RU2347329C2 - Systems and methods for realisation of external power control circuit in wireless communication system - Google Patents
Systems and methods for realisation of external power control circuit in wireless communication system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347329C2 RU2347329C2 RU2005129076/09A RU2005129076A RU2347329C2 RU 2347329 C2 RU2347329 C2 RU 2347329C2 RU 2005129076/09 A RU2005129076/09 A RU 2005129076/09A RU 2005129076 A RU2005129076 A RU 2005129076A RU 2347329 C2 RU2347329 C2 RU 2347329C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- speed indicator
- reverse link
- mobile station
- base station
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y02B60/50—
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Притязание на приоритет по 35 U.S.C. §119.Priority claim by 35 U.S.C. §119.
Настоящая заявка является не предварительной заявкой, притязающей на приоритет предварительной заявки на патент № 60/448,269, озаглавленной “Reverse Link Data Communication”, поданной 18 февраля 2003 г. и предварительной заявки на патент № 60/452,790, озаглавленной “Method and Apparatus for Reverse Link Communication in a Communication System”, поданной 6 марта 2003 г., и предварительной заявки на патент № 60/470,770, озаглавленной “Outer-loop Power Control for Rel. D.”, поданной 14 мая 2003 г.This application is not a provisional application claiming priority for provisional patent application No. 60 / 448,269, entitled “Reverse Link Data Communication”, filed February 18, 2003, and provisional patent application No. 60 / 452,790, entitled “Method and Apparatus for Reverse Link Communication in a Communication System ”, filed March 6, 2003, and provisional patent application No. 60 / 470,770, entitled“ Outer-loop Power Control for Rel. D. ”filed May 14, 2003
Настоящее изобретение в общем случае относится к области телекоммуникаций, а более конкретно к механизмам, обеспечивающим внешний контур управления мощностью в канале беспроводной связи, при периодической передаче данных по каналу.The present invention generally relates to the field of telecommunications, and more particularly to mechanisms providing an external power control loop in a wireless communication channel during periodic data transmission over the channel.
Уровень техникиState of the art
Беспроводные коммуникационные технологии развиваются быстрыми темпами, и беспроводные коммуникационные системы используются для обеспечения все большей и большей части коммуникационных возможностей, которые в настоящее время доступны пользователям. Это происходит, несмотря на дополнительные технологические трудности, с которыми сталкиваются при реализации беспроводной коммуникационной системы по сравнению с проводной системой. Например, беспроводные коммуникационные системы должны заниматься вопросами, относящимися к управлению мощностью между базовой станцией и ее мобильными станциями для того, чтобы максимизировать производительность системы, тогда как проводные системы этого не делают.Wireless communications technology is advancing rapidly, and wireless communications systems are being used to provide more and more of the communications capabilities currently available to users. This happens despite the additional technological difficulties encountered in implementing a wireless communication system compared to a wired system. For example, wireless communication systems must deal with power management issues between the base station and its mobile stations in order to maximize system performance, while wired systems do not.
Один тип беспроводной коммуникационной системы содержит сотовую систему CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов), которая выполнена с возможностью поддержки передачи голоса и данных. Такая система может иметь множество базовых станций, которые обмениваются данными через беспроводные каналы с множеством мобильных станций. (Базовые станции также обычно соединены беспроводной сетью с различными другими системами, такими как телефонная сеть общего пользования.) Каждая базовая станция выполняет обмен данными с набором мобильных станций, которые расположены внутри сектора, соответствующего этой базовой станции. Такая базовая станция ответственна за управление мощностью при обмене данными между базовой станцией и мобильными станциями с тем, чтобы минимизировать помехи и максимизировать пропускную способность, а также предоставление возможности мобильным станциям экономии энергии и увеличения, таким образом, времени, в течение которого они могут быть использованы.One type of wireless communication system comprises a CDMA (Code Division Multiple Access) cellular system that is configured to support voice and data transmission. Such a system may have multiple base stations that communicate via wireless channels with multiple mobile stations. (Base stations are also typically connected wirelessly to various other systems, such as a public switched telephone network.) Each base station communicates with a set of mobile stations that are located within a sector corresponding to that base station. Such a base station is responsible for controlling power when exchanging data between the base station and the mobile stations in order to minimize interference and maximize throughput, as well as to enable the mobile stations to save energy and thus increase the time during which they can be used .
Управление мощностью между базовой станцией и мобильной станцией в системах такого типа обычно основано на количестве ошибок, связанных с обменом данными между базовой станцией и мобильной станцией. Целью управления мощностью является управление мощностью передачи таким образом, чтобы переданные данные декодировались с постоянным уровнем качества. Одной из мер качества является частота ошибочных кадров, которая представляет собой долю переданных кадров данных, принятых с ошибкой. В идеале, мощность передачи мобильной станции регулируется до уровня, который дает в результате требуемую частоту ошибочных кадров. Обычно для осуществления этого управление мощностью имеет два контура: внутренний контур и внешний контур. В базовой станции внутренний контур постоянно производит измерения отношения сигнал-к-шуму (SNR) и сравнивает его с целевым SNR. Такое измерение может выполняться в любом канале или комбинации каналов, что может быть использовано в качестве опорного уровня мощности. Например, в cdma2000 такое измерение обычно производится в канале пилот-сигнала обратной линии (R-PICH). Результат сравнения используется для генерации команды управления мощностью, которая передается мобильной станции. Например, если SNR, измеренное в базовой станции, ниже целевого SNR, внутренний контур принимает решение о выдаче команды, давая инструкцию мобильной станции увеличить свою мощность передачи, и если SNR, измеренное в базовой станции, выше целевого SNR, внутренний контур принимает решение о выдаче команды, давая инструкцию мобильной станции снизить свою мощность передачи. Внешний контур регулярно обновляет целевое SNR на основе оценки текущего качества декодирования. Например, внешний контур может увеличивать целевое SNR на 1 дБ каждый раз, когда кадр декодирован неверно, и снижать целевое SNR на 0,01 дБ каждый раз, если кадр декодирован верно. Таким образом, целевое SNR для внутреннего контура регулируется до уровня, при котором поддерживается приемлемая частота ошибок.The power control between the base station and the mobile station in systems of this type is usually based on the number of errors associated with the exchange of data between the base station and the mobile station. The purpose of power control is to control the transmission power so that the transmitted data is decoded with a constant level of quality. One measure of quality is the frame error rate, which is the fraction of transmitted data frames received with an error. Ideally, the transmit power of the mobile station is adjusted to a level that results in the desired frame rate. Typically, to accomplish this, the power control has two loops: an inner loop and an outer loop. At the base station, the internal loop continuously measures signal-to-noise ratio (SNR) and compares it with the target SNR. Such a measurement can be performed on any channel or combination of channels, which can be used as a reference power level. For example, in cdma2000, such a measurement is usually performed on a reverse link pilot channel (R-PICH). The comparison result is used to generate a power control command that is transmitted to the mobile station. For example, if the SNR measured in the base station is lower than the target SNR, the inner circuit decides to issue a command, instructing the mobile station to increase its transmit power, and if the SNR measured in the base station is higher than the target SNR, the inner circuit decides to issue commands by instructing the mobile station to reduce its transmit power. The outer loop regularly updates the target SNR based on an assessment of the current decoding quality. For example, the outer loop may increase the target SNR by 1 dB each time the frame is decoded incorrectly, and decrease the target SNR by 0.01 dB each time the frame is decoded correctly. Thus, the target SNR for the inner loop is adjusted to a level at which an acceptable error rate is maintained.
