CN1879312A - 在蜂窝***中进行射频功率控制的方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于支持多时隙服务的蜂窝时分双工***的改进的功率控制机制。在几个时隙被分配给一个合成传送信道(CTrCH)的情况下，改进的功率控制机制考虑到对时隙具体定的干扰条件的单独的自适应传输功率控制(TPC)命令。

Description

在蜂窝***中进行射频功率控制 的方法、装置和***

技术领域

本发明涉及一种用于操作射频功率控制的方法以及可以用于执行所述方法的装置和***。特别地，该射频功率控制涉及一种用于基于时分双工(TDD)的射频传输***的快速功率控制。

背景技术

被称为第一代***的模拟蜂窝电话***向被称为第二代***的当前所用的数字***的演进代表了通往信息社会的技术中的一大步。第二代***在经济上的成功反映在广泛传播的蜂窝终端上，其大大超过了在几个生产状态中的有线电话终端的数量，表示了现代社会对持久可达性以及即时信息交换的需求。已经开发了诸如GSM(全球移动通信***)、PDC(个人数字蜂窝)、cdmaOne(IS-95)以及US-TDMA(IS-136)等的第二代***主要用于实现无线音频通信。在那些***的操作过程中，用户越来越发现使用诸如消息传递服务(例如，短消息服务)以及数据接入服务(例如，i模式)等的其它无线服务中的优点；但是第二代***显著地缺少需求和特权，这对于增强的消息传递和数据接入服务是必不可少的。

即将被引入的第三代***(虽然在很多年前就已计划引入)用解决增强通信的设计前提来开发，该增强通信例如需要高数据传输带宽、服务质量以便例如分别用于实现高质量图像、视频通信以及在专用和公共分组交换网络上的快速数据接入服务。虽然第三代***现在已经被引入，但是仍在对其进行一些细节上的开发和改进，这反映了由于具有挑战性的设计前提而引起的第三代***的复杂性。虽然第三代***的开发已经被集合到一个保护组织，即第三代合作伙伴计划(3GPP)中，但是第三代进程的最初目标是一个单一的公共全球空中接口。这个目标还没有被实现。然而，包括日本和韩国在内的欧亚地区已经决定采用WCDMA(宽带码分多址)空中接口，而北美洲通过采用EDGE(增强数据速率的GSM演进)和多载波CDMA(cdma2000)将第三代服务嵌入到现有的第二代***。WCDMA标准覆盖了UTRAN-FDD(UMTS地面无线接入网络-频分双工)***和UTRAN-TDD(UMTS地面无线接入网络-时分双工)***，其适用性主要取决于其所用的相应频带的可用性。通过把当前的GSM标准移植到一个用自适应CDMA元件来提供对称和不对称的下行链路数据通信的时分双工***中，中国无线通信标准组(CWTS)已经推进了它自己的被称为TD-SCDMA(时分同步码分多址)的第三代***。TD-SCDMA经过了国际电信联盟(TTU)的批准并且包括在WCDMA-UTRAN-TDD标准中。

无线资源效率是第三代***、并且特别是WCDMA***所面临的主要问题。无线资源的有效利用涉及不同的领域，其中尤其包括：在这类WCDMA***的小区内订制的移动终端的独立数据率、在该小区内订制的移动终端的总数以及在小区内可用的总数据率，这仅仅是列举出所涉及领域的一个选集。CDMA***和相应的WCDMA***为了无线资源效率而执行功率控制机制。执行该功率控制机制以保证由蜂窝终端(UE)或基站(BS)的蜂窝收发机发出的射频信号将以尽可能确定的适当的射频功率电平来被接收。适当的射频功率电平是由所要求的数据率和数据可靠性结合诸如远近问题、路径损耗、快速瑞利衰落等环境影响来确定的一个。

为了实现功率控制，WCDMA标准的目的在于实施适用于两个数据传输方向的物理信道的射频信号功率控制的外环和内环功率控制，所述两个方向可以设想为下行链路(从基站向蜂窝终端)和上行链路(从蜂窝终端到基站)方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于WCDMA标准的功率控制的改进的功率控制机制。更特别地，本发明的目的是提供一种特别适用于支持多时隙服务的时分双工***的增强内环功率控制机制。

本发明的目的通过用于有选择地调整每个时隙的射频传输功率的机制、设备和***而实现。

本发明的优点主要是实现数据传输的较低的传输功率，其意指传输功率是最佳的并且在无线网络中出现更少的干扰，这导致以经济的无线资源管理而使总体网络质量以及容量得以提高。本发明有利地可用任何UTRAN TDD(UMTS地面无线接入网络-时分双工)***来实施，并且尤其适用于TD-SCDMA(时分同步码分双工多址)***。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在支持数据通信的多时隙服务的时分双工蜂窝***中改进的传输功率控制的方法。获得公共目标信号质量级别和与分离的单独时隙有关的单独服务质量级别，其中单独时隙被分配给传输数据流的一个合成传送信道，该合成信道是合并一个或多个分离的传送信道而得到的。与各自的时隙相关的单独目标信号质量偏移级别根据单独服务质量级别而被确定。然后，基于公共目标信号质量级别和单独目标信号质量偏移级别来确定与相应的时隙相关的单独目标信号质量级别。最后，可以根据被确定的单独目标信号质量级别来获得与相应时隙相关的传输功率控制，以使传输功率控制适合于每个时隙的具体干扰条件。

