CN101237259A - 一种实现功率控制的方法、系统及用户台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现功率控制的方法、系统及用户台，用户台通过获取接收信噪比和信道衰落增益，确定传输所采用的调制编码方式，再根据确定的调制编码方式和获得的信道衰落增益，获取目标信噪比，最后根据目标信噪比和接收信噪比，生成功率控制信息，从而根据生成的功率控制信息动态对功率进行调整。本发明方案中，目标信噪是根据信道质量动态调整的，并自适应地选择调制编码方式和改变发送功率值，使得系统的发送功率在统计意义上最小，减小了对其它链路或小区的干扰，并且计算复杂度低。

Description

一种实现功率控制的方法、系统及用户台

技术领域

本发明涉及无线资源管理技术，尤指一种基于微波存取全球互通(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)系统的实现功率控制的方法、系统及用户台。

背景技术

无线通信系统中，功率控制(PC，Power Control)技术在无线资源管理(RRM，Radio Resources Management)中占有重要的地位，是移动蜂窝通信系统的关键技术之一，也是链路自适应技术的一种。采用有效的功率控制方法可以更好地增加系统的总容量和改善无线链路(RL，Radio Link)的通信质量，进而可以保证在为每个用户提供良好的服务质量(QoS，Quality ofService)的同时减小对其他用户的干扰，并降低能量损耗。

自适应调制编码方式(AMC，Adaptive Modulation and Coding)技术采用多种编码调制方式(MCS，Modulation Code Schemes)，通过估计无线传输信道状态如信噪比(SNR，Signal-to-Noise Ratio)确定合适的调制编码方式，实现不同信道条件下变速率的传输，提高频谱利用率和系统吞吐量，同时弥补信道时变性引起的系统性能的降低。

根据信道情况改变功率和调制编码方式属于自适应技术范畴，自适应技术的基本思想就是，通过自适应调节信号传输的参数，来充分利用当前信道环境。其中，可以调节的参数包括调制方式、编码方式、发射功率、扩频增益和信令带宽等。

WiMAX系统基于宽带无线城域网标准，WiMAX系统的修订版适用于固定和移动宽带无线城域网。WiMAX系统的物理层定义了两种双工方式，即时分双工(TDD，Time Division Duplex)和频分双工(FDD，Frequency DivisionDuplex)，这两种双工方式都使用突发数据传输格式(burst)，均支持自适应的突发业务数据，传输参数可以动态调整。

现有针对WiMAX系统的功率控制方案大致有以下三种：

方案一、闭环功率控制方案。

该方案提出了基于簇(cluster)的功率控制方案。大致实现包括：将所有子载波划分为多个簇，以簇为单位进行功率控制，每个簇内的接收信噪比与目标信噪比相比较产生功率控制指令，对于信道衰落大的簇增加发送功率，对于信道衰落小的簇减小发送功率。在整个功率控制过程中，每种调制编码方式的目标信噪比是固定不变的。每个簇的功率反馈信息使用两个比特位标识，功率调整范围为-9dB(分贝)～6dB，功率控制步长为3dB。

可见，按照方案一所示的闭环功率控制方案，对信道质量差的子信道分配的功率大，而信道质量好的子信道分配的功率小，也就是说，对于信道衰落大的子信道分配的发送功率值大，这样会对其它的子信道产生干扰。方案一在多载波通信系统中不是一种优化的功率控制方法，与最优功率分配的方法即注水定理中功率分配采用优质信道多发送、劣质信道少发送的思想恰好相反。并且方案一的计算复杂度和反馈请求带宽大。

方案二、下行链路功率控制方案。

方案二的目的是在多蜂窝小区中减小下行链路干扰。该方案建议在满足一定性能条件下，基站(BS)的发送功率不应超过用户台(SS)所需要的最大功率。同时，方案二建议使用4个比特位标识功率增量值，功率控制步长为1dB，调整范围为-8dB～7dB。