Хотя такой тип алгоритма управления мощностью является подходящим для каналов, по которым постоянно передаются данные, он в меньшей степени подходит для каналов, которые используются периодически. В такой ситуации проблемой является то, что, попросту говоря, существуют периоды, в течение которых отсутствуют кадры данных, которые могут служить в качестве основы для регулировки целевого SNR. Хотя внутренний контур может работать с сигналом, который передается постоянно, например R-PICH, внешний контур не имеет какого-либо сигнала для обновления целевого SNR. Другими словами, если кадры передаются, ошибки в кадрах могут быть идентифицированы, и целевое SNR может быть отрегулировано для достижения требуемой частоты ошибок, но если кадры не передаются, отсутствует способ определения, следует ли отрегулировать целевое SNR в сторону повышения или в сторону понижения. Следовательно, после периода, в течение которого кадры данных не передавались, целевое SNR не может быть установлено на оптимальный уровень, и, следовательно, внутренний контур не может выдать инструкцию мобильной станции о передаче на оптимальном уровне мощности. Если уровень установлен слишком низко, кадры, которые передаются вначале, всегда гарантированно имеют ошибки. С другой стороны, если уровень мощности является слишком высоким, мощность тратится нецелесообразно, и генерируются излишние взаимные помехи, потенциально вызывающие ошибки в передачах других мобильных станций. Следовательно, существует необходимость в предоставлении механизма, благодаря которому может быть достигнут предпочтительный уровень SNR в отсутствии передачи данных.Although this type of power control algorithm is suitable for channels that constantly transmit data, it is less suitable for channels that are used periodically. In such a situation, the problem is that, quite simply, there are periods during which there are no data frames that can serve as the basis for adjusting the target SNR. Although the inner loop may operate on a signal that is continuously transmitted, such as R-PICH, the outer loop does not have any signal to update the target SNR. In other words, if frames are transmitted, errors in the frames can be identified and the target SNR can be adjusted to achieve the desired error rate, but if frames are not transmitted, there is no way to determine whether the target SNR should be adjusted up or down. Therefore, after a period during which data frames have not been transmitted, the target SNR cannot be set to the optimal level, and therefore, the internal circuit cannot issue instructions to the mobile station to transmit at the optimal power level. If the level is set too low, frames that are transmitted at the beginning are always guaranteed to have errors. On the other hand, if the power level is too high, the power is wasted inappropriately, and excessive interference is generated, potentially causing errors in transmissions of other mobile stations. Therefore, there is a need to provide a mechanism by which the preferred level of SNR can be achieved in the absence of data transmission.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Одна или несколько задач, кратко описанных выше, могут быть решены при помощи различных вариантов настоящего изобретения. В общих чертах, настоящее изобретение содержит системы и способы для управления уровнем мощности мобильной станции в периоды, когда мобильной станцией не передаются данные.One or more of the tasks briefly described above can be solved using various variants of the present invention. In general terms, the present invention provides systems and methods for controlling the power level of a mobile station during periods when data is not being transmitted by the mobile station.
В одном из вариантов осуществления беспроводная коммуникационная система включает в себя базовую станцию и одну или несколько мобильных станций, которые обмениваются данными через соответствующие беспроводные коммуникационные линии. Каждая линия имеет множество каналов, включая как каналы прямой линии для передачи данных от базовой станции в мобильную станцию, так и каналы обратной линии для передачи данных из мобильной станции в базовую станцию. Один из каналов трафика обратной линии используется только периодически (т.е. в течение некоторых периодов данные передаются по каналу, а в течение других периодов данные не передаются). Если данные передаются по каналу трафика, переданные данные используются базовой станцией для осуществления операций управления мощностью (например, увеличения или уменьшения уровня целевого SNR базовой станции, исходя из ошибок в переданных данных). Если данные не передаются по каналу трафика, по каналу индикатора скорости передается “индикатор нулевой скорости”. В этом случае, индикатор нулевой скорости используется базовой станцией для реализации управления мощностью по внешнему контуру и обновления целевого SNR. Следует отметить, что если по каналу трафика передаются данные, по каналу индикатора скорости передаются соответствующие индикаторы скорости, но эти индикаторы скорости не используются для управления мощностью.In one embodiment, a wireless communication system includes a base station and one or more mobile stations that communicate via appropriate wireless communication lines. Each line has many channels, including both forward link channels for transmitting data from the base station to the mobile station, and reverse link channels for transmitting data from the mobile station to the base station. One of the reverse link traffic channels is used only periodically (i.e., during some periods, data is transmitted through the channel, but during other periods, data is not transmitted). If data is transmitted over a traffic channel, the transmitted data is used by the base station to perform power control operations (for example, to increase or decrease the target SNR level of the base station based on errors in the transmitted data). If data is not transmitted on the traffic channel, the “zero speed indicator” is transmitted on the channel of the speed indicator. In this case, the zero speed indicator is used by the base station to implement external power control and update the target SNR. It should be noted that if data is transmitted on the traffic channel, the corresponding speed indicators are transmitted on the channel of the speed indicator, but these speed indicators are not used for power control.
В альтернативном варианте осуществления настоящее изобретение содержит способ обеспечения управления мощностью в беспроводной коммуникационной системе, имеющей базовую станцию и мобильную станцию, связанные каналом трафика обратной линии в канале индикатора скорости обратной линии. Способ данного варианта осуществления содержит этапы, на которых: если трафик передается по каналу трафика обратной линии, то по каналу индикатора скорости обратной линии передают сигнал индикатора скорости, соответствующего скорости передаваемого трафика по каналу трафика обратной линии, и управляют целевым SNR внешнего контура данной мобильной станции на основании передаваемого трафика по каналу трафика обратной линии; и если трафик не передается по каналу трафика обратной линии, по каналу индикатора скорости обратной линии периодически передают индикатор нулевой скорости и управляют целевым SNR на основании индикатора нулевой скорости.In an alternative embodiment, the present invention comprises a method for providing power control in a wireless communication system having a base station and a mobile station connected by a reverse link traffic channel in a reverse link rate indicator channel. The method of this embodiment comprises the steps of: if traffic is transmitted on a reverse link traffic channel, then a signal of a speed indicator corresponding to the speed of the transmitted traffic on the reverse link traffic channel is transmitted on the reverse link speed indicator channel, and the target SNR of the external circuit of this mobile station is controlled based on the transmitted traffic on the reverse link traffic channel; and if traffic is not transmitted on the reverse link traffic channel, a zero speed indicator is periodically transmitted on the reverse link speed indicator channel and the target SNR is controlled based on the zero speed indicator.
Также возможны многочисленные дополнительные варианты осуществления.Numerous additional embodiments are also possible.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Различные аспекты и отличительные особенности настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем подробном описании со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Various aspects and features of the present invention are disclosed in the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 представляет собой блок-схему, показывающую структуру иллюстративной беспроводной коммуникационной системы согласно одному из вариантов осуществления;Figure 1 is a block diagram showing the structure of an exemplary wireless communication system according to one embodiment;
Фиг.2 представляет собой функциональную блок-схему, показывающую основные структурные компоненты беспроводной системы передатчика согласно одному из вариантов осуществления;2 is a functional block diagram showing the main structural components of a wireless transmitter system according to one embodiment;
Фиг.3 представляет собой блок-схему, показывающую множество каналов между мобильной станцией и базовой станцией согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 3 is a block diagram showing a plurality of channels between a mobile station and a base station according to one embodiment;
Фиг.4 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую структуру дополнительного расширенного канала обратной линии (R-ESCH) для размера кодированного пакета 768 или 1536 бит согласно одному из вариантов осуществления;Figure 4 is a flowchart showing the structure of an additional extended reverse link channel (R-ESCH) for a coded packet size of 768 or 1536 bits according to one embodiment;
Фиг.5 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую общий вид структуры канала индикатора скорости обратной линии (R-RICH) согласно одному из вариантов осуществления;5 is a flowchart showing a general view of a channel structure of a reverse link rate indicator (R-RICH) according to one embodiment;
Фиг.6 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую работу мобильной станции согласно одному из вариантов осуществления; и6 is a flowchart showing an operation of a mobile station according to one embodiment; and
Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую работу базовой станции согласно одному из вариантов осуществления.7 is a flowchart showing an operation of a base station according to one embodiment.
Хотя настоящее изобретение может подвергаться различным модификациям и изменениям, его определенные варианты осуществления показаны в виде примеров на чертежах и сопровождаются подробным описанием. Однако следует принять во внимание, что эти чертежи и подробное описание не предназначены для ограничения настоящего изобретения конкретными описанными вариантами осуществления.Although the present invention may undergo various modifications and changes, certain embodiments thereof are shown as examples in the drawings and are accompanied by a detailed description. However, it should be appreciated that these drawings and the detailed description are not intended to limit the present invention to the particular described embodiments.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ниже описан один или несколько вариантов осуществления. Следует отметить, что эти и любые другие варианты осуществления, описанные ниже, являются иллюстративными и предназначены для иллюстрации настоящего изобретения, а не для ограничения.One or more embodiments are described below. It should be noted that these and any other embodiments described below are illustrative and are intended to illustrate the present invention, and not to limit.
Как изложено в настоящем описании, различные варианты осуществления настоящего изобретения содержат системы и способы управления уровнем мощности мобильной станции в периоды отсутствия передачи данных мобильной станцией. Как указано выше, управление мощностью в беспроводных коммуникационных системах обычно основано на отношении сигнал-к-шуму (SNR) и частоте ошибок, связанных с переданными кадрами. Часто уровень мощности мобильной станции управляется непосредственно мобильной станцией для увеличения ее уровня мощности, если принятое SNR падает ниже целевого SNR, и для уменьшения ее уровня мощности, если принятое SNR выше целевого SNR. Аналогично целевое SNR увеличивается, если кадр, принятый базовой станцией из мобильной станции, содержит ошибки, и уменьшается, если кадр принят из мобильной станции без ошибок.As described herein, various embodiments of the present invention comprise systems and methods for controlling a power level of a mobile station during periods of no data transmission by the mobile station. As indicated above, power control in wireless communication systems is typically based on signal-to-noise ratio (SNR) and error rate associated with transmitted frames. Often the power level of a mobile station is controlled directly by the mobile station to increase its power level if the received SNR falls below the target SNR, and to reduce its power level if the received SNR is above the target SNR. Similarly, the target SNR increases if the frame received by the base station from the mobile station contains errors, and decreases if the frame is received from the mobile station without errors.
