專利名稱：宏分集期間改進(jìn)的下行鏈路功率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)的功率電平的控制，特別涉及擴(kuò)頻多址系統(tǒng)中發(fā)送信號(hào)的功率電平的控制。
好的發(fā)射功率控制方法對(duì)于具有許多同時(shí)發(fā)射機(jī)的通信系統(tǒng)可能是重要的，這是因?yàn)檫@樣的方法減少這樣的發(fā)射機(jī)的相互干擾。例如，發(fā)射功率控制對(duì)于在使用碼分多址(CDMA)的通信系統(tǒng)中獲得高系統(tǒng)容量是必需的，這對(duì)于上行鏈路即對(duì)于從遠(yuǎn)程終端至例如基站的網(wǎng)絡(luò)的傳輸是重要的，上行鏈路有時(shí)也稱為反向鏈路。
在當(dāng)前的CDMA蜂窩系統(tǒng)中認(rèn)識(shí)到上行鏈路中發(fā)射功率控制的需要，利用閉環(huán)方式來(lái)提供根據(jù)IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的上行鏈路功率控制，其中基站測(cè)量從遠(yuǎn)程站接收的信號(hào)的強(qiáng)度并隨后每隔1.25毫秒發(fā)送一個(gè)功率控制比特給此遠(yuǎn)程站。根據(jù)此功率控制比特，此遠(yuǎn)程站將其發(fā)射(上行鏈路)功率增加或減少預(yù)定量。
在當(dāng)前蜂窩與其他CDMA通信系統(tǒng)中認(rèn)為發(fā)射功率控制的需要對(duì)于從網(wǎng)絡(luò)至遠(yuǎn)程站的傳輸?shù)南滦墟溌凡恢匾?br> 平常形式的下行鏈路功率控制由其中的遠(yuǎn)程終端測(cè)量其接收的下行鏈路功率電平并且僅將此測(cè)量報(bào)告給基站的通信系統(tǒng)來(lái)提供，此基站可以在預(yù)定環(huán)境中調(diào)整其發(fā)射功率。這樣的通信系統(tǒng)描述在Gilhousen等人的公開號(hào)為WO95/12297國(guó)際專利中，此專利文件還描述其中根據(jù)幀差錯(cuò)率測(cè)量、接收的上行鏈路功率電平或接收的下行鏈路功率電平將下行鏈路發(fā)射功率電平減少預(yù)定量的通信系統(tǒng)。
在符合IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中的下行鏈路功率控制基于遠(yuǎn)程站的幀差錯(cuò)率(FER)測(cè)量，此遠(yuǎn)程站發(fā)送FER報(bào)告給此系統(tǒng)。IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的6.6.4.1.1與7.6.4.1.1部分指出能在超越門限時(shí)和/或周期性地發(fā)送這樣的FER報(bào)告。(一般地，每1-5秒發(fā)送FER報(bào)告)。此方法的一個(gè)問(wèn)題是此方法花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間(幾秒)來(lái)累加合適的FER統(tǒng)計(jì)值。結(jié)果，不可能跟蹤瑞利衰落和陰影衰落。已證明此方法是如此之慢，以致與不使用下行鏈路功率控制相比，此方法通常幾乎沒(méi)有任何好處。
一些較新的個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)也使用CDMA。在ANSI J-STD-008(1995年8月)的“用于1.8-2.0GHZ碼分多址(CDMA)個(gè)人通信系統(tǒng)的個(gè)人站-基站兼容性要求”中規(guī)定的U.S.PCS系統(tǒng)的特征在許多方面類似于蜂窩IS-95標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于利用速率組2的操作，J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)要求遠(yuǎn)程站無(wú)論何時(shí)下行鏈路幀差錯(cuò)出現(xiàn)都要報(bào)告。這使網(wǎng)絡(luò)完全控制幀差錯(cuò)，但仍化費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間來(lái)累加合適的統(tǒng)計(jì)值，這對(duì)于IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的方法僅具有微小的改善。
在類似于R2020/CSE/LC/DS/P/047/al，UMTS Code DivisonTestbed(CODIT)，CSELT Centro Studi e Laboratori TelecomunicazioniS.P.A.ed.(1995年8月)的“對(duì)無(wú)線電子系統(tǒng)功能性的最終報(bào)告”“Final Report on Radio Subsystem Functionality”中所述的CODIT的其他通信系統(tǒng)概念中，通過(guò)估算大致的誤碼率(BER)而不是FER來(lái)確定信號(hào)質(zhì)量。這里，能較快地獲得好的統(tǒng)計(jì)值，并且遠(yuǎn)程站更頻繁地(一般，每秒1-10次)發(fā)送BER報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)。與根據(jù)IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的使用下行鏈路發(fā)射功率控制的系統(tǒng)相比，系統(tǒng)性能顯著改善，但此CODIT方法仍然太慢以致不能處理瑞利衰落。
