CN101331691A - 用于确定无线通信网络中的接入信道的传输功率的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种无线装置，其存储先前接入尝试的历史信息并将此信息用于降低对接入信道的当前接入尝试的输出传输功率。所述历史信息可包括所述先前接入尝试的RF条件、所述先前接入尝试的性能及用于所述先前接入尝试的功率值。所述功率值可以是功率调整或起始功率电平。对于所述当前接入尝试，所述无线装置获得所述历史信息，确定所述当前RF条件且基于所述当前RF条件和所述历史信息来确定此接入尝试的功率值。所述无线装置基于所述功率值和其它可用参数来确定每一接入探查的所述输出功率，并以所述确定的输出功率来发送每一接入探查。所述无线装置在完成所述接入尝试时更新所述历史信息。

Description

用于确定无线通信网络中的接入信道的传输功率的方法及设备
技术领域
本揭示内容大体上涉及通信，且更具体地说，涉及用于在无线通信网络中的接入信道上进行传输的技术。
背景技术
无线多址通信网络经广泛部署以提供例如语音、包数据、视频、广播、消息传递等各种通信服务。这些网络可以通过共享可用的系统资源来支持多个无线装置(例如蜂窝式电话)的通信。这些多址网络的实例包含码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络和频分多址(FDMA)网络。
为获得对多址网络的接入及出于其它目的，无线装置通常在接入信道上进行传输。例如，无线装置可在接入信道上进行传输以在装置通电时在网络上登记，或发起与网络的语音或数据呼叫以向网络通知装置所在之处，从而使网络可在需要时呼叫装置，等等。无线装置可在接入信道上进行传输的方式通常由网络指定及/或控制。例如，网络可指定无线装置可在接入信道上进行传输的频率，当在接入信道上传输时使用哪些输出功率电平，等等。
接入信道是由所有无线装置共享的共用信道。网络通常控制接入信道上的操作以使所有无线装置可以按所需要的成功速率来接入网络。因此，由网络施加或建议的控制通常是保守的。无线装置通常分布于整个网络，并监视不同的信道条件。基于网络施加或建议的保守控制而将所有无线装置在接入信道上传输通常会导致宝贵的系统资源的浪费。
因此，在所属技术领域中需要用以在接入信道上进行更有效传输的技术。
发明内容
本文描述用于在具有平均更低的输出功率的多址通信网络中的接入信道上进行传输的技术。无线装置存储先前接入尝试的历史资讯，并在可能时使用此资讯降低新的接入尝试的输出功率。所述历史资讯可包含针对先前接入尝试所观察到的射频(RF)条件，先前接入尝试的性能，用于先前接入尝试的功率值，等等。
对于当前的接入尝试，无线装置获得先前接入尝试的历史信息，并确定当前RF条件。无线装置基于当前RF条件及历史信息来确定当前接入尝试的功率值。所述功率值可以是功率调整值、起始功率电平、或某一其它用于计算接入信道的输出功率的值。功率值可以各种方式确定，且可以闭合回路方式调整以实现良好性能，如下文描述。无线装置针对当前接入尝试基于功率值及其它可应用参数确定待发送的每一接入探查的输出功率。无线装置以所确定的输出功率传输每一接入探查。在完成当前接入尝试时，无线装置更新历史信息以包含此接入尝试的信息。
下文进一步详细描述本发明的各个方面和实施例。
附图说明
在结合附图阅读下文列举的详细说明时，本发明的特征和性质将更显而易见，其中贯穿所有图式始终相应地标识相同参考符号。
图1显示无线多址通信网络。
图2显示cdma2000中的反向接入信道(R-ACH)或反向增强接入信道(R-EACH)上的传输
图3显示R-ACH或R-EACH的输出功率的计算。
图4显示R-ACH或R-EACH的输出功率计算的实施例，其中由无线装置进行功率调整。
图5显示功率调整单元。
图6显示R-ACH或R-EACH的输出功率计算的另一实施例，其中由所述无线装置进行功率调整。
图7显示用于在接入信道上进行传输的过程。
图8显示所述无线装置的框图。
图9显示具有及不具有功率调整的性能。
具体实施方式
本文使用措词“例示性”来表示“用作实例、例子或说明”。本文描述为“例示性”的任何实施例或设计均不一定视为比其它实施例或设计更优选或有利。
本文所述技术可用于各种无线多址通信网络，例如CDMA网络、TDMA网络、FDMA网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络，等等。CDMA网络可实施例如cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等一个或一个以上无线电接入技术(RAT)。cdma2000涵盖IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可实施全球移动通信系统(GSM)、数字先进移动电话系统(D-AMPS)或某一其它RAT、GSM及W-CDMA，其均描述于来自名为“第三代伙伴计划(3GPP)”的联盟的文档中。cdma2000描述于来自“第三代伙伴计划2(3GPP2)”的联盟的文档中。3GPP和3GPP2文档均可公开获得。
