專(zhuān)利名稱(chēng)：通信系統(tǒng)中功率控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，特別涉及擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的功率控制。
已知通信系統(tǒng)使用功率控制方法來(lái)控制前向鏈路傳輸功率。從前這種使用前向鏈路功率控制的通信系統(tǒng)為一擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。由于在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中通常用相同的頻率傳輸多個(gè)前向鏈路信號(hào)，可把與接收信號(hào)有關(guān)的主要的噪聲(它反比于每噪聲+干擾密度的比特能量，即Eb/No)歸因于其他的前向鏈路傳輸。此噪聲的大小直接與每一個(gè)其他的前向鏈路傳輸?shù)慕邮招盘?hào)功率有關(guān)。因此對(duì)于蜂窩基礎(chǔ)裝備(如蜂窩基站)來(lái)說(shuō)，用盡可能最低的前向鏈路增益來(lái)傳輸以確保可接受的傳輸質(zhì)量是有益的。
在與電子工業(yè)A36,283工業(yè)協(xié)會(huì)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)95(TIA/EIA/IS-95-A)兼容的蜂窩系統(tǒng)遠(yuǎn)端單元-基站標(biāo)準(zhǔn)中說(shuō)明了碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中控制前向鏈路功率的傳統(tǒng)方法。(可在西北華盛頓特區(qū)20006賓西法尼亞大街2001與EIA/TIA聯(lián)系)。在TIA/EIA/IS-95-A呼叫起始階段，必須將初始前向鏈路增益設(shè)置得足夠大以保證可接受的連接。因?yàn)樵谄鹗紩r(shí)基站和遠(yuǎn)端單元之間的信道是未知的，呼叫以最大前向鏈路增益開(kāi)始然后相應(yīng)地減小功率。因?yàn)門(mén)IA/EIA/IS-95-A前向鏈路功率控制更新數(shù)據(jù)很慢(以每4秒一次的數(shù)量級(jí))，基站會(huì)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)用不可接受的高前向鏈路增益?zhèn)鬏?，?duì)系統(tǒng)噪聲有不必要的貢獻(xiàn)。
因此需要擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中功率控制方法和裝置，它能降低基站用不可接受的高前向鏈路增益?zhèn)鬏數(shù)臅r(shí)間。


圖1是可使用本發(fā)明的基站接收機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的基站發(fā)射機(jī)方框圖。
圖3是圖2的初始鏈路功率控制計(jì)算機(jī)優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。
圖4表示對(duì)于1％幀抹去率遠(yuǎn)端單元速度和Eb/No之間的關(guān)系。
圖5是圖3的速度計(jì)算機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式圖2基站發(fā)射機(jī)在呼叫初始階段工作的優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。
圖7是圖2的初始化后前向功率控制計(jì)算機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。
圖8是運(yùn)行圖2的初始化后前向功率控制計(jì)算機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式前向鏈路功率的時(shí)閾圖。
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)用的解調(diào)器數(shù)目和導(dǎo)頻信道信號(hào)質(zhì)量來(lái)確定業(yè)務(wù)信道的初始功率，解決了上述問(wèn)題。一旦確定了初始發(fā)射功率并開(kāi)始呼叫，當(dāng)時(shí)間小于建立所有使用的解調(diào)器的時(shí)間時(shí)以第一速率降低傳輸功率，否則以第二速率降低傳輸功率。在得到所有使用的解調(diào)器后，通過(guò)接收功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)或?qū)ьl強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)，根據(jù)PMRM或PSMM確定在遠(yuǎn)端單元的信號(hào)質(zhì)量矩陣，并根據(jù)此信號(hào)質(zhì)量矩陣調(diào)節(jié)發(fā)送功率來(lái)進(jìn)行功率控制。
一般地，本發(fā)明通過(guò)在第一信道以第一功率電平通過(guò)第一基站至遠(yuǎn)端單元通信，完成了通信系統(tǒng)功率控制方法。接著確定第一信道的信號(hào)質(zhì)量矩陣，最后根據(jù)信號(hào)質(zhì)量矩陣在第二信道以第二功率電平經(jīng)第一基站開(kāi)始一呼叫。
本發(fā)明的另一方面完成通信系統(tǒng)功率控制方法，包括在第一信道以第一功率電平來(lái)發(fā)射的步，第一功率電平以使用的解調(diào)器的數(shù)目為根據(jù)，并當(dāng)時(shí)間少于用于所有使用的解調(diào)器建立時(shí)間時(shí)以第一速率降低第一功率電平，否則以第二速率降低第一功率電平的步。
本發(fā)明的另一方面完成通信系統(tǒng)功率控制方法，包括以第一功率電平從蜂窩基礎(chǔ)設(shè)備向遠(yuǎn)端單元發(fā)射和蜂窩基礎(chǔ)設(shè)備接收功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)或?qū)ьl強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)的步。接著，根據(jù)PMRM或PSMM確定遠(yuǎn)端單元的信號(hào)質(zhì)量。最后根據(jù)此信號(hào)質(zhì)量以第二功率電平廣播從遠(yuǎn)端單元的發(fā)送。
本發(fā)明的另一方面完成通信系統(tǒng)功率控制裝置，裝置包括在第一信道以第一功率電平經(jīng)第一基站至遠(yuǎn)端單元通信的蜂窩基礎(chǔ)裝備，和一接到蜂窩基礎(chǔ)裝備的瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益估值計(jì)算機(jī)(ITC)，ITC確定第一信道的信號(hào)質(zhì)量矩陣并根據(jù)信號(hào)質(zhì)量矩陣在第二信道以第二功率電平經(jīng)第一基站開(kāi)始一呼叫。
本發(fā)明的另一方面完成通信系統(tǒng)功率控制裝置，裝置包括在第一信道以第一功率電平發(fā)送的蜂窩基礎(chǔ)裝備，第一功率電平以使用的解調(diào)器數(shù)目為根據(jù)；和一接到蜂窩基礎(chǔ)裝備的初始鏈路功率控制計(jì)算機(jī)(IFC)，當(dāng)時(shí)間少于用于所有使用的解調(diào)器建立的時(shí)間時(shí)IFC以第一速率降低第一功率電平，否則以第二速率降低功率電平。
本發(fā)明的另一方面完成通信系統(tǒng)功率控制裝置，裝置包括以第一功率電平發(fā)送至遠(yuǎn)端單元的蜂窩基礎(chǔ)裝備，蜂窩基礎(chǔ)裝備接收功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)或?qū)ьl強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)。裝置還包括接到蜂窩基礎(chǔ)裝備的初始化后(post-initial)前向功率控制計(jì)算機(jī)(PFC)，PFC根據(jù)接收信息確定在遠(yuǎn)端單元的信號(hào)質(zhì)量矩陣，并根據(jù)該確定以第二功率電平傳輸?shù)竭h(yuǎn)端單元。
