專利名稱：用于外環(huán)功率控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具體為蜂窩擴(kuò)頻系統(tǒng)的電信系統(tǒng)中發(fā)射信號(hào)的功率電平的控制。
數(shù)字通信系統(tǒng)包括時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)，如符合GSM電信標(biāo)準(zhǔn)及其如GSM/EDGE的增強(qiáng)的蜂窩無線電電話系統(tǒng)，以及碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，如符合IS-95、cdma2000和WCDMA電信標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩無線電電話系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)還包括“混合”TDMA和CDMA系統(tǒng)，如符合通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩無線電電話系統(tǒng)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)在國際電信聯(lián)盟(ITU)的IMT-2000框架內(nèi)開發(fā)的第三代(3G)移動(dòng)系統(tǒng)。第三代伙伴項(xiàng)目(3GPP)發(fā)布UMTS標(biāo)準(zhǔn)。為簡單起見，本申請(qǐng)側(cè)重點(diǎn)放在WCDMA系統(tǒng)，但是將理解本申請(qǐng)中所述原理可以在其他數(shù)字通信系統(tǒng)中實(shí)施。
WCDMA基于直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。兩個(gè)不同的碼用于將基站和下行鏈路(基站到終端)方向上的物理信道區(qū)分。擾碼是主要用于將基站或小區(qū)彼此區(qū)分的偽噪聲(pn)序列。信道化碼是用于區(qū)分每個(gè)小區(qū)中或每個(gè)擾碼下的不同物理信道(終端或用戶)的正交序列。因?yàn)樗杏脩粼贑DMA系統(tǒng)中共享相同的無線電資源，所以每個(gè)物理信道只使用必需的功率是重要的。這一點(diǎn)通過一種發(fā)射功率控制機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，其中終端估計(jì)其專用物理信道(DPCH)的信號(hào)干擾比(SIR)，將所估計(jì)的SIR與參考值比較，并通知基站將基站的發(fā)射DPCH功率調(diào)整到適當(dāng)?shù)碾娖健＿@里使用WCDMA術(shù)語，但是將認(rèn)識(shí)到其他系統(tǒng)具有對(duì)應(yīng)的術(shù)語。
3GPP正在致力于WCDMA的發(fā)展，稱為高速下行鏈路分組數(shù)據(jù)訪問(HSDPA)。對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的這種增強(qiáng)增加了容量、減少了往返延遲并使峰值數(shù)據(jù)速率最大增加到8-10Mbit/s。
一般來說，傳輸信道用于經(jīng)專用或公共物理信道承載用戶數(shù)據(jù)。對(duì)于HSDPA，傳輸信道是高速下行鏈路共享信道(HS-DSCH)。對(duì)應(yīng)的物理信道由高速物理下行鏈路共享信道(HS-PDSCH)表示。HS-DSCH碼資源包括一個(gè)或更多具有固定擴(kuò)頻系數(shù)16的信道化碼。為了留出足夠的空間用于其他所需的控制和數(shù)據(jù)承載，可以分配最多15個(gè)這種碼。可用的碼資源主要在時(shí)域中共享。例如，可以將它們一次分配給一個(gè)用戶?；蛘?，可以使用碼多路復(fù)用來共享碼資源。在此情況中，在同一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(TTI)內(nèi)，二至四個(gè)用戶共享碼資源。
除了用戶數(shù)據(jù)外，還必需傳送控制信令來通知要調(diào)度的下一個(gè)用戶設(shè)備(UE)，如移動(dòng)臺(tái)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或其他接收器。該信令是在對(duì)于所有用戶是共用的高速共享控制信道(HS-SCCH)上實(shí)施。HSDPA概念還需要在上行鏈路中的一種附加的高速專用物理控制信道(HS-DPCCH)，用于承載除H-ARQ確認(rèn)外的信道質(zhì)量指示符(CQI)信息。


圖1示出一種如WCDMA系統(tǒng)的通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括基站(BS)100，該基站處理各使用下行鏈路(即，基站到UE或前向)和上行鏈路(即，UE到基站或反向)信道與四個(gè)UE1、2、3、4的連接。在下行鏈路中，BS 100以相應(yīng)的功率電平向每個(gè)UE發(fā)射，以及使用正交碼字對(duì)由BS 100發(fā)射的信號(hào)擴(kuò)頻。在上行鏈路中，UE1-UE4以相應(yīng)的功率電平向BS 100發(fā)射。雖然未示出，BS 100還與無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)通信，無線電網(wǎng)絡(luò)控制器繼而與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)通信。
在圖1所示的示范WCDMA系統(tǒng)中發(fā)射的信號(hào)可以按如下方式構(gòu)成。首先將要發(fā)射的信息數(shù)據(jù)流與信道化碼相乘，然后將結(jié)果與擾碼相乘。這些相乘常常通過異或運(yùn)算來執(zhí)行，以及信息數(shù)據(jù)流和擾碼可以具有相同或不同的比特率。為每個(gè)信息數(shù)據(jù)流或信道分配唯一的信道化碼，以及多個(gè)編碼的信息信號(hào)同時(shí)調(diào)制射頻載波信號(hào)。在UE(或其他接收器)上，處理所調(diào)制的載波信號(hào)以產(chǎn)生預(yù)期給該接收器的原始信息數(shù)據(jù)流的估計(jì)。該過程稱為解調(diào)。