一般来说，本文所述技术可用于任何其中无线装置以小于满功率来在共用信道(例如，接入信道)上进行传输的通信网络。例如，所述技术可用于实施IS-2000及/或IS-95的CDMA2000 1X网络、实施IS-856的1xEV-DO网络及实施W-CDMA的通用移动电信系统(UMTS)网络。cdma2000可以是CDMA2000 1X网络或1xEV-DO网络。为清晰起见，下文多数说明是针对CDMA.2000 1X网络。
图1显示无线多址通信网络100，其可以是CDMA.2000IX网络、IxEV-DO网络或UMTS网络。网络100包含多个基站110，其中每一基站为一特定地理区域提供通信覆盖区域。基站通常是与无线装置通信的固定站。基站(CDMA20001X术语)也可以称为接入点(1xEV-DO术语)、节点B(UMTS术语)、基地收发站(BTS)、或某一其它术语。
无线装置120通常分布于网络上，且每一无线装置均可以是固定式或移动式。无线装置还可以称为移动站(CDMA2000 1X术语)、接入站(IxEV-DO术语)、用户设备(UMTS术语)、订户单元或某一其它术语。无线装置可以是蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器卡等等。每一无线装置可以在任一给定时刻与正向及反向链路上的零个、一个或可能多个基站进行通信。正向链路(或下行链路)是指从基站到无线装置的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从无线装置到基站的通信链路。
在图1中，两端带箭头的实线指示无线装置与基站之间的通信。两端带箭头的虚线指示从基站到无线装置的正向链路上的导频及/或信令传输，及(可能)从无线装置到基站的反向链路上的接入信道上的传输。
在cdma2000中，无线装置使用反向接入信道(R-ACH)起始与基站的通信(例如，在网络上登记，发起呼叫，等等)及响应于在寻呼信道上接收的消息。无线装置使用反向增强接入信道(R-EACH)起始与基站的通信，或响应于专门发送给无线装置的消息。所述R-ACH及R-EACH是由所有无线装置共享的共用信道。无线装置根据在3GPP2 C.S0003-D中描述的名称为“用于cdma2000展频系统的媒体接入控制(MAC)标准”(版本D，2004年2月13日，其可公开获得)的随机接入程序而在R-ACH或R-EACH上进行传输。
图2显示用于在cdma2000中的R-ACH或R-EACH上传输的时间线。接入尝试是用于发送协议数据单元(PDU)且接收或未成功接收所述PDU的确认的整个过程。一个接入尝试包含一个或一个以上接入子尝试。每一接入子尝试均用于一不同基站，且包含一个或一个以上接入探查序列。每一接入探查序列均包含一个或一个以上接入探查。每一接入探查均是在R-ACH或R-EACH上的传输。
针对每一接入探查序列，无线装置以起始输出功率将第一接入探查传输到基站。然后，无线装置收听来自基站的确认。如果未接收到确认，则无线装置等待一称为探查避让的伪随机持续时间，且然后以较高的输出功率传输下一接入探查。无线装置以相同方式传输每一接续的接入探查。无线装置一次一个地继续传输接入探查，直到(1)从基站接收到确认或(2)已发送最大次数(N)个接入探查。
如果无线装置传输接入探查序列的所有N个接入探查，且未接收到确认，则所述无线装置等待一称为序列避让的伪随机持续时间，且然后开始另一接入探查序列。无线装置以与先前接入探查序列相同的方式传输此新的接入探查序列。
所述无线装置通常以如下定义的平均输出功率在R-ACH上传输每一接入探查：
mean output power(dBm)＝                                    Eq(1)
      - mean inpot power(dBm)
      + offset power
      + interference correction
      + NOM_PWRs-16×NOM_PWR_EXTs
      + INIT_PWRs
      + PWR_LVL×PWR_STEPs，
其中平均输入功率是无线装置处的接收功率；
偏移功率是依赖于频带种类的值；
干扰校正＝min{max(-7-ECIO，0)，7}；
NOM_PWR-16x NOM PWR EXT是校正值；
INIT_PWR是由基站提供的起始功率偏移；
PWR_LVL是非负功率电平调整步长；且
PWR_STEP是输出功率的向上调整次数。
平均输出功率是用于R-ACH上的传输的功率。在等式(1)中，输入功率和输出功率是以dBm为单位，且所有其它项是以分贝(dB)为单位。平均输入功率还称为所接收功率，而平均输出功率还称为传输功率。
在等式(1)中，ECIO是最强的所接收基站的每芯片所接收导频能量比总的所接收功率光谱密度(Ec/Io)。NOM PWR、NOM_PWR_EXT、INITPPWR和PWRPLVL是由每一基站在系统接入参数消息中广播的静态值。无线装置从基站获得当前的静态值并使用这些静态值在R-ACH上进行传输。NOM PWR、NOM PWR EXT和INIT_PWR界定由基站提供的起始功率电平Pinit_b，其可给出如下：