方案二只提出功率控制，没有与自适应调制编码技术结合。

方案三、在无线网络中功率控制与光束成型的联合算法。

方案三算法主要考虑减小蜂窝小区内的同信道干扰(CCI，CochannelInterference)，具体实现大致包括：BS在固定功率分配条件下，使用最小方差无失真响应(MVDR，Minimum Variance Distortionless Response)光束成型器最大化信号干扰噪声比(SINR，Signal-to-Interference and Noise Ratio)；然后，改变SS的发送功率，以减小同信道干扰。这个过程进行多次迭代，直到每条信道的传输功率矢量和光束成型权重因子矢量收敛到优化值。这是一种无线网络系统中分布式功率控制算法。

在方案三中，将接收的信噪比与预先定义的目标信噪比相比较产生功率控制指令，在整个功率控制过程中，目标信噪比固定不变。方案三在低SINR情况下工作良好，但是，在目标信噪比过高时，系统的总功率会加大，这样将会导致信道条件差的子信道分配到过高的功率，而对其它的链路产生干扰。方案三不能使系统根据信道衰落情况调整目标信噪比以达到优化系统性能的目的。

目前，多载波无线通信系统中的自适应技术一般有三种算法：Hughes-Hartogs梯度分配算法、Chow，Ciffii and Bingham算法和Fischer-Huber算法。

其中，Hughes-Hartogs梯度分配算法，是通过多次迭代方法来完成比特和功率分配。在每次迭代过程中，比较各个子载波每增加一个比特所需要增加的发送功率，选取发送功率增量最小的子载波，并在该子载波上增加一个发送比特。将迭代过程循环，直到所有的比特或功率分配完毕。

Chow，Ciffii and Bingham算法，是一种近似于注水算法的次优裕量最大化位加载算法。该算法根据各个子信道的实际信道容量来分配传输数据比特，优化准则是在维持目标误比特率的前提下，使系统的频谱效率达到最优。算法的基本思想是，在迭代过程中根据每次迭代的裕量值计算每个子载波在各自的接收信噪比条件下所承载的比特数b_i，并将比特数b_i≤0的子载波删除，迭代结束后再进行比特和功率的分配。

Fischer-Huber算法的优化准则是，在维持恒定传输速率和总发射功率一定的前提下，使系统的误比特率性能达到最优。Fischer-Huber算法的基本思想是，每次迭代过程中，各个子载波根据传输速率和各自的噪声功率计算需要的比特数。如果存在比特数小于0的子载波，则减少子载波数目，重新进行迭代计算，直到所有子载波分配的比特数大于或等于0；最后计算分配给每个子载波的功率值。

三种算法的基本思想都是通过迭代运算，对每个子载波根据系统要求分配比特数和功率值，虽然性能比较好，但是计算复杂度比较大，系统较难实现。特别是在一个系统中，由于系统中的子载波数较多，如果针对每个子载波分配功率和比特，计算复杂度过大，效率较低，通过迭代运算的方法难于在实际系统中实现。

从现有针对WiMAX系统的功率控制方案总的来看，目标信噪比是固定不变的，不能根据信道质量对功率做动态调整，从而不能自适应地选择调制编码方式和改变发送功率值；而且对其它链路或小区的干扰较大，计算复杂度都比较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种实现功率控制的方法、系统及用户台，能够动态、简单地调整功率，减小对其它用户的干扰。

本发明实施例提供一种实现功率控制的方法，该方法包括以下步骤：

用户台获取接收信噪比和信道衰落增益；

根据所述接收信噪比确定传输所采用的调制编码方式；

根据所述调制编码方式和所述信道衰落增益，获取目标信噪比；

根据所述目标信噪比和所述接收信噪比，生成功率控制信息。

本发明实施例提供一种实现功率控制的系统，该系统包括基站和用户台，其中，

所述基站，用于向所述用户台发送获取功率控制信息请求；接收来自所述用户台的功率控制信息，并按照所述功率控制信息减小或增加发送功率；

所述用户台，用于接收来自所述基站的获取功率控制信息请求，获取接收信噪比和信道衰落增益，根据所述接收信噪比确定传输所采用的调制编码方式；根据所述调制编码方式和所述信道衰落增益，获取目标信噪比；根据所述目标信噪比和所述接收信噪比，生成功率控制信息；将所述功率控制信息发送给所述基站。

