專利名稱：用于非連續(xù)傳輸(dtx)的通信信道的功率控制外環(huán)路的制作方法
背景發(fā)明領域本發(fā)明涉及通信信道內(nèi)容量優(yōu)化。本發(fā)明尤其涉及當信道能夠非連續(xù)傳輸(DTX)時外環(huán)路功率控制的優(yōu)化。
相關技術的描述無線通信系統(tǒng)被廣泛開發(fā)以提供多種類型的通信，諸如語音和數(shù)據(jù)通信符。這些系統(tǒng)可以基于碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)或其它調制技術。CDMA系統(tǒng)提供優(yōu)于其他類型系統(tǒng)的某些優(yōu)點。例如，CDMA系統(tǒng)提供增加的系統(tǒng)容量。
CDMA系統(tǒng)可以被設計以支持一個或多個CDMA標準，諸如(1)電信工業(yè)協(xié)會(TIA)/電子工業(yè)協(xié)會(EIA)“TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base StationCompatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum CellularSystem”(IS-95標準)，(2)由名為“第三代合伙人計劃”(3GPP)的協(xié)會提出的標準，其包含在一組文獻中，包括文獻號3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214(W-CDMA標準)，(3)由名為“第三代合伙人計劃2”(3GPP2)的協(xié)會提出的標準，其包含在一組文獻中，包括“C.S0002-A Physical Layer Standardfor cdma2000 Spread Spectrum Systems”、“C.S0005-A Upper Layer(Layer 3)Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”以及“C.S0024cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”(cdma2000標準)，以及(4)某些其它標準。
無線電話系統(tǒng)能夠在分配的通信信道上傳送語音和數(shù)據(jù)。數(shù)字無線電話系統(tǒng)尤其適合在分配的信道上傳送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可能通過用戶的移動站(MS)專門給一用戶—信道，以便完成數(shù)據(jù)傳輸。當預期的數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)時，優(yōu)選連續(xù)活動的信道。使用連續(xù)活動的信道，用戶能通過所分配的通信系統(tǒng)活動信道有效地發(fā)送和接收連續(xù)數(shù)據(jù)流。然而，分組數(shù)據(jù)應用數(shù)目的突漲，分組數(shù)據(jù)應用如通過因特網(wǎng)通信時使用的那些，使得向單個用戶分配連續(xù)活動的信號時過多地分配資源。另外，因為無線電話速率經(jīng)常依賴于連接數(shù)，所以如果連續(xù)活動信道專用于此連接，則用戶可能不愿意使用MS連接到遠程網(wǎng)絡。
無線電話系統(tǒng)的設計者已經(jīng)認識到對無線信道上分組數(shù)據(jù)應用的期望。設計者也已經(jīng)認識到分組數(shù)據(jù)和相關突發(fā)傳輸可以在不連續(xù)活動的信道上發(fā)送，或者說允許非連續(xù)傳輸(DTX)。
為了最大化信道容量，CDMA通信系統(tǒng)包括功率控制。在CDMA系統(tǒng)的任何小區(qū)內(nèi)，所有的用戶同時在相同帶寬內(nèi)發(fā)送，而且每個用戶的傳輸都會影響所有其他用戶受到的干擾。功率控制過程被用于調整發(fā)送功率，以在接收機處達到最小期望信號質量。其他用戶受到的干擾影響被最小化，因為至每個用戶的發(fā)送功率被最小化。因為干擾電平被最小化，所以同時在此信道上通信的用戶數(shù)被最大化。
在CDMA系統(tǒng)中，閉環(huán)控制過程被用于控制前向和反向鏈路上的傳輸功率。在閉環(huán)控制中進行傳輸，在接收機處測量接收功率或信號質量，接著反饋被提供給發(fā)射機。
閉環(huán)功率控制被用于CDMA無線通信系統(tǒng)的反向鏈路中以確保反向鏈路發(fā)送功率被準確控制。在反向閉環(huán)功率控制中，基站(BS)(或基站控制器(BSC))測量從每個移動站(MS)接收的信號電平并且將反饋提供給每個MS用指令調整MS發(fā)送功率。閉環(huán)功率控制環(huán)路嘗試調整每個MS發(fā)送功率，以使來自小區(qū)內(nèi)的所有MS的反向鏈路發(fā)送信號以每個MS達到期望的服務質量(QoS)需要的最小功率電平。
