專利名稱：上行鏈路不同步的快速下行鏈路通知的方法和設備的制作方法
背景本發明涉及具有同步的發射機和接收機的通信系統，并且更具體地說，涉及向發射機指示與接收機不同步，并且甚至更具體地說，涉及無線電話系統中的發射機和接收機。
數字通信系統包括時分多址(TDMA)系統，如符合GSM電信標準及其像GSM/EDGE的增強功能的蜂窩無線電話系統，并且包括碼分多址(CDMA)系統，如符合IS-95、cdma2000和寬帶CDMA(WCDMA)電信標準的蜂窩無線電話系統。數字通信系統還包括“混合”TDMA和CDMA系統，如符合通用移動電信系統(UMTS)標準的蜂窩無線電話系統，該標準詳細說明了由歐洲電信標準學會(ETSI)在國際電信聯盟(ITU)的IMT-2000框架內開發的第三代(3G)移動系統。第三代合作伙伴項目(3GPP)發布了UMTS標準。為簡明起見，本申請集中在WCDMA系統上，但將理解，本申請中所述的原理可在其它數字通信系統中實施。
WCDMA是基于直接序列擴頻技術，在下行鏈路(基站到終端)方向上分別通過偽噪聲擾碼和正交信道化碼分隔基站與物理信道(終端或用戶)。由于在CDMA系統中所有用戶共享相同的無線電資源，因此，重要的是每個物理信道不使用超過其所需的功率。這通過發射功率控制(TPC)機制實現，在該機制中，除其它外，基站發送TPC命令到用戶。TPC命令使用戶按增量增大或降低其發射功率電平，從而保持基站與用戶之間的專用物理信道(DPCH)的目標信號干擾比(SIR)。這里使用WCDMA術語，但將理解，其它系統具有對應的術語。擾碼和信道化碼及發射功率控制在本領域中已為人所熟知。
圖1示出移動無線電蜂窩電信系統10，該系統例如可以為CDMA或WCDMA通信系統。無線電網絡控制器(RNC)12、14控制不同的無線電網絡功能，例如，包括無線電接入承載建立、分集切換等。更一般地說，每個RNC經適當的基站(BS)引導移動臺(MS)或遠程終端呼叫，這些基站通過下行鏈路(即，基站到移動臺或前向)和上行鏈路(即，移動臺到基站或反向)信道相互進行通信。RNC 12示出為耦合到BS 16、18、20，并且RNC 14示出為耦合到BS 22、24、26。每個BS為一個地理區域服務，該區域可分割成一個或多個小區。BS 26示出為具有5個天線扇區S1-S5，這可以說是形成BS 26的小區。BS通過專用電話線路、光纖鏈路、微波鏈路等耦合到其對應的RNC。RNC 12、14通過像移動交換中心(未示出)和/或分組無線電服務節點(未示出)的一個或多個核心網絡節點，與諸如公共交換電話網絡(PSTN)、因特網等外部網絡連接。
在用戶終端相對于基站移動時，以及可能反過來，通過切換進程保持在進行連接。例如，在蜂窩電話系統中，在用戶從一個小區移到另一小區時，用戶的連接從一個基站切換到另一基站。早期的通信系統使用硬切換，在硬切換中，第一小區的基站(覆蓋用戶要離開的小區)將正好在第二基站(覆蓋用戶要進入的小區)開始通信時停止與用戶進行通信。現代系統一般使用軟切換，在軟切換中，用戶同時連接到兩個或更多個基站。在圖1中，MS 28、30示出為在分集切換情況下與多個基站進行通信。MS 28與BS 16、18、20進行通信，并且MS 30與BS 20、22進行通信。RNC 12、14之間的控制鏈路允許經BS 20、22與MS 30進行分集通信。
在軟切換(SHO)期間，終端從不止一個基站接收TPC命令，并且用于處理來自不同基站的TPC命令之間的沖突的方法已研發得出。由于在用戶終端或設備(UE)離開一個小區時，該小區的基站接收逐漸變弱的信號，因此該基站的TPC命令要求增大功率，而同時用戶終端可能進入新小區，并且新小區的基站接收逐漸變強的信號，因而新基站的TPC命令要求降低功率，因此，預期出現沖突。在符合3GPP的系統中，UE將來自可靠下行鏈路的TPC命令與邏輯“或”功能相組合，這在任何可靠命令指示“降低”時導致UE發射功率減小。在3GPP TS 25.214(V5.6.0)Rel.5(2003)的第5.1.2.2.2.3部分的物理層規程(Physical layer procedures，FDD)中對此進行了描述。
可靠的“或”TPC組合可在UE中以不同方式實施，例如，通過使用可靠性閾值，“在WCDMA軟切換期間的功率控制命令組合”(N.Wiberg，H.Rong，F.Gunnarsson和B.Lindoff，“Combining of powercontrol commands during soft handover in WCDMA”，Proc.of the 14thlnt′l Symposiumon Personal，Indoor and Mobile Radio Communication(PIMRC)，2003)中對此進行了描述。在授予A.Andersson等人的題為“蜂窩電信網絡中的下行鏈路功率控制”(Downlink Power Control ina Cellular Telecommunications Network)的美國專利6594499中描述了TPC的其它方面。
