CN101346898B - 无线台中的发射功率控制 - Google Patents

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Abstract

一种无线台(100)，同时发射连续的控制信号和不连续的数据信号。其接收升高和降低功率控制命令，并通过以下方式调节其发射功率：响应于升高功率控制命令，使其发射功率增加一个功率步长；响应于降低功率控制命令，使其发射功率降低一个功率步长；响应于启动数据信号的传输，而增加控制信号的发射功率；以及响应于终止数据信号的传输，而降低控制信号的发射功率。响应于数据信号传输的启动或终止，所述无线台(100)临时修改它的对功率控制命令的响应。

Description

无线台中的发射功率控制
技术领域
本发明涉及一种无线台、包括无线台的无线电系统、操作无线台的方法、以及操作包括无线台的无线电系统的方法。
背景技术
在诸如用于UMTS(通用移动电信系统)的高速上行链路分组接入(HSUPA)这样的系统中，移动台(MS)与不连续的数据信号并行地发射控制信号，在不发送数据信号的时段期间，该控制信号被连续发射。
在数据传输被中断的时段期间，可以将控制信号的发射功率电平降低，这样会节约功率，并降低由传输所产生的平均干扰，而在数据信号的每个传输时段的至少一些中，可以增加控制信号的发射功率电平，以使控制信号能被可靠地接收。
诸如UMTS这样的系统采用闭环功率控制，由此MS的发射功率通过从一个或多个基站(BS)接收的发射功率控制(TPC)命令来调节。功率控制命令一般在基站处通过将从UE接收到的控制信号的信号-干扰比(SIR)与目标水平比较而生成，如果SIR高于所述目标水平，则生成“降低”命令，或者如果SIR低于所述目标水平，则生成“升高”命令。因此，如果期望在发射数据信号时施加对控制信号的发射功率电平的增加，则也需要提高目标SIR水平，以便避免施加于所述MS的任何功率步长在一个短的时间段后，被那些对BS(们)利用先前的SIR目标水平生成的功率控制命令的响应而消除掉。
理想的情况是，在基站处，与上述控制信号发射功率的每个变化同步地对所述SIR目标施加调节。如果BS能够快速检测控制信号发射功率中的改变何时已经施加的话(例如通过检测数据传输的开始)，则这是可实现的。
然而在实践中，在闭环功率控制已经消除控制信号发射功率中的变化之前，BS可能难以检测到控制信号发射功率中的变化何时已经施加。例如，在UMTS中，功率控制命令在每个时隙(0.666ms)发射。如果，例如对控制信号发射功率施加3dB的变化，而对内环功率控制采用的是1dB步长，那么内环功率控制将在3个时隙内已经完全抵消控制信号发射功率中的变化。如果BS要避免任何由内环功率控制所进行的抵消，则它用于检测控制信号发射功率中增加的施加的时间不到1个时隙。
发明内容
本发明的目的是提供改进的功率控制。
根据本发明的第一方面，提供了一种操作无线台的方法，包括：
同时发射连续的控制信号和不连续的数据信号；
接收第一和第二发射功率控制命令；
通过以下方式调节发射功率：
·响应于第一功率控制命令，使发射功率增加一个功率步长；
·响应于第二功率控制命令，使发射功率降低一个功率步长；
进一步包括：响应于启动或者终止数据信号的传输，临时修改对功率控制命令的响应。
根据本发明的第二方面，提供了一种无线台，包括：
发射器，适于同时发射连续的控制信号和不连续的数据信号；
接收器，适于接收第一和第二发射功率控制命令；以及
功率控制装置，适于通过以下方式调节所述发射器的发射功率：
·响应于第一功率控制命令，使发射功率增加一个功率步长；
·响应于第二功率控制命令，使发射功率降低一个功率步长；
其中所述功率控制装置适于响应于启动或者终止数据信号的传输，而临时修改对功率控制命令的响应。
在本发明的一个实施例中，被修改的对功率控制命令的响应可以包括：响应于至少某些功率控制命令，制止对所述发射功率进行调节。
