TW421932B - Pilot based transmit power control - Google Patents

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421 93 2、碣 a? -----'--- Β7 五、發明説明（1 ) ϊ 發明領域 本發明係關於射頻信號通信，別是，本發明乃關於 執行功率控制之一種新穎改進方法。 π.有關工藝夫説明 IS 9 5超丄中（ΟΤΑ)界面標準可界定一套實行數位細胞式 電話系統之射頻信號調整程序。Is_95標準，及其衍生件， 諸如IS-95A及ANSI J-STD_.008(總體上指爲Is_95標準） ’係由「電信工業協會」（TIA)公佈以確保在由不同廠商所 製造之諸電信裝備間之可操作使用性。 IS-95標準因使用現有射頻波帶寬度較先前有之細胞式電 話科技更爲有效確已獲熱烈接受。因使用「分碼多接達」 (C D Μ A ).仏號處理技術並配合廣泛之發射功率控制即可提 供此項増大之效率以增加細胞式電話系統之頻率再使用。 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 圖1説明一極簡化之數位細胞式電話系統其構型方式符合 IS-95之使用》操作中，藉交換在電話用户機1，（一般細胞 式電話）與使用射頻信號之基地台2間之資料即可進行電話 呼叫與其他通信。典型上，經由無線連接由基地台2經過基 地台控制器（B S C) 4與機動開關中心（μ S C ) 6至公共開關電 話網路（P STN) 8 ’或者至另外一電話用户機ϊ即可進一步進 行通化。BSC4與MSC6典型上可提供機動性控制，呼叫處 理，呼叫路線鋪設之功能性。 由一基地台2發射至一組電話用户機1之射頻信號係指爲 前行鏈信號，由電話用户機1發送至基地台2之射頻信號係 指爲反向鏈信號。IS-95標準要求電話用户機ϊ藉發送用户 -4- 本紙張尺度適用中國國家標-準（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ297公釐） 經濟部中央標準局J工消費合作杜印製 421 93 2 at _____ B7 五、發明説明（2 ) 資料諸如經由反向鏈信號之數位化語言資料以提供電信服 務。反向鏈信號係包括一單通信波道，故常被指爲一，，非連 貫”信號因其並未包括一導引波道。 在反向鏈偉號以内，以最大資料比率86或1335 kbps 發送用户資料，此視選擇由IS - 9 5所供一组比率設定値中何 種比率設定値而定。一單波道，非連貫，反向鏈信號之使 用可簡化I S - 9 5細胞式電話系統之實行即免除需要在與單基 地台2通信之一組電話用户機1間之同步„ 如上述’ IS-95内併入廣泛之發射功率以便更有效利用現 有射頻波帶寬度。根據IS-95，當在基地台接收時藉測量反 向鍵通仏波道之強度或品質並基於該測量產生一功率控制 指令即可執行此項功率控制。將功率控制指令經由前向鏈 信號發送至電話用户機。 電話用户機藉基於功率控制指令藉增加或減少反向鏈信 號之發射功率而回應功率控制指令。按每秒8 〇 〇次常態之速 率重複地執行此功率控制調整以便維持進行通信最低所需 之反向鏈信號之發射功率。此外，J S _ 9 5亦要求被調整反向 鏈信號之發射工作週以回應2 0毫秒增量之語音變更活動性 。因此’當降低發射工作週時’即在任—設定點發射此信 號或閘控此信號且完全未發射。在當閘控反向鏈信號期間 ，基地台因未檢測出反向鏈信號致產生錯誤之功牟控制增 加指令。但電話用户機可不顧此等錯誤之增加指令因其了 解反向鏈信號何時曾被發射及未被發射，因此知道何時產 生錯誤之增加指令。 ； 本紙張尺度適用中國國家標準（CN'S ) Α4現格（210Χ297公釐） (请先閱讀背面之注意事項再却奮本頁) 訂

