專利名稱：用于控制傳輸功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制第 一站特別但不只是移動站的傳輸功率的方法。本發(fā) 明也涉及一種站，例如移動站。
背景技術(shù)：
建議下一代的蜂窩通信網(wǎng)路使用碼分多址(CDMA)。另夕卜，碼分多址 也在美國的IS - 95標準中使用。CDMA是直接序列擴頻技術(shù)。在使用 CDMA的無線的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，在與第一基站相關(guān)的一個網(wǎng)孔中的移動終 端將^f吏用與第二基站相關(guān)的相鄰網(wǎng)孔中的移動站相同的頻率。不同的移 動站可以由相應的基站區(qū)別，因為每個移動站將使用不同的擴展碼。
在US-A-5101501中，描述了使用"軟"切換的CDMA系統(tǒng)。利用軟切 換，移動站能夠同時與一個以上的基站通信。典型地這在移動站接近于 兩個網(wǎng)孔之間定義的邊界時發(fā)生。由移動站發(fā)送的信號由兩個基站接收 和處理。同樣地，該移動站將接收來自兩個基站的相同的信號。來自兩 個基站的信號可以組合。
US - A - 5265119披露了控制移動站功率的一種方法，該移動站在同 時與兩個或者多個基站通信。在與該移動站通信的每個基站發(fā)送功率控 制命令給該移動站。這些功率控制命令將命令移動站增加或者減少發(fā)送
信號給該基站的功率。如果移動站同時與一個以上的基站通信，該移動 站可以接收來自不同的基站的沖突功率控制命令。因此，如果在與該移 動站通信中的所有的基站命令移動站增加它的發(fā)送功率，移動站僅僅增 加它的傳輸功率。如果在與該移動站通信中的任何一個或者多個基站命
令移動站減少它的發(fā)送功率，移動站減小它的傳輸功率。
但是這個方法有一些問題。特別地，為了能夠使用這個技術(shù)，發(fā)射機
努
的信號強度確定的。在4艮快地改變的環(huán)境中，如果功率控制命令是有效 的，來自該基站的功率控制命令必須在環(huán)境顯著地改變之前由該移動站 接收。換句話說，對于有效功率控制，在移動站發(fā)送由該基站接收的信 號，由該基站從接收信號的強度產(chǎn)生的功率控制命令和對于發(fā)送到并且 由該移動站接收的功率控制命令的時間期間環(huán)境應該變化^f艮小。
為了避免不必要的延遲，功率控制命令是沒有差錯保護的或者僅似目 對弱地差錯保護。這意味著在該移動站接收的功率控制命令中存在一個 重要的概率。該功率控制命令中的差錯可能導致增加或者減少移動站的 差錯傳輸功率，隨后，由移動站不正確地接收的功率控制命令引起的差
錯將導致每比特能量對噪聲(Eb/No )比不必要地變化了 。在諸如CDMA
的干擾敏感的系統(tǒng)中，這可能不利地影響通信質(zhì)量以;sj或者系統(tǒng)的容量。
已經(jīng)建議估計功率控制命令的可靠性和移動站僅僅響應可靠的命令。 已經(jīng)建議的估計功率控制命令的可靠性的方法使用信號干擾比(SIR)信 息。特別確定由該移動站從所討論的基站接收的其它信號的信號干擾比。 如果該比率超過給定的閾值，則確定來自所討論的基站的功率控制命令 是可靠的。如果該比率下降低于該閾值，則確定來自所討論的基站的功 率控制命令是不可靠的并且由該移動站忽略。
這個方法的問M:這個方法依賴于信號噪聲比的設(shè)置閾值確定功率 控制命令是可靠的或者不可靠的。這可能導致正確地接收功率控制命令 被忽略了。

發(fā)明內(nèi)容
令的可靠性的一種改進的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供控制功率的一種方法，利用它第一站發(fā)
送信號給第二站，包括步驟從第二站向第一站發(fā)送具有給定值的功率 控制命令；在所述第一站接收所述功率控制命令；從所述接收功率控制 命令確定表示該質(zhì)量的參數(shù)，利用它在第一站接收功率控制命令；和根 據(jù)確定步驟控制第 一站發(fā)送信號的功率。
