專利名稱:用于軟切換期間同步檢測和功率控制的方法和設(shè)備的制作方法
背景本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的發(fā)射機接收機同步檢測，并且更具體地說，涉及無線電話系統(tǒng)中終端的同步檢測。
數(shù)字通信系統(tǒng)包括時分多址(TDMA)系統(tǒng)，如符合GSM電信標準及其像GSM/EDGE的增強功能的蜂窩無線電話系統(tǒng)，并且包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，如符合IS-95、cdma2000和寬帶CDMA(WCDMA)電信標準的蜂窩無線電話系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)還包括“混合”TDMA和CDMA系統(tǒng)，如符合通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)標準的蜂窩無線電話系統(tǒng)，該標準詳細說明了由歐洲電信標準學(xué)會(ETSI)在國際電信聯(lián)盟(ITU)的IMT-2000框架內(nèi)開發(fā)的第三代(3G)移動系統(tǒng)。第三代合作伙伴項目(3GPP)發(fā)布了UMTS標準。為簡明起見，本申請集中在WCDMA系統(tǒng)上，但將理解，本申請中所述的原理可在其它數(shù)字通信系統(tǒng)中實施。
WCDMA是基于直接序列擴頻技術(shù)，在下行鏈路(基站到終端)方向上分別通過偽噪聲擾碼和正交信道化碼分隔基站與物理信道(終端或用戶)。由于在CDMA系統(tǒng)中所有用戶共享相同的無線電資源，因此，重要的是每個物理信道不使用超過其所需的功率。這通過發(fā)射功率控制(TPC)機制實現(xiàn)，在該機制中，除其它外，基站發(fā)送TPC命令到用戶。TPC命令使用戶按增量增大或降低其發(fā)射功率電平，從而保持基站與用戶之間的專用物理信道(DPCH)的目標信號干擾比(SIR)。這里使用WCDMA術(shù)語，但將理解，其它系統(tǒng)具有對應(yīng)的術(shù)語。擾碼和信道化碼及發(fā)射功率控制在本領(lǐng)域中已為人所熟知。
圖1示出移動無線電蜂窩電信系統(tǒng)10，該系統(tǒng)例如可以為CDMA或WCDMA通信系統(tǒng)。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)12、14控制不同的無線電網(wǎng)絡(luò)功能，例如，包括無線電接入承載建立、分集切換等。更一般地說，每個RNC經(jīng)適當(dāng)?shù)幕?BS)引導(dǎo)移動臺(MS)或遠程終端呼叫，這些基站通過下行鏈路(即，基站到移動臺或前向)和上行鏈路(即，移動臺到基站或反向)信道相互進行通信。RNC 12示出為耦合到BS 16、18、20，并且RNC 14示出為耦合到BS 22、24、26。每個BS為一個地理區(qū)域服務(wù)，該區(qū)域可分割成一個或多個小區(qū)。BS 26示出為具有5個天線扇區(qū)S1-S5，這可以說是形成BS 26的小區(qū)。BS通過專用電話線路、光纖鏈路、微波鏈路等耦合到其對應(yīng)的RNC。RNC 12、14通過像移動交換中心(未示出)和/或分組無線電服務(wù)節(jié)點(未示出)的一個或多個核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，與諸如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、因特網(wǎng)等外部網(wǎng)絡(luò)連接。
在用戶終端相對于基站移動時，以及可能反過來，通過切換進程保持在進行連接。例如，在蜂窩電話系統(tǒng)中，在用戶從一個小區(qū)移到另一小區(qū)時，用戶的連接從一個基站切換到另一基站。早期的通信系統(tǒng)使用硬切換，在硬切換中，第一小區(qū)的基站(覆蓋用戶要離開的小區(qū))將正好在第二基站(覆蓋用戶要進入的小區(qū))開始通信時停止與用戶進行通信?，F(xiàn)代系統(tǒng)一般使用軟切換，在軟切換中，用戶同時連接到兩個或更多個基站。在圖1中，MS 28、30示出為在分集切換情況下與多個基站進行通信。MS 28與BS 16、18、20進行通信，并且MS 30與BS 20、22進行通信。RNC 12、14之間的控制鏈路允許經(jīng)BS 20、22與MS 30進行分集通信。
在軟切換期間，終端從不止一個基站接收TPC命令，并且用于處理來自不同基站的TPC命令之間的沖突的方法已研發(fā)得出。由于在用戶終端離開一個小區(qū)時，該小區(qū)的基站接收逐漸變?nèi)醯男盘枺虼嗽摶镜腡PC命令要求增大功率，而同時用戶終端可能進入新小區(qū)，并且新小區(qū)的基站接收逐漸變強的信號，因而新基站的TPC命令要求降低功率，因此，預(yù)期出現(xiàn)沖突。在符合3GPP的系統(tǒng)中，UE將來自可靠下行鏈路的TPC命令與邏輯“或”功能相組合，這在任何可靠命令指示“降低”時導(dǎo)致UE發(fā)射功率減小。在3GPP TS 25.214(V5.6.0)Rel.5(2003)的第5.1.2.2.2.3部分的物理層規(guī)程(Physical layerprocedures，F(xiàn)DD)中對此進行了描述。
