專利名稱：在cdma系統(tǒng)中用于減少功耗的壓縮傳輸模式的制作方法
在CDMA系統(tǒng)中用于減少功耗的壓縮傳輸模式
背景技術(shù)：
寬帶碼分多址接入(WCDMA)電話最近已經(jīng)被引入市場(chǎng)。雖然WCDMA 電話比使用較老技術(shù)的電話提供高得多的數(shù)據(jù)速率，但較新的WCDMA電話 消耗更多的功率，并且更快地耗盡電池。因此，WCDMA電話的電池壽命和 "通話時(shí)間"顯著地比使用較老技術(shù)的手機(jī)短。從用戶的角度WCDMA電 話減少的電池壽命和通話時(shí)間是不希望的。
當(dāng)被用于普通話音通信時(shí)，WCDMA電話連續(xù)地發(fā)送和接收。該連續(xù)的 操作是在WCDMA電話中不希望的電流消耗的主要原因之一。電流消耗的另 一個(gè)原因是傳輸路徑中雙工器的存在。雙工器引入了不希望的路徑損耗， 但是它在WCDMA電話中是必須的，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)同時(shí)地運(yùn)行。使用 時(shí)分復(fù)用的較老電話(例如GSM電話)大部分時(shí)間關(guān)閉發(fā)射機(jī)和接收機(jī)， 這產(chǎn)生了較少消耗電池的結(jié)果。并且，使用時(shí)分復(fù)用的電話不需要雙工器， 因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以在不同的時(shí)間被打開。
因此， 一直都需要用于在WCDMA終端中減少功率消耗的新系統(tǒng)和方法。
發(fā)明概要
為了減少在移動(dòng)終端中的功率消耗，在從移動(dòng)終端到基站的上行鏈路 信道上使用壓縮才莫式(compressed mode )。移動(dòng)終端基于移動(dòng)終端當(dāng)前的 傳輸功率電平在壓縮模式和正常模式間切換。移動(dòng)終端周期地比較它當(dāng)前 的傳輸功率電平和功率閾值，當(dāng)當(dāng)前傳輸功率電平低于閾值時(shí)以壓縮模式 傳輸，當(dāng)當(dāng)前傳輸功率電平大于閾值時(shí)以正常模式傳輸?；谏闲墟溌啡?量的當(dāng)前利用率(utilization),網(wǎng)絡(luò)可選擇性地使能或禁止在上行鏈路 上的壓縮模式。當(dāng)上行鏈路嚴(yán)重負(fù)荷時(shí)壓縮模式可被禁止，當(dāng)它輕微負(fù)荷 且有額外上行鏈路容量時(shí)壓縮模式可被使能。
本發(fā)明也可被用于從基站到移動(dòng)終端的下行鏈路信道上。在這種情況 下，當(dāng)基站以壓縮模式傳輸時(shí)，基站發(fā)信號(hào)通知移動(dòng)終端以壓縮模式運(yùn)行 它的接收機(jī)。基于基站功率放大器的功率可用性，基站可對(duì)于特定的移動(dòng) 終端控制壓縮模式，以支持移動(dòng)終端的壓縮模式所需要的更高數(shù)據(jù)速率。另外，基站或其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可基于某些終端所需要的當(dāng)前下行鏈路功率， 并且可能基于其他終端需要的功率，選擇允許該終端在下行鏈路上進(jìn)入壓 縮模式，從而有限的基站功率的最佳利用率可發(fā)生。
在一個(gè)示例實(shí)施例中，為上行鏈路和下行鏈路信道定義不同的壓縮形
式(compressed pattern )。在上刊4連;洛和下4亍鏈3各信道上4吏用的壓縮形 式被定義以便在上行鏈路和下行鏈路信道上的傳輸在不同的時(shí)間發(fā)生。因 此，為了進(jìn)一步的功率節(jié)約配置傳輸路徑旁路雙工電路是可能的。
附圖概要


圖1是通信系統(tǒng)的示意圖。
圖2是圖解在移動(dòng)終端中實(shí)現(xiàn)的模式控制邏輯的流程圖。 圖3是圖解在基站中的模式控制邏輯的流程圖。 圖4圖解了用于壓縮模式操作的示例壓縮形式。 圖5圖解了用于實(shí)現(xiàn)壓縮模式的示例收發(fā)機(jī)站。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了 一種在無線電通信系統(tǒng)中減少功率消耗的方法。雖然在 此在WC匿無線電通信系統(tǒng)的背景下描述本發(fā)明，但是該技術(shù)可被應(yīng)用于 其他無線電通信系統(tǒng)。此外，本申請(qǐng)解釋了本發(fā)明的原理如何能被應(yīng)用于 WC畫A系統(tǒng)中的話音信道。然而，在此描述的原理可被應(yīng)用于其它類型的 信息，例如音頻、視頻和其他數(shù)據(jù)。
圖1圖解了在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的基站IO和移動(dòng)終端20之間的通信。 基站10通過下行鏈路信道(DL)向移動(dòng)終端20傳輸話音。移動(dòng)終端20 通過上行鏈路信道(UL)向基站IO傳輸話音。對(duì)于正常的話音通信，移 動(dòng)終端20的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連續(xù)地被打開。WC匿A系統(tǒng)中話音通信的"總 是在線(always on)"特性導(dǎo)致移動(dòng)終端10電池功率的過多消耗。
根據(jù)本發(fā)明，為上行鏈路和下行鏈路信道兩者都定義操作的壓縮模 式。當(dāng)在上行鏈路信道上采用壓縮模式時(shí)，移動(dòng)終端20以壓縮發(fā)送模式 運(yùn)行，基站以壓縮接收模式運(yùn)行。相反地，當(dāng)壓縮模式被應(yīng)用于下行鏈路 信道時(shí)，基站以壓縮發(fā)送模式運(yùn)行，移動(dòng)終端以壓縮接收模式運(yùn)行。壓縮 模式可被獨(dú)立地應(yīng)用在上行鏈路和下行鏈路信道上。然而，通過如下文將 要描述的那樣協(xié)調(diào)上行鏈路和下行鏈路信道的壓縮模式可獲得顯著的優(yōu)
勢(shì)在壓縮模式中，發(fā)送終端(移動(dòng)終端20或基站10 )根據(jù)定義的具有 期望的占空因數(shù)(duty factor)的壓縮形式交替地將它的發(fā)射機(jī)打開和 關(guān)閉。接收終端根據(jù)相同的壓縮形式交替地將它的接收機(jī)打開或關(guān)閉。根 據(jù)發(fā)送終端的功率余量(power headroom)的量，壓縮形式、/人而占空因 數(shù)得以選取。在選取占空因數(shù)時(shí)也考慮其他因素。將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)關(guān)閉 將減少功率消耗。為了在上行鏈路或下行鏈路中支持相同的平均數(shù)據(jù)速 率，在打開時(shí)間期間的瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率必須按照一比占空因數(shù)的比率來增 加。用于發(fā)送終端和/或基站的傳輸功率可在打開周期期間被增加以支持 較高的瞬時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率。增加的傳輸功率補(bǔ)償了在傳輸周期中的空閑時(shí) 隙。
作為一個(gè)例子，考慮移動(dòng)終端20具有24dB的最大傳輸功率電平P隨。 移動(dòng)終端20以數(shù)據(jù)速率Rl傳輸，這要求移動(dòng)終端20在正常模式中以等 于21dB的功率電平傳輸。在該例中，移動(dòng)終端20具有等于3dB的功率余 量。移動(dòng)終端20可切換到具有50%占空因數(shù)的壓縮模式，并且當(dāng)移動(dòng)終 端20在上行鏈路信道上傳輸時(shí)將傳輸功率電平提高到24dB。在輸出功率 中的這3dB增加支持在打開周期期間瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率兩倍的增加。如果移動(dòng) 終端20替代地在正常模式中以等于18dBm的功率電平傳輸，移動(dòng)終端20 可以減少占空因數(shù)低至25 % ,在這種情況下移動(dòng)終端20可以把傳輸功率 電平增加至MdBm。當(dāng)移動(dòng)終端20以中等的(moderate) (0 dBm )和較 低的輸出功率電平傳輸時(shí)最大電流節(jié)省發(fā)生，因?yàn)樵谳^高數(shù)據(jù)速率和較高 輸出功率上移動(dòng)終端20的發(fā)射機(jī)不會(huì)引起顯著更高的電流。移動(dòng)終端發(fā) 射機(jī)時(shí)間平均的功率消耗將因此通過壓縮模式減低。即使在較高終端輸出 功率電平，移動(dòng)終端功率放大器的時(shí)間平均功率消耗也將保持基本不變， 因?yàn)楫?dāng)在壓縮模式時(shí)功率放大器電流;肖耗的增加將被操作的較低占空因 數(shù)抵消，并且移動(dòng)終端20的其余部件從壓縮模式中獲得增益。因此當(dāng)移 動(dòng)終端20切換到壓縮模式時(shí)功率消耗將得到顯著的節(jié)約。
基站10或網(wǎng)絡(luò)可基于上行鏈路信道的利用率來控制何時(shí)允許移動(dòng)終 端20以壓縮上行鏈路模式操作。多個(gè)終端使用壓縮模式在較高輸出功率 移動(dòng)傳輸突發(fā)時(shí)將很可能造成沖突，由于這些沖突在基站接收機(jī)處增加的 噪聲這進(jìn)而將降低系統(tǒng)的總體上行鏈路容量。因此，壓縮模式應(yīng)當(dāng)僅在有 充分的上行鏈路容量支持壓縮模式中移動(dòng)終端20的較高傳輸功率時(shí)被使 能。
相同的壓縮模式技術(shù)可被應(yīng)用在下行鏈路信道上。在這種情況下，基站10可發(fā)信號(hào)通知移動(dòng)終端20切換到下行鏈路壓縮模式，也可指定要應(yīng) 用的壓縮形式和占空因數(shù)。在這種情況下，移動(dòng)終端20根據(jù)定義的壓縮 形式關(guān)閉它的接收機(jī)。為了維持期望數(shù)據(jù)速率，在壓縮模式中基站10可 在打開周期期間以較高數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)。因?yàn)橐苿?dòng)終端接收機(jī)不管數(shù)據(jù) 速率引起大致相等的電流，切換到壓縮模式將顯著地減少電池上的電流消 耗。
當(dāng)有可獲得的基站功率支持在下行鏈路壓縮模式中到終端的較高數(shù) 據(jù)速率時(shí)，基站IO應(yīng)當(dāng)僅將移動(dòng)終端20切換到下行鏈路壓縮模式?；?功率可被總基站發(fā)射機(jī)功率輸出能力限制，或可被能專用于單個(gè)移動(dòng)終端 的最大功率輸出(通常在+ 30 dBm的范圍內(nèi))限制。因此，將特定移動(dòng) 終端20切換到下行鏈路壓縮模式的決定和應(yīng)用的占空因數(shù)可取決于在基 站10處可獲得的發(fā)射機(jī)功率。
另外，基站IO可基于專用于其他移動(dòng)終端20的傳輸基站功率，作出 將特定移動(dòng)終端20切換到下行鏈路壓縮模式和切換多少(by how much) 的決定。例如，當(dāng)切換到50%占空因數(shù)的下行鏈路壓縮模式時(shí)，僅消耗 + 15dBm功率輸出的移動(dòng)終端20可能僅需要+18dBm,但是目前消耗+ 27dBm的終端在改變到下行鏈路壓縮模式的情況下可能需要+30dBm。在 第一種情況下，基站功率所需的增加為+ 15dBm,在第二種情況下需要十 27dBm。也許想將最多的移動(dòng)終端20放入下行鏈路壓縮;漠式，這樣做的最 佳方法將是首先將需要最少基站輸出功率增加的移動(dòng)終端20切換，然后 為具有相繼較高當(dāng)前輸出功率消耗的移動(dòng)終端20繼續(xù)該處理，直到達(dá)到 總的基站輸出功率限制。
當(dāng)在上行鏈路和下行鏈路信道兩者上都應(yīng)用壓縮模式時(shí)，甚至可能關(guān) 閉處理硬件以進(jìn)一步減少功率消耗。例如，如果在上行鏈路和下行鏈路信 道兩者上都使用具有25%占空因數(shù)的壓縮模式，假設(shè)在上行鏈路和下行 鏈路信道上的打開時(shí)間不重疊，移動(dòng)終端20的處理硬件可被關(guān)閉大概50 %的時(shí)間。如果在上行鏈路和下行鏈路信道上的打開時(shí)間的確重疊，處理 硬件可被關(guān)閉多于50%的時(shí)間。另一方面，在上行鏈路和下行鏈路信道 上交錯(cuò)打開周期可具有優(yōu)點(diǎn)。如果上行鏈路和下行鏈路信道的打開周期被 交錯(cuò)以使得它們不重疊，移動(dòng)終端20發(fā)射機(jī)能被配置以旁路移動(dòng)終端20 的雙工器。因?yàn)殡p工器通常造成大概3dBm的路徑損耗，功率節(jié)約可以是 顯著的。
圖2圖解了用于實(shí)現(xiàn)在上行鏈路信道上的壓縮模式的由移動(dòng)終端20實(shí)現(xiàn)的示例方法30。該方法30使移動(dòng)終端20能根據(jù)它當(dāng)前的傳輸功率 電平在上行鏈路信道上在壓縮模式和正常模式之間切換。最初，移動(dòng)終端 20確定壓縮模式是否被使能(方框32 )。通常，基站10或其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 可基于上行鏈路容量的利用率控制上行鏈路壓縮模式，并通過下行鏈路控 制信道發(fā)送控制信號(hào)給移動(dòng)終端20以便使能和禁止壓縮模式。當(dāng)上行鏈 路嚴(yán)重負(fù)荷時(shí)壓縮模式可被禁止，當(dāng)它輕微負(fù)荷并有額外上行鏈路容量時(shí) 壓縮模式可被使能。如果壓縮模式?jīng)]有被使能，移動(dòng)終端2Q通知基站10 (方框34 )并以正常模式操作(方框36 )。該通知可通過上行鏈路控制信 道得以發(fā)送。如果移動(dòng)終端20已經(jīng)處于壓縮模式，通知步驟可被省略。 如果壓縮模式被使能，移動(dòng)終端20基于它當(dāng)前的傳輸功率電平確定是否 切換到壓縮模式(方框38)。該確定可以各種方式得以作出。 一個(gè)方法是 對(duì)于移動(dòng)終端20將它當(dāng)前的傳輸功率電平與閾值功率電平Pt比校。如果 當(dāng)前傳輸功率電平高于閾值功率電平Pt，移動(dòng)終端20以正常模式操作。 另一方面，如果當(dāng)前傳輸功率電平低于或等于該閾值Pt,移動(dòng)終端20切 換至壓縮模式?？商鎿Q地，移動(dòng)終端20可計(jì)算它的功率余量，并將該計(jì) 算的功率余量與一個(gè)閾值比較。
使能上行鏈路壓縮模式的另 一 個(gè)方法依賴于上行鏈路和下行鏈路路 徑損耗之間的松散相關(guān)性(loose correlation )。通常，這兩個(gè)路徑損耗 互相在幾個(gè)dB之內(nèi)。因此，除了存在足夠的上行鏈路容量以忍受如較早 討論的那樣由于來自上行鏈路突發(fā)沖突的噪聲而引起的減少的條件外，基 站現(xiàn)在還可以估計(jì)移動(dòng)發(fā)射機(jī)是否具有足夠的功率放大器裕度以在壓縮 占空因數(shù)模式中支持較高數(shù)據(jù)速率，并命令該移動(dòng)終端直接進(jìn)入合適的壓 縮模式。另外，能忍受的占空因數(shù)的減少量可根據(jù)通過正被用于與那個(gè)特 定移動(dòng)終端通信的傳輸功率的基站知識(shí)而被推斷的下行鏈路路徑損耗而 得以估計(jì)。如果非常少的基站傳輸功率正被用于與該終端通信，則路徑損 耗被推斷為低，并且該移動(dòng)終端可能沒有接近它的最大輸出能力。因此， 網(wǎng)絡(luò)可命令該終端使用特定占空因數(shù)的壓縮模式，該特定占空因數(shù)具有該 移動(dòng)發(fā)射器能夠支持該新模式的某種安全程度。
在切換到壓縮模式的過程中，移動(dòng)終端20確定它的功率余量(方框 40)。基于該功率余量，移動(dòng)終端20選取壓縮形式和占空因數(shù)以應(yīng)用在壓 縮模式中(方框42)。例如，如果功率余量是3dBm,那么移動(dòng)終端20可 選取產(chǎn)生50%占空因數(shù)的壓縮形式。代替計(jì)算功率余量，移動(dòng)終端20可 基于它的當(dāng)前傳輸功率電平來選取占空因數(shù)。因?yàn)橐苿?dòng)終端功率是有限的，使用功率余量和當(dāng)前傳輸功率來確定占空因數(shù)是等效的。
可能有多個(gè)產(chǎn)生所需占空因數(shù)的壓縮形式。在這種情況下，移動(dòng)終端 2 0可被編程為隨機(jī)選取產(chǎn)生所需占空因數(shù)的幾個(gè)可能壓縮形式的其中之 一。在一個(gè)示例實(shí)施例中，移動(dòng)終端20可被編程為將移動(dòng)終端序列號(hào)作 為種子使用以生成隨機(jī)數(shù)，并基于生成的數(shù)字選取壓縮形式。例如，如果
移動(dòng)終端20具有3dBm的功率余量，移動(dòng)終端可選取產(chǎn)生50%占空因數(shù) 的幾個(gè)可能壓縮形式的其中之一。如果移動(dòng)終端20具有6dBm的功率余量， 移動(dòng)終端20可選取產(chǎn)生25%占空因數(shù)的幾個(gè)可能壓縮形式的其中之一。 具有相同占空因數(shù)的多個(gè)壓縮形式的可獲得性使得不同的移動(dòng)終端20能 夠應(yīng)用不同的壓縮形式，以便在壓縮模式中操作的移動(dòng)終端20不會(huì)在相 同的時(shí)間全部傳輸。可替換地，不同的移動(dòng)終端20可被預(yù)配置為使用不 同的壓縮形式，或者能夠被網(wǎng)絡(luò)控制以使用指定的壓縮形式。
在選取壓縮形式和占空因數(shù)后，移動(dòng)終端20可通知基站10它正切換 到壓縮模式(方框44)。壓縮模式通知可在上行鏈路控制信道上傳輸。壓 縮模式通知可包括壓縮模式何時(shí)將開始的開始時(shí)間，并且可識(shí)別應(yīng)用的壓 縮形式和占空因數(shù)。移動(dòng)終端20然后開始以壓縮模式傳輸(方框46)。 只要壓縮模式被使能，移動(dòng)終端20就周期性地評(píng)估傳輸功率并在壓縮模 式和正常模式間切換。
圖3圖解了由基站IO使用來實(shí)現(xiàn)在下行鏈路信道上的壓縮模式的示 例方法50?；?0初始確定用于在下行鏈路信道上向所有移動(dòng)終端20 傳輸?shù)目倐鬏敼β适欠裥∮诳傞撝?方框52)。如果總基站功率接近基站 10的最大傳送功率，壓縮模式不能被允許。可以使用功率閾值來確定在 下行鏈路上的壓縮模式何時(shí)被允許。如果對(duì)所有移動(dòng)終端20的總傳輸功 率大于該閾值，基站10通知移動(dòng)終端20(方框54 )并以正常模式運(yùn)行(方 框56)。如果對(duì)所有移動(dòng)終端20的總傳輸功率小于該閾值，則基站10分 別為每個(gè)移動(dòng)終端20確定是否將該移動(dòng)終端20切換到壓縮下行鏈路模式 (方框58)。
基于用于個(gè)別的移動(dòng)終端20的最大分配功率，該移動(dòng)終端20的下行 鏈路壓縮模式可以被確定?；?0可設(shè)置它將為任何單個(gè)移動(dòng)終端20分 配多少功率的限制，并且可基于基站IO可獲得以支持那個(gè)移動(dòng)終端20的 壓縮模式所需的較高數(shù)據(jù)速率的分配功率來控制特定移動(dòng)終端20的壓縮 模式?；綢O可為每個(gè)移動(dòng)終端20設(shè)置閾值功率電平。對(duì)于每個(gè)移動(dòng)終 端20個(gè)別的功率閾值可以相同或者可以不同。如果該個(gè)別的功率閾值得不到滿足，基站10就通知移動(dòng)終端20 (方框54 )并以正常模式向那個(gè)移 動(dòng)終端20傳輸(方框56 )。如果當(dāng)前傳輸功率電平滿足該閾值，基站10 可以以壓縮模式向該移動(dòng)終端20傳輸。另外，基站或其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可基 于需要用于移動(dòng)終端20的當(dāng)前下行鏈路功率和可能還基于由其他移動(dòng)終 端20需要的功率，選擇允許某些移動(dòng)終端20在下行鏈路上進(jìn)入壓縮模式， 從而使得有限的基站功率的最佳利用率可發(fā)生。
