CN1574679A

CN1574679A - 功率控制方法和功率控制电路

Info

Publication number: CN1574679A
Application number: CNA2004100478077A
Authority: CN
Inventors: 田村浩一
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: Lenovo Innovations Co ltd Hong Kong
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2024-06-01
Also published as: EP1484846A3; EP1484846A2; DE602004017932D1; CN100334815C; EP1484846B1; JP4378676B2; JP2004363791A; US20040248609A1

Abstract

一种功率控制方法，其中通过采用代码块单元，将与信号发射功率有关的指示从用于接收发射的信号的接收方设备发送到用于发射信号的发射方设备，所述方法包括步骤：获得在与从发射方设备接收到的多个代码块有关的块误码率的平均误码率和由接收方设备预设的目标误码率之间的差别；以及根据在每个预定间隔所获得的差别的历史，向发射方设备发送与发射功率有关的指示。

Description

功率控制方法和功率控制电路

技术领域

本发明涉及一种功率控制方法，适合于控制在易于改变的通信环境中进行的无线电通信例如移动通信中的发射功率，以及涉及一种执行该方法的功率控制电路。

背景技术

作为保持移动通信系统中的适当通信质量的传统方法，已知用于增加和减少发射信号的功率电平的外环功率控制。作为此类技术，例如，存在在日本专利公布No.2003-32184(第三页，图1)中描述的一种技术。根据该技术，在CDMA(码分多址接入)通信系统的外环功率控制中，通过根据接收到的信号的比特误码率(BER)来校正SIR(信号干扰比)的目标值，对信号的功率电平进行控制。

然而，在传统的外环控制中，根据单个的比特误码率来进行功率电平的确定。例如，当由于通信环境的变化，误码率突然增加时，因而响应该增加来增加功率，即使在误码率的增加是暂时的情况下。结果，由于以高功率发射的信号影响，另一将受到干扰的可能性会增加。相反，如果响应误码率的暂时减少而减少发射功率，则存在传输质量将会下降的担忧。按照这种方式，传统技术具有的问题在于：由于立即处理通信环境的变化造成了上述的缺陷。

发明内容

为了解决上述问题，已经实现了本发明，本发明的目的是提出一种功率控制方法和功率控制电路，适当考虑通信质量的变化来进行合适的外环功率控制。

根据本发明的功率控制方法是一种功率控制方法，通过采用代码块单元，将与信号发射功率有关的指示从用于接收发射的信号的接收方设备发送到用于发射信号的发射方设备，所述方法包括步骤：获得在与从发射方设备接收到的多个代码块有关的块误码率的平均误码率和由接收方设备预设的目标误码率之间的差别；以及根据在每个预定间隔所获得的差别的历史，向发射方设备发送与发射功率有关的指示。

用于实现根据本发明的功率控制方法的功率控制电路的第一方面包括：误码率测量部分，用于测量利用代码块单元传送的信号的块误码率，并获得与多个代码块有关的块误码率的平均误码率；误码率比较部分，用于获得平均误码率和预设目标误码率之间的差别；质量判断部分，用于根据针对预定间隔的历史、由误码率比较部分所获得的差别，来判断通信质量；以及功率控制确定部分，用于根据由质量判断部分进行的判断的结果，确定信号的发射功率的控制内容。

用于实现根据本发明的功率控制方法的功率控制电路的第二方面包括：误码率测量部分，用于测量代码块的块误码率，并获得与多个代码块有关的块误码率的平均误码率；误码率比较部分，用于获得平均误码率和预设目标误码率之间的差别；平均处理控制部分，用于根据针对预定间隔的历史、由误码率比较部分获得的差别，来判断通信质量，并且指示误码率测量部分增加和减少与平均误码率有关的间隔。

附图说明

图1是示出了根据本发明的功率控制电路的第一实施例的结构的方框图；

图2是示出了根据本发明第一实施例的功率控制电路的操作的流程图；

图3是示出了在根据本发明第一实施例中的BLER的历史的第一曲线图；

图4是示出了在根据本发明第一实施例中的BLER的历史的第二曲线图；

图5是示出了在根据本发明第一实施例中的BLER的历史的第三曲线图；

图6是示出了在根据本发明第一实施例中的BLER的历史的第四曲线图；

图7是示出了根据本发明的功率控制电路的第二实施例的结构的方框图；

图8是示出了在根据本发明的第二实施例中的功率控制电路的块控制实例的第一示意图；以及

图9是示出了在根据本发明的第二实施例中的功率控制电路的块控制实例的第二示意图。

具体实施方式

此后，将参考附图来详细描述本发明的实施例。

<第一实施例>

图1是示出了根据本发明的用于执行功率控制方法的功率控制电路的第一实施例的方框图。第一实施例中的功率控制电路101设置在用于接收在CDMA系统的无线电通信中传送的信号的接收方设备中。功率控制电路101执行外环功率控制，用于向发射方设备提供与信号发射功率有关的指示。在接收方设备和发射方设备之间传送的代码块表示形成一个纠错字的单元。