因此不象在以上討論的提議中那樣使用接收功率控制命令本身的質(zhì)
最好在所述確定步驟中，確定所述接收功率控制命令的接收值作為所 述參數(shù)。應該理解，該接收功率控制值可以不同于由于第一和第二站之 間的信道影響發(fā)送的接收功率控制值。該接收值可以是在解碼來自載波 的信號之后但是在檢測由第二站發(fā)送到第 一站的單獨的功率控制比特之 前的值。
最好該方法還包括步驟比較所述確定的接收值與閾值；確定根據(jù)所 述比較步驟發(fā)送的給定值；和在所述控制步驟中根據(jù)確定的發(fā)送值控制 第一站發(fā)送信號的功率。因此根據(jù)該接收值確^JL送值。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供控制功率的一個方法，利用它第一站發(fā) 送信號給多個第二站，包括步驟從每個第二站向第一站發(fā)送具有給定 值的功率控制命令；在所述第一站接收所述功率控制命令；確定所述接 收功率控制命令的接收值；組合所述接收功率控制命令的接收值；和控 制根據(jù)所述組合的值第一站向第二站發(fā)送的功率。
應該理解，在本發(fā)明的第三方面中，可使用實際的接收信號值或者已 經(jīng)發(fā)送確定的值。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供控制功率的一個方法，利用它第一站發(fā) 送信號給第二站，包括步驟從第二站向第一站發(fā)送多個功率控制命令； 在所述第一站接收所述功率控制命令；確定所述接收功率控制值的值； 控制基于當前接收功率控制命令和至少一個先前接收功率控制命令第一 站向第二站發(fā)送的功率。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一個第一站，使用中它發(fā)送信號給第二 站，所述第一站包括用于接收從所述第二站向所述第一站發(fā)送的功率 控制命令的裝置，所述功率控制命令是以給定值發(fā)送的；從所述接收功率控制命令確定表示該質(zhì)量的參數(shù)的確定裝置，利用該參數(shù)在第 一站接
收功率控制命令；和控制裝置，用于控制基于由所述確定裝置執(zhí)行的確 定第一站發(fā)送信號的功率。
根據(jù)本發(fā)明的另外方面，提供一個第一站，使用中它發(fā)送信號給多個 第二站，所述第一站包括用于接收從所述第二站向所述第一站發(fā)送的 功率控制命令的裝置，所述功率控制命令是以給定值發(fā)送的；確定所述 接收功率控制命令的接收值的裝置；組合的所述接收功率控制命令的接 收值的裝置；和控制根據(jù)所述組合的值第一站向第二站發(fā)送的功率。
根據(jù)本發(fā)明的另外方面，提供一個第一站，使用中它發(fā)送信號給第二 站，所述第一站包括用于接收從所述第二站向所述第一站發(fā)送的功率 控制命令的裝置；確定所述接收功率控制值的接收值的裝置；和控制基 于當前接收功率控制命令和至少一個先前接收功率控制命令第一站向第 二站發(fā)送的功率的裝置。
根據(jù)本發(fā)明對于另外方面，提供控制功率的一種方法，利用它第一站 發(fā)送信號給第二站，包括步驟從第二站向第一站發(fā)送功率控制命令； 在該第一站接收所述功率控制命令；使用多種不同的方法確定來自所述 接收功率控制命令的功率控制信息；和控制根據(jù)該確定步驟第一站向第 二站發(fā)送的功率。


為了更好的理解本發(fā)明和可以如何相同的實行，現(xiàn)在通過舉例和附圖 參考，其中
圖1表示合并基站M信機和移動站的蜂窩通信網(wǎng)路的一部分的示意
圖2表示在第一實施例中使用的閾值；
圖3表示第二實施例的示意圖4表示第三實施例的示意圖；和
圖5a至d表示使用實施本發(fā)明方法的模擬。
具體實施例方式
首先參考圖1，其中表示蜂窩通信網(wǎng)路的三個網(wǎng)孔2。每個網(wǎng)孔2由 相應的基站收發(fā)信機(BTS)4月艮務。安排每個基站M信機4發(fā)送信號
接收信號。同樣地，每個移動站6能夠發(fā)送信號給相應的基站收發(fā)信機4 和從相應的基站收發(fā)信機4接收信號。