本发明实施例提供一种用户台，包括：数据接收单元、信道估计单元、调制编码方式确定单元、目标信噪比获取单元、功率信息获取单元和功率控制信息发送单元，其中，

所述数据接收单元，用于接收来自基站的下行数据中的Preamble码；

所述信道估计单元，用于根据所述Preamble码估计接收信噪比和信道衰落增益；

所述调制编码方式确定单元，用于根据所述估计出的接收信噪比，以及自身存储有的每种调制编码方式与信噪比门限值间的对应关系，查找与所述接收信噪比对应的调制编码方式，并发送；

所述目标信噪比获取单元，用于根据所述信道衰落增益以及所述与所述接收信噪比对应的调制编码方式，计算目标信噪比；

所述功率控制信息获取单元，用于比较所述接收信噪比和所述目标信噪比；如果所述接收信噪比大于或等于所述目标信噪比，则向所述功率控制信息发送单元发送按照预先设置的功率步长值减小发送功率的功率控制信息；如果所述接收信噪比小于所述目标信噪比，则向所述功率控制信息发送单元发送按照预先设置的功率步长值增加发送功率的功率控制信息；

所述功率控制信息发送单元，用于将接收到的功率控制信息发送给所述基站。

由上述技术方案可见，用户台通过获取接收信噪比和信道衰落增益，确定传输所采用的调制编码方式，再根据确定的调制编码方式和获得的信道衰落增益，获取目标信噪比，最后根据目标信噪比和接收信噪比，生成功率控制信息，从而根据生成的功率控制信息动态对功率进行调整。本发明实施例提供的方案中，目标信噪是根据信道质量动态调整的，并自适应地选择调制编码方式和改变发送功率值，使得系统的发送功率在统计意义上最小，减小了对其它链路或小区的干扰，并且计算复杂度低。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是本发明实现功率控制的系统的组成结构示意图；

图3是本发明实现功率控制的实施例的流程图；

图4a是发送功率与接收信噪比的仿真曲线示意图；

图4b是误比特率和接收信噪比的仿真曲线示意图；

图4c是频谱利用率与接收信噪比的仿真曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图通过具体实施例作详细说明。

假设接收信噪比为γ，调制编码方式为j的系统发送功率为S_j(γ)，接收信噪比γ的概率密度函数p(γ)，那么，本发明统计意义上的平均发送功率如公式(1)所示：

$\underset{j=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\∫}_{{\mathrm{\γ}}_{j-1}}^{{\mathrm{\γ}}_j}{S}_j\left(\mathrm{\γ}\right)p\left(\mathrm{\γ}\right)\mathrm{d\γ}---\left(1\right)$

其中，N为总的调制编码方式个数。

自适应调制编码方式的平均差错率如公式(2)所示：

${\stackrel{\‾}{P}}_b=\frac{\underset{j=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{k}_j{\∫}_{{\mathrm{\γ}}_{j-1}}^{{\mathrm{\γ}}_j}{P}_b\left(\mathrm{\γ}\right)p\left(\mathrm{\γ}\right)\mathrm{d\γ}}{\underset{j=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{k}_j{\∫}_{{\mathrm{\γ}}_{j-1}}^{{\mathrm{\γ}}_j}p\left(\mathrm{\γ}\right)\mathrm{d\γ}}---\left(2\right)$

