[发明专利]多载波传输的电源管理

说明书

相关申请的交叉引用

依据美国专利法第119条本申请主张享有于2008年9月5日提交的美国临时专利申请第61/094,523号(名称为“多载波传输的功率控制方法”)的在先申请权，以及主张享有于2008年9月5日提交的美国临时专利申请第61/094,553号(名称为“多频带宽带无线访问系统的睡眠模式操作设计”)的在先申请权，此两份专利申请在此全部引用作为参考。

技术领域

本发明有关于电源管理(power management)，更具体地，有关于多载波无线通信系统中的电源管理。

背景技术

当前无线通信系统中，通常使用5MHz～20MHz的无线带宽以达到100Mbps的峰值传输速率。而在下一代无线系统中需求更高的峰值传输速率。例如ITU-R需要1Gbps的峰值传输速率用于IMT-Advanced系统，例如第四代行动通信系统(即4G)。然而，当前的传输技术难以有效实现100bps/Hz的传输频谱效率。在未来可预见的几年内，仅可预期到至多15bps/Hz的传输频谱效率。因此下一代无线通信系统则需要更宽的无线电带宽(即至少40MHz)以达到1Gbps的峰值传输速率。

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是在频率选择性(frequency-selective)信道中实现高传输速率的有效多任务协议，且不会产生载波间信号干扰。有两种典型的架构可用于在OFDM系统中采用更宽的无线电带宽。在传统的OFDM系统中，采用单一射频(radio frequency，RF)载波承载一个宽带无线电信号；而在OFDM多载波(multi-carrier)系统中，则是采用多个射频载波承载多个较窄频带无线电信号。多载波操作也称为载波聚合(carrieraggregation)或频带扩展(bandwidth extension)。与传统的OFDM系统相比，OFDM多载波系统具有多种优势，例如较低的峰值对平均功率比(Peak to Average PowerRatio)、更易于向下兼容(backward compatibility)以及更大的灵活性(flexibility)。因此OFDM多载波系统已成为IEEE 802.16m和LTE-Advanced标准草案中满足系统需求的基本系统架构。

在多载波环境中，不同的射频载波间具有信道信号关联性。例如，所有射频载波通常具有相同的路径损耗(path loss)和遮蔽衰减(shadowing fading)。当射频载波跨越连续的射频频带时，则其通道之间高度相关。因此，有可能使用通道相关性用于载波启动程序。此外，开环功率控制(Open Loop Power Control，OLPC)可提供有效的电源管理。另一方面，由于调度和载波特征，短期衰减(short-term fading)是频率选择性的，以及干扰对热噪声比(Interference overThermal，IoT)有可能是依据载波而定。例如，如果每个射频载波应用于不同的分数频率复用(fractional frequency reuse，FFR)区域，则特定的载波具有特定的干扰对热噪声比。因此，对于传输持续的数据业务的射频载波，有必要对每个射频载波进行闭环功率控制(Close Loop Power Control，CLPC)。

为了使功率消耗最小，移动台(mobile station，MS)间或进入睡眠模式，在睡眠模式期间，移动台从其伺服基站离开一段事先协商的时间。当处于睡眠模式时，为移动台提供一系列交替的监听窗口(listening window)以及随后的睡眠窗口(sleep window)。在每个监听窗口中，移动台醒来接收并传输数据包。在每个睡眠窗口，伺服基站不向移动台传输任何数据包。在移动台的监听窗口期间，基站执行业务指示，其中业务指示为用于基站指示是否对移动台有任何下行链路业务流量配置的程序。在多载波睡眠模式期间，多个射频载波可进行业务指示程序。此外，也可有多个射频载波醒来以进行数据传输。