人們可以將IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)中所述的上行鏈路發(fā)射功率控制方法用于下行鏈路中的發(fā)射功率控制，這被描述在Dohi等人的歐洲專利公開號(hào)0680160中。該遠(yuǎn)程終端然后測(cè)量下行鏈路信號(hào)干擾比(SIR)并在上行鏈路上發(fā)送合適的功率控制指令。根據(jù)IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)功率控制指令是未編碼的單個(gè)比特以使信令開銷最小。然而，歐洲公開號(hào)0680160所針對(duì)的通信系統(tǒng)與IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的系統(tǒng)有一些顯著區(qū)別。例如，此歐洲系統(tǒng)具有為IS-95-A一半的幀長(zhǎng)度、每秒幾百千比特的比特速率、5MHZ的更寬的信道帶寬，和每秒4百萬(wàn)片的CDMA片速率。
這種通信系統(tǒng)相當(dāng)好地跟蹤瑞利衰落，并當(dāng)遠(yuǎn)程終端不在軟切換模式時(shí)，即當(dāng)此遠(yuǎn)程終端不同時(shí)與兩個(gè)或多個(gè)基站通信時(shí)，可以工作良好。有時(shí)將此稱為宏分集。軟切換描述在授與Uddenfeldt的U.S.專利NO.5109528和授與Uddenfeldt的U.S.專利NO.5327577中，將這兩個(gè)專利專門引入在此作為參考。當(dāng)該遠(yuǎn)程終端不在軟切換模式中時(shí)，未編碼的功率控制指令的差錯(cuò)率一般約為1％，這不會(huì)引起任何大的問(wèn)題。
然而，當(dāng)遠(yuǎn)程終端處于軟切換模式時(shí)，未編碼的下行鏈路功率控制指令的差錯(cuò)率可預(yù)期顯著地增加。另外，在軟切換中所涉及的不同基站中接收的指令差錯(cuò)幾乎是獨(dú)立的。由于根據(jù)Dohi等人所述的系統(tǒng)每秒發(fā)送1600個(gè)功率控制指令給軟切換所涉及的兩個(gè)基站，所以基站所獲得的發(fā)射功率電平能預(yù)期相互漂移到對(duì)系統(tǒng)容量來(lái)說(shuō)可能是不太好的電平。由于與處于軟切換模式中的遠(yuǎn)程站通信的至少一個(gè)基站將以太高的功率電平發(fā)射，所以丟失容量發(fā)生。
解決下行鏈路發(fā)射功率控制中所遇到的問(wèn)題的一種方法是頻繁地調(diào)整從軟切換所涉及的基站中發(fā)射的下行鏈路功率電平。這些基站發(fā)送其最新的下行鏈路發(fā)射功率電平值給無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，此無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器比較這些值并將相應(yīng)的調(diào)整指令ΔP1DL(tn)與ΔP2DL(tn)發(fā)回給基站。這個(gè)方案公開在1996年6月6日提交的US專利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/870867中。
此方法表示在

圖1中，其中基站BS1發(fā)送表示在時(shí)間tn其下行鏈路發(fā)射功率電平P1(tn)的消息P1DL(tn)給無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。在蜂窩通信系統(tǒng)中，控制器RNC可以是基站控制器或移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心?；綛S2也發(fā)送表示在時(shí)間tn其下行鏈路發(fā)射功率電平P2(tn)的消息P2DL(tn)給控制器RNC。在圖1所示的軟切換模式中，遠(yuǎn)程站RT從基站BS1中接收信號(hào)并從基站BS2接收具有基本上相同消息信息的信號(hào)。
控制器RNC發(fā)送基于消息P1DL(tn)，P2DL(tn)的相應(yīng)調(diào)整指令ΔP1DL(tn)與ΔP2DL(tn)給基站，使這些基站調(diào)整其下行鏈路發(fā)射功率電平，以保持P1(tn+1)與P2(tn+1)之間所需的關(guān)系。發(fā)射功率電平P1(tn)，P2(tn)來(lái)源于較早的指令ΔP1DL(tn-1)和ΔP2DL(tn-1)，如圖1所示。
控制器RNC能以幾種方式確定調(diào)整指令，如在US專利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/870867中所述的。一般地，每幀進(jìn)行一次功率電平調(diào)整，保持在軟切換所涉及的下行鏈路發(fā)射機(jī)的下行鏈路發(fā)射功率電平之間的漂移為低電平，例如，平均小于1dB。