其中，k_j为已知的调制编码方式为j时每个符号承载的比特数，具体值参见表1；P_b(γ)为接收信噪比为γ的信道传输误比特率(BER)。

相关标准协议规定，WiMAX系统选用8种调制编码方式，表1各种调制编码方式所承载的比特数对照表如表1所示，k_j为调制编码方式为j时每个符号承载的比特数(bits/symbol)。表1中，QPSK1/2、QPSK3/4分别表示编码码率为1/2、3/4的正交相移键控(QPSK)调制方式，16QAM1/2、16QAM3/4分别表示编码码率为1/2、3/4的16正交幅度调制(16QAM)方式，64QAM1/2、64QAM2/3、64QAM3/4、64QAM5/6分别表示编码码率为1/2、2/3、3/4和5/6的64QAM方式。

调制编码方式	QPSK1/2	QPSK3/4	16QAM1/2	16QAM3/4	64QAM1/2	64QAM2/3	64QAM3/4	64QAM5/6
									kjbits/symbol	1	1.5	2	3	3	4	4.5	5

表1

系统的数据速率如公式(3)所示：

$\underset{j=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{k_j}{\mathrm{Ts}}{\∫}_{{\mathrm{\γ}}_{j1}}^{{\mathrm{\γ}}_j}p\left(\mathrm{\γ}\right)\mathrm{d\γ}\≥R---\left(3\right)$

其中，Ts为符号持续时间；R为数据传输速率。

系统优化目标为由业务质量要求和信道质量决定的一定的误比特率如公式(2)和传输速率如公式(3)条件下，使系统的发送功率如公式(1)最小时，根据函数优化公式(具体求解过程可参见相关规定，这里不再详述)得到最佳接收信噪比门限值即目标信噪比如公式(4)所示：

${\mathrm{\γ}}_{t\arg \mathrm{et}}^j={\mathrm{\η}}_j+{\mathrm{\ϵ}}_j\ln \left(\right|g\left|\right)---\left(4\right)$

其中， ${\mathrm{\η}}_j=-\frac{f\left(k_j\right)\ln \left[\frac{\mathrm{\αf}\left(k_j\right)}{k_j}{\mathrm{\σ}}^2\right]}{0.2},$ $f\left(k_j\right)=2^{k_j}-1,$ α＝1/(0.32λ₁)，λ₁为拉格朗日Lagrange乘性因子； ${\mathrm{\ϵ}}_j=\frac{2^{k_j}-1}{1.6};$ σ²为噪声方差。

为易于工程实现，可将公式(4)进行最佳一致逼近，得到公式(5)：

γ^j _target＝η_j+ε_j[α₀+α₁|g|]       (5)

其中，[a，b]为信道衰落增益区间， ${\mathrm{\α}}_1=\frac{\ln \left(b\right)-\ln \left(a\right)}{b-a},$ $x_1=\frac{1}{{\mathrm{\α}}_1},$ ${\mathrm{\α}}_0=\frac{\ln \left(a\right)+\ln \left(x_1\right)}{2}-{\mathrm{\α}}_1\frac{a+x_1}{2}.$ 比如： ${{\mathrm{\γ}}^j}_{t\arg \mathrm{et}}={\mathrm{\η}}_j+\frac{2^{k_j}-1}{1.6}[-7+3.1|g\left|\right].$

各种调制编码方式满足一定条件的接收信噪比边界值即信噪比门限值如公式(6)所示：

${\mathrm{\γ}}_j=-\frac{f\left(k_j\right)}{c_2}\ln \left(\frac{1}{c_1}\right[{\stackrel{\‾}{P}}_b-\mathrm{\λ}\left]\right)---\left(6\right)$

公式(6)是通过Lagrange优化算式推导的，具体实现可参见相关资料，这里不再详细描述。其中，系数c₁＝0.2、系数c₂＝1.6；λ是数据速率要求。从公式(6)可见，各种调制编码方式的信噪比门限值与概率密度函数无关，可以在系统初始化中得到。同时，建立计算得到的信噪比门限值与调制编码方式的对应关系。