В одном из вариантов осуществления беспроводной коммуникационной системы обмен данными осуществляется между базовой станцией и мобильной станцией через множество беспроводных коммуникационных каналов. Некоторые из этих каналов несут непрерывный трафик (например, кадры данных), в то время как другие используются только периодически. Один из периодически используемых каналов содержит дополнительный расширенный канал обратной линии (R-ESCH). R-ESCH используется вместе с каналом индикатора скорости обратной линии (R-RICH). При передаче кадров данных по R-ESCH соответствующий индикатор скорости, по которому передаются данные в R-ESCH, передается по R-RICH. Обычно если по R-ESCH данные не передаются, информация индикатора скорости также не передается по R-RICH. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, если данные не передаются по R-ESCH, то по R-ESCH передается индикатор “нулевой скорости” в течение некоторого периода, в течение которого обычно передается информация индикатора скорости. Например, индикатор “нулевой скорости” может передаваться в течение первых пяти миллисекунд 20 миллисекундного периода кадра. Индикатор “нулевой скорости” используется базовой станцией для определения уровня мощности, которую следует использовать мобильной станции. Таким образом, поскольку фединг характеризует изменения в мобильной станции, базовая станция поддерживает информированность характеристик фединга через индикатор “нулевой скорости” и, следовательно, имеет возможность определить неподходящий уровень мощности для мобильной станции несмотря на то, что данные не передаются мобильной станцией.In one embodiment of a wireless communication system, data is exchanged between a base station and a mobile station through a plurality of wireless communication channels. Some of these channels carry continuous traffic (for example, data frames), while others are only used periodically. One of the periodically used channels contains an additional extended reverse link channel (R-ESCH). The R-ESCH is used in conjunction with the reverse link rate indicator (R-RICH) channel. When transmitting data frames on the R-ESCH, the corresponding rate indicator at which data is transmitted to the R-ESCH is transmitted on the R-RICH. Typically, if no data is transmitted on the R-ESCH, speed indicator information is also not transmitted on the R-RICH. In one embodiment of the present invention, if data is not transmitted on the R-ESCH, then the “zero speed” indicator is transmitted on the R-ESCH for a period during which the speed indicator information is usually transmitted. For example, a “zero speed” indicator may be transmitted during the first five milliseconds of a 20 millisecond frame period. The “zero speed” indicator is used by the base station to determine the power level that the mobile station should use. Thus, since the fading characterizes the changes in the mobile station, the base station keeps the fading characteristics informed through the “zero speed” indicator and, therefore, has the ability to determine the inappropriate power level for the mobile station despite the fact that the data is not transmitted by the mobile station.
В одном варианте осуществления, R-ESCH может использоваться для передачи данных из мобильной станции в базовую станцию либо в запланированном режиме, либо в автономном режиме. В таком варианте осуществления передачи, которые выполняются в любом режиме, используют алгоритм управления мощностью, описанный ниже. Другими словами, в отсутствие передачи данных индикатор “нулевой скорости” периодически передается в базовую станцию с тем, чтобы базовая станция имела возможность определить качество декодирования переданного сигнала и обновить текущее подходящее целевое SNR для внешнего контура управления мощностью. Затем, когда начинается передача данных, целевое SNR внешнего контура устанавливается соответствующим образом. В любом режиме после начала передачи данных управление уровнем целевого SNR управления мощности может управляться обычным образом (т.е. путем увеличения или уменьшения целевого SNR в зависимости от того, имеют или нет ошибки принятые кадры).In one embodiment, the R-ESCH may be used to transmit data from the mobile station to the base station, either in scheduled mode or offline. In such an embodiment, transmissions that are in any mode use the power control algorithm described below. In other words, in the absence of data transmission, the “zero speed” indicator is periodically transmitted to the base station so that the base station can determine the decoding quality of the transmitted signal and update the current suitable target SNR for the external power control loop. Then, when data transmission begins, the target SNR of the outer loop is set accordingly. In any mode, after the start of data transmission, the control of the target SNR of the power control can be controlled in the usual way (i.e., by increasing or decreasing the target SNR depending on whether or not the received frames have errors).
В альтернативном варианте осуществления способ управления мощностью, описанный выше, может использоваться в автономном режиме, хотя передачи, которые происходят в запланированном режиме, используют другой способ. Например, в запланированном режиме передача данных может осуществляться с заданным целевым SNR, которое гарантированно является достаточно высоким для обеспечения разумной уверенности, что кадры в начале передачи будут приняты без ошибок. В таком варианте осуществления управление уровнем целевого SNR управления мощностью обычно может управляться путем увеличения или уменьшения данного уровня, основываясь на ошибках кадров после того, как передача данных началась.In an alternative embodiment, the power control method described above can be used offline, although transmissions that occur in a scheduled mode use a different method. For example, in the scheduled mode, data transmission can be carried out with a given target SNR, which is guaranteed to be high enough to provide reasonable assurance that frames at the start of transmission will be received without errors. In such an embodiment, the level control of the target SNR of the power control can usually be controlled by increasing or decreasing the given level based on frame errors after data transmission has begun.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения реализован в беспроводной коммуникационной системе, которая обычно соответствует одной из версий спецификации cdma2000. Cdma2000 представляет собой 3rd Generation (3G) беспроводной коммуникационный стандарт, который основан на стандарте IS-95. Стандарт cdma2000 разработан и продолжает развиваться для непрерывной поддержки новых услуг. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения предназначен для работы в системах с использованием версии D стандарта cdma2000, но другие варианты осуществления могут быть реализованы для других версий cdma2000 или системах, которые соответствуют другим стандартам (например, W-CDMA). Таким образом, варианты осуществления, изложенные в настоящем описании, рассматриваются скорее как иллюстративные, а не ограничивающие.A preferred embodiment of the present invention is implemented in a wireless communication system, which typically complies with one version of the cdma2000 specification. Cdma2000 is a 3 rd Generation (3G) wireless communication standard that is based on the IS-95 standard. The cdma2000 standard is designed and continues to evolve to continuously support new services. A preferred embodiment of the present invention is intended to operate on systems using version D of the cdma2000 standard, but other embodiments may be implemented for other versions of cdma2000 or systems that conform to other standards (eg, W-CDMA). Thus, the embodiments set forth herein are considered to be illustrative rather than limiting.
На Фиг.1 представлена блок-схема, показывающая структуру иллюстративной беспроводной коммуникационной системы. Как показано на Фиг.1, система 100 содержит базовую станцию 110, которая выполнена с возможностью обмена данными с множеством мобильных станций 20. Мобильные станции 120 могут, например, представлять собой сотовые телефоны, персональные информационные помощники (PIM или PDA) и т.п., которые выполнены с возможностью беспроводной связи. Следует отметить, что такие устройства не должны быть действительно “мобильными”, но могут просто иметь возможность обмена данными с базовой станцией 110 по беспроводной линии. Базовая станция 110 передает данные в мобильную станцию 120 через соответствующие каналы прямой линии (ПЛ), в то время как мобильные станции 120 передают данные в базовую станцию 110 через соответствующие каналы обратной линии (ОЛ).1 is a block diagram showing the structure of an exemplary wireless communication system. As shown in FIG. 1,
Следует отметить, что в данном описании идентичные объекты на чертежах могут быть указаны одинаковыми ссылочными позициями со следующими за ними буквами нижнего регистра, например 120а, 120b и т.д. В настоящем описании объекты могут быть коллективно указаны одной ссылочной позицией.It should be noted that in this description, identical objects in the drawings may be indicated by the same reference numerals with subsequent lower case letters, for example 120a, 120b, etc. In the present description, objects can be collectively indicated by a single reference position.
Базовая станция 110 также соединена с коммутирующей станцией 130 через беспроводную линию. Линия к коммутирующей станции 130 позволяет базовой станции 110 связываться с различными другими компонентами системы, например, сервером 140 данных, телефонной сетью 150 общего пользования или Интернетом 160. Следует отметить, что мобильные станции и компоненты системы на этом чертеже являются иллюстративными, и другие системы могут содержать другие типы и другие сочетания устройств.