如图1所示，功率控制电路101包括：接收信号解调部分11，用于对通过对接收到的信号进行正交检测获得的I分量和Q分量进行典型的解调处理，例如解扩处理和纠错处理；BLER测量部分12，用于对由解调部分11解调后的每个代码块的CRC(循环冗余校验)比特进行确定，测量每个块的块误码率(此后，缩写为BLER)，并且从预定数量的连续测量的BLER中获得平均BLER；BLER比较部分13，用于获得平均BLER和预设目标BLER之间的差别；TPC(发射功率控制)部分14，充当质量确定部分，用于根据在每个预定间隔上由BLER比较部分13所获得的差别的历史，判断无线电通信的通信质量；SIR估算部分15，用于根据从接收到的的信号解调部分11中输出的信号来估算SIR；以及TPC确定部分16，充当功率控制确定部分，用于根据由TPC控制部分14所进行的质量判断的结果，确定要提供给发射方设备的功率控制指示的内容。

现在将参考图2所示的流程图来描述功率控制电路101的操作。首先，将由接收信号解调部分11中的解调处理获得的代码块连续地提供给BLER测量部分12。BLER测量部分12测量每块的BLER，然后获得与多个代码块有关的平均BLER。BLER比较部分13将平均BLER与目标BLER进行比较，并获得两者之间的差别(步骤S20)。

TPC控制部分14根据在每个预定间隔上由BLER比较部分13所获得的差别的历史，来判断每个预定间隔T1的通信质量。将该判断的结果提供给稍后所述的功率控制，直到经过了间隔T1为止。例如，可以使预定间隔T1等于在其上对预定数量的平均BLER进行计算的间隔。TPC控制部分14参考所述差别的历史，并根据预定数量的所记录差别是否小于预设容许值x来判断通信质量(步骤S21)。当预定数量的差别小于容许值x(在步骤S21处的“是”)时，TPC控制部分14断定通信质量是适当和稳定的，并向TPC确定部分16通知该结果。

作为判断的实例，假定参考了三个过去的时间点处的差别，并且已经获得了如图3所示的BLER的历史。在图3所示的实例中，平均BLER近似为时间t1和t4之间和时间t6和t7之间的目标值。然而，在时间t5处，由于通信环境的改变等通信质量暂时恶化，并且差别超过了x。作为在时间点t5处的质量判断，TPC控制部分14断定通信质量是稳定的，这是由于尽管在时间点t5处的差别超过了容许值x，但是在过去的点t2到t4处的所有差别均小于x。

在接收到由TPC控制部分14所进行的判断的结果时，TPC确定部分16指示发射方设备抑制发射功率的增加或减少，以便将发射功率保持在当前状态(步骤S22)。利用TPC指示来提供该指示。例如，传送用于停止功率增加或减少的指示、或者用于引起相同频率处的功率增加和减少的指示。结果，保持了当前状态下的功率电平，此外，能够防止响应暂时质量恶化所引起的不必要的功率增加。

当历史上预定数量的差别处于容许值x或更大时(步骤S21处的“否”)，TPC控制部分14确定在相关间隔中的平均BLER的过渡是否较剧烈(步骤S23)。例如，注意如图4所示的历史上的时间t6，判断出平均BLER的变化在过去的点t3和t5之间较剧烈。关于判断的标准，例如，当在平均BLER的过渡中已经确认了三个和更多超过了容许值x的峰值，则断定该变化是剧烈的。按照这种方式，可以适当地设置判断标准。当平均BLER的变化较剧烈时(步骤S23处的“是”)，则断定通信质量是不稳定的，并且存在将导致致命的质量恶化的可能性。在接收到判断结果时，TPC确定部分16发布用于已知功率减少的指示，即，利用功率增加并使功率减少较困难的指示，以便避免致命质量恶化(步骤S24)。

典型地，在接收方设备和发射方设备之间对将单个TPC指示和多个TPC指示中的哪一个用于控制功率增加和减少进行了设置。“利用单个指示来进行功率控制”表示：每次当发射方设备从接收方设备接收到指示时，执行根据该指示的指示。“利用多个指示来执行功率控制”表示：例如，当已经接收到预定次数的具有相同指示内容的指示时，执行该指示一次，即，使相同种类的指示变少。

现在，假定在本发明的实施例中，接收方设备将使发射方设备容易进行功率增加和减少。例如，如果设置了利用多个TPC指示的控制，则接收方设备指示发射方设备将其改变为利用单个指示的控制，并按照该设置来进行功率增加和减少。如果已经进行了利用单个指示的控制，则接收方设备指示发射方设备增加与当前状态相比的功率增加和减少时的控制宽度。

相反，现在，假定接收方设备使发射方设备难以进行功率增加和减少。例如，如果设置了利用单个TPC指示的控制，则接收方设备指示发射方设备将其改变为利用多个指示的控制。如果已经进行了利用多个指示的控制，则接收方设备指示发射方设备与当前状态相比，减少在功率增加和减少时的控制宽度。或者，接收方设备指示指示发射方设备以相同的频率插入在抑制指示执行之前和之后，用于指示进行增加的指示和用于指示进行减少的指示。

如果TPC控制部分14断定过去的平均BLER未发生剧烈变化(在步骤S23处的“否”)，并且过去的平均BLER超过了目标BLER(步骤S25处的“是”)，则TPC控制部分14确定在相关间隔内的平均BLER是否趋向于减少(步骤S26)。例如，观察图5所示的历史上的时间t1和时间t4之间的平均BLER的过渡，平均BLER首先超过了目标值，但是趋向于向时间t4下降(步骤S26处的“是”)。在这种情况下，TPC控制部分14断定通信质量具有在时间t4处得到改善的趋势。在得到该结果的通知时，TPC确定部分16发布用于抑制功率增加的指示，即，用于使功率增加困难并使功率减少容易的指示(步骤S27)。或者TPC确定部分16可以发布用于抑制功率增加和减少的指示，以便将功率电平保持在当前状态。

如果即使当到达时间t4时平均BLER未减少，并且断定通信质量具有得到改善的趋势，则TPC确定部分16将该恶化看作致命的质量恶化，并且发布与利用传统的外环功率控制的功率增加指示类似的指示。换句话说，TPC确定部分16指示发射方设备进行功率增加而不进行功率减少(步骤S28)。

如果过去的平均BLER的变化较缓和，并且其未超过目标值(步骤S25处的“否”)，但是平均BLER具有在相关间隔内增加的趋势(步骤S29处的“是”)，则TPC确定部分16断定将会使通信质量致命恶化的可能性。例如，在图6所示的历史中，可以看到平均BLER的增加趋势处于时间t2和t4之间。因此，为了防止通信质量的致命恶化，TPC确定部分16指示发射方设备使增加功率变得容易而使减少功率变得困难(步骤S30)。或者TPC确定部分16可以发布用于抑制功率增加和减少的指示，以便将功率电平保持在当前的状态。

如果断定过去的平均BLER不具有增加的趋势(步骤S29处的“否”)，则TPC确定部分16断定通信环境极好，并且在当前状态下的电平处的发射功率在该环境中是过大的，并且发布与利用传统的外环功率控制的功率减少指示类似的指示，以便不进行功率增加而进行功率减少(步骤S31)。

当确定发布到发射方设备的指示内容时，TPC确定部分16参考由SIR估算部分15估算出的SIR，并识别在当前状态下的发射功率电平。结果，防止了TPC确定部分16指示发射方设备超过与发射功率有关的预定上限值或下限值对功率进行增加或减少。

根据第一实施例的功率控制电路101，根据按照与平均BLER有关的历史判断的通信质量来进行功率控制。因此，能够适当考虑通信环境变化的历史来进行适当的外环功率控制，而不会受到平均BLER的暂时改变的影响。

<第二实施例>

图7是示出了根据本发明的用于执行功率控制方法的功率控制电路的第二实施例的方框图。如图7所示，第二实施例的功率控制电路102包括：接收信号解调部分41、BLER测量部分42、BLER比较部分43、以及SIR估算部分45，分别执行与第一实施例的功率控制电路101中所包括的接收信号解调部分11、BLER测量部分12、BLER比较部分13、以及SIR估算部分15类似的功能。功率控制电路102包括平均处理控制部分44，用于对BLER测量部分42进行稍后描述的、与平均BLER有关的控制。