從基站(BS)到移動站(MS)的前向鏈路非常需要功率控制環(huán)路，即使從基站發(fā)送的所有編碼信道使用相同的路徑到移動站。前向鏈路功率控制過程的操作相似于反向鏈路過程。在前向鏈路功率控制中，MS測量從BS接收的信號電平，并且將反饋提供至BS，用指令以調節(jié)與所述MS相關的編碼信道的發(fā)送功率。從而，前向鏈路功率控制過程影響特定MS編碼信道相對于其他編碼信道的功率。
在反向鏈路過程中，基站或基站控制器測量接收的信號干擾比(Eb/I0)并且將此測量值與稱為功率控制設置點的可調門限比較。當測量值Eb/I0高于設置點時，基站指示MS以預定量(如1dB)降低反向鏈路發(fā)送功率。當測量的Eb/I0低于門限時，BS發(fā)送給MS命令以固定量提高反向鏈路發(fā)送功率。
前向鏈路過程可以以互補的方式操作。MS測量接收的信號干擾比(Eb/Nt)并且將此測量值與用于前向鏈路信號的MS內(nèi)的可調功率控制設置點比較。前向鏈路使用干擾測量Nt，而非反向鏈路中使用的I0值。當測量的Eb/Nt高于設置點時，MS指示BS以預定量(通常為分數(shù)dB)降低分配的編碼信道中的前向鏈路發(fā)送功率。當測量的Eb/Nt低于門限時，MS向BS發(fā)送命令以固定量提高分配的編碼信道內(nèi)的前向鏈路發(fā)送功率。
各個前向鏈路和反向鏈路功率控制設置點的值在MS處或BS處很大程度上確定了在接收機處保持的QoS。QoS經(jīng)常以幀擦除率(FER)被測量，F(xiàn)ER也被認為是幀差錯率。如所預料，增加功率控制設置點的值會降低FER，從而提供較高的QoS。降低功率控制設置點會提高FER。在稱為外環(huán)路功率控制(OLPC)的過程中調整功率控制設置點的門限。在前向鏈路中，此過程稱為前向外環(huán)路功率控制(FOLPC)，而在反向鏈路中，此過程稱為反向外環(huán)路功率控制(ROLPC)。前向鏈路功率控制設置點和反向鏈路功率控制設置點被獨立控制。由于前向和反向鏈路中使用的信令方案和接收機結構的差別，前向和反向鏈路中使用的設置點值之間可能有也可能沒有任何對應性。名稱上相似指的是功能相似，而非值或控制的相同。
當信道支持DTX時，接收機包括DTX檢測算法。DTX和非DTX幀的不完全確定導致次優(yōu)的功率控制設置點門限。太高的設置點導致減小的信道容量。期望在OLPC期間調節(jié)功率控制設置點以補償不準確的DTX和非DTX指示，從而最優(yōu)化功率控制設置點和信道容量。
摘要揭示了用于在使用DTX的信道上通信的外環(huán)路功率控制的新穎方法。調節(jié)功率控制以便在能夠DTX的通信信道內(nèi)補償不完全信號檢測的。通過估計擦除檢測并部分基于此估計確定補償值來補償功率控制設置點。檢測到好幀后通過將功率控制設置點調整回退一動態(tài)確定的設置點量而補償而向功率控制設置點補償虛假的擦除檢測。設置點回退量是檢測到的好信號的測量信號質量和在好幀指示前接收到的擦除指示的個數(shù)的函數(shù)。當好幀被檢測，則擦除檢測數(shù)被重置。
附圖的簡要描述通過下面提出的結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的特征、性質和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中相同的符號具有相同的標識，其中


圖1是說明實現(xiàn)功率控制設置點優(yōu)化的無線通信系統(tǒng)。
圖2是用于不完全DTX檢測的功率控制設置點優(yōu)化的狀態(tài)圖。
圖3A-3D是示出外環(huán)路功率控制算法的函數(shù)的流程圖。
圖4是FER對門限數(shù)N的圖表。
圖5是FER對界限值D的圖表。
優(yōu)選實施例的詳細描述CDMA2000標準為前向話務信道提供九種無線配置?？梢栽谇跋蛟拕招诺郎习l(fā)送的信號被定義為包括前向專用控制信道(F-DCCH)、前向基本信道(F-FCH)、前向功率控制子信道、前向輔助編碼信道(F-SCCH)以及前向輔助信道(F-SCH)。九種定義的無線配置中任一都可以具有全部前向話務信道內(nèi)定義的信道或它們的子集。F-DCCH和F-SCH可以支持非連續(xù)傳輸。在F-DCCH的情況下，允許或禁止傳輸?shù)呐袥Q是逐幀進行的。
CDMA2000標準也為反向話務信道提供六種不同的無線配置?？梢栽诜聪蛟拕招诺郎习l(fā)送的信號被定義為包括反向專用控制信道、反向基本信道、反向輔助信道以及反向輔助編碼信道。只有一些信道在任何特定的無線配置中存在。CDMA2000標準允許反向專用控制信道(R-DCCH)與反向輔助信道(R-SCH)被一起使用而無反向基本信道(R-FCH)的傳輸?shù)牟僮髂Ｊ?稱為P2模式)。
