TW477125B - Method and apparatus for reducing frame error rate - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明ο 發明背景 1 ·發明領域 低：：：概：於無線通訊系統，特別是有關於-種用以Θ 訊㈣料卿)之Μ衫冑。 二在具有相當劣質FER (如高於1%)之無線鏈路上交遞資 争二即需要多重傳資料的方法，藉以達到如資料服務要 5 = :2低的™。例如’可於鏈路的接收端執行 =H 查（CRC)，以查核資料區塊的完整性。crc是 種眾知且用於資料通訊過程裡某資料確係經正確接收之 c:傳輸裝置產生一 CRC字元，並將其增附於某資 :鬼（上。接收端進行類似之計算，並將其計算結果與 =增附（CRC字元加以比較。如果兩者間竟有差異，接收 端即要求重傳該資料區塊。 例如，可使用如「自動重傳請求（ARQ)」協定，來要求重 傳；S貝料區塊。在ARQ裡，該傳輸裝置根據該資料區塊内 容而將《一錯誤偵測攔位（即如上述之CRC欄位）加以編 碼。接收端再次進行該檢查欄位，並將其計算結果與所接 收者加以比較。如兩者相符，即將一確認信號（ack)傳回 给該傳輸端。但如兩者竟未相符，即傳m確認信號 (NAK)然後該傳輸裝置重傳該訊息。 上述方法可適用於傳輸多種型態之資料。不過，彼些爲 求低FER値的方法，確實會因爲該資料區塊重傳作業而造 成延宕性。但是當傳輸某些如即時性數位語音或是任何其 1- _ 4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A7·規格（21G χ 297公楚）

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 他會對延宏性極爲敏感等各種資料時/ 宮性即屬不可接受。更特 2生出之延 遲延時間既會使其平均値增加，又會出會造成 爲敏感之系統所要求而較高的變異性。（對…生極 故所需者即爲一種可用以交遞具有低fer 卻不會增加延宮性的方法及裝置。換二1科，而 :用以降低崎，但無須仰賴重傳；料區 發明概述 本發明在於提供一種用以控制信號傳輪功率的方法及裝 置。本發明方法包括對某既接收之信號進行解調變以產生 經解碉變之信號’以及將該經解調變之信號加以扭曲來產 生，扭曲之解調變信號等諸項步驟。該項經解調變之信號 可藉例如像是添加某雜訊方式予以扭曲。接著，根據經扭 曲<解調變信號，而非該項經解調變之信號，來決定如信 號訊比的信號品質測量。然後，根據經扭曲之解調變信號 的#號品質測量結果，·來調整傳輸功率。 在本發明一具體實施例中，會將經決定之信號品質測量 結果與一門播值加以比較，然後根據該比較結果來請求調 整傳輸功率。該門檻値表示信號所應接收到某所欲之最低 信號品質水準。有些品質測量功能，如SNR，具有正比於 信號品質之數値。即彼等增加則品質提昇，彼等降低則品 質劣化。故如果彼等信號品質測量値低於該門檻値，則可 请求提鬲傳輸功率，而如果彼等信號品質測量値高於該門 -5- — 7--------------------訂--------—線' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 摇値/、]可m求降低傳輸功率。其他如根據錯誤事件等的 功能，則是具有反比於信號品質之數値，當數値降低時則 信號品質提昇，反之如是。此時，如果測量値低於該門檻 値，則T i霄求降低傳輸功帛，而如果彼等信號品質測量値 高於該門檻値，則可請求提高功率。 一在某具體實施例中，本發明可進_步包括將經解調變之 信號加以解碼俾產生決策資料，與將經扭曲之調變信號加 以解碼俾產生經扭曲之決策資料等諸項步驟。然後，再根 據該項經扭曲之決策資料（而非該決策資料），來诀定第二 個信號品質測量結果或是「錯譟事件」測度。而該項用以 決疋疋否需增加或減少傳輸功率之門檻値，則會是根據第 二個信號品質測量結果而加調整。 在某具體實施例裡，其中該信號係自基地台傳輸而由某 一使用者終端接收，可由該使用者終端執行本發明諸步 驟，控制基地台所傳出之傳輸功率。 在另一具體實施例裡，其中該信號係自閘道器傳輸利用 衛星而由某一使用者終端所接收，可由該使用者終端執行 本發明諸步驟，控制該閘道器所傳出之傳輸功率。 在另一具體實施例裡，其中該信號係自某一使用者終端 傳輸而由基地台接收，則可控制該使用者終端所傳出之傳 輸功率。 在另一具體實施例裡，其中該信號係自某一使用者終端 傳輸利用衛星而由閘道器所接收，則可控制該使用者終端 所傳出之傳輸功率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^--------------------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 的區 發明說明（4 ) 圖式簡述 藉由下列詳細説明併同其隨 與優點立屬明顯“，而各圖内等】：目的 或類似之元素，其中.： 參考子疋思札相等 圖1爲某一典型且可適用本發 4 %明心通訊系統略圖； 圖2爲應用於某使用者終端 ☆ 、领<不範性傳輸接收器裝置； 圖3爲可應用於閘道冢夕+ # 「甲Ί延S又不範性傳輸接收器裝置； 圖4Α爲功率控制法則略圖； 圖4Β爲符合本發明較佳具體實施例之功率控制法則 塊圖； 圖5爲描述由本發明較佳具體實施例之功率控制決定器 所使用的内部功率控制迴圈運作流程圖； 。 圖6爲描述由本發明較佳具體實施例之功率控制決定器 所使用的外部功率控制迴圈運作流程圖； 圖7爲描述本發明較佳具體實施例高水平作業之流程 圖； 圖8A爲描述當採用如圖4A之功率控制法則時，其使用者 終端於時間上的SNR門檻値；以及 圖8B爲描述當採用如圖4B之功率控制法則時，其使用者 終端於時間上的SNR門檻値。 較佳具體實施例之詳細説明 底下將對本發明較佳具體實施例進行詳細説明。本文雖 藉特定性步驟、組態與設置加以討論，然應明瞭此僅具介 紹性質。對於熟捻本相關技藝之人士而言，應可即知確可 K紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------t-------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 採行其他步驟、組態與設置而仍不脖離本發明之精神與範 I.範例性環境 在詳細討論本發明之前，應先説明本發明所適用之範例 性環境可較爲合宜。本發明可實作於多種無限通訊系統 内’特別是其中可控制用以傳輸信號之功率高低者確爲較 佳。該款環境包括像是，但不限於，衛星與地面細胞式電 話系統。其中較適之應用爲作爲行動與可攜式電話服務之 「分碼多向近接（CDMA)」無線展頻通訊系統。 本發明特別適合用於採行低地軌道（L E 0 )衛星之通訊系 統。然而，對於熟捻本相關技藝之人士而言，應可即知本 發明概念亦適於他種衛星與地面通訊系統。 典型的喊星基礎式通訊系統使用閘道器以及一個或多個 衛星，藉以中繼通訊信號於該些閘道器與一個或多個使用 者終端之間。該些閘道器可提供自各個使用者終端到其他 使用者終端，或是到如公眾電話切換網路等另外既連通訊 系統使用者之通訊鏈路。而典型的地面系統則是使用基地 口來與某使用者終知彼此傳輸以及接收信號。該使用者終 端可爲固定式或行動化，如行動電話。 某些衛星與地面通訊系統會採行分碼多向近接（CDMA)展 頻信號，即如美國專利案號4,901，307，核發於1990年2月13 曰，標題爲「Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite or Terrestrial Repeaters」，以及美國 專利案號5,691，974，核發於1997年i i月25日，標題爲 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 丨 ----------------------訂--------·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) r Method and Apparatus for Using Full Spectrum Transmitted Power in a Spread Spectrum Communication System for