更詳細(xì)地在圖2中表示遠(yuǎn)程站的功率控制指令中的獨(dú)立差錯(cuò)如何出現(xiàn)，圖2表示在無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC的控制下與兩個(gè)基站BS1，BS2通信的遠(yuǎn)程終端RT。在圖2所示的軟切換模式中，如同在圖1中，遠(yuǎn)程站RT利用功率電平P1從基站BS1中接收信號(hào)并利用功率電平P2從基站BS2中接收具有基本上相同的消息信息的信號(hào)。由遠(yuǎn)程站RT發(fā)送的功率控制指令PC由基站BS1作為指令PC′接收并由基站BS2作為指令PC″接收。由于可能來(lái)自于許多源的差錯(cuò)，指令PC可能不同于任何一個(gè)或指令PC′，PC″二者，并且指令PC′可能與指令PC″不同。
一個(gè)下行鏈路功率電平與另一個(gè)下行鏈路功率電平之間差的大小影響系統(tǒng)容量，這是因?yàn)橐粋€(gè)基站的傳輸對(duì)于其他基站好像是干擾。另外，因?yàn)檩^快的速率通常要求更頻繁地發(fā)出控制指令，所以每個(gè)下行鏈路功率電平漂移的速率是重要的，這增加必須利用基站BS1，BS2和控制器RNC之間的鏈路傳送的消息負(fù)載。
根據(jù)US專利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/870867，利用基于質(zhì)量的下行鏈路功率控制來(lái)避免這些問(wèn)題。根據(jù)此方案，遠(yuǎn)程終端RT通過(guò)確定FER或BER來(lái)測(cè)量接收的下行鏈路信號(hào)的質(zhì)量，并隨后此遠(yuǎn)程終端RT通過(guò)發(fā)送合適的質(zhì)量消息給此切換中所涉及的基站來(lái)將其質(zhì)量測(cè)量報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)基站將遠(yuǎn)程站的質(zhì)量消息(層3消息)傳送給RNC，這使該基站合適地調(diào)整其下行鏈路發(fā)射功率。
根據(jù)US專利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/870867，該遠(yuǎn)程站RT或可以周期性地發(fā)送其接收的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的報(bào)告給此網(wǎng)絡(luò)，或可以在利用高于任何其他當(dāng)前接收的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的強(qiáng)度從新的下行鏈路發(fā)射機(jī)中接收信號(hào)時(shí)發(fā)送此報(bào)告。在這樣的通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)控制器RNC將通過(guò)只使其下行鏈路信號(hào)以最高強(qiáng)度在遠(yuǎn)程終端RT上接收的基站發(fā)射來(lái)響應(yīng)此遠(yuǎn)程站的信號(hào)強(qiáng)度報(bào)告。
這種情況描述在圖3中，圖3表示在遠(yuǎn)程終端從基站BS1接收的下行鏈路功率電平P1大于從基站BS2接收的下行鏈路功率電平P2時(shí)，由基站BS1發(fā)射的下行鏈路功率電平P1大于零，而由基站BS2發(fā)射的下行鏈路功率電平P2為零。(實(shí)際上，功率電平P2只需要基本上小于功率電平P1)。較弱的基站BS2否則應(yīng)正常地操作在軟切換模式中。雖然不同的基站對(duì)于軟切換模式中的遠(yuǎn)程站一般看起來(lái)是相同的，但一旦此系統(tǒng)決定改變發(fā)射基站來(lái)調(diào)節(jié)諸如不同的偽噪聲信號(hào)的基站差異時(shí)，此網(wǎng)絡(luò)通知遠(yuǎn)程終端RT。
在US專利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/870867中所公開的另一方案是在宏分集連接期間采用開環(huán)功率控制替代閉環(huán)功率控制。根據(jù)此方案，測(cè)量軟切換所涉及的基站中每幀的上行鏈路SIR并將這些SIR測(cè)量傳送給RNC，此RNC處理來(lái)自軟切換中所涉及的基站的SIR值并僅使在遠(yuǎn)程終端上接收的下行鏈路功率電平是最高的那個(gè)基站發(fā)射。
這種情況描述在圖4中，圖4表示在時(shí)間tn+1上由基站BS1發(fā)射的下行鏈路功率電平P1(tn+1)大于零，并且在時(shí)間tn+1上由基站BS2發(fā)射的下行鏈路功率電平P2(tn+1)是零。這種情況作為由無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC分別發(fā)送給基站BS1，BS2的相應(yīng)下行鏈路發(fā)射功率控制設(shè)置指令SetP1DL，SetP2DL的結(jié)果出現(xiàn)。此RNC根據(jù)基站的相應(yīng)確定和前一時(shí)間tn的上行鏈路SIR值SIR1(tn)，SIR2(tn)的報(bào)告產(chǎn)生功率設(shè)置指令。
因此，在例如基站BS1的基站上接收的上行鏈路功率高于在例如站BS2的另一基站上接收的上行鏈路功率的情況中，此RNC發(fā)送使站BS1開始發(fā)射給遠(yuǎn)程站的消息給基站BS1，發(fā)送使站BS2停止給遠(yuǎn)程終端RT發(fā)射的消息給基站BS2，并發(fā)送使終端RT從特定幀號(hào)開始只收聽(tīng)基站BS1而不收聽(tīng)基站BS2的消息給遠(yuǎn)程終端RT。
