CN1886908A - 用于确定上行链路/下行链路路径损耗差的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

描述了用于估计在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点处的上行链路和下行链路通信之间的路径损耗差的方法和设备。确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点发送给第二节点的访问请求前导部分的量。基于所发送的前导部分的量的确定值来估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异。一旦估计了路径损耗差，就可以将估计值用于多种用途，例如用于确定第一节点的发送功率。

Description

用于确定上行链路/下行链路路径损耗差的方法及系统
技术领域
本发明涉及通信系统。更具体地，本发明涉及对通信系统中的路径损耗进行估计。
背景技术
数字通信系统包括：时分多址(TDMA)系统，例如符合GSM电信标准及其增强版(例如GSM/EDGE)的蜂窝式无线电话系统；和码分多址(CDMA)系统，例如符合IS-95、cdma2000、以及WCDMA电信标准的蜂窝式无线电话系统。数字通信系统还包括“混合”TDMA和CDMA系统，例如符合通用移动电信系统(UMTS)标准的蜂窝式无线电话系统，该通用移动电信系统标准规定了由欧洲电信标准局(ETSI)在国际电信联盟(ITU)的IMT-2000框架内开发的第三代(3G)移动系统。第三代合作伙伴计划(3GPP)公布了UMTS标准。为简单起见，本申请针对WCDMA系统，但是应当理解可以在其他数字通信系统中实现在本申请中描述的原理。
WCDMA基于直接序列频谱扩展技术。在下行链路(基站至终端)方向采用两个不同的编码来分离基站和物理信道。扰频码为主要用于将基站或小区彼此分离的伪噪声(pn)序列。信道化码是用于在各小区中或在各扰频码下分离不同物理信道(终端或用户)的正交序列。由于在CDMA系统中所有用户共享同一无线电资源，因此各物理信道不使用高于所需的功率是很重要的。这可以通过发送功率控制机制来实现，在发送功率控制机制中，终端针对其专用物理信道(DPCH)估计信扰比(SIR)，将所估计的SIR与基准值进行比较，并通知基站以将基站的发送DPCH功率调整为适当电平。这里采用了WCDMA术语，但是应当理解，其他系统也具有对应的术语。
图1表示诸如WCDMA系统的通信系统，该通信系统包括用于处理与四个UE 1、2、3、4的连接的基站(BS)100，每一个UE都使用下行链路(即，基站至UE或正向)和上行链路(即，UE至基站或反向)信道。在下行链路中，BS 100以相应的功率电平向各个UE进行发送，并且利用正交码字来扩展由BS 100发送的信号。在上行链路中，UE 1至UE 4以各自的功率电平向BS 100进行发送。尽管未示出，但是BS 100还与无线网络控制器(RNC)进行通信，该无线网络控制器进而与公共交换电话网(PSTN)进行通信。
可以如下形成在图1所示的示例性WCDMA系统中发送的信号。首先将要发送的信息数据流与信道化码相乘，然后将该结果与扰频码相乘。通常通过异或运算来执行所述相乘，并且信息数据流和扰频码可以具有相同或不同的比特率。为各个信息数据流或信道分配唯一的信道化码，并且多个编码信息信号同时对射频载波信号进行调制。在UE(或其他接收器)处，对经调制的载波信号进行处理以生成接收器所希望的对原始信息数据流的估计。该处理被称为解调。
对于具有很多同时进行发送的发送机的WCDMA(以及其他)通信系统来说，为了在保证高系统容量的同时使这些发送机的相互干扰最小，良好的发送功率控制方法是很重要的。根据系统特性，在这种系统中的功率控制对于在上行链路、下行链路或两者中进行发送是非常重要的。为了在各个UE处实现对信号的可靠接收，接收到的信号的SIR应超过各个UE的预定阈值。例如，如图1所示，考虑如下情况，其中这些UE分别接收公共WCDMA通信信道中的四个信号。各个信号分别具有与其相关的对应能量电平，即能量电平E1、E2、E3和E4。在该通信信道上还存在一定电平的噪声(N)。为了使给定的UE 1正确地接收其所期望的信号，E1与E2、E3、E4以及N的总计电平之间的比率必须高于给定UE的规定阈值SIR。
为了提高所接收信号的SIR，可以根据在接收器处测得的SIR来增大发送信号的功率。然而，功率是WCDMA系统中的重要资源。因为不同信道在同一频率下同时进行发送，所以将发送功率电平保持为尽可能低，同时仍保持可接受的错误率以减少发送机之间的相互干扰是很重要的。