當(dāng)基站10切換到壓縮傳輸模式時(shí)，基站10確定功率余量(方框60 ), 并基于可獲得的功率余量選取壓縮形式和占空因數(shù)用于該壓縮模式(方框 62)。該選取可如前所述那樣作出。在選取了壓縮形式和占空因數(shù)之后， 通過在下行鏈路控制信道上向移動(dòng)站發(fā)送壓縮模式通知，基站IO通知移 動(dòng)終端20它正切換到壓縮模式(方框64)。壓縮模式通知可包括切換到 壓縮模式的開始時(shí)間，和將被應(yīng)用于壓縮模式的壓縮形式和占空因數(shù)。此 后，基站10在下行鏈路信道上以壓縮模式傳輸(方框66 )。
圖4圖解了壓縮模式的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。為給定的傳輸周期定義壓縮形式。 在一個(gè)示例實(shí)施例中，傳輸周期可等于兩個(gè)10毫秒無線電幀。每個(gè)無線 電幀包括15個(gè).667毫秒持續(xù)時(shí)間的時(shí)隙。因此，傳輸周期包括30個(gè)時(shí) 隙或20毫秒。在該例中，20毫秒的傳輸周期被選取以匹配WCDMA的聲碼 器(vocoder)時(shí)間塊。壓縮形式指定在其中發(fā)射機(jī)被關(guān)閉的時(shí)隙。與發(fā) 射機(jī)被關(guān)閉周期一致的時(shí)隙在此被稱為"關(guān)閉時(shí)隙"。與發(fā)射機(jī)被打開周 期一致的時(shí)隙被稱為"打開時(shí)隙"。在其中發(fā)射機(jī)被打開的一系列連續(xù)時(shí) 隙在此被稱為"打開周期"。在其中發(fā)射機(jī)被關(guān)閉的一系列連續(xù)時(shí)隙在此 被稱為"關(guān)閉周期"。占空因數(shù)等于關(guān)閉時(shí)隙數(shù)除以在傳輸周期中的時(shí)隙 總數(shù)。因此，20%的占空因數(shù)意味著在傳輸周期中發(fā)射機(jī)關(guān)閉5個(gè)時(shí)隙。 關(guān)閉時(shí)隙可以是連續(xù)的，或者可以分布在傳輸周期中。
圖4圖解了具有20%占空因數(shù)的壓縮形式。在該示例形式中，發(fā)射 機(jī)在時(shí)隙0-4被打開，在時(shí)隙5-9被關(guān)閉，并在時(shí)隙10-30被打開。在傳 輸周期中關(guān)閉時(shí)隙的位置可以改變。假設(shè)關(guān)閉時(shí)隙是連續(xù)的，高達(dá)6個(gè)壓 縮模式可被定義而不重疊關(guān)閉周期。當(dāng)移動(dòng)終端20以具有20%占空因數(shù) 的壓縮模式運(yùn)行時(shí)，移動(dòng)終端20可從這6個(gè)壓縮形式的任意一個(gè)選取壓 縮形式。如前所述，允許移動(dòng)終端20選取具有相同占空因數(shù)的不同壓縮 形式避免了以壓縮模式運(yùn)行的所有移動(dòng)終端20同時(shí)傳輸。 當(dāng)移動(dòng)終端20以壓縮模式運(yùn)行時(shí)，為了維持所需數(shù)據(jù)速率，如果需 要移動(dòng)終端20可在打開周期期間增加傳輸功率，如圖4所示。例如，如果在正常模式中需要21dBm的傳輸功率電平來以協(xié)定的數(shù)據(jù)速率傳輸，為 了在壓縮模式中應(yīng)用50%的占空因數(shù)并維持?jǐn)?shù)據(jù)速率，移動(dòng)終端20可能 需要將傳輸功率增加到24dBm?？商鎿Q地，數(shù)據(jù)速率可被減小。然而，可 能有移動(dòng)終端20能夠維持協(xié)定數(shù)據(jù)速率而在打開周期不增加它的傳輸功 率電平的情況。在這種情況下，功率消耗的大量減少可得以實(shí)現(xiàn)。傳輸功 率電平的增加量可與占空因數(shù)相關(guān)。在以上給出的例子中，傳輸功率電平 的增加等于占空因數(shù)的倒數(shù)。因此，50%的占空因數(shù)等于傳輸功率電平兩 倍的增力口。
可能有出于除減少功率消耗之外的原因移動(dòng)終端20需要進(jìn)入壓縮模 式的情況。例如，WCDMA移動(dòng)終端20的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)允許在至少下行鏈路上 壓縮模式的操作，以使得移動(dòng)終端20能夠在頻率間或系統(tǒng)間切換之前在 其他頻率上做測(cè)量。典型地，移動(dòng)終端的接收機(jī)(和發(fā)射機(jī))僅被關(guān)閉很 短的時(shí)間周期，以使移動(dòng)終端能做測(cè)量。因?yàn)閷?duì)于這種壓縮模式來說減少 功率消耗不是重點(diǎn)，這種類型的壓縮模式的壓縮形式將顯著地不同于出于 減少功率消耗目的的壓縮模式。如果移動(dòng)終端20支持測(cè)量目的的壓縮模 式，當(dāng)移動(dòng)終端20指示需要要求移動(dòng)終端20做測(cè)量的系統(tǒng)間切換時(shí)，基 站或網(wǎng)絡(luò)可禁止在此描述的用于減少功率消耗的壓縮模式(圖3方框32 )。
圖5圖解了根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的收發(fā)機(jī)站100。該收發(fā)機(jī)站100可 包括圖1中所示的基站10或移動(dòng)終端20。收發(fā)^/L站100包括射頻部分102 和數(shù)字部分120。射頻部分102包括發(fā)射機(jī)前端電路104、接收機(jī)前端電 路106、雙工器108和共享天線110。發(fā)射機(jī)前端電路104上變頻 (upconvert )、濾波和放大由數(shù)字部分120輸出的信號(hào)以通過天線110傳 輸。數(shù)模轉(zhuǎn)換器(未示出)轉(zhuǎn)換輸出至發(fā)射機(jī)前端100的信號(hào)。接收機(jī)前 端電路106將接收信號(hào)下變頻(downconvert )為基帶頻率，然后濾波并 放大該接收信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)將接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式以在 數(shù)字部分120中處理。雙工器108將發(fā)射機(jī)前端104和接收機(jī)前端106兩 者耦合至共享天線110。如前所述，雙工器108引入數(shù)量級(jí)為3dBm的路 徑損耗。傳輸路徑中的旁路電路(bypass circuit ) 118旁路雙工器108。 正如將在下文所述的那樣，旁路電路118可包括開關(guān)(SW)以在特定情況 下旁路雙工器108以便避免由雙工器108引入的路徑損耗。
數(shù)字部分120包括基帶處理器122和控制電路124?；鶐幚砥?22 和控制電路124可包括一個(gè)或多個(gè)處理器或處理電路?；鶐幚砥?22處 理由收發(fā)機(jī)站IOO發(fā)送和接收的信號(hào)?；鶐幚砥?22編碼、調(diào)制和擴(kuò)頻發(fā)送的信號(hào)。在接收機(jī)側(cè)，基帶處理器122解擴(kuò)、解調(diào)和解碼接收的信號(hào)。
基帶處理器122還實(shí)現(xiàn)用于編碼和解碼語音信號(hào)的聲碼器126。
控制電路124控制收發(fā)機(jī)站100的整體操作?？刂齐娐?24包括用于 如在此描述的那樣在正常模式和壓縮模式間切換的模式控制邏輯128。對(duì) 于上行鏈路傳輸，模式控制邏輯(MCL) 128確定壓縮模式是否被使能， 并確定在壓縮模式中使用什么壓縮形式和占空因數(shù)。在下行鏈路信道上， 模式控制邏輯128響應(yīng)于從遠(yuǎn)程站接收的控制信號(hào)切換至壓縮模式。模式 控制邏輯128還可以重配置傳輸路徑，以在壓縮模式在上行鏈路和下行鏈 路信道上都被使能時(shí)旁路雙工器108。通過將發(fā)射機(jī)前端104通過直接路 徑而不是通過雙工器108連接到天線110，傳輸路徑可得以重配置。
本發(fā)明提供了一種用于大量減少WCDMA終端中功率消耗的方法和裝 置。本發(fā)明可被應(yīng)用于移動(dòng)終端或基站。當(dāng)應(yīng)用于移動(dòng)終端時(shí)，本發(fā)明產(chǎn) 生更長(zhǎng)電池壽命和通話時(shí)間的結(jié)果。本發(fā)明還有利于減少網(wǎng)絡(luò)中的整體干 擾。
式得以實(shí)現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的范圍和基本特性。因此本實(shí)施例從各個(gè)方面 將被認(rèn)為是示意性的，而不是限制性的，并且來自在附加權(quán)利要求含義和 等同范圍內(nèi)的所有改變都被包括在此。
權(quán)利要求
1.一種減少碼分多址接入終端(20)中功率消耗的方法，所述方法包括基于終端(20)的當(dāng)前傳輸功率電平，在壓縮傳輸模式和正常傳輸模式間切換。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中，基于移動(dòng)終端的當(dāng)前傳輸功率電平在 壓縮傳輸模式和正常傳輸模式間切換包括周期性地比較終端(20)的當(dāng)前傳輸功率電平和功率閾值；當(dāng)當(dāng)前傳輸功率電平低于所述閾值要求時(shí)，以所述壓縮傳輸模式傳輸；當(dāng)所述當(dāng)前傳輸功率電平大于所述閾值時(shí)，以所述正常傳輸模式傳輸。
3. 權(quán)利要求l的方法，其中，在所述壓縮傳輸模式中，發(fā)射機(jī)(104) 根據(jù)具有期望占空因數(shù)的已定義壓縮形式交替地被打開和關(guān)閉。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中，壓縮形式包括在定義的傳輸周期中打 開和關(guān)閉周期的序列。
5. 權(quán)利要求4的方法，其中，在所述壓縮傳輸模式中，在打開周期 期間數(shù)據(jù)傳輸速率被增加。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中，在所述打開周期期間，根據(jù)等于占空 因數(shù)的倒數(shù)的因數(shù)增加數(shù)據(jù)傳輸速率。
7. 權(quán)利要求4的方法，其中，所述壓縮形式在連續(xù)的傳輸周期中重復(fù)。
8. 權(quán)利要求4的方法，其中，所述壓縮形式在連續(xù)的傳輸周期中改變。
9. 權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步包括為所述壓縮傳輸模式動(dòng)態(tài)地選取 占空因凄丈。
10. 權(quán)利要求9的方法，其中，基于所述終端的當(dāng)前功率電平或功 率余量，動(dòng)態(tài)地選取占空因數(shù)。
11. 權(quán)利要求4的方法，其中，所述傳輸周期被同步于聲碼器幀定時(shí)。
12. 權(quán)利要求11的方法，其中， 一個(gè)聲碼器塊在每個(gè)傳輸周期期間 傳輸。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中，所述傳輸周期等于20毫秒。
14. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于從遠(yuǎn)程終端(10)接收 的信號(hào)，選擇性地使能所述壓縮傳輸模式。
15. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以壓縮接收模式接收。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中，發(fā)射機(jī)根據(jù)在所述壓縮傳輸模式中 的第一壓縮形式被交替地打開和關(guān)閉，并且其中接收機(jī)(106)根據(jù)在所 述壓縮接收模式中的具有期望占空因數(shù)的第二壓縮形式被交替地打開和 關(guān)閉。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中，在所述第一壓縮形式中的打開周期 與在所述第二壓縮形式中的關(guān)閉周期一致。
18. 權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述移動(dòng)終端(20)以所述 壓縮傳輸和壓縮接收模式兩者運(yùn)行被使能時(shí)，配置所述發(fā)射機(jī)以旁路雙工 器電路(108 )。
19. 權(quán)利要求15的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于從遠(yuǎn)程終端(10)接收 的信號(hào)，選擇性地使能所述壓縮接收模式。
20. 權(quán)利要求l的方法，其中，所述壓縮模式被應(yīng)用于移動(dòng)終端(20) 和基站(10 )之間的上行鏈路信道，并且進(jìn)一步包括基于上行鏈路信道的 利用率選擇性地使能所述壓縮模式。
21. 權(quán)利要求l的方法，其中，所述壓縮模式被應(yīng)用于移動(dòng)終端(20) 和基站(10)之間的下行鏈路信道，并且進(jìn)一步包括基于被用于向多個(gè)移 動(dòng)終端(20)傳輸?shù)目倐鬏敼β蔬x擇性地使能所述壓縮模式。
22. 權(quán)利要求21的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)用于向所述移動(dòng)終端(20) 傳輸?shù)漠?dāng)前傳輸功率，將移動(dòng)終端在所述下行鏈路信道上切換至壓縮接收 模式。
23. —種收發(fā)機(jī)站(IOO)，包括發(fā)射機(jī)(104 ),被配置為以壓縮傳輸模式和正常傳輸模式之一向遠(yuǎn)程 終端傳輸信號(hào)；接收機(jī)(106)，被配置為從遠(yuǎn)程終端接收信號(hào)；和控制電路(124 )，被配置為基于收發(fā)機(jī)站的當(dāng)前傳輸功率電平在壓縮傳輸模式和正常傳輸模式間切換發(fā)射機(jī)。
24. 權(quán)利要求23的收發(fā)機(jī)站，其中，控制電路(124)進(jìn)一步被配置為周期性地比較收發(fā)機(jī)站的當(dāng)前傳輸功率電平和功率閾值；當(dāng)當(dāng)前傳輸功率電平低于所述閾值要求時(shí)，選取所述壓縮傳輸模式；和當(dāng)所述當(dāng)前傳輸功率電平大于所述閾值時(shí)，選取所述正常傳輸模式。
25. 權(quán)利要求23的收發(fā)機(jī)站，其中，在所述壓縮傳輸模式中，所述 發(fā)射機(jī)(104)根據(jù)具有期望占空因數(shù)的已定義壓縮形式交替地被打開和 關(guān)閉。
26. 權(quán)利要求25的收發(fā)機(jī)站，其中，所述壓縮形式包括在定義的傳輸周期中打開和關(guān)閉周期的序列。
27. 權(quán)利要求26的收發(fā)機(jī)站，其中，在所述壓縮傳輸模式中，在打 開周期期間發(fā)射機(jī)(104)的數(shù)據(jù)傳輸速率增加。
28. 權(quán)利要求27的收發(fā)機(jī)站，其中，在所述打開周期期間，數(shù)據(jù)傳 輸速率根據(jù)等于占空因數(shù)的倒數(shù)的因數(shù)增加。
29. 權(quán)利要求26的收發(fā)機(jī)站，其中，所述壓縮形式在連續(xù)的傳輸周 期中重復(fù)。
30. 權(quán)利要求26的收發(fā)機(jī)站，其中，所述壓縮形式在連續(xù)的傳輸周 期中改變。
31. 權(quán)利要求25的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路(124)動(dòng)態(tài)地 為所述壓縮傳輸模式選取占空因數(shù)。
32. 權(quán)利要求31的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路基于所述終端的 當(dāng)前功率電平或功率余量動(dòng)態(tài)地選取占空因數(shù)。
33. 權(quán)利要求26的收發(fā)機(jī)站，其中，所述傳輸周期被同步于聲碼器 定時(shí)塊。
34. 權(quán)利要求33的收發(fā)機(jī)站，其中，所述發(fā)射機(jī)(104)被配置為 當(dāng)發(fā)射機(jī)(104)處于所述壓縮傳輸模式時(shí)在每個(gè)傳輸周期期間傳輸一個(gè) 聲碼器塊。
35. 權(quán)利要求34的收發(fā)機(jī)站，其中，所述傳輸周期等于20毫秒。
36. 權(quán)利要求2 3的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路(24 )響應(yīng)于從 遠(yuǎn)程終端接收的信號(hào)選擇性地使能所述壓縮傳輸模式。
37. 權(quán)利要求23的收發(fā)機(jī)站，其中，所述接收機(jī)在壓縮接收模式中 從遠(yuǎn)程終端接收信號(hào)。
38. 權(quán)利要求37的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路被配置為當(dāng)發(fā)射機(jī)處于所述壓縮傳輸模式時(shí)，基于第 一壓縮形式交替地將發(fā)射 機(jī)(104)打開和關(guān)閉；和當(dāng)接收機(jī)處于所述壓縮接收模式時(shí)，基于第二壓縮形式交替地將接收機(jī)(106)打開和關(guān)閉。
39. 權(quán)利要求38的收發(fā)機(jī)站，其中，在所述第一壓縮形式中的打開 周期與在所述第二壓縮形式中的關(guān)閉周期一致。
40. 權(quán)利要求39的收發(fā)機(jī)站，進(jìn)一步包括雙工器電路(108),并且 其中所述控制電路(124 )被進(jìn)一步地配置為當(dāng)所述收發(fā)機(jī)站(100 )操作 于所述壓縮傳輸和壓縮接收模式兩者時(shí)，使所述發(fā)射機(jī)旁路雙工器電路(108)。
41. 權(quán)利要求37的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路(124)被配置 為響應(yīng)于從遠(yuǎn)程終端接收的信號(hào)，在所述接收機(jī)(106)中選擇性地使能 所述壓縮接收模式。
42. 權(quán)利要求23的收發(fā)機(jī)站，其中，所述收發(fā)機(jī)站(100)包括移 動(dòng)終端(20)，并且其中所述壓縮模式被應(yīng)用于所述移動(dòng)終端(20)和基 站(10)之間的上行鏈路信道。
43. 權(quán)利要求42的收發(fā)機(jī)站，其中，基于上行鏈路容量的利用率壓 縮模式被使能。
44. 權(quán)利要求23的收發(fā)機(jī)站，其中，所述收發(fā)機(jī)站(100)包括基 站(10 )，并且其中所述壓縮模式被應(yīng)用于所述基站(10 )和移動(dòng)終端(20 ) 之間的下行鏈路信道。
45. 權(quán)利要求44的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路(124)基于用 于向多個(gè)移動(dòng)終端(20)傳輸?shù)目倐鬏敼β蔬x擇性地使能所述壓縮模式。
46. 權(quán)利要求45的收發(fā)機(jī)站，其中，所述控制電路(124)基于用 于向所述移動(dòng)終端(20)傳輸?shù)漠?dāng)前傳輸功率發(fā)信號(hào)通知所述移動(dòng)終端(20 )在所述下行鏈路信道上切換至所述壓縮接收模式。
全文摘要
無線電終端(20)基于該無線電終端(20)的當(dāng)前傳輸功率電平在壓縮傳輸模式和正常傳輸模式之間切換。無線電終端(20)周期性地比較它的當(dāng)前傳輸功率電平和功率閾值。當(dāng)當(dāng)前傳輸功率電平低于閾值時(shí)，無線電終端(20)以壓縮傳輸模式傳輸，當(dāng)當(dāng)前傳輸功率電平大于閾值時(shí)，以正常傳輸模式傳輸。無線電終端(20)還以壓縮接收模式操作。
文檔編號(hào)H04W52/26GK101606416SQ200780051261
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
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