Tracking Individual Recipient Phase Time and Energy」所揭 示’该二者均係指派予本發明所有人，並茲併同爲參考文 獻。 在典型的展頻通訊系統裡，在調變到傳輸用之載波信號 以作爲通訊信號以前，會先使用一個或多個預先選定之虛 擬雜訊（P N)數碼序列，來在某一預定之頻帶上調變或是 「展開」該些資訊信號。該P N數碼展開係屬一種業界眾知 之展頻傳輸方法，可產生一傳輸信號，而其頻寬遠大於該 資料信號的頻寬。在由基地台或閘道器前往使用者之通訊 鏈路上，採用該P N展開數碼或是二進位序列來區別出由 不同基地台、閘道器或是在不同衛星射束上所傳出之諸多 信號，以及區別各個多重路徑上的信號。 在典型的CDMA展頻系統裡，可用頻道化數碼來區別出 某細胞内所欲送交至不同使用者之信號，或是傳輸於向前 鏈路上（即由基地台或閘道器前往使用者終端收發器之信 號路徑）某一衛星次射束内之各個使用者信號。各個使用 者終端收發器藉由使用某唯一性的「頻道化」正交數碼， 而可於向前鏈路上擁有正交頻道。在彼等頻道上所傳送之 仏5虎一般稱之爲「話務信號」。另可對「傳呼」、「同步」 與其他傳送至系統使用者的信號提供額外頻道。一般是採 用Walsh函數來實作出該些頻道化數碼，亦稱之爲Walsh數 碼。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — ^ ----------^--------—^_wi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7

477125 五、發明說明（7 ) 如前揭專利文件内所述之CDMA展頻通訊系統，可對於 向前鏈路使用者終端通訊採用一致性調變與解調變。在應 用到該法的通訊系統裡’可利用Γ前導」載波信號，亦稱 之爲「前導信號」，來作爲該向前鏈路信號的一致性相位 參考。即閘道器或基地台會對整個覆蓋區域傳出未含有資 料調變的信號以作爲參考之用。 前導信號會被使用者終端作爲獲取最初系統同步之用， 並且可提供該閘道器或基地台所傳輸之其他信號的時間、 頻率與相位追蹤。由追蹤前導信號所得之相位資訊可作爲 其他的系統信號或話務（資料）信號一致性解調變之載波相 位參考。這項技術可讓眾多話務信號分享某一共同前導信 號以作爲相位參考，藉以降低成本與較有效率的追縱機 制。某單一的前導信號一般是由各個閘道器或基地台針對 各個既用頻道而加傳輸，茲稱之爲CDMA頻道或是次射 束’並且由可從該閘道器或基地台處於該頻率上接收到信 號的整體使用者終端所分享。 閘道器以及基地台可於傳呼頻道上利用一個或多個眾稱 爲傳呼信號的信號，來傳輸資訊給使用者終端。例如，當 對某特定行動電話既加安置某呼叫之後，該閘道器即藉傳 呼頻道來警示該行動電話。該些傳呼頻道可用以指示是否 出現某呼叫·、需採用何條話務頻道，並且用以連同使用者 終端特定訊息而配發系統總支出資訊。某通訊系統可擁有 多個傳呼頻道。同步信號亦可用以傳送有用的系統資訊， 藉此促進時間同步作業。這些所有的信號均以類似於前導 -10- 尽紙張尺度適用中國國豕仏準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 — 1__________费____ί—訂________-線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7

477125 五、發明說明（8 ) 信號般作爲分享式資源。 而使用者終端可藉於反向鏈路上（即信號路徑是由使用者 終端前往基地台或閘道器收發器）送出一近接信號，而口 應於某傳送信號訊息。當使用者終端欲發出呼叫時，亦可 使用該些近接信號。 即如其他的通訊系統般，使用者終端接收到通訊信號並 將其下行轉換成基頻信號以便後續處理。一旦既經下行轉 換’即以數位方式處理該些信號，以偵測該特定前導信號 或是所接收到的信號，並且將相關之傳呼、同步與話務作 號加以解調變。在解調變的過程中，會施用該PN展開數 碼來解展開該些信號以及有關於該些信號之頻道化數碼以 便提供資料。 圖1内顯示某一可施用本發明之示範性無線通訊系統。 其中應知該通訊系統採用CDMA型式通訊信號，但本發明 不必然要求於此。在如圖1所示之通訊系統1〇〇上某局部處 設有一個基地台112、兩個衛星116與118，以及兩個相關 之閘道器或是轴輛器120與122，藉以進行與兩個遠端使用 者終端124與126間的通訊。一般而言，該些基地台與衛星 /閘道器均係個別通訊系統之組成元件，在此稱之爲地面 與衛星基礎式，然此並非必要。在該等系統内基地台、閘 道器與衛星總數可按所欲系統容量以及諸項業界眾知之因 素而定。 該使用者終端124與126各個具有或包含一無線通訊裝 置，例如，但不限於，細胞式電話、資料收發器或是傳呼 -11- 本紙張尺度週用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 ---------------------訂---------1 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125

N發明說明（9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 或位置決定接收器，並且可依照需要而爲手握式或車載 式。在圖1中，該使用者終端124係緣示爲車載式裝置，而 使用者終端126則係繪示爲手握式行動電話。不過，亦鹿 明瞭本發明敎示尚可適用於希求遠端無線服務之諸固定單 元。在某些通訊系統裡，該些使用者終端有時亦依其偏好 而被稱爲用户單元、行動台、行動單元或僅稱爲「使用 者」或「用户」。 通常衛星116與118所發出的射束可按照預先設定之模型 來/函蓋不同的地理區域。不同頻率的射束，亦稱爲cdma 頻道或是「次射束」，可被導向到覆蓋相同的區域上。對 於熟捻本項技藝之人士亦可明瞭該多重衛星之射束涵蓋或 服務區域，或者是多重基地台的天線模型，可根據通訊系 統設計與所提供之服務型態因素，而將其設計爲係完整或 部份地覆蓋到某一給定區域，以及是否需要達到空間分集 功能。 現今已提出各式多重衛星通訊系統，並隨附有示範性具 體實施例，彼係採行48顆或是更多之衛星，環繞著八個不 同執道面的低地軌道（LEO)以便對大量的使用者終端提供 服務。然而，對於熟捡本項技藝之人士，應即知悉本發明 敎示係適用於各式衛星系統與閘道器組態，包括他種軌道 距離與星座圖佈。同時，本發明亦等同適用於各種基地台 組態之地面系統。 在圖1裡，繪示出某些可能出現並被建立於該些使用者 終端124與126以及基地台112之間，或是經由衛星116與118 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨1----------费！ ί!訂--------•線♦ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/7125

五、發明說明（1〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與閘道器120與122的通訊信號路徑。該基地台-使用者終 端通訊鏈路係以實線130與132表示。該衛星116與118與使 用者終端124與126之間的衛星·使用者終端通訊鏈路則是 以實線140、i42與144表示。而閘道器12〇、122和衛星116 與118之間的閘道器-衛星通訊鏈路則是以實線146、148、 150與152表示。這些通訊鏈路亦可總稱爲通訊頻道。閘道 态120、122與基地台112可爲單向或雙向通訊系統之某部 伤，或甚僅爲傳輸訊息或資料给使用者終端124與12ό。在 一較佳具體實施例中，該些閘道器12〇、122與基地台U2 可爲雙向通訊系統之某局部。 圖2緣示一欢使用者終端12 4與12 6所用之示範性收發器 200。該收發器200使用至少一個天線21〇來接收傳送給類 比接收器214的通訊信號，在此經下行轉換、放大與數位 化。可使用雙工器元素212來使得相同的天線提供傳輸與 接收功也。不過某些系統會利用分開的天線而於不同的傳 輸與接收頻率上進行運作。 該類比接收器214所輸出的數位通訊信號會被傳輸到至少 一個數位資料接收器216A以及至少一個搜尋接收器218。 而對於熟抢本項相關技藝之人士而言，應知悉可根據使用 者終端複雜度足能接受的水準，使用額外的數位資料接收 器216B-216N，以獲取所欲之信號分集水準。該些數位資 料接收器216A-216N可用於將所接收到針對該使用者終端 的信號予以解展開以及相關聯處理。 至少一個使用者終端控制處理器220會被耦接至數位資料 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） IT I I I-------^---I----1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 接收器2 16A-216N與該搜尋接收器2】R ,, 可扣糾—』你甘a 咨21 8。孩控制處理器220 TM、包括像基本信號處理、計時、功率與交遞控制或協 調作業，以及用於信號載波之頻率選定等功能 控制處理器2聰常f要執行的基本㈣功能，是用以處 =信號波形之PN數碼或正交函數的選取或操控。該 控制處理器220信號處理作業包括決定相關信號強度並且 =各種相關信號參數。而諸如計時與頻率等的信號參數 计亡作業裡，彳包含使用額外或個別之專屬迴路，以提供 較高的測量效率或速度或是經改善的㈣處理資源配置結 果。 該數位資料接收器216A_216N的輸出端，係耦接到使用 者終端内的分集合併器與解碼器迴路222處。該數位資料 接收器216A-216N可提供經解調變之使用者資料，如數位 編碼語音，到該分集合併器與解碼器迴路222處。該分集 合併器與解碼器迴路222會將自數位資料接收器216A_216N 而來的不同信號加以合併，藉以提供單一個使用者資料信 號。而使用者數位基頻迴路122亦對該使用者資料執行解 碼與錯誤校正等作業。 自該分集合併器與解碼器迴路222而來的信號輸出會被提 供到數位基頻迴路224以便介接於該使用者。該使用者數 位基頻迴路224包含用以與使用者終端間彼此傳送接收資 訊的處理與顯現元素。即如暫時性或長期性數位記憶體之 L 5虎或資料儲存裝置；如顯示螢幕、味丨p八、鍵盤終端與手 握機件之輸出入裝置；A/ D元件、語音編碼器與其他語音 1^---------------------^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -14-

477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（12 ) 及類比信號處理元素等等，上述所有裝置可藉由業界眾知 之技術而構成使用者終端數位基頻迴路224。部份這些元 素亦可運作於該控制處理器22〇的控制之下或是與彼相互 通訊而作業。 §使用者終端備製語音或是其他資料以作爲輸出訊息或 通訊k號時’該使用者數位基頻迴路224可用於接收、儲 存、處理或備製所欲傳輸之資料。該使用者數位基 頻迴路 224將該資料提供給受控制處理器22〇所控制之傳輸調變器 226。而傳輸調變器226的輸出，會被傳到功率控制器 228，彼者將對傳輸功率放大器23〇提供輸出功率控制，進 行由天線210到閘道器120、122或基地台112的輸出信號最 終傳輸作業。 對應於某既收通訊信號，或是一個或多個來源信號之一 個或更多受測信號參數的資訊或資料，可利用各式業界廣 知技術而將其送往該閘道器。例如，可將資訊按個別資訊 信號’或是增附於該使用者數位基頻迴路224所備製的其 他訊息之後而加以傳輸。另外，亦可由該控制處理器22〇 所掌控之傳輸調變器226或是功率控制器228插入該資訊以 作爲諸預設之控制位元。 數位接收器216A- 216N與搜尋接收器2 18之組態可藉相關 元素的資料而設定爲解調變與追蹤特定信號。該搜尋接收 器218係用以搜尋前導信號，或是其他相對固定的模型較 強信號，而該數位接收器216 A- 216N則是用於解調變其他 相關於既經偵得之前導信號的諸多信號。因此，可監看彼 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨·--------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/712!) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（13 ) 二單7L足輸出，以決定前導信號或其他信號之能量或頻 率。孩些接收器也會使用可另加監看的頻率追蹤元素，藉 以提供關於既經解調變之信號其目前頻率與計時資訊给該 控制處理器220 〇 时而關於數位資料接收器216A-216N、分集合併器與解碼 咨迴路222以及數位基頻㉟路以並符合於本發明具體實施 例之其他細節，將於後文藉附圖4八與描述而加説明。 圖3中説明一種用於閘道器12〇與122内的示範性傳輸與接 收裝置300。圖3中所繪示之閘道器120與122局部上，具有 個或夕個連接到某用以接收通訊信號之天線31〇的類比 接收㈣4,接著可利用各式業界眾知法則而將該些信號 T以下仃轉換、放大與數位化。在某些通訊系統裡可採行 ^重^線310。由類比接收器314所輸出之數位信號可被提 仏作爲、’Ό至少一個數位接收模組的輸入，即如圖中虛線所 概示爲324之模組。 各個數位接收器模组324對應到用於管理閘道器12〇與122 以及使用者終端124、126其中之一間的通訊作業之數位處 理疋素，，然業界諸技藝確知彼將略有相異之處。一個類比 接收器314可對多個數位接收器模组324提供輸入，並且多 個該些模組-般可用於閘道器m與122來容納所有的衛星 射束與可能的分集模式信號，而在任何所給定的時間上加 以處理。各個數位接收器模組324具有—個或多個數位資 料接收器316以及搜#接收器318。除了前導信號之外，該 搜尋接收器318-般可搜尋出適當的.信號分集模式。而實 -16 - 本紙張尺Μ財國國家標準（CNS)A4_規格⑽χ 297公心· 丨 ^---------------訂--------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 A7 - -B7 五、發明說明（14 ) 作於通訊系統時，會利用多個數位資料接收器3i6A_3應 以作爲分集信號接收之用。 孩數位資料接收器316之輸出會被送往後續的基頻處理元 素322 ’纟中該元素裡可包含本業界所眾知之諸項裝置， 從而不於本文贅述。示範性基頻裝置包括分集合併器與解 碼器，將多重路徑信號合併成對於各個使用者爲單一輸 出。而4性基頻裝置内亦包括用以提供輸出資料之介面 坟路 奴其對象爲數位切換器或是網路。其他多種眾知 裝置如，但不限於，語音編碼器、數據機與數位資料切換 及儲存元件等，均可構成該基頻處理元素322之一部份。 彼等元素可控制或指示將資料㈣傳輸給一個或多個傳輸 模組334 〇 右人傳迗給使用者終端124、126的諸信號，各個均係耦接 至一個或多個適當的傳輸模組334上。某典型之閘道器12〇 與122可利用多個該些傳輸模組334來於某時提供服務給眾 多使用者終端124、126，而於另一時刻提供服務給多個衛 星及射束。基地台112亦可使用多個該些模組，即使基地 台於數據機結構上較偏於緊密性群組傳輸與接收功能。閘 道為120與122所應用之傳輸模組334的個數可藉業界所眾 知之因數而定，包括像是系統複雜度、視界内衛星個數、 系統使用者容量、既選之分集度數等等。 各個傳輸模組334内包含一傳輸調變器326，可將傳輸資 料加以展頻調變。該傳輸調變器326具有一耦接於數位傳 輸功率控制器328的輸出端，可控制用於出方之數位信號 丨·-----------—訂--------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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、發明說明（15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 傳輸功率。該數位傳輸功率控制器328可爲減低干擾與資 源配置而施加-最小功率水準，但是當需要時可施加最適 功率水準，藉以補償傳輸路徑衰減以及其他的路徑傳輸特 徵。該傳輸調變器326於展開該信號時會使用至少一個pN 產生器332。該數碼產生器亦可構成閘道器12〇與i22内某 一或多個控制處理器或是儲存元素的局部功能。 該傳輸功率控制器328的輸出會被送往加總器336，在此 會將彼與由其他傳輸功率控制迴路所傳來的信號相互加 總。廷些信號按照與該傳輸功率控制器328的輸出相同之 頻率與相同之射束，而作爲傳輸至使用者終端124、126之 #唬。該加總器336的輸出會被送至一類比傳輸器進行 數位類比轉換，轉換成適當的R F載波頻率，更進一步予 以放大並輸出至一個或多個天線340加以輕射傳至該使用 者終端124、126。按照該系統之複雜性而定，該天線31〇 與340可爲相同天線。 至+—個閘道器控制處理器3 2 0會轉接至接收器模組 324、傳輸模組334以及基頻迴路322 ·’該些單元實體上可 爲彼此個別分隔。該控制處理器320提供指令與控制信號 來執行例如，但不限於，信號處理、計時信號產生、功率 控制、交遞控制、分集併合與系統介接等等的功能。