CN1695319A - 利用偏向性解释确定发送功率控制命令的方法、接收器和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于定义符号空间的非对称判决区域来解释发送功率控制命令的方法、接收器和计算机程序产品。一种在接收器上确定发送功率控制命令的方法可包括：在所述接收器上定义符号空间的与第一功率控制命令相关的第一判决区域，以及在所述接收器上定义符号空间的与第二功率控制命令相关的第二判决区域，其中所述第一和第二区域彼此是不对称的。还讨论了宽带码分多址通信系统中软切换模式期间在接收器上确定发送功率控制命令的方法，其中可以将从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第一判决与从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第二判决相结合，以得到合并功率控制命令。以及还公开了相关的电路。

Description

利用偏向性解释确定发送功率 控制命令的方法、接收器和计算机程序产品

优先权声明

本发明申请要求Nilsson等人于2002年9月23日提交的题为“改进的TPC解码”的美国临时申请案No.60/412898和Nilsson等人于2002年12月5日提交的题为“软切换中改进的TPC解码”的美国临时申请案No.60/431552的优先权，这些专利申请的内容通过引用全部结合于本文中。

发明领域

本发明一般地涉及通信领域，更具体地来说，涉及无线通信领域。

现有技术的说明

无线通信系统通常用于向用户提供语音和数据通信。例如，蜂窝无线电话系统，例如称为AMPS、ETACS、NMT-450、GSM和NMT-900的那些系统已长期成功部署在世界各地。

但是，最近提出了一些采用通称为宽带码分多址(WCDMA)的格式的新无线通信标准，包括在第三代伙伴关系项目(3GPP)领导下开发的那些标准以及诸如CDMA-2000D等的其它系统。这些规范规定了相容系统服务的移动用户终端如何操作的各个方面及其它。例如，3GPP规定由移动用户终端处理发送功率控制(TPC)命令。可以从基站发送到移动用户终端的TPC命令指定接收该TPC命令的移动用户终端应该提高还是降低它的发送功率。3GPP规定了接收到TPC命令之后移动用户终端应该调整其发送功率的时间间隔。因此移动用户终端应该将TPC命令解码，并相应地在指定时间间隔内调整发送功率以确保移动用户终端的正常工作。

众所周知，移动用户终端和基站之间的频率误差可导致移动用户终端接收的TPC命令被错误解释。例如，移动用户终端和基站之间的频率误差可能使旨在提高移动用户终端的发送功率的命令(即TPC提高功率命令)被误解为降低该移动用户终端的发送功率的命令(即TPC降低功率命令)。接收的TPC命令还可能因例如干扰或噪声而被误解。如果错误地降低移动用户终端的发送功率，以致未保持实现与基站通信所需的较低功率，该移动用户终端可能丢失来自该无线通信系统的服务。另一方面，如果错误地提高发送功率，则存在移动终端会以将对系统中其它移动终端造成干扰的功率电平发送的风险，从而影响整体容量。移动用户终端的发送功率控制在例如Kaneda等人的题为“发送功率控制方法、移动电话、基站和记录介质”的美国专利No.6343218中有进一步讨论。

再者，移动用户终端可以在通常称为“软切换”的期间同时与多个基站通信。例如，在WCDMA系统中，移动用户终端可以在软切换期间与多达6个基站通信。当移动终端从一个小区移动到另一个小区时，软切换可以通过降低呼叫可能掉线的概率来提高系统与移动用户终端之间通信的可靠性。再者，软切换还可以提升WCDMA系统的容量，因为软切换可以提供增加的分集，从而补偿诸如快速衰落之类的现象。

在软切换时，每个基站可以在下行链路(即从基站到移动用户终端)上发送独立的发送功率命令(TPC)，该命令用于调整移动用户终端在上行链路(即从移动用户终端到基站)上的发送功率。例如，一个基站可以发送TPC命令来提高移动用户终端的发送功率，而另一个基站可以发送TPC命令来降低该移动用户终端的发送功率。因此该移动用户终端可能需要响应看似冲突的TPC命令来调整发送功率。

已知解决来自不同基站的不同TPC命令的策略。例如，根据一个策略，如果至少一个基站发送TPC命令以降低该移动用户终端的发送功率，则降低该移动用户终端的发送功率。但是，该移动用户终端接收到基站发送的相同TPC命令的概率取决于与传送这些命令的信道相关联的信干比(SIR)。因此，移动用户终端接收到(解释)的TPC命令可能不是基站发送的同一命令。通常与TPC命令的发送/接收相关联的误码率(BER)可能约为5％-20％。

随着移动用户终端将TPC命令误解为降低发送功率的命令的概率增加，移动用户终端会过分降低发送功率而丢失与系统的连接的风险也随之增加。另一方面，随着移动用户终端将TPC命令误解为增加发送功率的命令的概率增加，移动用户终端会过分提高发送功率而影响系统容量的风险也随之增加。

发明概述

根据本发明的实施例可以提供用于定义符号空间的非对称判决区域来解释发送功率控制命令的方法、接收器和计算机程序产品。根据这些实施例，一种在接收器上确定发送功率控制命令的方法可包括：在该接收器上定义符号空间的与第一功率控制命令相关联的第一判决区域以及在所述接收器上定义符号空间的与第二功率控制命令相关联的第二判决区域，其中第一和第二区域彼此是不对称的。

根据本发明一些实施例，一种方法还可以包括在接收器上接收发送功率控制命令以提供接收符号。判断所述接收符号要映射到第一判决区域还是要映射到第二判决区域。如果所述接收符号映射到第一判决区域，则将所述接收符号解释为第一功率控制命令，而如果所述接收符号映射到第二判决区域，则将其解释为第二功率控制命令。根据本发明一些实施例，可以使用频率误差信息来补偿所述发送器和所述接收器之间的频率误差。

