專利名稱：無(wú)線通信系統(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)明的方法和裝置一般涉及通信，具體而言涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中的功率控制。
背景技術(shù)：
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸日益增長(zhǎng)的要求和通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)可用服務(wù)的擴(kuò)展導(dǎo)致能處理語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù)的系統(tǒng)的發(fā)展。一種設(shè)計(jì)用來(lái)處理這兩種服務(wù)的各種需求的擴(kuò)譜系統(tǒng)是稱之為cdma 2000的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，它被規(guī)定于“TIA/EIA/IS-2000標(biāo)準(zhǔn)cdma 2000擴(kuò)譜系統(tǒng)”中。對(duì)cdma 2000的增強(qiáng)型及替換型語(yǔ)言和數(shù)據(jù)系統(tǒng)也在開(kāi)發(fā)中。
隨著發(fā)送的數(shù)據(jù)量和傳播數(shù)量的增加，可用于無(wú)線電傳輸?shù)挠邢薜膸捵兂蓻Q定性的資源。因此在通信系統(tǒng)中有需要一種有效的和精確的發(fā)送信息的方法以使可用帶寬的使用最佳化。

發(fā)明內(nèi)容
這里所揭示的實(shí)施例通過(guò)在無(wú)線通信系統(tǒng)中提供功率控制方法來(lái)滿足上述要求，所述功率控制方法確定能量設(shè)定點(diǎn)以達(dá)到傳輸幀誤差率，調(diào)整出現(xiàn)傳輸誤差時(shí)的能量設(shè)定點(diǎn)，確定再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以達(dá)到再傳輸幀誤差率，調(diào)整出現(xiàn)傳輸誤差時(shí)的再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)。
一方面，基站裝置包括用來(lái)控制數(shù)據(jù)的傳輸和再傳輸?shù)奶幚砥鳎坝脕?lái)存儲(chǔ)多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀指令的存儲(chǔ)器。指令包括第1組指令，用來(lái)確定傳輸幀誤差率和再傳輸幀誤差率；第2組指令，用來(lái)確定傳輸能量設(shè)定點(diǎn)作為傳輸幀誤差率和傳輸質(zhì)量的函數(shù)；以及第3組指令，用來(lái)確定重新能量設(shè)定點(diǎn)作為再傳輸幀誤差率和再傳輸質(zhì)量的函數(shù)。在一實(shí)施例中，傳輸質(zhì)量由接收的誤差指示信號(hào)來(lái)測(cè)量，其中誤差指示信號(hào)可以是誤差指示位。按照另一實(shí)施例，第3組指令諸如通過(guò)在傳輸能量設(shè)定點(diǎn)和再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)之間保持一Δ值來(lái)確定再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)作為再傳輸幀誤差率、再傳輸質(zhì)量、以及傳輸能量設(shè)定點(diǎn)的函數(shù)。
另一方面，無(wú)線通信系統(tǒng)中的方法包括，確定傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以達(dá)到傳輸幀誤差率，調(diào)整出現(xiàn)傳輸誤差時(shí)的傳輸能量設(shè)定點(diǎn)，確定再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以達(dá)到再傳輸幀誤差率，調(diào)整出現(xiàn)傳輸誤差時(shí)的再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)。在一實(shí)施例中，調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)進(jìn)一步包括調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)作為傳輸能量設(shè)定點(diǎn)的函數(shù)。在另一實(shí)施例中，調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)進(jìn)一步包括調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以達(dá)到期望的再傳輸?shù)膸`差率。


圖1為無(wú)線通信系統(tǒng)中的信道結(jié)構(gòu)圖。
圖2為無(wú)線通信系統(tǒng)的圖。
圖3為無(wú)線通信系統(tǒng)中傳輸情景圖。
圖4為無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸和再傳輸情景圖。
圖5為說(shuō)明無(wú)線系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制方法的外環(huán)調(diào)整時(shí)序圖。
圖6為說(shuō)明無(wú)線系統(tǒng)中業(yè)務(wù)信號(hào)強(qiáng)度對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度的比值的時(shí)序圖。
圖7為無(wú)線通信系統(tǒng)中能量設(shè)定點(diǎn)調(diào)整的方法的流程圖。
圖8為無(wú)線通信系統(tǒng)中能量設(shè)定點(diǎn)調(diào)整的替換方法的圖。
圖9為無(wú)線通信系統(tǒng)中收發(fā)信機(jī)的圖。
圖10為無(wú)線通信系統(tǒng)中能量設(shè)定點(diǎn)調(diào)整的方法圖。
具體實(shí)施方法詞語(yǔ)“例示性”在這里專指“用作例子、例示或說(shuō)明”。任何這里作為“例示性”的實(shí)施例未必解釋為優(yōu)于其他實(shí)施例。
擴(kuò)譜通信系統(tǒng)，諸如在各種標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，擴(kuò)展頻率使多路信號(hào)占據(jù)相同的的信道帶寬，其中每個(gè)信號(hào)具有其本身的各偽隨機(jī)噪聲(PN)序列，所述各種標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于“TIA/EIA/IS-95雙模式寬帶擴(kuò)譜蜂窩式系統(tǒng)的移動(dòng)站—基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)”(以下稱為“Is-95標(biāo)準(zhǔn)”)，“cdma 2000擴(kuò)譜系統(tǒng)的TIA/EIA/IS-2000標(biāo)準(zhǔn)”(以下稱為“cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)”)，和/或“TIA/EIA/IS-856 cdma 2000高速率分組數(shù)據(jù)空間接口規(guī)范”(以下稱為“HDR標(biāo)準(zhǔn)”)。
在以下美國(guó)專利中描述了CDMA系統(tǒng)的運(yùn)作美國(guó)專利No.4,901,307題為“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE0R TERREXTRIAL REPEATERS”；美國(guó)專利No，5,103,459題為“SYSTEM AND METMODFOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”；以及美國(guó)專利No.5,504,773題為“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING0F DATA FOR TRANSMISSION”；均轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人，引用于此供參考。
