專利名稱：控制上行鏈路功率以保持所需誤幀率的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信，更具體地說，本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)中控制上行鏈路功率。
背景技術(shù)：
在圖1圖解示出的僅支持話音通信的現(xiàn)有技術(shù)的CDMA無線通信系統(tǒng)中，通過傳播信道102，移動終端101以數(shù)字形式將編碼話音信號和導(dǎo)頻信號發(fā)送到基站接收機(jī)103。移動終端101以將循環(huán)冗余碼(CRC)引入每個幀的固定幀格式對模擬話音信號編碼并在基本信道(FCH)104上發(fā)送它。通過導(dǎo)頻信道(PICH)105發(fā)送由固定比特模式構(gòu)成的導(dǎo)頻信號。對FCH和PICH進(jìn)行碼分多路復(fù)用(CDM)并通過使用不同的沃爾什碼使它們保持正交。在基站接收機(jī)103，導(dǎo)頻信號用于檢測FCH。此外，在移動終端101，被稱為導(dǎo)頻Eb/No電平的導(dǎo)頻信號功率電平與FCH的功率電平之間保持固定關(guān)系。在該接收機(jī)，在從接收的CDM信號對FCH和導(dǎo)頻信號去復(fù)用后，信道估計器106處理去復(fù)用的導(dǎo)頻信號，并被FCH檢測器/解碼器110用來獲得表示由移動終端以本技術(shù)領(lǐng)域公知的方式通過FCH信道發(fā)送的幀格式化編碼話音信號的幀格式化比特流。利用接收幀中的CRC，CRC校驗器107將接收幀與接收幀內(nèi)的CRC進(jìn)行比較，以確定是否錯誤地接收了幀。然后，響應(yīng)該比較，移動目標(biāo)Eb/No建立裝置108獲得升壓(step-up)信號或降壓(step-down)信號，該信號由基站102通過下行鏈路信道109發(fā)送到移動終端101。如果該幀通過其CRC校驗，則基站103將降壓信號發(fā)送到移動終端101，以降低導(dǎo)頻信號Eb/No電平，并隨著降低發(fā)送的FCH的功率電平。這樣減少了移動終端以足以干擾其它移動終端的功率電平進(jìn)行連續(xù)發(fā)送。如果接收的幀未通過其CRC校驗，則基站將升壓信號發(fā)送到移動終端，以使導(dǎo)頻信號Eb/No電平升高，從而也使發(fā)送的FCH的功率電平升高。這樣減少了移動終端以基站不能進(jìn)行精確檢測的過低功率電平進(jìn)行連續(xù)發(fā)送。
圖2示出移動終端101的FCH誤幀率(FER)與導(dǎo)頻Eb/No電平之間的關(guān)系。為了實現(xiàn)特定FER，移動終端的Eb/No電平應(yīng)該是與該特定FER對應(yīng)的電平。為了實現(xiàn)值為X的總所需FER，采用等于(1FER-1)×step_down]]>的升壓量step_up，其中step_down等于XΔdB。例如，對于10-2的典型FER，將step_up設(shè)置為99×step_down。Δ通常是介于0.3與1之間的值。因此，為了實現(xiàn)10-2的FER，采用介于0.003dB和0.01dB之間的典型降壓量，而對應(yīng)的升壓量在0.3與1.0dB之間。
在CDMA2000系統(tǒng)中，除了為了由移動終端對基站進(jìn)行發(fā)送而被一起碼分多路復(fù)用的FCH和PICH信道外，移動終端還碼分多路復(fù)用用于發(fā)送控制數(shù)據(jù)的專用控制信道(DCCH)、用于發(fā)送分組數(shù)據(jù)的補(bǔ)充信道(Supplemental ChannelSCH)、用于指示下行鏈路接收導(dǎo)頻強(qiáng)度的信道質(zhì)量指示器信道(CQICH)以及用于對基站指示是否已經(jīng)成功解碼下行鏈路上的接收數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)信道(ACKCH)。后兩個信道用于支持下行鏈路高速數(shù)據(jù)傳輸，而當(dāng)移動終端未在下行鏈路上接收任何數(shù)據(jù)時ACKCH被靜音(mute)。