專利名稱：具有鏈路余量控制的通信系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)自適應(yīng)地控制發(fā)送功率以獲得希望的鏈路余量(link margin)。
通信系統(tǒng)經(jīng)常要在發(fā)送信號質(zhì)量與干擾危險之間權(quán)衡利弊。希望得到最好的可能的信號質(zhì)量，因為高質(zhì)量信號保證了通信信息能夠準(zhǔn)確地被接收。影響接收機(jī)信號質(zhì)量的因素很多，這些因素包括發(fā)送功率電平、發(fā)送機(jī)和接收機(jī)天線的設(shè)計和方向性、發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的距離、環(huán)境條件、背景噪聲或干擾等。但是，如果所有其它因素等同，則較高的發(fā)送功率電平通常能獲得較好質(zhì)量的信號，而且通信系統(tǒng)典型地使用盡可能高的發(fā)送功率電平以使接收機(jī)獲得好的信號質(zhì)量。
與此相反，許多通信系統(tǒng)同時還試圖使發(fā)送功率電平減至最小。在由電池操作的系統(tǒng)中，發(fā)送功率減至最小可保持電池的儲備。此外，調(diào)整和/或頻率重復(fù)使用方案要求使用較低的功率電平，以便防止在相同頻譜上與遠(yuǎn)離發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的其它通信不致發(fā)生干擾。
鑒此，通信系統(tǒng)須控制功率電平，以解決好信號質(zhì)量與無干擾之間的沖突。為了解決這些沖突，許多通信系統(tǒng)發(fā)送功率需要保持正好高到足以使接收機(jī)保持適當(dāng)?shù)男盘栙|(zhì)量，但又不要太高。然而，影響信號質(zhì)量的因素每個瞬間都變化。例如，發(fā)送機(jī)與接收機(jī)之間的運(yùn)動、下雨、干擾和其它因素都可能迅速地改變信號質(zhì)量。據(jù)此，許多通信系統(tǒng)都需在逐個瞬間的基礎(chǔ)上調(diào)整發(fā)送功率電平，以補(bǔ)償影響信號質(zhì)量的其它因素。
在傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼率(BER)參數(shù)業(yè)已用于提供一個接收信號質(zhì)量指示。這樣，如果該BER參數(shù)傳送到發(fā)送機(jī)，則它對于控制發(fā)送功率電平可能是很有用的。BER測量可通過與正常數(shù)據(jù)一起傳送誤碼檢測和校正碼并保持通過實施誤碼校正方案而發(fā)現(xiàn)的誤碼計數(shù)來進(jìn)行。但是，這種測量經(jīng)常需要在可靠的BER測量是可用的之前傳輸數(shù)以萬計的符號。在數(shù)據(jù)有時是以脈沖串形式發(fā)送的通信系統(tǒng)中，在得到可靠的BER測量之前可能經(jīng)歷一段很長時間。這段很長時間使測量技術(shù)很不適用于在逐個瞬間基礎(chǔ)上控制發(fā)送功率的情況。
其它的傳統(tǒng)通信系統(tǒng)估算BER比通過監(jiān)視誤碼校正進(jìn)行測量BER更迅速。從傳統(tǒng)上說，BER估算可能是在固定的時間段、幀或符號數(shù)內(nèi)對噪聲函數(shù)積分或在可變的符號數(shù)內(nèi)對噪聲函數(shù)積分并將已積分的符號數(shù)除以累加的積分值計算的。當(dāng)數(shù)據(jù)是以變化長度的脈沖串發(fā)送時，使用固定時段是特別不希望的解決辦法。在這種情況下，固定的積分期間被限在最壞的情況，最短的可變周期和最短的積分周期產(chǎn)生最不精確的BER估算。用積分的符號數(shù)除以累加的積分值的技術(shù)也是不希望的。除法運(yùn)算是典型地復(fù)雜運(yùn)算，實現(xiàn)這種運(yùn)算很昂貴。此外，所確定的BER估算精度是變化的。