图1是本发明方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤100：用户台获取接收信噪比和信道衰落增益。

SS根据BS向下广播的前缀(Preamble)码估计接收信噪比γ和信道衰落增益g。具体估计的方法可参见现有方法，这里不再详述。

步骤101：根据获得的接收信噪比确定传输所采用的调制编码方式。

SS以接收信噪比γ对应接收信噪比边界值，从计算得到的接收信噪比边界值与调制编码方式的对应关系中，查找与接收信噪比γ对应的制编码方式j，作为下一时刻传输所采用的调制编码方式j。

步骤102：根据确定的调制编码方式和获得的信道衰落增益g，获取目标信噪比。

根据公式(4)计算信道衰落增益为g，调制编码方式为j时，系统所需要的目标信噪比γ^j _target。

需要说明的是，实际工程实现中，可使用公式(5)进行逼近计算。

从本步骤可以看出，目标信噪比根据信道衰落动态变化，适应信道条件变化，保证了在链路质量差时，分配到了小功率，减小了对其它链路或小区的干扰。

步骤103：根据目标信噪比和接收信噪比，生成功率控制信息。

将估计的接收信噪比γ与计算得到的目标信噪比γ^j _target进行比较，产生功率控制指令，如果接收信噪比γ≥目标信噪比γ_target ^j，则功率控制信息为按照预先设置的功率步长值减小发送功率；如果接收信噪比γ＜目标信噪比γ_target ^j，则功率控制信息为按照预先设置的功率步长值增加发送功率。

该方法进一步包括：SS将功率控制信息和调制编码方式信息上传给BS，BS按照接收到的调制编码方式信息调整自身的调制编码方式，并按照接收到的功率控制信息减小或增加发送功率。

本发明实施例提供的方法通过对目标信噪的动态调整，自适应地实现了调制编码方式的选择和发送功率的调整，保证了系统的发送功率在统计意义上最小，从而减小了对其它链路或小区的干扰，并且大大降低了计算复杂度。

如图2所示，本发明实施例还提供一种实现功率控制的系统，该系统包括基站20和用户台21。

基站20(下行方向)至少包括：功率控制信息接收单元200、调制编码方式调整单元201、功率调整单元202和数据发送单元203，其中，

功率控制信息接收单元200，用于接收来自用户台21的功率控制信息和调制编码方式信息，并将调制编码方式信息发送给调制编码方式调整单元201，将功率控制信息发送给功率调整单元202。

调整编码方式调整单元201，用于接收来自功率控制信息接收单元200的调制编码方式信息，将即将发送的数据所采用的调制编码方式调整为接收的调制编码方式，将调整后的调制编码方式发送给数据发送单元203；

功率调整单元202，用于接收来自功率控制信息接收单元200的功率控制信息，将当前发送功率减小或增加预设功率步长，得到即将发送的数据所采用的发送功率，将调整后的发送功率发送给数据发送单元203；

数据发送单元203，用于按照调制编码方式调整单元201输出的调制编码方式，以及功率调整单元202输出的发送功率，向用户台21发送下行数据。

用户台21(下行方向)至少包括：数据接收单元210、信道估计单元211、调制编码方式确定单元212、目标信噪比获取单元213、功率信息获取单元214和功率控制信息发送单元215。其中，

数据接收单元210，用于接收来自基站20的下行数据，将下行数据中的Preamble码发送给信道估计单元211；

信道估计单元211，用于接收来数据接收单元210的Preamble码，根据Preamble码估计接收信噪比γ和信道衰落增益g，将估计出的接收信噪比γ发送给调制编码方式确定单元212和功率控制信息获取单元214，将估计出的信道衰落增益g发送给目标信噪比获取单元213；

调制编码方式确定单元212，用于接收来自信道估计单元211估计出的接收信噪比γ，根据自身存储有的每种调制编码方式与信噪比门限值间的对应关系，查找与接收到的接收信噪比γ对应的调制编码方式，并发送给目标信噪比获取单元213；