好的發(fā)射功率控制方法對(duì)于具有許多同時(shí)發(fā)射的發(fā)射器的WCDMA(和其他)通信系統(tǒng)最小化此類發(fā)射器的相互干擾而又確保高系統(tǒng)容量是重要的。具體視系統(tǒng)特征而定，此類系統(tǒng)中的功率控制對(duì)于上行鏈路、下行鏈路或二者中的傳輸可以是重要的。為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)UE上信號(hào)的可靠接收，接收信號(hào)的SIR應(yīng)該超過每個(gè)UE的規(guī)定閾值。例如，如圖1所示，考慮這些UE分別接收在公共WCDMA通信信道上的四個(gè)信號(hào)的情況。每個(gè)信號(hào)具有與之相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)能級(jí)，即分別是能級(jí)E1、E2、E3和E4。通信信道上還有的是某個(gè)噪聲電平(N)。對(duì)于恰當(dāng)?shù)亟邮账念A(yù)期信號(hào)的給定UE1，E1和E2、E3、E4的總計(jì)電平與N之間的比必須高于給定UE的規(guī)定閾值SIR。
要提高接收信號(hào)的SIR，可以增加發(fā)射信號(hào)的功率，具體視接收器上測(cè)得的SIR而定。但是，功率是WCDMA系統(tǒng)中的重要資源。因?yàn)椴煌男诺酪韵嗤l率同時(shí)發(fā)射，所以使每個(gè)物理信道上的功率電平保持盡可能得低同時(shí)仍維持傳輸信道上接收的用戶數(shù)據(jù)塊的可接受差錯(cuò)率即塊差錯(cuò)率(BLER)是重要的。
可以在邏輯上將下行鏈路功率控制劃分成“內(nèi)環(huán)”和“外環(huán)”，其中內(nèi)環(huán)通過向基站發(fā)送傳輸功率控制(TPC)命令來控制SIR，而外環(huán)通過向內(nèi)環(huán)提供SIR參考以根據(jù)BLER來控制質(zhì)量。
常規(guī)功率控制技術(shù)為每個(gè)傳輸信道計(jì)算一個(gè)SIR參考，該計(jì)算基于該傳輸信道的BLER和BLER參考，以及由內(nèi)環(huán)使用這些SIR參考中的最大值。圖2的框圖說明一種常規(guī)功率控制系統(tǒng)。經(jīng)系統(tǒng)200的物理信道通信的每個(gè)傳輸信道201、202等具有相關(guān)聯(lián)的BLER控制器211、212等，BLER控制器確定當(dāng)前BLER并將其與信道的目標(biāo)BLER(還稱為BLER參考)BLERref比較產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的信道的SIR參考SIRref。SIRref表示信道的目標(biāo)SIR。信道的BLERref由系統(tǒng)根據(jù)正在該信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的質(zhì)量要求和其他參數(shù)來創(chuàng)建。例如，語音數(shù)據(jù)可以具有比文本數(shù)據(jù)更高的質(zhì)量要求。通常在更高層的通信上以信號(hào)通知這些質(zhì)量要求。確定220這些SIR參考中的最大值并將其轉(zhuǎn)發(fā)到SIR控制器230。SIR控制器230基于SIRref和當(dāng)前SIR來生成內(nèi)環(huán)功率控制命令240。
外環(huán)功率控制的目標(biāo)是使每個(gè)傳輸信道上的BLER保持低于它們的BLER參考，同時(shí)最小化功率要求。每個(gè)傳輸信道的BLER控制器211、212等包括BLER估計(jì)器并控制相應(yīng)的SIRref以使估計(jì)的BLER保持接近但是低于該信道的BLER參考值BLERref?；谙鄳?yīng)的傳輸信道的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)來估計(jì)當(dāng)前BLER，通常當(dāng)接收到不正確的塊時(shí)CRC為“1”或當(dāng)接收到正確的塊時(shí)CRC為“0”。因此可以簡單地基于不正確塊(CRC為“1”)與接收到的塊的總數(shù)之比來確定BLER。每個(gè)控制器211、212等計(jì)算對(duì)應(yīng)的SIRref，當(dāng)接收到每個(gè)新的塊時(shí)更新SIRref。給定信道的SIRref隨著BLER增加而增加，因?yàn)樵黾覵IR參考值導(dǎo)致對(duì)當(dāng)前信號(hào)更高SIR的要求。由SIR控制器230將來自傳輸信道201、202等的SIRref中具有最高值的SIRref與系統(tǒng)200的物理信道的當(dāng)前SIR比較，以產(chǎn)生內(nèi)環(huán)功率控制命令240來調(diào)整物理信道上的功率。因?yàn)樽罡逽IRref對(duì)應(yīng)于具有最高BLER的傳輸信道，即就增加SIR而言需要最大關(guān)注，所以使用最高SIRref。
無線電工業(yè)和商業(yè)協(xié)會(huì)(ARIB)“3G移動(dòng)系統(tǒng)的空中接口的規(guī)范”規(guī)定一種使用稱為“跳算法”的算法來實(shí)現(xiàn)外環(huán)控制的簡單方法。在跳算法中，BLER由CRC表示。差錯(cuò)e是CRC與BLER參考之間的差，如公式(1)所示，根據(jù)公式(2)將其結(jié)合得到SIR參考。
e＝CRC-BLERref(1)SIRref(k+1)＝SIRref(k)+Ke(k) (2)其中K是所應(yīng)用的增益。
每次在傳輸信道上接收到新的塊時(shí)，則更新跳算法。每次給定TTI包含塊差錯(cuò)時(shí)，則SIRref“跳”到更高值。由常規(guī)跳算法提供的SIR參考導(dǎo)致巨大變化。因此，如從圖2可認(rèn)識(shí)到的，功率將具有巨大變化。如果在CRC信息由控制器使用之前經(jīng)過濾波以產(chǎn)生BLER估計(jì)BLERest，則可以獲得較小的功率變化，此情況中公式(1)變成公式(3)。可以根據(jù)公式(4)得到BLER估計(jì)。
e＝BLERest-BLERref(3)BLERest(k+1)＝α·BLERest(k)+(1-α-β)·CRC(k)+β·CRC(k+1)(4)其中α和β是常量，α根據(jù)例如α＝10-0.1BLERref基于BLERref來確定選擇的濾波器的時(shí)間常量，以使BLER的估計(jì)粗略地基于相同數(shù)量的塊差錯(cuò)。
目前如跳算法的常規(guī)功率控制方法的問題在于，當(dāng)在給定TTI期間在傳輸信道上接收到的塊的數(shù)量即塊速率(BLR)低時(shí)，SIR參考收斂緩慢。這是因?yàn)?，隨著BLR降低，更新控制器越來越不頻繁，從而導(dǎo)致更慢的收斂。這在圖3的圖形中說明，其中使用基于跳算法的控制器來在三個(gè)不同的BLR即100％BLR320、10％BLR310和1％BLR300時(shí)生成SIR參考。如從圖形可以認(rèn)識(shí)到的，隨著BLR降低，收斂花費(fèi)更長時(shí)間。
