TWI360969B - Communication system, primary station and method o - Google Patents

Description

1360969 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種包括一主站（primary station)及複數個 副站（secondary station)之通信系統，還係關於一種用於該 通信系統中之主站及一種在此通信系統中控制傳輪功率之 方法。 【先前技術】

在包括一主站及複數個副站之無線電通信系統中，例如 在行動電話系統中，從主站到副站之傳輸發生在下行鏈路 通道中’而從副站到主站之傳輸發生在上行鏈路通道中。 利用下行鏈路閉合迴路傳輸功率控制已爲人習知，其中一 副站量測一接收之功率控制的下行鏈路信號之品質，並向 該主站傳輸傳輸功率控制（TPC)命令，以使得在該副站保 持一足夠但非過量之接收信號位準，儘管該信號位準在下 行鏈路通道條件中有波動亦然。 在點對點通信中，複數個副站在下行鏈路中分別接收位 址資訊信號，對每-副站操作一獨立之功率控制迴路。每 -副站確U各自下行鏈路信號之品質並根據其主要通道 條件傳輸TK：命令，並且對每—副站分別控制該傳輸功 率。 提供廣播服務需要引入點對多點傳輪，例如㈣行_ 信系統（UMTS)之多媒體廣播多點傳送服務_ 點對多點㈣中於—下行鏈路中將相㈣料從-主站㈣ 到複數個副站。 #胃 101598.doc 1360969

操作料多_輸之—方式㈣訂㈣路中以—恒定 功率位準傳輸，並且以— 等"J站經受極差接收條 ;牛=料之功率位準傳輸。但是，此方案浪費功率並可 =較有效之操作方式係將點對點下行鏈路閉合迴路傳 卜 了夕點匱况。此舉之一方式係對 母一加入之副站，量測一駄 ..對夕點功率控制下行鏈路信號

之品質，並將TPC命令傳給5丨丨兮士 U 得翰到該主站。該主站從每一副站 接收該等TPC命令，並決宏、、龙g —杜 心滿足該等副站之所有或至少大 多數站臺之傳輸功率位準。刺 4老 利用此方案，當所有加入之副 站處於良好接收條件下時， ^ 主站可能會採用較低傳輸功 率。备採用此功率控制方案時， 乂 /貝爲孩專加入之副站分 配足夠之通道資源，例如時間、 頻率或碼符，以便在各自 通道中傳輸其TPC命令〇對A古+旦丄 具有大量加入之副站，必須分 配大量資源β 【發明内容】 本發明之一目的係提供一改 文良之點對多點資料傳輸服 務0 根據本發明之一第一方面， 功率之方法，該通信系統包括 法包括， 在每一副站： 提供在通信系統中控制傳輸 一主站及複數個副站，該方 -接收一從該主站傳輸之第—信號； -量測所接收之第一信號之—參數· I01598.doc 1360969 -從該量測之參數中導出一第二信號； •傳輸該第二信號；及 在該主站中： -傳輸該第一信號； _接收該等第二信號； -從所接從之該笼 寺第一k號中導出一功率控制信號； 根據該功率控制信號控制該第一信號之傳輸功 其申該等第二户& 一 5現之傳輸包括複數個副站在一共有頻率分 配之共有時間週期傳輸共有信號。 據本發明之一第二方面，提供一包括一主站及複數個 副站之通信系統， 每一副站包括： •，收—藉由該主站傳輸之第—信號之構件； _量測所接收H號之-參數之構件； •從該量測之參數中導出一第二信號之構件； -傳輸該第二信號之構件； 該主站包括： -傳輸該第一信號之構件； -接收該等第二信號之構件； 件從所接枚之該等第二信號中導出一功率控制信號之構 根據該功率控制信號控制該第一信號之傳 件； <·構 其中傳輸該等第二信號之構件可 適用於在-共有頻率分配 10l598.doc 1360969 之共有時間週期傳輸一共有信號。 根據本發明之一第=古而， ^ 一 提供用於一包括複數個副站 之通^系統之主站’該主站包括： -傳輸一第一信號之構件； •從該副站接收該等第二信號之構件； •從所接收之該等第二作號巾邋 姽中導出一功率控制信號之構 件，該等第二信號包括在一丘右 ^八有頻率分配之共有時間週期 中接收之複數個共有信號； 件·.根據該功率控制信號控制該第一信號之傳輸功率之構 藉由允許複數個副站在一 J£ ^ . ^兴有頻率分配之共有時間週期 中傳輸一共有第二信號，拖+夕，/：fem ^ 现換5之，使用共有通道資源，功 率控制僅需要較少資源。此古由丨# & 愿此有利於留下較多通道資源以供 其他服務使用。而且，該主站將接從該等共有信號之組 合’從而可降低該等副站之傳輸功率。此有利於減少干 擾0 在實施例中，僅當該所接收之第—信號之所量測參數 滿足-預定之準則時該副站傳輸該第二信號。在其他實施 例中，不論置測結果如何，該副站均傳輸該第二信號。 在另f 例中’可調節該副站以傳輸複數個不同之第 二信號中之任何信號，該信號係根據該所接收第一信號之 參數之量測結果而選擇。此等不同之第二信號之每一信號 藉由採用不同碼符、或者在不同時間週期中傳輸、或者在 不同頻率分配中傳輸而加以區分。可採用此等區分特徵之 101598.doc ⑧ 1360969 組合。相反，可利用一共有碼符在一共有頻率分配之共有 時間週期中，藉由不同副站傳輸相同之第二信號。 在另一實施例中，—特定第二信號之傳輸可以-非全機 率（臟-unity Pr〇bability)發生，其中該傳輸之機率可視所 量測之接收的第一作號夕炎: ^ 琥之參數值而疋。該傳輸機率和所量 測參數值之f㈣關係可預先確定、缝發送到副站、或可 將該傳輸機率直接發送到該副站。此實施例減少了所傳輸 第二信號之數量而減少了干擾。如果對不同之第二信 號施加不同之傳輸機率’則此實施例允許—類型之第二信 號（例如對應於接收品質較差之類型）相比一不同類型之^ - h號（例如對應於接收品質較佳之類型）更頻繁傳輸。其 優點是該主㈣用較少之上行鏈路傳輸即可獲得藉由改變 傳輸功率而控制下行鏈路接收品質所需之資訊，從而減少 干擾》根據所量測之參數值，此實施例還允許單一類型之 第"一彳S喊以不同機率傳輸。 【實施方式】

參考圖1’其示出一無線電通信系統5〇，其包括一主站 100及複數個副站200。 主站1〇〇包括一傳送器110，用於在一下行鏈路31〇將一 例如爲廣播 > 料彳s號之第一信號傳輸到每一副站2〇〇。傳 送器no具有一透過耦合構件13〇而耦合到一天線12〇之輸 出，该耦合構件130例如可係循環器（circulat〇r)4轉換開 關（changeover switch)。耦合構件13〇還耦合到一接收器 140之輸入，以接收來自天線12〇之上行鏈路32〇信號。_ 101598.doc -9- 1360969 例如處理器之控制構件化(：）150耦合到傳送器11〇及接收器 140，以處理接收自副站2〇〇之信號，及用於從該等信號導 出一功率控制信號功率控制構件160耦合到控制構件 (μ〇) 150及傳送器11〇，用於回應藉由控制構件15〇導出之 該功率控制信號而控制該傳送器110之傳輸功率。 副站200包括一接收器240，用於接收藉由主站1〇〇在下 行鏈路310中所傳輸之信號β接收器24〇具有一透過耦合構 件230耦合到天線220之輸入，該耦合構件例如可係循環器 或轉換開關》耦合構件230還耦合至一傳送器21〇之輸出， 用於透過天線220傳輸上行鏈路信號。_例如處理器之控 制構件（μ〇250耦合至傳送器210及接收器24〇，用於量測 接收自主站100之信號並用於從該量測導出一第二信號， 該第二信號藉由傳送器210在上行鏈路32〇申傳輸，以在主 站1〇〇中實現功率控制。視情況，一功率控制構件26〇耦合 至控制構件（μ〇250及傳送器210,用於回應接收自主站 200之功率控制命令而控制傳送器21〇之傳輸功率。 現將參考圖2之流程圖描述無線電通信系統5〇之操作。 在圖2中，流程左邊之步驟係藉由主站1〇〇執行，流程右邊 之步驟係藉由每一副站200執行。 在步驟510 ’該主站透過其傳送器u〇開始將該第一信號 傳輸到每一副站200。藉由該第—信號傳遞之資訊係爲了 藉由複數则站200接收。每—需要接㈣資訊之副站實 行如下步驟。 在步驟520,透過接收器230接收該第—信號。 i0l598.doc ⑧ •10· 1360969 在步驟530，副站200之控制構件25〇量測所接收第一信 號之一參數。 該量測之參數可採用多種形式之任意一種。一些該量測 參數之實例係信號雜訊比（SNR)、信號干擾比（sir)、信號 位準、位元錯誤率、塊錯誤率或它們之組合。熟習此項技 術者可容易地確定㈣上述實例參數之其他參或者確 疋與上述實例參數組合使用之其他參數。 在步驟540，控制構件25〇從所量測參數導出一第二信 號，用於傳輸到主站200以傳輸功率控制。該第二信號之 資訊内容取決於所量測之參數…些可單獨使H组合使 用之實例如下： 每一上行鏈路第二信號可包括一指示，例如一 TPC命 令’指示副站扇是否要求該下賴路傳輸功率增加或減 少。可藉由將所量測參數值與—臨限值作比較而得到此一 指示。 b)每一上行鍵路第二信號可包括所量測參數值之指示， 該等參數為例如-位元錯誤率、塊錯誤率、⑽、㈣、 信號位準；在—些實施例中，該指示包含指示該量測參數 值是否超出一臨限值。 /)每-上行鏈路第二信號可包括一指示，指示副站_ 是否成功解碼一下行鏈路資料封包，或者具有不可恢復之 錯誤。 熟習此項技術者可容易確認其他指示可包含於該第二信 號中’作爲以上實例之替代或與其組合使用。下面介紹； I0l598.doc ，U· ⑧ 1360969 第二信號之附加特徵。 • 在步驟550 ’藉由傳送器210傳輸該第二信號。 在步驟5 60，主站100之接收器14〇接收藉由副站2〇〇傳輸 之該等第二信號之每一信號。 在步驟570，控制構件150處理該等所接收之第二信號並 獲得一功率控制信號。在此步驟，控制構件15〇確定是否 增加主站100之傳輸功率，或者使其減小。視情況’其可 以決定不改變該傳輸功率。用於導出功率控制信號之演算 法取決於該第二信號包括之指示類型。可能之演算法實例 如下： a) 控制構件150可確定是否任意副站2〇〇需要一較高信號 位準以確保可靠接收下行鏈路第一信號，如果任意副站 2 0 0需要，則增加傳輸功率。 b) 控制構件150可估計需要一較高信號位準以確保該下 行鏈路第一信號可靠接收之副站2〇〇之數量或比例，並且 φ .僅當此數量或比例超出一臨限值時增加該傳輸功率。在此 等情形下，一些接收條件較差之副站2〇〇可保持不可靠接 收，其由控制構件150選擇。一種區分從不同副站2〇〇同時 傳輸之相同信號之方式係檢查相關傳播延遲’該傳播延遲 係藉由當谓測該等第二信料産±之不同相關峰值指示。 在步驟580，功率控制構件16〇根據藉由控制構件15〇所 . 獲仵之功率控制信號控制傳送器110之傳輸功率。 - 流程然後返回到步驟510 ’在該處重複該程序，同時該 第一信號繼續被傳輸。 / 101598.doc ⑧ •12· 1360969

根據本發明，各個第二信號之傳輸包括複數個副站 200，其在一共有頻率分配中之一共有時間週期中傳輸共 有信號。所有副站200在該相同頻率分配之相同時間週期 中利用共有信號，於該上行鏈路傳輪中傳輸該相同指示。 因爲複數個副站200利用該相同通道資源（亦即碼符、時間 及頻率）來傳輸其各自第二信號，故需要較少之通道資 源。

以下實例説明用於該上行鏈路第二信號之可選項： a) 對應TPC命令’可具有兩個可用之上行鍵路指示。當 一副站200傳輸一 TPC命令以增加傳輸功率或減少傳輸功 率時’將"up"命令作爲一第二信號傳輸，將"d〇wn"命令作 爲與該"up"信號區分開之另一第二信號傳輸。藉由所有請 求增加功率之副站200傳輸”up"命令，藉由所有請求減2 功率之副站200傳輸"d〇wn"命令。可藉由採用不同碼符、 或者在不同時間週期中傳輸或者藉由在不同頻率分配中傳 輸而區分此等兩個不同上行鏈路第二信號。例如，可在同 -時間週财傳輪”_及"d()wn,,命令，並藉由利用不同二 號碼符加以區分。作爲另一實例’可在一時間週期中傳轸 "up"命令，在—不同時間週期傳輪"d_"命令，但採柏 同信號碼爲另—實例’可利用相同信號碼符在 間週期：傳輸、"及"d〇wn”命令，且藉由採用*同頻率分 配加以區分。可传闲+望p八 吏用此4 &刀特徵之組合，例如 結合不同時間週期。 螞付 b) 了採用多於兩個不同信號，例如四個，來表示所量測 101598.doc •13- 1360969

參數之不同值，例如錯誤率或sir之 用四個不同碼符、四個不同時間週期 分配來區分該等信號。

四個範圍。可藉由採 、或者四個不同頻率 C)可採用超過兩個不同信號，例如四個，來表示"叩"及 "d_"命令’結合所接收信號位準之不同等級之一指示。 在此實例中’傳輸—,,d()wn"命令之副站彻在—單一時間 週期中傳輸’然'而傳輸- "up"命令之副站200可指示一令 等、較低或極低信號位準，並可將其傳輸分隔爲三個分離 之時間週期’其可使藉由主站1GG進行之偵測容易。 d)對於所接收第—信號之一或多個所量測參數值，副站 2〇0可避免導出或傳輸該第二信號，其好處係在副站200中 可減/干擾及功率損耗。例如，副站200可傳輸僅對應 up命令之第二信號，避免傳輸"d〇wn"命令；在此場合 下’主站100假定一設定之"down"值。如另一實例如果 所量測參數指示所接收之下行鏈路第—信號之品質係低於 ，臨限值，則副站200可避免第二信號之上行鏈路傳輸； 田田j站200之接收條件太差而不能藉由功率增加來克服 時，此可排除無效增加傳輸功率且減少干擾。視情況主 站100可向副站2〇〇傳輸一指示，指示一副站2⑽將採用之 準則來確定是否避免導出或傳輸該第二信號。 )特疋第一 k號之傳輸可以一接近機率（sub-unity probability)發生，其取決於所接收之第一信號之所量測參 數值。傳輸機率與所量測參數值之間之關係可預先確定， 或被發送到該副站。 I01598.doc 1360969 在主站200中’藉由接收器14〇組合在一共有時間週期及 共有頻率分配中所接收之該等共有第二信號。因爲藉由接 收器14(H貞測者係該等組合之信號，所以藉由副站功率控 制構件260回應藉由主站2〇〇傳輸之Tpc命令而減少上行鍵 路信號之傳輪功率位準。 視情況’當主站_已經接收収夠上行鏈路資訊以決 定該下行鏈路傳輸功率時’主站1〇〇可傳輸一下行鍵路、 第三信號來終止未完結之上行鍵路第二信號，或者來搶 尚未開始之上行鏈路第二信號之傳輸。以此方式，可減少 副站之功率損耗，並減少干擾。特別地，當副站細在 第二信號期間增加該傳輸功率，例如藉由傳輸該第二信號 複數次，每次逐漸增加傳輸功率，同時等候該第三㈣或 -時間週期之結束，可運用此選項。該功率增加例：可係 斜坡式增加或階梯式增加。在一些實施例中，可在許多逐 漸增加傳輸功率之前文信號之後傳輸該第二信號中攜帶資 訊之部分，且當回應接收該第三信號而停止傳輸該前文产 =，該副站可能不終止傳輸該第二信號，而是繼續傳輸 β亥第二信號令之該攜帶資訊部分。 在整個說明書及申請專利範圍中，已經關於 :率描述了本發明。但是，還可運用本發明來控制其= 〜特徵’作爲控制該傳輸功率之替代或附加。此類其他附 加特徵例如可係位元率、錯誤控制編碼、調變方案^ 在本說明書及申請專利範圍中，一元件前面之詞纽"一" 或·，一個”不排除可能存在複數個此類元件。而且/詞語 101598.doc ⑧ -15- 1360969

包括不排除存在所列出元件或步驟以外之其他元件或步 驟。 申請專利範圍中括弧内所包含之參數符號係用來幫助理 解，而非有意加以限制。 透過閱讀本發明公開案，熟習此項技術者可理解其他修 改。此修改可包括在通信領域中習知之其他特徵，其可作 爲本文中已經描述之特徵之替代或附加。 【圖式簡單說明】

以上參考所附圖式，僅藉由實例方式說明本發明， 中： ’、 圖1係一通信系統之方塊示意圖； 圖2係傳輸功率控制之一方法之流程圖。 【主要元件符號說明】

50 100 110 120 130 140 150 160 200 210 220 無線通信系統 主站 傳送器 天線 耦合構件 接收器 控制構件 功率控制構件 副站 傳送器 天線 I01598.doc -16- 2301360969 240 250 260 310 320 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580 耦合構件 接收器 控制構件（μ(：) 功率控制構件 下行鏈路 上行鏈路 步驟

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Claims (1)

1. 2. 3. 4.

   第094114314號專利申請案 申請專利ϋΊ--•中文申請專利範圍替換本0〇〇年Π)月> 一種在一通信系統（50)中控制傳輸功率之方法，該通信系 統包括—主站_)及複數個副站（2GG)，該方法包括： 在每一副站（200): 接收-藉由該主站(1〇〇)傳輸之第一信號； 量測該接收之第一信號之一參數； •從該量測參數導出一第二信號； •傳輸該第二信號；及 在該主站（100): 傳輸該第一信號； 接收該等第二信號； 率； 代咏特收之第二信號導出〜W… 根據該功率控制信號控制該第-信號之傳輸功 其中該等第二信號之傳輸包括複數個 共有頻率分配中—共有時間週期傳輪 該第二信號之傳輸以接近全機率發生 該等副站（200)在一 共有信號，及其中 如請求項1之方法，豆中 护勺妊w 八令在每一副站（200)導出該第二信 唬I括從稷數個組合中 配之相人— 、擇碼符、時間週期及頻率分 \。’錢擇取決於-該量測參數之值。 如睛求項2之方法，其中該等複數 時間週期中傳輸之不同碼符。 …括在-共有 如請求項2之方法’其令該等複數個 同時間週期中傳輸之共有碼符。 組合包括一在一 不 101598-1001027.doc 丄 丄 月，修正替换頁 5.如請求項2之方法，豆Y · 同镅i八 ，' Λ等複數彻組合包括一採用不 6如攻/配在—共有時間週期中傳輸之共有碼符。 .一^们之方法’其中該機率係、取決於該所接收之第 ^就之該量測參數之值。 7.如請求項1到6中任一頊 至少以下之—：$之方去’其令每-第二信號包括 用於増加該傳輸功率之指示； 用於減少該傳輸功率之指示； -一指示該第一信號被成功解碼之指示； --，不該第一信號包含不可恢復錯誤之指示； 示該第一彳§唬之一錯誤率超出一臨限值之指示； 扣示该每一信號之—品質程度之指示。 月长項7之方法’其中該指示一品質程度之指示包括 至少以下之一： -一指示—錯誤率之指示； •一指示一信號干擾比之指示； -一指示一信號雜訊比之指示； -一指示一信號位準之指示。 9·如請求項丨到6中任一項之方法，包括： 在每〜副站（200)，在該第二信號期間增加傳輸功率； 在6玄主站（100) ’回應接收該第二信號之一部分，傳輸 一第三信號；及 在每一副站（200) ’回應接收該第三信號，停止該功率 增加。胃 101598-1001027.doc 1360969 日修正替換頁 該第二信號。 11· 一種副站（200)，其用於包含一主 傳輪 .10·如請求項9之方法，其中 信系統，該副站包含ί: 停止該功率增加包括停止 站及複數個副站的一通 輸的一第一信 接收構件（240)，接收-由謗.主站（1〇〇)傳 號； 乂: -量測構件（250)，量測接收的該第—信號之—參數； -推導構件（25G)，從經量測的該參數推導_第二_號. -傳輸構件⑽），將該第二信號傳輸至該主站，:控制 該第一信號的一傳輸功率；及 -該副站特徵為傳輸該第二信號的該傳輸構件（21〇)經調 適以在6亥等複數個副站共有的一頻率分配中及該等複 數個田’j站共有的一時間週期十傳輸該等複數個副站共 有的彳5號，其中傳輸該第二信號的該傳輸構件（2! 〇) 經調適以接近全機率傳輸該第二信號。 12. —種包括一主站（1〇〇)及複數個副站（2〇〇)之通信系統 (50) ’每一副站（200)包括： •用於接收藉由該主站（100)傳輸之一第一信號之構件 (240)； -用於量測該所接收第一信號之一參數之構件（25〇); -闱於從該量測之參數導出一第二信號之構件（25〇); -用於傳輸該第二信號之構件（210);及 該主站（100)包括： -用於傳輸該第一信號之構件（110); 101598-1001027.doc 1360969 -用於接收該等第二信號 •用於從該等接收之第二信 疏導出一功率控制信號之構 件（150); -用於根據該功率控制信號控 丄 。利該第一信號之該傳輸功 率之構件（160” 其中該用於傳輸該等第二伸 1。就之構件（2 1 〇)經調適以在 一共有頻率分配中之一丑右吐 ”有時間遇期中傳輸一共有信 就’其中用於傳輸該第二信锛 就之構件（21 〇)經調適以接近 全機率傳輸該第二信號。 13·:請求項12之通信系統⑽，其中該用於導出該第二信 號之構件⑽)何㈣㈣從複數個組合巾選擇碼符、 時：週期及頻率分配之一組合’該選擇係根據一該量測 之參數值。 14. 如請求項13之通信系統（ #複數個組合包括 用於在一共有時間週期中傳輸之不同碼符。 15. 如請求項13之通信系統⑽，其中該等複數個組合包括 用於在不同時間週期令傳輸之一共有碼符。 A如請求項13之通信系統⑽，其中該等複數心 利用不同頻率分配在-共有時間週期中傳輪之二 符〇 丹有碼 17. 如請求項12之通料統⑽，其中該機率係取決於該接 收之第一信號之量測參數值。 、 18. 如請求項12到17中任一項之通信系統（5〇)，其中卞一 二信號包括至少如下之一： 、母一第 101598-1001027.doc •4· 丄北0969 純知月汐日修正替換頁 -一指示增加該傳輸功率之指示； -一指示減少該傳輸功率之指示； -一指示該第一信號被成功解碼之指示； -一指不該第一信號中含有不可恢復錯誤之指示； -一扣示忒第一信號之一錯誤率超過一臨限值之指示； -一指示該第一信號之一品質程度之指示。 19.如請求項18之通信系統（5〇)，其中該指示一品質程度之 指示包括至少如下之—： -一指示一錯誤率之指示； -一指示一信號干擾比之指示； -一指示一信號雜訊比之指示； -一指示一信號位準之指示。 2〇.如明求項12到17中任一項之通信系統（5〇)，其中： 該用於傳輸之副站構件（210)可被調節以在該第二信號 期間增加其傳輸功率； /主站（100)包括構件G 10、14〇、15〇)，回應接收該 號之 4分，用於傳輸一第三信號；並且該用於 傳輪之Μ站構件（2丨〇)可被調節以回應接收該第三信號， 停止該功率增加。 101598-1001027.doc