專利名稱：功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是在CDMA系統(tǒng)中的功率控制。特別是按照權(quán)利要求1的前序部分的功率控制方法。
無線連接必須實現(xiàn)確定無異的正確性，以便可以按照希望的方式發(fā)送信息。這可以利用足夠高的C/I比(載波對干擾比)實現(xiàn)，C/I比代表了接收的載波功率對同時接收干擾功率的比。對于現(xiàn)有技術(shù)的蜂窩系統(tǒng)來說，典型的某個確定目標(biāo)電平對C/I(或?qū)τ赟IR的信號干擾比-對于S/N的信號對噪聲比-或?qū)/(I+N)的信號對噪聲加干擾比或?qū)δ承┢渌鄳?yīng)因數(shù))比被確定，和對每個無線連接的發(fā)射功率進(jìn)行控制到如此的高正巧實現(xiàn)目標(biāo)電平。具有高于所要求的達(dá)到C/I比的目標(biāo)電平的發(fā)射功率并不能受益，因為不需要的高發(fā)送功率在發(fā)送設(shè)備中消耗電能和引起對其他的同時無線電連接的干擾。
在CDMA系統(tǒng)中，可以利用以下公式計算一個單元(cell)的第i個數(shù)據(jù)組的SIR值SIRi=GiPrx,jΣjPrx,j+Pcther+PN........(1)]]>其中Prx.j是由第i個用戶接收的功率，∑Prx.j是整個單元的總功率，Gi是第i個數(shù)據(jù)組的處理增益，Pother是其他各個單元的干擾功率，和PN是外部溫度噪聲或者背景噪聲。
當(dāng)基站啟動一個新的發(fā)射時，必須按照某些方式確定所要求的發(fā)射功率。如果發(fā)射功率太低，則在連接中將出現(xiàn)太多的差錯。另一方面，如果發(fā)射功率太高，則這個功率將干擾該單元其他連接。當(dāng)新的發(fā)射被啟動時，一般所要求的輸出功率在鏈路增益測量的基礎(chǔ)上被控制在所謂開環(huán)功率控制狀態(tài)。當(dāng)Prx.j項的值被估算時，利用由移動站檢測的基站的導(dǎo)頻信號的信號電平，輸出功率按照公式(1)在所期望的差錯水平的基礎(chǔ)上進(jìn)行確定。


圖1表示出現(xiàn)在一個新的發(fā)射的開始的一種狀態(tài)。在這個示意性例子中，在該基站區(qū)中有兩個移動站，因此他們進(jìn)行發(fā)射的發(fā)射功率由曲線A和B來表示。在圖1中，在時間t1一個新的幀開始。在新的幀開始的時刻還有移動站C開始進(jìn)行發(fā)射。一般在幀開始時由移動站C使用的發(fā)射功率P1是由公式(1)確定的。但是，發(fā)射C干擾在該單元中的其他連接，因此將增加連接的差錯水平。從而，基站必須控制其他發(fā)射的功率電平，這種控制導(dǎo)致發(fā)射C的功率電平也必須改變?；菊{(diào)整各個移動站的發(fā)射功率，直至在不同連接中發(fā)生的差錯數(shù)量減小到目標(biāo)水平和獲得每個連接的SIR目標(biāo)水平。在圖1中，這種發(fā)射功率控制由在時間t1和t2之間的曲線段AB和C代表。在時間t2獲得所期望的目標(biāo)差錯水平，因此發(fā)射C的發(fā)射功率已經(jīng)被從功率P1改變到P2。但是，類似這種情況的實踐具有在時間t1和t2之間發(fā)射功率不是最佳和在連接中出現(xiàn)差錯的缺點?？焖俟β士刂瓢雌谕姆绞叫Ｕl(fā)射功率到其最佳值，但是在所期望的差錯水平獲得前損失了通信容量。參照圖1，必須注意，為了清楚的緣故，圖中僅表示出補償干擾的功率電平的搜索，而可能的快速衰落的影響沒有表示出。
發(fā)射的功率電平不是最佳的狀態(tài)不僅由發(fā)射的開始引起的，而且也由發(fā)射的結(jié)束引起，或者更一般地講由變化的發(fā)射數(shù)量引起的。當(dāng)新的幀開始時，用于延伸到整個幀邊界的發(fā)射的功率，例如在圖1的例子中的發(fā)射A和B，是基于前幀或以前各個幀的干擾狀態(tài)的。因此在干擾發(fā)射的基礎(chǔ)上計算發(fā)射A和B的功率電平，而這些干擾發(fā)射是與在新的幀中正在起作用的干擾不同的。例如，在所考慮的幀中的各個數(shù)據(jù)組的一半可涉及前幀中有效荷載和數(shù)據(jù)組的一半可以涉及前幀中的非有效荷載。在這樣的一個例子中，在前幀中引起干擾的一半發(fā)射在新幀中不再起作用，因此在前幀的末尾所使用的功率電平在新的幀開始時不再是正確的。
術(shù)語“荷載”意思是由影響基站與某個終端之間通信的所有這樣的因素形成的一個實體。術(shù)語荷載例如涉及，傳輸速率、延遲、誤碼率和這些參數(shù)在某個最小和最大值之間的各個變量。荷載可以理解為通過加上這些參數(shù)的影響形成的一個通信信道，因此該信道連接著基站與某個終端和可以傳送有用的數(shù)據(jù)，即加載的信息。一個荷載總是連接著一個基站與一個終端。多模式終端可以同時保持若干個荷載，荷載連接該終端到一個基站。如果系統(tǒng)能夠利用大量的分集組合，則該荷載或各個荷載可以經(jīng)多于一個的基站同時連接該終端到網(wǎng)絡(luò)。
前面段落所討論的問題在分組業(yè)務(wù)中是特別不方便的。如果基站與移動站之間的連接是所謂實時連接(TR連接)，例如話音連接，則一般傳輸按照整個若干幀的方式均勻進(jìn)行傳輸，從而在發(fā)送的開始對于功率電平的搜索代表了發(fā)送時間的非常小的比例。在分組通信中，更一般地是在非實時的連接(NRT連接)中，在最小的情況數(shù)據(jù)是以具有一幀長度的數(shù)據(jù)組發(fā)送的，因此在分組發(fā)送開始對于功率電平搜索構(gòu)成發(fā)送時間的相當(dāng)大的比例。
解決上述問題的一種方法是當(dāng)發(fā)送的數(shù)量改變時利用開環(huán)原理重新計算所有發(fā)送的功率電平。但是，這種解決辦法有一個缺點，即不考慮快速功率控制對荷載的發(fā)射功率的影響，而這種控制曾在前幀起作用。當(dāng)所要求的基站不斷地調(diào)整輸出功率時，基站必須調(diào)整輸出功率，一般補償在不同的連接中的慢衰落與快衰落的影響和不同發(fā)送之間的互相干擾的的影響。
例如，如果基站在一幀期間能夠給出最多16個功率控制指令，利用該指令使發(fā)送功率增加或減小1dB，則由于條件的瞬間變化，一次發(fā)送的發(fā)送功率在相同幀期間可以上升16dB，或者擴(kuò)大40倍，或者與該幀開始的輸出功率比較減小到1/40。如果利用開環(huán)原理計算的輸出功率與正確值的偏差小于16dB，則功率控制有時間在一幀期間調(diào)整輸出功率到正確的值。但是，利用開環(huán)原理計算的值可能大大地偏離正確值，從而功率控制沒有時間在一幀期間調(diào)整功率到正確值。
本發(fā)明的目的是減小通信量步進(jìn)方式改變后，直到受控發(fā)射群的發(fā)射功率群被最佳地控制經(jīng)過的時間。本發(fā)明的目的還在于改善在利用分組通信的CDMA系統(tǒng)中的無線接口的容量。本發(fā)明的另一個目的是降低在整個受控發(fā)射群中由具有短持續(xù)期的分組業(yè)務(wù)引起的功率控制的誤差。
