专利名称：适用于移动通信的发送功率控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用二重闭循环控制的发送功率控制方法及系统，其适用于发送台和接收台之间的无线通信。
根据上述二重闭循环控制法，在发送台与接收台之间连续地进行数据传送中可以有效地进行发送功率控制，同时，还可以将接收台接收信息质量维持在所期望质量(目标质量)上。
但是，在发送台与接收台之间间歇性地进行信息接发的场合(如分组接发、控制信号接发等场合)，已有二重循环控制却存在一些问题。
图1例示了这种问题，它示意的是在已有发送功率控制下的间歇性数据传送与目标SIR之关系。
根据图1，发送台与接收台之间进行的数据接发，于时刻te停止，经过一段空闲期间后，又于时刻ts重又开始发送数据。这时，在空闲期间，可能会由于作为发送台或接收台的移动台的移动而引起发送台与接收台之间的多路径状况改变、出现衰落等，即可能会造成发送台与接收台之间的电波传播环境变化。由于当空闲期间发送台与接收台之间的电波传播环境变化，有可能会引发出这样的现象重又开始接收数据时(时刻ts)的数据接收质量比停止接收数据时(时刻te)的数据接收质量低。
譬如，若把停止接收数据时(时刻te)的目标SIR值一直维持到重又开始接收数据时(时刻ts)的话，这一目标SIR值可能就会低于本来应该根据从空闲期间无线电波传播状况预料的数据接收质量来定的适当目标SIR(参见图1中虚线)之值，那么，当时刻ts重又开始接发数据时，目标SIR需要经过一段时间才可以因上述外环控制而收敛于正当水平，故在上述收敛所需的延迟中数据接收质量会下降。
本发明目的实现是这样实现的提供了一种发送功率控制方法，其适用于发送台与接收台之间的无线通信。该方法采用二重循环控制技术，对目标信号质量进行选定，以使得接收台所接收的数据质量满足指定目标数据质量。在间歇性地传送数据中对紧接于空闲期间之前选定的第一目标信号质量进行监视，在紧接于所说空闲期间之后重又开始传送数据之时，设定一个比所说第一目标信号质量高的第二目标信号质量。当重又开始传送数据之时，调整发送台发送功率，以使得接收台信号质量满足第二目标信号质量。
根据这一发送功率控制方法，在空闲期间过后重又开始传送信息之时，发送台发送功率被控制，使得接收台可以获得较高接收信号质量。当重又开始传送信息之时，发送台可以较大的发送功率来传送数据。故可以有效地防止空闲期间过后传送数据质量下降。
所说接收信号质量并不特别限定，譬如可以是接收信号水平、期望波对干扰波加噪声功率之比(SIR)等。
至于数据质量，也并无特别限定，只要是可以表示发送台初始传送数据与接收台所接收数据之差异程度者即可，譬如帧错误率(FER)、位错误率(BER)及其各自平均值，或者，也可以通过示意是否有数据传送单位(譬如帧)错误来加以表示。
关于第二目标信号质量，既可以把它设为目标信号质量控制范围上限值或其及近似值，也可以相应于发送台与接收台之间无线电波传播环境变化程度等各种情况加以调整。
后者的场合，在无线电波传播环境变化程度因空闲期间长短而异的情况下，应相应于空闲期间长度来调整第二目标信号质量，譬如，通过在所说第一目标信号质量上增加一个相应于所说空闲期间的差分量来设定所说第二目标信号质量。
在进行目标信号质量调整时也可以不必意识信息传送空闲期间因素，为此，可在所说空闲期间生成一个比指定目标数据质量低的虚拟数据质量，于是，根据该虚拟数据质量来设定空闲期间目标信号质量。
为了既可将用于求传送信息质量的算法直接应用于虚拟数据质量生成又可在重又开始传送信息之时得到更高精度的传送信息质量，可不让在重又开始传送数据之时设定的所说第二目标信号质量中，含有最近的虚拟数据质量的成份。
为了既可防止传送信息质量过度好之现象发生又可进行适宜的发送功率控制，可将所说第二目标信号质量限定在给定上限值以下。
上述方法应用于多信道通信的场合下，应在所有信道均处于空闲期间的状态下至少又有1个信道重又开始传送数据之时，设定第二目标信号质量。第二目标信号质量要选定得高于其信道的第一目标信号质量。
对所说目标信号质量加以选定时，要使得各信道的数据质量满足对应信道所指定的目标数据质量。