在本发明的另一实施例中，被修改的对功率控制命令的响应包括：用不同大小的功率步长来调节所述发射功率。
附图说明
下面将通过举例方式，参考附图来说明本发明。附图中：
图1是包括数据发送台和数据接收台的无线通信系统的示意框图。
具体实施方式
下面将相对于UMTS来描述本发明，其中数据发送台是移动台(MS)，而数据接收台是基站(BS)。根据本发明，对于在控制信号发射功率中的变化之后的一定时间段，MS修改用于响应功率控制命令的算法，该变化与数据信号传输的开始或者结束有关。
为其修改功率控制算法的时间段可以预先确定，或由BS通过信令传送给MS。信令也可以用来使能/禁止MS对功率控制算法的修改。
本发明的不同实施例可以涉及对功率控制算法的不同修改。
在一个实施例中，修改包括MS在所述时间段内，忽略某些闭环功率控制命令。这样就提供了一个时间窗，让BS检测到数据信号的传输已经开始，并调节SIR目标，而没有控制信号功率偏移被内环功率控制所抵消。
在所述时间段内被忽略的功率控制命令可以是任意以下命令：
-所接收到的全部功率控制命令；
-只是“升高”命令；
-只是“降低”命令。
要被忽略的功率控制命令的符号可以取决于在前的、控制信号的发射功率的变化的方向。
在本实施例的一个例子中，MS通常响应于从BS接收的功率控制命令，每个时隙调节一次它的控制信号的发射功率。当MS开始发射数据信号时，它对其控制信号的发射功率施加附加的增加，而当停止发射数据信号时，对其控制信号的发射功率施加附加的降低。根据本发明的这一实施例，MS忽略在对其控制信号的发射功率施加附加的增加之后的头n1个时隙内接收到的“降低”功率控制命令。在这个时段内，MS保持其控制信号的发射功率恒定。
在该实施例的一些变体中，MS也可能忽略在对其控制信号的发射功率施加附加的降低之后的头n2个时隙内接收到的“升高”功率控制命令。
在该实施例的另一变体中，MS可以仅仅忽略功率控制命令，直到接收到与正被忽略的命令符号相反的命令。接收到与正被忽略的命令符号相反的命令可以被MS解译为表示BS已经成功调节其SIR目标。例如，在响应于开始发射数据信号而对控制信号的发射功率施加增加之后，MS可以忽略“降低”命令，直到接收到第一个“升高”命令。注意，在该情况下，时间段的长度的信令隐含在功率控制命令自身当中。做为另一变体，MS可以忽略“降低”命令，直到接收到“升高”命令和n1个时隙消逝这两者中较快的一个。类似地，在响应于停止发射数据信号而对控制信号的发射功率施加降低之后，MS可以忽略“升高”命令，直到接收到第一个“降低”命令，或直到接收到“降低”命令和n2个时隙消逝两者中较快的一个。
在任意上述实施例的变体中，BS可以发送明确的信号给MS，以指示MS应当终止修改功率控制算法(暗示SIR目标已经被调节)。
在第二实施例中，对功率控制算法的修改包括在两个预先确定的功率控制算法之间切换，例如，从以第一速率响应于功率控制命令的算法切换到以第二速率响应于功率控制命令的算法。例如，在UMTS中，提供了两个功率控制算法：第一算法，其中MS响应于在每个时隙中接收到的功率控制命令；以及第二算法，只有当接收到相同方向的多个(在UMTS中是5个)接连的功率控制命令时，MS才改变其发射功率。通常采用第一算法响应功率控制命令的MS在对其控制信号的发射功率施加附加的增加之后的头n1个时隙中切换到采用第二算法响应，然后才回复到采用第一算法。
终止采用第二算法的相同方法可以像在第一实施例中一样使用。
在另一实施例中，对功率控制算法的修改包括改变功率控制步长的大小(例如从1dB变到0.5dB)。
在这些实施例的变体中，对功率控制算法的修改的属性可以依赖于施加到控制信号的发射功率的变化幅度。例如，如果控制信号的发射功率的变化幅度较小，对功率控制命令的响应速率可以减小一个较大的量。