這些目的是重新計算整個單元的基本上所有發(fā)射或當(dāng)新的發(fā)射的開始或當(dāng)老的發(fā)射結(jié)束時另外的受控發(fā)射群的功率值，和在計算中將延伸到整個幀界內(nèi)，即整個計算邊界的至少一部分發(fā)射的功率控制歷史考慮進(jìn)去。這種類型的控制方法可以優(yōu)先考慮例如開始發(fā)射對延伸到整個計算邊界的發(fā)射的影響，因此當(dāng)新的發(fā)射開始和新的功率值已經(jīng)被應(yīng)用時，不同發(fā)射的輸出功率非常接近于最佳值。
按照本發(fā)明的功率控制方法的特征在于提供在獨立方法權(quán)利要求的特征條款中。按照本發(fā)明的一種移動電話網(wǎng)絡(luò)的部件的特征在于表示在涉及移動電話網(wǎng)絡(luò)的部件的獨立方法權(quán)利要求的特征條款中。按照本發(fā)明的加載控制方法的特征在于表示在涉及加載控制方法獨立權(quán)利要求的特征條款中?？刂坪奢d的發(fā)射功率的方法的特征在于表示在涉及用于控制荷載的發(fā)射功率的獨立權(quán)利要求的特征條款中。本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例提供在各個從屬權(quán)利要求中。
關(guān)于開始發(fā)射的發(fā)射功率的確定按照本發(fā)明的方法還確定適合其他發(fā)射的輸出功率，使得通過所有受控發(fā)射形成的整體在新的幀的開始盡可能地接近最佳值。按照本發(fā)明的方法將其他發(fā)射的開始發(fā)射的影響考慮進(jìn)去。當(dāng)快速衰落正在變化時，最佳輸出功率值也將變化，但是按照本發(fā)明的方法盡可能快地嘗試找到對于發(fā)射正確的發(fā)射功率，使得該發(fā)射功率對應(yīng)于涉及衰落和干擾占優(yōu)勢的狀態(tài)。
按照本發(fā)明的方法在重新確定輸出功率期間進(jìn)行計算時，還通過附加快速功率控制的控制歷史到輸入數(shù)據(jù)上，考慮出現(xiàn)在前幀期間的條件的變化。在最簡單的方式中，可以通過僅取在前幀結(jié)束時所用的相應(yīng)發(fā)射的發(fā)射功率作為計算的輸入數(shù)據(jù)，將快速功率控制的影響考慮進(jìn)去。但是，由于各種條件瞬間的發(fā)射功率可以變化得非?？?，因此通過從每次發(fā)射的發(fā)射功率的歷史中的一個適合的統(tǒng)計量，諸如某個周期的平均值取作用于計算的輸入數(shù)據(jù)，可以獲得在無線通路上當(dāng)前條件的較好情況。有益地是，這種平均可以例如在前幀的末尾的某個周期，或整個幀的范圍內(nèi)進(jìn)行計算。如果需要的話，這種平均也可以在若干幀的范圍內(nèi)進(jìn)行計算。作為這種類型的統(tǒng)計量，還可以利用另外并非僅僅平均的數(shù)量，例如以所希望的方式的平均加權(quán)。這種加權(quán)的平均可以有益地給前幀的末尾所使用的功率值比前面值一個較高的加權(quán)。作為輸入數(shù)據(jù)，還有可能使用例如由利用在不同長度整個周期計算的兩個平均值的比加權(quán)的平均值，或者任何其他適合統(tǒng)計量。
借助于按照本發(fā)明的的功率控制方法，在一個單元的區(qū)域內(nèi)基站與移動站的發(fā)射功率可以被有益地控制。但是，本發(fā)明不僅限于此，而該方法還可以應(yīng)用在多于一個單元中同時優(yōu)化發(fā)射功率。借助于按照本發(fā)明的的功率控制方法，還可能管理一個單元的某一部分的發(fā)射，諸如一個單元被分為扇區(qū)的某個扇區(qū)。本發(fā)明還可以僅被用于相互強(qiáng)干擾的某些荷載的功率控制。
按照本發(fā)明的功率控制方法還可以應(yīng)用到在幀結(jié)束時發(fā)射被終止的這樣一些情況。如果其他發(fā)射的的功率電平?jīng)]有被相應(yīng)的進(jìn)行校正，則該功率電平不是在最佳的狀態(tài)，因此通信容量受到損失。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，功率電平的優(yōu)化還是在這種狀態(tài)下作為快速功率控制的任務(wù)給出。在下一幀的開始需要找到發(fā)射功率的最佳值期間通信容量受到損失。借助于按照本發(fā)明的方法，在這種情況下在幀的開始發(fā)射功率也被設(shè)置為盡可能地接近最佳值。
按照本發(fā)明的方法，一般可被應(yīng)用到通過無線路徑待發(fā)射的信息量變化的這樣一種情況。例如，如果在前幀激活的一個荷載要求雙倍的數(shù)據(jù)傳輸容量，因此當(dāng)其他連接參數(shù)仍然沒變時，該荷載的發(fā)送功率也要求雙倍的，則這將以在幀的開始有新的荷載開始類似方式對其它荷載有影響。從而，發(fā)送速率的降低起到相反的作用。
下面參照各個附圖結(jié)合各優(yōu)選實施例對于本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的描述，其中圖1表示發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)的功率確定方法中出現(xiàn)的功率控制的誤差；圖2表示按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的方法的操作；圖3表示按照本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實施例的方法的操作；圖4表示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中基站包括實現(xiàn)按照本發(fā)明的控制方法的裝置；和圖5表示本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實施例，其中實現(xiàn)按照本發(fā)明的控制方法所要求的裝置位于基站控制器中。相同的標(biāo)號和標(biāo)記用于圖中的相應(yīng)部件。
在按照本發(fā)明的方法中，考慮到由于曾在前幀或者在各前幀起作用的這些荷載的快速衰落所要求的功率變化，和由于快速衰落是已知的對這些幀控制歷史，對例如每個荷載或每個荷載類別同時發(fā)送的數(shù)據(jù)組所期望的SIR值(信號對干擾比)或例如所期望的S/N值(信號/噪聲比)被控制到某個目標(biāo)水平。因此按照本發(fā)明的方法利用了關(guān)于在前幀期間所執(zhí)行的快速功率控制作用的信息更新新的發(fā)射功率的計算，因此獲得關(guān)于由各個數(shù)據(jù)組所要求的發(fā)射功率的信息比現(xiàn)有技術(shù)的方法更精確。
