CN100574136C - 无线电通信***、操作通信***的方法和移动站 - Google Patents

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Abstract

在包括基站(100)和多个移动站(200)并操作闭环发射功率控制的移动通信***中，用于上行链路上的传输的功率控制命令是从对已接收的包括非预定数据值的下行链路信号进行的测量中导出的。任选地该非预定数据值可包括用于上行链路发射功率控制的功率控制命令。

Description

无线电通信***、操作通信***的方法和移动站
技术领域
本发明涉及一种无线电通信***，操作通信***的方法和用于通信***中的移动站。
背景技术
在包括固定地点的基站和移动站的无线电通信***中，从基站到移动站的传输发生在下行链路信道上，以及从移动站到基站的传输发生在上行链路信道上。已知的是使用下行链路闭环发射功率控制，其中移动站测量已接收的功率控制下行链路导频信号的质量，并将发射功率控制(TPC)命令发送给基站，以便在移动站处仍保持足够的但不过度的已接收的信号电平，而不管下行链路信道条件的波动。还已知的是使用上行链路闭环发射功率控制，其中基站测量已接收的上行链路导频信号的质量，并将发射功率控制(TPC)命令发送给移动站，以便在基站处仍保持足够的但不过度的已接收的信号电平，而不管上行链路信道条件的波动。
当多个移动站共享信道时，由于每个移动站将经历唯一的信道波动，因此分别的TPC命令被提供给每个主动(active)移动站。类似地，分别的下行链路导频信号提供给每个主动移动站；每个移动站对其相应的导频信号进行解调，以估计对该移动站来说占优势的信道特性，并任选地产生相位基准。已估计的信道特性和相位基准接着用于辅助对信息携带信号进行解调。导频信号包括预定数据值，以使移动站能够易于确定通过信道引入的畸变。
导频信号和表达TPC命令的信号受发射功率控制支配。
导频信号和TPC命令的传输使用***资源。例如，在码分多路访问(CDMA)***中导频信号和TPC命令需要信道编码，以及在时分多路访问(TDMA)***中导频信号和TPC命令需要时隙。
发明内容
本发明的目的是减少对***资源的需求。
根据本发明的第一方面，提供一种用于具有基站的通信***中的移动站，该移动站包括：
接收器装置，用于从基站接收第一下行链路信号，
测量装置，用于测量已接收的第一下行链路信号的参数；
功率控制装置，用于响应于已测量的参数产生第一功率控制命令；以及
发射器装置，用于将第一功率控制命令发送给基站；
其中测量装置适于测量第一下行链路信号的参数，同时根据第一功率控制命令，第一下行链路信号用非预定的数据值来调制并受发射功率控制支配。
根据本发明的第二方面，提供一种包括基站和至少一个根据本发明的第一方面的移动站的无线电通信***。
根据本发明的第三方面，提供一种操作包括基站和至少一个移动站的通信***的方法，其包括
在基站处，接收由移动站发送的第一功率控制命令，以及发送根据第一功率控制命令用非预定的数据值来调制、并受发射功率控制支配的第一下行链路信号，以及
在移动站处，接收第一下行链路信号，测量用非预定的数据值来调制的第一下行链路信号的参数，响应于已测量的参数产生第一功率控制命令，以及发送第一功率控制命令。
本发明基于以下认识，即可通过测量已接收的下行链路非预定数据符号而不是预定导频符号的质量，来操作下行链路闭环功率控制，并且在一些情况下，对于信道估计来说用于每个主动移动站的分别的下行链路导频信号不是必需的。在一些情况下，根本不需要下行链路信道估计，以及在另一些情况下，可代替分别的导频信号而使用在恒定功率电平下发送的公共下行链路导频信号。因此，使用较少的下行链路***资源的操作是可能实现的。
任选地，用于为下行链路闭环功率控制测量已接收的信号的质量的非预定数据值可表达用于上行链路功率控制的下行链路TPC命令。
附图说明
现在将参考附图仅通过实例来描述本发明，其中：
图1是通信***的方框示意图；以及
图2是操作通信***的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的一个申请在于通用移动通信***(UMTS)。可在http://www.3gpp.org处查看的UMTS规范第五版中的UMTS频分双工(FDD)模式中，有可能以这样的方式来操作高速下行链路分组接入(HSDPA)，即由于可通过高速下行链路共享信道(HS-DSCH)来发送数据，因此数据(用户或信令)不需要下行链路专用信道。专用信道将单个信道编码完全用于一个用户，而共享信道允许多个用户同时或采用快速分时多工操作的方式共享单个信道编码。即使可通过共享信道发送数据，但对于每个主动移动站来说传输TPC命令仍需要下行链路专用信道(DCH)，以便控制上行链路发射功率。
下行链路DCH的存在需要为连接的持续时间分配信道编码。一种操作下行链路DCH的方式是将它配置成只包括导频符号和TPC命令的部分DCH，并且多个用户以这样的方式多工操作到同一信道编码，即每个用户将信道编码仅用于每个时隙的一部分。0信令用于分配移动站以使用特定的信道编码和部分时隙，以便使上行链路和下行链路功率控制时序对准。这种方案释放了信道编码，这可用来增加***容量。然而本发明要求甚至更少的资源。
要求移动站能够导出功率控制命令以在上行链路中发送。这将接着由基站使用来调整部分DCH对应于该移动站的部分的功率。
本发明基于以下认识，即用于每个主动移动站的分别的导频符号在至少两种情况下不是必需的：