Хотя, на практике, определенные варианты исполнения базовой станции 110 и мобильных станций 120 могут существенно изменяться, каждая служит в качестве беспроводного приемопередатчика для обмена данными по прямым и обратным линиям. Таким образом, базовая станция 110 и мобильные станции 120 имеют одинаковую общую структуру. Такая структура показана на Фиг.2.Although, in practice, certain embodiments of the
На Фиг.2 показана функциональная блок-схема, иллюстрирующая основные структурные компоненты беспроводной системы приемопередатчика согласно одному из вариантов осуществления. Как изображено на этой Фиг.2, система содержит передающую подсистему 222 и приемную подсистему 224, каждая из которых соединена с антенной 226. Передающая подсистема 222 и приемная подсистема 224 вместе могут быть названы подсистемой приемопередатчика. Передающая подсистема 222 и приемная подсистема 224 осуществляют доступ к прямой и обратной линиям через антенну 226. Передающая подсистема 222 и приемная подсистема 224 также соединены с процессором 228, который выполнен с возможностью управления передающей и приемной подсистемами 222 и 224. Память 230 соединена с процессором 228 для предоставления рабочего пространства и локального хранения для процессора. Источник 232 данных соединен с процессором 228 для предоставления данных для передачи данных системой. Источник 232 данных может, например, содержать микрофон или вход из сетевого устройства. Данные обрабатываются процессором 228 и затем направляются в передающую подсистему 222, которая передает данные через антенну 226. Данные, принятые приемной подсистемой 224 через антенну 226, направляются в процессор 228 для обработки и затем в вывод 234 данных для предоставления их пользователю. Вывод 234 данных может содержать такие устройства, как спикер, визуальный дисплей или вывод в сетевое устройство.2 is a functional block diagram illustrating the main structural components of a wireless transceiver system according to one embodiment. As depicted in this FIG. 2, the system comprises a transmit
Специалистам в области настоящего изобретения следует принять во внимание, что структура, изображенная на Фиг.2, является иллюстративной и что другие варианты осуществления могут использовать другие конфигурации. Например, процессор 350, который может представлять собой микропроцессор общего назначения, цифровой процессор сигналов (DSP) или процессор специального назначения, может выполнять некоторые или все функции других компонентов приемопередатчика, или любую другую обработку, необходимую для приемопередатчика. Таким образом, объем и прилагаемая формула изобретения не ограничены конкретными конфигурациями, изложенными в настоящем описании.Specialists in the field of the present invention should take into account that the structure depicted in FIG. 2 is illustrative and that other embodiments may use other configurations. For example, processor 350, which may be a general purpose microprocessor, digital signal processor (DSP), or special purpose processor, may perform some or all of the functions of other components of the transceiver, or any other processing necessary for the transceiver. Thus, the scope and appended claims are not limited to the specific configurations set forth herein.
При реализации структуры по Фиг.2 в мобильной станции, компоненты системы могут рассматриваться в качестве подсистемы приемопередатчика, соединенной с подсистемой обработки, где подсистема приемопередатчика ответственна за прием и передачу данных по беспроводному каналу, а подсистема обработки ответственна за подготовку и предоставление данных подсистеме приемопередатчика для передачи и приема и обработки данных, которые она получает из подсистемы приемопередатчика. Можно считать, что подсистема приемопередатчика включает в себя передающую подсистему 222, приемную подсистему 224 и антенну 226. Можно считать, что подсистема обработки включает в себя процессор 228, память 230, источник 232 данных и вывод 234 данных.When implementing the structure of FIG. 2 in a mobile station, system components can be considered as a transceiver subsystem connected to a processing subsystem, where the transceiver subsystem is responsible for receiving and transmitting data over a wireless channel, and the processing subsystem is responsible for preparing and providing data to the transceiver subsystem for transmitting and receiving and processing the data that it receives from the transceiver subsystem. We can assume that the transceiver subsystem includes a transmit
Как указано выше, коммуникационная линия между базовой станцией и мобильной станцией в действительности содержит различные каналы. На Фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая множество каналов между мобильной станцией и базовой станцией. Как изображено на Фиг.3, базовая станция 110 передает данные в мобильную станцию 120 через набор каналов 310 прямой линии. Эти каналы обычно включают в себя как канал трафика, по которым передаются данные, так и каналы управления, по которым передаются сигналы управления. Каждый из каналов трафика обычно имеет один или несколько каналов управления, связанных с ним. Каналы 310 прямой линии могут включать в себя, например, основной прямой канал (F-FCH), который может быть использован для передачи данных с низкой скоростью, дополнительный прямой канал (F-SCH), который может быть использован для высокоскоростного, двухточечного обмена данными, или прямой высокоскоростной широковещательный канал (F-HSBCH), который может быть использован для широковещательных сообщений для множества получателей. Каналы также могут включать в себя прямой выделенный канал управления (F-DCCH), прямой широковещательный канал управления (F-BCCH) или прямой пейджинговый канал (F-PCH), который может быть использован для передачи информации управления, относящейся к каналам трафика или другим аспектам работы системы.As indicated above, the communication line between the base station and the mobile station actually contains various channels. 3 is a block diagram illustrating a plurality of channels between a mobile station and a base station. As shown in FIG. 3,
Мобильная станция 120 передает данные в базовую станцию 110 через набор каналов 320 обратной линии. Кроме того, эти каналы обычно включают в себя оба канала трафика и каналы управления. Мобильная станция 120 может передавать данные в базовую станцию по таким каналам, как обратный канал доступа (R-ACH), расширенный обратный канал доступа (R-EACH), обратный канал запроса (R-REQCH), обратный расширенный дополнительный канал (R-ESCH), обратный выделенный канал управления (R-DCCH), обратный общий канал управления (R-CCCH) или обратный канал индикатора скорости (R-RICH). Практически только два из этих каналов, R-ESCH и R-RICH (показанные на Фиг.3 ссылочными позициями 321 и 322), являются заслуживающими внимания, поскольку они являются каналами, в которых в одном из вариантов осуществления реализован механизм управления мощностью настоящего изобретения.
В одном из вариантов осуществления R-ESCH используется для передачи высокоскоростных данных из мобильной станции в базовую станцию. Данные могут быть переданы по R-ESCH со скоростью, находящейся в диапазоне от 9,6 кбит/с до 1228,8 кбит/с. Данные передаются в 5 мс подкадрах. Общая структура R-ESCH показана на Фиг.4.In one embodiment, the R-ESCH is used to transmit high-speed data from the mobile station to the base station. Data can be transmitted via R-ESCH at a rate ranging from 9.6 kbit / s to 1228.8 kbit / s. Data is transmitted in 5 ms subframes. The general structure of the R-ESCH is shown in FIG. 4.
На Фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая структуру R-ESCH для размера кодированного пакета 768 или 1536 бит. Следует отметить, что в этом варианте осуществления такая структура может несколько изменяться при использовании вместе с пакетами других размеров (192, 384, 2304, 3072, 4608 или 644 бит). В других вариантах осуществления также может изменяться реализация структуры. На Фиг.4 представлена иллюстрация возможных структур.4 is a flowchart illustrating an R-ESCH structure for an encoded packet size of 768 or 1536 bits. It should be noted that in this embodiment, such a structure may slightly change when used in conjunction with packets of other sizes (192, 384, 2304, 3072, 4608 or 644 bits). In other embodiments, implementation of the structure may also vary. 4 is an illustration of possible structures.
Как изображено на Фиг.4, сначала, на этапе 410, к предназначенным для передачи информационным битам добавляется 16-битный пакет CRC. На этапе 420 добавляется 6-битный концевой фрагмент турбокодера, при этом пакет приобретает размер 768 или 1536 бит (что соответствует размерам полученных пакетов 746 или 1514 бит, соответственно). Затем для пакета выполняют турбокодирование (этап 430) и блочное перемежение (этап 440). Полученные символы модулируют (этап 450) и преобразуют при помощи кода Уолша (этап 460). Поскольку эти операции хорошо известны специалистам в данной области техники, они не будут более подробно раскрываться в настоящем описании.As shown in FIG. 4, first, at
R-RICH используется мобильной станцией для передачи индикатора скорости, который указывает формат передачи, используемый в R-ESCH. Индикатор скорости передают для каждого подпакета, переданного по R-ESCH. В одном из вариантов осуществления индикатор скорости содержит пять битов. Три из пяти битов указывают размер пакета соответствующего подпакета на R-ESCH. Соответствие между этими битами и размером пакета показано ниже в таблице 1.R-RICH is used by the mobile station to transmit a speed indicator that indicates the transmission format used in the R-ESCH. A speed indicator is transmitted for each subpacket transmitted on the R-ESCH. In one embodiment, the speed indicator comprises five bits. Three of the five bits indicate the packet size of the corresponding subpacket on the R-ESCH. The correspondence between these bits and the packet size is shown below in table 1.