根据本发明的一个实施例，通过把单独服务的质量级别从服务数量标度映射到信号数量标度来确定单独目标信号的质量偏移级别。该映射可以被定义为把服务质量级别值和信号质量级别值关联起来的关系。

根据本发明的另一个实施例，通过映射单独服务质量级别和组合的单独服务质量级别之间的差来确定单独目标信号质量偏移级别。

根据本发明的又一个实施例，组合的单独服务质量级别被定义为单独服务质量级别的一个函数。单独服务质量级别和组合的单独服务质量级别之间的函数关系没有被限制到任何具体的函数，而是可以优选地是诸如算术平均、几何平均、加权平均、二次平均、调和平均等的平均函数关系。

根据本发明的另一个实施例，单独服务质量级别是误码率(BER)。

根据本发明的又一个实施例，根据通过在合成传送信道上传输的数据来确定的公共目标服务质量级别和公共测量的服务质量级别来调整公共目标信号质量级别。特别地，服务质量级别是诸如误块率(BLER)或其它的软数据可靠性信息等的数据可靠性量。

根据本发明的另外一个实施例，公共目标信号质量级别可以从外环功率控制机制获得。

根据本发明的一个实施例，公共目标信号质量级别是公共目标信号干扰比(SIR)。

根据本发明的另一个实施例，传输功率控制能够发出每个时隙的传输功率控制命令。传输功率控制可应用于上行链路和/或下行链路方向上的数据通信。

根据本发明的又一个实施例，合成传送信道是编码的合成传送信道。

根据本发明的又一个实施例，时分双工蜂窝***是宽带码分多址-时分双工(WCDMA-TDD)***，并更具体地是一个时分同步码分多址(TD-SCDMA)***。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于执行在支持多时隙服务的时分双工蜂窝***中改进的传输功率控制的方法的计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序代码段，当该程序在计算机、终端、网络设备、移动终端、移动通信终端或专用集成电路上运行时，该程序代码段用于执行根据本发明的上述实施例的方法的步骤。可选地，一个专用集成电路(ASIC)可以执行一个或多个适合于实现本发明上述实施例的上述方法步骤的指令，即其等效于上述的计算机程序产品。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序产品，其包括存储在机器可读介质上的程序代码段，当计算机程序产品在计算机、终端、网络设备、移动终端或移动通信终端上运行时执行，该程序代码段用于执行根据本发明的上述实施例的方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种包括在载波中并表示指令的计算机数据信号，当其被处理器执行时，使得根据本发明的上述实施例的方法的步骤被执行。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于支持多时隙服务的时分双工蜂窝***的传输功率控制器。该传输功率控制器至少包括了用于获得公共目标信号质量级别的装置；以及用于获得单独服务质量级别的装置。每个单独服务质量级别都涉及几个单独时隙中的一个。单独时隙被分配给一个用于数据流的合成传送信道。合成传送信道是合并一个或几个传送信道而得到的。

传输功率控制器还包括用于根据单独服务质量级别来确定单独目标信号质量偏移级别的装置。每个单独目标信号质量偏移级别都涉及单独时隙中的一个。传输功率控制器另外包括了用于根据公共目标信号质量级别和单独目标信号质量偏移级别来确定单独目标信号质量级别的装置。每个单独目标信号质量级别都涉及单独时隙中的一个。传输功率控制器能够具体地把传输功率适配到每个单独时隙的单独干扰条件。

根据本发明的一个实施例，用于确定单独目标信号质量偏移级别的装置包括用于把单独服务质量级别从服务数量标度映射到信号数量标度的装置。

根据本发明的另一个实施例，传输功率控制器包括用于映射单独服务质量级别和组合的单独服务质量级别之间的差的装置以便确定单独目标信号质量偏移级别。

根据本发明的另一个实施例，传输功率控制器包括用于根据通过在合成传送信道上传输的数据来确定的公共目标服务质量级别和公共测量的服务质量级别来调整公共目标信号质量级别的装置。

根据本发明的又一个实施例，单独服务质量级别是误码率。

根据本发明的又一个实施例，公共目标信号质量级别是公共目标信号干扰比。

根据本发明的又一个实施例，传输功率控制器包括一个外环功率控制机制，公共目标信号质量级别可以该从外环功率控制机制中获得。

根据本发明的另外一个实施例，传输功率控制器用于宽带码分多址-时分双工(WCDMA-TDD)***，并且特别是用于时分同步码分多址(TD-SCDMA)***。

根据本发明的第六方面，提供了一种蜂窝终端，其能够在支持多时隙服务的时分双工蜂窝***中操作。该蜂窝终端至少包括了一个用于调整下行链路数据传输的传输功率控制的传输功率控制器。该传输功率控制器对应于上述的传输功率控制器的实施例的其中一个。

