[发明专利]用于功率控制的系统和方法

说明书

本发明要求2009年12月8日递交的发明名称为“用于功率控制的系统和方法(System and Method for Power Control)”的第12/633,657号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体涉及无线通信系统，确切地说，涉及一种用于功率控制的系统和方法。

背景技术

无线通信系统广泛用于通过多种接入终端，例如移动电话、便携式计算机和各种多媒体装置，为多位用户提供语音和数据服务。这些通信系统可涵盖局域网，例如IEEE801.11网络、移动电话和/或移动宽带网络。所述通信系统可使用一种或多种多址接入技术，例如，频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。移动宽带网络可符合若干系统类型或伙伴关系，例如，通用分组无线业务(GPRS)、第三代标准(3G)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、通用移动通讯系统(UMTS)、第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP)、演进数据优化EV-DO或长期演进(LTE)。

图1所示为传统移动宽带系统100的图例。移动宽带系统分为小区108、110和112，其中小区108、110和112均具有对应基站102、104和106。移动终端或用户设备(UE)116和114通过基站102、104和106中的一个基站访问网络100。出于图例简明性的考虑，使用三个基站108、110和112以及两个UE 114和116，但在实际系统中可使用并配备多个小区和UE。

在通信系统，例如，CDMA和LTE中，带宽在上行链路通信信道中的终端装置或UE之间进行共享。因为带宽共享，所以上行链路通信中使用功率控制来解决远近效应的问题。这表示，与具有较低路径损耗PL1的UE 116相比，位于小区边缘处具有到基站102的较高路径损耗PL2的UE 114通常以较高功率进行传输，以便以高于噪声和干扰的合理电平接收每次相应传输。

现有技术已通过几种方式解决了功率控制问题。在全功率控制(FPC)方案下，所有UE的接收信号电平在基站处大约相同，以向所有用户提供相等的信号噪声干扰比(SNIR)。在FPC下，UE功率经设置以完全补偿信道损耗，因此，所有用户在基站处具有同一接收信号电平P_o：

P₀＝{10*log10(N+I₀)+SNIR_TARG}，(1)

其中，I₀是基站处已估计的总干扰功率，N是热噪声功率，且SNIR_TARG是目标SNIR。在FPC下，UE处的传输功率由以下公式表示：

P_f＝{P_max，P₀+PL}，(2)

其中P_max是允许UE传输的最大传输功率，且PL是路径损耗。可看出，使用FPC时，如果所有UE的目标SNIR相同，且如果UE功率不受P_max限制，则所有UE具有相同SNIR。但是，使用FPC时，所有UE通常使用同一调制和编码方案(MCS)级别，从而可能导致因未使用较高MCS级别而降低系统吞吐量。

LTE标准中提议的部分功率控制(FrPC)方案可使路径损耗较低的用户使用较高功率电平，该功率电平高于维持最小SNIR阈值所需的功率电平。超过小区边缘SNIR的允许余量与用户的路径损耗成反比，这样，较接近基站的用户便可获得较高SNIR和较高MCS级别。在FrPC下，UE的发射器功率表示为：

P_tx＝{P_max，P′₀+α.PL}且P′₀＝P₀+Δ₀，

其中α是小于1的乘数，且Δ₀是经设置以使小区边缘UE仍实现目标SNIR的功率增加因数。(当α等于1时，系统作为FPC系统运行。)在FrPC下，较接近基站的UE 可使功率增加以超过FPC已设置的点，其中功率的增加ΔP用以下公式表示：

ΔP＝(1-α)×(PL-PL_{ell_edge})，

因此P_tx＝ΔP+P_f，

其中P_{Lcell_edge}是从小区边缘UE到基站的路径损耗。