CINRset；CINR大于CINRset时，减小功率使CINR下降到CINRset；

当IUC不为最高阶时，计算当前CINR与高一级IUC的CINRset之间 的差值，调整功率使CINR到高一级IUC的CINRset；

若系统的带宽资源处于空闲状态，则

当IUC为最低阶时，进行IUC的正对准CINRset的功率调整；当CINR 大于HighBias时，降低功率使CINR达到当前IUC的CINRset；

当IUC不为最低阶时，若CINR比当前IUC的LowBias小，则将当前 IUC降一阶；