CN1268008A - 无线传输方法、码分多址移动无线系统以及基站和移动台 - Google Patents

Abstract

在码分多址(CDMA)移动无线系统中,通常实行传输－功率控制,它保持一般不连续传输的信息信号的传输电平尽可能低。此外,传输在接收端评估的导频信号,以估计无线信道并校正由无线信道引起的失真。建议检测不连续传输的信息信号(DAT1)的静音期,并且降低在此静音期的导频信号(PLT1)的传输功率。照这样,可以降低干扰并且可以增加数据信号速率而没有传输质量可能的严重降低或通信链路可能的中断。

Description

无线传输方法，码分多址移动 无线系统以及基站和移动台

本发明涉及如权利要求1的前序部分所说的无线传输方法并涉及实现此方法的CDMA移动无线系统，并涉及在各个独立的权利要求的前序部分所述的这种系统的基站及这种系统的移动台。

已知CDMA(CDMA：码分多址)移动无线系统中的无线传输对于相邻频率或邻近信道的干扰是很灵敏的，这会导致差的载波-干扰(C/I)比。因此，一般CDMA发射机包括保持发射信息信号电平尽可能低的功率控制。此外，发射导频信号，在接收端评估此信号以估计无线信道的传输函数并校正信道引起的失真。

EP-A-795 969公开一个CDMA移动无线传输系统，其中传输一个导频信号，并至少有一个信息信号与该导频信号相关联。为降低传输的导频信号对信息信号的干扰，以远低于信息信号电平的电平来传输导频信号。信息信号在作为承载信道的CDMA无线信道上传输。以通常所说的突发，即不连续的形式传输。EP-A-795 969没有说明导频信号的传输电平比信息信号的传输电平低多大量。但是，对于此方法，重要的是不使导频信号的传输电平太低，使得接收机仍能检测及解码导频信号以便接下去能评估无线信道的传输函数。另一方面，如果导频信号的传输电平比信息信号的传输电平低的量不合适，就得不到合适的干扰降低。

本发明的目的是改进上述的方法以便保证导频信号的可解码接收及很大的干扰降低。此外，提供包括实现根据本发明的方法的传输装置的CDMA移动无线系统，基站，及移动台。

用根据权利要求1的方法及根据各个独立的权利要求的CDMA移动无线系统，基站及移动台来实现此目的。

因此，为传输导频信号，建议检测不连续传输的信息信号的静音期并且在此静音期降低导频信号的传输功率。

因此，与传输期的导频信号的传输电平相比，静音期的导频信号的传输电平降低了。发明是基于这样一种认识：为了降低干扰，在信息信号的静音期，传输导频信号的功率电平还可以大大降低而不会造成无线传输质量的可能的严重降低或通信链路可能的中断。

在从属权利要求书中说明本发明的其他优点。

因此，如果在不同的承载信道上传输两个或多个信息信号，最好能在不同的控制信道上传输两个或多个导频信号，每一个都分别有一个承载信道与其相关联，从而对每个承载信道检测各个信息信号的静音期，并且只在这些静音期降低相关的导频信号的传输功率。因此，对于每个承载信道，即对每个CDMA无线信道，传输相关的导频信号的功率仅仅依赖于在此特定的CDMA无线信道上不连续传输的信息信号的电平变化。这样，导频可以最佳地适应于其CDMA无线信道。

另外，如果为了要在接收机中估计CDMA无线信道并为了实现发射机的功率控制而在接收端评估导频信号，将静音期的传输功率降低至足以保证功率控制的最小的传输电平是有利的。实验表明在数据率如为384kb/s时，控制信道上的最小传输电平大约可低于CDMA无线信道上的参考电平22dB。尽管这样很大的降低，还可保持通信联系。

如果在接收端根据第一准则(例如，误码率)评估导频信号，并且只在检测到静音期时根据第二准则(例如信号-干扰比)评估导频信号，就呈现另外的优点。照这样，对于“静音”或“非静音”两种情况可以使用各自的最佳的准则，以保证最佳的功率控制。

在这方面，如果导频信号在静音期的传输功率的降低量是依据根据第二准则对接收信号进行评估的结果将特别有益。这使得可以根据第二准则检查导频信号的最小传输电平，并且如果需要时改变此电平。

如果导频信号传输功率的降低量依据在接收端使用的解调原理也是有益的。这种方法利用了这么一个事实：即如果考虑所使用的接收机(例如，所谓的Rake接收机)的特点，可以优化导频的功率控制。

