专利名称：通信系统中用于控制信号功率电平的方法和装置的制作方法
背景I.领域所揭示的实施例涉及通信领域。更明确地说，所揭示的实施例涉及用于减少干扰的信号功率电平的控制，以及接收机中用于消除信号干扰的有效的信号处理。
II.发明背景码分多址(CDMA)通信系统已在商业中使用了多年。在CDMA通信系统中，同一地理区域中的许多用户可以选择在共同的载波频率上工作。来自每个用户的信号根据唯一给定的编码而被编码。从具有共同载波频率的用户接收信号的接收机根据给定的编码对每个信号进行解码。当信号正在被解码时，从所有其它用户发出的信号可被视作干扰。为了控制干扰电平，操作CDMA系统的基本原理之一是基于用来控制由系统的不同用户发出的信号的功率电平的方法和装置。CDMA系统中用于控制信号电平的其它原因，譬如保存电池能量，是相关技术领域中的普通技术人员所熟知的。
一般而言，为了防止干扰效应，用户可以提高其信号功率电平、或通信数据速率、或两者。随着越来越多的用户提供信号功率电平或通信数据速率，其它用户遭受的干扰电平也会提高。如此，需要控制由每个用户发出的每个信号的功率电平以便使每个用户遭受的干扰电平最小。此外，需要接收机中的有效信号处理来消除信号干扰。
摘要通信系统(100)中用于控制信号功率电平的一种新颖并改进了的方法和装置。该方法和装置的提供通过分别在于扰消除前后确定接收信号的第一和第二信号干扰比；确定该第一和第二信号干扰比之间的差异，以及根据该差异来确定用于控制从接收信号源发出的信号的功率电平的信号干扰比阈值。
附图的简要描述通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的符号具有相同的标识，其中
图1说明通信系统的通用框图；图2说明发射机的通用框图；图3说明了可用于图2的发射机中的Walsh覆盖/扩展部件的框图；图4说明接收机的框图；图5说明示例性turbo编码器的框图；图6说明常规turbo解码器的框图；图7说明用于接收机中的干扰消除的操作的流程图；图8说明示例性闭环功率控制的流程图；以及图9说明用于确定要被用在闭环功率控制中的新设置点的流程图。
优选实施例的详细描述图1说明了能根据任一码分多址通信系统标准进行工作的通信系统100的通用框图。这种标准包括TIA/EIA-95标准、TIA/TIA-IS-2000标准、IMT-2000标准和WCDMA标准，所有的标准都通过引用结合于此。标准的副本可以通过访问国际互联网地址http//www.cdg.org或者通过写信给TIA，Standards andTechnology Department，2500 Wilson Boulevard，Arlington，VA 22201，United States of America而获得。一般而言，通信系统100包括基站(BS)101，它提供诸如移动站102-104的许多移动站之间以及移动站102-104和无线网络105之间的通信链路。BS 101可以包括许多元件，譬如移动站控制器、基站控制器和射频收发器。BS 101也可以与其它基站(为了简化未示出)进行同相。BS 101通过正向链路与每个移动站(MS)进行通信。正向链路由从BS 101发出的正向链路信号106来保持。指向若干移动站102-104的信号可被加总以形成信号106。每个接收信号106的MS对接收信号106进行解码以提取指向接收MS 102-104的用户的信息。每个接收MS 102-104可以把接收信号指向其它接收移动站的部分视作干扰。每个MS102-104通过反向链路信号，诸如相应于MS 102-104的反向链路信号107-109，与BS 101进行通信。
为了支持每个移动站对正向链路信号106进行解码，BS 101也可以通过正向链路在导频信道上把预定序列的数据比特发送到所有移动站。从MS发出的导频信道可被用于对由从MS发出的反向链路信号携带的信息进行解码。导频信道的使用和操作是众所周知的。每个移动站102-104和BS 101中包括了用于通过正向和反向链路进行通信的发射机和接收机。
图2说明了按照一个实施例用于BS 101和移动站102-104中的发射机200的通用框图。发射机200可被用于根据IS-2000标准进行工作的CDMA系统中。信道数据比特被输入信道编码器201以产生经编码的信道数据码元。信道编码器201中的操作可以包括加总帧质量比特、以及执行卷积和/或turbo编码。每个时间帧内发送一个数据分组。编码速率可以是1/2、1/4或任意其它编码速率。在编码之后，对于每个经编码的数据位产生R组数据。结果，在编码器201的输入端对每组数据产生R组数据。在以速率1/2编码的情况下，在编码器201的输出端对每组数据产生两组数据。编码器201把信道经编码的码元传送到分组交织器202以进行交织操作。