f Y 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -… A7 Λ ----— ____B7 五、發明说明（3 ) ^ —-- 爲滿足不斷增加之指令以發射藉網路科技（諸如全球性腹 板）所產生之數位資料，按共同待定之美國專利申 08/654,443標題”高資料逮率⑶财無線通信系統"'州， 5，2 8提出中'請’指定爲本發明之專用人並併人本文内參考 ('443申請案）’即提供了 —種較高速率及更複雜之發送系 統且合併一多波道，連貫，反向鏈信號。尤其，上述之專 利申請説明-反向鏈信號包括至少一個通信波道，一功率 控制波道，及一導引波道。 多波道反向鏈信號之使用可提供多項優點包括增大彈性 因爲在孩組波道上可同時發射不同型式之資料。此外，在 多波道反向鏈信號内提供一導引波道可促進反向鏈信號之 連貫處理而改進處理之性能。 亦希望執行上载專利申請案内所述高速度之反向鏈功率 控制以便繼續完成有效使用現有射頻波帶寬度。在實行上 述專利申請案内之高資料速率系統上，連續發射反向鏈信 號，同時通信波道之發射功率係按2〇毫秒增量向上調整以 回應資料速率之變化，典型上由語音功率所產生。換言之 ’當資料速率減少時係按減少之功率強度而非按在每一 20ms增:r中減少之工作週來發射通信波道。典型上，發射 功率可能爲供四語音功率增量中一增量使用之四強度中之 一，但可使用任何數量之發射功率強度。 因之’高資料速率系統之發射功率値變化範圍較IS_95値 廣’ IS-95不論是在設定點發射或是完全閘控。而且較高速 率系統内之發射功率比IS - 9 5較長，時間週期保持低値，因 本紙乐尺度適用中国國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------批衣----丨——1Τ------.e . > (請先閲讀背面之注^事項真ί"'本頁) 經濟部中央標孪局員工消費合作社印^

W 421 93 2 a?4 _-______B7 五、發明説明（4 ) IS-95在每一構架中至少需一些設定點發送，同時若資料速 率仍低對較高速率系統有幾個構架會發生無設定點發送。 因爲接收高速率鏈之該系統未知此項減少是否是由於增加 之距離，或林是因減少之資料速率所致，故難以確定適當 功率控制指令需發送。因仍希望執行此高速率系統内之反 向鏈功率控制，故需要反向鏈功率控制之新方法。 發明摘要 本發明係一執行反向鏈功率控制之新改進方法。以反向 鏈發射功率所發送之一反向鏈信號包括至少以通信波道發 射功率所發送之通信波道，與以導引波道發射功率所發送 (一導引波道。在一接收系統上可測量導引波道之接收能 量，且當接收能量是大於一接收能量低限時一減低功率控 制指令即產生。若接收能少於接收能量低限，即產生—增 大功率控制指令。將功率控制指令發送给產生反向鏈信號 之系統。 附圖簡要説明 ，當〒合附圖圖中類似參考文字可因此全部鑑定時由以下 所㈣明可易明瞭本發明之特徵.，目的，及優點，其中. 圖1爲一細胞式電話系統之方塊圖； ’、. 圖2係按本發明—個實體所構型之電話用户機或細胞式電 話之方塊圖；'及 ’ . 圖3係按本發明之一典型實體所構型之基地台之方塊圖。 jjjl實體之詳細説明_ 圖2係接本發明之一個實體所構型之電話用户機或細胞式 曹 C諳先聞讀背面之注意事項参4k-本頁) -裝. 421932 A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（5 ) 電話之方塊圖。在操作中碼譯密器12複雜地使用户資料10 譯密以產生加譯密之符號14。用户資料10典型上係以不同 資料速率所提供之語音資訊，雖然可發送任何型式之數位 資料。用户實料係按20 ms增量，或構架處理之，其中在每 一構架内所載資料數量隨資料速率之變更而有不同。 通信波道調變器1 6隨一通信波道碼而使譯密符號1 4調變 以產生通信波道符號1 8。另外，通信波道調變器1 6可因應 下述之波道增益調整指令62而增加或減少通信波道之増益 。由通信波道調變器1 6因應在每一 20 ms.構架中被發送之 .資料數量之變化進一步調整通信波道之增益。 導引波道調變器7 0可產生導引波道符號2 2且亦可因應波 道增益調整指令62而賙整導引波道之波.幅。同樣，功率控 制波道調變器7 2可因應向前鏈功率控制指令6 6而產生功率 控制符號7 4 ’且因應波道增益調整指令6 2而調整功率控制 符號7 4之幅度。 總合器2 0可總合通信波道符號1 8與導引波道符號2 2及功 率控制符號74以產生總合符號24。展開器可與—個或更多 個假隨機雜音（PN)展開碼調變總合符號24以產生展開資料 28。發射機30可向上變換展開資料爲一所需111；頻率產生反 向鏈信號3 2，經由雙工器3 6由天線系統發射之v另外，發 射機30可因應反向鏈增益調整指令而調整反向鏈信號”之 發射功率。在本發明之最佳實体上，來自展開器26之資料 波帶寬度按上述0'4 4 3專利申請之高資料速率系統爲 1.2288 MHz。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） {請先閲讀背面之注噫事項再.i,#本頁) .黎. 訂 鍊 A2\ 93 2 A7 B7 五、發明説明（6 ) 此外，在本發明之一實體上，功率控制6 0爲因應向前鏈 信號EFL接收能量之變化藉調整反向鏈增益調整指令64亦執 行"開口環路"功率控制。尤其當向前鏈信號EFL之功率強度 減少時，因增加增益調整指令64即按比例增加反向鏈信號 之發射功率。因爲反向鏈信號可能經受相似之發射情況故 因應減少之向前鏈信號而增加反向鏈信號之增益，因此反 向鍵仏號之接收功率在基地台亦減少。一旦發現在向前鍵 功率變更時即啓始反向鏈發射功率之變更，致此變更之補 償較單獨使用功率控制指令會更快開始。 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ 上述發射處理之同時，在電話用户機30以内之接收機40 即經由天線系統3 4及雙工器3 6可接收一個或更多個向前鏈 射頻彳s號。在基地台以内諸圖1所示者典型上可產生此等向 前鏈信號。接收機4 0可數位化及下行變換向前鏈信號而產 生數位化之基本波帶42。由除展開器44使用一假隨機雜音 (ΡΝ)展開碼產生除展開樣品46可使數位化基本波帶資料42 解調。波道解調器4 8以一波道碼產生軟性決策資料5 〇，反 向鏈功率控制指令52，及強度測量53而使除展開樣品46解 調°除密器54可使軟性決策資料5〇除密以產生用户資料56 。在工藝内熟知有不同型之除密包括格架式除密及viterbi 除密。 由功率控制系統6 0接收反向鏈功率控制指令5 2及強度測 量53 °功率控制系統6〇藉產生增益調整指令62及64，以及 向前鍵功率控制指令6 6，而發生響應。在本發明之最佳實 體上’以功率控制位元之方式在向;前鏈信號以内接收反向 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210乂297公釐） 421932 A7 _______B7五、發明説明（7 ) 經濟部中央標導局員工消費合作社中製 鏈功率控制指令52，強度測量53係接收之前向鏈信號 (EFL)之測量能量値。功率控制系統6〇典型上包括由一組軟 體指令所控制之微處理機，其使用爲大家所熟知。 爲產生增卓調整指令6 2及64，功率控制系統6〇可檢驗反 向鏈功率控制指令52以確定是否已經接收一增加或減少指 令，並決定該指令是否係指向一特定反向鏈波道或指向該 组反向鏈波道。例如，反向鏈功率控制指令52可要求增加 通L波道之發射功率。若然，功率控制系統6 〇即增加通信 波道之波幅。經由波道增益調整指令62加至通信波道調變 器1 6而執行此項增加。 一交替上，反向鏈功率控制指令52可要求增加整個反向鏈 信號之發射功率m率控制系統6G經由加於發射機 30上< 反向鏈增益調整指令64即增加反向鏈信號之發射功 率。同樣’反向鏈功率控制指令52可要求增加發射功率控 制义導引波遭。若然，功率控制系統6〇即經由増益波道調 整指令62而增加導引波道之波幅。 精於工藝人員確認在發射處理之其他級而非所示之諸級 可凋整波幅及發射功率。例如，在展開器2 6以内或引介入 發射處理順序内之其他系統以内可調整反向鏈信號之總 射功率。 ~ 功率控制系統60亦可接收接收之向前鏈信號（Efl)之測量 能量値。功率控制系統60藉產生向前鏈控制指令要求增加 或減少加於功率控制波道調變器72之向前鏈信號之發^功 率而響應向前鏈信號之測量能量·功率控制波道調變器 (請先閣讀背面之注意事項異i寫本頁 裝·

'1T ----—線------------ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4>l#T^J〇X297lv^ )