在WCDMA和其它3G通信系統中的軟切換涉及有效集更新-ADD過程，該過程例如在上述3GPP TS 25.214中有描述。UE向網絡報告事件1A(無線電鏈路添加)，并且RNC通知新基站節點B啟動上行鏈路(UL)同步。當在RNC中收到來自節點B的確認消息時，將“有效集更新-ADD”消息發射到UE，同時，新節點B開始在下行鏈路(DL)上發射。在實現UL同步前，節點B在新DL上發射的TPC命令要求UE增大其發射功率；根據TS 25.214的第5.1.2.2.1.2部分，TPC命令序列為...11111...。UE接收“有效集更新-ADD”消息并將其解碼，之后，終端的物理層開始組合來自節點B和“舊”基站節點A的DL信息，包括TPC命令。
視信道條件而定，當進入軟切換或在軟切換中添加鏈路時的UL同步可花費100毫秒(ms)或甚至更長。此延遲主要是由于節點B不知道UE，這強制節點B搜索其整個小區，以及由于節點B接收的UL信號的通常低功率和UL DPCCH導頻的低數量，這強制節點B在獲得可靠的信道和路徑估計前接收大量的符號。
為減少此時間延遲，節點B中的物理層(第1層)從RNC獲得第3層信息以在將第3層“有效集更新”消息發射到UE前啟動UL同步，此時間延遲對新UL和DL上的TPC為開環的時期有影響。雖然對于節點B由于此帶來的改進量難以計算，但在至少一個RNC日志中已有延遲僅為30-40ms的指示。與DL相比，UL(節點B)在建立同步時有至少兩個其它定時優勢有效集更新消息本身為20ms長，并且隨后UE需要時間處理它。UE的處理時間取決于UE的體系結構和終端中實時處理單元上的當前負載。在終端開始組合第1層上的新DL信息前，在終端中可發生30-50ms的進一步延遲。DL中這些延遲的總和大約為100ms，這意味著可預期至少在DL同步(sync)發生前大約100ms發生UL同步的開始。然而，UL同步的結束可發生在UE收到有效集更新消息并開始組合來自新基站的功率控制命令后。這種情況下，存在UL功率峰值(power peak)即太大的UL功率或UL功率谷值(power dip)即太小的UL功率形式的控制環問題的可能性。
現場實驗示出了當前TPC方法明顯未禁止的在軟切換期間的現象。當終端或用戶設備進入軟切換或在軟切換中添加通信鏈路時，如果新鏈路上的初始下行鏈路功率設得太高，并且如果從UE開始組合下行鏈路TPC命令時起(即，接收并處理“有效集更新”消息后)30-40ms內新節點B未能實現上行鏈路同步，則在上行鏈路(UE到基站)發射功率中可觀測到20-40dB的峰值。在現場試驗中還觀測到，在SHO中建立的通信鏈路同步后，該鏈路有一定可能變為不同步(OoS)。如果發生此情況，則通常會在一個過程中使該鏈路重新同步，該過程與初始同步情況中的過程相同，并因此將存在大的UL發射功率峰值的可能性。
由于UL同步需要時間，在軟切換中新或重新同步的連接的UL和DL上的TPC可以開環操作100-200ms，并且此類長延遲可認為是發射功率中出現峰值的主要原因。這些功率峰值干擾了其它用戶，因而在整體上會對用戶和系統造成問題。在2004年5月6日由B.Lindoff等人提交的題為“同步檢測方法和設備”(SynchronizationDetection Methods and Apparatus)的美國專利申請10/839926中描述了UL同步檢測方法和設備。
概述因此，希望有用于DL的OoS通知系統和檢測器來減少在此類情況下的UL峰值問題。
在申請人發明的一個方面，一種指示第一通信鏈路不同步的方法包括在第二通信鏈路上發送的信號中包括OoS信號的步驟。OoS信號包括發射的指示第一通信鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
在另一方面，一種確定第一通信鏈路是OoS的方法包括在第二通信鏈路上發送的信號中檢測OoS信號的步驟。OoS信號包括指示第一通信鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
在又一方面，一種適用于發射和接收電磁信號的通信節點包括檢測器，適用于確定第一接收鏈路是否同步；以及裝置，響應于檢測器，適用于在第二鏈路上發射的信號中包括OoS信號。OoS信號包括指示第一接收鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
在另一方面，一種適用于發射和接收電磁信號的通信終端包括裝置，適用于從在第一鏈路上接收的電磁信號恢復信息，該信息包括導頻符號和發射功率控制(TPC)命令；控制單元，適用于基于TPC命令控制由終端在第二鏈路上發射的電磁信號的功率電平；以及檢測器，適用于監視恢復的信息以觀察在第一鏈路上接收的信號中是否有OoS信號，其中OoS信號包括指示第二鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
在仍有的另一方面，一種通信系統包括至少一個基站，適用于傳播和接收電磁信號，其中電磁信號包括至少一個公共導頻信道(CPICH)和至少一個專用物理信道(DPCH)；以及至少一個用戶設備，適用于將電磁信號傳播到至少一個基站和接收來自至少一個基站的電磁信號。用戶設備包括裝置，適用于從CPICH和DPCH恢復信息，該信息包括導頻符號和TPC命令；以及控制單元，適用于基于TPC命令控制用戶設備中發射機的功率電平。基站包括適用于確定來自用戶設備的上行鏈路(UL)是否同步的檢測器；并且在檢測器確定UL是OoS時，基站改變傳播到用戶設備的DPCH導頻符號。
在還有的另一方面，一種指示到通信節點的第一鏈路是OoS的方法包括以下步驟由節點檢查UL是否是OoS；如果第一鏈路同步，則在第二鏈路上發射具有第一換算因子的導頻符號；以及如果第一鏈路是OoS，則在第二鏈路上發射具有第二換算因子的導頻符號。