在任意的这些实施例中，n1和n2的值可以相同，并且可以一起或者分开地通过信令发送。在有些变体中，n1和/或n2可以等于数据信号传输的持续时间。在第一实施例的情况下，这将意味着控制信号(以及还可能包括数据信号)的传输功率在数据信号的传输期间将保持恒定。n1的值通常是在效率的损失和效率的增益之间的折衷，效率的损失是由于闭环功率控制的修改的操作而产生的，而效率的增益是由于本发明的防止施加于控制信道的功率步长被闭环功率控制降级的能力而产生的。
参考图1，其中图解了包括MS台100和BS 200的无线通信系统的示意框图。
MS 100包括处理器(μP)120，其耦合到用于接收要在数据信号中发射的数据的输入110。
处理器120适于将数据细分为多个数据分组，对数据分组进行编码以便传输，并控制发射数据分组的时间。处理器120耦合到发射器(Tx)150，用于通过天线160进行数据信号的传输。数据信号的传输是不连续的，这是因为例如数据到达输入110处是不连续的，或者是因为MS 100只被准予许可以仅在不连续的时间段期间发射数据，或者是因为需要MS去准备移交。用于传输的数据信号通过数据信号功率调节级130从处理器120提供给发射器150。
处理器120还适于产生控制信号，例如，包含适合于由BS进行信道估计的预先确定码元的导频信号，并通过控制信号功率调节级140耦合到发射器150，所述控制信号功率调节级140设置控制信号的发射功率电平。在数据信号被发射时以及在数据信号的传输不连续时，控制信号被连续地发射。控制信号功率调节级140耦合到功率控制器170，其用于在数据传输期间控制所述控制信号的发射功率电平和用于在数据信号的传输被中断时控制所述控制信号的发射功率电平，该电平可以依赖于数据信号的传输格式。功率控制器170耦合到处理器120，处理器120通知功率控制器170数据何时正被发射。
MS 100包括接收器(Rx)180，其耦合到天线160，用于接收由BS 200发射的、以闭环发射功率控制为目的的TPC命令，并且功率控制器170耦合到接收器180来解码接收到的TPC命令，以及耦合到发射器150，用于根据接收到的TPC命令来调节控制信号和数据信号的发射功率电平。闭环发射功率控制叠加于由控制信号功率调节级140所引入的发射功率电平的变化上。
功率控制器170可以耦合到发射器150，还用于控制在响应于TPC命令而调节发射功率时要采用的功率步长大小，正如此处所述的。
功率控制器170适于如此处所述地控制发射功率。
BS 200包括接收器(Rx)210，其耦合到天线270，用于接收由MS 100所发射的控制信号和数据信号。数据解调器(D)220耦合到接收器210，用于解调所接收到的数据信号，并将解调的数据传递到输出230上。
估计装置(E)240耦合到接收器210，用于对例如接收到的控制信号的导频码元执行信道估计。估计装置240的输出可以耦合到数据解调器220，以使信道估计的结果可以用于解调数据，例如，以使数据解调器220能够产生相位基准或执行均衡。
BS 200包括处理器(μP)250，该处理器250耦合到估计装置240的输出，用于产生TPC命令，且耦合到发射器(Tx)260，用于将TPC命令通过天线270发射到第一台100。为了生成TPC命令，估计装置240测量接收到的控制信号的参数，例如SIR或SNR，并将该测量的参数的值与目标值比较。当控制信号的发射功率电平对于该数据传输期间被MS 100临时增加时，不需在BS 200处的进一步测量，TPC命令将倾向于恢复MS 100的发射功率电平。因此，对于其间控制信号的发射功率电平被临时增加的时段，处理器250将测量的参数的目标值临时增加一个对应的量，该量可以依赖于数据信号的传输格式。
尽管已经参考UMTS描述了本发明，但是本发明可以用在其它无线通信系统，例如cdma 2000中。