在按照本發(fā)明的功率控制方法中，SIR值的計算例如可以按下式進(jìn)行γij=GijE-ijPijαE-ijΣl=1No_MSiPil+Σm=1m≠iNo_BSL~mij+Σn=1No_MSmPmn+PN....(2)]]>其中γij是基站i的數(shù)據(jù)組或荷載j的最大SIR水平，Lmij是基站m和關(guān)于基站i的荷載j的終端之間的鏈路增益，Pij是基站i的數(shù)據(jù)組/荷載j的發(fā)射功率，Gij是基站i的數(shù)據(jù)組/荷載j的處理增益，No_BS是由一個基站控制器進(jìn)行控制的鄰近該基站的基站數(shù)量，No_Msm是由基站m(m＝1、2、…NoBS)的有效荷載數(shù)量，Eij是基站i和與其荷載j除以所考慮的荷載的快速功率控制的控制歷史fijH相關(guān)的終端之間的鏈路增益Lij。PN是噪聲項，和α是代表自己單元的各碼的正交性的系數(shù)，α∈(0，1)，如果不考慮自己單元的碼的正交性，則系數(shù)α值是1。
代表控制歷史的項fijH可以按不同的方法產(chǎn)生?？刂茪v史可以例如按下列方
在上述公式(3)中系數(shù)K(h)代表在幀h期間快速功率控制的功率控制指令數(shù)，H1ij涉及在計算中的所考慮周期的第一幀和Hfij涉及在基站i的荷載j的連續(xù)發(fā)送中開始幀(幀H)之前的幀，即當(dāng)在{H1ij，H2ij，…，HFij}各幀中，所述荷載有效，和Uhij(k)是第h幀(h∈{H1ij，H2ij，…，HFij})的第k個功率控制指令，其中一般
如上所述，在本專利申請中，通過非常多的不同統(tǒng)計數(shù)據(jù)，快速衰落的影響可以被考慮?？梢园凑展?3)的方式產(chǎn)生代表控制歷史的fijH項，并且還可以按照以下公式(5)和(6)或者公式(5)和(7)進(jìn)行限定
其中函數(shù)g例如是由以下公式(6)給出的
其中函數(shù)g例如也可以是由以下公式(7)給出g(PRxPTx)=(PRxPTx)-I/nLij.....(7)]]>在上述公式中因子n是常數(shù)因子，n＞1，PRX代表接收信號強(qiáng)度，和PTX是在相同周期期間由自己基站發(fā)射的諸如導(dǎo)頻信號之類的對應(yīng)信號的總發(fā)射功率。
對于n的一個適合的值例如是2。如果在公式(6)中使用值n＝2，則由快速衰落引起的信號強(qiáng)度的變化可以具有鏈路增益估算的最多加倍或者一半的效果。代表控制歷史的fijH項例如也可以按照以下方式形成
在公式(8)中，因子n＞1。對于n的一個適合的值例如是4。雖然在這個描述中fijH項被稱為代表空制歷史的項，但可以看出對于本發(fā)明來說，所述項試圖代表一個數(shù)量，在某些方式該數(shù)量至少部分地代表由不同荷載經(jīng)歷的快速衰落的影響。
表示在公式(8)中描述各有效分組數(shù)據(jù)的控制歷史另外的項(在fijH中)SIR_rx代表在前幀(幀HFij)期間觀察到的SIR值，或者例如檢測到的各幀{H1ij，H2ij，…，HFij}的平均SIR值。因此，然后假設(shè)出現(xiàn)在前各幀的快速衰落作為平均值被包括在新的發(fā)射功率的計算中，使得通過鏈路增益所獲得的發(fā)射功率在檢測的SIR基礎(chǔ)上朝著該SIR目標(biāo)水平進(jìn)行校正。
上面所提供的公式(3)、(5)、(6)、(7)和(8)僅僅是例子，和本發(fā)明并不僅限于在這些例子中所表示的情況，而要考慮由于快速衰落所引起的發(fā)射功率的變化。
控制歷史還可以利用例如下面按照公式(3)的計算方法和按照公式(5)的計算方法兩者被觀察到。按照公式(3)和公式(5)，可以計算因子fijH，和這兩個中間結(jié)果的絕對值的最大值可以被用作公式(2)中的標(biāo)度因子fijH。因此例如，如果公式(3)給出fijH≈2，和公式(5)給出fijH≈1.6，和利用最大規(guī)則，則最后標(biāo)度因子fijH的值是2。作為在公式(2)中的標(biāo)度因子，還可能利用上述兩個中間結(jié)果的最小值或者某些其它方式限定的組合。
在公式(3)、(5)、(6)、(7)和(8)中所有的數(shù)量都是按絕對值表示的，而不是按dB值表示的。
在SIR值的計算公式(2)中，一種實現(xiàn)本發(fā)明的思想的可能的方式提供包括在新幀的初始發(fā)射動率計算中在前幀期間由快速衰落引起的快速功率控制的控制歷史，以使自己基站的鏈路增益除以控制歷史。因此，如果快速功率控制利用例如所謂增量控制，在這種控制中在絕對單位中步長是恒定的，則在前幀期間由快速功率控制的控制歷史引起的鏈路增益的標(biāo)度因子例如按下面方式可以按絕對單位產(chǎn)生fijH=Πh=H1ijHFijΠk=1Kuhij(k)=as-1.........(9)]]>和按下面方式以dB為單位fijH=Σh=H1ijHFijΣk=1Kuhij(k)=(s-t)·10·log10(a)dB.....(10)]]>其中s是在前幀執(zhí)行的快速功率控制的功率增加的數(shù)量，τ是在前幀執(zhí)行的快速功率控制的功率減少的數(shù)量，a是步長，和k是在前幀中控制步數(shù)。
這里必須看到在一幀期間來自功率控制的功率控制指令的步長a和數(shù)量k兩者從一幀到另外一幀是可以變化的。
下面討論可以如何確定不同荷載輸出功率的一個例子。公式(2)給出(Gijγij-α)Pij=αΣl=1l≠jNo_MSiPil+Σm=1m≠iNo_BSL-mijE-ijΣn=1No_MSmPmn+1E-ijPN....(11)]]>該公式可以按如下矩陣形式進(jìn)行表示λP＝AP+aPN(12)其中P是一個含有各個荷載的各個輸出功率的矩陣，這些荷載更詳細(xì)地表示在公式(13)中，A是一個按照由公式(15)的各個子矩陣形成的公式(14)的平方矩陣，a是按照公式(16)的一個鏈路增益矢量，和λ是由公式(17)和(18)確定的對角線矩陣。矩陣A是一個干擾影響的矩陣，即它主要含有每個基站對各其它基站和對由該各其它基站控制的各移動站的交互作用。p=[P1,1…P1,No_MSi…PNo_BS,1…PNo_BS,1…PNo_BSNo_BS]T......(13)]]>A=A1,1…A1,No_BSMOMANo_BS,1…ANo_BS,No_BS......(14)]]>
a=[fH11L1,1ΛfH,1,No_MSiL1,No_MSiΛfH,No_BS,1LNo_BS,1ΛfH,No_BS,No_MSNo_BSLNo_BS,No_MSNo_BS]T...(16)]]>例如按照公式(3)的代表控制歷史的fijH項的確定可以被用在公式(16)中。λ=λi00O000λNo_BS......(17)]]>在公式(17)中，因子λi是對角線子矩陣
可以利用上述公式按照公式(19)計算一個新的開環(huán)功率矢量。P＝(λ-A)-1aPN(19)由于涉及計算的原因，在實踐上可以有益地限制矩陣A中小的非零的單元的數(shù)量。這可以做到，例如首先找到該矩陣的最大單元，和然后找到例如30dB的所有單元，或在絕對值上小于最大單元1000倍的單元被零代替。然后矩陣A的動態(tài)被限制到30dB。
