專利名稱：具有多個干擾通信資源的無線系統(tǒng)中的功率控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明 一般涉及無線系統(tǒng)中的通信，特別是涉及用于在具有多個 干擾通信資源的無線系統(tǒng)中控制諸如發(fā)射功率參數(shù)等傳輸參數(shù)的新策略。
背景技術：
傳輸參數(shù)的控制和調適一般包括諸如功率控制和速率調適的問
題功率控制在諸如蜂窩系統(tǒng)的多種無線系統(tǒng)中用于實現(xiàn)"有效的，， 通信而無需消耗不必要的功率資源。
已經(jīng)提出多種不同的功率控制機制。參考文獻[1 ]中給出了 一個很
好的概述，其中將現(xiàn)有的功率控制方法分成兩種類別，即固定和可變 速率的功率控制。
大多數(shù)功率控制方案將SIR (信號干擾比)或CIR (載波千擾比) 控制在某些目標值。
有關固定速率功率控制的早期工作在上世紀60年代就已經(jīng)進行 了，其主要目標是在所有鏈路上獲得相同的質量，即，所謂的質量平 衡或SIR平衡。后來對SIR平衡的基本概念進行了增強，從而通過找 到所有鏈路均可同時達到的最大可實現(xiàn)SIR來得出用于將斷線 (outage)概率降至最低的最優(yōu)功率指定。還研究了非均勻的SIR目 標的平4紆。
在此領域中的一些工作集中于開發(fā)實用的SIR平衡算法，而沒有 在將必要的信息收集到集中式控制器方面做過多工作。為此目的，引 入了迭代和分布式平衡算法。這些算法的共同點在于，排除了背景噪聲，這使得功率向量的縮放(scaling)成為必要。為了緩解此問題， 提出以預設的SIR目標和非零背景噪聲來對分布式算法進行一些擴 充。
在CDMA的下行鏈路功率分配的領域中，可以將總計功率約束 納入考慮來分配小區(qū)功率，以使得在向預設目標收斂期間，小區(qū)中的 所有用戶經(jīng)受相同的SIR。但是，這會導致整個小區(qū)沒有足夠的質量。 在CDMA中進行功率控制的另一種方法是，在基站處提供恒定的接 收功率。遺憾的是，這種方法一般對共信道千擾沒有任何顯著的效果。
所謂的最小功率指定(MPA)問題包括，為找到可能的最低上行 鏈路功率向量而要進行基站選擇。
就可變速率功率控制來說，最大可實現(xiàn)信道容量在傳統(tǒng)上一直是 一個久經(jīng)檢驗(well-examined)的主題。已發(fā)現(xiàn)用于衰落的上行鏈路 單小區(qū)多址信道的容量區(qū)，其中同時考慮到容忍延遲和不容忍延遲的 情況。還在例如時域中對功率和速率應用注水法(Water filling),以 便在衰落信道上實現(xiàn)容量。這些結果強調了常規(guī)吞吐量最大化的共有 特性，即，將資源分配給好的信道。
貪婪功率控制算法一般無任何SIR目標地工作，并從具有高鏈路
增益的移動設備開始指派高數(shù)據(jù)速率。但是，這種類型的功率控制非 常不穩(wěn)定，并且一般會導致要么使用最大功率要么使用零功率。
已考慮在衰落信道上采用所謂的截斷功率控制(truncated power control),其目的是在補償強衰落時通過降低傳輸速率或功率或二者來 避免容量的損耗。對于容忍較長延遲的業(yè)務，在鏈路增益低于某個閾 值時建議采用基于暫停傳輸?shù)慕財嗨俾收{適方案。
速率調適是傳輸參數(shù)的控制和調適的另一個示例，其中調適用于 通信的傳輸參數(shù)(通常為調制和編碼方案)以便最優(yōu)地利用通信介質 的潛力，通常是提供高數(shù)據(jù)傳輸速率以及低誤碼率。
有關DS-CDMA中的速率調適的早期工作考慮在給定個體用戶 數(shù)據(jù)速率的約束的情況下將總體下行鏈路發(fā)射功率最小化。 一種備選方法是，在要求每個位的能量噪聲密度比(energy to noise density per bit)超過每條鏈路的最小等級的情況下，將單小區(qū)系統(tǒng)的上行鏈路的 總速率最大化。還建議，在要求每個位的能量噪聲密度比應該等于每 條鏈路的某個等級的情況下，將CDMA系統(tǒng)中的總速率最大化。再 一個建議的方法是，在受制于對總接收功率的約束下，將CDMA中 的上行鏈路的總速率最大化，其中在對總接收功率的約束中，所有接 收功率的總和(不包括噪聲和干擾)應該等于常量。
雖然一些現(xiàn)有技術的方案可在特定情況中具有非常令人滿意的 表現(xiàn)，但是常規(guī)的功率/速率控制方案一般仍留有相當大的改進空間。
參考文獻[2]涉及具有干擾MIMO鏈路的網(wǎng)絡中的流控制。吞吐 量性能是目標所在，而基本構想是通過引入約束以限制干擾MIMO鏈 路的網(wǎng)絡中的每個發(fā)射節(jié)點的獨立流的數(shù)量來將吞吐量最大化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術裝置的這些和其它缺點。
本發(fā)明的一般性目的在于，提供一種用于在具有多個千擾通信資 源的無線通信系統(tǒng)中控制傳輸參數(shù)的改進的方案。
具體來說， 一個特定目的在于，將所考慮的通信資源的總的合計 數(shù)據(jù)速率或吞吐量最大化。
另一個特定目的在于，提供一種功率控制方案，該方案相結合地 考慮將合計數(shù)據(jù)速率最大化和平衡通信質量的不同的功率控制目標。
還期望避免過量的總干擾以及避免使用不必要的發(fā)射功率量。
其目的還在于，在衰落信道上提供魯棒性。
一個特定目的在于，提供一種為優(yōu)化容忍延遲(最大努力)業(yè)務 的吞吐量性能定制的功率控制方案。
還有一個目的在于，在鏈路彼此干擾時優(yōu)化系統(tǒng)性能。 這些和其它目的通過如所附專利權利要求定義的本發(fā)明來滿足。 本發(fā)明一般針對具有多個干擾通信資源的無線通信系統(tǒng)。簡言之，本發(fā)明基于將通用控制參數(shù)指派給所考慮的通信資源，并使用 該控制參數(shù)連同唯一 的功率控制條件來確定這些通信資源的個體發(fā) 射功率參數(shù)。具體來說，其構想是，基于功率控制條件來為所述通信 資源的至少一個子集中的每個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)，其中 功率控制條件意味著總接收功率除以通信資源的路徑增益應該對應 于通用控制參數(shù)。然后，使用所確定的發(fā)射功率參數(shù)來控制對應的通 信資源的發(fā)射功率。為清楚起見，總接收功率通常等于從期望源接收 的功率、從非期望的干擾資源接收的功率以及接收器的內(nèi)部和外部噪 聲。
通過在確定發(fā)射功率參數(shù)時使用提出的功率控制條件，可以對于 任何給定量的總投入功率將合計數(shù)據(jù)速率最大化。
有用的是，使用合計功率約束以便對于系統(tǒng)運營商愿意投入的總 功率量提供盡可能大的合計吞吐量。實際上，通用控制參數(shù)與合計功 率約束密切相關，并且通常將控制參數(shù)指定為使得所考慮的通信資源 的合計發(fā)射功率滿足給定的合計發(fā)射功率約束。如果需要，可以根據(jù) QoS (服務質量)要求和/或業(yè)務負載(全局的或是個體的)來調整通 用控制參數(shù)或等效的功率約束。
本發(fā)明提供了較低的平均功耗，且降低了功耗成本。由于可以延 長電池待機時間，而且也為了滿足對輻射功率的法規(guī)要求(regulatory requirement),所以避免傳送過量的功率是有意義的。
功率控制計算可以在例如直接(基于矩陣的)計算過程中實現(xiàn)或 在迭代計算過程中實現(xiàn)。后一種方法適于分布式操作，這通常是最實 用的。
總接收功率一般包括所考慮的通信資源的期望信號的功率以及 來自其它通信資源的干擾加上噪聲。
優(yōu)選地，本發(fā)明還包括速率調適，其中基于所確定的發(fā)射功率以 及通信資源經(jīng)受的傳輸質量來控制每個所考慮的通信資源的個體傳 輸速率。在實際的系統(tǒng)中，發(fā)射功率顯然需要大于零，并且常常小于最大 功率電平。在本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例中，本發(fā)明因此能夠實現(xiàn)對每 個所考慮的通信資源的個體功率(上限和/或下限)極限設置。
在功率約束下解最大合計速率可能會導致不切實際的高速率(或 頻譜效率)，因為信號星座會受到限制。因此，本發(fā)明的一個重要但 是可選的擴充是一種確保為每個所考慮的通信資源控制發(fā)射功率以 使得速率不超過某個速率上限的機制。就此而言，所考慮的資源的通 信質量優(yōu)選地不應該違反對應于速率上限的質量約束。這實際意味 著，總功率控制方案能夠實現(xiàn)兩個不同功率控制目標的組合，從而相 結合地考慮合計速率最大化和質量平l^。
千擾通信資源優(yōu)選地是無線電發(fā)射資源，并且可以對應于例如發(fā) 射器-接收器節(jié)點對之間的多條干擾鏈路。但是，本發(fā)明不限于此，而 是可實際應用于多種不同的情景和應用中。例如，上述多個干擾通信 資源可以是基于頻率的通信資源、基于碼的通信資源和/或基于空間復 用的通信資源。
本發(fā)明可應用于例如MIMO (多輸入多輸出)通信。MIMO系統(tǒng) 仿真揭示，與目前的看法相比，MIMO容量與MIMO陣列中的天線數(shù) 量成線性比例，即使是在MIMO子信道之間有干擾的蜂窩系統(tǒng)中也是 如此。MIMO情景之所以是關注所在還因為，據(jù)發(fā)現(xiàn)，用戶經(jīng)歷完全 等于零的速率的概率隨著天線數(shù)量的增加而減少。
本發(fā)明還可應用于無線OFDM (正交頻分復用)或OFDMA (正 交頻分多址)系統(tǒng)中的副載波、或無線CDMA(碼分多址)系統(tǒng)中的 基于碼的資源。在后一種情況中，這可以是其中基站釆用多用戶檢測 的CDMA下^f亍鏈^各系統(tǒng)或CDMA上^f亍鏈^各系統(tǒng)。
在蜂窩系統(tǒng)中，功率(和速率)控制方案還用作對(所選)用戶 是否使用小區(qū)中的資源的自動控制。因此，在系統(tǒng)上自動控制資源再 利用。
雖然本發(fā)明是普遍適用的，但是經(jīng)證實其對于優(yōu)化容忍延遲(最大努力)業(yè)務的吞吐量性能尤其有益。
本發(fā)明提供如下優(yōu)點
>能夠對于任何給定的合計功率將合計速率或吞吐量最大化； >本發(fā)明可以應用于多種不同的情景；
>平均功耗低，由此獲得改進的電池使用時間并降低了功耗成
本；
>在衰落信道下具有魯棒性；
>相隔一定距離的千擾保持非常恒定，這有利于使得鏈路之間以 及鏈路群之間的功率和速率相互作用受到較少的影響；
>最大努力業(yè)務得以優(yōu)化(通常，對于實時業(yè)務仍是足夠地好)； >能夠實現(xiàn)簡單、迭代的、潛在為分布式的、穩(wěn)定且表現(xiàn)良好的 功率控制方案；
>可以在提出的功率和速率控制過程中引入上限和/或下限的個 體功率約束；
>可以在提出的功率和速率控制過程中？ 1入上限和/或下限的個 體速率約束；
>相結合地考慮合計速率最大化和質量平衡(作為一種折衷)； >自動管理資源再利用，而非靜態(tài)地網(wǎng)絡規(guī)劃再利用，在后一種
意義上來說， 一些鏈路資源可能會被迫使用零功率。
當閱讀下文對本發(fā)明的實施例的描述時將認識到由本發(fā)明提供
的其它優(yōu)點。
參考下文結合附圖的描述，將更好地理解本發(fā)明及其另外的目的 和一f尤點，附圖中
圖1是示出各個發(fā)射器-接收器節(jié)點對之間的多條干擾鏈路的示 意圖。
圖2是示出配備多個天線的發(fā)射器-接收器節(jié)點對之間的MIMO鏈路的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例用于在無線通信系統(tǒng)中控制傳輸 參數(shù)的示范方法的示意流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例的接收器功能性的示意框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另 一個示范實施例的接收器功能性的示意框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例的發(fā)射器功能性的示意框圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另 一個示范實施例的發(fā)射器功能性的示意框圖。
圖8是示出提出的方案、固定功率方案和CIR平衡方案的與平均 功率成函數(shù)關系的平均速率的示意圖。
圖9是示出使用不同數(shù)量的天線時提出的方案和固定功率方案的 與平均功率成函數(shù)關系的平均速率的示意圖。
圖10A-C是示出在具有多個干擾MIMO鏈路的系統(tǒng)中對應于不 同數(shù)量的MIMO陣列天線的各個MIMO流/子流的累積密度函數(shù)的示 意圖。
具體實施例方式
在所有附圖中，對于對應或相似的部件將使用相同的引用符號。
引言
本發(fā)明 一般針對具有多個干擾通信資源(一般為無線電發(fā)射資 源)的無線通信系統(tǒng)。
通信資源可以例如對應于各個發(fā)射器-接收器節(jié)點對之間的多條 干擾鏈路，如圖1所示。
在圖1中，在/個發(fā)射器-接收器對之間考慮數(shù)量為/的鏈路，其
中假定各個鏈路彼此干擾。參數(shù)尸,.是發(fā)射器7^;.的發(fā)射功率，m是接
13收器i ^.所經(jīng)受的噪聲，G是路徑增益矩陣，其中Q/是從發(fā)射器/到 接收器J的路徑增益。
但是本發(fā)明不限于此，而是可實際應用于多種不同的情景和應用 中。例如，上述多個干擾通信資源可以是基于頻率的通信資源、基于 碼的通信資源和/或基于空間復用的通信資源和/或它們的組合。
本發(fā)明可以應用于基于空間復用的MIMO (多輸入多輸出)通信。 因此，本發(fā)明不僅可應用于多個干擾MIMO鏈路，而且還可應用于單 個MIMO鏈路內(nèi)的可能的干擾MIMO子流。
圖2以示意圖形式示出典型的MIMO系統(tǒng)的示例，其中發(fā)射節(jié) 點10具有多個(m個)發(fā)射天線，而接收節(jié)點20具有多個(n個) 接收天線，以便提供多個干擾MIMO子流。采用矩陣形式，可以將信
道模型表示為 y = Hx + w x = G(Ci,...， cp),
其中y是接收到的信號向量，H是nxm的復信道矩陣，x是傳送的 信號向量，w是表示白噪聲的向量，G是碼矩陣，c是碼書中的碼元， 以及p是每個塊中的碼元數(shù)量。復信道增益矩陣H可以書寫成
H
An … A！
iA…
其中/2"是從發(fā)射節(jié)點中的發(fā)射天線7'到接收節(jié)點中的接收天線《 的復 信道增益。
應該理解，系統(tǒng)中可能存在多個MIMO、 MISO、 SIMO和/或其 它鏈路，每條鏈路具有至少一個(子)流(僅MIMO鏈路可具有多個 子流)。例如，圖1的系統(tǒng)中的一個或多個發(fā)射器和/或接收器可以配 備多于一個天線以提供MIMO、 MISO和/或SIMO類型的操作。
本發(fā)明還可應用于無線OFDM (正交頻分復用)或OFDMA (正交頻分多址)系統(tǒng)中的副栽波、或無線CDMA (碼分多址)系統(tǒng)中的 基于碼的資源。在后一種情況中，這可以是其中基站釆用多用戶檢測 的CDMA下行鏈路系統(tǒng)或CDMA上行鏈路系統(tǒng)。
就多個干擾通信資源而言，本發(fā)明主要著重于全局速率或吞吐量 最大化，優(yōu)選地能同時避免過量的總干擾并避免使用不必要的發(fā)射功 率量。例如，解決一群通信站的總千擾是有意義的，因為該群的干擾 對于其它群的通信站是不利的。由于可以延長電池待機時間，而且也 為了滿足對輻射功率的法規(guī)要求，所以避免傳送過量的功率也是有意 義的。
本發(fā)明的基本構想是，將通用控制參數(shù)指派給所考慮的通信資 源，并使用該控制參數(shù)連同唯一的功率控制條件來確定這些干擾通信 資源的個體發(fā)射功率參數(shù)。
一般來說，其構想是，基于功率控制條件來為所述通信資源的至 少 一個子集中的每個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)，其中功率控制 條件意味著總接收功率除以通信資源的路徑增益應該基本等于通用 控制參數(shù)。
如圖3中的示意流程圖所示，本發(fā)明基本包括指派對于所考慮的 干擾通信資源集合是通用的控制參數(shù)(Sl )。接下來，該構想將通過 使用功率控制條件來為通信資源的至少一個子集中的每個通信資源 確定個體發(fā)射功率參數(shù)(S2),其中功率控制條件意味著總接收功率 除以通信資源的路徑增益對應于通信控制參數(shù)。最后，根據(jù)所確定的 發(fā)射功率參數(shù)來控制與這些通信資源關聯(lián)的發(fā)射功率(S3 )。
所提出的功率控制條件能夠對于任何給定量的總投入功率實現(xiàn) 合計數(shù)據(jù)速率的最大化，并且因此有時稱為最優(yōu)性條件。
有用的是，使用合計功率約束以便對于系統(tǒng)運營商愿意投入的總 功率量提供盡可能大的合計吞吐量。本發(fā)明 一般提供較低的平均功 耗，且降低了功耗成本。
通用控制參數(shù)與合計功率約束密切相關，并且通常將控制參數(shù)指定為使得所考慮的通信資源的合計發(fā)射功率滿足給定的合計發(fā)射功
率約束。如果需要，可以根據(jù)QoS要求和/或業(yè)務負載來調整通用控 制參數(shù)或等效的功率約束。
本發(fā)明一般涉及傳輸參數(shù)的控制和調適。傳輸參數(shù)不僅包括用于 提供功率控制的發(fā)射功率參數(shù)，而且還可以包括其它類型的參數(shù)，例 如與支持速率調適的傳輸速率有關的傳輸參數(shù)。
優(yōu)選地，除了上面建議的功率控制方案外，本發(fā)明還包括速率調 適，其中基于所確定的發(fā)射功率以及通信資源經(jīng)受的傳輸質量來控制 每個所考慮的通信資源的個體傳輸速率。
所需的功率控制計算可以通過直接計算方法或迭代計算方法來 實現(xiàn)。發(fā)射功率的迭代計算尤其適于分布式實現(xiàn)。
本發(fā)明不需要嚴格地遵守最優(yōu)性條件。實踐中，發(fā)射功率必須小 于最大功率電平。在本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例中，本發(fā)明因此能夠實 現(xiàn)對每個所考慮的通信資源的個體功率極限設置。解最大合計速率有 時會導致不切實際的高速率。在這種情況中，將發(fā)射功率設置成使得 通信資源的對應傳輸速率不超過給定的最大傳輸速率將會是有益的。
優(yōu)選地，所考慮的資源的通信質量不應該違反對應于速率上限的 質量約束。這意味著，總功率控制方案能夠實現(xiàn)兩個不同功率控制目 標的組合，從而相結合地考慮合計速率最大化和質量平衡以提供沖突 目標之間的折衷。
而且，與實踐中常常關注的速率上限一樣，還可以引入速率下限 以作為可選的擴充。此下限服務于每個活動用戶，以使得它們具有受 到保證的最小數(shù)據(jù)速率，但是偶爾在有機會(由于增益矩陣情況所致) 時，能夠以較高速率進行發(fā)送。
換言之，本發(fā)明的示范實施例一般涉及在考慮干擾的同時基于在 合計發(fā)射功率約束下將表示所述多個干擾通信資源的總的合計數(shù)據(jù) 速率的目標函數(shù)最大化來確定發(fā)射功率的問題。
在可選的擴充中，本發(fā)明的另 一個示范實施例涉及基于如下的至少兩個不同的功率控制目標來確定發(fā)射功率的問題a)在合計發(fā)射功 率約束下，將表示所述多個干擾通信資源的總的合計數(shù)據(jù)速率的目標 函數(shù)最大化；以及b)平衡所述通信資源的通信質量。以此方式，本 發(fā)明相結合地考慮到了合計速率最大化和質量平衡。
為了更好地理解，現(xiàn)在將參考與圖1中的系統(tǒng)對應的示范系統(tǒng)沖莫 型來描述本發(fā)明。但是，應記住，本發(fā)明不限于此，而是這些普遍性 原理可應用于其它類型的無線通信資源。 系統(tǒng)模型
在下文中，將鏈路速率建模為香農(nóng)容量(Shannon capacity),并 將干擾信號建沖莫為AWGN (加性高斯白噪聲)1 (注、雖然這兩個 假設都僅僅是簡化的，但是它們與實際情況并不會相差甚遠。例如， 可以利用現(xiàn)代糾錯碼來非常接近地逼近香農(nóng)容量，但是如果真實的 鏈路速率與香農(nóng)容量剛好差一個比例系數(shù)，則下面的推導也成立。)。 具有/條鏈路的無線系統(tǒng)的合計速率可以定義為個體鏈路速率之和
其中在鏈路/的接收節(jié)點處的信號噪聲和干擾比可以定義為
其中G是路徑增益，尸是功率，以及7V是噪聲功率。系統(tǒng)的合計功率 可以定義為個體鏈路功率之和
<formula>formula see original document page 17</formula>(3)
可以將目標問題公式化定義為
(4a)
<formula>formula see original document page 17</formula>
在本發(fā)明的示范實施例中
在Ptot-P的情況下，
將R最大化正如稍后將解釋的，可以引入上限和/或下限個體功率約束，但是 為了清晰和筒明起見，最初避免這樣做。
通過解如下拉格朗日問題并結合約束(3)來直接解(4a)中的 問題
W 、 i=l
=0 (4b)
其中義是拉格朗日乘數(shù)。在關于A取偏導數(shù)之后，得到如下條件(對 應于每條鏈路)
——S-"力n(2)-C, (5)
因為；i是常量，所以c也是常量。注意，與公式(2)中的求和
相比，公式(5)中的求和通常對所有發(fā)送站進行。
公式(5)表示為在給定將分布在這些發(fā)送站上的一定功率量的 情況下使合計速率最大化而必須對所有鏈路實現(xiàn)的功率控制條件。公 式(5)的解釋是，當每個接收站對在天線處接收到的所有信號的功 率求和(即，噪聲+干擾+所涉及的信號)，并將此和除以對應發(fā) 送器-接收器鏈路的路徑增益時，最終結果應該是常量。此常量一般對 于所有接收站都是相同的。
例如，假定將功率控制為滿足公式(5),則每個發(fā)送站優(yōu)選地根 據(jù)所經(jīng)受的瞬態(tài)信號干擾比或某個其它適合的質量指標來控制它們 的傳輸速率。根據(jù)示范公式(5)，可以觀察到更多。首先，公式(5) 說明尸,.《C，因此在上方限制了發(fā)射功率，這意味著系統(tǒng)中的某種穩(wěn) 定性。此外，如果G"》s,y/w.，且W,《i^"，則所有戶,=c,即，
所有站將以基本相同的功率進行發(fā)送。但是，在實踐中，相鄰小區(qū)的 干擾總是存在的，所以完全相同的功率的條件(》G,)是無效的。而且，以最小的必需功率量來操作系統(tǒng)通常是關注所在，所以噪聲略
小于接收功率或W,化G",其中A:是略小于1的值。
功率約束或等效的拉格朗日乘數(shù)或常量C優(yōu)選可以根據(jù)業(yè)務負 載(全局的或個體的負載)來調整，或可能是固定的。合計速率最大 化的重要標準是，公式(5)中定義的比率是對于所有發(fā)送器-接收器 鏈路通用的常量。當使用由公式(5)表示的最優(yōu)性條件時，功率分 配對于任何所得到的合計發(fā)射功率來說都將是最優(yōu)的(相對于合計速 率)。
在下文中，將描述如何執(zhí)行計算的兩個示例。第一個示例允許直 接計算發(fā)射功率，并且有助于中央控制。第二個示例允許迭代計算發(fā) 射功率，并且適于分布式控制，但是顯然也可用于中央控制。將引入 功率上限和/或功率下限，并且稍后還將引入速率上限和/或速率下限。 直接(基于矩陣的)計算
可以將公式(5)重新書寫成等效的矩陣形式
<formula>formula see original document page 19</formula>(6)
其中pe及w、 ne及M以及gei^分別是發(fā)射功率、噪聲功率和增益(正 實數(shù))向量，以及Gei ^是增益(正實數(shù))矩陣。增益向量由G的 對角線元素組成，即，g=[G" G" ' 《J。注意，因為G中的元素是 正的隨機變量，所以在統(tǒng)計上確保了增益矩陣G是滿秩的，并且因此 是可逆的。
從公式(6)和功率約束，可以按如下公式推導出常量C:
<formula>formula see original document page 19</formula>， (7)
其中1是僅具有1的1 x/行向量，即，1 = {11...1}。然后，可以將
公式(7)插入到(6)中以確定所需的發(fā)射功率。通過將(6)與(7)合并，推導出如下公式
<formula>formula see original document page 20</formula> (8)
然后，通過(2),由(1)中的香農(nóng)速率給出各速率。 ^,J:應;^/威^^ 7"艱
上面的解未直接考慮發(fā)射功率的非負要求，即，或更一般 性地為下限尸i》尸一。這在(6)中顯而易見，因為可能會冒確定出負
功率的風險。此外，功率上限Pi《尸^x至今也未在該問題中直接考慮到。
對此有多種不同的解決方式。首先，尸^可以選擇得足夠大以確 保非負功率，然后上面所有公式自動成立。其次，可以移除用戶，以
使條件得以滿足。第三，可注意到，(4b)不能防止一些鏈路取固定 功率，因為對此鏈路的右邊和左邊求偏導數(shù)會得到0=0。因此，可以 緩慢增加尸,。，(或等效的拉格朗日乘數(shù))，直到第 一個用戶的發(fā)射功率 逼近其極限值為止，然后將該功率設置成此極限值，隨后繼續(xù)增加尸加 (或等效的拉格朗日乘數(shù))，并以相似的方式處理逼近其極限值的下 一條鏈路。然而，對于基于迭代計算的方案來說，該問題非常容易解 決，下文中將以此為重點。 迭代(基于標量的)計算
在下文中，給出一個迭代算法的示例，該迭代算法同樣處理非負
功率標準以及最大功率標準。首先，引入按如下定義的函數(shù)巧("°:
<formula>formula see original document page 20</formula> (9)
其中 臺"J ，以及(m)是迭代指數(shù)。正如公式(5)
中可見到的，應該使公式(9)為常量值(先前表示為C),在迭代方
案中稱其為^^"。與所需的接收目標的偏差定義為
<formula>formula see original document page 21</formula>， <10)
從公式(5)可知道公式(9)對功率尸i的相關性。因此，可以關 于功率尸i對(9)求微分，以便用矩陣形式重新書寫該公式，并求解 補償非期望的偏差A/^)所需的尸i的A變化
<formula>formula see original document page 21</formula>， (U)
其中力'ag(g)是對角線元素為g而其它元素為零的方矩陣。 現(xiàn)在可以將迭代功率控制公式書寫為
<formula>formula see original document page 21</formula> ， (12)
其中0 </ sl是根據(jù)期望的收斂速度設置的參數(shù)。
可以注意到，當考慮分布式計算時，需要知道完整的矩陣G及其
逆才能使用公式(12)。但是，gG">( (/,即，其它鏈路千擾低于本鏈 路的信號的接收功率時，可以通過如下公式很好地逼近(12):
注意，通過這種逼近，所有公式變成是解耦的，且每條鏈路可以 采用分布式方式個體地控制其功率。
功率控制方案的目標之一是要將合計功率控制為等于期望的總 功率。如果以分布式方式來實現(xiàn)，則這在迭代方案中有點難辦?？梢?采用不同的方式來處理此情況。
在第一示范方法中，放松了對固定總功率的要求，而足以觀察到， 由于拉格朗日問題公式化，因此功率分配對于任何得到的合計功率都 是"最優(yōu)的"。從試驗發(fā)現(xiàn)，總之所得到的合計功率變化非常小，所 以這種逼近解看上去不錯。
在第二示范方法中，網(wǎng)絡中的中央站(例如RNC )可以收集增益<formula>formula see original document page 22</formula>
矩陣G和計算的Fr。^f的信息，然后將該信息分發(fā)到接收器。本文的 另 一個備選方式是，每個發(fā)送器將其使用的功率報告給網(wǎng)絡中的中央 站(例如RNC),然后該中央站計算新的更新后的Fj^e,，然后將其分 發(fā)到接收器。
^羊J:艱々/成^羊77^ 為了管理個體發(fā)射器約束(例如功率上限和/或功率下限)，可以 在計算公式(13 )之后確定對功率更新進行如下修改 <formula>formula see original document page 22</formula>
邁SX
基于公式(13)的仿真顯示，系統(tǒng)收斂到期望的標準，即Ft^w。 基于公式(14)的仿真也顯示，系統(tǒng)管理發(fā)射功率的下限和上限。 速率上限和速率下限
由于發(fā)射功率具有有限的范圍，所以可以可選地引入發(fā)射功率上
限和/或發(fā)射功率下限?？梢詫⑾孪奘O為零，而尸 ^是給定的某個
適合的非負功率值?？梢詾槊總€用戶終端設置這兩個值，或為所有終 端設置一個通用值。發(fā)現(xiàn)，在迭代方案中，只需通過不允許計算的功
率超過尸^和尸;^即可直接包括功率上限和功率下限條件。現(xiàn)在，對
于實際的調制和編碼方案(MCS)，通常也有站可傳送的最大速率上
限。下文中，將描述一種用于引入這種速率上限但是還可選地引入速 率下限的機制的示例。在此特定示例中，重點將集中在發(fā)射功率的迭 代計算上，但是限制速率的基本構想也可應用于直接計算。
首先，可以根據(jù)如下公式引入例如CIR平衡標準
<formula>formula see original document page 22</formula>
此標準的目的在于防止具有高速率的一些終端違反由與期望的
最大速率尺薩對應的信號干擾條件所給定的此條件巧，j(/^;o。如果終端正在以某個功率fW進行發(fā)送，則可以計算功率電平的期望變化
以使得出現(xiàn)上限CIR平衡
<formula>formula see original document page 23</formula> (16)
洲
例如，可以基于如下方法將速率限于上限。如果CIR平衡方法建
議隨著功率值大于速率優(yōu)化方案的情況而應該降低功率，則應該遵照
此建議。否則，應該遵照速率優(yōu)化方案。下面正式描述此構想。在此
情況中，功率更新應該優(yōu)選地為
<formula>formula see original document page 23</formula> (17) 否則
其中A和A是收斂速度參數(shù)(如果需要，允許不同速度)。注意，如 果需要，可以在此之上應用功率上限和功率下限。
以類似的方式，如果需要，可以在要求最小速率Rmin性能的情況 下實施速率下限。速率下限的對應關系則首先是期望的控制標準
<formula>formula see original document page 23</formula> (18)
y/弁
如果終端正在以某個功率/f^進行發(fā)送，則可以計算功率電平的 期望變化以使得出現(xiàn)下限CIR平衡
VjW
在此特定示例中，在功率控制方案中引入速率下限和速率上限的 可能得到的功率控制設置可以是像這樣的
<formula>formula see original document page 23</formula>(19)<formula>formula see original document page 23</formula> ( 20 ) A AF(m) 否則實現(xiàn)方面
在下文中，將更詳細地描述發(fā)送器和接收器體系結構，主要著重 于分布式功率(和速率)控制方案。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例的接收器功能性的示意框 圖。與本發(fā)明相關的接收器功能性100基本上包括具有關聯(lián)電路(為 簡明起見，未示出)的天線110、數(shù)據(jù)解碼器120、功率估算器130、 路徑增益估算器140、功率確定模塊150和反饋模塊160。在實踐中， 通常由功率估算器130來估算或明確地測量總接收功率，它包括所考 慮的通信資源的期望信號的功率以及來自其它通信資源的干擾加上 噪聲。優(yōu)選由路徑增益估算器140來估算所考慮的通信資源的路徑增 益?；诖诵畔ⅲ梢栽诠β蚀_定模塊150中計算并分析總接收功率 與通信資源的路徑增益之間的比率。優(yōu)選地，功率確定^^塊基于計算 的功率條件比率和目標值(例如C或Ff。一)來確定所謂的A功率值 (表示發(fā)射功率參數(shù)應該改變多少)。這一般意味著，如果功率條件 比率高于目標，則可以降低功率，并且如果比率太^f氐，則可以增加功
率。然后，可以將A功率值或絕對功率值傳遞到反饋才莫塊160，反饋 模塊160則以適于向發(fā)射端反饋的形式提供此信息。如果需要，可將 反饋模塊160集成到功率確定模塊150中。顯然，作為備選方式，可 以將有關總接收功率、路徑增益和目標值的基本信息傳遞到發(fā)射端以 進行評估和功率計算。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另 一個示范實施例的接收器功能性的示意框 圖。在此特定示例中，基本的接收器功能性還包括質量/速率估算器 170。此才莫塊通過確定信噪比(SNR)、載波干擾比(CIR)或類似的 質量指標來提供對通信資源的質量的估算。優(yōu)選地，此模塊還可以計 算傳輸速率參數(shù)，然后可以將此參數(shù)傳遞到反饋模塊160以便反饋給 發(fā)射端。或者，將質量指標本身傳遞到反饋才莫塊以便傳遞給發(fā)射端。 通過任何一種方式，都允許發(fā)射器基本根據(jù)在接收器端估算的質量來 執(zhí)行速率調適。如果需要，功率確定才莫塊150還可以在發(fā)射功率計算中使用質量指標，如圖中從質量/速率估算器170到功率確定才莫塊150 的虛線所示。圖5中還以虛線指示了具有速率上限和/或速率下限的可 選擴充。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例的發(fā)射器功能性的示意框 圖。相關的發(fā)射器功能性200基本上包括調制器和編碼器210、功率 放大器220、具有可能的其它關聯(lián)電路(未示出)的天線230、功率 控制器240以及反饋接收模塊250。反饋接收模塊250適于從接收端 接收表示發(fā)射功率或A功率值的反饋信息。然后，可以將此信息傳遞 到功率控制器，功能控制器則基于所接收的信息作出功率控制決策并 相應地調整功率放大器220的增益。如果需要，功率控制器240還可 以將有關功率上限和/或功率下限的信息納入考慮，如圖6中的虛線所 示。如果需要，可以將反饋接收模塊250集成到功率控制器240中。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另 一個示范實施例的發(fā)射器功能性的示意框 圖。在此特定實施例中，反饋接收^f莫塊250還接收表示傳輸速率的反 饋信息或表示SNR或類似質量值的質量指標。然后，可以將此速率相 關信息傳遞到速率控制器260,速率控制器260基于此信息作出有關 適合的傳輸速率的最終決策，并相應地調整調制器和編碼器210的調 制和編碼方案。
如前文所論述，可以將功率和速率控制方案及其所有變型應用于 多種不同的應用和情景中。 MEMO/MISO/SIMO
一種可能的情景涉及在其中多個MIMO、 MISO和/或SIMO鏈路 彼此干擾的無線系統(tǒng)中控制功率(和速率)時的情況。為了筒明起見， 我們將主要論述MIMO的情況。這里假定，每個MMO鏈路將信道 "正交化，，成〖個獨立且理想上非干擾的MIMO子信道。雖然每個 MIMO鏈路理想地避免產(chǎn)生任何自干擾，但是，i定，不同的MIMO鏈 路可能會彼此干擾。在實踐中，MIMO子信道也可能會彼此千擾。
如下是一種操作多個MIMO鏈路的可能的示范方法。每個MIMO鏈路可以通過使用接收器和發(fā)射器天線權重來盡力地優(yōu)化鏈路性能。
以此方式，可以將MIMO鏈路的MIMO子流正交化，并在理想情況 下MMO子流之間不會經(jīng)受任何千擾。但是，因為不可能協(xié)調對其它 鏈路的干擾，所以來自 一條鏈路的任何MIMO子流將與另 一條鏈路上 的任何其它MIMO子流干擾。然后，可以將提出的功率和速率控制方 案應用于每個MIMO子流。
MIMO情景之所以特別受關注是因為，MIMO系統(tǒng)仿真揭示，與 目前的看法相比，MIMO容量與MIMO陣列中的天線數(shù)量成線性比 例，即使是在MIMO子信道之間有千擾的蜂窩系統(tǒng)中也是如此。MIMO 情景之所以受關注還因為，經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用戶經(jīng)歷完全等于零的速率的概 率隨著天線數(shù)量的增加而減少。 OFDM(A)
本發(fā)明還可應用于OFDM(A)的副載波，這些副載波被視為是多 個干擾通信資源，并且以與上文描述的示例中的干擾鏈路相似的方式 進行處理。優(yōu)選地，將本發(fā)明獨立地應用于每個副載波或一群(也稱 作區(qū)塊)副載波。
為了給出具體示例，考慮使用OFDM(A)并打算將數(shù)據(jù)發(fā)送到下 行鏈路中的不同移動用戶的一組基站。對于基站來說，可能將用戶選 擇為在副載波或一群副載波上接收。考慮此副載波或一組副載波，在 考慮多個基站時選擇一組用戶。根據(jù)本發(fā)明來控制功率和速率。因為 我們處理的是OFDM (A)，所以另一個副載波或另一群副載波可以考 慮另一組用戶來進行傳送?？偟膩碚f，可以在OFDM(A)中的頻率 資源和時間資源上考慮多個不同組的用戶。還要注意，可對每個副載 波或每群副載波上的每個用戶使用MIMO、 MISO、 SIMO和SISO。
此外，在OFDM和OFDMA中，當發(fā)送器和接收器中的本地振 蕩器未完好地對齊或當信道中存在多普勒頻散時，會出現(xiàn)信道間干 擾。實際上，還可以在局部干擾的OFDM(A)副載波上采用功率控制 以便在一定程度地降低干擾影響。功率(和速率)控制方法的其它情景
所提出的功率(和速率)控制策略還可以用于CDMA下行鏈路 (具有或不具有多用戶檢測器，后者相當于信息理論中的廣播信道)、 具有基于連續(xù)千擾消除的多用戶檢測器的CDMA上行鏈路(需要連 續(xù)干擾消除以避免連接到相同基站的不同鏈路的控制標準(5)相抵 觸)。而且，可以從較大的一組潛在發(fā)射器中選擇發(fā)射節(jié)點。這種選 擇可以例如基于潛在發(fā)射器與接收器之間的瞬時信道質量，即，將選 擇遇到峰值信道機會且有一些數(shù)據(jù)要發(fā)送的發(fā)送器作為發(fā)送器。此信 道相關調度常常稱為機會性調度或基于多用戶分集的調度。
顯然，本發(fā)明不限于蜂窩系統(tǒng)，而是可以用于其它系統(tǒng)，例如中 繼器協(xié)助的蜂窩系統(tǒng)、無線自組織系統(tǒng)或無線多跳系統(tǒng)。 概念的性能和驗證
在圖8中，將所提出的方案的性能與以下兩個現(xiàn)有技術的方法進 行比較i)具有速率調適的固定的相同發(fā)射功率，以及ii)導致完全 相同的CIR ( CIR平衡)并因此導致完全相同的速率的功率控制。系 統(tǒng)由400個六邊形小區(qū)組成，每個小區(qū)中具有功率受控的鏈路。路徑 損^^莫型具有"=3.0的冪律損耗指數(shù)。在圖8中，示出平均速率(或 合計速率除以鏈路數(shù)量)對平均功率(或合計功率除以鏈路數(shù)量)。 上面這條線示出根據(jù)本發(fā)明提出的方案，中間這條線是固定發(fā)射功率 方案，而下面這條線是CIR平衡方案?？梢宰⒁獾?，所提出的方案要 比任何現(xiàn)有技術的方案表現(xiàn)更好， 一般對于投入的功率量能夠實現(xiàn)較 高的速率。
圖9是示出使用不同數(shù)量的天線時提出的方案和固定功率方案的 與平均功率成函數(shù)的平均速率的示意圖。對于3 b/Hz/s的速率上限以 及MIMO陣列中具有M個天線的MIMO,對所提出的方案(在此 MIMO應用中)與具有速率控制的固定功率方案的性能進行考量?？?慮M=l、 2和3的三種不同的情況。圖9中描繪了這兩個功率和速率 控制方案在不同的MIMO情況下的平均速率對平均發(fā)射功率。顯然，這兩個功率和速率控制方案中所提出的方案表現(xiàn)更好。
還令人感興趣地示出，可以將發(fā)射功率控制成使得不會超出速率
上限。圖10A-C是示出考慮平均功率二40 [dB+ref]時的情況(參見圖 9)，對應于不同數(shù)量的天線的流/子流的累積密度函數(shù)(CDF)的示意 圖。為了更精確，按速率性能來將每條鏈路的子流排序，將具有相同 排序位置的不同鏈路的MIMO子流分組在一起，然后在圖中示出每個 MIMO子流組的CDF。從圖IOA-C顯見到，速率上限為3 b/Hz/s的最 大速率。速率下卩艮設為Ob/Hz/s。還顯見到，當M4時，并未對所有 鏈路提供服務，而只為大約25%的鏈路提供服務，但是當使用MIMO 且天線數(shù)量增加時，每個用戶在統(tǒng)計上都看上去得到提供服務的保 證，并獲得某個數(shù)據(jù)速率，雖然可能較低。
上文描述的實施例4又作為示例來給出，應該理解，本發(fā)明不限于 此。保持本文公開和要求權利的基本原理的其它修改、更改和改進均 在本發(fā)明的范圍內(nèi)。參考文獻 Fredrik Bergren的博士論文，"DS-CDMA系統(tǒng)中的功率控制 和自適應資源、分酉己，，(cow&o/ o (ia/7"ve resot/rce a〃ocaf/ow DS誦CDA^ ^Wemy' )， 2003年6月，pp. 12-18， 163-173。 Demirkol和Ingram,"具有干擾MIMO鏈路的網(wǎng)絡中的流控 制，，("Stream Control in Networks with Interfering MIMO Links")，正EE Wireless Communications and Networking Conference, 2003年3月。
權利要求
1. 一種用于在具有多個干擾通信資源的無線通信系統(tǒng)中控制包括發(fā)射功率參數(shù)的傳輸參數(shù)的方法，其特征在于將通用控制參數(shù)指派給所述多個干擾通信資源；基于功率控制條件來為所述通信資源的至少一個子集中的每個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)，其中所述功率控制條件意味著總接收功率除以所述通信資源的路徑增益應該對應于所述通用控制參數(shù)；基于所確定的發(fā)射功率參數(shù)來控制對應的通信資源的發(fā)射功率。
2. 如權利要求1所述的方法，其中根據(jù)業(yè)務負載和服務質量 (QoS)要求中的至少一個來調整所述通用控制參數(shù)。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其中將所述通用控制參數(shù)指定 為使得所述多個干擾通信資源的合計發(fā)射功率滿足給定的合計發(fā)射 功率約束。
4. 如權利要求1所述的方法，還包括如下步驟基于所確定的發(fā) 射功率和所述通信資源經(jīng)受的傳輸質量來為所述通信資源的至少一個子集中的每個通信資源控制個體傳輸速率。
5. 如權利要求1所述的方法，其中所述多個千擾通信資源對應于 發(fā)射器-接收器節(jié)點對之間的多條干擾鏈路，并將所述節(jié)點對中的發(fā)射 器的發(fā)射功率參數(shù)確定為使得對于所述鏈路的至少一個子集中的每 條鏈路，在接收器處接收的總功率除以所述節(jié)點對之間的鏈路的路徑 增益對應于所述通用控制參數(shù)。
6. 如權利要求1所述的方法，其中所述多個干擾通信資源選自基 于頻率的通信資源、基于碼的通信資源和基于空間復用的通信資源這 三者中的至少一個。
7. 如權利要求6所述的方法，其中所述多個干擾通信資源是 MIMO (多輸入多輸出)子信道、無線OFDM (正交頻分復用)或OFDMA (正交頻分多址)系統(tǒng)中的副載波以及無線CDMA (碼分多 址)系統(tǒng)中的基于碼的資源這三者中的至少一個。
8. 如權利要求1所述的方法，其中確定個體發(fā)射功率參數(shù)的所述 步驟包括如下步驟為所考慮的通信資源測量總接收功率，所述總接收功率包含期望信號的功率以及千擾加上噪聲；為所考慮的通信資源估算所述資源的路徑增益；以及 基于所測量的接收功率和所估算的路徑增益來確定所述個體發(fā)射功率參數(shù)。
9. 如權利要求1所述的方法，其中確定個體發(fā)射功率參數(shù)的所述 步驟包括如下步驟為所考慮的通信資源確定所述總接收功率除以所述資源的路徑 增益的當前比率與所述通用控制參數(shù)的偏差；以及 調整所述發(fā)射功率參數(shù)以補償所述偏差。
10. 如權利要求l所述的方法，還包括如下步驟在用于限制最 大發(fā)射功率電平的上限發(fā)射功率約束下，為所述通信資源中的至少一 個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)。
11. 如權利要求1所述的方法，還包括如下步驟為所述通信資 源中的至少一個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)以使得所述通信資 源的對應傳輸速率不超過給定的最大傳輸速率。
12. 如權利要求11所述的方法，其中確定個體發(fā)射功率參數(shù)以使 得所述通信資源的對應傳輸速率不超過給定的最大傳輸速率的所述 步驟包括如下步驟為所考慮的通信資源檢查所述資源的通信質量是否違反與所述 給定的最大速率對應的質量約束；以及根據(jù)所述檢查步驟的結果來控制對應的發(fā)射功率參數(shù)。
13. —種用于在具有多個干擾通信資源的無線通信系統(tǒng)中控制傳 輸參數(shù)的裝置，其特征在于用于將通用控制參數(shù)指派給所迷多個干擾通信資源的部件； 用于基于功率控制條件來為所述通信資源的至少 一個子集中的 每個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)的部件，其中所述功率控制條件 意味著總接收功率除以所述通信資源的路徑增益應該對應于所述通 用控制參數(shù)；用于基于所確定的發(fā)射功率參數(shù)來控制對應的通信資源的發(fā)射 功率的部件。
14. 如權利要求13所述的裝置，其中用于指定通用控制參數(shù)的所 述部件可進行操作以便根據(jù)業(yè)務負載和服務質量(QoS)要求中的至 少 一 個來動態(tài)地指派所述通用控制參數(shù)。
15. 如權利要求13所述的裝置，其中用于指派通用控制參數(shù)的所 述部件可進行操作以便將所述控制參數(shù)指派為使得所述多個干擾通 信資源的總的合計發(fā)射功率滿足給定的合計發(fā)射功率約束。
16. 如權利要求13所述的裝置，其中所述裝置還包括用于執(zhí)行如 下操作的部件基于所確定的發(fā)射功率和所述通信資源經(jīng)受的傳輸質 量，來為所述通信資源的至少一個子集中的每個通信資源控制個體傳 輸速率。
17. 如權利要求13所述的裝置，其中所述多個千擾通信資源對應 于發(fā)射器-接收器節(jié)點對之間的多條干擾鏈路，并且所述確定部件可進 行操作以便為每個節(jié)點對將發(fā)射器的發(fā)射功率參數(shù)確定為使得在接 收器處接收的總功率除以所述節(jié)點對之間的鏈路的路徑增益對應于 所述通用控制參數(shù)。
18. 如權利要求13所述的裝置，其中所述多個干擾通信資源包括 基于頻率的通信資源、基于碼的通信資源和基于空間復用的通信資源 這三者中的至少一個。
19. 如權利要求18所述的裝置，其中所述多個干擾通信資源是 MIMO子信道、無線OFDM (正交頻分復用)或OFDMA (正交頻分 多址)系統(tǒng)中的副載波以及無線CDMA (碼分多址)系統(tǒng)中的基于碼的資源這三者中的至少 一個。
20. 如權利要求13所述的裝置，其中用于確定個體發(fā)射功率參數(shù) 的所述部件包括用于為所考慮的通信資源測量總接收功率的部件，其中所述總接 收功率包含期望信號的功率以及千擾加上噪聲；用于為所考慮的通信資源估算所述資源的路徑增益的部件；以及用于基于所測量的接收功率和所估算的路徑增益來確定所述個 體發(fā)射功率參數(shù)的部件。
21. 如權利要求13所述的裝置，其中用于確定個體發(fā)射功率參數(shù) 的所述部件包括用于為所考慮的通信資源確定所述總接收功率除以所述資源的 路徑增益的當前比率與所述通用控制參數(shù)的偏差的部件；以及用于調整所述發(fā)射功率參數(shù)以補償所述偏差的部件。
22. 如權利要求21所述的裝置，其中用于確定個體發(fā)射功率參數(shù) 的所述部件按照迭代過程來操作。
23. 如權利要求13所述的裝置，還包括用于執(zhí)行如下操作的部 件在用于限制最大發(fā)射功率電平的上限發(fā)射功率約束下，為所述通 信資源中的至少一個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)。
24. 如權利要求13所述的裝置，還包括用于執(zhí)行如下操作的部 件為所述通信資源中的至少一個通信資源，將個體發(fā)射功率參數(shù)確 定為使得所述通信資源的對應傳輸速率不超過給定的最大傳輸速率。
25. 如權利要求24所述的裝置，其中用于將個體發(fā)射功率參數(shù)確 定為使得所述通信資源的對應傳輸速率不超過給定的最大傳輸速率 的所述部件可進行操作，以便為所考慮的通信資源檢查所述資源的通 信質量是否違反與所述給定的最大速率對應的質量約束，并且根據(jù)所 述檢查的結果來控制對應的發(fā)射功率參數(shù)。
26. —種用于在具有多個干擾通信資源的無線通信系統(tǒng)中控制傳 輸參數(shù)的方法，其特征在于示所述多個干擾通信資源的總的合計數(shù)據(jù)速率的目標函數(shù)最大化，來 確定所述多個干擾通信資源的發(fā)射功率；基于所確定的發(fā)射功率來調整所述通信資源的發(fā)射功率電平。
27.如權利要求26所述的方法，其中確定發(fā)射功率的所述步驟是 基于如下的至少兩個不同的功率控制目標來執(zhí)行的a)在合計發(fā)射功 率約束下，將表示所述多個干擾通信資源的總的合計數(shù)據(jù)速率的目標 函數(shù)最大化；以及b)平衡所述通信資源的通信質量。
全文摘要
考慮一種具有多個干擾通信資源的無線通信系統(tǒng)。功率控制過程基于將通用控制參數(shù)指派給所考慮的通信資源(S1)，并使用該控制參數(shù)連同唯一的功率控制條件來確定這些通信資源的個體發(fā)射功率參數(shù)(S2)。具體來說，其構想是，基于功率控制條件來為所述通信資源的至少一個子集中的每個通信資源確定個體發(fā)射功率參數(shù)(S2)，其中功率控制條件意味著總接收功率除以通信資源的路徑增益應該對應于通用控制參數(shù)。然后，使用所確定的發(fā)射功率參數(shù)來控制對應的通信資源的發(fā)射功率(S3)。通過在確定發(fā)射功率參數(shù)時使用提出的功率控制條件，然后根據(jù)所得到的鏈路質量來調適數(shù)據(jù)傳輸速率，可以對于任何給定量的總投入功率將合計數(shù)據(jù)速率最大化。
文檔編號H04B7/005GK101427479SQ200680054387
公開日2009年5月6日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權日2006年4月27日
發(fā)明者P·拉森 申請人:艾利森電話股份有限公司