根据本发明的第七方面，提供了一种基站，其用于支持多时隙服务的时分双工蜂窝***。该基站包括至少一个用于调整上行链路数据传输的传输功率控制的传输功率控制器。该传输功率控制器对应于上述的传输功率控制器的实施例的其中一个。

根据本发明的第八方面，提供了一种无线接入网络(RAN)***，其用于操作支持多时隙服务的蜂窝时分双工***。该无线接入网络***包括至少一个基站和至少一个无线网络控制器。该无线接入网络***另外包括一个用于调整上行链路数据传输的传输功率控制的传输功率控制器。该传输功率控制器对应于上述的传输功率控制器的实施例的其中一个。该传输功率控制器可以实现为一个部分结合到无线网络控制器中并且部分结合到基站中的一个分布式传输功率控制器。

附图说明

附图被包含在内以便进一步地了解本发明，并且被并入以及构成本说明书的一部分。附图说明了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。以下图中：

图1a示意地说明了根据本发明实施例的包括外环功率控制和内环功率控制的功率控制机制的框图；

图1b示意地说明了根据本发明实施例的外环功率控制机制的框图；

图2a示意地说明了第一功率级别的视图；

图2b示意地说明了在执行当前技术状况的内环功率自适应机制时的第二功率控制级别的视图；

图2c示意地说明了在执行根据本发明的内环功率自适应机制时的第三功率控制级别的视图；以及

图3示意地说明了包括无线接入网络的网络实体和蜂窝终端的序列图以便说明根据本发明实施例的功率控制机制的操作。

具体实施方式

本说明书将特别地将TD-SCDMA(时分同步码分多址)标准作为支持在上行链路和/或下行链路方向上的数据传输的多时隙服务的参考***。TD-SCDMA标准通过作为直接序列码分多址(DS-CDMA)的接入方案来区别，其具有在用于以不成对的频带分别操作的TDD(时分双工)中在大约1.6MHz的带宽上分布的信息。将TDD模式定义为一个双工方法，由此通过使用同步的时间间隔在相同的射频上运载正向链路(下行链路)和反向链路(上行链路)传输。在TDD中，物理信道中的时隙分为发射部分和接收部分。正向链路和反向链路上的信息交替地发射。在TD-SCDMA中，在多路接入中除了DS-CDMA之外存在TDMA元件。因此，多路接入往往还由于增加的TDMA特性而被表示为TDMA/CDMA。取决于具有200kHz载波光栅的配置方案，载波间隔是1.6MHz。一个10ms的无线帧被分成两个5ms的子帧。在每个子帧中存在7个主要时隙和3个特定时隙。因此，一个基础物理信道通过频率、代码和时隙来区别。TD-SCDMA使用与UTRAN(UMTS地面无线接入网)所建议的相同的72帧超帧构造。

结合时分双工(TDD)的时分多址(TDMA)允许在双向上，即在每个上行链路和下行链路上处理网络业务。具体地，TDMA使用5ms子帧便于反复的发射，子帧被再分成7个时隙，这可以被灵活地分配给几个用户或一个要求多个时隙的用户。TDD原则允许网络业务使用同一帧以及不同时隙在上行链路和下行链路上传输。对于其中例如有大量数据从基站被传输到蜂窝终端的非对称服务，下行链路上所用的时隙要多于上行链路。

如上所述，功率控制机制对于有效率地操作一个提供共享的无线资源的小区内的蜂窝终端来说是必不可少的。该功率控制机制考虑了该需求，以一个有效率的方式来调整、校正并管理来自于基站和蜂窝终端的双向(即上行链路和下行链路)射频信号的传输功率。通常，功率控制的目的是最小化***内的干扰，以减轻同信道和交叉信道干扰以便增强资源共享。将考虑的主要因素可能起因于几个不同的影响，比如多普勒偏移、正交性不完善、同步不完善、多径情况、时隙不正确、远近问题、小区拓扑和层次、环境地貌和拓扑、终端速度、上行链路-下行链路差异以及几个其它的影响。

在诸如扇形分区、音频活动监视、波束形成技术、分集技术之类的防干扰技术之下，功率控制技术被用于蜂窝***之中。功率控制技术主要解决远近问题、距离损耗、遮蔽和多径以及瑞利衰落，并且在考虑到同信道干扰时尤其有效。通常地，WCDMA***以及其它的蜂窝***实现了适于具体操作的不同的功率控制机制，该操作原则上包括被指明为开环功率控制和闭环功率控制的两个机制。闭环功率控制可以依次被分成外环功率控制和内环功率控制。

开环功率控制通常用来初始设定上行链路和下行链路的传输功率，并且特别地用于在传输开始时初始设定一个粗略的初始上行链路传输功率。传输实体(即蜂窝终端或基站)估计反向链路上的信道质量以便基于所确定的信道质量来确定一个适当的正向链路传输功率，相应地反之亦然。开环功率控制具有几个不足之处，其中的一个不足是不能进行快速跟踪衰落。

