專利名稱：多信道反向鏈路外環(huán)路功率控制的方法和裝置的制作方法
多信道反向鏈路外環(huán)路功率控制的方法和裝置
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2002年9月24日、申請(qǐng)?zhí)枮?2823367. 0、發(fā)明名稱為"多 信道反向鏈路外環(huán)路功率控制的方法和裝置"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及CDMA無線通信系統(tǒng)中用于反向鏈路 多信道外環(huán)路功率控制的方法和裝置。
背景
碼分多址("CDMA")無線通信系統(tǒng)提供了改進(jìn)的容量和可靠的通信。蜂窩系 統(tǒng)的容量對(duì)于蜂窩服務(wù)提供商是重要的，因?yàn)樗苯佑绊懙绞杖?。通常，CDMA無 線通信系統(tǒng)的容量受干擾所限制。因此，使CDMA通信系統(tǒng)中的干擾量最小是有益 的。
一般而言，最顯著的干擾量是從工作在同一小區(qū)或相鄰小區(qū)的其它移動(dòng)單元 (比如蜂窩電話)中產(chǎn)生的。在反向鏈路上，即從移動(dòng)單元到基站的傳輸，CDMA通 信系統(tǒng)中的移動(dòng)單元向基站發(fā)射一偽噪聲("PN")序列。基站接收該信號(hào)以及其它 移動(dòng)單元發(fā)射的PN序列。PN序列的屬性有 一個(gè)序列的延遲形式之間的相關(guān)大大 低于時(shí)間對(duì)齊的兩個(gè)序列之間的相關(guān)，也就是，對(duì)于為接收具有不同延遲的第二 PN序列而時(shí)間對(duì)齊的接收機(jī)而言，延遲的PN序列表現(xiàn)為噪聲。這樣，多個(gè)移動(dòng)單 元以相同頻率向C函A系統(tǒng)中的相同基站進(jìn)行發(fā)射。CDMA移動(dòng)用戶發(fā)射的信號(hào)會(huì)對(duì) 所有其它用戶的發(fā)射信號(hào)造成干擾。
由于在典型的CDMA蜂窩環(huán)境中，各個(gè)移動(dòng)單元的信號(hào)與其它移動(dòng)單元的信號(hào)
產(chǎn)生千擾，因此存在干擾問題，稱為"遠(yuǎn)近"問題。為了說明遠(yuǎn)近問題，考慮兩個(gè) 移動(dòng)單元與同一基站通信的情況。假定第一移動(dòng)單元在基站附件并且具有小路徑損
耗，而第二移動(dòng)單元遠(yuǎn)離基站并且具有大路徑損耗。同樣，假定兩個(gè)移動(dòng)單元使用 相同的功率量進(jìn)行發(fā)送。由于兩個(gè)移動(dòng)單元以相同的功率量發(fā)送但具有不同數(shù)量的 路徑損耗，因此基站可以從第二移動(dòng)站接收到相比第一移動(dòng)站較弱的信號(hào)。在CDMA
系統(tǒng)中，各個(gè)移動(dòng)站發(fā)出的信號(hào)對(duì)所有其它移動(dòng)單元造成干擾。從基站可見，與第 二移動(dòng)單元作用于第一移動(dòng)單元相比，第一移動(dòng)單元成為對(duì)第二移動(dòng)單元相對(duì)較大 的干擾源。這樣，接近基站的移動(dòng)單元壓過遠(yuǎn)離基站的移動(dòng)單元的信號(hào)。為了克服
遠(yuǎn)近問題，CDMA無線通信系統(tǒng)使用功率控制來控制各個(gè)移動(dòng)單元的發(fā)送功率。通 常，CDMA無線通信系統(tǒng)為反向鏈路使用三類功率控制，開環(huán)路功率控制、閉環(huán)路 功率控制以及外環(huán)路功率控制。下面使用來自IS-2000標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)作為示例。在開 環(huán)路功率控制中，移動(dòng)單元使用來自基站的所估計(jì)接收功率來控制其發(fā)送功率。一 般而言，單靠開環(huán)路功率控制是不夠的，因?yàn)榍跋蜴溌?即基站到移動(dòng)單元)和反向 鏈路(即移動(dòng)單元到基站)使用了不同的頻帶。因而，前向鏈路和反向鏈路的屏蔽和 衰落特性會(huì)不同。這樣，CDMA無線通信系統(tǒng)還使用(a)閉環(huán)路功率控制，它調(diào)節(jié)移 動(dòng)單元的發(fā)送功率使得它在基站處接收到的信號(hào)對(duì)噪聲和干擾比盡可能的接近于 期望水平；(b)外環(huán)路功率控制，它確定了期望的信號(hào)對(duì)噪聲和干擾比。
概念上，閉環(huán)路功率控制設(shè)法調(diào)節(jié)移動(dòng)單元的發(fā)送功率，使得它在基站處接 收到的發(fā)送信號(hào)盡可能接近于閾值。在基站處，如果閉環(huán)路功率控制確定移動(dòng)單元 需要增加或減少其發(fā)送功率，閉環(huán)路功率控制就向移動(dòng)單元發(fā)送一上/下指令。閉 環(huán)路功率控制使用外環(huán)路功率控制的輸出，即稱為設(shè)定點(diǎn)的期望的信號(hào)對(duì)干擾和噪 聲比，作為閾值來確定移動(dòng)單元在基站處接收到的信號(hào)是過高還是過低。
在基站處實(shí)現(xiàn)外環(huán)路功率控制，使得以控制下信道的最小發(fā)送功率來實(shí)現(xiàn)幀 擦除率("FER")目標(biāo)或者其它品質(zhì)度量。如果鏈路品質(zhì)過低或過高，基站就向上 或向下調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)期望的鏈路品質(zhì)。外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)的調(diào)節(jié)是外環(huán)路功 率控制。
與較舊的CDMA標(biāo)準(zhǔn)相比，像IS-2000這樣的CDMA無線通信標(biāo)準(zhǔn)提供了較高 的數(shù)據(jù)速率。在IS-2000的反向鏈路中，除了一般用于較低數(shù)據(jù)速率的反向基本信 道("R-FCH")以外，移動(dòng)單元可以使用一條或多條反向補(bǔ)充信道("R-SCH")以較 高的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行發(fā)送。R-SCH以與R-FCH不同的接收信號(hào)對(duì)噪聲和干擾電平比進(jìn) 行操作。
