专利名称：具有功率控制命令和擦除指示的功率控制和越区切换的制作方法
具有功率控制命令和擦除指示的功率控制和越区切换
分案申请的相关信息
本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2007年I月5日、申请号为200780001851.6、发明名称为“具有功率控制命令和擦除指示的功率控制和越区切换”的发明专利申请案。
相关申请案
本申请案主张基于2006年I月5日申请的题为“以向上/向下命令和擦除指示进行控制的方法(METHOD OF CONTROL WITH UP/DOWN COMMANDS AND ERASURE INDICATIONS)”的第60/756，981号临时美国申请案的优先权，所述临时美国申请案转让给本申请案的受让人，且以引用的方式并入本文中。技术领域
本发明大体上涉及通信，且更具体地说涉及用于在无线通信系统中执行功率控制和越区切换的技术。
背景技术：
无线多址通信系统可通过共享可用系统资源(例如，频宽和传输功率)来支持多个无线终端的通信。每一终端可经由前向和反向链路上的传输而与一个或一个以上基站通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路，且反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。
多个终端可同时在前向链路上接收数据且/或在反向链路上传输数据。这可通过将每一链路上的传输多路复用为在时间、频率和/或码域上彼此正交来实现。在反向链路上，完全正交性(如果实现的话)导致在接收基站处来自每一终端的传输不干扰来自其它终端的传输。然而，由于信道条件、接收器缺陷等等的缘故，通常无法实现来自不同终端的传输之间的完全正交性。正交性的损失导致每一终端对与同一基站通信的其它终端引起一些干扰。此外，来自与不同基站通信的终端的传输通常并非彼此正交。因此，每一终端还可能对与附近基站通信的其它终端引起干扰。每一终端的性能由于来自系统中所有其它终端的干扰而降级。·
因此，此项技术中需要控制终端的传输功率以减少干扰且为所有终端实现良好性能的技术。发明内容
本文中描述用于高效地执行功率控制和越区切换的技术。在一方面，以例如向上-向下PC模式和基于擦除的PC模式的多个PC模式来支持功率控制(PC)。可(例如)基于所需性能而选择一个PC模式来使用。可发送信令(例如，PC模式位)来指示选定的PC模式。如果选择所述向上-向下PC模式，那么基站估计终端的接收信号质量，并发送PC命令以引导所述终端调节其传输功率。如果选择所述基于擦除的PC模式，那么所述基站检测从所述终端接收到的码字，并发送擦除指示，其指示这些码字是经擦除的还是未经擦除的。对于所述两个PC模式，所述终端都基于功率控制反馈(例如，PC命令和/或擦除指示)而调节其传输功率，以实现目标性能等级(例如，终端所发送的码字的目标擦除率)。
在另一方面，基于PC命令而实现功率控制，并基于擦除指示而实现越区切换。终端在反向链路上传输码字。第一组至少一个基站(例如)基于从终端接收到的码字而估计所述终端的接收信号质量，并基于所述接收信号质量而产生PC命令。第二组至少一个基站产生对从所述终端接收到的码字的擦除指示。所述第一组可只包含服务基站。所述第二组可包含所述服务基站且可能包含其它基站。所述终端基于从所述第一组基站接收到的PC命令而调节其传输功率。所述终端可确定所述第二组中的每一基站的擦除率、选择具有最低擦除率的基站并执行向选定基站的越区切换。
下文进一步详细描述本发明的各个方面和特征。
图1展示无线通信系统。
图2展示支持多个PC模式的功率控制机构。
图3展示向上-向下PC模式的功率控制机构。
图4展示基于擦除的PC模式的功率控制机构。
图5展示基站为终端的功率控制而执行的过程。
图6展示基站处用于终端的功率控制的设备。
图7展示终端为功率控制而执行的过程。
图8展示在终端处用于功率控制的设备。
图9展示用于执行功率控制和越区切换的过程。
图10展示用于执行功率控制和越区切换的设备。
图11展示一个终端和两个基站的框图。
具体实施方式