圖1是用來(lái)接收遠(yuǎn)端單元傳輸?shù)男盘?hào)的基站接收機(jī)100的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。在接收天線(xiàn)131接收正交編碼的擴(kuò)頻數(shù)字信號(hào)130，并在解擴(kuò)頻和解調(diào)136為同相140和正交138的分量之前用接收機(jī)132放大。然后經(jīng)解擴(kuò)頻的數(shù)字采樣值的分量138，140被組成采樣信號(hào)的預(yù)定長(zhǎng)度的組(例如，64采樣長(zhǎng)度組)，它們被獨(dú)立地輸入到快速哈德馬變換器形式的正交解碼器142，144，它們將正交編碼的信號(hào)分量解擴(kuò)頻分別產(chǎn)生多個(gè)解擴(kuò)頻信號(hào)分量146和160(例如當(dāng)輸入64采樣長(zhǎng)度組時(shí)，產(chǎn)生64個(gè)解擴(kuò)頻信號(hào))。此外，每個(gè)變換器輸出信號(hào)146，160有一個(gè)相關(guān)的沃爾什索引符號(hào)，用它能從一組互相正交的碼字中識(shí)別每個(gè)特別的正交碼(例如，當(dāng)輸入64采樣長(zhǎng)度組時(shí)，一個(gè)6比特長(zhǎng)的索引數(shù)據(jù)符號(hào)與變換器輸出信號(hào)相關(guān)以指示與變換器輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的那個(gè)特殊的64比特長(zhǎng)正交碼)。從接收機(jī)100的每個(gè)分支得到的在每組信號(hào)156中具有相同沃爾什索引的能量值在加法器164相加以提供一組相加的能量值166。在相加的能量值166組中具有索引i的能量值對(duì)應(yīng)于一個(gè)置信度(confidence)量測(cè)，即產(chǎn)生此組相加的能量值166的采樣信號(hào)組以一定的置信度對(duì)應(yīng)于第i個(gè)沃爾什符號(hào)。具有相關(guān)索引的相加能量值的組就被送到軟判決矩陣產(chǎn)生器168，在那里確定每個(gè)編碼的數(shù)據(jù)比特的單個(gè)矩陣，從而產(chǎn)生單組總的軟判決數(shù)據(jù)170。然后在最后被解碼器176進(jìn)行最大似然率解碼之前由解交織器172將總的軟判決數(shù)據(jù)170解交織。
圖2是用于在單信道上將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)端單元的CDMA發(fā)射機(jī)200的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。發(fā)射機(jī)200包括卷積編碼器212，交織器216，正交編碼器220，調(diào)制器252，上變換器256，瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益估值計(jì)算機(jī)(ITC)201，初始化后前向功率控制計(jì)算機(jī)(PFC)239，初始鏈路功率控制計(jì)算機(jī)(IFC)236，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243，和天線(xiàn)258。盡管發(fā)射機(jī)200被表示成只在一個(gè)鏈路信道通信，一般技術(shù)熟練者會(huì)認(rèn)識(shí)到典型的CDMA基站包括多個(gè)同時(shí)在多業(yè)務(wù)信道上傳輸?shù)陌l(fā)射機(jī)200。
在工作時(shí)，信號(hào)210(業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)比特)以特定的比特率(例如，9.6kbit/秒)被卷積編碼器212接收。輸入業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)210比特通常包括由聲碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的聲音，純數(shù)據(jù)，或兩種類(lèi)型數(shù)據(jù)的結(jié)合。卷積編碼器212以固定的編碼速率用編碼算法將輸入數(shù)據(jù)比特210編碼為數(shù)據(jù)符號(hào)，此算法有助于后面將數(shù)據(jù)符號(hào)以最大似然率解碼至數(shù)據(jù)比特(如卷積或塊編碼算法)。例如，卷積編碼器212將輸入數(shù)據(jù)比特210(以9.6kbit/s速率接收的)以一個(gè)數(shù)據(jù)比特編碼至兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的固定編碼速率來(lái)編碼(即1/2率)，因此卷積編碼器212以19.2千符號(hào)/秒的速率輸出數(shù)據(jù)符號(hào)214。
然后數(shù)據(jù)符號(hào)214輸入到交織器216。交織器216以符號(hào)電平交織輸入數(shù)據(jù)符號(hào)214。在交織器216，數(shù)據(jù)符號(hào)214獨(dú)立地輸入至一矩陣，該矩陣規(guī)定預(yù)定的數(shù)據(jù)符號(hào)214塊大小。數(shù)據(jù)符號(hào)214輸入到矩陣中的位置，因此矩陣用列的形式填滿(mǎn)一列中。數(shù)據(jù)符號(hào)214獨(dú)立地從矩陣的位置輸出，因此矩陣以一行接一行的形式被騰空。通常，矩陣是行數(shù)等于列數(shù)的方矩陣；但是，可以選擇其他矩陣形式以增加連續(xù)輸入的非交織數(shù)據(jù)符號(hào)之間的輸出交織距離。交織器216以等于其輸入的數(shù)據(jù)符號(hào)速率將交織的數(shù)據(jù)符號(hào)218輸出(例如，19.2千符號(hào)/秒)。由矩陣規(guī)定的預(yù)定的數(shù)據(jù)符號(hào)塊大小由能在預(yù)定的傳輸塊長(zhǎng)以預(yù)定的符號(hào)速率來(lái)傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)符號(hào)數(shù)得出。例如，如預(yù)定的傳輸塊長(zhǎng)為20毫秒，則預(yù)定的數(shù)據(jù)符號(hào)塊大小為19.2千符號(hào)/秒乘以20毫秒等于384個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，這些數(shù)據(jù)符號(hào)定義了一個(gè)16乘24的矩陣。
交織的數(shù)據(jù)符號(hào)218輸入到正交編碼器220。正交編碼器220以2為模將正交碼加到交織的和擾碼的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)218上。例如，在64元正交編碼中，交織的和擾碼的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)218被一個(gè)64個(gè)符號(hào)的正交碼或其反碼代替。這些64個(gè)符號(hào)的正交碼最好對(duì)應(yīng)于64乘64哈德馬矩陣的沃爾什碼，其中沃爾什碼是該矩陣的一單行或列。正交編碼器220重復(fù)輸出一沃爾什碼或其反碼222，該活爾什碼或其反碼以固定符號(hào)速率(例如，19.2符號(hào)/秒)對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)符號(hào)218。
IFC 236和PFC 239分別更新業(yè)務(wù)信道增益值Gtch_IFC 238和Gtch_PFC 241以減小前向鏈路干擾但同時(shí)保持足夠的聲音信道質(zhì)量。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益估值計(jì)算機(jī)(ITC)201作為信號(hào)質(zhì)量矩陣(如導(dǎo)頻信道Ec/Io)和遠(yuǎn)端單元速度的函數(shù)計(jì)算瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益估值(Gtch_ITC)211。由IFC 236確定初始業(yè)務(wù)信道增益值(Gtch_IFC)238，它是遠(yuǎn)端單元完成的前向鏈路質(zhì)量量測(cè)(如TCH幀質(zhì)量和幀質(zhì)量歷史)和Gtch_ITC 211的函數(shù)。此外PFC 239根據(jù)由遠(yuǎn)端單元完成的前向鏈路質(zhì)量量測(cè)和Gtch_ITC 211確定初始化后(遠(yuǎn)端單元呼叫開(kāi)始/結(jié)束后)前向業(yè)務(wù)信道增益值(Gtch_PFC)241。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)信道增益值Gtch_IFC 238或Gtch_PFC 241(根據(jù)呼叫狀態(tài)而定)得到選擇的業(yè)務(wù)信道增益值(Gtch)244。在遠(yuǎn)端單元呼叫開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇Gtch_IFC 238直至達(dá)到穩(wěn)定的越區(qū)切換態(tài)，接著就選擇Gtch_PFC 241。然后把Gtch 244輸出到乘法器240，它將沃爾什碼222的幅值乘以增益值Gtch 244得到加權(quán)的沃爾什碼序列242。該加權(quán)的沃爾什碼序列242就可用調(diào)制器252在通信信道上傳輸了。擴(kuò)頻碼是用戶(hù)特定的符號(hào)序列或以固定的片速率(例如，1.228 Mchip/秒)輸出的獨(dú)特的用戶(hù)碼。此外，用一對(duì)短偽隨機(jī)碼224(即，與長(zhǎng)碼比較是短的)對(duì)擴(kuò)頻編碼的用戶(hù)碼擾碼以產(chǎn)生一I路和Q路碼擴(kuò)頻序列226。使用I路和Q路碼擴(kuò)頻序列226，通過(guò)驅(qū)動(dòng)一對(duì)正弦波的功率電平控制來(lái)雙相調(diào)制一對(duì)正交的正弦波。正弦波輸出信號(hào)被相加、帶通濾波、變換到RF頻率、放大、并經(jīng)過(guò)上變頻器256濾波后由天線(xiàn)258輻射，從而完成信道數(shù)據(jù)比特210的發(fā)送。
計(jì)算呼叫開(kāi)始時(shí)前向鏈路增益圖3是圖2的ITC201的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。ITC201包括導(dǎo)頻部分計(jì)算機(jī)312，乘法器316，加法器320，乘法器330，查找表326，平方根計(jì)算器336，乘法器340和選擇器310。在優(yōu)選實(shí)施方式中，瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益估值(Gtch_ITC)211是根據(jù)信號(hào)質(zhì)量矩陣如針對(duì)服務(wù)的基站量測(cè)的導(dǎo)頻信道Ec/Io計(jì)算的。(導(dǎo)頻信道是連續(xù)向遠(yuǎn)端單元廣播控制遠(yuǎn)端單元定時(shí)的前向鏈路)。除了根據(jù)導(dǎo)頻信道Ec/Io確定Gtch_ITC 211，呼叫開(kāi)始時(shí)前向鏈路增益還取決于遠(yuǎn)端單元速度。
說(shuō)明ITC 201的工作以前，說(shuō)明Gtch 211和確定Gtch 211使用的三種變量(導(dǎo)頻Ec/Ior，導(dǎo)頻Ec/Io，對(duì)于1％的前向錯(cuò)誤率(FER)要求的Eb/Io)之間的關(guān)系是有好處的。在優(yōu)選實(shí)施方式中在呼叫開(kāi)始確定前向鏈路增益時(shí)使用下列方程式EbNo_TgtPG=Ec_tchIorλPcell(i)Ti,kΣj=1j≠1ncellsPcell(j)Tj,k+NthW+(1-λ)Pcell(i)Ti,k---(1)]]>EcIo=EcIorλPcell(i)Ti,kΣj=1j≠incellsPcell(j)Tj,k+NthW+Pcell(i)Ti,k---(2)]]>Ec/Ior=Gpilol2(Gpilot2+Gpege2+Gsync2+(Gtch12+Gtck22+...+Gtchn2)V)---(3)]]>其中λ-解調(diào)器恢復(fù)的總信號(hào)功率的部分(fraction)Ti，k-蜂窩i和遠(yuǎn)端單元k之間的路徑損失Pcell(i)-蜂窩I傳輸?shù)目偣β?，也表示為IorW
-在遠(yuǎn)端單元k受到的其他蜂窩(非服務(wù)的)來(lái)的干擾NthW-由于接收器和/或其他的非CDMA源的AWGN噪聲EC/Ior-總傳輸功率的導(dǎo)頻部分Ec_tch/Ior-總傳輸功率的業(yè)務(wù)信道部分Ec/Io-總接收功率的導(dǎo)頻部分Ior-蜂窩傳輸功率譜密度(IorW＝Pcell(i))Ior-遠(yuǎn)端單元的蜂窩功率譜密度(orW＝Pcell(i)Ti，k)Ioc-其他蜂窩功率譜密度
W-信道帶寬和片速率PG-處理增益V-平均前向鏈路聲音活動(dòng)性因子(voice activity factor)
-為得到想要的幀質(zhì)量要求的總Eb/No可以把等式(1)和(2)處理成EbNo_TgtPG=Ec_tchIorλIoc+NthI^or+(1-λ)---(4)]]>EcIo=EcIorλIoc+NthI^or+1.---(5)]]>將等式(5)代入(4)并對(duì)Ec_tch/Ior求解得到Ec_tchIor=(Ec/IorEc/Io-1)EdNo_TgtPG,---(6)]]>用此式計(jì)算由下式給出的瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益(Gtch_ITC)設(shè)置Gteh_ITC＝MIN(MAX(G，Min_n_WayGain)，Max_n_WayGain) (7)其中G=Gpilot(Ec_tch/IorEc/Ior)---(8)]]>n＝前向鏈路數(shù)Min_n_WayGain-給定n個(gè)前向鏈路最小前向鏈路增益閾值Max_n_WayGain-給定n個(gè)前向鏈路最大前向鏈路增益閾值注意由于軟越區(qū)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和延時(shí)分散一般不止一個(gè)輻射，等式(6)是針對(duì)一個(gè)輻射的情況。對(duì)遠(yuǎn)端單元，在輻射功率的不平衡度變化的情況下，若不平衡度小于12dB，則相對(duì)兩個(gè)相等輻射的情況，對(duì)每6dB不平衡度典型降級(jí)小于3dB。多于兩個(gè)輻射時(shí)對(duì)于每6dB降級(jí)約為1.5dB。對(duì)等式(6)作修改以考慮多個(gè)輻射時(shí)是用下示等式(9)中的函數(shù)f(α)來(lái)定標(biāo)Eb/No_Tgt值(根據(jù)輻射的速度和數(shù)目將查找表Eb/No值編入索引中，假設(shè)輻射具有相等的功率)Ec_tchIor=Ec/IorEc/IoEb/No_TgtPGf(α)---(9)]]>其中f(α)＝1 n個(gè)輻射＝1
n個(gè)輻射＝2
n個(gè)輻射＝3α＝根據(jù)解調(diào)器(指(finger))的Ec/Io以dB計(jì)的輻射功率不平衡。在優(yōu)選實(shí)施方式中它是最強(qiáng)的指Ec/Io(dB)-第二強(qiáng)的指Ec/Io(dB)n個(gè)輻射-現(xiàn)用的(鎖住的和結(jié)合的)移動(dòng)臺(tái)指?jìng)€(gè)數(shù)nfwdlinks-指定給移動(dòng)臺(tái)的前向鏈路數(shù)。
在一替代的實(shí)施方式中不需對(duì)所有由于軟越區(qū)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)降低的功率要求計(jì)算函數(shù)f(α)而且可表示為f(α)＝1n個(gè)輻射＝110(3α/6)/10n個(gè)輻射＝210(1.5α/6)/10n個(gè)輻射＝3因此通常用等式(9)中的Ec_tch/Ior來(lái)計(jì)算等式(8)中的業(yè)務(wù)信道增益G。
ITC201的工作如下將通信系統(tǒng)所使用的所有前向鏈路的當(dāng)前控制信道和業(yè)務(wù)信道增益輸入到導(dǎo)頻部分計(jì)算機(jī)312。導(dǎo)頻部分計(jì)算機(jī)312根據(jù)上面的等式使用當(dāng)前控制信道和業(yè)務(wù)信道增益計(jì)算當(dāng)前導(dǎo)頻Ec/Ior。當(dāng)前導(dǎo)頻Ec/Ior被輸入至乘法器316，在乘法器中導(dǎo)頻Ec/Ior被用移動(dòng)臺(tái)從服務(wù)基站量測(cè)得到的當(dāng)前導(dǎo)頻Ec/Ir的估值定標(biāo)。將定標(biāo)的Ec/Ior輸出到加法器320按照等式6和9的要求從定標(biāo)的Ec/Ior中減去1。得到的值表示網(wǎng)絡(luò)中其他基站引起的干擾。