擴(kuò)譜系統(tǒng)中，多個(gè)用戶在相同的信道帶寬上同時(shí)發(fā)送消息。由于頻譜是一種有限的資源，這些系統(tǒng)提供各種方法，通過(guò)共用頻譜使這一資源的利用最大化同時(shí)以最小的干擾支持大量的用戶。這些方法對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)难由煸试S現(xiàn)存的硬件和軟件的再使用。已經(jīng)通曉這種標(biāo)準(zhǔn)和方法的設(shè)計(jì)工作者可運(yùn)用這種知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)將這些系統(tǒng)延伸到高速數(shù)據(jù)傳輸中。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中包括擴(kuò)譜系統(tǒng)在內(nèi)，移動(dòng)單元與陸線通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)基站進(jìn)行通信。移動(dòng)單元可稱為移動(dòng)站、遠(yuǎn)端站、用戶、接收終端等。基站可稱為接入網(wǎng)絡(luò)等。移動(dòng)站通過(guò)稱為反向鏈路(RL)的通信鏈路向基站發(fā)送信號(hào)，基站通過(guò)稱為正向鏈路(FL)的通信鏈路向移動(dòng)站發(fā)送信號(hào)。在RL上，每個(gè)發(fā)送移動(dòng)站或遠(yuǎn)端站對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的其他遠(yuǎn)端站起到干擾的作用。
當(dāng)每個(gè)用戶發(fā)送至基站或從基站進(jìn)行接收時(shí)，其他用戶正同時(shí)與該基站通信。每個(gè)用戶在RL上的傳輸引起對(duì)其他用戶的干擾。為克服接收到的信號(hào)中的干擾，解調(diào)器尋求并保持足夠的位能量對(duì)干擾功率譜密度的比值(稱為Eb/No)，以在可接受的誤差概率的情況下解調(diào)該信號(hào)。功率控制(PC)是一種調(diào)整FL和RL一方或雙方的發(fā)射機(jī)功率的一種處理，以滿足給定的誤差準(zhǔn)則。理想情況下，功率控制處理調(diào)整發(fā)射機(jī)功率至少達(dá)到指令接收機(jī)處需要的最小值Eb/No。此外，希望沒(méi)有發(fā)射機(jī)使用大于所需的最小Eb/No以達(dá)到期望的服務(wù)質(zhì)量(QOS)。這保證了通過(guò)功率控制處理對(duì)一個(gè)用戶達(dá)到的任何利用不以任一其他用戶的不必要犧牲為代價(jià)。
CDMA系統(tǒng)中，由于用于用戶識(shí)別的各種擴(kuò)譜碼，使得每個(gè)用戶在系統(tǒng)中作為隨機(jī)噪聲出現(xiàn)在其他用戶面前?？刂茊蝹€(gè)用戶的功率減小了對(duì)系統(tǒng)中其他用戶的干擾。如果不進(jìn)行功率控制，與共用基站相距不同距離的多個(gè)用戶將發(fā)送相同的功率電平。從而靠近基站的那些用戶的發(fā)送在基站處接收時(shí)具有較高能量，結(jié)果用戶間的信噪比SNR不相等，這種不均衡稱為“近—遠(yuǎn)問(wèn)題”。由于每一用戶要求得到所需的SNR級(jí)，近—遠(yuǎn)問(wèn)題限制了系統(tǒng)的能力。功率控制用來(lái)提供擴(kuò)譜系統(tǒng)中的平滑操作。
功率控制通過(guò)保證每個(gè)發(fā)射機(jī)只對(duì)其他用戶引入最小量的干擾，從而影響系統(tǒng)的能力，并因而增加處理增益。處理增益是傳輸帶寬W對(duì)數(shù)據(jù)速率R的比值。Eb/No對(duì)W/R的比值與SNR有關(guān)。處理增益克服了來(lái)自其他用戶的有限量的干擾，即總噪聲。因此，系統(tǒng)能力正比于處理增益和SNR。從接收機(jī)對(duì)發(fā)射機(jī)提供的反饋信息作為鏈路質(zhì)量量度。反饋理想上是一種具有低執(zhí)行時(shí)間的傳輸。因此功率控制利用這一有關(guān)鏈路質(zhì)量的反饋信息來(lái)調(diào)整傳輸參數(shù)。
功率控制使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)環(huán)境中變化的條件，包括但不限于地理?xiàng)l件和移動(dòng)速度。由于變化的條件將影響通信鏈路的質(zhì)量，故傳輸參數(shù)調(diào)整以適應(yīng)這種變化。這個(gè)處理稱為“鏈路適應(yīng)”。人們希望鏈路適應(yīng)盡可能精確和快速地跟蹤系統(tǒng)的條件。
按照一種實(shí)施例，通過(guò)通信鏈路的質(zhì)量來(lái)控制鏈路適應(yīng)，其中鏈路的SNR提供評(píng)估鏈路的質(zhì)量量度。鏈路的SNR可以測(cè)量作為接收機(jī)處的載波對(duì)干擾比(C/I)的函數(shù)。對(duì)語(yǔ)音通信而言，可使用質(zhì)量量度C/I來(lái)提供指令發(fā)射機(jī)增加或減低功率的功率控制命令。對(duì)分組數(shù)據(jù)通后，諸如在“TIA-856 cdma 2000高速率分組數(shù)據(jù)空間連接規(guī)范”、3GPP和3GPP2中規(guī)定的在HDR系統(tǒng)中發(fā)送，數(shù)據(jù)通信在多個(gè)用戶中調(diào)度，其中在任一給定時(shí)間，只有一個(gè)用戶從接入網(wǎng)絡(luò)或基站接收數(shù)據(jù)。在分組—交換數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，如SNR的質(zhì)量量度測(cè)量可對(duì)基站或接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機(jī)在決定通常數(shù)據(jù)速率、編碼、調(diào)制以及數(shù)據(jù)通信的調(diào)度方面提供有價(jià)值的信息。因此從遠(yuǎn)端站向基站提供有效的質(zhì)量量度是有益的。
為使干擾最小化及RL能力最大化，通過(guò)3個(gè)RL功率控制環(huán)來(lái)控制每個(gè)遠(yuǎn)端的發(fā)送功率。第1功率控制環(huán)，稱為“開(kāi)環(huán)”功率控制，調(diào)整遠(yuǎn)端站的發(fā)送功率使從每個(gè)用戶接收到的功率近似等于基站處的功率。一個(gè)功率控制方案設(shè)定發(fā)送功率與FL上接收的功率成正比。在按照一實(shí)施例的系統(tǒng)中，發(fā)送功率給定為Pout＝73-pin，其中pin為由遠(yuǎn)端站接收的功率，單位為dBm，pout是遠(yuǎn)端站的發(fā)送功率，單位為dBm，-73為常數(shù)。開(kāi)拓功率控制在遠(yuǎn)端站處實(shí)現(xiàn)，并在沒(méi)有基站指示下的情況下實(shí)現(xiàn)。當(dāng)遠(yuǎn)端站增益進(jìn)入基站且通信被建立時(shí)，就開(kāi)始開(kāi)環(huán)功率控制。操作環(huán)境繼續(xù)改變同時(shí)通信主動(dòng)的，所以，基站和遠(yuǎn)端站之間Fl和RL上所受到的路徑損耗作為時(shí)間函數(shù)地改變。
開(kāi)環(huán)功率控制補(bǔ)償慢變化和對(duì)數(shù)正態(tài)遮蔭(shadowing)效應(yīng)，其中存在FL和RL間衰落的相關(guān)性。其他效應(yīng)是頻率依變性，諸如快速瑞利衰落等。具體地說(shuō)，對(duì)給定通信鏈，對(duì)FL給出的專用頻率分配不同于RL的頻率分配。單獨(dú)利用從一個(gè)鏈路接收的信號(hào)的功率控制不足以校正在其他鏈路上的頻率依變影響。例如在遠(yuǎn)端站接收到FL信號(hào)的性質(zhì)對(duì)在不同頻率上處理的RL傳輸?shù)恼{(diào)整并不一定提供足夠的信息。換句話說(shuō)，孤立地進(jìn)行的開(kāi)環(huán)功率控制不補(bǔ)償頻率依變影響。
另一個(gè)或附加的功率控制機(jī)制(稱作“閉環(huán)”功率控制可用來(lái)解決由瑞利衰落效應(yīng)及其他頻率依變性效應(yīng)引起的功率起伏。在呼叫建立后，用閉環(huán)功率控制與開(kāi)環(huán)功率控制相配合。閉環(huán)功率控制具有內(nèi)環(huán)和外環(huán)。內(nèi)環(huán)使用預(yù)定的SNR閾值或設(shè)定點(diǎn)作出功率升高和功率降低決策。外環(huán)動(dòng)態(tài)地調(diào)整SNR閾值以保持所要的鏈路質(zhì)量。
相對(duì)于閉環(huán)功率控制的內(nèi)環(huán)，基站連續(xù)監(jiān)視RL并測(cè)量鏈路質(zhì)量。對(duì)于RL，閉環(huán)功率控制調(diào)整遠(yuǎn)端站的傳輸功率，使得鏈路質(zhì)量(如在基站處接收的RL信號(hào)的由每位能量對(duì)噪聲加干擾比值Eb/Io測(cè)得的)保持在預(yù)定電平上。這個(gè)電平稱為Eb/Io設(shè)定點(diǎn)?；緶y(cè)量在基站處接收到的RL信號(hào)的Eb/Io，并響應(yīng)所測(cè)Eb/Io，在正向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送RL功率控制位到遠(yuǎn)端站。當(dāng)測(cè)得的Eb/Io太高時(shí)，基站指令遠(yuǎn)端站減小發(fā)送功率。如測(cè)得的Eb/Io太低，則基站指令遠(yuǎn)端站增加發(fā)送功率。指令在Fl的子信道上發(fā)送。在一實(shí)施例中功率控制指令作為功率控制位發(fā)送，增加步距為+1dB，減小步距為-1dB。按照該實(shí)施例，RL功率控制位每20ms幀發(fā)送16次，或以800bps速率發(fā)送。正向業(yè)務(wù)信道從基站載運(yùn)RL功率控制位與數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)端站。