當(dāng)移動終端正通過SCH或DCCH發(fā)送分組數(shù)據(jù)時，不發(fā)送FCH以保存功率，這是因為使它保持在NULL狀態(tài)是對移動終端功率資源的浪費。因此，不是始終可以從FCH得到用于控制移動終端的導(dǎo)頻Eb/No電平的反饋信號。確實使用了CRC的SCH和DCCH是不連續(xù)信道，僅當(dāng)通過它們發(fā)送數(shù)據(jù)時，它們才是活動的，因此它們也不能始終用于獲得用于控制移動終端的導(dǎo)頻Eb/No電平的反饋信號。因此，未編碼的ACKCH不使用CRC。編碼的CQICH不使用CRC。因此，就不連續(xù)的FCH以及不連續(xù)的SCH和DCCH而言，沒有可以用于響應(yīng)接收幀與其相關(guān)CRC的比較，連續(xù)上下調(diào)整移動終端的導(dǎo)頻Eb/No電平，以在FCH上獲得所需的總誤幀率的機(jī)制。由于移動終端發(fā)送的信道電平以導(dǎo)頻Eb/No電平為參照，所以需要一種機(jī)制用于建立并保持導(dǎo)頻Eb/No電平，以便在該基站實現(xiàn)用于參照的FCH的所需誤幀率，并使其他信道保持在其相應(yīng)適當(dāng)電平。

發(fā)明內(nèi)容
在沒有來自移動終端的在每個發(fā)送幀中都納入了CRC的連續(xù)信道(基站可從中獲得要反饋給移動終端以將移動終端的導(dǎo)頻Eb/No電平保持在對應(yīng)于特定誤幀率的所需目標(biāo)值的功率控制信號)的情況下，由基站從該移動臺本身接收的導(dǎo)頻信號被用于獲得用作反饋功率控制信號的誤差信號。在本發(fā)明的實施例中，對連續(xù)接收的數(shù)字導(dǎo)頻信號比特流應(yīng)用固定大小的幀結(jié)構(gòu)。然后，將每個導(dǎo)頻幀與先驗已知的發(fā)送導(dǎo)頻信號比特模式進(jìn)行比較，以確定它是否被錯誤接收了。響應(yīng)對接收的導(dǎo)頻幀與導(dǎo)頻幀的預(yù)期已知比特模式所做的比較，獲得誤差信號，該誤差信號在所述的實施例中是反饋到移動終端以分別使其發(fā)送導(dǎo)頻Eb/No電平升高或降低的升壓信號或降壓信號。然后，移動終端分別按照升壓步長或降壓步長使其導(dǎo)頻Eb/No電平升高或降低，所述升壓步長或降壓步長取決于已被確定為等效于特定的所需FCH誤幀率的導(dǎo)頻幀的誤幀率。用于與已知導(dǎo)頻信號模式進(jìn)行比較的導(dǎo)頻幀的長度是這樣的對于該特定FCH誤幀率及其相應(yīng)目標(biāo)導(dǎo)頻Eb/No電平，該同一目標(biāo)導(dǎo)頻Eb/No電平的導(dǎo)頻幀的誤幀率保持為常數(shù)值，而不考慮移動終端與基站之間的特定安裝情形(即，信道條件、移動終端與基站之間的距離等)。因此，通過使導(dǎo)頻的幀誤幀率保持在該常數(shù)值，使導(dǎo)頻Eb/No電平保持在對應(yīng)于FCH上的所需固定誤幀率的目標(biāo)電平。因此，每當(dāng)移動終端發(fā)送FCH時，以這樣的功率電平發(fā)送它，以致基站接收的信號具有所需的誤幀率。此外，所有其他信道(其功率電平相對于導(dǎo)頻Eb/No電平控制)在其被發(fā)送時都連續(xù)保持在其適當(dāng)?shù)墓β孰娖缴?，而不考慮FCH是否正在被發(fā)送。
由基站從每個導(dǎo)頻幀與先驗已知幀模式的比較獲得的誤差信號還可以用作上行鏈路信號質(zhì)量的測量，并且可被基站用作用于確定基站與移動終端之間的通信是應(yīng)該繼續(xù)還是應(yīng)該斷開的因數(shù)。


通過參考附圖，閱讀對非限定性實施例所做的說明，可以更好地理解本發(fā)明，附圖如下圖1是現(xiàn)有技術(shù)無線通信系統(tǒng)，其中利用引入FCH的CRC獲得發(fā)送到移動終端的、用于控制導(dǎo)頻Eb/No電平的反饋信號，以實現(xiàn)所需誤幀率；圖2示出導(dǎo)頻Eb/No電平與誤幀率之間的關(guān)系；圖3是本發(fā)明的實施例，其中可以從接收的導(dǎo)頻信號本身直接獲得幀誤差信號，然后，利用該接收的導(dǎo)頻信號獲得用于控制導(dǎo)頻Eb/No的反饋信號，以通過FCH獲得所需的誤幀率；以及圖4和圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例，F(xiàn)CH的和不同幀長度的導(dǎo)頻幀的導(dǎo)頻Eb/No電平與誤幀率之間的關(guān)系。
具體實施例方式
參考圖3，在根據(jù)典型CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)運行的無線通信系統(tǒng)304中，移動終端301通過傳播信道302與基站303進(jìn)行通信。盡管在此結(jié)合根據(jù)CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)運行的系統(tǒng)進(jìn)行說明，但是應(yīng)該明白，可以將本發(fā)明引入任何其他類型的CDMA系統(tǒng)，例如，UMTS系統(tǒng)。在移動終端301，用不同沃爾什碼對各信道上的大量比特流進(jìn)行碼分多路復(fù)用，以發(fā)送到基站303。在CDMA2000系統(tǒng)上，這些信道包括基本信道FCH310，以固定的幀格式攜帶(carry)編碼話音；補(bǔ)充信道SCH311，用于在移動終端具有要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)時，攜帶這種分組數(shù)據(jù)；專用控制信道DCCH 312，用于攜帶控制數(shù)據(jù)；信道質(zhì)量指示器信道CQICH 313，在其上將下行鏈路接收導(dǎo)頻強(qiáng)度發(fā)送到基站303；確認(rèn)信道ACKCH 314，在其上將下行鏈路上的接收數(shù)據(jù)分組是否被成功解碼的指示發(fā)送到基站303；以及導(dǎo)頻信道PICH 315，在其上發(fā)送移動終端導(dǎo)頻信號并且用于對基站303提供振幅和相位基準(zhǔn)，以檢測FCH 310。在基站303處將每個碼分多路復(fù)用信道分離后，各檢測器和/或解碼器恢復(fù)每個發(fā)送的比特流。例如，在正發(fā)送信道時，F(xiàn)CH檢測器/解碼器316恢復(fù)發(fā)送的編碼話音信道幀格式化比特流。類似地，CQI檢測器317恢復(fù)發(fā)送的CQI，而ACK檢測器318恢復(fù)發(fā)送的ACK。當(dāng)SCH信道正用于數(shù)據(jù)傳輸時，SCH檢測器/解碼器319恢復(fù)通過SCH信道發(fā)送的分組數(shù)據(jù)，并且DCCH檢測器320恢復(fù)通過專用控制信道發(fā)送的信號。
如上所述，F(xiàn)CH和SCH是不連續(xù)(discontinuous)信道，不能用于從后續(xù)接收的幀與每個幀內(nèi)的CRC的逐幀比較來獲得連續(xù)幀誤差信號。因此，不能象在上述現(xiàn)有技術(shù)中所做的那樣，從這兩個信道之任一上獲得升壓信號和降壓信號，并將該升壓信號和降壓信號發(fā)送到移動終端301以控制移動終端Eb/No導(dǎo)頻電平。相反，在本發(fā)明的實施例中，是由基站303監(jiān)視連續(xù)接收的導(dǎo)頻信號，以確定是否錯誤接收了導(dǎo)頻信號。然后，基站303將獲得的誤差信號發(fā)送回移動終端301，通知移動終端301使其Eb/No導(dǎo)頻電平升高或降低預(yù)定固定量，以維持導(dǎo)頻信號上的所需的FER。為了產(chǎn)生這種誤差信號，PICH幀檢測器321對通過PICH315接收的檢測比特流應(yīng)用每幀包括固定數(shù)目的比特的幀格式。然后，幀校驗器322將每個幀的比特模式與導(dǎo)頻信號的已知比特模式進(jìn)行比較。例如，對于CDMA2000系統(tǒng)，發(fā)送的導(dǎo)頻信號由連續(xù)“1”構(gòu)成。因此，通過將每個導(dǎo)頻信號幀的比特模式與已知的預(yù)期導(dǎo)頻比特模式進(jìn)行比較，可以產(chǎn)生誤差信號。然后，響應(yīng)每個幀比較，移動目標(biāo)Eb/No建立裝置323獲得升壓信號或降壓信號，所述升壓信號或降壓信號通過下行鏈路信道324由基站303發(fā)送到移動終端301。
對于其中確定導(dǎo)頻幀存在錯誤的每個比較，基站303將升壓信號發(fā)送到移動終端。響應(yīng)該升壓信號，移動終端303將其Eb/No導(dǎo)頻電平升高(1-Y)ΔdB。另一方面，對于確定導(dǎo)頻信號幀是正確的每個比較，該基站將降壓信號傳送到移動終端。響應(yīng)該降壓信號，移動終端303將其Eb/No導(dǎo)頻信號電平降低YΔdB。
如果在實現(xiàn)X的FCH幀誤幀率時，對于Eb/No值總能實現(xiàn)Y大小的導(dǎo)頻幀誤幀率，則在此描述的方法是有效的，而不考慮移動終端301和與其通信的基站303如何相對定位或在哪里相對定位，也不考慮它們通過什么類型的傳播信道302通信。通過選擇給出所需結(jié)果的導(dǎo)頻幀大小來找到這樣的Y。理論上，這種幀大小可以是這樣的對于所有安裝情形的相同Eb/No電平，給出與在FCH上的所需誤幀率(例如10-2)相同的導(dǎo)頻信道的誤幀率。對在所有可能幀長度上的大量模擬安裝進(jìn)行模擬表明，給出這樣結(jié)果的幀大小是不可實現(xiàn)的。相反，通過多個計算機(jī)模擬，本發(fā)明人已經(jīng)確定，可以對所有安裝情形找到一個用于該導(dǎo)頻信號的幀大小，其對于與所需FCH誤幀率相關(guān)的相同Eb/No電平給出固定導(dǎo)頻誤幀率。
圖4和圖5示出了對兩種不同信道情況所做的模擬。圖4示出加性高斯白噪聲(AWGN)信道，而圖5示出多徑瑞利衰減信道。圖4中的曲線401示出在這種AWGN信道上FCH的誤幀率與Eb/No的關(guān)系，而圖5中的曲線501示出在多徑瑞利衰減信道上誤幀率與Eb/No的關(guān)系。對于10-2的說明性所需誤幀率，當(dāng)移動終端和基站通過AWGN信道進(jìn)行通信時，可以將Eb/No導(dǎo)頻電平調(diào)整到大約2dB，而當(dāng)移動終端和基站通過多徑瑞利衰減信道進(jìn)行通信時，可以將Eb/No導(dǎo)頻電平調(diào)整到大約5dB。曲線402、403和404分別示出在AWGN信道上的8比特、12比特和20比特導(dǎo)頻幀的模擬導(dǎo)頻誤幀率與Eb/No的關(guān)系，而曲線502、503和504分別示出通過多徑瑞利衰減信道的8比特、12比特和20比特導(dǎo)頻幀的模擬導(dǎo)頻誤幀率與Eb/No的關(guān)系。通過比較圖4和圖5中的每個幀長度的導(dǎo)頻誤幀率與Eb/No的關(guān)系曲線，可以看出，對于10-2的FCH誤幀率，只有接近12比特的導(dǎo)頻幀長度會產(chǎn)生一個導(dǎo)頻誤幀率，其在兩個圖中在分別與該FCH誤幀率相關(guān)的Eb/No電平處相等。作為例證，對于12比特幀，0.5×10-2的導(dǎo)頻誤幀率等效于兩種情況下的10-2的FCH誤幀率。也在對大量安裝情形所做的其它計算機(jī)模擬中獲得同樣的結(jié)果。因此，對于FCH上10-2的所需誤幀率，使用12比特導(dǎo)頻幀，并且由此產(chǎn)生的幀誤差信號用于將移動終端的Eb/No導(dǎo)頻電平設(shè)置為并保持在一個能在該導(dǎo)頻信道上產(chǎn)生0.5×10-2的誤幀率的值。通過這樣保持導(dǎo)頻Eb/No電平，可以將在其上發(fā)送編碼話音信號時的FCH的誤幀率保持在要求的10-2，并且可以將FCH、SCH以及其它信道的功率電平(這些功率電平相對于導(dǎo)頻Eb/No電平分別控制)保持在其正確發(fā)送電平。
盡管在上述實施例中利用在基站從導(dǎo)頻信號獲得的誤差信號控制移動終端的Eb/No導(dǎo)頻電平，但是基站也可以直接將該誤差信號用作上行鏈路信號質(zhì)量的測量，并且該誤差信號可以是用于確定基站與移動終端之間的通信是應(yīng)該連續(xù)還是應(yīng)該被斷開的因數(shù)。該誤差信號可以取不同的形式，并且可以指示成幀導(dǎo)頻與已知導(dǎo)頻部分之間不匹配的程度。