分组交织器202在把数据写入RAM部件时根据交织函数重新排列每组数据中数据码元的位置，并且输出来自RAM部件的经重排的数据分组。经交织的数据码元被输入长码扰频/调制器部件203，其中每条信道中的数据码元都用一个长的掩码进行扰频。对于每个用户给定一个长的掩码。诸如功率控制码元截去的其它操作也可以发生在长码扰频/调制器部件203中。每个功率控制码元命令用户增加或减少其反向链路信号的功率电平。多路分解器204多路分解长码扰频器/调制器部件203的输出以产生用于Walsh覆盖和BPSK或QPSK PN扩展的同相数据码元211和正交相位数据码元212。由于可以使用QPSK PN扩展，因此可以同时从多路分解器204输出两个数据码元。Walsh覆盖/扩展部件205为随后来自天线系统的放大和传输(未示出)对输入数据码元进行调制和扩展。
图3说明了根据一个实施例的Walsh覆盖/扩展部件205的框图。所示的部件205的操作包括Walsh覆盖操作、用于加总指向移动站的正向链路信号的加总操作、复数乘法器操作、基带滤波操作、以及产生用于从覆盖区域中的BS101到移动站的放大和传输的信号313的载波调制操作。部件205也可被移动站使用于反向链路信号的传输。部件205可以包括多种配置中较多或较少的操作。一般对每一正向和反向链路中的每条信道指定一个Walsh码。在长码扰频之后，产生的I和Q信号211、212经过Walsh覆盖操作。Walsh覆盖部件310中示出信道的Walsh覆盖操作。部件310中的Walsh覆盖操作包括用给定的Walsh函数乘以输入I和Q信号211、212来产生经Walsh覆盖的I和Q信号306、307。
正向链路信号可以是若干各指向一个移动站的信号的组合信号。如果还有形成正向链路信号而要被组合的其它信号，则其它信道的I和Q信号341、342在被相应的Walsh码覆盖之后，譬如Walsh覆盖部件310中的Walsh覆盖操作，被作为加总部件343和344的输入。在Walsh覆盖操作之前，I信号341和Q信号342经过类似于为I信号211和Q信号212示出的编码、分组交织操作、以及长码扰频操作。在Walsh覆盖操作之后，I信号306和341在加法部件343中被加总，而Q信号307和342在加法部件344中被加总。结果为组合I信号345和组合Q信号346。当不存在用于加法器343和344中加总操作的信号时，信号306和307作为345和346而传送。
部件205中的下一个操作包括通过PNI序列347和PNQ序列348的复数乘法器操作370。PNI和PNQ序列347和348是I和Q信道PN序列。信号345和346由PNI和PNQ序列347和348进行复数乘法。复数乘法器370的操作允许扩展信号345和346产生I和Q信号371和372。基带滤波器373和374可被用来对I和Q信号371和372进行滤波。为了在滤波之后对I和Q信号371和372进行载波调制而使用乘法器375和376。产生的信号在组合器377中被组合以产生组合信号313。信号313可以为了来自天线系统的传输(未示出)而被放大。
图4说明了处理CDMA信号所用的接收机400的框图。接收机400对接收信号进行解调以提取由接收信号携带的信息。接收(Rx)采样被存储在RAM 404中。接收采样由射频/中频(RF/IF)系统490和天线系统492产生。天线系统492接收RF信号，并且把该RF信号传送到RF/IF系统490。RF/IF系统490可以是任意常规RF/IF接收机。已接收的RF信号被滤波、下变频、以及数字化从而根据一个实施例以基带频率形成RX采样。这些采样被提供给多路分解器(demux)402。Demux 402的输出被提供给搜索器单元406和指元件408。控制电路410被耦合于此。组合器412把解码器414耦合到指元件408。在一个实施例中，控制单元410是由软件控制的微处理器，并且可以位于相同的集成电路上或在单独的集成电路上。
在操作中，接收采样被施加于demux 402。Demux 402把采样提供给搜索器单元406和指元件408。控制单元410配置指元件408以便根据来自搜索器单元406的搜索结果对不同时偏处的接收信号进行解调。解调的结果被组合并被传送到解码器414。解码器414对数据进行解码，并且输出经解码的数据。
一般而言对于搜索，搜索器406使用导频信道的非相干解调来测试相应于各种发送源和多径的时序假设和相位偏移。由指元件408执行的解调通过诸如控制和话务信道的其它信道的相干解调而执行。由搜索器406提取的信息被用于指元件408中来解调其它信道。搜索器406和指元件408既可以提供导频信道搜索，又可以提供控制和话务信道的解调。解调的结果可以在对每条信道上的数据进行解码之前在组合器412中被组合。信道去扩展的执行通过用单个时序假定处的PN序列和给定的Walsh函数与接收采样相乘，以及通常用积分和转储累加器电路(未示出)对产生的采样进行数字滤波。这种技术是本领域中众所周知的。接收机400可用于BS 101和移动站102-104中以便对分别在反向和正向链路信号上的信息进行解码。BS 101可以使用若干接收机400来对同时从若干移动站发出的信息进行解码。
图5说明了可被用于信道编码器201中来对信道数据比特进行turbo编码的示例性turbo编码器500的框图。Turbo编码器500包括第一和第二编码器部件501和502以及交织部件503。数据符号Xi在编码器501的输入端510处输入turbo编码500。在依照卷积编码运算进行编码后，编码器501产生数据符号Yi。卷积编码运算可包括依照卷积编码传递函数的编码。这种函数可由传递函数F(D)＝(1+D+D**2)/(1+D)定义，其中D表示延迟步骤，加号(+)表示异或运算。该函数的执行对于相关领域中普通技术人员来说是众所周知的。编码器部件502输出数据符号Wi。数据符号Xi输入交织器503以进行交织操作来产生数据符号Zi。交织器503中的交织操作可依照任何已知的交织器操作。数据符号Zi由以依照交织映射函数的顺序重排的数据符号Xi组成。编码器502对数据符号Zi进行编码并依照编码器502中使用的编码函数输出数据符号Wi。编码器501和502中使用的编码函数可以相同也可以不同。
数据符号Xi、Yi和Wi传到截去部件520。截去部件520在输入端510接收数据符号Xi，在输入端511接收由编码器501产生的数据符号Yi，并且在输入端512接收由编码器502产生的数据符号Wi。按照截去模式的截去部件520从数据符号Xi、Yi和Wi中选择数据符号。选定的数据符号被传递到分组交织器202来进行数据分组交织运算。如此，已发送的数据符号主要由数据符号Xi、Yi和Wi组成。
数据符号Xi、Yi和Wi的发送可包括信号处理、向上变频至适当的频率以及信号放大。这样的发射机对于本领域中普通技术人员来说是众所周知的。由目的接收机发送，传播和接收的整个过程可包括把噪声和干扰添加到数据符号Xi、Yi和Wi。接收机400中的解码器414接收数据符号Xi、Yi和Wi的有噪声的形式。
图6说明了用于对数据符号Xi、Yi和Wi进行解码以产生数据符号Xi的估计的常规turbo解码器600的框图。解码器600可被用于接收机400中的解码部件414中。数据符号Xi、Yi和Wi通过用于选择数据符号Xi和Yi从而在输入端642路由到解码部件601的数据符号选择器部件620。数据符号Xi在内部通过交织器699以在本地重新产生数据符号Zi。数据符号Wi和Zi在输入端640处传送至解码器部件602。解码器601按照编码器部件501中使用的编码函数对数据符号Xi和Yi进行解码。解码器601在输出端650产生数据符号Xi的估计。解码器602按照编码器部件502中使用的编码函数对数据符号Zi和Wi进行解码。解码器602在输出端660产生数据符号Zi的估计。
为了增加数据符号Xi估计的置信度，输出端650处数据符号Xi的估计通过交织器630以在解码器602的输入端632产生数据符号Zi的估计。解码器602使用输入端632处数据符号Zi估计以及输入端640处数据符号的估计从而在输出端660处产生对数据符号Zi的新的估计。输出端660处数据符号Zi的估计通过去交织器631以颠倒turbo编码器500中交织器530的交织函数过程，并且在输入端641处产生数据符号Xi的估计。输入端641处数据符号Xi的估计与输入端642处数据符号的估计一起使用从而在输出端650处产生数据符号Xi的估计。该过程可被不断重复直至数据符号Xi的估计的置信度达到可接受的水平。当turbo解码过程分几个阶段完成时，输入端641可被用来把数据符号Xi的估计从一个阶段输入到下一个阶段。来自前一个阶段的数据符号Xi的估计会有助于改进下一个阶段的解码过程。
图7说明了按照一个实施例在诸如接收机400的接收机中进行干扰消除的运作流程图700。在接收采样从RAM 404中被读出后，它对于从移动站接收到的每个信号都通过相关步骤701处的相关处理。相关处理可被总体描述为搜索器406、指元件408和组合器412的操作。由于接收采样包含来自从不同移动站发出的信号的采样(例如来自M个移动站的M个信号)，因此对于信号1-M可以在相关步骤701处为每个接收信号而重复相关处理。由于每个信号会要求不同的相关参数作为用于搜索器406、指元件408和组合器412的操作，因此为每个接收信号进行的相关处理可能是唯一的。每个信号可以包括一条话务信道和一条导频信道。由每个信号携带的分配给传输信道和导频信道的PN序列可以不同。相关处理可包括能根据与导频信道相关的结果进行估计信道衰减特性的信道估计。信道估计信息接着被用来与导频信道相关。每条话务信道于是被解码。
来自每次相关处理的结果通过解码步骤702。解码器414可执行解码步骤。若被发送的信道通过卷积编码过程而被编码，则根据所用的卷积编码来执行解码步骤414。若被发送的信道通过turbo编码过程而被编码，则根据所用的turbo编码来执行解码步骤414。解码器600中示出的turbo解码操作可被用于解码器414中。因此，每个信号被解码以产生关于是否为与每个已发送数据帧相关的每个循环冗余码校验(CRC)产生一个传送指示符的足够信息。通信系统中CRC的操作和使用是众所周知的。
CRC校验是干扰消除的临时判决部分。如果通过了CRC，则与所经过的CRC相关的信道的经解码的结果在步骤703处被重新编码和重新扩展以产生经重新编码和重新扩展的采样。例如，若经解码的信道是与用户相关的话务信道，则在重新扩展过程中使用的PN码与用户发送话务信道所用的PN码相同。同样地，在重新编码过程中使用的编码过程与用于发送信道的编码过程相同。重新编码和重新扩展过程可能涉及为每条信道确定信道估计。每条信道的信道估计是根据相关的导频信道衰减特性而确定的。为每条话务信道确定的信道估计的结果被用于重新扩展和重新编码过程中来为消除过程形成RX采样。在每个信道经过重新编码和重新扩展后，信道估计的结果与经重新编码和重新扩展的话务信道信号相乘。结果接着被用于步骤705处的消除过程。这种重新编码和重新扩展可由数字信号处理器或软件控制的微处理器来执行。
原始采样可以在步骤704处从存储器中被读取。经重新编码和重新扩展的采样与信道估计参数相乘，该参数在被用于步骤705处的消除过程以前作为对相关导频信道的解码结果而产生。在步骤705处，经信道修改的重新编码和重新扩展的采样从接收采样中被扣除。RAM 404在该过程完成之前可以存储所产生的采样。该结果传送至相关步骤706。信号1到M的相关过程在步骤706处为了步骤705处产生的采样而被重复。相关作用步骤706的结果在解码步骤707处被解码。因为在步骤705进行了消除过程，所以这里解码步骤707的结果比解码步骤702的结果具有更少的误差。该过程可以通过检查步骤707处的经解码结果的CRC、以及执行与步骤705处所执行的消除类似的采样的进一步消除而被重复。这种迭代过程根据需要的次数而被重复。每次消除后，所产生的接收采样被存储在存储器中。如果有必要进行另一次消除步骤，则使用最近存储的采样。
如果在系统中使用turbo编码器，则步骤702和707处的解码过程需要与诸如图6所示的示例性实施例的turbo解码过程一致。Turbo解码过程可包括迭代过程。同样，在一个步骤中确定的Xi的估计可被用作下一迭代步骤中的反馈来对数据符号Xi进行解码。所述的这种迭代过程改进了与数据符号Xi的真实估计相关的置信度。如此，在按照turbo解码过程在步骤702处进行解码的情况下，来自解码步骤702的估计结果可被用于解码步骤707中以改进步骤707处的解码过程。例如，步骤702处与不同信道相关的数据符号Xi的估计(表示为“A到Q”)在解码步骤707处被输入。例如，与第一信道相关的数据符号Xi的估计(表示为“A”)在解码步骤707处与相同的信道一起使用。
若至少存在一个消除步骤，则重新编码和重新扩展的过程可能涉及对信道参数进行重新估计。这些参数包括与导频信道相关的衰减参数。在每次消除过程后，信道为与每个用户相关的每条导频信道而被重新估计。相同用户的信道估计参数在每次消除步骤后会因来自RX采样的采样消除而有所不同。经重新估计的信道接着被用于重构下一次消除过程的重新扩展和重新编码的信号。这种信道重估以及其产生重新编码和重新扩展信号的用途对于为不同阶段的每次消除过程提供精确的采样来说是必要的。因此，消除步骤所用的采样以及由消除过程产生的采样变得更为精确。当消除过程涉及了接收采样的幅度和相位的不精确消除时，以后阶段的解码过程可能发生畸变。因此，每个消除过程所用的采样必须是形成用共同用户相关的话务和导频信道的信号的精确复制的采样。
由BS 101接收的采样可被输入接收机400。天线系统492和RF/IF系统490从移动站接收信号以产生接收信号的采样。接收采样可被存储在RAM 404中。接收机400可能结合多个搜索器406、多个指元件408、多个组合器412和多个解码器414来为所有从不同移动站接收的信号同时执行相关步骤701和706以及解码步骤702和707。然而，仅需要一个天线系统492和RF/IF系统490。若发送信号已经通过发射机处的turbo编码过程，则由解码器414执行的解码步骤702和707可以与图6所示的turbo解码器600的操作一致。
一般而言，在通信系统100中，RF/IF系统490把经编码和频谱扩展的接收信号转换成接收采样。接收采样可被存储在RAM 404中。搜索器406与指元件408一起根据第一组导频信号采样来确定第一信道估计。第一组导频信号采样包含于接收采样中。指元件408、组合器412和解码器414根据第一信道估计对接收采样进行相关和解码以产生经解码的接收采样。控制器410与诸如RAM404的其他部件一起对经解码的接收采样进行重新编码和重新扩展以产生经重新编码和重新扩展的采样。此外，控制器410根据第一信道估计修改经重新编码和重新扩展的采样以产生经信道修改的重新编码和重新扩展的采样。修改步骤可包括把重新编码和重新扩展的采样与第一信道估计相乘以产生经信道修改的重新编码和重新扩展的采样。控制器410通过使用经信道修改的重新编码和重新扩展的采样对接收采样进行干扰消除以产生新的接收采样组。新的接收采样组可被存储在RAM 404中。结果，因为从采样中被消除的组分是基于经修改的重新编码和重新扩展的采样，因此新的接收采样组被调节以用于精确和有效的随后的信号处理。经修改的重新编码和重新扩展的采样用消除步骤的幅度和相位来表示精确的采样。这种精确度通过把信道估计信息包含在产生经修改的重新编码和重新扩展的采样的过程中而得到。
为了随后的作为迭代过程的一部分的接收信号的信号处理，搜索器406与指元件408一起根据第二组导频信号采样来确定第二信道估计。第二组导频信号采样被包含在新的接收采样组中。由于新的接收采样组具有至少一个从原始接收采样被消除的组分，因此确定第二信道估计是必要的。指元件408、组合器412和解码器414一起根据第二信道估计对新的接收采样进行相关和解码以产生新的经解码的接收采样。控制器410对新的经解码的接收采样重新编码和重新扩展以产生新的重新编码和重新扩展的采样。控制器410根据第二信道估计修改新的重新编码和重新扩展采样以产生新的经信道修改的重新编码和重新扩展的采样。修改过程可包括把新的重新编码和重新扩展采样与第二信道估计相乘以产生新的经信道修改的重新编码和重新扩展的采样。控制器410通过使用新的经信道修改的重新编码和重新扩展的采样对新的接收采样组进行干扰消除以产生另一组新的接收采样。结果，由于从采样消除的组分基于新的经修改的重新编码和重新扩展的采样，因此新产生的接收采样组被调节以用于精确和有效的高效的随后的信号处理。新的经修改的重新编码和重新扩展的采样用消除过程的幅度和相位来表示精确的采样。这种精确度通过把第二信道估计信息包含在产生新的经修改的重新编码和重新扩展的采样的过程中而得到。迭代过程可以根据需要的次数而被重复。
解码过程可以依照turbo解码过程或者卷积解码过程来进行。每次信道上发生解码过程时，控制器410都可确定基于解码过程的结果的循环冗余码校验是否通过预定的标准。消除过程的进行可以是否通过循环冗余码校验为条件。若未通过循环冗余码校验，则解码结果不适用于重新编码和重新扩展及其随后在消除过程中的使用。在按照turbo解码过程进行解码的情况下，一次迭代的解码结果可被用来支持消除过程后的随后步骤中的解码过程。
每次进行相关过程时，搜索器406和指元件408会重新启动以确定导频信道的非相干解调来测试时序假设和相位偏移。搜索器406、或指元件408、或搜索器406和指元件408的组合可以确定每个接收信号的信号干扰比(S/I)。每当在步骤705处从接收采样扣除一些采样时，每个信号的干扰电平都被降低。如此，S/I在干扰消除步骤700每经过一次迭代时都会有所不同。比率Eb/I与比率S/I意义相同。比率Eb/I是每单位数据符号或数据比特的信号功率比上干扰的量度。因此，S/I和Eb/I在某些方面可以互换。
为了使移动站能从BS接收通信服务，MS站必须经历若干逻辑状态。第一个状态可以是用于在BS上注册以建立通信链路的初始访问状态。下一个状态可以是其中MS已完成初始注册以及与BS的协议交换的空闲状态。在空闲状态中，MS或通过MS的用户或通过BS的用户开始启动并且初始化BS的通信链路。下一个状态中，MS可处于连接状态。在连接状态中，MS或接收数据、或等待接收数据。MS和BS之间存在周期性的正向或反向链路通信。
为了控制干扰，系统控制从每个MS发出的信号电平、或通信数据速率，或者两者。通常，每个MS确定同时支持话务信道和导频信道所需的反向链路功率电平。通信系统中用于控制自MS发出的信号的功率电平的各种功率控制方案是众所周知的。“Mobile Station-Base Station Compatibility Standardfor Wideband Spread Spectrum Cellular Systems”、其它被称作TIA/EIA-95标准和TIA/EIA-2000的标准中描述了一个或多个实例，这些标准都通过引用被结合于此。MS的输出功率电平由两个独立的控制环，即开环和闭环所控制。开环功率控制是根据为保持与BS适当的通信链路而对每个移动站的需求。因此，距BS较近的MS比距BS较远的MS需要较少的功率。MS处的强接收信号表示MS和BS间较少的传播损耗，并从而需要较弱的反向链路发送功率电平。在开环功率控制中，MS根据对诸如导频、寻呼、同步和话务信道等至少一个接收信道的独立S/I测量来设置反向链路的发送功率电平。MS可在反向链路上的功率电平设置前做出独立的测量。
