專利名稱:用于降低系統(tǒng)功率消耗的改進型功率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信，尤其涉及用于在無線網(wǎng)絡(luò)中對傳輸進行門控(gate)的多種系統(tǒng)和技術(shù)。
技術(shù)背景設(shè)計用來允許多個用戶接入通用公共通信媒體的通信系統(tǒng)可能基于碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、空分多址(SDMA)、極分多址(PDMA)或者本領(lǐng)域中已知的其它調(diào)制技術(shù)。這些調(diào)制技術(shù)對從通信系統(tǒng)的多個用戶接收的信號進行解調(diào)，從而，使得通信系統(tǒng)的容量得到增加。與之相關(guān)，建立了多種無線系統(tǒng)，包括先進移動電話業(yè)務(wù)(AMPS)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)以及某些其它無線系統(tǒng)。
在傳統(tǒng)的無線通信中，接入網(wǎng)通常用于支持多個設(shè)備的通信。通常使用多個分布在一個地理區(qū)域中的固定位置基站實現(xiàn)接入網(wǎng)。通常將地理區(qū)域劃分為更小的區(qū)域，稱為小區(qū)。每個基站可配置為向各自小區(qū)中的設(shè)備提供服務(wù)。當(dāng)在不同的蜂窩區(qū)域中存在變化的流量要求時，可能不能簡單地對接入網(wǎng)進行重新配置。
與傳統(tǒng)的接入網(wǎng)相反，自組網(wǎng)是動態(tài)的。當(dāng)多個通常稱為終端的無線通信設(shè)備聯(lián)合起來形成網(wǎng)絡(luò)時，可形成自組網(wǎng)。自組網(wǎng)中的終端可以作為主機或者路由器工作。從而，自組網(wǎng)易于進行重新配置，以更有效的方式滿足現(xiàn)有的流量要求。而且，自組網(wǎng)不需要傳統(tǒng)接入網(wǎng)所需要的基礎(chǔ)架構(gòu)，使得自組網(wǎng)成為用于未來的具有吸引力的選擇。
在傳統(tǒng)的CDMA通信系統(tǒng)中，用戶臺可通過一個或多個基站接入網(wǎng)絡(luò)，或者與其它的用戶臺進行通信。用戶臺也可以稱為終端。將每個基站配置為對通常稱為小區(qū)的一個特定地理區(qū)域中的所有用戶臺提供服務(wù)。在某些高流量應(yīng)用中，可將小區(qū)劃分為扇區(qū)，每個扇區(qū)中有一個基站提供服務(wù)。每個基站發(fā)射導(dǎo)頻信號，用戶臺使用導(dǎo)頻信號與基站進行同步，以及，一旦用戶臺與基站同步就提供所發(fā)射信號的相干解調(diào)。用戶臺通常與具有最強導(dǎo)頻信號的基站建立通信信道。
用戶臺對所接收的前向鏈路信號計算信號噪聲與干擾比C/I。前向鏈路表示從基站到用戶臺的傳輸，反向鏈路表示從用戶臺到基站的傳輸。用戶臺的C/I確定對于從基站到用戶臺的前向鏈路可以支持的數(shù)據(jù)率。這就是，在相應(yīng)的C/I等級上，獲得給定等級的前向鏈路性能。一種用于選擇數(shù)據(jù)率的方法和裝置在2003年6月3日發(fā)表的名稱為“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKETTRANSMISSION(用于高速率分組傳輸?shù)姆椒ê脱b置)”的美國專利號6,574,211中進行說明，其被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
基站向用戶臺發(fā)射數(shù)據(jù)的功率稱為前向鏈路發(fā)射功率。前向鏈路發(fā)射功率處于可靠地在前向鏈路上傳輸數(shù)據(jù)所需的等級上。相同地，用戶臺向基站發(fā)射數(shù)據(jù)的功率稱為反向鏈路發(fā)射功率。反向鏈路發(fā)射功率處于可靠地在反向鏈路上傳輸數(shù)據(jù)所需的等級上。
對于每個用戶臺的干擾隨著進行發(fā)射的用戶臺數(shù)量的增加而增加。從而，希望控制用戶臺發(fā)射功率，以避免與其它用戶臺通信的有害干擾。
超寬帶(UWB)是可使用自組網(wǎng)實現(xiàn)的通信技術(shù)的一個實例。UWB提供寬帶寬上的高速通信。同時，UWB信號在消耗極少功率的超短脈沖中進行傳輸。UWB信號的輸出功率很低，使得，其看起來就像是對其它RF技術(shù)的噪聲，使其較少造成干擾。
在自組網(wǎng)中，動態(tài)地添加終端。隨著添加越來越多的終端，每個通信的終端對于正在與其進行通信的終端之外的其它終端產(chǎn)生更多的干擾。從而，希望控制終端發(fā)射功率，以避免對其它終端通信的有害干擾。