可靠的“或”TPC組合可在UE中以不同方式實施，例如，通過使用可靠性閾值，“在WCDMA軟切換期間的功率控制命令組合”(N.Wiberg，H.Rong，F(xiàn).Gunnarsson和B.Lindoff，“Combining of powercontrol commands during soft handover in WCDMA”，Proc.of the 14thlnt′l Symposium on Personal， Indoor and Mobile Radio Communication(PIMRC)，2003)中對此進行了描述。在授予A.Andersson等人的題為“蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)中的下行鏈路功率控制”(Downlink Power Control ina Cellular Telecommunications Network)的美國專利6594499中描述了TPC的其它方面。
在WCDMA和其它3G通信系統(tǒng)中的軟切換涉及有效集更新-ADD過程，該過程例如在上述3GPP TS 25.214中有描述。UE向網(wǎng)絡(luò)報告事件1A(無線電鏈路添加)，并且RNC通知新基站節(jié)點B啟動上行鏈路(UL)同步。當(dāng)在RNC中收到來自節(jié)點B的確認消息時，將“有效集更新-ADD”消息發(fā)射到UE，同時，新節(jié)點B開始在下行鏈路(DL)上發(fā)射。在實現(xiàn)UL同步前，節(jié)點B在新DL上發(fā)射的TPC命令要求UE增大其發(fā)射功率；根據(jù)TS 25.214的第5.1.2.2.1.2部分，TPC命令序列為...11111...。UE接收“有效集更新-ADD”消息并將其解碼，之后，終端的物理層開始組合來自節(jié)點B和“舊”基站節(jié)點A的DL信息，包括TPC命令。
視信道條件而定，當(dāng)進入軟切換或在軟切換中添加鏈路時的UL同步可花費100毫秒(ms)或甚至更長。此延遲主要是由于節(jié)點B不知道UE，這強制節(jié)點B搜索其整個小區(qū)，以及由于節(jié)點B接收的UL信號的通常低功率和UL DPCCH導(dǎo)頻的低數(shù)量，這強制使用大量的符號以獲得可靠的信道和路徑估計。
為減少此時間延遲，節(jié)點B中的物理層(第1層)從RNC獲得第3層信息以在將第3層“有效集更新”消息發(fā)射到UE前啟動UL同步，此時間延遲對新UL和DL上的TPC為開環(huán)的時期有影響。雖然對于節(jié)點B由于此帶來的改進量難以計算，但在至少一個RNC日志中已有延遲僅為30-40ms的指示。與DL相比，UL(節(jié)點B)在建立同步時有至少兩個其它定時優(yōu)勢有效集更新消息本身為20ms長，并且隨后UE需要時間處理它。UE的處理時間取決于UE的體系結(jié)構(gòu)和終端中實時處理單元上的當(dāng)前負載。在終端開始組合第1層上的新DL信息前，在終端中可發(fā)生30-50ms的進一步延遲。DL中這些延遲的總和大約為100ms，這意味著可預(yù)期至少在DL同步(sync)發(fā)生前大約100ms發(fā)生UL同步的開始。然而，UL同步的結(jié)束可發(fā)生在UE收到有效集更新消息并開始組合來自新基站的功率控制命令后。這種情況下，存在UL功率峰值(power peak)即太大的UL功率或UL功率谷值(power dip)即太低的UL功率形式的控制環(huán)問題的風(fēng)險。
現(xiàn)場實驗示出了當(dāng)前TPC方法明顯未禁止的在軟切換期間的現(xiàn)象。當(dāng)終端或用戶設(shè)備(UE)進入軟切換或在軟切換中添加通信鏈路時，如果新鏈路上的初始下行鏈路功率設(shè)得太高，并且如果從UE開始組合下行鏈路TPC命令時起(即，接收并處理“有效集更新”消息后)30-40ms內(nèi)新節(jié)點B未能實現(xiàn)上行鏈路同步，則在上行鏈路(UE到基站)發(fā)射功率中可觀測到20-40dB的峰值。
申請人:已認識到，由于UL同步需要時間，在軟切換中新連接的UL和DL上的TPC可以開環(huán)操作100-200ms，并且此類長延遲可認為是發(fā)射功率中出現(xiàn)峰值的主要原因。這些功率峰值干擾了其它用戶，因而在整體上會對用戶和系統(tǒng)造成問題。
可認為是由同步中的延遲引起的另一問題是UL發(fā)射功率中出現(xiàn)谷值。如果使用太低的UL功率，則UL“消失”，這對于UE是連接問題。
概述在本發(fā)明的一個方面，提供了一種當(dāng)進入到新節(jié)點B的軟切換或在到新節(jié)點B的軟切換中添加鏈路時檢測節(jié)點B是否實現(xiàn)UL同步的方法。在TPC命令組合中不包括來自新鏈路的TPC命令，直到UL同步檢測器確定實現(xiàn)UL同步為止。由于在許多通信系統(tǒng)中，只要新節(jié)點B的UL未同步，便在新DL上發(fā)射TPC命令的模式，因此，UL同步檢測器可通過確定新DL中是否存在TPC命令模式而確定是否實現(xiàn)同步。這樣，UL同步檢測器減少了UL發(fā)射功率的不必要的峰值和谷值的發(fā)生與幅度。
在申請人發(fā)明的另一方面，一種在通信系統(tǒng)中的終端包括恢復(fù)預(yù)計用于終端的控制符號的裝置，其中，這些控制符號包括從該終端連接到的至少一個發(fā)射節(jié)點和該終端會同時連接到的至少一個節(jié)點引導(dǎo)到該終端的TPC命令。該終端還包括TPC組合器，適用于從該裝置接收TPC命令，并基于這些命令，生成用于增大或降低該終端的發(fā)射功率的組合TPC命令；以及上行鏈路同步檢測器，適用于識別預(yù)期從該終端會連接到的該至少一個節(jié)點引導(dǎo)到該終端的TPC命令模式，直到在該終端與該至少一個節(jié)點之間的上行鏈路信道上實現(xiàn)同步為止。如果識別出所預(yù)期的TPC命令模式，則組合TPC命令不基于來自該終端會連接到的該節(jié)點的TPC命令。
在申請人發(fā)明的另一方面，提供一種在通信終端中的方法，用于當(dāng)該終端進入軟切換或在軟切換中添加通信鏈路時在通信系統(tǒng)中減少上行鏈路中發(fā)射的功率的峰值和谷值。該方法包括以下步驟接收并組合來自n-1條通信鏈路的發(fā)射功率控制(TPC)命令；確定是否為要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步；如果尚未為該要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步，則繼續(xù)組合來自該n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令；以及如果為該要添加的通信鏈路實現(xiàn)了上行鏈路同步，則組合與該要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令和來自該n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令。
在申請人發(fā)明的另一方面，一種計算機可讀介質(zhì)包含用于當(dāng)終端進入軟切換或在軟切換中添加通信鏈路時在通信系統(tǒng)中減少在上行鏈路中發(fā)射的功率的峰值和谷值的計算機程序。該計算機程序執(zhí)行以下步驟確定是否為要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步；如果尚未為該要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步，則使來自n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的發(fā)射功率控制(TPC)命令進行組合；以及如果為該要添加的通信鏈路實現(xiàn)了上行鏈路同步，則使與該要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令和來自該n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令進行組合。
附圖簡述通過結(jié)合附圖閱讀本說明，將理解申請人發(fā)明的不同特性、目的和優(yōu)點，其中圖1示出一種通信系統(tǒng)；圖2是根據(jù)申請人發(fā)明的接收機框圖；圖3是根據(jù)申請人發(fā)明的方法流程圖；圖4A和圖4B分別示出在不具有和具有上行鏈路同步檢測情況下多個時隙中的模擬UE發(fā)射功率；以及圖5A和圖5B示出TPC命令序列檢測器進行的現(xiàn)場測量。
詳細說明申請人認識到，在DL中從新節(jié)點B發(fā)射可預(yù)測的TPC命令的模式，直到在UE中實現(xiàn)UL同步為止。例如，在根據(jù)3GPP規(guī)范的通信系統(tǒng)中，該模式可以為“...11111...”，這表示“TX功率...升、升、升、升、升、...”。也可預(yù)期其它通信系統(tǒng)具有可預(yù)測的TPC命令的模式。因此，UE可對來自新鏈路的TPC命令進行濾波，并隨后將結(jié)果用作UL同步的檢測器。只要該檢測器發(fā)送信號表示新UL未同步，來自該鏈路的TPC命令便應(yīng)不會與來自其它鏈路的TPC命令組合。
圖2是根據(jù)申請人發(fā)明的接收機200的框圖。諸如WCDMA通信系統(tǒng)中的移動終端的接收機200通過天線202接收無線電信號，并在前端接收機(Fe RX)204中對接收信號進行下變頻和抽樣。將輸出樣本從Fe RX 204饋入RAKE組合器和信道估計器206，RAKE組合器和信道估計器206將導(dǎo)頻信道解擴，估計無線電信道的脈沖響應(yīng)，并對接收的接收數(shù)據(jù)和控制符號的回波進行解擴和組合。將組合器/估計器206的輸出提供到產(chǎn)生信息的符號檢測器208，對該信息進一步處理以適用于特殊通信系統(tǒng)。
