TWI422174B - 無線電站台之傳輸功率控制 - Google Patents

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Description

無線電站台之傳輸功率控制
本發明係關於一種無線電站台、一種包含一無線電站台之無線電系統、一種操作一無線電站台之方法及一種操作一包含一無線電站台之無線電系統的方法。
在諸如用於UMTS(通用行動電信系統)之高速上行鏈路封包存取(HSUPA)之系統中，行動台(MS)傳輸一與一不連續資料信號並行之控制信號，該控制信號在不傳輸該資料信號期間連續傳輸。
控制信號之傳輸功率位準在當資料傳輸中斷時之時期期間可減小(此可省電且減小由傳輸產生之平均干擾)，且在資料信號之每一傳輸時期之至少某段時期期間被增加以便能可靠地接收控制信號。
諸如UMTS之系統使用封閉迴路功率控制，其中一MS之傳輸功率係由接收自一或多個基地台(BS)之傳輸功率控制(TPC)命令進行調整。該功率控制命令於BS處之產生通常係藉由：將接收自UE之控制信號之信號干擾比(SIR)與一目標位準相比較，且若SIR高於目標位準則產生一"調降"命令，或若SIR低於目標位準則產生一"調高"命令。因此，若希望在傳輸一資料信號時對控制信號之傳輸功率位準應用一增加，則亦有必要提昇目標SIR位準，以防止在一較短時期之後，對BS使用先前SIR目標位準產生之功率控制命令的回應將抵消任何應用於MS處之功率調整量。理想地，可與上文所描述之控制信號傳輸功率之變更的每一者同步地在BS處應用SIR目標的調整。若BS可快速偵測何時應用了控制信號傳輸功率之變更(例如藉由偵測資料傳輸之開始)，則可達成此目的。
然而，實踐中，對於BS而言難以在封閉迴路功率控制已抵消控制信號傳輸功率之變更之前，偵測何時應用了控制信號傳輸功率之變更。舉例而言，在UMTS中，每時槽(0.666ms)傳輸功率控制命令。例如，若將3dB變更應用於控制信號傳輸功率，且將1dB調整量用於內部迴路功率控制，則內部迴路功率控制可能在3個時槽內完全抵消控制信號傳輸功率之變更。若BS要防止內部迴路功率控制之任何抵消，則其具有不足1個時槽來偵測控制信號傳輸功率之增加的應用。
本發明之一目的為提供改良之功率控制。
根據本發明之一第一態樣，提供一種操作一無線電站台之方法，其包含：同時傳輸一連續控制信號及一不連續資料信號；接收第一傳輸功率控制命令及第二傳輸功率控制命令；藉由以下步驟調整傳輸功率：●回應於第一功率控制命令，將傳輸功率增加一個功率調整量，●回應於第二功率控制命令，將傳輸功率減少一個功率調整量，其進一步包含回應於起始或終止資料信號之傳輸而臨時修改對功率控制命令之回應。
根據本發明之一第二態樣，提供一種無線電站台，其包含：一傳輸器，其經調適以同時傳輸一連續控制信號及一不連續資料信號；一接收器，其經調適以接收第一傳輸功率控制命令及第二傳輸功率控制命令；及功率控制構件，其經調適以藉由以下步驟調整傳輸器之傳輸功率：．回應於第一功率控制命令，將傳輸功率增加一個功率調整量，．回應於第二功率控制命令，將傳輸功率減少一個功率調整量，其中功率控制構件經調適以回應於資料信號之傳輸之起始或終止而臨時修改對功率控制命令之回應。
在本發明之一項實施例中，修改之對功率控制命令之回應可包含回應於功率控制命令之至少一些功率控制命令而制止調整傳輸功率。
在本發明之另一實施例中，修改之對功率控制命令之回應包含：以一不同大小之一功率調整量來調整該傳輸功率。
現將參照UMTS描述本發明，其中資料發送台為一行動台(MS)且資料接收台為一基地台(BS)。根據本發明，在控制信號傳輸功率發生關於資料信號傳輸之開始或結束的變更後，MS在某段時期期間修改用以回應功率控制命令之演算法。
修改功率控制演算法之該時期可為預定的或由BS信號發送至MS。信號發送亦可用來啟用/禁用MS對功率控制演算法之修改。
本發明之不同實施例可涉及對功率控制演算法之不同修改。
在一項實施例中，修改包含MS在該時期期間忽略一些封閉迴路功率控制命令。此為BS提供一時窗以偵測資料信號之傳輸已開始且調整SIR目標而使內部迴路功率控制不會抵消控制信號功率偏移。
該等在該時期內被忽略之功率控制命令可為以下任一者：－所接收之所有功率控制命令－僅"調高"命令－僅"調降"命令將忽略之功率控制命令之正負號可取決於控制信號之傳輸功率之前述變更的方向。
在此實施例之一項實例中，一MS通常回應於接收自一BS之功率控制命令而每時槽一次地調整其控制信號之傳輸功率。該MS在其開始傳輸一資料信號時，對其控制信號之傳輸功率應用一額外增加，且當其停止傳輸資料信號時，對其控制信號之傳輸功率應用一額外減少。根據本發明之此實施例，MS在對其控制信號之傳輸功率應用該額外增加之後，忽略最前面的n1 個時槽中接收之"調降"功率控制命令。MS在此時期期間使其控制信號之傳輸功率保持不變。
在該實施例之一些變體中，MS在對其控制信號之傳輸功率應用該額外減少之後，亦可忽略最前面的n2 個時槽中接收之"調高"功率控制命令。
在此實施例之另一變體中，MS可僅忽略功率控制命令，直至接收一與被忽略命令之正負號相反之命令為止。MS將接收到一與被忽略命令之正負號相反之命令解釋為BS已成功調整其SIR目標之指示。舉例而言，在回應於開始傳輸資料信號而對控制信號之傳輸功率應用一增加之後，MS可忽略"調降"命令，直至接收第一個"調高"命令為止。注意，在此情況下，該段時期之長度之信號發送隱含於功率控制命令本身中。作為另一變體，MS可忽略"調降"命令，直至無論接收一"調高"命令與歷時n1 個時槽中之哪個較快發生為止。類似地，在回應於停止傳輸資料信號而對控制信號之傳輸功率應用一減少之後，MS可忽略"調高"命令，直至接收第一個"調降"命令為止，或直至無論接收一"調降"命令與歷時n2 個中之哪個較快發生為止。
在上文實施例之任一者之變體中，BS可發送一明確信號至MS，以指示MS應終止功率控制演算法之修改(意味已經調整SIR目標)。
在一第二實施例中，對功率控制演算法之修改包含在兩個預定功率控制演算法之間進行切換，例如自一以第一速率回應功率控制命令之演算法切換至一以第二速率回應功率控制命令之演算法。例如，在UMTS中提供兩個功率控制演算法：第一演算法中，MS回應每一時槽中接收之功率控制命令；及第二演算法中，若在相同方向內接收若干(在UMTS中為5個)連續功率控制命令，則MS僅變更其傳輸功率。一通常使用第一演算法來回應功率控制命令之MS在對其控制信號之傳輸功率應用額外增加之後且在回復至使用第一演算法之前，在最前面的n1 個時槽內切換至使用第二演算法進行回應。
可使用與第一實施例中相同之終止第二演算法之使用的方法。
在另一實施例中，對功率控制演算法之修改包含改變功率控制調整量大小(例如，自1 dB變更至0.5 dB)。
在此等實施例之變體中，功率控制演算法之修改之屬性可視應用至控制信號之傳輸功率之變更的量值而定。舉例而言，若控制信號之傳輸功率之變更的量值較小，則對功率控制命令之回應速率可減少一較大量。
在此等實施例之任一者中，n1 及n2 之值可相同且可一起或者單獨加以信號發送。在一些變體中，n1 及/或n2 可等於資料信號之傳輸之持續時間。在第一實施例情況下，此將意謂控制信號(且亦可能為資料信號)之傳輸功率將在資料信號之傳輸之持續時間期間保持不變。n1 之值通常為一由封閉迴路功率控制之修改操作引起之效率損失與一由本發明之能力引起之效率增益之間的折衷，以防止封閉迴路功率控制之作用對應用至控制通道之功率調整量的降級。
參看圖1，其說明一包含一MS台100及一BS 200之無線電通信系統的方塊示意圖。
MS 100包含一處理器(μP)120，其耦接至一輸入端110，以用於接收資料信號中傳輸之資料。
處理器120經調適以將資料再分為複數個資料封包、編碼資料封包以便於傳輸，並控制傳輸資料封包之時間。處理器120耦接至一傳輸器(Tx)150，以便於經由一天線160傳輸資料信號。資料信號之傳輸為不連續的，因為(例如)在輸入端110處資料之到達為不連續的，或因為MS 100僅在不連續時期期間被准予傳輸資料，或因為MS需要準備交接。將用於傳輸之資料信號自處理器120經由一資料信號功率調整階130而提供至傳輸器150。
處理器120亦經調適以產生一控制信號(例如，一包含適用於BS進行之通道估計之預定符號的前導信號)且經由一設定控制信號之傳輸功率位準之控制信號功率調整階140而耦接至傳輸器150。當傳輸資料信號且資料信號之傳輸不連續時，控制信號被連續傳輸。控制信號功率調整階140耦接至一功率控制器170，以用於在資料傳輸期間控制控制信號之傳輸功率位準(對於其而言該位準可取決於資料信號之傳輸格式)，且用於當資料信號之傳輸不連續時控制控制信號之傳輸功率位準。功率控制器170耦接至處理器120，後者通知其何時在傳輸資料。
MS 100包含一接收器(Rx)180，其耦接至天線160以便接收由BS 200傳輸之用於封閉迴路傳輸功率控制之TPC命令，且功率控制器170耦接至接收器180以便解碼所接收之TPC命令，並耦接至傳輸器150以便根據所接收之TPC命令而調整控制信號及資料信號之傳輸功率位準。將封閉迴路傳輸功率控制疊加於由控制信號功率調整階140引入之傳輸功率位準之變更上。
如本文所描述，功率控制器170可耦接至傳輸器150，亦為了當回應於TPC命令而調整傳輸功率時控制待使用之功率調整量大小。
如本文所描述，功率控制器170經調適以控制傳輸功率。
BS 200包含一接收器(Rx)210，其耦接至一天線270，以便接收由MS 100傳輸之控制信號及資料信號。一資料解調變器(D)220耦接至接收器210，該資料解調變器220係用於解調變所接收之資料信號並將經解調變之資料遞送至輸出端230上。
一估計構件(E)240耦接至接收器210，該估計構件(E)240係用於對(例如)所接收之控制信號之前導符號執行通道估計。估計構件240之一輸出端可耦接至資料解調變器220，以使通道估計之結果能夠被用於解調變資料，例如，使資料解調變器220能夠產生一相位參考或執行等化。
BS 200包含一處理器(μP)250，其耦接至估計構件240之一輸出端以便產生TPC命令，且耦接至一傳輸器(Tx)260以便經由天線270將TPC命令傳輸至第一站台100。為了產生TPC命令，估計構件240量測所接收之控制信號之參數(例如SIR或SNR)並比較經量測之參數之值與一目標值。當MS 100在資料傳輸之持續時間期間臨時增加控制信號之傳輸功率位準，而無在BS 200處進行進一步量測時，TPC命令將趨於恢復MS 100之傳輸功率位準。因此，在控制信號之傳輸功率位準臨時增加期間，處理器250將量測參數之目標值臨時增加一對應量，其可取決於資料信號之傳輸格式。
儘管參照UMTS描述了本發明，但本發明可用於其他無線通信系統中，例如cdma2000。
在本說明書及申請專利範圍中，位於一元件之前之詞"一"不排除複數個此元件之存在。進一步，詞"包含"不排除未列出之其他元件或步驟之存在。申請專利範圍中之圓括號中的參考記號的包括物意欲協助瞭解而並非意欲限制。
在閱讀了本揭示案之後，熟習此項技術者將明白其他修改。此等修改可包含在無線電通信技術中已知且可用作本文已描述特徵之補充或替代的其他特徵。
100．．．行動台
110．．．輸入端
120、250．．．處理器
130．．．資料信號功率調整階
140．．．控制信號功率調整階
150、260．．．傳輸器
160、270．．．天線
170．．．功率控制器
180、210．．．接收器
200．．．基地台
220．．．資料解調變器
240．．．估計構件
圖1為包含一資料發送台及一資料接收台之無線電通信系統的方塊示意圖。
100．．．行動台
110．．．輸入端
120、250．．．處理器
130．．．資料信號功率調整階
140．．．控制信號功率調整階
150、260．．．傳輸器
160、270．．．天線
170．．．功率控制器
180、210．．．接收器
200．．．基地台
220．．．資料解調變器
240．．．估計構件

Claims (10)

  1. 一種操作一無線電站台(100)之方法，其包含：同時傳輸一連續控制信號及一不連續資料信號；接收第一傳輸功率控制命令及第二傳輸功率控制命令；藉由以下步驟調整傳輸功率：●回應於該等第一功率控制命令，將傳輸功率增加一個功率調整量(power step)，●回應於該等第二功率控制命令，將傳輸功率減少一個功率調整量，其進一步包含，當接收到該等命令時，回應於起始或終止該資料信號之傳輸而暫時修改對該等功率控制命令之該回應，及調整該傳輸功率以回應於該等功率控制命令之至少一些功率控制命令。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含當起始或終止該資料信號之傳輸時，變更該控制信號之功率位準，且其中按照該功率位準變更之量值或方向，修改將對該等功率控制命令之該回應。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含：當接收一具有一與該等功率控制命令之至少一些功率控制命令之正負號相反之正負號的功率控制命令時，回應於該等功率控制命令之至少一些功率控制命令而調整該傳輸功率。
  4. 如請求項1之方法，其中對該等功率控制命令之該經修改回應包含：以一不同大小之一功率調整量來調整該傳 輸功率。
  5. 如請求項4之方法，其中對該等功率控制命令之該經修改回應包含：當終止該資料信號之傳輸時，回應於該等第一功率控制命令之至少一些功率控制命令而使用一較低之功率調整量大小。
  6. 如請求項5之方法，其中對該等功率控制命令之該經修改回應包含：當起始該資料信號之傳輸時，回應於該等第二功率控制命令之至少一些功率控制命令，而使用一較低之功率調整量大小。
  7. 如請求項1之方法，其中調整傳輸功率係以一第一速率發生，且其中該經修改回應包含以一不同於該第一速率之第二速率而進行回應。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含僅在預定數目時槽之後停止修改對該等功率控制命令之該回應。
  9. 一種無線電站台(100)，其包含：一傳輸器(150)，其經調適以同時傳輸一連續控制信號及一不連續資料信號；一接收器(180)，其經調適以接收第一傳輸功率控制命令及第二傳輸功率控制命令；及功率控制構件(170)，其經調適以藉由以下步驟調整該傳輸器之傳輸功率：●回應於該等第一功率控制命令，將傳輸功率增加一個功率調整量，●回應於該等第二功率控制命令，將傳輸功率減少 一個功率調整量，其中該功率控制構件(170)經調適以，當接收到該等命令時，回應於該資料信號之傳輸之起始或終止而暫時修改對該等功率控制命令之該回應，及調整該傳輸功率以回應於該等功率控制命令之至少一些功率控制命令。
  10. 如請求項9之無線電站台(100)，其中對該等功率控制命令之該經修改回應包含：以一不同大小之一功率調整量來調整該傳輸功率。
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