Остальные два из пяти битов индикатора скорости указывают идентификатор подпакета соответствующего подпакета в R-ESCH. Например, если в этом варианте осуществления пакет разделен на четыре подпакета по 5 мс каждый, то идентификатор подпакета указывает, какой из четырех подпакетов (1, 2, 3 или 4) соответствует данному идентификатору скорости. Соответствие между этими битами и идентификатором подпакета показано ниже в таблице 2.The remaining two of the five bits of the speed indicator indicate the identifier of the subpacket of the corresponding subpacket in R-ESCH. For example, if in this embodiment the packet is divided into four subpackets of 5 ms each, then the subpacket identifier indicates which of the four subpackets (1, 2, 3 or 4) corresponds to this rate identifier. The correspondence between these bits and the subpacket identifier is shown in Table 2 below.
На Фиг.5 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая общий вид структуры R-RICH реализации предпочтительного варианта осуществления. Следует отметить, что такая структура является иллюстративной и может изменяться в других вариантах осуществления. Как показано на Фиг.5, на этапе 510 сначала обрабатываются пять битов индикатора скорости ортогональным кодером. Затем на этапе 520 выполняют повторение последовательности для кодированных символов. Затем селектор последовательности 530 выбирает либо кодированные символы, либо индикатор нулевой скорости, который более подробно будет описан ниже. Затем на этапе 550 выполняют точечное отображение сигнала для битов выбранного индикатора (индикатора реальной скорости или индикатора нулевой скорости). Затем выполняют преобразование полученного сигнала при помощи соответствующего кода Уолша (этап 560). Поскольку эти операции хорошо известны специалистам в данной области техники, они не будут описаны более подробно.5 is a flowchart illustrating a general view of an R-RICH structure of an implementation of a preferred embodiment. It should be noted that such a structure is illustrative and may vary in other embodiments. As shown in FIG. 5, in
Как отмечено выше, хотя данные передаются по R-ESCH, управление мощностью осуществляют обычным способом. Другими словами, поскольку базовая станция получает данные из мобильной станции, базовая станция определяет, находится ли SNR полученного сигнала выше или ниже целевого SNR. Если полученное SNR находится выше целевого, то базовая станция предписывает мобильной станции снизить ее уровень мощности. Если полученное SNR находится ниже целевого, то базовая станция предписывает мобильной станции увеличить ее уровень мощности. Целевое SNR регулируют, основываясь на том, содержат ли ошибки полученные кадры. Если кадр содержит ошибки, то целевое SNR является слишком низким и, следовательно, увеличивается. Если кадр не содержит ошибки, предполагается, что целевое SNR является, по меньшей мере, немного завышенным и, следовательно, уменьшается. Обычно размеры шагов, на которые увеличиваются как уровень мощности мобильной станции, так и целевое SNR базовой станции, намного выше, чем размеры шагов, на которые они уменьшаются. Например, отношение размера шага увеличения к размеру шага уменьшения может составлять 100:1. Таким образом, например, если в полученных данных присутствуют ошибки, то уровень мощности увеличивается очень быстро, но если ошибок нет, то уровень мощности уменьшается очень медленно.As noted above, although data is transmitted on the R-ESCH, power control is performed in a conventional manner. In other words, since the base station receives data from the mobile station, the base station determines whether the SNR of the received signal is above or below the target SNR. If the received SNR is above the target, then the base station instructs the mobile station to lower its power level. If the received SNR is below the target, then the base station instructs the mobile station to increase its power level. The target SNR is adjusted based on whether the received frames contain errors. If the frame contains errors, then the target SNR is too low and therefore increases. If the frame does not contain an error, it is assumed that the target SNR is at least slightly overestimated and therefore reduced. Typically, the steps that increase both the power level of the mobile station and the target SNR of the base station are much larger than the steps that they decrease. For example, the ratio of the size of the increment step to the size of the decrement step may be 100: 1. Thus, for example, if there are errors in the received data, then the power level increases very quickly, but if there are no errors, then the power level decreases very slowly.
Задача, с которой сталкиваются при использовании такого способа, является следствием того факта, что R-ESCH может использоваться периодически. Другими словами, данные могут передаваться по этому каналу в течение некоторого времени, а затем канал может не использоваться в течение некоторого времени. Когда данные не передаются по R-ESCH, нет возможности обнаруживать ошибки при передаче и, следовательно, нет возможности для увеличения и/или уменьшения целевого SNR, основываясь на таких ошибках. Внутренний контур может продолжать обновление мощности передачи, основываясь на постоянно присутствующем канале, но целевое SNR не может быть отрегулировано. Следовательно, если качество канала R-ESCH изменяется в период, в течение которого данные не передаются, то целевое SNR, использованное в последний раз, может быть неподходящим, когда начнется следующая передача данных. Если целевое SNR является слишком большим, то мобильная станция будет расходовать мощность неэкономично и будет генерировать перекрестные помехи другим мобильным станциям при передаче. Если целевое SNR является слишком низким, то кадры, которые приняты вначале, будут содержать слишком много ошибок для того, чтобы быть использованными. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления индикатор нулевой скорости передается периодически по R-RICH, если данные по R-ESCH не передаются, просто для обеспечения опорного сигнала для внешнего контура управления мощностью. Следует отметить, что термин “индикатор нулевой скорости” используется в настоящем описании для обозначения любого индикатора, который передается, когда по каналу трафика не передаются данные, и он не ограничивается индикаторами, которые точно указывают на нулевую скорость передачи данных канала трафика.The challenge faced when using this method is a consequence of the fact that R-ESCH can be used periodically. In other words, data may be transmitted on this channel for some time, and then the channel may not be used for some time. When data is not transmitted on the R-ESCH, there is no way to detect transmission errors and, therefore, there is no way to increase and / or decrease the target SNR based on such errors. The inner loop may continue updating transmission power based on a constantly present channel, but the target SNR cannot be adjusted. Therefore, if the quality of the R-ESCH changes during the period during which data is not transmitted, then the target SNR used for the last time may not be suitable when the next data transfer begins. If the target SNR is too large, then the mobile station will consume power uneconomically and will generate crosstalk to other mobile stations during transmission. If the target SNR is too low, then frames that were received at the beginning will contain too many errors in order to be used. Thus, in a preferred embodiment, the zero-speed indicator is transmitted periodically on the R-RICH if data on the R-ESCH is not transmitted, simply to provide a reference signal to the external power control loop. It should be noted that the term “zero speed indicator” is used in the present description to mean any indicator that is transmitted when no data is transmitted on the traffic channel, and it is not limited to indicators that accurately indicate the zero data rate of the traffic channel.
В варианте осуществления, показанном на Фиг.5, в блок 540 повторения битов предоставляется индикатор нулевой скорости “1”, и в селектор 530 последовательности предоставляется полученный в результате поток битов. Если по R-ESCH данные не передаются, то санкционируется ввод сигнала нулевой скорости в селектор 530 последовательности, приводя к выбору индикатора нулевой скорости. Такой индикатор обрабатывается таким же способом, которым обрабатывается индикатор скорости, когда по R-ESCH передаются данные.In the embodiment shown in FIG. 5, a zero speed indicator “1” is provided to the
Хотя индикатор нулевой скорости может передаваться в течение всего времени, когда по R-ESCH не передаются данные, предпочтительный вариант осуществления передает индикаторы нулевой скорости только в течение части временного интервала, когда по R-ESCH не передаются данные. Например, 20 мс кадр может быть разделен на четыре 5 мс подкадра. В предпочтительном варианте осуществления индикатор нулевой скорости передается во время только одного из четырех подкадров, например в первом подкадре.Although the zero speed indicator can be transmitted during the whole time when data is not transmitted on the R-ESCH, the preferred embodiment transmits zero speed indicators only during part of the time interval when data is not transmitted on the R-ESCH. For example, a 20 ms frame can be divided into four 5 ms subframes. In a preferred embodiment, the zero speed indicator is transmitted during only one of the four subframes, for example, in the first subframe.
При получении базовой станцией индикатора нулевой скорости он декодируется, и результат такого декодирования используется базовой станцией для определения, следует ли отрегулировать целевое SNR для соответствующей мобильной станции в направлении увеличения или уменьшения. В одном из вариантов осуществления целевое SNR увеличивают на 1 дБ, если декодирование выполнено неверно, и целевое SNR уменьшают на 0,1 дБ, если декодирование прошло успешно. Базовая станция выбирает соотношение уменьшения к увеличению исходя из требуемой частоты ошибочного декодирования индикатора нулевой скорости.When the base station receives the zero speed indicator, it is decoded, and the result of such decoding is used by the base station to determine whether to adjust the target SNR for the corresponding mobile station in the direction of increase or decrease. In one embodiment, the target SNR is increased by 1 dB if decoding is not performed correctly, and the target SNR is decreased by 0.1 dB if decoding was successful. The base station selects a reduction to increase ratio based on the desired frequency of erroneous decoding of the zero speed indicator.