RAKE組合與信道估計在本領(lǐng)域已為人所熟知。以下文件中描述了RAKE接收機的不同方面G.Tmrin所著“擴頻抗多徑技術(shù)介紹及其城市數(shù)字無線電應(yīng)用”(“Introduction to Spread-SpectrumAntimultipath Techniques and Their Application to Urban DigitalRadio”，Proc.IEEE，vol.68，pp.328-353(1980年3月)；授予Dent的題為“量化相干RAKE接收機”(Quantized Coherent RAKE Receiver)的美國專利5305349；Wang等人的題為“用于RAKE接收機中耙指延遲選擇的設(shè)備和方法”(Apparatus and Methods for Finger DelaySelection in RAKE Receivers)的美國專利申請公布說明書2001/0028677；以及授予G.Bottomley的題為“用于RAKE接收機中消除干擾的方法和設(shè)備”(Method and Apparatus for InterferenceCancellation in a RAKE Receiver)的美國專利6363104；以及授予Wang等人的題為“多級RAKE組合方法和設(shè)備”(Multi-Stage RAKECombining Methods and Apparatus)的美國專利6801565。信道估計例如在L. Wilhelmsson的題為“自適應(yīng)內(nèi)插信道估計”(Channel Estimationby Adaptive Interpolation)的美國臨時專利申請60/519261中有描述。
組合器/估計器206還恢復(fù)控制符號，包括來自終端連接到的諸如基站200的每個節(jié)點的TPC命令，并將TPC命令流TPC1、TPC2、...、TPCN饋入檢測來自有效集中每條鏈路的TPC命令的TPC組合器210?；跈z測到的命令，組合器210生成用于增大或降低終端的發(fā)射功率的組合TPC命令。如果有效集中只有一條鏈路，則組合TPC命令剛好是一個檢測到的用于該特殊鏈路的TPC命令流。已知確定和組合TPC命令的幾種方法，如Nilsson等人的題為“使用偏置解釋確定傳輸功率控制命令的方法、接收機和計算機程序產(chǎn)品”(Methods，Receivers，and Computer Program Product for Determining TransmissionPower Control Commands Using Biased Interpretation)的美國專利申請公布說明書US 2004/0058700中所述的那些方法。
終端200可不時從更高信令層(第3層或L3)接收有效集更新-ADD(ASU ADD)消息，該消息指明終端應(yīng)開始偵聽和組合新下行鏈路。換而言之，終端在鏈路的數(shù)量變?yōu)镹＝2時轉(zhuǎn)入軟切換(SHO)，或者在鏈路數(shù)量N＞2時，在SHO中添加鏈路。如圖2所示，將L3信息饋入開始從新節(jié)點B接收DL并將其解擴的組合器/估計器206，并且還饋入準備檢測來自新DL的TPC命令流的TPC組合器210。重要的是，要注意在組合器210的TPC組合中不包括新DL的TPC命令。
如圖2所示，還將L3 ASU ADD信息發(fā)射到UL同步濾波器212，該濾波器是適用于直到實現(xiàn)UL同步為止預(yù)期來自新節(jié)點B的TPC命令模式的濾波器。將經(jīng)濾波的檢測到的來自新鏈路的TPC命令饋入控制單元214，該單元基于經(jīng)濾波的命令判定是否實現(xiàn)UL同步。如虛線所示，圖2所示的示范實施例中的濾波器212和控制單元214可視為UL同步檢測器216。只要確定尚未實現(xiàn)UL同步，組合器210實施的TPC組合便只包括N-1條“舊”鏈路；在控制單元214確定實現(xiàn)UL同步時，控制單元提供適合的信號到組合器210。響應(yīng)于來自控制單元214的信號，組合器210開始在其TPC組合中包括來自新鏈路的TPC命令。當(dāng)然，將理解，來自控制單元214的作為同步與否指示的信號存在或不存在只是一個設(shè)計選擇問題。因此，在進入SHO或在SHO中添加鏈路時出現(xiàn)UL功率峰值的風(fēng)險得以降低。
圖3是根據(jù)申請人發(fā)明的方法流程圖。在初始條件下，可接收并組合來自N-1條鏈路的TPC命令(框302)。接收諸如ASU ADD消息的消息(框304)，并且為要添加的鏈路啟動或啟用UL同步檢測器(框306)。在框308中，判定是否檢測到UL同步；如果未檢測到同步，則流程返回，以在例如兩個時隙的適合的時間經(jīng)過后再次進行判定。如果判定指示檢測到UL同步，則流程繼續(xù)，以組合來自N條鏈路的TPC命令流(框310)。
將理解，同步濾波器212是匹配濾波器，因為它適用于預(yù)期的TPC命令模式，并且濾波器212因此可具有可用于匹配濾波器的許多形式中的任何形式。例如，濾波器212可包括相關(guān)器，該相關(guān)器比較TPC命令流和預(yù)期的命令流副本。此類濾波器可方便地以接收機200中處理器執(zhí)行的程序步驟實施，或者甚至由組合器/估計器206采用的電路實施。
在另一形式的UL同步檢測器中，同步濾波器212可包括累積器，并且控制單元214可包括按以下方式操作的閾值裝置。根據(jù)3GPP規(guī)范，DL TPC命令可以為“1”，即“升”，直到新UL實現(xiàn)無線電鏈路同步為止。累積器因此可形成M個TPC命令的總和或總和的指示，并且控制單元可實施比較器，該比較器將總和或其指示與閾值進行比較。只要總和接近M(即總和＞M-L)，閾值裝置便不(或者確實)提供信號到組合器210，以指示新UL尚未實現(xiàn)同步。量M-L是可以任何適合方式設(shè)置的閾值(例如，通過控制單元執(zhí)行的軟件)，并且M和L的值是基于TPC檢測錯誤率與漏檢測之間的折衷而選擇的。
假設(shè)TPC檢測錯誤率(最差情況)為15％則目前認為M＝15(即，15個“升”命令)和L＝4可能是好的選擇，但將理解，還可選擇其它值。同步濾波器隨后可描述為xt=Σk=014TPCt-k]]>其中，xt是累積器的輸出，并且TPCt-k是在時間t-k時新鏈路的TPC命令(例如，±1)的估計。累積器(濾波器)被初始化為零，并在時間t＝t0啟動，其中，t0是接收機知道ASU ADD信息的時間。此外，作為閾值裝置，可以使用以下邏輯判定標準
xt-1≥11并且xt＜11時實現(xiàn)UL同步如果標準是這樣，則可關(guān)閉累積器，并且在TPC組合中包括新TPC命令。
圖4A和圖4B示出模擬的結(jié)果，其中，假設(shè)單路徑、每小時3公里的瑞利衰落信道，在時隙號750添加新鏈路(即，在時隙號750接收和處理ASU ADD消息)，并且在時隙號900實現(xiàn)UL同步(即，在新鏈路上啟動DL功率控制)。圖4A示出當(dāng)直接在處理TPC ADD后在TPC組合中使用新鏈路的TPC命令時的模擬結(jié)果；換而言之，圖4A示出現(xiàn)有技術(shù)。圖4B示出當(dāng)僅在UL同步檢測器確定UL是同步后在TPC組合中包括新鏈路的命令時的模擬結(jié)果。正如從圖4A與圖4B的比較中可以看到的一樣，在開環(huán)時間(時隙號750-900)期間的UL峰值減少了大約30dB，從大約20dB的電平減到大約-10dB的電平。
如上所述且如上引用的美國專利申請10/445759所述，由諸如節(jié)點B的節(jié)點發(fā)送到UE以控制UL功率的DL TPC模式在不同的網(wǎng)絡(luò)中可以不同。例如，即使3GPP規(guī)范指示應(yīng)使用全升型TPC模式，但網(wǎng)絡(luò)可改為發(fā)送切換模式，即，可偶爾包括“額外”的升命令的(升降)對序列。在3GPP TS 25.214的第5.1.2.2.1.2部分中論述了切換模式。此類反復(fù)模式(toggling pattern)對UE可能是一個問題，導(dǎo)致UL功率下降，并最終使UL“消失”，即，UL發(fā)射功率太低。盡管反復(fù)模式在一些情況下與掉話問題有關(guān)，但它們在一些網(wǎng)絡(luò)中流行，并且此類反復(fù)模式可在將來繼續(xù)使用。像全升型模式一樣，反復(fù)模式可由UE檢測，并且可采取適當(dāng)?shù)膭幼?，這將使得恰當(dāng)設(shè)置UL功率和呼叫繼續(xù)。這種情況下，在來自檢測到為開環(huán)的鏈路的TPC命令不與來自為閉環(huán)的其它鏈路的TPC命令組合時，進行UL功率的恰當(dāng)設(shè)置。
如上所述，假設(shè)+1表示升命令，并且-1表示降命令，并且假設(shè)x(k)表示來自節(jié)點B的DL TPC命令(控制UL功率)，其中，k是時間索引(例如，時隙)?？梢宰⒁獾?，在3GPP網(wǎng)絡(luò)中，如果兩個命令不同，則 x(k)×(k-1)＝-1，否則為+1。
通過形成可表示為d(k)的檢測信號，其中d(k)＝x(k)×(k-1)，并通過低通濾波器使檢測信號變平滑，TPC命令的反復(fù)序列是可檢測到的。低通濾波器可根據(jù)以下表達式方便地用軟件實施df(k)＝αdf(k-1)+(1-α)d(k)其中，α是濾波器的時間常數(shù)。目前認為時間常數(shù)的典型值為α＝0.99。在上行鏈路同步時，經(jīng)濾波的檢測信號df(k)的值將約為零，并且反復(fù)模式開始時將采用負值，響應(yīng)通過時間常數(shù)α確定。閾值因此得以設(shè)置，例如，df(k)≤-0.4，并且在df(k)越過閾值時檢測到UL同步丟失和反復(fù)模式的使用；df(k)＞-0.4時UL被認為是同步的。
將理解，可使用不同于-0.4的同步/不同步過渡的閾值，并且信號值無需在所述的+1到-1的范圍內(nèi)。另外，將認識到此形式的處理可視為一種匹配濾波，并且因此形成檢測信號d(k)并對其進行低通濾波可由UL同步濾波器212執(zhí)行，并且將經(jīng)濾波的檢測信號df(k)與閾值比較并生成比較結(jié)果的指示可由控制單元214執(zhí)行，無論這些功能是以邏輯和電路還是以由適合的處理器執(zhí)行的軟件實施。
在現(xiàn)場構(gòu)建并試驗了此類反復(fù)檢測器，圖5A和圖5B示出了測量結(jié)果。圖5A中的跡線指示DL上發(fā)送的(經(jīng)濾波)的TPC命令x(k)，并且圖5B中的跡線指示經(jīng)濾波的檢測信號df(k)。從圖5B中，可以看到上行鏈路同步在時間索引k＝90000丟失。通過檢測UL同步丟失，UE檢測到節(jié)點B在發(fā)送可使其UL“消失”的TPC命令的反復(fù)模式，并且UE可在TPC組合中不包括或減少使用那些TPC命令。
就申請人的TPC命令序列檢測器為匹配濾波器而言，UE必需知道使用哪個匹配濾波器，即預(yù)期哪個TPC命令序列。如上所述，公共序列為全升型和反復(fù)型。UE可通過多種方式獲悉預(yù)期哪個序列，例如，通過在可在登記UE并對UE鑒權(quán)期間發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)描述消息中包括適合的信息元，但此類包括不是必需的。UE可使用幾個不同的匹配濾波器同時或甚至連續(xù)地處理TPC命令，并根據(jù)具有響應(yīng)的濾波器采取動作。
由于如上所述在新DL功率設(shè)得太高時主要看到UL功率峰值，因此，僅在此類情況下激活UL同步檢測器會有利。再參照圖2，接收機200可包括SIR估計器402和控制單元404，它們可以用于檢查情況是否如此，即是否需要UL同步檢測器。SIR估計器402從組合器/估計器206接收適用于估計組合的DL SIR的信息。 估計器402將SIR估計提供到控制單元404，該單元如下所述基于該SIR信息生成UL同步檢測器“開/關(guān)”信號，并將該開/關(guān)控制信號提供到UL同步濾波器212。
假設(shè)SIRt表示在收到ASU ADD消息前在時間t的組合n-1條鏈路后的接收的組合SIR。另外，假設(shè)在時間t+1收到ASU ADD消息，并且假設(shè)接收的N條鏈路的組合SIR(即，包括新鏈路的SIR)表示為SIRt+1。
如果SIRt+1＞＞SI Rt，則來自新DL的新SIR可能很大，并且可以啟動UL同步濾波器，這就是說不包括來自新鏈路的TPC命令直到檢測到UL同步為止。相應(yīng)地，控制單元404將“開”信號提供到UL同步濾波器212。另一方面，如果SIRt+1＜SIRt，則來自新DL的新SIR可能在可接受的電平，并且來自新鏈路的TPC命令可包括在內(nèi)。相應(yīng)地，控制單元404將“關(guān)”信號提供到濾波器212。由于SIR估計可能有噪聲，因此，將理解，控制單元404可能需要基于濾波形式的SIR估計進行開/關(guān)判定。
估計SIR的方法在本領(lǐng)域已為人所熟知。通常是使用導(dǎo)頻符號即在一個或多個信道上發(fā)射的已知符號來估計信號功率S和干擾功率I。例如在J.Nilsson等人的題為“CDMA系統(tǒng)中使用交替擾碼的干擾估計”(Interference Estimation in CDMA Systems Using AlternativeScrambling Codes)的美國專利申請10/700855中描述了SIR估計，通過引用將該申請結(jié)合于此。
在現(xiàn)場試驗中還觀測到，在SHO中的鏈路同步后，該鏈路有可能變?yōu)椴煌?OoS)。如果發(fā)生此情況，則通常會在一個過程中使該鏈路重新同步，該過程與初始同步情況中的過程相同，并因此將存在大的UL發(fā)射功率峰值或谷值的可能性。因此，接收機檢測在SHO中的UL是否為OoS并在檢測到此類UL OoS時采用上述UL同步檢測器，這是有用的。在J.Nilsson等人于2004年5月6日提交的題為“上行鏈路不同步的快速下行鏈路通知的方法和設(shè)備”(Methods andApparatus for Fast Downlink Information of Uplink Out-of-Synchronization)的美國專利申請10/840518中描述了此類OoS檢測。
檢測UL OoS的另一方式是在SHO中的第一鏈路同步后的數(shù)據(jù)接收期間運行OoS濾波器，或運行OoS濾波器與SHO中的第一鏈路同步后的數(shù)據(jù)接收并行進行。OoS濾波器的參數(shù)調(diào)整為更長的濾波長度及諸如此類，這是因為這種情況下的檢測比初始同步檢測更困難。在對應(yīng)于某個特殊DL的濾波器的輸出超過OoS閾值時，在TPC組合中不包括或限制來自該DL的TPC命令。將理解，雖然圖2示出了一個OoS濾波器216，但可提供多個此類濾波器。
將理解，在需要時重復(fù)執(zhí)行上述過程，例如，以響應(yīng)發(fā)射機與接收機之間的通信信道的時變特征。為便于理解，根據(jù)例如可由可編程計算機系統(tǒng)的單元執(zhí)行的動作序列對申請人發(fā)明的許多方面進行描述。將認識到，不同的動作可由專用電路(例如，互相連接以執(zhí)行專門功能的分立邏輯門或?qū)Ｓ眉呻娐?、一個或多個處理器執(zhí)行的程序指令或兩者的組合執(zhí)行。
另外，申請人的發(fā)明可另外視為完全包含在任何形式的計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)，介質(zhì)中存儲有適當(dāng)?shù)闹噶罴怨┤缁谟嬎銠C的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)或可從介質(zhì)獲取指令并執(zhí)行指令的其它系統(tǒng)的指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與其結(jié)合使用。在本文使用時，“計算機可讀介質(zhì)”可以為可包含、存儲、傳遞、傳播或輸送程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與其結(jié)合使用的任何部件。