图8说明了按照实施例的示例性闭环功率控制方法的流程图800。一旦通信系统100中的MS占用一个正向链路传输信道，闭环功率控制方法800就开始。在MS初始访问尝试后，MS设置初始反向信道功率电平。然后，反向链路上初始电平的设置在通信链路期间通过闭环功率电平控制800被调节。闭环功率控制800以比开环控制更快的响应时间进行工作。闭环功率控制800对开环功率控制提供校正。在一个实施例中，在话务信道通信链路期间，闭环功率控制800与开环控制协力工作来提供具有大的动态范围的反向链路功率控制。
为了通过闭环800来控制移动站的反向链路信号的功率电平，步骤801处的BS 101测量自移动站发出的反向链路信号的信号干扰比(S/I)。测得的S/I在步骤802处与定点S/I相比较。测得的S/I可以比特功率比上干扰的比率的形式Eb/I，因而定点也可以是相同的形式。定点为移动站而选择。定点最初基于由移动站进行的开环功率设置。
在步骤803处，若测得的S/I比定点高，则BS 101命令移动站将其反向链路信号的功率电平下降一定量，比如1 dB。当测得的S/I比定点高时，它表示移动站正以比保持适当的反向链路通信所需的信号功率电平高的信号功率电平在反向链路上传送。结果，移动站被命令降低其反向链路的信号功率电平以减少总系统干扰。在步骤804处，若测得的S/I比定点低，则BS 101命令移动站将其反向链路信号的功率电平增加一定量，比如1分贝(dB)。当测得的S/I比定点低时，它表示移动站正以比保持适当的反向链路通信所需的信号功率电平低的信号功率电平在反向链路上传送。由于增加了功率电平，因此移动站可能可以克服干扰电平并提供适当的反向链路通信。
在步骤802-804处执行的操作可被称为局部电路功率控制。局部电路功率控制使BS 101的反向链路(S/I)尽可能地接近其与由定点提供的目标阈值。目标S/I基于为移动站所选择的定点。在一个时间帧中上电或下电可被执行若干次。在一个实施例中，一个时间帧可被分成16个功率控制组。每个功率控制组包含若干数据符号。上电或下电命令每帧可被发出16次。若在步骤805处未接收到一帧数据，则在步骤801处的下一个功率控制组期间，功率控制环路800继续测量反向链路信号的S/I。过程在步骤802-804处被不断重复。
单独的定点或目标不可能满足所有条件。因此，步骤802处使用的定点也要根据期望的反向链路帧差错率而改变。若在步骤805处接收到一帧数据，则可在步骤806处计算新的S/I定点。新的定点成为移动站新的S/I目标。新的定点可能基于包括帧差错率的许多因素。例如，若帧差错率高于表示不可接受的帧差错率的预定水平，则定点会被提高到较高的水平。通过把定点提高到较高的水平，从而移动站通过步骤802处的比较和步骤804处的上电命令来增加其反向链路发送功率电平。若帧差错率低于表示高于可接受的帧差错率的预定水平，则定点会被降低到一个较低的水平。通过把定点降低到一个较低的水平，移动站从而通过步骤802处的比较和步骤803处的下电命令来降低其反向链路发送功率电平。步骤805-806处进行的操作以及用来测量新帧的S/I到步骤801的反馈回路可被看作外部环路操作。外部环路功率控制可以每帧发送一次指令，而闭环功率控制可以每个功率控制组发送一次指令。根据一个实施例，一个帧和一个功率控制组分别可以是20和1.25毫秒长。
系统也可使用正向链路功率控制方案来减少干扰。MS周期性地就话音和数据质量与BS进行通信。帧差错率和质量测量通过功率测量报告报文被报告给BS。该报文包括一定间隔期间反向链路上错误接收到的帧的数量。正向链路信号的功率电平根据错误帧的数量进行调节。由于这种质量测量反馈基于帧差错率，因此正向链路功率控制比反向链路功率控制慢许多。为了快速响应，可以用反向链路擦除位来通知BS前一个帧究竟正确或错误地被接收。当把报文或擦除位作为控制正向链路功率电平的手段进行监控时，信道功率增益会不断地被调节。
为了数据的通信，当调节指向MS的有效的正向链路数据速率时，正向链路会以固定的功率电平被发送到MS。从整个系统来看，正向链路上的数据速率调节是一种干扰控制的形式。值得注意的是，正向链路功率控制一般用于在有效区内控制干扰。当反馈质量测量表示差的接收时，数据速率可能被降低，然而保持功率电平恒定以克服干扰效应。也可以降低数据速率以允许其他终端以更高的速率接收正向链路通信。