Pinit_bs＝INTT_PWRs+NOM_PWRs-16×NOM_PWR_EXTs.   Eq(2)
基站可分别指定INIT PWR、NOM PWR和NOM PWR EXT。然而，基站通常设定NOM_PWR＝0及NOM_PWR_EXT＝0，在此情形中Pinit_b＝INIT_PWR。PWR_STEP针对第一接入探查等于0，针对第二接入探查等于1，等等。项(PWR_LVL x PWR_STEP)等于来自第一接入探查的起始输出功率的输出功率中的增加。
R-EACH的输出功率的等式类似于R-ACH的等式(1)。“偏移功率”是用于R-EACH的不同值。R-ACH和R-EACH的平均输出功率的等式描述于名称为“用于cdma2000展频系统的物理层标准”(版本D，2004年2月13日)的3GPP2 C.S0002-D中，其可公开获得。
图3显示用于计算在R-ACH或R-EACH上发送的每一接入探查的输出功率的模型/设备300。等式(1)中的参数可被分成3类，用于开放回路功率控制、RF条件、及基站界定的静态值。
对于设备300，单元310获得由无线装置测量的所接收功率及可应用偏移功率值，并计算开放回路功率控制部分的第一中间值P1。第一中间值随所接收功率而反向变化，如等式(1)中的“-”符号所指示。因此，较高的所接收功率对应于较低的P1值，并因此对应于较低的输出功率，且反之亦然。偏移功率是由信道类型(例如R-ACH或R-EACH)及频带类型(例如，蜂窝式或PCS频带)确定的固定值。
单元312接收由无线装置测量的Ec/Io(或ECIO)，并计算第二中间值P2，其为干扰校正。针对R-ACH，干扰校正等于min{max(-7.....ECIO，0)，7}，其意指干扰校正等于-7-ECIO但被约束为在0到7dB的范围内。对于R-EACH，干扰校正等于min{max(IC_THRESH-ECIO，0)，IC_MAX)，其中IC_THRESH和IC_MAX均由基站提供。
单元314接收由基站提供的静态值NOM_PWR、NOM_PWR_EXT、INIT_PWR和PWR_LVL，并计算第三个第二中间值P3，INIT_PWR具有-16到+15dB的范围且标称值为0dB。PWR_STEP的范围为0到7dB。所述静态值由基站广播。
加法器320将分别来自单元310、312和314的第一、第二及第三中间值相加，并提供输出功率，Pout＝P1+P2+P3，第一中间值可以由于所接收功率中的变化而随接入探查变化。第二中间值还可以由于所测量Ec/Io中的变化而随接入探查变化。第三中间值等于接入探查序列中第一接入探查的Pinit_b，且针对所述序列中的每一接续接入探查而增加PWR_LVL。由PWR_LVL的向上调整意欲改进在失败的接入探查之后成功的可能性。
每一基站广播所述静态值以用于发送到所述基站的接入探查。所述静态值通常针对每一基站来界定，以使得可针对所述基站覆盖范围内的所有无线装置实现良好的接入性能。起始功率电平Pinit_b尤其重要，因为其确定由无线装置发送的每一接入探查的输出功率。低的起始功率电平导致为接入探查使用较低的输出功率，这可能导致某些无线装置的接入探查失败具有更高速率。较高的失败速率会导致发送更多的接入探查，这会在无线装置处消耗电池功率，且进一步导致对网络中其它无线装置的更多干扰。较高的失败速率还可以导致登记延时或失败、呼叫建立延时或失败、用户不满、及可能其它有害效果。因此，通常选择保守的起始功率电平以便为所有无线装置实现良好性能。
针对每一基站，起始功率电平Pinit_b可随时间变化，例如基于系统负载及/或其它考虑因素。一个起始功率电平通常是从起始功率电平的有限集合中选择以供使用。将所选的起始功率电平广播给无线装置。每一无线装置均使用由基站广播的当前起始功率电平。
选择供基站使用的起始功率电平通常是保守值，且在许多示例中均高于必要，例如，对在商业上部署的CDMA2000 1X网络的研究揭示通常选择使用起始功率电平为0或7dB。此研究中的实验性测试显示无线装置可使用较低的起始功率电平(例如，约比基站选定的起始功率电平低10dB)，而无需经历登记延时/失败和呼叫建立延时/失败方面的任何性能显著降级。
于一方面中，无线装置选择起始功率电平Pinit_wd，其通常比基站选定的起始功率电平Pinit_b低但仍提供良好性能。无线装置可基于各种参数来选择起始功率电平Pinit_wd，例如当前RF条件、无线装置的先前接入尝试的历史信息，等等。起始功率电平Pinit_wd还可以各种方式选择，如下文所述。
图4显示用于计算输出功率的设备400的实施例，其中无线装置针对在R-ACH或R-EACH上发送的每一接入探查进行功率调整。设备400包含分别以与图3中的单元310、312和314相同的方式操作的单元410、412和414。功率调整单元416接收一个或一个以上用于由无线装置调整输出功率的参数，并计算第四中间值Padj，其为尝试降低输出功率的功率调整。加法器420将分别来自单元410、412、414和416的第一、第二、第三和第四中间值相加，并提供输出功率，Pout＝P1+P2+P3+Padj。
功率调整单元416可基于各种参数来计算功率调整Padj，例如当前RF条件、在一个或一个以上先前接入尝试中观察到的RF条件、先前接入尝试的性能，及等等。RF条件可由各种度量值量化，例如总的所接收功率、所接收导频功率、导频Ec/Io、所接收信号量，及等等。先前接入尝试的性能可由各种度量值量化，例如为最近一次接入尝试所发送的接入探查数量、为某一数量的先前接入尝试所发送的接入探查的平均数量、及等等。功率调整还可以基于各种算法和功能来计算。
应考虑下述目标以获得功率调整：
1.收敛性-功率调整应接近可在任-RF条件下提供良好性能的最佳值，
2.自适应性-功率调整应适于RF条件的改变，但不应对快速衰退敏感；及
3.功率保存-功率调整不应导致输出功率比不施加功率调整时更高，因此Padj≤0。
良好的性能可通过(例如)针对一接入尝试仅要求一个或两个接入探查来量化。
图5显示图4中的功率调整单元416的实施例。针对此实施例，基于当前RF条件、先前RF条件、先前接入探查数量及先前功率调整来导出功率调整。先前RF条件是先前接入尝试的RF条件。先前接入探查数量是先前接入尝试的接入尝试数量。先前功率调整是先前接入尝试的功率调整。针对此实施例，先前RF条件、先前接入探查数量及先前功率调整是存储于存储器530中的历史信息。计算单元532接收当前及先前RF条件及先前接入探查数量，并基于所述输入参数导出功率增量Pdelta。单元532可用查找表来实施，如下文所述。加法器534接收先前功率调整、先前Padj与功率增量并将其相加。限制器540接收加法器534的输出并将其限制在0或更小，并为当前接入尝试提供功率调整Padj。
针对图5中显示的实施例，无线装置选择的起始功率电平等于由基站提供的起始功率电平加上功率调整，或
Pinit_wd＝Pinit_bs+Padj.         Eq (3)
因为Padj由于限制器540而≤0，则满足Pinit_wd≤Pinit_b及上述目标3。加法器420将功率调整与P1、P2和P3相加。针对图5中显示的实施例，准确计算功率调整，且明确计算由无线装置选定的起始功率电平Pinit_wd。
针对图5中显示的实施例，存储器530、计算单元532、加法器534和限制器540形成闭合回路，所述闭合回路基于当前及历史信息来改变功率调整Padj以实现良好性能。
图6显示还可以用于计算输出功率的设备600的实施例，其中无线装置针对在R-ACH或R-EACH上发送的每一接入探查进行功率调整。设备600包含以分别与图3中的单元310和312相同的方式操作的单元610和612。功率调整单元616导出由无线装置选定的起始功率电平Pinit_wd，且计算单元614用起始功率电平Pinit_wd计算第三中间值P3。
针对图6中显示的实施例，基于当前及先前RF条件、先前接入探查数量和先前起始功率电平来导出起始功率电平Pinit_wd。先前起始功率电平是先前接入尝试的起始功率电平。针对此实施例，先前RF条件、先前接入探查数量及先前起始功率电平是存储于存储器630中的历史信息。在功率调整单元616中，计算单元632接收当前及先前RF条件及先前接入探查数量，并基于所述输入参数导出功率增量Pdelta。单元632可用查找表来实施，如下文描述。加法器634接收并将先前起始功率电平Pinit_prior与功率增量相加，并为当前接入尝试提供起始功率电平Pinit_wd。针对图6中显示的实施例，明确计算起始功率电平Pinit_wd。存储器630、计算单元632及加法器634形成闭合回路，所述闭合回路基于当前及历史信息改变起始功率电平Pinit_wd以实现良好性能。
在计算单元614内，计算单元640接收静态值IN1T_PWR、NOM_PWR和NOM_PWR_EXT，并导出由基站提供的起始功率电平Pinit_b。选择器642接收由基站提供的起始功率电平Pinit_b及由无线装置选择的起始功率电平Pinit_wd，并提供所述两个值的较低者作为起始功率电平以用于当前接入尝试Pinit。计算单元644接收并将功率电平调整步长PWR_LVL与当前接入探查数量PWR_STEP相乘，并为当前接入探查提供功率增加值Pine。加法器646将起始功率电平Pinit与功率增加值相加，并提供第三中间值P3′。
加法器620将分别来自单元610、612和614的中间值P1、P2和P3′相加，并提供输出功率Pout，其可表达为
mean output power(dBm)＝                                      Eq(4)
      - mean input power(dBm)
      + offset power
      + interference correction
      + initial power level(Pinit)
      + PWR_LVL×PWR_STEPs.
比较等式(4)与等式(1)，用当前接入尝试的起始功率电平Pinit取代静态值INIT_PWR、NOM_PWR和NQM_PWR_EXT。针对图6中显示的实施例，明确计算功率调整，且准确计算由无线装置选定的起始功率电平。
针对图5及6中显示的实施例，基于当前及先前RF条件及先前接入探查数量来导出功率增量Pdelta。当前及先前RF条件之间的差可首先确定如下：
RF条件中的差＝当前RF条件-先前RF条件等式(5)
RF条件可由导频Ec/Io、所接收导频功率、总的所接收功率等等给出。
一般来说，功率调整量Padj及因此输出功率可在先前接入尝试的性能良好的情况下(例如，发送较少的接入探查)被降低，且可能在性能较差的情况下(例如，发送太多接入探查)增加。此外，在当前RF条件已由于上一次接入尝试而改进的情况下功率调整可被降低，且在当前RF条件已由于上一次接入尝试而降级的情况下可被增加。RF条件中的差及先前接入探查数量可被提供给查找表，查找表随之返回功率增量Pdelta。功率增量指示是改变还是维持功率调整量，且如果需要改变任何功率调整，应以哪一方向改变功率调整及将功率调整改变多少。
表1显示用于功率增量(Pdelta)对RF条件(x)的差与先前接入探查数量的实例性查找表，其中Pdelta和x以dB为单位给出。在表格1中，用于RF条件中的差的正值指示当前RF条件已随先前RF条件而改进。针对表格1中的实例，如果先前接入尝试的性能良好，要求仅一个接入探查，则功率增量为负，且在Rf条件已改进或尚未降级超过2dB的情况下降低功率调整，其中为RF条件中的更多改进而使用较大的功率增量。如果所述性能一般，要求两个接入探查，则功率增量为正，且在RF条件尚未改进多于3dB的情况下增加功率调整，其中为RF条件中的更多降级而使用较大的功率增量。如果性能较差，要求3个接入探查，则功率增量为正，且在RF条件尚未改进多于4dB的情况下增加功率调整，其中为RF条件的更多降级而使用较大的功率增量。如果(1)性能极差，要求多于三个接入探查，或(2)对于上一接入尝试，RF条件已针对良好性能而降级多于5dB或针对一般或较差性能而降级多于3dB，则重设功率增量并使用由基站提供的起始功率电平Pinit_b。
表1
Figure A20068004771900131
表1显示其中所述两个输入参数中的每一者均具有多个阈值的特定设计。一般来说，可使用每一输入参数的任一数量的阈值将任一数量的输入参数映射到功率增量。阈值可以是静态或动态值。输入参数也可以其它方式及/或基于其它查找表而映射到功率增量。例如，功率增量可基于输入参数的线性函数导出，且在特定限制内受约束。所述输入参数可共同映射到(例如)如表1中显示的功率增量。或者，每一输入参数可独立地映射到调整值，且所有输入参数的调整值可经组合(例如，相加)以获得功率增量。
使用为先前接入尝试(例如，先前Padj或先前Pinit)及为先前RF条件导出的功率值来实现先前接入尝试的性能。先前功率值由功率增量改变，功率增量是基于RF条件和先前接入性能中的变化而确定的，以使得可针对当前接入尝试实现良好性能。图1中显示的功率增量值是针对RF条件中的不同改变量和针对先前接入尝试的不同性能等级将先前功率值改变多少的估计值。功率增量值可经由计算机模拟、经验、测量、现场测试等等而获得。
如上文所述，可选择使用INIT PWR、NOM PWR和NOM_PWR_EXT的不同值，且所选INIT PWR、NOM PWR和NOM PWR EXT值被广播到无线装置。获得具有不同INIT_PWR、NOM_PWR和NQM_PWR_EXT值的Pinit_b值，且其可指示不同信道条件、不同系统负载等等。在实施例中，无线装置维持分别针对由基站提供的每一Pinit_b值的历史信息。
表2显示针对n个不同Pinit_b值的历史信息的实例性表格，其中n可以是任一整数值。表2用于图6中所示实施例，且存储起始功率电平Pinit、接入探查数量、及每一Pinit_b值的上一个接入尝试的RF条件。无线装置可针对由基站提供的每一新Pinit_b值来建立表2。无线装置可在每一接入尝试之后更新表2中的正确条目。
表2
  由基站提供的起始功率电平(Pinit_b)   B1   B2 ...... Bn
  用于先前接入尝试的起始功率电平(Pinit)   Y1   Y2 ...... Yn
  先前接入尝试的接入探查数量   Z1   Z2 ...... Zn
  先前接入尝试的RF条件   R1   R2 ...... Rn
在进行接入尝试之前，无线装置为将要做出接入尝试的基站确定当前Pinit_b值。无线装置然后使用此Pinit_b值的历史信息以导出功率值(例如，Padj或Pinit)。例如，如果当前Pinit_b值等于62，则无线装置使用Y2、Z2和R2导出功率值。
本文所述技术还可以用于1xEV-DO网络。无线装置进入1xEVDO接入状态，并执行接入程序以接入IxEV-DO网络。针对接入程序，无线装置可向1xEV-DO网络传输多达Ns个接入探查，且可为每一接入探查序列传输多达Np个接入探查，其中Np和Ns均是可配置参数。
在发送第一接入探查序列之前，无线装置执行持久性测试，其用于控制接入信道上的拥塞。如果所述持久性测试通过，则无线装置在接入信道上传输第一接入探查，且然后听取来自1xEV-DO网络的接入信道确认(ACAck)消息。如果未接收到ACAck消息，则无线装置等待伪随机持续时间，然后传输第二接入探查。无线装置以相同方式传输每一接续接入探查。如果无线装置传输第一接入探查序列的所有Np个接入探查且未接收到ACAck消息，则无线装置等待伪随机持续时间并开始第二接入探查序列。无线装置可为接入程序传输多达Ns个接入探查序列。1xEV-DO的接入程序描述于名称为“cdma2000高速率包数据空中接口规范”的3GPP2 CS0024-A(版本1.0，2004年3月)中，其可公开获得。
针对每一接入探查序列，无线装置以增加的输出功率传输接入探查。第i个接入探查的输出功率可表达为：
Output power＝X0+(i-1)×PowerStep，and                Eq(6)
X0＝-Mean Rx Power+OpenLoopAdjust+ProbelnitialAdjust，Eq(7)
其中平均Rx功率是由无线装置测量的总接收功率，
X0是第一接入探查的输出功率；
OpenLoopAdjust是用于开放回路功率估计值的标称功率；
Probelnitial Adjust是开放回路功率估计值的校正因子；及
Power Step是每一接入探查的输出功率增加。
在等式(6)和(7)中，OpenLoopAdjust、ProbeInitialAdjust和PowerStep是由基站在1xEV-DO网络中广播的静态值。
无线装置可基于当前及历史信息导出功率调整Padj，例如如上文针对图4和5所述。然后，无线装置可使用此功率调整确定输出功率，如下：
Output power＝X0+(i-1)×PowerStep+Padj.      Eq(8)
或者，无线装置可导出X0或某一其它中间值以并入功率调整，例如如上文针对图6所述。无线装置还可以其它方式调整接入探查的输出功率以并入功率调整。
本文所述技术还可以用于UMTS网络。无线装置可使用随机接入信道(RACH)供用于对网络的起始接入(例如，用于登记、呼叫发起、和寻呼响应)，且还用于发送短数据脉冲串(例如，用于短消息传送服务(SMS)消息)。RACH是输送信道，且承载于物理随机接入信道(PRACH)中。
无线装置为PRACH上的随机接入传输执行物理随机接入程序。针对此程序，无线装置传输一个或一个以上接续有消息的前导码。所述前导码一次一个地以递增功率传输，直到从网络接收到确认(ACK)。如果接收到ACK，则无线装置传输所述消息。UMTS的物理随机接入程序描述于3GPP TS 25.211和3GPP TS 25.214中，其均可公开获得。
针对随机接入传输，无线装置以递增功率传输每一前导码。第i个前导码的输出功率可表达为：
Pout＝Preamble_Initial_Power+(i-1)×Power Ramp Step，    Eq(9)
Preamble_Initial_Power＝                                 Eq(10)
              -CPICH_RSCP
              +Primary CPICH TX power
              +UL interference
              +Constant value，
其中Primary CPICH TX power是在CPICH上所发送导频的传输功率；
CPICH_RSCP是由无线装置测量的所接收导频功率；
UL interference是校正因子；
Constant value是偏移量，
Preamble Initial Power是第一前导码的输出功率；及
Power Ramp Step是每一前导码的输出功率增加。
在等式(9)和(10)中，Primary CPICH TX power、UL interference、Constant value和PowerRamp Step是由基站在UMTS网络中广播的静态值。
无线装置可基于当前及历史信息而导出功率调整Padj，例如如上文针对图4和5所述。然后，无线装置可使用此功率调整确定输出功率，如下：
Pout＝Preamble_Initial_Power+(i-1)×PowerRamp Step+Padj.    Eq(11)
或者，无线装置可导出“Preamble_Initial_Power”或某一其它中间值以并入功率调整，例如如上文针对图6所述。无线装置还可以其它方式调整随机接入传输的输出功率以并入功率调整。
图7显示由无线装置执行以用于在通信网络中在接入信道上进行传输的过程700的实施例。过程700可针对每一接入尝试来执行。
在接入尝试开始时，获得先前接入尝试的历史信息(块712)。此历史信息可包含用于先前接入尝试的RF条件、为先前接入尝试发送的接入探查数量、用于先前接入尝试的功率值等等。功率值可以是如图5中显示的功率调整、如图6中显示的起始功率电平或某一其它用于计算接入信道的输出功率的值。所述历史信息还可以依赖于可用于当前接入尝试的起始功率电平，例如如上文针对表2所述。
确定当前RF条件(块714)。所述RF条件可由各种参数量化，例如总的所接收功率、导频Ec/Io、所接收导频功率、所接收信号质量等等，如上文所述。然后，基于当前RF条件和历史信息来确定将针对当前接入尝试而发送的新接入探查的功率值(块716)。功率值可以各种方式确定，例如如上文针对图5及6所述。功率值可以闭合回路方式调整以实现良好性能。对功率值的调整量可取决于先前性能(例如，为先前接入尝试发送的接入探查数量)、当前与先前接入尝试之间的RF条件变化等等。
使用功率值和其它可应用参数来确定新接入探查的输出功率(块718)。通信网络可界定用于计算接入探查的输出功率的特定等式，且还可以提供静态值。功率值可被视为额外参数，例如作为等式(8)及(11)中显示的功率调整Padj。功率值还可以取代等式中的参数，例如作为等式(4)中显示的起始功率电平Pinit。在任一情形中，均基于当前及历史信息来确定及调整新接入探查的输出功率。
以针对此接入探查确定的输出功率来传输新的接入探查(或前导码)(块720)。然后确定是否系统接入成功，或者已针对当前接入尝试发送最大数量的接入探查(块722)。如果块722中的任一条件为真，则过程700返回块714以发送另一接入探查。否则，如果块722中的任一条件为真，则当前接入尝试终止。在完成当前接入尝试时，历史信息经更新以包含此接入尝试的信息(块724)。例如，针对当前接入尝试所发送的功率值、RF条件和接入探查数量可覆写先前接入尝试的对应条目。
针对上述实施例，为最近的接入尝试维持历史信息。一般来说，可针对任一数量的接入尝试来维持所述历史信息。此外，历史信息可包含任一类型的信息。例如，历史信息可包含无线装置的位置及/或做出接入尝试的时间，及等等。然后，可基于其它信息来确定当前接入尝试的功率值。
图8显示能够实施本文所述技术的无线装置120的实施例。在传输路径上，将由无线装置120发送的数据及信令经编码器822处理(例如，格式化、编码及交错)，且由调制器(Mod)824进一步处理(例如，调制、扩展、信道化及扰码)以产生数据码片流。发射器(TMTR)832调整(例如，转换成模拟、滤波、放大和上变频)数据码片流以产生反向链路信号，经由天线836来传输所述反向链路信号。在接收路径上，由网络中的基站传输的正向链路信号由天线836接收并提高到接收机(RCVR)838。接收机838调整(例如，滤波、放大、下变频和数字化)所接收信号以产生数据样本。解调器(Demod)826处理(例如，去扰码、去扩展、信道化和解调)所述数据样本以获得符号估计值。解码器828进一步处理(例如，去交错和解码)所述符号估计值以获得经解码的数据。编码器822、调制器824、解调器826和解码器828可由调制解调器处理器820实施。这些单元执行如网络所指定的处理。
控制器/处理器840指引无线装置120内的各种单元的操作。存储器842存储由控制器/处理器840和其它单元使用的程序码和数据。控制器/处理器840可实施图5中的设备400、图6中的设备600、及/或图7中的过程700，以控制用于在接入信道上进行传输的输出功率。
图9显示用于在不具有或具有本文所述功率调整的情况下在CDMA2000 1X网络中的接入信道上进行传输的现场测试的结果。用于每一接入尝试中的第一接入探查的输出功率被描绘为图9上半部分中的竖直线。图9的做半部分显示在不具有功率调整的情况下所述部分测试的结果。针对此测试部分，进行32个接入尝试，每个接入尝试的接入探查平均数量是13，且接入探查的平均输出功率是23dBm。图9的右半部分显示在具有功率调整的情况下所述部分测试的结果。针对此测试部分，进行34个接入尝试，每接入尝试的接入探查平均数量是12，且接入探查的平均输出功率是11.7dBm。平均功率调整是12.5dB。所述两个测试部分之间的轻微性能差异是由于所接收功率中的随机波动所致。所述测试指示：无线装置可将其用于接入信道的输出功率降低相对大的数量(针对此测试约为12dB)且仍实现良好的接入性能。
无线装置可周期性地传输接入探查，即使所述无线装置未(例如)出于登记及其它目的而与网络建立呼叫。接入信道的最低输出功率可提供各种益处。首先，无线装置可降低其功率消耗，且可能通过使用较少的输出功率供在接入信道上传输来延长电池寿命。第二，接入信道的较低输出功率可降低反向链路上的干扰，这可以改进系统容量。
本文所述技术可利用各种装置来实施。例如，这些技术可实施于硬件、固件、软件或其组合中。对于硬件实施方案来说，用于所述技术的处理单元可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它经设计以执行本文所述功能的电子单元或其组合内实施。
对于固件及/或软件实施方案，可用执行本文所述功能的模块(例如，程序、功能等)来实施所述技术。所述软件代码可存储于存储器(例如，图8中的存储器842)中，并由处理器(例如，处理器840)执行。存储器可在处理器内或在处理器外部实施。
提供所揭示实施例的上述说明旨在使得所属技术领域中的技术人员均能够制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改将对所属技术领域的技术人员显而易见，且本文界定的一般原理可在不背离本发明的精神或范围的前提下应用于其它实施例。因此，本发明并不意欲限定为本文所示实施例，而是与和本文所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范围相符合。

Claims (28)

1、一种设备，其包括：
存储器，其经配置以存储关于通信网络的先前接入尝试的历史信息；及
处理器，其耦合到所述存储器且经配置以基于所述先前接入尝试的所述历史信息来确定功率值，及将所述功率值用于当前接入尝试的接入信道上的传输。
2、如权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以使用所述功率值来确定待在所述接入信道上发送的每一接入探查的输出功率，且以所述为所述接入探查确定的输出功率发送每一接入探查。
3、如权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以基于所述功率值来计算所述当前接入尝试中的第一接入探查的输出功率，且基于所述第一接入探查的所述输出功率和功率步长来计算每一接续接入探查的输出功率。
4、如权利要求2所述的设备，其中所述功率值用于功率调整，其中每一接入探查的所述输出功率包括第一及第二部分，其中在不考虑所述历史信息的前提下，所述第一部分对应于所述接入探查的输出功率，且其中所述第二部分对应于所述功率调整。
5、如权利要求2所述的设备，其中所述功率值用于起始功率电平，所述起始功率电平用于计算每一接入探查的所述输出功率。
6、如权利要求2所述的设备，其中所述处理器经配置以在不考虑所述历史信息的前提下，将每一接入探查的所述输出功率限制为小于或等于所述接入探查的输出功率。
7、如权利要求1所述的设备，其中所述历史信息包括所述先前接入尝试的射频(RF)条件、用于所述先前接入尝试的功率值、为所述先前接入尝试发送的接入探查的数量、或其组合。
8、如权利要求1所述的设备，其中所述存储器经配置以存储所述为所述先前接入尝试发送的接入探查的数量，且其中所述处理器经配置以基于所述为所述先前接入尝试发送的接入探查的数量来确定所述当前接入尝试的所述功率值。
9、如权利要求1所述的设备，其中所述存储器经配置以存储用于所述先前接入尝试的功率值，且其中所述处理器经配置以基于所述用于所述先前接入尝试的功率值来确定所述当前接入尝试的所述功率值。
10、如权利要求9所述的设备，其中所述处理器经配置以将所述用于所述先前接入尝试的功率值调整一由所述为所述先前接入尝试发送的接入探查的数量所确定的量，且使用所述调整的功率值作为所述当前接入尝试的所述功率值。
11、如权利要求1所述的设备，其中所述存储器经配置以存储所述先前接入尝试的射频(RF)条件，且其中所述处理器经配置以基于所述先前接入尝试的所述RF条件及所述当前接入尝试的RF条件来确定所述当前接入尝试的所述功率值。
12、如权利要求11所述的设备，其中所述处理器经配置以确定所述当前及先前接入尝试的所述RF条件之间的差，且基于所述RF条件之间的所述差来确定所述当前接入尝试的所述功率值。
13、如权利要求12所述的设备，其中所述处理器经配置以将用于所述先前接入尝试的功率值调整一由所述RF条件之间的所述差所确定的量，且使用所述调整的功率值作为所述当前接入尝试的所述功率值。
14、如权利要求12所述的设备，其中所述处理器经配置以基于所述RF条件之间的所述差及所述为所述先前接入尝试发送的接入探查的数量来确定功率增量，且基于所述先前接入尝试的功率值和所述功率增量来确定所述当前接入尝试的所述功率值。
15、如权利要求1所述的设备，其中所述通信网络是cdma2000网络。
16、如权利要求1所述的设备，其中所述通信网络是通用移动电信系统(UMTS)网络。
17、一种方法，其包括：
获得关于通信网络的先前接入尝试的历史信息；
基于所述先前接入尝试的所述历史信息来确定功率值；及
将所述功率值用于当前接入尝试的接入信道上的传输。
18、如权利要求17所述的方法，其中所述确定所述功率值包括
基于所述当前接入尝试的射频(RF)条件、所述先前接入尝试的RF条件、用于所述先前接入尝试的功率值、所述先前接入尝试的性能或其组合来确定所述功率值。
19、如权利要求17所述的方法，其中所述将所述功率值用于所述接入信道上的传输包括
基于所述功率值来确定待在所述接入信道上发送的每一接入探查的输出功率，及
以所述为所述接入探查确定的输出功率来发送每一接入探查。
20、如权利要求19所述的方法，其中所述确定每一接入探查的所述输出功率包括
在不考虑所述历史信息的前提下，将每一接入探查的所述输出功率限制为小于或等于所述接入探查的输出功率。
21、一种设备，其包括：
用于获得关于通信网络的先前接入尝试的历史信息的装置；
用于基于所述先前接入尝试的所述历史信息来确定功率值的装置；及
用于将所述功率值用于当前接入尝试的接入信道上的传输的装置。
22、如权利要求21所述的设备，其中所述用于确定所述功率值的装置包括
用于基于所述当前接入尝试的射频(RF)条件、所述先前接入尝试的RF条件、用于所述先前接入尝试的功率值、所述先前接入尝试的性能或其组合来确定所述功率值的装置。
23、如权利要求21所述的设备，其中所述用于将所述功率值用于所述接入信道上的传输的装置包括
用于基于所述功率值来确定待在所述接入信道上发送的每一接入探查的输出功率的装置，及
用于以所述为所述接入探查确定的所述输出功率来发送每一接入探查的装置。
24、如权利要求23所述的设备，其中所述用于确定每一接入探查的所述输出功率的装置包括
用于在不考虑所述历史信息的前提下，将每一接入探查的所述输出功率限制为小于或等于所述接入探查的输出功率的装置。
25、一种处理器可读媒体，其用于存储可在无线装置中操作以执行以下步骤的指令：
获得关于通信网络的先前接入尝试的历史信息；
基于所述先前接入尝试的所述历史信息来确定功率值；及
将所述功率值用于当前接入尝试的接入信道上的传输。
26、如权利要求25所述的处理器可读媒体，且进一步用于存储可操作以执行以下步骤的指令：
基于所述当前接入尝试的射频(RF)条件、所述先前接入尝试的RF条件、用于所述先前接入尝试的功率值、所述先前接入尝试的性能或其组合来确定所述功率值。
27、如权利要求25所述的处理器可读媒体，且进一步用于存储可操作以执行以下步骤的指令：
基于所述功率值来确定待在所述接入信道上发送的每一接入探查的输出功率，及
以所述为所述接入探查确定的输出功率来发送每一接入探查。
28、如权利要求27所述的处理器可读媒体，且进一步用于存储可操作以执行以下步骤的指令：
在不考虑所述历史信息的前提下，将每一接入探查的所述输出功率限制为小于或等于所述接入探查的输出功率。
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