緩慢的收斂導(dǎo)致差的信道質(zhì)量或高于所需的功率要求。當(dāng)SIR參考遠(yuǎn)離正確的電平時(shí)，尤其成問題，因?yàn)锽LER或功率電平將在額外長的時(shí)間周期期間上一直都太高，由此減少了系統(tǒng)容量。SIR參考太高的通常情況是初始化時(shí)，此時(shí)使用高SIR參考來確保接收到第一數(shù)據(jù)塊。因此，需要改進(jìn)收斂時(shí)間并由此減少物理信道所需的功率電平的創(chuàng)新功率控制技術(shù)。
發(fā)明概述描述用于改進(jìn)外環(huán)功率控制中計(jì)算的用于內(nèi)環(huán)功率控制的參考SIR的收斂時(shí)間的方法和設(shè)備。不是僅單獨(dú)考慮每個(gè)傳輸信道的差錯(cuò)率信息，還考慮如來自其他傳輸信道的質(zhì)量信息和該信道的塊速率信息的其他信息來確定參考SIR。通過考慮此類其他信息，實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的外環(huán)功率控制，由此降低物理信道所需的功率并增加通信系統(tǒng)的容量。
在一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法包括基于第一傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊和至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊來確定BLER。基于該BLER和第一傳輸信道的目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于第一傳輸信道的參考SIR值。
可以將該參考SIR值與至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于另一個(gè)傳輸信道的其他參考SIR值比較，從而將所比較的參考SIR值中最大的一個(gè)用于控制功率。
在另一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備包括基于第一傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊和至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊來確定BLER的邏輯。還有基于該BLER和第一傳輸信道的目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于第一傳輸信道的SIR值的邏輯。
還可以包括將該參考SIR值與至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于另一個(gè)傳輸信道的其他參考SIR值比較并選擇所比較的參考SIR值中最大的一個(gè)用于控制功率的邏輯。
在再一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法包括確定多個(gè)傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的公共BLER。確定多個(gè)傳輸信道的公共目標(biāo)BLER?；谠摴睟LER和該目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于多個(gè)傳輸信道的參考SIR值。將該參考SIR用于控制功率。
在再一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備包括確定多個(gè)傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的公共BLER的邏輯。還包括確定多個(gè)傳輸信道的公共目標(biāo)BLER以及基于該公共BLER和該目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于多個(gè)傳輸信道的參考SIR值的邏輯，其中將該參考SIR用于控制功率。
在再一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法包括確定傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLER。估計(jì)該傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLR。基于該BLER、目標(biāo)BLER和所估計(jì)的BLR來確定對(duì)應(yīng)于該傳輸信道的參考SIR值。在控制功率時(shí)考慮該參考SIR。
在再一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備包括確定傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLER的邏輯。還包括估計(jì)該傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLR以及基于該BLER、目標(biāo)BLER和所估計(jì)的BLR來確定對(duì)應(yīng)于該傳輸信道的參考SIR值的邏輯，其中在控制功率時(shí)考慮該參考SIR。
在再一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法包括以增量式向下的方式調(diào)整參考SIR值。監(jiān)視至少一個(gè)與該參考SIR相關(guān)聯(lián)的傳輸信道是否有塊差錯(cuò)。當(dāng)在至少一個(gè)傳輸信道中的任何傳輸信道上累計(jì)接收到預(yù)定數(shù)量的差錯(cuò)時(shí)，將至少一個(gè)傳輸信道中每個(gè)傳輸信道的初始參考SIR值設(shè)為以增量式方式調(diào)整的參考SIR值。
在再一個(gè)方面，一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備包括以增量式向下的方式調(diào)整參考SIR值的邏輯以及監(jiān)視至少一個(gè)與該參考SIR相關(guān)聯(lián)的傳輸信道是否有塊差錯(cuò)的邏輯。該設(shè)備包括附加邏輯，當(dāng)在至少一個(gè)傳輸信道中的任何傳輸信道上累計(jì)接收到預(yù)定數(shù)量的差錯(cuò)時(shí)，將至少一個(gè)傳輸信道中每個(gè)傳輸信道的初始參考SIR值設(shè)為以增量式方式調(diào)整的參考SIR值。
