專利名稱：無線傳輸方法、碼分多址移動無線系統(tǒng)以及基站和移動臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所說的無線傳輸方法并涉及實(shí)現(xiàn)此方法的CDMA移動無線系統(tǒng)，并涉及在各個(gè)獨(dú)立的權(quán)利要求的前序部分所述的這種系統(tǒng)的基站及這種系統(tǒng)的移動臺。
已知CDMA(CDMA碼分多址)移動無線系統(tǒng)中的無線傳輸對于相鄰頻率或鄰近信道的干擾是很靈敏的，這會導(dǎo)致差的載波-干擾(C/I)比。因此，一般CDMA發(fā)射機(jī)包括保持發(fā)射信息信號電平盡可能低的功率控制。此外，發(fā)射導(dǎo)頻信號，在接收端評估此信號以估計(jì)無線信道的傳輸函數(shù)并校正信道引起的失真。
EP-A-795 969公開一個(gè)CDMA移動無線傳輸系統(tǒng)，其中傳輸一個(gè)導(dǎo)頻信號，并至少有一個(gè)信息信號與該導(dǎo)頻信號相關(guān)聯(lián)。為降低傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號對信息信號的干擾，以遠(yuǎn)低于信息信號電平的電平來傳輸導(dǎo)頻信號。信息信號在作為承載信道的CDMA無線信道上傳輸。以通常所說的突發(fā)，即不連續(xù)的形式傳輸。EP-A-795 969沒有說明導(dǎo)頻信號的傳輸電平比信息信號的傳輸電平低多大量。但是，對于此方法，重要的是不使導(dǎo)頻信號的傳輸電平太低，使得接收機(jī)仍能檢測及解碼導(dǎo)頻信號以便接下去能評估無線信道的傳輸函數(shù)。另一方面，如果導(dǎo)頻信號的傳輸電平比信息信號的傳輸電平低的量不合適，就得不到合適的干擾降低。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)上述的方法以便保證導(dǎo)頻信號的可解碼接收及很大的干擾降低。此外，提供包括實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的傳輸裝置的CDMA移動無線系統(tǒng)，基站，及移動臺。
用根據(jù)權(quán)利要求1的方法及根據(jù)各個(gè)獨(dú)立的權(quán)利要求的CDMA移動無線系統(tǒng)，基站及移動臺來實(shí)現(xiàn)此目的。
因此，為傳輸導(dǎo)頻信號，建議檢測不連續(xù)傳輸?shù)男畔⑿盘柕撵o音期并且在此靜音期降低導(dǎo)頻信號的傳輸功率。
因此，與傳輸期的導(dǎo)頻信號的傳輸電平相比，靜音期的導(dǎo)頻信號的傳輸電平降低了。發(fā)明是基于這樣一種認(rèn)識為了降低干擾，在信息信號的靜音期，傳輸導(dǎo)頻信號的功率電平還可以大大降低而不會造成無線傳輸質(zhì)量的可能的嚴(yán)重降低或通信鏈路可能的中斷。
在從屬權(quán)利要求書中說明本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)。
因此，如果在不同的承載信道上傳輸兩個(gè)或多個(gè)信息信號，最好能在不同的控制信道上傳輸兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻信號，每一個(gè)都分別有一個(gè)承載信道與其相關(guān)聯(lián)，從而對每個(gè)承載信道檢測各個(gè)信息信號的靜音期，并且只在這些靜音期降低相關(guān)的導(dǎo)頻信號的傳輸功率。因此，對于每個(gè)承載信道，即對每個(gè)CDMA無線信道，傳輸相關(guān)的導(dǎo)頻信號的功率僅僅依賴于在此特定的CDMA無線信道上不連續(xù)傳輸?shù)男畔⑿盘柕碾娖阶兓?。這樣，導(dǎo)頻可以最佳地適應(yīng)于其CDMA無線信道。
另外，如果為了要在接收機(jī)中估計(jì)CDMA無線信道并為了實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的功率控制而在接收端評估導(dǎo)頻信號，將靜音期的傳輸功率降低至足以保證功率控制的最小的傳輸電平是有利的。實(shí)驗(yàn)表明在數(shù)據(jù)率如為384kb/s時(shí)，控制信道上的最小傳輸電平大約可低于CDMA無線信道上的參考電平22dB。盡管這樣很大的降低，還可保持通信聯(lián)系。
如果在接收端根據(jù)第一準(zhǔn)則(例如，誤碼率)評估導(dǎo)頻信號，并且只在檢測到靜音期時(shí)根據(jù)第二準(zhǔn)則(例如信號-干擾比)評估導(dǎo)頻信號，就呈現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)。照這樣，對于“靜音”或“非靜音”兩種情況可以使用各自的最佳的準(zhǔn)則，以保證最佳的功率控制。
在這方面，如果導(dǎo)頻信號在靜音期的傳輸功率的降低量是依據(jù)根據(jù)第二準(zhǔn)則對接收信號進(jìn)行評估的結(jié)果將特別有益。這使得可以根據(jù)第二準(zhǔn)則檢查導(dǎo)頻信號的最小傳輸電平，并且如果需要時(shí)改變此電平。
如果導(dǎo)頻信號傳輸功率的降低量依據(jù)在接收端使用的解調(diào)原理也是有益的。這種方法利用了這么一個(gè)事實(shí)即如果考慮所使用的接收機(jī)(例如，所謂的Rake接收機(jī))的特點(diǎn)，可以優(yōu)化導(dǎo)頻的功率控制。
現(xiàn)在參考附圖較詳細(xì)的說明本發(fā)明，其中

圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的移動無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2表示導(dǎo)頻信號的傳輸功率電平以及不連續(xù)傳輸?shù)男畔⑿盘柕臅r(shí)間變化；圖3是根據(jù)本發(fā)明傳輸導(dǎo)頻信號的方法的流程圖；以及圖4表示根據(jù)本發(fā)明用于控制傳輸功率的閉環(huán)控制系統(tǒng)圖。
圖1圖示有交換無線信號的基站和移動臺的CDMA移動無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。此CDMA移動無線系統(tǒng)是一蜂窩系統(tǒng)，其中將服務(wù)范圍分為鄰近的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)有自己的基站。圖1用例子表示，只有一個(gè)基站BS服務(wù)于一個(gè)有兩個(gè)移動臺MS1和MS2的小區(qū)。每個(gè)移動臺MS1和MS2與基站BS進(jìn)行無線通信。在每個(gè)無線鏈路上，用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知CDMA方法交換信息信號和導(dǎo)頻信號。如在1996年B.G.Teubner，Stuttgart出版的由K.David和T.Benkner編著的名為“數(shù)字移動電話系統(tǒng)”一書的6.4章259-275頁中說明CDMA。信息信號可為語音信號或數(shù)據(jù)信號，特別是包數(shù)據(jù)信號。為了交換通信和導(dǎo)頻信號，裝備CDMA發(fā)射機(jī)和CDMA接收機(jī)，圖1只表示其中基站BS中的發(fā)射機(jī)TX和接收機(jī)RX。參考前向(下行鏈路)，即，從基站BS至移動臺MS1的無線傳輸說明本發(fā)明。但是，這不意味著唯有基站BS能配備根據(jù)本發(fā)明運(yùn)行的發(fā)射機(jī)，移動臺也可包括這樣的發(fā)射機(jī)。參考圖2至圖4說明發(fā)射機(jī)使用的根據(jù)本發(fā)明的方法。
圖2以圖形表示第一信息信號DAT1和第一導(dǎo)頻信號PLT1的時(shí)間變化，以及第二信息信號DAT2和相關(guān)的導(dǎo)頻信號PLT2的時(shí)間變化。信息信號DAT1和DAT2是不連續(xù)傳輸?shù)陌鼣?shù)據(jù)信號。這意味著有時(shí)不傳輸包，因此傳輸暫停，結(jié)果在此稱為“靜音期”。每個(gè)數(shù)據(jù)包包括64個(gè)數(shù)據(jù)字，在圖2中表示為矩形。數(shù)據(jù)信號DAT1與導(dǎo)頻PLT1相關(guān)，導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)信號同時(shí)傳輸。但是，如果傳輸數(shù)據(jù)信號，導(dǎo)頻信號PLT1的傳輸電平比數(shù)據(jù)信號DAT1的傳輸電平大約低3dB。在靜音期，導(dǎo)頻信號PLT1的傳輸電平再降低6dB。取數(shù)據(jù)包的平均傳輸電平為參考，這意味著在傳輸期間導(dǎo)頻PLT1的電平降低一個(gè)小數(shù)A＝3dB，而在靜音期降低一個(gè)大數(shù)B＝9dB。差值D＝B-A＝6dB就對應(yīng)于在靜音期傳輸電平附加的降低。除了數(shù)據(jù)信號DAT1和導(dǎo)頻PLT1以外，數(shù)據(jù)信號DAT2和相關(guān)的導(dǎo)頻PLT2也用說明的方法傳輸。
圖2的表示是說明靜音期在時(shí)間上是平均地分布的。通過在一個(gè)無線信道上降低導(dǎo)頻PLT1的傳輸電平，對于其他無線信道的干擾，如在上面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)信號DAT2的信道，也大大降低了。研究表明，這導(dǎo)致CDMA移動無線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信號速率大約增加20％。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明傳輸導(dǎo)頻信號PLT1的方法的流程圖。方法100包括110步至130步。110步，程序開始，下一步120，確定是否出現(xiàn)靜音期。如果沒有檢測到靜音期，在121步將導(dǎo)頻PLT1的傳輸電平降低至電平A，比數(shù)據(jù)信號DAT1的電平大約低3dB。如果檢測到靜音期，在122步將導(dǎo)頻PLT1降低至較低的電平B，比參考電平大約低9dB。針對每一幀來進(jìn)行這種傳輸電平的降低，即，對包括幾個(gè)數(shù)據(jù)包的每個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行。與此同時(shí)，針對每個(gè)時(shí)隙，即一個(gè)數(shù)據(jù)包的持續(xù)時(shí)間設(shè)定傳輸功率來進(jìn)行功率控制。當(dāng)設(shè)置了一幀的傳輸功率時(shí)，程序在130步暫時(shí)終止。下一幀，程序繼續(xù)從110步開始。
現(xiàn)在參考圖4詳細(xì)說明傳輸功率的控制。圖4用圖示法表示用于控制無線信號RF的閉環(huán)控制系統(tǒng)，無線信號一般是由發(fā)射機(jī)經(jīng)過天線輻射出去。將無線信號RF加到有兩個(gè)控制輸入的功率放大器PA上，然后轉(zhuǎn)換為放大的信號加到發(fā)送天線上。圖4的這種執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的閉環(huán)控制系統(tǒng)，除了其它作用外，確保傳輸?shù)腞F信號電平在降低或提高時(shí)沒有不想要的尖峰信號。傳輸電平曲線比使用常規(guī)的功率控制時(shí)平滑許多。這是，除了其它方式外，通過在靜音期根據(jù)不同于在傳輸期間使用的準(zhǔn)則來設(shè)置傳輸電平的方法達(dá)到的。
首先說明傳輸數(shù)據(jù)信號的情況下閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作。根據(jù)第一準(zhǔn)則BER，此例子中為誤碼率，在接收端評估傳輸?shù)男盘?。由第一比較器CMP1將在接收機(jī)量測的誤碼率與目標(biāo)值TGT比較以形成參考信號REF，又由第二比較器CMP2將參考信號與也是在接收機(jī)量測的信號-干擾(S/I)比SIR比較。比較結(jié)果給功率放大器PA提供一個(gè)操作變量PUD。操作變量PUD指示增益是增加還是減小，并且對應(yīng)于一個(gè)比特值(“1”＝“功率增加”，而“0”＝“功率減小”)。逐時(shí)隙量測S/I比，因此對于每一時(shí)隙計(jì)算操作變量PUD。但是，誤碼率BER是逐幀確定的，因此只對每幀形成參考REF。此參考提供一個(gè)將S/I比設(shè)置于平均值的目標(biāo)值。換句話說，按時(shí)隙的控制根據(jù)S/I比的估計(jì)確定在一個(gè)時(shí)隙中的短時(shí)傳輸電平，而誤碼率BER的長時(shí)估計(jì)確定在各個(gè)幀期間功率電平設(shè)置的平穩(wěn)段。如果傳輸數(shù)據(jù)信號，平穩(wěn)段在圖2中的A指示的電平上。
如果檢測到靜音期，功率電平將大大降低，就是說降低至由B表示的電平。為完成此點(diǎn)，根據(jù)另一個(gè)，第二準(zhǔn)則QUL來完成慢控制。此準(zhǔn)則是在靜音期導(dǎo)頻傳輸?shù)馁|(zhì)量準(zhǔn)則。此例子中，用導(dǎo)頻要求的S/I比作為準(zhǔn)則QUL。將此準(zhǔn)則的估計(jì)結(jié)果輸入到計(jì)算處理EVL去，它計(jì)算一個(gè)新的參考REF’以及在靜音期電平再降低的電平差值D＝B-A。此計(jì)算處理EVL的另一個(gè)輸入是第二比較器CMP2的輸出信號，第二比較器將當(dāng)前量測的S/I比與新的REF’比較。這種量測保證在靜音期的開始時(shí)導(dǎo)頻的傳輸電平不會突然降低，并且在傳輸電平曲線上不形成負(fù)的尖峰信號。
已經(jīng)參考從基站向移動臺傳輸?shù)臒o線信號說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不僅可以使用在前向傳輸?shù)男盘柹?，也可以使用在反?上行鏈路)傳輸?shù)男盘柹稀Ｒ虼?，本發(fā)明也可以使用在從移動臺向基站傳輸?shù)男盘柹稀?br> 權(quán)利要求
1.用于CDMA移動無線系統(tǒng)中無線傳輸?shù)姆椒?100)，其中傳輸導(dǎo)頻信號(PLT1)，至少有一個(gè)在CDMA無線信道上不連續(xù)傳輸?shù)男畔⑿盘?DAT1)與其有關(guān)，其特征在于檢測(120)信息信號(DAT1)不傳輸?shù)撵o音期，并且在所述靜音期降低(122)導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率。
2.權(quán)利要求1中要求的方法，其特征在于在不同的CDMA無線信道上傳輸兩個(gè)或多個(gè)信息信號(DAT1，DAT2)，在不同的控制信道上傳輸兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻信號(PLT1，PLT2)，每個(gè)控制信道有一個(gè)分別與它們相關(guān)的無線信道，對于每個(gè)CDMA無線信道，檢測(120)在此無線信道上傳輸?shù)男畔⑿盘?DAT1)的靜音期，并且在所述靜音期降低(122)相關(guān)的導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率。
3.權(quán)利要求1中要求的方法，其特征在于為了在接收機(jī)中估計(jì)CDMA無線信道以及在發(fā)射機(jī)中實(shí)現(xiàn)功率控制，在接收端評估(121)導(dǎo)頻信號(PLT1)，并且在靜音期，將傳輸功率降低(122)至足以保證功率控制的最小的傳輸電平(B)。
4.權(quán)利要求3中要求的方法，其特征在于根據(jù)第一準(zhǔn)則(BER)評估(121)導(dǎo)頻信號(PLT1)，并且，如果檢測到靜音期，則根據(jù)第二準(zhǔn)則(QUL)評估(122)導(dǎo)頻信號(PLT1)。
5.權(quán)利要求4中要求的方法，其特征在于導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率在靜音期降低(122)的量(D)依賴于根據(jù)第二準(zhǔn)則(QUL)對接收信號進(jìn)行評估的結(jié)果。
6.權(quán)利要求1中要求的方法，其特征在于導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率在靜音期降低(122)的量(D)依賴于在接收端使用的解調(diào)原理。
7.有至少一個(gè)基站(BS)的CDMA移動無線系統(tǒng)，基站包括在CDMA無線信道上向移動臺(MS1)不連續(xù)地傳輸信息信號(DAT1)，并且向所述移動臺(MS1)傳輸與信息信號(DAT1)有關(guān)的導(dǎo)頻信號(PLT1)的發(fā)射機(jī)(TX)，其特征在于發(fā)射機(jī)(TX)檢測不傳輸信息信號(DAT1)的靜音期，并且在所述靜音期降低導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率。
8.一個(gè)CDMA移動無線系統(tǒng)的基站(BS)，所述基站(BS)包括一個(gè)發(fā)射機(jī)(TX)，它在CDMA無線信道上向移動臺(MS1)不連續(xù)地傳輸信息信號(DAT1)，并且向所述移動臺(MS1)傳輸與信息信號(DAT1)有關(guān)的導(dǎo)頻信號(PLT1)，其特征在于發(fā)射機(jī)(TX)檢測不傳輸信息信號(DAT1)的靜音期，并且在所述靜音期降低導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率。
9.一個(gè)CDMA移動無線系統(tǒng)的移動臺(MS)，所述移動臺(MS)包括一個(gè)發(fā)射機(jī)，它在CDMA無線信道上向基站(BS)不連續(xù)地傳輸信息信號，其特征在于發(fā)射機(jī)向基站傳輸與信息信號有關(guān)的導(dǎo)頻信號，并且發(fā)射機(jī)檢測不傳輸信息信號的靜音期，并在所述靜音期降低導(dǎo)頻信號的傳輸功率。
全文摘要
在碼分多址(CDMA)移動無線系統(tǒng)中,通常實(shí)行傳輸－功率控制,它保持一般不連續(xù)傳輸?shù)男畔⑿盘柕膫鬏旊娖奖M可能低。此外,傳輸在接收端評估的導(dǎo)頻信號,以估計(jì)無線信道并校正由無線信道引起的失真。建議檢測不連續(xù)傳輸?shù)男畔⑿盘?DAT1)的靜音期,并且降低在此靜音期的導(dǎo)頻信號(PLT1)的傳輸功率。照這樣,可以降低干擾并且可以增加數(shù)據(jù)信號速率而沒有傳輸質(zhì)量可能的嚴(yán)重降低或通信鏈路可能的中斷。
文檔編號H04B7/005GK1268008SQ00104059
公開日2000年9月27日 申請日期2000年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月19日
發(fā)明者阿爾方·紐斯塔德 申請人:阿爾卡塔爾公司