需要一種控制傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法，不僅降低通信系統(tǒng)中的干擾，而且降低通信系統(tǒng)中的功率消耗。

發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的一個方面，一種功率控制方法包括使發(fā)射功率增加一個發(fā)射功率增量，基于增加的發(fā)射功率和系統(tǒng)性能確定最終的物理層數(shù)據(jù)率rfinal，基于在給定最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率來確定占空比，以及基于占空比對無線傳輸進行門控。
在本發(fā)明的另一方面，一種無線終端包括用于使發(fā)射功率增加一個發(fā)射功率增量的裝置，用于基于增加的發(fā)射功率和系統(tǒng)性能確定最終的物理層數(shù)據(jù)率rfinal的裝置，用于基于在給定最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率來確定占空比的裝置，以及用于基于占空比對無線傳輸進行門控的裝置。
在本發(fā)明的另一方面，一種無線終端包括接收機，用于檢測信號干擾噪聲比(SINR)，處理器，用于基于在給定SINR與發(fā)射功率增量的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率來確定占空比，處理器與接收機相連，以及發(fā)射機，用于基于占空比對無線傳輸進行門控，發(fā)射機與基帶處理器相連。
在本發(fā)明的另一方面，包含可由計算機程序執(zhí)行的程序指令的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀媒體包括用于使發(fā)射功率增加一個發(fā)射功率增量的計算機可讀程序代碼模塊，用于基于增加的發(fā)射功率和系統(tǒng)性能確定最終的物理層數(shù)據(jù)率rfinal的計算機可讀程序代碼模塊，用于基于在給定最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率來確定占空比的計算機可讀程序代碼模塊，以及用于基于占空比對無線傳輸進行門控的計算機可讀程序代碼模塊。
本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可從下列詳細(xì)描述了解到本發(fā)明的其它實施方式，其中，通過說明的方式表示和描述本發(fā)明的多個實施方式。如所實現(xiàn)的，在不偏離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明能夠具有其它不同的實施方式，并且能夠在多個其它方面對其多個細(xì)節(jié)進行修正。因此，附圖和詳細(xì)描述作為說明而非進行限制。
通過實例而非限制的方式，在附圖中說明本發(fā)明的各個方面，其中圖1是說明一個微網(wǎng)實例的概念圖；圖2是說明用于控制微網(wǎng)內(nèi)通信的媒體接入控制(MAC)幀實例的概念圖；圖3是說明能夠在微網(wǎng)內(nèi)運行的終端實例的功能框圖；圖4是說明能夠作為微網(wǎng)的主終端運行的終端實例的概念框圖；圖5是說明能夠作為微網(wǎng)的成員終端運行的終端實例的概念框圖；圖6表示依照一個實施方式的示例性連續(xù)通信以及示例性的門控傳輸；以及圖7表示依照一個實施方式的作為信號干擾噪聲比(SINR)函數(shù)的數(shù)據(jù)率圖。
具體實施方式下列結(jié)合附圖所述的詳細(xì)描述旨在作為對本發(fā)明各種實施方式的描述，并不旨在代表可實現(xiàn)本發(fā)明的僅有的幾種實施方式。在本說明中描述的每個實施方式僅僅作為本發(fā)明的一個實例或者說明，不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為優(yōu)于其它實施方式。詳細(xì)描述包括具體的細(xì)節(jié)，用于提供對本發(fā)明的全面理解。但是，本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員顯然可了解到，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的前提下實現(xiàn)本發(fā)明。在某些情況下，以框圖的形式表示眾所周知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以避免本發(fā)明的概念晦澀不清?？s寫詞和其它描述性術(shù)語的使用可能只是因為方便和清晰，而并不旨在限制本發(fā)明的范圍。