根据通过引用结合于此的除开环和闭环功率控制方案之外的至少一个CDMA扩频系统标准，MS如标准所规定的那样用编码信道的特性来调节输出功率电平。在CDMA-2000标准中，MS为加强的访问信道头、加强的访问信道数据、以及与反向导频信道的输出功率电平相关的反向公共控制信道数据设置输出功率。反向导频信道的输出功率电平由开环和闭环功率控制设置。MS保持编码信道功率电平和反向导频信道功率电平之间的功率电平比率。该比率可由编码信道中使用的数据速率来定义。一般而言，一张表格提供了不同数据速率下的比率的值。该比率一般随着数据速率的增加而增加。比率等于1也是可能的。当比率等于1时，由功率控制环路800设置的导频信道的功率电平可以等于编码信道的功率电平。在话务信道上的数据传输期间，可以调节数据速率和话务信道功率电平。功率电平可根据反向链路导频的相对功率而被选择。一旦选定了允许的数据速率，则使用关于反向链路导频功率电平的相应的信道增益来设置话务信道功率电平。
在数据模式下，BS可以以不同的数据速率为大量MS提供通信链路。例如，处于正向链路连接状态的一个MS正以低数据速率接收数据，而另一个MS正以高数据速率接收数据。在反向链路上，BS可以从不同的MS接收许多反向链路信号。根据独立测量的MS可以决定并请求来自BS的期望数据速率。在一个实施例中，期望的正向链路数据速率通过数据速率控制(DRC)信道被传送到BS。BS试图以所请求的数据速率提供正向链路数据传输。在反向链路上，MS可以从许多可行的反向链路数据速率中自动选择一个反向链路数据速率。在一个实施例中，选定的数据速率可以通过反向速率指示信道被传送到BS。每个MS也会被限制在预定的服务等级。一个服务等级可以限制正向和/或反向链路上的最大可用的数据速率。
以高数据速率的数据通信比以低数据速率的数据通信需要更高的发送/接收信号功率电平。正向和反向链路在话音通信的情况下具有类似的数据速率活动。由于话音信息频谱被限定，因此正向和反向链路数据速率可被限制为低数据速率。可行的语音数据速率是众所周知的且在诸如IS-95和IS-2000的码分多址(CDMA)通信系统标准中已作描述，这些标准通过引用结合在此。然而，对于数据通信，正向和反向链路不具有相似的数据速率。例如，MS可以从数据库中检索大的数据文件。在这种情况下，正向链路上的通信主要用于数据分组的传输。正向链路上的数据速率可达2.5Mbps。在一个实施例中，正向链路上的数据速率可以基于由MS作出的数据速率请求。在一个实施例中，反向链路上的数据速率较低，可在4.8到153.6Kbps的范围内变化。
在一个实施例中，闭环功率控制800的操作涉及在步骤806处确定新的定点。新的定点的确定可能部分基于反向链路通信的帧误差率。如图4和7所述的信息解码的过程及随后帧误差率的确定过程可能涉及信号的干扰消除。例如在步骤702处的解码后，在相关和解码过程在步骤706和707处被重复之前，某些信号可能在步骤705处从信号的采样中被消除。若步骤707处的解码是令人满意的，则不必要如步骤705所执行的那样重复干扰消除。经解码的数据接着被用于进一步处理每个反向链路通信。若在步骤707后不进行进一步的干扰消除，则根据步骤707处的解码结果来确定每个反向链路信号的帧误差率。可以在图8的步骤806处使用每个反向链路信道的帧误差率来为每个相应的反向链路闭环功率控制迭代确定新的定点。
图9说明了用于根据一个实施例而确定新的定点的流程图900。流程图900所述的方法可被用于图8的闭环功率控制800的步骤806中。步骤901处的方法包括确定是否发生任何干扰消除。正常情况下，若依照图7的示例性实施例所示的解码过程不涉及如步骤705处所示的干扰消除，则根据帧误差率来确定新的定点。若帧误差率增加，则在步骤902处使定点增加一定量，譬如1dB。若帧误差率减少，则在步骤902处使定点降低一定量，譬如1dB。若依照图7的示例性实施例所示的解码过程涉及步骤705处所示的干扰消除，则根据帧误差率以及消除过程前后的信号的S/I来确定新的定点。在步骤903处测量干扰消除之前的信号的S/I。在步骤904处测量干扰消除之后的信号的S/I。S/I的测量可以通过图4所示的接收机400的示例性实施例来进行。搜索器406、指元件408以及可能的组合器412的操作可被用来在步骤705处确定干扰消除步骤前后的接收信号的S/I。解码操作可由解码器414进行。在解码器414进行了解码步骤702之后，若决定了任何干扰消除，例如根据CRC信息，则解码器414发信号通知关于控制系统410及相关电路系统的采样RAM 404以执行干扰消除步骤。在这一点上，搜索器406、指元件408以及可能的组合器412确定消除过程前后的信号的S/I。干扰消除过程之后，在解码步骤707处确定的S/I基于可能的新参数。在消除步骤之后，搜索器406、指元件408以及可能的组合器412使用新参数来确定S/I。由于步骤705处执行的干扰消除可能已改变信号的S/I，因此使用新参数。
