TWI249962B - Pathloss aided closed loop power control - Google Patents

Description

1249962 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敍明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說 發明背景 本發明一般係關於展頻通信系統。更尤甚者，本發明係 關於在該等系統中控制傳送功率位準。 在許多展頻通信系統中，多重使用者通信係透過一共享 之頻譜予以傳送。在劃碼多重存取（CDMA)通信系統中， 多重通信係用不同之碼予以傳送以彼此區別·。在劃時雙工 /劃碼多重存取（TDD/CDMA)及劃時同步CDMA (TD-SCDMA) 通信系統，頻譜亦經過時域分割而得以更加妥善利用。 由於多重通信係在相同頻譜中傳送，故通信會彼此干 擾。為了降低通信彼此感應而生之干擾，故使用適應性功 率控制。適應性功率控制的目的在於以最小功率位準傳送 每一個通信而達到指定之接收品質，如目標信號對干擾比 (SIR)。 一種實現適應性功率控制之架構為封閉式迴路功率控 制。在封閉式迴路功率控制中，一傳送器以一特定功率位 準傳送一通信。一目標接收器接收通信並量測所接收信號 之SIR。量測到之SIR係與一目標SIR相比較。若量測到之 S IR大於目標S IR，則送出一指示該傳送器應減少其傳送 功率之功率控制命令。若量測到之S IR小於或等於目標 SIR，則送出一指示該傳送器應增加其功率位準之功率命 令。功率控制命令一般係一指示增加或者減少功率位準之 單一位元。該等頻率一般係在TDD/CDMA& TD_SCDMA中以 每秒100至200個命令之頻率予以送出。 1249962 ι_ι (2) |發.第.續頁 傳送器接收功率命令並回應該功率命令以一固定量改 變其傳送功率位準，例如將傳送功率位準增加或減少1 dB。當通道狀況呈高度動態時，封閉式迴路功率控制對於 補償通道狀況可能不夠快。從而使接收到的信號品質下降 到低於可接收的位準。 因此，期望用其它方法達到功率控制。 發明概述 一傳送站接收一傳送功率命令和一參考信號。傳送功 率命令指示傳送功率之增加或減少予傳送站。一接收到 的參考信號功率位準係經過量測且該經過量測之參考信 號之接收到的功率位準係與參考信號之傳送功率位準相 比較以產生一參考信號之路徑損耗估計。傳送功率位準 之變化大小係用路徑損耗估計予以判斷。一傳送站之傳 送功率位準係回應所判斷之傳送功率命令變化量大小而 予以調整。通信係以調整過之傳送功率位準予以傳送。 圖示簡述 圖1係一路徑損耗輔助性封閉式迴路功率控制具體實施 例之流程圖。 圖2係一使用路徑損耗輔助性封閉式迴路功率控制之傳 送及接收站之簡化方塊圖。 詳細發明說明 雖然路徑損耗輔助性封閉式迴路功率控制係以較佳 TDD/CDMA及TD-SCDMA予以闡明，仍可將路徑損耗輔助性 封閉式迴路功率控制應用於其它經歷上傳與下傳之間通 1249962 ⑺ mmmmm 道互換性之通信系統。 一較佳路徑損耗輔助性封閉式迴路功率控制具體實施 例係用圖1之流程圖及圖2中兩經過簡化之通信站元件予 以闡明。對於底下說明，該傳送功率位準受到控制之通 Λ 信站係視為傳送站2 0且接收功率受到控制之通信之通信 ” 站係視為接收站2 2。由於路徑損耗輔助性封閉式迴路功 率控制可用於通信中之上傳、下傳或同時上下傳，故傳送 站20可為一基地台、一使用者設備或兩者兼之。 於傳送站2 0，要傳送至接收站之資料係藉由一調變暨 傳播裝置24予以調變並傳播以產生一展頻.射頻（RF)信 號。一放大器26係用於控制RF信號之功率位準。該RF信 號係藉由一無線通信介面3 8經由一天線3 6或天線陣列予 以輻射至接收站22。 RF信號係由接收站2 2之天線4 0或天線陣列予以接收。 接收到之信號脈衝響應係由一通道估計裝置4 4予以估 計。在一 TDD/CDMA或TD-SCDMA通信系統中，通道估計係 用一通信連串之中置部分（midamble portion of a communication burst)中之已知調整序列予以執行。資料偵測裝置42藉由 _ 使用該等脈衝響應回復得自接收到之RF信號中之傳送資 _ 料。藉由使用得自資料偵測裝置42及通道估計裝置44兩者 之資訊，得以藉由一品質量測裝置5 0量測所接收之RF信 號之品質，如S]R(步驟60)。一傳送功率命令（T PC)產生裝 置4 6將量測到之品質與一目標品質作比較。若量測到之 品質大於目標，則產生一減少命令。若量測到之品質小 1249962 ι_ (4) I發瞵戴_續頁 於或等於目標，則產生一增加命令。雖然可用其它命令， 較佳命令仍為一具有a+ 1表示增加功率位準而a- 1表示減 少功率位準之單一位元。T P C係送至傳送站2 0 (步驟6 2)。 參考資料係藉由一調變暨傳播裝置4 8予以調變並傳播 以產生一參考RF信號。參考RF信號係藉由天線40或天線 陣列經由無線通信介面3 8輻射至傳送站2 0 (步騾6 4 )。對於 第三代行動通信夥伴合作計晝TDD/CDMA系統或 TD-SCDMA系統之上傳功率控制，較佳之參考通道為主要 一般控制實體通道（P-CCPCH)。 傳送站2 0用其天線3 6或天線陣列接收參考信號。一參考 信號功率量測裝置3 4量測接收到之參考信號功率位準（步 騾6 6)。藉由使用量測到的參考信號功率，一路徑損耗判 斷裝置32判斷參考信號之路徑損耗（步騾68)。參考信號之 傳送功率位準可由傳送站20所声口為先驗（priori)或藉由一 廣播通道（BCH)予以傳訊給傳送站20。路徑損耗係藉由自 所傳送之功率位準減去所接收之功率位準而予以判斷。 T P C係由一 T P C接收暨裁決裝置3 0予以接收且T P C值係 經過判斷。藉由使用所判斷之TPC值，傳送功率位準係藉 由傳送功率控制判斷裝置2 8予以增加或減少（步騾70)。增 加或減少值係基於時間上之估計路徑損耗變化（步驟7 2 ) 。放大器2 6之增益係經過調整致使所傳送之RF信號係處 於調整後之功率位準。若路徑損·耗之變化大，表示通道狀 況變化大，則傳送功率位準之變化是大的。相反的，若路 徑損耗之變化小，表示通道狀況變化小或沒有變化，則傳 1249962 發嗎說明續頁 (5) 送功率位準之變化是小的。藉由大的傳送功率變化，能夠 快速補償變化快速之通道狀況，‘如快速衰減通道。小的傳 送功率變化係用於變化速度慢的通道狀況。 用於判斷第k個功率命令之傳送功率位準，P(k)，之其 中一個方法係依據方程式1。 P(k)二 P(k-l) + TPC_bit * step—size(Z\L) 方程式 1 P(k-l)係對於第（k-1)個功率命令判斷後之功率位準。 TPC_bit係TPC的值，最好為+1或-1。Z\L係由第k個功率命 令對第（k-Ι)個功率命令之路徑損耗估計變化且step_size (Z\L)係一步階大小值，該步階大小值係呈AL之函數而作 判斷。 一用於判斷AL之方程式為方程式2。 △ L = |L(k) - L(k-l)丨 L(k)為第k個功率命令之前最接近之路徑損耗估計而L(k-l) 則為第（k-1)個功率命令之前最接近之路徑損耗估計。 .或者，為了補償路徑估計因路徑損耗估計之時間與功率 控制傳送之時間之間的時間遲滯所導致的非精確性，路徑 估計，L(k)及L(k-l)可為經過加權後之路徑損耗估計。估 計出的路徑損耗及長時間路徑估計，L〇，係基於一介於下 次傳送時間與路徑損耗估計時間之間的時間延遲予以加 權。 L(k) =aL + (l-a)L〇 方程式 3 L為最接近的路徑損耗估計且α為一加權因子。對於以時 槽為基礎之通信系統，如TDD/CDMA及TD-SCDMA ’ α係基 1249962 發瞵說_續頁 於路徑損耗為估計出之時槽與接收第k個功率命令之後下 一次傳送之時槽之間的時槽數目，ΔΤ S，如方程式4所示。

方程式4 T S !^以為ΔΤ S的最大值，其等於兩連續路徑損耗估計之間 的時槽數目。為了描述，若TSMAX為偶數且下一次傳送之 前最接近的路徑損耗估計為六個時槽，則方程式4之α為 1 /7。對於以非時槽為基礎之系統，α係由一介於量測路 徑損耗估計與次一傳送之間的時間週期予以判斷。 藉由使用路徑損耗變化，Δί，得以判斷功率位準之步 階大小變化。一用於判斷步階大小之方法為使用一門檻測 試。若路徑損耗變化之絕對值係介於特定門檻之間，則選 擇一指定之步階大小。對於描述使用三步階大小， step_size 1、step_size2 及 step_size3，step_size 1 係在△ L 小於一 第一門摇T 1時予以使用。step_size2係在Z\L等於T 1或介於 T 1與一第二門檻T 2之間時予以使用。step_size3係在Z\L大 於或等於T 2時予以使用。或者，亦可用一查詢表聯結各 種聯結與步階大小。

Claims (1)

1249962 拾、申請專利範園 1. 一種用於控制一傳送站傳送功率位準之方法，其包含： 於傳送站接收一傳送功率命令和一參考信號，該傳 送功率命令指示傳送功率之增加或減少給傳送站； 量測一接收到之參考信號功率位準，並將所量測之 接收到之參考信號功率位準與參考信號之傳送功率位 準相比較，以產生一參考信號路徑損耗估計； 使用所產生之路徑損耗估計判斷傳送功率位準之變 化大小； 以所判斷之變化量大小回.應傳送功率命令調整一傳 送站之傳送功率位準；以及 以調整後之傳送功率位準傳送一通信。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該參考信號及所傳 送之通信係在互換性通道中予以傳送。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該判斷傳送功率位 準之變化大小係藉由將前一時間之路徑損耗估計與所 產生之路徑損耗估計作比較予以判斷。 4. 如申請專利範圍第3項之方法·，其中該比較係藉由在前 一時間之路徑損耗與所產生之路徑損耗之間取差值而 予以達成。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該傳送功率之變化 大小係藉由將路徑損耗差值與門檻值作比較，並基於 使路徑損耗差值降於其間之兩門檻值選擇變化大小而 予以判斷。 -12- 1249962 ι_ 中謗專利範鷉續頁 6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該所產生且前一時 間之路徑損耗估計係加權過之路徑損耗估計，且該加 權過之路徑損耗估計係藉由以一第一因子加權一量測 到之路徑損耗估計，並將該加權過之路徑損耗估計加 < 至一以一第二因子作加權之長時間路徑損耗估計予以 判斷，第一和第二因子之值係基於一介於一量測到之 路徑損耗估計之量測與一通信傳送時間之間的時間週 期。 _ 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該時間週期係一介 於該量測到之路徑損耗估計之量測與一通信傳送時槽 之間的時槽數目。 8 .如申請專利範圍第7項之方法，該方法係用於一劃時同 步劃碼多重存取通信系統。 9 .如申請專利範圍第7項之方法，其中該方法係用於 一劃時雙工/劃碼多重存取通信系統。 10. —種使用者設備，其包含： _ 用於接收一傳送功率命令之構件，該傳送功率命令 指示一傳送功率之增加或減少； 一 用於接收一參考信號之構件； > 用於量測一接收到之參考信號功率位準，並將量測 到之接收到之參考信號功率位準與一參考信號之傳送 功率位準相比較，以產生一參考信號路徑損耗估計之 構件； 用於使用所產生之路徑損耗估計，判斷一傳送功率 -13 - 1249962 _ t諦务利範_續頁 位準變化大小之構件； 以一所判斷之變化量大小回應該傳送功率命令以調 整一傳送功率位準之構件；以及 用於以一調整後之傳送功率位準傳送一通信之構 件。 11. 如申請專利範圍第1 0項之使用者設備，其中該參考信 號及所傳送之通信係於互換性通道中予以傳送。 12. 如申請專利範圍第1 0項之使用者設備，其中該判斷傳 送功率位準之變化大小係藉由將前一時間之路徑損耗 估計與所產生之路徑損耗估計作比較予以判斷。 