在又一方面，一種控制在到通信節點的第一鏈路上的發射功率的方法包括以下步驟檢測在第二鏈路上接收的導頻符號的換算因子，其中如果第一鏈路同步，則檢測到具有第一換算因子的導頻符號，并且如果第一鏈路是OoS，則檢測到具有第二換算因子的導頻符號；如果檢測到具有第二換算因子的導頻符號，則在TPC命令組合中限制在第二鏈路上接收的TPC命令；以及如果檢測到具有第一換算因子的導頻符號，則在TPC命令組合中包括在第二鏈路上接收的TPC命令。
在仍有的另一方面，一種在用戶設備中確定到通信節點的UL是OoS的方法包括以下步驟比較從節點接收的更新的TPC命令與更舊的TPC命令；如果從比較步驟生成的輸出信號超過閾值，則為來自節點的DL測量信號干擾比(SIR)；以及基于所測量的SIR，確定節點是否在遵循在UL中發送到節點的TPC命令。如果節點未在遵循TPC命令，則確定是OoS。
附圖簡述通過結合附圖閱讀本說明，將理解申請人發明的不同特性、目的和優點，其中
圖1示出一種通信系統；圖2是根據申請人發明的基站與接收機框圖；圖3是根據申請人發明的方法流程圖；圖4A、4B、4C是根據申請人發明的其它方法流程圖；以及圖5是根據申請人發明的另一方法流程圖。
詳細說明本發明描述了一種在同步的上行鏈路變為不同步時降低UL發射功率峰值的可能性的方法。為方便起見，此說明集中在WCDMA系統上，但將理解本發明并不限于此類系統。
UE知道其UL在諸如基站的節點是OoS的一種方式是將UL OoS信號引入由至少該節點與UE交換的控制信號中。此類控制信號可以為由節點(具體地說是節點B)發射的一個或多個數據位，該一個或多個數據位會告訴UE在UE與該特殊節點B之間的UL是同步還是不同步。例如，數據位＝1可指示同步，而數據位＝0可指示不同步。通過此類控制信號，UE會檢測發射的同步/不同步位，并且只要該位指示同步狀況，UE便會在其TPC命令組合中包括來自該節點B的TPC命令流。要是通過UE檢測OoS位檢測到OoS，則UE會停止包括來自該節點B的TPC命令，或者減少其對來自該節點B的TPC命令的信賴。因此，基站(即，接收機)向UE(即，發射機)指示同步丟失，并且發射機根據指示進行操作。
這種指示只是單比特的信息，可輕松地實施為預定符號的正負符號更改，及以下面更詳細描述的其它方式實施。在諸如WCDMA系統的通信系統中，方便可用的預定符號是由BS在UE的專用物理信道(DPCH)上發射的導頻符號。BS還在公共導頻信道(CPICH)上發射導頻符號，并且UE一般在估計到BS的無線電信道的沖激響應中使用CPICH導頻符號。將認識到，由于CPICH的一般更高的信號噪聲比，UE使用CPICH導頻進行信道估計，而不是DPCH導頻，但UE仍使用DPCH導頻，主要用于SIR估計，即，用于DL功率控制。
相應地，UE有利地比較CPICH導頻符號的正負符號與DPCH導頻的正負符號。如果UE確定正負符號不同，則UE確定其UL是OoS(當然，反之亦然)，并且隨后，UE可在與來自其它BS的TPC命令組合中不包括由該節點發送的TPC命令。基站確定UL是同步時，基站使其DPCH導頻符號的正負符號與其CPICH符號的正負符號相同(當然也可以不同)。UE檢測更改(例如，UE確定DPCH和CPICH導頻符號具有相同的正負符號)，并開始偵聽該基站的TPC命令。
以此方式指示OoS應易于在許多當前網絡中實施，并且由于在OoS期間無需更高級的信令，因此，OoS檢測和響應可快速進行。為確保與不利用這些指示的UE兼容，UE應在其第3層控制信令中通知基站該UE具有本申請中所述的快速OoS通知能力。例如，UE可通過在連接建立消息傳遞中包括適合的標記、信息元或消息而指示它具有此能力。
圖2是根據申請人的發明包括基站200和用戶設備UE 250的通信系統框圖。該通信系統一般會包括例如在軟切換期間可同時與UE進行通信的多個基站，并且這些基站中的每個基站均可通過適合的索引i標識。
基站一般包括將電磁信號傳播到UE 250和其它遠程終端的發射天線202和接收由UE 250和其它遠程終端發送的電磁信號的接收天線204。將理解，雖然天線202、204示出為不同的天線，但它們無需如此。如上所述，在像WCDMA系統的系統中由基站200發送的信號包括多個公共信道，如CPICH，編碼器206將這些信道與使用中的基站的信道碼相組合。在任何特殊時刻由基站發射的專用信道的數量N可通過相應的復用器/信道編碼器208-1、...、208-N產生，每個復用器/信道編碼器將專用信道的數據流與已知的導頻符號相組合。編碼器206、208-1、...、208-N的輸出例如由適合的加法器210組合，并且由諸如“異或(EX-OR)”組合器的適合的裝置212將結果與預定的擾碼相組合。隨后將此結果提供到發射天線202，需要時在這之前進行適當的上變頻和放大。
諸如WCDMA通信系統中移動終端的UE 250一般通過天線252發射和接收無線電信號。這些信號由適合的發射機254和接收機部分生成，發射機利用基帶信息并將它上變頻為射頻，接收機部分將接收信號下變頻并抽樣。如圖2以示意圖方式所示，將天線接收的信號提供到信道估計器256，該估計器將公共導頻信道和UE的專用物理信道解擴，恢復在CPICH和DPCH上包括的導頻符號，需要時確定接收信號電平，并估計無線電信道的沖激響應。基于此信息的一些內容，Rake組合器258組合接收數據的回波，并將輸出信號提供到產生信息的符號檢測器260，對該信息進一步處理以適用于特殊通信系統。將理解，雖然天線252示出為單根天線，但它可實施為不同的發射和接收天線。