本发明目的还是这样实现的提供一发送功率控制系统，其适用于发送台与接收台之间的无线通信。该系统包括一目标信号质量确定单元——用于设定目标信号质量，以使得接收台所接收的数据质量满足指定目标数据质量，其在间歇性地传送数据中对紧接于空闲期间之前选定的第一目标信号质量进行监视，在紧接于所说空闲期间之后重又开始传送数据之时设定一个比所说第一目标信号质量高的第二目标信号质量。该系统还包括一控制信号生成部——根据目标信号质量生成一个发送功率控制信号，和一发送功率控制部——根据上述控制信号调整发送台发送功率，以使得接收台信号质量满足目标信号质量。
图1是已有发送功率控制中数据传送时间与目标SIR之关系的示意图。
图2是一种采用本发明发送功率控制的无线电通信系统之框图。
图3是图2所示无线通信台发送装置所具有的有关于发送功率控制的组成单元之结构框图。
图4是图2所示无线通信台接收装置所具有的有关于发送功率控制的组成单元之结构框图。
图5是示意图4所示错误率检测部处理步骤之第一例的流程图。
图6是示意图4所示目标SIR确定部处理步骤之第一例的流程图。
图7是示意根据本发明的数据传送时间与目标SIR之关系的第一例图。
图8是示意图4所示目标SIR确定部处理步骤之第二例的流程图。
图9是例示计数值N与目标SIR差分值Δ(N)之关系的图。
图10是示意数据传送时间与目标SIR之关系的第二例图。
图11是示意图4所示错误率检测部处理步骤之第二例的流程图。
图12是示意图4所示目标SIR确定部处理步骤之第三例的流程图。
图13是示意数据传送时间与目标SIR之关系的第三例图。
图14是例示数据传送时间与质量检测期间检测到的质量信息所反映的目标SIR之关系的图。
图15是示意图4所示错误率检测部处理步骤之第三例的流程图。
图16是一种接收装置所具有的有关于复数信道下发送功率控制的组成单元之结构框图。
图17是一种发送装置所具有的有关于复数信道下发送功率控制的组成单元之结构框图。
图18是例示复数信道下数据传送状态与目标SIR之关系的图。
本发明发送控制控制方法所适用的无线通信系统譬如具有图2所示结构。该无线通信系统是在移动台100与基地台200之间进行数据传送的移动通信系统。
移动台100与基地台200譬如是以CDMA方式传送数据(分组、控制信号、声频信号等)。移动台100包括发送装置110、接收装置120、信号处理部130以及用户接口140。而基地台200包括发送装置210、接收装置220、以及信号处理部230。
用户通过移动台100的用户接口140输入的信息(声音、文字、图像等)要经信号处理部130处理，以变成给定格式的信号。来自信号处理部130的处理后信号被提供给发送装置110，以进行编码、调制。该调制信号由发送装置110发送给基地台200。
基地台200的接收装置220，接收到来自移动台100的调制信号后，对所接收信号进行解调、解码。接着，接收装置220所生成信号由信号处理部230转换成可以在网络上传送的格式。其后，信号由信号处理部230通过网络发送给主叫方(通信对方的终端)。
在基地台200，通过网络提供来的信号也由信号处理部230处理，以转换成给定格式。处理后信号提供给发送装置210，以进行编码、调制。该调制信号由发送装置210发送给移动台100。
移动台100的接收装置120，接收到来自基地台200的调制信号后，对所接收信号进行解调、解码。接着，该被解码和解调的信号由信号处理部130转换成可以在用户接口140处理的格式。其后，用户接口140向用户提示信息(声音、文字、邮件、图像等)。
基地台200的发送装置210根据移动台100发送来的发送功率控制位(表示功率增或功率降)来进行下行发送功率控制。类似地，移动台100的发送装置110也可以根据基地台200发送来的发送功率控制位来进行上行发送功率控制。
同移动台100的接收装置120一道构成发送功率控制系统的基地台200的发送装置210譬如具有图3所示结构。发送装置210包括无线电发送部211、检错编码部212、纠错编码部213、发送功率控制部214。应向对方(移动台100)传送的信息由信号处理部230(见图2)输入给检错编码部212。检错编码部212按着譬如CRC(循环冗余码校验)法进行数据编码处理，以帧为单位附加检错用奇偶校验位后输出信号给纠错编码部213。纠错编码部213对检错编码部212输出的以帧为单位附加了奇偶校验位的数据进行编码处理。
无线电发送部211，对来自纠错编码部213的帧单位编码处理数据进行调制，发送调制信号。发送功率控制部214，从接收装置220获取后述的在移动台100生成的发送功率控制位，根据该发送功率控制位来调整无线电发送部211的发送功率。譬如，当发送功率控制位表示的是功率增时，让无线电发送部211的发送功率增大给定量(dB)，而当发送功率控制位表示的是功率降时，让发送功率降低给定量(dB)，。
移动台100的接收装置120譬如具有图4所示结构。接收装置120包括无线电接收部121、纠错解码与检错部122、错误率检测部123、目标SIR确定部124、SIR检测部125、SIR比较部126、发送功率控制位确定部127。无线电接收部121，接收到由基地台200发送来的信号，对所接收信号进行解调、生成基带信号。该基带信号提供给纠错解码与检错部122以帧为单位进行纠错解码，同时按CRC法进行检错。解码结果作为输出信息(参见图4箭头指向的″信息输出″)由接收装置120提供给信号处理部130(参见图2)。另外，纠错解码与检错部122还输出检错结果和空闲期间判定信号，前者表示各帧是否有错，而后者则表示是否处在没有传送信息(数据、信号)的空闲期间。
错误率检测部123，根据纠错解码与检错部122输出的检错结果计算FER(帧错误率)。该帧错误率(FER)代表从接收信号复原的信息(无干扰或无延迟)的接收质量。
SIR检测部125根据无线电接收部121所提供接收信号来计算接收SIR。其计算周期比数据帧周期要短。目标SIR确定部124，按某一步骤(后述)来确定目标SIR，该确定出的目标SIR要使得错误率检测部123所获接收信息的数据质量(FER)达到目标数据质量。SIR比较部126对来自SIR检测部125的接收SIR和来自目标SIR确定部124的目标SIR进行比较、输出该比较结果。
SIR比较部126的输出直接输入给发送功率控制位确定部127，后者根据比较结果来确定发送功率控制位之值。若接收SIR小于目标SIR，就视接收信号水平低，故发送功率控制位被设成一个让发送功率增大的值(譬如为″1″)。反之，当接收SIR大于目标SIR时，视接收信号水平为高，故发送功率控制位被设成一个让发送功率降低的值(譬如为″0″)。由发送功率控制位确定部127生成的发送功率控制位提供给发送装置110，又由发送装置110发送给基地台200。于是，基地台200的发送装置210就如上述那样调整发送功率。
错误率检测部123譬如是按图5所示步骤来计算FER。错误率检测部123根据空闲期间判定信号来判断一下当前是否为空闲期间(S1)。若不是空闲期间(S1之NO)，再于步骤S2判断一下是否输入有来自纠错解码与检错部122的检错结果。若没有检错结果(S2之NO)。错误率检测部123就等待从纠错解码与检错部122输入检错荚果。若有检错结果时(S2之YES)，就判断一下有错与否(S3)。该判断譬如是通过检查一下CRC结果是否为否定(CRC＝NG，它表示检出错误)来进行。若有错时(S3之YES)，错误帧数计数器加1(S4)，同时接收帧数计数器也加1(S5)。另一方面，若检错结果是表示无错(CRC＝OK)时(S3之NO)，就只让接收帧数计数器加1(S5)。
其后，判断一下接收帧数是否达到给定数(S6)。若接收帧数没有达到给定数(S6之NO)，就再判断一下是否正在通信(S8)，若在步骤S8判定为YES，就重复上述处理(S1-S6)。可见，在基地台200与移动台100之间正进行数据接发的状态(非空闲期间)下，每当有检错结果输入时(S2之YES)，若检错结果是表示有错(S3之YES)，错误帧数计数器以及接收帧数计数器均递增计数(S4、S5)，而若检错结果是表示无错时(S3之NO)，只有接收帧数计数器递增计数(S5)。
在上述处理(S1-S6、S8)反复实行过程中，接收帧数一达到给定数(S6之YES)，就根据当时的接收帧数和错误帧数来计算FER(＝错误帧数/接收帧数)，并由错误率检测部123输出FER(S7)。这时，要对错误帧数计数器和接收帧数计数器清零(S7)。其后，在基地台200向移动台100发送数据期间(S1之NO)，上述处理将被反复实行。其结果，每当接收帧数达到给定数时，错误率检测部123就会把FER当做表示从接收信号(无干扰)复原的信息的接收质量之参数输出。
上述给定数是根据目标数据质量而选定的。譬如，假设目标质量(目标FER)为10-2，则意味着每100个接收帧中有一个错误帧，那么给定数就要设定在100以上。