而且，CDMA2000標準允許R-DCCH和R-SCH支持DTX。兩信道獨立地具有由于幀還未由移動站(MS)發(fā)送而發(fā)生DTX的可能。當MS沒有數(shù)據(jù)將被發(fā)送或在R-SCH情況下當MS沒有足夠的可用功率來發(fā)送R-SCH時發(fā)生DTX。
在支持DTX的前向鏈路和反向鏈路中，發(fā)送或不發(fā)送一幀的判決在發(fā)射機被確定。接收機沒有DTX何時發(fā)生的先驗信息。因為缺少發(fā)射機發(fā)送DTX的判決有關的信息，一些類型的DTX檢測在接收機發(fā)生，以確定DTX的存在。當DTX傳輸發(fā)生在前向鏈路上時，DTX檢測可以直接在MS中被實現(xiàn)?；蛘?，DTX檢測可以在耦合到MS的輸出的信號處理階段中發(fā)生，而且一般可以在MS射頻(RF)接收機后的任何信號處理階段內(nèi)被實現(xiàn)。相反，DTX檢測可以在基站、基站控制器中被實現(xiàn)，或者當DTX信號在反向鏈路上發(fā)生時在接收反向鏈路傳輸后的任何信號處理階段被實現(xiàn)。
DTX檢測算法可以為每個接收幀提供一個下列可能的輸出好幀—算法指示一幀被發(fā)送，并且成功解碼的幀不包含某些比特錯誤。
擦除—算法指示一幀被發(fā)送，但是經(jīng)解碼的幀包含比特錯誤。
DTX—算法指示無幀被發(fā)送。
在通常的OLPC算法中，接收到來自DTX檢測算法的擦除指示后功率控制設置點以預定的上調步長增大。接收到來自DTX檢測算法的好幀指示后功率控制設置點以預定的下調步長減小，而且接收到來自DTX檢測算法的DTX指示后功率控制設置點維持不變。
上調和下調步長被選擇以促進功率控制環(huán)路收斂到期望的或規(guī)定的目標幀擦除率(FER)。通常期望的FER在1-5％范圍內(nèi)。將平均FER目標指定在1％的實現(xiàn)示例具有0.3314dB的上調步長和0.003348dB的下調步長。將認識到上調和下調步長不需要大小相等，較大的步長將允許更快的環(huán)路收斂。然而，較大的步長可能導致環(huán)路收斂上潛在更高的平均FER，此影響可以通過調整上調和下調步長的比例而被減小。
因為DTX檢測算法的非理想性能，對于具有DTX的信道多種問題可能發(fā)生。例如，當信號以非連續(xù)模式被發(fā)送時，不準確的DTX檢測將使外環(huán)路收斂到一較高的FER。因為DTX檢測算法并非報告所有擦除事件，所以發(fā)生較高的FER收斂。因為一些擦除事件被不正確地報告為DTX，所以功率控制設置點低于達到期望的服務質量所需，原因是信道和結果對數(shù)據(jù)吞吐量具有負面影響。
因為一些DTX事件不正確地被歸類為擦除事件，所以功率控制設置點可能被不正確地設置得高于它應該的大小。錯誤的高設置點對信道容量具有負面影響，因為從發(fā)射機請求高于必要的功率電平而且任一編碼信道上的發(fā)射信號是對所有其他編碼信道的干擾。
補償不完全DTX檢測的OLPC算法可以在接收機處被實現(xiàn)，從而優(yōu)化通信鏈路的性能。實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)內(nèi)的功率控制設置點優(yōu)化的一實施例在圖1中被示出。通信系統(tǒng)100被示為無線通信系統(tǒng)，諸如CDMA無線電話系統(tǒng)。通信系統(tǒng)100具有一個或多個基站110a和110b，這里被示為具有無線電話系統(tǒng)特征的天線系統(tǒng)。盡管只有兩個基站110a和110b被示出，可以理解通信系統(tǒng)100可以支持任何數(shù)目的基站。每個基站110a和110b覆蓋相應的小區(qū)120a和120b。兩個基站110a和110b支持的覆蓋區(qū)域或小區(qū)120a和120b被示為重疊。然而，可以理解在通信系統(tǒng)100內(nèi)多于一個基站被支持的地方，每個基站支持的小區(qū)可以或可以不重疊。另外，任何三個或更多基站的小區(qū)可以具有一些共同的覆蓋區(qū)域或者可以互相無交集。
由于每個小區(qū)內(nèi)通信系統(tǒng)100的操作基本相同，討論集中在單個小區(qū)內(nèi)的操作上?；?10a支持相應小區(qū)120a上的覆蓋。在小區(qū)120a內(nèi)可以有一個或多個移動站(MS)130a、130b，同時與基站110a通信。MS130a、130b被示為便攜式電話，但是可以理解MS130a、130b可以是便攜式電話、交通工具內(nèi)操作的移動電話、固定電話、無線本地環(huán)路電話或任何其他通信設備?；?10a在前向鏈路信道上與每個MS130a、130b通信，而MS130a、130b在反向鏈路信道上與基站110a通信。通信鏈路可以是在連續(xù)活動信道上或者或者允許用于DTX。基站110a也與基站控制器(BSC)150通信，150向公共開關電話網(wǎng)絡(PSTN)(未示出)提供通信鏈路。功率控制在前向鏈路和反向鏈路上被使用，但是各個功率控制環(huán)路彼此獨立地操作。閉環(huán)功率控制將通信鏈路收斂到達到期望的服務質量(QoS)需要的最小發(fā)送功率。
