專利名稱：信道功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)電信系統(tǒng)中的功率控制，更具體涉及多媒體廣播和組播服務(wù)(“MBMS”)的移動(dòng)信道功率控制。
背景技術(shù)：
移動(dòng)電信系統(tǒng)在空中無(wú)線地發(fā)射信息。發(fā)射信號(hào)的功率在當(dāng)今移動(dòng)電信服務(wù)中是一種驅(qū)動(dòng)考慮(driving consideration)，因?yàn)楣β孰S著移動(dòng)電信站和用戶設(shè)備之間的距離而變化。
當(dāng)今的多媒體服務(wù)，如無(wú)線廣播，需要大量的功率。向多用戶提供多媒體功能服務(wù)所需的功率可以是移動(dòng)電信小區(qū)站點(diǎn)的功率的50％。
典型移動(dòng)電信信道在專用信道和廣播信道之間進(jìn)行切換，以支持多媒體服務(wù)。切換基于特定多媒體服務(wù)的用戶數(shù)。切換需要復(fù)雜信令。而且切換較慢，低效率地使用空中資源，諸如軟切換(soft handoff)。當(dāng)沒有由小區(qū)服務(wù)的用戶時(shí)，多媒體小區(qū)必須關(guān)閉以為移動(dòng)電信系統(tǒng)中的剩余信道節(jié)省功率，這需要追蹤用戶并對(duì)用戶計(jì)數(shù)。
因此，如果擁有控制提供點(diǎn)-到-點(diǎn)和點(diǎn)-到-多點(diǎn)多媒體服務(wù)的小區(qū)站點(diǎn)的功率的方法，將會(huì)是非常有利的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)電信系統(tǒng)的框圖，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的由用戶設(shè)備進(jìn)行功率控制的方法的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于用戶設(shè)備中的閾值設(shè)定的方法的流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的由無(wú)線站點(diǎn)進(jìn)行功率控制的方法的流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的描繪平均功率比率與用戶數(shù)對(duì)比的圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的描繪功率減少與用戶數(shù)對(duì)比的圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的由無(wú)線站點(diǎn)進(jìn)行功率控制的方法的流程圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的由用戶設(shè)備進(jìn)行功率控制的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖1，顯示了移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)10。移動(dòng)電信系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器20以及無(wú)線站點(diǎn)30和35。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器20通過多條鏈路21、22、24-27連接到無(wú)線站點(diǎn)30和35。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)20控制無(wú)線站點(diǎn)30和35與其他電信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)(未示出)之間的切換。例如，無(wú)線站點(diǎn)30和35每個(gè)都示為具有三個(gè)小區(qū)，盡管每個(gè)無(wú)線站點(diǎn)也可以服務(wù)更多的小區(qū)。
每個(gè)無(wú)線站點(diǎn)30和35包括天線和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，用于將各種用戶設(shè)備40-45和相關(guān)用戶連接到RNC 20及全世界的電信網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線站點(diǎn)30的小區(qū)1具有三個(gè)不同的用戶設(shè)備40，其通過空中經(jīng)由鏈路21無(wú)線地連接到RNC 20。類似地，無(wú)線站點(diǎn)30的小區(qū)2具有三個(gè)用戶設(shè)備41，通過鏈路22連接到RNC 20。這些連接都是點(diǎn)-到-點(diǎn)的連接，由RNC 20的數(shù)據(jù)信道提供服務(wù)。也就是說(shuō)，對(duì)于每個(gè)用戶設(shè)備來(lái)說(shuō)，從RNC 20通過無(wú)線站點(diǎn)30到組40或41(舉例)的特定用戶設(shè)備，存在一個(gè)數(shù)據(jù)信道。從小區(qū)31到UE1-3以及從小區(qū)2到UE4-6的無(wú)線鏈路建立為單播或者點(diǎn)-到-點(diǎn)的連接，因?yàn)樵谔囟〞r(shí)間，可能沒有足夠數(shù)量的用戶設(shè)備來(lái)驗(yàn)證組播配置。每個(gè)用戶(未示出)都假定正在通過用戶設(shè)備40-45接收多媒體廣播服務(wù)。小區(qū)31和32所示范的到用戶設(shè)備40和41的點(diǎn)-到-點(diǎn)連接分別增加了鏈路20和21上的開銷。做成小區(qū)31和32的這些到用戶設(shè)備40和41的點(diǎn)-到-點(diǎn)連接是因?yàn)橛脩舻臄?shù)量(每小區(qū)三個(gè))相對(duì)較小。
對(duì)于較大的組，如無(wú)線站點(diǎn)30的小區(qū)33和用戶設(shè)備42所示，其具有七個(gè)用戶，顯示了用于多媒體廣播的點(diǎn)-到-多點(diǎn)的配置。也就是說(shuō)，由于每個(gè)用戶設(shè)備42都正在接收相同的多媒體廣播，就在RNC20和無(wú)線站點(diǎn)24的小區(qū)33之間建立一條鏈路。類似地，對(duì)于較大的用戶設(shè)備組43、44、45，RNC 20分別建立點(diǎn)-到-多點(diǎn)鏈路25、26、27，將RNC連接到無(wú)線站點(diǎn)35的小區(qū)36、37和38。小區(qū)36、37和38隨后進(jìn)行分別到每個(gè)用戶組43、44、45的點(diǎn)-到-多點(diǎn)的廣播。用戶組43包括七個(gè)用戶設(shè)備，用戶組44包括七個(gè)用戶設(shè)備，用戶組45包括七個(gè)用戶設(shè)備。點(diǎn)-到-多點(diǎn)的廣播獲得了一定的經(jīng)濟(jì)好處，如果用戶設(shè)備數(shù)相對(duì)較高的話。
對(duì)于無(wú)線站點(diǎn)30，在每個(gè)組21、22中有三條鏈路或傳輸承載，對(duì)于總共七條傳輸承載鏈路有點(diǎn)-到-多點(diǎn)鏈路24。這與所顯示的連接RNC 20到無(wú)線站點(diǎn)35的三條傳輸承載鏈路25-27形成對(duì)比。點(diǎn)-到-多點(diǎn)配置的結(jié)果是更多的用戶設(shè)備得到了服務(wù)，在無(wú)線站點(diǎn)30中是21比13。而且，傳輸承載鏈路21-24和25-27所消耗的帶寬顯示出，在無(wú)線站點(diǎn)35和無(wú)線站點(diǎn)30上的用戶設(shè)備43-45及用戶設(shè)備40-42所描繪的配置中，減少了大約50％。
無(wú)線站點(diǎn)30和35對(duì)于點(diǎn)-到-點(diǎn)、特別是對(duì)于點(diǎn)-到-多點(diǎn)配置的功率控制安排與提供多媒體廣播服務(wù)極度相關(guān)。這個(gè)功率控制安排將測(cè)量結(jié)果報(bào)告從用戶設(shè)備發(fā)送到無(wú)線站點(diǎn)并且發(fā)送到RNC。對(duì)于大數(shù)量的用戶設(shè)備，其在點(diǎn)-到-多點(diǎn)服務(wù)中很普遍，在從用戶設(shè)備到無(wú)線站點(diǎn)和RNC的上行鏈路上會(huì)招致顯著的開銷。而且，這個(gè)開銷與需要多媒體廣播服務(wù)的用戶數(shù)量成比例地增加。此外，功率控制請(qǐng)求和RNC所采取的行動(dòng)之間的延遲占用了相當(dāng)大量的時(shí)間，因?yàn)榘l(fā)送功率控制請(qǐng)求和行動(dòng)到RNC以及等待RNC響應(yīng)用戶設(shè)備是十分必要的。
對(duì)于點(diǎn)-到-多點(diǎn)或點(diǎn)-到-點(diǎn)的多媒體廣播服務(wù)，本發(fā)明包括物理隨機(jī)接入信道(PRACH)39的使用。注意到，支持隨機(jī)接入的任何信道可能支持本發(fā)明的功率控制命令；該信道不需要是現(xiàn)存的隨機(jī)接入信道(諸如用于呼叫發(fā)起或短消息傳輸?shù)男诺?。
PRACH 39是上行鏈路信道，用于從用戶設(shè)備40-45提供各種上行鏈路消息到無(wú)線站點(diǎn)30和35。用戶設(shè)備可以隨意地在PRACH上發(fā)射，而不需要從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求接入(因?yàn)檫@是一個(gè)隨機(jī)接入信道)。在寬帶CDMA(或WCDMA)蜂窩系統(tǒng)的情況下，PRACH 39每?jī)蓚€(gè)無(wú)線幀提供15個(gè)接入時(shí)隙，每個(gè)接入時(shí)隙長(zhǎng)度大約1.33毫秒。在用于寬帶CDMA(或WCDMA)蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，PRACH 39每?jī)蓚€(gè)無(wú)線幀提供15個(gè)接入時(shí)隙，每個(gè)接入時(shí)隙長(zhǎng)度大約1.33毫秒。H.Holma，A.Toskala，″WCDMA for UMTS″，John Wiley & Sons，Sussex，England，2000中一般性地描述了WCDMA標(biāo)準(zhǔn)。PRACH的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)在3rd Generation Partnership Project，″Technical Specification GroupRadio Access Network；Physical channels and mapping of transportchannels onto physical channels(FDD)；(Release 5)；3GPP TS 25.211″，September，2002中提供。
在PRACH 39上，例如，消息結(jié)構(gòu)通常包括一個(gè)或多個(gè)前同步，接著才是消息。在PRACH 39上，例如，消息結(jié)構(gòu)通常包括一個(gè)或多個(gè)前同步，接著才是消息。前同步通常持續(xù)一毫秒，消息可能持續(xù)十或者二十毫秒，其對(duì)應(yīng)于一個(gè)或兩個(gè)無(wú)線幀。
每個(gè)前同步的長(zhǎng)度是4096碼片，是長(zhǎng)度為16碼片的特征標(biāo)(signature)的256個(gè)重復(fù)。