现在参考附图较详细的说明本发明，其中：

图1图示根据本发明的移动无线系统的结构；

图2表示导频信号的传输功率电平以及不连续传输的信息信号的时间变化；

图3是根据本发明传输导频信号的方法的流程图；以及

图4表示根据本发明用于控制传输功率的闭环控制系统图。

图1图示有交换无线信号的基站和移动台的CDMA移动无线系统的结构。此CDMA移动无线系统是一蜂窝系统，其中将服务范围分为邻近的小区，每个小区有自己的基站。图1用例子表示，只有一个基站BS服务于一个有两个移动台MS1和MS2的小区。每个移动台MS1和MS2与基站BS进行无线通信。在每个无线链路上，用本领域技术人员熟知CDMA方法交换信息信号和导频信号。如在1996年B.G.Teubner，Stuttgart出版的由K.David和T.Benkner编著的名为“数字移动电话系统”一书的6.4章259-275页中说明CDMA。信息信号可为语音信号或数据信号，特别是包数据信号。为了交换通信和导频信号，装备CDMA发射机和CDMA接收机，图1只表示其中基站BS中的发射机TX和接收机RX。参考前向(下行链路)，即，从基站BS至移动台MS1的无线传输说明本发明。但是，这不意味着唯有基站BS能配备根据本发明运行的发射机，移动台也可包括这样的发射机。参考图2至图4说明发射机使用的根据本发明的方法。

图2以图形表示第一信息信号DAT1和第一导频信号PLT1的时间变化，以及第二信息信号DAT2和相关的导频信号PLT2的时间变化。信息信号DAT1和DAT2是不连续传输的包数据信号。这意味着有时不传输包，因此传输暂停，结果在此称为“静音期”。每个数据包包括64个数据字，在图2中表示为矩形。数据信号DAT1与导频PLT1相关，导频与数据信号同时传输。但是，如果传输数据信号，导频信号PLT1的传输电平比数据信号DAT1的传输电平大约低3dB。在静音期，导频信号PLT1的传输电平再降低6dB。取数据包的平均传输电平为参考，这意味着在传输期间导频PLT1的电平降低一个小数A＝3dB，而在静音期降低一个大数B＝9dB。差值D＝B-A＝6dB就对应于在静音期传输电平附加的降低。除了数据信号DAT1和导频PLT1以外，数据信号DAT2和相关的导频PLT2也用说明的方法传输。

图2的表示是说明静音期在时间上是平均地分布的。通过在一个无线信道上降低导频PLT1的传输电平，对于其他无线信道的干扰，如在上面传输数据信号DAT2的信道，也大大降低了。研究表明，这导致CDMA移动无线系统中的数据信号速率大约增加20％。

图3表示根据本发明传输导频信号PLT1的方法的流程图。方法100包括110步至130步。110步，程序开始，下一步120，确定是否出现静音期。如果没有检测到静音期，在121步将导频PLT1的传输电平降低至电平A，比数据信号DAT1的电平大约低3dB。如果检测到静音期，在122步将导频PLT1降低至较低的电平B，比参考电平大约低9dB。针对每一帧来进行这种传输电平的降低，即，对包括几个数据包的每个数据块进行。与此同时，针对每个时隙，即一个数据包的持续时间设定传输功率来进行功率控制。当设置了一帧的传输功率时，程序在130步暂时终止。下一帧，程序继续从110步开始。

现在参考图4详细说明传输功率的控制。图4用图示法表示用于控制无线信号RF的闭环控制系统，无线信号一般是由发射机经过天线辐射出去。将无线信号RF加到有两个控制输入的功率放大器PA上，然后转换为放大的信号加到发送天线上。图4的这种执行根据本发明的方法的闭环控制系统，除了其它作用外，确保传输的RF信号电平在降低或提高时没有不想要的尖峰信号。传输电平曲线比使用常规的功率控制时平滑许多。这是，除了其它方式外，通过在静音期根据不同于在传输期间使用的准则来设置传输电平的方法达到的。