(快速)闭环功率控制表示一个基于反馈控制环路的更复杂的解决方案。闭环功率控制在其最简单的实施例中由用于控制上行链路和下行链路两个方向上的传输功率的内环功率控制来表示。接收实体(即基站或蜂窝终端)测量由传输实体(即分别为蜂窝终端和基站)发射的射频传输信号的信号质量。所测量的信号质量与目标信号质量相比较，并且接收实体命令传输实体调整射频传输信号的传输功率。这意味着可以保持传输功率，在测量的信号质量基本对应于目标信号质量的情况下，可以在所测量信号的质量与目标信号质量相比为过低的情况下提高传输功率，或者可以在所测量信号的质量与目标信号质量相比为过高的情况下降低传输功率。因此，表示用于传输功率控制的反馈***的测量-命令-反应***得以建立。传输功率调整以高速发生这个事实，也即例如足够快速以便克服路径损耗变化和瑞利衰落效应的这个事实导致了所指示的快速闭环功率控制。

上述的内环功率控制可以通过与外环功率控制相结合而得以改进。外环功率控制还适用于控制在上行链路和下行链路两个方向上的传输功率。图1a示意地说明了包括根据本发明实施例的外环功率控制和内环功率控制的这类功率控制机制的框图。用户察觉到的服务质量不可避免地与所测量的信号质量不一致，其常规地基于从所接收的射频信号获得的物理值来定义。用户察觉到的服务质量更加可靠地可由与从所接收的射频传输信号编码的数据获得的差错率值相关的测量量描述。一个合适的服务质量可以例如基于循环冗余校验(CRC)从差错检测获得或者可以关于软可靠性信息来估计，该软可靠性信息包括误块率(BLER)、误帧率(PER)、误码率(BER)、原始或物理误码率(BERRAW)、接收到的Eb/E0(由噪声谱密度分成的每比特的信号质量)、来自于具有卷积码的维特比编码器的软信息、来自于turbo编码器的软信息等。

外环功率控制对应于内环功率控制内的补充迭代。外环功率控制用于基于所测量的服务质量灵活地修改目标信号质量。图1b示意地说明了根据本发明的实施例的外环功率控制机制的框图。所接收的服务质量由接收实体来测量。在接收服务质量优于要求服务质量的情况下，降低信号质量，并且在接收服务质量劣于要求服务质量的情况下，提高信号质量。要求服务质量又基于目标服务质量来定义。

外环功率控制机制允许把反馈控制机制从物理信号完整性质量测量转换到数据可靠性质量测量，数据可靠性质量测量与服务要求是可比的。例如，语音服务可以支持没有显著退化的几个百分点的软差错率，而非实时数据服务可以支持高得多的软差错率，这是因为可以应用重发而没有非实时服务质量的显著退化，其中退化可能导致总体数据吞吐量的降低或导致操作中的延迟。实时数据服务在质量上可能显著地降低，其往往由与数据可靠性相关的严格服务要求反映出来。这类严格的服务要求可以通过为上述的外环功率控制机制定义一个适当的目标服务质量而得到满足。

再参考图1a，其示意地说明了包括内环功率控制和外环功率控制的所讨论的功率控制机制。接收实体(即基站或蜂窝终端)接收与一个或多个传送信道(TrCH)相关联的起源于对应的远端传输实体(即分别为蜂窝终端和基站)的射频信号。在一个或多个传送信道(TrCH)上传输的数据的服务质量由接收到的质量测量100来测量，该质量测量100例如产生由循环冗余校验(CRC)或足够软块可靠性信息而获得的测量的误块率(BLER)。这个服务质量被提供给调整目标信号质量的外环功率控制器200，在此是目标信号干扰比(SIR_TARGET)。这意味着估计新的目标信号干扰比(SIR_TARGET)，其被假定为更适合于在由目标服务质量确定的期望服务质量的传输信道(TrCH)上接收数据。诸如目标误块率(BLER_TARGET)等的目标服务质量是在传输信道(TrCH)上操作的服务的一个函数。新的目标信号干扰比(SIR_TARGET)的估计常规地基于由预定义的信号干扰比更新步骤(ΔSIR)增减的实际目标信号干扰比。

调整过的新的目标信号干扰比(SIR_TARGET)现在可以提供给内环功率控制。然而，一个改进的外环功率控制机制可能会考虑到延时补偿，其允许基于外环功率控制机制来修改目标信号质量的调整，以便还反映所发出的还未生效的传输功率控制(TPC)命令。处理和信号传送是费时的，其会导致整个控制反馈环路中的延时。时间的消耗常规地按照抽样间隔或功率更新间隔来描述，在这里用延时帧来描述。具有目标信号干扰比(SIR_TARGET)的延时补偿250提供了一个延时补偿的目标信号干扰比(SIR_TARGET ^delayed)，其因此被修改。