附圖簡要說明當(dāng)本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合附圖閱讀本說明時(shí)，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，圖中相似的引用號(hào)用于指代相似的單元，以及圖中圖1是說明常規(guī)通信系統(tǒng)的示意圖。
圖2是說明常規(guī)功率控制技術(shù)的框圖。
圖3是說明塊速率對(duì)收斂的影響的圖表。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的用戶設(shè)備邏輯的框圖。
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的功率控制邏輯的框圖。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制邏輯的框圖。
圖6A是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制邏輯的框圖。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制邏輯的框圖。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制邏輯的框圖。
圖9是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制方法的流程圖。
圖10是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制方法的流程圖。
圖11是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制方法的流程圖。
圖12是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的功率控制方法的流程圖。
詳細(xì)說明為了便于理解示范實(shí)施例，許多方面是根據(jù)可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的單元執(zhí)行操作序列來描述的。例如，將認(rèn)識(shí)到，在每個(gè)實(shí)施例中，可以通過專門的電路或電路系統(tǒng)(例如，互連以執(zhí)行專門功能的離散邏輯門)、通過由一個(gè)或更多處理器執(zhí)行的程序指令或通過二者的組合來執(zhí)行各種操作。
再者，可以將操作序列包含在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，以由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置、如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、含處理器的系統(tǒng)或其他可從介質(zhì)中提取指令并執(zhí)行這些指令的其他系統(tǒng)來使用或與之結(jié)合使用。
如本文所述，“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”可以是可以包含、存儲(chǔ)、傳送、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與之結(jié)合使用的程序的任何部件。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是例如但不限于電、磁、光、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備、裝置或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更確切例子(非窮舉性列舉)可以包括如下項(xiàng)具有一個(gè)或更多線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM或閃速存儲(chǔ)器)、光纖以及便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(CDROM)。
因此，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)施，以及所有此類形式被視為在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。任何此類形式的實(shí)施例在本文中可以稱為“配置為執(zhí)行所述操作的邏輯”或稱為“執(zhí)行所述操作的邏輯”。
為了解決常規(guī)方法的缺點(diǎn)，必須減少低BLR時(shí)的收斂時(shí)間。具有減少的BLR的傳輸信道將具有成比例減少的關(guān)于可用BLER的信息的速率。申請(qǐng)人描述各種方式以通過使用來自其他傳輸信道的信息或通過采取步驟來增加可用信息的置信度來補(bǔ)償信息的這種減少。
在圖4中，示出一種示范收發(fā)器。對(duì)于本說明，收發(fā)器可以被視為在UE 110內(nèi)。但是，將認(rèn)識(shí)到BS可以包含相似的組件。如圖4所示，UE包括以常規(guī)方式操作來濾波、放大和解調(diào)來自天線20的信號(hào)的接收器22。設(shè)有第一解碼器24用于選擇性接收和解碼從BS發(fā)射的在傳輸信道上的信號(hào)。相似地，分別在第二和第三解碼器26和27上解碼其他信道上的信號(hào)。處理器25以已知方式使用來自這些解碼器的輸出數(shù)據(jù)來重構(gòu)和和輸出所承載的信息，例如提供無線傳送的視頻會(huì)議的音頻和視頻輸出。同時(shí)，在解碼過程期間獲得的信息可以用于確定由UE 110接收到的信號(hào)的SIR并執(zhí)行其他質(zhì)量測(cè)量，例如BLER(和/或幀差錯(cuò)率(FER))計(jì)算。包括可以計(jì)算由UE接收到的信號(hào)的SIR的質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯28。將計(jì)算的SIR提供到處理器25。
