CN100479344C

CN100479344C - 无线电通信终端和发射功率控制方法

Info

Publication number: CN100479344C
Application number: CNB2005100642324A
Authority: CN
Inventors: 新谷龙行
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: US20050239490A1; EP1587222A2; CN1684384A; EP1587222A3; JP2005303670A; EP1587222B1; US7324829B2

Abstract

一种蜂窝电话，包括用于执行功率控制的内环部分和外环部分。外环部分包括定时器计数器。当经过设置长度的时间后，定时器计数器将定时信号传输到通信质量比较部。即使尚未接收到预定数量的数据，通信质量比较部也将接收数据的BLER与目标BLER相比较。当接收数据的BLER大于等于目标BLER时，减小目标SIR。因此，即使在接收数据的数量少时，蜂窝电话也可以减小目标SIR，而不向基站发出对不必要的高发射功率的请求。

Description

无线电通信终端和发射功率控制方法

技术领域

本发明涉及无线电通信终端和发射功率控制方法，更具体地说，本发明涉及用于宽带码分多址(下文称为W-CDMA)的无线电通信终端和发射功率控制方法。

背景技术

近些年来，开发了作为第三代移动通信装置的W-CDMA，并且已投入服务。在W-CDMA中，能够执行功率控制的蜂窝电话包括内环(innerloop)部分和外环(outer loop)部分。内环部分向基站做出对短时间间隔(例如每66μs)下的电功率增减的请求，其中蜂窝电话直接从基站接收无线电波。外环部分基于预定长时间段(例如，每数百毫秒到数秒)的目标质量值(例如误码率)，确定合适的功率控制参考值(即目标信号干扰功率比(下文称为SIR))。在例如Kota Kinoshita、Denki Tsuushin Kyokai(通信协会)的“Yasashii IMT-2000(IMT-2000Made Easy)”(2001，第42-47页)中公开了这种现有技术。

图1图示了用于在已知蜂窝电话中执行发射功率控制(下文称为TPC)的示例电路。在内环部分中，解扩频器101将由无线电发射/接收部100接收到的信号解扩频，然后由RAKE接收部102对解扩频后的信号进行RAKE合成。SIR测量部107测量RAKE合成信号的接收SIR。SIR比较部108将接收SIR与目标SIR相比较。基于比较的结果，TPC位生成部109将发射功率控制信息输出到无线电发射/接收部100。该信息被发射到基站。当接收SIR低于目标SIR时，内环部分向基站发射增大发射功率的请求，而当接收SIR大于等于目标SIR时，内环部分向基站发射减小发射功率的请求。

在外环部分中，长时间间隔质量测量部103在每次接收数据达到预定数量时测量接收数据的通信质量。质量比较部105将测得的通信质量与目标通信质量相比较(目标通信质量由目标质量信息保持部104保持)，基于比较结果设置目标SIR，并且将目标SIR传输到目标SIR保持部106。或者，目标SIR保持部106可以基于比较结果设置目标SIR。当测得的通信质量低于目标通信质量(例如1％的误码率)(即误码率大于1％)时，外环部分将目标SIR增大预定数量，而当测得的通信质量大于等于目标通信质量时，外环部分将目标SIR减小预定数量。

通常，发射方将发射信息位串以每个单元块进行划分，并且将错误校验位添加到每个块。接收方接收预定数量的块，并且计算块误码率(下文称为BLER)，即包括有错误的块的比率。BLER包括在上述通信质量之中。例如，在分组通信中只接收非常少量的数据。这可能需要长时间来接收预定数目的块并确定BLER。因此，就会长时间维持高目标SIR，并且要求基站继续使用更高发射功率。这样的更高发射功率可能导致与其它用户的干扰增强。

发明内容

根据本发明的无线电通信终端测量接收信号的SIR，将测得的SIR与目标SIR相比较，并且基于比较结果将TPC信息发射到基站。该终端包括质量测量部、质量比较部、保持部和计数器部。质量测量部测量接收数据的通信质量。质量比较部将测得的通信质量与目标通信质量相比较。保持部保持基于比较结果更新的目标SIR。计数器部将定时信号输出到质量比较部。当接收到预定数量的数据时，质量比较部将目标通信质量与测得的通信质量相比较。当从计数器部接收到定时信号时，质量比较部将目标通信质量与测得的通信质量相比较。根据所述质量比较部执行的所述比较的结果，所述定时信号的输出间隔被改变。