В одном из вариантов осуществления мобильная станция всегда передает канал индикатора скорости с одним и тем же соотношением трафик-к-пилот-сигналу, посылая либо индикатор нулевой скорости, либо индикатор ненулевой скорости. Затем базовая станция оценивает частоту ошибочного декодирования в канале индикатора скорости при передаче данных. Затем она использует такую целевую частоту ошибок, чтобы установить, должны ли быть использованы увеличенные или уменьшенные значения для обновления целевого SNR исходя из индикатора нулевой скорости. Например, базовая станция может рассчитать количество k неверно декодированных индикаторов скорости в течение последних 100 подпакетов. Если мобильная станция не передает какие-либо данные по обратной линии, а передает индикатор нулевой скорости, то затем базовая станция может увеличивать целевое SNR на 1 дБ, если декодирование индикатора нулевой скорости ошибочно, и уменьшать целевое SNR на 1/(100/k-1) дБ, если декодирование индикатора нулевой скорости успешно. Это гарантирует, что частота ошибки индикатора нулевой скорости будет оставаться примерно на уровне k/100.In one embodiment, the mobile station always transmits a speed indicator channel with the same traffic-to-pilot ratio, sending either a zero speed indicator or a non-zero speed indicator. Then, the base station estimates the frequency of erroneous decoding in the channel of the rate indicator during data transmission. She then uses this target error rate to determine if increased or decreased values should be used to update the target SNR based on the zero speed indicator. For example, a base station can calculate the number k of incorrectly decoded speed indicators over the last 100 subpackets. If the mobile station does not transmit any data on the return line, but transmits a zero speed indicator, then the base station can increase the target SNR by 1 dB, if the decoding of the zero speed indicator is erroneous, and reduce the target SNR by 1 / (100 / k- 1) dB if decoding of the zero speed indicator is successful. This ensures that the zero-speed indicator error rate will remain at approximately k / 100.
Полученный индикатор нулевой скорости может быть обработан несколькими различными способами. Например, индикатор нулевой скорости может быть использован для определения профиля скоростей для мобильной станции. Это может осуществляться путем использования различных способов, хорошо известных в данной области техники, например, способом пересечения уровней. После определения профиля скоростей он может быть использован для регулировки целевого SNR. Поскольку скорости перемещения мобильной станции в направлении к базовой станции и от нее создают доплеровский сдвиг в сигналах, переданных из мобильной станции, указанные скорости ухудшают функциональные характеристики приемника и передатчика. Если профиль скоростей мобильной станции известен, то целевое SNR может регулироваться для компенсации полученного ухудшения.The resulting zero speed indicator can be processed in several different ways. For example, a zero speed indicator can be used to determine the velocity profile for a mobile station. This can be done by using various methods well known in the art, for example, a level crossing method. After determining the velocity profile, it can be used to adjust the target SNR. Since the speed of movement of the mobile station towards and from the base station creates a Doppler shift in the signals transmitted from the mobile station, these speeds degrade the functional characteristics of the receiver and transmitter. If the velocity profile of the mobile station is known, then the target SNR can be adjusted to compensate for the resulting degradation.
Индикатор нулевой скорости также может быть обработан различными другими способами, например, путем определения плотности энергии сигнала нулевой скорости и сравнения его с пилот-сигналом. Для определения достоверности сигнала индикатора нулевой скорости также могут быть использованы метрики достоверности. Если установлено, что сигнал является достоверным, то считается, что SNR является достаточно высоким, и, следовательно, целевое SNR соответствующей мобильной станции уменьшают. Если установлено, что сигнал не является достоверным, то полученный уровень мощности индикатора скорости является слишком низким, и, следовательно, целевое SNR увеличивают. Эти и другие способы могут быть использованы в различных альтернативных вариантах настоящего изобретения.The zero speed indicator can also be processed in various other ways, for example, by determining the energy density of the zero speed signal and comparing it with the pilot signal. Reliability metrics can also be used to determine the reliability of a signal of a zero speed indicator. If it is determined that the signal is reliable, then it is considered that the SNR is high enough, and therefore, the target SNR of the corresponding mobile station is reduced. If it is determined that the signal is not reliable, then the received power level indicator of the speed indicator is too low, and therefore, the target SNR is increased. These and other methods can be used in various alternative embodiments of the present invention.
На Фиг.6 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая работу мобильной станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг.6 мобильная станция сначала определяет, имеются ли данные, предназначенные для передачи (этап 610). Если имеются данные, предназначенные для передачи, данные могут быть переданы посредством запланированной или автономной передачи, как изложено в настоящем описании. Если данные передаются по каналу трафика обратной линии, индикатор скорости, соответствующий каждому подкадру данных в канале трафика обратной линии, передается по каналу индикатора скорости обратной линии (этап 620). Однако если данные не передаются, индикатор нулевой скорости передается периодически по каналу индикатора скорости обратной линии (этап 630). В одном из вариантов осуществления индикатор нулевой скорости передается в течение первых 5 мс каждого 20 мс кадра.6 is a flowchart illustrating an operation of a mobile station according to an embodiment of the present invention. 6, the mobile station first determines if there is data to transmit (step 610). If there is data intended for transmission, the data may be transmitted through a scheduled or offline transmission, as set forth in the present description. If the data is transmitted on the reverse link traffic channel, a speed indicator corresponding to each data subframe in the return line traffic channel is transmitted on the reverse link speed indicator channel (block 620). However, if no data is transmitted, the zero speed indicator is transmitted periodically on the channel of the reverse link speed indicator (step 630). In one embodiment, a zero speed indicator is transmitted during the first 5 ms of each 20 ms frame.
На Фиг.7 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая работу базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг.7, базовая станция проверяет канал индикатора скорости обратной линии (этап 710) и определяет, передаются ли данные, основываясь на полученном индикаторе скорости (этап 720). Если получен индикатор ненулевой скорости, базовая станция знает, что соответствующий подкадр получен по каналу трафика обратной линии. Базовая станция анализирует полученный подкадр согласно полученному индикатору скорости и регулирует целевое SNR, основываясь на наличии ошибок в полученных данных (этап 730). Если по каналу индикатора скорости обратной линии получен индикатор нулевой скорости, базовая станция знает, что данные не передаются по каналу трафика обратной линии, поэтому базовая станция выполняет регулировку целевого SNR, основываясь на индикаторе нулевой скорости (этап 740).7 is a flowchart illustrating an operation of a base station according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the base station checks the channel of the reverse link rate indicator (block 710) and determines whether data is transmitted based on the received speed indicator (block 720). If a non-zero speed indicator is received, the base station knows that the corresponding subframe is received on the reverse link traffic channel. The base station analyzes the received subframe according to the received speed indicator and adjusts the target SNR based on the presence of errors in the received data (block 730). If a zero speed indicator is received on the channel of the reverse link speed indicator, the base station knows that no data is transmitted on the reverse link traffic channel, so the base station adjusts the target SNR based on the zero speed indicator (block 740).
Путем предоставления индикатора нулевой скорости по R-RICH, система может выполнять операции управления мощностью без необходимости передачи управляющей информации по R-RICH или R-DCCH. Это может существенно уменьшить объем служебных данных в системе. Также следует отметить, что R-RICH может использоваться для предоставления обеспечения дополнительной оценки для демодуляции R-ESCH путем использования его в качестве дополнительного пилот-сигнала. Эта функция может выполняться при более низком уровне мощности, чем функция, которая используется для передачи индикаторов скорости, соответствующих передачи данных по R-ESCH.By providing a zero speed indicator on the R-RICH, the system can perform power control operations without the need for transmitting control information on the R-RICH or R-DCCH. This can significantly reduce the amount of overhead in the system. It should also be noted that R-RICH can be used to provide additional evaluation for demodulating the R-ESCH by using it as an additional pilot. This function can be performed at a lower power level than the function that is used to transmit speed indicators corresponding to R-ESCH data transmission.
В предпочтительном варианте осуществления передача данных по R-ESCH может выполняться в любом из двух режимов: в запланированном режиме передачи, или в автономном режиме передачи. Как указано названиями режимов, мобильная станция может взаимодействовать с базовой станцией для получения запланированного времени для передачи данных по R-ESCH, или в обычных условиях, мобильная станция может автономно инициировать передачу данных по R-ESCH без получения указания запланированного времени передачи.In a preferred embodiment, R-ESCH data transmission can be performed in either of two modes: in a scheduled transmission mode, or in an offline transmission mode. As indicated by the mode names, the mobile station can interact with the base station to obtain the scheduled time for transmitting data on the R-ESCH, or under normal conditions, the mobile station can autonomously initiate data transmission on the R-ESCH without receiving an indication of the planned transmission time.