在質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯28中處理測(cè)量的BLER以確定下行鏈路的目標(biāo)SIR，即SIFRref。從質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯28將SIRref轉(zhuǎn)發(fā)到處理器25。或者，可以將BLER信息轉(zhuǎn)發(fā)到處理器25來處理以確定SIRref。由處理器25處理SIRref和計(jì)算的SIR，以確定要將哪些功率控制命令(即，“向上”或“向下”)包括在要在上行鏈路上發(fā)送的消息中以供BS在其功率控制單元(未示出)中使用?；蛘撸|(zhì)量測(cè)量/控制邏輯28可以執(zhí)行一些或所有這種處理，并將結(jié)果提供到處理器25。由調(diào)制器34調(diào)制功率控制命令并由發(fā)射器32將其發(fā)射到BS。
圖5是說明一般性概念的框圖。將來自多個(gè)傳輸信道401、402等的如BLER、CRC和BLR信息的質(zhì)量信息提供到質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯410，以產(chǎn)生在該物理信道上的內(nèi)環(huán)功率控制中使用的SIRref。處理420該SIRref和當(dāng)前SIR，以確定要將哪些內(nèi)環(huán)功率控制命令包含在上行鏈路上發(fā)送的消息中以供BS在功率控制中使用。SIR處理420被示為單獨(dú)的邏輯塊，但是如上文所論述的，該功能可以在質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯410中或在單獨(dú)的處理器中執(zhí)行。
根據(jù)示范實(shí)施例，不是僅單獨(dú)考慮每個(gè)傳輸信道的差錯(cuò)率信息，而是通過考慮其他信息、如來自其他傳輸信道的質(zhì)量信息以及該信道的塊速率信息以確定要用于功率控制的SIRref來改進(jìn)收斂時(shí)間。通過考慮此類其他信息，實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的外環(huán)功率控制，由此減少物理信道所需的功率以及增加通信系統(tǒng)的容量。
參考圖6，示出質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯690的一個(gè)實(shí)施例。第一和第二傳輸信道401、402的質(zhì)量控制在邏輯上分別由框600和610表示。質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯690除了考慮本信道上當(dāng)前可用的CRC信息外，還處理來自其他傳輸信道的CRC信息，例如CRC標(biāo)志。即，對(duì)應(yīng)于每個(gè)信道的SIRref601、611不僅根據(jù)由本信道的CRC信息確定的BLER來確定，而且還考慮由其他信道“前向饋送”的CRC信息導(dǎo)出的估計(jì)BLER信息?？梢詫⑿畔⒌那跋蝠佀拖抻谒紤]的信道上沒有CRC信息時(shí)的周期，或可以持續(xù)性地考慮信息的前向饋送。對(duì)來自其他信道的前向饋送的CRC信息賦予加權(quán)值，即增益，并與當(dāng)前信道的CRC信息組合來確定更準(zhǔn)確的BLER，以用于與BLERref比較來確定對(duì)應(yīng)的SIRref601、611。然后比較620每個(gè)傳輸信道相應(yīng)的SIRref601、611來確定在內(nèi)環(huán)功率控制中使用的最大SIRref。
根據(jù)公式(5)將信道n對(duì)應(yīng)于另一個(gè)信道m(xù)的接收的CRC信息CRCn按增益knm加權(quán)。
CRCn＝Knm·CRCm(5)其中優(yōu)選地Knm＝BLERn/BLERm用于前向饋送的CRC信息的增益取決于當(dāng)前SIR、每個(gè)信道上使用的信道編碼、每個(gè)信道上使用的碼率以及影響B(tài)LER的其他此類因素。例如，較好的信道編碼(如使用較低的碼率、更多的冗余位等)將減少BLER。根據(jù)前向饋送信道與前向饋送CRC所到的信道的參數(shù)之間的比較來確定增益。因此，比較來說，前向饋送CRC的信道上的較好編碼增加增益Knm，而前向饋送CRC所到的信道上的較好編碼降低增益Knm。
該增益是估計(jì)的且無需精確。因此前向饋送并用于其他信道的CRC將產(chǎn)生有偏差的BLER估計(jì)是可能的，從而導(dǎo)致SIR偏差。但是該偏差隨著給定信道上接收到比發(fā)起前向饋送的信道上接收到的塊的數(shù)量更多的塊而降低。
圖9中說明根據(jù)圖6的實(shí)施例用于控制功率的一種方法?；诘谝粋鬏斝诺郎辖邮盏降臄?shù)據(jù)塊和至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊來確定BLER(905)。基于該BLER和第一傳輸信道的目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于第一傳輸信道的參考SIR值。
圖6A中示出上述實(shí)施例的一個(gè)替代方式。將不同傳輸信道的BLERref組合630成一個(gè)公共BLERref。相似地，將不同傳輸信道的CRC信息組合640成一個(gè)公共CRC。處理650該公共BLERref和CRC，以確定SIRref。在每種情況中，組合優(yōu)選地考慮相應(yīng)的信道參數(shù)，如使用的編碼，以及將來自不同信道的BLERref和CRC適當(dāng)?shù)丶訖?quán)，如上所述。
使用圖6的質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯690，每次塊到達(dá)任何傳輸信道而不僅僅是相應(yīng)傳輸信道時(shí)，來自相應(yīng)傳輸信道的SIRref就得以更新。因此，對(duì)于SIRref確定，有效地增加每個(gè)傳輸信道的BLR，這改進(jìn)了收斂時(shí)間，如上所述。
圖10中說明根據(jù)圖6A的實(shí)施例用于控制功率的一種方法。確定多個(gè)傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的公共BLER(920)。還確定多個(gè)傳輸信道的公共目標(biāo)BLER(925)?；谠摴睟LER和目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于多個(gè)傳輸信道的參考SIR值(930)。