平均处理控制部分44按照与第一实施例的TPC控制部分14的过程相似的过程，根据与平均BLER有关的历史来判断通信质量。当平均处理控制部分44已经判断了通信质量时，平均处理控制部分44根据判断的结果，发布用于增加或减少与平均BLER有关的间隔，即，与去往BLER测量部分42的一个平均BLER的计算有关的代码块数量的指示。例如，现在，假定平均处理控制部分44已经断定：如图8所示，当根据N个块来计算平均BLER时，通信质量较好。在计算下一个平均BLER时，平均处理控制部分44指示BLER测量部分42将块的数量增加a个，并利用(N+a)个块来计算平均BLER。按照这种方式，当通信质量较好时，增加块的数量。因此，即使暂时发生了高水平的BLER，可以减轻高水平BLER作用于平均BLER的结果的影响。结果，可以进行适当考虑了通信质量的暂时改变的功率控制。如果平均处理控制部分44断定通信质量受到恶化，则平均处理控制部分44指示BLER测量部分42与当前状态下的数量相比，减少代码块的数量。通过减少块的数量，与当前状态相比，可以紧密地对通信质量的判断对象进行取样。结果，强化了通信质量的监控，并进一步防止了质量的恶化。

在功率控制电路102中，将目标BLER和在平均处理控制部分44的控制下获得的平均BLER之间的差别从BLER比较部分43提供给TPC确定部分46。根据所提供的差别，TPC确定部分46向发射方设备发布功率增加或减少指示。例如，如果平均BLER大于目标BLER，则TPC确定部分46发布功率增加指示以便改善通信质量的恶化。如果平均BLER小于目标BLER，则通信环境较好，结果，TPC确定部分46发布功率减少指示以节省能量。

作为与由平均处理控制部分44所执行的平均处理有关的另一控制方法，可以采用下面所描述的过程。该过程的前提在于：BLER测量部分42利用移动平均处理，根据从每个预定数量的代码块中连续获得的平均BLER来计算移动平均BLER，并且BLER比较部分43获得移动平均BLER和目标BLER之间的差别。在这种情况下，如图9所示，平均处理控制部分44根据其前面或后面的平均BLER来计算由于通信环境的暂时变化等差别变得显著的平均BLER。并且平均处理控制部分44指示BLER测量部分42向平均BLER提供权重，以便当进行包含检测到的平均BLER的移动平均处理时，减少与其前面或后面的平均BLER的差别。例如，如果检测到的平均BLER具有与其前面或后面的值相比极其高的值，则向检测到的平均BLER提供与其实际值相比、用于使其减少的权重。如果检测到的平均BLER具有与其前面或后面的值相比极其低的值，则向检测到的平均BLER提供与其实际值相比、用于使其增加的权重。结果，在移动平均处理时，减轻了与其前面或后面的值差别显著的平均BLER的影响。因此，可以进行适当考虑了通信质量暂时变化的功率控制。

根据本发明的功率控制方法，接收方设备根据与代码块误码率来进行功率控制。因此，能够适当考虑通信环境的变化来进行适当的外环功率控制，而不会响应误码率的暂时变化进行不适当的功率控制。

根据本发明的功率控制电路的第一结构，功率控制确定部分根据由质量控制部分进行的判断的结果，确定在发射方设备上所进行的控制内容，所述质量控制部分根据与代码块误码率有关的历史来判断通信质量。因此，能够防止响应误码率的暂时变化而进行不适当的功率增加或减少。

根据本发明的功率控制电路的第二结构，平均处理控制部分根据基于与误码率有关的历史判断出的通信质量，增加或减少与平均处理有关的间隔。因此，能够减轻暂时质量改变在判断通信质量中的影响。结果，可以获得与第一结构的情况类似的效果。

Claims

1.一种功率控制方法，通过采用代码块单元，将与信号发射功率有关的指示从用于接收发射的信号的接收方设备发送到用于发射信号的发射方设备，所述方法包括步骤：

获得在与从发射方设备接收到的多个代码块有关的块误码率的平均误码率和由接收方设备预设的目标误码率之间的差别；以及

根据在每个预定间隔所获得的差别的历史，向发射方设备发送与发射功率有关的指示。

2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于：

根据在历史上的预定数量的差别和针对差别预设的容许值之间的比较结果，确定指示的内容。

3.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于：

当预定数量的差别小于容许值时，接收方设备指示发射方设备抑制发射功率的增加和减少。

4.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，并且历史的变化满足规定了不稳定通信质量的预定条件时，接收方设备指示发射方设备使增加发射功率变得容易而使减少发射功率变得困难。

5.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率高于目标误码率，并且平均误码率的变化具有减少的趋势时，接收方设备指示发射方设备使增加发射功率变得困难而使减少发射功率变得容易。

6.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率高于目标误码率，并且平均误码率的变化具有减少的趋势时，接收方设备指示发射方设备抑制发射功率的增加和减少。

7.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率低于目标误码率，并且平均误码率的变化具有增加的趋势时，接收方设备指示发射方设备使增加发射功率变得容易而使减少发射功率变得困难。

8.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率低于目标误码率，并且平均误码率的变化具有增加的趋势时，接收方设备指示发射方设备抑制发射功率的增加和减少。

9.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于：

根据历史来判断接收方设备和发射方设备之间的通信质量；以及

根据判断的结果来增加或减少与平均误码率有关的间隔。

10.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于：

所述平均误码率是通过对与多个代码块有关的误码率平均值的每一个进行移动平均处理获得的值；以及

向具有显著的相对差别并包括在要受到移动平均处理的平均值中的平均值提供用于减少差别的预定权重，之后，所述平均值受到移动平均处理。

11.一种功率控制电路，包括：

误码率测量部分，用于测量利用代码块单元传送的信号的块误码率，并获得与多个代码块有关的块误码率的平均误码率；

误码率比较部分，用于获得平均误码率和预设目标误码率之间的差别；

质量判断部分，用于根据针对预定间隔的历史、由误码率比较部分所获得的差别，来判断通信质量；以及

功率控制确定部分，用于根据由质量判断部分进行的判断的结果，确定信号的发射功率的控制内容。

12.根据权利要求11所述的功率控制电路，其特征在于：

质量判断部分根据在历史上的预定数量的差别和针对差别预设的容许值之间的比较结果，来判断通信质量，并且向功率控制确定部分通知判断的结果。

13.根据权利要求12所述的功率控制电路，其特征在于：

当预定数量的差别小于容许值时，质量判断部分向功率控制确定部分通知判断的结果以进行控制，以便抑制发射功率的增加和减少。

14.根据权利要求12所述的功率控制电路，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，并且历史的变化满足规定了不稳定通信质量的预定条件时，质量判断部分向功率控制确定部分通知判断的结果以进行控制，以使增加发射功率变得容易而使减少发射功率变得困难。

15.根据权利要求12所述的功率控制电路，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率高于目标误码率，并且平均误码率的变化具有减少的趋势时，质量判断部分向功率控制确定部分通知判断的结果以进行控制，以使增加发射功率变得困难而使减少发射功率变得容易。

16.根据权利要求12所述的功率控制电路，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率高于目标误码率，并且平均误码率的变化具有减少的趋势时，质量判断部分向功率控制确定部分通知判断的结果以进行控制，以抑制发射功率的增加和减少。

17.根据权利要求12所述的功率控制电路，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率低于目标误码率，并且平均误码率的变化具有增加的趋势时，质量判断部分向功率控制确定部分通知判断的结果以进行控制，以使增加发射功率变得容易而使减少发射功率变得困难。

18.根据权利要求12所述的功率控制电路，其特征在于：

当预定数量的差别大于或等于容许值，历史的变化不满足规定了不稳定通信质量的预定条件，与预定数量的差别相对应的平均误码率低于目标误码率，并且平均误码率的变化具有增加的趋势时，质量判断部分向功率控制确定部分通知判断的结果以进行控制，以抑制发射功率的增加和减少。

19.一种功率控制电路，包括：

误码率测量部分，用于测量代码块的块误码率，并获得与多个代码块有关的块误码率的平均误码率；

平均处理控制部分，用于根据针对预定间隔的历史、由误码率比较部分获得的差别，来判断通信质量，并且指示误码率测量部分增加和减少与平均误码率有关的间隔。

20.根据权利要求19所述的功率控制电路，其特征在于：

误码率测量部分通过对与多个代码块有关的误码率平均值的每一个进行移动平均处理，来获得平均误码率；以及

平均处理控制部分包括检测装置，用于检测具有显著相对差别并包括在要受到移动平均处理的平均值内的平均值；以及

平均处理控制部分指示误码率测量部分向检测到的平均值提供用于减少差别的预定权重，之后，所述平均值受到移动平均处理。