此 外，該控制處理器320指配PN展開數碼、正交數碼序列與 應用於使用者通訊之特定傳輸器與接收器。 該控制處理器320亦可控制該前導、同步與傳呼頻道信號 的仏號產生作業與功率，以及彼和該傳輸功率控制器3 2 8 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ----1-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 A7 B7 五 、發明說明（16 ) 間的耦接過程。該前導信號僅係一未經資料所調變之信 =，f可按重複不變模型或不變訊框結構型態（模型）或撥 曰型怨等等方式而加應用輸入至傳輸調變器326。即作爲 構成該前導信號所用.之頻道的正交函數，w 般會具有某固定値’如全爲或全爲。値，或是=知之 重複性模型，如某結構化之〇與丨交叉模型。如極爲常見之 狀沉，所採行之Walsh數碼全爲〇碼，則基本上會造成僅傳 輸由該PN產生器332傳出所施加iPN展開數碼。 、雖然該控制處理器320可逕予耦接至某一如傳輸模組324 或接收模組334内之元素，但是各個模組中一般仍會包含 某模組專有之處理器，如傳輸處理器33〇或接收^理^ 321，彼等可控制其模組内諸項元素。在一較佳具體實施 例禋，如圖3所示般該控制處理器32〇係耦接至傳輸處理器 、〇 乂及接收處理器321。按此，單一個控制處理器32〇可 較有效率地控制多個模組與資源運作。該傳輸處理器33〇 線 可控制珂導、同步、傳呼信號與話務頻道信號等等的產生 乍業及八仏號功率，以及其個別相關至該功率控制器328 的耦接作業。而接收處理器321則可控制搜尋、pN展開數 碼與解調變計時及監視所接收之功率等等項目。 11 ·傳輸功率控制 圖4A中顯示使用者終端收發器2〇〇或將採行之功率控制 法則細節。既接收到之信號會被輸入到解調變器4〇1處。 j某具體實施例裡，該解調變器4〇1處可包含一 a/d轉換 器4〇2、虛擬隨機訊（pN)關聯器4〇4與pN產生器4⑽。該 19- 本紙張尺度適用中國國家標準格咖χ挪公爱^ 477125

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17 ) A/D轉換器402可將所接收到之信號由類比轉換成數位型 式。而該A/ D轉換器402的數位輸出會被提供到該關聯器 4〇4，在此信號會進行一關聯處理程序，將該信號與一本 地參考相互比較是否相符。在所述之具體實施例裡，該關 聯器404係一 PN關聯器。因此，信號會以一由pn產生器 4〇6所提供之p N信號來進行相關處理。且最好是可提供該 解調變器401之輸出407給量化器408。而量化器408的輸出 409内（或是輸出407，如果未使用量化器408的話）可包含對 應於信賴量測値的軟性決策資料，而某組特定之取樣信號 係對應至一正交數碼集合内某特定之正交數碼，且通常彼 等係以Walsh數碼實作之。該量化器408的輸出409 (或是直 接輸出407)會被提供到使用者資料解碼器41〇，可提供使用 者資料給如前述之使用者數位基頻迴路224。該解碼器41〇 利用最大相似性解碼技術來產生經估計之話務頻道資料位 元411 (亦稱爲使用者資料）。該最大相似性解碼技術可藉 某種大致近似於眾知之Viterbi解碼演算法的演算法而，另加 擴充。 應可預期的是解調變器401與量化器408元件均係如前述 之數位資料接收器2 1 6内的元件。此外，亦可預期解碼器 410元件屬如前述之分集合併器與解碼器迴路222的元件。 如使用者終端126之使用者終端處所接收到的信號品質可 由使用者終端其本身加以測量。由該測量結果，即可決定 出適當的信號功率水準。例如，「信號雜訊比（SNR)」估計 器418即可根據量化器408的輸出4〇9 (或是直接由輸出 ___- 20- 本紙張尺度適財關家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公爱） 丨· —------訂·-------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125

五、發明說明（18 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 407)，而估計出所接收到的信號之SNR値。另外，或是再 加上，可根據如訊框錯誤等的誤碼狀況來測量出信號品 質。例如，某錯誤偵測器416可依據碼框或是以碼框爲基 礎，而決定出是否出現了錯誤。該錯誤偵測器416可藉 如，但不限於，CRC位元或資訊等業界眾知之技術來偵測 出訊框錯誤。 該SNR估計器418及/或錯誤偵測器4丨6的輸出會被提供到 功率指令決足器420。該功率指令決定器42〇可根據所接收 之信號品質而決定是否應調整傳輸器功率（用以傳輸所接 收之信號）。更詳盡地説，該功率指令決定器42〇可產生功 率加強或功率減弱指令，而隨後彼者將被用來產生功率加 強或功率減弱請求訊息，而由該使用者終端126送往例如 閘道器122處。一旦該閘道器122收到該項訊息，即將這些 功率調整訊息送至傳輸處理器33〇，然後引發傳輸功率控 制器328來增強或減低送往該使用者終端ι26的信號功率。 功率指令決定器420可根據如SNR及/或訊框錯誤等信號 品質測量結果，而請求該些傳輸信號水準功率調整。在較 高水準時，該功率指令決定器420可比較信號品質測量結 果與信號品質門檻値。如果所測得之信號品質超過一相對 應之門檻値，則該功率指令決定器420會請求該閘道器122 以某定量來按其需要改變增加或降低其傳輸信號功率。而 若所測得之信號品質未超過該門檻値，則該功率指令決定 咨420可請求該閘道器122以某定量來按其需要降低或增加 改變其傳輸信號功率，藉以保留電力並且減少可能的信號 _ -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -I.-------------------^-------1.«^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __ B7__ 五、發明說明（19 ) 干擾。 更焊細地說’該功率指令決定器42〇可利用SNR估計器 418的輸出419，並根據測得之所接收信號的SNR值，來決 定閘道器122之傳輸功率調整量。按此，如果該SNR落於某 預走門摇值之下’則該功率指令決定器420可決定該閘道 器122之傳輸功率應予增加一預定量，或是如果該SNR高於 木預足門极值之上’則傳輸功率應予減低一預定量。 另外及/或此外’該功率指令決定器42〇可利用錯誤偵測 器416的輸出，來決定所接收信號之FEr值。如此，如果該 FER咼於某預定門摇值（例如)之上，則該功率指令決定 器420可決定該閘道器122之傳輸器功率應予增加一預定 量，反之如果該FER竟係低於某預定門檻值之下，則該功 率應予減少一預定量。 另外如同後文將另行詳述，該功率指令決定器42〇可根據 測得/估計SNR值與某SNR門檻值之間的比較結果，而來 決定傳輸功率調整量，並且可根據其FER值是否低於或高 於該FER門摇值結果而調整該SNR值。 FER為根據接收到而具有錯誤的訊框比於接收到而不具 有錯誤的訊框之比值。而SNR為可用之傳輸信號比於雜訊 或疋典用k號之比值。亦可採行例如「位元錯誤率（Ber)」 等他種信號‘品質之測量值，且亦屬本發明精神與範疇之内。 如前揭論述之具體實施例，其間「傳輸器功率」或「傳 輸功率」之校調作業名稱，實均指該閘道器122調整其用 以傳輸信號到如使用者終端126之某特定使用者終端處的 J ---------------i-«^ A__w (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2〇 ) 功率量。後文將續對該功率指令決定器420另詳論述。 ΠΙ·較佳具體實施例 圖4B中説明另一符合本發明較佳具體實施例之功率控制 法則。該圖4B中之功率控制法則係類似於圖4 a中之功率控 制法則’其中包含有解調變器4〇1、量化器4〇8 (如有可爲 較佳，但非必要）、使用者資料解碼器41〇、錯誤偵測器416 及/或SNR估計器418以及功率指令決定器42〇。不過，該圖 4B具體實施例中在許多方面具有顯著差異。首先，圖仙中 <功率控制法則尚包含一扭曲器412以及一虛擬解碼器 414。此外，在本具體實施例中，SNR估計器的輸入係扭曲 益412的輸出413，不是量化器4〇8的輸出4〇9 (或是直接由 輸出407)。而且，錯誤偵測器4丨6的輸入係虛擬解碼器4 μ 的輸出415，不是使用者資料解碼器41〇的輸出411 (使用者 資料）。 應注意在實體上該使用者資料解碼器41〇與虛擬解碼器 414可爲不同件。此外，使用者資料解碼器41〇與虛擬解 碼器414可爲經分時多工而以兩個解碼器的方式來運作之 單一解碼器。 扭曲器412可將量化器4〇8的輸出4〇9 (或是直接由輸出 407)藉由例如像是對該輸出4〇9加上某一虛擬雜訊的方式加 以扭曲。該扭曲器412的效應爲劣化該量化器4〇8的輸出 4〇9 (或是直接由輸出407)。譬如説，在一具體實施例裡， 其中量化器408的輸出409係一軟性決策資料，而該扭曲器 412的輸出413則是一既經扭曲，且對應於某信賴水準之軟 I.-----------—訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（21 ) 性決策資料’而該信賴水準係爲某組特定之取樣信號可對 應於某特定之正交數碼。因爲有此扭曲器412，故比起輸 出409而言’該對應於輸出413的信賴水準會較少/低。 現討論虛擬解碼器4丨4，該「虛擬」乙詞係指該虛擬解碼 器414的輸出並非提供給數位基頻迴路224的使用者資料。 使用者資料解碼器41〇的輸出411仍會以相同於前揭圖4八内 所述之方式而被提供至該數位基頻迴路224。不過，此時 係按該虛擬解碼器414的既經扭曲之輸出415，而非使用者 資料解碼器410的輸出411 (如圖4 A内所述），作爲功率控制 之用。而比起如果該錯誤偵測器416係根據眞實的使用者 資料411(如圖4A内所述）來決定錯誤的話，這會使得所偵知 之錯誤量變爲較高。 此外’既經扭曲的輸出413則是提供予SNr估計器418。 因爲該SNR估計器418可測量/估計該扭曲輸出413之snr 値，而比起量化器408輸出的眞實snr値（即輸出409)而 言，被送往功率指令決定器420的估計SNR値會變得較低/ 劣。 · 在如圖4B的具體實施例裡，該功率指令決定器42〇會根 據「僞」的信號品質測量値，來斷定是否需請求傳輸功率 調整。換言之，該功率指令決定器420係基於指出該信號 口口貝較具貫狀況爲劣的輸入項而作出決定。例如當使用如 圖4B所述的功率控制法則時，該SNR估計器418會估計其 SNR變得比起按照如圖4A所述的功率控制法則爲較低。另 外，由於扭曲資料413會被送至虛擬解碼器414，故虛擬解 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） J-------------------訂--------.1 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明（22 ) 碼器414會出現比起使用者資料解碼器410更多的訊框錯 誤。所以，當使用於如圖4B所述的功率控制法則内時，錯 誤偵測器416會比按照如圖4A所述的功率控制法則内偵得 較多的錯誤量。因此之故，當使用於圖4B所述的功率控制 法則内時，該功率指令決定器420會比起使用圖4A中所述 的功率控制法則而早先決定確已超出一門檻値（茲假設係 兩種法則内均採用相同的門檻値）。而比起該未經扭曲之 解調變信號409 (或407)及/或使用者資料411的信號品質眞 正地觸抵某門檻値之時刻，此法可使得該功率指令決定器 420會先前於此而產生提高功率或減低功率指令。 IV.功率控制決定器之運作 該功率指令決定器420可執行如美國專利申請序號 09/ 164,3 84，建檔於 1998年 9 月 30 日，標題爲「System and Method for Optimized Power Control」，以及如美國專利申 請序號〇9/ 183,388，建檔於1998年i〇月29日，標題爲 「Variable Loop Gain in Double Loop P〇wer Control Systems」二 文中所揭示之功率控制功能，兩者倶經指配予本發明之所 有人，並茲共同併合爲參考文獻。爲保持完整性起見，茲 提供圖5、6俾説明可如何將本發明併同應用上述參考專利 申請案内所述之功能。 該圖5、6係描繪符合於本發明較佳具體實施例之功率指 令決定器420、SNR估計器418與錯誤偵測器416的運作流^ 圖。圖5敘述某内部功率控制迴圈之運作。圖5内諸項 較似由SNR估計器418與功率指令決定器42〇所執行。、而詨 1· ----------訂--------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- A7

477125 五、發明說明（23 ) 内部功率控制迴圈之功能目的在於調整閘道器122所傳輸 之信號功率。 在上述之示範性具體實施例裡，經傳輸之信號功率係按 照收發器200所收到.的信號功率水準而加調整。更特別 是’在該些示範性具體實施例中，該閘道器122傳輸信號 給使用者終端126。該信號將經解調變器401加以解調變， 並（最好是）經量化器408予以量化。該信號之量化表示型式 (即輸出409)接著會被提供至扭曲器412，而彼將輸出該信 號之既經扭曲的量化表示型式，如前文所論述。該扭曲器 412的輸出413即稱爲經扭曲之解調變信號413。 該處理係由經扭曲信號413的SNR估計器測量作業爲始， 即如圖中步驟502所示。在較佳具體實施例裡，該SNR估計 器418可測量該經扭曲信號413之「信號雜訊比（SNR)」。更 確切地説，該SNR估計器418可測量Eb/N。値，其中Eb爲位 元旎量，而N。則表示以功率/週期爲單位的雜訊密度。當 然亦可採行其他的信號功率測量方式，而仍不會情離本: 明範圍。在某較佳具體實施例裡，SNR係按所接收資料之 各個訊框而加測量。 在通訊系統100内，某一預設之SNR水準，稱之爲「SNR 門檻値」，會與收發器200相關聯。該snr門檻値表示該收 發器200所應收到之最低SNR値，藉以確保資料品質。兮 SNR門樵値可根據相關業界所廣知之方法而加選定。該等 方法之一即爲選擇某SNR値而保持其資料錯誤數於某一比 例値之下，如百分之一。在步驟504處，功率指令決定器 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -J-----------— ------訂--------•，線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（24 ) 420比較在步驟502處所測得之SNR値與該SNR門摇値。 如果所測得之SNR値低於該SNR門禮値，則該功率指令 決定^§·420會發出「功率加強」指令’而按此產生一即將傳 輸給閘道器12 2的「功率加強」訊息，即如步驟5 〇 6所示。 回應於此，該閘道器122可增加其傳輸信號功率某一預設 量（如0.5 dB)，在此稱爲内部迴圈之「增益」，或是「内部 迴圈增益」。 而倘若所測得之SNR値高於該SNR門檻値，則該功率指 令決定器420會發出「功率減弱」指令，而按此產生一即將 傳輸給閘道器122的「功率減弱」訊息，即如步驟5〇§所 示。回應於此，該閘道器122可減低其傳輸信號功率某一 特定量（如0.004 dB)。但無論何項步驟均將重回至步驟502 處。 如前文所述，除SNR値外的品質測量功能，如仰賴於或 測量出現「錯誤事件」或錯誤率等技術，會以反向於該功 率水準的方式產生變化，即可依照反比關係來按該些測量 値相對於門摇値的變異程度而調整該功率水準。即當所測 得之數値超過該門檻値時即增加該功率水準，反之當所測 得之數値低於該門檻値時即減少該功率水準。 圖6敘述一應用於本發明具體實施例的外部功率控制迴 圈運作圖（兹·稱之爲「外部迴圈」）。本圖6内諸項步驟較似 由錯誤偵測器416與功率指令決定器420所執行。而該外部 功率控制迴圈之功能目的在於調整收發器2〇〇之SNR門檻 値。在一較佳具體實施例裡，該SNR門檻値可按照所收到 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1·-----------— ------訂--------·線 41^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（25 ) 的信號品質而加調整。在一較佳具體實施例裡，不僅會檢 視目前訊框的信號品質，亦考量先前某一數量之訊框。同 時在一較佳具體實施例裡，所採用之信號品質測量結果即 爲測得之FER値。不過，其他如同位檢查等的信號品質測 量方式，亦可適用於此而不會脖離本發明範圍。 現參考圖6，開始時如步驟602先決定扭曲資料415(亦稱 爲經扭曲之決策資料）之目前訊框是否爲錯誤。接著該程 序決足錯次疋否出現於目前訊框之内，如步驟604所示。 如果目前訊框之内並未出現任何錯誤，如步驟604所標示 之「否」分支’則该功率指令決定器420會降低該SNR門捏 値一預設量，如步驟606所示。然而，如果目前訊框之内 出現了錯誤，如步驟604所標示之「是」分支，則程序將檢 視接收信號的品質歷史，如步驟608所示。在一較佳具體 實施例裡，該錯誤歷史内包含有先前訊框預定數N。當 然，可按照其他方式來選定該錯誤歷史，而不會偏離本發 明範圍。該錯誤歷史係存放於記憶體中（未以圖示）。如果 在先前的N個訊框其中之一内竟含錯誤，則該功率指令決 定器420會藉外部迴圈增益來降低該SNR門檻値，如步驟 606所示。 然而，如果在先前的N個訊框内俱不含任何錯誤，則該 功率指令決定器420會提高該SNR門檻値，即如步驟61 〇所 示。在一較佳具體實施例裡，可使用兩個變値：其一是用 於減少該SNR門檻値，另一則是提高該SNR門檻値。用於 減少SNR門檻値之變値相當地小，所以該SNR門檻値，以 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i —--------丨—訂———.•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 ---------B7 ____ 五、發明說明（26 ) 及藉由内#迴圈作用，其傳輸信號功率一般可於無錯誤環 境之下減低。反之，用於提高SNR門檻値之變値相對地 大，所以該SNR門檻値，以及藉由内部迴圈作用，其傳輸 k唬功率一般係於易生錯誤的環境下被予以提高。 如上圖5與ό中所述之功率指令決定器42〇作業過程，亦適 用於圖4Α與4Β中所述之功率控制法則。不過，使用圖4Β 中所述法則的優點是，當使用圖4Β中所述功率控制法則 時’其回應於所偵得訊框錯誤之SNR門權値的必要增量（即 外4迴圈增値）’會小於當使用如圖4α中所述法則時。此 外’當使用如圖4Β中所述功率控制法則時，該sNr門檻値 的遞減量（階梯遞減）會大於當使用如圖4 a中所述之功率控 制法則時。由於總傳輸功率約係依循Snr門檻値的增減而 疋’故當使用如圖4B所述之功率控制法則時，即可降低其 總傳輸功率。 圖4A與4B中所述之功率控制法則説明方式，係按該信號 由閘道器122透過衛星116而至使用者終端126處。換言 之’圖4A與4B中所述之功率控制法則，係若該圖4八與4B 中所述諸元均係位於該使用者終端126處，並對閘道器122 的傳輸功率施加控制。然應注意如爲使用者終端126接收 來自基地台112的信號，仍可應用相同的功率控制法則。 其間唯一差異是該功率指令決定器42〇會決定是否應調整 該基地台112用以傳輸信號至使用者終端126處的功率，而 非調整閘道器122所使用的功率。亦應注意雖然上揭功率 控制法則係按照使用者終端126所應用而論，不過相對等 ___ -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -----------1--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（27 ) 同之法則亦可適用於閘道器122或基地台112，藉以調整使 用者終端126處傳輸信號到閘道器122或基地台112的功 率。例如該圖4A與4B中所述諸元可位於閘道器ι22處，而 欲加控制之傳輸功率·，爲該使用者終端126透過衛星118而 傳送信號至該閘道器122時所用之功率。此外，如該圖々A 與4B中所述之功率控制法則，亦可用於調整當使用者終端 126傳送信號至基地台112時的所具之傳輸功率。 V ·本發明之高功率水準運作 圖7爲顯示本發明較佳具體實施例高功率運作流程圖。 該程序開始於對某經接收信號進行解調變，即如步驟7〇2 所示。接著於步驟704處對該解調變信號予以扭曲。這可 藉由例如像是對該解調變信號附加一雜訊而達成。接著， 在步驟706處，根據經扭曲之解調變信號（而非未經扭曲之 解調變信號）來決定信號品質測量結果。該信號品質測量 結果可爲例如SNR測量値等。最後在步驟7〇8處，根據步驟 706處所得之信號品質測量結果，來決定是否需提出傳= 功率調整請求。 ' 該步驟708處包括有步驟710、712、714與716。在步驟 710處，於步驟706處所定之信號品質測量結果會與一門俨 値加以比較。而於步驟712處會決定該信號品質測量結= 是否超出該門檻値。如步驟712處之答案爲「是」，則會靖 求增加傳輸功率（如+〇·5 dB)。但如步驟714處之答^ ^ 「否」，則會請求降低傳輸功率（如_〇.5 dB)。 於步驟710、712處所使用之門檻値最好是可如同前述般 1·-------------------丨訂--------—線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -30- A7 B7

477125 五、發明說明（28 ) 依據某第二信號品質測量結果而定。例如，可將經扭曲之 解調變信號予以解碼而產生經扭曲之決策資料。然後，才艮 據該經扭曲之決策資料來決定訊框錯誤測量値。接著，按 該訊框錯誤測量値而調整該步驟7 1 〇、712處所使用之門_ 値。 對於該較佳具體實施例，而其中該步驟71〇、712處所使 用之門檻値係經調整，則應注意到如果使用者終端126係 採用如圖4B中所述之功率控制法則，那麼該功率指令決定 器420即無須於步驟610處對其SNR門檻値，調增設若使用 者終端126採用如圖4A中所述之功率控制法則時所需加提 昇之增量。更確切地説，假設閘道器122的功率調整係按 照對SNR門檻値比較結果而定。而如果使用者終端ι26保採 用如圖4A中所述之功率控制法則來控制閘道器122的信號 傳輸功率，那麼該功率指令決定器420或將需要回應於步 驟610處接收調高SNR門樵値的指令，而增加其SNR門植値 大約3 dB，藉以確保其（未加扭曲之解調變信號409或407的） FER値不會掉落於門檻値FER之下。相對地，如果相同的 使用者終端126(位於相同的無線通訊系統與相同位置）係採 用如圖4B中所述之功率控制法則，則該功率指令決定器 420僅需要較少的SNR門檻値調整增量，如僅約0.5 dB，來 確保其（未加扭曲之解調變信號409或407的）FER値不會掉 落於門檻値FER之下。該閘道器122的傳輸器功率大致上依 循SNR門檻値的增減變化方式。這是因爲當採用如圖4B中 所述之法則時，在眞實SNR値（即解調變信號407或409)落 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------------訂--------·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 A7 B7 五、發明說明（29 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於該SNR門檻値以下之前，會先行提高該SNR門檻値。由 於該閘道器122的傳輸器功率大致會依循SNR門檻値的增減 方式，因此會使得該閘道器122無須如當使用者終端126採 用圖4A中所述之法則.時所需如此多增量來增加其功率。該 閘道器122的傳輸器功率大致會依循SNR門檻値的變化，因 爲該閘道器122的功率係根據該功率指令決定器420所提出 之「功率加強」（如+0.5 dB)與「功率減弱」（如-〇·5 dB)請求 而定，其來源則是根據與SNR門檻値的比較結果。 此外，對於如圖4 A中所述之功率法則，爲確保其FER値 不會低於該FER門摇値’ SNR門摇値回應於「功率減弱」指 令而減少之量應相當地低，例如爲0.001 dB。相對地，當 使用如圖4B中所述之功率法則時，SNR門檻値可回應於 「功率減弱」指令而遞減較快，如〇_〇〇4 dB。這是因爲該 SNR門檻値（因之與該閘道器傳輸器功率）在其眞實snR値 (即解調變信號407或409之SNR値）觸及該SNR門摇値之前即 已提高。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖8A中所述者爲終端使用者126使用如圖4A中所述之功 率功率法則時，其SNR門檻値在時間上之範例圖示。正如 圖8A中所示，該功率指令決定器420會於時間q上增加SNR 門禮値。此例中’該功率指令決定器420回應於步驟610處 接收到一增加SNR門檻値指令，而在時間ti上增加該SNR門 摇値3 dB。而在時間h之前，當例如沒有偵測到何錯誤， 該功率指令決定器420即於步驟606處降低該SNR門摇値。 此例中係假設該功率指令決定器420回應於步驟606處接收 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（30 ) 到降低SNR門檻値指令，而降低該SNr門檻値〇 〇〇i d]B。