術(shù)語“示例性的”在這里專用于表示“作為一個例子、實例或者說明”。在這里描述為“示例性的”的任何實施方式不必被認(rèn)為是優(yōu)于其它實施方式。
在下列的詳細(xì)描述中，在UWB無線通信系統(tǒng)的上下文中描述本發(fā)明的各個方面。雖然這些發(fā)明方面可能極適用于本申請，但是，本領(lǐng)域中的熟練人員將了解到，這些發(fā)明方面同樣適于在包括傳統(tǒng)無線通信的多種其它通信環(huán)境中使用。因此，了解到這些發(fā)明方面具有廣泛的應(yīng)用范圍，對UWB通信系統(tǒng)的任何引用僅僅旨在說明各個發(fā)明方面。
圖1說明無線通信系統(tǒng)中微網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊粋€實例。“微網(wǎng)”是以自組方式使用無線技術(shù)連接的通信設(shè)備或者終端的集合。終端可能是固定的或者移動的，例如，由走路或者汽車、飛機、輪船等等中的用戶所攜帶的終端。術(shù)語“終端”旨在包括多種類型的通信設(shè)備，包括蜂窩電話、PC、無線或者陸上電話、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、膝上型計算機、外部或內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器、PC卡或者其它相似的設(shè)備。
在無線通信系統(tǒng)的至少一個實施方式中，每個微網(wǎng)具有一個主終端和多個隸屬于主終端的成員終端。在圖1中，所示微網(wǎng)102具有主終端104，支持多個成員終端106之間的通信。主終端104可能能夠與微網(wǎng)中的每個成員終端106通信。成員終端106還可能能夠在主終端104的控制下彼此直接通信。如下面更詳細(xì)的描述中所示，微網(wǎng)102中的每個成員終端106還可能能夠直接與微網(wǎng)外部的終端通信。
主終端104可使用任何多址接入方案，例如，TDMA、FDMA、CDMA或者任何其它多址接入方案，與成員終端106通信。為了說明本發(fā)明的多個方面，將在使用TDMA和CDMA技術(shù)的混合多址接入方案的上下文中，對圖1中所示的無線通信系統(tǒng)進行描述。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到，本發(fā)明決不限制于這些多址接入方案。
可以多種方式形成微網(wǎng)。例如，當(dāng)終端最初開機時，其可能搜索來自微網(wǎng)主終端的導(dǎo)頻信號。從每個微網(wǎng)主終端廣播的導(dǎo)頻信號可能是未調(diào)制的擴頻信號，或者是某些其它參考信號。在擴頻通信配置中，對于每個微網(wǎng)主終端唯一的偽隨機噪聲(PN)碼可用于對導(dǎo)頻信號進行擴頻。使用相關(guān)過程，終端可在可能的PN碼中搜索，以識別具有最強導(dǎo)頻信號的主終端。如果所接收的最強導(dǎo)頻信號具有足夠的信號強度以支持最小數(shù)據(jù)率，則終端可試圖通過向主終端登記，加入微網(wǎng)。
終端可能找不到導(dǎo)頻信號，這是因為，不存在主終端。在某些情況下，終端可能不能夠找到具有足夠信號強度以支持最小數(shù)據(jù)率的導(dǎo)頻信號。這可能源于多個原因。例如，終端可能離主終端太遠(yuǎn)?；蛘?，傳播環(huán)境可能不足以支持必要的數(shù)據(jù)率。無論怎樣，終端可能不能夠加入現(xiàn)有的微網(wǎng)，因此，可通過傳送其自身的導(dǎo)頻信號，開始作為獨立的終端運行。獨立的終端可能成為一個新微網(wǎng)的主終端。能夠接收從獨立終端廣播的具有足夠強度的導(dǎo)頻信號的其它終端可能試圖捕獲那個導(dǎo)頻信號，并且加入這個獨立終端的微網(wǎng)。
主終端104可使用周期性幀結(jié)構(gòu)來進行微網(wǎng)內(nèi)的通信。在本領(lǐng)域中，這個幀通常被稱為媒體接入控制(MAC)幀，這是因為，其用于為多個終端提供對通信媒體的接入。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到，基于特定應(yīng)用和整體設(shè)計限制，幀可能具有任何持續(xù)時間。
為了進行說明，將使用大約5ms的幀持續(xù)時間。大約5ms的幀適宜提供約650Mcps的高碼片速率以及支持下至約19.2kbps的數(shù)據(jù)率。