通常在較低速率下，移動(dòng)單元或者在R-FCH上發(fā)送，或者在反向?qū)Ｓ每刂菩?道(DCCH")上發(fā)送。基站觀察R-FCH或R-DCCH的FER，并且根據(jù)該FER調(diào)節(jié) 外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)單元以較高數(shù)據(jù)速率進(jìn)行發(fā)送時(shí)，它在除R-FCH、 R-DCCH 的R-SCH上發(fā)送，或者兩者皆可。
如上所述，R-SCH通常與R-FCH或R-DCCH在不同的接收信號(hào)對(duì)噪聲和干擾電
平比處進(jìn)行操作。這又影響到R-反向?qū)ьl信道("R-PICH")的接收信號(hào)對(duì)噪聲和 干擾比的最佳水平。當(dāng)移動(dòng)單元在R-SCH上發(fā)送時(shí)，基站對(duì)R-PICH接收的信號(hào)對(duì) 噪聲和干擾比使用一不同的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。為了在使用R-SCH時(shí)調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定 點(diǎn)，基站的一種方法是觀察R-SCH的FER或者其它解碼器度量，并且在外環(huán)路中使 用該度量來調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。
然而，觀察R-SH的FER以調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)有幾個(gè)問題。 一個(gè)問題是通常僅 允許移動(dòng)單元在有限的持續(xù)時(shí)間內(nèi)在R-SCH上發(fā)送。該有限持續(xù)時(shí)間不提供足夠的 觀察時(shí)間以產(chǎn)生有意義的FER統(tǒng)計(jì)量，它們對(duì)于外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)的微調(diào)是必要的。另 一個(gè)問題是R-SCH的傳輸會(huì)突然被移動(dòng)單元終止。例如，移動(dòng)單元可能沒有足夠的 RF功率量或任何其余數(shù)據(jù)在R-SCH上發(fā)送，F(xiàn)ER的估計(jì)在基站處變得困難。即使在 按照預(yù)先安排的進(jìn)度表而發(fā)生SCH傳輸終止時(shí)，外環(huán)路功率控制需要在R-SCH 以及R-FCH或R-DCCH之間來回轉(zhuǎn)變。如果R-FCH或R-DCCH上的外環(huán)路尚未被更新， 這種轉(zhuǎn)變會(huì)建立一段穩(wěn)定時(shí)間，其中會(huì)需要不必要的大發(fā)送功率來維持R-FCH或 R-DCCH上的鏈路品質(zhì)。當(dāng)外環(huán)路轉(zhuǎn)變?yōu)镽-SCH的解碼器時(shí)，發(fā)生類似的效率損耗。
與R-SCH的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)同時(shí)，對(duì)于R-DCCH會(huì)由于其突發(fā)傳輸會(huì)存在類似的 問題。也就是，如果在基礎(chǔ)信道內(nèi)不發(fā)生頻繁的傳輸，外環(huán)路功率設(shè)定點(diǎn)也許不會(huì) 穩(wěn)定在恰當(dāng)水平。當(dāng)在移動(dòng)單元的反向鏈路上除了 R-PICH之外僅使用R-DCCH時(shí)，
需要提高接收的導(dǎo)頻對(duì)噪聲和干擾比來補(bǔ)償外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)未受到頻繁更新的事實(shí)。 由于IS-2000標(biāo)準(zhǔn)為R-FCH和R-DCCH兩者定義了固定的話務(wù)導(dǎo)頻比，而不考慮它 們可能的傳輸占空比，因此需要解決僅為R-DCCH調(diào)節(jié)導(dǎo)頻參考比的需求。
除非在移動(dòng)單元使用多條信道時(shí)為外環(huán)路功率控制使用新穎的技術(shù)，否則移 動(dòng)單元可以發(fā)送比期望的鏈路可靠性所需功率更多的功率。這又會(huì)減短移動(dòng)單元的 電池壽命并且降低蜂窩系統(tǒng)的反向鏈路容量。因此，本領(lǐng)域中在移動(dòng)單元發(fā)送多條 信道時(shí)需要外環(huán)路功率控制。而且，期望在解決外環(huán)路功率控制問題時(shí)具有低復(fù)雜 度的解決方案，尤其在快速的進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間(time-to-market)的條件下。 一種簡(jiǎn)單 的解決方案減少了所需的調(diào)諧次數(shù)、降低了實(shí)施中出錯(cuò)的可能性、并且提高了系統(tǒng) 在非預(yù)期工作條件下的穩(wěn)健性。此外，可以用對(duì)硬件和軟件的最小變化實(shí)現(xiàn)的解決 方案縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，這因而減少了工程成本。
概述 ' 這里所公開的實(shí)施例通過為在CDMA無線通信系統(tǒng)中的反向鏈路上的多條信道
上進(jìn)行發(fā)射的移動(dòng)單元提供了目標(biāo)的信號(hào)對(duì)噪聲和干擾比，從而解決了上述需求。 當(dāng)前公開的實(shí)施例針對(duì)一種當(dāng)移動(dòng)單元使用多條信道發(fā)射時(shí)用于外環(huán)路功率 控制的方法和裝置。按照本發(fā)明一方面，維持和調(diào)節(jié)閾值模塊接受從第一信道的解 碼器而來的輸入，并且在反向?qū)ьl信道上輸出正確的基設(shè)定點(diǎn)，該基設(shè)定點(diǎn)驅(qū)動(dòng)單 信道操作中的閉環(huán)路功率控制。接著，A計(jì)算模塊產(chǎn)生一閾值A(chǔ)，該閾值A(chǔ)被加到基 閾值。所產(chǎn)生的和是比較器在反向鏈路上多信道操作期間所使用的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。 比較器把接收信號(hào)強(qiáng)度與外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)相比較。比較器輸出被輸入到發(fā)生上/下指 令模塊。如果接收信號(hào)強(qiáng)度大于外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)，發(fā)生上/下指令模塊就發(fā)送一向下 指令，否則它就發(fā)送向上指令。