另 外該功率指令決定器也可於時間上自行減低其門摄 値，一直到於時間^接收增加SNR門檻値指令。 現仍參考圖8A，由於閘道器122用以傳輸信號的功率大 致上係依循SNR門樵値而定，故鑛齒狀曲線下的區域約略 正比於閘道器122於某一時段上用以傳輸信號至使用者終 端126的功率總量。本發明目的在於降低該功率總量，但 仍也維持所欲之信號品質。因此，減低總功率即可視爲減 少該鋸齒狀曲線下的區域。 圖8B中繪示一 SNR門檻値在時間上的示範性圖例，其中 終端使用者126使用如圖4B之功率功率法則。如該圖犯所 示’當例如偵彳于訊框錯誤時（且並未於前N個訊框内偵測所 得），該功率指令決定器42〇在時間ti，、V、h，等處上增加 SNR門榧値。該項回應於步驟61〇處收到增加SNR門禮値指 令之SNR門檻値增量僅爲〇·5 dB，相對於圖Μ中的3 dB。 此外，該SNR門檻値回應於步驟6〇6處減少SNR門檻値指令 可較快速地階梯狀遞減，這會發生於如未偵得任何訊框錯 誤時（例如在V與t2,之間的時段内）。 圖8A與8B係略以相同尺寸繪示。即當參閲該圖从與犯 時’應可看出回應於收到增加SNR門襤値指令，圖8 a中的 SNR門檻値增量係遠大於圖8]8者（3 dB比於〇·5犯）。此外， 回應於收到減低SNR門摇値指令，圖8 a中的SNR門摇値階 梯減量係遠緩於圖8B者（0.001 dB比於〇·〇〇4 dB)。所以應可 看出表示圖8B中SNR門檻値遞減的線段，其斜度係約略大 -33- 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -----------------------訂--------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（31 ) 於圖8A中線段斜度的四倍多。由於閘道器122的傳輸器功 率大致上係依循SNR門檻値變化而定，這兩份圖示^ ^出 當使用如圖4A中所述之功率控制法則時（即對應於圖从圖 示）’其必要的傳輸器功率總量，係遠大於使用如圖沾中 所述之功率控制法則（即對應於圖8B圖示）時，其必要的傳 輸器功率總量。因此使用如圖4B之功率控制法則可節省資 源，並且降低可能的信號干擾。 如上述採用雙迴圈組態之調適性功率控制法，則仰賴於 SNR測量作業以及錯誤測量作業，方得決定究係需應用 「功率加強」或「功率減弱」指令。而於非調適性法則 裡’僅檢測所測得之SNR値究係高於或低於某一固定門摇 値即已足夠。不過，對於_適性技術來説，該門摄値本身 必須按照所偵得之錯誤數目而改變（即所謂的外部迴圈）。 雖然以達成相當咼的FER値，如1 %，爲目標算是相當地符 合現實，不過欲要求低於某些數量級的錯誤率則是不切實 際。其原因爲在某一運作於高SNR値，以及因而爲低FER 値的系統裡’未出現錯誤會使得門摇値逐漸降低，一直到 該門檻値低到該FER變成過高，而該門檻値因此再度倒轉 或是遞增。這會造成超低的FER値時段與緩慢漂移至過高 的FER兩者間的替換出現。不過，所欲者實爲穩定運作於 低度的FER値。如果虛擬解碼器係實作爲扭曲所接收之信 號，以便讓SNR測量結果與FER値俱爲劣化，且該虛擬解 碼器發出功率控制指令；而同時又有一未經扭曲之接收器 可釋放出眞貫解調變/解碼資料；那麼該虛擬解碼器即可 34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐 J---------------------訂--------·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（32) 運作於如1 %的正常低度FER値，而同時該眞實解碼器可運 作於數量級上低於一階或多階的FER値。 本發明可資供利用之一領域爲新型編碼/解碼技術（如極 速編碼）應用。在該些情況下，SNR與BER或FER之間的關 係可視爲某一具有極爲陡峭斜度的曲線。即當SNR僅略爲 過高或過低時，彼可以一顯著量甚或某數量級之差異來改 變該錯誤率。當採行該款編碼時，則極難適用調適性（如 雙迴圈）功率控制技術，因爲這種技術造成所交遞之Snr値 某些變異，故導致錯誤率出現數量級上之差異。但使用前 揭之虛擬解碼器技術，可讓該「虛擬解碼器」作業於非陡 峭或是較不陡峭之曲線區域内，比較不會對錯誤率產生影 響，而同時眞實的解碼器以較高的（未劣化）SNR値作業^ 陡峭的區域内。虛擬解碼器作業於非陡峭曲線區域内可保 持低度的SNR變異性。 另一個本發明可善加應用之領域爲需要功率控制且具有 極低的延宮性與極低的訊框錯誤率。兩個類似問題ς別 爲，要不由地面要不經由衛星，對τ載波設施與對「非同 步傳輸模式（ATM)」話務傳輸資料。該丁載波設施可表于 往/來於客户與其服務供應商之間的話務組合，其中該話 務可爲數位語音、數位視訊會議、網際網路與檔案傳輸話 務等。在某該應用中，其標準服務爲低錯誤率，並且^置 於兩者之一内的諸協定亦假定爲低延宕性。所以某提供該 等型式服務之無線電鏈路必須展現出相同性質方得= 料。對於ATM服務來説，可主張最簡單之語音或視=二 -35- 本紙張尺度適財關家鮮（CNS)A4規格（210 X 297公釐— J —*----1-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 A7 —---------— B7 _ 五、發明說明（33 ) 料，這些服務並不眞的需要低錯誤率，因爲對於該些即時 f生服務，其編碼/解碼程序一般係建置爲足可忍受相當高 的錯為率而操須重傳。然而，各個atm封包（細胞）不僅含 有會引起向錯誤率的.酬載資訊或資料，同時也包含需要低 錯誤率的位址資訊才不會因此漏失。一般而言，即時性服 務不能允許或接受重傳封包。所以使用前揭之虚擬解碼器 建構方式可改善對於該款服務的錯誤率控制，同時仍可依 需要提供適當的低訊框錯誤率並維持低延宕性。 提供前述諸項較佳具體實施例之目的，係爲促使熟捻本 項技藝 < 人士足可製作或是使用本發明。該些具體實施例 的各式修整結果，對於熟捻本項技藝之人士而言應屬明顯 易見，並且本又内所定義之通則均可適用於他種具體實施 例，而無須應用新發明設備。故本發明不應視爲侷限於此 揭足諸項具體實施例，而應按照與相符於本文所述之原理 與新式功能之最廣範轉而定。 本發明之申請專利範圍係： J—---------"—訂--------.，線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1· 一種用以控制信號傳輸功率的方法，其中包含下列步 驟 (a) 對某一接收信號進行解調變以產生一經解調變 信號； 夂 (b) 扭曲該經解調變之信號以產生經扭曲之解調變 信號； (c) 根據經扭曲之解調變信號來決定信號品質測量 結果；以及 (d) 根據該信號品質測量結果來請求調整傳輸功率。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（b)包括增附某 雜訊至該經解調變之信號以產生該經扭曲之解調變信 號。 3.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟（c)包括決 定該經扭曲之解調變信號的信號雜訊比。 4·如申凊專利範園第3項所述之方法，其中步驟（幻包括根 據該k 5虎雜訊比値來請求調整傳輸功率。 5 ·如申凊專利範圍第1項所述之方法，其中該信號品質測 量結果表示某直接正比於信號品質之數値，並且步驟（d) 包括下列步驟： (i) 將該既定之信號品質測量結果與某一預選之門 値相互比較；及 (ii) 如果該信號品質測量結果超過該門檻値，則請 求I周增該傳輸功率。 6·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中步驟（d)更包括 -37 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格公爱） ---------------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 AB B8 C8 DS 六、申請專利乾圍 下列步驟： (iii)如果該信號品質測量結果並未超過該門檻値， 則請求碉降該傳輸功率。 7.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該信號品質測 量結果表示某反比於信號品質之數値，並且步驟（句包 括下列步驟： (i) 將該既定之信號品質測量結果與某一預選之門 檻値相互比較；及 (ii) 如果該信號品質測量結果超過該門檻値，則請 求調降該傳輸功率。 