目标信噪比获取单元213，用于接收来自信道估计单元211估计出的信道衰落增益g、来自调制编码方式确定单元212的调制编码方式，计算目标信噪比γ^j _target，并发送给功率控制信息获取单元214；

功率控制信息获取单元214，用于接收来自信道估计单元211估计出的接收信噪比γ，接收来自目标信噪比获取单元213的目标信噪比γ^j _target，比较接收信噪比γ和目标信噪比γ^j _target，如果接收信噪比γ≥目标信噪比γ_target ^j，则功率控制信息获取单元214向功率控制信息发送单元215发送按照预先设置的功率步长值减小发送功率的功率控制信息；如果接收信噪比γ＜目标信噪比γ_target ^j，则功率控制信息获取单元214向功率控制信息发送单元215发送按照预先设置的功率步长值增加发送功率的功率控制信息；

功率控制信息发送单元215，用于接收来自功率控制信息获取单元214的功率控制信息，并发送给基站20。

图3是本发明实现功率控制的实施例的流程图，如图3所示，本实施例包括以下步骤：

步骤300：系统初始化，建立不同调制编码方式信噪比门限值的对应关系。

在WiMAX系统中，相关标准协议规定功率控制在竞争过程(Ranging)中进行。SS入网后首先与BS建立同步，然后进入初始竞争时隙，进行开环功率控制；为了消除无线环境对网络的影响，SS和BS之间还要进行周期性竞争，也就是对网络参数进行周期性调整，系统进入闭环功率控制。本发明是在周期竞争过程中实现的。初始化过程大致包括：

SS进入网络与BS建立同步，根据公式(6)将每种调制编码方式与信噪比门限值间的对应关系存储在SS。初始竞争完成后，网络进入周期竞争过程，BS发送报告请求(REP-REQ)消息以请求获取功率控制信息。具体实现可参见相关标准协议，这里不再赘述。

步骤301：估计接收信噪比γ与信道衰落增益g。

SS在收到REP-REQ消息后，根据BS向下广播的Preamble码估计接收信噪比γ和信道衰落增益g。

步骤302：根据估计得到的接收信噪比γ及SS中存储有的对应关系，确定调制编码方式j，并根据确定的调制编码方式和估计的信道衰落增益g，按照公式(4)计算目标信噪比γ^j _target。

本步骤中，确定调制编码方式j的方法为：从所述用户台中存储的对应关系中，查找与所述估计得到的接收信噪比对应的调制编码方式，作为传输所采用的调制编码方式

步骤303～步骤305：判断接收信噪比γ是否大于或等于目标信噪比γ^j _target，如果是，则减小发送功率；否则，增大发送功率。

本步骤中，假设如果接收信噪比γ≥目标信噪比γ_target ^j，则SS将功率控制信息比特位置0；如果接收信噪比γ＜目标信噪比γ_target ^j，则SS将功率控制信息位比特位置1。

SS通过报告响应(REP-RSP)消息将功率控制信息(或称为功率控制指令)和调制编码方式j携带在上行突发帧中发送给BS，BS按照接收到的调制编码方式j调整自身的调制编码方式，并按照接收到的功率控制信息调整发送功率，即如果功率控制信息比特位为0，则减小预设功率步长如1dB的发送功率；如果功率控制信息比特位为1，则增加预设功率步长如1dB的发送功率。

图4a是发送功率与接收信噪比的仿真曲线示意图，图4b是误比特率和接收信噪比的仿真曲线示意图，图4c是频谱利用率与接收信噪比的仿真曲线示意图。假设仿真中，噪声功率设为10^-3mW，各仿真图中，点划线表示未采用功率控制的仿真曲线，虚线表示采用现有功率控制方法的仿真曲线，实线表示采用本发明功率控制方法的仿真曲线。如图4a～图4c所示，在误比特率不变和频谱利用率不降低的情况下，即在图4b和4c中，采用本发明功率控制方法的仿真曲线与未采用功率控制的仿真曲线和采用现有功率控制方法的仿真曲线基本重合，采用本发明功率控制方法明显的降低了发送功率(如图4a所示)，即在一定的误比特率和传输速率条件下，最小化了发送功率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1. 一种实现功率控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