Rake組合與信道估計在本領域已為人所熟知。以下文件中描述了Rake接收機的不同方面G.Turin所著“擴頻抗多徑技術介紹及其城市數字無線電應用”(“Introduction to Spread-Spectrum AntimultipathTechniques and Their Application to Urban Digital Radio”，Proc.IEEE，vol.68，pp.328-353(1980年3月)；授予Dent的題為“量化相干Rake接收機”(Quantized Coherent Rake Receiver)的美國專利5305349；授予Bottomley的題為“用于Rake接收機中消除干擾的方法和設備”(Method and Apparatus for Interference Cancellation in a RakeReceiver)的美國專利6363104；以及授予Wang等人的題為“多級Rake組合方法和設備”(Multi-Stage Rake Combining Methods and Apparatus)的美國專利6801565；以及Wang等人的題為“用于Rake接收機中耙指延遲選擇的設備和方法”(Apparatus and Methods for Finger DelaySelection in Rake Receivers)的美國專利申請公布說明書2001/0028677。信道估計例如在L.Wilhelmsson的題為“自適應內插信道估計”(Channel Estimation by Adaptive Interpolation)的美國臨時專利申請60/519261中有描述。
除CPICH和DPCH導頻符號外，估計器256還恢復控制符號，包括來自終端連接到的諸如基站200的每個節點的TPC命令，并組合來自UE的有效集中每條鏈路的TPC命令流。基于檢測到的命令，控制單元262生成提供到發射機254的組合TPC命令，該發射機的響應是增大或降低終端的發射功率。如果有效集中只有一條鏈路，則組合TPC命令剛好是一個檢測到的用于該特殊鏈路的TPC命令流。
已知確定和組合TPC命令的幾種方法，如Nilsson等人的題為“使用偏置解釋確定傳輸功率控制命令的方法、接收機和計算機程序產品”(Methods，Receivers，and Computer Program Product for DeterminingTransmission Power Control Commands Using Biased Interpretation)的美國專利申請公布說明書US 2004/0058700中所述的那些方法。由諸如節點B的節點發送到UE以控制UL功率的DL TPC模式在不同的網絡中可以不同。例如，即使3GPP規范指示應使用全升型TPC模式，但網絡可改為發送反復模式(toggling pattern)，即，可偶爾包括“額外”的升命令的(升降)對序列。在3GPP TS 25.214的第5.1.2.2.1.2部分中論述了反復模式。
由諸如UE 250的遠程終端發射的信號由基站的接收天線204接收，基站包括N個檢測器214-1、...、214-N，這些檢測器處理來自相應遠程終端的信號并恢復發送的信息。這些檢測器自行與其相應的信號同步，這在數字通信系統中是典型情況。出于不同的原因，檢測器214可能丟失同步，即，檢測器變為不同步。相應的OoS檢測器216-1、...、216-N有利地檢測到不同步狀況，但將理解，在接收信道之間可共享一個或多個OoS檢測器。OoS檢測器216-1、...、216-N產生相應的輸出信號，將這些信號提供到組合器218-1、...、218-N，組合器將OoS信號與相應的DPCH導頻符號流相組合。每個OoS檢測器216可實施為比較器，確定UL SIR的估計是否高于某個閾值；如果它高于閾值，則UL是同步，否則，UL是OoS。UL信道1-N的SIR估計由適合的處理器220確定，并且多種估計SIR的方法在本領域已為人所熟知。通常是使用導頻符號即在一個或多個信道上發射的已知符號來估計信道的信號功率S和干擾功率I。例如在J.Nilsson等人的題為“CDMA系統中使用交替擾碼的干擾估計”(Interference Estimation in CDMA Systems Using AlternativeScrambling Codes)的美國專利申請10/700855中描述了SIR估計。
如上所述，OoS檢測器216檢測到不同步狀況時，其輸出信號更改，其更改方式使得DPCH導頻符號相應地更改。例如，OoS輸出信號可能在同步狀況下為+1，而在不同步狀況下為-1，并且組合器218可以為二進制乘法器。結果是在基站的接收機與UE的發射機同步時，DPCH導頻符號乘以換算因子+1，不同步時乘以換算因子-1。當然，將理解，相反的情況可能發生，即，同步時乘以-1，而不同步時乘以+1。
在UE，DPCH導頻符號的極性由信道估計器256檢測，該估計器恢復在來自該基站的CPICH和DPCH上包括的導頻符號。如果極性如預期一樣是用于同步狀況，例如+1，則將適合的指示傳遞到控制單元262，控制單元可安排在UE確定其恰當的發射功率電平中使用來自基站的TPC命令。如果極性與預期不同，例如，與預期相反，則將適合的指示傳遞到控制單元262，控制單元可安排在UE確定其恰當的發射功率電平中不包括來自基站的TPC命令。