盡管參考說明性實施例說明了特定發(fā)明，但是不應(yīng)該認(rèn)為該說明具有限制性意義。顯然，盡管對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是，通過參考本說明書，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明白，在不脫離所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明實質(zhì)范圍的情況下，可以對本發(fā)明的說明性實施例以及附加實施例進(jìn)行各種修改。此外，根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用于什么類型的系統(tǒng)，可以在不同位置實現(xiàn)本發(fā)明，例如，在基站、基站控制器和/或移動交換中心或其它地方。此外，借助在此公開的內(nèi)容，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員明白，可以在專用集成電路、軟件驅(qū)動處理電路系統(tǒng)、固件、可編程邏輯裝置、硬件、分立部件或上述部件的配置上實現(xiàn)要求實現(xiàn)并采用上述發(fā)明的處理電路系統(tǒng)。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員容易認(rèn)識到，可以在不是嚴(yán)格按照在此說明的和描述的典型應(yīng)用，并且不脫離本發(fā)明實質(zhì)范圍的情況下，對本發(fā)明進(jìn)行這些以及其他各種修改、配置以及調(diào)整。因此，可以認(rèn)為所附權(quán)利要求包括落入本發(fā)明實際范圍內(nèi)的所有這種修改或?qū)嵤├?br> 權(quán)利要求
1.一種方法，該方法包括步驟接收導(dǎo)頻信號；其特征在于，該方法進(jìn)一步包括步驟從接收的導(dǎo)頻信號使該導(dǎo)頻信號成幀，成為各具有預(yù)定長度的順序幀；將至少一個幀與導(dǎo)頻信號的已知幀模式進(jìn)行比較；從比較步驟得出誤差信號，其中誤差信號用于控制導(dǎo)頻信號的傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中誤差信號包括一個升壓信號，用于在比較步驟指出至少一個幀與已知導(dǎo)頻幀模式不同時被傳送，以升高導(dǎo)頻信號的Eb/N0功率電平；以及一個降壓信號，用于在比較步驟指出至少一個幀與已知導(dǎo)頻幀模式相同時被發(fā)送，以降低導(dǎo)頻信號的Eb/N0功率電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中發(fā)送升壓和降壓信號，以升高和降低導(dǎo)頻信號的Eb/N0功率電平，從而對接收的導(dǎo)頻信號的順序幀保持一個預(yù)定的誤幀率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，選擇成幀導(dǎo)頻信號各幀的預(yù)定長度，使得接收的導(dǎo)頻信號的順序幀的預(yù)定誤幀率與接收的基本信道的常數(shù)預(yù)定誤幀率相關(guān)，而不考慮正從該處發(fā)送導(dǎo)頻信號的位置與正在該處接收導(dǎo)頻信號的位置之間的安裝情形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中誤差信號指出成幀的導(dǎo)頻信號與已知導(dǎo)頻模式之間的不匹配程度，并表示上行鏈路信號質(zhì)量的量度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中誤差信號的幅度用于確定通信應(yīng)繼續(xù)還是應(yīng)被斷開。
全文摘要
在沒有來自移動終端(301)的在每個發(fā)送幀中都納入了CRC的連續(xù)信道(基站(303)可從中獲得要反饋給移動終端以將移動終端的導(dǎo)頻E
文檔編號H04B7/26GK1674460SQ200510054430
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者弗朗西斯·多米尼克, 孔紅衛(wèi), 葉暉, 鄒加林 申請人:朗迅科技公司