在上述处理过程中，若从纠错解码与检错部122输出给错误率检测部123的空闲期间判定信号显示当前处于空闲期间即没有实质性数据被接发的期间(S1之YES)，就要对错误帧数计数器和接收帧数计数器清零(S9)。其目的在于防止这样的情况出现当空闲期间过后重又开始发送数据时，依据各计数器保留的计数值来计算FER。通过计数器清零，即使在空闲期间无线电波传播环境出现变化也无关紧要，因为总是可以根据重又开始发送数据当时的电波传播环境求得正确接收信息的FER(数据质量)。
图5所示错误率检测部123的处理，待基地台200与移动台100之间的通信一结束(S8之NO)即结束。
目标SIR确定部12的动作步骤譬如图6所示。目标SIR确定部124对空闲标志清零(＝0)(S11)，将目标SIR(SIRt)设定为初值(S12)。其后，目标SIR确定部124，根据空闲期间判定信号来判断一下当前是否为空闲期间(S13)。若不是空闲期间(意味着正在传送数据)，目标SIR确定部124再进一步判断一下空闲标志是否已置″1″(S14)。当在基地台200与移动台100之间传送数据中空闲标志被清零(空闲标志＝0)时(S13与S14之NO)，目标SIR确定部124就等待输入错误率检测部123在每达到给定接收帧数时即输出的FER(S15之NO)。
若从错误率检测部123输入FER时，就进行该输入FER与目标错误率FERt(表示目标质量)之比较(S16)。接着，根据该比较结果来判断一下输入FER是否在目标错误率FERt±α范围之内(S17)。若输入FER是在目标错误率FERt±α范围之内(S17之YES)，就维持当前设定着的目标SIR(SIRt)(SIRt＝SIRt)(S18)。反之，若输入FER不在目标错误率FERt±α范围之内(S17之NO)，就再进一步判断一下输入FER是否超过目标错误率的容许上限(FERt+α)(S19)。
若输入FER业已超过目标错误率的容许上限(FERt+α)(S19之YES)，就视接收信息的数据质量没有达到目标数据质量，故将目标SIR(SIRt)增大Δ1(SIRt＝SIRt+Δ1)(S20)。反之，若输入FER没有超过目标错误率的容许上限(FERt+α)(S19之NO)，就再进一步判断一下输入FER是否低于目标错误率的容许下限(FERt-α)(S21)。若输入FER低于目标错误率的容许下限(FERt-α)(S21之YES)，就视接收信信息的数据质量已达到目标数据质量，故将目标SIR(SIRt)降低Δ2(SIRt＝SIRt-Δ2)(S22)。
另外，若判定输入FER不低于目标错误率的容许下限(FERt-α)的话(S21之NO)，就同以前的判定(S17之NO、S19之NO)相矛盾，故当前设定着的目标SIR仍被维持(SIRt＝SIRt)(S18)。
由上述可见，每当由错误率检测部123输入FER时，就要根据所输入FER与目标错误率SIRt之相对关系来确定目标SIR(SIRt)。其结果，在基地台200正在向移动台100发送数据的期间(正如图7所示的非空闲期间)，每当从接收信息获取数据质量低于目标数据质量(输入FER超过目标错误率的容许上限)时，就将目标SIR增大Δ1，反之，每当所获取数据质量高于目标质量(输入FER低于目标错误率的容许下限)时，就将目标SIR降低Δ2。而当所获取信息的质量近似于目标数据质量(输入FER在目标错误率的±α范围内)时，当前目标SIR将被维持。
调整目标SIR以使得接收数据质量接近目标数据质量这一过程正是所谓外环控制。确定发送功率控制位以使得接收SIR接近经目标SIR这一过程则是所谓内环控制。通过二重循环控制，发送台(如基地台发送装置)的发送功率得到有效调整，使得在接收台(如移动台)所接收信息的数据质量接近于目标数据质量。
关于上述的目标错误率增量单位Δ1和减量单位Δ2，两者即可以相同也可以不同。然而，在信息接收质量低于目标质量的场合，将增量单位Δ1设得比减量单位Δ2大为佳，这时由于应该通过发送功率控制使得接收质量更快地收敛于目标质量的缘故。
上述处理在基地台100与移动台200之间传送数据中进行。当基地台200停止向移动台100发送数据、空闲期间到来时，目标SIR确定部124会根据空闲期间判定信号判定当前是空闲期间(S13之YES)。这时候，进入步骤S24，再判断一下空闲标志是否置″1″。若空闲标志尚未设置(S24之NO)，则将空闲标志置″1″(S25)。其后，反复进行空闲标志是否置″1″的确认，直到重又开始传送数据为止(S13、S24)。
当基地台200重又开始发送数据时，目标SIR确定部124会根据空闲期间判定信号再次判定当前不是空闲期间(S13之NO)。于是再判断一下空闲标志是否置″1″(S14)。在紧接空闲期间后重又开始传送数据之时(图7所示时刻ts1、ts2)，由于空闲期间开始当时(如图7所示时刻te1、te2)所设置的空闲标志(置″1″)仍然被维持着，所以步骤S14的判断结果显示判定空闲标志置″1″(S14之YES)。于是，进入步骤S26，将目标SIR(SIRt)设定为给定值SIRt0(SIRt＝SIRt0)。其后，空闲标志被清零(＝0)(S27)。以后，反复实行同上述基地台200向移动台100发送数据之际的处理(S13-S22)一样的处理，根据检测FER与目标错误率FERt之相对关系来确定适当目标SIR。
图7示出了目标SIR与数据传送状态之关系之第一例。正如图7所示，在ts1和ts2(紧接空闲期间后重又开始传送数据之时)设定的目标SIR值SIRt0是被设定为目标SIR(SIRt)控制范围上限值或其及近似值。所以，从时刻ts1、ts2起在一定期间内，实行发送功率控制而使得接收信号的检测SIR接近较高的目标SIR值SIRt0。其结果，即使在空闲期间无线电波传播环境出现变化，移动台100所获得的数据质量也可以维持得较高(也即是说接收信号错误率保持很小)。
还有，在重又开始传送数据之时设定的SIRt0值并不限定于是目标SIR控制范围上限值或其及近似值。譬如，也可以这样设定在重又开始传送数据之时(ts1、ts2)，把一定量加到在te1和te2(上述数据传送期间结束之时或空闲期间开始时刻)选定的目标SIR值上。这时，即使当所选定目标SIR值低于从基地台200与移动台100之间的无线电波传播环境预料的适宜目标SIR，同已有技术的那种在传送数据期间结束之时(或空闲期间开始时刻)获取的目标SIR基础上重又开始控制的场合相比，也可以按着上述步骤(S13-S22)来让目标SIR尽快地收敛到适当目标SIR上。
上述为了设定目标SIR的处理(S13-S27)，相应于当时状况，在移动台100与基地台200之间通信持续着的状态(S23之YES)下反复实行。然而，待移动台100与基地台200之间的通信一结束(S23之NO)该处理也即结束。
图8示出了目标SIR确定部124处理步骤之第二例。在此例中，是相应于空闲期间长来控制在紧接空闲期间后重又开始传送数据之时设定的SIRt值的。须指出的是，图8中与图6中处理步骤相同者采用同一符号。
在处理中，首先，计数值N被设定为初值零(N＝0)(S31)，同时，目标SIR(SIRt)也设定为初值(S31与S12)。其后，目标SIR确定部124，根据空闲期间判定信号来判断一下当前是否为空闲期间(S13)。若不是空闲期间(即处于传送数据期间)，再进一步判断一下计数值N是否为零(S32)。当在传送数据中计数值N成为零时(S13之NO和S32之YES)，目标SIR确定部124就象上例(参见图6)那样，每当接收到来自错误率检测部123的检测FER时就要根据所输入(检测)FER与目标错误率FER之相对关系来确定一个适当目标SIR值(S15-S22)。
在上述处理过程中，当基地台200停止发送数据、空闲期间到来时，目标SIR确定部124可根据空闲期间判定信号判定当前是空闲期间(S13之YES)。于是进行给定时间计时的计时处理(S33)，在计数器启动时将计数值N加1(S34)。其后，在空闲期间(S13之YES)反复进行计时处理(S33)以及计数值N增量(S34)。其结果，每经过一次计时处理计数值N就递增计数一次。
当基地台200重又开始发送数据时，目标SIR确定部124就可根据空闲期间判定信号判定当前不是空闲期间(S13之NO)。于是再判断一下计数值N是否为零(S32)。在空闲期间，计数值N逐渐递增，在空闲期间结束时刻变成对应于空闲期间长的值。故，步骤S32的判断结果变成否定(S32之NO)。
于是进入步骤S35，参照表示计数值N与差分值Δ(N)之关系的表，在空闲期间被维持着的最后的目标SIR值上面加上一个对应于当前计数值N的差分值Δ(N)，从而设定出新的目标SIR(SIRt＝SIRt+Δ(N))。接着，计数值N被清零(S36)。以后，反复实行同上述基地台200发送数据之际的处理一样的处理(S15-S22)，根据检测FER与目标错误率FERt之相对关系来确定更新目标SIR。
上述计数值N与差分值Δ(N)之关系，譬如图9所示，随着计数值N增大差分值Δ(N)也阶梯式增大。图10示意的是目标SIR与数据传送状态之关系的第二例图。正如图10所示，差分值Δ(N2)大于差分值Δ(N1)，前者是在较长的空闲期间TN2过后的时刻ts2增加的差分值，而后者是在较短的空闲期间TN1过后的时刻ts1增加的差分值。可见，对于传送数据结束时(te1或te2)所获最后的目标SIR附加的差分值之大小，是由最近的空闲期间长度来决定的。
一般来说，若空闲期间TN2较长，估计其无线电波传播环境变化会较大，故在较长的空闲期间TN2过后的时刻ts2将目标SIR值设得较大，从时刻ts2起在一定期间内，实行发送功率控制以使得接收SIR接近较大的目标SIR，所以移动台100所获得的数据质量可以维持得较高、错误率较小。
另一方面，若空闲期间TN1较短，估计其无线电波传播环境变化也会较小，故在时刻ts1所设定目标SIR值的增量较小。通过选定较小的差分值Δ(N)，可防止无味地过高设定目标SIR，将目标SIR设定在一个适当水平上。因此，通过发送功率控制可做到不使用过大发送功率，可以使得移动台100所获数据质量均衡(不至于出现质量过度好之现象)。
图11示出了错误率检测部123处理步骤之第二例。在此例中，于空闲期间由错误率检测部123生成虚拟FER。利用该虚拟FER，目标SIR确定部124即使不监视空闲期间也照样可以在空闲期间TN2过后重又开始发送数据之时设定较大的目标SIR值。须指出的是，图11中与图5中处理步骤相同者采用同一符号。
在处理中，错误率检测部123将计数值N设定为零(初值)，同时还设定一个常数值M(S41)。错误率检测部123还对纠错解码与检错部122的帧接收处理(对接收帧的解码、检错处理)是否结束加以监视(S42)。若判定纠错解码与检错部122的帧接收处理已结束(S42之YES)，则再根据空闲期间判定信号来判断一下移动台100有否接收数据(S43)。若有接收数据(非空闲期间)(S43之YES)，则错误率检测部123获取纠错解码与检错部122的检错结果(S44)。
其后同上述第一例(参见图5)一样，每当所获取检错结果是表示有错时(S3之YES)，错误帧数计数器以及接收帧数计数器均递增计数(S4、S5)；若检错结果是表示帧中无错(S3之NO)，就只让接收帧数计数器递增计数(S5)。另外，每当接收帧数计数器递增计数之时要对上述计数值N清零(S45)。
错误率检测部123，在基地台200向移动台100发送数据中(S43之YES)，每当确认了帧接收处理结束时，就获取检错结果(S42-S44)、并根据检错结果反复实行计数值清零时对错误帧数计数器和接收帧数计数器递增计数(S3、S4、S45、S5)。当接收帧数达到给定值时(S6之YES)，同上述例子(参见图5)一样，根据当前接收帧数和错误帧数来计算FER(帧错误率)，并输出FER(S7)。然后再将各计数器清零。
通过上述处理，在基地台200向移动台100发送数据的状态下，每当接收帧数达到给定值时，错误率检测部123就会向目标SIR确定部124提供FER。
当传送数据期间结束时，可根据空闲期间判定信号判定没有从基地台200接收到任何数据(当前为空闲期间)(S43之NO)。于是，计数值N加1(S46)，接着再判断一下计数值N是否达到常数值M(S47)。该常数值M是比判断步骤S6所使用给定数要小的值。若计数值N还没达到常数值M(S47之NO)，接收帧数计数器就递增计数(S5)。以后，在空闲期间(S43之NO)，每当确认出帧接收处理已结束时(S42之YES)，就递增计数值N(S46)、比较N和M(S47)、让接收帧数计数器递增计数(S5)、以及判断一下接收帧数是否已达到给定值(S6)。
在此过程中，当计数值N达到常数值M时(S47之YES)，则错误帧数计数器递增计数(S4)，同时，在对计数值N清零(N＝0)(S45)。每当接收帧数达到M时，错误帧计数器就递增计数，进而，当接收帧数达到给定数值(S6之YES)，就根据当时的接收帧数和错误帧数求出虚拟FER(S7)。
通过在空闲期间反复实行上述处理(S42、S43、S46、S47、S4、S45、S5、S6、S7)，错误率检测部123每隔M帧就可以生成一个虚拟FER，该虚拟FER相当于1个错误帧对M个接收帧之比。在设定常数值M时，要使得上述虚拟FER大于确定目标SIR时所用的目标错误率的容许上限(FERt+α)。
在本例中，目标确定部124既要在基地台200向移动台100发送数据期间输入错误率检测部123输出的基于实际错误帧数的FER、又要在空闲期间输入错误率检测部123输出的虚拟FER。
图12示出了目标SIR确定部124对自错误率检测部123输入的虚拟FER的处理步骤。须指出的是，图12中与图6中处理步骤相同者采用同一符号。
同前述例子一样(参见图6)，目标SIR(SIRt)设定为初值(S12)后，每当由错误率检测部123输入检测FER时，就要根据检测FER与目标错误率FER之相对关系来确定目标SIR。
正如上述结合图11所述的那样，在空闲期间会从错误率检测部123输出虚拟FER。那么，目标SIR确定部124就把虚拟FER当做FER、同样按上述步骤进行处理。在此，通过适当地设定常数值M(图11中步骤S41)使得虚拟FER被设定成大于目标错误率容许上限(FERt+α)之值。故，在上述处理过程中，每当虚拟FER被输出给目标SIR确定部124时，目标SIR就递增Δ1(S15、S16、S19、S20)。
通过上述处理，在空闲期间每当输入虚拟FER时，目标SIR就递增Δ1。所以，正如前述例子(图8-10)那样，空闲期间越长目标SIR差分值(指空闲期间开始时刻的目标SIR值与该空闲期间结束时刻的目标SIR之差分值)就越大。
图13示出了目标SIR与数据传送状态之关系。同前述例子一样，空闲期间越长，估计无线电波传播环境变化也越大。所以紧接较长空闲期间后设定的目标SIR值设得较大，从重又开始传送数据之时起在一定期间内，实行发送功率控制以使得接收SIR接近较大的目标SIR。另一方面，若空闲期间较短，预计无线电波传播环境变化会较小，所以目标SIR值的增量也就不那么大。这样的控制可以保证在较长空闲期间过后目标SIR足够大，而同时还可防止在较短空闲期间过后无味地过高设定目标SIR。
另外，在使用虚拟FER的例子(图11-12)中，目标SIR确定部124无须确认空闲期间即可进行处理，故目标FER确定处理变得容易。
图14示出了数据质量信息反映于目标SIR的例子。当按图11所示步骤计算FER的场合，在空闲期间于每次检测数据质量时(接收帧达到给定值时所经过的时间)计算虚拟FER。求出的FER可反映到数据质量检测期间过后的目标SIR(图14中各台阶高端)上。那么，若在数据质量检测期间中重又开始传送数据的话，在重又开始传送数据的时刻ts之后，实际接收数据之错误率的计算中就会含有虚拟递增的错误帧数的成份。这种情况如图中虚线台阶所示，目标SIR被无味地设得很高，这样一来，势必可能会造成时刻ts(重又开始传送数据的时刻)之后得到的FER精度降低。
为解决该问题，即为了总能够从空闲期间过后立即获得实线所示精确的目标SIR，错误率检测部123可以按如图15所示步骤进行处理。
图15示出了错误率检测部123处理步骤之第三例。在此例中，错误率检测部123根据从空闲期间过后重又开始传送数据的时刻ts起实际接收到的数据来求FER。须指出的是，图15中与图11中处理步骤相同者采用同一符号。
在处理中，在判定帧接收处理已结束(S42之YES)之后，若根据空闲期间判定信号判定是处于空闲期间(S4之NO)，则再进一步判断一下空闲标志是否已设置(S49)。若判定空闲标志尚未设置(S49之NO)，就设置空闲标志(S50)。
此后，在空闲期间，一边进行空闲标志设定确认，一边以1个错误帧对M个接收帧之比例来进行错误帧数计数器的递增计数(S46、S47、S4、S45、S5)。于是，每当接收帧数达到给定值时就计算并输出虚拟FER(S7)。
当空闲期间结束、判定有接收数据时(S43之YES)，再判断一下空闲标志是否已设置(S48)。在空闲期间过后重又开始数据传送之时，由于空闲期间开始时设置(S50)的空闲标志状态仍然被维持着，所以空闲标志显示为置″1″(S48之YES)。于是，对错误帧数计数器和接收帧数计数器清零(S51)，对空闲标志清零(S52)。
此后，每当错误率检测部123获取纠错解码与检错部122的检错结果时(S44)，就进行同前述例子一样的计数器操作。若该检错结果是表示有错时(S3之YES)，错误帧数计数器以及接收帧数计数器均递增计数(S4、S5)；若检错结果是表示无错，就只让接收帧数计数器递增计数(S5)。接着，接收帧数一达到给定值(S6之YES)，就根据当时的接收帧数和错误帧数来计算并输出FER(S7)。