圖3是根據申請人發明的方法流程圖。在步驟302中，UE通知網絡其快速OoS檢測能力，例如，通過在連接建立期間交換的消息中包括適當的信息元。如果所有UE具有申請人的快速OoS檢測能力，或者如果網絡不在意UE缺乏此能力，則不需要此預備步驟。
例如，當UE在SHO中時，有效集中的基站檢查其來自UE的相應UL是否為OoS(步驟304)。如果UL是同步，則將換算因子+1應用到(乘以)發射到UE的DL DPCH導頻p，并且流程返回到步驟304。如果UL是OoS，則將換算因子-1應用到(乘以)DL DPCH導頻p，并且啟動重新同步過程(步驟306)。根據一個重新同步過程，DL發射功率電平固定在特殊電平，并且在下行鏈路中發射諸如...、升、升、升、...或...、升、降、升、降、升...的TPC命令的特殊序列。
如上所述，UE檢測到UL OoS狀況，例如，通過檢查從CPICH和DPCH獲得的導頻符號p或信道估計(步驟308)。如果檢測到OoS，則UE在其TPC組合算法中不使用來自具有OoS UL的BS的DL TPC命令。在步驟310中，BS檢查到該BS的UL是否同步，并且如果不同步，則流程返回到步驟306，并且將DPCH導頻p與-1換算因子一起發射。UL再次同步時，BS將其DPCH導頻的換算因子更改為+1(步驟312)。UE檢測到換算因子更改，這指示其UL為同步，并開始再次在其TPC命令組合算法中使用來自該BS的TPC命令(步驟314)。
當UE的UL在SHO中變為OoS時更改DL DPCH導頻符號的換算因子的申請人方法可在所有系統操作方式中實施，在這些方式中，信道估計可基于CPICH(主或次CPICH)導頻符號。此類方式例如包括正常方式(即，無波束成形，其中只有DPCH導頻要用于信道估計)和開環發射分集。雖然在上面是就上行鏈路變為不同步的情況來描述該方法的，但當UE進入SHO或在SHO中添加鏈路時也可使用該方法。在此類情況下，DPCH導頻符號例如具有負號，直至UL是同步為止。
如果CPICH可用于DPCH信道估計，則應注意信道之間的關系如下Hi,jDPCH=γjHi,jCPICH]]>其中，i＝1、...、Np是來自有效集中BSj的無線電路徑(即，在接收機的Rake部分中使用的信號耙指)的編號，其中，j＝1、...、NBS，并且γj＞0是實值換算因子，對于所有無線電路徑都是相同的，但對于不同的BS是不同的。因此，在DPCH導頻上檢測更改的正負符號與檢測γj的正負符號相同。已知估計換算因子γ的方法，在上述的J.Nilsson等人的美國專利申請10/700855中描述了其中的至少一些方法。任何適合的方法可由UE執行，例如在控制單元262中執行。
對于此類情況，圖4A示出了一種示范OoS檢測方法，并且該方法包括為每個接收時隙和有效集中的每個基站BSj估計換算因子γj的步驟(步驟402)。如果估計的γi＞0，則UE在形成其TPC命令組合中使用來自BSj的DL TPC命令(步驟404、406)。如果估計的γj＜0，則UE在其TPC命令組合中不包括來自BSj的DL TPC命令(步驟404、408)。
將理解，此方法可如圖4B中所示變化，例如，通過估計Hi，jDPCH和Hi，jCPICH(步驟412)，并比較DPCH和CPICH信道估計的正負符號(步驟414)。如果對于BSj，正負符號相同，則在TPC組合中包括來自BSj的DL TPC命令(步驟416)。如果正負符號不同，則在TPC組合中不包括來自BSj的DL TPC命令(步驟418)。
在諸如一些WCDMA系統的一些通信系統中，可能無法使用圖4A和圖4B的更改正負符號方法來向UE發送OoS信號，這是因為一些UE可能使用DPCH導頻作為其檢測器中的相位基準。此類系統可使用以下信令過程，該過程認識到BS可自由以更高(或更低)功率發射其DPCH導頻和/或TPC命令或者有關該方面的其它數據元。例如，當前WCDMA標準允許以不同的功率電平發射DPCH導頻和TPC命令，并且這些功率偏置通過用于導頻的PO3和用于命令的PO2這兩個參數定義。
BS或其它節點可使用這些功率偏置來通過以下方式在DL中發送UL OoS信號。如果UL是同步，則PO2和PO3電平可設為相等，例如，相對于在DPCH上發射的數據位等于0dB的值。如果UL是OoS，則PO2電平可增大，例如，增大為+3dB或+6dB的值或另一適合的值，而PO3電平保持不變。當然，將理解，替代地，PO3電平可增大，而PO2電平保持不變，以及一個電平甚至可相對于另一電平而降低，但降低可能帶來其它問題。
對于UE，保持不變的是估計DPCH導頻與TPC命令之間或DL信號中包括的其它信息元之間的功率電平偏置。基于接收信號幅度或接收信號功率，該估計可以幾種方式完成。在下面的示例中，PO2信號幅度更改+3dB，并且檢測過程類似于上述說明。
DPCH導頻信道與TPC命令信道之間的關系如下Hi,jTPCuTPC,j=γjTPC/DPCHHi,jDPCH]]>其中，i＝1、...、Np是來自有效集中BSj的無線電路徑的編號(即，在接收機的Rake或G-Rake部分中使用的信號耙指的編號)，其中，j＝1、...、NBS，并且γ表示如下γjTPC/DPCH=2]]>并且是實值換算因子，對來自某個特殊BS的所有無線電路徑都是相同的，但對于不同的BS是不同的。此外，uTPC，J是來自BSj的TPC命令。