簡化矩陣A的另外的替代方案是由其中所有單元都是零的零矩陣取代某些子矩陣Anm(n，m＝1，2，…。No BS)。這可以例如在那些子矩陣中對應(yīng)基站n和m的不是相鄰的基站中進(jìn)行。另外一種情況下，這可以例如在那些子矩陣中在上述動態(tài)限制之后非零單元的數(shù)量小于某個閾值中進(jìn)行，有益地是，在子矩陣中大約單元數(shù)量的10％可能被選擇作為這樣一種閾值。另外一種可替代的方案是可能復(fù)位對應(yīng)的基站m具有一個鏈路增益和基站n具有一個至少與該基站n的功率控制動態(tài)一樣高的絕對值，或者高于功率控制動態(tài)的某個參數(shù)值的那些子矩陣Anm。
簡化矩陣A的第三個可替代方案是使該矩陣變?yōu)閷蔷€矩陣，即由n≠m的零矩陣替代子矩陣Anm(n，m＝1，2，…，No_BS)。然后對每個基站解出功率矢量，使得僅考慮由自己基站引起的干擾代替總的干擾。
矩陣A還可以通過復(fù)位某些行或列的單元進(jìn)行簡化。例如，具有低于某個限制的值的單元的行或列可以被選擇作為可復(fù)位的行或列。
上述簡化矩陣A的各種方法降低了所要求的計算量，因此計算加快了。
在實踐中，所用的功率值具有上限或下限，使得由計算提供的結(jié)果必須被限制在某個功率范圍內(nèi)。如果一個功率矢量的分量必須改變，則需要檢查它對于所發(fā)射的數(shù)據(jù)組/荷載的SIR值，或某些其它對應(yīng)于代表干擾水平的值有什么影響。這種檢查可以通過在被修正的功率電平上按照如下公式(20)計算SIR值γr進(jìn)行γr＝div(GP，(A+I)P+aPN)(20)其中div(，)代表由單元除的單元，和G是含有處理增益的對角線矩陣。如果利用被修正的功率電平獲得的SIR值γr是不可接受的，則網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以安排該話務(wù)，例如通過轉(zhuǎn)移到將在以后幀被發(fā)射的低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)組，和通過重新計算功率電平。如果SIR值γr是可接受的，則所計算的功率電平可以被使用。
作為所計算的功率值的有用性的判據(jù)，也可以使用不同于上述SIR值的其它參數(shù)。輸出功率矢量利用略微不同的初始值可以被計算若干次，例如利用不同的目標(biāo)水平，和使用的輸出功率矢量是按照所要求的判據(jù)或所要求的一組判據(jù)進(jìn)行選擇。用于改變輸出功率矢量的的計算初始值的另一個例子是降低在前幀期間每正確的接收比特具有平均最高發(fā)射功率的那些發(fā)射的比特率，或者對于開始幀的周期中斷這樣一種發(fā)射的發(fā)射。例如，在一幀期間總的發(fā)射功率對所發(fā)射的比特數(shù)量的比可以被用作為在有待使用的輸出功率矢量的選擇中將被最小化的數(shù)量。例如，有效荷載的發(fā)射功率對正確的比特數(shù)的比也可以被用作將被最小化的數(shù)量。除了在本申請中提供的功率控制方法外，本發(fā)明不以任何方式限制在這里使用的優(yōu)化目標(biāo)，也不限制使用于實際優(yōu)化的優(yōu)化方法。例如，可以從所計算的輸出功率矢量中進(jìn)行選擇，該輸出功率矢量具有最低的輸出功率和。作為輸出功率優(yōu)化目標(biāo)的另外一個例子可以提供由不同荷載的價格類別或利潤類別加權(quán)的SIR值的最大化，如果所考慮的移動通信系統(tǒng)在話務(wù)級別上監(jiān)視由每個荷載引起的成本和從服務(wù)的用戶接收的參數(shù)，則這是一個有用的參數(shù)。另外，我們可以作為由荷載的重要類別加權(quán)的SIR值的最大化一個例子進(jìn)行描述，這種荷載適合用于每個用戶都可以被分配涉及該用戶的所有荷載的重要類別，或涉及該用戶的每個荷載的一種移動通信系統(tǒng)。因此這種系統(tǒng)可能例如不管擁塞的峰值，都能夠保證授權(quán)的話務(wù)的通過量。借助于對于不同數(shù)據(jù)組或者荷載的重要類別，也可以產(chǎn)生對于各種用戶的不同服務(wù)類別，例如按照最長可允許的延遲，從而當(dāng)最長可允許的延遲被趨近時，自動生成數(shù)據(jù)組的重要性分類，直至該數(shù)據(jù)組通過。作為一個另外的例子，我們可以描述對于數(shù)據(jù)通信的通過量的最大值。這些或其它單個目標(biāo)的所期望的組合還可能被認(rèn)為是優(yōu)化目標(biāo)。正如從這些例子所看到的那樣，借助于本發(fā)明的控制方法，考慮不同荷載的各非常不同的特殊要求，按照許多不同的目標(biāo)可以對于話務(wù)進(jìn)行管理。
功率矢量也可以被用作進(jìn)入控制和負(fù)載控制中的一種幫助，以便判斷在某個瞬間對于嘗試開始的荷載是否值得給予服務(wù)，是否值得讓所述荷載等待輪到它發(fā)射，或者降低連接的SIR目標(biāo)水平或增加處理增益(即降低比特速率)對于系統(tǒng)容量和穩(wěn)定性是否最值得。然后由所計算的功率矢量給出的發(fā)射功率與所發(fā)射的比特的比率可以被用作選擇數(shù)量；或者在前幀期間由所計算的功率矢量給出的發(fā)射功率與正確接收的比特的比率可以被用作選擇數(shù)量。在前幀期間發(fā)射功率與正確接收比特的比率代表了比特的正確接收所要求的發(fā)射功率的平均值。通過將所發(fā)射比特數(shù)量的發(fā)射功率乘以具有作為SIR目標(biāo)水平對所測量的SIR的比值(SIRtarget_level/SIP)的函數(shù)的自變量的一個函數(shù)，也可以獲得一個可能的選擇數(shù)量，該測量的SIR值是通過平均在發(fā)射功率的計算中所利用的周期進(jìn)行計算的。
選擇數(shù)量的計算表示在公式(21)。
在公式(21)中函數(shù)h1可以例如是按照公式(22)的函數(shù)。h1=(SIRtarget_levelSIR)1/n.....(22)]]>在公式(22)中，因子n≥1。因子n的適合的值例如是4。
該選擇數(shù)量還按照公式(23)進(jìn)行計算
在公式(23)中函數(shù)h2可以例如是按照公式(24)的函數(shù)。h2=(SIRminSIRtarget_level)1/n.......(24)]]>在公式(24)中，因子n≥1。因子n的適合的值例如是1或略微大于1。在公式(24)中，數(shù)量SIRmin表示所比較的各個發(fā)射的SIR目標(biāo)水平SIRtarget_level中的最低值。如果，例如當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)射具有2的SIRtarget_level和第二次發(fā)射具有4的SIRtarget_level時，在兩次發(fā)射之間作出判斷它們之中哪個應(yīng)當(dāng)具有一個較低的比特速率和/或一個較低的SIR目標(biāo)值，然后按照公式(24)，當(dāng)n＝1時，函數(shù)h2對于第一發(fā)射將得到0.5的值和對于第二發(fā)射將得到1的值。除了比特數(shù)和發(fā)射功率外，在這種方法中，還有對于傳輸?shù)馁|(zhì)量目標(biāo)值(SIRtarget_level)要予以考慮。當(dāng)選擇數(shù)量被確定時，按照公式(24)的函數(shù)h2具有除了對正確接收各個比特的影響外，還有對SIR目標(biāo)水平的影響也被明顯地考慮，在后者的情況下，所述各比特是試圖將被接收的。
但是，當(dāng)計算SIR時，值得利用最高和最低值的限制。例如，如果SIR值低于某個預(yù)定的較低限制，則這個連接的比特速率被降低得大于對于具有SIR值高于這個較低限制的連接的比特速率。如果SIR值高于該較高限制，則該SIR值被該較高限制值所替代。
在公式(21)、(22)、(23)和(24)中的所有的數(shù)量都被表示為絕對單位，而不用dB單位表示。
在一種過載狀態(tài)下，首先從各獲得服務(wù)的連接群集中去除每接收的比特數(shù)具有最高發(fā)射功率的連接是值得的。另外一種情況下，這樣一種連接的比特速率可以被降低。在過載狀態(tài)下，通過利用按照本發(fā)明的方法降低SIR目標(biāo)水平和/或所選擇的發(fā)射的比特速率降低系統(tǒng)的負(fù)載是值得的，負(fù)載被保持在一個所期望的水平上就更好了。在未過載的條件下，當(dāng)負(fù)載低于所期望值時，則可能借助于功率矢量計算哪個連接最適宜可以增加比特速率，即較低的處理增益進(jìn)行選擇。然后對于一定數(shù)量的發(fā)射比特具有最低的發(fā)射功率的這樣連接被選擇作為被控制的連接。在低價出售的情況下，當(dāng)按本發(fā)明進(jìn)行計算的功率矢量有用時，即當(dāng)由其所提供的各功率都在所允許的限制內(nèi)時，則利用按照本發(fā)明的方法可能選擇涉及待發(fā)射的各個比特其功率矢量給出最低發(fā)射功率，或者涉及在前幀期間正確接收的各個比特的這樣的發(fā)射。
在未過載和過載的條件下，SIR目標(biāo)水平和/或比特速率在未過載條件下有益地被增加和在過載條件下有益地被降低，特別是對于相對于正確接收各個比特具有高的發(fā)射功率的這樣一種傳輸情況下。作為發(fā)射功率，使用例如按照本發(fā)明由功率矢量給出的功率或者按照以前發(fā)射的平均發(fā)射功率，由閉環(huán)給出的最后的發(fā)射功率，或者基于開環(huán)鏈路增益的正常發(fā)射功率都是可能的。一種可能的實施例是借助于例如最大或上述發(fā)射功率的平均值的不同的確定方法，和按負(fù)載控制的比較數(shù)量使用它，因此比較數(shù)量可以例如是發(fā)射功率與正確接收比特的平均數(shù)量的比值。功率矢量可以還被用于例如作為負(fù)載控制的輔助參數(shù)，以便確定對于不同發(fā)射的負(fù)載控制的比較數(shù)量的值。
為了說明的緣故，我們再次重復(fù)在公式(25)中功率矢量是如何在兩幀周期中通過數(shù)學(xué)計算產(chǎn)生的。在該公式中，Pt，TR(S)表示在該荷載的第一有效幀中屬于幀s(這里s＝1，2)的被啟動的荷載中的RT數(shù)據(jù)組的發(fā)射功率。ΔPm，NTR(S)也表示屬于幀s(這里s＝1，2)中被啟動的荷載的第ms，t的NRT數(shù)據(jù)組的發(fā)射功率的變化，因此由于快速功率控制和變化的干擾狀態(tài)使變化在所考慮的幀中形成。該第一幀含有n1，1RT數(shù)據(jù)組和m1，1NRT數(shù)據(jù)組，其中n1，2RT數(shù)據(jù)組和m1，2RT數(shù)據(jù)組在第二幀中也被啟動。該第一下標(biāo)表示所述數(shù)據(jù)組的荷載已經(jīng)被啟動的幀，和第二下標(biāo)表示所考慮的幀。該第二幀將包括屬于新的荷載的n2，2RT數(shù)據(jù)組和m2，2RT數(shù)據(jù)組。
在按照該方法的功率控制的結(jié)果的優(yōu)化中，按照本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)可以利用許多不同的方式安排話務(wù)。例如，該系統(tǒng)可以延期某些具有低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)組的發(fā)射。該系統(tǒng)還可以例如降低某些荷載的發(fā)射速率或發(fā)射功率。
按照本發(fā)明的功率控制方法還可以被用在不同話務(wù)管理的目的。按照本發(fā)明的方法可以例如用于各個荷載的被控發(fā)射群的負(fù)載控制。在這個類型的實施例中，確定在總功率上的開始發(fā)射的影響，和如果所述發(fā)射的總功率限制被超過，所述發(fā)射的開始發(fā)射可以被拒絕，或者各個荷載被控發(fā)射群的話務(wù)可以進(jìn)行安排，使得開始發(fā)射的發(fā)射可以被允許。因此，按照本發(fā)明的方法一般地可以應(yīng)用到不同的話務(wù)安排中，替代話務(wù)管理。
按照本發(fā)明的方法還可以與所謂宏分集組合一起使用。宏分集組合意味著多于一個基站為相同移動站提供服務(wù)的實踐。然后提供服務(wù)的每個基站發(fā)射一個子信號給該移動站，和該移動站相加所接收的各個子信號。然后每個基站可以使用比所述移動站僅利用一個基站的情況低的發(fā)射功率。由于較低的發(fā)射功率，每個基站的其他移動站檢測到較低的干擾電平。
圖2表示按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的方法的流程圖。這個例子說明了在一種情況下操作的可能方式，其中受控群是一個基站和在它的區(qū)域內(nèi)的各個移動站。這個例子進(jìn)一步說明了按照本發(fā)明的這樣的實施例，其中做出作為計算的結(jié)果獲得的輸出功率值是否在某個限制內(nèi)的檢查。首先，從各個移動站中接收連接質(zhì)量信息120。該連接質(zhì)量信息的接收是現(xiàn)有技術(shù)的移動通信系統(tǒng)在公共操作的一部分，這樣在圖2中表示出這個方法步驟僅僅是為了說明的緣故。然后至少在連接質(zhì)量信息和各個移動站的功率電平的控制歷史的基礎(chǔ)上產(chǎn)生130控制函數(shù)。例如按照公式(19)的函數(shù)或其他相應(yīng)的函數(shù)可以被用作控制函數(shù)。在下一步計算在前一步形成的控制函數(shù)140，和這個計算的結(jié)果提供對于受控發(fā)射的輸出功率的一個新的值。然后進(jìn)行檢查每個被計算的輸出功率值是否在適合每次發(fā)射的最大和最小值之間150。如果所有的值都在所允許的限制內(nèi)，則所述功率值被應(yīng)用190。
