[发明专利]单跳卫星通信终端功率控制方法和单跳卫星通信终端

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信终端的功率控制，尤其涉及一种卫星通信系统单跳情况下的功率 控制方法及相应的通信终端，属于卫星通信技术领域。

背景技术

在卫星通信中，作为无线资源管理的功率控制管理是非常重要的环节，和地面蜂窝移 动通信类似，功率控制能够适应快速变化的信道变化，起到增加通信系统容量和减少系统 干扰的好处。特别是在基于WCDMA的3G卫星通信系统中，在上行链路中，各个终端(User Equipment，简称UE)与卫星之间的距离是不同的，各个UE与卫星之间的用户链路条件也 是可能不同的，卫星接收到的不同UE发来的信号功率可能差别数十个dB。由于WCDMA 系统是同频接收系统，这就造成弱信号淹没在强信号中，使得弱信号在卫星处不能正确接 收，造成转发错误。与上行链路不同，下行链路的干扰主要来自于其他波束小区的信号和 本波束小区内其他用户的信号，仍需要对卫星的发射功率进行一定的控制。除了抗干扰外， 功率控制还可以通过补偿方式来提高信道衰落或卫星信道雨衰等情况下的系统性能。

根据不同的分类方式，功率控制可以分为开环功率控制和闭环功率控制，也可分为内 环功率控制和外环功率控制。

开环功率控制控的目的是提供初始发射功率的粗略估计，根据测量结果对路径损耗和 干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率。假定前向和反向信道对称，开环功率控制就 是要保证移动台的接收与发射功率之和为常数。在WCDMA系统中，开环功率控制上下行 都用到，但由于上下行频段间隔较大，所以上下行的快衰落情况是完全不相关的。因此， 开环功率控制根据下行信号得到的路径损耗的估计对于上行情况来说是很不准确的。解决 这个问题的方法就是引入快速闭环功率控制。闭环功率控制是对上、下行链路进行快速功 率调整，以使链路的质量收敛于目标SIR(Signal-to-Interference Ratio，接收信号干扰比，简 称信干比)。开环和闭环两种功率控制的方式的区别为：开环采用上行(下行)链路的干扰情 况来估计下行(上行)链路，是不闭合的；而闭环则存在一反馈环。开环功率控制的初始发 射功率由无线网络控制器RNC或移动台MS确定，而闭环功率控制由基站完成。

内环功率控制的主要作用是通过控制物理信道的发射功率，使接收信干比收敛于目标 信干比。外环功率控制则是通过动态地调整内环功率控制的SIR目标值，使通信质量始终 满足要求，即达到规定的FER/BLER(Block Error Rate，误块率)/BER值。由于无线信道的 复杂性，仅根据SIR进行功率控制并不能真正反映链路质量。比如：对于静止、低速和高 速用户来说，在保证相同FER的基础上，对SIR的要求是不同的。而最终的通信质量通过 FER/BLER/BER衡量，因此有必要根据实际FER/BLER接收信号动态地调整目标SIR。

关于功率控制和卫星通信系统中的功率控制的方法，在此之前已经有了相应的研究工 作并取得了一定的成果。

[E.G.蒂德曼，中国专利公开号CN1320307A，“在多址信道上发送的信号的快速功率 控制方法和设备”，2001.2]公开了一种用于控制在多个接入信道上从移动台到基站的发送 的方法和装置。

[P.J.布莱克E.A.S.埃斯泰夫斯，中国专利公开号CN1555611A，“根据错误功率控制 命令的概率来发送反向链路功率控制信号的方法和设备”，2004.12]公开了一种方法和设 备，用于在移动无线电话系统中控制多个移动无线单元发送到基站的发射功率。

[E.希施菲尔德；R.A.韦迪曼；S·坎特，中国专利公开号CN1131849，“卫星通信功率管 理系统”，1996.9]公开了一种操作通信信号发射机的方法及其装置，包括，接收通信信号； 检测收到的信号强度，依据检测的信号强度调整电源输出，放大器放大收到的通信信号， 检测步骤包括提取噪声成分。

[颜存明，中国专利公开号CN101527382，“多路组合式卫星功率分配器”，2009.9]涉及 一种多路组合式卫星功率分配器，包括至少多路并列的信号传输电路，通过将单个分配器 组合到一个整体，大大缩小了体积，简化了许多繁琐工艺。