速度計(jì)算機(jī)324使用對(duì)應(yīng)于服務(wù)的基站中所述的遠(yuǎn)端單元的單Raleigh/Rician衰落輻射確定遠(yuǎn)端單元的速度。(下面參照?qǐng)D5說(shuō)明確定遠(yuǎn)端單元的速度的細(xì)節(jié)。)在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，使用查找表326的方法用遠(yuǎn)端單元速度估值344和使用的移動(dòng)臺(tái)解調(diào)器(指)數(shù)(移動(dòng)臺(tái)使用的可分解的Raleigh/Rician輻射數(shù))以及這些指(輻射)232中的每個(gè)Ec/Io來(lái)確定要求的1％FER Eb/No目標(biāo)。(此后將把要求的1％FEREb/No目標(biāo)叫做定標(biāo)的Eb/No目標(biāo))。在9.6kbits/s的數(shù)據(jù)率時(shí)為達(dá)到1％幀抹去率(FER)需要的Eb/No值對(duì)遠(yuǎn)端單元速度的關(guān)系示于圖4。
一旦確定了遠(yuǎn)端單元速度，速度計(jì)算機(jī)324與對(duì)應(yīng)于現(xiàn)用指232的數(shù)量的索引一起提供待用的速度索引344以查找第一Eb/No目標(biāo)然后由函數(shù)f(α)對(duì)它定標(biāo)，f(α)是輻射不平衡度函數(shù)(主輻射對(duì)次輻射)，也由輻射Ec/Io信息232確定(見(jiàn)上面等式8)，以產(chǎn)生定標(biāo)的Eb/No目標(biāo)。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，將這些值存在查找表326中。定標(biāo)的Eb/No值反過(guò)來(lái)又用于用乘法器330來(lái)定標(biāo)歸一化(normalized)的干擾量，得到傳輸功率的業(yè)務(wù)信道部分(Ec_tch/Ior)。
平方根計(jì)算器336的輸入是Ec/Ior和Ec_tch/Ior，它確定Ec/Ior和Ec_tch/Ior比的平方根并把此值輸出到乘法器340。乘法器340把平方根計(jì)算器336的輸出與導(dǎo)頻增益相乘來(lái)確定開(kāi)始的業(yè)務(wù)信道增益。然后選擇器310把開(kāi)始業(yè)務(wù)信道增益限制在想要的工作范圍(如等式7給出的)，產(chǎn)生初始業(yè)務(wù)信道增益設(shè)置，該信道增益設(shè)置從選擇器310輸出并用來(lái)設(shè)置用于初始前向業(yè)務(wù)信道鏈路的業(yè)務(wù)信道增益設(shè)置211(Gtch_ITC)。根據(jù)對(duì)于服務(wù)的基站量測(cè)的導(dǎo)頻信道Ec/Io來(lái)計(jì)算初始前向鏈路增益，結(jié)果在很多情況下前向鏈路增益以比現(xiàn)有技術(shù)方法低的增益開(kāi)始。前向鏈路增益以較低的電平開(kāi)始就減少了基站以不可接受的高前向鏈路增益?zhèn)鬏數(shù)臅r(shí)間。
估計(jì)遠(yuǎn)端單元的速度因?yàn)閺倪h(yuǎn)端單元接收的衰落信號(hào)的帶寬和遠(yuǎn)端單元的速度之間有關(guān)系，可以通過(guò)估計(jì)衰落信號(hào)的帶寬來(lái)確定遠(yuǎn)端單元的速度的估計(jì)。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，使用經(jīng)典的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)一微小散射體的無(wú)限場(chǎng)而導(dǎo)致U形功率譜，S(f)的衰落模型。假設(shè)垂直極化電場(chǎng)S(f)=S01-(ffm)2]]>其中So是給出發(fā)射載頻的微小附近范圍內(nèi)的接收功率密度的常數(shù)而f是獨(dú)立頻率變量。
相應(yīng)的電場(chǎng)(Jo)的實(shí)部(R)對(duì)于延時(shí)的相關(guān)函數(shù)是R(v，τ)＝Jo(βvτ)其中 β＝2π/λv＝遠(yuǎn)端單元的速度τ＝獨(dú)立的延時(shí)變量且 fm＝βv/2π估計(jì)fm將提供v的估值。S(f)相對(duì)于f的標(biāo)準(zhǔn)偏差是σ=fm2.]]>如果載波為900MHz(CDMA的典型工作頻率)，則v^=1.06σ]]>如果存在頻偏fo，結(jié)果頻譜是S’(f)＝S(f-fo)可以估計(jì)兩邊一般是不對(duì)稱(chēng)的頻譜的平均值來(lái)近似fo。通過(guò)找到觀測(cè)功率譜的第二中心時(shí)刻(偏差)能估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度，而用估計(jì)第一時(shí)刻(平均值)的方法能得到發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的頻偏。例如，用量測(cè)遠(yuǎn)端單元觀測(cè)到的功率譜的標(biāo)準(zhǔn)偏差的辦法得到速度估值。進(jìn)行下列步驟來(lái)近似遠(yuǎn)端單元的功率譜1.)計(jì)算數(shù)據(jù)選擇塊的復(fù)數(shù)的快速付立葉變換(FFT)(在圖5說(shuō)明)2.)產(chǎn)生FFT的幅度平方3.)平均幾個(gè)FFT的幅度平方4.)置為零，若平均函數(shù)低于一閾值。如果功率譜密度(PSD)的峰值表示為PSDmax，低于PSDmax/3.5的譜值不包括在計(jì)算瞬間中。一般，閾值是信號(hào)對(duì)噪聲比的反函數(shù)。
圖5表示圖3的速度計(jì)算機(jī)324的方框圖。速度計(jì)算機(jī)324包括RF前端501，快速哈德瑪變換(FHT)解碼器503，數(shù)據(jù)選擇器505，和離散付立葉變換器(DFT)507。速度計(jì)算機(jī)324的工作如下由RF前端501形成的混頻的，下變頻并解擴(kuò)頻的信號(hào)進(jìn)入FHT解碼器503輸入信號(hào)在那里被解碼。FHT解碼器503形成的FHT數(shù)據(jù)在本文中叫做沃爾什符號(hào)，其速率是4800Hz。典型工作情況，大約20％得到的沃爾什索引不對(duì)應(yīng)于傳輸?shù)奈譅柺卜?hào)的索引，即20％得到的沃爾什索引是錯(cuò)的。FHT數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)選擇器505，并可能作為對(duì)應(yīng)于得到的索引的復(fù)數(shù)FHT輸出送到DFT507，或者如果辨別哪個(gè)索引不正確的邊信息可用，就可抹去對(duì)應(yīng)的軟輸出(置為0+j0)。用重編碼有循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的幀的辦法使這些邊信息可用，CRC符合“估計(jì)數(shù)字無(wú)線(xiàn)頻率通信系統(tǒng)的信道參數(shù)的方法和裝置”文的說(shuō)明(檔案號(hào)No.CE02963R Sexton)，該文這里一起被參考。每6個(gè)重編碼比特的組為真沃爾什索引。錯(cuò)誤事件發(fā)生的速率為當(dāng)實(shí)際上幀被錯(cuò)誤地解碼而CRC報(bào)告幀解碼正確。對(duì)于12比特CRC，此概率約為0.025％。保存FHT輸出的表示“最象”的N個(gè)最大幅度來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)。在這種情況下，寧愿從N個(gè)“最象”的中取一個(gè)合適的值而不抹去。如果正確的索引不是那些存儲(chǔ)值中之一，就發(fā)生抹去。在窮舉的情況下，N＝64且不需要抹去。還有另一種變化會(huì)使用獲得的沃爾什符號(hào)除非幀不能通過(guò)CRC，依賴(lài)于能通過(guò)CRC的幀以具有比其他更少的錯(cuò)誤符號(hào)。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中，DFT設(shè)計(jì)參數(shù)是1、計(jì)算單個(gè)DFT時(shí)輸入項(xiàng)數(shù)(這里用兩幀，192個(gè)符號(hào))。2、輸出DFT的頻點(diǎn)數(shù)(4×192)。3、計(jì)算平均值和偏差之前的平均DFT數(shù)(5，即每10個(gè)輸入幀一次)。4、用來(lái)對(duì)直接從平均值和偏差得到的偏移和速度估值濾波的時(shí)間常數(shù)。
在一替代的優(yōu)選實(shí)施方式中使用功率控制比特流來(lái)計(jì)算遠(yuǎn)端單元的速度。低速時(shí)，功率控制比特流表現(xiàn)出對(duì)應(yīng)于信道相關(guān)時(shí)間的規(guī)律的上/下圖型的周期。當(dāng)沒(méi)有信號(hào)衰落時(shí)圖型類(lèi)似于“11111000001111100000”。因此在功率控制比特流的頻率變換中尋找離散分量可以得到速度指示。如果確定許多能量位于幾個(gè)預(yù)定的頻率組，則遠(yuǎn)端單元的速度低，否則遠(yuǎn)端單元的速度高。替代實(shí)施方式進(jìn)行下面的步1、緩存兩幀的功率控制比特流(32bits)。2、當(dāng)緩存器滿(mǎn)了，計(jì)算這些比特的32元快速哈德馬變換，把0作為-1對(duì)待把1作為1對(duì)待。3、檢查此32個(gè)輸出。如果50％的能量位于8個(gè)或更少的預(yù)定項(xiàng)，斷言速度小于10mph；否則斷言速度高于10mph。
圖6是圖2的基站發(fā)射機(jī)在對(duì)開(kāi)始“正?！被虺跏蓟笄跋蚬β士刂频狞c(diǎn)(由PFC239負(fù)責(zé)功率控制的點(diǎn))呼叫開(kāi)始/結(jié)束(遠(yuǎn)端單元接入了網(wǎng)而且分配了前向鏈路)時(shí)工作的優(yōu)選實(shí)施方式流程圖。邏輯流程從601開(kāi)始，此步遠(yuǎn)端單元接入通信系統(tǒng)并且由IFC236給一個(gè)鏈路(TCH)鏈路分配等于OrigGain(Gtch_IFC＝OrigGain)的增益，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇OrigGain使得Gtch244等于Gtch_IFC 238。(OrigGain是用在呼叫開(kāi)始期間分配的第一鏈路TCH鏈路的初始增益電平，參考圖3論述)。
在605步遠(yuǎn)端單元提供給ITC201當(dāng)前Ec/Io，相對(duì)于遠(yuǎn)端單元量測(cè)的最強(qiáng)的指。在一優(yōu)選實(shí)施方式中如在TIA/EIA/IS95-A系統(tǒng)協(xié)議中規(guī)定的，在呼叫建立以后當(dāng)遠(yuǎn)端單元通過(guò)功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)或?qū)ьl強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)發(fā)送指Ec/Io信息時(shí)就立即提供Ec/Io。在一替代實(shí)施方式中，作為在呼叫建立過(guò)程本身交換信息的一部分包括指Ec/Io信息。在607步，IFC236置變量ODCNTR為零來(lái)初始化初始延時(shí)計(jì)數(shù)器，此后每20ms(幀時(shí)間間隔)增加ODCNTR(614步)。在609步IFC236置前向鏈路數(shù)為“1”(Nfwdlinks＝1)。在610步ITC201部分地根據(jù)605步得到的當(dāng)前Ec/Io計(jì)算新的瞬時(shí)增益更新值(Gtch_ITC)211。在612步IFC236更新初始鏈路增益(Gtch_IFC)等于α×Gtch_IFC+(1-α)×Gtch_ITC(在優(yōu)選實(shí)施方式中α＝0.5)它根據(jù)只有一個(gè)鏈路TCH鏈路提供保守的增益集以保證獲得所有可能的前向鏈路(在圖2中此增益稱(chēng)為Gtch_IFC 238)。在615步IFC 236確定第一增益降低率。在優(yōu)選實(shí)施方式中，將第一增益降低率初始置為零使得在所有前向鏈路建立之前不會(huì)降低前向鏈路增益。初始置增益降低為零使得在一段時(shí)間有足夠高的前向鏈路增益以保證獲得所有可能的前向鏈路。
接下去，在617步，IFC236確定初始延時(shí)計(jì)數(shù)是否超過(guò)一閾值。在優(yōu)選實(shí)施方式中IFC236比較ODCNTR與變量OrigDelay來(lái)完成此工作。作出此確定以允許遠(yuǎn)端單元以最小時(shí)間(OrigDelay)獲得所有前向鏈路。如果在617步確定ODCNTR不大于OrigDelay則在613步IFC236確定是否有其他前向鏈路分配給了遠(yuǎn)端單元。當(dāng)前一個(gè)服務(wù)基站確實(shí)已根據(jù)一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)而響應(yīng)了一個(gè)越區(qū)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)請(qǐng)求時(shí)發(fā)生上述事實(shí)，該導(dǎo)頻強(qiáng)度量測(cè)消息是遠(yuǎn)端單元在檢測(cè)到一個(gè)足夠強(qiáng)的非服務(wù)基站導(dǎo)頻時(shí)發(fā)送的。如果在613步IFC 236確定已經(jīng)建立了其他前向鏈路，則在603步Nfwdlinks增加1且邏輯流程繼續(xù)至604步。如果在613步IFC236確定沒(méi)有建立其他前向鏈路，則邏輯流程繼續(xù)至604步。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，根據(jù)前向鏈路數(shù)來(lái)確定最大和最小前向鏈路增益閾值(Max_n_WayGain，Min_n_WayGain，其中“n”是由于軟越區(qū)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分配給遠(yuǎn)端單元的前向鏈路數(shù))。由于軟越區(qū)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)降低了附加干擾引起的降級(jí)，有多樣好處，當(dāng)建立多個(gè)前向鏈路時(shí)Max_n_WayGain和Min_n_WayGain會(huì)減小。在604步根據(jù)前向鏈路數(shù)來(lái)確定最大和最小前向鏈路增益閾值。在優(yōu)選實(shí)施方式，最大和最小前向鏈路增益閾值設(shè)置如下Min_1_WayGain＝(0.025)1/2GpilotMax_1_WayGain＝(0.5)1/2GpilotMin_2_WayGain＝(0.025)1/2GpilotMax_2_WayGain＝(0.4)1/2GpilotMin_3_WayGain＝(0.025)1/2GpilotMax_3_WayGain＝(0.3)1/2Gpilot繼續(xù)，如果在606步通過(guò)了當(dāng)前幀間隔則邏輯流程繼續(xù)至614步，否則返回606步。在614步增加ODCNTR且邏輯流程繼續(xù)至617步。在617步若確定ODCNYR大于或等于OrigDelay則邏輯流程繼續(xù)至619步。若NFWDLINKS＞1則在619步ITC 201部分根據(jù)從613步和603步接收的PSMM消息得到的前向鏈路Ec/Io信息計(jì)算新的瞬時(shí)增益更新(Gtch_ITC)211。在620步IFC 236更新鏈路增益(Gtch_IFC)且置為等于α×Gtch_IFC+(1-α)×Gtch_ITC(在優(yōu)選實(shí)施方式中α＝0.5)。將由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇的增益分配給每個(gè)鏈路(TCH)鏈路因此Gtch 244等于Gtch_IFC238。
繼續(xù)，在621步幀降低率改變?yōu)榈诙俾室员汩_(kāi)始衰減鏈路增益。在優(yōu)選實(shí)施方式中，鏈路增益以每20個(gè)幀周期(20ms)衰減1個(gè)增益單位的速率衰減。下面在623步功率降低延時(shí)計(jì)數(shù)器(PRDCntr)被初始化(置為零)。在優(yōu)選實(shí)施方式中功率降低延時(shí)計(jì)數(shù)器確定從遠(yuǎn)端單元傳輸?shù)膸瑪?shù)。使用PRDCntr的值以便確定遠(yuǎn)端單元在功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRMS)之間傳輸?shù)膸瑪?shù)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，遠(yuǎn)端單元檢測(cè)到兩個(gè)幀錯(cuò)誤時(shí)就報(bào)告一PMRM。PMRM說(shuō)明遠(yuǎn)端單元經(jīng)歷的幀錯(cuò)誤數(shù)，如EIA/TIA/IS-95-A中說(shuō)明的，和/或當(dāng)達(dá)到錯(cuò)誤閾值時(shí)遠(yuǎn)端單元可以直接周期性地產(chǎn)生PMRM。確定在給定的幀數(shù)內(nèi)的幀錯(cuò)誤數(shù)給出前向鏈路FER的指示。例如，在抹去之間的平均幀數(shù)是83，存在1/83＝0.012或1.2％的FER。
繼續(xù)，在625步IFC236確定是否通過(guò)幀間隔，如果沒(méi)有，邏輯流程回到625步。如果在625步確定幀間隔已通過(guò)，則PRDCntr在627步增加1且邏輯流程繼續(xù)至629步IFC 236在此步確定是否接收到PMRM。如果在629步確定沒(méi)有接收到PMRM則邏輯流程繼續(xù)至631步。在631步，IFC236將PRDCntr與閾值(PwrRedDelay)比較。若在631步PRDCntr比PwrRedDelay大，則沒(méi)有PMRM的幀數(shù)超過(guò)了閾值則增益降低率在633步增加到第三速率。在優(yōu)選實(shí)施方式中，增益降低率每10幀增加1個(gè)增益單位。如果在631步PRDCntr不比PwrRedDelay大，則邏輯流程回到625步。
在637步IFC236用確定是否接收到PMRM等待發(fā)生PMRM，若沒(méi)有，返回637步。如果在637步IFC 236確定接收到了PMRM，則邏輯流程繼續(xù)至639步。回到629步，如果在629步確定接收到了PMRM則邏輯流程繼續(xù)至639步此處增益降低率降低至第四速率。在優(yōu)選實(shí)施方式中，增益降低率每20幀降低1增益單位。在641步IFC236增加前向鏈路增益。在優(yōu)選實(shí)施方式中前向鏈路增益(Gtch_IFC)增加20個(gè)增益單位。在643步ITC201部分地根據(jù)由PMRM消息得到的當(dāng)前遠(yuǎn)端單元Ec/Io信息計(jì)算瞬時(shí)增益更新(Gtch_ITC)211。
繼續(xù)至644步，IFC 236更新鏈路增益(Gtch_IFC)等于α×Gtch IFC+(1-α)×Gtch_ITC(在優(yōu)選實(shí)施方式中α＝0.5)。將由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇的增益分配給每個(gè)鏈路(TCH)鏈路因此Gtch 244等于Gtch_IFC 238。邏輯流程繼續(xù)至645步IFC 236將功率控制交給PFC 239以進(jìn)行初始化后功率控制。
呼叫開(kāi)始后計(jì)算前向鏈路增益圖7是圖2PFC239的優(yōu)選實(shí)施方式方框圖。PFC239包括未報(bào)告的壞幀計(jì)算機(jī)738，加法器718，乘法器712，倒數(shù)計(jì)算器735，邏輯單元750，加法器756，范圍限制器功能計(jì)算機(jī)761，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763，加法器768，第二邏輯單元772，和選擇器782。
PFC239的工作如下加法器718將PwrRepThresh設(shè)置710與未報(bào)告的壞幀數(shù)的估值(j)740相加。PwrRepThresh710表示一個(gè)閾值移動(dòng)站在發(fā)出PMRM信息之前將在一個(gè)長(zhǎng)度為PwrRepFrames734個(gè)幀的窗內(nèi)接收的壞幀數(shù)與此閾值相比較。未報(bào)告的壞幀計(jì)算機(jī)738使用總處理延時(shí)728，總網(wǎng)絡(luò)延時(shí)730，在PMRM返回的PWR MEAS FRAMES值732，和PwrRepFrames 734值作為輸入根據(jù)下面等式估計(jì)未報(bào)告壞幀(j)數(shù)740，k＝tb_PMRM-Total_Processing_delay-Total_Network_delay-PWR_MEAS_FRAMESj＝integer[k/PwrRepFrames]*(PwrRepThresh-1)/m1+(Total_Processing_delay+Total_Network_delay)/m2其中m1和m2值是TCH功率電平和增步值(stepup size)的降低率的函數(shù)。典型使用的值是m1＝2，m2＝3。
在每個(gè)基站PwrRepThresh710和PwrRepFrames734的值是已知的。(注意如果PMRM置為周期模式則要使用PMRM中的ERRORS_DETECTED域而不是PwrRepThresh710)。
如已說(shuō)明的，未報(bào)告的壞幀計(jì)算機(jī)738在PMRM中在有關(guān)的時(shí)間間隔估計(jì)未報(bào)告的壞幀數(shù)(j)740。用加法器718將j740值加到壞幀PMRM閾值PwrRepThresh710上以在由tb_PMRM給出的時(shí)間間隔內(nèi)在遠(yuǎn)端單元產(chǎn)生總的估計(jì)的壞幀計(jì)數(shù)742。每個(gè)基站用計(jì)數(shù)器tb_PMRM736對(duì)于每個(gè)前向鏈路在PMRMs之間保持時(shí)間跟蹤。每當(dāng)由于接收到PMRM而設(shè)置新鏈路TCH增益時(shí)Tb_PMRM736被復(fù)原。用乘法器712用tb_PMRM716的倒數(shù)對(duì)數(shù)量742定標(biāo)得到遠(yuǎn)端單元FER估值714。把倒數(shù)計(jì)算器735用到tb_PMRM736上得到tb_PMRM716的倒數(shù)。
一計(jì)算遠(yuǎn)端單元FER估值714的替代實(shí)施方式包括使用在PMRM的ERRORS_DETECTED域內(nèi)給出的值，該值表示在PMRM的PWR_MEAS_FRAMES范圍發(fā)現(xiàn)的以20ms幀為單位給定的時(shí)間間隔中移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到的抹去幀數(shù)。使用乘法器用PWR_MEAS_FRAMES值732的倒數(shù)對(duì)ERRORS_DETECTED值定標(biāo)產(chǎn)生遠(yuǎn)端單元FER估值。
繼續(xù)，將遠(yuǎn)端單元FER估值714和FER目標(biāo)752加到邏輯單元750在那里由等式確定步長(zhǎng)更新值(su_update)754su_update＝f(FER_Target-Remote_Unit_FER_estimate)，在一實(shí)施方式中給出f()如下err＝FER_Target-Remote_Unit_FER_estimate如果(err＞thresh) su_update＝k1否則如果(err＜thresh2)su update＝k2用加法器756將Su update值754加到當(dāng)前增步值(step up size)758上得到SU 760。用范圍限制器功能761將此值限制在特定的最小(StepUpMinSize)和最大(StepUpMaxSize)增步值上得出新增步值762。如果PMRM被接收到則由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763選擇新增步值762并由加法器768加到當(dāng)今增益集244以產(chǎn)生更新的業(yè)務(wù)信道增益770。如果沒(méi)有接收到PMRM而且從最后一個(gè)減步以來(lái)增量時(shí)間幀(Deltatime frame)(在優(yōu)選實(shí)施方式中增量時(shí)間置為25)過(guò)去了則轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763連接到790點(diǎn)上且經(jīng)過(guò)加法器768將減步值(stepdown size)加到當(dāng)今業(yè)務(wù)信道增益244上以產(chǎn)生新業(yè)務(wù)信道增益770。如果沒(méi)有接收到PMRM而且從最后一個(gè)減步以來(lái)增量時(shí)間幀沒(méi)有過(guò)去則轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763置為789位置產(chǎn)生設(shè)置為Gtch244的Gtch_new770。如果接收到PMRM或PSMM，邏輯單元772根據(jù)下等式對(duì)由ITC201計(jì)算出的瞬時(shí)增益集Gtch_ITC211和新業(yè)務(wù)信道增益770進(jìn)行加權(quán)相加來(lái)計(jì)算更新的業(yè)務(wù)信道增益更新值776Gtch_update(k)＝α*Gtch_new(k)+β*Gtch_ITC(k)(在優(yōu)選實(shí)施方式中α＝0.9而β＝0.1)。
選擇器782將增益限制在(Gmin＝Min’n’WayGain，Gmax＝Max’n’WayGain)范圍產(chǎn)生PFC增益值238(Gtch(k+1))，如參考圖2的說(shuō)明，該P(yáng)FC增益值238由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243所選擇。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方式中，代替改變當(dāng)今增益集(Gtch_FPC)的減步/增步值，允許減步/增步值保持相同，但減步增步Gtch_FPC之間的時(shí)間可以變化。例如，在一替代的實(shí)施方式中邏輯單元750，加法器758，和范圍限制器功能計(jì)算機(jī)761的功能如下。在接收PMRM時(shí)，如圖7所示計(jì)算遠(yuǎn)端單元FER估值714。邏輯單元750使用估值714和FER目標(biāo)752根據(jù)下式來(lái)計(jì)算增量時(shí)間更新值dt_update＝g(Remote_Unit_FER_estimate-FER_Target)其中在一實(shí)施方式中給出g()如err＝FER_Target-Remote_Unit_FER_estimate如果(err＞thresh) dt_update＝k1否則如果(err＜thresh2)dt_update＝k2用加法器756把Dt_update值加到當(dāng)今增量時(shí)間值上。由范圍限制器功能761將此值限制在一特定的最小(DeltatimeMinSize)和最大(DeltatimeMaxSize)增量時(shí)間值，產(chǎn)生新的增量時(shí)間值。用新增量時(shí)間值用固定的減步值來(lái)周期地降低業(yè)務(wù)信道增益集(增步值也是固定的)。如果沒(méi)有接收到PMRM而且從最后一個(gè)減步以來(lái)增量時(shí)間幀過(guò)去了則轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763連接到790點(diǎn)上且經(jīng)過(guò)加法器768將減步值加到當(dāng)今業(yè)務(wù)信道增益244上以產(chǎn)生新業(yè)務(wù)信道增益770。如果接收到PMRM而且由加法器768加到當(dāng)今業(yè)務(wù)增益集244上則由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763選擇增步值765以產(chǎn)生更新的業(yè)務(wù)信道增益770。如果沒(méi)有接收到PMRM而且從最后一個(gè)減步以來(lái)增量時(shí)間幀沒(méi)有過(guò)去則轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763置為789位置產(chǎn)生設(shè)置為Gtch244的Gtch_new770。如果沒(méi)有接收到PMRM或PSMM而且從最后一個(gè)減步以來(lái)增量時(shí)間幀過(guò)去了則轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763連接到790點(diǎn)上且經(jīng)過(guò)加法器768將減步值加到當(dāng)今業(yè)務(wù)信道增益244上以產(chǎn)生新業(yè)務(wù)信道增益770。邏輯單元772根據(jù)下面等式對(duì)由ITC201計(jì)算出的瞬時(shí)增益集Gtch_ITC211和新業(yè)務(wù)信道增益770進(jìn)行加權(quán)求和來(lái)計(jì)算更新的業(yè)務(wù)信道增益更新值776。Gtch_update(k)＝α*Gtch_new(k)+β*Gtch_ITC(k)(在優(yōu)選實(shí)施方式中α＝0.9而β＝0.1)。
選擇器782將增益限制在(Gmin＝Min’n’WayGain，Gmax＝Max’n’WayGain)范圍內(nèi)產(chǎn)生PFC增益值238(Gtch(k+1))，如圖2所示，該P(yáng)FC增益值238由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243所選擇。
注意在兩實(shí)施方式中當(dāng)接收到PSMM時(shí)根據(jù)包含在消息中的Ec/Io信息可更新業(yè)務(wù)信道增益。在這種情況下由ITC201來(lái)計(jì)算瞬時(shí)增益設(shè)置Gtch_ITC并用來(lái)經(jīng)過(guò)下式更新當(dāng)前增益集Gtch_update(k)＝α*Gtch_new(k)+β*Gtch_ITC(k)(在優(yōu)選實(shí)施方式中α＝0.9而β＝0.1)。
圖8是圖2的基站發(fā)射機(jī)在初始化后前向功率控制時(shí)工作的優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。邏輯流程從確定是否接收到PMRM的801步開(kāi)始。如果在801步接收到PMRM則流程繼續(xù)至803步，否則就進(jìn)行到825步，如果在825步接收到PMRM則作出進(jìn)行到817步的判決，否則流程至827步。在803步，未報(bào)告壞幀計(jì)算機(jī)738計(jì)算未報(bào)告壞幀數(shù)目的估值(j)740。在805步移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到的壞幀數(shù)(從PMRM消息本身的PwrRepThresh或ERRORS_DETECTED)和(j)740相加以產(chǎn)生壞幀總數(shù)的估值742。在807步用1/tb_PMRM 716用乘法器712對(duì)壞幀總數(shù)742定標(biāo)以產(chǎn)生遠(yuǎn)端單元FER估值714。在809步邏輯單元750將遠(yuǎn)端單元FER估值714與FER目標(biāo)752比較，產(chǎn)生步長(zhǎng)更新值754。接下去，在811步，更新的步長(zhǎng)與當(dāng)前增步值758相加以產(chǎn)生新的步長(zhǎng)更新值(SU)760。然后范圍限制器功能761限制更新的步長(zhǎng)(813步)產(chǎn)生新的增步值762。在815步，置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763至788位置并將增步值加到加法器768與Gtch244相加以產(chǎn)生新業(yè)務(wù)信道增益770(Gtch_new)。在819步邏輯單元772用新業(yè)務(wù)信道增益770和瞬時(shí)業(yè)務(wù)信道增益211(Gtch_ITC)來(lái)計(jì)算更新的業(yè)務(wù)信道增益776(Gtch_update)。在821步選擇器功能782限制允許的增益值，產(chǎn)生增益Gtch_PFC 241并且邏輯流程繼續(xù)至823步。在823步將由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇的增益Gtch_PFC 241分配給每個(gè)與給定的遠(yuǎn)端單元有關(guān)的鏈路(TCH)鏈路因此Gtch 244等于Gtch PFC 241。邏輯流程繼續(xù)至827步。
