[发明专利]吞吐量优化的载波分配

说明书

技术领域

所述发明涉及通信系统，例如码分复用(CDMA)系统的功率控制。更具体地说，本发明涉及(高速分组)上行链路分组接入通信方面，例如UMTS系统(W-CDMA)中的增强型上行链路业务(EUL)。

背景技术

众所周知，在宽带直接序列CDMA系统中，信号由调制载波的不同伪随机二进制序列组成。因此，信号的频谱在很宽的频率范围上扩展，并为系统的许多信道所共用。由于直接序列编码，可以获到信号之间的正交性，使共用频率范围的信号能够被单独译码。

编码原理有很多优势。例如，直接序列扩展频谱编码大幅地降低多径衰落的严重程度，得到频谱资源的有效利用。

由于信号在频域/时域内占据相同的间隔，单个信道的精确功率调节是CDMA系统的重要方面。

CDMA系统在上行链路和下行链路上使用功率控制。功率控制的目标之一是在基站接收器内调节每个移动台发射器的操作，这样不管各个移动台的位置或传播损失如何，在基站接收器处，信号具有相同的功率电平。应该注意到，每个用户实体(UE)的功率电平与传输数据率成比例。

当这样控制小区范围内的所有移动台发射器时，如果所有UE使用相同的数据率，那么基站接收器处的总信号功率相等于标称接收功率乘以移动台的数量。

基站接收到的每个被选中的信号被转换为携带窄带数字信息的信号，反之其它未被选中的信号构成宽带噪声信号。然而，根据解码过程完成的带宽降低将信噪比从负值提高到以可接受的误码率允许操作的水平。

整体系统容量，例如可以同时在小区内操作的用户数量，取决于产生给定可接受误码率的最低信噪比。

用于第三代移动电话系统的第三代移动通信伙伴项目(3GPP)规范标准为不同的用户支持不同的用户数据率。

根据W-CDMA规范，如下执行上行链路分组数据会话：

尝试连接到网络的用户实体获悉各个小区的随机接入信道RACH和可用载波。用户实体传输关于其标示和其现有传输上行功率电平的信息。众所周知，为了避免突发变化，基站Node B根据TPC(传输功率控制)环而逐步调节各个相应用户实体的输出功率。

由于来自所有用户的上行链路业务共享RACH信道，过高的负载可能产生拥塞。因此，数据吞吐量可能限制于这样的环境。

所以，给定用户可能分配到专用分组信道DPCH，该信道根据特定的哈达码编码(Hadamard code)而对用户实体来说是唯一的。相应小区内和相应载波上的给定用户都可以使用DPCH信道。作为选择，用户实体可以保留在RACH信道上。

从用户实体UE至Node B的第一个消息总是在RACH信道上传送，而后续消息可以在RACH信道或DPCH信道上传送。因此，如果不能传送RACH消息，UE不能启动网络接入。

小区内的实际干扰级、用户数据率、信道质量和请求的数据传输质量为用户确定需要的传输功率电平。上行链路传输-特别是在大型小区内-经常是功率受限的，也就是，最大传输功率未高到达到所希望的用户数据率或传输质量的程度。

确定上行链路小区负载的一般方法是确定总接收功率电平与系统噪声电平的比率。该度量经常被称为“热增量噪声(RoT)”：

ROT=N_T+ΣUE1UEnCN_T]]>

其中，N_T是基站接收器的热噪声。

对于给定链接表现为

C_MAX(UEn)＝P_MAX(UEn)-L(UEn)

其中，C_MAX(UEn)是用户实体以其最大允许功率P_MAX和路径损耗L传输时(L主要依赖于至Node B的距离)Node B处接收到的最大功率。

从给定用户实体(例如UE1)至Node B的接收信号信噪比可以如下表示：