前向鏈路內(nèi)的外環(huán)路功率控制(OLPC)的操作相似于反向鏈路中的操作。下面的討論集中在前向鏈路內(nèi)OLPC的操作上，但可以理解此原理也可以用于反向鏈路中，因為各個OLPC算法的操作相似。另外，盡管此描述僅描述了單個MS的功能，OLPC算法對于覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有MS功能相似。
在前向鏈路中，作為部分功率控制環(huán)路，MS130a處接收信號相對于功率控制設置點被測量。功率控制設置點通常代表可以從接收到的前向鏈路信號獲得的信噪比(SNR)。例如，功率控制設置點可以與每比特測量的能量與噪聲功率的比值(Eb/Nt)相比較。使用Eb/Nt值很方便，因為接收機能快速確定此值，從而允許更快的功率控制環(huán)路性能。功率控制設置點對應于按FER測量的QoS水平?；蛘撸硞€GER值本身可以被用于功率控制設置點，但因為FER以慢于Eb/Nt的速率被確定，所以功率控制環(huán)路性能將需要相應變慢。設置點比較和FER測量可以在MS130a內(nèi)被實現(xiàn)，或者可以在MS130a之后的信號處理階段(未示出)被實現(xiàn)。
OLPC算法通過估計許多不正確確定的幀和修改設置點值以糾正不正確確定的幀，而補償不完全DTX檢測。DTX檢測算法極不可能提供假的好幀指示。因此，估計不正確確定的幀似乎被導向估計許多不正確確定的擦除或DTX幀。
在一實施例中，此算法估計許多不正確確定的擦除幀，并將功率控制設置點減小一設置點回退值。設置點回退值可以是常數(shù)或者可以被動態(tài)確定。設置點回退值可以是此回退值被動態(tài)確定時測量的信號度量的函數(shù)。測量的信號度量可以是好幀的Eb/Nt。使用好幀的到達作為補償設置點的觸發(fā)器很方便，因為多數(shù)最近接收到的好幀的Eb/Nt可能是在短時間期間接收幀的平均Eb/Nt的良好估計。另外，Eb/Nt可以已經(jīng)作為功率控制過程的一部分被測量。從而，使用Eb/Nt可以不對接收機產(chǎn)生更大的處理負擔。
錯誤擦除檢測的上限是擦除檢測的總數(shù)。當好幀檢測被用作補償功率控制設置點的觸發(fā)器時，錯誤擦除檢測的上限是在連續(xù)好幀檢測之間發(fā)生的擦除檢測數(shù)。當然，并非所有被檢測的擦除都是錯誤擦除檢測。因此，設置點回退量是在連續(xù)好幀檢測之間發(fā)生的擦除檢測數(shù)的函數(shù)。
OLPC的設置點補償算法200的詳細狀態(tài)圖在圖2中被示出。狀態(tài)機200被重置，并在初始化事件之后輸入202。初始化事件可以在MS首次被打開時，在覆蓋區(qū)域內(nèi)MS登記時，在話務信道初始化時，在允許DTX的信道上初始化時，在DTX通信初始化時，或者在任何其他初始化事件之時。
重置和初始化202后，狀態(tài)機進入狀態(tài)0 210，在狀態(tài)0中它等待下一接收幀的檢測。每幀后更新狀態(tài)機200很方便，因為DTX判決是逐幀進行的。如果DTX算法確定下一接收幀是一DTX幀214，狀態(tài)機保持在狀態(tài)0 210且等待下一接收幀的檢測。如果DTX算法檢測好幀212，則狀態(tài)機前進至狀態(tài)G 220，并且以預定下調量減小設置點。預定下調量可以是上面討論的預定的下調步長。
在處于狀態(tài)G 220時，狀態(tài)機200等待下一幀。如果下一幀被檢測為DTX224，則狀態(tài)機200保持在狀態(tài)G 220中。同樣，如果下一幀被檢測為好幀222，則狀態(tài)機200保持在G 220中。當處于狀態(tài)G 220時，一當檢測到好幀222，設置點也以預定的下調步長降低。然而，如果下一幀被檢測為擦除226，則狀態(tài)機200前進至狀態(tài)E 230。擦除檢測226使狀態(tài)機200保存當前設置點值作為歷史設置點值，這里稱為Old_Setpoint。擦除計數(shù)也被初始化至1，設置點值以預定的上調量增大。設置點提高的預定上調量可以是前面討論的預定的上調步長。
返回狀態(tài)0 210，擦除檢測216也將狀態(tài)機推進至狀態(tài)E 230。當處于狀態(tài)0 210的擦除檢測216也使狀態(tài)機200保存當前設置點作為歷史設置點值，將擦除計數(shù)初始化為1，并且以預定量提高設置點。
當處于狀態(tài)E 230時，狀態(tài)機對擦除檢測數(shù)計數(shù)，從而估計許多錯誤檢測，由擦除檢測數(shù)可以導出設置點補償值。如果處于狀態(tài)E 230時發(fā)生DTX檢測234，則狀態(tài)機200保持在此狀態(tài)。如果處于狀態(tài)E 230時發(fā)生擦除檢測236，則狀態(tài)機200使擦除計數(shù)加1并且以預定的上調量提高設置點。如果處于狀態(tài)E 230時發(fā)生好幀檢測232，則狀態(tài)機返回狀態(tài)G 220。好幀檢測232也被用作補償潛在的錯誤幀檢測的功率控制設置點的觸發(fā)事件。狀態(tài)機以預定的下調量減小設置點值，而且擦除計數(shù)被重置為0。擦除計數(shù)被重置為0，因為設置點補償考慮了自前一次好幀檢測開始(或者自最近發(fā)生的狀態(tài)機200初始化開始)已經(jīng)發(fā)生的所有擦除檢測。然后，狀態(tài)機200作出設置點回退確定以評值該量，如果有任何量，則設置點應該進一步被降低以補償估計的錯誤擦除檢測。設置點補償可以是常數(shù)值或者可以被動態(tài)確定。動態(tài)設置點補償確定算法流程圖在圖3D中被詳細示出，下面有描述。
圖3A-3D說明了補償不完全DTX檢測的OLPC算法的流程圖表示。參考圖3A，算法從進入初始化方框3102開始。任何數(shù)目的事件都可以被用作進入此算法的觸發(fā)事件，如上面對于狀態(tài)圖所討論的。初始化后，算法繼續(xù)到方框3110，在方框3110中等待下一個數(shù)據(jù)幀的到達。當逐幀進行發(fā)送DTX的判決時，逐幀更新算法很方便。然而，如果不是按幀進行發(fā)送DTX的判決，如果要求降低的計算復雜度，如果能以另一個速率進行DTX檢測錯誤的準確估計，或者如果其他原因存在，則此算法可以以低于幀速率的頻率更新。同樣，系數(shù)可以使此算法以高于幀速率(期望的特性)的速率更新。
一旦幀到達接收機，此算法繼續(xù)到方框3112，其中執(zhí)行DTX檢測。如上所討論，DTX檢測算法通常為檢驗的幀返回三個指示之一。方框3112代表的DTX檢測算法通常返回好幀、擦除或DTX的指示。DTX檢測可以基于幀的內(nèi)容，或者可以基于包括接收信號強度和接收信號SNR的系數(shù)組合。幀可以包括信號質量指示符，諸如奇偶校驗比特或循環(huán)冗余校驗(CRC)比特，它們允許DTX檢測驗證好幀或幀內(nèi)比特差錯的存在。擦除和DTX之間的差別取決于接收SNR或信號質量的一些其他測量。
方框3112的DTX檢測之后，算法繼續(xù)到方框3120，以檢驗了解DTX檢測算法是否確定好幀被發(fā)送。如果好幀被檢測，則此算法前進至方框3122。在方框3122中，功率控制設置點以預定的下調量降低。功率控制設置點的降低通常以固定的預定量降低?；蛘?，此設置點可以以動態(tài)量降低，例如與接收Eb/Nt有關的量。流程圖從方框3122繼續(xù)到點3200，此點連接圖3A的流程圖和圖3B的流程圖。點3200不是功能性要素，而是示出幾個流程圖的互連的點。
返回方框3120，如果DTX檢測算法不產(chǎn)生好幀指示，則流程圖前進至方框3130，此方框檢驗擦除是否被檢測。如果在方框3130中擦除檢測被確定為DTX檢測算法的輸出，則流程圖繼續(xù)到方框3132。
OLPC算法開始通過對發(fā)生的擦除檢測數(shù)計數(shù)而估計多個錯誤的DTX檢測的過程。在方框3132中，此算法將擦除計數(shù)初始化為1。接著算法繼續(xù)到方框3134，其中當前設置點值被保存為歷史設置點值，表示為Old_Setpoint。接著流程圖繼續(xù)到方框3136，其中功率控制設置點通常以預定的上調量提高。功率控制設置點通常以預定的固定值提高，盡管也可以使用動態(tài)值。在方框3136中提高功率控制設置點后，流程圖繼續(xù)到點3300，此點被用于連接圖3A的流程圖和圖3C的流程圖。
返回方框3130，如果擦除檢測還未發(fā)生，則流程圖繼續(xù)到方框3140。在方框3140中，該算法確定DTX檢測發(fā)生。前一個方框已經(jīng)確定接收幀未被檢測為好幀或擦除。因此，DTX檢測算法可能檢測DTX幀，從而在判決方框中沒有對互驗證的理由。如果DTX檢測算法具有確定多于三個幀類型的能力，則可能期望判決方框。如果流程圖在方框3140中確定DTX幀被接收，則此算法返回方框3110以等待下一幀的到達。
參考圖3B，此流程圖可以從圖3A或圖3C的流程圖在好幀指示后被到達。點3200代表進入OLPC算法的這部分。方框3210中的算法等待下一幀的到達。幀到達之后，此算法繼續(xù)到方框3212的DTX檢測算法，其中接收幀被表征為好幀、擦除或DTX。如果DTX檢測算法完全，則流程圖繼續(xù)到方框3220以檢驗DTX檢驗算法是否確定好幀被接收。如果DTX檢測算法指示好幀，則此算法繼續(xù)到方框3222，其中設置點以預定的下調步長降低。然后OLPC算法返回方框3210以等待下一幀。然而，如果好幀還未被檢測，則此算法前進到方框3230，其中算法檢驗方框3212的DTX檢測算法是否指示擦除，如果沒有指示擦除，則此算法繼續(xù)到方框3240，其中確定方框3212的DTX檢測算法指示剩余的幀類型DTX。接著，算法返回方框3210等待下一幀。
返回方框3230，如果此算法確定擦除被指示，則流程圖繼續(xù)到方框3232以開始對擦除指示計數(shù)。在方框3232中，擦除計數(shù)被初始化到值1。接著，在方框3234中，算法將設置點值保存為歷史設置點值，Old_Setpoint。然后，流程圖繼續(xù)到方框3236，其中設置點以預定的上調步長值提高。接著，流程圖繼續(xù)到點3300，此點代表到圖3C中示出的流程圖的鏈接點。
參考圖3C，進入點3300可以從圖3A或3B的流程圖在擦除指示之后被達到。從點3300進入圖3C中示出的流程圖后，此算法繼續(xù)到方框3310以等待下一幀的到達。下一幀到達之后，算法繼續(xù)到方框3312，其中DTX檢測算法被執(zhí)行。
完成DTX檢測算法之后，流程圖繼續(xù)到方框3320以確定是否指示好幀。如果好幀未被指示，則流程圖繼續(xù)到方框3330以檢驗方框3312的DTX檢測算法是否指示擦除。如果擦除未被指示，則程序進行到方框3340，其中確定DTX被指示。方框3340之后流程圖返回方框3310以等待下一幀。
返回方框3330，如果DTX檢測算法不指示擦除，則流程圖繼續(xù)到方框3332，其中擦除計數(shù)中的值加1。然后，流程圖繼續(xù)到方框3334，而且功率控制設置點以預定的上調步長提高。接著，流程圖返回方框3310以等待下一幀的到達。
返回方框3320，其中算法檢驗好幀指示，如果算法確定方框3312的DTX檢測算法指示好幀，則流程圖繼續(xù)到方框3322，其中功率控制設置點以預定下調步長降低。流程圖繼續(xù)到方框3324，其中設置點值被確定并且應用于功率控制設置點。在一實施例中，設置點回退值是預定的回退常數(shù)值，而在另一實施例中，設置點回退值由如圖3D中示出的算法動態(tài)確定。一旦設置點回退值被確定并被應用，流程圖進到框3326，其中擦除計數(shù)被重置為0。擦除計數(shù)可以被重置到0，因為在方框3324中應用設置點回退值補償所有累積的錯誤擦除指示的功率控制設置點。接著，流程圖繼續(xù)到點3200，此點將圖3C的流程圖鏈接到圖3B的流程圖。
方框3324，在圖3C中示為設置點回退被確定和應用的方框，在圖3D中被詳細示出。在方框3400，進入設置點回退算法。首先，流程圖繼續(xù)到方框3402，其中檢驗接收幀的幀序列號是否從與先前接收到的好幀開始與前一個幀序列號相連。在CDMA2000標準的上層中定義了幀序列號，它是發(fā)送幀的順序指示符。如果幀序列號是連續(xù)的，則流程圖繼續(xù)到方框3404，其中設置點被設置為歷史設置點值，Old_Setpoint的值。連續(xù)的幀序列號指示，無論擦除計數(shù)值是多少，沒有幀在最后兩個好幀指示之間丟失。從而，方框3404將設置值重置到歷史值的設置點值，此值恰好在前一個好幀指示后。從方框3404，流程圖繼續(xù)到方框3430，在此處流程結束。
返回方框3402，如果幀序列號不連續(xù)，則自上一個好幀之后發(fā)生實際擦除。流程圖接著繼續(xù)到判決方框3408，其中擦除計數(shù)與預定的常數(shù)N比較。預定的常數(shù)N代表在通過設置點回退算法補償功率控制前連續(xù)好幀檢測之間發(fā)生的擦除檢測的門限數(shù)。選作N的值根據(jù)接收機的設計和DTX檢測算法的實現(xiàn)而變化。當DTX檢測算法的輸出置信度高時，為N優(yōu)先選擇較大的值。同樣，如果DTX檢測算法的輸出不可靠時，為N優(yōu)選較小的值。為N選擇的值可以大致與DTX檢測算法的虛假檢測概率成反比。當DTX檢測算法未知或者沒有被估計到期望的置信度時，可以通過改變N和在多種操作條件下檢驗實際FER而經(jīng)驗性地導出N的值。
如果擦除計數(shù)不超過門限數(shù)N，則流程圖繼續(xù)到方框3430，并且在此方框結束。在此情況下，如果擦除計數(shù)還未超過門限數(shù)，則錯誤的擦除檢測可能不發(fā)生。因此，擦除檢測的數(shù)目被估計為0，而且功率控制設置點不被補償。
返回判決方框3408，如果擦除計數(shù)不超過門限數(shù)N，則可能有錯誤的擦除檢測。流程圖繼續(xù)到方框3410以估計補償功率控制設置點。在方框3410中，此算法將功率控制設置點設置為歷史設置點和接收到的好幀的測量SNR加預定界限D的最小值。換言之，算法將設置點設置為min(Old_Setpoint，測量SNR+D)，其中Old_Setpoint、測量SNR，以及預定界限D都是以dB表示的值。使用為好幀測量的Eb/Nt值作為測量SNR值很方便。