如果所有計算的輸出功率值不在所允許的限制內(nèi)，操作繼續(xù)按照圖2以下述方式進(jìn)行。在160對于每次發(fā)射超過所允許的限制的輸出功率值被最大允許值所替代，和相應(yīng)地低于初始值的較低限制的值由較低的限制進(jìn)行替代。然后進(jìn)行檢查是否被檢查的值滿足所希望的標(biāo)準(zhǔn)170，即在圖2的例子中，檢查是否利用修正的值獲得所要求的SIR170。在這種情況下，檢查可以例如按照公式(20)進(jìn)行。如果獲得所希望的SIR水平，則可以應(yīng)用190被檢查的值。如果沒有獲得所希望的SIR水平，則進(jìn)行話務(wù)安排180，例如延遲某些具有低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)組的發(fā)射到后面幀。在這些安排以后，處理返回到產(chǎn)生控制函數(shù)的步驟130。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，即使不滿足所希望的SIR水平也可以應(yīng)用所計算的和/或所檢查的功率值。這可能是在這樣一些情況下，即如果沒有話務(wù)安排可以提供可以獲得所希望的SIR水平的一個解決方案時。在這樣一種情況下，最好是安排各個輸出功率，盡可能地實現(xiàn)具有最高優(yōu)先級荷載的SIR水平，和保留某些低優(yōu)先級的SIR水平低于目標(biāo)水平。
圖3以流程圖的形式表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方法的操作。這個例子說明了在包括多于一個基站和在其區(qū)域中的各個移動站的受控群狀態(tài)下的一種可能的操作模式。這個例子還說明按照本發(fā)明的一個實施例，檢查計算的結(jié)果所獲得的輸出功率值是否按照期望的優(yōu)化目標(biāo)。首先，從參與功率控制管理的基站接收連接質(zhì)量信息和關(guān)于該移動站功率控制的控制歷史的信息125。然后，至少在連接質(zhì)量信息和該移動站的功率電平的控制歷史的基礎(chǔ)上產(chǎn)生控制函數(shù)130。例如，按照公式(19)的函數(shù)或其它相應(yīng)的函數(shù)可以被用作控制函數(shù)。在下一步中，計算在前一步形成的控制函數(shù)140，和這個計算的結(jié)果提供被控發(fā)射的輸出功率的新值。然后進(jìn)行是否每個計算的輸出功率值是在適合于每次發(fā)射的最大和最小值之間的檢查150。如果所有輸出功率值都在允許的限制內(nèi)，則操作在步驟151被繼續(xù)。如果所有的值不在所允許的限制內(nèi)，則在允許的限制外的這些值被允許的值所替代，例如按在結(jié)合圖2的描述中進(jìn)行描述的步驟160的方式進(jìn)行。在步驟151中，進(jìn)行所計算的輸出功率值是否符合期望的標(biāo)準(zhǔn)或優(yōu)化的目標(biāo)的檢查。如果功率值符合該標(biāo)準(zhǔn)，則該功率值被付諸使用。如果該功率值不滿足所要求的標(biāo)準(zhǔn)，則該話務(wù)被安排，以便滿足所要求的優(yōu)化目標(biāo)，和處理返回步驟130用于產(chǎn)生控制函數(shù)。
本發(fā)明不僅限于任何標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化目標(biāo)，而按照圖3的例子和按照本發(fā)明的其它實施例的發(fā)明的方法可能按照實際要求應(yīng)用一個優(yōu)化目標(biāo)。作為一個優(yōu)化目標(biāo)，例如可能使用由荷載的重要性類別加權(quán)的最大SIR值，或者某些其它上述各個目標(biāo)。本發(fā)明也不僅限于任何確定的方式安排話務(wù)，以便獲得所期望的優(yōu)化目標(biāo)，而安排方法最好是按照優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行選擇。因此，本發(fā)明不限于由各個優(yōu)化目標(biāo)和安排方法形成的確定優(yōu)化方法。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，作為計算的結(jié)果獲得的新的功率電平不直接應(yīng)用到前幀曾被啟動過的所有荷載中，而是首先進(jìn)行檢測通過計算產(chǎn)生的變化，是否大于某個預(yù)定限制。如果各個荷載的發(fā)射功率的變化小于所述限制，所關(guān)心的荷載的發(fā)射功率不變化，從而當(dāng)新的幀開始時該移動系統(tǒng)的自動功率控制可以控制發(fā)射功率。在這種類型的實施例中，僅如果利用按照本發(fā)明的方法計算的新的輸出功率低于或高于老的輸出功率大于所述限制的情況下，輸出功率才被變化。這種類型的實施例的優(yōu)點是較少所需要控制信令。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，基站的周圍可以以比上述提供的方式簡單的方式進(jìn)行考慮。各基站和希望的相鄰移動站的輸出功率可以通過加上它們對于噪聲項的影響的估算考慮，諸如公式(19)的PN項。
如上所述，按照本發(fā)明的方法能使若干個移動站的功率以相同的處理方式共同地受到控制。這樣一種集合功率控制在單元的話務(wù)統(tǒng)計正在變化的狀態(tài)下是有用的。當(dāng)利用高數(shù)據(jù)發(fā)射速率的移動站開始它的話務(wù)時，在相同的時間對于其它用戶的功率控制產(chǎn)生一個基本上共同的因子。按相同的方式，當(dāng)利用高數(shù)據(jù)發(fā)射速率的移動站結(jié)束它的連接時，其它用戶的功率電平可以被設(shè)置在基本上低于高數(shù)據(jù)發(fā)射速率的話務(wù)期間的電平。若干移動站的功率的同時快速減少的優(yōu)點不僅涉及自身單元的干擾，而且還涉及對周圍各個單元所引起的干擾。經(jīng)常若干移動站或各荷載的功率控制可以按群進(jìn)行，因此給予相應(yīng)群的功率控制指令對所述群的所有荷載具有相似的影響。某個群的公共功率控制可以例如利用該公共控制信道限定群的功率控制比特，這些比特被分散到每個荷載的正常功率控制。公共功率控制可以利用比每個荷載的功率控制大些的步長予以實現(xiàn)的，以便獲得對變化的快速響應(yīng)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，參加公共功率控制的荷載可以按照它們的話務(wù)狀態(tài)進(jìn)行選擇。例如，發(fā)射分組話務(wù)的荷載可以自動地屬于某一群，其中荷載的輸出功率至少部分地借助于群指令進(jìn)行控制。在這種類型的實施例中，每個移動站觀察由其話務(wù)狀態(tài)確定的群功率控制指令。然后，當(dāng)在話務(wù)狀態(tài)上存在變化時，一個移動站或荷載群被自動地改變。除了群指令外，一個移動站也可以觀察僅針對相應(yīng)群或移動站的功率控制指令。
