TWI234362B - Method and system for adjusting downlink outer loop power to control target SIR - Google Patents

Description

Ϊ234362 五、發明說明⑴ — 發明領域 本發明係有關無線通信領域。更特別是，本發明係 關補償改變頻道情況及調整訊號干擾比（s丨R )之階躍尺 背景 展頻分時雙 多重訊號係 中’展頻分 槽數之重複 以外之被挑 辨識之多重 頻道。以支 道係被指派 大多數展頻 展頻分時雙 頻譜。當益 网 #、、、 下連傳輸時 對特定通信 級該時間槽 輸功率位準 (BERs)。為 傳輸功率控 功率控制目 信。 酉己2； 時間 間槽 及碼 實際 際頻 準。 槽及 台之 信係 係降 低傳 誤率 準， 工（TDD)系統可於相同頻譜上運載多重通 藉由其個別晶片碼序列（碼）來區分。一 時雙工系統係使用被分為如1 5時間槽之 框。該系統中，通信係被傳送於複數時 選時間槽中，且一框係可運載被時間槽 通信。單時間槽中單碼之結合係被稱為 挺通信所需頻寬基礎下，一個或多重實 來支援該通信。 分時雙工系統可適應控制傳輸功率位 工系統中，許多通信係可分享相同時間 線傳輸及接收單元（WTRU)接收來自基地 ’所有使用相同時間槽及頻譜之其他通 產生干擾。增加一通信之傳輸功率位準 及頻譜内所有其他通信之訊號品質。降 太多係導致接收器之非預期s I R及位元錯 了維持通信訊號品質及低傳輸功率位 制係被使用。 的係使用足以傳送通信所需之最小功

第5頁 1234362 五、發明說明（2) 率。例如，分時雙工中 _ 率促使各傳輪頻道（TrC ^ = I為$用最小功 外環控制之組合。此 f功率控制係為内及 定，線傳輸及接收單:特 可ΐ測所有時間槽中」、、專輸及接收單元 S I R。此目標s丨R係 並較此破量測值及目標 比較被量測S I 產生自被基地台發送之塊錯誤率。 傳ΓίίΐΓΓΛ目標SIR之後，▲線傳輸及接收；元 ί 輸頻道(c_-傳輸功率控f 率位準。被i t曰二：： 調整下連通信之傳輸功 傳輸功率“；輸f率位準之基地台係可接收 關之時=ί;ΐ::ίπ與碼組合傳輸頻道-致相 率以理二藉由'控資料之SIR處理傳輸功 理可基於資料之调”里&接近目軚sIR。外環功率控制處 塊錯誤率盡jί ί曰二餘碼（CRC)檢查以維持被接收品質 制之於4wt Γ接近私品質塊錯誤率。來自外環功率#、 新目m於内環功率控制之每碼組合傳輸頻道： 功率控制十具有四個主要錯誤源： 、’ 2)隨機量測錯誤；3)碼組合傳輸頻道處理)=錯及 1234362 五、發明說明（3) 4)頻道錯誤。系统錯誤及 ^ 監Ϊ S 1 f量測之内環功率控制修正。錯;係適當地藉由可 錯误係藉由使用4馬間相對$ I r量二、，且合傳輸頻道處理 功率控制修正。頰道錯改變外環功率控制或内環 相關。 、文文頻道情況之未知時間 功率控制系統中，假嗖 外環功率控制處理可基於所兩目^ f合理頻道情況下， 合傳輸頻道設定目標SIR。因此，錯誤率針對各碼組 映射目標SIR之失配係二^品質塊錯誤率即被 常低塊錯誤率下_得特變化，且其於非 期冗餘碼檢查，所以其嗲率控制依賴週 來收斂所需目標SIR。才低塊錯*率常常花費較長時間 標S I R之適當值可被使實用際頻道隋況之外環功率控制使目 概要 外環功率控制係被 定後，錯誤基礎之最於迭代序列。起始參數被設 驟中。接著決定穩定i ^Rs過渡狀態係被執行於增量步 傳輸功率並調整功^ ^率控制處理可藉由監控SIR來控制 ft u : ΐ = 羊處理來控制目標SIR以維持被接收訊 琥叩質盡量接近目標訊 生献奴组在 評估為被接收品質之旦、儿1。失配錯誤係破塊錯誤率 用來獲得新目# SIR，里*測，且來自外環功率之輸出可被 又 ^ ’藉此於頻道情況改變時可快速補償 1234362 五、發明說明（4) S I R之失配。本發明尋求數位無線通信網路之特殊用途。 較佳實施例之詳細說明 —現在較佳實施例係參考附圖被說明如下，其中類似 數字代表類似組件。 雖然較佳實施例係說明使用分時雙工模式之三 合作計劃寬頻分碼多重存取（w —CDMA)系統，但應 發明廣義型式亦適用其他傳輸系統而不受限。&如思 施例可被應用至分頻雙工（FDD)，分時同步分碼多 (TDS CDMA)，分碼多重存取2〇〇〇，美國電子 學會（IEEE)標準8 0 2· 11。 機工私師 此後’無線傳輸/接收單元可包含但不限於# 備，行動站，固定或行動用戶單元，呼叫器，或 Λ 於無線環境中之任何其他類型元件。此後，被稱某 台者可包含但不限於基地台，節點_Β，位址控$含, 取點或無線環境中之其他互連元件。 裔存 傳輸功率控制處理可包含内環功率控制， 或内環功率控制及外環功率控制之本 發明，内及外環功率控制係被實施。 =^ 可藉由監控資料之SIR量測來控制值心//羊控制處理

”持被接”質塊錯誤率盡量= 制：J :IR α口質之典型1測係為資料之週期冗為 錯誤率。來自外環功率控制之輸出係為；以= 1234362 五、發明說明（5) 制之新目標S I R。 因為頻道情況未知，外環功率控制處理可 =頻道情-況轉換所需目標塊錯誤率為目標s I R。例如口 f =圖顯示使用零強迫多重使用者偵測器模. ，球合作計畫明確界定之各種頻道情況之寬頻 Ϊ:ί時,工結果。結果係顯示各種傳播情況。加成： =斯雜訊（AWGN)係為靜態頻道，而例u 3為具有 誤落通道。於例1衰落通道之〇·01所需塊夕錯 以羊，預疋傳輸功率可被決定自約4· 5分貝之 =2此於例2衰落通道超過5分貝之g標SR且於=成二、 成^ /標SIR可基於例1或所有頻道情況（加 风白呵斯雜汛，例1，2，3 )之平均來選擇。 传# ίΐ 3 _所需塊錯誤率及被映射目標S 1 R間之失配 = = 功率控制依賴週期冗以== /、對低塊錯誤率會花費較長時間來收 此，本發明之快速收歛虛採當巧椒冻、$二而目榦61κ因 、#柃Μ > it π #歛處理旨δ式陕速補償假設及實際頻 道If况間之失配，並於頻道情況有利改變所產生之超額 目j SIW糟由暫時增加跳越演算之步階 來加速收敛 速度。 第二圖為依據本發明運用跳越演算 環功率控制處理基本上使用可其於次社 呆圖下遷卜 β m mΜ %使用叮基於貝枓之週期冗餘碼檢 查結果以母傳輸時間間隔（TTI)傳輸 1234362 五、發明說明（6) 整目標S I R之跳越演算。 -狀m:解7 ’下連外環功率控制處理係包含 二狀心、·内衣》儿4狀態，暫時狀態 内環沉降狀能中，肉戸爲认丄十 疋狀心、 正起如糸絲夕έ 。内％傳輸功率控制（TPC)處理可修 目標S°I R、。、射0士、心处曰誤及隨機量測錯誤而不會改變起始 道ί % ^ 大悲中，外環功率控制處理嘗試修正因頻 々 = = 錯誤。最初，暫時狀態 大步階尺寸将其於ί ^ 2寸來快速降低目標SIR。起始 輪時間fi Ρ =考傳輸頻道之目標塊錯誤率及每傳 t間間隔（Nb)傳輸塊數來計算如下：凡 ^

方程^式^寸一 2*[1〇gl°(1/塊錯誤率）]/NbdB -半：錯誤發生，步階尺寸係被降低 下尺寸收斂至穩定狀態之步階尺寸為止，其被計算如 方丨:步式乂)寸=°.25*[i〇gi°(i/塊錯誤率)]/μβ 穩定狀態中，目標S I R係基於久消# t + :調整穩定狀態步階尺寸。若長觀:&期冗餘碼檢查被上 f塊)沒有週期冗餘碼檢查錯誤發\察期目間（5/BLER連續傳 加倍。 生，則s I R步降被暫時 你 > 可替代是，穩定狀態係被改變回勒# 使步階尺寸被設定為起始大步階尺f時狀態開始時， 丁且週期冗餘碼檢杳

1234362 五、發明說明（7) ίϊίίϊ:皮逐:Ϊ降低至—半。當頻道情況突然發生改 二μ #。預』目標SIR相較有超額量測SIR時，此可改善 收m日f間。 二個不同狀態。此例 入後在無週期冗餘碼 SIR中之Td多重降低 點A6處，Td代表SIR步 接著發生且目標S I R被 S I R步升之起始值。週 尺寸，藉此無週期冗 傳輸塊可被Td/2降低 A12)。 第二圖顯示S I R調整處理例之 中’若干傳輸塊係於暫時狀態被鍵 檢查錯誤發生下被接收，產生目標 (見點 Al， A2， A3， A4， A5， A6)。 降之起始值。週期冗餘碼檢查錯誤 Tu/2增加至點A7。點A7處，Tu代表 期冗餘碼檢查錯誤亦產生調整步降 餘碼檢查錯誤發生下被接收之接續 目標 SIR(見點 A8， A9， A10， All， 當下一個週期冗餘碼檢查錯誤發生時，步升尺寸係 被降低至點A 1 3處之T u / 4，目標S I R係被增加該量，而步 降尺寸係被調整為Td/4(見點A14，A15，A16，A17， A 1 8)。此處理繼續直到被調整步升尺寸等於穩定狀態步 升為止，此例中其等於點A1 9處之T u / 8。點A1 9處，穩定 狀態係被鍵入，而步升及步降尺寸係分別被固定於S u及

Sd，其中Su為SIR步升之穩定狀態值（見點A28)，而Sd為 SIR步降之穩定狀態值（見點A20，A21，A22，A23，A24, A25) 〇當5/BLER連續傳輸塊無週期冗餘碼檢查錯誤發生 時，步降尺寸係暫時被增加為2*Sd(見點A26，A27)。其 維持於該值直到週期冗餘碼檢查錯誤發生為止，其接著 返回Sd (見點A 2 9，A 3 0 )。穩定狀態繼續碼組合傳輸頻道 1234362 五、發明說明（8)

。因為 ’也就 壽命。該處理可返回至暫時狀態來降低收斂時間 暫時狀態使用較大步階尺寸，所以反應時間較快 是其可降低收敛時間。

此例係基於沉降狀態後之第一傳輸塊係於盔 被接收之變量，且目標SIR係被Td降低。起始週期^下 ，查結果可指出錯誤，其會產生Tu/2之目標s =" 力口;及設定步降尺寸為Td/2。第一週期冗餘 。/ =例不顯示）於步升後才指出錯誤。此例ΓΓΪ 軚s I R再：人被增加，但為先前增加之一半目 餘碼檢查錯誤發生且目標SIR被增加Tu/4，而疋一週期冗 冗餘碼檢查結果亦可指出錯誤，目標s丨 一個週涛 而步降尺寸被設定為Td/8)。 、曰加Tu/8,

此例中’僅一傳輸塊被接收於各 J塊被接收，則各良好週期冗餘導 輸時間間隔被調整-次(開始時)且= 決定是否有任何週期冗= 斤傳輸時間間隔中，適當調整上及下舟比、I ^生於 基於：：週ί ί餘碼檢查結果施加該步了 ’接著 ;個：指出週期冗餘碼檢查錯誤。隔，其中

百先-整m寸為TU/4及科並接著

第12頁 1234362 五、發明說明（9) SIR。該淨結果為新目標siR=舊目標SIR—(Td/8) + 3* (Tu/8)。 暫ΐ t,定狀態中，若參考傳輸頻道改變（也就是可 兀速率（VBR)服務），且該新參考之塊錯誤率不同於丁 ϊ办& 1丨s 1 ^步階尺寸係基於新目標塊錯誤率來計算。、釋 疋狀態中，觀察區間亦妯Φ> 1异 穩 被重設為0。|時狀能中更：，而無錯誤之塊最新數係 若參考傳輸頻道重新選^ 敛^，外調整。例如，

TdQld/4,則傳輸新步降尺寸為 定為Td /4,而步選擇之後之步降尺寸立即被設 anew/4而乂升尺寸即被設定為Tu /4。因并，盔 暫時狀態開始時包含至少一如” 1 Unew/4因此，因為 該被計算值係被除以2n，直碼檢查錯誤，所以 第四a-c圖為下連外環寺間間隔數。 降狀態405(見第四1 制處理4〇〇,其包含沉 疋狀態415(見第四C圖）。開私絲r半挪=第四_ )及穩 人啟始化參數被設定之沉g = i H420 )，處理40 0進 中，參數係被設定為： 心4〇5(步驟405 )。該例 内％沉降時間=1 〇 〇 m s ; 穩定狀態步階尺寸=(n 9 R幻μ . 1 . ^ 暫時狀態步階尺寸二！ 誤率）〜)； 補^ ^ 上〇g 1 /塊錯誤率）/N u) : 傳輪時間間隔數二〇。 、千"1N山及 内環沉降時間係基於肉援#、玄k A 來補償+ & μ #。、f+ j f率制沉降時間且被用 貝系統錯被定義為每傳輸時間間隔之傳輸

1234362 五、發明說明（10) 塊數。N係被定義盘 隔之週期冗餘碼td輸頻道之每傳輪時間間 步驟4 3 0中，後 曰“ ^ ^ ^ I, ^ ^Λ#ΛΘ# Fa1 ^ ^ ^ ^ ^ Bf Γ, Ρθ1 間隔視資料速率而；：3:環沉降時間。各傳輪時間 碼檢查。Ν為—：二=槐。各塊；有-週期冗餘 數，也就是每傳^ :、Β Β隔内之週期几餘碼檢查錯誤 誤。若最終；Π;，：槐之N遇期冗餘碼檢查錯 演算被設定之暫時狀ί夂二=時間，則該處理到達階躍 步尺寸Ϊ悲（步驟MO。該參數可為： 二I ΐ〜暫時狀態步階尺寸； 步降=塊錯誤率*(步階尺寸） 步升二步階尺寸〜步降。 尺寸。若暫日1 中狀1 係牛決定步階尺寸是否大於穩定狀態步階 定狀態步階2L ν階尺寸被步驟445決定小於或等於穩 心、 寸’則處理4 〇 〇到達穩定狀離415。甚你士 狀態步階尺寸被步驟44^十I建穩疋狀匕、415右暫時 牛驟4卩(^佘4^驟445決疋大於穩定狀態步階尺寸，則 步驟45 0决疋各傳輸時間間隔之週%檢杳貝 是否大於0。若伊每私妯本_ ,严期几餘碼檢置錯誤數N e _降低(步驟二目步^ 定等於（目才承ςτι?、 丁 降低中’目“81 R係被決 疋寻％、知SIR)—(步降*Nb)。 下連ϋ最小下連SIR，則目標SIR被視為最小 0，則階躍演算之夂备孫、士 ％ M 、數被步驟4 5 0/夬疋大於 砵，牛p比尺4 ^之多數係被调整（步驟4 6 0 )。調整參數 寺y ^尺寸係被設定為先前步階尺寸一半。若步階尺

1234362 五、發明說明（11) 寸小於穩定狀態步階尺寸，則步降係被設定為塊錯誤 (步階尺寸），而步升被設定為（步階尺寸）一（步降'°。'當 目標S I R於步驟4 6 5中被增加，則目標s丨R被設定為 SIR) + (步升）*(Ne)-(步降）*(Nb-Ne)。若目標SIR大於最大 下連S I R，則目標S I R被視為最大下連s I R。該處理係被迴 繞使该處理於步驟4 5 5或4 6 5後返回步驟4 4 5。 ' 穩定狀態4 1 5係於步階尺寸不再如被步驟445決定大 於穩定狀態步階尺寸之後被啟動。同時，起始穩定狀雜 參數係被設定於步驟4 7 0中，其中： 〜 心 步階尺寸=穩定狀態步階尺寸； 步升=步階尺寸一塊錯誤率* (步階尺寸）；及 自週期冗餘碼檢查錯誤後之消失數=〇。

決定（步驟4 7 5 )自週期冗餘碼檢查錯誤後之消失數是 m(5/塊錯誤率）。若否，則步降被建立於（塊錯誤 率步階尺寸）（步驟480 )。若消失數大於5/塊錯誤率， f v降被設定為2*(塊錯誤率）*(步階尺寸）（步驟482 )。 檢^ 驟49〇)此傳輸時間間隔*之週期冗餘碼 如二二决數（Ne)是否大於〇。若被決定於步驟4 90中之週 49^ 誤數不大於〇’則目標SIR被降低（步驟 =二二f於（目標SIR) 一（步降*Nb)及消失數。若^ SIR^於最小下連SIR，則目標SIR被視為最小下連sir ‘

(1，目決=於步驟49 0中之週期冗餘碼檢查錯誤數大於 、h IR被增加（步驟492)，其目標SIR被設定為

第15頁 1234362 五、發明說明（12) 標SIR) + (步升）*(Ne)_(步降）*(NtrNe)。因最後週期冗餘 碼檢查錯誤之消失數係被重設為0。芳目標s I R大於最大 下連S I R，則目標S丨R被視為最大卞連S I R。該處理係被迴 繞使該處理於步驟4 9 2或4 9 5後返成少驟4 7 5。 若一碼組合傳輸頻道（ = Nb)内之參考傳輪頰道具有每 傳輸時間間隔多塊，則目標s丨R被調整如下： 目標SIR=目標SIR+步升*Ne -步降*(Nb、Ne) 其中^被定義為參考傳輸頻道之每傳輪時間間隔之 週期冗餘碼檢查錯誤數。 令間間隔之 人丄f然本發明已依據較佳實施例做說明，但孰練技術 士應明瞭被概述於以下申請專利範圍之本 ^簕 之其他變異。 ％明犯驁μ

第16頁 1234362 圖式簡單說明 第1圖顯示使用零強迫多重使用者偵測器模擬被第三代全 / 球合作計晝（3GPP)明確界定之各種頻道情況之寬頻分碼 多重存取分時雙工（WCDMA TDD)結果。 ‘ 第2圖為跳越演算所使用之目標S I R對傳輸頻道塊數圖。 第3圖描繪依據本發明被使用之目標S I R調整處理例之不 同狀態。 第4 A，B及C圖係為第3圖之S I R調整處理流程圖。 元件符號說明： · A1 -A30點

第17頁

Claims (1)

1. 93年11月05日

   92125273 1 · 一種於一無線通信系統中控制傳於 干擾比（SIR)之步階尺寸以補償被塊1 調整目標訊號 頻道情況之方法，該方法包含塊錯*率（腿）影響之 二沉降狀態中，起動複數個參數，包含⑴ 間’^〇穩定狀態步階尺寸，（山}暫時狀態 ^ (1 V )傳輸時間間隔（ττ〗）數； 寸 於沉降狀態中，增加該傳輪日矣γ + 隔齡β &屑私士 θ 間間隔數直到該傳輸時間間 為止· Μ别日守&間隔長度之該乘積大於該内環沉降時間 ϊ ’調整產生週期冗餘檢查（crc)為基礎之該 t步階尺寸參數；及 dt::，調整週期冗餘檢查為基礎之該目標_及 主^ 一步階尺寸參數。 2 ·如申請專利笳囹哲 階尺寸參數來決定：f亥方法，進：：包含使用該步 3. 如申請專利範^:亥目標…之收斂速L 時狀態中之步ffi項之該方法，進一步包含使用該暫

   14. 一種可控制傳輸功率來調整目样1跋+捧μμΓςτρ、夕4 階尺寸以補償被塊铒早率与鄉目私讯唬干擾比（SIR)之步 統，該系統包含：曰、、v曰之頻道情況之無線通信系 於沉降狀態中，可#說、备& , 間，ii η籍〜μ〜動復數個參數，包含（i)内環沉降時 疋狀悲'步階尺寸，uu)暫時狀態步階尺寸及

   93年11月〇5曰 修正 f 92125273 (i v )傳輸時間間隔數之裝置； 於沉降狀態中，可增加該傳輸 間隔數及該傳輪睥Μ网r*且^間間^數直到該傳輸時間 間間間隔長度之該乘精大於該内環沉降時 於暫時狀態中，可續輕吝在 川及至少-步階尺寸參數之m餘置檢查及為基礎之該目標 於穩定狀態中，可調整週期冗# 及至少一步階尺寸參；查為基礎之該目胸 :干一擾種比 控制傳輸㈣ 情況之方法，該方法包含： h曰之领道 ΐΐ;;個广數;Λ含⑴内環沉降時間，(⑴穩定狀態 數· 、 （111)曰時狀態步階尺寸及（i ν)傳輸時間間隔 2加該傳輸時間間隔數直到該傳輸時間間隔數及該傳輸時 :間隔長度之該乘積大於該内環沉降時間為止； ^周正產生週期冗餘檢查為基礎之該目標S I R ;及 調整週期冗餘檢查為基礎之該目標SIR。 ^ \b如申請專利範圍第1 5項之該方法，進一步包含使用該 步階尺寸參數來決定對該目標SIR之收斂速度。 1 7 ·如申睛專利範圍第1 5項之該方法，進一步包含使用步 降參數來降低該SIR目標。 ·如申請專利範圍第1 7項之該方法，其中該步降參數係 等於塊錯誤率及該步階尺寸之乘積。

   I麵

   92125273 93年11月〇5日 修正 1 9 ·如申請專利範圍第1 5項之該方法 升參數來增加該SIR目標。 20·如申請專利範圍第19項之該方法 步降參數來降低該SIR目標。 ·如申請專利範圍第20項之該方法 , 等於該步階尺寸及該步降參數間之差異 ·如申請專利範圍第2 1項之該方法，其中該步降參數係 等於塊錯誤率及該步階尺寸之乘積。 23·如申請專利範圍第22項之該方法，其中該步降參數係 等於2倍塊錯誤率及該步階尺寸之乘積。 2 4 ·如申清專利範圍第丨5項之該方法，進一步包含設定該 :標si^為該先前目標SIR + (步升）矾_(步降）*(Nb—NJ，其 Nb為每傳輸時間間隔之傳輸塊數，Ne為每傳輸時間間隔 之週期冗餘碼檢查錯誤數，（步升）係為被用來增加該目標 iR之參數’而（步降）係為被用來降低該目標SIR之參數。 5 ·如申睛專利範圍第1 5項之該方法，進一步包含設定該 目標SIR為該先前目標SIR—(步降）*⑷，其中化為每傳輸 ’間間之傳輸塊數’而（步降）係為被用來降低該目標 SIR之參數。 種、可控制傳輪功率來調整目標訊號干擾比（SIR)之步 :、以補償被塊錯誤率影響之頻冑情況之無信系 統，該糸統包含·· 可起動複數個參數，七人"、^階尺寸，（iin楚 包έ(ι)内裱沉降時間，（ii)第一步 弟一步階尺寸及（iv)傳輪時間間隔數之裝 進 進 步包含使用步 步包含使用一 其中該步升參數係

   第21頁

   1 一 -子-上 92125273 93年11月05曰 修正 i—_六—V 牛 置； 可增加該傳輸時間間隔數直到該傳輸時間間隔數及該傳輸 時間間隔長度之該乘積大於該内環沉降時間為止之裝置； 可調整產生週期冗餘檢查為基礎之該目標SIR之第一裝 置；及 可調整週期冗餘檢查為基礎之該目標SIR之第二裝置。

   第22頁