計算機可讀介質(zhì)例如可以是但不限于電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備、裝置或傳播介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)更具體的示例(非窮舉列表)包括具有一根或多根線的電連接、便攜式計算機盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM或閃存)和光纖。
因此，本發(fā)明可體現(xiàn)為許多不同形式，在上面描述的并非所有形式，并且所有此類形式要視為在本發(fā)明范圍內(nèi)。對于本發(fā)明不同方面的每個方面，任何此類形式可稱為“邏輯配置為”執(zhí)行所述動作，或者稱為執(zhí)行所述動作的“邏輯”。
要強調(diào)的是，術(shù)語“包括”在本申請中使用時指出存在所述特性、整體、步驟或組件，而不排除存在或添加一個或多個其它特性、整體、步驟、組件或其組合。
上述特殊實施例只是說明性的，并且不應(yīng)以任何方式視為限制性的。本發(fā)明的范圍由隨附權(quán)利要求
書確定，并且旨在將在權(quán)利要求
書范圍內(nèi)的所有變化和等同物包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中的終端，包括裝置，所述裝置恢復(fù)預(yù)計用于所述終端的控制符號，其中，所述控制符號包括從所述終端連接到的至少一個發(fā)射節(jié)點和所述終端會同時連接到的至少一個節(jié)點引導(dǎo)到所述終端的發(fā)射功率控制(TPC)命令；TPC組合器，適用于從所述裝置接收TPC命令，并基于所述命令，生成用于增大或降低所述終端的發(fā)射功率的組合TPC命令；以及上行鏈路同步檢測器，適用于識別預(yù)期從所述終端會連接到的所述至少一個節(jié)點引導(dǎo)到所述終端的TPC命令模式，直到在所述終端與所述至少一個節(jié)點之間的上行鏈路信道上實現(xiàn)同步為止；其中，如果識別出所預(yù)期的TPC命令模式，則所述組合TPC命令不基于來自所述終端會連接到的所述節(jié)點的TPC命令。
2.如權(quán)利要求
1所述的終端，其中，響應(yīng)于引導(dǎo)到所述終端的預(yù)定消息而啟用所述上行鏈路同步檢測器。
3.如權(quán)利要求
2所述的終端，其中，所述上行鏈路同步檢測器包括與所預(yù)期的TPC命令模式匹配的濾波器和基于所述濾波器的輸出確定是否實現(xiàn)上行鏈路同步及將對應(yīng)的信號提供到所述TPC組合器的控制單元。
4.如權(quán)利要求
2所述的終端，其中，所述上行鏈路同步檢測器包括濾波器和閾值裝置；所述濾波器累積多個TPC命令并基于所累積的命令生成輸出信號；以及所述閾值裝置比較所述濾波器的輸出信號與閾值，并基于所述輸出信號生成是否實現(xiàn)上行鏈路同步的指示。
5.如權(quán)利要求
2所述的終端，其中，所述上行鏈路同步檢測器包括濾波器和閾值裝置；所述濾波器基于多個TPC命令使檢測信號變平滑并基于所述檢測信號生成輸出信號；以及所述閾值裝置比較所述濾波器的輸出信號與閾值，并基于所述輸出信號生成是否實現(xiàn)上行鏈路同步的指示。
6.如權(quán)利要求
1所述的終端，其中，在來自所述終端會連接到的所述至少一個節(jié)點的下行鏈路功率超過預(yù)定電平時啟用所述上行鏈路同步檢測器。
7.如權(quán)利要求
6所述的終端，還包括信號干擾比(SIR)估計器和第二控制單元，其中，所述SIR估計器生成在來自所述終端會連接到的所述至少一個節(jié)點的下行鏈路上的SIR的估計，并且所述第二控制單元基于所述SIR估計生成用于所述上行鏈路同步檢測器的“開/關(guān)”信號。
8.如權(quán)利要求
7所述的終端，還包括使所述SIR估計變平滑的濾波器。
9.如權(quán)利要求
1所述的終端，其中，預(yù)期將所述TPC命令模式從所述終端會連接到的所述至少一個節(jié)點引導(dǎo)到所述終端，直到在所述終端與所述至少一個節(jié)點之間的上行鏈路信道上實現(xiàn)重新同步為止。
10.如權(quán)利要求
1所述的終端，其中，所述裝置包括RAKE接收機。
11.如權(quán)利要求
1所述的終端，其中，所述終端是移動電話。
12.一種在通信終端中的方法，用于當(dāng)所述終端進入軟切換或在軟切換中添加通信鏈路時在通信系統(tǒng)中減少上行鏈路中發(fā)射的功率的峰值和谷值，包括以下步驟接收并組合來自n-1條通信鏈路的發(fā)射功率控制(TPC)命令；確定是否為要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步；如果尚未為所述要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步，則繼續(xù)組合來自所述n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令；以及如果為所述要添加的通信鏈路實現(xiàn)了上行鏈路同步，則組合與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令和來自所述n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令。