在根据本发明的一些实施例中，在宽带码分多址通信系统软切换模式期间在接收器上确定发送功率控制命令的方法可包括：将从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第一判决与从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第二判决相结合，以提供合并功率控制命令。

因此，根据本发明的实施例允许偏向于将接收功率控制命令解释为一种命令而非另一种。例如，在根据本发明的一些实施例中，偏向于将接收TPC命令解释为TPC功率提高命令而非TPC功率降低命令可以降低移动用户终端错误地降低而非提高其发送功率的概率。

在根据本发明的一些实施例中，在宽带码分多址通信系统软切换期间可以如下方式接收发送功率控制命令：基于与接收器通信的若干发送器以及与软切换期间接收器借以通信的信道相关联的信干比(SIR)来合并从多个发送器接收到的功率控制命令。

根据本发明一些实施例，可以在软切换期间通过如下方式接收TPC命令：在接收器上定义符号空间的与第一功率控制命令相关联的第一判决区域以及在接收器上定义符号空间的与第二功率控制命令相关联的第二判决区域，其中第一和第二区域彼此是不对称的。可以对从所述多个发送器接收到的合并功率控制命令执行第一判决。可以对从所述多个发送器接收到的所述合并功率控制命令执行第二判决。可以将对所述合并功率控制命令的第一判决与对所述合并功率控制命令的第二判决相结合，以提供合并功率控制命令。可以判断合并功率控制命令在所述符号空间的第一判决区域还是在所述符号空间的第二判决区域，以确定所述TPC命令的值。

附图简介

图1A是说明根据本发明的无线通信系统实施例的框图。

图1B是说明根据本发明的移动用户终端实施例中所包括的接收器和发送器的框图。

图2是说明根据本发明的Rake接收器实施例的框图。

图3是说明根据本发明的符号空间的示意图。

图4-5是说明根据本发明的实施例的示范操作的流程图。

图6是说明根据本发明的移动用户终端实施例中所包括的接收器和发送器的框图。

发明的详细说明

随后参考显示本发明实施例的附图来更充分地描述本发明。但是，本发明还可以多种不同的形式实施，因此不应视为局限于本文所提出的这些实施例。相反，提供这些实施例是为了透彻而完整地公开本发明，并使本领域技术人员能够充分了解本发明范围。

本本发明说明书中所用术语仅用于描述特定实施例，而不是用于限制本发明范围。在本发明说明和所附权利要求书中，单数形式的“一个”和“所述”还包括复数形式，除非上下文明确指出。除非另行定义，本文采用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员通常理解一样的意义。本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其它引用文献均通过引用全部结合于本文中。

本领域技术人员会理解，显然本发明可以实施为方法、移动用户终端(如无线电话)和/或系统。因此，本发明可以采取硬件实施例、软件实施例或结合了软件和硬件的实施例的形式。

本发明还利用了流程图和框图来予以公开。可以理解，(流程图和框图中的)每个方框以及方框组合可以利用计算机程序指令来实现。这些程序指令可以提供给移动用户终端或系统内的处理器电路，以致在所述处理器电路上执行的这些指令构成用于实现方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令可以由处理器电路如数字信号基带处理器来执行，以使要由处理器电路执行的一序列操作步骤构成计算机实现的进程，从而使在所述处理器电路上执行的指令提供用于实现所述一个或多个方框中指定的功能的步骤。相应地，这些方框支持对执行指定功能的装置的组合、对执行指定功能的步骤的组合以及对执行指定功能的程序指令的组合。还可以理解，每个方框及其方框组合还可以通过执行指定功能或步骤的基于专用硬件的系统或专用硬件与计算机指令结合体来实施。

一般结合无线码分多址(CDMA)和/或宽带码分多址(WCDMA)移动用户终端来描述本发明。在此类无线通信系统中，天线可以辐射由设在例如移动用户终端或基站中的发送器生成的电磁波波形。所述波形在无线电传播环境中传播，由接收器通过一个或多个天线接收。

CDMA系统，如符合IS-95标准的那些系统可以利用“扩频”技术来提高信道容量，扩频技术通过唯一的扩频码(即将原数据调制的载波扩频到通信系统工作的宽频谱部分上的扩频码)来调制数据调制的载波信号，从而定义信道。

所用术语“WCDMA移动用户终端”可以包括任何WCDMA通信设备，具体包括具有或不具有多行显示屏的单模或双模蜂窝无线电话、可以将蜂窝无线电话与数据处理、传真和数据通信功能结合的个人通信系统(PCS)终端、可以包括无线电话、传呼机、因特网/企业内部网接入、Web浏览器、组织器、日程表和/或全球定位系统(GPS)接收器的个人数字助理(PDA)以及包括执行WCDMA类型通信的无线电话收发器的常规膝上型和/或掌上型接收器或其它电器。

图1A是说明根据本发明的无线通信系统实施例的框图。WCDMA无线通信系统145向移动用户终端100a-c提供无线服务。无线通信系统145组织成多个小区102a-c，每个小区具有相关的基站101a-c，该相关基站为在任何特定时间碰巧位于相关小区102a-c内的移动用户终端100a-c提供无线服务。无线通信系统145的操作由与基站101a-c连接的移动交换中心(MSC)135来协调。MSC 135还与公众交换电话网(PSTN)140连接。可以理解，可以在无线通信系统145中采用更多基站101a-c，并且一个以上的基站可以与一个小区相关联。还可以理解，小区102a-c可为一个以上的移动用户终端提供服务。

无线通信系统145可以同时通过多个基站101a-c与移动用户终端100a-c保持通信，这些基站在该移动用户终端100a-c从一个小区移动到另一个小区时协助执行通常所谓的“软切换”操作。本领域技术人员会理解，显然无线通信系统145可以利用通常所谓的“发送分集模式”来与移动用户终端100a-c保持通信。在发送分集模式中，采用多个天线来从基站向移动用户终端100a-c发送信号。

如上所述，3GPP规范要求向移动用户终端100a-c发送发送功率控制命令，以调节移动用户终端100a-c向该基站发送信号的功率。例如，如果移动用户终端100a-c距离正与之通信的所有基站101a-c很远，则这些基站的每一个可以确定该移动用户终端100a-c应该提高对基站的发送功率。因此，每个基站可向移动用户终端100a-c发送“TPC功率提高命令”，以便移动用户终端100a-c提高其发送功率。或者，如果一个或多个基站确定移动终端100a-c正在以可能干扰其它移动用户终端的操作或在其它方面过高的功率电平发送，则那些基站可以向移动用户终端100a-c发送“TPC功率降低命令”，而其它基站发送“TPC功率提高命令”。在一些情况中，所有基站可以发送“TPC功率提高命令”。

在根据本发明的一些实施例中，每个基站向同一个移动用户终端发送TPC命令。再者，不同基站发送的TPC命令可能彼此不同。例如，某些基站可以发送TPC功率提高命令，因为从该移动用户终端接收到的信号相对较弱，而其它些基站可发送TPC功率降低命令，因为该基站上接收到的信号相对较强。

图1B是说明根据本发明的移动用户终端实施例中包括的接收器和发送器的框图。移动用户终端100通过与接收电路110耦合的天线105接收无线通信系统145发送的命令。例如，移动用户终端110接收如上所述无线通信系统145发送的TPC命令。在根据本发明的一些实施例中，与移动用户终端100相关联的TPC命令可以在下行信道，如3GPP规范中指定的专用物理信道中传输。

本领域技术人员会理解，接收电路110接收与TPC命令相关联的信号，以提供可表示这些TPC命令的“符号”。这些符号可以表示含有数据和指示数据置信度的相关信息的接收命令。例如，所述符号可以表示+1或-1形式的接收TPC命令以及指示所述接收TPC命令实际上等于+1或-1的相关置信度。所述符号还可以表示为可以为矢量的实部和虚部的单独分量。

还可以理解，TPC符号可以包括多个比特。例如，TPC符号可以包括两个比特，因此可以表示四种状态：-1-1、-1+1、+1-1和+1+1。在根据本发明的一些实施例中，未用其中两种状态如-1+1和+1-1，因为只需表示两种状态(开机和关机)。还可以理解，与无线通信系统发送的其它数据类型相反，TPC命令可以不进行差错编码，这允许更快地确定TPC命令

接收电路110产生的TPC命令提供给功率调整电路120，功率调整电路120配置为调整用于与无线通信系统145通信的发送器电路115的发送功率。移动用户终端100的整体操作可以由与存储器电路130耦合的处理器电路来协调，存储器电路130可存储由处理器电路125运行以执行本文所述步骤的计算机程序。

图2是说明根据本发明的Rake接收器实施例的框图。所谓的“Rake接收器”可用于恢复对应于一个用户数据流的信息。在典型的Rake接收器中，将接收的复合信号与分配给该接收器的特定扩频序列相关，以生成多个时间偏移相关，其中相应的一个对应于发送扩频信号的一个回波。以某种加权方式将这些相关合并，即让各相关乘以相应的加权系数，然后求和得到判决统计数字。Rake接收器的进一步描述可参见例如于1999年6月25日提交的题为“利用根据扩频信号特征知识导出的加权系数的Rake合并方法和装置”的美国专利No.09/344899，此专利共同受让给本申请的受让人，且其公开内容通过引用全部结合于本文中。可以理解，在根据本发明的一些实施例中，接收电路110可以是非Rake接收器的另一种类型的接收器。

本领域技术人员会理解，图2中的Rake接收器110可以包括多个“Rake接收相关解调器”210。每个接收相关解调器210可以包括延迟组件205a-d，这些延迟组件连接到相关器207，而这些相关器的输出又连接到合并器215。合并器215可以提供与移动用户终端100接收的TPC命令对应的TPC符号。可以理解，根据本发明的一些实施例可以用于接收不同于TPC相关命令的接收命令。

TPC符号可以映射到图3所示的符号空间。如图3所示，符号空间可以由划分成四个象限：300、305、310和315的坐标系“IQ”来表示。该符号空间被划分成两个非对称的判决区域：第一判决区域由弧320表示，而第二判决区域由弧325表示。在根据本发明的一些实施例中，第一判决区域320大于半个信号空间，而第二判决区域325小于半个信号空间(即符号空间的未包含在第一判决区域320中的互补部分)。

第一和第二判决区域320和325之间的非对称关系允许某些符号(这些符号可能因某种原因被误解)映射到与TPC命令相关的显示倾向性的判决区域。例如，可以将第一判决区域320与提高移动用户终端发送功率的TPC命令相关联，而可以将第二判决区域325与降低移动用户终端功率的第二TPC命令相关联，从而实现偏向于将TPC命令解释为TPC功率提高命令。例如，如图3所示，TPC符号330映射到包含在符号空间的第一判决区域320的部分，因此，解释被为提高移动用户终端发送功率的TPC命令。相反，TPC符号335映射到符号空间的第二判决区域325，因此被解释为降低移动用户终端发送功率的TPC命令。

第一和第二判决区域320和325可以用如下等式表示的相交线

        k₁I+k₂Q＝0                                 (1)

来定义：K₃I+K₄Q＝0                                (2)

其中Q和I表示IQ平面中的实部和虚部，其中k₁，k₂，k₃，k₄是根据允许的最坏情况下的频率误差(如3GPP规范所规定的误差)选择的正值，以便k₁ ²+k₂ ²≈1和K₃ ²+k₄ ²≈1。

图4是说明根据本发明的移动用户终端实施例的示范操作的流程图。根据图4，如上所述定义符号空间的第一和第二非对称判决区域(方框400)。在移动用户终端接收TPC命令(方框405)。接收器根据移动用户终端接收的命令生成TPC符号，然后将其映射到符号空间。如果TPC符号映射到第一判决区域(方框410)，则将TPC符号解释为提高移动用户终端发送功率的TPC命令(方框415)。但是，如果TPC符号映射到第二判决区域(方框410)，则将TPC符号解释为降低移动用户终端发送功率的TPC命令(方框420)。

在根据本发明的一些实施例中，随着移动用户终端继续操作，可以对符号空间的第一和第二判决区域的定义进行重新定义(方框425)。例如，可以根据向该移动用户终端发送TPC命令的基站数量、与该移动用户终端相关联的速度、该移动用户终端遭受的干扰、所述基站中至少一个基站和移动用户终端之间的频率误差、移动用户终端接收到的导频序列或与影响TPC命令可靠性的发送功率相关联的参数重新定义第一和第二判决区域。因此，可以对第一和第二判决区域进行修改以适应使用移动用户终端的不断变化的环境，以便在甚至环境随时间变化时仍保持移动用户终端用户终端的性能并且降低TPC命令被移动用户终端误解的概率。

图5是进一步说明根据本发明的移动用户终端实施例的示范操作的流程图。根据图5，针对与该移动用户终端通信的每个基站，确定与该移动用户终端所接收的TPC命令相关联的判决统计数字。例如，可以将用于接收特定基站信号的Rake接收相关解调器提供的判决统计数字合并来提供TPC符号。例如，如果无线通信系统以发送分集模式工作，则可以基于如下等式确定Rake接收相关解调器f和基站b的判决统计数字d_f，b：

$d_{f,b}=\frac{1}{r-l+1}(\underset{i=0}{\underset{i=i+2}{\overset{R_f-L_f-1}{\mathrm{\Σ}}}}{g}_{i+L_j,f}{\left(h_{\mathrm{1,1},f}\right)}^{*}+{\left(g_{i+1+L_j,f}\right)}^{*}{h}_{\mathrm{2,1},f}+$

$\underset{i=0}{\underset{i=i+2}{\overset{R_f-L_f-1}{\mathrm{\Σ}}}}-{\left(g_{i+L_j,f}\right)}^{*}{h}_{\mathrm{2,1},f}+g_{i+1+L_{j}f}{\left(h_{\mathrm{1,1},f}\right)}^{*})---\left(3\right)$

其中h_a，i，f是TPC符号i、天线a和多径延迟(Rake接收相关解调器)f的无线电信道估计(必要时作适当加权处理)，g_i，f表示接收相关解调器f的解扩符号i。

或者，如果未使用发送分集模式，如当仅使用一个天线来向移动用户终端用户终端发送TPC命令时，可以根据如下等式确定判决统计数字：

$d_{f,b}=\frac{1}{r-l+1}\underset{l=0}{\underset{i=i+1}{\overset{R_f-L_l}{\mathrm{\Σ}}}}{g}_{i+L_l,f}{h}_{i+L_l,f}---\left(4\right)$

在等式(3)和(4)中，常量Lf和Rf指示处理来自Rake接收相关解调器的哪个解扩数据，l和r指示要使用哪个合并数据，r-l+1是发送的TPC命令数量(例如1、2、4、或8)。在下文中，F_b，b＝1，...，B指示用于与基站b通信的Rake接收相关解调器集合，B是基站总数。

对于与移动用户终端通信的每个基站，根据如下等式将等式(3)或(4)确定的判决统计数字合并以得到合并的TPC符号(方框505)：

$s_b=\underset{f\∈F_b}{\mathrm{\Σ}}{d}_{j,b}---\left(5\right)$

在根据本发明的一些实施例中，还可以利用频率误差信息来调整TPC符号(方框510)，例如根据如下等式进行调整：

s_b＝s_b·exp(j·const·e_freq，b)                       (6)

其中e_freq，b是移动用户终端与基站b之间的频率误差。可以理解，等式(6)中的“const”可基于例如计算传播信道估计并应用这些估计的。

在根据本发明的另一些实施例中，例如可以通过将等式(5)和(6)(即方框505和510)合并成如下等式就频率误差对该TPC符号进行调整：

$s_b=\underset{f\∈F_b}{\mathrm{\Σ}}{d}_{f,b}\·\exp (j\·\mathrm{const}\·e_{\mathrm{freq},b,f})---\left(7\right)$

其中e_freq，b，f是用于Rake接收相关解调器f的移动用户终端与基站b之间的频率误差。可以理解，采用根据本发明上述实施例提出的根据等式(6)或(7)的补偿方法时，最好采用对称判决区域，即 $k_1=k_2=k_3=k_4=1/\sqrt{2}.$

在根据本发明的一些实施例中，可以在与该移动用户终端相关联的自动频率控制(AFC)块中提供频率误差信息，该自动频率控制(AFC)块可用于在符号空间内旋转TPC符号。在根据本发明的一些实施例中，对于与移动用户终端通信的每个基站，频率误差信息可以有所不同。在根据本发明的一些实施例中，该频率误差信息可以是所有或一些基站与移动用户终端之间的平均频率误差。

确定IQ坐标系中每个基站的TPC符号与分割符号空间的判决区域的边界之间的距离(方框515)。在根据本发明的一些实施例中，可以根据如下等式确定至图3所示每条直线(这些直线定义第一和第二对称判决区域)的距离d₁和d₂。

d₁＝k₁Re(s_b)+k₂Im(s_b)                                (8)

d₂＝k₃Re(s_b)+k₄Im(s_b)

其中Re(S_b)和Im(S_b)分别表示符号S_b的实部和虚部，其中系数k_i如前所述是使k₁ ²+k₂ ²≈1和k₃ ²+k₄ ²≈1的正值。

如果d₁和d₂都小于零，则可以根据如下等式确定标有符号的距离：

w_b＝-min(|d₁|，|d₂|)                                (9)

否则，如果如果d₁和d₂都大于或等于零，则可以根据如下等式确定标有符号的距离：

w_b＝max(d₁，d₂)                                     (10)

如果 大于上限阈值距离，则可以将TPC符号解释为要提高移动用户终端功率的命令(方框520)。

如果

小于下限阈值距离，则可以将TPC符号解释为要降低移动用户终端发送功率的命令(方框525)。

但是，如果只有一个基站用于向该移动用户终端发送TPC命令，则可以将等式(5)确定的S_b的符号赋予该符号TPC。

在根据本发明的另一些实施例中，在宽带码分多址通信系统中处于软切换模式期间的接收器上确定发送功率控制命令可以通过如下步骤来实现：将从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第一判决与从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第二判决相结合，以得到合并功率控制命令。

在上述概括的根据本发明的一些实施例中，可以为确定TPC命令的不同方法赋予不同的加权。具体来说，一种方法可以包括倾向于将TPC命令解释为TPC功率降低命令的偏向，而另一种方法则包括倾向于将TPC命令解释为TPC功率提高命令的偏向。在一些实施例中，可以将不同的方法彼此结合，再者，在彼此结合时不同的方法可以具有不同的加权值。

在根据本发明的一些实施例中，用于合并等式(4)中的软判决变量的方法可以得到可以如下表示的第一和第二合并功率控制命令判决：

$\mathrm{TPC}=\mathrm{Sign}\left(\underset{b=1,\·\·\·\·B}{\min }\left({\hat{u}}_b\right)\right)---\left(11\right)$

以及

$\mathrm{TPC}=\mathrm{Sign}\left(\underset{b=1}{\overset{B}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{u}}_b\right)---\left(12\right)$

其中 根据具体情况对应于S_b或w_b，sign表示符号函数(即如果x＞＝0，则sign(x)＝1；如果x＜0，则sign(x)＝-1)，等式(11)已经在上文介绍过。TPC＝-1意味着移动用户终端确定接收到TPC功率降低命令，而TPC＝+1意味着移动用户终端已确定接收到TPC功率提高命令。

等式(11)给出的方法可以是合并功率控制命令的第一确定方法，此方法可偏向于将TPC命令解释为TPC功率降低命令。此方法应视为慎用策略，因为它优选(偏向于)TPC功率降低命令，因此此方法本身可能招致移动用户终端可能进入静止状态的风险，如上所述。如果活动无线电集中的基站数量大于2，则此情况尤其可能变成现实。

等式(12)给出的方法可以是功率控制命令的第二种确定方法，它可偏向于将TPC命令解释为TPC功率提高命令。此方法优选(偏向于)TPC功率提高命令，因而其本身可能提高遭受远近问题，即发送功率过强的移动用户终端可能使系统容量降低的风险。

根据本发明，图11和14给出的方法可以进行合并：

$\mathrm{TPC}=\mathrm{sign}\{(1-\mathrm{\α})\underset{1\≤b\≤B}{\min }\left({\hat{u}}_b\right)+\mathrm{\α}\underset{b=1}{\overset{B}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{u}}_b\}---\left(13\right)$

以提供合并功率控制命令的第一和第二判决的组合结果，其中sign表示符号函数，α是基于基站数量的常量。在根据本发明的一些实施例中，0≤α≤1。

正确地选择α可以在等式11和12给出的各方法的优缺点之间实现好的折中。α及其补数(1-α)可以视为应用于等式13中的合并TPC符号的第二和第一判决的第一和第二比例因子。或者，可以根据如下等式组合这些方法：

$\mathrm{TPC}=\mathrm{sign}\{(1-\mathrm{\α})\underset{1\≤b\≤B}{\min }\left({\hat{u}}_b\right)+\mathrm{\α}\underset{b=1}{\max \mathrm{\Σ}}\left({\hat{u}}_b\right)\}---\left(14\right)$

在根据本发明的一些实施例中，α的值可以基于参与软切换的基站的数量和移动用户终端通信与每个基站通信所用信道的相关SIR，由此：

α＝g(SIR₁，...，SIR_B，B)                           (15)

因此，TPC符号可以更一般的形式确定为：

$\mathrm{TPC}=\mathrm{sign}\left\{f({\hat{u}}_1,\·\·\·,{\hat{u}}_{B.}B,\mathrm{SI}{R}_1,\·\·\·,{\mathrm{SIR}}_B)\right\}---\left(16\right)$

在根据本发明的一些实施例，处于软切换中的基站的数量可以是移动用户终端已知的。再者，对应于每个基站的SIR可以由移动用户终端来估计。因此，可以将适当的α值存储在移动用户终端上的查找表中或由移动用户终端基于基站的数量和SIR实时地计算。

在根据本发明的一些实施例中，可将每基站无线电路径数量和每个基站的功率延迟分布(PDP)用于判决函数：

$\mathrm{TPC}=\mathrm{sign}\left\{f({\hat{u}}_1,\·\·\·,{\hat{u}}_{B}B,{\mathrm{SIR}}_1,\·\·\·,{\mathrm{SIR}}_{B.}{N}_{f1},\·\·\·,N_{\mathrm{fB}},{\mathrm{PDP}}_1,\·\·\·,{\mathrm{PDP}}_B)\right\}---\left(17\right)$

其中N_fb是无线电路径数量，PDP_b是每个基站b的功率延迟分布。

图6是说明根据本发明的实施例的框图。可以理解，移动用户终端600可根据例如3GPP规范在软切换模式下与B基站(BS1-BSB)协同操作。在软切换中，接收信号(包括来自BS1-BSB的信号)在前端接收电路RX 605中进行下变频，并抽样成数字基带信号。将接收信号提供给延迟估计电路610，电路610定期估计每个BS的PDP。

延迟估计电路610的输出是对应于K个最强无线电路径的延迟τ_k。有可能一个或多个基站(BS1-BSB)瞬时较弱，这意味着也从延迟估计电路610输出的K条最强无线电路径仅代表M(即少于B)个基站。将延迟信息提供给Rake接收电路615，由其将接收信号解扩，并估计每条无线电路径的无线电信道和SIR。还可以由该Rake接收电路对数据执行最大比合并(MRC)，并将其提供给解码器电路620，以作进一步处理。

采用例如根据等式(4)的MRC将每个基站b的F_b个接收相关解调结果合并，并且将每基站各SIR提供给合并电路625，以合并每个基站的软值(soft value)。该合并电路625的操作可取决于这些基站上的SIR分布、每基站PDP以及还有B和M。至此已参照例如等式13-17描述了根据本发明实施例的合并方法。

下文提供确定比例因子α的几个实例。可以理解，如下给出的是示例值，并不会限定本发明的范围。可以如下选择根据等式(16)的合并：

在根据本发明的一些实施例中，如果活动无线电链路集中的每个BS的SIR值近似相等，例如在所有基站的一些最大SIR的40％范围内，则可以将α选为大约0.3，其中B和M在2至3的范围内。在根据本发明的其它实施例中，在B和M大于3的情况下可以将α选为约0.4。

在根据本发明的一些实施例中，如果一个基站具有小于所有基站的最大SIR的40％(其中B在2至3的范围内)，或者如果两个基站具有小于最大SIR的40％的SIR值(其中B在4至6的范围内)，则可以将α选为约0.25，其中B＝2，3。在根据本发明的其它实施例中，在B大于3的情况下可以将α选为约0.3。

在根据本发明的一些实施例中，如果大多数基站具有小于最大SIR值40％的SIR值，则可以将α选为约0.2，其中B在2至3的范围内。在根据本发明的一些实施例中，在B大于3.0的情况下可以将α选为约0.2。

虽然对本发明的描述是结合对其附图和优选实施例的描述来进行的，但本发明可以在不违背本发明的精神和范围的前提下进行各种变更和修改。

Claims (47)

1.一种在接收器上确定发送功率控制命令的方法，所述方法包括如下步骤：在所述接收器上定义符号空间的与第一功率控制命令相关的第一判决区域以及在所述接收器上定义符号空间的与第二功率控制命令相关的第二判决区域，其中所述第一和第二区域彼此是不对称的。

2.权利要求1的方法，其特征在于还包括如下步骤：在接收器上接收发送功率控制命令，以提供接收符号；

判断所述接收符号要映射到所述第一判决区域还是要映射到所述第二判决区域；

如果所述接收符号映射到所述第一判决区域，则将所述接收符号解释为所述第一功率控制命令；以及

如果所述接收符号映射到所述第二判决区域，则将所述接收符号解释为所述第二功率控制命令。

3.权利要求1的方法，其特征在于还包括如下步骤：根据用于向所述接收器发送命令的若干发送器中的一个或多个、与所述接收器相关联的速度、与所述接收器相关的干扰、至少一个所述发送器和所述接收器之间的频率误差、所述接收器接收到的导频序列或与影响功率控制命令可靠性的发送功率相关的参数，重新定义所述符号空间的所述第一和第二非对称区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一判决区域包括比所述第二判决区域大的符号空间部分，以便偏向于将所述接收到的功率控制命令解释为所述第一功率控制命令而非所述第二功率控制命令。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述接收器包括扩频移动用户终端，而用于向所述扩频移动用户终端发送所述功率控制命令的发送器包括基站；其中所述第一功率控制命令包括从所述基站接收的要提高所述扩频移动用户终端的发送功率的第一TPC命令，所述第二功率控制命令包括从所述基站接收的要降低所述扩频移动用户终端的发送功率的第二TPC命令。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述TPC命令包含在在宽带码分多址系统中工作的所述移动用户终端的相关专用物理信道中。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述接收步骤还包括：利用频率误差信息补偿用于发送所述功率控制命令的发送器频率与接收器频率之差而接收所述发送功率控制命令。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述频率误差信息包括基于包含在所述接收器接收的通信信道自动频率控制(AFC)块中的信息的频率误差估计。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：多个发送器向所述接收器发送至少一个功率控制命令，其中所述接收步骤还包括：利用多个与所述多个发送器相关的频率误差信息接收至少一个功率控制命令。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：多个发送器向所述接收器发送至少一个功率控制命令，其中所述频率误差信息包含与所述多个发送器相关的频率误差信息的平均值。

11.权利要求1的方法，其特征在于：

所述符号空间包含IQ坐标系的表示；以及

所述第一判决区域包括所述IQ坐标系一半以上的区域，而所述第二判决区域包括该坐标系小于一半的区域。

12.一种接收器，其包括配置为接收发送功率控制命令并提供接收符号以映射到按如下方式定义的符号空间的电路：所述符号空间定义为包含与所述接收器上接收的第一功率控制命令相关的第一符号空间判决区域以及与所述接收器上接收的第二功率控制命令相关的第二符号空间判决区域，所述第一和第二区域彼此是非对称的。

13.权利要求12的接收器，其特征在于：所述电路还配置为：判断所述接收符号是映射到所述第一判决区域还是映射到所述第二判决区域，并且如果所述接收符号映射到所述第一判决区域，则将所述接收符号解释为所述第一功率控制命令，而如果所述接收符号映射到所述第二判决区域，则将其解释为所述第二功率控制命令。

14.权利要求12的接收器，其特征在于：所述电路还配置为根据用于向所述接收器发送所述功率控制命令的若干发送器中的至少一个或多个、与所述接收器相关联的速度、与所述接收器相关的干扰、至少一个所述发送器和所述接收器之间的频率误差、所述接收器接收到的导频序列或与影响功率控制命令可靠性的发送功率相关的参数，重新定义所述符号空间的所述第一和第二非对称判决区域。

15.权利要求12的接收器，其特征在于：所述第一判决区域包括比所述第二判决区域大的符号空间部分，以便偏向于将所述接收符号解释为所述第一功率控制命令而非所述第二功率控制命令。

16.权利要求12的接收器，其特征在于：所述接收器包括扩频移动用户终端，而用于向所述扩频移动用户终端发送所述命令的发送器包括基站；其中所述第一功率控制命令包括从所述基站接收的要提高所述扩频移动用户终端的发送功率的第一TPC命令，所述第二功率控制命令包括从所述基站接收的要降低所述扩频移动用户终端的发送功率的第二TPC命令。

17.权利要求16的接收器，其特征在于：所述TPC命令包含在在宽带码分多址系统中工作的所述扩频移动用户终端的相关专用物理信道中。

18.权利要求13的接收器，其特征在于所述电路还配置为：利用频率误差信息补偿用于发送所述功率控制命令的发送器频率与接收器频率之差而接收所述发送功率控制命令。

19.权利要求18的接收器，其特征在于：所述频率误差信息包括基于所述接收器接收的通信信道自动频率控制(AFC)块中所含的信息计算的频率误差估计。

20.权利要求18的接收器，其特征在于：多个发送器向所述接收器发送至少一个功率控制命令；其中所述电路还配置为：利用多个与所述多个发送器相关的频率误差信息接收所述至少一个功率控制命令。

21.权利要求18的接收器，其特征在于：多个发送器向所述接收器发送至少一个功率控制命令；其中所述频率误差信息包含与所述多个发送器相关的频率误差信息的平均值。

22.权利要求12的接收器，其特征在于：

所述符号空间包含IQ坐标系的表示；以及

所述第一判决区域包括IQ坐标系的一半以上的区域，而所述第二判决区域包括小于IQ坐标系一半的区域。

23.一种用于在接收器上确定发送功率控制命令的计算机程序产品，它包括计算机可读存储介质，所述介质中含有计算机可读程序代码单元，所述计算机可读程序代码单元包括执行如下操作的程序代码单元：在所述接收器上定义符号空间的与第一功率控制命令相关的第一判决区域以及在所述接收器上定义符号空间的与第二功率控制命令相关的第二判决区域，所述第一和第二区域彼此是非对称的。

24.如权利要求23所述的计算程序产品，其特征在于还包括：

用于执行如下操作的计算机可读程序代码单元：在接收器上接收发送功率控制命令，以提供接收符号；

用于执行如下操作的计算机可读程序代码单元：判断所述接收符号要映射到所述第一判决区域还是要映射到所述第二判决区域；

用于执行如下操作的计算机可读程序代码单元：如果所述接收符号映射到所述第一判决区域，则将所述接收符号解释为所述第一功率控制命令；以及

用于执行如下操作的计算机可读程序代码单元：如果所述接收符号映射到所述第二判决区域，则将所述接收符号解释为所述第二功率控制命令。

25.如权利要求23所述的计算程序产品，其特征在于还包括：

用于执行如下操作的计算机可读程序代码单元：根据用于向所述接收器发送所述功率控制命令的若干发送器中的至少一个或多个、与所述接收器相关联的速度、与所述接收器相关的干扰、至少一个所述发送器和所述接收器之间的频率误差、所述接收器接收到的导频序列或与影响功率控制命令可靠性的发送功率相关的参数，重新定义所述符号空间的所述第一和第二非对称判决区域。

26.如权利要求23所述的计算程序产品，其特征在于：所述第一判决区域包括比所述第二判决区域大的符号空间部分，以便偏向于将所述符号解释为所述第一功率控制命令而非所述第二功率控制命令。

27.如权利要求23所述的计算程序产品，其特征在于：所述接收器包括扩频移动用户终端，而用于向所述扩频移动用户终端发送所述功率控制命令的发送器包括基站；其中所述第一功率控制命令包括从所述基站接收的要提高所述扩频移动用户终端的发送功率的第一TPC命令，所述第二功率控制命令包括从所述基站接收的要降低所述扩频移动用户终端的发送功率的第二TPC命令。

28.如权利要求27所述的计算程序产品，其特征在于：所述TPC命令包含在在宽带码分多址系统中工作的所述扩频移动用户终端的相关专用物理信道中。

29.如权利要求24所述的计算程序产品，其特征在于：用于接收的所述计算机可读程序代码单元还包括用于执行如下操作的计算机可读程序代码单元：利用频率误差信息补偿用于发送所述功率控制命令的发送器频率与接收器频率之差而接收所述发送功率控制命令。

30.一种用于宽带码分多址通信系统中软切换期间在接收器上确定发送功率控制命令的方法，所述方法包括如下步骤：将从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第一判决与从所述多个发送器接收到的合并功率控制命令的第二判决相结合，以提供合并功率控制命令。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于：

所述第一判决包括将所述合并功率控制命令解释为要降低发送功率的第一TPC命令的第一偏向性；以及

所述第二判决包括将所述合并功率控制命令解释为要提高发送功率的第二TPC命令的第二偏向性。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于：所述第一偏向性包括基于所述软切换期间与所述接收器通信的多个发送器中的至少一个、与软切换期间所述接收器借以通信的信道相关的信干比(SIR)、用于与所述接收器通信的无线电路径数量以及与所述通信信道相关的功率延迟分布(PDP)的所述第一偏向性比例因子。

33.如权利要求31所述的方法，其特征在于：所述第二偏向性包括基于基于所述软切换期间与所述接收器通信的多个发送器中的至少一个、与软切换期间所述接收器借以通信的信道相关的信干比(SIR)、用于与所述接收器通信的无线电路径数量以及与所述通信信道相关的功率延迟分布(PDP)的第二偏向性比例因子。

34.如权利要求31所述的方法，其特征在于：所述第一偏向性包括对应于所述第一偏向性的第一比例因子，而所述第二偏向性包括对应于所述第二偏向性的与所述第一比例因子互补的第二比例因子。

35.一种用于宽带码分多址通信系统中软切换期间在接收器上确定发送功率控制命令的方法，所述方法包括如下步骤：基于所述软切换期间与所述接收器通信的若干发送器中的至少一个、与通信信道相关的信干比(SIR)、与所述通信信道相关的功率延迟分布(PDP)以及与所述通信信道相关的无线电路径数量将从多个发送器接收的功率控制命令合并，以提供合并功率控制命令。

36.一种用于宽带码分多址通信系统中软切换期间在接收器上确定发送功率控制命令的接收电路，所述电路配置为：将从多个发送器接收到的合并功率控制命令的第一判决与从所述多个发送器接收到的合并功率控制命令的第二判决相结合，以提供合并功率控制命令。

37.如权利要求36所述的接收电路，其特征在于：

所述第一判决包括将所述合并功率控制命令解释为要降低发送功率的第一TPC命令的第一偏向性；以及

所述第二判决包括将所述合并功率控制命令解释为要提高发送功率的第二TPC命令的第二偏向性。

38.权利要求37的接收电路，其特征在于：所述第一偏向性包括基于所述软切换期间与所述接收器通信的若干发送器中的至少一个、与软切换期间所述接收器借以通信的信道相关的信干比(SIR)、用于与所述接收器通信的无线电路径数量以及与所述通信信道相关的功率延迟分布(PDP)的第一偏向性比例因子。

39.权利要求37的接收电路，其特征在于：所述第二偏向性包括基于所述软切换期间与所述接收器通信的若干发送器中的至少一个、与软切换期间所述接收器借以通信的信道相关的信干比(SIR)、用于与所述接收器通信的无线电路径数量以及与所述通信信道相关的功率延迟分布(PDP)的第二偏向性比例因子。

40.权利要求37的接收电路，其特征在于：所述第一偏向性包括对应于所述第一偏向性的第一比例因子，而所述第二偏向性包括对应于所述第二偏向性的与所述第一比例因子互补的第二比例因子。

41.一种用于宽带码分多址通信系统中软切换期间在接收器上确定发送功率控制命令的方法，所述方法包括如下步骤：

在所述接收器上定义符号空间的与第一功率控制命令相关的第一判决区域以及在所述接收器上定义符号空间的与第二功率控制命令相关的第二判决区域，所述第一和第二区域彼此是非对称的；

对从发送器接收到的合并功率控制命令执行第一确定；

对从所述发送器接收到的所述合并功率控制命令执行第二确定；

将对所述合并功率控制命令的所述第一判决与对所述合并功率控制命令的所述第二判决相结合，以提供合并功率控制命令；以及

判断所述合并功率控制命令在所述符号空间的所述第一判决区域还是在所述符号空间的所述第二判决区域。

42.一种用于宽带码分多址通信系统中软切换期间在接收器上确定发送功率控制命令的方法，所述方法包括如下步骤：基于与所述软切换期间与所述接收器通信的若干发送器以及与软切换期间所述接收器借以通信的通信信道相关的信干比(SIR)将从多个发送器接收的功率控制命令合并。

43.如权利要求42所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：基于与所述通信信道相关的功率延迟分布(PDP)合并从多个发送器接收到的功率控制命令。

44.一种用于宽带码分多址通信系统中软切换期间在移动用户终端的接收器上确定发送功率控制命令的方法，所述方法包括如下步骤：

确定从多个发送器发送的各个功率控制命令；

确定所述各个功率控制命令到符号空间中定义的非对称判决区域边界的相应距离；以及

将所述各个距离合并以得到合并功率控制命令。

45.如权利要求44所述的方法，其特征在于还包括：将所述合并功率控制命令与阈值比较。

46.如权利要求45所述的方法，其特征在于还包括：

如果所述合并功率控制命令大于所述阈值，则提高所述移动用户终端的发送功率。

47.如权利要求45所述的方法，其特征在于还包括：

如果所述合并功率控制命令小于所述阈值，则降低所述移动用户终端的发送功率。

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