在827步流程暫停直到當(dāng)前幀間隔過(guò)去，然后邏輯流程繼續(xù)至828步，減步幀計(jì)數(shù)器SDF_CNTR增加。邏輯流程繼續(xù)至830步，幀計(jì)數(shù)器SDF_CNTR與增量時(shí)間相比較。如果在830步確定SDF_CNTR超過(guò)增量時(shí)間則邏輯流程繼續(xù)至831步，將SDF_CNTR置為零，否則邏輯流程返回801步。繼續(xù)，在832步將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)763置至790位置，因此TCH增益降低Gtch_new＝Gtch-StepDown。下面在834步禁止邏輯單元772，因此置Gtch_update 776等于Gtch_new 770。然后邏輯流程回到821步，選擇器功能782限制允許的增益值，產(chǎn)生增益Gtch_PFC 241。在823步將由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)243選擇的增益Gtch_PFC 241分配給每個(gè)與給定的遠(yuǎn)端單元有關(guān)的鏈路(TCH)鏈路，從而Gtch 244等于Gtch_PFC 241。
圖9說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式運(yùn)用的前向鏈路增益控制時(shí)域圖。圖9上圖說(shuō)明由于用初始功率控制算法和初始化后功率控制算法達(dá)到的低的增益電平在降低傳輸功率電平方面的改進(jìn)。在t＝1時(shí)刻根據(jù)基于ITC201估值從遠(yuǎn)端單元對(duì)于初始前向鏈路得到的導(dǎo)頻Ec/Io信息，TCH增益從OrigGain降到Gtch_init。在t＝2時(shí)刻根據(jù)遠(yuǎn)端單元在變換至不同的越區(qū)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)態(tài)(增加的前向鏈路)時(shí)由遠(yuǎn)端單元通過(guò)PSMM消息返回的對(duì)每個(gè)前向鏈路的導(dǎo)頻Ec/Io信息，業(yè)務(wù)信道增益再次降低。如Gtch的斜率增加所表明，也選擇第二增益降低速率。在t＝3時(shí)刻在PwrRedDelay幀中沒(méi)接收到PMRM，所以將更陡峭的衰減率(第三速率)加到每個(gè)前向鏈路的Gtch。在t＝5時(shí)刻接收到PMRM，并且在該增益增加后用在PMRM獲得的導(dǎo)頻信息更新它。用下個(gè)接收的PMRM開(kāi)始進(jìn)行正常的(初始化后)功率控制。圖9的下圖說(shuō)明與上面圖中敘述的那些過(guò)程的流程相同的調(diào)節(jié)的增步值初始化后功率控制方法。在圖9a和圖9b中都很明顯，當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)方法比較時(shí)基站能用不可接受的高前向鏈路增益在擴(kuò)展的時(shí)間周期上傳輸?shù)臅r(shí)間值減小了。采用減小基站用不可接受的高前向鏈路增益?zhèn)鬏數(shù)臅r(shí)間的方法，可降低系統(tǒng)噪聲。
從本發(fā)明的廣度而言，它不限制于上面圖示和敘述的特定的細(xì)節(jié)、代表性的裝置、和說(shuō)明性的例子?？蓪?duì)上面的說(shuō)明書(shū)作多種修改和變化而不背離本發(fā)明的范圍和精神。例如雖然上面說(shuō)明書(shū)的敘述是爭(zhēng)對(duì)擴(kuò)頻系統(tǒng)中的功率控制，可將此功率控制方法使用于任何通信系統(tǒng)中(如個(gè)人通信系統(tǒng))。本發(fā)明變更覆蓋在下面權(quán)利要求及其等效范圍內(nèi)提供的所有的修改和變化。
權(quán)利要求
1.通信系統(tǒng)中的功率控制方法，該方法包括以下步經(jīng)過(guò)第一基站在第一信道上以第一功率電平向遠(yuǎn)端單元通信；確定第一信道的信號(hào)質(zhì)量矩陣；以及經(jīng)過(guò)第一基站在第二信道上以第二功率電平開(kāi)始一呼叫，所述第二功率電平不同于所述第一功率電平且以信號(hào)質(zhì)量矩陣為根據(jù)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在第一信道上向遠(yuǎn)端單元通信的步包括在導(dǎo)頻信道上向遠(yuǎn)端單元通信的步。
3.權(quán)利要求1的方法，其中在第二信道上向遠(yuǎn)端單元通信的步包括在業(yè)務(wù)信道上向遠(yuǎn)端單元通信的步。
4.權(quán)利要求1的方法，其中確定信號(hào)質(zhì)量的步包括確定相對(duì)于第一基站量測(cè)的第一信道Ec/Io和根據(jù)Ec/Io確定值來(lái)確定信號(hào)質(zhì)量矩陣的步。
5.權(quán)利要求4的方法，還包括確定遠(yuǎn)端單元速度和根據(jù)第一信道Ec/Io及遠(yuǎn)端單元速度來(lái)確定信號(hào)質(zhì)量矩陣的步。
6.通信系統(tǒng)中的功率控制方法，方法包括以下步在第一信道上以第一功率電平傳輸，所述的第一功率電平以使用的解調(diào)器數(shù)為根據(jù)；以及當(dāng)時(shí)間少于用于所有使用的解調(diào)器的建立時(shí)間時(shí)以第一速率降低第一功率電平，否則以第二速率降低第一功率電平
7.權(quán)利要求6的方法，還包括根據(jù)在遠(yuǎn)端單元的信號(hào)質(zhì)量矩陣在第一信道上以第二功率電平傳輸?shù)牟?，所述的第二功率電平還以用于所有使用的解調(diào)器的建立時(shí)間為根據(jù)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中根據(jù)從接收到功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)以后傳輸?shù)膸瑪?shù)來(lái)確定信號(hào)質(zhì)量矩陣。
9.權(quán)利要求8的方法，其中信號(hào)質(zhì)量矩陣還以來(lái)報(bào)告的壞幀的估值為根據(jù)。
10.通信系統(tǒng)中的功率控制裝置，裝置包括從蜂窩基礎(chǔ)設(shè)備以第一功率電平向遠(yuǎn)端單元傳輸?shù)姆涓C基礎(chǔ)設(shè)備，所述的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)備接收功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)或?qū)ьl強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)之一以產(chǎn)生接收的消息；和一個(gè)連接到蜂窩基礎(chǔ)裝備的初始化后前向功率控制計(jì)算機(jī)(PFC)，所述PFC確定在遠(yuǎn)端單元的信號(hào)質(zhì)量矩陣，其中所述信號(hào)質(zhì)量矩陣以接收的消息為根據(jù)還并以第二功率電平傳輸?shù)竭h(yuǎn)端單元，所述的第二功率電平以該確定結(jié)果為根據(jù)。
全文摘要
用根據(jù)使用的解調(diào)器數(shù)和導(dǎo)頻信道信號(hào)質(zhì)量(610)確定業(yè)務(wù)信道的初始功率的方法進(jìn)行擴(kuò)頻通信系統(tǒng)功率控制。一旦確定了初始傳輸功率并且開(kāi)始呼叫,當(dāng)時(shí)間小于用于所有使用的解調(diào)器的建立時(shí)間時(shí)以第一速率降低傳輸功率(615),否則以第二速率降低傳輸功率(621)。得到所有使用的解調(diào)器之后接收功率量測(cè)報(bào)告消息(PMRM)或?qū)ьl強(qiáng)度量測(cè)消息(PSMM)來(lái)進(jìn)行功率控制,根據(jù)PMRM或PSMM確定在遠(yuǎn)端單元的信號(hào)質(zhì)量矩陣,并根據(jù)信號(hào)質(zhì)量矩陣調(diào)節(jié)傳輸功率(645)。
文檔編號(hào)G01S11/06GK1196846SQ97190792
公開(kāi)日1998年10月21日 申請(qǐng)日期1997年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月28日
發(fā)明者羅伯特·T·勞夫, 巴里·J·邁尼奇 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司