13.如權(quán)利要求
12所述的方法，其中，所述確定步驟包括對與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令進行濾波的步驟，并且響應(yīng)于所述終端接收的預(yù)定消息而執(zhí)行。
14.如權(quán)利要求
13所述的方法，其中，所述濾波步驟包括識別與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令的模式的步驟。
15.如權(quán)利要求
12所述的方法，其中，所述確定步驟包括以下步驟累積與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的多個TPC命令；基于所累積的命令生成輸出信號；以及比較所述輸出信號和閾值。
16.如權(quán)利要求
12所述的方法，其中，所述確定步驟包括以下步驟基于與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的多個TPC命令形成檢測信號，使所述檢測信號變平滑，基于變平滑的檢測信號生成輸出信號；以及比較所述輸出信號和閾值。
17.如權(quán)利要求
12所述的方法，還包括估計在來自所述終端會連接到的至少一個節(jié)點的下行鏈路上的信號干擾比(SIR)的步驟，其中，所述確定步驟基于所估計的SIR而執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求
17所述的方法，還包括使所估計的SIR變平滑的步驟。
19.如權(quán)利要求
12所述的方法，其中，所述確定步驟包括確定是否為要重新同步的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步；如果尚未為所述要重新同步的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步，則繼續(xù)組合來自所述n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令；以及如果為所述要重新同步的通信鏈路實現(xiàn)了上行鏈路同步，則組合與所述要重新同步的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令和來自所述n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令。
20.如權(quán)利要求
12所述的方法，其中，所述終端是移動電話。
21.一種包含用于當(dāng)終端進入軟切換或在軟切換中添加通信鏈路時在通信系統(tǒng)中減少在上行鏈路中發(fā)射的功率的峰值和谷值的計算機程序的計算機可讀介質(zhì)，其中，所述計算機程序執(zhí)行以下步驟確定是否為要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步；如果尚未為所述要添加的通信鏈路實現(xiàn)上行鏈路同步，則使來自n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的發(fā)射功率控制(TPC)命令進行組合；以及如果為所述要添加的通信鏈路實現(xiàn)了上行鏈路同步，則使與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令和來自所述n-1條通信鏈路中至少一些通信鏈路的TPC命令進行組合。
22.如權(quán)利要求
21所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，通過響應(yīng)于所述終端接收的預(yù)定消息而對與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令進行濾波，確定是否實現(xiàn)上行鏈路同步。
23.如權(quán)利要求
22所述的計算機可讀介質(zhì)，其中，通過識別與所述要添加的通信鏈路相關(guān)聯(lián)的TPC命令的模式而對TPC命令進行濾波。
專利摘要
本發(fā)明公開了通信系統(tǒng)中用于當(dāng)進入到新節(jié)點的軟切換或在到新節(jié)點的軟切換中添加鏈路時確定何時實現(xiàn)上行鏈路同步的方法和設(shè)備。在TPC命令組合中不包括來自新鏈路的發(fā)射功率控制(TPC)命令，直到上行鏈路同步檢測器確定實現(xiàn)同步為止。由于在許多通信系統(tǒng)中，只要新節(jié)點的上行鏈路未同步，便在新下行鏈路上發(fā)射TPC命令的模式，因此，上行鏈路同步檢測器可通過確定新下行鏈路中是否存在TPC命令模式而確定是否實現(xiàn)同步。這樣，UL同步檢測器減少了上行鏈路發(fā)射功率的不必要的峰值和谷值的發(fā)生與幅度。
文檔編號H04W52/40GK1998159SQ20058002259
公開日2007年7月11日 申請日期2005年4月28日
發(fā)明者B·林多夫, B·伯恩哈德森 申請人:艾利森電話股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan