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CN101103551A - 无线通信系统中控制上链/下链通信传输功率位准的方法、存取点及wtru - Google Patents

无线通信系统中控制上链/下链通信传输功率位准的方法、存取点及wtru Download PDF

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CN101103551A CNA2004800337293A CN200480033729A CN101103551A CN 101103551 A CN101103551 A CN 101103551A CN A2004800337293 A CNA2004800337293 A CN A2004800337293A CN 200480033729 A CN200480033729 A CN 200480033729A CN 101103551 A CN101103551 A CN 101103551A
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Abstract

上链/下链通信传输功率位准被控制于无线通信系统中。接收站以自传输站所接收信号为基础来产生及提供至传输站功率控制信息。经测量区块错误率(BLERmsr)是从最后N个接收的数据区块的滑动窗中的错误区块数获得，而信号干扰比调整是以该经测量区块错误率及一目标区块错误率(BLERtarget)为基础来设定。所接收信号的目标信号干扰比是依据该信号干扰比调整来调整。

Description

无线通信系统中控制上链/下链通信传输功率位准的方法、存取点及WTRU
技术领域
本发明有关运用外回路功率控制的无线通信系统。更特别是，本发明是有关具有修正跳跃算法的加强外回路功率控制系统。
背景技术
降低使用者分享数据传输或接收的共享频率的无线通信系统中非必要干扰是很重要。有效功率控制是降低干扰至合理位准而可维持被给定无线链路连接的令人满意信号品质。功率控制通常包含两阶：外回路功率控制(OLPC)；及内回路功率控制(ILPC)。外回路功率控制是控制目标信号干扰比(SIR)以保持被接收品质尽可能接近目标品质。内回路功率控制是控制各专用频道(DPCH)的被接收信号干扰比尽可能接近目标信号干扰比。也就是说，外回路功率控制的输出细微被用于内回路功率控制的被更新目标信号干扰比。
典型外回路功率控制测量区块错误率(BLER)为被接收信号品质指针。区块错误率是错误传输区块数对被传送传输区块总数的比率。被传送数据的品质目标是以区块错误率为基础，例如1％目标区块错误率来决定。外回路功率控制是依据被给定服务所需品质，如区块错误率来设定目标信号干扰比。周期冗余检查(CRC)是被用来决定特定传输中是否具有错误。基本上，被分段于传输区块中以便传输的使用者数据及周期冗余检查位被附加至各传输区块。此数据规程是被使用于接收器处来决定是否有错误发生。
已知外回路功率控制处理，跳跃算法是通过以区块错误率为基础调整目标信号干扰比来控制功率。然而，跳跃算法于具有高品质要求的呼叫经历了明显高于预期区块错误率的区块错误率中仍有问题。再者，当短呼叫传送其少量传输区块时，此问题经常发生。
预期以明显降低经历较高错误率的呼叫频率的跳跃算法来改善外回路功率控制。
发明内容
依据本发明的上链/下链通信传输功率位准是被控制于无线通信系统中。接收站以被接收自传输站的信号为基础来产生及提供至传输站功率控制信息。当数据区块被接收时，被测量区块错误率(BLERmsr)是被获得自最后N被接收数据区块中错误区块数，而目标信号干扰比是以该测量区块错误率及目标区块错误率(BLERtarget)来调整。此使本发明较佳采用目标信号干扰比来增加呼叫满足其特定区块错误率要求的机率。
附图说明
可从以下实施例说明及附图更详细理解本发明，其中：
图1为依据本发明被配置执行外回路功率控制的通信站方区块图；
图2为依据本发明执行外回路功率控制的方法流程图。
具体实施方式
此后，″站″一词是包含但不受限于用户设备，WTRU(无线传输/接收单元)，存取点(AP)，移动站，固定或移动用户单元，接收站，传输站，通信站，呼叫器或可运作于无线环境中的任何其它类型装置。再者，在此这些项各可被交换使用。
参考图1，依据本发明被配置执行外回路功率控制的通信站100被显示。应注意本发明可被实行于上链及/或下链。通信站100接收包含来自传输站的通信的各种无线频率信号(图1不显示)。被接收信号是经由绝缘体110被传送至解调器120。解调器120可从被接收信号来产生基带。
数据估计装置130恢复来自基带信号的数据。错误检测装置140可检测被恢复数据中的错误。处理器150可分析被检测错误并决定如被接收通信的区块错误率的错误率。该错误率是被输入可以处理器150所提供的错误率为基础产生目标信号干扰比的目标信号干扰比产生器160。目标信号干扰比接着被输入功率控制信息产生器170。功率控制信息产生器170可部分视何内回路功率控制类型被通信站100运作其中的系统所使用来产生适当功率控制信息。例如，通用移动电信系统分时双工(UMTS TDD)是使用下链中的开放回路内回路功率控制，而其它无线系统类型是使用封闭回路内回路功率控制。
封闭回路内回路功率控制被使用处，功率控制信息产生器170可比较被接收帧/区块的被测量信号干扰比对被目标信号干扰比产生器160产生的信号干扰比目标并产生目标功率控制(TPC)指令。目标功率控制指令可提供与通信站100通信的传送器是否应增加或降低其功率的指示。例如，被测量信号干扰比低于目标信号干扰比者，目标功率控制指令标示传送器应增加其功率，而被测量信号干扰比高于目标信号干扰比者，目标功率控制指令标示传送器应降低其功率。
开放回路内回路功率控制被用户，功率控制信息产生器170仅输出被提供自目标信号干扰比产生器160的目标信号干扰比。此例中，被与通信站100通信的传送器是负责决定其应如何修正其功率设定来达成目标信号干扰比。
功率控制信息产生器170所产生的功率控制信息(也就是信号干扰比目标或目标功率控制指令)是被输入调变器180。调变器180可调变用于传输至传输站(无图标)的信息。
参考图2，依据本发明的外回路功率控制处理200被显示。一旦接收站100接收通信信号(步骤210)，则被接收通信信号是通过解调器120及数据估计装置130被处理为数据区块队列。数据区块队列的区块错误率是通过错误检测装置140来测量(步骤220)。
被测量区块错误率(BLERmsr)是以最后N被接收区块为基础，且为具有错误(Ne)的被接收区块数对被接收区块总数(N)的比率(也就是Ne/N)。N是区块错误率被测量期间的滑动窗宽度。例如，N可被决定如下来保持追踪最近数据区块：
N＝K/BLERtarget    方程式(1)
其中K是常数，例如大于或等于1，而BLERtarget为目标区块错误率值。因为本发明使用最近N数据区块的错误率，所以目标信号干扰比可增加呼叫满足其区块错误率要求的机率。
被接收通信信号的区块错误率被测量之后，目标信号干扰比(SIRtarget)是以区块错误率值(也就是(BLERmsr及BLERtarget)为基础来调整(步骤230)。目标信号干扰比调整是以被接收数据区块的错误检查，如周期冗余检查或前向错误修正(FEC)为基础。熟悉本技术人士应了解只要不背离本发明精神及范畴，其它错误检查方案均可被实行。
若数据区块的错误检查结果可接收，则目标信号干扰比(SIRtarget)较佳是通过方程式2-4来决定：
SIRtarget＝SIRtarget*-STEPdown                  方程式(2)
STEPdown＝(1+BLERdown)×BLERtarget×STEPsize    方程式(3)
BLERdown＝max(-1，1-BLERmsr/BLERtarget)         方程式(4)
其中SIRtarget*是先前目标信号干扰比，而STEPsize是决定跳跃算法收敛速度的参数。
若数据区块的错误检查结果不可接收，则目标信号干扰比(SIRtarget)是通过方程式5-7来决定：
SIRtarget＝SIRtarget*+STEPup                    方程式(5)
STEPup＝(1+BLERup)×(1-BLERtarget)×STEPsize    方程式(6)
BLERup＝min(2，BLERmsr/BLERtarget-1)            方程式(7)
其中SIRtarget*是先前目标信号干扰比，而STEPsize是决定跳跃算法收敛速度的参数。
信号干扰比目标调整步距(STEPsize)是视被测量区块错误率(BLERmsr)及目标区块错误率(BLERtarget)间的差异而定。例如，假设BLERtarget被设定为1％，而100最后区块的周期冗余检查状态是被保持于内存中来计算被测量区块错误率(也就是N＝100)。使用1.0Db的基本STEPsize，实际步距增加(周期冗余检查错误例中)，STEPup，可采用任何以下值：
1.0.99dB，若第一错误于最近100区块内发生或；
2.1.98dB，若第二错误于最近100区块内发生或；
3.2.97dB，若第三(或更大)错误于最近100区块内发生。
结果，当多错误发生时，信号干扰比目标将更积极增加而确保更快恢复时间。
同样地，步距下降(周期冗余检查成功例中)，STEPdown，可采用任何以下值：
1.0.02dB，若无错误于最近100区块中发生或；
2.0.01dB，若第二错误于最近100区块中发生或；
3.0dB，若无一个以上错误于最近100区块中发生。
依据方程式2-7，针对高BLERmsr，BLERup增加且依序针对低BLERmsr，STEPup变得较大。结果，当BLERmsr增加时，SIRtarget增加较大。另一方面，当BLERdown降低时，高BLERmsr的STEPdown依序小于低BLERmsr。结果，当BLERmsr增加时，来自先前值SIRtarget*的SIRtarget改变较少。
当最近发生多SIRtarget时，STEPup被增加，当最近没有发生SIRtarget时，STEPdown被增加。另外，因为各数据区块的区块错误率改变的信号干扰比调整量较大，其收敛至目标服务品质非常快，且外回路功率控制可立即响应传送少量传输区块的短呼叫。
替代实施例中，BLERtarget的收敛是通过如下方程序8及9改变SIRtarget的STEPdown公式来改善：
STEPdown＝(2×BLERtarget-BLERmsr)×STEPsize    方程式(8)
STEPup＝STEPsize-STEPdown                      方程式(9)
有了此方法，当被测量区块错误率大于目标区块错误率时，信号干扰比座落于区块错误似乎发生于较长时间后的临界区域。此补偿了过去已发生的高区块错误率。另一方面，观察低于BLERtarget的BLERmsr是增加STEPdown，因此区块错误似乎发生于较短时间之后。此补偿了过去已发生的低区块错误率。
回去参考图2，新目标信号干扰比被决定之后，视开放回路内回路功率控制或封闭回路内回路功率控制被使用而定，分别目标信号干扰比被传送至传输站或目标功率控制指令被计算及传送至传输站(步骤240)。如上述，目标信号干扰比及目标功率控制指令可被收集称为功率控制信息。接着步骤250中，传输站是以被提供至传输站的功率控制信息为基础来控制传输通信信号功率。
虽然本发明特征及组件通过特定组合中的较佳实施例做说明，但各特征或组件均可被单独使用(无较佳实施例的其它特征及组件)或具有或无本发明其它特征及组件的各种组合中。