用户台获取接收信噪比和信道衰落增益；

根据所述接收信噪比确定传输所采用的调制编码方式；

根据所述调制编码方式和所述信道衰落增益，获取目标信噪比；

根据所述目标信噪比和所述接收信噪比，生成功率控制信息。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：建立不同调制编码方式与信噪比门限值的对应关系。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立所述对应关系的方法为：

所述用户台进入网络与基站建立同步，根据下式计算每种调制编码方式j对应的信噪比门限值γ_j；

${\mathrm{\γ}}_j=-\frac{f\left(k_j\right)}{\left(c_2\right)}\ln \left(\frac{1}{c_1}\right[{\stackrel{\‾}{P}}_b-\mathrm{\λ}\left]\right),$ 其中，λ_j为调制编码方式为j对应的信噪比门限值；系数c₁＝0.2、系数c₂＝1.6；λ是数据速率要求； $f\left(k_j\right)=2^{k_j}-1;$ P_b为自适应调制编码方式的平均差错率；

将各调制编码方式j和信噪比门限值γ_j对应存储在用户台中。

4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述自适应调制编码方式的平均差错率P_b的计算方法为：

${\stackrel{\‾}{P}}_b=\frac{\underset{j=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{k}_j{\∫}_{{\mathrm{\γ}}_{j-1}}^{{\mathrm{\γ}}_j}{P}_b\left(\mathrm{\γ}\right)p\left(\mathrm{\γ}\right)\mathrm{d\γ}}{\underset{j=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{k}_j{\∫}_{{\mathrm{\γ}}_{j-1}}^{{\mathrm{\γ}}_j}p\left(\mathrm{\γ}\right)\mathrm{d\γ}},$ 其中，k_j为已知的调制编码方式为j时每个符号承载的比特数；P_b(γ)为接收信噪比为γ的信道传输误比特率；p(γ)为接收信噪比γ的概率密度函数。

5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用户台获取接收信噪比和信道衰落增益具体包括：

所述用户台收到来自所述基站的获取功率控制信息请求，根据所述基站广播的前缀Preamble码估计接收信噪比和信道衰落增益。

6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述接收信噪比确定传输所采用的调制编码方式的方法为：

从所述用户台中存储的对应关系中，查找与所述接收信噪比对应的调制编码方式，作为传输所采用的调制编码方式。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标信噪比的方法为：所述目标信噪比 ${\mathrm{\γ}}_{t\arg \mathrm{et}}^j={\mathrm{\η}}_j+{\mathrm{\ϵ}}_j\ln \left(\right|g\left|\right);$

其中， ${\mathrm{\η}}_j=-\frac{f\left(k_j\right)\ln \left[\frac{\mathrm{\αf}\left(k_j\right)}{k_j}{\mathrm{\σ}}^2\right]}{0.2},$ $f\left(k_j\right)=2^{k_j}-1,$ α＝1/(0.32λ₁)，λ₁为拉格朗日Lagrange乘性因子； ${\mathrm{\ϵ}}_j=\frac{2^{k_j}-1}{1.6};$ σ²为噪声方差。

8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成功率控制信息的方法为：

比较所述接收信噪比与所述目标信噪比；

如果所述接收信噪比大于或等于所述目标信噪比，则所述功率控制信息为按照预先设置的功率步长值减小发送功率；

如果所述接收信噪比小于所述目标信噪比，则所述功率控制信息为按照预先设置的功率步长值增加发送功率。

9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述用户台将所述功率控制信息和所述调制编码方式信息上传给基站；