經滴部中央標準局員工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 7 2以一功率把制波道碼產生加於總合器2 〇因而按反向鏈信 號發射至基地台而使功率控制指令調變。在本發明之最佳 貫體上’根據美國專利申請序號〇8/722,763標題，，展開波 譜通信系統内測量鏈品質之方法與裝置丨9 9 6.9.2 7提出申 請’才曰定爲本發明之專用人並可併入本文内參考，即產生 了向前鏈功率控制指令6 6。 圖3係根據本發明之使用所構型之基地台之方塊圖。由圖 2之電話用户機所發射之反向鏈信號係由天線系統1 〇 〇接收 並經雙工器104加至接收機1〇2。接收機可數位化並下 行變換反向鏈信號產生數位化基本波帶樣品1〇5，除展開器 1 0 6使用P N展開碼產生除展開資料丨〇 8而執行對數位化基 本波帶樣品1 0 5之除展開功能。通信波道解調器丨〇 8利用一 通信波道碼產生通信波道軟性決策資料丨丨〇而使除展開資料 解調。導引解調器使用一導引波道碼產生導引資料而使 除展開資料1 〇 8解調。相位旋轉1 1 6使用導引資料1 1 4以便 通信波道軟性決策資料1 1 〇產生相位調整通信資料丨丨8發生 相位旋轉。 功率控制指令產生器1 2 0可測量反向鏈導引波道能量（E p) 並與所需導引波道能量低限（EPT)比較之。在本發明之第一 實體上’若反向鏈導引波道能量（EP)超過所需之導引能量 EPT，即由功率控制指令產生器1 2 〇產生一反向鏈功率控制 指令121要求減少整個反向鏈信號之發射功率，且將其加於 多工器I22。若反向鏈導引能量（Ep)係少於所需導引能量 (EPT)即由功率控制指令產生器120產生一反向鏈功率控制 -11 - 本紙張又度適用中囷國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） i ^ i !批衣I I —訂 線 .· ' . - . / ' I : 一 (請先閲讀背面之注意事項再ifc?本頁)

V A7 B7 Λ21 93 2' ^ 五、發明説明（9 要求增加整個反向鏈信號之發射功率’且亦將其加 、-122上。功率控制指令典型上採用_位元或位元组 之方式。 在本發明表替用實體上，可利用更複雜之—組功率控制 包括可指示發射功率之指令，此指令應由_组可能 ;:中之一增I , *由完全無數量予以調整，或者在反向 鏈仏號内僅一特別波道加以調整。例如，可產生一功率控 制指令要求調整通信波道之發射功率。 在發射處理中，碼譯密器131對用户資料132產生碼符號 13 =可執行複雜之加密。用户資料132係典型數位化而專業 加密語言，但可使用其他型式數位資料。多工器122可用碼 符號自功率控制指令產生器丨2 〇使反向鏈功率控制指令丨之】 多路傳輸。在本發明之替用實體上，可將功率控制指令穿 孔入碼符號134内，或使用第二波道碼以產生在發射反向鏈 功率控制指令1 2 1上之一單獨功率控制波道。 波道調變器及展開器1 2 8用一波道碼與產生展開資料1 3 〇 之P N展開碼調變由多工器1 2 2來之資料。由產生總合資料 136之總合器135將展開資料130與由其他前向鏈波道來之 其他展開資料加以總合》發射機1 3 8可上行變換/總合資料 136。經由雙工器1〇4由天線系統1〇〇發射上行變換之射頻 信號。 .藉根據導引波道而非通信波道產生功率控制指令1 2 1，即 產生一更準確之功率控制指令因爲導引波道係用一相當恒 定或緩慢變化之發射功率發射。此ί與上述因應語音功率變 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS >Α4規格（210Χ297公釐）

FflT ί» - ! In -- - I ,·-ί - I I .· r - / . y. (請先閱讀背面之注意事項再寫本頁) 訂 -.線' 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 421 93 2 A7 ________B7 五、發明説明（i〇 ) 尨濟部中央摞準局貞工消費合作社印^ 體但係可 化而以不同發射功率所發射之通信波道有明顯差異。產生 —更準確反向鏈功率控制指令確可增強C D Μ A細胞式電話 系統之全盤性能因爲可保持每一反向鏈信號之發射功率較 接近進行通仁所需之最低量。增加c d Μ A細胞式電話系統 ’或其他CDMA無線通信系統之性能，可更有效利用現有 之射頻波帶寬度。 因之，已説明提供反向鏈功率控制之一種改進方法。本 發明可併入在地球上以及人造衛星兩基地之無線通信系統 内，亦可併入在諸如同軸電纜系統上發射正弦曲線信號之 有線基地通信系統内。而且，當以12288 波帶寬度 信號之倩況説明本發明時’其他波帶寬度之使用與包括2 = MHz與5 · 0 MHz系統之本發明操作一致。同時，當以反向 鏈信號之情況説明本發明時，亦可用其在包括向前鍵信號 之其他發送方式。在本發明之最佳實體上，經由電導:兩 感，及電容之連接使用搞合之半導體積體電路 ^ 件所述之不同系統，工藝上均熟知其使用。 丁 、提供最佳實體之前述説明使精於此工藝之 或使用本發明。此等實體之不同修改對此 °疋 見’本文所界定之-般原則可適祕其他實體:顯而易 的設，。因此，本發明並非意欲限制文内所而使用新 符合最廣泛範圍而與所發明之原則與新特徵 -13

本纸法(CNS (請先閱讀背面之注意事項再：本頁〕

Claims (1)

1 9.3 2： A 6 BS C8 DS 經濟部令央標準局K工消费合作社印製 - 、申請專利範圍 ι·就使用「碼劃分多進接」技術處理並按反向鏈發射功率 所發射之反向,信號執行發射功率控制之一種方法，其 中反向鏈信號具有按通信波道發射功率所發射之一通信 波道，與绮導引波道發射功率發射之一導引波道，包括步驟 測量導引波道之接收能量； 當該操收能量係大於一能量低限時即產生一減低指令；及 當該接收能量係少於該能量低限時即產生一增加指令。 2. 如申請專利範園第1項之方法，其中該増加指令係供增 加反向鏈發射功率，該減低指令係供減少反向鏈發射功 率〇 3. 如申請專利範圍第1項之方法更包括一步驟即經由一前 向鏈信號發射該增加指令與該減少指令。 4. 如申請專利範圍第2項之方法.，其中以一組功率強度與 相應之一组發送速率接收通信波道。 5. —種執行電信之系統包括： 一組電話用户機發送一組有導引波道與通信波道之反 向鏈信號；及 —基地台接收由該组反向鏈信號來之一反向鏈信號， 測量該導引波道之能量強度，對該能量強度產生一功率 控制指令。 6. 如申請專利範圍第5項之系統，其中由該組電話用户機 來之每一電話用户機包括： 產生該導引波道之裝置； -14. 良纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297. 97公釐） <請先K讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 A AS B8 C8 DS 421 932 六、申請專利範圍 產生該通信，滅遒之裝置；及 產鸟一波幅調整指令之裝置》 7‘如申，專利範項之系統，其中由該组基地台來之 每一基地台包括： \ 測量該通信波道之該能量強度之裝置；及 ^ 若該能量少於一低限設定該功率控制指令增加之裝置 ，與若•該能量大衿該低限設定功率控制指令減少之裝置。 8·如申請專利範圍第6項之系統，其中產生該通信波道之 裝置係進一步爲因應發送速率變化執行對該通信波道之 增益調整。 9.如申請專利範圍第6項之系統，其中該電話用户機更包 括一功率控制裝置爲因應前向鏈接收能量之變化調整— 反向鏈增益調整指令。 10·接收處理一信號之系統包括： 通仏波道處理機使該信號内之通信波道解調： 導引波道處理使該信號内之導引波道解調，根據該導 引波道產生一接收能量測量；與 功率控制系.統根據該接收能量產生一功率控制指令。 11-如申請專利範圍第1 〇項之系統，其中該功率控制指令係 要求由一組包括增加或減少之調整中所選擇之一項調整。 12·如申請專利範圍第11項之系統，其中該調整係指對該信 號之調整。 13·如申請專利範圍第1 2項之系統，其中該調整係指對該通 信波道之調整。 ： -15- (請先閔讀背面之注意事項再填寫本肓) 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本紙張尺度it财國國家榇準（CNS ) A4規格（

421 93 2 AS , B8 C8 DS 六、申請專利範圍 14.如申請專利範圍第1 〇項之系統更包括一發射系統供發送 該功率控制指令。 1 fn Λί «^^^1 I .^—^1« ^^1· 1' - | | _Ji | i ^^^^1 I - ---- ^^—^1 '-n^*J ' /条-sy. .. . j (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標孪局員工消費合作社印製 -16- 本紙琅尺度逋用中國國家操準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）