然后将延时补偿的目标信号干扰比(SIR_TARGET ^delayed)提供给内环功率控制器300，其最后产生并发出传输功率(TPC)命令。内环功率控制机制方便地具有其它的内环相关参数，其至少包括了一个测量信号质量(SIR_measure)以便产生传输功率(TPC)命令。优选地，信号质量(SIR_measure)又从接收到的质量测量100中获得。

然而，尤其在WCDMA TDD***并更尤其地在TD-SCDMA***中，上述的外环功率控制机制可能会导致无线资源的浪费。如上详细所述，可以允许TD-SCDMA***支持多时隙服务，即允许几个时隙被分组并与一个用于数据传输的传送信道相关联。

例如，假定存在多个分配给一个诸如编码的合成传送信道(CCTrCH/CCTCH)等的传送信道(TrCH)的时隙。用于内环功率控制的质量的量应该是信号干扰比，其以估计的信号干扰比(SIR_measure)的形式在每个时隙中被估计并且与外环功率控制提供的目标信号干扰比(BLER_TARGET)相比较。相应地，在每个时隙内逐一地产生传输功率控制(TPC)命令以便根据估计信号干扰比(SIR_measure)和目标信号干扰比(SIR_TARGET)的比较来调整传输功率。可以看出，即使在几个时隙上可能同时存在传输并且每个时隙情况中的干扰可能有很大差异，一个由外环功率控制确定的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)也被定义以用于内环功率控制。

参考图2a和图2b，其说明了这样一个公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)的不足之处。图2a和图2b示意地描述了包括抽象干扰级别和目标信号干扰比级别的级别框图。特别地，图2a描述了表示由时隙TS_i确定的第一时间间隔内的第一(物理信道)信号质量和由时隙TS_i+1确定的第二时间内的第二(物理信道)信号质量的干扰级别。应当注意，为了完全起见，分别地，所描述的高干扰级别指示低信号质量，而低干扰级别相应地指示高信号质量。第一信号质量和第二信号质量的级别被假定为相同的，即具有同一干扰级别。另外，说明了一个真实目标信号干扰比级别(SIR_TAROET)。目标信号干扰比(SIR_TARGET)应该由外环功率控制机制基于循环冗余校验(CRC)测量并借助于目标误块率(BLER_TARGET)描述的目标服务质量来自行调整。因此，来自于外环PC的目标信号干扰比(SIR_TARGET)是所有时隙的全局测量结果，因为循环冗余校验(CRC)结果是基于编码的合成传送信道(CCTrCH)中的所有传送信道(TrCH)来计算的，其在所有时隙(在此说明性地包括时隙TS_i和TS_i+1)中被传输并且被分配给编码的合成传送信道(CCTrCH)。

假设一个公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)被用于分配给一个编码的合成传送信道(CCTrCH)的所有时隙，那么外环功率控制机制到每个时隙的干扰条件的修改效率被降低。效率的缺乏从参考图2b可以明显看出。

图2b还描述了表示由时隙TS_i确定的第一时间间隔内的第一(物理信道)信号质量和由时隙TS_i+1确定的第二时间内的第二信号质量的抽象干扰级别。与图2a中描述的情况相反，假定第一信号质量和第二信号质量的级别为不同的，即第一信号质量的级别远远高于第二信号质量的级别。相应地，时隙TS_i+1的干扰级别高于时隙TS_i的干扰级别。

例如，再次假定两个时隙TS_i和TS_i+1与一个编码的合成传送信道(CCTrCH)相关联，但是一个时隙中的载干比(C/I)状况由于在某时刻来自于其它小区的不期望的干扰而大大地增加了。载干比(C/I)状况的增加导致了干扰级别的同时增加。这类增加在上述的图2b中有所描述。干扰级别的增加进一步导致循环冗余校验(CRC)测量结果的增加，该结果同时指出服务质量也恶化了。这意味着在上面教导的外环功率控制机制将相应地调整公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)。这类由外环功率控制机制基于信号和服务质量执行的自行调整在图2b中有所说明。从被指示为旧的目标信号干扰比(SIR_TARGET ^old)的一个实际的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)开始，一个调整的公共目标信号干扰比由外环功率控制机制产生。调整的公共目标信号干扰比随着其产生而变得有效，因此调整的公共目标信号干扰比替换了实际的/旧的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET ^old)。因此，调整的公共目标信号干扰比被指定为新的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET ^new)。

甚至在干扰条件未改变的情况下，新的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET ^new)的增加将导致传输功率调整不仅在信号质量恶化的载干比(C/I)状况下的时隙中的增加，而且还在与编码的合成传送信道相关联的任何其它时隙中的增加。

TDD***标准根据干扰级别定义了不同时隙之间的偏移，以便分别把它们中的每个调整到它们相应的干扰级别和载干比(C/I)状况。然而，TDD***标准没有定义任何方式来完成这个处理，因此任何实施都是售主特有的。存在这样的一个可能性，即为不同时隙的目标信号干扰比(SIR_TARGET)分配不同的偏移。缺省的实施是为所有的时隙都假定相同的目标信号干扰比(SIR_TARGET)，这基于误块率(BLER)测量。