В одном из вариантов осуществления обратная линия выполнена таким образом, чтобы поддерживать превышение над уровнем тепловых шумов в базовой станции на относительно постоянном уровне, пока существуют данные обратной линии, предназначенные для передачи, при этом по возможности позволяя мобильным станциям вести передачу данных на максимальной скорости для каждой мобильной станции. Данный вариант выполнения предназначен для обеспечения требуемого преимущества при временном уплотнении в обратной линии и позволяет мобильным станциям с небольшим объемом данных выполнять автономную передачу своих данных для минимизации задержек при передаче данных. Как указано выше, обратная линия выполнена с возможностью обеспечения этих отличительных особенностей, позволяя мобильным станциям передавать данные по R-ESCH двумя различными способами: при помощи автономной передачи; и при помощи запланированной передачи.In one embodiment, the return line is designed to maintain the excess of thermal noise in the base station at a relatively constant level while there is return line data intended for transmission, while possibly allowing mobile stations to transmit data at maximum speed for each mobile station. This embodiment is intended to provide the required advantage with temporary compression in the return line and allows mobile stations with a small amount of data to perform autonomous transmission of their data to minimize delays in data transmission. As indicated above, the return line is configured to provide these distinctive features, allowing mobile stations to transmit data via R-ESCH in two different ways: using autonomous transmission; and with the planned transfer.
Автономная передача используется для трафика передачи, для которого не допустима значительная задержка. Автономная передача используется для уменьшения задержки и управляемых непроизводительных потерь данных, чувствительных к задержке и более конкретно, является полезной для передачи из мобильных станций на границе соты, где стоимость непроизводительных потерь высока. В любое время, когда мобильная станция имеет данные для передачи, мобильная станция может передавать данные автономно на скоростях вплоть до некоторой скорости передачи, которая определена базовой станцией. Максимальная скорость передачи данных устанавливается при помощи соотношения трафик-к-пилот-сигналу (Т/Р), которое назначается базовой станцией во время установления соединения. Такое Т/Р может быть модифицировано последующими обменами сигналами между базовой станцией и мобильной станцией. Для других мобильных станций максимальное Т/Р может быть другим и имеет отношение, среди прочего, к требованиям качества услуги (QoS) для различных мобильных станций.Offline transmission is used for transmission traffic for which a significant delay is not permissible. Autonomous transmission is used to reduce delay and controlled data loss-sensitive data, delay-sensitive and more specifically, is useful for transmission from mobile stations at the cell boundary, where the cost of data loss is high. At any time when the mobile station has data to transmit, the mobile station can transmit data autonomously at speeds up to a certain transmission rate that is determined by the base station. The maximum data rate is set using the traffic-to-pilot ratio (T / P), which is assigned by the base station during connection setup. Such a T / P may be modified by subsequent signal exchanges between the base station and the mobile station. For other mobile stations, the maximum T / P may be different and is related, inter alia, to Quality of Service (QoS) requirements for different mobile stations.
В частности, автономная передача является полезной при необходимости передачи небольшого количества данных. Автономная передача характеризуется небольшими задержкам до передачи данных (т.е. определенное количество времени, в течение которого данные должны ждать до начала передачи). Автономная передача использует такой же механизм комбинированного автоматического запроса на повтор (H-ARQ), как и запланированная передача. Однако в некоторых ситуациях мобильные станции не могут передавать на скоростях выше наименьшей скорости, и, более того, для базовой станции может быть слишком затратной передача подтверждений в мобильную станцию, поэтому запланированные передачи не могут быть использованы. В таких ситуациях автономная передача может быть установлена при помощи сигнализации 3 уровня, таким образом исключая необходимость для мобильных станций отслеживать для этой цели канал управления прямой линии. В альтернативных вариантах осуществления такая информация может быть передана при помощи других средств, таких как сообщения управления переключением обслуживания (HDM) по каналам трафика.In particular, autonomous transmission is useful when you need to transfer a small amount of data. Offline transmission is characterized by small delays before data transmission (i.e., a certain amount of time during which data must wait before transmission begins). Offline transmission uses the same combined automatic repeat request (H-ARQ) mechanism as scheduled transmission. However, in some situations, mobile stations cannot transmit at speeds higher than the lowest speed, and, moreover, it may be too costly for the base station to transmit acknowledgments to the mobile station, so scheduled transmissions cannot be used. In such situations, autonomous transmission can be established using 3-level signaling, thus eliminating the need for mobile stations to monitor the forward link control channel for this purpose. In alternative embodiments, such information may be transmitted by other means, such as handover control (HDM) messages over traffic channels.
Запланированная передача применяется, когда Т/Р, которое может поддерживаться мобильной станцией, находится, по меньшей мере, на один уровень выше максимума для набора Т/Р для автономной передачи, и данные в буфере мобильных станций являются достаточными для заполнения, по меньшей мере, одного целого пакета большего, чем поддерживаемый автономным максимальным Т/Р. При определении, удовлетворяются ли эти условия, мобильная станция учитывает автономные передачи, которые будут происходить во время задержки между запросом для запланированной передачи и разрешения запланированной передачи.A scheduled transmission is applied when the T / P that can be supported by the mobile station is at least one level higher than the maximum for the T / P set for autonomous transmission, and the data in the buffer of the mobile stations is sufficient to fill at least one whole package larger than supported by autonomous maximum T / P. In determining whether these conditions are met, the mobile station takes into account autonomous transmissions that will occur during the delay between the request for the scheduled transmission and the resolution of the scheduled transmission.
Если запрос запланированной передачи оправдан, мобильная станция посылает запрос при помощи 5 мс сообщения по каналу запроса (например, R-REQCH). В качестве альтернативы запрос может быть передан по каналу управления (например, RDDCH). Запрос включает в себя четыре бита, указывающие Т/Р, поддерживаемый R-ESCH, четыре бита, указывающие размер очереди мобильной станции, и четыре бита, указывающие уровень QoS, требуемый для передачи. В ответ на прием запроса базовая станция может передать сообщение разрешения в мобильную станцию. Такое сообщение может нести либо индивидуальное разрешение, либо общее разрешение. Соответственно, разрешение может быть передано по каналу разрешения прямой линии (например, F-GCH) или каналу общего разрешения прямой линии (например, F-CGCH). Индивидуальное разрешение предоставляет период запланированной передачи для конкретной мобильной станции, в то время как общее разрешение предоставляет такую возможность любой мобильной станции, которая желает выполнить передачу.If the request for the scheduled transmission is justified, the mobile station sends the request using a 5 ms message on the request channel (for example, R-REQCH). Alternatively, the request may be transmitted over a control channel (e.g., RDDCH). The request includes four bits indicating the T / P supported by the R-ESCH, four bits indicating the queue size of the mobile station, and four bits indicating the QoS level required for transmission. In response to receiving the request, the base station may transmit a permission message to the mobile station. Such a message may carry either individual authorization or general authorization. Accordingly, the resolution may be transmitted on a forward link grant channel (e.g., F-GCH) or a forward link common grant channel (e.g., F-CGCH). An individual grant provides a scheduled transmission period for a particular mobile station, while a general grant provides such a possibility to any mobile station that wishes to complete a transmission.
После передачи запроса в базовую станцию мобильной станции необходимо подождать в течение заданного времени (минимальная задержка повторного запроса, или T_MRRD) до того, как она сможет послать другой запрос запланированной передачи. T_MRRD передается в мобильную станцию при помощи сигнализации 3 уровня. Мобильной станции необходимо подождать в течение такого количества времени до выполнения повторного запроса разрешения запланированной передачи для того, чтобы позволить восстановить потерянное сообщение запроса, при этом избегая преждевременных запросов.After transmitting the request to the base station of the mobile station, it is necessary to wait for a predetermined time (minimum delay of the repeated request, or T_MRRD) before it can send another request for the scheduled transmission. T_MRRD is transmitted to the mobile station using level 3 signaling. The mobile station needs to wait for such an amount of time before the repeated request for permission of the scheduled transmission is executed in order to allow the recovery of the lost request message, while avoiding premature requests.
