[发明专利]正交频分复用接入系统及其功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种正交频分复用接入(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)系统及其功率控制方法。

背景技术

在无线通信系统中，功率控制是一种重要的传输质量控制手段，其目的是克服无线信道衰落和干扰引起的通信性能下降的问题。随着无线信道衰落或阴影的变化，基站或者移动终端调整发射功率，补偿信道变化对接收信号质量的影响，因此功率控制也是一种链路自适应技术。在以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)为核心技术的B3G/4G系统中，如LTE(Long term evolution，长期演进)及WiMAX(WorldInteroperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性)系统中，OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access，正交频分复用接入)已经被采纳为重要的接入方式。在OFDMA技术中，由于子载波间的严格的正交特性，克服了小区内用户之间同频干扰的问题。然而在同频组网方式下，即频率复用因子为1时，小区间的干扰仍然是抑制系统容量的因素。不同小区或扇区之间的干扰称为同频干扰或者共信道干扰(co-channelinterference)。在一个小区内，当某个移动终端使用较大发射功率发送信号时，会对相邻的小区产生干扰影响，特别是对相邻小区边缘用户的通信产生较强的干扰，导致相邻小区边缘的覆盖减小和容量降低。

在现有技术中，一种功率控制算法是通过测量服务基站信号和干扰基站的信号的导频功率比例来确定用户的目标SINR(Signal interference and noiseratio，信号干扰噪声比)，进而进行功率控制，又称为差分路损功率补偿算法。如图1所示，移动终端(MS，Mobile Station)的服务基站是BS1，干扰(邻小区)基站是BS2。差分路损功率补偿算法是基于服务基站和干扰基站的到达功率差进行功率控制。

在差分路损功率补偿算法中，是根据最强邻基站干扰信号路损与服务基站信号路损的差ΔPL，确定目标SINR值。当ΔPL越小，即最强干扰信号与服务基站的路损差越小，说明干扰基站和服务基站到达移动终端的信号的路径损耗相当，移动终端发射上行信号到达干扰基站和服务基站的强度也会相当，即移动终端产生的干扰影响的程度就越大，这时设定目标SINR就应该越小，选择低阶的调制编码方式，有利于减小干扰；反之，ΔPL越大，设定目标SINR就越大，有利于提高系统的吞吐量。

在实际应用中，通过目标SINR值与各种调制编码方式的进入门限值进行比较，确定用户发送数据的调制编码方式。应该注意的是，α(α为路损修正因子，且0＜α＜1)的取值和ΔPL是影响每个用户的目标SINR值的关键因素，而α的取值是系统根据网络干扰水平与小区吞吐量性能的折中决定的，在一个小区内是固定的。当α一定时，ΔPL与目标SINR值构成简单的线性关系。ΔPL的波动影响用户调制编码方式的选择，ΔPL的动态范围必然影响到调制编码方式选择的范围。参数α是ΔPL的动态范围与调制编码方式选择范围的之间对应关系的放大或缩小的因子。因此α的取值决定着ΔPL与调制编码方式对应是否合理。假定T_(dB)(T_(dB)小区边缘的目标SINR值，即当ΔPL＝0时目标SINR值)对应最低阶调制编码方式的进入门限值，(为指定的最大的目标SINR值)对应最高阶的调制编码方式的进入门限值，目标SINR值与路损差ΔPL的关系如图2和图3所示。图2和图3中直线M1的斜率即为1-α。在图2中，直线M1的斜率较小，即α取值较大，即路损补偿的程度低，因而即使ΔPL达到最大时，目标SINR值没有达到最高阶的MCS(调制编码方式)所需的SINR值，导致小区用户对最高阶的一段调制编码方式的就不能被选择。图3中M1虽然可以覆盖到所有的MCS对应的目标SINR值，然而其斜率却不尽合理。在图3中，M1斜率较大，即α取值较小，路损补偿程度高，在ΔPL较低时就遍历了所有的MCS对应的目标SINR值，使得小区用户使用高阶MCS的几率增加，产生干扰的水平提高。因此，可以看出，当α取值不合理时，会导致小区频谱效率和产生的小区边缘干扰程度失衡，限制了系统的潜在容量的发掘，从而限制了系统的整体性能。