用于在提供多數據速率的數據通信的無線電通信系統中促進通信的設備和相關的方法

專利名稱：用于在提供多數據速率的數據通信的無線電通信系統中促進通信的設備和相關的方法
技術領域：
本發明總的涉及在提供多數據速率的數據通信的無線電通信系統中促進通信的 方式，諸如在提供IxEV-DV數據通信業務的CDMA 2000蜂窩通信系統中。更具體地，本發明 涉及到提供其電平與用以傳送數據的數據速率有關的導引信號或其他控制信號的設備和 相關的方法。當用以傳送數據的速率改變時，用以生成導引信號或其他控制信號的電平也 相應地改變。因為導引信號或其他控制信號具有與用以傳送數據的數據速率相匹配的電平，所 以排除了其它情況下對選擇對應于最高數據速率的最高功率電平，最好地保證數據的成功 通信的需要。通過允許以減小的功率電平來運行，在通信期間消耗的功率量減少了，并且有 可能改進系統性能和容量。
背景技術：
通信系統是在現代社會中特有的。按照許多不同類型的通信業務的數據通信通常 是需要的。通信系統被使用來藉以實行數據通信。由于通信技術的進步，新類型的通信系 統正在開發。通信系統包括經由通信信道互連的至少第一通信站和第二通信站。數據由第一通 信站(稱為發送站)經由通信信道傳送到第二通信站(稱為接收站)。要由發送站傳送的 數據，如果需要的話，被變換成一種允許該數據在通信信道上被傳送的形式。另外，接收站 檢測在通信信道上傳送的數據，并恢復其信息內容。無線電通信系統是一種通信系統。在無線電通信系統中，在無線電空中接口上定 義的無線電信道形成了互連發送站和接收站的通信信道。相反，傳統的有線通信系統需要 使用在通信站之間延伸的、在其上定義了通信信道的、固定的有線連接。無線電通信系統比起有線通信系統提供了各種優點。與無線電通信系統相關的初 始安裝和部署的花費通常小于安裝和部署相應有線通信系統所需要的花費。另外，無線電 通信系統可被實施為移動通信系統，其中可運行的一個或多個通信站允許具有移動性。蜂窩通信系統是一種典型類型的移動無線電通信系統。在世界上大部分人口密集 區域都已安裝了蜂窩通信系統，并達到廣泛使用的水平。蜂窩無線電通信系統是多用戶通 信系統，其中無線電通信配備有多個移動站。通過移動站可以實現話音和數據的電話通信。 移動站有時具有的體積允許移動站的用戶方便地運送它們。蜂窩無線電通信系統包括網絡基礎結構，其被安裝在通信系統所包含的整個地理 區域內。在蜂窩通信系統中可運行的移動站通過無線電信道與構成通信系統網絡基礎結構一部分的基站進行通信。基站是地點固定的、與移動站進行數據收發的無線電收發信機。基站以間隔開的 位置被安裝在通信系統所包含的整個地理區域內。每個基站定義了由該地理區域的一部分 形成的一個小區。正因為這些共同定義了通信系統覆蓋區域的小區，所以才稱為蜂窩通信 系統。當移動站位于由一個基站所定義的小區內時，通常可以實施與定義了該小區的該 基站的通信。由于移動站的固有的移動性，移動站可以在由不同基站所定義的小區之間移 動。與移動站的不間斷的通信是通過在定義了該移動站所穿越的相鄰小區的相鄰基站之間 的通信越區切換過程而提供的。通過適當地定位基站，移動站無論位于通信系統所包含的 區域內的何處，都將處在至少一個基站附近的通信范圍內。當基站被適當地定位于所選擇的間隔開的位置時，只需要生成相對低功率的信號 來實現在移動站和基站之間的通信。在相繼基站之間的通信切換允許不間斷的通信，而不 必增加用以發射通信信號的功率電平。另外，因為生成的信號通常都具有 低功率電平，所以 同一個無線電信道能夠在蜂窩通信系統的不同位置處被重復使用。分配給蜂窩通信系統的 頻譜由此被高效地利用。蜂窩通信系統通常被構建成可按照特定通信標準的運行技術規范來運行。連續幾 代的通信標準已被開發，并且已公布了定義它們的運行參數的運行技術規范。第一代和第 二代蜂窩通信系統已被部署，并且已達到很高的使用水平。第三代和隨后一代的系統正在 進行開發及標準化，而且，至少相對于第三代系統正在部分地部署。一個典型的第三代蜂窩通信系統是按照在CDMA 2000運行技術規范中闡述的運 行協議而運行的系統。依照CDMA 2000運行技術規范構建的CDMA 2000蜂窩通信系統提供 基于分組的數據通信業務。已提出了各種不同的技術建議，藉以在CDMA 2000通信系統中實現高數據速率的 分組數據的通信。通過以高數據速率發射數據，增加的數據量能夠在給定的時間周期內被 傳送。IxEV-DV數據通信業務是一個這樣的建議。另外，IxEV-DO數據通信業務是另一個 這樣的建議。這些數據通信業務提供以幾個選定的數據速率中的任一數據速率進行數據通 信。另外，提供這樣通信業務的系統有時稱為多速率通信系統。允許以兩個或多個不同的 數據速率中的任一數據速率來傳送數據的其他通信系統有時也稱為多速率或多數據速率 系統。在提供多數據速率通信業務的CDMA 2000系統中，要傳送的數據在反向鏈路上以 選定的數據速率進行傳送。也就是說，由移動站傳送到該通信系統的一個網絡部分的數據 在反向鏈路信道上以選定的數據速率進行傳送。導引信號也連同該數據的傳送一起由移動 站傳送到網絡基礎結構。導引信號在反向導引信道上被傳送，而該數據在數據信道上被傳 送。導引信號在所述網絡基礎結構處被使用來幫助在數據信道上所傳送的數據的相干解 調。在傳統的CDMA 2000系統中，即，不提供以可快速改變的多數據速率進行高數據 速率通信的CDMA通信系統中，導引信號具有恒定的或慢改變的信號-噪聲比(SNR)水平 (例如，接收到的導引信號對噪聲的比值)。然而，當其在提供諸如IxEV-DV通信業務的多數據速率通信的系統中被采用時，快速調度和速率控制影響通信系統的功率控制操作。傳 統上，導引信號的SNR水平必須被設置為高的SNR水平，以保證以多數據速率中的最高數據 速率成功地進行數據通信。在數據以低于最高數據速率的數據速率進行通信的情形下，導 引信號具有比起所需要的更高的SNR水平。所以，在這樣的時間內，導引信號具有過大的功 率電平。通信系統的通信性能受到有害的影響。另外，當移動站由電池電源供電時，電池電 源以比所需速率更大的速率耗盡所貯存的能量。如果可以提供藉以使得導引信號的功率更好地匹配于傳送與其相關聯的數據所 用的數據速率的方法，則有可能改進系統性能。按照與能夠以多個數據速率傳送數據的無線電通信系統有關的這個背景信息，已 引伸出本發明的重大改進。

發明內容
因此，本發明有利地提供了在提供多數據速率的數據通信的無線電通信系統中促 進通信的設備和相關的方法。根據本發明的一方面，提供一種方法，包括從無線電通信系統傳送對應于數據信 道的基本導引信號；檢測在所述數據信道上傳送的數據何時超過預定目標水平數據速率； 以及響應于在所述數據信道上傳送的數據超過所述預定目標水平數據速率，來生成增加總 導引功率的輔助導引信號。根據本發明的一個實施例，該方法還包括如下操作響應于在所述數據信道上傳 送的數據落到所述目標水平數據速率之下，終止所述輔助導引信號。根據本發明的一個實施例，其中通信站包括可在所述無線電通信系統中運行的移 動站，以及其中所述輔助導引信號與在該數據信道上的數據傳送同時生成。根據本發明的一個實施例，其中通信站包括可在無線電通信系統中運行的移動 站，其中該移動站所傳送的數據是在該無線電通信系統中定義的反向鏈路數據信道上傳送 的，以及其中該無線電通信系統定義了反向鏈路導引信道，并且當在所述生成操作期間生 成所述輔助導引信號時，所述輔助導引信號是在該反向鏈路導引信道上生成的。根據本發明的一個實施例，其中該無線電通信系統定義了第一反向鏈路導引信道 和第二反向鏈路導引信道，第二反向鏈路導引信道是對第一反向鏈路導引信道的輔助，以 及其中當在所述生成操作期間生成所述輔助導引信號時，所述輔助導引信號是在第二反向 鏈路導引信道上生成的。根據本發明的一個實施例，其中通信站在其運行期間發送基本信號，以及其中當 在所述生成操作期間生成輔助導引信號時，所述輔助導引信號是對該基本信號的輔助。 根據本發明的一個實施例，其中在所述檢測操作期間檢測到在所述數據信道上傳 送的數據超過所述目標水平數據速率之后，當在所述生成操作期間生成輔助導引信號時， 所述輔助導引信號被生成用于選定的時間周期。根據本發明的另一方面，提供一種設備，包括導引信號生成器，配置用于生成第 二導引信號，該第二導引信號提供附加功率以輔助與無線電通信系統中的反向鏈路數據信 道相對應的第一導引信號，所述導引信號生成器響應于在反向鏈路數據信道上傳送的數據 展現超過選定的目標水平的通信參數，來生成第二導引信號以輔助第一導引信號的信號能fio根據本發明的一個實施例，其中該通信參數是反向鏈路數據信道的數據速率。根據本發明的一個實施例，其中所述導引信號生成器進一步配置用于1)將所述 第一和第二導引信號保持第一時間段；以及2)去除所述第二導引信號并且增加所述第一 導引信號的功率電平，以在所述第一時間段之后的第二時間段內補償由于去除所述第二導 頻信號而損失的功率。根據本發明的一個實施例，其中所述導頻信號生成器配置用于動態地調節與反 向數據信道中數據傳送速率變化相對應的第一和第二導引信號中的總導引信號功率電平。根據本發明的另一方面，提供一種方法，包括檢測在反向數據信道上傳送的數據 何時超過預定目標水平數據速率；響應于在所述反向數據信道上傳送的數據超過所述預定 目標水平數據速率，在反應輔助導引信道上生成增加總導引功率的輔助導引信號；在所述 反向數據信道上傳送所述數據；以及在反向導引信道和所述反向輔助導引信道上傳送控制 信號，其中，所述反向導引信道的功率電平是允許對在所述反向數據信道上傳送的數據 進 行相干解調的可能的最小電平。根據本發明的另一方面，其中所述反向數據信道的流量-導引(T/P)比值與所述 反向數據信道中的數據速率是無關的。根據本發明的另一方面，其中所述反向數據信道的流量-導引(T/P)比值根據先 前幀數據的反向數據信道數據速率來設置。根據本發明的另一方面，其中所述反向導引信道的功率電平是恒定的。根據本發明的另一方面，其中跟隨在所述反向數據信道上傳送的數據的數據速率 改變之后，所述反向導引信道的功率電平中的改變被延遲。根據本發明的再一方面，提供一種方法，包括在反向數據信道上接收數據；以及 在反向導引信道和反向輔助導引信道上接收控制信號，其中，響應于在所述反向數據信道 上傳送的數據超過預定的目標水平數據速率而生成所述反向輔助導引信道，并且其中，所 述反向輔助導引信道的功率電平響應于所述數據在所述反向數據信道上進行發送的數據 速率，并且所述反向導引信道的功率電平是允許對在所述反向數據信道上傳送的數據進行 相干解調的可能的最小電平。根據本發明的再一方面，其中，所述反向導引信道由長度為1152碼片的第一部分 以及384碼片長度的反向功率控制子信道形成。根據本發明的再一方面，其中，所述反向導引信道包括反向快速指示子信道，以向 基站提供最早可能時間處數據速率改變的指示。根據本發明的再一方面，其中，利用定義所述反向快速速率指示子信道的值對所 述反向功率控制子信道的選定功率控制比特進行鑿孔。根據本發明的再一方面，其中，導引信道生成器起速率指示生成器的作用，其生成 速率指示，用于指示插入到所述反向快速指示子信道中的數據速率。根據本發明的再一方面，其中，所述反向輔助導引信道由長度為1152碼片的第一 部分以及384碼片長度的反向導引控制子信道形成。根據本發明的再一方面，提供一種方法，包括在反向數據信道上接收數據；以及 在反向導引信道和反向輔助導引信道上接收控制信號，其中，響應于在所述反向數據信道上傳送的數據超過預定的目標水平數據速率而生成所述反向輔助導引信道，并且其中，在 所述反向數據信道上的數據速率改變之后的第二時間幀期間，將外環功率控制閾值調節到 新數據速率的初始目標外環功率控制閾值。

根據本發明的一個實施例，其中，反向導引信道和反向輔助導引信道信號是未調 制的。根據本發明的一個實施例，其中，反向導引信道和反向輔助導引信道信號是通過 偽確定性序列調制的。根據本發明的一個方面，提供一種設備，包括發信機電路，配置用于向移動臺傳 送數據；接收機電路，配置用于從所述移動臺接收數據和控制信號；誤幀率(FER)估值器， 配置用于對所述接收機電路接收的數據的FER進行估計；以及外環功率控制，配置用于將 所接收的數據的FER與目標FER進行比較以設置外環功率電平。根據本發明的一個實施例，該設備進一步包括解碼器，配置用于對由所述接收機 電路接收的數據進行解碼。根據本發明的一個實施例，該設備進一步包括信噪比估值器，配置用于對所述接 收機電路接收的數據的信噪比(SNR)進行估計。根據本發明的一個方面，提供一種設備，包括導引信號生成器，配置用于生成第 二導引信號，該第二導引信號提供附加功率以輔助與無線電通信系統中的反向業務數據信 道相對應的第一導引信號，所述導引信號生成器響應于在反向業務數據信道上傳送的數據 展現超過選定的目標水平的數據速率，來生成第二導引信號以輔助第一導引信號的信號能 量，其中，所述反向業務信道包括用于運送導引信號的導引信道；用于運送數據的數據信 道；用于運送針對基站的數據速率改變的指示符的反向速率指示符信道；以及，用于當所 述反向業務信道展現出超過選定目標水平的數據速率時運送輔助導引信號的輔助導引信 道。通過本發明實施例的運行，提供了其電平與用以傳送數據的數據速率有關的導引 信號或其他控制信號。當用以傳送數據的數據速率改變時，用以生成導引信號或其他控制 信號的電平也相應地改變。也就是說，通過本發明實施例的運行，導引信號或其他控制信號具有與用以傳送 數據的數據速率相匹配的電平。消除了其它情況下對選擇對應于最高數據速率的最高功率 電平以保證數據的成功通信的需要。由此，允許以減小的功率電平來運行。于是，在通信運 行期間消耗的功率量減小了，并且有可能改進系統性能和增加系統容量。當在提供數據通信的多數據速率(諸如在IxEV-DV通信業務中可提供的數據速 率)的CDMA 2000蜂窩通信系統中實施時，在反向鏈路上提供額外的導引功率。現有的運 行技術規范定義了在從移動站延伸到通信系統網絡基礎結構的反向鏈路上的反向基本信 道和反向輔助信道。反向輔助信道大部分被提供用于按照IxEV-DV通信業務的數據通信。還定義了反向導引信道。導引信號由移動站在反向導引信道上連同反向基本信道 上的數據一起發送。按照本發明實施例的運行，還定義了反向輔助導引信道。而且，移動站附加地、可 選擇地在該信道上發送輔助導引信號。在反向基本信道上傳送的數據例如具有恒定的、或 在一組預定義的低數據速率間可變的數據速率。在反向導引信道上發送的導引信號被選擇成具有一個電平，優 選地是允許對在反向基本信道上傳送的數據進行相干解調的可能的 最小電平。在反向輔助導引信道上發送的導引信號具有響應于在反向輔助信道上用以發 送數據的數據速率而選擇的功率電平。當在反向輔助信道上傳送的數據的數據速率高時， 在反向輔助導引信道上發送的輔助導引信號的功率電平也相應地是高的。以及，當在輔助 信道上傳送的數據的數據速率低時，用以發送反向輔助導引信號的功率電平也相應地是低 的。當相關的數據的數據速率低時，通過減小輔助導引信號的功率電平，導引信號的功率電 平與被傳送的數據的數據速率相匹配。由此，不發生以超過解調在反向基本和輔助信道上 傳送的數據而固有地需要的功率電平來發射導引信號。移動站的電池功耗不會不必要地消 耗，以及在移動站與網絡基礎結構之間延伸的無線電空中接口上的信號能量不會不必要地 尚O在一個實施例中，在反向導引信道上發送的導引信號的導引功率電平總是具有反 向基本信道的運行所需的電平。也就是說，反向基本信道的T/P比值是與反向輔助信道中 的速率無關的。反向輔助信道的運行所需的該額外的導引功率由在反向輔助導引信道上發 送的輔助導引信號來提供。快速功率控制是響應于單獨在反向導引信道上發送的導引信 號，或是響應于在反向導引信道和反向輔助導引信道兩者上發送的導引信號，而在網絡基 礎結構上被執行的。在另一個實施例中，移動站始終設置在反向導引信道上發送的導引信號的功率電 平。由此，在反向基本信道上發送的數據的T/P比值按照先前幀數據(即，在前一個時間周 期期間發送的數據)的反向輔助信道數據速率來設置。由于網絡基礎結構知道在前一個時 間周期期間被傳送的數據的數據速率，所以網絡基礎結構也知道在反向基本信道上的當前 的T/P比值。并且，網絡基礎結構響應于此而調節外環功率控制設置點。如果反向輔助信 道除了在反向導引信道上提供的導引功率以外，還需要附加的導引功率，則在反向輔助信 道上發送的反向輔助導引信號被使用來提供和得到所需要的附加功率。按照本發明的附加實施例，提供了在通信系統運行期間數據通信的數據速率改變 的情形下藉以促進穩定功率控制的方式。在一個實施例中，導引參考電平的調節被延遲。在 另一個實施例中，提供了在速率與功率控制轉變期間穩妥(conservative)的功率電平設 置。另外，在另一個實施例中，提供了快速速率指示。所以，在這些和其他方面，提供了用于無線電通信系統的設備和相關的方法。所述 無線電通信系統提供了由第一通信站在至少第一數據信道上、至少以第一選擇的數據速率 進行的數據通信。第一控制信號在第一控制信道上傳送，其中第一控制信號在至少第一選 擇的時間周期期間以第一觸發電平為目標。在該至少第一數據信道上數據通信得以促進。 第二控制信號生成器可選擇地生成第二控制信號，用于在第二控制信道上進行傳送。第二 控制信號的目標為第二目標電平。第二目標電平是響應于在該至少第一數據信道上用以傳 送數據的該至少第一選擇的數據速率而選擇的。通過在下面簡要概述的附圖、本發明目前優選的實施例的以下詳細說明、和所附 的權利要求，可以得到本發明及其范圍的更加全面的了解。

發明內容


圖1顯示按照本發明實施例可運行的無線電通信系統的功能方框圖。
圖2顯示在本發明實施例的運行期間，在反向基本和輔助信道上傳送的數據的數 據速率與在反向導引和反向輔助導引信道上發送的導引信號的功率電平之間的關系的圖。圖3顯示在此按照本發明實施例的運行的、也代表在反向鏈路信道上用以傳送數 據的數據速率與在反向導引和輔助導引信道上生成的導引信號的功率電平之間的關系的 圖，它類似于圖2所示的圖。圖4顯示按照本發明實施例定義的、反向導引和輔助導引信道的示例性功率控制 子信道結構的圖。圖5顯示按照本發明實施例的運行的、在此說明在反向輔助信道上用以傳送數據 的數據速率與在反向導引信道上生成的導引信號的功率電平之間的關系的圖，它類似于圖 2-3所示的圖。圖6顯示表示按照本發明實施例的運行的、代表速率請求和許可調度的時序關系 的時 序圖。圖7顯示按照本發明實施例的運行而生成的反向導引信道上速率指示的生成圖。
具體實施例方式首先參照圖1，總體表示為10的無線電通信系統提供在多用戶環境下與其中以移 動站12為代表的眾多移動站的無線電通信。該通信系統構成多數據速率通信系統，其中數 據可選擇地以從多個不同的、可允許的數據速率中選定的一個數據速率來傳送。在本示例 性實施方案中，該通信系統構成提供IxEV-DV通信業務的CDMA 2000蜂窩通信系統。也就 是說，在本示例性實施方案中，該通信系統通常遵從在CDMA 2000/lxEV-DV運行技術規范 中闡述的運行協議。然而，本發明的教導可適合于應用在其他類型的多速率數據通信系統中。雖然本 發明的各種實施例的以下運行說明將根據它們在提供IxEV-DV數據通信的CDMA 2000蜂窩 通信系統中的實施方案來描述，但本發明的教導同樣地可適用于其他類型的通信系統。在移動站與通信系統的網絡部分之間提供雙向數據通信。在通信系統的網絡部分 與在其中可運行的移動站之間定義了無線電空中接口。在從網絡部分延伸到移動站的正向 鏈路上定義了正向鏈路信道。而且，在從移動站延伸到網絡部分的反向鏈路上定義了反向 鏈路信道。在網絡部分與移動站之間控制信息和數據業務在正向和反向鏈路信道上進行傳 送。通信系統按其構建并遵從其的運行技術規范定義了在正向和反向鏈路上的各種 控制信道和數據信道。對于本發明的實施例來說具有意義的是，在本示例性實施方案中，定 義了從移動站到網絡部分的反向基本信道(R-PCH)和反向輔助信道(R-SCH)，在其上傳送 按照數據通信業務的實行而被傳送的業務數據。箭頭14代表反向基本信道，在其上由移動 站12傳送數據到通信系統的網絡部分，而箭頭16代表反向輔助信道，在其上仍由移動站12 傳送業務數據到網絡部分。更具體地，反向輔助信道通常被利用來在其上以所選擇的各種 數據速率中的任一速率來傳送IxEV-DV數據。在反向輔助信道上用以傳送數據的數據速率 容易受到突然的改變。在反向鏈路上還定義了各種控制信道。在控制信道中間包括有反向導引信道 (R-PICH)，由箭頭22代表。按照本發明的實施例，定義了一個附加的信道，反向輔助導引信道(R-SPICH)。所述反向輔助導引信道在圖上由箭頭22代表。另外，正向鏈路信道，業務和 控制信道，在圖上由箭頭28代表。 通信系統的網絡基礎結構在這里顯示為包括基站34。該基站包括收發信機電路， 用于在通信系統的網絡部分與移動站之間延伸的無線電空中接口上定義的正向和反向鏈 路信道上收發數據。在本示例性實施方案中，基站按照CDMA(碼分多址)通信方案運行。該 基站還包括執行各種功能的電路和元件，其中所述功能諸如對通信系統運行期間所生成的 信號進行功率控制的功率控制功能。基站34形成該通信系統的網絡部分的無線電接入網部分的一部分。該無線電接 入網還包括基站34與之耦合的基站控制器(BSC) 36。該基站控制器進行工作，尤其是，用來 控制基站34和耦合到該基站控制器的其他基站的運行。該無線電接入網在這里顯示為通 過網關(GWY)40被耦合到分組數據網(PDN)38。相應的節點(CN)42被耦合到該分組數據 網。該相應的節點代表通信節點，它構成與移動站12進行通信的數據的最終源或最終目的 地。計算機站、電話站、和內容服務器都是可以組成該相應的節點的設備的例子。基站34的各種單元也表示在圖1上。這里，分別顯示了前端發送和前端接收電 路部分48和52。該前端發送和接收部分對在無線電空中接口上傳送的數據分別執行諸如 上變頻和下變頻操作的功能。該前端接收電路部分被耦合到譯碼器和信號-噪聲比(SNR) 估值器56。另外，該譯碼器被耦合到誤幀率(FER)估值器58。估值器56和58起作用于由 前端接收電路接收的數據的指示，以生成提供給它的該指示的信號_噪聲比和誤幀率的估 值。由估值器56在線62上生成的代表該估值的數值被提供到比較器66。另外，由估值器 58在線67上生成的代表該估值的數值被提供到外環功率控制單元74。單元66和74形成 該基站的發送鏈的一部分。目標誤幀率(TG FER) 75的數值也被提供到外環功率控制單元 74。外環功率控制單元形成加到比較器66上的數值，以及比較器輸出被提供到前端發送電 路48。功率控制是通過尤其是功率控制命令的通信來實現的，該功率控制命令指令移動站 以多少功率電平在反向數據信道(R-FCH)上傳送數據。如上所述，導引信號由移動站傳送，以促進在反向數據信道上傳送的數據的相干 解調。所述導引信號具有適當的功率電平，以允許由移動站傳送到網絡基礎結構的數據的 信息內容被適當地恢復。因為在發送導引信號必須的功率電平與用以發送業務數據的數據 速率之間的直接關系，以及它對功率控制的影響，所以傳統上，用以發送導引信號的功率電 平被設置為屬于這樣的一個功率電平，它對應于和以可能的最高數據速率來傳送的數據相 關聯的導引信號所需要的功率電平。當以低于可能的最高數據速率的數據速率來傳送數據 時，該導引信號的功率電平是不必要的。本發明的實施例包括在諸如移動站12的移動站處所包含的設備，它總體上表示 為82。該設備包括第二導引信號或其他控制信號生成器84。該信號生成器生成這樣的導引 信號，它具有響應于由移動站在反向輔助信道上用以傳送數據的數據速率的功率電平。在 一個實施方案中，該導引信號是未調制的。在其它實施方案中，該導引信號用已知的序列、 用偽確定性序列、或用其他值進行調制。由移動站在反向輔助信道上用以傳送數據的數據 速率的指示通過線路86被提供到第二導引信號生成器。該指示在這里被表示為由構成發 送鏈一部分的數據源連同移動站的發送電路一起提供。另外，由第二控制信號生成器形成 的、或由其導致形成的信號由移動站的發送電路來傳送。當數據速率改變時，由信號生成器84形成的附加導引信號的功率電平也相應地改變，由此使該信號的功率電平與被傳送的業 務數據的數據速率相匹配。圖2顯示在接連的時間幀或其他時間周期期間，在反向基本信道14和反向輔助信 道16上傳送的數據的示例性數據速率的圖。另外，也表示出了按照本發明實施例的運行 的、在反向導引信道22和反向輔助導引信道24上用以發送導引信號的相應的功率電平。在 本實施方案中，由移動站在反向導引信道24上發送的導引信號的功率電平具有反向基本 信道的運行所需要的導引信號功率電平。也就是說，反向基本信道的T/P比值與反向輔助 信道的速率是無關的。反向輔助信道16的運行所需要的附加導引功率由在反向輔助導引 信道24上發送的輔助導引信號來提供。當在基站處被檢測時，快速功率控制僅基于在反向 導引信道上發送的導引信號、或基于反向導引信道和在反向輔助導引信道上發送的輔助導 引信號而被執行。在可變速率運行的情形下，即，當在輔助信道上用以傳送數據的數據速率改變時， 在反向導引信道上發送的導引信號以能保證反向基本信道上數據通信性能的、可能的最低
功率電平來發射。在反向輔助信道上發送的輔助導引信號的功率電平被設置為P= (10Pilot_reference_level*0·125/10-1.0) *R-P1CH如果反向輔助信道的T/P比值被定義為反向輔助信道的功率對反向導引信道與 反向輔助導引信道組合的功率的比值，則反向輔助信道的T/P比值被設置為當前使用的速 率的標稱屬性(nominal attribute)增益的值。功率沒有浪費。而且，由于反向基本信道 的T/P比值與反向輔助信道的速率是無關的，所以功率控制環不是依據反向輔助信道中的 數據速率改變來分布的。圖3再次顯示在接連的時間幀期間，在反向基本和輔助信道14和16上傳送的數 據的數據速率，與在反向導引信道和反向輔助導引信道22和24上的導引信號的功率電平 之間的關系。在本實施方案中，由移動站在反向導引信道上發送的導引信號的功率電平由 移動站設置。并且因此，反向基本信道的T/P比值都按照先前幀中在反向輔助信道上傳送 的數據的數據速率。由于基站也知道先前時間幀期間在反向輔助信道上傳送的數據的數據 速率，所以基站也知道在反向基本信道上傳送的數據的當前T/P比值，并據此調節外環功 率控制設置點。如果當前的反向輔助信道需要在當前時間幀期間在反向導引信道上所提供 的導引功率以外的附加導引功率，那么反向輔助導引信道被使用來傳送輔助導引信號，以 提供額外的功率。在本實施方案中，功率控制環并不是與反向輔助信道的數據速率改變無關的。但 功率控制環相對地不受速率改變的打擾，因為基站知道如何調節在每個幀邊界處的外環功 率控制設置點。在本方案中，提供改進的SNR估值用于內環功率控制，因為在反向導引信道 上發送的導引信號通常具有相對較高的功率。因此，在本實施方案中成為可能的功率控制 是相當精確的。圖4顯示反向導引信道22和反向輔助導引信道24的示例性功率控制子信道結構 的圖，它總體表示為102。如圖所示，反向導引信道由長度為1152碼片的第一部分104和 384碼片長度的反向功率控制子信道106構成。同樣地，反向輔助導引信道24也被格式化 為包括1152碼片長度的第一部分108和384碼片長度的部分112，其中該部分112形成反 向導引控制子信道值。例如，代碼W3264可被分配給反向輔助導引信道。在使用這種類型的結構時，后向兼容性被保留。 圖5顯示在反向基本和輔助信道14和16上用以傳送數據的數據速率與在反向導 引信道上發送的導引信號的功率電平之間的關系的圖。在本實施方案中，當在數據信道上 傳送的通信數據的數據速率發生改變之后導引信號的參考電平被延遲。在時間106，外環 功率控制設置點如由相反的箭頭所表示的。這是在反向輔助信道上傳送的數據的速率發生 改變之前的功率控制設置點。在時間108，在反向輔助信道上傳送的數據的數據速率增加。 時間110定義了后續時間幀的開始點。以及，此后，在后續時間幀期間，對導引功率和外環 設置點進行調節。在該后續時間周期期間，反向基本信道和反向輔助信道的質量得以保持。 在時間112，在反向輔助信道上傳送的數據的數據速率再次改變。以及，在時間114之后，再 次對導引功率進行調節。以及，如在時間116所示的，外環功率控制設置點再次由相反的箭 頭來表示。數據速率在時間108發生改變之后的第一幀期間，在移動站執行一系列的程序過 程。反向基本信道的T/P比值得以保持。以及，對反向輔助信道的T/P比值進行調節，所述 調節按照新數據速率的標稱特征增益加上在新數據速率與老數據速率的導引參考電平之 間的差值。在這個幀期間，反向輔助信道的功率電平按照新速率來設置，但反向導引信道和 反向基本信道的目標接收的SNR被保持在與先前幀相同的水平。以及，在基站處，由于基站 不知道在反向輔助信道上傳送的數據的速率發生改變，所以基站功率控制動作繼續進行， 就好像沒有發生速率改變那樣。在從時間110開始的、數據速率發生改變之后的第二時間幀期間，移動站通過新 數據速率與老數據速率的導引參考電平之間的差值來調節導引信號的功率電平。此外，對 反向輔助信道的T/P比值按照新數據速率的標稱特征增益進行調節。以及，對反向基本信 道的T/P比值按照新數據速率的多信道增益進行調節。在基站處，接收到數據速率改變后 的第一幀中的速率指示。基站由此知道新數據速率。以及，基站調節外環功率控制閾值到 新數據速率的初始目標外環功率控制閾值。圖6顯示在本發明實施例運行期間的速率請求118、速率許可122和反向輔助信道 數值124。在本實施方案中，數據速率改變和功率電平調節，以及對T/P比值的調節是按照 均如在CDMA 2000的運行技術規范中規定的標稱特征增益和多個信道調節增益而作出的。 在不知道當前速率的情況下，基站假設移動站以先前的速率許可所允許的最高速率進行發 射。以及，外環功率控制閾值據此被設置。在圖6所闡述的示例性運行中，在反向輔助信道上傳送的數據的速率總是等于或 小于基站所許可的數據速率。也就是說，Rate_I小于或等于Rate_grant_I。由于基站在正 確地接收到速率指示之前并不知道在反向輔助信道上傳送的數據的數據速率，因而基站假 設當前的速率Rate_I等于Rate_grant_I。以及，外環功率控制閾值據此被設置。通過這個 操作，在反向導引信道上發送的導引信號中總是有足夠的功率，以保證在反向輔助信道上 必需的誤幀率。圖7顯示其中快速速率指示被復接到反向導引信道、由此在可能的最早時間向基 站提供數據速率改變的指示的實施方案。第一序列126顯示了在一個時間幀內接連的時 間周期期間的反向導引信道和反向功率控制子信道，其中每個信道定義有一個功率控制組 128。
第二序列顯示了反向導弓丨、反向導引信道和反向功率控制子信道、以及按照本發 明實施例定義的反向快速速率指示子信道(R-FRISCH) 132。以及，第三序列顯示了按照本發 明另一個實施例的運行而定義的反向導引信道、反向快速速率指示子信道和反向功率控制 子信道。如圖所示，對所選擇的功率控制比特，諸如反向鏈路功率控制子信道的頭一個或 兩個功率控制比特，用定義反向快速速率指示子信道的數值進行鑿孔。在一個實施方案中， 導引信號生成器，諸如圖1所示的導引信號生成器84，也作為速率指示生成器來運行，所述 的速率指示生成器生成被插入到所示位置的、指示數據速率的速率指示。在另一個實施方 案中，該數值甚至更早地插入。替換地，移動站也可對在第一和第二功率控制組中的反向導 引信道的一部分進行鑿孔。被插入在這些位置中的速率指示比特形成R-FRISCH這個子信 道。移動站改變數據速率，并按照均如在CDMA 2000的運行技術規范中規定的標稱特征增 益和多個信道調節增益來調節功率電平與T/P比值。基站保持在這個幀的頭一個或兩個功 率控制組中的外環功率控制閾值，以及此后按照在反向快速速率指示子信道中傳遞的速率 改變信息來調節外環功率控制閾值。快速速率指示可以替換地以其他方式來實現，諸如通 過復接該數值與反向速率指示符信道(R-RICH)。R-FRISCH的定義和使用允許基站快速地 調節外環功率控制閾值。這些比特也可與R-RICH—起使用從而以更高分辨率來譯碼詳細 的速率指示信息。通過本發明這些實施例中的任一例的運行，利用對現有運行技術規范的最小改動 而提供了功率控制環的快速穩定。 這些優選的說明是用于實施本發明的優選的例子，以及本發明的范圍不應必然地 受限于本說明書。本發明的范圍由以下權利要求來定義。
權利要求
1.一種方法，包括從無線電通信系統傳送對應于數據信道的基本導引信號；檢測在所述數據信道上傳送的數據何時超過預定目標水平數據速率；以及響應于在所述數據信道上傳送的數據超過所述預定目標水平數據速率，來生成增加總 導引功率的輔助導引信號。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括如下操作響應于在所述數據信道上傳送的數 據落到所述目標水平數據速率之下，終止所述輔助導引信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其中通信站包括可在所述無線電通信系統中運行的移 動站，以及其中所述輔助導引信號與在該數據信道上的數據傳送同時生成。
4.根據權利要求1所述的方法，其中通信站包括可在無線電通信系統中運行的移動 站，其中該移動站所傳送的數據是在該無線電通信系統中定義的反向鏈路數據信道上傳送 的，以及其中該無線電通信系統定義了反向鏈路導引信道，并且當在所述生成操作期間生成所 述輔助導引信號時，所述輔助導引信號是在該反向鏈路導引信道上生成的。
5.根據權利要求4所述的方法，其中該無線電通信系統定義了第一反向鏈路導引信道 和第二反向鏈路導引信道，第二反向鏈路導引信道是對第一反向鏈路導引信道的輔助，以 及其中當在所述生成操作期間生成所述輔助導引信號時，所述輔助導引信號是在第二反 向鏈路導引信道上生成的。
6.根據權利要求1所述的方法，其中通信站在其運行期間發送基本信號，以及其中當 在所述生成操作期間生成輔助導引信號時，所述輔助導引信號是對該基本信號的輔助。
7.根據權利要求1所述的方法，其中在所述檢測操作期間檢測到在所述數據信道上傳 送的數據超過所述目標水平數據速率之后，當在所述生成操作期間生成輔助導引信號時， 所述輔助導引信號被生成用于選定的時間周期。
8.一種設備，包括導引信號生成器，配置用于生成第二導引信號，該第二導引信號提供附加功率以輔助 與無線電通信系統中的反向鏈路數據信道相對應的第一導引信號，所述導引信號生成器響 應于在反向鏈路數據信道上傳送的數據展現超過選定的目標水平的通信參數，來生成第二 導引信號以輔助第一導引信號的信號能量。
9.根據權利要求8所述的設備，其中該通信參數是反向鏈路數據信道的數據速率。
10.根據權利要求8所述的設備，其中所述導引信號生成器進一步配置用于1)將所述 第一和第二導引信號保持第一時間段；以及2)去除所述第二導引信號并且增加所述第一 導引信號的功率電平，以在所述第一時間段之后的第二時間段內補償由于去除所述第二導 頻信號而損失的功率。
11.根據權利要求8所述的設備，其中所述導頻信號生成器配置用于動態地調節與反 向數據信道中數據傳送速率變化相對應的第一和第二導引信號中的總導引信號功率電平。
12.一種方法，包括檢測在反向數據信道上傳送的數據何時超過預定目標水平數據速率；響應于在所述反向數據信道上傳送的數據超過所述預定目標水平數據速率，在反應輔 助導引信道上生成增加總導引功率的輔助導引信號；在所述反向數據信道上傳送所述數據；以及在反向導引信道和所述反向輔助導引信道上傳送控制信號，其中，所述反向導引信道 的功率電平是允許對在所述反向數據信道上傳送的數據進行相干解調的可能的最小電平。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述反向數據信道的流量-導引(T/P)比值與 所述反向數據信道中的數據速率是無關的。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述反向數據信道的流量-導引(T/P)比值根 據先前幀數據的反向數據信道數據速率來設置。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述反向導引信道的功率電平是恒定的。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，跟隨在所述反向數據信道上傳送的數據的數 據速率改變之后，所述反向導引信道的功率電平中的改變被延遲。
17.一種方法，包括在反向數據信道上接收數據；以及在反向導引信道和反向輔助導引信道上接收控制信號，其中，響應于在所述反向數據 信道上傳送的數據超過預定的目標水平數據速率而生成所述反向輔助導引信道，并且其 中，所述反向輔助導引信道的功率電平響應于所述數據在所述反向數據信道上進行發送的 數據速率，并且所述反向導引信道的功率電平是允許對在所述反向數據信道上傳送的數據 進行相干解調的可能的最小電平。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述反向導引信道由長度為1152碼片的第一 部分以及384碼片長度的反向功率控制子信道形成。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述反向導引信道包括反向快速指示子信道， 以向基站提供最早可能時間處數據速率改變的指示。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，利用定義所述反向快速速率指示子信道的值 對所述反向功率控制子信道的選定功率控制比特進行鑿孔。
21.根據權利要求19所述的方法，其中，導引信道生成器起速率指示生成器的作用，其 生成速率指示，用于指示插入到所述反向快速指示子信道中的數據速率。
22.根據權利要求17所述的方法，其中，所述反向輔助導引信道由長度為1152碼片的 第一部分以及384碼片長度的反向導引控制子信道形成。
23.一種方法，包括在反向數據信道上接收數據；以及在反向導引信道和反向輔助導引信道上接收控制信號，其中，響應于在所述反向數據 信道上傳送的數據超過預定的目標水平數據速率而生成所述反向輔助導引信道，并且其 中，在所述反向數據信道上的數據速率改變之后的第二時間幀期間，將外環功率控制閾值 調節到新數據速率的初始目標外環功率控制閾值。
24.根據權利要求23所述的方法，其中，反向導引信道和反向輔助導引信道信號是未 調制的。
25.根據權利要求23所述的方法，其中，反向導引信道和反向輔助導引信道信號是通 過偽確定性序列調制的。
26.一種設備，包括發信機電路，配置用于向移動臺傳送數據；接收機電路，配置用于從所述移動臺接收數據和控制信號；誤幀率(FER)估值器，配置用于對所述接收機電路接收的數據的FER進行估計；以及外環功率控制，配置用于將所接收的數據的FER與目標FER進行比較以設置外環功率 電平。
27.根據權利要求26所述的設備，進一步包括解碼器，配置用于對由所述接收機電路 接收的數據進行解碼。
28.根據權利要求26所述的設備，進一步包括信噪比估值器，配置用于對所述接收機 電路接收的數據的信噪比(SNR)進行估計。
29.一種設備，包括導引信號生成器，配置用于生成第二導引信號，該第二導引信號提供附加功率以輔助 與無線電通信系統中的反向業務數據信道相對應的第一導引信號，所述導引信號生成器響 應于在反向業務數據信道上傳送的數據展現超過選定的目標水平的數據速率，來生成第二 導引信號以輔助第一導引信號的信號能量，其中，所述反向業務信道包括用于運送導引信 號的導引信道；用于運送數據的數據信道；用于運送針對基站的數據速率改變的指示符的 反向速率指示符信道；以及，用于當所述反向業務信道展現出超過選定目標水平的數據速 率時運送輔助導引信號的輔助導引信道。
全文摘要
用于促進提供多速率數據通信的無線電通信系統的運行的設備和相關的方法，所述無線電通信系統是諸如提供1xEV-DV數據通信業務的CDMA 2000蜂窩通信系統。被包含在移動站處的輔助導引信號或控制信號生成器生成在新定義的輔助導引信道或控制信道上發送的輔助導引信號或控制信號。當在反向輔助信道上傳送的數據的數據速率改變時，對反向輔助導引信號或控制信號的功率電平作出相應的改變。
文檔編號H04B7/005GK102149176SQ20111006576
公開日2011年8月10日 申請日期2003年6月5日 優先權日2002年6月7日
發明者容志剛, 皮周悅 申請人:諾基亞有限公司