本发明的概念提供了一种方法，用于确定适用于每个时隙的信号干扰比(SIR)偏移，既使在公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)已经被定义用于多时隙连接的时候也如此。

由目标信号干扰比(SIR_TARGET)表示的信号质量基于由例如目标误块率(BLER_TARGET)表示的服务质量，并且通过测量的误块率(BLER_measure)来确定。测量的误块率(BLER_measure)相应于所使用的所有时隙的全局服务质量测量。因此，由于常规的外环功率控制机制提供了一个基于所有时隙的总体干扰条件来确定的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)，所以上述的单个时隙的个体行为与总体性能相混淆。然而，每个时隙TS_i的时隙相关的服务质量测量适用于确定公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)的相对增减以便以一个改进方式修改每个时隙TS_i内的传输功率使其分别适应于它们单独的干扰条件和载干比C/I状况。时隙相关的服务质量测量应该单独地表示单独时隙的单独干扰条件。

图2c描述了对应于图2b的抽象干扰级别，但是对于时隙TS_i和TS_i+1分别具有单独的目标信号干扰比级别(SIR_TARGET ^new(i)和SIR_TARGET ^new(i+1))。如上所述，单独的目标信号干扰比级别由外环功率控制机制提供的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET ^OLPC)和单独的信号干扰比偏移(ΔSIR(i))产生。关系式可以用数学形式表示如下：

${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{TARGET}}={\mathrm{SIR}}_{\mathrm{TARGET}}^{\mathrm{OLPC}}+\mathrm{\ΔSIR}\left(i\right)$

其中，如上所述例如 ${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{TARGET}}^{\mathrm{OLPC}}={\mathrm{SIR}}_{\mathrm{TARGET}}^{\mathrm{OLPC}}({\mathrm{BLER}}_{\mathrm{measure}},{\mathrm{BLER}}_{\mathrm{TARGET}}).$

每个时隙TS_i的单独误码率(BER(i))适用于确定公共目标信号干扰比(SIR_TARGET)的相对增减。

${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{TARGET}}\left(i\right)={\mathrm{SIR}}_{\mathrm{TARGET}}^{\mathrm{OLPC}}+\mathrm{\Δ}({\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}\left(i\right)-{\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}^{\mathrm{combmed}})$

其中，特别地，Δ(X)表示一个用于把单独误码率(BER_RAW(i))映射成目标信号干扰比(SIR_TARGET ^OLPC)的标度的单独误码率(BER_RAW(i))的普通函数，并且其中更特别地，Δ(X)表示用于把单独误码率(BER_RAW(i))和结合误码率(BER_RAW ^combined)之差映射成目标信号干扰比(SIR_TARGET ^OLPC)的标度之差的普通函数。应当注意，信号干扰比通常被定义在分贝标度(dB)上。结合误码率(BER_RAW ^combined)通常可以从单独误码率(BER_RAW(i))的结合中获得，其可以用数学形式表示如下：

${\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}^{\mathrm{combined}}={\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}^{\mathrm{combined}}\left({\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}\left(i\right)\right)$

一个用于确定结合误码率(BER_RAW ^combined)的简单方法可以通过对单独误码率(BER_RAW(i))取平均而获得。例如，一个加权平均在数学形式上表示如下：

${\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}^{\mathrm{combined}}=\frac{\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{h}_i\·{\mathrm{BER}}_{\mathrm{RAW}}\left(i\right)}{\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{h}_i},$ 其中， $\underset{i}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{h}_i=n$

尽管如此，也可以实现与确定单独信号干扰比偏移(ΔSIR(i))和结合误码率(BER_RAW ^combined)相关的其它的函数关系和滤波过程。本发明不受限于任何具体函数关系。而且，本发明并没有意图限制于反映单独时隙TS_i的服务质量的误码率(BER_RAW(i))。可以使用恰当地反映出一个单独时隙TS_i的服务质量的不同的服务质量的量。

通过基于根据本发明实施例的方法来说明的本发明的概念，总体结果将与对每个时隙采取独立的外环功率控制相类似，从而使得功率控制机制在每个时隙中找到最佳传输功率机制变得更加容易。

根据本发明实施例的改进的功率控制机制可能被实现为无线接入网中当前的功率控制机制的一个修改，该无线接入网即基站和无线网络控制器/基站控制器和/或蜂窝终端。必须确保的是，根据本发明实施例的改进的功率控制机制可能具有表示独立时隙的服务质量的射频链路信息。根据本发明的实施例，适合的射频链路信息可以是能够从测量报告中获取的误码率，物理(原始的)误码率等。

根据本发明实施例的改进的功率控制机制的一个优点是改进的功率控制机制实现了数据传输的较低的(即更加优化的)传输功率。这意味着在无线网络中出现的干扰更少，以便经济地处理有限频率的无线资源并且将会实现质量和/或容量的增加。基于常规功率控制机制实施根据本发明实施例的改进的功率控制机制很容易管理并且改进的功率控制机制的复杂度仍然是可接受的。

