專利名稱：用于功率控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一通信系統(tǒng)，例如，在諸如碼分多路訪問(CDMA)通信系統(tǒng)的擴頻通信系統(tǒng)中使用的一類用于功率控制的方法和裝置。
在一個CDMA蜂窩通信系統(tǒng)中，功率控制用于補償在一個基站接收的來自各種移動終端的信號的信噪比(S/N)。在術(shù)語“信噪比”中，術(shù)語“噪聲”傾向于包括為來自其他移動終端的信號形式的干擾，以及背景噪聲。
一種已知的技術(shù)包括在一個測量間隔期間相對于自一給定移動終端接收的信號來測量S/N比并將所測量的信噪比與一個期望的閾值相比較。如果測量的信噪比超過所期望的閾值，則(在由基站所發(fā)送的多個信號中)發(fā)送一個二進制位1(或0，取決于所采用的協(xié)定)給最初發(fā)出給定信號的移動終端。如果所測量的信噪比低于所期望的閾值，則發(fā)送一個二進制位0(或1，取決于所采用的協(xié)定)給給定的移動終端。如果移動終端接收到1，則依次通過將其功率降低1dB來響應(yīng)，或如果接收到0，則依次通過將其功率增加1dB來響應(yīng)。以此方式，當在給定移動終端和基站之間的路徑損耗變化和/或當在基站處的來自其他移動終端的干擾水平變化時，所接收的信噪比幾乎保持恒定。
上述技術(shù)在發(fā)送連續(xù)信號的情況中是有效的，其中在移動終端處的與發(fā)射機功率初始設(shè)置有關(guān)的任何瞬態(tài)過程可以忽略。然而，在發(fā)送數(shù)據(jù)的單個脈沖串(幀)，例如，分組數(shù)據(jù)時，移動終端必須根據(jù)所謂開環(huán)功率技術(shù)來設(shè)置它的初始發(fā)射功率。在這種技術(shù)中，基站將基站發(fā)射的功率和在基站處的干擾水平作為信號發(fā)送給移動終端；該功率可以是所接收的總功率或移動終端正在接收的一個特殊信號的功率。該移動終端測量來自基站接收的相應(yīng)信號的功率水平并使用該信號化的信息來確定移動終端必須以此發(fā)送以在基站處產(chǎn)生期望信噪比的功率，該信號化的信息為與在基站處的信號強度有關(guān)的信息。平均起來，該功率水平應(yīng)是一個正確的功率。然而，在許多CDMA系統(tǒng)中，用于由基站向移動終端發(fā)送(下行鏈路)的功率與用于由移動終端向基站發(fā)送(上行鏈路)的功率不同。這種機制被成為頻分復(fù)用(FDD)技術(shù)。在FDD技術(shù)中，按目前的看法，信號的傳輸是非相關(guān)的，例如，在下行鏈路中的多徑衰落與在上行鏈路中的多徑衰落無關(guān)。這一效應(yīng)可以通過將在移動終端處的功率量度在可能的衰落期間平均化而略微移去一些。然而，這不適合于在上行鏈路方向的瞬時路徑電平波動，導(dǎo)致由移動終端發(fā)送的功率在幀開始處太高或太低。
在典型的CDMA系統(tǒng)中，采用具有內(nèi)插的前向誤差校正(FFC)以去除衰落效應(yīng)的影響和來自其他信號的在相同頻率上的干擾。如果采用一個已知的軟件判決解碼技術(shù)，內(nèi)插效應(yīng)是使得在一個內(nèi)插幀中的不可校正誤差的概率更可能是在該幀上平均信噪比的函數(shù)，而不是在最差情況下信噪比的函數(shù)。因此，如果在一幀開始處的信噪比太高，則功率控制的實施將在該幀結(jié)束前的信噪比降低到所期望的閾值，但總的平均值將高于所需要的水平。相反，如果在一幀開始處的信噪比太低，則功率控制的實施將在該幀結(jié)束前的信噪比提高到所期望的閾值，但總的平均值將低于所需要的水平。
因此，本發(fā)明的目的在于排除或至少消除上述缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在可以傳輸具有多個時間間隔的幀的通信系統(tǒng)中進行功率控制的方法，該方法包括以下步驟選擇一個將要確定功率水平的時間間隔；將相對于在所選時間間隔之前的任何時間間隔的任何在前測量功率水平相加；確定任何剩余的時間間隔的數(shù)目并基于在前測量的功率水平的總合和剩余的時間間隔數(shù)目來設(shè)置相對于所選時間間隔的功率水平以實現(xiàn)相對于該幀的預(yù)定信噪比。
優(yōu)選地，在該幀的傳輸期間以此方式來設(shè)置功率水平以趨向于使在該幀平均的所接收的信號與噪聲之比保持恒定。
從而，如果在高于在一幀開始處所需信噪比的信噪比情形下接收該信號，本方法將確保該信號將在低于該幀結(jié)束前的規(guī)范化信噪比的信噪比情形下被接收。在產(chǎn)生多徑效應(yīng)的情況中，該方法的使用將導(dǎo)致在該幀中平均功率的更小變化，導(dǎo)致系統(tǒng)容量的改善。
這與試圖改變在每一時間間隔中的功率水平以在每一個間隔中基本保持預(yù)定的信噪比的已知技術(shù)不同。
優(yōu)選地，該時間間隔為一個時隙。
下面將參照附圖以示例方式描述本發(fā)明的至少一個實施例，其中

圖1為用于一個通信系統(tǒng)中的實體的原理圖2為圖1的系統(tǒng)所使用的一幀的示意圖；圖3為構(gòu)成本發(fā)明一個實施例的一個方法的流程圖。
參照圖1，一個CDMA系統(tǒng)包括至少一個支持一個蜂窩104的基站102，該基站102被配置來通過傳輸一個數(shù)據(jù)幀200來在射頻(RF)接口上與一個移動終端106通信(圖2)。該幀200包括N個時隙ts0,...,tsN-1。
