專利名稱：用于通信系統(tǒng)內(nèi)功率控制的方法和裝置的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及碼分多址通信系統(tǒng)內(nèi)的通信。
背景碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)已在商業(yè)上應(yīng)用了許多年。在CDMA通信系統(tǒng)中，同一地理區(qū)域內(nèi)的許多用戶可能選擇工作在共同載波頻率上。來自每個(gè)用戶的信號(hào)按照唯一分配的編碼被編碼。接收機(jī)按照所分配的編碼對(duì)每個(gè)信號(hào)進(jìn)行解碼。接收機(jī)可能從具有共同載波頻率的不同用戶接收信號(hào)。當(dāng)一個(gè)用戶的信號(hào)被解碼時(shí)，從所有其它用戶發(fā)射的信號(hào)都可能被當(dāng)作干擾。過度的發(fā)射電平可能造成對(duì)其它信號(hào)的干擾。在CDMA系統(tǒng)中，控制由系統(tǒng)的不同用戶所發(fā)射的信號(hào)的功率電平以控制干擾電平。此外，為了有效地利用CDMA通信系統(tǒng)內(nèi)的信道資源而控制每個(gè)發(fā)射信號(hào)的功率電平。在發(fā)射機(jī)處控制每個(gè)信號(hào)的功率電平以保持接收端處適當(dāng)?shù)慕邮召|(zhì)量。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知用于在CDMA系統(tǒng)中控制信號(hào)功率電平的其它理由，譬如保存電池功率。
為此及其它目的，需要CDMA通信系統(tǒng)中有效的信號(hào)功率控制。
概述通信系統(tǒng)中，一種用于提供基站和移動(dòng)站之間有效功率控制的方法和裝置?？刂破饔糜诖_定通信信道的占空比，并且用于根據(jù)所確定的占空比控制通信信道的功率電平?？刂破骺赡馨阉_定的占空比與占空比閾值相比較?？赡芨鶕?jù)比較作出調(diào)整用于控制功率電平。
附圖簡述通過下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中相同的元件具有相同的標(biāo)識(shí)，其中


圖1說明了能夠按照本發(fā)明各實(shí)施例工作的通信系統(tǒng)；圖2說明了能夠按照本發(fā)明各實(shí)施例工作的通信系統(tǒng)接收機(jī)，用于工作在移動(dòng)站和基站內(nèi)；圖3說明了用于控制移動(dòng)站和基站間通信信道的功率電平的流程圖，能具有按照本發(fā)明各實(shí)施例調(diào)整的工作參數(shù)；以及圖4說明了按照本發(fā)明各實(shí)施例用于控制基站和移動(dòng)站間通信信道的功率電平的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述電信工業(yè)聯(lián)盟(TIA)所公布的各種標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)公開并描述了按照碼分多址(CDMA)技術(shù)進(jìn)行無線通信的系統(tǒng)。這種標(biāo)準(zhǔn)包括TIA/EIA-95標(biāo)準(zhǔn)、TIA/EIA-IS-2000標(biāo)準(zhǔn)、IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)和WCDMA標(biāo)準(zhǔn)，所有標(biāo)準(zhǔn)都通過引用被結(jié)合于此。標(biāo)準(zhǔn)的拷貝可通過訪問萬維網(wǎng)址http//www.cdg.org來獲得，或通過寫信給TIA標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)部(2500 Wilson Boulevard，Arlington，VA 22201，美國)來獲得?！暗谌匣锶擞?jì)劃”(3GPP)被包含在一組文檔中，包括文檔號(hào)3G TS 25.211、3G TS25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214，它稱為WCDMA標(biāo)準(zhǔn)；“TIA/EIA/IS-95 RemoteStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband SpreadSpectrum Cellular System”稱為IS-95標(biāo)準(zhǔn)；“TR-45.5 Physical Layer Standardfor cdma2000 Spread Spectrum Systems”稱為CDMA-2000標(biāo)準(zhǔn)；各標(biāo)準(zhǔn)都通過引用被結(jié)合于此。一般被標(biāo)識(shí)為WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)(通過引用被結(jié)合于此)可能通過聯(lián)系3GPP支持當(dāng)局(650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis，Valbonne-France)來獲得。
一般而言，一種新穎并改進(jìn)了的方法和附屬裝置提供了對(duì)CDMA通信系統(tǒng)的信號(hào)功率電平的有效控制。這里所公開的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例是在數(shù)字無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的環(huán)境中提出的。雖然用在該環(huán)境中是有利的，然而本發(fā)明的不同實(shí)施例可以結(jié)合在不同的環(huán)境或配置中。通常，這里所描述的各種系統(tǒng)可能用軟件控制的處理器、集成電路或離散邏輯來形成。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、碼元和碼片最好用電壓、電流、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子、或它們的任意組合來表示。此外，各框圖中所示的塊可能代表硬件或方法步驟。這里所述的示例性實(shí)施例在數(shù)字通信系統(tǒng)的環(huán)境中提出。
圖1說明了能按照任一碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)工作的通信系統(tǒng)100的一般框圖。一般而言，通信系統(tǒng)100包括基站(101)，它提供許多移動(dòng)站之間的通信鏈路，譬如移動(dòng)站102-104，以及移動(dòng)站102-104和有線網(wǎng)絡(luò)105之間的通信鏈路。BS 101可能包括許多組件，譬如移動(dòng)站控制器、基站控制器和射頻收發(fā)機(jī)。為了簡潔未示出這些組件。BS 101還可能與其它基站(未示出)通信。BS 101通過前向鏈路與各移動(dòng)站102-104通信。前向鏈路可以由從BS 101發(fā)出的前向鏈路信號(hào)來保持?？梢园阎赶驇讉€(gè)移動(dòng)站102-104的前向鏈路信號(hào)相加以形成前向鏈路信號(hào)106。接收前向鏈路信號(hào)106的各移動(dòng)站102-104對(duì)前向鏈路信號(hào)106進(jìn)行解碼，以提取指向其用戶的信息。在接收端，接收機(jī)可能把指向其它的部分接收到的前向鏈路信號(hào)106當(dāng)作干擾。
移動(dòng)站102-104通過相應(yīng)的反向鏈路與BS 101通信。各反向鏈路都由反向鏈路信號(hào)所保持，譬如反向鏈路信號(hào)107-109分別用于移動(dòng)站102-104。BS 101可能還通過前向鏈路在導(dǎo)頻信道上把預(yù)定義的數(shù)據(jù)比特序列發(fā)送到所有移動(dòng)站，以幫助各移動(dòng)站對(duì)前向鏈路信號(hào)106的解碼。各移動(dòng)站102-104可能將導(dǎo)頻信道發(fā)送至BS 101。從移動(dòng)站發(fā)出的導(dǎo)頻信道可能用于對(duì)從同一移動(dòng)站發(fā)出的反向鏈路信號(hào)所攜帶的信息進(jìn)行解碼。導(dǎo)頻信道的使用和操作是公知的。各移動(dòng)站102-104和BS 101內(nèi)包括通過前向和反向鏈路進(jìn)行通信的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。
圖2說明了處理CDMA信號(hào)所用的接收機(jī)200的框圖。接收機(jī)200對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以提取由接收信號(hào)所攜帶的信息。接收(Rx)采樣被存儲(chǔ)在RAM 204中。接收采樣由射頻/中頻(RF/IF)系統(tǒng)290和天線系統(tǒng)292產(chǎn)生。天線系統(tǒng)292接收RF信號(hào)、把RF信號(hào)傳遞至RF/IF系統(tǒng)290。RF/IF系統(tǒng)290可能是任一常規(guī)的RF/IF接收機(jī)。接收到的RF信號(hào)被濾波、下變頻、并數(shù)字化以形成基帶頻率處的采樣。這些采樣被提供給多路分解器(demux)202。多路分解器202的輸出被提供給搜索器單元206和指元件208?？刂葡到y(tǒng)單元210也耦合到那里。組合器212把解碼器214耦合到指元件208。控制單元210可能是由軟件控制的微處理器，并且可能位于同一集成電路上或者在分開的集成電路上。
操作期間，接收采樣被提供給多路分解器202。多路分解器202把采樣提供給搜索器單元206和指元件208?？刂茊卧?10配置指元件208從而根據(jù)來自搜索器單元206的搜索結(jié)果在不同的時(shí)間偏移處對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)結(jié)果被組合并被傳遞至解碼器214。解碼器214對(duì)數(shù)據(jù)解碼，并且輸出已解碼的數(shù)據(jù)。
通常對(duì)于搜索而言，搜索器206可能用導(dǎo)頻信道的非相干解調(diào)來測試對(duì)應(yīng)于各種發(fā)射源和多徑的定時(shí)假定和相位偏移。指元件208所執(zhí)行的解調(diào)可能通過諸如控制和話務(wù)信道等其它信道的相干解調(diào)來執(zhí)行。搜索器206通過解調(diào)導(dǎo)頻信道所提取的信息可能用在指元件208中，用于解調(diào)其它信道。搜索器206和指元件208可能提供控制和話務(wù)信道的導(dǎo)頻信道搜索和解調(diào)。解調(diào)和搜索可以在各種時(shí)偏處進(jìn)行。在對(duì)每條信道上發(fā)射的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之前，可以在組合器212內(nèi)組合解調(diào)結(jié)果。通過把接收采樣與單一定時(shí)假定處PN序列和所分配Walsh函數(shù)的復(fù)共軛相乘、并且通常用集成和速放累加器電路(未示出)對(duì)所產(chǎn)生的采樣數(shù)字濾波，從而執(zhí)行信道的解擴(kuò)展。這種技術(shù)是本領(lǐng)域公知的。接收機(jī)200可能用在BS 101和移動(dòng)站102-104中，用于對(duì)分別關(guān)于反向和前向鏈路信號(hào)的信息進(jìn)行解碼。BS 101可能用幾個(gè)接收機(jī)200來對(duì)同時(shí)從幾個(gè)移動(dòng)站發(fā)出的信息進(jìn)行解碼。
接收機(jī)200可能通過相關(guān)過程執(zhí)行干擾對(duì)消。在從RAM 204讀取接收采樣后，采樣通過每個(gè)接收信號(hào)的相關(guān)過程。相關(guān)過程可能總起來描述為搜索器206、指元件208和組合器212的操作。由于接收采樣包含從不止一個(gè)發(fā)射源發(fā)出的信號(hào)中來的采樣，因此可能為每個(gè)接收信號(hào)重復(fù)相關(guān)過程。由于每個(gè)信號(hào)可能要求如同在搜索器206、指元件208和組合器212的操作中找到的不同的相關(guān)參數(shù)，因此每個(gè)接收信號(hào)的相關(guān)過程可能是唯一的。每個(gè)信號(hào)可能包括話務(wù)信道和導(dǎo)頻信道。分配給每個(gè)信道所攜帶的話務(wù)信道和導(dǎo)頻信道的PN序列可能不同。相關(guān)過程可能包括信道估計(jì)，它包括根據(jù)與導(dǎo)頻信道相關(guān)的結(jié)果估計(jì)信道衰落特性。信道估計(jì)信息用于與話務(wù)信道相關(guān)。然后，各話務(wù)信道被解碼。
每個(gè)相關(guān)過程的結(jié)果可能通過解碼器214內(nèi)的解碼過程。如果發(fā)射信道是通過卷積編碼過程編碼的，則按照所使用的卷積碼執(zhí)行解碼步驟214。如果發(fā)射信道是通過turbo編碼過程編碼的，則按照所使用的turbo碼執(zhí)行解碼步驟214。
可能對(duì)每個(gè)信號(hào)進(jìn)行解碼以提供關(guān)于是否為與每個(gè)發(fā)射數(shù)據(jù)幀的每個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)產(chǎn)生通過指示符的足夠信息。通信系統(tǒng)中CRC的操作和使用是公知的。如果通過CRC，則與通過的CRC相關(guān)的信道的已解碼結(jié)果可能被傳遞下去，用于進(jìn)一步的接收操作。
由BS 101接收到的信號(hào)可能被輸入接收機(jī)200。天線系統(tǒng)292和RF/IF系統(tǒng)290從移動(dòng)站接收信號(hào)以產(chǎn)生接收信號(hào)的采樣。接收采樣可能被存儲(chǔ)在RAM 204中。接收機(jī)200可能結(jié)合許多搜索器206、許多指元件208、許多組合器212和許多解碼器214，用于為從不同移動(dòng)站接收到的所有信號(hào)同時(shí)執(zhí)行相關(guān)過程和解碼過程。然而，可能僅需要一個(gè)天線系統(tǒng)292和RF/IF系統(tǒng)290。
每當(dāng)開始相關(guān)過程時(shí)，搜索器206和指元件208可能重新開始確定導(dǎo)頻信道的非相干解調(diào)以測試定時(shí)假定和相位偏移。搜索器206、指元件208和組合器212可能一起確定每個(gè)接收信號(hào)的信號(hào)干擾比(S/I)。比率Eb/I可能與比率S/I同義。比率Eb/I是每單位數(shù)據(jù)碼元或數(shù)據(jù)比特的信號(hào)能量比干擾的度量。因此，在某些情況下S/I和Eb/I可以互換。干擾(I)可能一般被定義為干擾和熱噪聲的功率譜密度。
為了控制干擾，系統(tǒng)控制從每個(gè)發(fā)射源發(fā)出的信號(hào)電平、或通信鏈路的數(shù)據(jù)速率、或兩者。一般而言，各MS確定所需的反向鏈路功率電平以支持話務(wù)信道和導(dǎo)頻信道。用于控制從通信系統(tǒng)中的MS發(fā)出的信號(hào)的功率電平的各種功率控制方案是已知的。一個(gè)或多個(gè)示例在Mobile Station-Base Station CompatibilityStandard for Wideband Spread Spectrum Cellular Systems中已描述，該標(biāo)準(zhǔn)還稱為TIA/EIA-95和TIA/EIA-2000標(biāo)準(zhǔn)，它們通過引用被結(jié)合于此。各MS的輸出功率電平由兩個(gè)獨(dú)立控制環(huán)路所控制，開環(huán)路和閉環(huán)路。開環(huán)路功率控制是基于需要各MS保持與BS的足夠通信鏈路。MS處的強(qiáng)接收信號(hào)指明了MS和BS間較少的傳播損耗，從而要求較弱的反向鏈路發(fā)射功率電平。在開環(huán)路功率控制中，MS根據(jù)至少一條接收信道的S/I的獨(dú)立測量而設(shè)定反向鏈路的發(fā)射功率電平，接收信道如導(dǎo)頻、尋呼、同步和話務(wù)信道。MS可能在反向鏈路上的功率電平設(shè)定之前作出獨(dú)立的測量。
圖3說明了示例性閉環(huán)路功率控制方法的流程圖300。一旦通信系統(tǒng)100內(nèi)的MS抓住前向鏈路話務(wù)信道，閉環(huán)路功率控制方法300的操作就開始。在MS的初始接入企圖后，MS設(shè)定初始反向信道功率電平。然后，在通信鏈路期間通過閉環(huán)路功率電平控制300來調(diào)整反向鏈路上的初始功率電平設(shè)定。閉環(huán)路功率控制300比開環(huán)路控制以較快的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行工作。閉環(huán)路功率控制300向開環(huán)路功率控制提供糾正。在話務(wù)信道通信鏈路期間，閉環(huán)路功率控制300與開環(huán)路控制共同工作，從而提供具有大動(dòng)態(tài)范圍的反向鏈路功率控制。
為了通過閉環(huán)路300控制移動(dòng)站的反向鏈路信號(hào)的功率電平，BS 101在步驟301測量從移動(dòng)站發(fā)出的反向鏈路信號(hào)的信號(hào)干擾比(S/I)。測得的S/I在步驟302中與設(shè)定點(diǎn)S/I相比較。測得的S/I可能形式為Eb/I，后者是比特能量對(duì)干擾的比率，因而，設(shè)定點(diǎn)的形式可能相同。設(shè)定點(diǎn)是為移動(dòng)站選擇的。設(shè)定點(diǎn)最初可能基于移動(dòng)站的開環(huán)路功率設(shè)定。
如果測得的S/I高于設(shè)定點(diǎn)，則在步驟303中，BS 101命令移動(dòng)站將其反向鏈路信號(hào)的功率電平下降一定量，例如1dB。當(dāng)測得的S/I高于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，表明移動(dòng)站正在以比維持足夠反向鏈路通信所需的信號(hào)功率電平高的電平在反向鏈路上發(fā)射。因此，命令移動(dòng)站降低其反向鏈路的信號(hào)功率電平以減少總系統(tǒng)干擾。如果測得的S/I低于設(shè)定點(diǎn)，則在步驟304中，BS 101命令移動(dòng)站將其反向鏈路信號(hào)的功率電平上升一定量，例如1dB。當(dāng)測得的S/I低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，表明移動(dòng)站正在以比維持足夠反向鏈路通信所需的信號(hào)功率電平低的電平在反向鏈路上發(fā)射。因此，提高移動(dòng)站的功率電平也許能克服干擾電平并且可能提高足夠的反向鏈路通信。
步驟302-304所執(zhí)行的操作可能被稱為內(nèi)環(huán)路功率控制。內(nèi)環(huán)路功率控制使BS 101處的反向鏈路(S/I)保持足夠接近于設(shè)定點(diǎn)所提供的其目標(biāo)閾值。目標(biāo)S/I基于為移動(dòng)站所選的設(shè)定點(diǎn)。在一個(gè)時(shí)間幀內(nèi)，功率上升和下降可能執(zhí)行多次。一個(gè)時(shí)間幀可能被分成16個(gè)功率控制組。每個(gè)功率控制組由幾個(gè)數(shù)據(jù)碼元組成。功率上升和下降命令可能每幀被發(fā)射16次。如果在步驟305中未接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀，功率控制環(huán)路300就在步驟301中在下一功率控制組期間繼續(xù)測量反向鏈路信號(hào)的S/I。在從移動(dòng)站接收端至少一個(gè)數(shù)據(jù)幀之前，過程在步驟302-304間重復(fù)。
單一設(shè)定點(diǎn)或目標(biāo)可能不滿足所有條件。因此，步驟302中所使用的設(shè)定點(diǎn)還可能根據(jù)期望的反向鏈路幀差錯(cuò)率而改變。如果在步驟305中已接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀，就可能在步驟306中計(jì)算新的S/I設(shè)定點(diǎn)。新的設(shè)定點(diǎn)可能基于包括幀差錯(cuò)率在內(nèi)的許多因素。例如，如果幀差錯(cuò)率高于預(yù)定水平，表明不可接受的幀差錯(cuò)率，則設(shè)定點(diǎn)可能被提高到較高的水平。通過把設(shè)定點(diǎn)提高到較高的水平，移動(dòng)站從而通過步驟302中的比較以及步驟304中的功率上升命令而提高了其反向鏈路發(fā)射功率電平。如果幀差錯(cuò)率低于預(yù)定水平，表明可接受的幀差錯(cuò)率，則設(shè)定點(diǎn)可能被降低到較低的水平。通過把設(shè)定點(diǎn)降低到較低的水平，移動(dòng)站從而通過步驟302中的比較以及步驟303中的功率下降命令而降低了其反向鏈路發(fā)射功率電平。步驟305-306執(zhí)行的操作從步驟306返回至步驟302以表明新的設(shè)定點(diǎn)，并且返回至步驟301來測量新幀的S/I，這些操作可能被視為外環(huán)路操作。外環(huán)路功率控制可能每幀命令一次，而閉環(huán)路功率控制可能每個(gè)功率控制組命令一次。一幀和一個(gè)功率控制組長度可能分別是20和1.25毫秒。
系統(tǒng)可能還采用前向鏈路功率控制方案來降低干擾。MS關(guān)于話音和數(shù)據(jù)質(zhì)量周期性地傳遞至BS。幀差錯(cuò)率和質(zhì)量測量通過功率測量報(bào)告消息被報(bào)告給BS。該消息包含一間隔內(nèi)在前向鏈路上錯(cuò)誤接收到的幀數(shù)目。前向鏈路信號(hào)的功率電平根據(jù)幀差錯(cuò)數(shù)目來調(diào)整。由于這種質(zhì)量測量反饋是基于幀差錯(cuò)率的，因此這種前向鏈路功率控制模式比反向鏈路功率控制慢很多。為了快速響應(yīng)，可能用反向鏈路擦除位來通知BS前一幀有錯(cuò)還是無錯(cuò)地被接收。當(dāng)監(jiān)控消息或擦除位來控制前向鏈路功率電平時(shí)，可能連續(xù)調(diào)整信道功率增益。
對(duì)于數(shù)據(jù)通信而言，在調(diào)整指向MS的有效前向鏈路數(shù)據(jù)速率時(shí)，前向鏈路可能以固定的功率電平被傳遞到MS。從總系統(tǒng)來看，前向鏈路上的數(shù)據(jù)速率調(diào)整的形式為干擾控制。注意到前向鏈路功率控制一般用于控制覆蓋區(qū)域內(nèi)的干擾，并且/或者用于共享有限的通信資源。當(dāng)反饋質(zhì)量測量表明差接收時(shí)，可能降低數(shù)據(jù)速率而保持功率電平恒定，從而克服干擾效應(yīng)?？赡苓€降低數(shù)據(jù)速率以允許其它移動(dòng)站以較高的數(shù)據(jù)速率接收前向鏈路通信。
按照結(jié)合于此的至少一個(gè)CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，除了開環(huán)路和閉環(huán)路功率控制方案之外，MS根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所指定的編碼信道屬性來調(diào)整輸出功率電平。在CDMA-2000中，MS相對(duì)于反向?qū)ьl信道的輸出功率而為高級(jí)接入信道頭部、高級(jí)接入信道數(shù)據(jù)和反向公共控制信道數(shù)據(jù)設(shè)定輸出功率。反向?qū)ьl信道的輸出功率電平由開環(huán)和閉環(huán)路功率控制來設(shè)定。MS保持編碼信道功率電平和反向?qū)ьl信道功率電平之間的功率電平比。比率可能用編碼信道內(nèi)所使用的數(shù)據(jù)速率來定義。比率一般對(duì)于較高的數(shù)據(jù)速率而增加。等于1或小于1的比率也是可能的。在等于1的比率處，功率控制環(huán)路300所設(shè)定的導(dǎo)頻信道的功率電平等于編碼信道的功率電平。在話務(wù)信道上的數(shù)據(jù)傳輸期間，可能調(diào)整數(shù)據(jù)速率和話務(wù)信道功率電平。功率電平可能根據(jù)反向鏈路導(dǎo)頻的相對(duì)功率而選擇。一旦選擇了被允許的數(shù)據(jù)速率，就用相對(duì)于反向鏈路導(dǎo)頻功率電平的相應(yīng)信道增益來設(shè)定話務(wù)信道功率電平。
在數(shù)據(jù)模式下，BS可能以不同的數(shù)據(jù)把通信鏈路提供給大量MS。例如，前向鏈路連接狀態(tài)內(nèi)的一MS可能以低數(shù)據(jù)速率接收數(shù)據(jù)，而另一MS以高數(shù)據(jù)速率接收。在反向鏈路上，BS可能從不同的MS接收許多反向鏈路信號(hào)?；讵?dú)立測量的MS可能決定并且向BS請(qǐng)求期望的數(shù)據(jù)速率。期望的前向鏈路數(shù)據(jù)速率可能通過數(shù)據(jù)速率控制(DRC)信道被傳遞到BS。數(shù)據(jù)速率可能由基站根據(jù)某些度量而選擇。這些度量可能包括功率控制子信道的發(fā)射功率電平和/或一條或多條前向話務(wù)信道的功率電平。BS企圖以所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率提供前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸。
在反向鏈路上，MS可能從許多可行的反向鏈路數(shù)據(jù)速率中自主地選擇一反向鏈路數(shù)據(jù)速率。所選擇的數(shù)據(jù)速率可能通過反向速率指示符信道被傳遞到BS。MS可能請(qǐng)求期望的數(shù)據(jù)速率或者請(qǐng)求非指定的數(shù)據(jù)速率。響應(yīng)的BS可能確定MS可能使用的數(shù)據(jù)速率。BS以預(yù)定的數(shù)據(jù)速率傳遞到MS?？赡茉谟邢薜某掷m(xù)時(shí)間內(nèi)使用所確定的數(shù)據(jù)速率。持續(xù)時(shí)間可能由BS確定。每個(gè)MS還可能被限于預(yù)定的服務(wù)等級(jí)。服務(wù)等級(jí)可能限制前向和/或反向鏈路上的最大可用數(shù)據(jù)速率。此外，在也許傳遞話音數(shù)據(jù)的情況下，數(shù)據(jù)通信可能不連續(xù)。接收機(jī)可能以不同的間隔接收數(shù)據(jù)分組。不同接收機(jī)的間隔可能不同。例如，接收機(jī)可能零星地接收數(shù)據(jù)，而另一接收機(jī)可能在短時(shí)間間隔內(nèi)接收數(shù)據(jù)分組。
高數(shù)據(jù)速率下的數(shù)據(jù)通信比低數(shù)據(jù)速率下的通信采用較大的發(fā)射/接收信號(hào)功率電平。在話音通信的情況下，前向和反向鏈路可能具有相似的數(shù)據(jù)速率活動(dòng)。由于限制了話音信息頻譜，因此前向和反向鏈路數(shù)據(jù)速率可能被限制為低數(shù)據(jù)速率?？赡艿脑捯魯?shù)據(jù)速率是公知的，并且在碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)描述，此類標(biāo)準(zhǔn)有IS-95和IS-2000，均通過引用被結(jié)合于此。然而對(duì)于數(shù)據(jù)通信而言，前向和反向鏈路可能沒有相似的數(shù)據(jù)速率。例如，MS可能從數(shù)據(jù)庫中檢取大數(shù)據(jù)文件。在這種情況下，數(shù)據(jù)分組的傳輸主要占據(jù)了前向鏈路上的通信。在數(shù)據(jù)模式下，前向鏈路上的數(shù)據(jù)速率可能達(dá)到2.5Mbps。前向鏈路上的數(shù)據(jù)速率可能基于MS作出的數(shù)據(jù)速率請(qǐng)求。在反向鏈路上，數(shù)據(jù)速率可能較低，并且可能在4.8到153.6Kbps的范圍內(nèi)。
一般而言，在通信系統(tǒng)100內(nèi)，按照各種實(shí)施例，確定了通信信道的占空比，并且根據(jù)所確定的占空比控制通信信道的功率電平。例如，通信信道的每次傳輸可能都在一個(gè)時(shí)間幀內(nèi)，每個(gè)時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間可能是20毫秒。每個(gè)時(shí)間幀的數(shù)據(jù)速率可能在1250到14400比特每秒的范圍內(nèi)。這樣，每幀內(nèi)比特?cái)?shù)可能根據(jù)數(shù)據(jù)速率而不同。信道可能用于用戶通信以及在用戶和目的地間呼叫期間傳遞信息。用戶可能為呼叫使用移動(dòng)站，譬如移動(dòng)站102-104。任一移動(dòng)站102-104都可能是蜂窩電話。目的地可能是基站101。
按照一實(shí)施例，通信信道可能是專用控制信道(DCCH)。DCCH信道可能用于用戶通信和傳遞消息，用于維持用戶和目的地間的話務(wù)數(shù)據(jù)呼叫，用戶和目的地分別可以是移動(dòng)站102-104和基站101。在一時(shí)間段上發(fā)送的DCCH幀的數(shù)目可能根據(jù)使用而不同。這樣，話務(wù)數(shù)據(jù)呼叫期間DCCH時(shí)間幀的傳輸之間的時(shí)間可能不同。例如，即時(shí)可能傳遞話務(wù)數(shù)據(jù)，然而可能不必要發(fā)生像DCCH這樣的通信信道的幀傳輸。在另一情況下，在短時(shí)間段內(nèi)可能發(fā)送像DCCH這樣的通信信道的幾個(gè)時(shí)間幀。因此，像DCCH這樣的通信信道的幀傳輸?shù)恼伎毡仍诓煌瑫r(shí)間下可能不同。為了有效控制通信的傳輸功率電平，按照各個(gè)實(shí)施例，像DCCH這樣的通信信道的功率電平是基于通信信道幀傳輸?shù)恼伎毡鹊摹?br> 按照各個(gè)實(shí)施例，所確定的占空比可能與占空比閾值相比較。占空比閾值可能是預(yù)先確定的。占空比可能由通信系統(tǒng)100內(nèi)的控制系統(tǒng)所確定。占空比可能基于接收或發(fā)射幀的通信歷史。一種這樣的控制系統(tǒng)可能駐留在移動(dòng)站102-104內(nèi)，譬如控制系統(tǒng)單元210，或者駐留在基站101內(nèi)。在基站101內(nèi)的控制器確定占空比的情況下，所確定的占空比可能被傳遞到與基站101通信的移動(dòng)站102-104?？刂葡到y(tǒng)可能執(zhí)行一過程，將所確定的占空比與占空比閾值相比較。占空比閾值可能隨時(shí)調(diào)整。
根據(jù)所確定的占空比和占空比閾值之間的差異，可以作出調(diào)整來控制通信信道的功率電平。這種調(diào)整可能以作用于通信信道功率電平的不同方式作出。例如，當(dāng)占空比達(dá)到接近于連續(xù)傳輸?shù)碾娖綍r(shí)，調(diào)整可能極小，或者根本不調(diào)整。當(dāng)占空比低時(shí)，信道條件可能在傳輸間徹底改變。在低占空比的情況下，調(diào)整可能比極小要大。
按照一實(shí)施例，用于控制DCCH的功率電平的調(diào)整的形式可能是修改與用戶和目的地間話務(wù)信道相關(guān)的編碼信道對(duì)導(dǎo)頻信道的功率比。用戶可能是移動(dòng)站102-104，目的地可能是基站101。可能用經(jīng)修改的編碼信道對(duì)導(dǎo)頻信道功率比來控制DCCH的功率電平。這種修改的形式可能是提供糾正因子?？赡軐?duì)編碼信道對(duì)導(dǎo)頻信道功率比應(yīng)用糾正因子以達(dá)到經(jīng)修改的比率。在另一例中，可能使用具有預(yù)定項(xiàng)的表格來選擇經(jīng)修改的比率。表格內(nèi)的項(xiàng)可以從話務(wù)信道所用的比率中導(dǎo)出。或者，項(xiàng)目可能還取決于諸如信道衰落速度、接收機(jī)處的多徑數(shù)、以及發(fā)射和接收信號(hào)及天線分集等因素。
DCCH信道的話務(wù)信道功率比和經(jīng)修改的比率間的差異可能取決于所確定的占空比和占空比閾值之間的差異。例如，當(dāng)占空比高時(shí)，所確定的占空比和閾值間的差異可能極小。在高占空比的情況下，DCCH所使用的話務(wù)信道功率比與經(jīng)修改的功率比間的差異可能極小。在低占空比的情況下，所確定的占空比和占空比閾值間的差異可能很大。在低占空比的情況下，信道特性可能在傳輸間徹底改變。在低占空比的情況下，DCCH所使用的話務(wù)信道功率比與經(jīng)修改的功率比間的差異可能比極小要大。根據(jù)所確定的占空比，可能為控制DCCH功率電平而選擇并使用編碼信道與導(dǎo)頻信道功率比。在由基站101確定用于控制DCCH的功率電平的比率時(shí)，所選擇的或經(jīng)修改的比率可能被傳遞到與基站101通信的移動(dòng)站102-104。
按照各個(gè)實(shí)施例，通信信道可能在移動(dòng)站102-104和基站101之間。通常，為了控制移動(dòng)站102-104和基站101之間的信號(hào)功率電平，每個(gè)移動(dòng)站102-104在基站101內(nèi)可能有一功率控制環(huán)路。像功率控制環(huán)路300這樣的每個(gè)功率控制環(huán)路都用于控制移動(dòng)站102-104和基站102間的信號(hào)功率電平。功率控制環(huán)路可能包括其操作所用的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，功率控制環(huán)路300包括S/I設(shè)定點(diǎn)。設(shè)定點(diǎn)參數(shù)在步驟306中計(jì)算。幀差錯(cuò)率閾值是功率控制環(huán)路300的操作中所用的另一參數(shù)。步驟302中使用設(shè)定點(diǎn)參數(shù)來決定是提高還是降低從移動(dòng)站102-104發(fā)出的信號(hào)的功率電平。按照各個(gè)實(shí)施例，在基站101的功率控制外環(huán)路處，可能根據(jù)占空比來調(diào)整設(shè)定點(diǎn)參數(shù)。或者，可能根據(jù)占空比來調(diào)整幀差錯(cuò)率閾值，從而提高或降低來自移動(dòng)站102-104的信號(hào)的發(fā)射功率電平。
按照各個(gè)實(shí)施例，可能通過調(diào)整用于控制通信信道功率電平的導(dǎo)頻信道的目標(biāo)功率電平而間接地調(diào)整編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比。調(diào)整可能基于占空比。通過使功率比保持不便并且調(diào)整導(dǎo)頻信道目標(biāo)功率電平，可以控制分配給通信信道的功率量。這種控制基于所確定的占空比。當(dāng)通信信道在移動(dòng)站102-104和基站101之間時(shí)，導(dǎo)頻信道經(jīng)調(diào)整的目標(biāo)功率電平可能被傳遞到與基站101通信的移動(dòng)站。這時(shí)，通信信道和導(dǎo)頻信道從移動(dòng)站始發(fā)。
按照各個(gè)實(shí)施例，根據(jù)所確定的占空比控制通信信道的功率電平可能是通過調(diào)整功率控制子信道的功率電平來實(shí)現(xiàn)的。基站101可能使用功率控制子信道來控制反向鏈路信道。這時(shí)，功率控制子信道從基站101始發(fā)?；?01以關(guān)于前向鏈路話務(wù)信道的功率電平發(fā)射功率控制子信道。功率電平可能相對(duì)于前向鏈路話務(wù)信道是可調(diào)的和固定的。移動(dòng)站102-104測量功率控制子信道和前向鏈路話務(wù)信道的功率電平間的差異。移動(dòng)站102-104在確定幀差錯(cuò)率設(shè)定點(diǎn)的計(jì)算中使用測得的差異。幀差錯(cuò)率設(shè)定點(diǎn)被傳遞到基站101?；?01在功率控制環(huán)路300中用接收到的幀差錯(cuò)率設(shè)定點(diǎn)來控制通信信道的功率電平。
參考圖4，按照各個(gè)實(shí)施例示出用于控制通信信道功率電平的流程圖400。在步驟401中，確定諸如DCCH這樣的通信信道的占空比。在步驟402中，基站101內(nèi)的控制器、或移動(dòng)站102-104內(nèi)的控制器可能根據(jù)所確定的占空比決定是否要控制通信信道的功率電平。在步驟403中，所確定的占空比與占空比閾值相比較。根據(jù)確定閾值和所確定的占空比之間差異的比較，可能作出調(diào)整來控制通信信道的功率電平?？赡苡脦追N方式作出調(diào)整。在步驟405中，為了在步驟404中作出調(diào)整來控制通信信道的功率電平，可能結(jié)合修改編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比。在步驟406中，可能例如從一表格中選擇編碼信道與導(dǎo)頻信道的比率以控制功率電平。在步驟407中，可能調(diào)整與功率控制環(huán)路300這樣的環(huán)路相關(guān)的參數(shù)來控制功率電平。在步驟408中，可能改變導(dǎo)頻信道的目標(biāo)電平以作用于通信信道的功率電平。在步驟409中，可能調(diào)整功率控制子信道的功率電平來控制通信信道的功率電平。流程圖400內(nèi)所示的調(diào)整可能以任何組合或單獨(dú)地作出。
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?yàn)閳?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、快閃(flash)存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM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)域中已知的任何其它形式的存儲(chǔ)媒體中。示例性存儲(chǔ)媒體與處理器耦合，使得處理器可以從存儲(chǔ)媒體讀取信息，或把信息寫入存儲(chǔ)媒體。或者，存儲(chǔ)媒體可以與處理器整合。處理器和存儲(chǔ)媒體可能駐留在ASIC中。ASIC可能駐留在訂戶單元中?；蛘?，處理器和存儲(chǔ)媒體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。
權(quán)利要求
1.通信系統(tǒng)中，一種方法包括確定通信信道的占空比；根據(jù)所述所確定的占空比控制所述通信信道的功率電平。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括把所述所確定的占空比與占空比閾值相比較；其中根據(jù)所述比較通過所述控制作出調(diào)整，用于控制功率電平。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括將所述所確定的占空比通知移動(dòng)站。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制包括為控制所述通信信道的功率電平，選擇編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括將所述所選擇的編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比通知移動(dòng)站。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述控制包括在所述基站處調(diào)整功率控制外環(huán)路的參數(shù)，其中所述功率控制外環(huán)路用于控制從所述移動(dòng)站發(fā)出的信號(hào)的功率電平。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述控制包括在所述移動(dòng)站處調(diào)整功率控制外環(huán)路的幀差錯(cuò)率設(shè)定點(diǎn)，其中所述功率控制外環(huán)路用于控制從所述移動(dòng)站發(fā)出的信號(hào)的功率電平。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信信道是專用控制信道。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制包括修改與話務(wù)信道相關(guān)的編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括用所述經(jīng)修改的編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比來控制所述專用控制信道的功率電平。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制包括調(diào)整導(dǎo)頻信道的目標(biāo)功率電平來控制所述通信信道的功率電平。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，還包括把所述導(dǎo)頻信道的所述經(jīng)調(diào)節(jié)的目標(biāo)功率電平傳遞到所述移動(dòng)站。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述導(dǎo)頻信道從所述移動(dòng)站始發(fā)。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制包括調(diào)整功率控制子信道的功率電平。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述功率控制子信道從所述基站始發(fā)。
16.通信系統(tǒng)中，一種裝置包括控制器，用于確定通信信道的占空比；其中所述控制器還用于根據(jù)所述所確定的占空比控制所述通信信道的功率電平。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于把所述所確定的占空比與占空比閾值相比較，其中根據(jù)所述比較通過所述控制作出調(diào)整以控制功率電平。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于還包括發(fā)射機(jī)，用于通過所述移動(dòng)站內(nèi)的接收機(jī)將所述所確定的占空比通知移動(dòng)站。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述控制器通過選擇編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比來控制所述通信信道的功率電平，從而執(zhí)行所述控制。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)用于把所述所選擇的編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比通知移動(dòng)站。
21.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述控制器通過在所述基站處調(diào)整功率控制外環(huán)路的參數(shù)而進(jìn)行所述控制，其中所述功率控制外環(huán)路用于控制從所述移動(dòng)站發(fā)出的信號(hào)的功率電平。
22.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述控制器通過在所述移動(dòng)站處調(diào)整功率控制外環(huán)路的幀差錯(cuò)率而進(jìn)行所述控制，其中所述功率控制外環(huán)路用于控制從所述移動(dòng)站發(fā)出的信號(hào)的功率電平。
23.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述通信信道是專用控制信道。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述控制器通過修改與話務(wù)信道相關(guān)的編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比來進(jìn)行所述控制。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述控制器使用所述經(jīng)修改的編碼信道與導(dǎo)頻信道的功率比來控制所述專用控制信道的功率電平。
26.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述控制器通過調(diào)整導(dǎo)頻信道的目標(biāo)功率電平來控制所述通信信道的功率電平，從而進(jìn)行所述控制。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，還包括所述基站內(nèi)的發(fā)射機(jī)，用于把所述導(dǎo)頻信道的所述經(jīng)調(diào)節(jié)的目標(biāo)功率電平傳遞到所述移動(dòng)站內(nèi)的接收機(jī)。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述導(dǎo)頻信道從所述移動(dòng)站始發(fā)。
29.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述控制器通過調(diào)整功率控制子信道的功率電平來進(jìn)行所述控制。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述通信信道在移動(dòng)站和基站之間，其中所述功率控制子信道從所述基站始發(fā)。
全文摘要
通信系統(tǒng)(100)中，一種用于提供基站(101)和移動(dòng)站(102－104)之間有效功率控制的方法和裝置。控制器用于確定通信信道的占空比，并且用于根據(jù)所確定的占空比控制通信信道的功率電平?？刂破骺赡馨阉_定的占空比與占空比閾值相比較?？赡芨鶕?jù)比較作出調(diào)整用于控制功率電平。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1550074SQ02810528
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者T·陳, E·F·沙蓬尼爾, T 陳, 沙蓬尼爾 申請(qǐng)人:高通股份有限公司