所述基站按照所述调制编码方式信息调整自身的调制编码方式，并按照所述功率控制信息减小或增加发送功率。

10. 根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述调制编码方式包括微波存取全球互通WiMAX系统中选用的八种调制编码方式。

11. 一种实现功率控制的系统，其特征在于，所述系统包括基站和用户台，其中，

所述基站，用于向所述用户台发送获取功率控制信息请求；接收来自所述用户台的功率控制信息，并按照所述功率控制信息减小或增加发送功率；

所述用户台，用于接收来自所述基站的获取功率控制信息请求，获取接收信噪比和信道衰落增益，根据所述接收信噪比确定传输所采用的调制编码方式；根据所述调制编码方式和所述信道衰落增益，获取目标信噪比；根据所述目标信噪比和所述接收信噪比，生成功率控制信息；将所述功率控制信息发送给所述基站。

12. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述基站包括：功率控制信息接收单元，调制编码方式调整单元、功率调整单元和数据发送单元，其中，

所述功率控制信息接收单元，用于接收来自所述用户台的功率控制信息和调制编码方式信息，并将所述调制编码方式信息和功率控制信息分别发送给所述调制编码方式调整单元和所述功率调整单元；

所述调整编码方式调整单元，用于根据所述调制编码方式调整即将发送的数据的调制编码方式；

所述功率调整单元，用于根据所述功率控制信息，将当前发送功率减小或增加预设功率步长，得到即将发送的数据所采用的发送功率；

所述数据发送单元，用于按照所述调整后的调制编码方式以及发送功率，向所述用户台发送下行数据。

13. 根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述用户台包括：数据接收单元、信道估计单元、调制编码方式确定单元、目标信噪比获取单元、功率信息获取单元和功率控制信息发送单元，其中，

所述数据接收单元，用于接收所述基站的下行数据中的Preamble码；

所述信道估计单元，用于根据所述Preamble码估计接收信噪比和信道衰落增益；

所述调制编码方式确定单元，用于根据所述接收信噪比，以及自身存储有的每种调制编码方式与信噪比门限值间的对应关系，查找与所述接收信噪比对应的调制编码方式；

所述目标信噪比获取单元，用于根据所述信道衰落增益以及所述与所述接收信噪比对应的调制编码方式，计算目标信噪比；

所述功率控制信息获取单元，用于比较所述接收信噪比和所述目标信噪比，如果所述接收信噪比大于或等于所述目标信噪比，则向所述功率控制信息发送单元发送按照预先设置的功率步长值减小发送功率的功率控制信息；如果所述接收信噪比小于所述目标信噪比，则向所述功率控制信息发送单元发送按照预先设置的功率步长值增加发送功率的功率控制信息；

所述功率控制信息发送单元，用于将接收到的功率控制信息发送给所述基站。

14. 一种用户台，其特征在于，包括：数据接收单元、信道估计单元、调制编码方式确定单元、目标信噪比获取单元、功率信息获取单元和功率控制信息发送单元，其中，

所述数据接收单元，用于接收来自基站的下行数据中的Preamble码；

所述信道估计单元，用于根据所述Preamble码估计接收信噪比和信道衰落增益；

所述调制编码方式确定单元，用于根据所述接收信噪比，以及自身存储有的每种调制编码方式与信噪比门限值间的对应关系，查找与所述接收信噪比对应的调制编码方式，并发送；

所述目标信噪比获取单元，用于根据所述信道衰落增益以及所述与所述接收信噪比对应的调制编码方式，计算目标信噪比；

所述功率控制信息获取单元，用于比较所述接收信噪比和所述目标信噪比；如果所述接收信噪比大于或等于所述目标信噪比，则向所述功率控制信息发送单元发送按照预先设置的功率步长值减小发送功率的功率控制信息；如果所述接收信噪比小于所述目标信噪比，则向所述功率控制信息发送单元发送按照预先设置的功率步长值增加发送功率的功率控制信息；

所述功率控制信息发送单元，用于将接收到的功率控制信息发送给所述基站。

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