對(duì)于分組數(shù)據(jù)傳輸，擴(kuò)譜系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包作為離散數(shù)據(jù)幀。一般作為幀誤差率(FER)的函數(shù)來(lái)測(cè)量期望的性能級(jí)或鏈路質(zhì)量。FER的計(jì)算導(dǎo)致時(shí)延，以累積足夠的位完成計(jì)算。
內(nèi)環(huán)功率控制調(diào)整Eb/Io設(shè)定點(diǎn)使得維持作為FER測(cè)量的所要性能級(jí)。為獲得給定FER的所需的Eb/Io取決于傳輸條件。外環(huán)功率控制響應(yīng)于系統(tǒng)中的改變而調(diào)整Eb/Io設(shè)定點(diǎn)。
對(duì)于分組數(shù)據(jù)傳輸，擴(kuò)散系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包作為離散數(shù)據(jù)幀。一般作為幀誤差率(FER)的函數(shù)來(lái)測(cè)量期望的性能級(jí)或鏈路質(zhì)量。FER的計(jì)算導(dǎo)致時(shí)延，以累積數(shù)據(jù)位。然后，內(nèi)環(huán)功率控制調(diào)Eb/Io。設(shè)定點(diǎn)使得維持作為FER測(cè)量的所要性能級(jí)。所需的Eb/Io取決于傳輸條件，其中計(jì)算Eb/Io以獲得給定的FER。通常稱這一功率控制為外環(huán)。
在FL上，有幾個(gè)原因要控制基站的傳輸功率。來(lái)自基站的高傳輸功率可引起與在遠(yuǎn)端站接收到的帶信號(hào)的過(guò)大干擾。存在的另一問(wèn)題是在移動(dòng)站處的多徑接觸，其中至少一些多徑是不可分解線組成的信號(hào)。這些不可分解的多徑產(chǎn)生“自干擾”。另一方面，如基站的傳輸功率太低，則遠(yuǎn)端站可接到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)傳輸。這對(duì)基站與所有移動(dòng)站特別不靠近基站的移動(dòng)站進(jìn)行通信可能能量不夠。地面信道衰落和其他已知因素可影響遠(yuǎn)端站接收FL信號(hào)的質(zhì)量。結(jié)果，每個(gè)基站試圖調(diào)整其傳輸功率以維持在遠(yuǎn)端站處所需的性能級(jí)。
FL上的功率控制對(duì)數(shù)據(jù)傳輸尤為重要。數(shù)據(jù)傳輸一般是不對(duì)稱的，F(xiàn)L上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大于RL的。通過(guò)FL上的有效功率控制機(jī)制，其中控制傳輸功率以保持所需的性能級(jí)，可改進(jìn)整體FL能力。
在一實(shí)施例中，當(dāng)錯(cuò)誤地接收所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀時(shí)，遠(yuǎn)端站便向基站發(fā)送錯(cuò)誤—指示器一位(EIB)消息。EIB可能是包含于反向業(yè)務(wù)信道幀中的位，或在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的單獨(dú)的消息?；卷憫?yīng)于EIB消息，增加其傳輸功率到遠(yuǎn)端站。
這一方法的一個(gè)缺點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。處理延時(shí)包含從基站發(fā)送不適當(dāng)?shù)膸交卷憫?yīng)遠(yuǎn)端站來(lái)的錯(cuò)誤消息而調(diào)整發(fā)送功率的時(shí)間的時(shí)間間隔。處理延時(shí)包括用于下列的時(shí)間(1)基站以不適當(dāng)功率發(fā)送數(shù)據(jù)幀；(2)遠(yuǎn)端站接收數(shù)據(jù)幀；(3)遠(yuǎn)端站檢測(cè)幀誤差(如幀刪除)；(4)遠(yuǎn)端站發(fā)送錯(cuò)誤消息到基站；以及(5)基站接收錯(cuò)誤消息并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其發(fā)送功率。正向業(yè)務(wù)信道幀必須在EIB產(chǎn)生之前被接收、解調(diào)和譯碼。載送EIB消息的反向業(yè)務(wù)信道幀必須在用位來(lái)調(diào)整正向業(yè)務(wù)信道的發(fā)送功率之前被產(chǎn)生、編碼、發(fā)送、譯碼和處理。
通常期望的性能級(jí)是1％的FER。因此平均地說(shuō)，遠(yuǎn)端站每100幀發(fā)送1個(gè)指示幀錯(cuò)誤的錯(cuò)誤消息。按照IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)，每幀為20ms長(zhǎng)。基于這種類型EIB的功率控制很好地工作來(lái)調(diào)整FL發(fā)送功率到處理遮蔭條件，但由于其自旋轉(zhuǎn)速度也并不能處理衰落條件。
控制FL傳輸功率的一種方法利用在遠(yuǎn)端站接收到的信號(hào)的Eb/Io。既然FER取決于接收的信號(hào)的Eb/Io，就可設(shè)計(jì)功率控制來(lái)保持Eb/Io在期望的級(jí)上。如果以可變速度在FL上發(fā)送數(shù)據(jù)則設(shè)計(jì)遭到困難。FL上調(diào)整傳輸功率取決于數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)速度。在較低數(shù)據(jù)速度上通過(guò)重復(fù)調(diào)制符號(hào)在較長(zhǎng)時(shí)間周期上發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)位。每位能量Eb是所接收功率在一個(gè)位時(shí)間周期上的積累，并通過(guò)在各調(diào)制符號(hào)中積累能量來(lái)取得。對(duì)等效的Eb的量，每個(gè)數(shù)據(jù)位可以較低數(shù)據(jù)速度以按比例地較小傳輸功率發(fā)送。通常在整個(gè)數(shù)據(jù)幀被調(diào)制、譯碼以及數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速度被決定之前，遠(yuǎn)端站并不先驗(yàn)地知道傳輸速率并且不能計(jì)算到每位能量Eb，其中速率是一個(gè)每幀功率控制消息。這與RL方法形成對(duì)照，按照一實(shí)施例，RL方法中可以是一個(gè)每幀功率控制消息(位)16次。
在較低速率上遠(yuǎn)端站可以不連續(xù)地發(fā)送。當(dāng)遠(yuǎn)端站發(fā)送時(shí)，它以相同的功率級(jí)和相同波形結(jié)構(gòu)發(fā)送而不管發(fā)送速度如何?；緵Q定功率控制位的值并每秒16次將該位發(fā)送到遠(yuǎn)端站。由于遠(yuǎn)端站知道該傳輸速度，故當(dāng)它不發(fā)送時(shí)可不承對(duì)應(yīng)次數(shù)的功率控制位。這允許快速RL功率控制。然而有效功率控制速率隨傳輸速率而變。對(duì)一個(gè)實(shí)施例，全速率幀的速率為800bps，1/8速度幀為100bps。
對(duì)變速率語(yǔ)音幀傳輸，原始的CDMA標(biāo)準(zhǔn)已被最佳化。為支持雙向語(yǔ)音通信(如無(wú)線語(yǔ)音應(yīng)用中那樣)，要求通信系統(tǒng)提供較恒定的和最小的時(shí)延。為此，許多CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)有強(qiáng)力正向糾錯(cuò)(FEC)協(xié)議和聲碼器，被設(shè)計(jì)成優(yōu)美地響應(yīng)于語(yǔ)音幀誤差。對(duì)語(yǔ)音發(fā)送，將實(shí)現(xiàn)幀重新發(fā)送程序的誤差控制協(xié)議加到不可接受的時(shí)延上。
分組數(shù)據(jù)允許增加通信的速度和精度，并因此是無(wú)線數(shù)據(jù)通信所要求的。在將無(wú)線和其它通信和互聯(lián)網(wǎng)組合起來(lái)的努力中，正在利用標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)開(kāi)發(fā)增加應(yīng)用數(shù)量。IP是一軟件標(biāo)準(zhǔn)，它描述如何跟蹤網(wǎng)絡(luò)間地址、路由消息以及識(shí)別進(jìn)入消息，從而允許數(shù)據(jù)包在其路徑上始發(fā)者超過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)到達(dá)接收地。始發(fā)者是發(fā)出通信的移動(dòng)單元，目的地是期望的參加者。在IP網(wǎng)絡(luò)中分配每種資源(如計(jì)算機(jī))IP地址用于識(shí)別。