圖5A，5B與5C還表示根據(jù)US專利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/870867的通信系統(tǒng)的操作。在方框501中，基站BS1從移動(dòng)站RT中接收數(shù)據(jù)并發(fā)送功率調(diào)整指令?；綛S1識(shí)別和解碼通常具有+1或-1值的在第一時(shí)刻接收的調(diào)整指令，并因此在下一時(shí)刻調(diào)整其下行鏈路發(fā)射功率電平。例如，如圖5A的方框503所示，如果移動(dòng)站發(fā)送調(diào)整指令PC＝1，則基站的發(fā)射功率電平相對(duì)其先前的發(fā)射功率電平P1(tn)為P1(tn+1)＝+1dB。同樣地，如果移動(dòng)站發(fā)送調(diào)整指令PC＝-1，則基站的發(fā)射功率電平相對(duì)其先前的發(fā)射功率電平P1(tn)為P1(tn+1)＝-1dB。，在方框505中，表示時(shí)間tn上的下行鏈路發(fā)射功率電平P1(tn)的消息P1DL(tn)由基站BS1發(fā)送給控制器RNC。該基站最好不像移動(dòng)站發(fā)送功率調(diào)整指令那樣頻繁地發(fā)送這樣的消息，以便減少基站-控制器連接上的信令負(fù)載。例如，該基站可以計(jì)數(shù)接收的調(diào)整指令數(shù)量n并且在每一個(gè)第N調(diào)整指令發(fā)送消息，其中N是乘以數(shù)量n的因數(shù)。對(duì)于某些通信系統(tǒng)，系數(shù)a可以是約16--約1600范圍內(nèi)的整數(shù)。在方框507中，基站BS1將其下行鏈路發(fā)射功率電平設(shè)置為所指定的數(shù)量。
如圖5B的方框509所示，RNC接收消息P1DL(tn)并且有可能從軟切換中所涉及的其他站中接收例如P2DL(tn)的消息。為此可以包括特殊電路或可編程處理器的RNC隨后確定新的相應(yīng)的調(diào)整指令ΔP1DL(tn+1)和ΔP2DL(tn+1)，如圖5B的方框513所示，這可以基于基站BS1，BS2的下行鏈路發(fā)射功率電平P1(tn)，P2(tn)之間的差(方框511)。在所示的示例中，P1DL(tn)＞P2DL(tn)，并因此新的調(diào)整指令ΔP1DL(tn+1)對(duì)應(yīng)第一基站前一功率電平減去功率電平之間差的一半，而且新的調(diào)整指令ΔP2DL(tn+1)對(duì)應(yīng)第二基站的前一功率電平加上同一差的一半。如果ΔP2DL(tn)＞ΔP1DL(tn)，將執(zhí)行基本上相同的操作，但將相互改變基站的識(shí)別。將這些指令隨后以任一常規(guī)方法傳送給相應(yīng)基站，如方框515所示。
這種類型通信系統(tǒng)的操作還表示在圖5C中，其中由基站BS1從控制器RNC接收調(diào)整指令ΔP1DL，如方框517所示。在響應(yīng)中，基站在時(shí)間tn+tm調(diào)整其發(fā)射功率電平，如方框519所示，其中間隔tm是常規(guī)的時(shí)間間隔，諸如整數(shù)量的通信幀。在其他基站(站BS2)中執(zhí)行類似的操作。另外，如果利用方框511-519所示的操作指定較弱基站的功率電平基本上為零，該較弱的基站則有可能有益地在上述的所有其他方面中保持在軟切換模式中。
上面結(jié)合圖1所述的閉環(huán)下行鏈路功率控制方法包括該基站與RNC之間的額外信令。例如，基站需要約每隔10毫秒發(fā)送功率消息給此RNC，以便利用高速率未編碼或幾乎未編碼的功率控制指令和1dB的功率調(diào)整步長(zhǎng)使漂移在系統(tǒng)中保持在1-2dB左右。雖然結(jié)合圖3與4所公開的其它方案導(dǎo)致RNC與基站之間相當(dāng)少數(shù)量的控制信令，但在宏分集傳輸期間仍需要與從RNC發(fā)送功率控制數(shù)據(jù)給相關(guān)基站的方法組合的有效的閉環(huán)功率控制。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在傳輸至特定移動(dòng)站的宏分集中所涉及的基站的有效閉環(huán)功率控制。本發(fā)明的還一目的是減少在宏分集傳輸中所涉及的基站與調(diào)整基站功率電平的控制器之間的信令要求。
根據(jù)本發(fā)明，利用在具有基站與遠(yuǎn)程站的通信系統(tǒng)中控制基站發(fā)射的信號(hào)的功率電平的方法來(lái)滿足這些與其它目的。從遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給此遠(yuǎn)程站正從中接收信號(hào)的基站，以便控制由這些基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平。確定此遠(yuǎn)程站是否正在同時(shí)接收包括基本上相同消息信息的由第一基站發(fā)送的第一信號(hào)和由至少一個(gè)第二基站發(fā)送的至少一個(gè)第二信號(hào)。從第一基站中發(fā)送第一信號(hào)的功率電平的第一報(bào)告給控制器。從至少一個(gè)第二基站中發(fā)送至少一個(gè)第二信號(hào)的功率電平的至少一個(gè)第二報(bào)告給控制器。在此控制器中比較第一報(bào)告與至少一個(gè)第二報(bào)告。從此控制器中發(fā)送用于調(diào)整第一信號(hào)的功率電平的第一指令給第一基站，并從此控制器中發(fā)送用于調(diào)整至少一個(gè)第二信號(hào)的功率電平的至少一個(gè)第二指令給至少一個(gè)第二基站。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，以減少的比率從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給這些基站。根據(jù)第一方面，從此遠(yuǎn)程站中幾次發(fā)送相同的功率電平控制指令給這些基站。根據(jù)第二方面，將更多的冗余度在從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送給這些基站的功率電平控制指令中進(jìn)行編碼。根據(jù)第三方面，發(fā)送對(duì)于一個(gè)或多個(gè)基站是特定的功率控制指令給那些基站。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，由控制器將功率電平調(diào)整的步長(zhǎng)設(shè)置得比此遠(yuǎn)程站從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)低。
圖1表示在軟切換期間下行鏈路發(fā)射功率控制的方法；圖2表示涉及遠(yuǎn)程站與兩個(gè)基站的軟切換；圖3表示克服在軟切換模式期間利用太低的信號(hào)電平接收的遠(yuǎn)程站的功率控制指令的問(wèn)題的一個(gè)方法；圖4表示克服在軟切換模式期間利用太低的信號(hào)電平接收的遠(yuǎn)程站的功率控制指令的問(wèn)題的另一方法；和圖5A與圖5B表示通信系統(tǒng)操作；和圖6表示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的方法流程圖。
現(xiàn)在將結(jié)合優(yōu)選示例實(shí)施例和附圖更具體地描述本發(fā)明。
應(yīng)理解由于本發(fā)明范疇內(nèi)的各種變化和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，所以在表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)僅利用示例給出以下的描述。
例如，如在US專利號(hào)NO.08/807867中所公開的，將通信網(wǎng)絡(luò)中的RNC或另一實(shí)體用于調(diào)整基站輸出功率電平是在宏分集期間將業(yè)務(wù)信道輸出功率保持在適當(dāng)電平上的有效方法。然而，這導(dǎo)致RNC與基站之間額外的信令。根據(jù)本發(fā)明，能采用幾種方法來(lái)減少RNC與基站之間的信令。
例如，所需的功率控制指令比率，即，到達(dá)SIR目標(biāo)所需的由移動(dòng)站發(fā)射給基站的功率控制指令的比率可以在軟切換期間降低，例如降低系數(shù)4。此方案的目的是如果發(fā)送較少的消息給基站，漂移將更小，這是因?yàn)檩^少的消息將由基站不同地進(jìn)行解釋。由于快速閉環(huán)功率控制的目的是跟蹤快衰落，所以這是可行的。在軟切換中，快衰落由于好的空間分集而不如正常情況下嚴(yán)重。
降低RNC與基站之間信令要求的另一方法是減小功率調(diào)整步長(zhǎng)，即，為響應(yīng)RNC功率調(diào)整指令而調(diào)整輸出功率的相對(duì)量。根據(jù)示例實(shí)施例，在宏分集期間可以將1dB的步長(zhǎng)減小為0.25dB。由于每當(dāng)不同地接收到控制消息時(shí)只導(dǎo)致小的漂移，所以減小步長(zhǎng)的目的是使漂移減慢。這意味著如果在必須調(diào)整之前允許同樣大的漂移，則RNC不必如同它對(duì)于較大步長(zhǎng)所必須做的一樣頻繁地調(diào)整基站的輸出功率。此方案的一個(gè)好處是它幾乎不要求或不要求空中接口上的信令。
為了進(jìn)一步減少RNC與基站之間所要求的信令，可以從此移動(dòng)站中幾次發(fā)射同一功率控制指令給基站。因此，由于在所考慮的比特?cái)?shù)量增加時(shí)正確接收大多數(shù)接收比特的概率增加，所以正確接收此功率控制指令的概率增加。例如，不太可能比不正確接收2比特長(zhǎng)的指令中的一個(gè)或多個(gè)比特更不正確地接收8比特功率控制指令中的4個(gè)或更多比特。
減少基站與RNC之間信令要求的還一方案是對(duì)從移動(dòng)站發(fā)射給基站的功率控制指令使用更多的編碼，即，增加宏分集期間功率指令的編碼冗余度。
在這些方案中，在從移動(dòng)站發(fā)射的功率控制指令中使用額外的比特來(lái)增加宏分集期間由基站正確接收功率控制指令的概率。
較低的功率控制指令比率也使之有可能發(fā)送不同的功率控制指令給不同的基站。因此，通過(guò)幾乎不增加或不增加額外的信令能使從不同基站輸出的功率增益相關(guān)。由于此移動(dòng)站能通過(guò)以減少功率漂移的方式選擇發(fā)送給不同基站的功率控制指令來(lái)抵消功率漂移，所以此方案具有減少不想要的功率漂移的附加好處。然而，為了發(fā)送合適的功率控制指令給不同的基站，此移動(dòng)站需要知道不同基站上的輸出功率電平。因此，基站發(fā)送有關(guān)其輸出功率電平的信息給此移動(dòng)站。如果此移動(dòng)站發(fā)送同一功率指令給它當(dāng)前所連接的基站，此移動(dòng)站不可能抵消功率漂移。
當(dāng)然，能組合上述的方案。通過(guò)引入額外的信令，也能支持其它的輸出功率方案。
根據(jù)本發(fā)明，用于減少基站與RNC之間信令要求的方法作為流程圖表示在圖6中。此方法在步驟600開始，在此步驟上確定是否正在進(jìn)行宏分集傳輸。如果是這樣的話，此方法利用步驟620繼續(xù)。否則，在步驟610上從移動(dòng)站中發(fā)送功率控制指令給有效的基站，并且此方法返回到步驟600。
在步驟620上，以減少的比率從移動(dòng)站中發(fā)送功率控制指令給宏分集傳輸所涉及的基站。步驟620可以包括一個(gè)或多個(gè)步驟621、622和623，這些步驟可以并行完成。
在步驟621上，通過(guò)重復(fù)至少一些功率控制指令以減少的比率從移動(dòng)站中發(fā)送功率控制指令給宏分集傳輸所涉及的基站。多個(gè)連續(xù)和相同的功率控制指令增加正確接收這些指令的概率，這減少基站與RNC之間所要求的信令量。
在步驟622上，通過(guò)在指令中編碼更多的冗余度以減少的比率從移動(dòng)站中發(fā)送功率控制指令給宏分集傳輸所涉及的基站。較高的編碼比率增加正確接收功率控制指令的概率，這減少基站與RNC之間所要求的信令量。
在步驟623上，通過(guò)發(fā)送特定的功率控制指令給宏分集傳輸所涉及的每個(gè)基站以減少的比率從移動(dòng)站中發(fā)送功率控制指令給宏分集傳輸所涉及的基站。因此，減少基站與RNC之間所要求的信令，并使此系統(tǒng)更靈活。
在步驟630上，確定時(shí)間計(jì)數(shù)參數(shù)t是否超過(guò)預(yù)定門限。此參數(shù)t表示自RNC與基站之間最后的功率電平調(diào)整信令以來(lái)的時(shí)間。此門限表示需要基站與RNC之間的功率電平調(diào)整信令的次數(shù)。如果此時(shí)間計(jì)數(shù)參數(shù)t不大于此門限，此方法返回到步驟600。否則，此時(shí)間計(jì)數(shù)參數(shù)t表示這是調(diào)整宏分集所涉及的基站上的下行鏈路輸出功率電平的時(shí)間。因此，在步驟640上，從基站傳送測(cè)量的功率電平報(bào)告給RNC，并且從此RNC中發(fā)送新的下行鏈路輸出功率電平給基站。隨后，此方法返回到步驟600。
未在圖6中示出的用于減少RNC與基站之間功率控制信令的一種選擇是由RNC降低輸出功率電平調(diào)整的步長(zhǎng)。
可以在采用宏分集的任何系統(tǒng)中實(shí)施修改功率控制的這個(gè)方法。此方法對(duì)于使用下行鏈路功率控制并時(shí)常更新基站的輸出功率電平的系統(tǒng)特別有益。
以下的描述解釋如何可以實(shí)施各種示意性情況的傳信，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到可以以其它方式執(zhí)行傳信。以下的描述僅考慮移動(dòng)站與一個(gè)新基站進(jìn)入宏分集并且此移動(dòng)站初始地未參與宏分集傳輸?shù)那闆r。其它情況容易想到，例如，此移動(dòng)站連到多于兩個(gè)的基站的情況、移動(dòng)站與一個(gè)或幾個(gè)基站離開宏分集并同時(shí)與一個(gè)或幾個(gè)基站進(jìn)入宏分集的情況、或基站連到不同的RNC的情況。
在第一種情況中，在移動(dòng)站中決定使用哪一種類型的方案。在連接新的宏分集基站和閉環(huán)功率控制開始并運(yùn)行時(shí)，此移動(dòng)站通過(guò)發(fā)送消息給基站來(lái)表示它想修改功率控制指令。此消息包含有關(guān)此移動(dòng)站的信息以及有關(guān)應(yīng)如何改變功率控制指令的信息。在打算接收此消息的基站接收到此消息時(shí)，那個(gè)基站利用肯定的確認(rèn)信號(hào)(ACK)進(jìn)行響應(yīng)。為了避免只有一個(gè)基站接收此消息，例如，要求固定網(wǎng)絡(luò)中的一些信令來(lái)驗(yàn)證所有有關(guān)的基站知道并準(zhǔn)備好建議的修改，而且使RNC知道并讓此RNC準(zhǔn)備好修改。
只要此移動(dòng)站從基站中接收到至少一個(gè)ACK，此移動(dòng)站就發(fā)送表示它正開始使用新的功率控制方案的消息。此移動(dòng)站隨后自己準(zhǔn)備好新的功率控制方案并開始遵循此方案。
在基站接收到表示此移動(dòng)站已開始使用新的功率控制方案的消息時(shí)，它通知其它有關(guān)的基站以及RNC。同時(shí)，這些基站開始遵循此新的功率控制方案。
為了使用編碼的包括重復(fù)的功率控制指令，基站得在調(diào)整其輸出功率之前緩沖接收的功率控制指令。如果此移動(dòng)站發(fā)送不同的消息給不同的基站，則這能通過(guò)將地址放在每個(gè)功率控制指令消息中或更好地通過(guò)讓基站知道它們應(yīng)收聽(tīng)哪個(gè)功率控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，這可以通過(guò)使用功率控制指令的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，每個(gè)其它時(shí)隙的功率控制指令可以用于特定基站。然而，假定基站未注意到此移動(dòng)站正改變功率控制指令比率或丟失ACK，則此移動(dòng)站得重新發(fā)送丟失的消息。
當(dāng)然，有可能改變宏分集期間的功率控制指令。此移動(dòng)站可以正好在宏分集結(jié)束之前回到普通的功率控制方案。由于網(wǎng)絡(luò)和此移動(dòng)站知道這何時(shí)發(fā)生，所以幾乎不要求或不要求附加的信令。
在另一情況中，在網(wǎng)絡(luò)中，例如，在RNC中確定改變功率控制方案。在這種情況中，只要移動(dòng)站與新的基站進(jìn)入宏分集而且閉環(huán)開始并運(yùn)行時(shí)，RNC將所需的功率控制方案通知有關(guān)的基站，此消息也發(fā)送給此移動(dòng)站?；竞痛艘苿?dòng)站都自己準(zhǔn)備好新的方案，并且此移動(dòng)站發(fā)送表示它已開始使用新的功率控制方案的消息給基站，基站利用ACK進(jìn)行響應(yīng)。由于基站利用固定網(wǎng)絡(luò)相互通信，所以此移動(dòng)站只需接收一個(gè)ACK。如果在某一時(shí)間內(nèi)未接收到ACK，則此移動(dòng)站發(fā)送新的開始消息。
至于改變步長(zhǎng)的情況，此移動(dòng)站不必參與任何傳信，除非此移動(dòng)站決定使用哪個(gè)步長(zhǎng)，這是因?yàn)榇司W(wǎng)絡(luò)知道宏分集何時(shí)開始，并且RNC能簡(jiǎn)單地命令有關(guān)的基站改變其步長(zhǎng)。
在此移動(dòng)站離開宏分集時(shí)，應(yīng)恢復(fù)普通的功率控制方案，這可以不增加空中接口上太多的信令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，顯著減少宏分集傳輸期間基站與RNC之間用于調(diào)整基站的輸出功率的信令。利用基站與RNC之間減少的信令在整個(gè)對(duì)話期間可以支持閉環(huán)功率控制。另外，增加基站從移動(dòng)站中接收功率控制指令的準(zhǔn)確性。還有，此移動(dòng)站可以發(fā)送不同的指令給不同的基站，提供靈活的電信系統(tǒng)和避免功率漂移。
雖然對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了如此描述，但顯然可以以許多方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變。這樣的改變不認(rèn)為脫離本發(fā)明的精神與范疇，所有這樣的修改注定包括在以下權(quán)利要求書的范疇內(nèi)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的。
權(quán)利要求
1.在具有基站與遠(yuǎn)程站的通信系統(tǒng)中控制由基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平的一種方法，包括以下步驟從遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給此遠(yuǎn)程站正從中接收信號(hào)的基站，以便控制由這些基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平；確定此遠(yuǎn)程站是否正在同時(shí)接收包括基本上相同消息信息的由第一基站發(fā)送的第一信號(hào)和由至少一個(gè)第二基站發(fā)送的至少一個(gè)第二信號(hào)；從第一基站中發(fā)送第一信號(hào)的功率電平的第一報(bào)告給控制器；從此至少一個(gè)第二基站中發(fā)送此至少一個(gè)第二信號(hào)的功率電平的至少一個(gè)第二報(bào)告給控制器；在此控制器中比較第一報(bào)告與此至少一個(gè)第二報(bào)告；從此控制器中發(fā)送用于調(diào)整第一信號(hào)的功率電平的第一指令給第一基站；和從此控制器中發(fā)送用于調(diào)整此至少一個(gè)第二信號(hào)的功率電平的至少一個(gè)第二指令給此至少一個(gè)第二基站，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，比此遠(yuǎn)程站僅從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)更不頻繁地從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給這些基站。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，從此遠(yuǎn)程站中幾次發(fā)送相同的功率電平控制指令。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，將比此遠(yuǎn)程站僅從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)更多的冗余度在從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送的功率電平控制指令中進(jìn)行編碼。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送的功率電平控制指令對(duì)于給之發(fā)送這些指令的基站是特定的。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，由控制器將功率電平調(diào)整的步長(zhǎng)設(shè)置得比此遠(yuǎn)程站僅從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)低。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中此通信系統(tǒng)是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。
7.在具有基站與遠(yuǎn)程站的通信系統(tǒng)中控制由基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平的一種方法，包括以下步驟從遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給此遠(yuǎn)程站正從中接收信號(hào)的基站，以便控制由這些基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平；確定此遠(yuǎn)程站是否正在同時(shí)接收包括基本上相同消息信息的由第一基站發(fā)送的第一信號(hào)和由至少一個(gè)第二基站發(fā)送的至少一個(gè)第二信號(hào)；從第一基站中發(fā)送第一信號(hào)的功率電平的第一報(bào)告給控制器；從此至少一個(gè)第二基站中發(fā)送此至少一個(gè)第二信號(hào)的功率電平的至少一個(gè)第二報(bào)告給控制器；在此控制器中比較第一報(bào)告與此至少一個(gè)第二報(bào)告；從此控制器中發(fā)送用于調(diào)整第一信號(hào)的功率電平的第一指令給第一基站；和從此控制器中發(fā)送用于調(diào)整此至少一個(gè)第二信號(hào)的功率電平的至少一個(gè)第二指令給此至少一個(gè)第二基站，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，由控制器將功率電平調(diào)整的步長(zhǎng)設(shè)置得比此遠(yuǎn)程站僅從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)低。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，比此遠(yuǎn)程站僅從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)更不頻繁地從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給這些基站。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，從此遠(yuǎn)程站中幾次發(fā)送相同的功率電平控制指令。
10.如權(quán)利要求8的方法，其中在此遠(yuǎn)程站從多于一個(gè)的基站中接收信號(hào)時(shí)，將比此遠(yuǎn)程站僅從一個(gè)基站中接收信號(hào)時(shí)更多的冗余度在從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送的功率電平控制指令中進(jìn)行編碼。
11.如權(quán)利要求8的方法，其中從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送的功率電平控制指令對(duì)于給之發(fā)送這些指令的基站是特定的。
12.如權(quán)利要求7的方法，其中此通信系統(tǒng)是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。
全文摘要
控制通信中由基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平。從遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給此遠(yuǎn)程站正從中接收信號(hào)的基站,以便控制由這些基站發(fā)送的信號(hào)的功率電平。確定此遠(yuǎn)程站是否正在同時(shí)從第一基站接收第一信號(hào)和從至少一個(gè)第二基站接收至少一個(gè)第二信號(hào),其中這些信號(hào)包括基本上相同的消息信息。第一與第二基站分別發(fā)送第一與第二信號(hào)的功率電平的第一與第二報(bào)告給控制器。此控制器分別比較第一與第二報(bào)告并發(fā)送用于調(diào)整第一與第二信號(hào)的功率電平的第一與第二指令給第一與第二基站。在宏分集期間較不頻繁地從此遠(yuǎn)程站中發(fā)送功率電平控制指令給基站,以減少控制器與基站之間的信令要求。而且,在宏分集期間由控制器減小第一與第二信號(hào)的功率電平調(diào)整的步長(zhǎng),以減少信令要求。此功率控制方法對(duì)于CDMA系統(tǒng)特別有益。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1266561SQ98807915
公開日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者P·布托維特施, T·桑丁, M·佩爾松, J·克努特松 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司