Claims (21)

1.一种于无线通信系统中控制上链/下链通信传输功率位准的方法，其中一接收站是以自该传输站所接收的信号为基础来产生功率控制信息，该方法包含：
(a)于该接收站接收数据区块；
(b)追踪最后N个接收数据区块中错误区块数来获得一经测量的区块错误率(BLERmsr)；
(c)以该经测量区块错误率及一目标区块错误率(BLERtarget)为基础来调整一目标信号干扰比(SIRtarget)；
(d)产生功率控制信息；及
(e)传送该功率控制信息至该传输站以控制该传输站的传输功率位准。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于N，滑动窗宽度是K/BLERtarget，其中K是1的常数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于该信号干扰比调整包含STEPdown及STEPup及该步骤(c)包含：
(c1)若该接收的数据区块中的一周期冗余检查(CRC)良好，则通过从一先前SIRtarget扣除该STEPdown来设定新一SIRtarget；
(c2)若该接收的数据区块中的周期冗余检查(CRC)不良，则通过添加该STEPup至该先前SIRtarget来设定新SIRtarget。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于STEPdown是通过以下方程序来决定：STEPdown＝(1+BLERdown)×BLERtarget×STEPsize
其中BLERdown＝max(-1，1-BLERmsr/BLERtarget)，且其中该STEPsize是决定该信号干扰比调整收敛速度的一参数。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于该STEPup是通过以下方程序来决定，STEPup＝(1+BLERup)×(1-BLERtarget)×STEPsize其中BLERup＝min(2，BLERmsr/BLERtarget-1)，且其中该STEPsize是决定该信号干扰比调整收敛速度的一参数。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于该STEPdown是通过以下方程序来决定，STEPdown＝(2×BLERtarget-BLERmsr)×STEPsize，其中该STEPsize是决定该信号干扰比调整收敛速度的参数；及
该STEPup是通过将该STEPdown从该STEPsize扣除来决定。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于该功率控制信息是该目标信号干扰比。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于该功率控制信息是一目标功率控制(TPC)指令。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该目标功率控制指令是以比较该目标信号干扰比(SIRtarget)及一经测量信号干扰比为基础所产生。
10.一种控制无线通信系统中通信传输功率位准的无线传输/接收单元，该无线传输/接收单元包含：
(a)从一传输站接收数据区块的装置；
(b)追踪最后N个接收的数据区块中错误区块数来获得一经测量区块错误率的装置；
(c)以该经测量区块错误率及一目标区块错误率为基础来调整一目标信号干扰比的装置；
(d)产生功率控制信息的装置；及
(e)传送该功率控制信息至该传输站以控制该传输站的传输功率位准的装置。
11.如权利要求10所述的无线传输/接收单元，其特征在于N，滑动窗宽度是K/BLERtarget，其中K是1的常数。
12.如权利要求10所述的无线传输/接收单元，其特征在于该信号干扰比调整包含STEPdown及STEPup，该无线传输/接收单元包含：
(e)若该接收的数据区块中的一周期冗余检查(CRC)良好，则通过从一先前SIRtarget扣除该STEPdown来设定新SIRtarget的装置；
(f)若该接收的数据区块中的周期冗余检查(CRC)不良，则通过添加该STEPup至该先前SIRtarget来设定新SIRtarget的装置。
13.一种控制无线通信系统中通信传输功率位准的存取点(AP)，其中该存取点是以自该传输站所接收信号为基础来产生一传输站的功率控制信息，该存取点包含：
(a)于该接收站接收数据区块的装置；
(b)一错误检测装置，用以追踪在最后N个接收的数据区块中的错误区块数；
(c)一处理器，用以产生错误率；
(c)一目标信号干扰比产生器，以该错误率及一目标错误率为基础来计算一目标信号干扰比；
(d)一功率控制信息产生器，用以产生功率控制信息；及
(e)传送该功率控制信息至该传输站以控制该传输站的传输功率位准的装置。
14.如权利要求13所述的存取点，其特征在于该功率控制信息产生器产生一传输功率控制指令，其中该存取点被实行的系统是使用封闭回路内回路功率控制。
15.如权利要求14所述的存取点，其特征在于该传输功率控制指令是以被测量信号干扰比对目标信号干扰比的比较为基础。
16.一种控制无线通信系统中通信的传输功率位准的无线传输/接收单元，其中该无线传输/接收单元是以自该传输站所接收信号为基础来产生一传输站的功率控制信息，该无线传输/接收单元包含：
(a)一数据估计装置，用以处理该接收的信号为数据区块队列；
(b)一错误检测装置，用以检测在最后N个接收的数据区块中的错误；
(c)一处理器，用以决定该最后N个数据区块的一测量区块错误率(BLERmsr)；
(d)一目标信号干扰比(SIRtarget)产生器，以该区块错误率(BLERmsr)及一目标错误率(BLERtarget)为基础为传输站产生目标信号干扰比；
(e)一功率控制信息产生器，用以产生由一传输站用来控制其传输功率位准的功率控制信息。
17.如权利要求16所述的无线传输/接收单元，其特征在于N，一滑动窗宽度是K/BLERtarget，其中K是1的常数。
18.如权利要求17所述的无线传输/接收单元，其特征在于该信号干扰比调整包含STEPdown及STEPup，该无线传输/接收单元包含：
(f)若该接收的数据区块中的周期冗余检查(CRC)良好，则通过从一先前SIRtarget扣除该STEPdown来设定一新SIRtarget的装置；
(g)若该接收的数据区块中的周期冗余检查(CRC)不良，则通过添加该STEPup至该先前SIRtarget来设定一新SIRtarget的装置。
19.一种控制无线通信系统中通信的传输功率位准的存取点，其特征在于该存取点是以自该传输站所接收信号为基础来产生一传输站的功率控制信息，该存取点包含：
(a)一数据估计装置，用以处理该接收的信号为数据区块队列；
(b)一错误检测装置，用以检测最后N个接收的数据区块中的错误；
(c)一处理器，用以决定该最后N个数据区块的经测量区块错误率；
(d)一目标信号干扰比产生器，以该错误率及一目标错误率为基础设定一传输站的目标信号干扰比；
(e)一功率控制信息产生器，用以产生由该传输站用来控制其传输功率位准的功率控制信息。
20.如权利要求19所述的存取点，其特征在于N，滑动窗宽度是K/BLERtarget，其中K是1的常数。
21.如权利要求19所述的存取点，其特征在于该信号干扰比调整包含STEPdown及STEPup，该存取点包含：
(d1)若该接收的数据区块中的周期冗余检查(CRC)良好，则通过从一先前SIRtarget扣除该STEPdown来设定一新SIRtarget的装置；
(d2)若该接收的数据区块中的周期冗余检查(CRC)不良，则通过添加该STEPup至该先前SIRtarget来设定新SIRtarget的装置。
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