在許多非語(yǔ)音應(yīng)用如IP數(shù)據(jù)傳輸中，通信系統(tǒng)的時(shí)延要求不如語(yǔ)音應(yīng)用中嚴(yán)格。在應(yīng)用于IP網(wǎng)絡(luò)中可能最流行的協(xié)議的傳輸控制協(xié)議(TCP)中，實(shí)現(xiàn)上允許無(wú)限的傳輸時(shí)延以保證無(wú)誤差的傳輸。TCP使用IP數(shù)據(jù)圖和再傳輸，如IP分組通常所稱的，以提供這種傳輸可靠性。
IP數(shù)據(jù)圖以幀發(fā)送，其中每幀由預(yù)定的時(shí)間持續(xù)期所限定。通常IP數(shù)據(jù)圖太大而不能適配進(jìn)如語(yǔ)音傳輸階限定的單幀中。即使將IP數(shù)據(jù)圖分成足夠小的多段，以適配進(jìn)一步幀中之后也必須為由用于TCP的單個(gè)IP數(shù)據(jù)圖接收該全組的幀而無(wú)錯(cuò)誤。CDMA語(yǔ)音系統(tǒng)的目標(biāo)FER型式使得無(wú)誤差地接收單個(gè)數(shù)據(jù)圖的所有各段的可能性非常低。
CDMA標(biāo)準(zhǔn)提供這種選擇的服務(wù)，如數(shù)據(jù)服務(wù)，使能其他數(shù)據(jù)型式的傳輸代替語(yǔ)言幀傳輸。在一實(shí)施例中，無(wú)線電鏈路協(xié)議(RLP)在CDMA幀層上組合帶幀再傳輸程序的誤差控制協(xié)議。RLP是一類誤差控制協(xié)議，稱為基于否認(rèn)(基于NAK)的自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)協(xié)議，是業(yè)內(nèi)所熟知的。RLP有助于字節(jié)流而不是一系列語(yǔ)音幀通過(guò)CDMA通信系統(tǒng)傳輸。
圖1示出無(wú)線系統(tǒng)協(xié)議的例示例實(shí)施例的結(jié)構(gòu)層10。物理層12表示正向和RL的信道結(jié)構(gòu)、頻率、功率輸出、調(diào)制型式、以及編碼規(guī)范。媒體訪問(wèn)控制(MAC)層14限定用在物理層12上接收和發(fā)送的程序。對(duì)HDR系統(tǒng)，MAC層14包括平衡用戶或連接的調(diào)度能力。這種平衡通常對(duì)復(fù)蓋較差的信道調(diào)配低的吞吐量，因此釋放資源以允許連接較好的信道有高的吞吐量。此外，當(dāng)信道具有較好連接時(shí)，MAC層處理傳輸。下一層鏈路訪問(wèn)控制(LAC)層16提供對(duì)無(wú)線電鏈路的訪問(wèn)程序。按照一實(shí)施例，無(wú)線電鏈路協(xié)議(RLP)層18對(duì)8個(gè)一排的數(shù)據(jù)流提供再傳輸和復(fù)制檢測(cè)。RLP是一種稱之為NAK基的ARQ協(xié)議，為業(yè)內(nèi)所熟知。在一實(shí)施例中，RLP有助于字節(jié)流而不是語(yǔ)音幀服務(wù)在通信系統(tǒng)中的傳輸。
在分組服務(wù)方面，LAC層16載運(yùn)點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議分組(PPP分組)。高層數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC層20是PPP通信的鏈路層?？刂菩畔⒁詫ｉT型式放置，它與數(shù)據(jù)大不相同以減小誤差。HDLC層20在PPP處理之前完成數(shù)據(jù)成幀。然后PPP層22提供壓縮、驗(yàn)證、加密以及多協(xié)議支持。IP層24保持對(duì)不同節(jié)點(diǎn)網(wǎng)間訪問(wèn)的跟蹤、路由輸出消息，以及識(shí)別輸入消息。
協(xié)議在PPP的頂部如IP層24運(yùn)行，載運(yùn)用戶的業(yè)務(wù)量。應(yīng)指出這些層的每一層可包含一或多個(gè)協(xié)議。協(xié)議使用信令消息和/或標(biāo)題來(lái)傳送信息至空中連接的另一側(cè)的同等實(shí)體。例如在高數(shù)據(jù)速率(MDR)系統(tǒng)，協(xié)議用默認(rèn)的信令請(qǐng)求發(fā)送消息。
結(jié)構(gòu)10可適用于訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)(AN)，在IP網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng))和訪問(wèn)終端(包括無(wú)線移動(dòng)單元)之間提供數(shù)據(jù)連接。訪問(wèn)終端(AT)對(duì)用戶提供數(shù)據(jù)連接。AT可被連接到計(jì)算設(shè)備(如膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī))，或者可以是自帶數(shù)據(jù)設(shè)備(如個(gè)人數(shù)字處理)。有多種多樣的無(wú)線應(yīng)用和不斷增長(zhǎng)的設(shè)備數(shù)，通常稱之為IP設(shè)備和網(wǎng)設(shè)備。
如圖1所示，RLP層18以上的各層是服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層，HDLC層20以下的各層是無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)層。換言之，無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)層影響空間連接協(xié)議。例示性實(shí)施例的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)層與那些HDR系統(tǒng)中的設(shè)備一致。HDR通常提供在無(wú)線通信系統(tǒng)中有效的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法。另一實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)、IS-95標(biāo)準(zhǔn)、或其他每個(gè)用戶連接系統(tǒng)，如W-CDMA(帶寬碼分多址)空間連接兼容性標(biāo)準(zhǔn)1.85至1.99GHz PCS應(yīng)用的ANSI J-STD-01草案標(biāo)準(zhǔn)(稱為W-CDMA)。
如圖1所示，在無(wú)線協(xié)議的一實(shí)施例中，幾個(gè)協(xié)議層通常內(nèi)置于RLP層之上。例如IP數(shù)據(jù)圖通常在作為字節(jié)流發(fā)送到RLP協(xié)議層之前被轉(zhuǎn)換成PPP字節(jié)流。由于RLP層不顧協(xié)議和較高協(xié)議層的成幀，故將RLP傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流稱之為“無(wú)特征字節(jié)流”。
RLP原本設(shè)計(jì)來(lái)滿足通過(guò)CDMA信道發(fā)送大數(shù)據(jù)圖的要求。例如，如將500字節(jié)的IP數(shù)據(jù)圖簡(jiǎn)單地以幀發(fā)送，每幀載20字節(jié)，則IP數(shù)據(jù)將填充25連續(xù)的幀。在沒(méi)有某種誤差控制層的情況下，所有25 RLP幀都必須無(wú)錯(cuò)誤地接收以使IP數(shù)據(jù)圖對(duì)較高協(xié)議層有用。在具有1％幀誤差率的CDMA信道中，IP數(shù)據(jù)圖傳送的有效誤差率為(1-(0.99)25)，或22％。這與大多數(shù)用于IP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)相雙是很記的誤差率。設(shè)計(jì)RLP作為鏈路層協(xié)議將減小IP業(yè)務(wù)的誤差以便可與一般為10-2以太網(wǎng)信道的誤差率相比擬。
在擴(kuò)譜無(wú)線通信系統(tǒng)如cdma 2000中，多個(gè)用戶以相同帶寬在相同時(shí)間發(fā)送給收發(fā)機(jī)(通?；??；究梢允侨我煌ㄟ^(guò)無(wú)線信道或通過(guò)有線信道(如用光纖或同軸電纜)通信的數(shù)據(jù)設(shè)備。用戶可以是多種移動(dòng)的和/或固定設(shè)備(包括但不限于PC卡、小型閃速存儲(chǔ)器、外部或內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器、或者無(wú)線或有線電話)中的任一種。應(yīng)指出另一擴(kuò)譜系統(tǒng)包括但不限于諸如系統(tǒng)分組交換數(shù)據(jù)服務(wù)；寬帶CDMA(W-CDMA)系統(tǒng)如第3代協(xié)作項(xiàng)目(3GPP)規(guī)定的系統(tǒng)；語(yǔ)音和數(shù)據(jù)系統(tǒng)如第3代協(xié)作項(xiàng)目2(3GPP2)規(guī)定的系統(tǒng)。