附圖簡(jiǎn)述

圖1說明了反向鏈路物理層信道。
圖2說明了隨時(shí)間流逝對(duì)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)作出的調(diào)節(jié)。
圖3說明了詳述外環(huán)路功率控制的示例性基站。
圖4說明了詳述示例性外環(huán)路功率控制操作的流程圖。
圖5說明了詳述示例性外環(huán)路功率控制的流程圖，所述外環(huán)路功率控制在存 在多條信道時(shí)使用導(dǎo)頻參考電平差來改變有效的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。
詳細(xì)描述
當(dāng)前公開的實(shí)施例針對(duì)一種用于多信道反向鏈路外環(huán)路功率控制的方法和裝 置。以下描述包含與本發(fā)明實(shí)現(xiàn)有關(guān)的特定信息。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，本 發(fā)明可以以與本申請(qǐng)中特別討論的方式所不同的方式來實(shí)現(xiàn)。此外，不討論本發(fā)明 的某些特定細(xì)節(jié)，以便不使本發(fā)明模糊不清。在本申請(qǐng)中未描述的特定細(xì)節(jié)在本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)的附圖及它們的詳細(xì)描述僅僅針對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例。為了保持 簡(jiǎn)潔，本申請(qǐng)中不特別描述使用本發(fā)明原理的本發(fā)明其它實(shí)施例，并且未用現(xiàn)有的
附圖特別說明。這里專用的單詞"示例性"是指"充當(dāng)示例、實(shí)例或說明"。這里 描述為"示例性"的任何實(shí)施例都不必被理解為比其它實(shí)施例更為優(yōu)選或有利。
圖1說明了反向鏈路物理層信道，移動(dòng)單元100可以在該信道上發(fā)射來與基 于IS-2000的蜂窩系統(tǒng)的基站180進(jìn)行通信。盡管移動(dòng)單元100中僅示出一部分典 型的移動(dòng)單元，然而它在本申請(qǐng)中將被稱為移動(dòng)單元100。
物理層是負(fù)責(zé)發(fā)送和接收的通信協(xié)議部分。物理層由幾條信道組成。移動(dòng)單 元100中僅示出反向鏈路物理層信道的一個(gè)子集。移動(dòng)單元100可以把數(shù)據(jù)發(fā)送到
R-FCH輸入130、 R-DCCH輸入140、 R-SCHl輸入150或R-SCH2輸入160。移動(dòng)單元 100通常使用R-FCH 132、 R-DCCH 142或兩者進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)移動(dòng)單元100需要以較 高的速率發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，除了使用R-FCH 132或R-DCCH 142以外，它還可以在補(bǔ)充 信道上發(fā)送，比如R-SCH1 152和/或R-SCH2 162。物理層信道R-FCH 132、 R-DCCH 142、 R-SCHl 152和R-SCH2 162也被稱為"反向鏈路話務(wù)信道"。
移動(dòng)單元100使用反向?qū)ьl信道("R-PICH" ) 122來提供相位參考和信號(hào)品質(zhì) 估計(jì)，用于基站180處的相干解調(diào)和多徑組合。R-PICH 122是未經(jīng)調(diào)制的信號(hào)并 且不帶有數(shù)與。R-PICH 122還為基站180提供了一種裝置用于測(cè)量接收到的信號(hào) 強(qiáng)度。接收到的信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量可用于反向鏈路功率控制。
各物理信道具有其自身的增益，該增益與在發(fā)送前向其施加的R-PICH有關(guān)， 增益如放大器124、 134、 144、 154和164所示。在操作期間，移動(dòng)單元100必須 通過向放大器124、 134、 144、 154和164應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑鲆嬉驍?shù)而維持各信道的功 率電平。通常，將話務(wù)信道和控制信道的功率電平維持為與反向鏈路導(dǎo)頻信道122 的增益有關(guān)的常數(shù)。這些比率也稱為"話務(wù)對(duì)導(dǎo)頻比"。
當(dāng)一次支持一條反向鏈路信道時(shí)，所需的接收的導(dǎo)頻信道信號(hào)對(duì)噪聲和干擾 電平取決于移動(dòng)單元和基站處的數(shù)據(jù)速率、幀長(zhǎng)度、FEC(前向糾錯(cuò)編碼)、期望的 鏈路品質(zhì)、衰落情況、天線分集、以及其它因數(shù)。因此，IS-2000標(biāo)準(zhǔn)為R-PICH 接收到的信號(hào)對(duì)噪聲和干擾比選擇了一個(gè)單值，該值適合普通情況作為數(shù)據(jù)速率、 幀長(zhǎng)度、FEC和目標(biāo)FER的各個(gè)組合的工作點(diǎn)。這些接收到的導(dǎo)頻電平，在相對(duì)于 由工作在1%FER的9600bps、 20ms巻積編碼的R-FCH/RDCCH所需而表示時(shí)，被稱 為"導(dǎo)頻參考電平"。這些組合的這些話務(wù)對(duì)導(dǎo)頻比也在IS-2000中指定。通常， 基站收發(fā)機(jī)180把各條話務(wù)和控制信道的導(dǎo)頻參考電平調(diào)諧的一特定電平以維持 一定的FER。
然后，增益124、 134、 144、 154和164多輸出接著由加法器168相加并由移 動(dòng)單元天線170發(fā)出。移動(dòng)單元100的發(fā)射信號(hào)被基站天線174所接收，并且被基 站收發(fā)機(jī)180處理。
CDMA無線系統(tǒng)，比如那些使用IS-2000標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，控制移動(dòng)單元100的發(fā) 射功率。通過測(cè)量移動(dòng)單元100的接收信號(hào)強(qiáng)度并且向移動(dòng)單元100發(fā)出反饋，基 站180運(yùn)行反向鏈路閉環(huán)路功率控制。在一實(shí)施例中，到移動(dòng)單元100的反饋是一
個(gè)向上和向下指令的序列。
如果從移動(dòng)單元100接收到的功率太高，那么基站180就向移動(dòng)單元100發(fā)
出一功率向下指令。相反，如果從移動(dòng)單元100接收到的功率太低，那么基站180 就向移動(dòng)單元100發(fā)出一功率向上指令。功率向上和功率向下指令一般是增加或減 少ldB，但也可以是不同的大小。基站180通過測(cè)量接收到的信號(hào)對(duì)噪聲和干擾功 率比并將其與外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)相比較，從而確定是應(yīng)該發(fā)出向上還是向下的指令。此 外，也可以使用其它形式的反饋。在一示例性實(shí)施例中，反饋為移動(dòng)站100提供了 實(shí)際的糾錯(cuò)量以改變其輸出功率。也就是，反饋既包含符號(hào)又包含大小。如上所述， 外環(huán)路功率控制不斷地維持并調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)以獲得信道的目標(biāo)FER或其它期 望的品質(zhì)度量。
圖2中說明了怎樣隨時(shí)間變化作出外環(huán)路調(diào)節(jié)的示例。圖2的圖表說明了隨 時(shí)間變化的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)調(diào)節(jié)。在時(shí)間202處，基站180檢測(cè)一擦除。該擦除使幀 擦除率增加。如果幀擦除率在時(shí)間202處過高，則外環(huán)路功率控制使設(shè)定點(diǎn)向上增 加A 204。通常，向上A 204比向下A 206要大，使得基站180可以在FER增加時(shí) 快速地提高外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。在時(shí)間202到時(shí)間208，基站180不檢測(cè)擦除，并且使 外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)逐漸降低向下A 206。對(duì)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)的調(diào)節(jié)范圍的一個(gè)例子是如圖 2所示從4.0dB到4.5dB。在另一例中，維持和調(diào)節(jié)閾值模塊按照R-FCH、 R-DCCH 或兩者的解碼結(jié)果來修改基閾值，即設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)解碼成功且解碼器度量示出很高的 置信度水平時(shí)，閾值被降低。當(dāng)解碼不成功且解碼器度量示出低置信度水平時(shí)，閾 值被提高。
擴(kuò)展圖2的示例，外環(huán)路功率控制可以基于R-FCH 132的FER。當(dāng)移動(dòng)單元 IOO使用R-FCH 132或R-DCCH 142進(jìn)行發(fā)送并且也在R-SCH上發(fā)送時(shí)，移動(dòng)單元 100被認(rèn)為在多條信道上發(fā)送。注意到下列說明使用了 R-SCH以及R-FCH或R-DCCH 來說明本發(fā)明。從該例中可以推導(dǎo)出其它應(yīng)用，包括在R-FCH和R-DCCH均存在時(shí) 需要調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)單元100在多條信道上發(fā)送時(shí)，基站可以使用R-SCH 的FER來維持并調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。然而，該方法具有上述問題。當(dāng)移動(dòng)單元IOO 在多條信道上發(fā)送時(shí)， 一個(gè)實(shí)施例使用R-FCH或R-DCCH的FER或者其它鏈路品質(zhì) 度量來維持并調(diào)節(jié)外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。
圖3中，示例性的系統(tǒng)380詳述了用于閉環(huán)路和外環(huán)路功率控制的基站180 的部分。盡管系統(tǒng)380僅說明了實(shí)際基站的一部分，它在本申請(qǐng)中將被稱為基站 380。注意到，為了簡(jiǎn)化附圖，圖3中未示出許多其它功能，包括分集接收天線、
雷克接收機(jī)以及它們的連接關(guān)系。
示例性的基站380通過基站天線374從移動(dòng)單元100接收反向鏈路信號(hào)。天 線共用器302與基站天線374耦合，使得基站天線374可用于接收并發(fā)送信號(hào)。天 線共用器302向"導(dǎo)頻信道恢復(fù)和濾波模塊"303提供輸入，導(dǎo)頻信道恢復(fù)和濾波 模塊303向?qū)嶋H的信道接收機(jī)332、 334、 336、 338以及"接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量模塊" 304提供輸入。接收信號(hào)強(qiáng)度306與比較器308的輸入耦合。
比較器308還接受來自加法器310的輸入。加法器310把來自"維持和調(diào)節(jié) 閉環(huán)路閾值模塊"312的"基閾值"326與來自"A計(jì)算模塊"314的"閾值A(chǔ)" 324 相加。加法器310的輸出為比較器308提供"外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)"322。比較器輸出360 與"發(fā)生向上/向下指令模塊"316的輸入端耦合。發(fā)生向上/向下指令模塊316提 供"向上/向下指令"362，所述指令362通過多路復(fù)用器318與"前向鏈路數(shù)據(jù)" 320多路復(fù)用。多路復(fù)用器318的輸出與天線共用器302的輸入耦合，用于前向鏈 路發(fā)送。
"維持和調(diào)節(jié)閉環(huán)路閾值輸入"350可以從反向鏈路物理層話務(wù)信道或控制信 道之一接收FER或其它解碼器度量，這些信道比如R-FCH 348、 R-DCCH 346、 R-SCH1 344或R-SCH2 342。 R-FCH 348的FER及其它解碼器度量由R-FCH解調(diào)器一解碼器 338所產(chǎn)生。類似地，R-DCCH 346、 R-SCH1 344和R-SCH2 342的FER及其它解碼 器度量分別由解調(diào)器一解碼器336、 334和332所產(chǎn)生。解調(diào)器一解碼器332、 334、 336和338從天線共用器302的輸出以及從導(dǎo)頻信道恢復(fù)和濾波模塊303接收輸入。
反向鏈路閉環(huán)路功率控制設(shè)法調(diào)節(jié)移動(dòng)單元100的發(fā)射功率，使得接收信號(hào) 強(qiáng)度接近于外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322。在一實(shí)施例中，反向鏈路閉環(huán)路功率控制通過向上 /向下指令來調(diào)節(jié)由移動(dòng)單元100發(fā)出的功率。如果接收信號(hào)強(qiáng)度306小于或等于 由比較器308所確定的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322，基站380就向移動(dòng)單元100發(fā)送向上指 令。否則，當(dāng)接收信號(hào)強(qiáng)度306大于由比較器308所確定的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322時(shí)， 基站380就向移動(dòng)單元100發(fā)送向下指令。
在反向鏈路閉環(huán)路功率控制中，接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量模塊304測(cè)量并輸出接收 信號(hào)強(qiáng)度306，這是通過估計(jì)
/ + yv。
其中^是每碼片的導(dǎo)頻能量，/。是干擾功率譜密度，w。是噪聲功率譜密度。
外環(huán)路功率控制維持并調(diào)節(jié)由閉環(huán)路功率控制所使用的基閾值326。外環(huán)路功
率控制調(diào)節(jié)用于閉環(huán)路功率控制的基閾值326，從而為較持久存在的信道維持目標(biāo)
的FER或其它鏈路品質(zhì)。在該例中，這些信道是R-FCH或R-DCCH。在一實(shí)施例中， 維持和調(diào)節(jié)閉環(huán)路閾值模塊312如下操作如果FER碰巧增加，維持和調(diào)節(jié)閉環(huán)路 閾值模塊312就使基閾值326向上增加A 204。否則，如果FER恰巧降低，維持和 調(diào)節(jié)閉環(huán)路閾值模塊312就使基閾值326向下降低A 206。
當(dāng)移動(dòng)單元100在R-FCH、R-DCCH或者在R-FCH和R-DCCH兩者上進(jìn)行發(fā)送時(shí)， 使用基閾值326作為直接驅(qū)動(dòng)閉環(huán)路功率控制的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。這在圖3中通過把 閾值A(chǔ) 324設(shè)為等于零而完成。
當(dāng)移動(dòng)單元100在多條信道上發(fā)送時(shí)，R-FCH 348的FER或R-DCCH 346的FER 與維持和調(diào)節(jié)閉環(huán)路閾值輸入350相耦合。一般而言，在IS-2000中，相比在R-SCH1 344或R-SCH2 342上進(jìn)行發(fā)送，移動(dòng)單元100更頻繁和定期地在R-FCH 348和R-DCCH 346上發(fā)送，因?yàn)樗鼈兊目捎眯栽诳捎玫姆涓C系統(tǒng)資源上是偶然的。 一般而言，當(dāng) 移動(dòng)單元在作出請(qǐng)求后接收基站380的授權(quán)時(shí)，移動(dòng)單元100在R-SCH1 344或 R-SCH2 342上發(fā)送。因此，基站380知道R-SCH1或R-SCH2傳輸所安排好的開始 和結(jié)尾。通過使用R-FCH 348的FER或R-DCCH 346的FER作為維持和調(diào)節(jié)閾值模 塊312的輸入，圖3所示的系統(tǒng)克服了由R-SCH1解調(diào)器344和R-SCH2解調(diào)器332 所提供的不充分FER統(tǒng)計(jì)量的限制。
如上所述，對(duì)于通常的IS-2000反向鏈路，各類信道都被指定為特定的發(fā)送 功率電平相對(duì)于R-PICH 122的發(fā)送功率電平。而且，發(fā)送功率電平相對(duì)于R-PICH 122的發(fā)送功率電平按照期望的FER和其它因數(shù)發(fā)生變化。通常，IS-2000中R-SCH1 152(圖3中的R-SCH1 344)和R-SCH2 162(圖3中的R-SCH2 342)的期望FER為5 % ，而R-FCH 132 (圖3中的R-FCH 348)和R-DCCH 142 (圖3中的R-DCCH 346)的期 望FER為1 % 。
由于數(shù)據(jù)速率不同，因此R-SCH1 152 (圖3中的R-SCH1 344)和R-SCH2 162 (圖 3中的R-SCH2 342)以不同的導(dǎo)頻參考電平進(jìn)行發(fā)送，所述導(dǎo)頻參考電平與用于 R-FCH 132 (圖3中的R-FCH 348)和R-DCCH 142 (圖3中的R-DCCH 346)的導(dǎo)頻參考 電平不同。也就是，當(dāng)移動(dòng)單元100在多條信道上發(fā)送時(shí)，接收信號(hào)強(qiáng)度306應(yīng)該 不同。因此，當(dāng)移動(dòng)單元在多條信道上發(fā)送時(shí)，基站380不能容易地使用與移動(dòng)單 元不在多條信道上發(fā)送時(shí)所使用的設(shè)定點(diǎn)相同的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)，即數(shù)據(jù)在R-FCH 332、 R-DCCH 336或兩者上被發(fā)送，但不在R-SCH1 344或R-SCH2 342上被發(fā)送。 因此，由于當(dāng)移動(dòng)單元100在多條信道上發(fā)送時(shí)的不同的期望接收R-PICH信號(hào)強(qiáng)
度306，因此由維持和調(diào)節(jié)閉環(huán)路閾值模塊312所產(chǎn)生的基閾值326不容易使用。
為了當(dāng)移動(dòng)單元100在多條信道上發(fā)送時(shí)正確地說明不同的數(shù)據(jù)速率、期望 FER和期望的接收信號(hào)強(qiáng)度，基站380把閾值A(chǔ) 324與基閾值326相加。閾值A(chǔ) 324 由A計(jì)算模塊314所提供。A計(jì)算模塊314確定
閾值^=(反向鏈路話務(wù)信道的最大導(dǎo)頻參考電平)一 (R-FCH的導(dǎo)頻參考電平) 其中最大導(dǎo)頻參考電平是由移動(dòng)單元100同時(shí)發(fā)送的所有反向鏈路物理層話務(wù)信 道所需的最高的導(dǎo)頻參考電平。加法器310把閾值A(chǔ) 324與基閾值326相加以形成 外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322。當(dāng)移動(dòng)單元在多條信道上發(fā)送時(shí)，閾值A(chǔ) 324用于補(bǔ)償在R-FCH 348以及R-SCH1 344和R-SCH2 342間的導(dǎo)頻對(duì)話務(wù)功率比中的差異。閾值A(chǔ) 324 僅在移動(dòng)單元在多條信道上發(fā)送時(shí)與基閾值326相加。否則，當(dāng)移動(dòng)單元在單條信 道上發(fā)送時(shí)，基站380把閾值A(chǔ) 324設(shè)為零，或者不把它與基閾值326相加。同樣， 由于基站380知道R-SCH1或R-SCH2傳輸所安排好的開始和結(jié)尾，因此圖3的系統(tǒng) 也能在R-SCH1或R-SCH2傳輸開始和結(jié)束時(shí)，在把閾值A(chǔ) 324設(shè)為零和不把閾值A(chǔ) 324設(shè)為零之間自由轉(zhuǎn)換。當(dāng)這種轉(zhuǎn)換出現(xiàn)在本發(fā)明中時(shí)會(huì)有很小的效率損失。
圖4說明了按照本發(fā)明一實(shí)施例的流程圖?；?80在402處開始該過程。 在步驟404中，基站380把閾值A(chǔ) 324設(shè)為零，然后基站380等待來自移動(dòng)站100 的下一個(gè)R-SCH1或R-SCH2請(qǐng)求。 一旦接收到在R-SCH1或R-SCH2上傳輸?shù)恼?qǐng)求， 基站380就繼續(xù)到步驟406。
在步驟406中，基站380授權(quán)移動(dòng)單元100在固定的持續(xù)時(shí)間和起始時(shí)刻在 R-SCH1或R-SCH2上發(fā)送，比如R-SCH1 152 (圖3中的R-SCH1 344)或R-SCH2 162 (圖 3中的R-SCH2 342)。然后，基站380繼續(xù)到步驟408。
在步驟408中，基站380通過A計(jì)算模塊314確定要在起始時(shí)刻使用的閾值A(chǔ) 324。步驟408在圖5的流程圖中更詳細(xì)地給出。加法器310把閾值A(chǔ) 324和基閾 值326相加以形成外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322。
在步驟410中，基站380繼續(xù)使用外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322，直到固定的持續(xù)時(shí)間結(jié) 束。同時(shí)，基站380可以任選地檢測(cè)經(jīng)授權(quán)的R-SCH1或R-SCH2上傳輸?shù)慕Y(jié)束。一 旦持續(xù)時(shí)間結(jié)束，或者在所安排的持續(xù)時(shí)間前檢測(cè)到結(jié)束，基站380就繼續(xù)到步驟 412。
在步驟412中，基站380把閾值A(chǔ) 324設(shè)為零并且等待下一個(gè)補(bǔ)充話務(wù)信道 請(qǐng)求。在接收到對(duì)補(bǔ)充話務(wù)信道的請(qǐng)求后，比如R-SCH1 152(圖3中的R-SCH1 344) 或R-SCH2 162(圖3中的R-SCH2 342)，基站380就繼續(xù)到步驟406。圖5說明了另一實(shí)施例的流程圖，它更詳細(xì)地說明了步驟408。過程在步驟 502開始。在步驟510中，A計(jì)算模塊314確定閾值A(chǔ) 324。閾值A(chǔ) 324等于所有目 前活動(dòng)的反向話務(wù)信道的最大導(dǎo)頻參考電平減去R-FCH 132(圖3中的R-FCH 348) 或R-DCCH 142(圖3中的R-DCCH 346)的導(dǎo)頻參考電平。
在步驟512中，把閾值A(chǔ) 324與基閾值326相加以產(chǎn)生外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322。然 后外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)322由比較器308使用。
基站380在步驟520繼續(xù)到過程的結(jié)束處。注意到在具有R-FCH和僅有R-DCCH 的周期間作出外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)調(diào)節(jié)的情況下，由于連續(xù)傳輸?shù)腞-FCH要求，用"R-FCH 的導(dǎo)頻參考電平"代替步驟510中的"R-FCH或R-DCCH的導(dǎo)頻參考電平"。
這樣，本發(fā)明以上述方式提供了用于多信道反向鏈路外環(huán)路功率控制的方法 和裝置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，信息和信號(hào)可以用多種不同技術(shù)和工藝中的 任一種來表示。例如，上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比 特、碼元和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或其粒子、光場(chǎng)或其粒子或它們 的任意組合來表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能進(jìn)一步理解，結(jié)合這里所公開的實(shí)施例所描述的各種說 明性的邏輯塊、模塊和算法步驟可以作為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合來實(shí) 現(xiàn)。為了清楚說明硬件和軟件間的互換性，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(jìn)行了闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)取決 于整個(gè)系統(tǒng)所采用的特定的應(yīng)用程序和設(shè)計(jì)。技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到在這些情況下硬 件和軟件的交互性，以及怎樣最好地實(shí)現(xiàn)每個(gè)特定應(yīng)用程序的所述功能。技術(shù)人員 可能以對(duì)于每個(gè)特定應(yīng)用不同的方式來實(shí)現(xiàn)所述功能，但這種實(shí)現(xiàn)決定不應(yīng)被解釋 為造成背離本發(fā)明的范圍。