UE利用随机接入信道(RACH)使用随机访问过程来访问基站。RACH是上行链路传输信道，其特征在于冲突风险以及利用开环功率控制进行发送。在第三代合作伙伴计划(3GPP)技术规范25.211和25.214中描述了RACH过程和信道。RACH始终一对一地映射到物理信道(PRACH)上，即，不存在复用RACH的物理层，在RACH组合编码传输信道(CCTrCH)中仅存在一个RACH传输信道(TrCH)而没有其他TrCH。由MAC层来控制服务复用。
随机访问发送基于具有与功率递增(power ramping)相结合的快速获取指示的分隙ALOHA方法。RACH发送包括两个部分，即前导部分(preamble)发送和消息部分发送。前导部分为4096个码片(大致为1ms)长(长度为16个码片的信号的256次重复)，并适合一个访问时隙。消息部分为10或20ms长，并在上行链路方向上用于上行链路信号发送或用于传送短的用户包。RACH消息部分无线电帧被分为15个时隙，每一个的长度为2560个码片。每一个时隙包括两个部分，即RACH传输信道要映射到的数据部分和承载层1控制信息的控制部分。并行发送数据部分和控制部分。10ms消息部分包括一个消息部分无线电帧，而20ms消息部分包括两个连续的10ms消息部分无线电帧。
UE通过以递增的功率电平发送一系列访问请求前导部分直到基站检测到该访问请求为止，来利用可用RACH访问基站。也就是说，如图2所示，UE通过利用“功率递增”处理(该处理增大各个连续发送的前导码元的功率电平)来试图访问基站接收器。参照图2，UE以递增的功率电平发送(以及重发)访问请求前导部分，直到基站确认(ACK)其已接收到该前导部分为止或者直到接收到拒绝服务应答(NACK)(“无应答”表示没有发送消息)为止。只要检测到访问请求前导部分，基站就激活闭环功率控制电路，该闭环功率控制电路用于控制UE的发送功率电平以将从UE接收到的信号功率保持在期望电平。然后UE发送其具体的访问请求数据。相应地，基站经由下行链路信道启动控制UE的发送功率的处理。一旦完成了UE与基站之间的初始“握手”，UE就发送随机访问消息。
UE必须确定最初要使用多大的随机访问发送功率。理想地，UE应该选择一发送功率电平，以使得精确地以对随机访问消息进行正确解码所需的功率在基站处接收访问请求前导部分。然而，由于众多原因，实际上不可能保证处于这种情况。例如，基站处所需的接收信号的功率不是恒定的，而是可以变化(例如，由于无线电信道特性和UE速度的改变)。同样地，这些变化在一定程度上是不可预测的，由此对于UE来说是未知的。另外，由于上行链路路径损耗导致存在严重误差。路径损耗是由于诸如距离、衰落、干扰、消除建筑物或其他障碍物上的多径反射的若干因素以及其他因素而导致的在发送(TX)与接收(RX)之间的介质上发生的信号衰减。
结果，由于上述原因，存在将在基站处以太高的功率来接收随机访问发送的很大风险。这种状况导致对其他用户的过度干扰，并由此降低了系统的容量。由于同样的原因，还可能存在将以太低的功率来发送随机访问发送。这种状况使得基站不可能检测到该发送并对其进行解码。
由于多种原因(包括上述原因)，并且为了避免由于UE在接收到基站的确认消息之前重发前导部分而导致的延时，以及由随机访问发送导致的干扰量，对初始功率电平的设置是很重要的。当前，对用于发送前导部分的初始功率的计算部分地基于广播信息，并且部分地基于对接收信号码功率(RSCP)的UE测量。没有独立地计算上行链路路径损耗。更具体地，3GPP随机访问过程基于如下隐含的假设：下行链路和上行链路路径损耗相等，或者它们的差异可以忽略。
然而，传统方法的问题在于，对于UE，在各种环境下上行链路与下行链路路径损耗存在很大差异，当UE不移动或很慢地移动时，这种情况尤为严重。因此，需要一种方法和设备，用于确定上行链路与下行链路路径损耗中的差异，以设置UE中的功率电平，以及用于任何其他目的。
发明内容
在一个方面，描述了一种用于估计在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点处的上行链路与下行链路通信之间的路径损耗差的方法。确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点向第二节点发送的访问请求前导部分的量，这些前导部分是以递增的功率电平来发送的。基于所发送的前导部分的量的确定值来估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异。一旦估计了路径损耗差，就可将该估计值用于多种用途，例如用于确定第一节点的发送功率。