8·如申請專利範圍第7項所述之方法，其中步驟（d)更包括 下列步驟： (iii) 如果該信號品質測量結果並未超過該門摇値， 則請求調增該傳輸功率。 9 ·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中更包括下列步 驟： (e) 對該經解調變之信號加以解碼以產生決策資料； σ) 對該經扭曲之解調變信號加以解碼以產生經扭 曲的決策資料； (g) 根據該經扭曲的決策資料決定第二信號品質測 量結果；以及 (h) 根據該第二信號品質測量結果以調整該門檻値。 10.如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該第二信號品 質測量結果包括訊框錯誤測量値。 -38- ^紙張i度適用中國國家標準（CNS)A4規^1^297公釐) --------------------^--------AW. (請先閱讀背面乏注意事項再填寫本頁) 477125 A8 B8 CB D8 六、申請專利範圍 11·如申請專利範圍第9項所述之方法，其中更包括提供該 決策資料給數位基頻迴路的步驟。 12.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟（a)包括將 所接收信號與多個資料數値相互關聯，以便產生該經 解调變信號。 13·如申请專利範圍第12項所述之方法，其中步驟⑷更包 括量化該經解調變信號，以產生經量化之解調變信 號，並且其中步驟⑷包栝根據該經量化之解調變信號 以決定信號品質測量結果。 14, 如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該經解調變信 號包括軟性決策資料，可反應出所傳資料相對應數値 之信賴測量値。 15. 如申请專利範圍第μ項所述之方法，其中步驟（b)包括 扭曲該軟性決策資料，藉以降低該信賴測量値。 16·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該信號係由基 地台所傳送，並由使用者終端所接收，而步驟（a)- (d)係 執行於使用者終端，而受控者爲基地台處之傳輸功率。 17·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該信號係由閘 道器所傳送，並透過衛星而由使用者終端所接收，而 步驟（a)- (d)係執行於使用者終端，藉以控制閘道器處之 傳輸功率。 18·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該信號係由使 用者終端所傳送，並由基地台所接收，以控制使用者 終端處之傳輸功率。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (清先閱璜背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125 A8 B8 C8 D8 _____ ----- . 夂、申請專利範圍 19·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該信號係由使 用者終端所傳送，透過衛星而由閘道器所接收’而步 驟（a)-(d)係執行於閘道器，藉以控制使用者終端處之傳 輸功率。 20· —種用以控制信號傳輸功率的裝置，其中包含： 一用以對某一接收信號進行解調變以產生一經解調 變信號的解調變器； 一用以扭曲該經解調變之信號以產生經扭曲之解調 變信號的扭曲器； 一用以根據經扭曲之解調變信號來決定信號品質測 量結果的信號品質估計器；以及 一用以根據該信號品質測量結果來請求調整傳輸功 率的功率指令產生器。 21·如申凊專利範圍第20項之裝置，其中該扭曲器可增附 某雜訊至該經解調變之信號。 22·如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中該信號品質 測量結果包括一信號雜訊比。 23.如申請專利範圍第22項所述之裝置，其中該功率指令 產生器根據該信號雜訊比値來請求調整。 24·如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中該信號品質 測量結果表示某直接正比於信號品質之數値，並且該 功率指令產生器可將該信號品質測量結果與某一預選 之門檻値相互比較，而如果該信號品質測量結果超過 該門檻値，則請求調增該傳輸功率。 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477125 A8 ____ D8 ___ 六、申請專利範圍 25·如申請專利範圍第24項所述之装置，其中該功率指令 產生器於如果該信號品質測量結果並未超過該門檻 値’則請求調降該傳輸功率。 26·如申請專利範圍第2〇項所述之装置，其中該信號品質 測量結果表示某反比於信號品質之數値，並且該功率 指令產生器可將該信號品質測量結果與某一預選之門 摇値相互比較，而如果該信號品質測量結果超過該門 捏値’則請求調降該傳輸功率。 27.如申請專利範圍第％項所述之装置，其中該功率指令 產生器於如果該信號品質測量結果並未超過該門檻 値’則請求調增該傳輸功率。 28·如申請專利範圍第24項所述之裝置，其中更包含： 一用以對該經解調變之信號加以解碼以產生決策資 料的解碼器； 一用以對該經扭曲之解調變信號加以解碼以產生經 扭曲決策資料的虛擬解碼器；以及 一用以根據該經扭曲的決策資料決定第二信號品質 測量結果的錯誤偵測器。 29.t申請專利範圍第28項所述之裳置，其中由錯誤偵測 器所夬.疋之第二信號品質洌量結果爲—訊框錯誤 値。 3〇·如申請專利範圍第28項所述之裝置，其中該決策資料 係促供给數位基頻迴路。 31.如申請專利範圍第2〇項所述之裝置，其中該解調變器 _ -41 - ^張尺度適用τ s S家標準（CNS)A4規格⑽X 297^) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------tr----------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477125

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 包括將所接收信號與多個資料數値相互關聯之關聯 器，以便產生該經解調變信號。 32·如申請專利範圍第3丨項所述之裝置，其中更包括一用 以量化該關聯器輸出的耋化器，以產生經量化之解調 變信號，並且其中該信號品質估計器可根據該經量化 之解調變信猇，決定信號品質測量結果。 33·如申請專利範圍第2〇項所述之裝置，其中該經解調變 信號包括軟性決策資料，町反應出所傳資料相對應數 値之信賴測量値。 34·如申請專利範圍第33項所述之裝置，其中該扭曲器可 扭曲該軟性決策資料，以降低該信賴測量値。 35·如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中該信號係由 基地台所傳送，並由使用者終端所接收，而其中該解 調變器、該扭曲器、該信號品質估計器與該功率指令 產生器均係使用者終端之元件，而受控者爲基地台處 之傳輸功率。 36·如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中該信號係由 閘道器所傳送，並透過衛星而由使用者終端所接收， 而其中該解調變器、該扭曲器、該信號品質估計器與 該功率指令產生器均係使用者終端之元件，藉以控制 閘道器處之傳輸功率。 37.如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中該信號係由 使用者終端所傳送，並由基地台所接收，受控者爲使 用者終端處之傳輸功率。 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之迮意事項再填寫本頁) 訂--------—線‘ 477125 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 38.如申請專利範圍第20項所述之裝置，其中該信號係由 使用者終端所傳送，透過衛星而由閘道器所接收，而 其中該解調變器、該扭曲器、該信號品質估計器與該 功率指令產生器均係閘道器之元件，受控者爲使用者 終端處之傳輸功率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）