如果到BSj的UL是同步，則換算因子γjTPC/DPCH=1.]]>UE可使用例如可在控制單元262中執行的上述技術來估計γ，在用于TPC信道估計的信道估計過程中假設uTPC，j＝1。一般情況下，當UL是同步時，γ的估計值將小于1，這是因為在同步情況下TPC命令將為+1或“升”和-1或“降”。
如果到BSj的UL不同步，則γjTPC/DPCH=2]]>UE像以前一樣估計換算因子γ，并且γ的估計值應大約為，這是因為當UL是OoS時始終或幾乎始終從BSj發射TPC“升”命令或+1。
UE隨后只需確定其γ估計是大約還是小于該值以檢測其UL是同步還是OoS。將理解，在此示例中更改“升”和“降”命令的正負符號不會更改基本操作原理。
圖4C示出一種示范OoS檢測方法，該方法包括為每個接收時隙和有效集中的每個BS估計換算因子γjTPC/DPCH的步驟(步驟422)。如果換算因子γ的估計小于閾值A，則UE在形成其TPC命令組合中使用來自BSj的DL TPC命令(步驟424、426)。如果換算因子γ的估計大于閾值A，則UE在其TPC命令組合中不包括來自BSj的DL TPC命令(步驟424、428)。
閾值A可事先優化，并隨時隙中TPC命令和DPCH導頻的數量等而變化。閾值A還可隨擴頻因子而變化。此外，在檢測進程中可引入遲滯。例如，在γ估計大于大約0.7時，UL可檢測到OoS，并隨后僅在γ估計降到小于大約0.3時才檢測到同步。
申請人已認識到讓UE知道其UL是OoS的又一種方式，這種方式無需任何修改或額外的控制信令。當SHO中的節點B丟失UL同步時，節點一般將其DL功率固定在某個特殊電平，這是因為在UL是OoS時，節點無法“聽到”在UL中從UE發射的TPC命令，并且節點啟動重新同步過程，例如，節點發射TPC命令，要求“升、升、...”。因此，且如圖5所示，控制單元262或UE的另一適合部分可比較從參與SHO的每個節點B接收的更新的TPC命令與更舊的TPC命令，例如，通過為每個節點B計算在最新時隙和以前時隙期間的TPC命令之間的比率(步驟502)。如果這些比較中任何比較的輸出高于閾值(步驟504)，則對應于該比較的節點B可能主要發送“升”命令，并且這可視作UL可能為OoS的標志(步驟506)。響應于該指示，UE為對應于該節點B的DL測量接收SIR(步驟508)。如果UL是OoS，則至少與來自具有UL同步的節點B的SIR相比，DL功率將是不變的，并且該鏈路的接收SIR將大致不變，并因此在遵循UL中發射的UE的TPC命令。通過確定例如該DL的SIR變化，并比較該變化與發射的UE的TPC命令(步驟510)，則可作出OoS確定。如果該改變低于閾值，表示DL未在根據UE的TPC命令操作，則檢測到OoS(步驟512)。
還可以注意連續時隙的SIR之間的差異，并將差異與上行鏈路中發射的TPC命令相關。如果DL遵循發射的TPC命令，則SIR變化的模式應遵循TPC命令的模式。例如，如果在上行鏈路上發射的TPC命令的模式為...、1、-1、-1、1、1、...，則理論上SIR變化的模式應為...、SIR+1、SIR、SIR-1、SIR、SIR+1、...。將理解，SIR剛好是此示例中所示第一TPC命令前的值。然而，由于下行鏈路的衰落信道和不同的路徑損失值，SIR的變化模式可能不會完全重復TPC命令模式。因此，通過濾波器傳遞SIR變化模式，并將濾波器輸出提供到會比較經濾波的變化模式與預期模式的相關器時會有利。比較器會比較相關輸出與適合的閾值，并且如果相關超過閾值，則DL在遵循發射的TPC命令；否則，確定OoS狀況。具有大約20-100ms的時間常數(即，幾幀)和可根據經驗確定的適合閾值的常規有限沖激響應(FIR)或無限沖激響應(IIR)濾波器可輕松地通過諸如處理器262的適合編程的處理器實施。
將理解，在需要時重復執行上述過程，例如，以響應發射機與接收機之間的通信信道的時變特征。為便于理解，根據例如可由可編程計算機系統的單元執行的動作序列對申請人發明的許多方面進行描述。將認識到，不同的動作可由專用電路(例如，互相連接以執行專門功能的分立邏輯門或專用集成電路)、一個或多個處理器執行的程序指令或兩者的組合執行。
另外，申請人的發明可另外視為完全包含在任何形式的計算機可讀存儲介質內，介質中存儲有適當的指令集以供如基于計算機的系統、包含處理器的系統或可從介質獲取指令并執行指令的其它系統的指令執行系統、設備或裝置使用或與其結合使用。在本文使用時，“計算機可讀介質”可以為可包含、存儲、傳遞、傳播或輸送程序以供指令執行系統、設備或裝置使用或與其結合使用的任何部件。計算機可讀介質例如可以是但不限于電子、磁性、光學、電磁、紅外或半導體系統、設備、裝置或傳播介質。計算機可讀介質更具體的示例(非窮舉列表)包括具有一根或多根線的電連接、便攜式計算機盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM或閃存)和光纖。
因此，本發明可體現為許多不同形式，在上面描述的并非所有形式，并且所有此類形式要視為在本發明范圍內。對于本發明不同方面的每個方面，任何此類形式可稱為“邏輯配置為”執行所述動作，或者稱為執行所述動作的“邏輯”。
要強調的是，術語“包括”在本申請中使用時指出存在所述特性、整體、步驟或組件，而不排除存在或添加一個或多個其它特性、整體、步驟、組件或其組合。