圖2中所示的一個MAC幀結(jié)構(gòu)實例具有n個幀202。每個幀可劃分為160個或者任何其它數(shù)量的時隙204。時隙持續(xù)時間可能是約31.25μs，其對應(yīng)于約650Mcps的約20,312.5個碼片。幀的某些時隙可專用于系統(tǒng)開銷。例如，幀202中的第一時隙206可用于向成員終端廣播擴頻導(dǎo)頻信號。導(dǎo)頻信號可占用整個時隙206，或者，與控制信道進行時間共享。占用第一時隙206結(jié)尾的控制信道可能是以與導(dǎo)頻信號相同功率等級向所有成員終端廣播的擴頻信號。主終端可使用這個控制信道，以定義MAC幀的組成。
主終端可能負(fù)責(zé)對微網(wǎng)內(nèi)通信進行調(diào)度。這可通過使用一個或多個占用幀內(nèi)多個時隙，例如，圖2中的時隙208和210的附加的擴頻控制信道來實現(xiàn)。這些附加的控制信道可能由主終端向所有成員終端廣播，并且包括各種調(diào)度信息。調(diào)度信息可包括對于微網(wǎng)內(nèi)終端之間通信的時隙分配。如圖2所示，這些時隙可選擇自幀202中的數(shù)據(jù)時隙部分212。也可包括附加信息，例如，對于終端之間每個通信的功率等級和數(shù)據(jù)率。主終端也可使用CDMA方案將任何給定時隙中的傳輸機會分配給任意數(shù)量的終端對。在這種情況下，調(diào)度信息還可指定用于終端之間的各個通信的擴頻碼。
主終端可周期性地預(yù)留一部分時間，用于點對點傳輸。在這個時間期間，主終端104可指定一個成員終端106與一個或多個獨立終端和/或相鄰微網(wǎng)進行通信。這些傳輸可能需要高發(fā)射功率，而且在某些情況下，可以僅僅維持在低數(shù)據(jù)率。如果需要高功率傳輸以與獨立終端和/或相鄰微網(wǎng)進行通信，則主終端可能決定不在同時調(diào)度任何微網(wǎng)內(nèi)通信。
圖3是說明終端的一種可能配置的概念框圖。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到，終端的具體配置可根據(jù)特定應(yīng)用和整體設(shè)計限制而不同。
終端可使用與天線304相連的前端收發(fā)機302實現(xiàn)。基帶處理器306可與收發(fā)機302相連?；鶐幚砥?06可使用基于軟件的架構(gòu)或者任何其它類型的架構(gòu)實現(xiàn)。微處理器可作為一個平臺使用，以運行提供運行控制和整體系統(tǒng)管理功能以允許終端作為微網(wǎng)中的主終端或者成員終端運行的軟件程序。數(shù)字信號處理器(DSP)可使用運行專用算法以降低微處理器處理需求的嵌入式通信軟件層實現(xiàn)。DSP可用于提供多種信號處理功能，例如，導(dǎo)頻信號捕獲、時間同步、頻率跟蹤、擴頻處理、調(diào)制和解調(diào)功能以及前向糾錯。
終端還可包括多個用戶接口308，與基帶處理器306相連。用戶接口可包括小鍵盤、鼠標(biāo)、接觸屏、顯示器、振鈴器、震動器、音頻揚聲器、擴音器、相機和/或其它輸入/輸出設(shè)備。
圖4是說明作為主終端運行的一個終端實例的概念框圖。示出了基帶處理器306和收發(fā)機302。收發(fā)機302可包括接收機402。接收機402可提供在具有噪聲和干擾的情況下對所需信號的檢測。接收機402可用于抽取所需信號，并且將其放大至一個等級，使得包含在所接收信號中的信息可由基帶處理器306進行處理。
收發(fā)機302還包括發(fā)射機404。發(fā)射機404可用于將來自基帶處理器306的信息調(diào)制在載頻上?？蓪⒁颜{(diào)制載波上變換到RF頻率，并且放大至足夠的功率等級，以通過天線304輻射到自由空間中。
基帶處理器306可在作為主終端工作時啟動調(diào)度器406。在基帶處理器306的基于軟件的實現(xiàn)方式中，調(diào)度器406可能是運行于微處理器上的軟件程序。但是，本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到，調(diào)度器406并不限于這個實施方式，并且可由本領(lǐng)域中已知的任何方式實現(xiàn)，包括能夠執(zhí)行在這里所述的各種功能的硬件配置、軟件配置或者其組合。
調(diào)度器406可用于對微網(wǎng)內(nèi)通信進行調(diào)度，其方式使得對微網(wǎng)的容量進行最優(yōu)化。這可通過多種方式實現(xiàn)。例如，調(diào)度器406可用于謹(jǐn)慎選擇將進行同時通信的終端對?？蓪γ總€同時通信調(diào)度發(fā)射功率等級，其滿足每個接收終端的目標(biāo)質(zhì)量參數(shù)。目標(biāo)質(zhì)量參數(shù)可能是接收終端所需的載波-干擾(C/I)比或者本領(lǐng)域中已知的任何其它質(zhì)量參數(shù)。
圖5是說明作為成員終端運行的一個終端實例的概念框圖。調(diào)度器406用虛線示出，說明在作為成員終端運行期間基帶處理器306沒有啟動調(diào)度器。無論基帶處理器306作為主終端還是成員終端運行，收發(fā)機302的配置相同，因此，不再進一步討論。為了完整，在圖5中示出了收發(fā)機302。
如同先前結(jié)合配置為主終端的基帶處理器306的描述，可在一個或多個控制信道中向微網(wǎng)中的所有成員終端廣播調(diào)度分配。接收端的信號處理器412可使用擴頻處理，以從控制信道中抽取調(diào)度信息，并且將其提供給控制器418。調(diào)度信息可包括對去往以及來自成員終端的多個傳輸?shù)臅r隙分配，以及對于每個傳輸?shù)墓β实燃壓蛿?shù)據(jù)率。
控制器418可用于向接收端的信號處理器412提供關(guān)于發(fā)送到成員終端的調(diào)度傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率和擴頻信息。使用該信息，信號處理器412可在適當(dāng)?shù)臅r間恢復(fù)來自其它成員終端的通信，并且向各用戶接口308提供恢復(fù)的通信。
控制器418還可向計算模塊408提供功率等級信息，用于來自另一個終端的每個傳輸。計算模塊408可使用該信息，以通過使用所調(diào)度傳輸期間來自收發(fā)機302的信號強度測量，計算來自發(fā)射終端的路徑損失。計算模塊408所計算的路徑損失信息可存儲在存儲器410中，并且在調(diào)度時間期間提供給發(fā)射端的信號處理器416，以用于控制信道廣播。在使用GPS接收機(未示出)的終端的多個實施方式中，其可用于在通過信號處理器416和收發(fā)機302的控制信道廣播中向主終端提供坐標(biāo)信息。
信號處理器416可用于對到微網(wǎng)內(nèi)多個成員終端的通信進行擴展。通信可能源自多個用戶接口308，并且存儲在緩沖器420中，直至調(diào)度傳輸。在調(diào)度時間，控制器418可用于將通信從緩沖器420釋放到信號處理器416，用于進行擴頻處理。通信的數(shù)據(jù)率、擴頻碼以及發(fā)射功率等級可由控制器418編程到信號處理器416中?；蛘?，發(fā)射功率等級可由收發(fā)機302中發(fā)射機404的控制器418進行編程。
在一個實施方式中，終端A和終端B之間的通信是雙向的。當(dāng)終端A向終端B發(fā)送反饋信號之外的信號時，終端A是發(fā)射終端，終端B是接收終端。當(dāng)終端B向終端A發(fā)送反饋信號之外的信號時，終端B是發(fā)射終端，終端A是接收終端。
斷續(xù)傳輸通?？蓱?yīng)用于所有調(diào)制系統(tǒng)的機制是使用斷續(xù)傳輸，無論CMDA、OFDM或者任何其它調(diào)制方法。斷續(xù)傳輸表示發(fā)射機發(fā)射是被門控的。在一個實施方式中，發(fā)射機將使用某個占空比進行發(fā)射或者關(guān)閉。圖6表示依照一個實施方式的示例性連續(xù)發(fā)射20以及示例性門控發(fā)射22。門控信號包括一個發(fā)射時間段以及隨后的一個未發(fā)射時間段。
在下面描述一種方法，通過使用高于獲得所需數(shù)據(jù)率所需的發(fā)射功率來降低系統(tǒng)功率消耗。在發(fā)射時間期間，發(fā)射機使發(fā)射功率增加一個選擇量，并且使用增加的發(fā)射功率所允許的較高物理層數(shù)據(jù)率。選擇占空比，以維持原始的期望應(yīng)用層數(shù)據(jù)率。
在一個實施方式中，發(fā)射功率增加0.5dB。在另一個實施方式中，增加發(fā)射功率，使得，允許下一個較高的物理層數(shù)據(jù)率。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到，發(fā)射功率增量(也就是，發(fā)射功率增加量)取決于應(yīng)用，本領(lǐng)域中已知的方法和技術(shù)可以用于確定發(fā)射功率增量。
依照一個實施方式，功率消耗的降低可通過下列所示實例獲得。例如，假設(shè)接收和發(fā)射功率分別是常量R和T，與數(shù)據(jù)率無關(guān)。當(dāng)所輻射的發(fā)射功率是整個發(fā)射功率消耗的一小部分時，可將發(fā)射功率看作是一個常數(shù)T。初始功率是接收和發(fā)射功率的總和Pinitial＝R+T引入具有占空比d＜1的斷續(xù)發(fā)射功率，斷續(xù)發(fā)射功率的計算如下所示Pintermittent＝d*R+d*T＝d*Pinitial斷續(xù)傳輸?shù)墓β氏牡慕档鸵蕾囉谡伎毡萪。根據(jù)維持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率rinitial的需求，確定占空比d。rinitial也稱為初始物理層數(shù)據(jù)率。
d＝rinitial/rfinal其中，rfinal是在增強的發(fā)射功率等級上所支持的新物理層數(shù)據(jù)率(也就是，最終的物理層數(shù)據(jù)率)。依照一個實施方式，給定已經(jīng)對發(fā)射進行門控的發(fā)射終端，進一步增加(或者降低)發(fā)射功率，則應(yīng)用數(shù)據(jù)率a＝dinitial*rinitial＝dfinal*rfinal。
功率消耗的降低依賴于占空比d，d又依賴于SNR以及系統(tǒng)性能。如果終端工作于高的信號干擾噪聲比(SINR)范圍，SINR＞＞1，則增加發(fā)射功率的好處較小。例如，當(dāng)SNIR＞＞1時發(fā)射功率增加3dB，將導(dǎo)致1/2＜＜d＜1，功率消耗的降低很小。相反地，如果終端工作于低的SINR范圍，SINR＜＜1，則發(fā)射功率增加3dB允許選擇d＝0.5，這可以表示高達(dá)50％的功率消耗降低。
計算rfinalrfinal值取決于系統(tǒng)性能，而且，在本發(fā)明的任何特定實現(xiàn)方式中，將使用系統(tǒng)性能曲線。但是，如果沒有確切的系統(tǒng)性能曲線可用，則基于香農(nóng)容量的方法可用于確定rfinal。
依照香農(nóng)容量定律，對于加性高斯白噪聲信道(AWGN)的最大無誤差數(shù)據(jù)率c由下列公式給出c＝Wlog(1+SINR)其中，W是信道的帶寬，單位為Hz。
實際的數(shù)據(jù)率r可近似為r＝Wlog(1+SINR-L)
其中，L是所有實現(xiàn)損失之和。實際系統(tǒng)性能與理論最佳可獲得性能之間的差異是實現(xiàn)損失。
圖7表示依照一個實施方式的數(shù)據(jù)率702作為SINR 704的函數(shù)的曲線圖。依照一個實施方式，作為SINR函數(shù)的數(shù)據(jù)率的理論最佳可獲得性能706表示為曲線706。依照一個實施方式，在考慮到實現(xiàn)損失之后，作為SINR函數(shù)的數(shù)據(jù)率表示為曲線708。
令SINRi和SINRf為初始和最終的SINR值，分別得到數(shù)據(jù)率ri和rf。則rf＝ri*log(1+SINRf-L)/log(1+SINRi-L)上述公式允許對當(dāng)SINR從SINRi變化為SINRf時使用的新數(shù)據(jù)率rf進行估計。
依照一個實施方式的所支持?jǐn)?shù)據(jù)率以及解碼門限的示例性定義在表1中表示。
表1 業(yè)務(wù)信道參數(shù)
本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到，所支持的數(shù)據(jù)率可以有不同的定義，而且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員還將了解到，可以使用任意數(shù)量的所支持?jǐn)?shù)據(jù)率以及除表1中所示之外的其它數(shù)據(jù)率，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
表1表示依照一個實施方式以1％的分組誤差率(PER)解碼每個數(shù)據(jù)率所需的C/I門限。PER＝錯誤分組個數(shù)/正確分組個數(shù)。前向鏈路具有有限的速率集合，對于相繼的速率，以當(dāng)前的1％的分組誤差率成功地解碼分組所需的門限具有例如差不多3.7dB的間距。如果所估計的C/I大于最高數(shù)據(jù)率所需要的C/I，則發(fā)射終端可以降低發(fā)射功率。
結(jié)合在這里所述各實施方式描述的多個示意性邏輯塊、模塊和電路可由通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯設(shè)備、離散門陣列或者晶體管邏輯、離散硬件組件或者設(shè)計來執(zhí)行在這里所述功能的任何組合，來實現(xiàn)或者執(zhí)行。通用處理器可能是微處理器，或者，處理器可能是任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機。處理器也可能實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如，DSP和微處理器、多個微處理器、一個或多個具有DSP核的微處理器的組合或者任何其它這種配置。
結(jié)合在這里所述的各實施方式描述的方法或算法可直接實現(xiàn)在硬件、由處理器運行的軟件模塊、或者這兩者的組合中。軟件模塊可位于RAM存儲器、閃存存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動硬盤、CD-ROM或者本領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲介質(zhì)中。存儲介質(zhì)可與處理器相連，使得，處理器可以從存儲介質(zhì)讀取信息以及向其寫入信息。或者，存儲介質(zhì)可能與處理器集成在一起。處理器和存儲介質(zhì)可位于ASIC中。ASIC可位于終端等等中?；蛘撸幚砥骱痛鎯橘|(zhì)可位于終端的離散組件等等中。
所說明各實施方式的前述描述用于使本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員實現(xiàn)或者使用本發(fā)明。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員將了解到這些實施方式的各種修正，而且，在不偏離本發(fā)明原理或范圍的前提下，在這里定義的一般原理可應(yīng)用于其它實施方式。從而，本發(fā)明并不旨在限于在這里所示的各實施方式，而是依照在這里說明的原理和新穎特性的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種對無線傳輸進行門控的方法，包括使發(fā)射功率增加一個發(fā)射功率增量；基于所述增加的發(fā)射功率和系統(tǒng)性能確定最終的物理層數(shù)據(jù)率rfinal；基于在給定所述最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率，確定占空比；以及基于所述占空比對所述無線傳輸進行門控。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，進一步包括增加所述發(fā)射功率，從而允許下一個更高的物理層數(shù)據(jù)率。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述占空比基于所述原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率與所述最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的方法，其中，所述物理層數(shù)據(jù)率rfinal基于信號干擾噪聲比(SINR)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其中，所述物理層數(shù)據(jù)率rfinal進一步基于實現(xiàn)損失。
6.一種無線終端，包括用于使發(fā)射功率增加一個發(fā)射功率增量的裝置；用于基于所述增加的發(fā)射功率和系統(tǒng)性能來確定最終的物理層數(shù)據(jù)率rfinal的裝置；用于基于在給定所述最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率，來確定占空比的裝置；以及用于基于所述占空比對所述無線傳輸進行門控的裝置。
7.一種無線終端，包括接收機，用于檢測信號干擾噪聲比(SINR)；處理器，用于基于在給定所述SINR與發(fā)射功率增量的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率，來確定占空比，所述處理器與所述接收機相連；以及發(fā)射機，用于基于所述占空比對所述無線傳輸進行門控，所述發(fā)射機與所述基帶處理器相連。
8.一種計算機可讀介質(zhì)，包含可由計算機程序執(zhí)行的程序指令，所述計算機可讀介質(zhì)包括用于使發(fā)射功率增加一個發(fā)射功率增量的計算機可讀程序代碼模塊；用于基于所述增加的發(fā)射功率和系統(tǒng)性能確定最終的物理層數(shù)據(jù)率rfinal的計算機可讀程序代碼模塊；用于基于在給定所述最終物理層數(shù)據(jù)率rfinal的情況下保持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率，來確定占空比的計算機可讀程序代碼模塊；以及用于基于所述占空比對所述無線傳輸進行門控的計算機可讀程序代碼模塊。
專利摘要
描述在無線網(wǎng)絡(luò)中對傳輸進行門控的系統(tǒng)和技術(shù)?；谡伎毡葘鬏斶M行門控。又根據(jù)在給定增加的發(fā)射功率的情況下維持原始應(yīng)用數(shù)據(jù)率r
文檔編號H04L1/00GK1993901SQ200580026000
公開日2007年7月4日 申請日期2005年6月1日
發(fā)明者蘭加納坦·克里希南 申請人:高通股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan