專利名稱:在通信系統(tǒng)中用于控制發(fā)射功率的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù):
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種在通信系統(tǒng)中用于控制發(fā)射功率的方法和裝置。更具體地,本發(fā)明涉及一種在CDMA通信系統(tǒng)中用于功率控制的新型的和改進(jìn)的方法和裝置。
II.有關(guān)技術(shù)的描述碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)是用于促進(jìn)具有大量系統(tǒng)用戶的通信的數(shù)種技術(shù)之一。本領(lǐng)域內(nèi)還已知其它的多址通信系統(tǒng)技術(shù),諸如時分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)。但是,對于多址通信系統(tǒng),CDMA的擴頻調(diào)制技術(shù)比其它的調(diào)制技術(shù)具有更顯著的優(yōu)點。在題為“采用衛(wèi)星或地面轉(zhuǎn)發(fā)器的擴頻多址通信系統(tǒng)”的第4,901,307號美國專利中揭示了CDMA技術(shù)在多址通信系統(tǒng)中的使用,該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。在題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中用于產(chǎn)生信號波形的系統(tǒng)和方法”的第5,103,459號美國專利中也揭示了CDMA技術(shù)在多址通信系統(tǒng)中的使用,該專利也已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。此外,可以將CDMA系統(tǒng)設(shè)計成符合“用于雙-模寬帶擴頻蜂窩系統(tǒng)的TIA/EIA/IS-95-A移動站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”,下面稱之為IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)或TIA/EIA/IS-95-A。
由于CDMA具有寬帶信號的固有性質(zhì),所以可以通過在寬的帶寬上擴展信號能量來提供一種頻率分集的形式。因此,頻率選擇衰減僅影響CDMA信號帶寬的一小部分。通過兩個或更多的基站同時鏈接到移動用戶或遠(yuǎn)程站而提供多條信號路徑,可以獲得空間或路徑分集。此外,通過對以不同的傳播延遲到達(dá)的信號分別地接收和處理,通過擴頻處理使用多路徑環(huán)境,可以得到路徑分集。在題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中用于在通信中提供軟越區(qū)切換的方法和系統(tǒng)”的美國專利第5,101,501號和題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的分集接收機”的美國專利第5,109,390號中說明了路徑分集的例子,兩個專利都已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。
反向鏈路是指從遠(yuǎn)程站到基站的傳輸。在反向鏈路上,每個正在傳輸?shù)倪h(yuǎn)程站都對網(wǎng)絡(luò)中的其它遠(yuǎn)程站有干擾。因此,因其它遠(yuǎn)程站的傳輸而產(chǎn)生的總干擾使反向鏈路的容量受到限制。通過傳輸較少的位,CDMA系統(tǒng)使反向鏈路的容量增加,從而當(dāng)用戶不在講話時,使用較小的功率并降低干擾。
為了使干擾最小和反向鏈路的容量最大,用三個反向鏈路功率控制環(huán)路,控制每個遠(yuǎn)程站的發(fā)射功率。第一功率控制環(huán)路通過將發(fā)射功率設(shè)置成反比于正向鏈路上接收到的功率,來調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程站的發(fā)射功率。在一個IS-95-A系統(tǒng)中,由Pout=-73-Pin給出發(fā)射功率,其中Pin是以dBm為單位的、由遠(yuǎn)程站接收到的功率,Pout是以dBm為單位的、遠(yuǎn)程站的發(fā)射功率,而-73是常數(shù)。通常稱這種功率控制環(huán)路為開環(huán)環(huán)路。
第二種功率控制環(huán)路如此地調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程站的發(fā)射功率,致使在基站接收到的反向鏈路信號的信號質(zhì)量保持在預(yù)定的電平上,所述信號質(zhì)量是通過每位能量對噪聲加干擾的比Eb/Io測量的。該電平稱之為Eb/Io設(shè)置點?;緶y量在基站接收到的反向鏈路信號的Eb/Io,根據(jù)所測量的Eb/Io,基站將反向鏈路功率控制位傳輸給在正向業(yè)務(wù)信道上的遠(yuǎn)程站。將反向功率控制位設(shè)置成每20msec幀16次,或800位/秒的速率。正向業(yè)務(wù)信道將反向鏈路功率控制位與來自基站的數(shù)據(jù)一起攜帶至遠(yuǎn)程站。通常將第二環(huán)路稱為閉環(huán)環(huán)路。
CDMA通信系統(tǒng)典型地傳輸作為獨立數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)包。因此,典型地由幀誤差率(FER)測量所要求的性能水平。第三功率控制環(huán)路如此調(diào)節(jié)Eb/Io設(shè)置點,致使由FER測量的所要求性能水平得以保持。為獲得所給FER的所要求的Eb/Io與傳播條件有關(guān)。通常將第三環(huán)路稱為外環(huán)路。在題為“在CDMA蜂窩移動電話系統(tǒng)中用于控制發(fā)射功率的方法和裝置”的美國專利第5,056,109號中詳細(xì)地揭示了用于反向鏈路的功率控制機構(gòu),該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。
正向鏈路是指從基站到遠(yuǎn)程站的傳輸。在正向鏈路上,有幾個原因要控制基站的發(fā)射功率。來自基站的高發(fā)射功率可以對在其它遠(yuǎn)程站接收到的信號造成過度的干擾。另外,如果基站的發(fā)射功率太低,則遠(yuǎn)程站會接收錯誤的數(shù)據(jù)傳輸。地面信道衰減和其它已知因素可以影響遠(yuǎn)程站接收到的正向鏈路信號的質(zhì)量。結(jié)果,每一基站都試圖調(diào)節(jié)它的發(fā)射功率,以使在遠(yuǎn)程站處維持所要求的性能水平。
對數(shù)據(jù)傳輸來說,在正向鏈路上的功率控制特別重要。數(shù)據(jù)傳輸一般對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不對稱,在正向鏈路上的數(shù)據(jù)量大于在反向鏈路上的數(shù)據(jù)量。用在正向鏈路上的有效的功率控制機構(gòu),(其中控制發(fā)射功率以保持所要求的性能水平),可以改善正向鏈路的總?cè)萘俊?br>
在題為“在移動通信系統(tǒng)中用于實現(xiàn)快速正向功率控制的方法和裝置”的美國專利申請第08/414,633號中揭示了用于控制正向鏈路發(fā)射功率的方法和裝置,在下文稱為’633專利申請,申請日為1995年3月31日,該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。在’633專利申請揭示的方法中,當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)的傳輸幀有差錯時,遠(yuǎn)程站向基站傳輸一個誤差-指示-位(EIB)消息。EIB可以是包含在反向業(yè)務(wù)信道幀中的一位或是在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的獨立的消息。根據(jù)EIB消息,基站增加其向遠(yuǎn)程站的發(fā)射功率。
這種方法的缺點之一是響應(yīng)時間長。處理延遲包括的時間是從基站用不合適的功率發(fā)射幀的時間到基站根據(jù)來自遠(yuǎn)程站的誤差消息調(diào)節(jié)發(fā)射功率的時間。處理延遲包括所用的下列時間(1)基站用不合適的功率發(fā)射數(shù)據(jù)幀,(2)遠(yuǎn)程站接收數(shù)據(jù)幀,(3)遠(yuǎn)程站檢測幀誤差(例如,一幀消除),(4)遠(yuǎn)程站向基站發(fā)射誤差消息,以及(5)基站接收到誤差消息并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)其發(fā)射功率。在EIB消息產(chǎn)生之前,必須對正向業(yè)務(wù)信道幀進(jìn)行接收、解調(diào)和解碼。然后,在可以使用位來調(diào)節(jié)正向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率之前,必須產(chǎn)生、編碼、發(fā)射、解碼和處理帶有EIB消息的反向業(yè)務(wù)信道幀。
典型地,所要求的性能水平是百分之一FER。因此,平均地說,每100幀,遠(yuǎn)程站發(fā)射一個指示幀差錯的誤差消息。根據(jù)IS-95-A標(biāo)準(zhǔn),每幀有20 msec長。這類基于EIB的功率控制工作對調(diào)節(jié)正向鏈路發(fā)射功率以處理遮蔽情況是很好的,但是由于它的速度慢,在有衰減時無效,除了在最短的衰減情況下。
控制正向鏈路發(fā)射功率的第二種方法是,使用在遠(yuǎn)程站接收到的信號的Eb/Io。由于FER與接收到的信號的Eb/Io有關(guān),可以設(shè)計功率控制機構(gòu)使Eb/Io保持在所要求的水平。如果在正向鏈路上數(shù)據(jù)以可變的速率傳輸,則這種設(shè)計帶來了困難。在正向鏈路上,根據(jù)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)速率調(diào)節(jié)發(fā)射功率。如TIA/EIA/IS-95-A中所述,在數(shù)據(jù)速率較低時,通過重復(fù)調(diào)制碼元,在較長的時間周期內(nèi)傳輸每一數(shù)據(jù)位。每位的能量Eb是在一位時間周期中接收功率的積累,而且是從在每一調(diào)制碼元中積累能量而得到。對于Eb的等效量,可以以較低的數(shù)據(jù)速率,在正比例較小的發(fā)射功率下發(fā)射每個數(shù)據(jù)位。典型地,遠(yuǎn)程站事先不知道傳輸速率,并且在已對完整的數(shù)據(jù)幀解調(diào)、解碼、和確定數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)速率之后,才能計算接收到的每位能量Eb。因此,本方法的延遲約同于上述美國專利申請第08/414,633號,并且速率是每幀一個功率控制消息。這與反向鏈路的方法相反,如在TIA/EIA/IS-95-A中,其中每一幀可以有16次一個功率控制消息(位)。
在上述美國專利申請第08/414,633號、美國專利申請第08/559,386號,于1995年11月15日提出的,題為“在移動通信系統(tǒng)中用于實現(xiàn)快速正向功率控制的方法和裝置”中;美國專利申請第08/722,763號,于1996年9月27日提出的,題為“在擴頻通信系統(tǒng)中用于測量鏈路質(zhì)量的方法和裝置”中;在美國專利申請第08/710,335號,于1996年9月16日提出的,題為“用于實現(xiàn)分布正向功率控制的方法和裝置”中;以及在美國專利申請第08/752,860號,于1996年11月20日提出的,題為“功率控制門限的調(diào)節(jié)/通過預(yù)先處理未曾執(zhí)行的功率控制命令進(jìn)行測量”中描述了用于實現(xiàn)快速正向功率控制的其它方法和裝置。
正向鏈路和反向鏈路之間的基本差別是在反向鏈路上不需要知道傳輸速率。如上述美國專利第5,5056,109號所述,在較低速率時,遠(yuǎn)程站不連續(xù)地發(fā)射。當(dāng)遠(yuǎn)程站正在發(fā)射時,不管傳輸速率是多少,遠(yuǎn)程站總是以相同的功率電平和相同的波形結(jié)構(gòu)發(fā)射。基站確定功率控制位的值,并將該位以每幀16次發(fā)送到遠(yuǎn)程站。由于遠(yuǎn)程站知道傳輸速率,當(dāng)它不發(fā)射時,遠(yuǎn)程站可以忽略與次數(shù)對應(yīng)的功率控制位。這允許快速反向鏈路功率控制。然而,有效的功率控制速率隨傳輸速率而變化。對于TIA/EIA/IS-95-A,全速率幀的速率是800 bps(位每秒),以及1/8速率幀的速率是100bps。
在題為“高數(shù)據(jù)速率CDMA無線通信系統(tǒng)”,于1996年5月28日提出的美國專利申請第08/654,443號,下文稱為’443專利申請,描述了另一種反向鏈路結(jié)構(gòu),該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。
根據(jù)’443專利申請,在反向鏈路中引入輔助導(dǎo)頻。導(dǎo)頻電平與反向鏈路上的傳輸速率無關(guān)。這允許基站測量導(dǎo)頻電平,并以恒定速率將反向鏈路功率控制位發(fā)送到遠(yuǎn)程站。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是,提供用于高速率正向鏈路功率控制的方法和裝置。
本發(fā)明的一個目的是,改善正向鏈路功率控制環(huán)路的響應(yīng)時間,并通過測量反向鏈路功率控制位(在正向業(yè)務(wù)信道上傳輸,在每一幀內(nèi)傳輸數(shù)次)的質(zhì)量,允許調(diào)節(jié)在正向鏈路上的發(fā)射功率。在短時間間隔內(nèi)的測量允許基站動態(tài)地調(diào)節(jié)發(fā)射功率,使之對其它基站的干擾減至最小和使正向鏈路的容量增加至最大。經(jīng)改善的響應(yīng)時間使功率控制環(huán)路能對慢衰減進(jìn)行有效的補償。對于快衰減,在通信系統(tǒng)中的塊交錯器起作用。
在一個方面,本發(fā)明提供一種用于在CDMA系統(tǒng)中控制發(fā)射功率的方法,包括下列步驟測量位的第一組值的幅值;根據(jù)所述比較步驟產(chǎn)生第二組位;其中,根據(jù)所述第二組位調(diào)節(jié)所述發(fā)射功率。
本發(fā)明的另一方面提供一種用于在CDMA系統(tǒng)中控制發(fā)射功率的裝置,包括第一功率控制環(huán)路,用于將所接收的信號的質(zhì)量保持在目標(biāo)能量電平,所述第一功率控制環(huán)路接收第一組位和目標(biāo)能量電平并根據(jù)所述第一組位和所述目標(biāo)能量電平提供第二組位;以及第二功率控制環(huán)路,用于保持所述所接收信號的測量得的性能,所述第二功率控制環(huán)路接收幀差錯的指示符和性能門限并根據(jù)所述測量得的性能和所述性能門限將所述目標(biāo)能量電平提供給所述第一功率控制環(huán)路。
本發(fā)明的又一個方面提供一種控制器,用于在無線通信系統(tǒng)中的基站,包括一個或多個基站和一個或多個遠(yuǎn)程站,控制器包括發(fā)射機,用于在傳輸信道中將通信信號和功率控制信號一起發(fā)射;接收機,用于在傳輸信道中接收來自遠(yuǎn)程站的信號并對由遠(yuǎn)程站在通信信道中接收到的信號表示一屬性;控制器,用于處理由接收機接收的信號并獨立地控制經(jīng)處理的信號,由發(fā)射機在傳輸信道中發(fā)射的功率控制信號。
本發(fā)明還提供可在無線通信系統(tǒng)中使用的遠(yuǎn)程站,包括一個或多個基站和一個或多個遠(yuǎn)程站,遠(yuǎn)程站包括接收機,用于接收在傳輸信道中由基站傳輸?shù)囊粋€或多個通信信號和與其一起傳輸?shù)墓β士刂菩盘?;控制器,用于處理由接收機接收的信號以確定由接收機接收的通信信號的屬性;以及發(fā)射機,用于在傳輸信道中發(fā)射表示所接收通信信號的屬性的信號。
在本發(fā)明的一個實施例中,遠(yuǎn)程站測量反向鏈路功率控制位,它在正向業(yè)務(wù)信道上以800位每秒的速率傳輸。將反向鏈路功率控制位穿插在正向業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)流中。功率控制位的增益和正向鏈路數(shù)據(jù)位的增益一起調(diào)節(jié)。然而,不像數(shù)據(jù)位,功率控制位的傳輸電平?jīng)]有按照數(shù)據(jù)速率定標(biāo)。使用功率控制位的所測量得的信號質(zhì)量調(diào)節(jié)基站的發(fā)射功率。
本發(fā)明的目的是通過使用反向鏈路功率控制位的能量測量改善正向鏈路功率控制的響應(yīng)時間。以800bps的速率傳輸反向鏈路功率控制位。因此,本發(fā)明的正向鏈路功率控制機構(gòu)能周期性地實現(xiàn)每1.25msec對所接收的正向業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量的測量。可以將測量傳輸?shù)交?,用于調(diào)節(jié)正向鏈路發(fā)射功率。經(jīng)改善的響應(yīng)時間允許基站有效地補償在信道中的慢衰減并改善正向業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量。
本發(fā)明的另一個目的是通過允許快速調(diào)節(jié)基站的發(fā)射功率以增加正向鏈路的容量。本發(fā)明的功率控制機構(gòu)允許基站以維持性能所必需的電平的最小的發(fā)射功率傳輸。由于基站的總發(fā)射功率是固定的,對于一給定任務(wù)的最小傳輸?shù)慕Y(jié)果是節(jié)約了發(fā)射功率,可以用于另外的任務(wù)。
本發(fā)明還有另外的一個目的是提供可靠的正向鏈路功率控制機構(gòu)。在遠(yuǎn)程站處,將來自基站的多個扇區(qū)的反向鏈路功率控制位或來自同一扇區(qū)的多個信號路徑還合并以產(chǎn)生正向鏈路信號質(zhì)量的改進(jìn)的測量。將被認(rèn)為不可靠的反向鏈路功率控制位從功率控制環(huán)路的使用中略去。在基站處,所有和遠(yuǎn)程站通信的基站都接收到正向鏈路功率控制位。周期性地對基站的正向業(yè)務(wù)信道的增益進(jìn)行校正,因此不會積累通過基站的正向鏈路功率控制位的錯誤接收。
本發(fā)明的還有一個另外的目的是提供將正向鏈路功率調(diào)節(jié)到所要求的幀誤差率的機構(gòu),與外環(huán)路對反向鏈路所做的相似。
本發(fā)明的另一個目的是提供在基站之間使功率控制位通信的機構(gòu)。在不同的基站可能已經(jīng)或可能尚未正確地接收控制正向鏈路發(fā)射功率的功率控制位。本發(fā)明向接收錯誤功率控制位的基站提供更新它們的正向鏈路發(fā)射功率所必需的信息。
附圖概述從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的詳細(xì)描述中,對本發(fā)明的特性、目的和優(yōu)點將更為明了,在所有的附圖中,用相同的標(biāo)記作相應(yīng)的識別,其中,
圖1是本發(fā)明的實施例通信系統(tǒng)的示圖,包括多個基站在與遠(yuǎn)程站通信;圖2是一個基站和遠(yuǎn)程站的示例方框圖;圖3是正向業(yè)務(wù)信道的示例方框圖;圖4是在遠(yuǎn)程站內(nèi)的解調(diào)器的示例方框圖;圖5是在遠(yuǎn)程站內(nèi)的解碼器的示例方框圖;圖6是在遠(yuǎn)程站內(nèi)的功率控制處理器的示例方框圖;圖7是正向和反向鏈路功率控制信道的定時圖;以及圖8是在正向鏈路功率控制環(huán)路內(nèi)的增益校正機構(gòu)的定時圖。
較佳實施例的詳述在一個實施本發(fā)明的系統(tǒng)中,基站在正向業(yè)務(wù)信道上發(fā)射反向鏈路功率控制位以及數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程站用反向鏈路功率控制位控制它的發(fā)射功率,以便保持所要求的性能水平,同時減小對系統(tǒng)中其它遠(yuǎn)程站的干擾。在上述美國專利申請第08/414,633號中,揭示了用于反向鏈路的功率控制機構(gòu)。由于對處理延遲的敏感性,不對反向鏈路功率控制位編碼。事實上,將功率控制位穿插在數(shù)據(jù)中(見圖3)。在這意義上,穿插是一種處理,通過穿插用功率控制位替代一個或多個代碼碼元。
在該實施例中,以800bps的速率或以每1.25msec時隙一個功率控制位的方式,發(fā)射反向鏈路功率控制位。時隙稱為功率控制群。以均勻的間隔發(fā)射功率控制位可使基站能同時向多個遠(yuǎn)程站發(fā)送功率控制位。這導(dǎo)致在發(fā)射功率量中的峰值。結(jié)果,在1.25msec功率控制群中功率控制位是偽隨機地定位的。這是通過將1.25msec時隙分割成24個位置,并用一長的PN序列偽隨機地選擇穿插功率控制位的位置來實現(xiàn)的。在該實施例中,在功率控制群內(nèi)僅選擇最先16個位置中的一個作為起始位置,不選擇最后的8個位置。
正向業(yè)務(wù)信道是可變速率信道,并且正向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率與數(shù)據(jù)速率有關(guān)。通過FER測量正向業(yè)務(wù)信道的性能,該性能與遠(yuǎn)程站接收到的信號的每位能量Eb有關(guān)。在較低的數(shù)據(jù)速率時,在較長的時間段上散布相同的每位能量Eb,造成較低的發(fā)射功率電平。
在該實施例中,根據(jù)TIA/EIA/IS-95-A在正向鏈路上傳輸。IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)提供使用兩個速率組中之一進(jìn)行傳輸。速率組1支持9.6kbps、4.8kbps、2.4kbps和1.2kbps的數(shù)據(jù)速率。用速率1/2卷積編碼器對9.6kbps數(shù)據(jù)速率編碼,以產(chǎn)生19.2kbps碼元速率。使用于較低速率的編碼數(shù)據(jù)重復(fù)N次。以得到19.2kbps碼元速率。速率組2支持14.4kbps、7.2kbps、3.6kbps和1.8kbps的數(shù)據(jù)速率。用穿插的速率1/2卷積編碼器對14.4kbps數(shù)據(jù)速率編碼,以得到速率3/4。因此,對于14.4kbps數(shù)據(jù)速率,碼元速率也是19.2kbps。在呼叫初始階段期間,由基站選擇速率組,并且一般在通信期間保持有效,雖然在呼叫期間可以改變速率組。在該實施例中,對于速率組1,反向鏈路功率控制位的持續(xù)期是兩個碼元寬(104.2μsec),而對于速率組2是一個碼元寬(52.1μsec)。
在本說明書中,正向業(yè)務(wù)信道的傳輸增益是指,發(fā)射數(shù)據(jù)信號的每位能量Eb(話務(wù))。具有較低數(shù)據(jù)速率的幀包含以指定的每位能量Eb傳輸?shù)妮^少的位,因而以較低的功率傳輸。這樣,正向鏈路業(yè)務(wù)信道的功率電平用當(dāng)前正在傳輸?shù)膸臄?shù)據(jù)速率來定標(biāo)。反向鏈路功率控制位的傳輸增益是指,穿插到數(shù)據(jù)流中的反向鏈路功率控制位的每位能量Eb(功率控制)。每一反向鏈路功率控制位有相同的持續(xù)期,因而這些位的功率電平與它們穿插在內(nèi)的幀的數(shù)據(jù)速率無關(guān)。實施例利用了功率控制位的這些特性,以提供改進(jìn)的正向鏈路功率控制機構(gòu)。正向鏈路功率控制的操作造成基站對業(yè)務(wù)信道增益進(jìn)行調(diào)節(jié)。在該實施例中,對業(yè)務(wù)信道增益的每一次調(diào)節(jié)也施加到反向鏈路功率控制位的增益,致使兩個增益一起調(diào)節(jié)。
通過測量在正向業(yè)務(wù)信道上傳輸?shù)姆聪蜴溌饭β士刂莆坏姆担_定由遠(yuǎn)程站接收到的正向鏈路信號的質(zhì)量。不直接測量數(shù)據(jù)位的質(zhì)量,而是從測量到的反向鏈路功率控制位的幅值導(dǎo)出。這是合理的,因為功率控制位和話務(wù)數(shù)據(jù)同等地受到傳播環(huán)境中變化的影響。因此,如果數(shù)據(jù)位的幅值對于功率控制位的幅值保持已知的比值,則實施例工作得很好。
一般,以低的發(fā)射功率電平發(fā)送反向鏈路功率控制位。此外,可以從通信系統(tǒng)中的多個基站發(fā)射功率控制位。通過接收功率控制位;根據(jù)導(dǎo)頻信號的相位和幅值,調(diào)節(jié)功率控制位的相位和幅值;以及將經(jīng)幅值調(diào)節(jié)的功率控制位濾波,可得到關(guān)于功率控制位的幅值的更精確的測量。用經(jīng)濾波的功率控制位的幅值控制基站的發(fā)射功率,致使在遠(yuǎn)程站接收到的正向鏈路信號的質(zhì)量保持所要求的水平。
正向鏈路功率控制機構(gòu)操作兩個功率控制環(huán)路。第一功率控制環(huán)路,即閉環(huán)環(huán)路,如此地調(diào)節(jié)基站的發(fā)射功率,以致將遠(yuǎn)程站接收到的經(jīng)幅值濾波的反向鏈路功率控制位的質(zhì)量保持在目標(biāo)能量電平上。在大多數(shù)情況下,目標(biāo)能量電平是由正向業(yè)務(wù)信道的FER的確定。通過在反向鏈路上發(fā)送正向鏈路功率控制位,遠(yuǎn)程站請求基站調(diào)節(jié)正向鏈路發(fā)射功率。每一正向鏈路功率控制位使基站增加或減少相應(yīng)業(yè)務(wù)信道的增益。第二功率控制環(huán)路,即外環(huán)路,是這樣一種機構(gòu),遠(yuǎn)程站通過它調(diào)節(jié)目標(biāo)能量電平,以保持所要求的FER。
為了改善正向鏈路功率控制機構(gòu)的效能,例如反抗在信道中的慢衰減,將閉環(huán)環(huán)路設(shè)計成工作于高速率。在該實施例中,在對其進(jìn)行正向鏈路信號質(zhì)量測量的反向鏈路功率控制位以800bps傳輸,而在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的正向鏈路功率控制位也以800bps傳輸。因此,可以對基站的發(fā)射功率以高達(dá)每秒800次的速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而,由于發(fā)送未編碼和具有最小能量的正向功率控制位,在基站可能沒有滿意地接收到某些正向功率控制位?;究梢詻Q定略去任何它認(rèn)為不夠可靠的正向功率控制位。
在該實施例中,第二正向鏈路功率控制環(huán)路,即外環(huán)路,每幀更新一次或每秒更新50次目標(biāo)能量電平。外環(huán)路設(shè)置目標(biāo)能量電平的值,結(jié)果得到所要求的FER性能。當(dāng)傳播環(huán)境沒有變化時,外環(huán)路應(yīng)快速確定合適的目標(biāo)能量電平值,并使目標(biāo)保持在該電平。當(dāng)在信道特征中有改變時(例如,干擾電平增加、移動用戶的速度變化、或一個信號路徑的出現(xiàn)或不見),為了在同樣的FER下繼續(xù)工作,可以會要求不同的目標(biāo)能量電平。因此外環(huán)路應(yīng)該將目標(biāo)快速地移到新電平,以適應(yīng)新的情況。I.電路說明參考附圖,圖1表示實施本發(fā)明的示例通信系統(tǒng),它由與多個遠(yuǎn)程站6(為簡單起見,只示出一個遠(yuǎn)程站6)通信的多個基站4組成。系統(tǒng)控制器2連接通信系統(tǒng)中的所有基站4和公用電話交換網(wǎng)(PSTN)8。系統(tǒng)控制器2協(xié)調(diào)連接PTSN 8的用戶與遠(yuǎn)程站6上的用戶之間的通信。從基站4到遠(yuǎn)程站6的數(shù)據(jù)傳輸通過信號路徑10發(fā)生在正向鏈路上,從遠(yuǎn)程站6到基站4的數(shù)據(jù)傳輸通過信號路徑12發(fā)生在反向鏈路上。信號路徑可以是直線路徑,諸如信號路徑10a,或是曲折路徑,諸如信號路徑14。當(dāng)基站4a發(fā)射的信號從反射源16反射,并通過與可見路徑線不同的路徑到達(dá)遠(yuǎn)程站6時,就產(chǎn)生了曲折路徑14。雖然在圖1中是以方框圖示出的,在遠(yuǎn)程站6工作的環(huán)境中,反射源16是人造物品造成的結(jié)果,例如房子或其它結(jié)構(gòu)。
圖2示出民實施本發(fā)明的基站4和遠(yuǎn)程站6的示例方框圖。正向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸從數(shù)據(jù)源20起始,它將數(shù)據(jù)提供給編碼器22。圖3示出了編碼器22的示例方框圖。在編碼器22內(nèi),CRC編碼器62方框用CRC多項式對數(shù)據(jù)編碼,在該實施例中,所述CRC多項式符合在IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)中描述的CRC發(fā)生器。CRC編碼器62添加CRC位并將一組代碼尾位插入數(shù)據(jù)。將格式化數(shù)據(jù)提供給卷積編碼器64,而卷積編碼器64對數(shù)據(jù)卷積編碼,并將編碼數(shù)據(jù)提供給碼元轉(zhuǎn)發(fā)器66。碼元轉(zhuǎn)發(fā)器66使每個碼元Ns重復(fù)數(shù)次。以在碼元轉(zhuǎn)發(fā)器66的輸出端保持固定的碼元速率。將經(jīng)重復(fù)的碼元提供給塊交錯器68。塊交錯器68對碼元重新排序,并將經(jīng)交錯的數(shù)據(jù)提供給調(diào)制器(MOD)24。
在調(diào)制器24內(nèi),乘法器72用長PN代碼使經(jīng)交錯的數(shù)據(jù)擴展,它對數(shù)據(jù)進(jìn)行擾碼,以致只有接收遠(yuǎn)程站6能接收數(shù)據(jù)。長PN代碼擴展數(shù)據(jù)通過多路器(MUX)74多路復(fù)用,并提供給乘法器76,乘法器以對應(yīng)于分配給遠(yuǎn)程站6的業(yè)務(wù)信道的WALSH代碼覆蓋數(shù)據(jù)。通過乘法器78a和78b,分別用短PNI和PNQ代碼使經(jīng)WALSH覆蓋的數(shù)據(jù)進(jìn)一步擴展。將短PN擴展的數(shù)據(jù)提供給發(fā)射機(TMTR)26(見圖2),所述發(fā)射機對信號濾波、調(diào)制、上變頻和放大。經(jīng)調(diào)制的信號經(jīng)雙工器28發(fā)送,并從天線30在正向鏈路上通過信號路徑10傳輸。在某些基站設(shè)計中可能不采用雙工器28。
采用MUX74將反向鏈路功率控制位穿插到數(shù)據(jù)流中去。功率控制位是一位消息,它命令遠(yuǎn)程站6增加或減少反向鏈路的發(fā)射功率。在該實施例中,在每1.25msec功率控制群中,將一個功率控制位穿插到數(shù)據(jù)流中。預(yù)先確定反向鏈路功率控制位的持續(xù)期。并可使該持續(xù)期與系統(tǒng)所采用的速率組有關(guān)。來自長PN發(fā)生器70的長PN序列決定反向鏈路功率控制位的穿插位置。MUX74的輸出包含數(shù)據(jù)位和反向鏈路功率控制位兩者。
參考圖2,在遠(yuǎn)程站6,天線102接收正向鏈路信號,經(jīng)雙工器104發(fā)送,并提供給接收機(RCVR)106。接收機106對信號濾波、放大、解調(diào)和量化,以得到數(shù)字化的I和Q基帶信號。將基帶信號提供給解調(diào)器(DEMOD)108。解調(diào)器108用短PNI和PNQ代碼對基帶信號去擴展,用與在基站4中所采用的相同的WALSH代碼對去擴展的數(shù)據(jù)進(jìn)行去覆蓋,用長PN代碼對WALSH去覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行去擴展,并將經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)提供給解碼器110。
在圖5所示的解碼器110內(nèi),塊去交錯器180將解調(diào)數(shù)據(jù)的碼元重新排序,并將去交錯的數(shù)據(jù)提供給維特比(VITERBI)解碼器182。維特比解碼器182對卷積編碼數(shù)據(jù)解碼,并將解碼數(shù)據(jù)提供給CRC校驗元件184。CRC校驗元件184進(jìn)行CRC校驗,并將經(jīng)校驗的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)宿112。II.功率控制位的測量圖4示出了用于測量反向鏈路功率控制位能量的電路的示例方框圖。將來自接收機106的數(shù)字化I和Q基帶信號提供給相關(guān)器組160a到160m(下面簡稱160)。可以將每個相關(guān)器160分配給同一基站4的不同信號路徑或不同基站4的不同傳輸。在每一經(jīng)分配的相關(guān)器160內(nèi),由乘法器162用短PNI和PNQ代碼對基帶信號進(jìn)行去擴展。根據(jù)發(fā)射信號的基站4和對應(yīng)于通過相關(guān)器160解調(diào)的信號所經(jīng)歷的傳播延遲,在每一相關(guān)器160內(nèi)的短PNI和PNQ代碼可以有唯一的偏移。由乘法器164用分配給通過相關(guān)器160接收的業(yè)務(wù)信道的WALSH代碼對短PN去擴展數(shù)據(jù)去覆蓋。將經(jīng)去覆蓋的數(shù)據(jù)提供給濾波器168,而濾波器168在一個碼元時間上累加經(jīng)去覆蓋數(shù)據(jù)的能量。來自濾波器168的經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)包含數(shù)據(jù)和功率控制位兩者。
來自乘法器162的短PN去擴展數(shù)據(jù)還包含導(dǎo)頻信號。在基站4,用對應(yīng)于WALSH代碼0的全0序列覆蓋導(dǎo)頻信號。因此,得到導(dǎo)頻信號不需要進(jìn)行WALSH去覆蓋。將短PN去擴展數(shù)據(jù)提供給濾波器166,濾波器166對去擴展數(shù)據(jù)的進(jìn)行低通濾波,以除去基站在正向鏈路上傳輸?shù)?、來自其它正交信?例如業(yè)務(wù)信道、尋呼信道和接入信道)的信號。
將對應(yīng)于經(jīng)濾波的導(dǎo)頻信號和經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)以及功率控制位的兩個復(fù)合信號(或矢量)提供給點積電路170,它以本領(lǐng)域眾知的方法計算兩個矢量的點積。在題為“導(dǎo)頻載波點積電路”的美國專利第5,506,865號中詳述了點積電路170的示例實施例,該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用包括在此。點積電路170將對應(yīng)于濾波數(shù)據(jù)的矢量投影到對應(yīng)于濾波導(dǎo)頻信號的矢量上,將矢量的幅值相乘,并將有符號的標(biāo)量sj(1)提供給分路器(DEMUX)172。用符號sj(m)表示在第j個碼元周期期間從第m個相關(guān)器160m的輸出。遠(yuǎn)程站6可知道當(dāng)前幀的第j個碼元周期是對應(yīng)于數(shù)據(jù)位還是對應(yīng)于反向鏈路功率控制位。相應(yīng)地,DEMUX172將相關(guān)器輸出的矢量,sj=(sj(1),sj(2),…,sj(M)),發(fā)送到數(shù)據(jù)合并器174或功率控制處理器120。數(shù)據(jù)合并器174將它的矢量輸入相加,用長PN碼對數(shù)據(jù)去擴展,并產(chǎn)生解調(diào)數(shù)據(jù),如圖5所示,所述解調(diào)數(shù)據(jù)提供給解碼器110。
由功率控制處理器120處理反向鏈路功率控制位,如圖6詳細(xì)地示出。位累加器190在功率控制位的持續(xù)期上累加一個或多個碼元sj(m)。以形成反向鏈路功率控制位bi(m)。用符號bi(m)表示在第i個功率控制群期間對應(yīng)于第m個相關(guān)器160m的反向鏈路功率控制位。功率控制位的矢量,bi=(bi(1),bi(2),…,bi(M)),提供給相同位累加器192。
在TIA/EIA/IS-95-A中,當(dāng)一個以上的基站4與同一個遠(yuǎn)程站6通信時,可以將基站4結(jié)構(gòu)成,發(fā)射相同的或不相同的反向鏈路功率控制位。當(dāng)基站在物理上位于相同的位置時,諸如當(dāng)它們是一個小區(qū)的不同扇區(qū)時,一般將基站4構(gòu)成成發(fā)送相同的功率控制位值。不發(fā)送相同功率控制位值的基站4一般是那些物理地位于不同位置的基站。IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定一種機構(gòu),通過它可使那些被構(gòu)造成成發(fā)送相同功率控制位值的基站4與遠(yuǎn)程站6相同。此外,當(dāng)遠(yuǎn)程站6通過多個傳播路徑正在接收單個基站4的傳輸時,在這些路徑上接收到的反向鏈路功率控制位固有地相同。相同位累加器192將已知相同的反向鏈路功率控制位bi(m)合并。因此位累加器192的輸出是反向鏈路功率控制位的矢量,Bi=(bi(1),bi(2),…,bi(P)),它對應(yīng)于P獨立的反向鏈路功率控制位流。
將符號位的矢量,sgn(Bi(p)),提供給反向鏈路功率控制邏輯器器194。IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,如果任何一個符號是負(fù)的,則遠(yuǎn)程站6降低它的發(fā)射功率電平。如果所有的符號位sgn(Bi(p))是正的,則遠(yuǎn)程站6增加它的發(fā)射功率電平。如IS-95-A所規(guī)定,反向鏈路功率控制邏輯器194處理符號位的矢量sgn(Bi(p))。反向鏈路功率控制邏輯器194的輸出是單個位,該位指出為了進(jìn)行閉環(huán)反向鏈路功率控制,遠(yuǎn)程站是否應(yīng)增加或減小它的傳輸增益。將該位提供給發(fā)射機136(見圖2),該發(fā)射機相應(yīng)地調(diào)節(jié)增益。
反向鏈路功率控制位的幅值,而不是它們的極性(例如正或負(fù)的符號),表示由遠(yuǎn)程站6測量到的信號質(zhì)量。因而,不同位累加器196除去經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù),并對反向鏈路功率控制位的絕對值|Bi(P)|進(jìn)行操作,根據(jù)下列公式將它合并xi=1PΣp=0P-1|Bi(p)|β---(1)]]>其中系數(shù)β規(guī)定非-線性的級,P是獨立的反向鏈路功率控制位流的數(shù)目。在該實施例中,β=1對應(yīng)于對功率控制位之幅值絕對值的測量,β=2對應(yīng)于對功率控制位的能量的測量。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計,不偏離本發(fā)明的范圍,可以使用β的其它值。不同位累加器196的輸出是xi,它表示在第i個功率控制群期間所接收到的反向鏈路功率控制子信道的每位能量。
未對反向鏈路功率控制位進(jìn)行編碼,因此,特別會由于干擾造成損傷而產(chǎn)生誤差。閉環(huán)反向鏈路功率控制的快響應(yīng)時間可使這種誤差對反向鏈路功率控制性能的影響減至最小,因為對遠(yuǎn)程站6的增益進(jìn)行誤差調(diào)節(jié)可以對后繼的功率控制群進(jìn)行補償。然而,因為用功率控制位的幅值作為正向鏈路信號質(zhì)量的指示,所以采用濾波器198,以提供更可靠的功率控制位的幅值的測量。
可以采用在本領(lǐng)域眾知的許多設(shè)計中的一種來實現(xiàn)濾波器198,諸如模擬濾波器或數(shù)字濾波器。例如,可以實現(xiàn)濾波器198作為有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器或無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器。采用FIR濾波器的,可以如此計算經(jīng)濾波的功率控制位yi=Σj=0N-1αj·xi-j---(2)]]>其中xi是在第i個功率控制群期間由不同位累加器196計算的功率控制位的幅值,aj是第j個濾波器抽頭的系數(shù),yi是來自濾波器198的經(jīng)濾波的功率控制位的幅值。因為要找尋最小的延遲,可以如此地選擇FIR濾波器抽頭的系數(shù),使具有較大系數(shù)的FIR濾波器有較小的下標(biāo)(例如a0>a1>a2>…)。
在這里所描述的實施例中,是如此地描述為了執(zhí)行快正向鏈路功率控制而由遠(yuǎn)程站6完成的處理的,即共享遠(yuǎn)程站6內(nèi)其它子系統(tǒng)使用的各種元件。例如,和數(shù)據(jù)解調(diào)子系統(tǒng)共享相關(guān)器160a,和反向鏈路功率控制子系統(tǒng)共享累加器190和192。本發(fā)明的實際應(yīng)用并不依賴于遠(yuǎn)程站6的其它子系統(tǒng)的特殊的執(zhí)行。本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以設(shè)想其它的執(zhí)行方法,以完成如這里所述的正向功率控制的處理,因此,是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。III、正向鏈路功率控制外環(huán)路來自濾波器198的反向鏈路功率控制位的經(jīng)濾波的幅值yi指示在遠(yuǎn)程站6接收到的正向鏈路信號的質(zhì)量。門限比較電路202比較幅值yi和目標(biāo)能量電平z。在該實施例中,如果yi超過z,則遠(yuǎn)程站6在它的正向鏈路功率控制子信道上傳輸零(“0”)位,以指示每一個向遠(yuǎn)程站6傳輸正向業(yè)務(wù)信道的基站4應(yīng)該降低那個業(yè)務(wù)信道的增益。反之,如果yi小于z,則遠(yuǎn)程站6在它的正向鏈路功率控制子信道上傳輸一(“1”)位,以指示每一個基站4應(yīng)該降低在正向業(yè)務(wù)信道上的增益。這些零(“0”)和一(“1”)是正向鏈路功率控制位值。
雖然以每功率控制群一個正向鏈路功率控制位的角度來描述本發(fā)明,但是本發(fā)明也可用于更高分辨率的多位應(yīng)用。例如,門限比較電路202將反向鏈路功率控制位的經(jīng)濾波的幅值Yi和目標(biāo)能量值z之間的差進(jìn)行量化到倍乘的電平。例如,可以用在正向鏈路功率控制子信道上的兩位消息指示量(yi-z)的四個電平中的任何一個。另外,遠(yuǎn)程站6可以在正向鏈路功率控制子信道上傳輸經(jīng)濾波的幅值yi的值。
基站4不是必須在每一功率控制群上調(diào)節(jié)其發(fā)射功率。由于反向鏈路功率控制位的低能量電平,遠(yuǎn)程站6可能接收有錯誤的位或由于來自其它用戶的噪聲和干擾而有極大降低的位。濾波器198改善測量的精度但是不能完全地減除錯誤。在該實施例中,如果遠(yuǎn)程站6確定測量是不可靠的,它可以略去向基站4的正向鏈路功率控制位的傳輸。例如,遠(yuǎn)程站可將經(jīng)濾波的幅值yi和最小能量值比較。如果yi小于最小能量值,遠(yuǎn)程站6忽略這一功率控制群的值并相應(yīng)地通知基站4(例如通過不向基站4傳輸正向鏈路功率控制位或通過使用來自一組正向鏈路功率控制值中的一個值以指示低接收能量)。此外,還以低能量電平傳輸正向鏈路功率控制位。因而,基站4也可以將測量到的正向鏈路功率控制位和它自己的最小能量值比較并在低于最小能量值的位上不進(jìn)行操作。
在該實施例中,根據(jù)CRC校驗元件194的輸出以及其它幀質(zhì)量度量諸如YAMAMOTO度量,和再編碼碼元差錯數(shù),遠(yuǎn)程站6對是否已使幀正確地解碼作出絕對決定。在指示位(擦除EIB)中概括了這個決定,將該位設(shè)置為“1”指示幀擦除,否則設(shè)置為“0”。下面,假設(shè)遠(yuǎn)程站6為了決定所接收到的幀是否有差錯而使用EIB。在較佳實施例中,為了控制正向鏈路功率控制的外環(huán)路的目的而使用的EIB和在反向鏈路上實際傳輸?shù)腅IB相同。然而,也可以為了控制外環(huán)路的特定目的而作出所接收到的幀有效的單獨的決定,著也在本發(fā)名的范圍之內(nèi)。
在該實施例中,每一幀更新外環(huán)路一次,或每16功率控制群更新一次。外環(huán)路更新在遠(yuǎn)程站6中的目標(biāo)能量電平z。通過圖6所示的門限調(diào)節(jié)電路200實現(xiàn)該機構(gòu)。當(dāng)對每一幀解碼時,將EIB形式的幀質(zhì)量信息ei提供給如圖6所示的門限調(diào)節(jié)電路。門限調(diào)節(jié)電路200更新目標(biāo)能量電平z的值,并產(chǎn)生門限比較電路202可得到的新的目標(biāo)能量電平。
在第一實施例中,門限調(diào)節(jié)電路200根據(jù)方程式更新z的值
其中zk是在第k幀的目標(biāo)能量電平,ek-1是在第(k-1)幀的幀誤差,γ是要施加到目標(biāo)能量電平的上升步長的尺寸。δ是要施加到目標(biāo)能量電平的下降步長的尺寸。在該實施例中,對于第(k-1)數(shù)據(jù)幀有幀誤差則設(shè)置ek-1等于1否則為0。典型地,γ大而δ小。該選擇對于zk產(chǎn)生鋸齒狀的圖形。當(dāng)幀誤差發(fā)生時,實際上增加以減小另外的幀誤差的概率。當(dāng)沒有幀誤差時,zk慢慢地減小一減小發(fā)射功率。在該實施例中,zk、γ和δ等值以dB為標(biāo)度,雖然對這些變量也可采用線性標(biāo)度。
在第二實施例中,可以使步長γ和δ成為當(dāng)前目標(biāo)能量電平zk-1的函數(shù),所以對zk的校正與當(dāng)前目標(biāo)能量電平有關(guān)。因此,方程式(3)更改為
在該實施例中,在接續(xù)幀的中間的時間間隔內(nèi),遠(yuǎn)程站6完成數(shù)據(jù)幀的解調(diào)并更新目標(biāo)能量電平zk。如果接收到的第k-1數(shù)據(jù)幀有差錯,則對于第k數(shù)據(jù)幀的幀誤差概率就較大。這是因為對目標(biāo)能量電平的任何調(diào)節(jié)要等到系統(tǒng)有足夠的時間變化到新的工作點上時才會有對FER性能的直接沖擊。因此,不應(yīng)該將兩個連續(xù)的幀誤差中的第二個解釋為目標(biāo)能量電平值性能的指示,剛將該值更新作為第一個幀誤差的結(jié)果。
在較佳實施例中,基站4在第一個幀誤差后充分地增加業(yè)務(wù)信道的增益,然后忽略第二個幀誤差,如果在接連的幀中產(chǎn)生誤差的話。將這概念應(yīng)用到上述第二實施例,方程式(4)變成
在該實施例中,是外環(huán)路功率控制機構(gòu)對所有遠(yuǎn)程站6標(biāo)準(zhǔn)化以保證所有遠(yuǎn)程站的一致性。在呼叫的初始階段期間,由基站4向每個遠(yuǎn)程站6傳輸γ和δ的值。在呼叫的過程中也可以由基站規(guī)定這些參數(shù)的新的值。
在符合IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)中,當(dāng)遠(yuǎn)程站6進(jìn)入軟越區(qū)切換時,正向業(yè)務(wù)信道的增益典型地減小。這不是任何FER性能降低所造成的,因為遠(yuǎn)程站6接收到的來自基站4的數(shù)據(jù)位在解碼以前經(jīng)過合并以產(chǎn)生較大的復(fù)合信號。但是,在遠(yuǎn)程站6內(nèi)的反向鏈路功率控制環(huán)路并不合并從不同基站4接收到的反向鏈路功率控制位因為這些位是獨立的。在正向業(yè)務(wù)信道上的增益的降低會增加在正向業(yè)務(wù)信道上傳輸?shù)墓β士刂莆涣鞯奈徽`差率,因而使反向鏈路功率控制機構(gòu)降低。為了補救這個情況,當(dāng)遠(yuǎn)程站6進(jìn)入軟越區(qū)切換時,典型地將功率控制位的增益提升。結(jié)果,當(dāng)任何時候遠(yuǎn)程站6進(jìn)入軟越區(qū)切換時,反向鏈路功率控制位的增益總是比數(shù)據(jù)位的增益稍高一些。
在實施例中,根據(jù)方程式(2)合并來自不同基站4的功率控制位的絕對值。因此,功率控制位的增益的提升造成Yi相對于數(shù)據(jù)位有較大的值。較大的Yi值引起遠(yuǎn)程站6請求不適當(dāng)?shù)亟档蛠碜曰?的發(fā)射功率,這會造成在正向業(yè)務(wù)信道上的一個或多個幀誤差。在這情況下,有外環(huán)路設(shè)置的目標(biāo)能量值z自動地增加。過了一會兒,外環(huán)路然后將目標(biāo)能量值z調(diào)節(jié)到新的標(biāo)稱值。為這些效果而奮斗,可以在和目標(biāo)能量電平z比較之前對Yi定標(biāo)。另外,當(dāng)遠(yuǎn)程站6進(jìn)入軟越區(qū)切換時,可以稍增加目標(biāo)能量電平z。這樣就有減少這些誤差的可能。
在實施例中,在功率控制處理器120內(nèi)進(jìn)行經(jīng)濾波的幅值yi和目標(biāo)能量電平z的比較(見圖2)。此外,根據(jù)方程式(3)、(4)或(5)對目標(biāo)能量電平的更新也是在功率控制處理器120內(nèi)進(jìn)行的。可以用微控制器、微處理器、數(shù)字信號處理(DSP)芯片或編程的ASIC實現(xiàn)控制器處理器120以完成這里所述的功能。IV.正向鏈路功率控制位的傳輸可以用幾種方法中的一種把正向鏈路功率控制位傳輸?shù)交?。在該實施例中,每一個遠(yuǎn)程站6在反向鏈路上有正向鏈路功率控制信道,它是專用于正向鏈路功率控制位的傳輸?shù)?。在另一個實施例中,其中沒有專用的功率控制信道,可將正向鏈路功率控制位穿插或復(fù)用到反向鏈路數(shù)據(jù)位流上,與在正向業(yè)務(wù)信道上所進(jìn)行的相似。
在該實施例中,在專用的正向鏈路功率控制信道上將正向鏈路功率控制位傳輸?shù)交?。在上述的美國專利申請第08/654,443號中詳述了提供專用的正向鏈路功率控制信道的方法和裝置。圖7示出正向和反向鏈路功率控制位傳輸?shù)亩〞r圖。在以時間線上粗的散列標(biāo)記勾畫的每個功率控制群中,在正向業(yè)務(wù)信道上傳輸反向鏈路功率控制位,如圖7的頂上面的圖所示。在該實施例中,在每1.25msec功率控制群中,傳輸一個反向鏈路功率控制位,每一反向鏈路功率控制位對于速率組1的持續(xù)期是兩個碼元。此外,根據(jù)長PN序列,每一反向鏈路功率控制位可以從功率控制群內(nèi)16個位置中的一個位置開始。
遠(yuǎn)程站6處理反向鏈路功率控制位并在反向功率控制信道上向基站4傳輸作為脈沖的正向鏈路功率控制位。在該實施例中,用正極性發(fā)送脈沖,表示具有值零(“0”)的正向鏈路功率控制位,用負(fù)極性表示其值為一(“1”)。脈沖的定時和持續(xù)期是設(shè)計參數(shù),在下面的實施例中對它們進(jìn)行描述。可以考慮這些參數(shù)的其它的選擇,這在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在第一實施例中,將正向鏈路功率控制位作為寬度為1.25msec的脈沖傳輸,在正向業(yè)務(wù)信道上是在最后可能的(例如第16個)功率控制位位置后面0.625msec處。該組成示出在圖7的中部,其中,參數(shù)“延遲1”設(shè)置成0.625msec。在最壞的情況下,0.625msec的延遲時間允許遠(yuǎn)程站6有一些時間使其不偏離正向鏈路信號的路徑。在合并之前,不偏離特性可從不同的信號路徑調(diào)整信號并保證從以前的功率控制群來的反向鏈路功率控制位在傳輸正向鏈路功率控制位的時間里得到處理。然而,當(dāng)在最早可能位位置發(fā)射反向鏈路功率控制位時,從接收反向鏈路功率控制位到發(fā)射正向鏈路功率控制位的實際延遲可以大到1.45msec。
在第二實施例中,將正向鏈路功率控制位作為寬度為1.25msec的脈沖傳輸,在正向業(yè)務(wù)信道上是在最后可能的(例如第16個)功率控制位位置后面0.050msec處。該組成與第一實施例相同,除了參數(shù)“延遲1”設(shè)置成0.050msec。在最壞的情況下,由于偏離的延遲,在計劃要傳輸下一個正向鏈路功率控制位的時間,還不曾對從以前的功率控制群來的反向鏈路功率控制位進(jìn)行處理。在這情況下??梢詫⑦h(yuǎn)程站組成能重復(fù)最后的正向鏈路功率控制位。然而,偏離延遲一般為幾十微秒,因此在大多數(shù)情況下,正向鏈路功率控制位還是可以考慮最近的反向鏈路功率控制位的處理。因該清楚,可以選擇參數(shù)“延遲1”以優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
在第三實施例中,在正向業(yè)務(wù)信道上接收反向鏈路功率控制位后的預(yù)定的時間上(在圖7中的“延遲2”),正向鏈路功率控制位作為持續(xù)期約為0.41msec的短脈沖傳輸。選擇足夠小的正向鏈路功率控制位的持續(xù)期因此在要發(fā)送下一個正向鏈路功率控制位時它已結(jié)束,即使在最壞的情況下,當(dāng)將最后的可能時隙用于當(dāng)前的功率控制群以及要將最早的可能時隙用于下一個功率控制群時。在該實施例中,將延遲的量設(shè)置為0.050msec(延遲2=0.050msec)。如圖7所示,為了要在較短的脈沖持續(xù)期傳輸相同量的能量,該實施例在脈沖的持續(xù)期內(nèi)需要更高的發(fā)射功率。該方法的一個缺點是在800Hz上以集中在短脈沖內(nèi)的大能量傳輸可能會對在音頻波段用助聽器的人造成干擾。然而,由于遠(yuǎn)程站6在反向鏈路功率控制位之后的固定時間傳輸正向鏈路功率控制位,而反向鏈路功率控制位的位置是隨機的,所以正向鏈路功率控制位的位置也是隨機的。功率控制位的起始位置的隨機性使能量按頻譜分布在800Hz上,因而減小了音頻干擾。此外,在反向鏈路上從遠(yuǎn)程站6發(fā)送的正向鏈路功率控制信道是傳輸在反向鏈路上的許多數(shù)據(jù)流中之一。因為在位中的功率是低的,在遠(yuǎn)程站6的輸出功率中由于功率控制位的凈變化是小的。
最后,在第四實施例中,在一固定時間后傳輸正向鏈路功率控制位,延遲2=0.050msec,跟在反向鏈路功率控制位的接收之后。然而,在本實施例中,正向鏈路功率控制位的持續(xù)期是可變的,并且繼續(xù)當(dāng)前正向鏈路功率控制位的傳輸直到計劃下一個正向鏈路功率控制位時。遠(yuǎn)程站6可以用相同的增益發(fā)送每一個正向鏈路功率控制位,或為了以相同的能量發(fā)送每一位,它可以根據(jù)位的持續(xù)期調(diào)節(jié)傳輸增益。
參照圖2,由在遠(yuǎn)程站6內(nèi)的功率控制器120處理正向鏈路功率控制位。功率控制器120計算在反向鏈路上發(fā)送的正向鏈路功率控制位并將位發(fā)送到調(diào)制器(MOD)134。調(diào)制器用對應(yīng)于反向功率控制信道的WALSH代碼覆蓋位,用長和短PN代碼擴展經(jīng)覆蓋的數(shù)據(jù),并將經(jīng)擴展的數(shù)據(jù)提供給發(fā)射機(TMTR)136。可以按上述美國專利申請第08/654,443中所述實現(xiàn)發(fā)射機136。發(fā)射機136對信號濾波、調(diào)制和放大。經(jīng)調(diào)制的信號經(jīng)過雙工器104發(fā)送并從天線在反向鏈路上通過信號路徑12傳輸。
在基站4,通過天線30接收反向鏈路信號,經(jīng)過雙工器104發(fā)送并提供給接收機(RCVR)50。接收機50對信號濾波、放大和下變頻以得到基帶信號。將基帶信號提供給解調(diào)器(DEMOD)52。解調(diào)器52用短PN代碼對基帶信號去擴展,用與在遠(yuǎn)程站6所用的相同的WALSH代碼對去擴展的數(shù)據(jù)去覆蓋,并將經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)提供給控制器40。經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)包括正向鏈路功率控制位??刂破?0能調(diào)節(jié)正向業(yè)務(wù)信道的增益和/或基站4的發(fā)射功率,如由正向鏈路功率控制位所指示的。V.基站響應(yīng)在本實施例中,基站4接收在反向功率控制信道上傳輸?shù)恼蜴溌饭β士刂莆徊⒖刂普驑I(yè)務(wù)信道的增益。在該實施例中,在接收到正向鏈路功率控制位為一(“1”)時基站4增加正向業(yè)務(wù)信道的增益。在接收到零(“0”)時,基站4降低增益。增益的增加和降低量與實施和系統(tǒng)考慮有關(guān)。在該實施例中,可以按0.5dB到1.0dB的步長增加或降低增益,雖然也可以利用其它尺寸的步長。用于增益增加的步長的尺寸可以和用于增益降低的步長尺寸相同或不同。此外,可以根據(jù)基站4的其它的正向業(yè)務(wù)信道的增益制定增益步長的尺寸。本發(fā)明可以適用于增益調(diào)節(jié)的所有的步長尺寸。基站4也能調(diào)節(jié)增益增加、增益降低或兩者,作為遠(yuǎn)程站6的速度和衰減情況的函數(shù)。當(dāng)最佳步長尺寸是遠(yuǎn)程站6的衰減情況和速度的函數(shù)時,遠(yuǎn)程站這么做。例如,在極高的速度時,較小的步長尺寸可能工作得較好,因為功率控制位的速率還沒有快到足以跟隨快速的衰減。由于正向鏈路交錯器對衰減進(jìn)行平均,大功率控制步長尺寸恰如趨向于在正向鏈路波形上加上幅值抖動。然而,需要快速功率控制以動態(tài)地將平均波形調(diào)節(jié)到正確的電平。在基站4內(nèi)的解調(diào)器52能估計衰減情況和遠(yuǎn)程站的速度。解調(diào)器52內(nèi)的搜索元件能決定當(dāng)前正在接收的多路徑元件數(shù)和計算它們的分布。在題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的分集接收機”的美國專利第5,109,390號中和題為“用于擴頻多址通信系統(tǒng)中的多路徑搜索處理器”的美國專利第08/316,177號中,(于1994年9月30日提出)描述這些搜索元件,兩個專利都已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并在此引用作為參考。
通過采用本領(lǐng)域眾知的解調(diào)技術(shù)估計反向鏈路頻率誤差,解調(diào)器52還能估計遠(yuǎn)程站6的速度。頻率誤差約2·fc·v/c+ε,其中fc是工作頻率,V是遠(yuǎn)程站6的速度,c是光速,以及ε是遠(yuǎn)程站6的殘余頻率誤差。與TIA/EIA/IS-95-A相符合,遠(yuǎn)程站6測量在正向鏈路上接收到的頻率并使用這來設(shè)置反向鏈路上的傳輸頻率。在于1994年7月29日提出的,題為“在可變速率通信系統(tǒng)中用于控制功率的方法和裝置”的美國專利第08/283,308號中揭示了根據(jù)所測量的接收到的頻率設(shè)置傳輸頻率的討論,該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并在此引用作為參考。遠(yuǎn)程站6這么做是為了去除它自己的振蕩器中的誤差。該處理導(dǎo)致在基站4接收的信號的多普勒頻率誤差加倍,因為在正向鏈路上有頻率誤差fc·v/c,在反向鏈路上有頻率誤差fc·v/c。從接收到的頻率在遠(yuǎn)程站6設(shè)置傳輸頻率的誤差是ε。對于高速移動,誤差ε是相對地小。因此,解調(diào)器52能向控制器40提供速度和多路徑估計,然后控制器40使用這些信息來決定增益增加和降低以及步長尺寸。
基站4具有由系統(tǒng)設(shè)計制約和FCC規(guī)定決定的最大發(fā)射功率。不可避免地,基站4會迂到一種情況,在其中當(dāng)遠(yuǎn)程站6請求增加增益時,基站沒有足夠可用的功率。如果因為不合適的發(fā)射功率而基站4限制或忽略增益增加命令,用于正向業(yè)務(wù)信道的FER可以增加。當(dāng)發(fā)生這種情況時,在遠(yuǎn)程站6的目標(biāo)能量電平能顯著地和很快地增加。這是由于在方程式(5)中上升的步長γ一般大于下降的步長δ這一事實。如果不良信道情況不出現(xiàn)了或激站4能夠向遠(yuǎn)程站6傳輸附加的功率,則用目標(biāo)能量電平z解決一定范圍的時間可以長些,因為下降的步長一般較小。在較佳實施例中,當(dāng)在正向鏈路上的FER比額定值較高的時間間隔中,基站4傳輸用于上升步長γ和下降步長δ的新值。
在本實施例中,正向業(yè)務(wù)信道的FER性能與目標(biāo)能量電平z有關(guān)。因此,基站4可以直接調(diào)節(jié)目標(biāo)能量電平z以獲得所要求的FER。例如,如果基站4知道系統(tǒng)的負(fù)載很重并且一個或多個遠(yuǎn)程站6必須工作于較高的FER,基站4能通過向遠(yuǎn)程站6傳輸新的目標(biāo)能量電平z來改變這些遠(yuǎn)程站6的目標(biāo)能量電平?另外,基站4能通過命令這些遠(yuǎn)程站6使用新的上升步長γ和下降步長δ來控制目標(biāo)能量電平。在該實施例中,任何時候當(dāng)基站4不能夠響應(yīng)來自遠(yuǎn)程站6的功率控制命令時,基站4調(diào)節(jié)目標(biāo)能量電平,或上升和下降步長,以防止功率控制環(huán)路到達(dá)最大發(fā)射功率和工作在非-線性區(qū)。
為了保證正向鏈路功率控制機構(gòu)正確地工作和沒有遠(yuǎn)程站6請求比性能所必需的電平更多或更少的發(fā)射功率,基站4可以監(jiān)視正向業(yè)務(wù)信道的FER。在該實施例中,任何時候當(dāng)接收到有誤差的數(shù)據(jù)幀時,遠(yuǎn)程站6向基站4傳輸一誤差消息。該誤差消息可以是前面所述的擦除指示位(EIB)?;?可以監(jiān)視來自遠(yuǎn)程站6的誤差消息,計算FER,和通過向遠(yuǎn)程站6分配用于上升步長γ和下降步長δ的合適的值,控制來自遠(yuǎn)程站6的目標(biāo)能量電平z。VI.增益校正機構(gòu)當(dāng)延遲減小時,本發(fā)明的正向鏈路功率控制機構(gòu)運行得較好。為了補償正向業(yè)務(wù)信道的衰減,基站4應(yīng)該盡可能快地應(yīng)用如遠(yuǎn)程站6所請求的發(fā)射功率的增加或降低。當(dāng)遠(yuǎn)程站6不在軟越區(qū)切換處時,由單個基站4接收正向鏈路功率控制位,所述基站4根據(jù)正向鏈路功率控制位調(diào)節(jié)正向業(yè)務(wù)信道的增益。在軟越區(qū)切換處的遠(yuǎn)程站6與多個扇區(qū)同時通信。在該實施例中,用在基站4中的單個信道元件控制在軟越區(qū)切換中的遠(yuǎn)程站6和在軟越區(qū)切換中的所有扇區(qū)之間的通信。因此,基站4根據(jù)接收到的來自遠(yuǎn)程站6的正向鏈路功率控制位可以很快地調(diào)節(jié)所有扇區(qū)的發(fā)射功率。
在軟越區(qū)切換中的遠(yuǎn)程站6可以和多個基站4同時通信。在上述美國專利第08/710,335號中詳述用于進(jìn)行分布式的正向鏈路功率控制的方法和裝置。某些基站4可能不接收正向鏈路功率控制位流和不接收有足夠可靠性的功率控制位流。在本發(fā)明中,采用一種正向鏈路功率控制校正機構(gòu),以保證正確地設(shè)置在遠(yuǎn)程站6的運行成員組中的所有基站4的正向業(yè)務(wù)信道的增益,并且不積累通過基站4的正向鏈路功率控制位的錯誤接收。在該實施例中,當(dāng)遠(yuǎn)程站6在軟越區(qū)切換中時,在運行成員組中的所有基站4使用接收最強的反向鏈路信號的基站4的正向業(yè)務(wù)信道的增益。同過下面的實施例可以實現(xiàn)功率控制校正機構(gòu)。
在第一實施例中,將所選擇的正向鏈路功率控制位流提供給所有的基站4以保證在和遠(yuǎn)程站4通信時,所有基站4的正向業(yè)務(wù)信道的增益大致相等。對于每一幀,在運行成員組中的所有基站4將由基站4接收的正向鏈路功率控制位發(fā)送到在系統(tǒng)控制器2中的選擇器。選擇器選擇來自接收最強的反向鏈路信號的基站4的功率控制位。然后將來自該基站4的所選擇的功率控制位提供給在運行成員組中的所有基站4。每一個基站4接收來自選擇器的所選擇的正向鏈路功率控制位,將所選擇的位與其實際接收的位比較,并再調(diào)節(jié)在正向業(yè)務(wù)信道上的增益使之符合所選擇的正向鏈路功率控制位。
基站4可以在回程幀中將功率控制位發(fā)送到在控制器40中的選擇器??梢愿鶕?jù)用于TIA/EIA/IS-95-A系統(tǒng)中的現(xiàn)有的過程進(jìn)行回程幀的選擇。在處理之后,選擇器可以將所選擇的,攜帶用于傳輸?shù)竭h(yuǎn)程站6的用戶話務(wù)的正向鏈路功率控制位在回程幀中發(fā)送到所有的基站4。
在第二實施例中,每一基站4在每一幀將正向業(yè)務(wù)信道的增益發(fā)送給選擇器。選擇器選擇對應(yīng)于接收最強的反向鏈路信號的基站4的增益。選擇器將所選擇的增益發(fā)送到在運行成員組中的所有基站4,基站4相應(yīng)地更新它們的增益。所選擇的增益正是在現(xiàn)有的TIA/EIA/IS-95-A系統(tǒng)中從選擇器發(fā)送到基站4的增益。在回程格式上進(jìn)行所述增益值,所述回程格式是在TIA/EIA/IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接口A3上發(fā)送的,在此引用所述標(biāo)準(zhǔn)作為參考。
由于處理延遲,正向業(yè)務(wù)信道的增益的更新要求加以幾分小心。在該實施例中,每一個基站4可以根據(jù)它測量到的來自遠(yuǎn)程站6的正向鏈路功率控制位調(diào)節(jié)它的正向業(yè)務(wù)信道的增益。然而,選擇器可能決定應(yīng)該使用由其它基站4接收到的功率控制位。通常,要到基站4已經(jīng)應(yīng)用它們自己的正向鏈路功率控制位的測量后的一個預(yù)定時間之后才作出這一決定。因此,基站4必須根據(jù)基站4實際接收到的功率控制位和來自選擇器的所選擇的功率控制位調(diào)節(jié)它們的正向業(yè)務(wù)信道的增益?;?還必須對原始增益調(diào)節(jié)和來自選擇器的所選擇的功率控制位的接收之間的延遲進(jìn)行計數(shù)。
在該實施例中,每一基站4對在每一更新周期中由基站4使用的增益進(jìn)行存儲。選擇器發(fā)送基站4的所選擇的功率控制位(或所選擇的增益),所述基站4被確定為最像已經(jīng)正確地接收到功率控制位。然后,每個基站4將在更新周期中存儲的增益和從選擇器接收到的增益進(jìn)行比較,并通過差異更新在當(dāng)前時隙的增益。對于第i個功率控制位的GiGi=Gi-1+v(2bi-1)+(GM[(i-M)/M]+p-HM[i/M])·δ(M[i/M]+q)i---(6)]]>其中Gi是在第i個時隙期間的增益,bi是第i個功率控制位的值(1或0),υ是增益步長尺寸,M是每幀的功率控制位數(shù)目,p是從幀開始到從基站4向選擇器發(fā)送功率控制位的時間在時隙中的偏離(0≤p≤M-1),Hk是在第k幀期間由選擇器規(guī)定的正向業(yè)務(wù)信道的增益,其中
,q是從幀的開始到在基站4接收到來自選擇器的經(jīng)更新的增益的時間在時隙中的偏離(0≤q≤M-1),以及δij等于1,如果i=j(luò),否則等于0。在該實施例中,M等于16,雖然可以采用其它的M值并且這在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在圖8中示出正向鏈路功率控制校正機構(gòu)的示例定時圖。正向業(yè)務(wù)信道幀和反向鏈路數(shù)據(jù)幀在時間上幾乎正好對準(zhǔn),僅由于空中傳播延遲而有偏移。幀(持續(xù)期為20msec)標(biāo)以標(biāo)號k、k+1、k+2和k+3,在圖8中用粗的散列標(biāo)記來描繪。在基站4接收到反向鏈路數(shù)據(jù)流的幀k以及,經(jīng)過一些處理延遲后,在幀k+1期間的某個時間經(jīng)過解碼,如方塊210所指出。同時,基站4還用相當(dāng)?shù)偷奶幚硌舆t處理正向鏈路功率控制命令。因此,在圖8的較低時間線上的有陰影的正向鏈路功率控制位描述發(fā)正向鏈路功率控制位的20msec塊,它與反向鏈路數(shù)據(jù)流的幀k一起在相同的回程幀中發(fā)送到選擇器。在幀k+2期間,在塊212,擇器從接收到最強的反向鏈路信號的基站4選擇正向鏈路功率控制位并將這些所選擇的功率控制位發(fā)送到在遠(yuǎn)程站6的運行成員組中的所有的基站4。典型地,在回程幀中發(fā)送所選擇的功率控制位。在塊214,很短時間以后,還是在幀k+2內(nèi),基站4接收來自選擇器的所選擇的功率控制位并根據(jù)在上述方式中所選擇的功率控制位,校正正向業(yè)務(wù)信道的增益。如塊216所示,在幀k+3開始時,基站4傳輸經(jīng)更新的增益。
上述例子表示從遠(yuǎn)程站6傳輸正向鏈路功率控制位的時間到基站4校正正向業(yè)務(wù)信道的增益的時間的處理延遲的三個幀。然而,在該實施例中,每個基站4可以根據(jù)它的正向鏈路功率控制位的測量調(diào)節(jié)它的正向業(yè)務(wù)信道的增益。這樣,每個基站4自己可以快速調(diào)節(jié)它的正向業(yè)務(wù)信道的增益因而處理延遲減至最小。正向鏈路功率控制校正機構(gòu),其中,使用來自測量反向鏈路信號最強的基站4的功率控制位來校正在運行成員組中的其它基站4的正向業(yè)務(wù)信道的增益,保證不會積累通過基站4的功率控制位的錯誤接收??梢钥紤]其它的實施例以保證所有基站4的正向鏈路功率控制機構(gòu)的正確工作,這在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
雖然通過正向鏈路功率控制機構(gòu)描述本發(fā)明,但是這里揭示的發(fā)明概念也可用于反向鏈路功率控制。
提供了較佳實施例的上述描述,使任何熟悉本領(lǐng)域的人能按本發(fā)明制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種變更對于熟悉本領(lǐng)域的人將是顯而易見的,不需要創(chuàng)造本領(lǐng)就可以把這里確定的一般原理應(yīng)用于其它的實施例。因此,不打算把本發(fā)明限于這里所示出的實施例,而是要與這里所揭示的原理和新穎特征符合的最寬廣的范圍相一致。
權(quán)利要求
1.一種用于控制CDMA系統(tǒng)中發(fā)射功率的方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟測量第一組位的幅值值;將所述幅值值與目標(biāo)能量電平比較;以及根據(jù)所述比較步驟,產(chǎn)生第二組位;其中,根據(jù)所述第二組位。調(diào)節(jié)所述發(fā)射功率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在通信的初始階段和/或根據(jù)對所述接收信號測量到的性能,設(shè)置目標(biāo)能量電平。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,還包括以下步驟向目的站發(fā)射所述第二組位;其中,根據(jù)第二組位,調(diào)節(jié)所述目的站的所述發(fā)射功率。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,還包括下述步驟根據(jù)對一接收信號測量到的性能,調(diào)節(jié)所述目標(biāo)能量電平。
5.如上述任何權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,還包括下述步驟根據(jù)來自系統(tǒng)控制器的一組命令,校正所述發(fā)射功率。
6.如上述任何權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述測量步驟還包括以下步驟接收至少一個對應(yīng)于所述第一組位的信號路徑;解調(diào)所述至少一個信號路徑。以獲得導(dǎo)頻信號和經(jīng)濾波的數(shù)據(jù);計算所述導(dǎo)頻信號和所述經(jīng)濾波數(shù)據(jù)的點積,以獲得帶符號的標(biāo)量輸出;合并來自所述至少一個信號路徑的所述帶符號的標(biāo)量輸出,以獲得經(jīng)合并的標(biāo)量輸出;其中,所述第一組位的所述幅值值等于所述經(jīng)合并的標(biāo)量輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,還包括下述步驟對所述經(jīng)合并的標(biāo)量輸出濾波,以獲得所述第一組位的所述幅值值。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述合并步驟包括對來自帶有第一組位之相同流的所述至少一個信號路徑的所述帶符號的標(biāo)量輸出作一致性相加;以及對來自帶有第一組位之不同流的所述至少一個信號路徑的所述帶符號的標(biāo)量輸出作絕對值相加。
9.如權(quán)利要求4,或5到8中任何一個所述的方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)步驟包括根據(jù)幀誤差的指示,以上升步長增加所述目標(biāo)能量電平;以及根據(jù)沒有幀誤差的情況,以下降步長減小所述目標(biāo)能量電平。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述第一組位的所述幅值值低于最小能量電平,則保持所述目標(biāo)能量電平。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法,其特征在于,在通信的初始階段和/或根據(jù)所述接收信號的所述測得的性能,設(shè)置所述上升步長和所述下降步長。
12.如權(quán)利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述上升步長和所述下降步長是所述目標(biāo)能量電平的函數(shù)。
13.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)步驟包括根據(jù)兩個連續(xù)的幀誤差的指示,保持所述目標(biāo)能量電平。其中所述增加的步長是根據(jù)在兩個連續(xù)的已有數(shù)據(jù)幀中有一個幀誤差的指示和一個沒有幀誤差的情況。
14.如權(quán)利要求5,或6到13中任何一個所述的方法,其特征在于,所述校正步驟包括接收至少一組第二組位;以及從所述至少一個第二組位中選擇一選定組的位;其中,根據(jù)所述選定組的位,校正所述發(fā)射功率。
15.如權(quán)利要求3,或4到14中任何上條所述的方法,其特征在于,從所述第一組位最后一個可能的功率控制位位置經(jīng)過一固定的延遲之后,發(fā)射所述第二組位的每一位。
16.如權(quán)利要求3,或4到14中任何一條所述的方法,其特征在于,從所述第一組位的被接收位經(jīng)過一固定的延遲之后,發(fā)射所述第二組位的每一位。
17.如權(quán)利要求3,或4到14中任何一條所述的方法,其特征在于,用具有持續(xù)期小于一個功率控制群的脈沖,發(fā)射所述第二組位的每一位。
18.一種用于在CDMA系統(tǒng)中控制發(fā)射功率的設(shè)備,其特征在于,包括第一功率控制環(huán)路,用于將接收信號的質(zhì)量保持在一目標(biāo)能量電平上,所述第一功率控制環(huán)路接收第一組位和目標(biāo)能量電平,并根據(jù)所述第一組位和所述目標(biāo)能量電平,提供第二組位;以及第二功率控制環(huán)路,用于保持所述接收信號的測量性能,所述第二功率控制環(huán)路接收幀誤差的指示符和性能門限,并根據(jù)所述測量到的性能和所述性能門限,向所述第一功率控制環(huán)路提供所述目標(biāo)能量電平。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備,其特征在于,所述第一功率控制環(huán)路包括接收裝置,用于接收與所述第一組位對應(yīng)的至少一個信號路徑;解調(diào)裝置,用于對所述至少一個信號路徑的每一個解調(diào),以獲得帶符號的標(biāo)量輸出;合并裝置,用于合并來自所述至少一個信號路徑的所述帶符號的標(biāo)量輸出,以獲得經(jīng)合并的標(biāo)量輸出;以及比較裝置,用于對所述經(jīng)合并的標(biāo)量輸出和所述目標(biāo)能量電平進(jìn)行比較,并根據(jù)所述比較結(jié)果,產(chǎn)生所述第二組位。
20.如權(quán)利要求18或19所述的設(shè)備,其特征在于,所述第二功率控制環(huán)路包括門限調(diào)節(jié)電路裝置,用于根據(jù)幀誤差的指示,以上升步長增加所述目標(biāo)能量電平,并根據(jù)沒有幀誤差的情況,以下降步長減少所述目標(biāo)能量電平。
21.如權(quán)利要求19或20所述的設(shè)備,其特征在于,所述解調(diào)裝置對所述至少一個信號路徑的每一個解調(diào),以獲得一導(dǎo)頻信號和一經(jīng)濾波的數(shù)據(jù),并且所述解調(diào)裝置還包括點積電路裝置,用于根據(jù)所述導(dǎo)頻信號和所述經(jīng)濾波的數(shù)據(jù),產(chǎn)生所述帶符號的標(biāo)量輸出。
22.如權(quán)利要求19到21中任何一條所述的設(shè)備,其特征在于,所述第一功率控制環(huán)路還包括濾波裝置,用于對所述經(jīng)合并的標(biāo)量輸出濾波,以獲得經(jīng)濾波的輸出;其中,所述比較裝置對所述經(jīng)合并的標(biāo)量輸出和目標(biāo)能量電平進(jìn)行比較。
23.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備,其特征在于,在通信的初始階段和/或根據(jù)所述接收信號的測量性能,設(shè)置所述目標(biāo)能量電平。
24.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備,其特征在于,在通信的初始階段和/或根據(jù)所述接收信號的測量性能,設(shè)置所述上升步長和所述下降步長。
25.一種在無線通信系統(tǒng)中基站用的控制器,所述無線通信系統(tǒng)包括一個或多個基站以及一個或多個遠(yuǎn)程站,其特征在于,所述控制器包括發(fā)射機,用于在第一傳輸信道中,將通信信號和功率控制信號一起發(fā)射給遠(yuǎn)程站;接收機,用于在第二傳輸信道中接收來自遠(yuǎn)程站的信號,所述信號表示一種屬性,所述屬性從遠(yuǎn)程站在第一傳輸信道中接收到的功率控制信號導(dǎo)出;以及處理器,用于處理由接收機接收到的信號。并根據(jù)經(jīng)處理的信號控制發(fā)射機在第一傳輸信道中發(fā)射的功率控制信號。
26.一種用于無線通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程站,所述無線通信系統(tǒng)包括一個或多個基站以及一個或多個遠(yuǎn)程站, 其特征在于,所述遠(yuǎn)程站包括接收機,用于接收基站在第一傳輸信道中發(fā)射的一個或多個通信信號和功率控制信號;處理器,用于處理由接收機接收到的一個或多個信號,以便從功率控制信號中導(dǎo)出由接收機接收到的所述一個或多個信號的屬性;以及發(fā)射機,用于以接收到的功率控制信號所確定的發(fā)射功率,在第二傳輸信道中,向基站發(fā)射信號,所述信號表示接收到的通信信號的屬性。
全文摘要
遠(yuǎn)程站(6)中的正向鏈路功率控制機構(gòu)測量一個或多個基站(4a、4b、4n)在正向業(yè)務(wù)信道(10a)上發(fā)射的反向鏈路功率控制位。在遠(yuǎn)程站(6)處,對來自多個基站(4a、4b、4n)或多個信號路徑的反向鏈路功率控制位進(jìn)行測量、合并和濾波,以產(chǎn)生改進(jìn)的關(guān)于正向鏈路信號質(zhì)量的測量結(jié)果。略去認(rèn)為不可靠的反向鏈路(12a、12b)功率控制位在功率控制環(huán)路中的應(yīng)用。遠(yuǎn)程站(6)根據(jù)測量結(jié)果,產(chǎn)生一組正向鏈路功率控制位,并將這些位傳輸給與遠(yuǎn)程站(6)通信的所有基站(4a、4b、4n)。每一基站(4a、4b、4n)根據(jù)它對正向鏈路功率控制位的測量,調(diào)節(jié)其正向業(yè)務(wù)信道(10a)的增益。周期性地校正基站(4a、4b、4n)的正向業(yè)務(wù)信道(10a)的增益,從而不積累基站對正向鏈路功率控制位的錯誤接收。
文檔編號C08L23/16GK1254460SQ98804467
公開日2000年5月24日 申請日期1998年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月25日
發(fā)明者小E·G·蒂德曼, K·W·圣斯 申請人:夸爾柯姆股份有限公司