參考圖7，示出質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯790的另一個(gè)實(shí)施例。第一和第二傳輸信道401、402的質(zhì)量控制在邏輯上分別由框700和710表示。質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯790處理相應(yīng)傳輸信道的CRC信息。此外，基于相應(yīng)信道在一個(gè)或更多先前TTI期間接收到的塊的數(shù)量來估計(jì)702、712每個(gè)信道的BLR。例如當(dāng)隨每個(gè)塊接收到CRC信息時(shí)可以統(tǒng)計(jì)這些塊。在確定SIRref701、711時(shí)，基于每個(gè)相應(yīng)傳輸信道的估計(jì)BLR來調(diào)整BLER控制器。然后比較720每個(gè)傳輸信道的相應(yīng)SIRref701、711來確定在內(nèi)環(huán)功率控制中使用的最大SIRref。
一旦已知估計(jì)的BLR，則使用多種技術(shù)、基于估計(jì)的BLR來調(diào)整用于確定每個(gè)傳輸信道的相應(yīng)SIRref701、711的BLER?？梢愿鶕?jù)估計(jì)的BLR來修改質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯790內(nèi)的參數(shù)，以補(bǔ)償對(duì)較低BLR時(shí)收斂的不利影響。例如，可以根據(jù)公式(6)和(7)、基于估計(jì)的BLR來將濾波器時(shí)間常量α和增益K參數(shù)修改(為α′和K′)。如上所述，濾波器時(shí)間常量α基于BLERref來設(shè)置，以使相同數(shù)量的塊差錯(cuò)用于確定BLER估計(jì)。這里，根據(jù)BLR來修改時(shí)間常量和增益，以保持相同的濾波器時(shí)間常量、以及每個(gè)信道的SIRref的相同的變化率(即，收斂時(shí)間)與BLR無關(guān)。即，收斂時(shí)間在低BLR時(shí)將是相同的。
α′＝α1/BLR(6)K′＝K/BLR (7)或者，還可以按有規(guī)律的間隔來更新SIRref，如隨相應(yīng)傳輸信道上接收到塊的每個(gè)幀來更新，以使時(shí)間常量與塊速率無關(guān)。當(dāng)信道上沒有接收到塊時(shí)，代入正確的塊CRC(替代無CRC)。當(dāng)不正確的塊到達(dá)時(shí)，以估計(jì)的塊速率的倒數(shù)加權(quán)CRC，如公式(7)所示。同樣，收斂時(shí)間在低BLR時(shí)將是相同的。
在使用圖7中估計(jì)的BLR布置的再一個(gè)替代方式中，可以排除具有低激發(fā)(excitation)的傳輸信道的SIRref，以使具有較高激發(fā)并因此較快收斂的傳輸信道用于確定SIRref。激發(fā)的一種量度是每秒塊差錯(cuò)率，即BLR與BLER的乘積(它可以近似為BLERref)。質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯790基于每個(gè)傳輸信道的估計(jì)BLR來確定在確定最大SIRref時(shí)是否應(yīng)該包括對(duì)應(yīng)的SIRref701、711。根據(jù)公式(8)來設(shè)置每個(gè)信道的BLR決策閾值BLRthresh，以使必須滿足要求的最小激發(fā)電平X。
BLRthresh＝X/BLERref(8)在確定總SIRref時(shí)不包括具有低于BLRthresh的BLR的傳輸信道。為了防止將所有傳輸信道排除的可能性，可以將總SIR參考保持不變，直到傳輸信道滿足BLRthresh為止。再者，如果在所有信道上的塊差錯(cuò)的累計(jì)數(shù)量異常高但是沒有信道滿足BLRthresh，可以增加SIR參考。
有關(guān)排除來自具有低于BLRthresh的BLR的信道的SIR參考的另一個(gè)問題是總SIRref可以在不同的SIR參考之間跳躍?？梢允褂脺?hysteresis)來減少跳躍的次數(shù)。增加BLR估計(jì)器時(shí)間常量還會(huì)具有平滑的效果。注意使用關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)(代替打開標(biāo)準(zhǔn))具有立即啟動(dòng)SIR控制的優(yōu)點(diǎn)，這一點(diǎn)在初始SIR參考距離適合的值遙遠(yuǎn)的情況下是重要的。
圖11中說明根據(jù)圖7的實(shí)施例用于控制功率的一種方法。確定傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLER(940)。估計(jì)該傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLR(945)?；谠揃LER、目標(biāo)BLER以及估計(jì)的BLR來確定對(duì)應(yīng)于該傳輸信道的參考SIR值(950)。
參考圖8，示出質(zhì)量測(cè)量/控制邏輯890的另一個(gè)實(shí)施例。這里，在初始化時(shí)快速地確定較準(zhǔn)確、即較接近的初始SIR參考SIRinit，這為所有信道提供較快速的至正確SIRref的初始收斂。通過斜降(ramp down)總SIRref來確定SIRinit’直到任何傳輸信道上發(fā)生塊差錯(cuò)為止。初始化框830監(jiān)視各種信道的CRC，以及一旦從任何信道檢測(cè)到第一個(gè)塊差錯(cuò)，則確定SIRinit為發(fā)生該差錯(cuò)所對(duì)應(yīng)的SIR。將該SIRinit值作為所有信道的所有質(zhì)量控制800、810的初始SIR提供。或者，初始化框830不是對(duì)第一個(gè)塊差錯(cuò)操作，而是可以等待某個(gè)固定數(shù)量的塊差錯(cuò)。
一旦確定了初始SIR，則實(shí)施上述(或其他)質(zhì)量控制技術(shù)中的任何技術(shù)來確定每個(gè)信道的SIRref801、811以及在內(nèi)環(huán)功率控制中使用的最大820SIRref。
圖12中說明根據(jù)圖8的實(shí)施例用于控制功率的一種方法。以增量式向下的方式(downward incrementally)調(diào)整參考SIR值(960)。監(jiān)視與該參考SIR相關(guān)聯(lián)的傳輸信道是否有塊差錯(cuò)(965)。當(dāng)在這些傳輸信道上累計(jì)接收到預(yù)定數(shù)量的差錯(cuò)(970)時(shí)，將這些傳輸信道中每個(gè)傳輸信道的初始參考SIR值設(shè)為以增量式方式調(diào)整的參考SIR值(975)。否則，向下調(diào)整SIR值另一個(gè)增量，并繼續(xù)監(jiān)視。
上述實(shí)施例描述使用CRC信息來測(cè)量不同傳輸信道上的接收數(shù)據(jù)中的差錯(cuò)。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以采用其他差錯(cuò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，如比特差錯(cuò)率(BER)、turbo解碼器中的平均迭代次數(shù)以及有效信號(hào)噪聲比(SNR)。