1)其中例如通过对DCH和DCH的相位所基准的公共导频信号两者使用相同的天线和天线重量，来将DCH的已发送相位基准于公共导频信号的已发送相位。在这种情况下，无线电信道的特性可用公共导频信号来估计，并且该估计可用于对TPC比特进行解调。
该第一种情况非常可能应用于HSDPA中，由于HS-DSCH将被分配公共导频信号作为基准，并且同一公共导频信号可用于部分DCH。由于部分DCH所使用的总功率不可能太大，因此对部分DCH来说分别的天线波形的好处也将不大。
2)其中不同的天线或天线重量用于公共导频信号和DCH，但它们之间的相关性足够好以致于公共导频信号可用于对DCH进行合理的信道估计，以便DCH上的数据能被可靠地接收。
因此，根据本发明，下行链路部分DCH可仅由在用户之间被多路复用的非预定信息比特构成。特别所关注的一个特例是这些信息比特携带TPC命令。各个TPC比特的幅度可根据从相关移动站接收的功率控制命令通过基站来调节。移动站从合适的公共导频信号中确定无线电信道相位特性，对TPC命令进行解调，并根据需要增加或降低移动站上行链路DPCCH功率。除此之外，移动站使用已接收的TPC比特的幅度来确定在上行链路中所发送的任何TPC命令。
图1是包括基站100和移动站200的通信***的方框示意图。实际上此处应有多个移动站200，但为了清楚起见仅示出了一个移动站200。
移动站200包括与天线210耦接的接收机220，用于接收由基站100发送的无线电信号。与接收机220的输出耦接的是用于测量从基站100接收的信号的参数的测量装置250。测量装置250适于测量通过基站100用非预定数据来调制并受发射功率控制支配的信号的参数。测量装置250的输出与功率控制装置230的第一输入耦接。功率控制装置230包括产生装置(TPC 1)232，用于响应于被测量装置250测量的参数而产生第一TPC命令。功率控制装置230的第一输出与发射机240的第一输入244耦接，用于通过天线210将第一TPC命令发送给基站100。
基站100包括与天线110耦接的发射机140和接收机120。接收机120接收由移动站200发送的无线电信号，尤其是第一TPC命令。功率控制器(PC)130的输入与接收机120的输出耦接，用于对从移动站200接收的第一TPC命令进行解码，并且功率控制器130的第一输出与发射机140的第一输入142耦接，用于根据第一TPC命令控制发射机140的发射功率。
任选地，在基站100处，功率控制器130测量从移动站200接收的信号的质量，并且响应于该测量的质量产生第二TPC命令。功率控制器130的第二输出与发射机140的第二输入144耦接，用于将第二TPC命令发送给移动站200，以便控制移动站200的发射功率。
任选地，在移动站200处，功率控制装置230与接收机220的输出耦接，并且包括用于对第二TPC命令进行解码的解码装置(TPC 2)234。功率控制装置230的第二输出与发射机240的第二输入242耦接，用于根据第二TPC命令控制发射机240的发射功率。在这种情况下，测量装置250对其进行测量的非预定数据可以是第二TPC命令。
参考图2，在流程图的左手侧的步骤与在基站100处执行的步骤有关，并且在流程图右手侧的步骤与在移动站200处执行的步骤有关。
在步骤310处，基站100接收来自移动站200的第一TPC命令。
在步骤320处，基站100将根据第一TPC命令将用非预定数据值来调制并受发射功率控制支配的信号发送给移动站200。
在步骤330处，移动站200接收用非预定数据值来调制的信号。
在步骤340处，移动站200测量用非预定数据值来调制的信号的参数。
在步骤350处，移动站200响应于已测量的参数产生第一TPC命令。
任选地，在步骤360处，非预定数据值可包括第二TPC命令，并且移动站200可对第二TPC命令进行解码，以及在步骤370处，移动站可根据第二TPC命令控制其发射功率。
在步骤380处，移动站200发送在步骤350处产生的第一TPC命令。
流程接着回到步骤310并且该过程继续循环。由图1的测量装置250以及在图2的步骤340处测量的信号参数可以是例如信噪比；信号干扰比；Eb/No(其中Eb是每比特的能量以及No是噪声密度)中的任何一个。
用于在上行链路中发送的TPC命令的判定阈值可通过为在下行链路中接收的TPC命令设置特定的误差率需求来确定。这与依据为达到预定性能目标，例如数据信道的帧误差率所需的信噪比来设置判定阈值的现行实践相反。本发明的一个应用是采用UMTS FDD(频分双工)模式的部分控制信道。扩展因子为256时存在每一时隙10个符号。因此一个时隙可方便地分别用每一TPC命令5、2或1个符号来支持任一2、5或10个用户。
在本发明的另一个应用中，在UMTS中扩展因子将是128，其将支持使用施加给两个符号组的空时发射分集(STTD)。在这种情况下，存在每一时隙20个符号，因此可支持10个用户，同时仍保持为STTD编码过程所需的每一TPC命令2个符号。
任选地，通过避免了对每个用户发送分别的导频信号的需要，本来将用于发送分别的导频信号的能量可通过增加用于发送TPC命令的符号的数目而被重新调配，由此改善了TPC命令的可靠性。
在本说明书和权利要求书中元件前面的单词“一”或“一个”不排除存在多个这种元件。另外，单词“包括”不排除存在除所列出的那些之外的其它元件或步骤。
从本公开可以看出，对本领域的技术人员来说其它修改将是显而易见的。这些修改可包括移动通信领域中早已已知的并且代替或除了此处已描述的特征之外也可被使用的其它特征。

Claims (8)

1.一种用于具有基站(100)的通信***中的移动站(200)，该移动站(200)包括：
接收器装置(220)，用于从基站(100)接收第一下行链路信号，
测量装置(250)，用于测量已接收的第一下行链路信号的参数；
功率控制装置(230)，用于响应于已测量的参数产生第一功率控制命令；以及
发射器装置(240)，用于将第一功率控制命令发射给基站(100)；
其中测量装置(250)适于测量第一下行链路信号的参数，同时根据第一功率控制命令，第一下行链路信号用非预定的数据值来调制并受发射功率控制支配。
2.如权利要求1所述的移动站(200)，其中接收器装置(220)适于从基站接收第二非功率控制的下行链路信号，并从第二非功率控制的下行链路信号导出信道估计，以及利用信道估计对第一下行链路信号进行解码。
3.如权利要求1或2所述的移动站，其中功率控制装置(230)适于对包括第二功率控制命令的非预定数据值进行解码，并根据已解码的第二功率控制命令来调节发射器装置的发射功率。
4.一种无线电通信***，其包括基站(100)和至少一个如权利要求1、2或3中的任何一个所述的移动站(200)。
5.如权利要求4所述的无线电通信***，基站(100)包括用于接收第一功率控制命令的接收器装置(120)，和发射器装置(140)，用于发射根据第一功率控制命令用非预定数据值来调制、并受发射功率控制支配的第一下行链路信号。
6.一种操作包括基站(100)和至少一个移动站(200)的通信***的方法，包括
在基站(100)处，接收由移动站(200)发射的第一功率控制命令，以及发射根据第一功率控制命令用非预定的数据值来调制、并受发射功率控制支配的第一下行链路信号，以及
在移动站(200)处，接收第一下行链路信号，测量用非预定的数据值来调制的第一下行链路信号的参数，响应于已测量的参数产生第一功率控制命令，以及发射第一功率控制命令。
7.如权利要求6所述的方法，包括在基站(100)处，以恒定功率电平发射第二下行链路信号，以及在移动站(200)处，接收第二下行链路信号，从第二下行链路信号导出信道估计，并利用信道估计对第一下行链路信号进行解码。
8.如权利要求6或7所述的方法，包括在基站(100)处，对非预定数据值进行设置以包括第二功率控制命令，以及在移动站(200)处，对第二功率控制命令进行解码并根据第二功率控制命令来调节移动站(200)的发射功率。
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