[发明专利]在蜂窝通信系统中的功率控制方法和接收机

说明书

本发明涉及在蜂窝通信系统中用于控制传输功率的一种方法，其中利用了消除多址连接干扰的一些方法。并且接收机根据接收的信号控制发送机的发送功率。

当数据传输系统被设计和实现时，试图在可利用的频带上使同时用户的数量最多而又不降低传输质量。其中的主要问题是若干同时用户的信号的同时传输与接收，使信号之间的相互干扰尽可能小。由于这一事实以及可利用的传输容量，已经提出了若干不同的传输协议和多址连接方法，其中在移动通信中最普通的是FDMA和TDMA方法以及最近的CDMA方法。本发明尤其适用于CDMA蜂窝通信系统。

CDMA是一种多址连接方法，它根据扩展频谱技术，并且近来已被应用于蜂窝通信系统中，作为以前FDMA和TDMA方法的补充。CDMA和以前的方法相比具有许多优点，例如频率分配简单，频谱效率高，这导致了大的容量，即在给定的频带上有大量的同时用户。

在CDMA方法中，用户的窄带数据信号通过用具有比数据信号的带宽显著宽的扩展码被倍增到相当宽的带宽。在已知的试验系统中使用的带宽是例如1.25MHz，10MHz和25MHz。结合倍增，数据信号扩展为所用的整个频带。所有用户使用相同的频带同时传输。在基站和移动站之间的每个连接上使用单独的扩展码，用户的信号可根据每个用户的扩展码在接收机中相互区别。进行了一种这样选择扩展码的尝试，使得它们相互正交，即使它们互不相关。

以常规方法实现的CDMA接收机中的相关器或自适应滤波器用所需的信号同步，该信号根据扩展码来识别。数据信号通过乘以如在传输状态中相同的扩展码在接收机中恢复为原始带宽。已经用一些其它的扩展码乘过的信号在理想情况下既不和窄宽相关又不返回窄宽。这样，从所需信号的观点来看，它们作为噪声出现。因而目标在于检测在几个干扰信号当中的所需用户的信号。在实际上，扩展码不是非相关的，并且其它用户的信号通过使接收的信号发生畸变而使所需信号的检测复杂化。由用户彼此产生的这种干扰叫作多址连接干扰。

上述的由同时用户彼此引起的相互干扰对于CDMA蜂窝通信系统的容量是决定性因素。这种干扰例如可以通过借助于精确的功率控制尽量保持移动站的传输功率尽量低来减少。功率控制可以根据由接收的传输测量或计算的一些参数例如接收的功率，信噪比或其它的质量参数进行。

从CDMA系统的容量的观点看来，如果基站接收来自具有相同功率的所有移动站的信号，则这是有利的。然而，精确且快速的功率控制至今是难于实现的，因而已经提出了根据消除干扰的有效的接收方法，用于减少干扰。这些方法包括，例如干扰消除方法(IC)和多用户检测(MUD)。从本发明的观点看来，上述的接收方法是相同的，下面它们被统称为干扰消除方法。

在上述的解决办法中，对功率控制和干扰消除作为单独的方法进行了讨论。常规的功率控制不考虑可以用于系统中的并能改善接收机中信号质量的干扰消除方法，这种常规的功率控制已经产生了欠佳的结果，在这种情况下，不能以最可能的方式充分利用可利用的容量。

因而本发明的目的在于实现一种功率控制方法，这种方法考虑干扰消除对接收信号的影响，因而从系统容量的观点来看比以前的方法能得到较好的结果。 

本发明的目的是利用在前言中提出的那种类型的方法实现的，其特征在于功率控制根据用干扰消除法处理过的接收信号进行。

本发明还涉及一种蜂窝通信系统中的接收机，包括用于减少多址连接干扰的装置，以及用于根据接收的信号控制发送机的发送功率的装置。本发明的接收机的特征在于，用于从接收的信号中测量为功率控制所需的参数的装置被连接在干扰消除装置之后。

在本发明的方法中，对功率控制有影响的参数的测量由利用合适的干扰消除法已经减少干扰的信号进行。这样，在干扰消除方面可以得到较好的结果，从而得到容量较大的系统。

本发明的功率控制对所用的干扰消除方法或要被消除的干扰信号的选择没有任何限制。

在本发明的第二实施例中，参数的测量在干扰消除的前后进行。然后，前面的测量提供快速响应，它与干扰消除的延迟无关。而较后的测量提供最终的精确测量结果，从而产生用户信号的所需的质量。

下面参照附图中的例子对本发明进行详细说明，其中：

图1是可以应用本发明的方法的蜂窝通信系统，

图2按照本发明的最佳实施例的接收机的结构方块图，

图3更详细地说明本发明的接收机的可能的结构，

图4是本发明的接收机的第二个可能结构的例子，以及

图5是表示本发明的第二实施例的结构原理方块图。