結(jié)合這里所描述的實(shí)施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟的 實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、 場(chǎng)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 件或者為執(zhí)行這里所述功能而設(shè)計(jì)的任意組合。通用處理器可能是微處理器，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(jī)。處理器也可 能用計(jì)算設(shè)備的組合來實(shí)現(xiàn)，如，DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP 內(nèi)核的一個(gè)或多個(gè)微處理器或者任意其它這種配置。
結(jié)合這里所公開實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可能直接包含在硬件中、由 處理器執(zhí)行的軟件模塊中或在兩者當(dāng)中。軟件模塊可能駐留在RAM存儲(chǔ)器、閃存、
ROM存儲(chǔ)器、EPR0M存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)盤、CD-ROM 或本領(lǐng)域中己知的任何其它形式的存儲(chǔ)媒質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)媒質(zhì)與處理器耦合，使 得處理器可以從存儲(chǔ)媒質(zhì)讀取信息，或把信息寫入存儲(chǔ)媒質(zhì)?；蛘?，存儲(chǔ)媒質(zhì)可以 與處理器整合。處理器和存儲(chǔ)媒質(zhì)可能駐留在ASIC中。ASIC可能駐留在移動(dòng)單元、 基站收發(fā)機(jī)或衛(wèi)星無線電發(fā)射應(yīng)答器中?；蛘?，處理器和存儲(chǔ)媒質(zhì)可能作為離散組 件駐留在用戶終端中。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施 例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以 被應(yīng)用于其它實(shí)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(shí)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。
因此，描述了一種用于多信道反向鏈路外環(huán)功率控制的方法和裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于無線通信的裝置，包括Δ計(jì)算模塊，用于產(chǎn)生閾值Δ；維持和調(diào)節(jié)閾值模塊，用于接受與一反向鏈路信道相關(guān)聯(lián)的幀擦除率；加法器，用于通過把由所述維持和調(diào)節(jié)閾值模塊輸出的基閾值與由所述Δ計(jì)算模塊輸出的所述閾值Δ相加而產(chǎn)生外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)；比較器，用于把所述外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)與接收信號(hào)強(qiáng)度相比較，所述比較器的輸出用于調(diào)節(jié)移動(dòng)單元的發(fā)送功率。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述反向鏈路信道包括反向鏈路 基本信道和反向鏈路專用控制信道之一。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括發(fā)生向上/向下指令模塊，其使用所述比較器的所述輸出來調(diào)節(jié)所述移動(dòng)單元 的所述發(fā)射功率。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述閾值A(chǔ)基本等于信道的導(dǎo)頻 參考電平減去所述反向鏈路信道的導(dǎo)頻參考電平。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，當(dāng)未接收到通過反向鏈路補(bǔ)充信 道進(jìn)行傳輸?shù)恼?qǐng)求時(shí)，所述閾值A(chǔ)被設(shè)為零。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述接收信號(hào)強(qiáng)度由接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量模塊輸出。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量模塊估計(jì) 一反向鏈路導(dǎo)頻信道的信號(hào)強(qiáng)度。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，當(dāng)出現(xiàn)幀擦除時(shí)，所述維持和調(diào)節(jié)閾值模塊使所述基閾值向上增加A 。
9. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，當(dāng)未出現(xiàn)幀擦除時(shí)，所述維持和 調(diào)節(jié)閾值模塊使所述基閾值向下降低A。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述維持和調(diào)節(jié)閾值模塊保存所述基閾值。
11. 一種用于無線通信的方法，包括 從反向鏈路信道檢測(cè)幀擦除； 基于所述檢測(cè)測(cè)量幀擦除率； 維持和調(diào)節(jié)基閾值；確定閾值A(chǔ);以及把所述閾值A(chǔ)與所述基閾值相加以產(chǎn)生外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括把接收信號(hào)強(qiáng)度與所述外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)相比較。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括當(dāng)所述接收信號(hào)強(qiáng)度小于等于所述外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)時(shí)向移動(dòng)單元發(fā)送向上指令。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括當(dāng)所述接收信號(hào)強(qiáng)度大于所述外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)時(shí)向移動(dòng)單元發(fā)送向下指令。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述接收信號(hào)強(qiáng)度與反向鏈路導(dǎo)頻信道相關(guān)聯(lián)。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述閾值A(chǔ)基本等于最大速率 信道的導(dǎo)頻參考電平減去所述反向鏈路信道的導(dǎo)頻參考電平。
17.如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述反向鏈路信道包括反向鏈 路基本信道和反向鏈路專用控制信道之一。
18. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括 確定移動(dòng)單元何時(shí)使用多條信道進(jìn)行發(fā)射。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述移動(dòng)單元未使用所述多 條信道進(jìn)行發(fā)射時(shí)，把所述閾值A(chǔ)設(shè)為零。
20. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述維持和調(diào)節(jié)基閾值包括 當(dāng)檢測(cè)到所述幀擦除時(shí)把所述基閾值向上提高A。
21. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述維持和調(diào)節(jié)基閾值包括.-當(dāng)未檢測(cè)到所述幀擦除時(shí)把所述基閾值向下降低A。
22. —種用于無線通信的裝置，包括用于產(chǎn)生閾值A(chǔ)的裝置；用于接受與第一反向鏈路信道相關(guān)聯(lián)的幀擦除率的裝置；用于通過把由所述接受裝置輸出的基閾值與由所述產(chǎn)生裝置輸出的所述閾值A(chǔ)相加而產(chǎn)生外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)；用于把所述外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)與接收信號(hào)強(qiáng)度相比較的裝置，所述比較裝置的輸 出用于調(diào)節(jié)移動(dòng)單元的發(fā)送功率。
23. —種用于無線通信的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述介質(zhì)包括可由至少一個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)以F步驟的指令從反向鏈路信道檢測(cè)幀擦除； 基于所述檢測(cè)測(cè)量幀擦除率； 維持和調(diào)節(jié)基閾值； 確定閾值A(chǔ);以及把所述閾值A(chǔ)和所述基閾值相加以產(chǎn)生外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)。
24. —種用于無線通信的基站，包括 天線；A計(jì)算模塊，用于產(chǎn)生閾值A(chǔ);維持和調(diào)節(jié)閾值模塊，用于接受與第一反向鏈路信道相關(guān)聯(lián)的幀擦除率； 加法器，用于通過把由所述維持和調(diào)節(jié)閾值模塊輸出的基閾值和由所述A計(jì)算模塊輸出的所述閾值A(chǔ)相加來產(chǎn)生外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)；以及比較器，用于把所述外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)與接收信號(hào)強(qiáng)度相比較，所述比較器的輸出用于調(diào)節(jié)通過天線與所述基站通信耦合的移動(dòng)單元的發(fā)射功率。
全文摘要
提供了一種多信道反向鏈路外環(huán)路功率控制的方法和裝置。在所公開的實(shí)施例中，維持和調(diào)節(jié)閾值模塊(312)通過監(jiān)視第一信道的接收品質(zhì)(348)而確定該信道期望的信號(hào)對(duì)噪聲和干擾比。接著，Δ計(jì)算模塊(314)產(chǎn)生一閾值Δ(324)，然后用加法器(310)將該閾值Δ加到基閾值(326)。所產(chǎn)生的和是比較器(308)中所使用的外環(huán)路設(shè)定點(diǎn)(322)。比較器(308)把接收信號(hào)強(qiáng)度(306)與外環(huán)路閾值(322)相比較。比較器輸出(360)被輸入到發(fā)生上/下指令模塊(316)。如果接收信號(hào)強(qiáng)度(306)大于外環(huán)路閾值(322)，發(fā)生上/下指令模塊(316)就向移動(dòng)單元(100)發(fā)送一向下指令，否則它就發(fā)送向上指令。
文檔編號(hào)H04W52/12GK101106404SQ20071013644
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2002年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者道 陳 申請(qǐng)人:高通股份有限公司