上述特殊實施例只是說明性的，并且不應以任何方式視為限制性的。本發明的范圍由隨附權利要求書確定，并且旨在將在權利要求書范圍內的所有變化和等同物包含在其中。
權利要求
1.一種指示第一通信鏈路不同步(OoS)的方法，包括在第二通信鏈路上發送的信號中包括OoS信號的步驟，其中所述OoS信號包括指示所述第一鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述OoS信號包括在所述第二通信鏈路上發射的符號的正負符號更改。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述符號是在專用物理信道(DPCH)上發射的導頻符號。
4.如權利要求3所述的方法，其中在所述第一通信鏈路同步時，DPCH導頻符號的正負符號與在公共導頻信道上發射的導頻符號的正負符號相同。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述OoS信號包括在所述第二通信鏈路上發送的信號中包括的信息元之間的功率電平偏置。
6.一種確定第一通信鏈路不同步(OoS)的方法，包括在第二通信鏈路上發送的信號中檢測OoS信號的步驟，其中所述OoS信號包括指示所述第一通信鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
7.如權利要求6所述的方法，其中所述OoS信號包括在所述第二通信鏈路上的符號的正負符號更改。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述符號是在專用物理信道(DPCH)上發射的導頻符號。
9.如權利要求8所述的方法，其中在所述第一通信鏈路同步時，DPCH導頻符號的正負符號與在公共導頻信道(CPICH)上發射的導頻符號的正負符號相同，并且所述方法還包括比較上述DPCH導頻符號的正負符號與CPICH導頻符號的正負符號的步驟。
10.如權利要求6所述的方法，其中所述OoS信號包括在所述第二通信鏈路上發送的信號中包括的信息元之間的功率電平偏置。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述信息元是在專用物理信道上發射的導頻符號和發射功率控制命令。
12.如權利要求6所述的方法，其中如果所述至少一個數據位指示所述第一通信鏈路同步，則在確定所述第一通信鏈路上的發射功率電平中包括來自所述第二通信鏈路的發射功率控制命令，并且如果所述至少一個數據位指示所述第一通信鏈路是OoS，則在確定所述第一通信鏈路上的所述發射功率電平中不包括來自所述第二通信鏈路的發射功率控制命令。
13.一種適用于發射和接收電磁信號的通信節點，包括檢測器，適用于確定第一接收鏈路是否同步；以及裝置，響應于所述檢測器，適用于在第二鏈路上發射的信號中包括不同步(OoS)信號，其中所述OoS信號包括指示所述第一接收鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
14.如權利要求13所述的節點，其中所述OoS信號包括由所述節點在所述第二鏈路上發射的符號的正負符號更改。
15.如權利要求14所述的節點，其中所述符號是由所述節點在專用物理信道(DPCH)上發射的導頻符號。
16.如權利要求15所述的節點，其中在所述第一接收鏈路同步時，DPCH導頻符號的正負符號與在公共導頻信道上發射的導頻符號的正負符號相同。
17.如權利要求13所述的節點，其中所述OoS信號包括由所述節點在所述第二鏈路上發射的信息元之間的功率電平偏置。
18.一種適用于發射和接收電磁信號的通信終端，包括裝置，適用于從在第一鏈路上接收的電磁信號恢復信息，所述信息包括導頻符號和發射功率控制(TPC)命令；控制單元，適用于基于所述TPC命令控制由所述終端在第二鏈路上發射的電磁信號的功率電平；以及檢測器，適用于監視恢復的信息以觀察在所述第一鏈路上接收的信號中是否有不同步(OoS)信號，其中所述OoS信號包括指示所述第二鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。
19.如權利要求18所述的終端，其中所述OoS信號包括在所述第一鏈路上接收的符號的正負符號更改。
20.如權利要求19所述的終端，其中所述符號是在專用物理信道(DPCH)上發射的導頻符號。
21.如權利要求20所述的終端，其中在所述第二鏈路同步時，DPCH導頻符號的正負符號與在公共導頻信道(CPICH)上接收的導頻符號的正負符號相同，以及所述終端還包括適用于比較上述DPCH導頻符號的正負符號與CPICH導頻符號的正負符號的比較器。
22.如權利要求18所述的終端，其中所述OoS信號包括在所述第一鏈路上接收的信號中包括的信息元之間的功率電平偏置。
23.如權利要求22所述的終端，其中所述信息元是在專用物理信道上發射的導頻符號和發射功率控制命令。
24.如權利要求18所述的終端，其中如果所述至少一個數據位指示所述第一鏈路同步，則在確定所述第二鏈路上的發射功率電平中包括來自所述節點的發射功率控制命令，并且如果所述至少一個數據位指示所述第一鏈路是OoS，則在確定所述第二鏈路上的所述發射功率電平中不包括來自所述節點的發射功率控制命令。