實現(xiàn)按照本發(fā)明的功率控制方法實現(xiàn)的系統(tǒng)可以按不同方式進(jìn)行實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，按照本發(fā)明的計算方法是由系統(tǒng)的一個處理器執(zhí)行的，和處理器的功能是由存儲在存儲裝置中的軟件控制的。圖4表示本發(fā)明的這樣一個實施例。該圖表示連接到其余的移動通信系統(tǒng)380和同基站通信的移動站330的基站340。為了實現(xiàn)按照本發(fā)明的功率控制方法，基站340包含處理器320和存儲裝置321。
圖5表示本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實施例，其中控制功率控制的裝置320、321被設(shè)置在控制該基站340的基站控制器350中?；究刂破?50與其余的移動通信系統(tǒng)380進(jìn)行通信。圖4表示正在與基站340通信的另外的移動站330。
按照本發(fā)明的另外的有利的實施例，功率矢量的計算可以按一種簡化的方式進(jìn)行。這種方式參照公式(26)到(37)詳細(xì)地描述。在這個示例性實施例中，SIR值的計算可以例如按以下方法進(jìn)行γij=GijLijPijαEij-Σl=1No_MSiPil+Σm=1m≠iNo_BSL~mij+Σn=1No_MSmPmn+PN.....(26)]]>γij是基站i的數(shù)據(jù)組或荷載的目標(biāo)SIR水平，其中Lm，ij是基站m和與基站i的荷載j有關(guān)的終端之間的鏈路增益，Pu是基站i的數(shù)據(jù)組/荷載j的發(fā)射功率，Gij是基站i的數(shù)據(jù)組/荷載j的處理增益，N0BS是由一個基站控制器進(jìn)行控制的該基站周圍的基站數(shù)量，N0Msm是基站m(m＝1、2，…N0BS)的有效荷載的數(shù)量，Lij是基站i和與其荷載j有關(guān)的終端之間的鏈路增益PN是噪聲項，和α是代表自己單元的碼的正交性的因子，α∈
，如果自己單元的碼是非全正交的，則因子α的值是1。如果自己單元的碼是全正交的，則因子α的值是0。
公式(26)還可以表示為以下形式γij=GijLijPijαE-ij(Σl=No_MS_oldi+1No_MSiPil+Σl=1No_MS_oldiPil)+Σm=1m≠iNo_BSL~mij(Σn=No_MS_oldm+1No_MSmPmn+Σn=1No_MS_oldmPmn)+PN...(27)]]>其中N0MSoldk是基站k的老的荷載量。基站k的新的荷載的發(fā)射功率被表示為Pk,No_MS_oldk+1,Pk,No_MS_oldk+2,K,Pk,No_MSk]]>其中N0MSk表示基站k的所有荷載的數(shù)量包括老的和新的荷載。從公式(27)可以獲得(Gijγij-α)Pij=(αΣl=No_MS_oldi+1l≠jNo_MSiPil+Σm=1m≠iNo_BSL~mijLijΣn=No_MS_oldm+1No_MSmPmn)+]]>(αΣl=1No_MS_oldiPil+Σm=1m≠iNo_BsL~mijLijΣn=1No_MS_oldmPmn)+PN----(28)]]>該公式可以表示為矩陣形式λ1P1＝A1P1+a1(29)其中P1是含有荷載的輸出功率的矩陣，它更詳細(xì)地表示在公式(30)，A1是按照由按照公式(32)的子矩陣形成的公式(31)的平方矩陣，a1是按照公式(33)的鏈路增益矢量，和λ1是按公式(34)和(35)限定的對角線矩陣。矩陣A1是一個干擾影響的矩陣，即，它主要含有每個基站對其它基站和對由其它基站控制的移動站的交互作用。p1=[P1,No_MS_oldi+1…P1,No_MSi…PNo_BS,No_MS_oldNo_BS+1…PNo_BS,No_MSNo_BS]T....(30)]]>該公式僅包括新的荷載的發(fā)射功率。A1=A1,1…A1,No_BSMOMANo_BS,1…ANo_BS,No_BS.......(31)]]>
其中i＝N0MSoldi+1.…、N0MSi，k＝N0MSoldm+1，…，N0Msm
a1=[1L1,1Λ1L1,No_new_MSiΛ1LNo_BS,1Λ1LNo_BS,No_new_MSNo_BS]T...(34)]]>λ1=λ100O000λNo_BS......(35)]]>在公式(35)中因子λi是對角線子矩陣
其中j，k＝N0MSoldi+1，N0MSoldj+1，…，N0MSi。一個新的開環(huán)功率矢量可以借助于上述公式按照公式(37)進(jìn)行計算p1＝(λ1-A1)-1a1(37)新的荷載的初始發(fā)射功率可以按照公式(37)進(jìn)行計算。公式(37)還可以用于為了允許控制目的的初始發(fā)射功率的估算，即，如果允許的話，用于估算新的荷載是否可能產(chǎn)生發(fā)射功率的太大的增加。
按照本發(fā)明的功率控制系統(tǒng)還可以位于移動通信系統(tǒng)的許多不同點上。如果功率控制系統(tǒng)僅控制一個基站和在其區(qū)域中的各個移動站的發(fā)射，則功率控制有益地位于相應(yīng)的基站中。該功率控制系統(tǒng)還可以位于控制一個或多個基站的通信網(wǎng)絡(luò)的控制單元，諸如基站控制器中。
按照本發(fā)明的功率控制方法具有許多重要的優(yōu)點。借助于按照本發(fā)明的功率控制方法，在一幀的開始發(fā)射的功率電平和其它發(fā)射的功率電平可以控制接近最佳值，該控制節(jié)約無線接口的容量和節(jié)約移動站中的發(fā)射功率。該快速功率控制比現(xiàn)有技術(shù)的解決方案快得多地控制發(fā)射功率為其正確的值，因為發(fā)射功率離實際優(yōu)化值的可能偏移比現(xiàn)有技術(shù)的解決方案小得多。
在該申請中所提供的公式僅僅是例子，和本發(fā)明不僅限于按照提供在這里的公式的功率控制方法。對于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，按照本發(fā)明的方法可以利用非常多的不同方式構(gòu)成的計算公式來實現(xiàn)的。
上面已經(jīng)描述了在分組交換CDMA的系統(tǒng)中本發(fā)明的實現(xiàn)，但是本發(fā)明并不僅限于分組交換系統(tǒng)。利用按照本發(fā)明的方法還可以基于電路交換的擴(kuò)頻技術(shù)管理網(wǎng)絡(luò)在荷載的發(fā)射開始或結(jié)束狀態(tài)下的功率控制。按照本發(fā)明的方法可應(yīng)用在許多不同的移動通信系統(tǒng)，例如基于CDMA和TDMA技術(shù)的組合的被稱為第三代移動通信系統(tǒng)。因此本發(fā)明還可以利用在僅部分基于擴(kuò)頻技術(shù)的系統(tǒng)中。按照本發(fā)明的功率控制方法還可以被應(yīng)用在TDMA系統(tǒng)中。