虽然已经关于TD-SCDMA***描述了根据本发明实施例的改进的功率控制机制，但是本领域的技术人员将容易地理解，该改进的功率控制机制适用于WCDMA-UTRAN-TDD***。特别地，WCDMA-UTRAN-TDD***的下行链路过程采用类似的功率控制机制，对其适用根据本发明实施例的改进的功率控制机制。

再参考图1a，必须将每个时隙的单独的服务质量测量提供给根据本发明实施例的改进的功率控制机制。这在图1a中通过向内环功率控制器300提供物理信道条件而被指出，内环功率控制器300可以负责基于由外环功率控制机制提供的公共目标信号干扰比(SIR_TARGET ^OLPC)来确定时隙TS_i的单独目标信号干扰比级别(SIR_TARGET ^new(i))，在此更确切地是延时补偿信号干扰比(SIR_TARGET ^OLPC)和单独信号干扰比偏移(ΔSIR(i))。单独信号干扰比偏移(ΔSIR(i))从每个时隙TS_i的时隙相关的服务质量测量中被确定，其在这里被包括在所提供的物理信道条件中。

参考图3，将简略地描述根据本发明实施例的改进的功率控制机制的操作。用于描述功率控制机制的相关***一方面包括至少包括一个基站(BS)和相应的一个无线网络控制器(RNC)无线接入网，另一方面包括至少一个蜂窝终端(UE)。

在上行链路(即从蜂窝终端(UE)到基站(BS)的数据通信)中，基站(BS)负责向蜂窝终端(UE)发出传输功率控制(TPC)命令。在第一操作步骤中，蜂窝终端(UE)向基站(BS)传输射频信号，其中该射频信号被编码为包含了将要传递的数据。基站(BS)接收射频信号并且能够从所接收的信号来确定信号质量测量。数据解码由无线网络控制器(RNC)来执行，所接收的信号由基站(BS)传输到该无线网络控制器(RNC)。无线网络控制器(RNC)能够从所接收的信号中确定服务质量测量，该所接收的信号由无线网络控制器(RNC)转换成最初由蜂窝终端(UE)提供的数据并且由此被转换成用于射频传输的信号。现在，基站(BS)能够基于由无线网络控制器执行的服务质量测量来适配公共目标信号质量。根据本发明，基站(BS)还考虑到服务质量测量，其反映了时隙内的单独干扰级别，由此时隙单独目标信号质量适用于功率控制。最后，基站(BS)发出每个时隙的传输功率控制(TPC)命令并且向蜂窝终端(UE)传输功率控制(TPC)命令。现在蜂窝终端(UE)能够根据接收到的传输功率控制(TPC)命令适配其传输功率。可以看出，外环功率控制机制和内环功率控制机制在基站(BS)和无线网络控制器(RNC)之间被分配。

在下行链路(即从基站(BS)到蜂窝终端(UE)的数据通信)中，蜂窝终端(UE)负责向基站(BS)发出传输功率控制(TPC)命令。在第一操作步骤中，基站(BS)向蜂窝终端(UE)传输射频信号，其中该射频信号代码数据将被传递。蜂窝终端(UE)接收射频信号并且能够从所接收的信号确定信号质量测量。蜂窝终端(UE)还能够解码所接收的信号，由此可以获得来自于解码所得的数据的服务质量测量。现在，蜂窝终端(UE)能够基于服务质量测量来适配公共目标信号质量。根据本发明，蜂窝终端(UE)还另外考虑到服务质量测量，其反映了时隙内的单独干扰级别以使时隙单独目标信号质量适用于功率控制。最后，蜂窝终端(UE)发出每个时隙的传输功率控制(TPC)命令并且向基站(BS)传输功率控制(TPC)命令。现在基站(BS)能够根据所接收的传输功率控制(TPC)命令来适配其传输功率。

虽然已经参考其特殊的实施例描述了本发明，但是对于本领域的熟练技术人员来说显然可以在不脱离本发明精神的前提下对所述实施例做出更改。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求书来限定。

Claims (25)

1.一种用于在支持多时隙服务的双工时分蜂窝***中的改进的功率传输控制的方法，包括：

获得公共目标信号质量级别；以及

获得单独服务质量级别，其中每一个单独服务质量级别与几个单独时隙中的一个相关；其中所述单独时隙被分配给用于数据流的由合并一个或几个传送信道而得到的一个合成传送信道；

其特征在于：

根据所述的单独服务质量级别来确定单独目标信号质量偏移级别，其中每一个单独目标信号质量偏移级别与所述单独时隙中的一个相关；以及

根据所述公共目标信号质量级别和所述单独目标信号质量偏移级别来确定单独目标信号质量级别，其中每一个单独目标信号质量级别与所述单独时隙中的一个相关，从而可获得传输功率控制，其适合于所述单独时隙的每个时隙的具体干扰条件。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