在圖1中表示的蜂窩通信網(wǎng)路使用碼分多址技術(shù)。因此，至少一些移 動站同時與一個以上基站通信。但是，這將在下文中更詳細地描述。
現(xiàn)在描述當一個以上基站與一個以上移動站通信時使用的功率控制 方法。
量。這代替先前建議的信號噪聲比方法。由基站發(fā)送的功率控制命令可 以具有兩個值之一。.如果該命令的值是"l"，則該基站命令移動站增加它 的傳輸功率。如果該命令的值是"-l"，則該基站命令移動站減小它的傳輸 功率。在本發(fā)明的其它實施例中，相應的值可以是"1，，和"0，，或者任何其 它適當?shù)闹怠?br> 但是，由于干擾等等的影響，在移動站接收的接收符號將失真并且原 則上可能落入-oo到+oo值的范圍中。典型的值可以落在范圍-l到+1內(nèi)或者 這個范圍外部。典型的值的例子是+5， 0.8，或者-0.4。
由基站從該移動站接收的信號強度確定該基站發(fā)送的功率控制命令。 根據(jù)接收信號的強度，基站確定該移動站是否應該增減它的傳輸功率。 功率控制命令值也可以以任何適當?shù)姆绞酱_定。
參考圖2，它表示如何進行決定的，移動站已經(jīng)接收兩個命令的那一 個命令。定義閾值T。如果在該移動站檢測的值是超出閾值T，則確定該 值是+1。如果由該移動站檢測的值是低于閾值T，則確定該值是-1。正如 可以從圖2看到的，閾值T可能不是中心地在該范圍每端的極值之間的 0。以優(yōu)選的實施例中，該閾值是在-0.6至0的值之間。最好該閾值是在-0.25至-0.03的值之間。這些值在噪聲已經(jīng)正?；那樾沃惺沁m當?shù)摹?該理解，正?；梢砸匀魏芜m當?shù)姆绞竭M行。對于該閾值通過舉例給出
的值取決于包括正常化的方法的系統(tǒng)的性質(zhì)，因此可以與以上那些建議 是不同的。
這個決定可以概述如下
如果在該移動站接收的功率控制命令的值大于或等于該閾值(在圖2 中標記A)，則該功率控制命令是+1。在其它情況下(在圖2中標記B)， 功率控制命令是-1。
如果移動站與兩個或者多個基站通信，該移動站將接收來自每個基站 的功率控制值。來自每個基站的功率控制值正如以上描述的那樣確定。 比較來自每個基站功率命令信號并且選擇最小的功率控制命令值。換句 話說，如果至少一個基站命令該移動站減小它的功率，則該移動站將減 小它的功率。
可以設(shè)置該閾值以使減小功率命令通常比增加功率命令更準確。這是 因為如果移動站不正確地翻譯該功率控制命令并且減少該功率而不是增 加它，則該移動站和該基站之間的連接可能丟失或者不利地影響。這可 能是一個問題，特別地如果誤譯連續(xù)的增加功率控制命令為減小功率控 制命令。另外，由于來自多個基站之一的一個減小功率控制指令足夠使 得該移動站減小功率，更可能該功率在實踐中減小而不是增加，因此實 際上補償該閾值比增加功率值更近于該減小功率值。在本發(fā)明的選擇的 實施例中，可以設(shè)置閾值以使該增加功率控制命令比減小功率命令更準 確。
確定功率控制值的這個方法可以由移動站使用，這些移動站僅僅與單 個基站通信以及由與多個基站通信中的移動站使用。
現(xiàn)在參考圖3，它說明本發(fā)明的第二實施例。圖3的方塊示地說 明在實施本發(fā)明的移動站中存在的單元。由移動站接收的每個功率控制 命令輸入給第一確定單元40，它確定每個功率命令的接收值。每個功率 命令值可能落入相對于第一實施例提到范圍中。然后進行確定在第二確 定單元42中每個功率控制命令是代表1或者-1。第二確定單元使用相對 于圖2討論的方法。第二確定單元42的輸出是由第二確定單元42確定 的所有的功率控制值中最小的。
每個功率控制命令值輸出到最大比組合單元44，該單元44求和從每 個基站接收的值，該移動站利用它進行通信。接收的實際值例如總計為 0.3和-0.5。在本發(fā)明的優(yōu)選的實施例中，所有的值給予相等的加權(quán)。但 是在本發(fā)明的其它實施例中，這些值可能是彼此加權(quán)的。
來自最大比組合單元42的總計值和從第二確定單元42輸出的最小值 (或者1或者-l)輸入給決定單元46,決定單元46確定兩個輸入的那一個 輸入具有該最小值。該最小值由決定單元46輸出。這個輸出將控制移動 站的傳輸功率和特別是它減小或者增加。如果來自第二決定單元42的值 是-1，該傳輸功率將減小，不管由最大比組合單元44輸出的值。如果第 二確定單元42的輸出是+1，如果最大比組合單元44的值超出給定閾值， 則僅僅增加該功率。否則，該功率將被減小。該閾值可能與第二確定單 元42使用的閾值是相同的或者不同的。
應該理解，在本發(fā)明的一些實施例中，可以提供最大比單元而不提供 第二確定單元并且關(guān)于是否增加或減少功率的決定是根據(jù)總計值進行
的。定義適當?shù)拈撝?。如果總和超出該閾值，則增加功率。低于該閾值， 則減小功率?？傆嬛悼梢猿钥捎玫墓β士刂浦档臄?shù)量。
現(xiàn)在參考圖4，它表示本發(fā)明的第三實施例。在圖4中表示的實施例 除與第二確定單元42和最大比組合單元44平行增加一個集成單元48外 其余與圖3中表示的實施例是相同的。安排集成單元48接收來自第一確 定單元40的接收功率控制值。由集成單元48選擇最小的功率控制值。 這個最小的功率控制值加到先前已經(jīng)接收的最小的功率控制值。如果得 到的和是低于給定的閾值并且最小的功率控制值指示該功率應該增加， 則集成單元48將輸出值-1。換句話說集成單元的輸出指示該功率應該減 小。當這些情況發(fā)生時，總和將復位到例如復位值0。否則集成單元48 將輸出選擇的最小值。集成單元48的輸出輸入給該決定單元。
該閾值例如可以是-0.6。集成單元的目的是防止餘溪地增加功率，特 別是響應從接近于該閾值的接收值得出的功率增加命令。換句話說，如 果在給定時間幀中功率增加太經(jīng)常，下一個增加功率的命令將被忽略并 且在那個步驟中減小功率。該閾值可以與第二確定單元使用的閾值是相
同的，但是最好是不同的。
集成單元的特性可以概括如下
以前的功率命令值和新的功率控制值的和下降低于總和閾值并且新 的功率控制值超過閾值，它指示功率控制值表示增加功率命令，則輸出 減小功率命令并且復位總和為0或者任何其它適當?shù)膹臀恢担?br> 以前的功率命令值和新的功率控制值的和下降低于總和閾值并且新 的功率控制值下降低于閾值，它指示功率控制值代表減小功率命令，則 輸出減小功率命令并且復位總和為它的復位值；
以前的功率命令值和新的功率控制值的和超過低于總和閾值并且新 的功率控制值超過閾值，它指示功率控制值表示增加功率命令，則輸出
增加功率命令；和
以前的功率命令值和新的功率控制值的和超過總和閾值并且新的功 率控制值下降低于該閾值，它指示功率控制值代表減小功率命令，則輸 出減小功率命令并且復位總和為它的復位值。
決定單元46以與第二實施例相同的方式工作，除了選擇所有的三輸 入的最小值之外。
考慮當前接收功率控制命令值，集成單元48允許前面的功率控制命 令影響移動站的特性。換句話說，可以建立功率控制命令歷史記錄并且 用于影響該移動站的當前的功率控制特性。
在這個實施例的一個修改中，安排集成單元48平行處理來自多個基 站的每個基站的每個功率控制值。每個分開的和的結(jié)果可以輸入到?jīng)Q定 單元46。作為選擇，總和的結(jié)果可以在輸入給決定單元46之前以任何適 當?shù)姆绞浇M合在一起。
以上描述的實施例包括三種不同的方法
1. 使用一個閾值確定功率命令值；
2. 求和該接收功率控制值以便確定移動站是否應該增加或減小它的 功率；和
3. 相對于時間積分該功率命令值并忽略命令以便在一定的條件下增 加功率。
本發(fā)明的實施例可以合并上面的方法的一個，任何兩個或三個方法。 換句話"^兌，第一方法可以它自己^f吏用，與第二方法或者第三方法，或者 與第二和第三方法二者一起。第二和第三方法還可以它們自己使用或者
互相一起使用。
參考圖5a至5d，它表示各種方法的模擬。每個圖包括四條曲線。曲 線A代表使用信號干擾比的現(xiàn)有技術(shù)。曲線B代表使用第一方法的模擬。 曲線C代表使用第一和第二方法的模擬。曲線D代表使用第一，第二和 第三方法的模擬。圖5a和5b表示用于第一方法對于不同的閾值畫出的 移動站的傳輸功率。在兩種情況中移動站在3km/h移動。對于圖5a,幀 誤差率是1%,而對于圖5b，幀誤差率是10%。圖5c和5d表示相對于 該移動站的速度畫出的移動站的傳輸功率。幀誤差率對于圖5c是l。/。而 對于圖5d是10y。。
正如可以看到的，^使用第一方法它自己與現(xiàn)有:R術(shù)相比顯著地減少由 移動站發(fā)送的功率。使用第一方法與第二方法結(jié)合進一步減少由移動站 發(fā)送的功率。組合使用第一、第二和第三方法還進一步減少該功率，該 移動站利用該功率發(fā)送而不改變性能。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，總是由基站命令該移動站例如以ldB步幅 增加或減小它的功率。但是在可選擇的實施例中可以提供兩個以上的功 率控制命令。但是必須定義附加的閾值。例如，如果三個功率控制命令 是可用的，將定義兩個閾值。這三個功率控制命令可以是增加，減小和 保持不變。
應該理解，以上描述的任何不同的方法可用于確定功率控制命令值是 不是可靠，因此確定該功率控制值是應該考慮或者忽略。
在這個CDMA系統(tǒng)中已經(jīng)描述了本實施例。但是，應該理解，本發(fā) 明的實施例可以應用到任何其它適當?shù)慕尤爰夹g(shù)，包括其它擴頻技術(shù)、 頻分多址、時分多址及其混合的技術(shù)。
以上描述的實施例控制移動站發(fā)射功率的功率。本發(fā)明還可以用于控 制基站的傳輸功率。本發(fā)明還可以與固定站一起使用，特別地無線電環(huán) 境隨時間變化的地方。
權(quán)利要求
1.一種控制第一站用以發(fā)送信號給多個第二站的功率的方法，包括步驟(a)在第一站處從每個所述第二站接收具有給定值的功率控制命令；(b)確定所接收的功率控制命令的接收值；(c)組合從每個所述第二站所接收的功率控制命令的接收值，以生成組合值；(d)將所確定的接收值與第一閾值進行比較，基于所述比較為每個功率控制命令確定給定值，并根據(jù)預定標準選擇所確定的給定值中之一；以及(e)基于步驟(c)中的所述組合值和步驟(d)中的所選擇的給定值，控制第一站用以發(fā)送到第二站的功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中每個功率控制命令的所述給定值包 括指示應該增加功率的第 一值或指示應該減小功率的第二值，且如果所 選擇的給定值是所述第二值，則不管所述組合值是多少，都減小第一站 用以發(fā)送到第二站的功率，如果所選擇的給定值是所述第一值且所述組 合值超過第二閾值，則增加第一站用以發(fā)送到第二站的功率，而如果所 選擇的給定值是所述第 一值且所述組合值低于所述第二閾值，則減小第 一站用以發(fā)送到第二站的功率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述給定值包括指示應該增加功率 的第一值和指示應該減小功率的第二值中之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述預定標準是如果所確定的給定 值中至少一個是第二值，則選擇第二值，而如果所確定的所有給定值都 是第一值，則選擇第一值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述第一閾值在所述第一值和所述 第二值之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述第一閾值與第一值和第二值中之一的距離比與另一值的距離近。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述第一閾值與第二值的距離比與 第一值的距離近。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中第一值是+1，第二值是-1，第一閾 值在-0.6到0的范圍內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第一閾值在-0.025到-0.30的范圍內(nèi)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，還包括以下步驟 在每個第二站處從所述第 一站接收信號；確定從第一站所接收的信號的強度；以及根據(jù)所接收的信號的強度，確定要傳送到第一站的功率控制命令的 給定值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中選擇組合值和所選擇的值中更接 近所述第一傳送值和所述第二傳送值中預定之一的那個值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中所述值中預定之一是第二值。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，包括以下步驟(i) 對當前從第二站所接收的功率控制命令的所確定的接收值中選 定的 一個值與先前從第二站所接收的功率控制命令的所確定的接收值中 選定的一個值進行求和；(ii) 比較和值與第三閾值；(Hi)如果和值超過所述第三閾值，則輸出默i人值，否則輸出當前從 第二站所接收的功率控制命令的所確定的接收值中選定的一個值；以及 (iv)基于步驟(iii)的輸出，控制第一站用以傳送信號到第二站的功率。
14. 根據(jù)前a利要求中任一項的方法，其中所述第二站;L^站。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述第一站是移動站。
16. —種用于第一站的裝置，其中所述第一站用于發(fā)送信號到多個 第二站，所述裝置包括確定單元，用于確定從所述多個第二站所接收的功率控制命令的接 收值，其中每個功率控制命令具有給定值； 組合單元，用于組合從每個所述第二站所接收的功率控制命令的所確定的接收值，以生成組合值；比較單元，用于將所確定的接收值與第一閾值進行比較，基于所述 比較為每個功率控制命令確定給定值，并根據(jù)預定標準選擇所確定的給 定值中之一；以及控制單元，用于基于所述組合值和所選擇的給定值，控制第一站用 以發(fā)送到第二站的功率。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其中第一站是移動站。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17的裝置，其中第二站是移動基站。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其中每個功率控制命令的所述給定值 包括指示應該增加功率的第一值或指示應該減小功率的第二值，且如果 所選擇的給定值是所述第二值，則不管所述組合值是多少，都減小第一 站用以發(fā)送到第二站的功率，如果所選擇的給定值是所述第一值且所述 組合值超過第二閾值，則增加第一站用以發(fā)送到第二站的功率，而如果 所選擇的給定值是所述第 一值且所述組合值低于所述第二閾值，則減小 第一站用以發(fā)送到第二站的功率。
20. —種用于發(fā)送信號到一個或多個第二站的第一站，所述第一站 包括用于從所述一個或多個第二站接收功率控制命令的單元以及根據(jù)權(quán) 利要求16-19中任一項的裝置。
全文摘要
一種控制功率的方法，利用它第一站發(fā)送信號給第二站，包括步驟從第二站向第一站發(fā)送具有給定值的功率控制命令；在所述第一站接收所述功率控制命令；從所述接收功率控制命令確定表示該質(zhì)量的參數(shù)，利用它在第一站接收功率控制命令；和根據(jù)確定步驟控制第一站發(fā)送信號的功率。
文檔編號H04B7/005GK101197602SQ200710305909
公開日2008年6月11日 申請日期2000年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月14日
發(fā)明者奧斯卡·薩洛納鴻, 約切·格蘭德爾 申請人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司