在另一方面，描述了一种用于确定在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点内的上行链路与下行链路通信之间的路径损耗差的设备。该设备包括：用于确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点发送给第二节点的访问请求前导部分的量的逻辑(logic)，这些前导部分是以递增的功率电平来发送的；以及用于基于所发送的前导部分的量的确定值来估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异的逻辑。
在另一方面，一种用于确定在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点内的上行链路与下行链路通信之间的路径损耗差的设备，其包括：用于确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点发送给第二节点的访问请求前导部分的量的装置，这些前导部分是以递增的功率电平来发送的；以及用于将访问请求前导部分的确定量与基准进行比较的装置。所述设备还包括用于基于该比较来估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异的装置。
附图说明
通过结合附图阅读本说明书，本领域技术人员将明白本发明的目的和优点，在附图中：
图1是例示常规通信系统的框图。
图2是例示访问请求前导部分发送的框图。
图3是例示上行链路和下行链路路径损耗如何可以不同的曲线图。
图4是例示通信系统中的用于确定路径损耗差的设备的框图。
图5是例示用于估计路径损耗差的方法的流程图。
图6是例示在确定发送功率时采用的用于估计路径损耗差的方法的流程图。
图7是例示在确定发送功率时与所估计的接收信号强度一起使采用的用于估计路径损耗差的方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解示例性实施例，将按照可以由计算机系统的元件执行的动作序列来描述多个方面。例如，应该认识到在各实施例中，可以通过专用电路(circuit)或电路系统(circuitry)(例如，互连以执行专用功能的离散逻辑门)、通过由一个或更多个处理器执行的程序指令、或者通过两者的组合来执行各种动作。
另外，可以在由指令执行系统、设备或装置(例如，基于计算机的系统、包含系统的处理器、或者可从介质获取指令并执行这些指令的其他系统)使用的或与其相关的任意计算机可读介质中实现这些动作序列。
用于此处时，“计算机可读介质”可以是包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、设备或装置使用的或与其相关的程序的任意装置。计算机可读介质例如可以是但并不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、设备、装置或传播介质。计算机可读介质的更具体的示例(非穷举列表)可包括如下：具有一条或更多条引线的电连接、便携式计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。
由此，本发明可实现为多种不同形式，所有这些形式都被认为处于所要求保护的范围内。此处可将任意这种形式的实施例称作被构造用来执行所述动作的“逻辑”，或者另选地称作执行所述动作的“逻辑”。
再次参照图2，在RACH过程期间，发送一个或更多个前导部分。各前导部分包括连接建立尝试，对于该连接建立尝试，UE可以接收到ACK、NACK、或者没有接收到应答。如果没有应答，则使用更高的功率电平发送新的前导部分。重复这一过程直到接收到应答为止，或者直到已经发送了最大数量的前导部分而没有应答为止。如果没有接收到应答，则认定该循环失败(称为“前导部分失败”)。由网络来确定尝试次数和步长大小，并且例如在广播信道(BCH)上进行信号发送。通过方程1以对数的形式给出用于第一前导部分的初始功率：
PUE，init＝L+IUL+CPRACH                        (1)
其中，L为下述的路径损耗估计值，IUL为在BCH上发送的干扰电平，而CPRACH也是在BCH上发送的常数并以对数的形式定义为：
CPRACH＝SIRTarget，RACH-SFRACH+CBackoff        (2)
其中，CBackoff为修整参数，SIRTarget，RACH为RACH的目标信扰比，而SFRACH为扩展因子。
路径损耗L理想地应该为上行链路(UL)路径损耗的估计值，因为在上行链路上发送前导部分。然而，常规方法基于如下假设，即LUL≈LDL，其中LDL表示下行链路上的路径损耗，可以按对数的形式将LDL估计为：
LDL＝PCPICH-RSCPCPICH                          (3)
其中，PCPICH为下行链路公共导频信道(CPICH)的发送功率，而RSCPCPICH为UE处的公共导频信道的接收信号码功率。
在3GPP标准中采用LUL≈LDL的假设。然而，该假设导致对上行链路路径损耗的不准确估计。申请人已经观察到，在特定的环境下，LUL与LDL之间存在很大差异。对于不移动的UE来说，路径损耗差LUL-LDL可能对于长时间相对较大。其原因在于上行链路和下行链路“快速衰落”不相关。
图3例示了上行链路和下行链路路径损耗如何可以不同。为了说明该问题，申请人在WCDMA系统中进行了测量，其中UE在测量开始时大约50秒不移动，然后其快速移动大约一米到达新的位置，然后在该新位置处该UE在剩余试验的大约另一50秒保持不移动。更具体地，进行测试以评估上行链路路径损耗与下行链路路径损耗之间的相关性。将RSCP 350用于测量下行链路路径损耗，而将呼叫期间的发送功率300用于测量上行链路路径损耗。
当UE在时刻t1移动时，RSCP减小14dB(表示下行链路路径损耗增大14dB)，而发送功率减小2dB(表示上行链路路径损耗减小2dB)。这里，显然上行链路和下行链路路径损耗不总是完全相关的，因为如果它们完全相关，则发送功率将增大14dB以对上行链路路径损耗的14dB的增加进行补偿。接着，在时刻t2，RSCP增大4dB(表示下行链路路径损耗减小4dB)，但是发送功率减小2dB(表示上行链路路径损耗减小2dB)。最终，在时刻t3，RSCP已经总共减小了10dB(表示下行链路路径损耗增大10dB)，而发送功率总共减小了10dB(表示上行链路路径损耗减小10dB)。
总之，UE发送功率在移动之后减小，这表示上行链路路径损耗减小。同时，所接收的RSCP也减小，这表示下行链路路径损耗增大。这表明上行链路和下行链路路径损耗沿不同方向移动，并且很不相同。也就是说，当UE保持相对不动时，有时上行链路与下行链路路径损耗之间存在较差的相关性，因为快速衰落基本保持恒定。当UE高速移动时，因为衰落得到了平均，所以该问题不明显。因此，在任何给定时刻，上行链路与下行链路路径损耗之间都可以存在差异。
通过确定该路径损耗差，可以使用更精确的初始功率设定，这提高了前导部分成功统计值并导致更快的初始化时间和初始化成功率。另选地，忽略较大的路径损耗差可能导致UE被重复地拒绝访问网络。路径损耗差可能大于10dB，并在典型情况下可能变化很慢。例如，在UE不动(例如，用作便携式计算机的调制解调器)的情况下，路径损耗差可能导致长时期的失败连接尝试，这一问题很值得注意。
申请人描述了用于使用对UE可用的信息来确定该路径损耗差的方法和设备。RACH过程例如可用来基于连续连接尝试(即，在接收到确认之前发送的前导部分)的量来获得与路径损耗差有关的信息。这种连接尝试发生得相当频繁。因此，可以估计路径损耗差，并将其用于改善UE性能，并避免连接问题。
图4中示出了一种设备，其用于确定在通信系统中与第二节点490(例如，基站或其他UE)进行通信的第一节点(例如，UE 400)内的上行链路与下行链路通信之间的路径损耗差。为了本说明书的目的，该设备可以包括图4中所示的全部或部分组件，并且可以被认为位于UE 400(UE 400可以是移动电话、个人数字助理、寻呼机、便携式计算机、或其他通信设备)内。然而，应当理解，BS可以包含类似的组件。如图4所示，UE 400包括天线410、接收器逻辑420、发送机逻辑430、以及附加处理逻辑440，该附加处理逻辑440例如操作用来对所接收的信号进行滤波、放大、解调、以及解码，并且对用于发送的信号进行逆操作。对于这些组件和操作的详细描述是本领域所公知的，因此在此将其省略。至少一个处理器450处理来自各组件的数据、向各组件提供数据、并且控制各组件的操作，包括对放大器460进行控制以设定发送功率电平。
该设备包括用于确定在第二节点490确认成功接收到前导部分之前，第一节点400向第二节点490发送的访问请求前导部分的量的装置。再次参照图2，根据RACH过程，以递增的功率电平来发送一个或更多个前导部分。在附加处理440中处理这些前导部分，并将它们转发给放大器460和发送机430，以发送到通信系统的第二节点490。一旦前导部分功率电平对于第二节点490接收和正确解码来说足够高，则第二节点向UE 400发送表示已经接收到前导部分的确认ACK，此时该UE发送包含所需RACH信息的RACH消息。处理器450包括用于确定在第二节点490确认成功接收到前导部分之前发送多少前导部分的逻辑。该值例如可保持在作为处理器一部分或存储器455中的处理器可访问的计数器或寄存器中。
初始功率PUE，init被用于各个系列的前导部分中的第一前导部分。如上所述，优选地该值在不超过到达第二节点490所需的功率电平的情况下尽可能地接近该功率电平。因为该功率电平受到上行链路路径损耗的影响，所以路径损耗差估计越精确，RACH过程就越高效。因此，该设备还包括用于将所确定的访问请求前导部分的量与基准值(例如，一个或更多个阈值或范围)进行比较的装置。例如，当访问请求前导部分的量超过数量Nhigh时，表明发送功率电平相对于初始发送功率电平显著增加，这表示正的路径损耗差，例如上行链路路径损耗相对于下行链路路径损耗增大。当访问请求前导部分的量小于数量Nlow时，表明发送功率电平相对于初始发送功率级没有显著增加，这可用于表示路径损耗差为负，或者无关紧要。
另一方面，将所确定的所发送前导部分的量与一数量范围进行比较。例如，当访问请求前导部分的量低于或高于区间Nlow-Nhigh时，这分别表示路径损耗差减小或增大。
在上述各个方面中，处理器450将前导部分的量与一个或更多个阈值或范围进行比较，该一个或更多个阈值或范围可以是存储在与处理器450相关联的存储器455中的一个或更多个值，或者可以通过参数信令(该参数信令是由UE经由网络接收的)来接收。这些阈值可以是固定的或者可以根据情况需要而动态地变化。
该设备还包括用于基于该比较来估计归因于从第一节点到第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点到第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异的装置。例如，处理器450包括基于超过上述一个或更多个阈值来估计路径损耗差的逻辑。优选地，路径损耗差值与各个的相应阈值相关联。在一个方面，将查找表存储在与处理器450相关联的存储器455中。由处理器450来访问该查找表以定位相关的值。本领域公知的其他方法还可以用于保持路径损耗差值的对应值。所检索到的路径损耗差成为路径损耗差估计值。
例如，如果前导部分的量的高阈值为五，则当超过了五个前导部分时，可以将路径损耗差估计为3dB。相反，如果前导部分的量的低阈值为三，则当少于三个前导部分而导致确认时，可以将路径损耗差估计为-2dB。另选地，可以单独地使用这两个示例性阈值或者用来形成3-5个前导部分的范围，在该范围以外对路径损耗差进行估计，而在该范围内假设路径损耗差无关紧要。
在一示例性实施例中，如果前导部分的量的高阈值为五，则当超过五个前导部分时，将在对路径损耗差的先前估计中的误差估计为X dB，并将新的路径损耗差估计为路径损耗差的先前估计值加上X。相反，如果前导部分的量的低阈值为三，则当少于三个前导部分导致ACK或NACK时，可以将对路径损耗差的先前估计中的误差估计为Y dB，其中Y为负值，并将新的路径损耗差估计为路径损耗差的先前估计值加上Y。例如，X＝3dB，Y＝-2dB。另选地，可单独地使用这两个示例性阈值或用来形成3-5个前导部分的范围，在该范围以外，对路径损耗差估计值进行调整，而在该范围内，假设路径损耗差估计值正确。还应该理解，可以采用两个以上的阈值。
为了提高鲁棒性，处理器450可选地将路径损耗差估计值保持在一区间内，例如[-z dB，w dB]。可以选择参数以通过减小出现较大的上行链路功率谷和峰的风险来优化前导部分成功率和系统载荷。典型的值可以为w＝z＝6dB，尽管w和z不必是相同的值。另外，本领域技术人员应该理解，还可以采用附加的滤波，以使得仅最近的且可靠的信息被用来估计路径损耗差。因为关于上行链路和下行链路路径损耗差的问题主要存在于低速情况下，所以可以采用估计终端速度的多普勒估计器来修正高速情况下的算法。
图5例示了一种用来估计在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点处的上行链路和下行链路通信之间的路径损耗差的方法。确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点向第二节点发送的访问请求前导部分的量(500)。如上所述，以递增的功率电平来发送这些前导部分。基于所发送的前导部分的量的确定在第一节点处估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异(510)。
本领域技术人员可以理解，一旦估计了路径损耗差，则该估计值可用于多种用途。例如，可以将路径损耗差估计值用于确定UE的发送功率。所确定的发送功率电平例如可用作接下来的一定量的访问请求前导部分的初始前导部分的功率电平，即PUE，init。因此，该装置可以包括用于基于所估计的路径损耗差来确定功率发送电平的装置。例如，处理器450对放大器460进行控制，以上下调整发送功率来补偿所估计的路径损耗差。
图6例示了在确定发送功率时采用的用于估计路径损耗差的方法。确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点向第二节点发送的访问请求前导部分的量(600)。如上所述，以递增的功率电平来发送这些前导部分。基于所发送的前导部分的量的确定值在第一节点处估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异(610)。基于所估计的路径损耗差来确定第一节点的发送功率(620)。
如上所述，当前系统将路径损耗计算基于接收信号强度(例如WCDMA系统中的CPICH上的RSCP)，并假设路径损耗差可忽略。换言之，现有技术方法在确定功率发送电平时，使用接收信号强度来估计下行链路路径损耗，并假设上行链路路径损耗相同。然而，如图3所示，并不是这种情况。
根据另一方面，为了更容易地使申请人的方法和装置适用于在当前使用接收信号强度的系统中确定功率发送电平，在处理接收信号强度之前根据路径损耗差调整接收信号强度以确定功率发送电平。这导致更精确的功率发送电平，同时使得对适当的当前基础设施的改变最小。例如，该技术可以在3GPP系统中实现，而不违背与UE RSCP估计相关的3GPP规范。
利用该WCDMA示例，根据这一方面将用于功率发送电平确定的RSCPCPICH调整为RSCPCPICH+ΔL。因此，在这一方面，该设备包括用于估计接收信号强度的装置。例如，处理器450基于经由天线410、接收器420、以及附加处理440从通信节点490接收到的信号来估计接收信号强度。处理器450还利用上述技术中的任意一种来估计路径损耗差。
该设备还包括用于基于所估计的路径损耗差和所估计的接收信号强度来设定功率发送电平的装置。例如，处理器450组合接收信号强度和路径损耗差估计值，并控制放大器460来调整发送功率电平。本领域技术人员可以理解，该组合可以涉及根据路径损耗差估计值简单地调整所估计的接收信号强度、对估计值进行求和、或者任意的组合方法，例如采用加权。
图7例示了在确定发送功率时与所估计的接收信号强度一起使用的用于估计路径损耗差的方法。确定在第一节点处接收到来自第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由第一节点向第二节点发送的访问请求前导部分的量(700)。如上所述，以递增的功率电平来发送这些前导部分。基于所发送的前导部分的量的确定值在第一节点处估计归因于从第一节点至第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从第二节点至第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异(710)。在第一节点处估计由第二节点发送的信号的接收信号强度(720)。根据路径损耗差估计值来调整所估计的接收信号强度(730)。基于经调整的接收信号强度来确定发送功率(740)。
使用所述技术的其他优点在于减小了由于温度变化、电池电压变化以及频率变化导致的发送功率变化的影响。这些变化可以因设计而相当大。例如，在3GPP规范中允许高达±12dB的变化。因为这些变化改变缓慢，所以可以减小它们对RACH性能成功率的影响。换言之，因为由于这些因素而导致的部分发送机损耗表现为路径损耗差，所以对这些损耗进行补偿。
本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的实质特征的情况下，可以按照多种具体的形式来实现本发明。所公开的实施例完全被认为是示例性的而非限制性的。由所附权利要求书而非前述说明书来指定本发明的范围，由此旨在涵盖落入权利要求的等同物的意义和范围内的全部变化。
应当强调，当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”(“comprises”、“comprising”、“includes”以及“including”)用于表示存在所述特征、步骤或组件，但是使用这些术语并不排除存在或增加一个或更多个其他特征、步骤、组件或者它们的组。

Claims (40)

1、一种用于估计在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点处的上行链路与下行链路通信之间的路径损耗差的方法，包括以下步骤：
在所述第一节点处确定在所述第一节点处接收到来自所述第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由所述第一节点发送给所述第二节点的访问请求前导部分的量，所述前导部分是以递增的功率电平来发送的。
在所述第一节点处基于所发送的前导部分的量的确定值来估计归因于从所述第一节点至所述第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从所述第二节点至所述第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异。
2、根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
基于所估计的路径损耗差来确定所述第一节点的发送功率。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述路径损耗差的步骤包括：
将所发送的前导部分的量的确定值与一阈值进行比较；以及
基于所述比较来估计所述路径损耗差。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述路径损耗差的步骤包括：
将所发送的前导部分的量的确定值与一数量范围进行比较；以及
基于所述比较来估计所述路径损耗差。
5、根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述比较来估计所述路径损耗差的步骤包括：
当所发送的前导部分的量高于所述数量范围时增大所述路径损耗估计值；以及
当所发送的前导部分的量低于所述数量范围时减小所述路径损耗估计值。
6、根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述路径损耗差的步骤包括：
将所发送的前导部分的量的确定值与一阈值进行比较；以及
基于所述比较来调整先前的路径损耗差估计值。
7、根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述路径损耗差的步骤包括：
将所发送的前导部分的量的确定值与一数量范围进行比较；以及
基于所述比较来调整先前的路径损耗差估计值。
8、根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述路径损耗差的步骤包括：
将所述路径损耗差的确定值限制在允许值的范围内。
9、根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述第一节点的发送功率的步骤包括：
在所述第一节点处估计由所述第二节点发送的信号的接收信号强度；
根据所述路径损耗差估计值来调整所估计的接收信号强度；以及
基于经调整的接收信号强度来确定所述发送功率。
10、根据权利要求9所述的方法，其中，所述接收信号强度基于接收信号码功率(RSCP)。
11、根据权利要求1所述的方法，其中，所述访问请求前导部分是随机接入信道(RACH)过程的一部分。
12、根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一节点是移动电话、个人数字助理、寻呼机、便携式计算机、以及在机器对机器应用中的调制解调器卡中的至少一个的一部分。
13、根据权利要求2所述的方法，其中，将所确定的发送功率电平用作接下来的一定量的访问请求前导部分的初始前导部分的功率电平。
14、根据权利要求3所述的方法，其中，经由所述通信系统为所述第一节点设置所述阈值。
15、根据权利要求6所述的方法，其中，经由所述通信系统为所述第一节点设置所述阈值。
16、根据权利要求3所述的方法，其中，所述阈值动态变化。
17、根据权利要求6所述的方法，其中，所述阈值动态变化。
18、一种用于确定在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点内的上行链路和下行链路通信之间的路径损耗差的设备，该设备包括：
用于确定在所述第一节点处接收到来自所述第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由所述第一节点发送给所述第二节点的访问请求前导部分的量的逻辑，所述前导部分是以递增的功率电平来发送的；
用于基于所发送的前导部分的量的确定值来估计归因于从所述第一节点至所述第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从所述第二节点至所述第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异的逻辑。
19、根据权利要求18所述的设备，包括：
用于基于所估计的路径损耗差来确定所述第一节点的发送功率的逻辑。
20、根据权利要求18所述的设备，包括：
用于将所发送的前导部分的量的确定值与一阈值进行比较的逻辑；以及
用于基于所述比较来估计所述路径损耗差的逻辑。
21、根据权利要求18所述的设备，包括：
用于将所发送的前导部分的量的确定值与一数量范围进行比较的逻辑；以及
用于基于所述比较来估计所述路径损耗差的逻辑。
22、根据权利要求21所述的设备，包括：
用于在所发送的前导部分的量高于所述数量范围时增大所述路径损耗估计值的逻辑；以及
用于在所发送的前导部分的量低于所述数量范围时减小所述路径损耗估计值的逻辑。
23、根据权利要求21所述的设备，包括：
用于将所发送的前导部分的量的确定值与一阈值进行比较的逻辑；以及
用于基于所述比较来调整先前的路径损耗差估计值的逻辑。
24、根据权利要求21所述的设备，包括：
用于将所发送的前导部分的量的确定值与一数量范围进行比较的逻辑；以及
用于基于所述比较来调整先前的路径损耗差估计值的逻辑。
25、根据权利要求18所述的设备，包括：
用于将所述路径损耗差的确定值限制在允许值的范围内的逻辑。
26、根据权利要求19所述的设备，包括：
用于在所述第一节点处估计由所述第二节点发送的信号的接收信号强度的逻辑；
用于根据所述路径损耗差估计值来调整所估计的接收信号强度的逻辑；以及
用于基于经调整的接收信号强度来确定所述发送功率的逻辑。
27、根据权利要求26所述的设备，其中，所述接收信号强度基于接收信号码功率(RSCP)。
28、根据权利要求18所述的设备，其中，所述访问请求前导部分是随机接入信道(RACH)过程的一部分。
29、根据权利要求18所述的设备，其中，所述第一节点是移动电话、个人数字助理、寻呼机、便携式计算机、以及在机器对机器应用中的调制解调器卡中的至少一个的一部分。
30、根据权利要求19所述的设备，其中，将所确定的发送功率电平用作接下来的一定量的访问请求前导部分的初始前导部分的功率电平。
31、根据权利要求20所述的设备，其中，经由所述通信系统为所述第一节点设置所述阈值。
32、根据权利要求23所述的设备，其中，经由所述通信系统为所述第一节点设置所述阈值。
33、根据权利要求20所述的设备，其中，所述阈值动态变化。
34、根据权利要求23所述的设备，其中，所述阈值动态变化。
35、一种用于确定在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点内的上行链路和下行链路通信之间的路径损耗差的设备，该设备包括：
用于确定在所述第一节点处接收到来自所述第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由所述第一节点发送给所述第二节点的访问请求前导部分的量的装置，所述前导部分是以递增的功率电平来发送的；
用于将访问请求前导部分的确定量与一基准进行比较的装置；以及
用于基于所述比较来估计归因于从所述第一节点至所述第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从所述第二节点至所述第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异的装置。
36、根据权利要求35所述的设备，包括：
用于基于所估计的路径损耗差来设定功率发送电平的装置。
37、根据权利要求36所述的设备，其中，用于设置功率发送电平的所述装置包括：
用于估计接收信号强度的装置；以及
用于基于所估计的路径损耗差和所估计的接收信号强度来设定所述功率发送电平的装置。
38、根据权利要求35所述的设备，其中，所述设备为移动电话、个人数字助理、寻呼机以及便携式计算机中的至少一个的一部分。
39、一种包含用于估计在通信系统中与第二节点进行通信的第一节点处的上行链路和下行链路通信之间的路径损耗差的计算机程序的计算机可读介质，其中所述计算机程序执行以下步骤：
在所述第一节点处确定在所述第一节点处接收到来自所述第二节点的表示成功接收到前导部分的确认之前由所述第一节点发送给所述第二节点的访问请求前导部分的量，所述前导部分是以递增的功率电平来发送的；
在所述第一节点处基于所发送的前导部分的量的确定值来估计归因于从所述第一节点至所述第二节点的通信的上行链路路径损耗与归因于从所述第二节点至所述第一节点的通信的下行链路路径损耗之间的差异。
40、根据权利要求39所述的计算机可读介质，其中，为了估计所述路径损耗差，所述计算机程序执行以下步骤：
将所发送的前导部分的量的确定值与一数量范围进行比较；以及
基于所述比较来调整先前的路径损耗差估计值。
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