在本说明书和权利要求书中，元素之前的单词“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元素。此外，单词“包括”不排除所列那些之外的其它元素的存在。在权利要求中在括号内包括附图标记的目的是帮助理解，而不是打算进行限制。
通过阅读本公开内容，其它修改对于本领域的技术人员来说将是明显的。这样的修改可以包含无线通信中已知的、可以代替或附加于此处已经描述的特征来使用的其它特征。

Claims (14)

1.一种操作无线台（100）的方法，包括：
同时发射连续的控制信号和不连续的数据信号；
接收第一和第二发射功率控制命令；
通过以下方式调节控制信号的发射功率：
    响应于第一功率控制命令，使控制信号的发射功率增加一个功率步长；
    响应于第二功率控制命令，使控制信号的发射功率降低一个功率步长；
进一步包括：响应于启动或者终止数据信号的传输，临时修改对功率控制命令的响应。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括当启动或者终止数据信号的传输时，改变控制信号的功率电平，且其中对功率控制命令的响应是做为功率电平改变的幅度或方向的函数而被修改的。
3.如权利要求1所述的方法，其中所修改的对功率控制命令的响应包括当终止数据信号的传输时，至少响应于第一功率控制命令而制止对所述控制信号的发射功率进行调节。
4.如权利要求1或3所述的方法，其中所修改的对功率控制命令的响应包括当启动数据信号的传输时，至少响应于第二功率控制命令而制止对所述控制信号的发射功率进行调节。
5.如权利要求3所述的方法，进一步包括直到接收到具有与所述第一功率控制命令的符号相反的符号的第二功率控制命令时，才停止响应于所述第一功率控制命令而制止对控制信号的发射功率进行调节。
6.如权利要求1所述的方法，其中所修改的对功率控制命令的响应包括通过有不同大小的功率步长来调节所述控制信号的发射功率。
7.如权利要求6所述的方法，其中所修改的对功率控制命令的响应包括当终止数据信号的传输时，至少响应于某些第一功率控制命令，使用较低的功率步长大小。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中所修改的对功率控制命令的响应包括当启动数据信号的传输时，至少响应于某些第二功率控制命令，使用较低的功率步长大小。
9.如权利要求1所述的方法，其中调节控制信号的发射功率是以第一速率执行的，且其中所修改的响应包括以不同于第一速率的第二速率来响应所述功率控制命令。
10.如权利要求1、2或3所述的方法，进一步包括只有在预定数量的时隙之后才停止修改对功率控制命令的响应。
11.一种无线台（100），包括：
发射器（150），适于同时发射连续的控制信号和不连续的数据信号；
接收器（180），适于接收第一和第二发射功率控制命令；以及
功率控制装置（170），适于通过以下方式调节所述发射器的控制信号的发射功率：
    响应于第一功率控制命令，使所述控制信号的发射功率增加一个功率步长；
    响应于第二功率控制命令，使所述控制信号的发射功率降低一个功率步长；
其中所述功率控制装置（170）适于响应于数据信号传输的启动或终止，而临时修改对功率控制命令的响应。
12.如权利要求11所述的无线台（100），其中所修改的对功率控制命令的响应包括当终止数据信号的传输时，至少响应于第一功率控制命令而制止对所述控制信号的发射功率进行调节。
13.如权利要求11或12所述的无线台（100），其中所修改的对功率控制命令的响应包括当启动数据信号的传输时，至少响应于第二功率控制命令而制止对所述控制信号的发射功率进行调节。
14.如权利要求11所述的无线台（100），其中所修改的对功率控制命令的响应包括：用不同大小的功率步长调节所述控制信号的发射功率。
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