Базовая станция может запланировать передачу из любой запрашивающей мобильной станции. Решения о графике базовой станции могут быть основаны на таких факторах, как статус мягкого переключения обслуживания мобильной станции (SHO). Решения о графике могут быть сделаны одной принимающей базовой станцией, или они могут быть сделаны синхронно всеми базовыми станциями в активном наборе. Участие всех членов активного набора может привести к более длинной запланированной задержке, но также может сэкономить мощность, требуемую для данного разрешения вследствие разнесения.A base station may schedule a transmission from any requesting mobile station. Base station schedule decisions can be based on factors such as soft handoff status of the mobile station (SHO). Schedule decisions can be made by one receiving base station, or they can be made synchronously by all base stations in the active set. The involvement of all active recruitment members can result in a longer planned delay, but can also save the power required for this permission due to diversity.
Различные аспекты и отличительные особенности настоящего изобретения описаны выше согласно конкретным вариантам осуществления. Как используется в настоящем описании, термины “содержит”, “содержащий” или любой другой его вариант, предназначены для интерпретации как не исключительно включающие в себя элементы или ограничения, которые следуют после этих терминов. Таким образом, система, способ или другой вариант осуществления, который содержит набор элементов, не ограничены только такими элементами и могут включать в себя другие элементы, намеренно не включенные в список или присущие заявленному варианту осуществления.Various aspects and features of the present invention are described above according to specific embodiments. As used herein, the terms “comprises,” “comprising,” or any other variant thereof, are intended to be interpreted as not exclusively including the elements or limitations that follow these terms. Thus, a system, method or other embodiment that contains a set of elements is not limited to only such elements and may include other elements not intentionally included in the list or inherent in the claimed embodiment.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылками на конкретные варианты осуществления, следует принять во внимание, что варианты осуществления являются иллюстративными и что объем настоящего изобретения не ограничен такими вариантами осуществления. Возможны многие изменения, модификации, дополнения и улучшения в вариантах осуществления, описанных выше. Предполагается, что такие изменения, модификации, дополнения и улучшения попадают в объем настоящего изобретения, как подробно описано в прилагаемой формуле изобретения.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it should be appreciated that the embodiments are illustrative and that the scope of the present invention is not limited to such embodiments. Many changes, modifications, additions and improvements are possible in the embodiments described above. It is intended that such changes, modifications, additions and improvements fall within the scope of the present invention, as described in detail in the attached claims.
Claims (45)
при этом, если мобильная станция передает трафик по каналу трафика обратной линии, то мобильная станция передает соответствующий индикатор скорости по каналу индикатора скорости обратной линии, и если мобильная станция не передает трафик по каналу трафика обратной линии, то мобильная станция периодически передает индикатор нулевой скорости по каналу индикатора скорости обратной линии; при этом, если базовая станция принимает данные по каналу трафика обратной линии, базовая станция выполняет управление мощностью, основываясь на полученных данных, и если базовая станция не получает данные по каналу трафика обратной линии, базовая станция выполняет управление мощностью основываясь на индикаторе нулевой скорости.1. A system for wireless communication, comprising a base station; and a mobile station; moreover, the base station and the mobile station are configured to exchange data via a variety of wireless communication channels, including a reverse link traffic channel and a reverse line speed indicator channel;
if the mobile station transmits traffic on the reverse link traffic channel, then the mobile station transmits the corresponding speed indicator on the channel of the reverse line speed indicator, and if the mobile station does not transmit traffic on the reverse line traffic channel, the mobile station periodically transmits a zero speed indicator on return line speed indicator channel; however, if the base station receives data on the reverse link traffic channel, the base station performs power control based on the received data, and if the base station does not receive data on the reverse link traffic channel, the base station performs power control based on the zero speed indicator.
управляют уровнем мощности, основываясь на индикаторе нулевой скорости.25. A power control method implemented in a system having a reverse link traffic channel and a reverse line speed indicator channel, the method comprising the steps of: if traffic is transmitted on a reverse line traffic channel, a speed indicator signal is transmitted via a reverse line speed indicator channel, wherein the speed indicator signal corresponds to the speed of the traffic transmitted on the reverse link traffic channel, and the power level is controlled based on the traffic transmitted on the reverse link traffic channel; and if traffic is not transmitted on the reverse link traffic channel, a zero speed indicator is periodically transmitted on the reverse link speed indicator channel, and
control the power level based on the zero speed indicator.
если мобильная станция имеет данные для передач, то по каналу индикатора скорости обратной линии передается сигнал индикатора скорости, причем сигнал индикатора скорости соответствует скорости трафика, передаваемого по каналу трафика обратной линии; и если мобильная станция не имеет данных для передач, то периодически передается индикатор нулевой скорости по каналу индикатора скорости обратной линии.32. A transmission control method implemented in a mobile station configured to exchange data with a base station via a wireless communication channel, the method comprising the steps of:
if the mobile station has data for transmissions, then the speed indicator signal is transmitted along the channel of the reverse line speed indicator, and the signal of the speed indicator corresponds to the speed of the traffic transmitted on the reverse line traffic channel and if the mobile station does not have data for transmissions, then the zero speed indicator is periodically transmitted over the channel of the reverse line speed indicator.
если трафик передается по каналу трафика обратной линии, то управляют уровнем мощности, основываясь на трафике, передаваемом по каналу трафика обратной линии; и если трафик не передается по каналу трафика обратной линии, то
принимают периодически передаваемый индикатор нулевой скорости по каналу индикатора скорости обратной линии, и управляют уровнем мощности, основываясь на индикаторе нулевой скорости.39. A power control method implemented in a base station configured to exchange data with a mobile station via a wireless communication channel, the method comprising the steps of:
if the traffic is transmitted on the reverse link traffic channel, then the power level is controlled based on the traffic transmitted on the return line traffic channel; and if traffic is not transmitted on the reverse link traffic channel, then
receive a periodically transmitted zero speed indicator on the channel of the reverse line speed indicator, and control the power level based on the zero speed indicator.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44826903P | 2003-02-18 | 2003-02-18 | |
| US60/448,269 | 2003-02-18 | ||
| US45279003P | 2003-03-06 | 2003-03-06 | |
| US60/452,790 | 2003-03-06 | ||
| US60/470,770 | 2003-05-14 | ||
| US10/652,355 US7286846B2 (en) | 2003-02-18 | 2003-08-29 | Systems and methods for performing outer loop power control in wireless communication systems |
| US10/652,355 | 2003-08-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005129076A RU2005129076A (en) | 2006-03-20 |
| RU2347329C2 true RU2347329C2 (en) | 2009-02-20 |
Family
ID=36117106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005129076/09A RU2347329C2 (en) | 2003-02-18 | 2004-02-18 | Systems and methods for realisation of external power control circuit in wireless communication system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2347329C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2615493C1 (en) * | 2013-03-22 | 2017-04-05 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | System, device and method of power control |
-
2004
- 2004-02-18 RU RU2005129076/09A patent/RU2347329C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2615493C1 (en) * | 2013-03-22 | 2017-04-05 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | System, device and method of power control |
| US10075260B2 (en) | 2013-03-22 | 2018-09-11 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Power control method, apparatus, and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005129076A (en) | 2006-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7286846B2 (en) | Systems and methods for performing outer loop power control in wireless communication systems | |
| US6374085B1 (en) | Method and apparatus for adjusting thresholds and measurements of received signals by anticipating power control commands yet to be executed | |
| US7590095B2 (en) | Method and apparatus for power control of multiple channels in a wireless communication system | |
| US20050176456A1 (en) | Systems and methods for performing outer loop power control in wireless communication systems | |
| US8463310B2 (en) | Apparatus, system, and method for managing reverse link communication | |
| US6535723B1 (en) | Method of power control for a wireless communication system having multiple information rates | |
| JP4814053B2 (en) | Method and apparatus for adapting to fast closed loop rate in high rate packet data transmission | |
| KR100987204B1 (en) | Method and system for a data transmission in a communication system | |
| EP1207644A2 (en) | Method of link adaptation of blind type using acknowledgements in ARQ system | |
| RU2297733C2 (en) | Method and device for controlling amplification level of additional channel in cdma communication system | |
| KR20030085072A (en) | Method and apparatus for power control in a wireless communication system | |
| KR20030004968A (en) | Method for controlling signal power in variable data rate mode | |
| JP2002508136A (en) | Method and apparatus for controlling signal power in a communication system | |
| US20080051126A1 (en) | Method for allocating transmit power in a wireless communication system | |
| KR101228234B1 (en) | Method of estimating a current channel condition in a wireless communications network | |
| KR20020038205A (en) | Blind type adaptive power control method according to ack/nak in arq system | |
| RU2347329C2 (en) | Systems and methods for realisation of external power control circuit in wireless communication system | |
| KR20020075647A (en) | Power control method of using automatic repeat request in tdd system | |
| KR20020068813A (en) | Adaptive power control method of blind type using multi-codes transmission | |
| KR20050041397A (en) | Method of adjusting data transmission rate for a reverse link during handoff |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110219 |