專利名稱：時(shí)分雙工通信系統(tǒng)中的外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴(kuò)頻時(shí)分雙工(TDD)通信系統(tǒng)，特別是涉及一種時(shí)分雙工通信系統(tǒng)中控制發(fā)射功率的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
圖1描繪了一種無線擴(kuò)頻時(shí)分雙工(TDD)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)有多個(gè)基站301-307。每個(gè)基站在其工作區(qū)內(nèi)與用戶設(shè)備(UE)321-323進(jìn)行通信。由一個(gè)基站301發(fā)射至一個(gè)用戶設(shè)備321的通信稱為下行鏈路通信，而由一個(gè)用戶設(shè)備321發(fā)射至一個(gè)基站301的通信稱為上行鏈路通信。
除了在不同頻譜進(jìn)行通信外，擴(kuò)頻時(shí)分雙工通信系統(tǒng)還在同一頻譜進(jìn)行多路通信。多個(gè)信號通過它們各自的碼片序列(代碼)來區(qū)別。為了更有效地利用擴(kuò)頻，如圖2所示的時(shí)分雙工系統(tǒng)使用了重復(fù)幀34，該重復(fù)幀34被分為若干時(shí)隙361-36n，例如16個(gè)時(shí)隙。在這樣的系統(tǒng)中，在選中的時(shí)隙361-36n中利用選中的編碼發(fā)送一個(gè)通信。由此，一個(gè)幀34就能夠承載被時(shí)隙和編碼共同區(qū)分開的多路通信。單個(gè)時(shí)隙中的單個(gè)編碼的組合稱為一個(gè)資源單元。根據(jù)支持通信所要求的帶寬，將一個(gè)或多個(gè)資源單元分配給該通信。
大多數(shù)時(shí)分雙工系統(tǒng)自動(dòng)控制發(fā)射功率電平。在一個(gè)時(shí)分雙工系統(tǒng)中，許多通信可以共享同一時(shí)隙和頻譜。當(dāng)一個(gè)用戶設(shè)備321或一個(gè)基站301在接收一個(gè)特定通信時(shí)，所有其它共用該同一時(shí)隙和頻譜的通信對該特定通信造成干擾。增加一個(gè)通信的發(fā)射功率電平會降低所有其它在同一時(shí)隙和頻譜內(nèi)的通信的信號質(zhì)量。但是，發(fā)射功率電平過度降低的結(jié)果是在接受方造成不合要求的信噪比(SNR)和誤碼率(BER)。為了同時(shí)保持通信的信號質(zhì)量和低的發(fā)射功率電平，采用了發(fā)射功率控制技術(shù)。
第5,056,109號美國專利(Gilhousen等人)描述了在碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)射功率控制的一種方式。發(fā)射機(jī)向特定的接收機(jī)發(fā)送一個(gè)通信。在接收過程中，接收到的信號的功率被測量。接收到的信號的功率與要求的接收信號功率相比較。根據(jù)比較的結(jié)果，將控制碼發(fā)送給發(fā)射機(jī)以將發(fā)射功率提高或降低一個(gè)固定量。由于接收機(jī)向發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)控制信號以控制發(fā)射機(jī)的功率電平，這樣的功率控制技術(shù)通常稱為閉環(huán)。
在特定條件下，閉環(huán)系統(tǒng)的性能會降低。例如，如果一個(gè)用戶與一個(gè)基站之間的通信是在高速運(yùn)動(dòng)的環(huán)境中進(jìn)行的，比如用戶在移動(dòng)，這樣的系統(tǒng)可能不能夠盡快地適應(yīng)、補(bǔ)償所發(fā)生的變化。在時(shí)分雙工系統(tǒng)中的閉環(huán)功率控制的更新速率是每秒100周，對于快速衰落信道來說還不夠快。由此，就需要通過其他的途徑來保持信號質(zhì)量和低發(fā)射功率電平。
WO 98 45962公開了一種控制衛(wèi)星通信系統(tǒng)中發(fā)射功率電平的方法。該功率控制方法具有開環(huán)和閉環(huán)單元。對于閉環(huán)單元，基站根據(jù)從移動(dòng)終端接收的信號強(qiáng)度計(jì)算移動(dòng)終端的功能設(shè)置?；驹诠β试O(shè)置決定中考慮了衛(wèi)星系統(tǒng)傳播延遲。對于開環(huán)單元，對在各幀中從基站接收信號的強(qiáng)度與在先前幀中接收的信號強(qiáng)度進(jìn)行比較。移動(dòng)終端的發(fā)射功率與所觀測到的信號強(qiáng)度的變化反向地調(diào)整。
美國專利No.5,542,111公開了一種用長期和短期發(fā)射功率控制來調(diào)節(jié)移動(dòng)臺發(fā)射功率控制的方法。長期功率控制在基站中在形成閉環(huán)控制的上層發(fā)生。從基站向移動(dòng)臺發(fā)送決定單元的聲明。短期發(fā)射功率電平在較低的回路上用長期功率的標(biāo)識符和決定單元來實(shí)現(xiàn)。
因此，需要另外的方法來保持信號質(zhì)量和低的發(fā)射功率電平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于擴(kuò)頻時(shí)分雙工通信系統(tǒng)的基站，其使用具有時(shí)隙的幀來通信，所述基站包括在第一時(shí)隙中接收第一通信并在第二時(shí)隙中發(fā)射放大的第二通信的裝置；信道估計(jì)裝置，其具有輸入端，接收所述第一通信以產(chǎn)生信道信息；數(shù)據(jù)估計(jì)裝置，其響應(yīng)所述第一通信和所述信道信息以產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)；功率測量裝置，其響應(yīng)所述信道信息以決定所述第一通信的接收功率電平；路徑損耗估計(jì)裝置，其響應(yīng)所測量的功率電平以產(chǎn)生所述第一通信的路徑損耗估計(jì)；質(zhì)量測量裝置，用于至少部分地根據(jù)所述第一時(shí)隙和第二時(shí)隙的時(shí)間間隔來產(chǎn)生質(zhì)量測量；發(fā)射功率計(jì)算裝置，其響應(yīng)所述路徑損耗估計(jì)與所述質(zhì)量測量，以至少部分地根據(jù)經(jīng)第一因子加權(quán)的所述路徑損耗估計(jì)以及經(jīng)第二因子加權(quán)的長期路徑損耗估計(jì)而產(chǎn)生功率控制信號，其中所述第一與第二因子部分地基于所述質(zhì)量測量；以及放大器，其接收所述功率控制信號以及將在所述第二時(shí)隙中發(fā)射的第二通信而放大響應(yīng)所述功率控制信號的所述第二通信，以產(chǎn)生所述放大的第二通信供所述接收裝置發(fā)射。


圖1說明了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)分雙工系統(tǒng)。
圖2說明了一個(gè)時(shí)分雙工系統(tǒng)的重復(fù)幀的時(shí)隙。
圖3是外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制的流程圖。
圖4是應(yīng)用外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制的兩個(gè)通信臺的組件示意圖。
圖5是外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制系統(tǒng)、加權(quán)開環(huán)功率控制系統(tǒng)和閉環(huán)功率控制系統(tǒng)的性能曲線圖。
圖6是上述三種系統(tǒng)在碼組差錯(cuò)率(BLER)方面的性能曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，在整個(gè)過程中，類同的數(shù)字表示類同的元件。外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制將用圖3的程序框圖和圖4所示的兩個(gè)簡化了的通信臺110，112的組件來說明。在下面的說明中，發(fā)射機(jī)功率被控制的通信臺稱為發(fā)射臺112而接收功率已被控制了的通信的通信臺稱為接收臺110。由于外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制可被用于上行鏈路、下行鏈路或兩種類型兼而有之的通信，功率被控制的發(fā)射機(jī)可涉及基站301、用戶設(shè)備321或既涉及基站301又涉及用戶設(shè)備321。由此，如果上行鏈路和下行鏈路的功率控制都被使用的話，則接收和發(fā)射臺的組件都既涉及基站301又涉及用戶設(shè)備321。
在步驟38中，接收臺110接收各種射頻信號，其中包括由發(fā)射臺112使用一個(gè)天線78或一個(gè)天線陣發(fā)送的通信。接收到的信號經(jīng)過一個(gè)隔離器66而傳輸?shù)浇庹{(diào)器68，以產(chǎn)生基帶信號。該基帶信號例如由一個(gè)信道估計(jì)裝置70和一個(gè)數(shù)據(jù)估計(jì)裝置72在時(shí)隙中利用分配給發(fā)射臺通信的合適的編碼進(jìn)行處理。信道估計(jì)裝置70通常運(yùn)用基帶信號中的訓(xùn)練序列成分來提供信道信息，例如信道脈沖響應(yīng)。信道信息被數(shù)據(jù)估計(jì)裝置72、干擾測量裝置74和發(fā)射功率計(jì)算裝置76使用。數(shù)據(jù)估計(jì)裝置72使用信道信息從信道中通過估計(jì)軟碼元來恢復(fù)數(shù)據(jù)。
在發(fā)射臺112的通信發(fā)射之前，通信中的數(shù)據(jù)信號通過一個(gè)檢錯(cuò)/糾錯(cuò)編碼器110被進(jìn)行差錯(cuò)編碼。盡管其它類型的差錯(cuò)編碼方案也可被使用，但典型的編碼方案是后跟前向糾錯(cuò)編碼的循環(huán)冗余碼(CRC)。
利用數(shù)據(jù)估計(jì)裝置72產(chǎn)生的軟碼元，檢錯(cuò)裝置112檢測軟碼元中的差錯(cuò)。在步驟39中，處理器111分析檢測到的差錯(cuò)并確定接收到的通信的差錯(cuò)率。在步驟40中，根據(jù)該差錯(cuò)率，處理器111確定在發(fā)射臺112目標(biāo)電平需要改變的量(如果有改變的話)，例如目標(biāo)信號與干擾之比(SIRTARGET)的改變量。根據(jù)已確定的量，目標(biāo)調(diào)整發(fā)生器114產(chǎn)生目標(biāo)調(diào)整信號。在步驟41中，該目標(biāo)調(diào)整信號隨后被發(fā)送至發(fā)射臺。目標(biāo)調(diào)整信號通過例如專用信道或基準(zhǔn)信道被發(fā)送給發(fā)射臺112。
一種確定目標(biāo)電平調(diào)整量的技術(shù)使用了上下限的方法。如果被確定的差錯(cuò)率超過了上限，則目標(biāo)電平處于一個(gè)不可接受的低電平而需要被提高。發(fā)出一個(gè)目標(biāo)電平調(diào)整信號以指示將目標(biāo)電平增加。如果被確定了的差錯(cuò)率低于下限，則目標(biāo)電平處于一個(gè)不必要的高電平而可被降低。通過降低目標(biāo)電平，發(fā)射臺的功率電平就被降低從而減少對其它使用同一時(shí)隙和頻譜的通信的干擾。為了提高性能，差錯(cuò)率一超過上限，就發(fā)出目標(biāo)調(diào)整。結(jié)果，高差錯(cuò)率被快速地改善而低差錯(cuò)率被緩慢地調(diào)整，例如每10秒一次。如果差錯(cuò)率處于上下限之間，就不發(fā)出目標(biāo)調(diào)整量而維持目標(biāo)電平不變。
下面說明的是將上述技術(shù)應(yīng)用于一個(gè)使用循環(huán)冗余碼(CRC)和前向糾錯(cuò)(FEC)編碼的系統(tǒng)。每個(gè)循環(huán)冗余碼(CRC)碼組都被用于檢驗(yàn)差錯(cuò)。每當(dāng)確定一幀有一個(gè)差錯(cuò)時(shí)，就遞增計(jì)數(shù)器。一旦計(jì)數(shù)器的數(shù)超過了上限，例如1.5到2倍于所要求的碼組差錯(cuò)率(BLER)時(shí)，目標(biāo)調(diào)整就被發(fā)送以提高目標(biāo)電平。為了調(diào)整發(fā)射臺112的目標(biāo)信號干擾比(SIRTARGET)，SIRTARGET的增加量(SIRINC)就被發(fā)送，其值典型地在0.25dB至4dB的范圍內(nèi)。如果累計(jì)的CRC的幀數(shù)超過了一個(gè)預(yù)定的限度，例如1000碼組，計(jì)數(shù)器的值就與前述的下限相比較，該下限的值例如可以是所要求的BLER的0.2到0.6倍。如果累計(jì)的碼組差錯(cuò)數(shù)低于前述下限，就發(fā)送一個(gè)用以降低目標(biāo)電平的目標(biāo)調(diào)整信號SIRDEC，其典型的范圍是0.25dB至4dB。SIRDEC的值可基于SIRINC和目標(biāo)碼組差錯(cuò)率BLERTARGET而定。BLERTARGET基于業(yè)務(wù)的類型而定，其典型的范圍是0.1％至10％。等式1說明了確定SIRDEC的這種方法。
SIRDEC＝SIRINC×BLERTARGET/(1-BLERTARGET)等式1如果計(jì)數(shù)器中的數(shù)處于預(yù)定的碼組上下限之間，則不發(fā)送目標(biāo)調(diào)整信號。
另一方面，也可用單個(gè)的門限。如果差錯(cuò)率超過該門限，目標(biāo)電平就被提高。如果差錯(cuò)率低于該門限，目標(biāo)電平就被降低。另外，目標(biāo)電平調(diào)整信號可有幾個(gè)調(diào)整等級，例如，根據(jù)所確定的差錯(cuò)率與所要求的差錯(cuò)率之間的差，目標(biāo)電平調(diào)整信號的值可在0dB至±4dB之間，以0.25dB為遞增量。
接收臺110的干擾測量裝置74確定信道里以分貝為單位的干擾水平IRS，這種確定或基于信道信息，或基于由數(shù)據(jù)估計(jì)裝置72所產(chǎn)生的軟碼元，或兩者兼而有之。利用軟碼元和信道信息，發(fā)射功率計(jì)算裝置76通過控制放大器54的增益來控制接收臺的發(fā)射功率電平。
在步驟41中，接收臺110向發(fā)射臺112發(fā)送一個(gè)通信，用于估計(jì)接收臺110和發(fā)射臺112之間的路徑損耗。該通信可通過諸多信道中的任意一個(gè)發(fā)送。在時(shí)分雙工系統(tǒng)中，用于估計(jì)路徑損耗的信道一般被稱為基準(zhǔn)信道，盡管其它的信道也可被用于估計(jì)路徑損耗。如果接收臺110是一個(gè)基站301，則優(yōu)選為該通信通過下行鏈路公共信道或一個(gè)公共控制物理信道(CCPCH)來發(fā)送。通過基準(zhǔn)信道被傳輸至發(fā)射臺112的數(shù)據(jù)稱為基準(zhǔn)信道數(shù)據(jù)。該基準(zhǔn)信道數(shù)據(jù)如所示那樣可包括干擾水平IRS，該干擾水平IRS與其他基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，例如發(fā)射功率電平TRS，一起被多路傳輸。干擾水平IRS與基準(zhǔn)信道功率電平TRS可被其他信道發(fā)送，例如信號信道。
基準(zhǔn)信道數(shù)據(jù)由基準(zhǔn)信道數(shù)據(jù)發(fā)生器56產(chǎn)生。根據(jù)通信的帶寬要求，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)被分配一個(gè)或多個(gè)資源單元。一個(gè)擴(kuò)頻(spread)和訓(xùn)練序列插入裝置58將基準(zhǔn)信道數(shù)據(jù)擴(kuò)頻并使基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與合適的時(shí)隙內(nèi)的訓(xùn)練序列及分配的資源單元的代碼一起被時(shí)分復(fù)用。作為結(jié)果的序列稱為通信脈沖串。隨后，該通信脈沖串被一個(gè)放大器60放大。一個(gè)加法器62將該被放大了的通信脈沖串與通過其它裝置如數(shù)據(jù)發(fā)生器50、擴(kuò)頻和訓(xùn)練序列插入裝置52和放大器54所產(chǎn)生的通信脈沖串相加。
相加后的通信脈沖串被一個(gè)調(diào)制器64調(diào)制。被調(diào)制的信號如所示那樣經(jīng)過一個(gè)隔離器66后被一個(gè)天線78發(fā)射，或通過一個(gè)天線陣發(fā)射。該被發(fā)射的信號經(jīng)過一個(gè)無線射頻信道80到達(dá)發(fā)射臺112的天線82。用于發(fā)射通信的調(diào)制的類型可以是熟悉此技術(shù)的人員所知的任何一種，例如直接相移鍵控(DPSK)或四相移相鍵控(QPSK)。
發(fā)射臺112的天線82或天線陣接收各種射頻信號，其中包括目標(biāo)調(diào)整信號。接收到的信號經(jīng)過一個(gè)隔離器84傳送至一個(gè)解調(diào)器86以產(chǎn)生基帶信號。該基帶信號例如被一個(gè)信道估計(jì)裝置88和一個(gè)數(shù)據(jù)估計(jì)裝置90在該系列時(shí)隙中與被分配給接收臺110的通信脈沖串的合適的代碼一起處理。信道估計(jì)裝置88通常利用基帶信號中的訓(xùn)練序列成分來提供信道信息，例如信道脈沖響應(yīng)。信道信息由數(shù)據(jù)估計(jì)裝置90和功率測量裝置92使用。
在步驟42中，對應(yīng)于基準(zhǔn)信道的經(jīng)過處理的通信的功率電平RTS被功率測量裝置92測量，然后被發(fā)送到一個(gè)路徑損耗估計(jì)裝置94。信道估計(jì)裝置88和數(shù)據(jù)估計(jì)裝置90都能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信道與其它信道分開。如果一個(gè)自動(dòng)增益控制裝置或放大器被用于處理所接收到的信號，則測得的功率電平就或在功率測量裝置92或在路徑損耗估計(jì)裝置94被調(diào)整以矯正自動(dòng)增益控制裝置或放大器的增益。功率測量裝置是外環(huán)/加權(quán)開環(huán)控制裝置100的一個(gè)組件。如圖4所示，外環(huán)/加權(quán)開環(huán)控制裝置100包括功率測量裝置92、路徑損耗估計(jì)裝置94、質(zhì)量測量裝置96、目標(biāo)更新裝置101和發(fā)射功率計(jì)算裝置98。
為了確定路徑損耗L，發(fā)射臺112也要求通信的發(fā)射功率電平TRS。通信的發(fā)射功率電平TRS可與通信數(shù)據(jù)一起被發(fā)送，或由信號信道發(fā)送。如果發(fā)射功率電平TRS與通信數(shù)據(jù)一起被發(fā)送，則數(shù)據(jù)估計(jì)裝置90翻譯功率電平并將翻譯后的功率電平傳送給路徑估計(jì)裝置94。如果接收臺110是一個(gè)基站301，那么發(fā)射功率電平TRS最好經(jīng)由來自基站301的廣播信道傳送。在步驟43中，通過從發(fā)送的通信的發(fā)射功率電平TRS減去接收的通信的功率電平RTS，路徑損耗估計(jì)裝置94估計(jì)兩個(gè)通信臺110，112之間的路徑損耗L。另外，在步驟44中，路徑損耗的長期估計(jì)L0被更新。長期路徑損耗估計(jì)的一例是長期平均值。路徑損耗的長期平均值L0是路徑損耗估計(jì)的平均值。在某些情況下，接收臺110可以發(fā)射一個(gè)發(fā)射功率電平基準(zhǔn)而非發(fā)射功率電平TRS。這樣，路徑損耗估計(jì)裝置94為路徑損耗L提供基準(zhǔn)電平。
由于時(shí)分雙工系統(tǒng)在相同的頻譜內(nèi)發(fā)射下行鏈路和上行鏈路通信，這些通信所經(jīng)歷的情況是相似的。這種現(xiàn)象稱為互易(reciprocity)。由于互易，下行鏈路所經(jīng)歷的路徑損耗也將由上行鏈路所經(jīng)歷，反過來也一樣。通過給目標(biāo)電平施加一個(gè)估計(jì)的路徑損耗，由發(fā)射臺112向接收臺110發(fā)送的通信的發(fā)射功率電平就被確定了。
如果在估計(jì)的路徑損耗與發(fā)射的通信之間存在一個(gè)時(shí)延，發(fā)射的通信所受到的路徑損耗可能與計(jì)算得到的路徑損耗有差別。在時(shí)分雙工系統(tǒng)中，如果通信在不同的時(shí)隙361-36n被發(fā)送，接收的和發(fā)送的通信間的時(shí)延會降低開環(huán)功率控制系統(tǒng)的性能。在步驟45中，為了克服這些缺點(diǎn)，加權(quán)開環(huán)功率控制系統(tǒng)利用一個(gè)質(zhì)量測量裝置96來確定估計(jì)得到的路徑損耗的質(zhì)量，并相應(yīng)地對估計(jì)得到的路徑損耗L和路徑損耗的長期平均值L0加權(quán)。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)外環(huán)/加權(quán)開環(huán)的性能，目標(biāo)電平就被調(diào)整。處理器103將數(shù)據(jù)估計(jì)裝置90產(chǎn)生的軟碼元轉(zhuǎn)換成比特并提取出目標(biāo)調(diào)整信息，例如SIRTARGET調(diào)整。在步驟46中，目標(biāo)更新裝置101利用目標(biāo)調(diào)整，來調(diào)整目標(biāo)電平。目標(biāo)電平可以是在接收臺110的SIRTARGET或目標(biāo)接收功率電平。
在步驟47中，發(fā)射功率計(jì)算裝置98將調(diào)整的目標(biāo)電平與加權(quán)了的路徑損耗估計(jì)值L和路徑損耗估計(jì)值的長期平均值L0結(jié)合來確定發(fā)射臺的發(fā)射功率電平。
來自發(fā)射臺112的通信中所要發(fā)射的數(shù)據(jù)產(chǎn)生于數(shù)據(jù)發(fā)生器102。該數(shù)據(jù)被差錯(cuò)檢測/糾正編碼器110進(jìn)行差錯(cuò)檢測/糾正編碼。差錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)被擴(kuò)頻，并且是在合適的時(shí)隙與訓(xùn)練序列插入裝置104產(chǎn)生的一個(gè)訓(xùn)練序列、和被分配給的資源單元的代碼一起進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，由此產(chǎn)生一個(gè)通信脈沖串。擴(kuò)頻信號被一個(gè)放大器106放大并被一個(gè)調(diào)制器108調(diào)制至射頻。放大器的增益由發(fā)射功率計(jì)算裝置98控制以達(dá)到被確定了的發(fā)射功率電平。功率被控制的通信脈沖串通過隔離器84，然后被天線82發(fā)射。
下面是一個(gè)外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制的算法。以分貝為單位的發(fā)射臺的發(fā)射功率電平PTS用等式2確定。
PTS＝SIRTARGET+IRS+α(L-L0)+L0+CONSTANT VALUE 等式2SIRTARGET具有根據(jù)接收到的目標(biāo)調(diào)整信號的調(diào)整值。對于下行鏈路來說，SIRTARGET的初始值在發(fā)射臺112是已知的。對于上行鏈路的功率控制來說，SIRTARGET由接收臺110傳輸至發(fā)射臺112。另外，還可以傳送經(jīng)調(diào)整的SIRTARGET的最大值和最小值。經(jīng)調(diào)整的SIRTARGET的值限制在最大值和最小值之間。IRS是接收臺110的干擾功率電平的測量值。
L是路徑損耗被估計(jì)的最近時(shí)隙361-36n的以分貝為單位的路徑損耗估計(jì)值，即TRS-RTS。L0是以分貝為單位的路徑損耗的長期平均值，是路徑損耗的估計(jì)值L的動(dòng)態(tài)平均值。CONSTANT VALUE是一個(gè)矯正項(xiàng)。CONSTANT VALUE矯正上行鏈路和下行鏈路信道之間的差異，例如補(bǔ)償上行鏈路和下行鏈路之間增益的差異。另外，如果接收臺的發(fā)射功率基準(zhǔn)電平被發(fā)送以替代實(shí)際的發(fā)射功率TRS，則CONSTANTVALUE可以提供校正。如果接收臺110是一個(gè)基站，則CONSTANTVALUE最好通過一個(gè)Layer 3消息來發(fā)送。
加權(quán)值α是所估計(jì)路徑損耗的質(zhì)量量度，最好根據(jù)由發(fā)射臺112發(fā)出的通信中最終的路徑損耗估計(jì)時(shí)隙n和最初的時(shí)隙之間的時(shí)隙361-36n的數(shù)目n來確定。α的值在0和1之間。一般地，如果時(shí)隙之間的時(shí)差小，則最近的路徑損耗估計(jì)值將會是相當(dāng)精確的，α的值接近1。反之，如果時(shí)差大，則路徑損耗估計(jì)值可能不精確，路徑損耗測量值的長期平均值很可能是路徑損耗的更好的估計(jì)。相應(yīng)地，α設(shè)為更接近1的值。
等式3和4是確定α值的等式。
α＝1-(D-1)/(Dmax-1)等式3α＝max{1-(D-1)/(Dmax-allowed-1)，0} 等式4D是時(shí)隙361-36n中處于發(fā)射的通信中最終的路徑損耗估計(jì)時(shí)隙和最初的路徑損耗估計(jì)時(shí)隙之間的時(shí)隙的數(shù)目，其被稱為時(shí)隙延遲。如果該延遲是一個(gè)時(shí)隙，α就是1。Dmax是最大的可能延遲，對于具有15個(gè)時(shí)隙的一幀來說，其典型值為7。如果延遲為Dmax，則α就為0。Dmax-allowed是利用開環(huán)功率控制所允許的時(shí)隙延遲的最大值。如果延遲超過了Dmax-allowed，則開環(huán)功率控制就通過將α設(shè)為0而有效地關(guān)閉。發(fā)射通信的發(fā)射功率由發(fā)射功率計(jì)算裝置98所確定的發(fā)射功率電平PTS來設(shè)置。
圖5和圖6比較了加權(quán)外環(huán)/開環(huán)、開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)的性能。圖5和圖6中的仿真與外環(huán)/加權(quán)開環(huán)模型的算法稍有不同。在這種模型中，每個(gè)碼組的目標(biāo)SIR都被更新。如果檢測到一個(gè)碼組差錯(cuò)，就增加SIRTARGET；如果沒有檢測到碼組差錯(cuò)，就減少SIRTARGET。外環(huán)/加權(quán)開環(huán)系統(tǒng)使用等式2。等式3用于計(jì)算α。上述仿真比較了上述系統(tǒng)在控制一個(gè)用戶設(shè)備321的發(fā)射功率電平時(shí)的性能。為進(jìn)行仿真，每個(gè)碼組被填充16比特循環(huán)冗余碼，每個(gè)碼組是四幀。當(dāng)一個(gè)碼組中發(fā)生至少兩個(gè)原始比特的差錯(cuò)時(shí)，就聲明一個(gè)碼組差錯(cuò)。對上行鏈路的通信信道，每幀分配一個(gè)時(shí)隙。碼組差錯(cuò)率的目標(biāo)是10％。每4幀就更新SIRTARGET。上述仿真說明這些系統(tǒng)對于一個(gè)每小時(shí)移動(dòng)30公里的用戶設(shè)備UE321的性能。被仿真的基站使用兩個(gè)天線分集用于接收，每個(gè)天線有一個(gè)三指RAKE接收器。該仿真近似于一個(gè)真實(shí)的信道，SIR估計(jì)基于加性高斯白噪聲(AWGN)中的1型脈沖串段的中間段(midamble)序列。該仿真使用國際電信聯(lián)盟(ITU)普通B型信道和四相移相鍵控(QPSK)調(diào)制。干擾電平假定為沒有不確定性。信道編碼方案沒有被考慮。L0設(shè)為0dB。
圖5中的圖線120示出了在對于10-1的BLER所要求的Es/No作為上行鏈路時(shí)隙和最近的下行鏈路時(shí)隙之間的時(shí)延函數(shù)的情況下，所期望的性能。延遲由時(shí)隙的數(shù)目來表達(dá)。Es是復(fù)合碼元的能量。圖5說明當(dāng)增益/干擾的不確定性被忽略時(shí)，該組合系統(tǒng)的性能就幾乎等于加權(quán)開環(huán)系統(tǒng)。該組合系統(tǒng)對于所有的延遲在性能上都勝過了閉環(huán)系統(tǒng)。
在存在增益和干擾的不確定性的情況下，開環(huán)系統(tǒng)的發(fā)射功率電平相對于標(biāo)稱值來說，或是太高或是太低。在圖6中的圖線122中，使用了-2dB的增益不確定性。圖6示出BLER作為延遲的函數(shù)。為了得到一個(gè)10-1的BLER，每個(gè)系統(tǒng)的初始基準(zhǔn)SIRTARGET被設(shè)為由圖5中得到的其相應(yīng)的標(biāo)稱值。圖6說明，在存在增益不確定性的情況下，組合系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)都獲得了所要求的BLER。加權(quán)開環(huán)系統(tǒng)的性能嚴(yán)重地下降了。
權(quán)利要求
1.一種用于擴(kuò)頻時(shí)分雙工通信系統(tǒng)的基站，其使用具有時(shí)隙的幀來通信，所述基站包括在第一時(shí)隙中接收第一通信并在第二時(shí)隙中發(fā)射放大的第二通信的裝置；信道估計(jì)裝置，其具有輸入端，接收所述第一通信以產(chǎn)生信道信息；數(shù)據(jù)估計(jì)裝置，其響應(yīng)所述第一通信和所述信道信息以產(chǎn)生解譯數(shù)據(jù)；功率測量裝置，其響應(yīng)所述信道信息以決定所述第一通信的接收功率電平；路徑損耗估計(jì)裝置，其響應(yīng)所測量的功率電平以產(chǎn)生所述第一通信的路徑損耗估計(jì)；質(zhì)量測量裝置，用于至少部分地根據(jù)所述第一時(shí)隙和第二時(shí)隙的時(shí)間間隔來產(chǎn)生質(zhì)量測量；發(fā)射功率計(jì)算裝置，其響應(yīng)所述路徑損耗估計(jì)與所述質(zhì)量測量，以至少部分地根據(jù)經(jīng)第一因子加權(quán)的所述路徑損耗估計(jì)以及經(jīng)第二因子加權(quán)的長期路徑損耗估計(jì)而產(chǎn)生功率控制信號，其中所述第一與第二因子部分地基于所述質(zhì)量測量；以及放大器，其接收所述功率控制信號以及將在所述第二時(shí)隙中發(fā)射的第二通信而放大響應(yīng)所述功率控制信號的所述第二通信，以產(chǎn)生所述放大的第二通信供所述接收裝置發(fā)射。
2.如權(quán)利要求1所述的基站，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)發(fā)生器，用于產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)；擴(kuò)頻和訓(xùn)練序列插入裝置，其具有輸入端，接收所述通信數(shù)據(jù)以產(chǎn)生所述第二時(shí)隙中的所述第二通信；以及調(diào)制器，其具有輸入端，接收所述放大的第二通信以在發(fā)射前將所述放大的第二通信調(diào)制成射頻。
3.如權(quán)利要求1所述的基站，進(jìn)一步包括解調(diào)器，其具有輸入端，接收所接收的第一通信以產(chǎn)生基帶信號；以及其中所述信道估計(jì)裝置與所述數(shù)據(jù)估計(jì)裝置各具有輸入端以接收所述基帶信號。
4.如權(quán)利要求1所述的基站，其中所述質(zhì)量測量是在0至1的范圍內(nèi)，且所述第一因子是所述質(zhì)量測量，而所述第二因子是1減去所述質(zhì)量測量。
全文摘要
“外環(huán)/加權(quán)開環(huán)功率控制”控制擴(kuò)頻時(shí)分雙工通信臺的發(fā)射功率電平。第一通信臺(110)向第二通信臺發(fā)射的通信中包括在第一通信臺根據(jù)對第二通信臺發(fā)送向第一通信臺的通信測得的差錯(cuò)率而產(chǎn)生的目標(biāo)調(diào)整信息。第二通信臺接收該通信并測量它的接收功率電平。路徑損耗估計(jì)部分地根據(jù)接收到的通信的功率電平和該通信的發(fā)射功率電平來確定。路徑損耗估計(jì)的質(zhì)量也被確定。從第二通信臺發(fā)向第一通信臺的通信的發(fā)射功率電平部分地根據(jù)估計(jì)的質(zhì)量對路徑損耗估計(jì)的加權(quán)并根據(jù)從第一通信臺發(fā)射的目標(biāo)調(diào)整信息調(diào)整的接收目標(biāo)來確定。
文檔編號H04B7/26GK1878017SQ20061009573
公開日2006年12月13日 申請日期2000年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月22日
發(fā)明者埃里拉·蔡拉, 辛承爀, 史蒂文·G·迪克 申請人:交互數(shù)字技術(shù)公司