图1展示具有多个基站110的无线通信系统100。基站是与终端通信的站。基站亦还可称为接入点、节点B和/或某一其它网络实体，且可含有接入点、节点B和/或某一其它网络实体的一些或所有功能性。每一基站为特定地理区域提供通信覆盖。术语“小区”可视使用所述术语的上下文而指代基站和/或其覆盖区域。为了改进系统容量，可将基站覆盖区域分成多个(例 如，三个)较小区域。每一较小区域可由相应的基站收发器子系统(BTS)来服务。术语“扇区”可视使用所述术语的上下文而指代BTS和/或其覆盖区域。对于扇区化的小区来说，所述小区的所有扇区的BTS通常协同定位在所述小区的基站内。
终端可分散在整个系统，且每一终端可以是固定的或移动的。为了简单起见，图1中只展示一个终端120。终端还可称为接入终端(AT)、移动台(MS)、用户装备(UE)和/或某一其它实体，且可含有接入终端(AT)、移动台(MS)、用户装备(UE)和/或某一其它实体的一些或所有功能性。终端可以是无线装置、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持式装置等。终端可在任一给定时刻在前向链路和/或反向链路上与零个、一个或多个基站通信。
对于集中式结构，系统控制器130耦合到基站110，并为所述基站提供协调和控制。系统控制器130可以式单个网络实体或网络实体的集合。对于分布式结构，所述基站可根据需要而彼此通信。
本文中所描述的功率控制和越区切换技术可用于各种无线通信系统和各种无线电技术，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA (OFDMA)、单载波FDMA (SC-FDMA)等。OFDMA利用正交频分多路复用(OFDM)，且SC-FDMA利用单载波频分多路复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将频带(例如，系统带宽)分成多个正交副载波，其也称为音调、频率组(bin)等。可用数据来对每一副载波进行调制。一般来说，在频域中用OFDM来发送调制符号，且在时域中用SC-FDM来发送调制符号。所述技术还可用于利用多种无线电技术(例如，CDMA和0FDMA)的无线通信系统。
本文中所描述的技术还可用于具有扇区化小区的系统，以及具有未扇区化小区的系统。为了清楚起见，下文描述用于具有扇区化小区的系统的技术。在以下描述内容中，术语“基站”与“扇区”可互换使用，且术语“终端”与“用户”也可交换使用。
终端120可在反向链路上传输数据、信令、导频和/或其它内容。可视系统设计而定，以各种方式支持反向链路上的 传输。在一种设计中，为终端维持活动组，且所述活动组包含可在反向链路上对终端进行服务的一个或一个以上扇区。可基于可能由终端和/或扇区作出的信号质量测量而向所述活动组添加扇区或从所述活动组移除扇区。可将所述活动组中的一个扇区设计为所述终端的反向链路(RL)服务扇区。所述服务扇区可执行各种功能(例如调度、数据解码、功率控制等)以支持所述终端的反向链路传输。所述活动组中的其余扇区(如果存在的话)可称为活动组非服务扇区。所述非服务扇区可执行各种功能(例如，反馈报告)以辅助服务扇区的选择。
如图1中所示，来自终端120的传输可由任何数目的扇区接收。这些扇区可包含服务扇区ΙΙΟχ、非服务扇区120a到120m以及不在所述终端的活动组中的其它扇区(例如，相邻扇区120η)。来自终端120的传输可对向同一服务扇区IlOx传输的其它终端以及向其它扇区(例如，扇区IlOa到IlOn)传输的其它终端引起干扰。因此，需要控制终端120的传输功率，使得在减少对其他终端的干扰的同时为终端120实现所需性能。
1.RL功率控制
反向链路(RL)功率控制指代对终端在反向链路上的传输功率的控制。一般来说，可基于允许扇区估计终端的反向链路的信号质量的任一 RL传输而实现RL功率控制。所述RL传输可用于导频、数据、信令或其任一组合。为了实现良好的功率控制性能，应规则地发送RL传输，使得可以足够快的速率调节终端的传输功率以跟踪信道条件的改变。
在一种设计中，基于终端在控制信道上发送的码字而实现RL功率控制。一般来说，所述码字可用于各种类型的信息。在一种设计中，所述码字用于在信道质量指示(CQI)信道上发送的CQI报告。终端可针对活动组中的扇区进行信号质量测量，产生这些测量的CQI报告并在CQI信道上将所述CQI报告传输给(例如)服务扇区。可使用所述CQI报告来选择合适的扇区以在前向链路上对终端进行服务。在其它设计中，所述码字可用于其它类型的信息。
CQI报告(或信令消息)可以是含有L个位的小字，其中通常L彡I。可将此字映射到码簿中的义个可能码字中的一者。接着在CQI信道上发送所述码字。可针对每一 CQI报告发送同一数目个位(例如，L个位)。在此情况下，可针对每一 CQI报告使用同一码簿。或者，可针对不同CQI报告发送不同数目个位，并视发送的位的数目而使用不同码簿。可基于区块码或某一其它映射方案而产生给定码簿中的码字。在一种设计中，所述义个可能码字由义个长度为义的不同沃尔什(Walsh)码形成。可发送特定沃尔什码作为L位CQI报告的码字。
在一方面，以多个PC模式来支持RL功率控制。所述PC模式还可称为PC方案、PC机制、PC算法等。在一种设计中，所述多个PC模式包含向上-向下PC模式和基于擦除的PC模式。在向上-向下PC模式中，扇区(例如，服务扇区)估计终端的接收信号质量，并发送PC命令/位以引导所述终端调节其传输功率。在基于擦除的PC模式中，扇区(例如，月艮务扇区)发送擦除指示/位，其指示所述扇区处对从终端接收到的码字的擦除检测的结果。对于所述两个PC模式，终端都基于功率控制反馈(例如，PC命令和/或擦除指示)而调节其传输功率，以实现目标性能等级，可通过目标擦除率和/或某一其它测量值来量化所述目标性能等级。
图2展示支持向上-向下PC模式和基于擦除的PC模式的功率控制机构200的设计。在此设计中，服务扇区IlOx向终端120发送指示用于RL功率控制的PC模式的信令。在一种设计中，此信令是RLCtrlPC模式位，可将所述位设置为“O”以指示基于擦除的PC模式，或设置为“I”以指示向上-向下PC模式。每当PC模式改变(等等)时，可在通信会话开始时发送所述信令。在另一设计中，扇区IlOx向其覆盖区域内的所有终端广播所述扇区所支持的PC模式。在任一情况下，终端120处的信令处理器258从服务扇区IlOx接收所述信令，并提供模式控制，其指示是使用向上-向下PC模式还是基于擦除的PC模式。
如果选择向上-向下PC模式，那么服务扇区IlOx周期性地估计终端120的接收信号质量，并经由前向链路(云状框252)向终端120发送PC命令。每一 PC命令可以是(I)引导传输功率增加的向上命令，或(2)引导传输功率减小的向下命令。在终端120处，向上-向下PC模式处理器260从服务扇区IlOx接收所述PC命令，基于接收到的PC命令而调节终端120的传输功率，并向传输(TX)数据处理器/调制器280提供传输功率电平Pud(n)。处理器280在反向链路(云状框250)上以传输功率Pud(n)向服务扇区IlOx和非服务扇区IlOa到IlOm传输码字。
扇区IlOx和扇区IlOa到IlOm从终端120接收码字。每一扇区110对每一接收到的码字进行解码，并执行擦除检测以确定解码结果是否满足所需置信度等级。(I)如果解码结果不满足所需置信等级，那么可认为接收到的码字是“经擦除的”，或(2)如果解码结果满足所需置信等级，那么可认为接收到的码字是“未经擦除的”。每一扇区110向终端120发送擦除指示。擦除指示可指示接收到的码字是经擦除的还是未经擦除的。
如果选择基于擦除的PC模式，那么将来自服务扇区IlOx的擦除指示用于RL功率控制。在终端120处，基于擦除的PC模式处理器270接收来自服务扇区IlOx的擦除指示，基于接收到的擦除指示而调节终端120的传输功率，并向TX数据处理器280提供传输功率电平Peb (η)。处理器280接着以传输功率Peb (η)传输码字。
在图2中所示的设计中，单独基于来自服务扇区IlOx的功率控制反馈而执行RL功率控制。此反馈可包括向上-向下PC模式中的PC命令和基于擦除的PC模式中的擦除指示。因为基于来自一个来源的反馈而调节终端120的传输功率，所以此设计可简化RL功率控制。
还可基于来自多个扇区的反馈而执行RL功率控制。在向上-向下PC模式的另一设计中，多个扇区可估计终端120的接收信号质量，并向所述终端发送PC命令。终端120接着可基于从所有扇区接收到的PC命令而调节其传输功率。终端120可应用向下的“或”(OR-of-the-down)规则，且每当任一扇区发送下命令时可降低终端120的传输功率。终端120还可以其它方式组合所接收到的PC命令。在基于擦除的PC模式的另一设计中，终端120可基于从多个扇区接收到的擦除指示而调节其传输功率。在又一设计中，可支持混合PC模式，且终端120可基于PC命令与擦除指示的组合而调节其传输功率。还可以其它方式来执行RL功率控制。
在一种设计中，如上文所描述，活动组包含服务和非服务扇区。在另一设计中，活动组可包含多个同步子组。可从所述同步子组中的一者选择服务扇区，并(例如)基于扇区的擦除率来识别每一其余同步子组(如果存在的话)中的最佳扇区。终端可响应来自服务扇区的反馈(例如，PC命令和/或擦除指示)以及来自每一其余同步子组中的最佳扇区的反馈。为了避免可能的不确定，每一扇区可将向上-向下PC模式用于由所述扇区在反向链路上服务的终端，且可将基于擦除的PC模式用于在其活动组中具有所述扇区的其它终端。
在另一方面，基于服务和非服务扇区所发送的擦除指示而支持终端的RL越区切换。越区切换或越区移交指代从一个服务扇区越区切换到另一服务扇区的过程。在反向链路上，不同扇区通常由于不同路径损失和/或干扰等级的缘故而观测到终端的不同接收信号质量。需要观测到最佳接收信号质量的扇区来对所述终端进行服务。一般来说，扇区可基于终端所发送的任何传输而估计所述终端的接收信号质量。然而，如果终端已正在为其它目的而传输码字，那么所述扇区可高效地使用这些码字来估计所述终端的接收信号质量。所述扇区所发送的擦除指示接着将表示指示所述扇区针对所述终端而测量到的接收信号质量的反馈。终端可使用所述擦除指示来选择最佳扇区以在反向链路上对所述终端进行服务。
在图2中所示的设计中，RL越区切换处理器290从服务扇区IlOx以及非服务扇区1lOa到1lOm接收擦除指示。如下文所描述，处理器290基于接收到的擦除指示而识别观测到终端120的最佳接收信号质量的扇区。如果与当前服务扇区相比，另一扇区观测到终端120的更好接收信号质量，那么处理器290可产生越区切换请求。
在一种设计中，可基于PC命令而执行RL功率控制，且可基于擦除指示而执行RL越区切换。在另一设计中，可基于擦除指示而执行RL功率控制和越区切换两者。在其它设计中，可基于来自扇区的其它反馈而执行RL功率控制和越区切换。
可以各种方式来实施向上-向下PC模式和基于擦除的PC模式。下文描述两种PC模式的示范性设计。
图3展示用于向上-向下PC模式的功率控制机构300的设计。功率控制机构300包含内部回路310、外部回路312和第三回路314。内部回路310在服务扇区IlOx与终端120之间操作。外部回路312和第三回路314由服务扇区IlOx维持。在终端120处，内部回路310由向上-向下PC模式处理器260支持，所述处理器260包含PC命令处理器262和TX功率调节单元264。
内部回路310调节终端120的传输功率以使接收信号质量维持接近服务扇区IlOx处的目标信号质量。可由信噪比(SNR)、信噪干扰比(SINR)、载波干扰比(C/Ι)、每符号能量与噪声比(Es/No)等来量化信号质量。为了清楚起见，在下文的描述内容中使用SNR来表示信号质量。在服务扇区IlOx处，SNR估计器220 (例如基于运载码字的控制信道)估计终端120的接收SNR，并提供所述接收SNR。SNR估计器220可求多个帧的SNR估计的平均值，以获得接收SNR的经改进的估计值。SNR估计器220还可废除接收到的码字被擦除的帧的SNR估计值。PC命令产生器222获得所述接收SNR和目标SNR，将所述接收SNR与所述目标SNR进行比较，并产生PC命令，如下:
如果SNRrx (n) <SNRtarget，那么PC命令=向上命令，否则
等式(I)
如果SNRm (η)≥SNRtarget，那么PC命令=向下命令，
其中，SNRrx (η)是帧η中的接收SNR，且SNRtarget是目标SNR。服务扇区IIOx将所述PC命令传输给终端120。
在终端120处，PC命令处理器262接收由服务扇区I IOx发送的PC命令，并对每一接收到的PC命令作出决策。如果认为接收到的PC命令为向上命令，那么PC决策可以是上决策，或如果认为接收到的PC命令为向下命令,那么PC决策可以是下决策。调节单元264接着可基于来自处理器262的PC决策而调节终端120的传输功率，如下:
权利要求
1.一种设备，其包括: 至少一个处理器，其经配置以: 接收指示从多个功率控制(PC)模式中选择的PC模式的信令，其中所述多个PC模式包括向上-向下PC模式和基于擦除的PC模式， 接收来自多个扇区的所述信令，所述多个扇区包括至少一个服务扇区和至少一个相邻扇区，其中，所述信令包括从来自于所述多个扇区的第一扇区接收到的指示第一 PC模式的信令，以及从来自于所述多个扇区的第二扇区接收到的指示第二 PC模式的信令，所述第一PC模式和第二 PC模式是不同的PC模式； 根据从所述多个扇区接收到的信令来确定PC模式；以及 根据所确定的PC模式来调节传输功率；以及 存储器，其耦合到所述至少一个处理器。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所确定的PC模式是所述基于擦除的PC模式，且其中所述至少一个处理器经配置以接收对经由通信信道发送的码字的擦除指示，并根据所述接收到的擦除指示来调节所述传输功率。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述至少一个处理器经配置以在接收到的擦除指示指示经擦除的码字时使所述传输功率增加向上步进，且在所述接收到的擦除指示指示未经擦除的码字时使所 述传输功率减小向下步进。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述向上步进和所述向下步进由目标擦除率来确定。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述至少一个处理器配置以:响应于基于所接收的擦除指示的擦除决定，通过所述向上步进来调整所述传输功率，其中，所述向上步进是通过将所述向下步进与所述目标擦除率的函数相乘而计算的。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述擦除率TER的所述函数是(1-TER)与TER的比值。
7.根据权利要求4所述的设备，其中，所述至少一个处理器配置以:响应于基于所接收的擦除指示的非擦除决定，通过所述向下步进来调整所述传输比率，其中，所述向下步进是通过将所述向上步进与所述目标擦除率的函数相乘而计算的。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述擦除率TER的所述函数是(1-TER)与TER的比值。
全文摘要
本发明涉及具有功率控制命令和擦除指示的功率控制和越区切换。本发明描述用于执行功率控制和越区切换的技术。在一方面，以例如向上-向下功率控制(PC)模式和基于擦除的PC模式等多种PC模式来支持PC。可选择一个PC模式供使用。可发送信令来指示所述选定的PC模式。如果选择所述向上-向下PC模式，那么基站估计终端的接收信号质量，并发送PC命令以引导所述终端调节其传输功率。如果选择所述基于擦除的PC模式，那么所述基站发送指示从所述终端接收到的码字是经擦除的还是未经擦除的擦除指示。对于所述两个PC模式，所述终端都基于功率控制反馈(例如，PC命令和/或擦除指示)来调节其传输功率，以实现目标性能等级(例如，所述码字的目标擦除率)。所述擦除指示还可用于越区切换。
文档编号H04W52/54GK103220771SQ20131003179
公开日2013年7月24日 申请日期2007年1月5日 优先权日2006年1月5日
发明者穆罕默德·J·博兰, 阿莫德·卡恩德卡尔 申请人:高通股份有限公司