[发明专利]一种控制发射功率的方法和一种无线系统

说明书

本发明涉及一种在无线系统中控制发射功率的方法，该无线系统包括与位于其区域中的用户终端设备通信的一个基站或若干基站，该方法通过功率控制命令步进地控制设备的发射功率，并对每一连接单独调整其发射功率变化的步长。

一般在蜂窝无线环境中，无线电波传播条件在不断地变化。在用户终端设备接收的信号和基站接收的信号中都发生持续变化，即衰落。在信号的衰落中，可以区分两类不同的现象。衰落可以或快或慢，并且这两种现象通常同时发生。

信号的快衰落一般由蜂窝无线环境的多径传播引起，其中信号沿发射机和接收机间的若干不同路由传播。通过不同路径到达接收机的信号分量在接收机中累加，根据这些信号分量互相的相位差，它们或者彼此放大，或者彼此衰减。在少于半个波长的距离上，信号值就可能发生很大的变化，最多可达数十分贝。

信号的慢衰原则由下述事实引起，在无线路径上存在着引起额外衰减的不同数量的因素，例如自然障碍或建筑物。如同其名称所暗示的，信号慢衰落的效果包括信号强度中一段比由快衰落引起的变化要慢的变化，快衰落在由慢衰落引起的包络曲线附近引起强烈的功率变化。

由于接收信号的上述持续强度变化，必须不断监控用户终端设备和基站所用的发射功率，并努力控制使其在每一时刻具有适当的值。功率控制的目标是使设备的发射功率保持尽可能的低，但同时连接质量仍维持足够良好，从而信号不会干扰其它连接，尤其是便携式终端设备的功率消耗会较小。

一般来说，接收机中对发射功率的控制，基于对接收信号功率的监控来进行。例如这种控制可以通过由控制设备向受控发射机发送的功率控制消息来实现。功率控制消息包括将发射功率增大或减小一些功率量或功率步长的指令。

在国际专利申请PCT/US92/04161“Method and apparatus forcontrolling transmission power in a CDMA Cellular mobile telephonesystem”中给出了根据现有技术实现功率控制的一个例子。在根据该公开的方法中采用了功率控制消息，通过功率控制消息步进增加或减小受控发射机的发射功率。在这种方案中，步长是恒定的。

在下述情况中，保持功率控制步长恒定将引起问题：信号或干扰值有时会变化，而且该变化是非连续的。这种情况例如会在WLL(无线本地环境)系统中发生，其中用户终端设备固定在某一处，或者信号值的变化一般相当小。另一方面，干扰值的不时变化甚至会引起信噪比的较大变化。

如果通过大的固定步长来实现无线系统的功率控制，那么问题在于所用功率值在所需功率值附近的大幅度波动。这尤其涉及到WLL系统，在该系统中信道变化通常较小。另一方面，如果功率控制的步长较小，那就存在着功率控制算法不能跟上信噪比的快速变化的风险。

这儿要提到SuS.-L.Shich s.-S.的出版物：Reverse-Link PowerControl Stra tegies for CDMA Cellular Network，Sixth IEEEInt.Symposium on Personal，Indoor and  MobileCommunications，PIMRC’95，Toronto，September 27 to 29，1995，它公开了一种方法，在该方法中步进地控制发射功率并可对每一连接单独调整步长。在该方法中采用两个连续的功率控制命令，基于这两个命令改变步长。尽管所描述的这种方法优于以前使用恒定步长的方法，但控制仍然较粗略。

本发明的目标是以下述方式实现无线系统的功率控制：在所需功率值附近没有较大的波动，而功率控制仍能快速跟上所需信号值的变化。

这通过前文中描述的该类方法来实现，该方法的特征在于，以下述方式基于若干接收到的连续功率控制命令调整步长：从待查功率控制命令中计算不同方向的两个连续命令的数量与待查命令数量的比率，将计算出来的比率与一个或若干个预定参考值相比较，基于所述比较调整步长。

本发明还涉及到一种无线系统，该系统的收发信机通过功率控制命令单独对每一连接设定不同步长实现发射功率的步进控制。本发明的无线系统的特征在于，系统的收发信机包括存储与连续功率控制命令相关的信息的装置，从所存储的信息中计算不同方向上两个连续命令的数量与待查命令数量的比率的装置，比较所得比率与预定参考值的装置，以及基于该比较调整步长的装置。

通过本发明的方法，可以实现一种快速而精确的功率控制。在本发明的优选实施例中，跟踪信号的信噪比并基于干扰值将更大或变小的行为来改变步长。步长的改变不需要额外的信令。