圖2示出一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)30的實(shí)施例，其中系統(tǒng)30是能作語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄U(kuò)譜CDMA系統(tǒng)。系統(tǒng)30包括兩部分有線子系統(tǒng)和無(wú)線子系統(tǒng)。有線子系統(tǒng)是公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)36和互聯(lián)網(wǎng)32。有線子系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)32部分通過(guò)工作函數(shù)互聯(lián)網(wǎng)的(IWF)34與無(wú)線子系統(tǒng)相連。數(shù)據(jù)通信不斷增長(zhǎng)的要求通常與互聯(lián)網(wǎng)及由此訪問(wèn)可用數(shù)據(jù)的方便性有關(guān)。然而，先進(jìn)的視頻和音頻應(yīng)用增加了傳輸帶寬的要求。
有線子系統(tǒng)可以包括但不限于其他模塊如測(cè)試單元、視頻單元等。無(wú)線子系統(tǒng)包括基站子系統(tǒng)，涉及移動(dòng)交換中心MSC 38，基站控制器BSC 40，基站收發(fā)信機(jī)BTS 42、44，以及移動(dòng)站MS 46、48。MSC 38是無(wú)線子系統(tǒng)與有線子系統(tǒng)間的接口。它是一個(gè)通知多種無(wú)線裝置的開(kāi)關(guān)。BSC 40是一個(gè)或多個(gè)BTS42、44的控制和管理系統(tǒng)。BSC 40與BTS 42、44和MSC 38交換消息。每個(gè)BTS 42、44由一或多個(gè)置于單個(gè)位置上的收發(fā)信機(jī)組成。每個(gè)BTS 42、44終止網(wǎng)絡(luò)側(cè)的無(wú)線電路徑。BTS42、44可與BSC 40位于一起或分開(kāi)。
系統(tǒng)30包括在BTS 42、44和MS 46、48之間的無(wú)線電空間連接物理信道50、52。物理信道50、52是用數(shù)字編碼和RF特征描述的通信路徑。
如上所述，F(xiàn)L被定義為從一個(gè)BTS 42、44到一個(gè)MS 46、48傳輸?shù)耐ㄐ沛溌?。RL被定義為從一個(gè)MS46、48到一個(gè)BTS 42、44傳輸?shù)耐ㄐ沛溌?。按照一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)30內(nèi)的功率控制控制RL和FL兩者的發(fā)送功率。多路功率控制機(jī)理可施加于系統(tǒng)30的FL和RL，包括反向開(kāi)環(huán)功率控制、反向閉環(huán)功率控制、正向閉環(huán)功率控制，等。反向開(kāi)環(huán)功率控制調(diào)整MS 46、48的起始訪問(wèn)信息傳輸功率并補(bǔ)償在RL的路徑損耗衰減中的變化。RL使用兩類碼信道業(yè)務(wù)信道和訪問(wèn)信道。
要注意的是，對(duì)于數(shù)據(jù)服務(wù)而言，遠(yuǎn)端站可稱為AT，其中AT是一個(gè)對(duì)用戶提供數(shù)據(jù)連接性的設(shè)備。AT可連接到一計(jì)算設(shè)備如膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)，或者它可以是一自帶數(shù)據(jù)設(shè)備如個(gè)人數(shù)字助理。此外，基站可稱為AN，它是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng))和至少一個(gè)AT之間提供數(shù)據(jù)連接性。當(dāng)沒(méi)有指定業(yè)務(wù)信道時(shí)由AT使用反向訪問(wèn)信道與AN通信。在一實(shí)施例中，每個(gè)AN的扇區(qū)有一單獨(dú)的反向訪問(wèn)信道。
參看圖2，每個(gè)通信信道50、52包括從BTS 42、44載送信息到MS 46、48的FL，和從MS 46、48載送信息到BTS 42、44的RL。要求各自在BTS 42、44到MS 46、48通信的信息滿足預(yù)定可靠性級(jí)。在例示性實(shí)施例中，F(xiàn)L上的信息以幀發(fā)送，所要求的可靠性級(jí)表示為當(dāng)MS 46、48接收時(shí)的目標(biāo)FER。
在如系統(tǒng)30的系統(tǒng)中達(dá)到所需的FER的一種方法是被發(fā)送信息的重新發(fā)送。發(fā)送站發(fā)送包含于幀中的有第1能量E1的信息。所發(fā)送的信息由接收站用第1幀誤差速率FER1接收，其中下標(biāo)1表示第1或原來(lái)的發(fā)送。接收站將錯(cuò)誤地接收到的這些幀的第1FER1和本身報(bào)告到發(fā)送站。發(fā)送站選擇第2發(fā)送能量E2并重新發(fā)送錯(cuò)誤地接收到的幀。接收站用第2幀誤差速度FER2接收該幀，其中下標(biāo)2表示第2次發(fā)送。另一實(shí)施例可包括任意次的發(fā)送，其中每次重新發(fā)送i具有有關(guān)的Ei和FERi。當(dāng)適當(dāng)選擇能量E1和E2時(shí)，第2次發(fā)送之后的有效FER將等于目標(biāo)FER。換言之，由發(fā)送和重新發(fā)送產(chǎn)生的總的幀誤差率將等于目標(biāo)FER。存在將達(dá)到有效FER等于目標(biāo)FER的無(wú)數(shù)次E1和E2的組合。
作為通信系統(tǒng)，特別是CDMA通信系統(tǒng)，是噪聲限制的，這對(duì)以獲得最小總發(fā)送能量的方式挑選E1和E2是有利的?？偘l(fā)送能量<E>等于用于第1次發(fā)射的能量加起始錯(cuò)誤地接收這些幀的重新發(fā)適的能量，其中<E>＝E1+f(E1).E2。E1是第1次發(fā)送的能量，E2是重新發(fā)送的能量，f(E1)是對(duì)用能量E1發(fā)送的幀誤差率。有效FER等于目標(biāo)FER的條件可表示為TFER＝f(E1).f(E2)，其中TFER是目標(biāo)幀誤差率。有效幀誤差率是f(E1)與F(E2)的乘積，f(E1)是用能量E1發(fā)送的幀誤差率，f(E2)是用能量E2發(fā)送的幀誤差率。
為最小總能量<E>選擇E1和E2同時(shí)保證第2次發(fā)送后有效FER等于目標(biāo)FER的任務(wù)，等效于設(shè)定TFER下求解<E>。此種解答要求FER作為能量的函數(shù)或能量的量度的知識(shí)，其中FER＝f(E)。能量量度E可以例如是每位能量對(duì)噪聲比值Eb/No。這一關(guān)系是幾種變量的函數(shù)，包括但不限于衰減、衰落、多路徑數(shù)、遠(yuǎn)端站相對(duì)于基站的相對(duì)速度，等。
無(wú)線通信系統(tǒng)中重新發(fā)送提供糾錯(cuò)特別適用于分組的數(shù)據(jù)傳輸。在相對(duì)于原始發(fā)送能量級(jí)增加的能量級(jí)上可完成重新發(fā)送。用于重新發(fā)送的增加的能量級(jí)的處理稱為“功率提升”。在一實(shí)施例中，功率提升假設(shè)第1次發(fā)送的能量級(jí)不足以達(dá)到目標(biāo)幀誤差率，因此施加增加的能量以繼續(xù)重新發(fā)送。與能量級(jí)與原始發(fā)送相同(即相等能量情況下)的重新發(fā)送相比，功率提升可降低實(shí)現(xiàn)目標(biāo)FER所用的總能量。
如圖3所示，對(duì)于滿足目標(biāo)FER的單次發(fā)送的情況，F(xiàn)ERo在功率級(jí)Eo上對(duì)應(yīng)于一次發(fā)送。在功率級(jí)Eo上，用可接受的FER接收發(fā)送的幀以允許進(jìn)一步處理。在單次發(fā)送情況下，功率控制外環(huán)響應(yīng)于接收的發(fā)送的FER調(diào)整能量級(jí)Eo。通過(guò)FER消息從接收機(jī)將FER提供回到基站。在一實(shí)施中，移動(dòng)站提供誤差指示EIB反饋到基站。
圖4示明發(fā)送和重新發(fā)送的規(guī)范。在一實(shí)施例中，發(fā)送與重新發(fā)送用等同的能量。通過(guò)將FER1應(yīng)用于發(fā)送和FER2應(yīng)用于重新發(fā)送來(lái)達(dá)到目標(biāo)FER?？偟挠行ER等于FER1·FER2。對(duì)第1次發(fā)送設(shè)置能級(jí)為E1，而重新發(fā)送施加能級(jí)E2。
按照相等的功率情況，F(xiàn)ER1等于FER2，以及對(duì)應(yīng)的能級(jí)相等，即E1＝E2。給定目標(biāo)FER為FER1·FER2。這種情況下，單個(gè)能級(jí)E1和E2各自小于圖3的單次發(fā)送的能級(jí)Eo。
