專利名稱：初始業(yè)務功率自適應設定的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域，具體涉及在前向鏈路業(yè)務信道中設定初始功率電平。
無線移動通信為用戶實質(zhì)上在任何地方和任何時間接入話音和數(shù)據(jù)服務提供了最大的方便。碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)是最有前景的數(shù)字無線通信系統(tǒng)之一，它能提供出所需的話音和數(shù)據(jù)服務的混合。
由通信系統(tǒng)提供的地理覆蓋劃分成稱為小區(qū)的覆蓋區(qū)域，每個小區(qū)對應著一個基站。小區(qū)可進一步劃分成多個扇區(qū)。對給定的一個小區(qū)和/或扇區(qū)分配的信道按照各種已知的方法來確定。每個基站發(fā)送一個導頻信號，它對處于該基站小區(qū)內(nèi)的移動單元起信標的作用。
在移動呼叫的開始，典型的移動單元通過一個接入信道向基站發(fā)送出一個服務請求。作為響應，典型的基站在前向鏈路(也就是，基站到移動單元)中應用了為業(yè)務信道標稱設定的初始功率電平來啟動呼叫建立程序。標稱設定的功率電平可利用各種閉環(huán)和開環(huán)功率控制方法作調(diào)整。然而，不適當?shù)某跏脊β孰娖皆诮⒁苿雍艚谐绦蛑斜憩F(xiàn)出危險性。例如，不充分的初始功率會導致突發(fā)誤碼，造成呼叫質(zhì)量下降。某些場合下，由于低微的初始功率電平，在嚴重干擾的環(huán)境中甚至會使呼叫失落。然而，較高的初始功率電平將造成對其他用戶的干擾，降低整個系統(tǒng)的性能和容量?，F(xiàn)有的控制方法的缺點在于，它們的反應時間慢，會導致呼叫失落。
本發(fā)明是一種用于基于干擾量度在前向鏈路業(yè)務信道中自適應地設定初始功率電平的裝置和方法。對于來自其它基站、移動接收機噪聲和任何其它噪聲源、干擾源造成的干擾，由干擾量度指明在前向鏈路業(yè)務信道中的損失。這里的干擾量度是測量基站發(fā)送的導頻Ec/Io與移動站接收的導頻Ec/Io之間的差異，而Ec/Io是每碼片(chip)能量與干擾密度之比。本方法可使得業(yè)務信道中的初始功率電平隨劣化因素源的表現(xiàn)而改變。因此，由于基站上初始功率電平是根據(jù)干擾環(huán)境設定的，使呼叫質(zhì)量和系統(tǒng)容量最佳化。重要點在于，本發(fā)明可在任何基于CDMA的通信系統(tǒng)中實施。
本發(fā)明的一個示例性實施例中，移動臺在一個接入信道中向基站發(fā)送出服務請求。接入消息中包含有由移動單元接收到的導頻Ec/Io?；緩囊苿訂卧獋鬏?shù)慕尤胂⒅刑岢鲈撘苿訂卧邮盏膶ьlEc/Io。然后，借助于確定移動單元接收的導頻Ec/Io與基站傳輸?shù)膶ьlEc/Io之間的差異，對干擾量度進行計算。接著，基站在干擾量度的基礎上設定前向鏈路中的初始功率電平。
閱讀下面的說明并結合參考附圖，可對本發(fā)明獲得比較全面的理解，附圖中

圖1是一個典型無線網(wǎng)絡的代表性框圖；和圖2是移動單元怎樣與一個基站通信的一個示例性流程圖。
雖然，本發(fā)明特別適合于CDMA系統(tǒng)，并且以此來進行說明，但本發(fā)明同樣地適合于供其它通信系統(tǒng)應用，包括寬帶CDMA(W-CDMA)，以及其它的數(shù)字和模擬傳輸方法。
現(xiàn)在，參看圖1，它示出一個典型的蜂窩無線網(wǎng)絡的代表性方框圖。一個移動電話交換局(MTSO)10(也稱為移動交換中心，MSC)在蜂窩網(wǎng)絡與有線交換網(wǎng)絡12之間提供出交換的呼叫。
MTSO 10與多個蜂窩基站14連接。蜂窩基站14中包括一個固定位置的多信道收發(fā)信機，它通過其射頻端口連接至蜂窩天線16上。由蜂窩基站14起通信匯接局作用的地理區(qū)域稱為小區(qū)18。各個蜂窩基站14的小區(qū)分布于合適的位置上，以形成系統(tǒng)覆蓋。每個蜂窩基站14有一個可識別的導頻信道信號，它對處于小區(qū)18內(nèi)的任何蜂窩移動單元、移動臺或移動單元20提供出信標。移動單元20通過前向鏈路(基站到移動單元)和反向鏈路(移動單元到基站)與小區(qū)18內(nèi)的蜂窩基站14進行通信，前向鏈路中包括一個導頻信道和多個業(yè)務信道，反向鏈路中包括多個業(yè)務信道和接入信道。
在示例性的通信系統(tǒng)中，前向鏈路或下行鏈路中包括一個導頻信道、一個同步信道和諸個多用途信道。多用途信道可應用于前向業(yè)務，但有一定數(shù)目的多用途信道應用作尋呼信道。反向鏈路或即上行信道中包括有業(yè)務信道和接入信道。接入信道能使移動單元20進行非業(yè)務信息的通信，例如，發(fā)出呼叫和響應尋呼。
對移動單元20在接入信道上送出的服務請求(也稱為發(fā)送一個接入探測)起響應，基站14通過向移動單元20傳輸一個業(yè)務信道指配參數(shù)以及其它參數(shù)后，啟動呼叫建立過程。典型系統(tǒng)中，該前向鏈路基站傳輸按初始的或標稱的功率電平作出設定，它并不考慮干擾環(huán)境。結果，對于微弱的功率電平，移動呼叫可能遭受嚴重的劣化，甚至丟失。
圖2的流程圖示明按照本發(fā)明建立呼叫時的方法。具體地，基站14響應于移動單元20來的接入探測，啟動呼叫建立過程，見步驟210。然后，基站14有利地應用移動單元接收的導頻Ec/Io參數(shù)，它在接入探測傳輸中可得到，用來自適應地設定初始功率電平，見步驟220。特別地，已提出建議將一些新消息結合進IS-95B標準內(nèi)，以幫助基于CDMA的系統(tǒng)的越區(qū)切換。盡管此種信息本來預定用于越區(qū)切換，但本發(fā)明的方法能有利地應用移動單元接收的導頻Ec/Io，用以在前向業(yè)務信道中設定初始功率電平。例如，參見由EdwardTiedemann和Tao Chen在1997年3月20日對TR45.5、TR45.5.3.1/97.03.20.02提出的“頻率間硬越區(qū)切換的改進(修正2)，Inter-frequency Hard Hand-off Improvments(Rev.2)”，以及由Pradeep Jain等人于1997年3月17-21日對TR45.5、TR45.5/97.03.20.03提出的題目為“頻率間硬越區(qū)切換改善用的IS-95B文本建議(Proposed IS-95B Text for Inter-frequency HardHand-off Improvements”的論文。
本發(fā)明的基站14通過計算基站傳輸?shù)膶ьlEc/Io與移動單元接收的導頻Ec/Io之差，計算出干擾量度，這里，Ec/Io是每碼片能量與干擾密度之比，見步驟230。以公式表示時有干擾量度＝Tx Ec/Io(dB)-RxEc/Io(dB)
式中，Tx Ec/Io是基站中傳輸?shù)膶ьlEc/Io，它依照前向鏈路的負載而變化；和Rx Ec/Io是移動單元接收的導頻Ec/Io。
干擾量度指明了由于來自其它基站、移動接收機噪聲和任何其它噪聲或干擾源來的干擾，在前向鏈路業(yè)務信道中引入的損失。具體地，干擾量度指明了移動單元在對所需基站來的導頻信號進行解調(diào)時遇到的來自其它基站所呈現(xiàn)出的干擾程度。然后，基站14應用此干擾量度來自適應地設定前向鏈路業(yè)務信道上的初始功率電平，見步驟240。如果干擾量度指明有較大程度的干擾，則對前向鏈路業(yè)務信道設定較高的初始功率電平，反之亦然。在示例的實施例中，初始功率電平與干擾量度之間的函數(shù)關系是線性的。另外的實施例中，可應用單調(diào)函數(shù)來表示初始功率電平與干擾量度之間的關系。例如，可應用一張由干擾量度檢索的查對表來確定前向鏈路業(yè)務信道的初始功率電平。在另一個實施例中，基站可向移動單元送出傳輸?shù)膶ьlEc/Io，然后移動單元可進入實施上述計算的步驟。而后，將計算結果傳送給基站，以設定初始功率電平。
應用本發(fā)明的自適應功率電平設定方法，前向鏈路中的系統(tǒng)容量能增加，功率能節(jié)省。對于符合IS-95標準的通信系統(tǒng)，這一點尤其重要，因為那里的前向鏈路功率控制處理速度很慢。使用合適的初始功率電平在功率/干擾節(jié)約上是關鍵性的，它轉而可給出改善的系統(tǒng)容量。由于按照干擾環(huán)境來設定初始功率電平，使呼叫質(zhì)量和呼叫保全得到改進。
對于上面的說明，本技術領域內(nèi)的熟練人員顯然可針對本發(fā)明作出大量修改和變更的實施。因此，此種說明只應認作是示例性的，其目的是指導本技術領域內(nèi)的熟練人員實現(xiàn)最佳模式的本發(fā)明。構造的細節(jié)可以改變，但實質(zhì)上偏離不開本發(fā)明的精神實質(zhì)，所有修改的專門應用處于所附權利要求書之范圍內(nèi)的，都保留有權利要求。
權利要求
1.一種在具有基站和移動單元的無線通信系統(tǒng)中，在移動單元與基站之間設定初始功率電平的方法，所述方法包含有步驟從移動單元接收的導頻功率中計算出干擾量度；和根據(jù)所述的干擾量度在前向鏈路中設定一個初始功率電平。
2.按照權利要求1的方法，其中，在所述的計算步驟中確定出所述移動單元接收的導頻功率與基站傳輸?shù)膶ьl功率之間的差值。
3.按照權利要求2的方法，其中，所述的移動單元接收的導頻功率和所述的基站傳輸?shù)膶ьl功率均為Ec/Io，每個所述的Ec/Io表示每碼片能量與干擾密度之比。
4.按照權利要求1的方法，其中，所述的移動單元接收的導頻功率包含在移動單元來的服務傳輸?shù)恼埱笾小?br> 5.按照權利要求1的方法，其中，所述的干擾量度指明了由于其它基站和移動接收機噪聲造成的干擾程度。
6.按照權利要求1的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間有線性關系。
7.按照權利要求1的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間呈單調(diào)函數(shù)關系。
8.按照權利要求1的方法，其中，所述的移動單元接收的導頻功率包含在移動單元來的接入信道傳輸中。
9.一種在具有基站和移動單元的無線通信系統(tǒng)中，在移動單元與基站之間建立呼叫的方法，所述方法包含有步驟在接入信道上接收移動單元來的服務請求；從移動單元接收的導頻功率中確定出一個干擾量度；和根據(jù)所述的干擾量度在前向鏈路業(yè)務信道傳輸中設定一個初始功率電平。
10.按照權利要求9的方法，其中，所述的確定步驟中包括下列步驟在所述的接入信道中從傳輸?shù)南?nèi)提取出所述的移動單元接收的導頻功率；和計算出所述移動單元接收的導頻功率與基站傳輸?shù)膶ьl功率之間的差值。
11.按照權利要求10的方法，其中，所述的移動單元接收的導頻功率和所述的基站傳輸?shù)膶ьl功率均為Ec/Io，每個所述的Ec/Io表示每碼片能量與干擾密度之比。
12.按照權利要求9的方法，其中，所述的干擾量度指明了由于其它基站和移動接收機噪聲造成的干擾程度。
13.按照權利要求9的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間有線性關系。
14.按照權利要求9的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間呈單調(diào)函數(shù)關系。
15.一種在具有基站和移動單元的無線CDMA通信系統(tǒng)中，在移動單元和基站之間建立呼叫的方法，所述方法包含有步驟從移動單元上接收一個接入探測；從在所述接入探測中傳輸?shù)?、移動單元的接收的導頻功率確定出干擾量度；和根據(jù)所述的干擾量度在前向鏈路業(yè)務信道傳輸中設定一個初始功率電平。
16.按照權利要求15的方法，其中，所述的確定步驟中包括下列步驟在所述的接入探測中從傳輸?shù)南?nèi)提取出所述的移動單元接收的導頻功率；和從基站傳輸?shù)膶ьl功率中減去所述的移動單元接收的導頻功率。
17.按照權利要求16的方法，其中，所述的移動單元接收的導頻功率和所述的基站傳輸?shù)膶ьl功率均為Ec/Io，每個所述的Ec/Io表示每碼片能量與干擾密度之比。
18.按照權利要求15的方法，其中，所述的干擾量度指明了由于其它基站和移動接收機噪聲造成的干擾程度。
19.按照權利要求17的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間有線性關系。
20.按照權利要求17的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間呈單調(diào)函數(shù)關系。
21.一種在具有基站和移動單元的無線通信系統(tǒng)中，在移動單元和基站之間設定初始功率電平的方法，所述方法包含有步驟接收基站傳輸?shù)膶ьl功率；從移動單元接收的導頻功率和所述基站傳輸?shù)膶ьl功率中計算出一個干擾量度；和根據(jù)所述的干擾量度在前向鏈路中設定一個初始功率電平。
22.按照權利要求21的方法，其中，由所述的計算步驟確定出所述的移動單元接收的導頻功率與所述的基站傳輸?shù)膶ьl功率之間的差值。
23.按照權利要求22的方法，其中，所述的移動單元接收的導頻功率和所述的基站傳輸?shù)膶ьl功率均為Ec/Io，每個所述的Ec/Io表示每碼片能量與干擾密度之比。
24.按照權利要求21的方法，其中，所述的干擾量度指明了由于其它基站和移動接收機噪聲造成的干擾程度。
25.按照權利要求21的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間有線性關系。
26.按照權利要求21的方法，其中，所述的干擾量度與所述的初始功率電平之間呈單調(diào)函數(shù)關系。
全文摘要
一種根據(jù)干擾量度,可使基站在前向鏈路業(yè)務信道中自適應地設定初始功率電平的方法和裝置,干擾量度是基站傳輸?shù)膶ьlEc/Io與移動單元接收的導頻Ec/Io之間的差值。由于根據(jù)干擾環(huán)境來設定初始功率電平,所以可使呼叫質(zhì)量和系統(tǒng)容量最佳化。本發(fā)明的方法中采用了初始功率電平自適應設定,它借助于從移動單元傳輸?shù)慕尤胂⒅刑崛〕鲆苿訂卧邮盏膶ьlEc/Io。然后,確定干擾量度,并由基站應用它在前向鏈路業(yè)務信道中設定初始功率電平。
文檔編號H04B7/005GK1249574SQ99120328
公開日2000年4月5日 申請日期1999年9月20日 優(yōu)先權日1998年9月21日
發(fā)明者勞法特·愛德華·卡莫爾, 郭文藝(音譯), 馬丁·霍華德·梅爾斯, 卡爾·佛朗西斯·維沃 申請人:朗迅科技公司