[发明专利]时分双工通信系统中的外环/加权开环功率控制

说明书

本申请为2004年6月15日提交的、申请号为200410059280.X、发明名称为“时分双工通信系统中的外环/加权开环功率控制”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及扩频时分双工(TDD)通信系统，特别是涉及一种时分双工通信系统中控制发射功率的系统和方法。

背景技术

图1描绘了一种无线扩频时分双工(TDD)通信系统。该系统有多个基站30₁-30₇。每个基站在其工作区内与用户设备(UE)32₁-32₃进行通信。由一个基站30₁发射至一个用户设备32₁的通信称为下行链路通信，而由一个用户设备32₁发射至一个基站30₁的通信称为上行链路通信。

除了在不同频谱进行通信外，扩频时分双工通信系统还在同一频谱进行多路通信。多个信号通过它们各自的码片序列(代码)来区别。为了更有效地利用扩频，如图2所示的时分双工系统使用了重复帧34，该重复帧34被分为若干时隙36₁-36_n，例如16个时隙。在这样的系统中，在选中的时隙36₁-36_n中利用选中的编码发送一个通信。由此，一个帧34就能够承载被时隙和编码共同区分开的多路通信。单个时隙中的单个编码的组合称为一个资源单元。根据支持通信所要求的带宽，将一个或多个资源单元分配给该通信。

大多数时分双工系统自动控制发射功率电平。在一个时分双工系统中，许多通信可以共享同一时隙和频谱。当一个用户设备32₁或一个基站30₁在接收一个特定通信时，所有其它共用该同一时隙和频谱的通信对该特定通信造成干扰。增加一个通信的发射功率电平会降低所有其它在同一时隙和频谱内的通信的信号质量。但是，发射功率电平过度降低的结果是在接受方造成不合要求的信噪比(SNR)和误码率(BER)。为了同时保持通信的信号质量和低的发射功率电平，采用了发射功率控制技术。

第5,056,109号美国专利(Gilhousen等人)描述了在码分多址(CDMA)通信系统中应用发射功率控制的一种方式。发射机向特定的接收机发送一个通信。在接收过程中，接收到的信号的功率被测量。接收到的信号的功率与要求的接收信号功率相比较。根据比较的结果，将控制码发送给发射机以将发射功率提高或降低一个固定量。由于接收机向发射机发送一个控制信号以控制发射机的功率电平，这样的功率控制技术通常称为闭环。

在特定条件下，闭环系统的性能会降低。例如，如果一个用户与一个基站之间的通信是在高速运动的环境中进行的，比如用户在移动，这样的系统可能不能够尽快地适应、补偿所发生的变化。在时分双工系统中的闭环功率控制的更新速率是每秒100周，对于快速衰落信道来说还不够快。由此，就需要通过其他的途径来保持信号质量和低发射功率电平。

WO 98 45962公开了一种控制卫星通信系统中发射功率电平的方法。该功率控制方法具有开环和闭环单元。对于闭环单元，基站根据从移动终端接收的信号强度计算移动终端的功能设置。基站在功率设置决定中考虑了卫星系统传播延迟。对于开环单元，对在各帧中从基站接收信号的强度与在先前帧中接收的信号强度进行比较。移动终端的发射功率与所观测到的信号强度的变化反向地调整。

美国专利No.5,542,111公开了一种用长期和短期发射功率控制来调节移动台发射功率控制的方法。长期功率控制在基站中在形成闭环控制的上层发生。从基站向移动台发送决定单元的声明。短期发射功率电平在较低的回路上用长期功率的标识符和决定单元来实现。

因此，需要另外的方法来保持信号质量和低的发射功率电平。

发明内容