在步骤905处确定干扰消除过程前后信号的S/I差异(增量值)。这里，在步骤902处提供增量值，用于为闭环功率控制确定新的定点。新的定点可以通过从根据帧误差率算出的定点中减去增量值而算出。在图8的步骤802处提供新的定点，用于确定下一个帧的上电和下电指令。基于干扰消除过程的S/I的使用在至少在一个方面改进了为使通信系统的用户受到的总干扰最小而确定上电和下电指令的可靠性。
前面提供了优先实施例的详细描述，使本领域的普通技术人员能制造和使用本发明。对于本领域的熟练技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，而这里定义的普通原理可以无须运用发明才能而被应用于其它实施例。因此，本发明并不是试图局限于所示的实施例，而是符合与所揭示的原理和新颖特征相一致的最宽泛的范围。
权利要求
1.通信系统中的一种方法，其特征在于包括对接收信号执行干扰消除过程；分别在所述干扰消除过程的执行前后，确定信号的第一和第二信号干扰比；确定所述第一和第二信号干扰比之间的差异；根据所述差异，确定用于控制从所述接收信号源发出的信号的功率电平的信号干扰比阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括确定所述接收信号的帧差错率，其中所述信号信号干扰比阈值的确定基于所述差异和所述帧差错率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括对所述接收信号进行解码以产生经解码的数据帧；对所述经解码的数据帧执行循环冗余码校验，其中所述消除过程的所述执行基于是否通过所述循环冗余码校验。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括命令所述接收信号的所述信源增加或降低从所述信源发出的所述信号的功率电平。
5.通信系统中的一种方法，其特征在于包括接收第一信号；对所述第一接收信号执行干扰消除过程；分别在所述干扰消除过程的执行前后，确定所述第一接收信号的第一和第二信号干扰比；确定所述第一和第二信号干扰比的差异；根据所述差异，确定用于控制信号的功率电平的信号干扰比阈值；接收第二信号；测量所述第二接收信号的信号干扰比；把所述第二接收信号的所述信号干扰比与所述信号干扰比阈值相比较；命令所述信号源根据所述的比较增加或减少所述信号的功率电平。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括确定所述第一接收信号的帧差错率，其中所述信号干扰比阈值的所述确定基于所述差异和所述帧差错率。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括对所述第一接收信号进行解码以产生经解码的数据帧；对所述经解码的数据帧执行循环冗余码校验，其中所述干扰消除步骤的执行基于是否通过所述循环冗余码校验。
8.通信系统中的一种装置，其特征在于包括接收机，用于接收信号；信号处理器，用于对所述接收信号执行干扰消除过程；相关器，用于分别在所述干扰消除过程前后确定所述接收信号的第一和第二信号干扰比以产生所述第一和第二信号干扰比之间的差异；控制器，用于根据所述差异确定信号干扰比阈值来控制从所述接收信号源发出的信号的功率电平。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于还包括解码器，用于确定所述接收信号的帧差错率，其中所述控制器根据所述差异和所述帧差错率来确定所述信号干扰比阈值。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于还包括解码器，用于对所述接收信号进行解码以产生经解码的数据帧；其中所述控制器还执行所述经解码的数据帧的循环冗余码校验；其中所述信号处理器还根据是否通过所述循环冗余码校验来执行所述消除过程。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于还包括与所述接收机一同工作的发射机，其中所述发射机命令所述接收信号源增加或减少指向所述接收机的信号的功率电平。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于还包括用来存储所述干扰消除前后的所述接收信号的采样的存储器单元。
全文摘要
通信系统(100)中用于控制信号功率电平的一种新颖并改进了的方法和装置。该方法和装置的提供通过分别在干扰消除前后确定接收信号的第一和第二信号干扰比；确定该第一和第二信号干扰比之间的差异，以及根据该差异来确定用于控制从接收信号源发出的信号的功率电平的信号干扰比阈值。
文档编号H04B7/005GK1473400SQ01818460
公开日2004年2月4日 申请日期2001年11月7日 优先权日2000年11月9日
发明者K·C·黄, K C 黄, H·C·翁, 翁 申请人:高通股份有限公司