再者，雖然通過舉例方式上述實(shí)施例可以涉及下行鏈路功率控制應(yīng)用，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到還可以等效地應(yīng)用這些方法和設(shè)備以在上行功率控制中使用。
此外，雖然主要是彼此無關(guān)地描述上述一些實(shí)施例，但是應(yīng)該理解所述技術(shù)不意味著互相排斥。即，可以以各種組合的方式來使用所述這些技術(shù)。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，術(shù)語“包括”在本說明和權(quán)利要求書中使用時(shí)，用于指定所聲明的特征、步驟或組件的存在，但是這些術(shù)語的使用不排斥一個(gè)或更多其他特征、步驟、組件或它們的集合的存在或添加。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以在不背離其本質(zhì)特征的前提下以各種特定的形式來實(shí)施。在所有方面，所公開的實(shí)施例都被視為是說明性的而非限定性的。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書而非前述說明來指示，并且由此意在涵蓋屬于其等效物的含義和范圍內(nèi)的所有更改。
權(quán)利要求
1.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法，包括基于第一傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊和至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊來確定塊差錯(cuò)率(BLER)；以及基于所述BLER和所述第一傳輸信道的目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于所述第一傳輸信道的參考信號(hào)干擾比(SIR)值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述第一傳輸信道上未接收到數(shù)據(jù)塊時(shí)，僅考慮至少所述第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊來確定所述BLER。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)所述第一和第二傳輸信道的信道編碼、碼率、速率匹配以及當(dāng)前SIR中的至少一個(gè)來對(duì)對(duì)應(yīng)于所述至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊的差錯(cuò)率信息加權(quán)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信息來確定所述BLER。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)整所述參考SIR以使所述BLER逼近所述目標(biāo)BLER。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述參考SIR值與至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于另一個(gè)傳輸信道的其他參考SIR值比較；以及選擇所比較的參考SIR值中最大的一個(gè)來用于控制功率。
7.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯基于第一傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊和至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊來確定BLER；以及基于所述BLER和所述第一傳輸信道的目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于所述第一傳輸信道的SIR值。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯當(dāng)所述第一傳輸信道上未接收到數(shù)據(jù)塊時(shí)，在確定所述BLER時(shí)僅考慮至少所述第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯根據(jù)所述第一和第二傳輸信道的信道編碼、碼率、速率匹配以及當(dāng)前SIR中的至少一個(gè)來對(duì)對(duì)應(yīng)于所述至少第二傳輸信道的數(shù)據(jù)塊的差錯(cuò)率信息賦予加權(quán)值。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯根據(jù)CRC信息來確定所述BLER。
11.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯調(diào)整所述參考SIR以使所述BLER逼近所述目標(biāo)BLER。
12.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括執(zhí)行如下步驟的邏輯將所述參考SIR值與至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于另一個(gè)傳輸信道的其他參考SIR值比較；以及選擇所比較的參考SIR值中最大的一個(gè)來用于控制功率。
13.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法，包括確定多個(gè)傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的公共BLER；確定所述多個(gè)傳輸信道的公共目標(biāo)BLER；以及基于所述公共BLER和所述目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)傳輸信道的參考SIR值，所述參考SIR用于控制功率。
14.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯確定多個(gè)傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的公共BLER；確定所述多個(gè)傳輸信道的公共目標(biāo)BLER；以及基于所述公共BLER和所述目標(biāo)BLER來確定對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)傳輸信道的參考SIR值，所述參考SIR用于控制功率。