在上面本發(fā)明已經(jīng)參照其某些優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是，顯而易見，按照在權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的思想，本發(fā)明可以用許多不同的方式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.在至少部分基于擴(kuò)頻技術(shù)的和至少具有一個移動站和至少一個基站的移動通信系統(tǒng)中的功率控制系統(tǒng)，其特征在于，每次借助于該方法確定多于一個荷載的發(fā)射功率，和在于該方法包括一些步驟-至少部分地基于至少部分地代表由至少一個荷載所經(jīng)受的快速衰落的數(shù)量形成一個控制函數(shù)，和-計算控制函數(shù)，以便確定所述多于一個荷載的新的輸出功率值。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，至少部分地基于至少一個荷載的功率控制的部分歷史形成控制函數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)至少一個荷載的發(fā)射開始時，借助于該方法確定多于一個荷載的發(fā)射功率。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括當(dāng)至少一個荷載的發(fā)射結(jié)束時，確定多于一個荷載的發(fā)射功率的步驟。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括當(dāng)至少一個荷載的發(fā)射功率變化時，確定多于一個荷載的發(fā)射功率的步驟。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括當(dāng)至少一個荷載的正確性目標(biāo)水平變化時，確定多于一個荷載的發(fā)射功率的步驟。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括當(dāng)至少一個荷載的發(fā)射速率變化時，確定多于一個荷載的發(fā)射功率的步驟。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括當(dāng)在宏分集組合中至少一個基站的至少一個荷載變化時，確定多于一個荷載的發(fā)射功率的步驟。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，也基于各個荷載的所期望的正確性水平至少部分地形成控制函數(shù)。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括檢查是否每個被確定的輸出功率值是在由相應(yīng)的荷載的典型最大和最小限制形成的范圍內(nèi)的步驟，因此如果無一值在所述范圍之外，利用該輸出功率值。
11.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟，其中產(chǎn)生干擾影響矩陣，該矩陣代表各個不同荷載的相互干擾，和-所產(chǎn)生的干擾影響矩陣被反向，以便生成新的功率電平。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其特征在于，還包括當(dāng)所述單元的值低于某個預(yù)定限制時，至少一個單元值被設(shè)置為零的步驟。
13.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，-利用該方法控制由這些基站管理的多于一個基站和移動站的輸出功率，和在于-至少部分基于在每個其他基站的至少一個移動站上接收的每個基站的信號有多強(qiáng)形成控制函數(shù)。
14.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，包括以下步驟-計算多于一組輸出功率值，-形成實用函數(shù)(utility function)，以便選擇一組輸出功率值，和-選擇該組輸出功率值，使得所述實用函數(shù)最小。
15.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括基于所產(chǎn)生的輸出功率值作出判斷，以便允許至少一個荷載的發(fā)射的步驟。
16.一種移動通信系統(tǒng)的單元，其特征在于，該單元包括-產(chǎn)生至少部分地取決于至少一個荷載經(jīng)受快速衰落的數(shù)量的裝置，-至少部分地基于所述數(shù)量為多于一個荷載確定輸出功率值的裝置，和-基于所述輸出功率值控制至少一個荷載的輸出功率的裝置。
17.一種在移動通信網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載控制的方法，其特征在于，包括以下步驟-計算功率矢量，以便產(chǎn)生將在下一個計算周期的開始用作功率的候選值。-檢查是否該功率負(fù)載超過一個預(yù)定的限制，因此，如果該功率負(fù)載超過了所述預(yù)定限制，至少下列之一被降低-至少一次發(fā)射的發(fā)射功率，-至少一次發(fā)射的比特速率，-至少一次發(fā)射的SIR目標(biāo)水平；因此，在以前計算周期期間，基于在對所述發(fā)射的正確接收比特數(shù)量的最大比率的功率矢量中哪次發(fā)射具有相應(yīng)候選功率值，選擇所述至少一次發(fā)射。
18.一種在移動通信網(wǎng)中管理各個荷載的發(fā)射功率的方法，其特征在于-各個荷載的功率至少被部分地以群進(jìn)行控制，-每個荷載的群按照該荷載的狀態(tài)被確定，和在于該方法包括以下步驟-計算功率矢量，以便產(chǎn)生將被在下一個計算周期的開始作為功率被利用的候選值，-按照進(jìn)行計算的候選值變化至少一個荷載群的發(fā)射功率。
全文摘要
本發(fā)明涉及開始發(fā)射時發(fā)射功率的確定,在按照本發(fā)明的方法中,還對其他發(fā)射的適合輸出功率進(jìn)行確定,以便通過所有受控發(fā)射所形成的整體在一個新幀的開始盡可能地接近最佳值。按照本發(fā)明的方法考慮到開始發(fā)射對其他發(fā)射的影響。按照本發(fā)明的方法還在重新確定輸出功率期間,通過包括快速功率控制的控制歷史作為進(jìn)行計算的初始信息考慮在前幀期間的條件變化,例如按照每次發(fā)射的發(fā)射歷史的適合的統(tǒng)計數(shù)量,例如作為每次發(fā)射的發(fā)射歷史的合適的統(tǒng)計量,例如作為在一定周期的平均值。
文檔編號H04B7/005GK1243362SQ9910297
公開日2000年2月2日 申請日期1999年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月13日
發(fā)明者J·拉克索, R·延蒂, M·里恩尼 申請人:諾基亞流動電話有限公司