運行中，該幀200由該移動終端106發(fā)送到基站102，在此期間，通過相應(yīng)于在該幀200的N個時隙的N次功率調(diào)節(jié)實現(xiàn)功率控制。
參照圖3，在該幀200期間上，在基站102處的所要求的平均信噪比γd被初始地確定和設(shè)置(步驟300)。然后設(shè)置一個功率水平使得在基站102處每一時隙的平均信噪比將基本一致(步驟300)。
然后選擇一個后續(xù)的時隙tsj，相對于它的功率水平已被調(diào)整，并確定所有剩余的時隙N-j的數(shù)目(步驟304)。如果剩余時隙的數(shù)目N-j等于O，則對于幀200不再進一步設(shè)置功率水平(步驟306)。然而，如果剩余一個或更多的時隙，則計算在前面時隙中，在基站102處接收的各個測量的功率水平的和。該計算公式一般表示為 其中，γi為在第i個時隙中接收的信噪比。
然后使用所測量的功率水平總和、預(yù)定的平均信噪比γd和剩余時隙數(shù)目來計算一個預(yù)測的信噪比γp(步驟310)并使用γp的值來計算移動終端106發(fā)送信號到基站102的功率。用于計算預(yù)測信噪比γp的等式由如下所得。
預(yù)測信噪比γp的計算是基于如下假設(shè)，即，如果在幀200的剩余部分保持所計算的預(yù)測信噪比γp，則將實現(xiàn)在幀200上的平均信噪比γd，從而在幀200上保持平均信噪比γd基本恒定。
因為在幀200中剩余N-j個時隙有待預(yù)測一個功率水平，為了滿足對于整個幀200的Nγd的信噪比要求，對于剩余時隙的預(yù)測信噪比γp必需滿足以下等式Σi=0j-1γi+(N-j)γp=Nγd]]>從而，對γp解上述等式并使用下列等式計算預(yù)測的所要求的功率水平(并由此計算下一個閾值)。γp=Nγd-Σi=0j-1γiN-j]]>在所選時隙tsj中，移動終端106在對應(yīng)于相關(guān)預(yù)測信噪比γp設(shè)置(步驟312)的功率水平上進行發(fā)送。
然后選擇一個后續(xù)時隙(302)并重復(fù)上述計算和設(shè)置功率水平的例程(步驟304-312)。
可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員的一般能力范圍中對本發(fā)明做少量明顯的修改以考慮對于測量和對于在功率控制子系統(tǒng)中傳輸信號的非零期間。
權(quán)利要求
1．一種在可以傳輸具有多個時間間隔的幀的通信系統(tǒng)中進行功率控制的方法，該方法包括以下步驟選擇一個將要確定功率水平的時間間隔；將相對于在所選時間間隔之前的任何時間間隔的任何在前測量功率水平相加；確定任何剩余的時間間隔的數(shù)目；并基于在前測量的功率水平的總合和剩余的時間間隔數(shù)目來設(shè)置相對于所選時間間隔的功率水平以實現(xiàn)相對于該幀的預(yù)定信噪比。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述功率水平設(shè)置步驟在該幀的傳輸過程中進行。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，功率水平設(shè)置步驟保持在該幀上平均的所接收的信號對噪聲之比恒定。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，該時間間隔為一個時隙。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，該通信系統(tǒng)是一個擴頻通信系統(tǒng)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，該擴頻通信系統(tǒng)是一個CDMA通信系統(tǒng)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，該功率設(shè)置步驟實現(xiàn)一個信噪比γp,γp由下面公式所得γp=Nγd-Σi=0j-1γiN-j]]>其中，γi為在第i個時隙中接收的信噪比；而 是相應(yīng)于前面時隙的所接收的信噪比的總和；而Nγd為在該幀上所期望的總信噪比之和。
8．一種基本上參照圖3所述的方法。
全文摘要
當發(fā)送脈沖數(shù)據(jù),例如,分組數(shù)據(jù)時,一個移動終端使用與基站信號強度有關(guān)的信息來確定移動終端所必須發(fā)送的功率,從而在基站處得到所要求的信噪比。在頻分復(fù)用技術(shù)中,在下行鏈路中的多徑衰落與在上行鏈路中的多徑衰落無關(guān)?？梢栽谝粋€可能的衰落期間在移動終端處將功率量度平均化。然而,這不適合于在上行鏈路方向的瞬時路徑電平波動,導(dǎo)致由移動終端發(fā)送的功率在幀開始處太高或太低。本發(fā)明維持一個預(yù)定的信噪比。在一個給定的時隙中,在剩余時隙中的功率水平根據(jù)相應(yīng)于在前時隙的功率水平的總和和在該幀中剩余時隙的數(shù)目來確定。在產(chǎn)生多徑效應(yīng)的情況中,該方法的使用將導(dǎo)致在該幀中平均功率的更小變化,導(dǎo)致系統(tǒng)容量的改善。
文檔編號H04B7/26GK1324528SQ9981271
公開日2001年11月28日 申請日期1999年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月27日
發(fā)明者A·P·胡爾博特 申請人:羅克馬諾爾研究有限公司