預定的界限D代表測量SNR的上邊界。此算法將界限加入測量SNR，并且比較此和與歷史設置點。D可以是預定常數(shù)或者可以被動態(tài)確定。在D被動態(tài)確定的情況下，此值可以按照接收幀的質量被調整。用于接收幀的質量的度量可以是碼元差錯率計數(shù)。例如，如果出錯碼元數(shù)超過門限，則可以降低預定界限D。同樣，如果符號差錯數(shù)高于門限，則可以提高預定界限D。與預定界限D的確定無關，設置點的值被補償?shù)絆ld_Setpoint和SNR+D值的最小值。
流程圖接著繼續(xù)到方框3420，以確定設置點是否需要被重置到最小設置點值。方框3420是可選的，設計者可以選擇除去它，而對OLPC算法的性能無大的有害影響。最小設置點值，Min_Setpoint，代表最小預定設置點值，通過此值將產(chǎn)生可靠通信。
在方框3420中，算法將設置點設置為max(Min_Setpoint，setpoint)，其中Min_Setpoint代表預定最小設置點值以dB為單位的值。一旦設置點被與最小設置點值比較并按照需要被調整，則算法繼續(xù)到3430并且在這里結束。
因此，可以從檢驗圖3A-3D的流程圖看出OLPC算法對擦除指示數(shù)計數(shù)以確定錯誤的幀檢測數(shù)的估計。然后，部分地根據(jù)擦除檢測數(shù)確定設置點回退值，并且當好幀被檢測時將其應用于功率控制設置點。每次補償完功率控制設置點后，用于追蹤擦除檢測數(shù)的計數(shù)器被重置為0。
圖4示出了對于變化的門限數(shù)N值的FER圖表。OLPC算法在MS中被實現(xiàn)以提供前向OLPC，并且代表用于蜂窩頻帶中無線操作的數(shù)據(jù)，具有單路徑、1km/h的速度、配置用于如CDMA2000標準中定義的無線配置3、使用2X數(shù)據(jù)速率，并且在卷積編碼的數(shù)據(jù)上操作。OLPC被配置為0.167的目標FER。如從圖4中所看出，較小的門限值N導致較高的FER而且較大的FER導致比較接近目標FER的FER。甚至更高的門限值N可以導致甚至更低的FER，而不以降低前向鏈路容量為代價。
圖5示出了對于變化的界限值D的FER圖表，其中OLPC、鏈路參數(shù)以及MS都配置為與圖4中它們被配置的值相同的值。從此圖中可以看出，對于較低的界限值FER增大并且接近對于高于3的界限值的目標FER。然而，界限值D越高，越多OLPC作為非補償環(huán)路操作，導致潛在降低的鏈路容量。D＝2的值提供了FER的折中，仍保持了允許高于非補償OLPC設置點的容量的OLPC設置點。2dB的值不是精確數(shù)據(jù)。D的其他值基本等于2dB，取決于OLPC對設置點值的敏感度和實現(xiàn)內(nèi)存中數(shù)目的硬件的能力。
表1示出了使用前向OLPC算法的多種MS配置的性能。每個MS被配置以按照CDMA2000標準中所定義在無線配置3中操作，每個MS被配置具有0.167的目標FER。MS不同在于數(shù)據(jù)速率從2X到16X(其中值X代表9600bps)而且數(shù)據(jù)被卷積編碼或turbo編碼。N的值被設置為10個擦除，預定界限被設置為2。
表1
本領域的技術人員理解信息與信號可以用各種不同的工藝與技術來表示。例如，上面的描述中所指的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號以及片可以通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或者任何它們的組合來表示。
本領域的技術人員還可以理解，結合這里揭示的實施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟可以用電子硬件、計算機軟件或兩者的組合來實現(xiàn)。為了清楚地說明硬件和軟件的交互性，各種說明性的組件、框圖、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進行闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實現(xiàn)取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應用程序和設計。技術人員可以用不同的方式為具體應用實現(xiàn)所描述的功能，但是這些實現(xiàn)的決定不應該被認為是脫離本結合這里所揭示的實施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和電路的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、應用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件、或用于執(zhí)行這里所述功能而被設計的器件的任意組合。通用處理器最好是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可以用計算機器件的組合例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP內(nèi)核結合的一個或多個微處理器或者其它這樣的配置來實現(xiàn)。
結合這里所揭示的實施例來描述的方法或算法步驟的實現(xiàn)或執(zhí)行可以直接以硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊或者兩者的組合來實現(xiàn)。軟件模塊可以駐留于RAM存儲器、快閃存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、移動盤、CD-ROM、或本領域中已知的其它任意形式的存儲媒體中。示例性儲存媒質耦合到能從儲存媒質中讀取信息并能向其中寫入信息的處理器上?；蛘?，儲存媒質并入處理器中。處理器和儲存媒質可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留于移動站、基站或基站控制器。或者，處理器和儲存媒質可以作為離散的組件駐留在基站或基站控制器。
上述優(yōu)選實施例的描述使本領域的技術人員能制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領域的技術人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應用于其它實施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權利要求
1.具有非連續(xù)傳輸(DTX)檢測和外環(huán)路功率控制的無線通信設備包括用于估計錯誤幀檢測的數(shù)目的裝置；以及用于調節(jié)與外環(huán)路功率控制相關聯(lián)的功率控制設置點的裝置，其中調節(jié)至少部分地由錯誤幀檢測的個數(shù)確定。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，錯誤幀檢測是擦除檢測。
3.如權利要求1所述的設備，還包括用于檢測好幀的裝置，其中調節(jié)功率控制設置點的裝置響應于檢測好幀的裝置。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，用于估計錯誤幀檢測數(shù)目的裝置對連續(xù)好幀檢測之間發(fā)生的擦除檢測的數(shù)目計數(shù)。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于，如果擦除檢測數(shù)小于預定門限，則對功率控制設置點的調節(jié)為0。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，預定門限為一常數(shù)。
7.如權利要求5所述的設備，其特征在于，預定門限為10。
8.如權利要求3所述的設備，其特征在于，用于調節(jié)功率控制設置點的裝置調節(jié)功率控制設置點到等于下列兩者中的最小值歷史設置點；以及信噪比(SNR)加預定界限。
9.如權利要求8所述的設備，其特征在于，SNR是測量值。
10.如權利要求8所述的設備，其特征在于，SNR是檢測到的好幀的Eb/Nt值。
11.如權利要求8所述的設備，其特征在于，當前設置點和SNR以dB為單位，以及預定界限實際為2dB。
12.如權利要求1所述的設備，其特征在于，用于調節(jié)功率控制設置點的裝置包括如果錯誤幀檢測數(shù)等于或超過預定門限則將功率控制設置點設置到預定的最小設置值和當前設置值的最大值的裝置；以及如果錯誤幀檢測數(shù)小于預定門限值則將功率控制設置點設置到當前設置點值的裝置。
13.如權利要求1所述的設備，其特征在于，外環(huán)路功率控制是反向外環(huán)路功率控制。
14.如權利要求1所述的設備，其特征在于，外環(huán)路功率控制是前向外環(huán)路功率控制。
15.如權利要求1所述的設備，其特征在于，通信設備是CDMA基站、CDMA基站控制器和CDMA移動站之一。
全文摘要
揭示了用于在能夠非連續(xù)傳輸(DTX)的通信信道內(nèi)調整功率控制點以補償不完全信號檢測的新穎方法。檢測到好幀后通過將功率控制設置點調整一動態(tài)確定的設置點回退量而向功率控制設置點補償虛假檢測。設置點回退量是檢測到的好幀的測量信號質量和在緊接好幀指示前接收到的擦除指示的個數(shù)的函數(shù)。
文檔編號H04B7/005GK1643809SQ03807025
公開日2005年7月20日 申請日期2003年1月31日 優(yōu)先權日2002年1月31日
發(fā)明者Y·-C·林, K·W·杉恩茨, S·永恩 申請人:高通股份有限公司