通过把所述单独服务质量级别从服务数量标度映射到信号数量标度来确定所述单独目标信号质量偏移级别。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括

映射所述单独服务质量级别和合并的单独服务质量级别之间的差以便确定所述单独目标信号质量偏移级别。

4.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述合并的单独服务质量级别是所述单独服务质量级别的函数。

5.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述单独服务质量级别是误码率。

6.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述公共目标信号质量级别根据通过在所述合成传送信道上传输的所述数据来确定的公共目标服务质量级别和公共测量的服务质量级别而被调整。

7.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述公共目标信号质量级别可以从外环功率控制机制中获得。

8.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述公共目标信号质量级别是公共目标信号干扰比。

9.根据之前任何一个权利要求所述的方法，所述传输功率控制能够为每个时隙发出传输功率控制命令，其中所述传输功率控制适用于上行链路和/或下行链路方向上的数据通信。

10.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述合成传送信道是编码合成传送信道。

11.根据之前任何一个权利要求所述的方法，其中所述时分双工蜂窝***是宽带码分多址-时分双工(WCDMA-TDD)***，并特别地是时分同步码分多址(TD-SCDMA)***。

12.一种用于执行在支持多时隙服务的双工时分蜂窝***中的改进的传输功率控制方法的计算机程序产品，包括当所述程序在计算机、终端、网络设备、移动终端或移动通信终端上运行时，用于执行权利要求1到11中任何一个的步骤的程序代码段。

13.一种用于执行在支持多时隙服务的双工时分蜂窝***中的改进的传输功率控制方法的计算机程序产品，包括当所述程序产品在计算机、终端、网络设备、移动终端或移动通信终端上运行时，用于执行权利要求1到11中任何一个的步骤的存储在机器可读介质上的程序代码段。

14.一种包括在载波中并且表示指令的计算机数据信号，在其由处理器执行时，使得权利要求1到11中的任何一个的步骤被执行。

15.一种用于支持多时隙服务的时分双工蜂窝***的传输功率控制器，至少包括

用于获得公共目标信号质量级别的装置；以及

用于获得单独服务质量级别的装置，其中每一个单独服务质量级别与几个单独时隙中的一个相关；其中所述单独时隙被分配给用于数据流的由合并一个或几个传送信道而得到的一个合成传送信道，

其特征在于，

用于根据所述的单独服务质量级别来确定单独目标信号质量偏移级别的装置，其中每一个单独目标信号质量偏移级别与所述单独时隙中的一个相关；以及

用于根据所述公共目标信号质量级别和所述单独目标信号质量偏移级别来确定单独目标信号质量级别的装置，其中每一个单独目标信号质量级别与所述单独时隙中的一个相关，因此所述的传输功率控制器能够具体地把传输功率适配到所述单独时隙中的每一个的单独干扰条件。

16.根据权利要求15所述的传输功率控制器，其中用于确定单独目标信号质量偏移级别的所述装置包括：

用于把所述单独服务质量级别从服务数量标度映射到信号数量标度的装置。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的传输功率控制器，包括：

用于映射所述单独服务质量级别和合并的单独服务质量级别之间的差，以便确定所述单独目标信号质量偏移级别的装置。

18.根据权利要求15到17中任何一个所述的传输功率控制器，包括：

用于根据从在所述合成传送信道上传输的所述数据确定的公共目标服务质量级别和公共测量的服务质量级别来调整所述公共目标信号质量级别的装置。

19.根据权利要求15到18中任何一个所述的传输功率控制器，其中所述单独服务质量级别是误码率。

20.根据权利要求15到19中任何一个所述的传输功率控制器，其中所述公共目标信号质量级别是公共目标信号干扰比。

21.根据权利要求15到20中任何一个所述的传输功率控制器，包括：

可以从中获得所述公共目标信号质量级别的外环功率控制机制。

22.根据权利要求15到21中任何一个所述的传输功率控制器，其中所述传输功率控制器用于宽带码分多址-时分双工(WCDMA-TDD)***，并特别用于时分同步码分多址(TD-SCDMA)***。

23.一种能够在支持多时隙服务的蜂窝时分双工***中运行的蜂窝终端，至少包括一个用于调整下行链路数据传输的传输功率控制的传输功率控制器，其中所述传输功率控制器是根据权利要求15到22中任何一个的传输功率控制器。

24.一种用于支持多时隙服务的蜂窝时分双工***的基站，至少包括一个用于调整上行链路数据传输的传输功率控制的传输功率控制器，其中所述传输功率控制器是根据权利要求15到20中任何一个的传输功率控制器。

25.一种支持多时隙服务的蜂窝时分双工***的无线接入网***，其中所述无线接入网络***包括至少一个基站和至少一个无线网络控制器，其中所述无线接入网络***另外还包括用于调整上行链路数据传输的传输功率控制的传输功率控制器，其中所述传输功率控制器是根据权利要求15到22中任何一个的传输功率控制器。

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