專利名稱：一種提高多載波系統(tǒng)功率利用率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種提高多載波系統(tǒng)功率利用率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在移動通信系統(tǒng)中，下行發(fā)射功率關(guān)系到系統(tǒng)的覆蓋質(zhì)量和系統(tǒng)的容量，如果業(yè)務(wù)所需的發(fā)射功率就不能被滿足，業(yè)務(wù)質(zhì)量就會下降，甚至掉話。而采用較大的下行發(fā)射功率可以改善覆蓋質(zhì)量，也有利于增加系統(tǒng)容量。為了滿足一定的發(fā)射功率，目前所采用的方法一般是增加功率放大器PA的發(fā)射功率，但是這樣帶來的主要問題是系統(tǒng)功耗的增加，對散熱和降低運(yùn)營成本都不利。
此外，如果采用一般的高功放，則由于交調(diào)失真的影響而產(chǎn)生頻譜再生效應(yīng)，干擾相鄰信道。為此，在高功放的基礎(chǔ)上必須對其進(jìn)行線性化處理，它可以較好的解決信號的頻譜再生問題。隨著功放線性化技術(shù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)中的功放逐步從單載波功放向多載波功放演變，多載波線性功放是國際上90年代發(fā)展起來的一項(xiàng)高性能功放技術(shù)，在包括GSM、WCDMA在內(nèi)的2、3代移動通訊系統(tǒng)基站中采用這項(xiàng)技術(shù)可以省掉昂貴的大功率合路器，從而達(dá)到節(jié)省基站成本之目的。
以兩個載波為例，圖1給出了目前多載波線性功放的系統(tǒng)中每個載波在功放中可利用的最大功率的分配方式，圖中，多載波功率放大器MCPA(Multi-Carrier Power Amplifier)的最大輸出功率為Pmax，載波1、載波2的最大允許輸出功率分別為Pmax1、Pmax2，因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)一般都存在功率控制，因此實(shí)際的發(fā)射功率不是一個固定值，而是根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際需要，通過功率控制過程而形成的值，不同時刻這個值一般是不同的，設(shè)在某時刻ta，載波1、2的實(shí)際輸出功率為P1a、P2a，某時刻tb，載波1、2的實(shí)際輸出功率為P1b、P2b。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，P1max和P2max是固定值，且P1max+P2max≤Pmax，功率控制過程總是保證P1≤P1max，P2≤P2max，以避免功放過載，圖1中，在ta時刻，P1和P2都小于他們的上限，從而，整個功放還有一定的功率余量，余量的值為Pmax-P1-P2，而tb時刻，P1已經(jīng)達(dá)到其上限Pmax1，而P2小于其上限，整個功放還是有一定的功率余量，為Pmax-P1max-P2，此時出現(xiàn)這樣的情況載波1已經(jīng)按照其最大功率P1max發(fā)射了，但是還是不能滿足功率需要，雖然此時功放功率還有余量，但是這個余量無法為載波1所利用。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的主要缺陷在于，多載波線性系統(tǒng)功放的功率控制策略對于每個載波在功放中可利用的最大功率設(shè)置固定的上限，使得功放系統(tǒng)總功率無法得到充分利用，不利于降低系統(tǒng)功耗，也不利于提高系統(tǒng)下行的容量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種提高多載波系統(tǒng)功率利用率的方法，進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的提高多載波系統(tǒng)功率利用率的方法包括為系統(tǒng)內(nèi)各載波分配一獨(dú)享功率區(qū)間，并為多載波分配共享功率區(qū)間，根據(jù)所述獨(dú)享功率區(qū)間和共享功率區(qū)間對各載波發(fā)射功率進(jìn)行動態(tài)分配。
優(yōu)選的，所述共享功率區(qū)間為系統(tǒng)內(nèi)各載波共享一個總的功率區(qū)間。
優(yōu)選的，各載波首先在其獨(dú)享功率區(qū)間內(nèi)按所需發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)所需發(fā)射功率超出獨(dú)享功率范圍時，超出部分利用共享功率進(jìn)行發(fā)射。
優(yōu)選的，每個載波最大輸出功率控制在其獨(dú)享功率區(qū)間與共享功率區(qū)間之和的范圍內(nèi)。
優(yōu)選的，所述共享功率區(qū)間與所述獨(dú)享功率區(qū)間總和小于等于系統(tǒng)功放總功率。
優(yōu)選的，將各載波最大輸出功率之和控制在系統(tǒng)功放的總功率范圍內(nèi)。
本發(fā)明利用了多載波系統(tǒng)功率分布的特點(diǎn)，在系統(tǒng)功放的功率還有富余時，通過將載波間功率共享的方式將富余的功率分配給需要功率的載波，有效的利用了系統(tǒng)功放的功率資源，有利于提高覆蓋質(zhì)量，增加系統(tǒng)容量，降低功耗，提高多載波系統(tǒng)功率利用率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)各載波的最大功率分配方式示意圖；圖2為本發(fā)明其中一個實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是，在多載波系統(tǒng)中，各載波的功率值往往是獨(dú)立分布的，很少出現(xiàn)各載波同時到達(dá)滿功率的情況，因而可以利用載波功率分布的這個特點(diǎn)，在系統(tǒng)功放功率還有富余的時候，將富余的功率分配給系統(tǒng)中獨(dú)享功率無法滿足需要的載波。
為對本發(fā)明有進(jìn)一步的了解，下面將結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明所述的方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
以兩載波為例，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
主要包括在多載波功率放大器MCPA的總功率Pmax的范圍內(nèi)，分配區(qū)間Pa為載波1的獨(dú)享功率區(qū)間，分配區(qū)間Pb為載波2的獨(dú)享功率區(qū)間，分配區(qū)間Ps為載波1和載波2共享的功率區(qū)間，在上述區(qū)間范圍內(nèi)對每個載波進(jìn)行功率分配各載波首先在其獨(dú)享功率區(qū)間內(nèi)按所需發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)所需發(fā)射功率超出獨(dú)享功率范圍時，超出部分利用系統(tǒng)當(dāng)前的共享功率進(jìn)行發(fā)射。
值得注意的是，本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述的共享功率區(qū)間根據(jù)實(shí)際需要，既可以是部分載波之間的共享一個功率區(qū)間，如在5載波系統(tǒng)中，載波1和載波2除了各自的獨(dú)享功率區(qū)間外，還在兩者之間分配共享一個功率區(qū)間，載波3、載波4和載波5只分配獨(dú)享功率區(qū)間；也可以是部分載波共享多個功率區(qū)間，部分載波獨(dú)享功率區(qū)間，如上述5載波系統(tǒng)中，載波1和2除了各自的獨(dú)享功率區(qū)間外，分配一個共享功率區(qū)間，載波3和4除了各自的獨(dú)享功率區(qū)間外也分配一個共享功率區(qū)間，載波5分配一個獨(dú)享功率區(qū)間；上述結(jié)合方式中，也不限定為兩載波之間的結(jié)合，還可以是兩者以上的多載波結(jié)合分配共享功率區(qū)間，如上述5載波系統(tǒng)中，載波1、2、3除了各自的獨(dú)享功率區(qū)間外，分配一個共享功率區(qū)間，載波4和載波5分配獨(dú)享功率區(qū)間；還可以是系統(tǒng)中所有載波共享一個總的功率區(qū)間，如上述5載波系統(tǒng)中，載波1、2、3、4、5均共享一個功率區(qū)間。
此外，為了避免系統(tǒng)功放出現(xiàn)過載，在分配所述獨(dú)享功率區(qū)間與共享功率區(qū)間時，還可以將各獨(dú)享功率區(qū)間與共享功率區(qū)間之和限制在系統(tǒng)功放總功率的范圍內(nèi)。
本實(shí)施例針對的是兩載波分配一個共享功率區(qū)間的情況，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明參考圖2，在ta時刻，載波2的實(shí)際功率需求比較小，其獨(dú)享功率即可滿足發(fā)射功率的需要，無須借用系統(tǒng)共享功率，而載波1需要較大的發(fā)射功率，其自身的獨(dú)享功率Pa已經(jīng)無法滿足需要，需要借用系統(tǒng)共享功率Ps來滿足超出部分發(fā)射功率的需要，而此時尚未分配的系統(tǒng)共享功率已經(jīng)很小，也即意味著總的功率浪費(fèi)很小；相反，在tb時刻，載波1的實(shí)際功率需求比較小，其獨(dú)享功率Pa即可滿足發(fā)射功率的需要，而載波2自身的獨(dú)享功率Pb已經(jīng)無法滿足實(shí)際的發(fā)射需要，需要借用系統(tǒng)共享功率Ps來滿足其超出部分的發(fā)射功率需要，此時尚未分配的系統(tǒng)共享功率很小，總的功率浪費(fèi)也很小；在tc時刻，載波1和載波2實(shí)際需要的發(fā)射功率超出了其各自的獨(dú)享功率區(qū)間，均需要借用系統(tǒng)功率Ps來滿足其超出部分的發(fā)射功率的需要，此時系統(tǒng)剩余共享功率區(qū)間Ps＝0，實(shí)際發(fā)射功率達(dá)到最大，系統(tǒng)功率資源利用率也達(dá)到最高。
在具體實(shí)施時，可以將系統(tǒng)中各載波最大輸出功率之和控制在系統(tǒng)功放的總功率范圍內(nèi)，使得任一時刻各載波的總功率之和不超出系統(tǒng)功放所能提供的最大功率范圍，即滿足Pa+Pb+Ps≤Pmax。
此外，還可以控制載波1的最大允許輸出功率使之滿足P1max＝Pa+Ps，載波2的最大允許輸出功率使之滿足P2max＝Pb+Ps從而使得任一時刻各載波的實(shí)時輸出功率不超過其獨(dú)享功率與系統(tǒng)共享功率之和。
其中，在控制各載波最大允許輸出功率時，可以在基帶部分對每個載波的功率進(jìn)行測量，通過NodeB的快速擁塞算法將每個載波實(shí)時輸出功率控制在其獨(dú)享功率與系統(tǒng)共享功率之和的范圍內(nèi)，也可以通過自動功率控制(ALC，Automatic Level Control)等技術(shù)進(jìn)行控制；在控制系統(tǒng)中各載波輸出功率之和時，可以采取的技術(shù)也有很多，如通過降低射頻通道增益的方法，或者通過業(yè)務(wù)刪除的方法或者通過自動功率控制ALC等，均不影響本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)。
值得說明的是，本發(fā)明應(yīng)用范圍也不限于兩個載波，對于有兩個以上載波的多載波系統(tǒng)也同樣適用，具體實(shí)現(xiàn)過程可以參照兩載波系統(tǒng)，這里不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高多載波系統(tǒng)功率利用率的方法，其特征在于，為系統(tǒng)內(nèi)各載波分配一獨(dú)享功率區(qū)間，并為多載波分配共享功率區(qū)間，根據(jù)所述獨(dú)享功率區(qū)間和共享功率區(qū)間對各載波發(fā)射功率進(jìn)行動態(tài)分配。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享功率區(qū)間為系統(tǒng)內(nèi)各載波共享一個總的功率區(qū)間。
3，如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享功率區(qū)間與所述獨(dú)享功率區(qū)間總和小于等于系統(tǒng)功放總功率。
4.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的動態(tài)分配具體包括各載波首先在其獨(dú)享功率區(qū)間內(nèi)按所需發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)所需發(fā)射功率超出獨(dú)享功率范圍時，超出部分利用共享功率進(jìn)行發(fā)射。
5.如權(quán)利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述動態(tài)分配進(jìn)一步包括每個載波最大輸出功率控制在其獨(dú)享功率區(qū)間與共享功率區(qū)間之和的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述動態(tài)分配進(jìn)一步包括將各載波最大輸出功率之和控制在系統(tǒng)功放的總功率范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5中所述的方法，其特征在于，在基帶部分對每個載波的功率進(jìn)行測量，通過NodeB的快速擁塞算法將每個載波最大輸出功率控制在其獨(dú)享功率區(qū)間與系統(tǒng)共享功率區(qū)間之和的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求5中所述的方法，其特征在于，通過自動功率控制ALC將每個載波最大輸出功率控制在其獨(dú)享功率區(qū)間與系統(tǒng)共享功率區(qū)間之和的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6中所述的方法，其特征在于，通過降低射頻通道增益或自動功率控制ALC或業(yè)務(wù)刪除的方法將各載波最大輸出功率之和控制在系統(tǒng)功放的總功率范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高多載波系統(tǒng)功率利用率的方法，具體包括為系統(tǒng)內(nèi)各載波分配一獨(dú)享功率區(qū)間，并為多載波分配共享功率區(qū)間，根據(jù)所述獨(dú)享功率區(qū)間和共享功率區(qū)間對各載波發(fā)射功率進(jìn)行動態(tài)分配各載波首先在其獨(dú)享功率區(qū)間內(nèi)按所需發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)所需發(fā)射功率超出獨(dú)享功率范圍時，超出部分利用系統(tǒng)當(dāng)前的共享功率進(jìn)行發(fā)射。利用本發(fā)明，可以增加系統(tǒng)容量，降低功耗，提高多載波系統(tǒng)功率利用率。
文檔編號H04B7/02GK1964208SQ200610062770
公開日2007年5月16日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者趙明, 蒲濤 申請人:華為技術(shù)有限公司