25.一種通信系統，包括至少一個基站，適用于傳播和接收電磁信號，其中所述電磁信號包括至少一個公共導頻信道(CPICH)和至少一個專用物理信道(DPCH)；以及至少一個用戶設備，適用于將電磁信號傳播到所述至少一個基站和接收來自所述至少一個基站的電磁信號，其中所述用戶設備包括裝置，適用于從所述CPICH和所述DPCH恢復信息，所述信息包括導頻符號和發射功率控制(TPC)命令；以及控制單元，適用于基于所述TPC命令控制所述用戶設備中發射機的功率電平；其中所述基站包括適用于確定來自所述用戶設備的上行鏈路(UL)是否同步的檢測器；并且在所述檢測器確定所述UL是不同步(OoS)時，所述基站改變傳播到所述用戶設備的DPCH導頻符號。
26.如權利要求25所述的通信系統，其中通過取決于所述UL是否同步的因子改變所述DPCH導頻符號。
27.如權利要求26所述的通信系統，其中所述用戶設備適用于確定由所述裝置恢復的DPCH導頻符號的因子，并基于所確定的因子，將所述發射機的功率電平基于或不基于所述TPC命令。
28.一種指示到通信節點的第一鏈路不同步(OoS)的方法，包括以下步驟由所述節點檢查所述第一鏈路是否OoS；如果所述第一鏈路同步，則在第二鏈路上發射具有第一換算因子的導頻符號；以及如果所述第一鏈路是OoS，則在所述第二鏈路上發射具有第二換算因子的導頻符號。
29.如權利要求28所述的方法，其中所述第二鏈路是專用物理信道(DPCH)，并且所述方法還包括以下步驟只要所述第一鏈路是OoS，則由所述節點發射具有所述第二換算因子的DPCH導頻符號；以及在所述第一鏈路同步時，由所述節點將所述DPCH導頻符號的換算因子更改為所述第一換算因子。
30.如權利要求28所述的方法，還包括將所述第二鏈路上的發射功率電平固定在特殊電平并在所述第二鏈路上發射發射功率控制命令序列的步驟。
31.如權利要求28所述的方法，還包括以第一功率電平發射所述導頻符號并以不同于所述第一功率電平的第二功率電平發射第二信息元從而指示所述第一鏈路是OoS的步驟。
32.如權利要求31所述的方法，其中所述第二信息元是發射功率控制命令。
33.一種控制在到通信節點的第一鏈路上的發射功率的方法，包括以下步驟檢測在第二鏈路上接收的導頻符號的換算因子；其中如果所述第一鏈路同步，則檢測到具有第一換算因子的導頻符號，并且如果所述第一鏈路不同步(OoS)，則檢測到具有第二換算因子的導頻符號；如果檢測到具有所述第二換算因子的導頻符號，則在TPC命令組合中限制在所述第二鏈路上接收的發射功率控制(TPC)命令；以及如果檢測到具有所述第一換算因子的導頻符號，則在所述TPC命令組合中包括在所述第二鏈路上接收的TPC命令。
34.如權利要求33所述的方法，還包括在所述第一鏈路上發送的消息中包括信息元的步驟，其中所述信息元指示檢測第二鏈路導頻符號的換算因子的能力。
35.如權利要求33所述的方法，其中所述方法在寬帶碼分多址通信系統中由在軟切換中的用戶設備執行。
36.如權利要求35所述的方法，其中通過檢查在至少一個時隙內從在專用物理信道(DPCH)上接收的導頻符號和從在公共導頻信道(CPICH)上接收的導頻符號中獲得的信道估計，檢測所述換算因子。
37.如權利要求36所述的方法，其中通過比較DPCH和CPICH信道估計的正負符號，檢測所述換算因子。
38.如權利要求35所述的方法，其中所述檢測所述換算因子的步驟包括比較在專用物理信道上接收的導頻符號的功率電平與接收的發射功率控制命令的功率電平。
39.一種在用戶設備中確定到通信節點的上行鏈路(UL)是不同步(OoS)的方法，包括以下步驟比較從所述節點接收的更新的發射功率控制(TPC)命令與更舊的TPC命令；如果從所述比較步驟生成的輸出信號超過閾值，則為來自所述節點的下行鏈路(DL)測量信號干擾比(SIR)；以及基于所測量的SIR，確定所述節點是否在遵循在所述UL中發送到所述節點的TPC命令；其中如果所述節點未在遵循所述TPC命令，則確定是OoS。
40.如權利要求39所述的方法，其中通過計算在最新時隙和以前時隙期間的TPC命令之間的比率，比較TPC命令。
41.如權利要求39所述的方法，其中所述確定步驟包括檢查連續時隙的SIR之間的差異，并將所述差異與在所述UL中發送到所述節點的TPC命令相關。
42.如權利要求41所述的方法，其中對所述差異進行濾波，并且將經濾波的差異與閾值進行比較。
全文摘要
用于諸如蜂窩電話系統的下行鏈路的通信鏈路的信息系統、檢測器和方法減少了上行鏈路不同步(OoS)時上行鏈路發射功率峰值的問題。一種指示到通信節點的第一鏈路是OoS的方法包括由該節點在第二鏈路上發送的信號中包括OoS信號的步驟。OoS信號包括由該節點發射的指示第一鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位。一種確定到通信節點的第一鏈路是OoS的方法包括由該節點在第二鏈路上發送的信號中檢測OoS信號的步驟。OoS信號包括指示第一鏈路是同步還是OoS的至少一個數據位，包括符號的正負符號更改、信息元之間的功率電平偏置或關于導頻符號的不同換算因子。第一鏈路是OoS時，在確定第一鏈路上的發射功率中不包括來自第二鏈路的發射功率控制命令。
文檔編號H04Q7/38GK101091332SQ200580022526
公開日2007年12月19日 申請日期2005年5月3日 優先權日2004年5月6日
發明者B·林多夫, J·尼爾森 申請人:艾利森電話股份有限公司