根据本发明的发射功率控制方法包括下述步骤：测量接收信号的SIR；将测得的SIR与目标SIR相比较；以及基于比较结果将TPC信息发射到基站。该方法还包括下述步骤：当接收到预定数量的数据时，测量接收数据的通信质量；当接收到预定定时信号时，测量接收数据的通信质量；将测得的通信质量与目标通信质量相比较；以及基于比较结果更新目标SIR；其中，根据所述测得的通信质量与所述目标通信质量之间的比较结果，改变定时信号的输出间隔。

根据本发明，即使当接收数据的数量很少时，也可以利用从计数器输出的定时信号来减小目标SIR。因此，不会向基站发出对不必要的高发射功率的请求。此外，由于减小了与其他终端设备的干扰，所以可以增加基站的容量。

附图说明

当结合附图时，通过下面的详细描述，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变清楚，其中：

图1是示例性现有技术无线电通信终端的方框图；

图2是根据本发明实施方式的无线电通信终端的方框图；

图3图示了根据本发明实施方式的无线电通信终端的示例性操作；

图4图示了根据本发明实施方式的无线电通信终端的示例性操作；

图5图示了现有技术无线电通信终端的示例性操作；以及

图6是根据本发明另一种实施方式的无线电通信终端的方框图。

具体实施方式

下面描述根据本发明的优选实施方式。参考图2，无线电通信终端包括无线电发射/接收部10，并且在它的内环部分具有：解扩频器11、RAKE接收部12、SIR测量部17、SIR比较部18和TPC位生成部19。此外，无线电通信终端在它的外环部分具有：长时间间隔质量测量部13、目标质量信息保持部14、质量比较部15和目标SIR保持部16。

无线电发射/接收部10接收从基站发射的无线电信号，解调该信号，并且输出作为基带信号的接收信号25。此外，无线电发射/接收部10将从TPC位生成部19输出的TPC位信号26映射到发射控制信道中，并且将该信号与其他要发射的数据一起发射到基站。解扩频器11基于扩频码序列，解扩频接收信号25，并且将解扩频信号输出到RAKE接收部12。RAKE接收部12将信号与具有变化延迟时间的多路径合成，解调该信号，并且获得接收数据。RAKE接收部12将接收数据输出到长时间间隔质量测量部13和SIR测量部17。

长时间间隔质量测量部13测量接收数据的通信质量。更具体地说，长时间间隔质量测量部13基于由RAKE接收部12计算得到的接收数据的循环冗余校验(下文称作CRC)，计算BLER。计算得到的BLER被输出到质量比较部15。此外，当接收数据的块数目达到预定数目时，长时间间隔质量测量部13通知质量比较部15该情况。目标质量信息保持部14保持目标通信质量，即目标BLER。定时器计数器20对预定长度的时间进行计数，并且在经过预定长度的时间之后，向质量比较部15输出定时信号。要注意的是，要被计数的时间长度可以是固定的，也可以是根据长时间间隔质量测量部13所测得的接收数据的通信质量而变化的。例如，当接收数据的通信质量高于目标通信质量时，减小要被计数的时间长度。当接收数据的通信质量低于目标通信质量时，增加要被计数的时间长度。当接收数据的通信质量等于目标通信质量时，维持或者减小要被计数的时间长度。

当接收到预定数目的块或者接收到来自定时器计数器20的定时信号时，质量比较部15将接收数据的通信质量(即接收通信的质量)与目标通信质量相比较。更具体地说，质量比较部15将从长时间间隔质量测量部13输出的BLER与目标质量信息保持部14所保持的BLER相比较。比较结果被输出到目标SIR保持部16。基于比较结果，目标SIR保持部16更新目标SIR并保持更新后的目标SIR。更具体地说，例如，当接收数据的通信质量高于目标通信质量时，目标SIR保持部16就将目标SIR减小预定数量，而当接收数据的通信质量低于目标通信质量时，目标SIR保持部16将目标SIR增加预定数量。当接收数据的通信质量等于目标通信质量时，目标SIR保持部16可以维持或减小目标SIR。

SIR测量部17基于从RAKE接收部12输出的接收数据，测量接收SIR。测量之后，将接收SIR输出到SIR比较部18。SIR比较部18将接收SIR与目标SIR保持部16所保持的目标SIR相比较。比较结果被输出到TPC位生成部19。基于比较结果，TPC位生成部19生成TPC位。更具体地说，当接收SIR高于目标SIR时，用于请求减小发射功率的TPC位信号被发射到基站，而当接收SIR低于目标SIR时，用于请求增加发射功率的TPC位信号被发射到基站。TPC位信号26首先被输出到无线电发射/接收部10，然后被发射到基站。当接收SIR等于目标SIR时，用户可以随意决定发射下述TPC位信号之一：包括有用于增加发射功率的请求的TPC位信号；包括有用于减小发射功率的请求的TPC位信号；和包括有用于维持当前发射功率的请求的TPC位信号。

如上所述，当接收到被设置用于计算BLER的预定数量数据(预定数量的块)时或者当定时器计数器20输出预定的定时信号时，质量比较部15将接收通信的质量与目标通信质量相比较。质量比较部15可能更新目标SIR。在该情形中，目标SIR保持部16不更新目标SIR，仅仅保持由质量比较部15更新的目标SIR。

参考图3，在图3中，图示了在外环部分中的上述无线电通信终端的示例性操作，首先，设置定时器计数器(S11)。定时器确定是否已经过预定长度的时间(S12)。当还没有经过预定长度的时间时(S12的“否”分支)，长时间间隔质量测量部13确定是否已经接收到预定数量的块(S13)。当已经接收到预定数量的块时(S13的“是”分支)，长时间间隔质量测量部13通知质量比较部15该情况。当块的数量尚未达到预定数量时(S13的“否”分支)，再次判断是否已经经过预定长度的时间(S12)。当已经经过了预定长度的时间时(S12的“是”分支)，或者在长时间间隔质量测量部13传输上述通知之后，质量比较部15将接收通信的质量与目标通信质量相比较(S14)。当接收通信的质量大于等于目标通信质量时(即，当接收数据的误码率小于等于目标误码率时)，目标SIR保持部16减小目标SIR，并且保持该新的经减小的目标SIR(S15)。当接收通信的质量低于目标通信质量时(即，当接收数据的误码率大于目标误码率时)，质量比较部15增加目标SIR，并且保持该新的经增加的目标SIR(S16)。然后将定时器计数器复位。如上所述，基于外环部分中的功率控制来更新目标SIR。

另一方面，内环部分将由外环部分中的功率控制设置的目标SIR与实际测量的接收SIR相比较。当接收SIR小于目标SIR时，无线电通信终端向基站发射用于增加发射功率的请求，并且当接收SIR大于目标SIR时，无线电通信终端向基站发射用于减小发射功率的请求。当接收SIR等于目标SIR时，可以如所期望的那样选择下述情况中的任何一个：增大发射功率；减小发射功率；和维持发射功率。根据本发明，同时执行外环中的功率控制和内环中的功率控制。结果，在达到目标通信质量的同时可以减小来自基站的发射功率。

接下来，参考图4，在图4中，用时间图图示了无线电通信终端的示例性操作。在图4中，y轴表示目标SIR，x轴表示时间。沿x轴指示了在各个时间处(P1，Q1，...)接收数据的BLER(％)和接收到的块的数目。在图4所示的示例中，目标通信质量(BLER)为5％，BLER是在接收到100个块时测得的。首先，设置目标SIR的初始值。在时刻(P1)处，接收到的块的数目是20。尽管接收到的块的数目尚未达到100，但是在定时器计数器20中设置的预定时间在P1处过期。因此，在P1处，质量比较部15接收定时信号，并将接收通信的质量与目标通信质量相比较。在P1处，接收BLER为0％。因为接收通信的质量高于目标通信质量，所以质量比较部15决定减小目标SIR。质量比较部15或目标SIR保持部16更新目标SIR。另外，在其中已经经过了预定时间的P2处，质量比较部15或目标SIR保持部16与P1的情形类似地决定减小目标SIR。此外，类似地，质量比较部15或目标SIR保持部16在P3和P4处减小目标SIR。在P4处，接收到的块的数目仍旧只有80，并且同时，接收通信的质量高于目标通信质量。因此，目标SIR被减小，并且定时器计数器20重新开始计数。在Q1处，尚未经过定时器计数器20的预定时间。然而，在Q1处，接收到的块的数量达到100。因此，质量比较部15将接收通信的质量与目标通信质量相比较。在Q1处，BLER为2％，其低于5％的目标值。因此，减小目标SIR。在该示例中，在Q2处，虽然仍未经过在定时器计数器20中设置的时间，但是接收到的块的数量在Q2处达到100。因此，在Q2处，将接收通信的质量与目标通信质量相比较，并且减小目标SIR。类似地，在Q3处，减小目标SIR。此后，定时器计数器20重新计数，并且时间过期。在此时，BLER为3％，并且接收到的块的数目为50。因此，再次减小目标SIR。如上所述，即使接收数据的数量小，也在每次定时器计数器20计数预定长度的时间后，将接收通信的质量与目标通信质量相比较。这增加了减小目标SIR的机会。

参考图5，在图5中，用时间图图示了不具有定时器计数器20的现有技术无线电通信终端的示例性操作。在该示例中，接收到的块的数量在Q1处达到100。由于该终端不具有定时器计数器20，所以直到Q1在接收通信的质量与目标通信质量之间没有进行任何比较。更具体地说，在图5中分别对应于图4中的P1到P4的R1到R4处，在接收通信的质量与目标通信质量之间没有进行任何比较。因此，如果接收数据的数量小，则很长时间也不减小目标SIR，从而，现有技术无线电通信终端向基站做出对不必要的高发射功率的请求。

参考图6，图示了根据本发明另一种实施方式的无线电通信终端。在该实施例中，外环部分包括接收帧计数器21而不是定时器计数器20。RAKE接收部12a将接收到的帧输出到接收帧计数器21。接收帧计数器21对接收到的帧的数量进行计数，并且当计数的数目达到设置数目时，通知质量比较部15该情况。具有接收帧计数器21的无线电通信终端可以避免由于错误安装相关软件而导致的定时器计数器20误计数。

由于上述无线电通信终端即使在接收数据的数量小时也可以减小目标SIR，因此它不向基站做出对不必要的高发射功率的请求。因此，减小了与其他终端的干扰，并且从而基站可以增加通信系统的容量。

上述无线电通信终端例如可以是蜂窝电话、个人手持电话系统(PHS)、个人数据助理或个人数字助理，并且可以被应用到用于执行发射功率控制的终端设备和系统。

尽管已经结合某些优选实施方式描述了本发明，但是应当理解本发明的主题并不限于这些特定的实施方式。相反，本发明是要包括所有能够被包括在权利要求的精神和范围中的替换、修改和等同物。

此外，即使在申请期间修改了权利要求，发明仍要包含所要求保护的发明的所有等同物。

Claims

1.一种用于测量接收信号的信号干扰功率比的无线电通信终端，将测得的信号干扰功率比与目标信号干扰功率比相比较，并且基于比较结果，将发射功率控制信息发射到基站，所述无线电通信终端包括：

质量测量部，用于测量接收数据的通信质量；

质量比较部，用于将测得的通信质量与目标通信质量相比较；

保持部，用于保持基于所述比较结果更新的目标信号干扰功率比；和

计数器部，用于将定时信号输出到所述质量比较部，其中

当接收到预定数量的数据时，或者当从所述计数器部接收到定时信号时，所述质量比较部将所述目标通信质量与所述测得的通信质量相比较，其中，根据所述质量比较部执行的所述比较的结果，改变所述定时信号的输出间隔。

2.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，当所述测得的通信质量大于等于所述目标通信质量时，减小所述定时信号的输出间隔。

3.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，在更新了所述目标信号干扰功率比之后，所述计数器部被复位。

4.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，所述计数器部包括在预定时间间隔处输出定时信号的定时器。

5.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，所述计数器部是帧计数器，每次计数了预定数目的接收帧时，所述帧计数器输出定时信号。

6.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，当所述测得的通信质量大于等于所述目标通信质量时，减小所述目标信号干扰功率比。

7.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，所述通信质量包括块误码率。

8.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，所述质量比较部更新所述目标信号干扰功率比。

9.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，所述保持部更新所述目标信号干扰功率比。

10.如权利要求1所述的无线电通信终端，其中，所述无线电通信终端是从由蜂窝电话、个人手持电话系统、个人数据助理和个人数字助理组成的组中选出的一个。

11.一种用于无线电通信终端的发射功率控制方法，用于基于接收信号的信号干扰功率比与目标信号干扰功率比之间的比较结果，将发射功率控制信息发射到基站，所述方法包括：

当接收到预定数量的数据时，或者当接收到预定的定时信号时，测量所述接收数据的通信质量；

将所述测得的通信质量与目标通信质量相比较；和

基于比较结果更新所述目标信号干扰功率比，

其中，根据所述测得的通信质量与所述目标通信质量之间的比较结果，改变定时信号的输出间隔。

12.如权利要求11所述的发射功率控制方法，其中，从所述无线电通信终端中的计数器部输出所述定时信号。

13.如权利要求11所述的发射功率控制方法，其中，当所述测得的通信质量大于等于所述目标通信质量时，减小定时信号的输出间隔。

14.如权利要求12所述的发射功率控制方法，其中，在更新所述目标信号干扰功率比之后，将所述计数器部复位。

15.如权利要求11所述的发射功率控制方法，其中，当所述测得的通信质量大于等于所述目标通信质量时，减小所述目标信号干扰功率比。