按照一個(gè)實(shí)施例，規(guī)定的FER值并不相等而是FER1小于FER2。較小的能量用于原始的發(fā)送，以減小發(fā)送功率并用來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)FER。如果第1次發(fā)送到達(dá)FER1，則不存在數(shù)據(jù)的重新發(fā)送。反之，如果第1次發(fā)送并未達(dá)到目標(biāo)FER，則以增大的能級(jí)E2辦理重新發(fā)送。功率的增加假設(shè)E1不足以達(dá)到目標(biāo)FER。
按照一實(shí)施例，E1和E2保持預(yù)定的關(guān)系。圖5所示的功率控制用于調(diào)整E1以達(dá)到規(guī)定的FER1。作為響應(yīng)，根據(jù)調(diào)整的E1值計(jì)算E2的值，以保持預(yù)定的關(guān)系。通過(guò)軟件指令容易實(shí)現(xiàn)保持能量設(shè)定點(diǎn)之間的關(guān)系。
在另一實(shí)施例中，使用如圖5所示的并行功率控制環(huán)來(lái)調(diào)整E1和E2。用重新發(fā)送幀誤差調(diào)整能及E2，而用發(fā)送幀誤差調(diào)整能級(jí)E1。動(dòng)態(tài)調(diào)整到不同F(xiàn)ER值提供改進(jìn)的功率控制。這種情況下，為更新FER值而施加—尺度如更新觸發(fā)器。在一實(shí)施例中，在出現(xiàn)誤差時(shí)觸發(fā)FER調(diào)整。另一實(shí)施例中出現(xiàn)預(yù)定數(shù)量的誤差時(shí)可調(diào)整FER。此外，對(duì)E1和E2的調(diào)整可以不同，以允許它們間的比值改變。在一實(shí)施例中，對(duì)調(diào)整E1和E2的增益調(diào)整階梯值是定向的，其中第1值用于增加E1而第2值用于增加E2。類似地，按照一實(shí)施例，第3值用于減量E1而第4值用于減量E2。另一實(shí)施例對(duì)任一增量臺(tái)階可用相同值，或用增量值的任何組合。類似地，可根據(jù)系統(tǒng)性能動(dòng)態(tài)地調(diào)整增量值。
圖5示明功率控制外環(huán)，其中基站響應(yīng)于移動(dòng)站來(lái)的反饋，對(duì)發(fā)送能級(jí)施加鋸齒調(diào)整。該過(guò)程作為時(shí)間函數(shù)說(shuō)明。對(duì)于基站和移動(dòng)站之間給定的發(fā)送，基站響應(yīng)接收到的EIB(未示出)調(diào)整發(fā)送能量。EIB的申明對(duì)應(yīng)于幀該差指示，而EIB的否定對(duì)應(yīng)于無(wú)幀誤差。在申明EIB時(shí)通過(guò)預(yù)定增量值或階梯大小增加發(fā)送能量。在否定EIB時(shí)通過(guò)預(yù)定減量或階梯大小減小發(fā)送能量。在時(shí)刻t1由申明EIB表示第1幀誤差。響應(yīng)于此，基站為下一次發(fā)送增加或提升能級(jí)。在時(shí)刻t2、t3、t4，接收幀的幀誤差均低于目標(biāo)FER，對(duì)應(yīng)的EIB被否定。在出現(xiàn)每個(gè)EIB否定時(shí)，通過(guò)預(yù)定量減小發(fā)放能級(jí)。在時(shí)刻t5，第2幀誤差被檢測(cè)，相應(yīng)的EIB被申明。作為響應(yīng)，基站增加發(fā)送能量。按照一實(shí)施例，階梯大小的比值等于1/FER。該誤消息可以是EIB，或者是否認(rèn)即NAK信號(hào)。另一實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)任何提供給基站有關(guān)發(fā)送和/或重新發(fā)送質(zhì)量如確認(rèn)發(fā)送或確認(rèn)重新發(fā)送被不正確地接收的信號(hào)。
圖6示出按照一實(shí)施例的業(yè)務(wù)信號(hào)強(qiáng)度與導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系。如圖所示，在操作的第1部分期間，業(yè)務(wù)對(duì)導(dǎo)頻的比值保持在第1比值上，以RAT 101標(biāo)注。發(fā)射機(jī)響應(yīng)于頻率間硬越區(qū)切換或其他事件可提升RAT 102的比值。按照一實(shí)施例，無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)施導(dǎo)頻中RL導(dǎo)頻信號(hào)的功率控制。出現(xiàn)幀誤差率時(shí)，如圖6所示那樣調(diào)整TR/P比值。一旦響應(yīng)于功率控制，導(dǎo)頻信號(hào)得到調(diào)整，就分別計(jì)算發(fā)送和重新發(fā)送的能量作為TR/P比值，同時(shí)保持導(dǎo)頻在恒定級(jí)別上。如圖6所示，RAT 101對(duì)應(yīng)于發(fā)送，而RAT 102對(duì)應(yīng)于重新發(fā)送。雖然導(dǎo)頻保持在恒定能級(jí)上，但發(fā)送和重新發(fā)送的能量以相對(duì)于它們的關(guān)系用導(dǎo)頻能級(jí)來(lái)確定。按照一個(gè)實(shí)施例，在RL的導(dǎo)頻信號(hào)上實(shí)現(xiàn)功率控制并作為響應(yīng)發(fā)送與重新發(fā)送能量得以調(diào)整。響應(yīng)于系統(tǒng)的操作相互動(dòng)態(tài)地調(diào)整有關(guān)發(fā)送和重新發(fā)送的TR/P比值，TR/P比值得以確定，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)FER。
為實(shí)現(xiàn)外環(huán)功率控制，通常用模擬方法離線地確定發(fā)送和重新發(fā)送的目標(biāo)FER，以在多種操作條件下提供可靠的、一致的性能。一般，發(fā)送FER或FER1不等于重新發(fā)送FER、FER2。
圖7示出在基站實(shí)施外環(huán)功率控制的方法100。處理在步驟102開(kāi)始，在發(fā)送前對(duì)E1和E2初始化。在發(fā)送之前確定默認(rèn)值FER1和FER2及E1和E2，可基于已做的模擬以使以使系統(tǒng)的性能最佳化。確定默認(rèn)值可用多個(gè)準(zhǔn)則。在一實(shí)施例中用默認(rèn)值開(kāi)始發(fā)送，其中該值根據(jù)來(lái)自接到幀誤差的基站的反饋被更新。在決策菱形塊104，基站確定是否由移動(dòng)站發(fā)送了幀誤差。如果沒(méi)有接收誤差消息，處理繼續(xù)到步驟108以減小能級(jí)E1。如在決策菱形塊104接收到誤差消息，則基站在步驟106增加能級(jí)E1。E1調(diào)整后，處理繼續(xù)到步驟110，設(shè)置E2等于E1加Δ值。預(yù)定了時(shí)間周期之后，處理回到?jīng)Q策菱形塊104，檢驗(yàn)誤差消息的接收。在一實(shí)施例中，幀誤差消息是EIB消息，其中E1調(diào)整是根據(jù)鋸齒模式進(jìn)行，如圖5所示。在這一方法中，對(duì)第1發(fā)送的能級(jí)E1作鋸齒調(diào)整，而計(jì)算重新發(fā)送能級(jí)E2作為E1的函數(shù)。由于大多數(shù)誤差發(fā)生在第1次發(fā)送。首先是調(diào)整E1級(jí)，同時(shí)保持E1和E2之間的差別。E1和E2間的差別可以是預(yù)定的固定值，或者是動(dòng)態(tài)地調(diào)整為性能的函數(shù)。在一實(shí)施例中，E2是E1的函數(shù)，其中E1和E2間的差別根據(jù)鏈路的性能改變。
圖8示出另一種方法150，其中E1和E2分別更新以提供目標(biāo)FER1和FER2。在步驟152對(duì)E1和E2的值初始化。按照一實(shí)施例，通過(guò)采用有關(guān)系統(tǒng)操作所發(fā)送數(shù)據(jù)的類型的統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬來(lái)離線地決定FER1和FER2的值。E1和E2的初始值也可離線地分別決定為FER1和FER2的函數(shù)。在決策類型塊154，該方法包括決定當(dāng)前的通信是發(fā)送或重新發(fā)送。在第1次發(fā)送時(shí)，處理繼續(xù)到?jīng)Q策菱形塊156的路徑。如果在決策菱形塊156檢測(cè)幀誤差，則能量設(shè)定點(diǎn)E1在步驟158被增加或被增益，否則能量設(shè)定點(diǎn)在步驟160被減小或被減量。本實(shí)施例有效地實(shí)施類似于圖5所示的鋸齒調(diào)整。增量和減量值可以是預(yù)定的固定值或者根據(jù)系統(tǒng)的操作作動(dòng)態(tài)調(diào)整。在一實(shí)施例中，增益值與減呈值相同的絕對(duì)值。從步驟158和160，能量設(shè)定點(diǎn)E1在步驟162被更新并在預(yù)定時(shí)間周期之后，處理回到?jīng)Q策菱形塊154作下一次通信。按照一實(shí)施例，下一次通信是一下幀。