13. 如申請專利範圍第1 2項之使用者設備，其中該比較係 藉由在前一時間之路徑損耗與所產生之路徑損耗之間 取差值而予以達成。 14. 如申請專利範圍第1 3項之使用者設備，其中該傳送功 率之變化大小係藉由將路徑損耗差值與門檻值作比較 ，並基於使路徑損耗差值降於其間之兩門檻值選擇變 化大小而予以判斷。 15. 如申請專利範圍第1 2項之使用者設備，其中該所產生 且前一時間之路徑損耗估計係加權過之路徑損耗估計 且該加權過之路徑損耗估計係藉由以一第一因子加權 一量測到之路徑損耗估計並將該加權過之路徑損耗估 計加至一以一第二因子作加權之長時間路徑損耗估計 予以判斷，第一和第二因子之值係基於一介於一量測 到之路徑損耗估計之量測與一通信傳送時間之間的時 -14- 1249962 t謗善舞旄議續頁 間週期。 16. 如申請專利範圍弟1 5項之使用者設備’其中該時間週 期係一介於該量測到之路徑損耗估計之量測與一通信 Μ 傳送時槽之間的時槽數目。 17. 如申請專利範圍第1 6項之使用者設備，其中該通信係 ^ 以一劃時同步劃碼多重存取格式予以傳送。 18. 如申請專利範圍第1 6項之使用者設備，其中該通信係 以一劃時雙工/劃碼多重存取格式予以傳送。 _ 19. 一種使用者設備，其包含： 一用於接收一傳送功率命令並判斷一接收到之傳送 功率命令之值之傳送功率命令接收器暨調整裝置，該 傳送功率命令指示一傳送功率增加或減少； 一用於接收一參考信號並傳送一通信之天線； 一用於量測一接收到之參考信號功率位準之參考信 號功率量測裝置； 一路徑損耗判斷裝置，該路徑損耗判斷裝置係用於 € 將量測到之所接收之參考信號功率位準與一參考信號 傳送功率位準相比較，以產生一參考信號路徑損耗估 _ 計； ， 一傳送功率控制判斷裝置，該傳送功率控制判斷裝 置係用於使用所產生之路徑損耗估計判斷一傳送功率 位準變化大小，並用於回應傳送功率命令以一所判斷 之變化量大小判斷一傳送功率位準之調整量；以及 一用於產生通信之調變暨傳播裝置；以及 -15 - 1249962

一放大器，該放大器係用於以該傳送功率位準調整 量為基礎調整一通信傳送功率位準。 20. 如申請專利範圍第1 9項之使用者設備，其中該參考信 4 號及所傳送之通信係於互換性通道中予以傳送。 21. 如申請專利範圍第1 9項之使用者設備，其中該判斷傳 # 送功率位準之變化大小係藉由將前一時間之路徑損耗 估計與所產生之路徑損耗估計作比較予以判斷。 22. 如申請專利範圍第2 1項之使用者設備，其中該比較係 藉由在前一時間之路徑損耗與所產生之路徑損耗之間 取差值而予以達成。 23. 如申請專利範圍第2 2項之使用者設備，其中該傳送功 率之變化大小係藉由將路徑損耗差值與門檻值作比較 ，並基於使路徑損耗差值降於其間之兩門檻值選擇變 化大小而予以判斷。 24. 如申請專利範圍第2 1項之使用者設備，其中該所產生 且前一時間之路徑損耗估計係加權過之路徑損耗估計 且該加權過之路徑損耗估計係藉由以一第一因子加權 一量測到之路徑損耗估計並將該加權過之路徑損耗估 _ 計加至一以一第二因子作加權之長時間路徑損耗估計 k 予以判斷，第一和第二因子之值係基於一介於一量測 到之路徑損耗估計之量測與一通信傳送時間之間的時 間週期。 25. 如申請專利範圍第24項之使用者設備，其中該時間週 期係一介於該量測到之路徑損耗估計之量測與一通信 -16 - 1249962

傳送時槽之間的時槽數目。 26. 如申請專利範圍第2 5項之使用者設備，其中該通信係 以一劃時同步劃碼多重存取格式予以傳送。 27. 如申請專利範圍第2 5項之使用者設備，其中該通信係 以一劃時雙工/劃碼多重存取格式予以傳送。 ’ 28. —種基地台，其包含： 用於接收一傳送功率命令之構件，該傳送功率命令 指示一傳送功率之增加或減少； _ 用於接收一參考信號之構件； 用於量測一接收到之參考信號功率位準，並將量測 到之接收到之參考信號功率位準與一參考信號之傳送 功率位準相比較，以產生一.參考信號路徑損耗估計之 構件， 用於使用所產生之路徑損耗估計判斷一傳送功率位 準變化大小之構件； 用於回應該傳送功率命令，以一所判斷之變化量大 _ 小調整一傳送功率位準之構件；以及 用於以一調整後之傳送功率位準傳送一通信之構 _ 件。 ι 29. 如申請專利範圍第2 8項之基地台，其中該參考信號及 所傳送之通信係於互換性通道中予以傳送。 30. 如申請專利範圍第2 8項之基地台，其中該判斷傳送功 率位準之變化大小係藉由將前一時間之路徑損耗估計 與所產生之路徑損耗估計作比較予以判斷。 -17- 1249962 申請專利範_續頁 31. 如申請專利範圍第3 0項之基地台，其中該比較係藉由 在前一時間之路徑損耗與所產生之路徑損耗之間取差 值而予以達成。 Μ 32. 如申請專利範圍第3 1項之基地台，其中該傳送功率之 變化大小係藉由將路徑損耗差值與門檻值作比較，並 ^ 基於使路徑損耗差值降於其間之兩門檻值選擇變化大 小而予以判斷。 33. 如申請專利範圍第3 0項之基地台，其中該所產生且前 一時間之路徑損耗估計係加權過之路徑損耗估計且該 加權過之路徑損耗估計係藉由以一第一因子加權一量 測到之路徑損耗估計並將該加權過之路徑損耗估計加 至一以一第二因子作加權之長時間路徑損耗估計予以 判斷，第一和第二因子之值係基於一介於一量測到之 路徑損耗估計之量測與一通信傳送時間之間的時間週 期。 34. 如申請專利範圍第3 3項之基地台，其中該時間週期係 一介於該量測到之路徑損耗估計之量測與一通信傳送 時槽之間的時槽數目。 < 35. 如申請專利範圍第3 4項之基地台，其中該通信係以一 · 劃時同步劃碼多重存取格式予以傳送。 36. 如申請專利範圍第3 4項之基地台，其中該通信係以一 劃時雙工/劃碼多重存取格式予以傳送。 37. —種基地台，其包含： 一用於接收一傳送功率命令並判斷一接收到之傳送 -18 - 1249962 Γ__ 中謗戀難頁 功率命令之值之傳送功率命令接收器暨調整裝置，該 傳送功率命令指示一傳送功率增加或減少； 一用於接收一參考信號並傳送一通信之天線； 一用於量測一接收到之參考信號功率位準之參考信 ' 號功率量測裝置； ’ 一路徑損耗判斷裝置，該路徑損耗判斷裝置係用於 將量測到之所接收之參考信號功率位準與一參考信號 傳送功率位準相比較，以產生一參考信號路徑損耗估 計； 一傳送功率控制判斷裝置，該傳送功率控制判斷裝 置係用於使用所產生之路徑損耗估計判斷一傳送功率 位準變化大小，並用於回應傳送功率命令以一所判斷 之變化量大小判斷一傳送功率位準之調整量；以及 一用於產生通信之調變暨傳播裝置；以及 一放大器，該放大器係用於以該傳送功率位準調整 量為基礎調整一通信傳送功率位準。 38. 如申請專利範圍第3 7項之基地台，其中該參考信號及 所傳送之通信係於互換性通道中予以傳送。 _ 39. 如申請專利範圍第3 7項之基地台，其中該判斷傳送功 · 率位準之變化大小係藉由將一前路徑損耗估計與所產 生之路徑損耗估計作比較予以判斷。 40. 如申請專利範圍第3 9項之基地台，其中該比較係藉由 在前一時間之路徑損耗與所產生之路徑損耗之間取差 值而予以達成。 -19- 1249962

41. 如申請專利範圍第4 0項之基地台，其中該傳送功率之 變化大小係藉由將路徑損耗差值與門檻值作比較，並 基於使路徑損耗差值降於其間之兩門檻值選擇變化大 小而予以判斷。 42. 如申請專利範圍第3 9項之基地台，其中該所產生且前 一時間之路徑損耗估計係加權過之路徑損耗估計且該 加權過之路徑損耗估計係藉由以一第一因子加權一量 測到之路徑損耗估計並將該加權過之路徑損耗估計加 至一以一第二因子作加權之長時間路徑損耗估計予以 判斷，第一和第二因子之值係基於一介於一量測到之 路徑損耗估計之量測與一通信傳送時間之間的時間週 期。 43. 如申請專利範圍第42項之基地台，其中該時間週期係 一介於該量測到之路徑損耗估計之量測與一通信傳送 時槽之間的時槽數目。 44. 如申請專利範圍第43項之基地台，其中該通信係以一 劃時同步劃碼多重存取格式予以傳送。 45. 如申請專利範圍第43項之基地台，其中該通信係以一 劃時雙工/劃碼多重存取格式予以傳送。 -20-