首先说明传输数据信号的情况下闭环控制系统的工作。根据第一准则BER，此例子中为误码率，在接收端评估传输的信号。由第一比较器CMP1将在接收机量测的误码率与目标值TGT比较以形成参考信号REF，又由第二比较器CMP2将参考信号与也是在接收机量测的信号-干扰(S/I)比SIR比较。比较结果给功率放大器PA提供一个操作变量PUD。操作变量PUD指示增益是增加还是减小，并且对应于一个比特值(“1”＝“功率增加”，而“0”＝“功率减小”)。逐时隙量测S/I比，因此对于每一时隙计算操作变量PUD。但是，误码率BER是逐帧确定的，因此只对每帧形成参考REF。此参考提供一个将S/I比设置于平均值的目标值。换句话说，按时隙的控制根据S/I比的估计确定在一个时隙中的短时传输电平，而误码率BER的长时估计确定在各个帧期间功率电平设置的平稳段。如果传输数据信号，平稳段在图2中的A指示的电平上。

如果检测到静音期，功率电平将大大降低，就是说降低至由B表示的电平。为完成此点，根据另一个，第二准则QUL来完成慢控制。此准则是在静音期导频传输的质量准则。此例子中，用导频要求的S/I比作为准则QUL。将此准则的估计结果输入到计算处理EVL去，它计算一个新的参考REF’以及在静音期电平再降低的电平差值D＝B-A。此计算处理EVL的另一个输入是第二比较器CMP2的输出信号，第二比较器将当前量测的S/I比与新的REF’比较。这种量测保证在静音期的开始时导频的传输电平不会突然降低，并且在传输电平曲线上不形成负的尖峰信号。

已经参考从基站向移动台传输的无线信号说明本发明。但是，本发明不仅可以使用在前向传输的信号上，也可以使用在反向(上行链路)传输的信号上。因此，本发明也可以使用在从移动台向基站传输的信号上。

Claims (9)

1、用于CDMA移动无线系统中无线传输的方法(100)，其中传输导频信号(PLT1)，至少有一个在CDMA无线信道上不连续传输的信息信号(DAT1)与其有关，其特征在于检测(120)信息信号(DAT1)不传输的静音期，并且在所述静音期降低(122)导频信号(PLT1)的传输功率。

2、权利要求1中要求的方法，其特征在于在不同的CDMA无线信道上传输两个或多个信息信号(DAT1，DAT2)，在不同的控制信道上传输两个或多个导频信号(PLT1，PLT2)，每个控制信道有一个分别与它们相关的无线信道，对于每个CDMA无线信道，检测(120)在此无线信道上传输的信息信号(DAT1)的静音期，并且在所述静音期降低(122)相关的导频信号(PLT1)的传输功率。

3、权利要求1中要求的方法，其特征在于为了在接收机中估计CDMA无线信道以及在发射机中实现功率控制，在接收端评估(121)导频信号(PLT1)，并且在静音期，将传输功率降低(122)至足以保证功率控制的最小的传输电平(B)。

4、权利要求3中要求的方法，其特征在于根据第一准则(BER)评估(121)导频信号(PLT1)，并且，如果检测到静音期，则根据第二准则(QUL)评估(122)导频信号(PLT1)。

5、权利要求4中要求的方法，其特征在于导频信号(PLT1)的传输功率在静音期降低(122)的量(D)依赖于根据第二准则(QUL)对接收信号进行评估的结果。

6、权利要求1中要求的方法，其特征在于导频信号(PLT1)的传输功率在静音期降低(122)的量(D)依赖于在接收端使用的解调原理。

7、有至少一个基站(BS)的CDMA移动无线系统，基站包括在CDMA无线信道上向移动台(MS1)不连续地传输信息信号(DAT1)，并且向所述移动台(MS1)传输与信息信号(DAT1)有关的导频信号(PLT1)的发射机(TX)，其特征在于发射机(TX)检测不传输信息信号(DAT1)的静音期，并且在所述静音期降低导频信号(PLT1)的传输功率。

8、一个CDMA移动无线系统的基站(BS)，所述基站(BS)包括一个发射机(TX)，它在CDMA无线信道上向移动台(MS1)不连续地传输信息信号(DAT1)，并且向所述移动台(MS1)传输与信息信号(DAT1)有关的导频信号(PLT1)，其特征在于发射机(TX)检测不传输信息信号(DAT1)的静音期，并且在所述静音期降低导频信号(PLT1)的传输功率。

9、一个CDMA移动无线系统的移动台(MS)，所述移动台(MS)包括一个发射机，它在CDMA无线信道上向基站(BS)不连续地传输信息信号，其特征在于发射机向基站传输与信息信号有关的导频信号，并且发射机检测不传输信息信号的静音期，并在所述静音期降低导频信号的传输功率。

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