繼續(xù)圖8的方法150，對(duì)于重新發(fā)送，處理繼續(xù)從決策菱形塊154到?jīng)Q定菱形塊164的路徑。如在決策塊164檢測(cè)到幀誤差，則在步驟166能量設(shè)定點(diǎn)被增加或被增量，否則在步驟168能量設(shè)定點(diǎn)被減小或被減量。本實(shí)施例有效地實(shí)施類似于圖5所示的對(duì)能量設(shè)定點(diǎn)E2的單獨(dú)鋸齒調(diào)整。增益和減量值可以是預(yù)定的固定值或者根據(jù)系統(tǒng)的操作作動(dòng)態(tài)調(diào)整。在一實(shí)施例中，增量值和減量值有相等的絕對(duì)值。從步驟166和168，能量設(shè)定點(diǎn)E2在步驟170被更新并在預(yù)定時(shí)間周期之后，處理回到?jīng)Q定菱形塊154作下一次通信。
應(yīng)指出，另一實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)多路重新發(fā)送，每個(gè)具有有關(guān)的如ERi的FER，和有關(guān)的能量設(shè)定點(diǎn)Ei。各Ei的值可以相同于調(diào)整值E2，或者各自在類似決策塊164的處理路徑中單獨(dú)計(jì)算。在一實(shí)施例中，E1的值作為E2的函數(shù)如與E2保持預(yù)定比值來(lái)計(jì)算。
圖9是無(wú)線通信系統(tǒng)中工作的發(fā)送站的例示性實(shí)施例的方塊圖。由數(shù)據(jù)源302生成待發(fā)送的信息，并提供給信道單元304，分配數(shù)據(jù)并進(jìn)行CRC編碼，根據(jù)系統(tǒng)要求插入碼尾。然后信道單元304對(duì)數(shù)據(jù)卷積編碼，CRC奇偶位和碼尾位間插到經(jīng)編碼數(shù)據(jù)，用用戶長(zhǎng)PN序列擾頻該間插的數(shù)據(jù)，并用沃什序列覆蓋該擾頻的數(shù)據(jù)。然后，信道單元304將覆蓋后的數(shù)據(jù)提供到增益級(jí)306，后者響應(yīng)于來(lái)自處理器308的信號(hào)放大該數(shù)據(jù)，使具有所需能量E1的數(shù)據(jù)供給發(fā)射機(jī)310。發(fā)射機(jī)310用短PNI和PNQ序列擴(kuò)展該放大后的數(shù)據(jù)。然后用同樣的和正交的正弦波調(diào)制經(jīng)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)，再濾波、上變頻和放大該調(diào)制信號(hào)。如該發(fā)送站為基站，則信號(hào)在正向信道上發(fā)送，或如果發(fā)送站為遠(yuǎn)端站，則在反向信道上發(fā)送。
由天線314接收來(lái)自接收站的反饋信號(hào)，供給接收機(jī)316。接收機(jī)316對(duì)該信號(hào)濾波、放大、下變頻、正交解調(diào)以及量化。數(shù)字化后的數(shù)據(jù)提供給解調(diào)器318，用短PNI和PNQ序列對(duì)數(shù)據(jù)去擴(kuò)展并用沃什序列對(duì)去擴(kuò)展數(shù)據(jù)進(jìn)行去覆蓋。來(lái)自解調(diào)器318的不同相關(guān)器的經(jīng)去擴(kuò)展數(shù)據(jù)被組合并用用戶長(zhǎng)PN序列去擾步驟。該去擾頻(或解調(diào))數(shù)據(jù)供給譯碼器320，在這里完成信道單元304中完成的編碼的逆過(guò)程。經(jīng)譯碼的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)匯322和處理器308。
處理器308配置成控制增益級(jí)306，對(duì)要發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行功率放大。處理器308負(fù)責(zé)譯碼器320提供的信息，是否在接收站無(wú)誤差地接收該發(fā)送。處理器308還一起控制數(shù)據(jù)源302的信道單元304以及增益級(jí)306，以下一次可用能量重新發(fā)送已經(jīng)錯(cuò)誤地接收的信息幀。
圖10為按照如圖9所示的一個(gè)無(wú)線系統(tǒng)的負(fù)載估算的流程圖。流程在塊202開(kāi)始，其中發(fā)送站評(píng)估FER作為能量的函數(shù)。在一實(shí)施例中，發(fā)送站適應(yīng)地評(píng)估來(lái)自接收站接收的反饋信息。在另一實(shí)施例中，發(fā)送站評(píng)估發(fā)送信道的狀態(tài)如衰減，衰落、多路徑數(shù)、RS和BS的相對(duì)速度、數(shù)據(jù)速率。然后發(fā)送站對(duì)所有潛在信道狀態(tài)使用查表，包括模擬的FER作為能量的函數(shù)，以便對(duì)給定的狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)年P(guān)系。
塊204中，發(fā)送站讀所需的FER。塊206中發(fā)送站按上述的原理對(duì)起始發(fā)送E1和潛在的重新發(fā)送Ex，……，EN評(píng)估發(fā)送能量。因此，發(fā)送站可在適當(dāng)時(shí)使用預(yù)先計(jì)算的查表形式的解或通過(guò)解析或數(shù)字方法解出的算法。
在塊208，發(fā)送站以設(shè)置到E1的值的發(fā)送能量發(fā)送一幀信息。在塊210發(fā)送站評(píng)估發(fā)送信息幀是否被無(wú)誤差地接收。如果來(lái)自接收站的報(bào)告是肯定，則流程在塊202重新開(kāi)始。如果來(lái)自接收站的報(bào)告是否定的，則在決策塊212中評(píng)估是否存在另一發(fā)送能量E2，…，EN。如評(píng)估結(jié)果是肯定的，則發(fā)送站在塊214繼續(xù)，以下一次可用能量重新發(fā)送已經(jīng)錯(cuò)誤地接收的信息幀，且流程回到塊210。如果評(píng)估的結(jié)果是否定時(shí)，則發(fā)送站將失敗報(bào)告給塊216的較高級(jí)算法，且流程在塊202中繼續(xù)。
應(yīng)指出，圖7和圖8所示的方法也適用于圖9所示的系統(tǒng)。調(diào)整能量設(shè)定點(diǎn)的軟件可存儲(chǔ)到處理器308中或者存到另一存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置(未圖示)。調(diào)整的能量點(diǎn)通過(guò)發(fā)射機(jī)310和天線312發(fā)送到遠(yuǎn)端站。誤差消息如EIB消息或幀誤差指示器等由接收機(jī)316通過(guò)天線314所接收。
按照一個(gè)實(shí)施例，由處理器308完成發(fā)送能量設(shè)定點(diǎn)E1和重新發(fā)送能量設(shè)定點(diǎn)E2的初始化。處理器308還確定是否由遠(yuǎn)端站接收誤差消息，以及相應(yīng)的增益或減量。處理器308還響應(yīng)于E1調(diào)整E2。Δ值可由處理器308決定或可以存入存儲(chǔ)器裝置(未示出)中。
按照另一實(shí)施例，處理器308在第1次發(fā)送地調(diào)整發(fā)送設(shè)定點(diǎn)E1，在重新發(fā)送時(shí)調(diào)整重新發(fā)送設(shè)定點(diǎn)E2。在該實(shí)施例中，處理器308確定當(dāng)前通信是否是發(fā)送或重新發(fā)送。對(duì)發(fā)送而言，如果接收幀誤差則處理器308增加E1，否則處理器308減小E1。對(duì)重新發(fā)送而言，如果接收幀誤差，則處理器308增加E2，否則處理器308減小E2。增量和減量值可預(yù)定為固定值或根據(jù)系統(tǒng)的性能或某些其他準(zhǔn)則動(dòng)態(tài)地調(diào)整。在該實(shí)施例中，處理器308分別調(diào)整各能量設(shè)定點(diǎn)E1和E2，其中E2不一定是E1調(diào)整的函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中E1和E2調(diào)整按圖5所示的鋸齒調(diào)整進(jìn)行。
在一實(shí)施例中，功率控制在物理層實(shí)現(xiàn)。物理層實(shí)現(xiàn)提供重新調(diào)整的速度。由于物理層實(shí)現(xiàn)較高層指令孤處理，故不易保持發(fā)送和/或重新發(fā)送質(zhì)量的跟蹤。在另一實(shí)施例中，功率控制在RLP層實(shí)現(xiàn)，較好地適應(yīng)于涉及跟蹤發(fā)送和/或重新發(fā)送質(zhì)量的管理。RLP層引入處理中的延時(shí)，因此不能精確地調(diào)整能量設(shè)定點(diǎn)。
業(yè)內(nèi)的技術(shù)人士了解，信息和信號(hào)可以用多種不同的技藝和技術(shù)中的任一種來(lái)表示。例如，上述全部可被作為基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)以及碼片都可表示為電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光學(xué)場(chǎng)或粒子，或者它們的任意組合。
業(yè)內(nèi)的技術(shù)人士理解，有關(guān)所揭示的實(shí)施例的說(shuō)明的邏輯塊、模塊、線路、以及算法步驟均可作為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或兩者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。為清楚地表明這一硬、軟件的互換性，上述各說(shuō)明性的組件、塊、模塊、線路以及步驟都以它們的功能性來(lái)描述。這種功能性是作為硬件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)則取決于特定應(yīng)用和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所加的設(shè)計(jì)限制。對(duì)于各特定應(yīng)用，熟練的技術(shù)人員可用各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的功能性，但這種實(shí)施決策不應(yīng)解釋為偏離本發(fā)明范圍的理由。
有關(guān)這里揭示的實(shí)施例所描述的各說(shuō)明性邏輯塊、模塊和電路可以用下列來(lái)實(shí)現(xiàn)或完成通用處理器，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，專用集成電路(ASIC)，場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，或其他可編程邏輯器件，分立門或晶體管邏輯，分立可編程元件，或任何設(shè)計(jì)用來(lái)完成上述功能的它們的組合。通用處理器可以是微處理器，但在替換例中，處理器可以是任何傳統(tǒng)處理器、控制器、微處理器、或狀態(tài)機(jī)。處理器也可實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器的組合，多個(gè)微處理器的組合，一個(gè)或多個(gè)微處理器與DSP芯的組合，或任何其他的這種配置。
有關(guān)這里揭示的實(shí)施例所描述的方法和算法的步驟，可以直接以硬件、以處理器執(zhí)行的軟件模塊，或以兩種的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件模塊可置于RAM、閃存、RDM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盤、可折裝盤、CD-ROM、或其他業(yè)內(nèi)人士所知的任何存儲(chǔ)媒體形式中。一種例示性的存儲(chǔ)媒體連接到處理器，使處理器可以從存儲(chǔ)媒體該信息，并寫信息到其中。在另一實(shí)施例中，存儲(chǔ)媒體可與處理器成一整體。處理器和存儲(chǔ)媒體可置入ASIC中。ASIC置于用于終端。另一實(shí)施例中，處理器和存儲(chǔ)媒體可作為分立組件存在可用戶終端。
所揭示實(shí)施例的前述說(shuō)明使任一業(yè)內(nèi)技術(shù)人士能制造使用本發(fā)明。對(duì)業(yè)內(nèi)人士而言，對(duì)這些實(shí)施例的各種修改顯然是容易的。這里所確定的一般原理可用于其他實(shí)施例而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明并不打算受到這里所示的實(shí)施例的限制，而是符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最廣泛范圍。
權(quán)利要求
1.一種基站裝置，其特征在于，它包括處理器，用于控制數(shù)據(jù)的傳輸和再傳輸；和存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀指令，包括第一組指令，用于確定傳輸傳輸幀誤差率和再傳輸幀誤差率；第2組指令，用于確定傳輸能量，作為傳輸幀誤差率和傳輸質(zhì)量的函數(shù)；以及第3組指令，用于確定再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)，作為再傳輸幀誤差率和再傳輸質(zhì)量的函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的基站，其特征在于，所述傳輸質(zhì)量由接收的誤差指信信號(hào)來(lái)測(cè)量。
3.如權(quán)利要求1所述的基站，其特征在于，所述傳輸能量設(shè)定點(diǎn)和再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)被確定為業(yè)務(wù)量對(duì)導(dǎo)頻的比值。
4.如權(quán)利要求1所述的基站，其特征在于，所述第3組指令確定所述再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)作為再傳輸幀誤差率、再傳輸質(zhì)量及傳輸能量設(shè)定點(diǎn)的函數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的基站，其特征在于，所述第3組指令通過(guò)將Δ值加到傳輸能量設(shè)定點(diǎn)中來(lái)確定再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)。
6.一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的方法，其特征在于，它包括確定傳輸能量設(shè)定點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸幀誤差率；在出現(xiàn)傳輸誤差時(shí)調(diào)整傳輸能量設(shè)定點(diǎn)；確定再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)再傳輸幀誤差率；以及在出現(xiàn)再傳輸誤差時(shí)，調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)整所述再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)進(jìn)一步包括調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)作為傳輸能量設(shè)定點(diǎn)的函數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)整所述再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)進(jìn)一步包括調(diào)整所述再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)期望的再傳輸?shù)膸`差率。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)整所述傳輸能量設(shè)定點(diǎn)進(jìn)一步包括調(diào)整所述傳輸能量設(shè)定點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)钠谕麕`差率。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀誤差率大于再傳輸幀誤差率。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀誤差率和再傳輸幀誤差率產(chǎn)生期望的總的幀誤差率。
12.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀誤差率和所述再傳輸幀誤差率是預(yù)定值。
13.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸幀誤差率和所述再傳輸幀誤差率是動(dòng)態(tài)值。
全文摘要
在分組數(shù)據(jù)交換通信系統(tǒng)中功率控制的方法和裝置，通過(guò)將傳輸能量設(shè)定點(diǎn)與傳輸質(zhì)量(104)適配并因而調(diào)整傳輸能量設(shè)定點(diǎn)(150，110)。在一實(shí)施例中調(diào)整再傳輸能量設(shè)定點(diǎn)作為再傳輸質(zhì)量(164、166、168、170)的函數(shù)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1511386SQ02810510
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者S·薩卡爾, S 薩卡爾, J·M·霍爾茲曼, 霍爾茲曼 申請(qǐng)人:高通股份有限公司