在本發(fā)明用于WCDNA系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，PRACH用于把功率控制信息從用戶設(shè)備40-45傳送到無(wú)線站點(diǎn)30和35。前同步特征標(biāo)之一是為多媒體廣播服務(wù)功率控制保留的。這個(gè)前同步特征標(biāo)是用于特定接入時(shí)隙的P1。注意到，P1前同步對(duì)于給定接收無(wú)線站點(diǎn)的所有用戶來(lái)說(shuō)是相同的。在PRACH上建立功率控制循環(huán)。功率控制循環(huán)由K個(gè)接入時(shí)隙組成，其中K可以是變化的。接入時(shí)隙之一(通常是第一個(gè))為MBMS功率控制保留。功率控制循環(huán)中的接入時(shí)隙用數(shù)字索引為1、2、…、K。通常，功率控制信號(hào)用于請(qǐng)求更大的廣播信道功率，P1前同步就是這樣的一個(gè)功率控制信號(hào)的例子。在優(yōu)選實(shí)施例中，功率控制信號(hào)對(duì)于向特定無(wú)線站點(diǎn)或簇(sector)發(fā)射的所有用戶來(lái)說(shuō)是相同的波形。
下面將顯示P1前同步特征標(biāo)的使用，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明在PRACH上的實(shí)施例。參看圖2，顯示了用戶設(shè)備40-45啟用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所執(zhí)行的操作的流程圖。該流程開始，進(jìn)入框51。當(dāng)每個(gè)用戶設(shè)備正在接收多媒體廣播服務(wù)時(shí)，其確定接收信息的信噪比(SNR)，如框51所示。
接著，用戶設(shè)備確定動(dòng)態(tài)計(jì)算的信噪比(SNR)是否低于功率控制閾值信噪比SNR(T)，如框53所示。如果動(dòng)態(tài)確定的信噪比SNR等于或大于功率控制閾值SNR(T)，框53通過“否”路徑傳送控制以結(jié)束處理50，而不會(huì)傳送任何前同步信息到無(wú)線站點(diǎn)。
如果用戶設(shè)備信噪比(其是動(dòng)態(tài)確定的)小于功率控制閾值信噪比SNR(T)，則框53通過“是”路徑將控制傳送到框55。用戶設(shè)備隨后在接下來(lái)的功率控制循環(huán)的第一接入時(shí)隙中發(fā)送前同步特征標(biāo)P1。也就是說(shuō)，如前所述，功率控制循環(huán)是由K個(gè)接入時(shí)隙組成的。這些接入時(shí)隙每20毫秒重復(fù)15次。因此，在功率控制循環(huán)的接入時(shí)隙1到K的接下來(lái)的重復(fù)的時(shí)隙1中，例如，功率控制信號(hào)(P1前同步)將由用戶設(shè)備在PRACH 39上傳送到無(wú)線站點(diǎn)。然后框55結(jié)果處理50。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，以流程圖的形式顯示了用于為功率控制閾值SNR(T)設(shè)置信噪比的過程。
處理60開始，進(jìn)入框61。每個(gè)用戶設(shè)備確定當(dāng)前接收的幀是否有錯(cuò)?？?1的這個(gè)判定是在用戶設(shè)備接收的每幀的結(jié)尾做出的。如果在幀中有錯(cuò)，則框61通過“是”路徑傳送控制到框63。用戶設(shè)備隨后計(jì)算新閾值T，其等于原閾值加上Δup。也就是，用戶設(shè)備將閾值對(duì)于所有未來(lái)幀增加一個(gè)小量?？?3隨后傳送控制到框67。框67繼續(xù)接收數(shù)據(jù)幀并結(jié)束處理60。
如果用戶設(shè)備確定當(dāng)前接收的幀沒有錯(cuò)誤的話，框61通過“否”路徑傳送控制到框65。由于在接收幀中沒有錯(cuò)誤，用戶設(shè)備建立新閾值T，其等于原閾值減去Δdown，如框65所示。也就是，用戶設(shè)備建立一個(gè)新閾值，這是一個(gè)相對(duì)較小的信噪比閾值SNR(T)?？?5隨后傳送控制到框67，繼續(xù)接收數(shù)據(jù)幀。處理60隨后結(jié)束。
上升閾值改變與下降閾值改變的比相對(duì)是個(gè)靈活的數(shù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)比可以大約是99。用數(shù)學(xué)表示該比率如下Δup/Δdown＝99圖2和3的處理50和60都是由用戶設(shè)備執(zhí)行的。前面的功率控制方法需要傳送功率上升和下降命令到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，只發(fā)送功率上升請(qǐng)求，所有用戶設(shè)備使用單一的信號(hào)(P1前同步)來(lái)表示功率上升請(qǐng)求。這些請(qǐng)求被發(fā)送到無(wú)線站點(diǎn)，并遵照其后的描述進(jìn)行操作。
現(xiàn)在參看圖4，顯示了在多媒體廣播服務(wù)中的處理70或功率控制的流程圖。在無(wú)線站點(diǎn)30和35內(nèi)，處理70實(shí)現(xiàn)用于每個(gè)接收廣播信道的用戶設(shè)備。處理70開始，框71接收控制。在框71，無(wú)線站點(diǎn)確定小區(qū)(諸如36)的廣播信道的當(dāng)前功率水平是否大于0。
如果對(duì)于特定廣播信道，諸如從無(wú)線站點(diǎn)35的小區(qū)36到用戶43的鏈路，功率大于0，框71通過“是”路徑傳送控制到框73?？?3確定無(wú)線站點(diǎn)35(例如)是否在PRACH 39上檢測(cè)到P1前同步。注意到，超過最大允許功率之后，無(wú)線站點(diǎn)可能就不會(huì)再增加功率了。如果沒有接收到P1前同步，框73通過“否”路徑傳送控制到框75。無(wú)線站點(diǎn)隨后設(shè)置新功率等于當(dāng)前功率減去Δ。這個(gè)功率變化將在接下來(lái)的功率控制循環(huán)的第一接入時(shí)隙的結(jié)尾處做出?？?5設(shè)置新功率等于當(dāng)前功率減去Δ量。接下來(lái)，無(wú)線站點(diǎn)在功率控制循環(huán)的接入時(shí)隙2到K中以相同功率發(fā)送廣播信道，如框77所示。然后，無(wú)線站點(diǎn)在廣播信道上以新功率水平發(fā)送數(shù)據(jù)到用戶設(shè)備。然后處理70結(jié)束。
如果接收到P1前同步，則框73通過“是”路徑傳送控制到框74?？?4確定當(dāng)前廣播信道功率水平是否小于最大功率。如果功率不小于最大值，其就在最大值，框74通過“否”路徑傳送控制到框82?？?2設(shè)置新功率等于當(dāng)前功率，也就是最大功率。處理70隨后結(jié)束。
如果用于多媒體服務(wù)的特定下行鏈路的當(dāng)前功率小于其最大功率且無(wú)線站點(diǎn)檢測(cè)到P1前同步，框74通過“是”路徑傳送控制到框81。無(wú)線站點(diǎn)隨后設(shè)置新功率等于當(dāng)前功率加上一個(gè)Δ量，如框81所示。無(wú)線站點(diǎn)隨后保持該功率在接入時(shí)隙2到K上都相同，如框83所示。然后，無(wú)線站點(diǎn)在廣播信道上以新功率水平發(fā)送數(shù)據(jù)到用戶設(shè)備，如框79所示。處理70隨后結(jié)束。
如果無(wú)線站點(diǎn)確定特定信道或下行鏈路的當(dāng)前功率是零，框71通過“否”路徑傳送控制到框85。零功率表示特定鏈路不再使用。無(wú)線站點(diǎn)隨后釋放該多媒體組播服務(wù)鏈路或信道，如框85所示。接下來(lái)，無(wú)線站點(diǎn)發(fā)送消息到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器，以釋放無(wú)線站點(diǎn)和RNC之間的相應(yīng)鏈路，如框87所示。處理70隨后結(jié)束。
參看圖5，顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中關(guān)于用戶數(shù)和平均功率比的仿真結(jié)果。如所看到的，本發(fā)明中使用的功率控制方法減小了多媒體廣播下行鏈路信道所消耗的平均功率，即使是在用戶數(shù)相對(duì)較大的時(shí)候也是如此。
圖6是描繪了功率減少(dB)同用戶數(shù)之間關(guān)系的圖。對(duì)于上面仿真結(jié)果，輸入如下19個(gè)小區(qū)站點(diǎn)，2個(gè)多徑衰落信道，速度3km/h；擴(kuò)展因子為64。
現(xiàn)在參看圖7，顯示了用戶設(shè)備中的處理99或前同步功率控制的流程圖。處理99實(shí)現(xiàn)于每個(gè)用戶設(shè)備。該流程開始，框88接收控制。在框88，用戶設(shè)備將確定當(dāng)前PCC(功率控制循環(huán))和上一發(fā)射的PCC是否間隔大于M個(gè)PCC。如果是，框88通過“是”路徑傳送控制到框92。在框92，用戶設(shè)備使用預(yù)先設(shè)置的初始前同步功率來(lái)發(fā)射功率控制信號(hào)。然后，處理99結(jié)束。
如果用戶設(shè)備確定當(dāng)前PCC和上一發(fā)射的PCC間隔小于M個(gè)PCC的話，則框88傳送控制到框89。在框89，用戶設(shè)備確定上一發(fā)射的功率控制信號(hào)是否由無(wú)線站點(diǎn)正確接收。如果是，框89通過“是”路徑傳送控制到框93。在框93，用戶設(shè)備不會(huì)改變前同步功率，使用當(dāng)前的前同步功率水平來(lái)發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線站點(diǎn)。然后，處理99結(jié)束。
如果用戶設(shè)備確定上一發(fā)射的功率控制信號(hào)沒有由無(wú)線站點(diǎn)接收到的話，則框89傳送控制到框90。在框90，用戶設(shè)備確定當(dāng)前前同步功率是否小于預(yù)先設(shè)定的最大允許前同步功率。如果是，框90通過“是”路徑傳送控制到框94。在框94，用戶設(shè)備使用上一發(fā)射的前同步功率水平加上一個(gè)功率增量來(lái)發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線站點(diǎn)。然后，處理99結(jié)束。
如果用戶設(shè)備確定當(dāng)前前同步功率不小于預(yù)先設(shè)定的最大允許前同步功率的話，則框90傳送控制到框91。在框91，用戶設(shè)備確定發(fā)射的功率控制信號(hào)是否不連續(xù)地由無(wú)線站點(diǎn)接收N個(gè)PCC。如果是，則框91通過“是”路徑傳送控制到框95。在框95，用戶設(shè)備將禁止功率控制信號(hào)發(fā)射到無(wú)線站點(diǎn)。然后，處理99結(jié)束。
如果用戶設(shè)備確定發(fā)射的功率控制信號(hào)不連續(xù)地由無(wú)線站點(diǎn)接收小于N個(gè)PCC，則框91傳送控制到框96。在框96，用戶設(shè)備將確定是否從無(wú)線站點(diǎn)接收“停止”信號(hào)S次以上。如下所述，如果檢測(cè)到由于功率控制信號(hào)太顯著而引起上行鏈路干擾，無(wú)線站點(diǎn)將發(fā)射“停止”信號(hào)到用戶設(shè)備。如果是，框96通過“是”路徑傳送控制到框97。在框97，用戶設(shè)備將禁止發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線站點(diǎn)。然后，處理99結(jié)束。
如果用戶設(shè)備確定從無(wú)線站點(diǎn)接收“停止”信號(hào)小于S次，則框96傳送控制到框98。在框98，用戶設(shè)備將保持前同步功率不改變，使用該功率水平來(lái)發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線站點(diǎn)。然后，處理99結(jié)束。
對(duì)于框89，用戶設(shè)備可能確定功率上升命令是否已通過各種方式成功接收。在優(yōu)選實(shí)施例中，無(wú)線站點(diǎn)將發(fā)射關(guān)于接收到命令的確認(rèn)。在用與WCDMA蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，使用獲取指示信道(AICH)。該指示信道的操作在WCDMA規(guī)范中描述，包括3rdGeneration Partnership Project，“Technical Specification Group RadioAccess Network；Physical layer procedures(FDD)；(Release 5)；3GPP TS25.214”，March，2003。在與功率控制傳輸相關(guān)的接入時(shí)隙中發(fā)射功率上升命令之后，用戶設(shè)備將試圖檢測(cè)與上行鏈路功率控制傳輸時(shí)隙相關(guān)的下行鏈路時(shí)隙中的正獲取指示。如果檢測(cè)到了正獲取指示，用戶設(shè)備隨后知道了功率控制在無(wú)線站點(diǎn)被成功接收。
在第二實(shí)施例中，用戶設(shè)備可以觀察廣播信道的功率水平。如果在用戶設(shè)備接收的廣播信道功率在對(duì)應(yīng)于用戶設(shè)備的功率上升請(qǐng)求的時(shí)隙中增加(相對(duì)于導(dǎo)頻信道，導(dǎo)頻信道連續(xù)以固定功率發(fā)射)，用戶設(shè)備知道了功率控制命令在站點(diǎn)被成功接收。
對(duì)于框96，如果用戶產(chǎn)生了過量的干擾，其還可以讓無(wú)線站點(diǎn)禁止用戶發(fā)射功率控制命令。在此情況下，無(wú)線站點(diǎn)可以發(fā)射信號(hào)向用戶設(shè)備指出正在接收過量發(fā)射功率。在優(yōu)選的蜂窩WCDMA實(shí)施例中，無(wú)線站點(diǎn)將在對(duì)應(yīng)于上行功率控制命令的無(wú)線時(shí)隙中(其中接收了過量干擾)發(fā)射負(fù)獲取指示。在與負(fù)獲取指示相關(guān)的無(wú)線時(shí)隙期間發(fā)射的用戶設(shè)備成功解碼負(fù)獲取指示，將在接收到預(yù)定數(shù)量S次負(fù)獲取指示之后中止發(fā)射。
用戶設(shè)備40-45可能能夠從多個(gè)小區(qū)(無(wú)線站點(diǎn)30、35或無(wú)線站點(diǎn)的簇)接收廣播信道。這通常被稱為聯(lián)播，或者在蜂窩CDMA系統(tǒng)中，稱為軟切換。此情況下，用戶設(shè)備將需要決定發(fā)射功率控制命令到哪個(gè)(哪些)小區(qū)。在優(yōu)選實(shí)施例中，用戶選擇一個(gè)小區(qū)來(lái)發(fā)射命令一個(gè)或多個(gè)功率控制循環(huán)。功率控制信號(hào)變化以表示功率控制命令想要到哪個(gè)小區(qū)。在用于蜂窩WCDMA系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，PRACH前同步P1通過與想要的接收小區(qū)相關(guān)的擾碼加擾。具有最大接收功率的小區(qū)被選擇進(jìn)行功率控制。小區(qū)可以在每個(gè)功率控制循環(huán)中被選擇不超過一次。
參看圖8，處理100用于優(yōu)選實(shí)施例，決定發(fā)射功率控制信號(hào)到哪個(gè)(哪些)小區(qū)。處理開始于框101。在框102，小區(qū)索引i設(shè)置為1。接著，在框104，指示用戶測(cè)量哪個(gè)小區(qū)的最強(qiáng)的小區(qū)變量設(shè)為1。處理移動(dòng)到框106，這里，用戶設(shè)備測(cè)量小區(qū)1的接收功率水平，設(shè)置接收功率變量等于測(cè)量的功率水平。接著，在框108，初始化最大功率變量為從第一小區(qū)測(cè)量的接收功率變量。最大功率變量追蹤所有測(cè)量的小區(qū)的最大功率水平。處理移動(dòng)到框110，這里，用戶設(shè)備測(cè)試是否有額外的小區(qū)，可以足夠功率從其接收。如果存在用戶設(shè)備可接收的更多的小區(qū)的話，處理移動(dòng)到框112。如果在框110的測(cè)試發(fā)現(xiàn)沒有用戶設(shè)備可以接收的更多小區(qū)了的話，處理移動(dòng)到框116。
在框112，小區(qū)索引i遞增。處理從框112移動(dòng)到框114，其測(cè)試小區(qū)i是否正在發(fā)射用戶設(shè)備希望進(jìn)行功率控制的廣播信道。如果小區(qū)i正在發(fā)射希望控制的廣播信道的話，則處理移動(dòng)到框124。如果否，處理返回到框110。
在框124，用戶設(shè)備測(cè)量小區(qū)1的接收功率水平，設(shè)置接收功率變量等于測(cè)量的功率水平。處理隨后從框124移動(dòng)到框122。在框122，處理測(cè)試剛在框124測(cè)量的接收功率水平是否大于所有小區(qū)遵守的最大功率。如果接收功率大于迄今為止測(cè)量的最大功率，處理移動(dòng)到框120。如果不大于，則處理返回到框110。在框120，最強(qiáng)小區(qū)變量設(shè)置為小區(qū)的索引號(hào)i，其功率是剛剛在框124中測(cè)量的。過程隨后從框120返回到框110。
在框116，選擇用戶設(shè)備希望發(fā)射到的小區(qū)。用戶設(shè)備選擇與想要的服務(wù)小區(qū)相關(guān)的功率控制信號(hào)。對(duì)于優(yōu)選WCDMA實(shí)施例，與相要的服務(wù)小區(qū)相關(guān)的功率控制信號(hào)是PRACH前同步P1通過與所選接收小區(qū)相關(guān)的擾碼進(jìn)行加擾。
如上面在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中所解釋的，用于物理隨機(jī)接入信道(PRACH)的功率控制方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了下面的優(yōu)點(diǎn)。由于顯示了單一的功率控制方法，無(wú)線站點(diǎn)不需要點(diǎn)-到-點(diǎn)/點(diǎn)-到-多點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。因此，本發(fā)明提供了既可用于小用戶量也可用于大用戶量的單獨(dú)的、統(tǒng)一的操作模式。通過避免專用信道的傳輸，用戶設(shè)備的電池功率得到了大大地降低。
RNC不需要跟蹤多媒體用戶并對(duì)其計(jì)數(shù)。這節(jié)省了大量系統(tǒng)開銷。
只有無(wú)線站點(diǎn)響應(yīng)功率控制請(qǐng)求命令。RNC沒有包括在功率控制循環(huán)中，由此節(jié)省了大量開銷。
作為PRACH上的這種功率控制方法的結(jié)果，不需要用專用信道對(duì)用戶設(shè)備進(jìn)行多媒體廣播服務(wù)。結(jié)果，移動(dòng)電信資源得到了節(jié)約。
由于功率控制命令是在隨機(jī)接入信道上傳輸?shù)?，任何用戶設(shè)備都可以請(qǐng)求額外的功率，而不必請(qǐng)求接入網(wǎng)絡(luò)。這通過避免接入請(qǐng)求所需的延遲而加速了功率控制的速率。
而且，由于所有用戶使用相同信號(hào)作為功率上升命令，并且由于用戶可以同時(shí)發(fā)射命令，無(wú)線站點(diǎn)可以更加可靠地檢測(cè)到已發(fā)射功率上升命令。這是因?yàn)?，?lái)自同時(shí)發(fā)射相同功率上升命令的多個(gè)用戶的功率在無(wú)線站點(diǎn)組合，增加了接收信噪比。
這個(gè)功率控制方法是在系統(tǒng)軟件和處理的物理層上實(shí)現(xiàn)的。由此，可以消除諸如發(fā)射測(cè)量結(jié)果報(bào)告及將其在上行鏈路上發(fā)送到RNC的信令開銷。最后，PRACH對(duì)于P1前同步消息的開銷相對(duì)較小，因?yàn)橹挥行枰β实挠脩舭l(fā)射功率控制命令，而且每個(gè)PRACH只需要保證可靠接收的一點(diǎn)功率。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)電信系統(tǒng)中的廣播信道的功率控制方法，所述功率控制方法包括如下步驟提供物理隨機(jī)接入信道(PRACH)，其連接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)用戶設(shè)備之間；在PRACH上從多個(gè)用戶設(shè)備中的至少一個(gè)用戶設(shè)備選擇性地發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；和響應(yīng)于功率控制信號(hào)，選擇性調(diào)整廣播信道的功率水平。
2.如權(quán)利要求1所述的功率控制方法，其中，提供PRACH的步驟包括提供直接連接到多個(gè)用戶設(shè)備的無(wú)線站點(diǎn)和提供連接到無(wú)線站點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，選擇性發(fā)射功率控制信號(hào)的步驟包括由至少一個(gè)用戶設(shè)備確定從無(wú)線站點(diǎn)發(fā)射到至少一個(gè)用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)信噪比的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的功率控制方法，其中，選擇性發(fā)射功率控制信號(hào)的步驟進(jìn)一步包括由至少一個(gè)用戶設(shè)備確定動(dòng)態(tài)信噪比是否小于預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的功率控制方法，其中，如果動(dòng)態(tài)信噪比小于預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比，進(jìn)一步包括由至少一個(gè)用戶設(shè)備在下一功率控制循環(huán)的第一接入時(shí)隙中發(fā)射功率控制信號(hào)的步驟。
6.如權(quán)利要求4所述的功率控制方法，其中，如果動(dòng)態(tài)信噪比大于或等于預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比，進(jìn)一步包括禁止在下一功率控制循環(huán)的第一接入時(shí)隙中發(fā)射功率控制信號(hào)的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括由無(wú)線站點(diǎn)確定廣播信道的當(dāng)前功率是否大于0的步驟，廣播信道將無(wú)線站點(diǎn)連接到至少一個(gè)用戶設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7所述的功率控制方法，其中，如果當(dāng)前功率大于0，進(jìn)一步包括由無(wú)線站點(diǎn)確定是否檢測(cè)到功率控制信號(hào)和確定當(dāng)前功率是否小于廣播信道的最大功率的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的功率控制方法，其中，如果無(wú)線站點(diǎn)沒有檢測(cè)到功率控制信號(hào)且當(dāng)前功率小于最大功率，進(jìn)一步包括設(shè)置新功率等于當(dāng)前功率減去一個(gè)預(yù)先設(shè)定的減少量的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括在下一功率控制循環(huán)的接入時(shí)隙2到K中保持當(dāng)前功率的步驟，這里K是下一功率控制循環(huán)中接入時(shí)隙的數(shù)量。
11.如權(quán)利要求10所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括在廣播信道上以新功率發(fā)射數(shù)據(jù)的步驟。
12.如權(quán)利要求8所述的功率控制方法，其中，如果無(wú)線站點(diǎn)確定檢測(cè)到功率控制信號(hào)且當(dāng)前功率小于最大功率，進(jìn)一步包括由無(wú)線站點(diǎn)設(shè)置新功率等于當(dāng)前功率加上一個(gè)增量的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括由無(wú)線站點(diǎn)在下一功率控制循環(huán)的接入時(shí)隙2到K中保持當(dāng)前功率的步驟，這里K是下一功率控制循環(huán)中接入時(shí)隙的數(shù)量。
14.如權(quán)利要求13所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括在廣播信道上以新功率發(fā)射數(shù)據(jù)的步驟。
15.如權(quán)利要求7所述的功率控制方法，其中，如果無(wú)線站點(diǎn)確定當(dāng)前功率不大于0，進(jìn)一步包括如下步驟無(wú)線站點(diǎn)釋放廣播信道；和無(wú)線站點(diǎn)發(fā)送釋放消息。
16.如權(quán)利要求4所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括由至少一個(gè)用戶設(shè)備確定當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)幀是否有錯(cuò)的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的功率控制方法，其中，如果當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)幀有錯(cuò)，進(jìn)一步包括如下步驟設(shè)置新的預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比等于預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比加上一個(gè)增量；和繼續(xù)接收數(shù)據(jù)幀。
18.如權(quán)利要求16所述的功率控制方法，其中，如果至少一個(gè)用戶設(shè)備確定當(dāng)前數(shù)據(jù)幀沒有錯(cuò)，進(jìn)一步包括如下步驟設(shè)置新的預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比等于原預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比減去一個(gè)減少量；和繼續(xù)接收數(shù)據(jù)幀。
19.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括提供無(wú)線站點(diǎn)和至少一個(gè)用戶設(shè)備之間的廣播信道用于點(diǎn)-到-點(diǎn)數(shù)據(jù)廣播的步驟。
20.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括提供無(wú)線站點(diǎn)和至少一個(gè)用戶設(shè)備之間的多媒體廣播信道用于點(diǎn)-到-多點(diǎn)數(shù)據(jù)廣播的步驟。
21.如權(quán)利要求1所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括由多個(gè)用戶設(shè)備中的第二用戶設(shè)備發(fā)射與至少一個(gè)用戶設(shè)備相同的功率控制信號(hào)的步驟。
22.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括根據(jù)正在從其進(jìn)行廣播信道發(fā)射的無(wú)線站點(diǎn)來(lái)從一組可能的功率控制信號(hào)中選擇功率控制信號(hào)的步驟。
23.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括調(diào)整功率控制信號(hào)的發(fā)射功率的步驟。
24.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括如下步驟由無(wú)線站點(diǎn)通過接收在接入指示信道上發(fā)射的正獲取指示來(lái)確定功率控制命令已被正確接收；和調(diào)整功率控制信號(hào)的發(fā)射功率。
25.如權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括禁止由至少一個(gè)用戶設(shè)備在從無(wú)線站點(diǎn)接收到至少一個(gè)控制命令之后發(fā)射功率控制信號(hào)的步驟。
26.如權(quán)利要求25所述的功率控制方法，其中，所述至少一個(gè)控制命令是在接入指示信道上發(fā)射的負(fù)接入獲取指示。
27.一種用于移動(dòng)電信系統(tǒng)中的廣播服務(wù)的功率控制方法，該功率控制方法包括如下步驟提供物理隨機(jī)接入信道(PRACH)，其連接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線站點(diǎn)和多個(gè)用戶設(shè)備的至少一個(gè)用戶設(shè)備之間；如果由至少一個(gè)用戶設(shè)備測(cè)量的信噪比小于閾值信噪比，從至少一個(gè)用戶設(shè)備發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線站點(diǎn)；和如果測(cè)量的信噪比大于或等于閾值信噪比，禁止由至少一個(gè)用戶設(shè)備發(fā)射功率控制信號(hào)。
28.如權(quán)利要求27所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括由至少一個(gè)用戶設(shè)備確定當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)幀是否有錯(cuò)的步驟。
29.如權(quán)利要求28所述的功率控制方法，其中，如果當(dāng)前接收數(shù)據(jù)幀有錯(cuò)，進(jìn)一步包括如下步驟設(shè)置新的預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比等于預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比加上一個(gè)增量；和繼續(xù)接收數(shù)據(jù)幀。
30.如權(quán)利要求29所述的功率控制方法，其中，如果至少一個(gè)用戶設(shè)備確定當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)幀沒有錯(cuò)，進(jìn)一步包括如下步驟設(shè)置新的預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比等于預(yù)先設(shè)定的閾值信噪比減去一個(gè)減少量；和繼續(xù)接收數(shù)據(jù)幀。
31.如權(quán)利要求27所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括提供連接在無(wú)線站點(diǎn)和至少一個(gè)用戶設(shè)備之間的廣播信道用于點(diǎn)-到-點(diǎn)廣播的步驟。
32.如權(quán)利要求27所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括提供連接在無(wú)線站點(diǎn)和至少一個(gè)用戶設(shè)備之間的廣播信道用于點(diǎn)-到-多點(diǎn)數(shù)據(jù)廣播的步驟。
33.一種用于移動(dòng)電信系統(tǒng)中的廣播服務(wù)的功率控制方法，該移動(dòng)電信系統(tǒng)包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器，該功率控制方法包括如下步驟提供物理隨機(jī)接入信道(PRACH)，其連接在移動(dòng)電信系統(tǒng)的無(wú)線站點(diǎn)和多個(gè)用戶設(shè)備的至少一個(gè)用戶設(shè)備之間；提供廣播信道，其連接在無(wú)線站點(diǎn)和至少一個(gè)用戶設(shè)備之間，該無(wú)線站點(diǎn)用于把數(shù)據(jù)點(diǎn)-到-點(diǎn)和點(diǎn)-到-多點(diǎn)發(fā)射到至少一個(gè)用戶設(shè)備；由無(wú)線站點(diǎn)確定是否檢測(cè)到功率控制信號(hào)；如果無(wú)線站點(diǎn)檢測(cè)到功率控制信號(hào)且當(dāng)前功率小于最大功率，當(dāng)前功率增加一個(gè)第一數(shù)量，以產(chǎn)生新的功率；和如果無(wú)線站點(diǎn)沒有檢測(cè)到功率控制信號(hào)，則當(dāng)前功率減少一個(gè)第二數(shù)量，以產(chǎn)生新的功率。
34.如權(quán)利要求33所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括在廣播信道上以新的功率發(fā)射數(shù)據(jù)的步驟。
35.如權(quán)利要求34所述的功率控制方法，其中，進(jìn)一步包括在下一功率控制循環(huán)的接入時(shí)隙2到K中保持當(dāng)前功率的步驟，這里K是下一功率控制循環(huán)的接入時(shí)隙的數(shù)量。
36.如權(quán)利要求33所述的功率控制方法，其中，如果無(wú)線站點(diǎn)確定當(dāng)前功率不大于0，進(jìn)一步包括如下步驟由無(wú)線站點(diǎn)釋放廣播信道；和由無(wú)線站點(diǎn)發(fā)送釋放消息。
37.一種用于移動(dòng)電信系統(tǒng)中的廣播信道的功率控制方法，所述功率控制方法包括如下步驟提供物理隨機(jī)接入信道(PRACH)，其連接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)用戶設(shè)備之間；從發(fā)射廣播信道的多個(gè)小區(qū)中選擇小區(qū)；在PRACH上從多個(gè)用戶設(shè)備中的至少一個(gè)用戶設(shè)備選擇性地發(fā)射功率控制信號(hào)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的所選擇的小區(qū)；和響應(yīng)于功率控制信號(hào)，選擇性地調(diào)整廣播信道的功率水平。
38.如權(quán)利要求37所述的功率控制方法，其中，選擇小區(qū)的步驟包括確定多個(gè)小區(qū)中的第一小區(qū)的接收功率的步驟。
39.如權(quán)利要求37所述的功率控制方法，其中，選擇小區(qū)的步驟進(jìn)一步包括由至少一個(gè)用戶設(shè)備確定多個(gè)小區(qū)中的每一個(gè)小區(qū)的接收功率的步驟。
全文摘要
在電信系統(tǒng)(10)中，用于提供多媒體廣播服務(wù)給許多用戶設(shè)備(40－45)，提供了一種物理隨機(jī)接入信道(39)，用于功率控制信息從用戶設(shè)備到無(wú)線站點(diǎn)(30、35)的上行鏈路傳輸。根據(jù)對(duì)信噪比的比較(53)，每一特定用戶設(shè)備發(fā)送(55)或禁止發(fā)送功率控制信號(hào)到其連接到的無(wú)線站點(diǎn)。當(dāng)電信系統(tǒng)的無(wú)線站點(diǎn)檢測(cè)到功率控制信號(hào)(73)時(shí)，無(wú)線站點(diǎn)調(diào)整預(yù)期由多個(gè)用戶設(shè)備接收(75)的廣播信道的傳輸功率遞增地大于前一個(gè)功率(81)。由于沒有檢測(cè)到功率控制信號(hào)，調(diào)整廣播信道的傳輸功率遞增地小于前一個(gè)功率。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1784909SQ200480012403
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者蔡志軍, 羅伯特·M·哈里森 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司