據(jù)此，本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供一種用于鏈路余量控制的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是本發(fā)明響應(yīng)于表征誤碼率估計器的精度的參數(shù)、控制發(fā)送功率電平。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是本發(fā)明控制以逐個脈沖串為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的發(fā)送功率電平。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是本發(fā)明適應(yīng)于可變脈沖串長度。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是本發(fā)明應(yīng)用一種特殊的發(fā)送功率電平控制判定規(guī)則，該規(guī)則對于當(dāng)前誤碼率估計器的精度是合適的。
本發(fā)明再有一個優(yōu)點是本發(fā)明測量誤碼率，以評價發(fā)送功率電平控制判定規(guī)則的合理性。
本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點是利用對于以一個功率電平發(fā)送的數(shù)據(jù)通信信號來管理鏈路余量的方法的一種形式來實現(xiàn)的。該方法要求確定第一參數(shù)，它相應(yīng)于誤碼率估算；檢測第二參數(shù)，第二參數(shù)表征第一參數(shù)的精度；響應(yīng)第一和第二參數(shù)，控制該功率電平。
下面結(jié)合附圖閱讀本文詳細(xì)的描述和權(quán)利要求書就可全面的理解本發(fā)明。
附圖中相同的標(biāo)號系指類似的項目。


圖1示出可以實踐本發(fā)明的一個通信系統(tǒng)方框圖；圖2示出通信信號脈沖串的數(shù)據(jù)格式圖；圖3示出用于本發(fā)明的優(yōu)選實施例的接收機(jī)的方框圖；圖4示出相位星座(constellation)圖；圖5示出由控制器執(zhí)行的有效接收脈沖串結(jié)束過程的流程圖；圖6示出用于估算BER參數(shù)呈現(xiàn)不同精確度情況的不同的判定規(guī)則；圖7示出由控制器執(zhí)行的接收機(jī)狀態(tài)檢驗過程的流程圖；和圖8示出由控制器執(zhí)行的接收指令過程的流程圖。
圖1示出通信系統(tǒng)10的方框圖。在優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)10代表一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信信號12在該系統(tǒng)中的第一與第二無線節(jié)點14之間傳送。圖1所示的節(jié)點14對于本發(fā)明的目的可配置得相互相似。但是，節(jié)點14不必相互相同，例如，一個節(jié)點可能配置得放在衛(wèi)星上，另一個節(jié)點可能配置放在地上。另一個可替代的技術(shù)方案是，一個節(jié)點可能配置得放在移動式或便攜式由電池操作的設(shè)備中，另一個節(jié)點可能配置為具有來自電源分配網(wǎng)絡(luò)的大量可用電源的固定的設(shè)備。
每個節(jié)點14都包括一個控制器16，該控制器與存儲器18連接。控制器16是一個微處理器或由放置在相關(guān)存儲器18中由編程指令控制的其它可編程控制設(shè)備。存儲器18附加地存儲在節(jié)點14的正常工作期間操作的表、清單、數(shù)據(jù)庫和/或可變數(shù)?？刂破?6連接到發(fā)送機(jī)20和接收機(jī)22，其每個發(fā)送機(jī)和接收機(jī)連接到天線24?？刂破?6提供控制發(fā)送機(jī)20和接收機(jī)22工作的數(shù)據(jù)，包括編程或調(diào)整功率電平的命令，發(fā)送機(jī)20以該電平發(fā)送數(shù)據(jù)通信信號而且這樣的數(shù)據(jù)可能包括信道調(diào)諧指令?？刂破?6附加地提供從節(jié)點14發(fā)送的數(shù)據(jù)和在節(jié)點14接收的評價數(shù)據(jù)。
雖然圖中沒示出，但節(jié)點14可能包括不直接涉及本發(fā)明的附加設(shè)備，例如，節(jié)點14可能包括聲碼器、揚(yáng)聲器和送話器、以便它們工作作為話音通信終端，節(jié)點14也可能包括附加的發(fā)送機(jī)20和接收機(jī)22，以便它們適用于通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)發(fā)在一個接收機(jī)端口接收的數(shù)據(jù)到另一個發(fā)送機(jī)端口。
圖2是通信信號12的示例性數(shù)據(jù)格式圖。在優(yōu)選實施例中，信號12代表一個脈沖串而不是連續(xù)信號，并且下面稱為脈沖串12。脈沖串12的持續(xù)期間可能隨時間變化。數(shù)據(jù)可能通過信號的I和Q正交分量間的相對相位關(guān)系使用許多熟知的任何數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)的脈沖串12進(jìn)行傳送。
脈沖串12的前置碼部分26傳送數(shù)據(jù)，幫助接收機(jī)22(圖1)同步其本身到數(shù)據(jù)調(diào)制。前置碼26之后，任何數(shù)量符號28傳送任何數(shù)量的數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，符號28代表離散期間，在該期間預(yù)定的數(shù)據(jù)比特數(shù)被傳送，例如，正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制，在每個符號28期間傳送2個比特數(shù)據(jù)。在脈沖串12中的符號28的數(shù)目可能隨各個脈沖串12而變化。
由在符號28中脈沖串12傳送的數(shù)據(jù)最好包括誤碼檢測和校正碼，無論是傳統(tǒng)的編碼或相反。在接收機(jī)22中可能是解碼這種誤碼檢測碼，以校正脈沖串12被解調(diào)時出現(xiàn)的差錯。
圖3是任何一個節(jié)點14(圖1)的接收機(jī)22的方框圖。信號脈沖串12(圖1—2)在天線24接收。天線24連接到RF部分30。RF部分30使用常規(guī)技術(shù)解調(diào)信號12為基帶信號并實現(xiàn)載波和比特二者的同步。信號12的基帶形式的正交分量由RF部分30在輸出端I、Q產(chǎn)生。符號時鐘輸出提供一個跟蹤符號28(圖2)的定時信號。當(dāng)RF部分30已同步到脈沖串12時同步信號啟動，而且當(dāng)脈沖串12被檢測時，脈沖串啟動信號啟動。
圖3省去了對由RF部分產(chǎn)生的符號時鐘信號的連接，因為符號時鐘用本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易懂得的方法基本上驅(qū)動接收機(jī)22的所有電路。
RF部分30的輸出I連接到模/數(shù)變換器(A/D)32，RF部分30的Q輸出連接到A/D34。A/D變換器32、34數(shù)字化I、Q信號，以使一個I樣值和一個Q樣值對于每個符號28是可用的。A/D的32、34輸出耦合到誤碼率(BER)估計器36和BER測量器38。
BER估計器36一般地響應(yīng)在一些符號28上出現(xiàn)誤碼幅度確定一個值。這個值相應(yīng)于BER估計，不需要精密地等于BER。正如下面更詳細(xì)討論的，判定規(guī)則表可被編程補(bǔ)償在這個值和實際BER估計值間存在的各種數(shù)學(xué)關(guān)系。這樣，不需要產(chǎn)生精密地等于BER估計的數(shù)，可能簡化BER估計器的實觀。應(yīng)當(dāng)懂得，差錯可能是相位差錯，幅度差錯或二者的組合，而且相位差錯能夠作為幅度被檢測，反之亦然。這里使用的差錯被稱為幅度差錯并理解為術(shù)語“幅度差錯”還可包括或者是相位差錯。
來自A/D的32、34的I、Q樣值分別饋送到BER估計器36的幅度差錯識別器40、42。每個幅度差錯識別器40、42確定接收的正交分量和理論上的理想分量之間的差值。
圖4是說明幅度差錯識別器40、42的工作的相位星座圖。圖4表示用于說明目的的QPSK相位星座，但是，本發(fā)明不限于單個調(diào)制技術(shù)。I、Q分量之間的理論上理想相位關(guān)系在圖4中以“X′S”表示并代表相位關(guān)系，如果在調(diào)制之前或調(diào)制期間無噪聲、誤碼或其它不精確性引入，在接收機(jī)22對四種不同數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行檢測。但是，噪聲、誤碼和其它不精確性不可變地引入到實際的信號中，而且在接收機(jī)22檢測的相位典型地不符合理論上的理想關(guān)系。兩個這樣實際相位關(guān)系44、46的例子由點表示在圖4。當(dāng)然，在任何一個符號28(圖2)期間僅一個相位關(guān)系出現(xiàn)，而且關(guān)系44、46從兩個任意符號28描述例子。
I分量幅度差錯識別器(圖3)產(chǎn)生代表在實際相位關(guān)系46或44的最接近理論上的理想關(guān)系之間I分量差值的一個值。圖4通過矢量48、50描述這個差值或差錯。同樣，Q分量幅度差錯識別器42(圖3)產(chǎn)生代表在實際相位關(guān)系44或46和最接近的理論上的理想關(guān)系之間的Q分量差值的一個值。圖4通過矢量52，54描述這個差值或差錯，如圖4所表示的，幅度差錯被標(biāo)志可展示正或負(fù)值的數(shù)量。
返回來參見圖3，來自差錯識別器40、42的標(biāo)態(tài)的幅度差錯被傳送到幅度電路，例如分別為平方電路56、58。一個I和一個Q差錯提供給每個符號28。平方電路56、58通過數(shù)學(xué)平方運(yùn)算翻譯標(biāo)志差錯值為未標(biāo)志幅度值。但是，可替代的實施例可使用其它幅度運(yùn)算，例如絕對值。對于每個符號，由I平方電路56產(chǎn)生的I幅度值在加法器60中加到由Q平方電路58產(chǎn)生的Q幅度值。這樣，對每個符號28，加法器60產(chǎn)生一個描述總的或組合差錯幅度的值。
加法器60連接到累加器或積分器62，它在脈沖串12(圖2)的期間內(nèi)累加差錯幅度。換句話說，對于希望的脈沖串12中的每個符號28的差錯幅度，或至少是實際上的大量符號28被相加在一起。該差錯幅度被彼此相加，以便產(chǎn)生的累加值代表在許多符號28期間產(chǎn)生的總的差錯幅度。累加器62的輸出耦合到寄存器64，而且累加值隨時被轉(zhuǎn)移到寄存器64?？刂破?6(圖1)通過讀寄存器64獲得累加值。這個累加值相應(yīng)于BER估計。如下面要討論的，控制器16評價累加值和選擇的判定原則以便作判定，不管信號12被發(fā)送的功率電平是否應(yīng)當(dāng)增加、減少或保持相同。
BER精確度估計器66產(chǎn)生表征由BER估計器36提供的BER估計精度的數(shù)。從RF部分30輸出SYNC的同步信號連接到BER精確度估計器66的計數(shù)器68和BER估計器36的累加器62。當(dāng)接收機(jī)22不同步于脈沖串12時，同步信號被構(gòu)成以復(fù)位計數(shù)器68和累加器62。這樣，當(dāng)同步出現(xiàn)時，累加器62和計數(shù)器68的每一個都保持初始值，例如零。計數(shù)器68計數(shù)符號28，差錯幅度在累加器62中被累加或積分。從計數(shù)器68的輸出提供一個計數(shù)值，識別至此包括在累加器62的積分中的符號28的數(shù)。這個輸出連接到控制邏輯部分70和接到寄存器72。
控制邏輯部分70產(chǎn)生一個定時信號，確定何時由計數(shù)器68產(chǎn)生的計數(shù)值和由累加器62產(chǎn)生的累加值分別轉(zhuǎn)移到寄存器72，64。希望兩個數(shù)值在相同瞬間轉(zhuǎn)移。控制邏輯部分70監(jiān)視計數(shù)器68確定何時符號計數(shù)達(dá)到2N的值，這里N代表在預(yù)定整數(shù)組中的任何整數(shù)。因此，對于N＝7、8、…12，控制邏輯部分70分別在128、256…4096的符號計數(shù)轉(zhuǎn)移到寄存器72、64。在可替代的實施例中，數(shù)值N可裝入到寄存器72中，而不是實際的計數(shù)2N。
當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移到寄存器72、64時，存儲在其內(nèi)的舊值被重寫。因此，寄存器72、64經(jīng)常被更新，因為接收機(jī)22接收越來越多的符號28。由BER估計器36提供的BER估計更精確地描述實際的BER為BER估計進(jìn)行增長的符號28的數(shù)。因此，從寄存器72的輸出表征BER估計精度，該輸出可能是由控制器16(圖1)讀取。因為接收到越來越多的脈沖串12中的符號28，這個精度改進(jìn)了。當(dāng)控制器16讀BER估計和相關(guān)的精度參數(shù)時，從對符號的二次積分可得到的最精確估計與用數(shù)量表示那個精度的精確值一起提供。這個精確值不必等于精確的容差值。相反地，這個值僅需要反映與實際精確度的相關(guān)性。判定規(guī)則表可被編程補(bǔ)償各種數(shù)學(xué)關(guān)系，這種關(guān)系存在于這個精確值和實際BER估計精度之間。因此，BER精確度估計器66的實現(xiàn)由于不要求產(chǎn)生精確地等于BER精度估計的一個數(shù)而可簡化了。
BER測量器38產(chǎn)生由數(shù)據(jù)通信信號12傳送的數(shù)據(jù)并測量實際的BER。當(dāng)BER測量器38測量實際的BER時，它不需要精確地提供準(zhǔn)確的BER值。相反地，BER測量器38使用不同于在BER估計器36中使用的不同技術(shù)提供合理的精確的測量。測量的BER被用于驗證適當(dāng)?shù)呐卸ㄒ?guī)則被應(yīng)用于估計的BER值。
由A/D的32、34提供的I、Q相位值驅(qū)動碼錯校正解碼器74和延遲電路76。解碼器74評價在脈沖串12中包括的誤碼檢測碼并響應(yīng)其評價執(zhí)行誤碼校正。解碼器74的輸出提供通信數(shù)據(jù)到控制器16(圖1)并且耦合到編碼器78。編碼器78執(zhí)行誤碼檢測編碼操作實現(xiàn)在解碼器74中執(zhí)行的解碼操作。這種操作類似于在發(fā)送機(jī)20(圖1)中執(zhí)行的誤碼檢測編碼。解碼和編碼操作可能用一些符號28來完成。延遲電路76插入等效于符號28的這個數(shù)的延遲，以便在相應(yīng)于數(shù)據(jù)存在于編碼器78的同時數(shù)據(jù)存在于延遲電路76。
延遲電路76和編碼器78的每一個都連接到BER測量電路80，該電路比較兩個數(shù)據(jù)流。只要由解碼器74產(chǎn)生的數(shù)據(jù)精確地等于由發(fā)送機(jī)20(圖1)發(fā)送的數(shù)據(jù)，這兩個數(shù)據(jù)流將是相同的。但是，如果這兩個數(shù)據(jù)流不同，那么出現(xiàn)誤碼，并且該誤碼被寄存在BER測量電路80。控制邏輯部分82計數(shù)符號和提供定時信號至BER測量電路80和寄存器(REG)84。在常規(guī)間隔，誤碼的累加數(shù)被轉(zhuǎn)移到寄存器84，它們可由控制器16(圖1)讀取。本領(lǐng)域的技術(shù)人員懂得，為了合理地精確的BER測量結(jié)果，BER測量器38可能評價許多成千上萬的符號，而且這個評價將延伸到許多脈沖串12的邊界。因此，由BER測量器38提供的測量的BER確定長期BER，而由BER估計器36提供的估計的BER確定短期BER。
圖5是由控制器16(圖1)執(zhí)行的有效接收脈沖串結(jié)束過程86的流程圖。響應(yīng)于存儲在存儲器18(圖1)中的編程指令執(zhí)行過程86。過程86每個有效脈沖串12希望地被啟動一次。希望地，在脈沖串12結(jié)束之后立即執(zhí)行過程86，這種情況通過監(jiān)視由接收機(jī)22(圖3)的RF部分30產(chǎn)生的脈沖串有效信號進(jìn)行檢測。一般地說，結(jié)合編程判定規(guī)則過程86評價BER估計和BER估計精度以決定是命令發(fā)送機(jī)20(圖1)增加或者降低其發(fā)送功率電平。
過程86在步驟88執(zhí)行得到累加值(相應(yīng)于BER估計)和分別來自寄存器64、72(圖3)的符號計數(shù)值“N”。符號計數(shù)值，這里N是一個整數(shù)和2N符號被積分產(chǎn)生累加值，表征BER估計精度。接著，在步驟90，響應(yīng)于BER估計精度，選擇判定規(guī)則92在評價BER估計中使用，如由符號計數(shù)值N表征。判定規(guī)則92代表存儲在存儲器18(圖1)的表94中存儲的特定數(shù)據(jù)組。圖5以方框圖形式描述表94。表94可能包括任何數(shù)目的判定規(guī)則94。數(shù)值N可能代表到表94的一個索引。
在步驟90之后，步驟95與在步驟88上述獲得的累加值選擇判定規(guī)則。如表94中所指示的，每個判定規(guī)則92可能包括兩個判定點，稱為判定點96、98。判定點96表示最小累加值，在該值命令發(fā)送節(jié)點14增加其功率電平。在這個累加值(即判定點96)和所有更大的累加值(反映更差的BER估計)，控制器16將命令發(fā)送節(jié)點14增加其發(fā)送功率電平，因為接收節(jié)點14的信號質(zhì)量是這樣的差，以致使系統(tǒng)10(圖1)開始面對丟失數(shù)據(jù)不可容許的危險。
判定點98表示最大的累加值，在該值命令發(fā)送節(jié)點14降低其功率電平。在這個累加值和所有更小的累加值(反映更好的BER估計)控制器16將命令發(fā)送節(jié)點14降低其發(fā)送功率，因為系統(tǒng)10可在更差質(zhì)量接收信號滿意地工作，而且在這個更高發(fā)送功率電平繼續(xù)工作，不必要地冒著產(chǎn)生干擾或浪費(fèi)的危險。
圖6以圖形說明判定規(guī)則92、92′的例子，它可能是被應(yīng)用在估計的BER參數(shù)顯示不同精度等級的情況。判定規(guī)則92相應(yīng)于較高的BER估計精度N和判定規(guī)則92′相應(yīng)于較低的BER估計精度N-1。在這個例子中，對于判決規(guī)則92的判定點98、96分別規(guī)定在累加值X處的最大降低點和在累加值2X處的最小增加點，而判決規(guī)則92′的判定點98、96分別規(guī)定在累加值0.4X的最大降低點，而在累加值1.1X處的最小增加點。
判定規(guī)則92、92′響應(yīng)于兩種因素而不同(i)簡單標(biāo)度或歸一化和(ii)精度。實際的BER估計更接近地等于根據(jù)時間劃分的累加值，因為可能是由符號28的數(shù)量代表，這些符號被積分產(chǎn)生累加值。當(dāng)積分出現(xiàn)在2n-1符號上時，1/2累加值相應(yīng)于從在2N符號上積分得到的等效BER。為了簡化實現(xiàn)，在接收機(jī)22的硬件中不執(zhí)行這樣的標(biāo)度或歸一化，但是寧愿通過表94(圖5)的編程來補(bǔ)償這種標(biāo)度和歸一化。
精度還修改判定規(guī)則92、92′。如果歸一化對表94單獨計算，那么判定規(guī)則92′分別在0.5X，1.0X具有判定點98、96，而不是圖6所示的在0.4X，1.1X。這種差別表示由于判定規(guī)則92′較小數(shù)量的樣值而降低了精度(增加了偏差)。當(dāng)BER估計是較小精度時(例如，當(dāng)從較少符號28確定時)，判定規(guī)則92′提供較寬接受范圍。例如，對于給定的2.1X/2N的BER，判定規(guī)則92規(guī)范增加發(fā)送功率電平。但是，判定規(guī)則92要求更精確的BER估計。判定規(guī)則92′要求更低精確的BER估計。當(dāng)判定規(guī)則92′面對2.1X/2N的相同BER時，2.1X/2N等于1.05X/2N-1，它規(guī)定不改變發(fā)送功率電平。在第一種情況命令增加，但是不是第二種情況，因為接收節(jié)點14(圖1)較不確信在第二種情況下的它在接收不可接受質(zhì)量的信號12。接收節(jié)點14是較不確信的，因為BER估計精度較小。
返回參見圖5，在步驟95評價選擇的判定規(guī)則92之后，在步驟100，判定累加是否在由判定點96、98規(guī)定之外的范圍，即步驟100確定累加是否少于最小增加累加96或大于最大降低累加98。如果在由選擇的判定規(guī)則92規(guī)定的范圍之外，在步驟102，形成調(diào)整功率電平的命令，它可以構(gòu)成來命令發(fā)送節(jié)點14或是增加或是降低其發(fā)送功率電平，這取決于累加是大于或是小于在選擇判定規(guī)則92中規(guī)定的范圍。
接著，步驟104通過發(fā)送它將命令傳送到發(fā)送節(jié)點14。在步驟104之后，并且當(dāng)步驟100確定該累加是在由選擇判定規(guī)則92規(guī)定的范圍之內(nèi)時，程序控制退出過程86。
雖然圖5使用特定的表存儲結(jié)構(gòu)說明判定規(guī)則12的實現(xiàn)，但是等效的技術(shù)可完成相同的事情，例如步驟90、95可組合形成單個的查表運(yùn)算?？商鎿Q地，一般的判定規(guī)則可被獲得，然后改變具體地適于給定精度電平的規(guī)則或者響應(yīng)于精確數(shù)據(jù)可改變累加數(shù)據(jù)，然后對于一般判定規(guī)則進(jìn)行評價。
圖7流程圖表示接收機(jī)狀態(tài)檢查過程106，它可能是由節(jié)點14來實現(xiàn)，在這里BER測量器38(圖3)進(jìn)行其測量。另一方面，從寄存器84(圖3)能夠獲得這種測量并發(fā)送到一些其它節(jié)點14，這些節(jié)點執(zhí)行過程106。在優(yōu)選實施例中，過程106以比過程86(圖5)低得多的速率執(zhí)行的。一般地，過程106驗證從編程的判定規(guī)則92(圖5—6)的觀點BER估計的評價產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。
過程106可執(zhí)行任何數(shù)目的步驟，檢查與本發(fā)明無關(guān)的各種狀態(tài)項目。過程106在步驟108執(zhí)行，取得測量的BER，例如從進(jìn)行測量的節(jié)點14的寄存器84(圖3)中得到。接著，在步驟110，確定實際測量的BER是否在可接受的限值內(nèi)，該限值可能是預(yù)定的設(shè)計參數(shù)。如果測量的BER是可接受的，那么程序控制退出。
如果測量的BER是不可接受的，任何112改變判定規(guī)則92(圖5—6)并編程表94(圖5)因此獲得在測量的BER中的一個希望的移動。在步驟112之后，程序控制退出過程106。
圖8以流程圖表示接收命令過程114，它可能是通過任何節(jié)點14的任何控制器16執(zhí)行，而且當(dāng)控制器16從任何信源接收一個命令時執(zhí)行以分析命令和響應(yīng)。
過程114可能處理任何數(shù)目的命令，這些命令與本發(fā)明無關(guān)，而且也能執(zhí)行步驟116，確定接收的命令是否更新判定規(guī)則的命令。當(dāng)在遠(yuǎn)離其BER判定規(guī)則92(圖5—6)被證實的節(jié)點14的一個節(jié)點14處執(zhí)行過程106(圖1)時，這樣的一個命令可被接收。當(dāng)接收了更新判定規(guī)則命令時，執(zhí)行步驟118以保存伴有判定規(guī)則表94(圖5)中的命令的所判定規(guī)則。
在步驟118之后或當(dāng)步驟116確定接收的命令不是一個更新判定規(guī)則命令時，在步驟120，被執(zhí)行以確定該命令是否是一個調(diào)整發(fā)送功率電平命令。如上所述結(jié)合步驟104(圖5)調(diào)整發(fā)送功率電平命令從接收節(jié)點14被發(fā)送。當(dāng)檢測到該調(diào)整功率電平命令時，執(zhí)行步驟122適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行由編程的發(fā)送機(jī)20指定的調(diào)整。隨后的脈沖串12將以新的功率電平發(fā)送。這樣的命令可能如每個發(fā)送脈沖串12一次那樣經(jīng)常地出現(xiàn)。在步驟122之后或當(dāng)步驟120確定那個命令不是調(diào)整發(fā)射功率電平命令時，程序控制退出過程114。
總之，本發(fā)明提供用于鏈路余量控制的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明響應(yīng)表征誤碼率估計器的精度的參數(shù)控制傳送功率電平。這種控制可在逐個脈沖串基礎(chǔ)上更新，而且脈沖串可具有不同的持續(xù)期間。本發(fā)明應(yīng)用特定的傳輸功率電平控制判定規(guī)則，該規(guī)則對于當(dāng)前誤碼率估計器的精度是適宜的。此外，測量誤碼率評價傳輸功率電平控制判定規(guī)則的適宜性。
上面參照優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下，可在這些優(yōu)選實施例中進(jìn)行改變和修改。例如，上面討論的步驟、過程和規(guī)程的特定順序和組織可被改變而基本上不改變執(zhí)行的工作。這些和其它的變化和修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，而且這些都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于以一個功率電平發(fā)送數(shù)據(jù)通信信號，進(jìn)行鏈路余量管理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟確定相應(yīng)于誤碼率估計的第一參數(shù)；檢測表征所述第一參數(shù)的精度第二參數(shù)；和響應(yīng)所述第一和第二參數(shù)，控制所述功率電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述確定步驟的特征在于包括積分差錯幅度的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述控制步驟包括步驟評價可編程判定規(guī)則以決定是增加還是降低所述功率電平，所述數(shù)據(jù)通信信號傳送差錯檢測碼，并且所述方法附加地特征包括以下步驟評價所述差錯檢測碼以便測量誤碼率；和響應(yīng)于所述測量的誤碼率，編程所述判定規(guī)則。
4.一種用于以功率電平發(fā)送數(shù)據(jù)通信信號管理鏈路余量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟接收所述數(shù)據(jù)通信信號；辨別由所述接收的數(shù)據(jù)通信信號顯示的幅度差錯，所述幅度差錯相對于預(yù)定構(gòu)像點進(jìn)行表示；確定響應(yīng)于在許多符號上的所述幅度差錯的幅度的值；和響應(yīng)于所述值和所述的符號數(shù)，判定是否改變所述功率電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述確定步驟的特征在于包括步驟累加在預(yù)定符號序列中出現(xiàn)差錯幅度值；和對所述符號的每個符號增加計數(shù)，在這些符號中差錯幅度值被累加。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述判定步驟的特征包括步驟當(dāng)由所述符號數(shù)劃分所述值大于判定點，所述判定點響應(yīng)所述符號數(shù)而變化時，表示所述功率電平增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述判定步驟評價可編程的判定規(guī)則，所述數(shù)據(jù)通信信號傳送誤碼檢測碼，和所述方法包括以下步驟評價所述誤碼檢測碼以便測量誤碼率；和響應(yīng)所述誤碼率編程所述判定規(guī)則。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信信號是以數(shù)據(jù)通信脈沖串的形式，它傳送符號的第一個數(shù)；和所述確定和判定步驟被構(gòu)成，以便所述符號數(shù)小于或等于所述符號的第一個數(shù)。
9.一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)保持希望的鏈路余量，其特征在于一個第一節(jié)點，具有一個發(fā)送機(jī)，構(gòu)成以可編程的功率電平發(fā)送數(shù)據(jù)通信信號；一個第二節(jié)點，具有一個RF部分，構(gòu)成接收所述數(shù)據(jù)通信信號；一個誤碼率估計器，連接到所述RF部分，用于產(chǎn)生一個第一參數(shù)，該參數(shù)相應(yīng)于對所述數(shù)據(jù)通信信號的誤碼率的估計；一個精確度估計器，連接到所述RF部分，用于產(chǎn)生表征所述第一參數(shù)的精確度的第二參數(shù)；和一個控制器，連接到所述誤碼率估計器和所述精確度估計器，所述控制器響應(yīng)于所述第一和第二參數(shù)，被構(gòu)成用于編程所述可編程功率電平。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其中所述控制器包括用于存儲判定規(guī)則的裝置，該規(guī)則規(guī)定何時調(diào)整所述功率電平；當(dāng)所述誤碼率的所述估計超過第一判定點和所述第二參數(shù)表征第一精確度時，所述判定規(guī)則被構(gòu)成以增加所述功率電平；和當(dāng)所述誤碼率的所述估計超過第二判定點和所述第二參數(shù)表征第二精確度時，所述判定規(guī)則被構(gòu)成以增加所述功率電平。
全文摘要
通信系統(tǒng)中，接收節(jié)點(14)根據(jù)數(shù)據(jù)通信信號(12)的單個脈沖串估算BER和BER估算的精度。響應(yīng)于BER精度估算，選擇適宜的判定規(guī)則。不同的判定規(guī)則可用于有利于所希望的結(jié)果的不同判定。響應(yīng)BER精確度估算，構(gòu)成偏差，從估計BER的觀點，評價選擇的判定規(guī)則。響應(yīng)這個評價，發(fā)送節(jié)點(14)可被命令增加或降低其發(fā)送功率電平。此外，BER可被測量并且該測量用于驗證判定規(guī)則的適宜性。
文檔編號H04L1/20GK1118956SQ95108430
公開日1996年3月20日 申請日期1995年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月18日
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