15.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法，包括確定傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLER；估計(jì)所述傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的塊速率(BLR)；以及基于所述BLER、目標(biāo)BLER和所估計(jì)的BLR來確定對(duì)應(yīng)于所述傳輸信道的參考SIR值，所述參考SIR被考慮用于控制功率。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所估計(jì)的BLR用于對(duì)于不同估計(jì)的BLR維持所確定的參考SIR值的恒定變化率。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中根據(jù)CRC信息來確定所述BLER。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中調(diào)整所述參考SIR以使所述BLER逼近所述目標(biāo)BLER。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中如果所估計(jì)的BLR對(duì)應(yīng)于至少最低信道激發(fā)電平，則僅考慮所述參考SIR來控制功率。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中基于所估計(jì)的BLR和所述目標(biāo)BLER的乘積來確定所述信道激發(fā)電平。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括將所述參考SIR值與至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于另一個(gè)傳輸信道的其他參考SIR值比較；以及選擇所比較的參考SIR值中最大的一個(gè)來用于控制功率。
22.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯確定傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLER；估計(jì)所述傳輸信道上接收到的數(shù)據(jù)塊的BLR；以及基于所述BLER、目標(biāo)BLER和所估計(jì)的BLR來確定對(duì)應(yīng)于所述傳輸信道的參考SIR值，所述參考SIR被考慮用于控制功率。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯使用所估計(jì)的BLR以對(duì)于不同估計(jì)的BLR維持所確定的參考SIR值的恒定變化率。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯根據(jù)CRC信息來確定所述BLER。
25.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯調(diào)整所述參考SIR以使所述BLER逼近所述目標(biāo)BLER。
26.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯如果所估計(jì)的BLR對(duì)應(yīng)于至少最低信道激發(fā)電平，則僅考慮所述參考SIR來控制功率。
27.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯基于所估計(jì)的BLR和所述目標(biāo)BLER的乘積來確定所述信道激發(fā)電平。
28.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括執(zhí)行如下步驟的邏輯將所述參考SIR值與至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于另一個(gè)傳輸信道的其他參考SIR值比較；以及選擇所比較的參考SIR值中最大的一個(gè)來用于控制功率。
29.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的方法，包括以增量式向下的方式調(diào)整參考SIR值；監(jiān)視至少一個(gè)與所述參考SIR相關(guān)聯(lián)的傳輸信道是否有塊差錯(cuò)；以及當(dāng)在所述至少一個(gè)傳輸信道中的任何傳輸信道上累計(jì)接收到預(yù)定數(shù)量的差錯(cuò)時(shí)，將所述至少一個(gè)傳輸信道中每個(gè)傳輸信道的初始參考SIR值設(shè)為所述以增量式方式調(diào)整的參考SIR值。
30.一種用于通信系統(tǒng)中控制功率的設(shè)備，包括執(zhí)行如下步驟的邏輯以增量式向下的方式調(diào)整參考SIR值；監(jiān)視至少一個(gè)與所述參考SIR相關(guān)聯(lián)的傳輸信道是否有塊差錯(cuò)；以及當(dāng)在所述至少一個(gè)傳輸信道中的任何傳輸信道上累計(jì)接收到預(yù)定數(shù)量的差錯(cuò)時(shí)，將所述至少一個(gè)傳輸信道中每個(gè)傳輸信道的初始參考SIR值設(shè)為所述以增量式方式調(diào)整的參考SIR值。
全文摘要
描述用于改進(jìn)外環(huán)功率控制中計(jì)算的用于內(nèi)環(huán)功率控制的參考信號(hào)干擾比(SIR)值的收斂時(shí)間的方法和設(shè)備。不是僅單獨(dú)考慮每個(gè)傳輸信道的差錯(cuò)率信息，還考慮如來自其他傳輸信道的質(zhì)量信息和該信道的塊速率信息的其他信息來確定參考SIR。通過考慮此類其他信息，實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的外環(huán)功率控制，由此減少物理信道所需的功率以及增加通信系統(tǒng)的容量。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1894865SQ200480037128
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
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