在本例中，由于每当空闲期间过后重又开始传送数据之时错误帧数计数器和接收帧数计数器被清零，所以能够从重又开始传送数据之时起求出只反映实际接收数据错误情况而不含有虚拟FER成份的FER。通过这一处理可以使得在空闲期间过后立即精确地确定出目标SIR。
下面，描述一下本发明应用于复数传送信道场合下的例子。
图16示出了适用于多信道通信的接收装置120之结构。根据图16，由无线电接收部121接收信道1(譬如是数据信道)和信道2(譬如是控制信道)复用而成的信号，分用电路128把该信号分成信道1信号和信道2信号。按每一信道来并设纠错解码与检错部，即，对信道1设置纠错解码与检错部122a和错误率检测部123a，而对信道2设置纠错解码与检错部122b和错误率检测部123b。错误率检测部123a与错误率检测部123b的信道1与信道2的数据质量信息(FER)均被提供给目标SIR确定部124。于是，目标SIR确定部124根据各信道接收数据质量信息和各信道目标质量信息来确定目标SIR。
同上述图4所述例子一样，SIR比较部126对SIR检测部125检测到的检测SIR和目标SIR确定部124所确定目标SIR进行比较，发送功率控制位确定部127根据其比较结果来确定发送功率控制位之值。
图17示出了与处理多信道通信的接收装置120相对应的发送装置210之结构。发送装置120具有对应于信道1的检错编码部212a和纠错编码部213a，还具有对应于信道2的检错编码部212b和纠错编码部213b。来自纠错编码部213a与纠错编码部213b的信号被复用电路215所复用，复用后信号被提供给无线电发送部211。无线电发送部211对该复用信号进行调制，然后把信号发送给移动台100。发送功率控制部214根据从移动台100接收到的发送功率控制位来控制无线电发送部211的发送功率。
图18示出了多信道通信中设定目标SIR之例。在具有两个传送信道的场合，间歇性地以各个信道传送数据(或控制信号)。那么，会存在如下几种状态①正以双方信道传送数据(te21之前、ts11-te22)②只以信道1传送着数据(te21-te11、te22-te12)③哪个信道都没有传送数据(te11-ts21、te12-ts22)④只以信道2传送着数据(ts21-ts11、ts22-ts12)在状态①，目标SIR确定部124根据自错误率检测部123a接收的检测数据质量(FER)与信道1的目标数据质量的相对关系来确定信道1的目标SIR(1)(参见图12所示步骤)；同理，根据自错误率检测部123b接收的检测数据质量(FER)与信道2的目标数据质量的相对关系来确定信道2的目标SIR(2)。于是，将目标SIR(1)和目标SIR(2)中大者确定为最终目标SIR。
在以一个信道(1或2)传送数据的状态②、④，目标SIR确定部124根据错误率检测部123a或错误率检测部123b所接收的检测数据质量(FER)与对应信道的目标数据质量的相对关系来确定目标SIR(也按图12所示步骤进行)。
在哪个信道都没有传送数据的状态③(空闲期间)下、若至少有1个信道重又开始传送数据时，要把目标SIR值设为SIRtx。该SIRtx既可以设定为目标SIR控制范围上限值SIRt0或其及近似值(参见图6)，也可以设定为在以前目标SIR上加了一个对应于空闲期间长度的差分值后的值(参见图8-13)。
通过控制空闲期间过后重又开始发送数据时所设目标SIR值不超过预设上限值，可防止无味地过高设定目标SIR。在无味地过高设定了目标SIR的场合，重又开始发送数据后，在向适当目标SIR收敛过程中要花费时间，通信质量过度好的状态会长时间持续。拿CDMA方式移动通信系统来说，各用户信道通信质量过度好的状态长时间持续的话，就会造成发送端浪费发送功率、通信质量过高、系统容量降低。通过象上述那样对重又开始发送数据时所设目标SIR值设定一个限度值，就可以抑制这种发送功率浪费。
在上述各例子中，基地台200对应于发送台，移动台100对应于接收台。
图6中的步骤S26的处理(在空闲期间过后将目标SIR设定为给定SIRt0)、步骤S35的处理(在计算中考虑空闲期间长度而将目标SIR设定为SIRt+Δ(N))(S20)、以及以图12中的步骤S20的处理(利用虚拟FER时将目标SIR设定为SIRt+Δ1或SIRt-Δ2)，对应于目标信号质量设定或调整。
可见，在空闲期间过后重又开始传送数据之时设定的目标SIR比空闲期间开始时刻选定的目标SIR要大。所以，即使空闲期间发送台与接收台之间的无线电波传播环境发生变化，也可以较高发送功率重又开始传送数据，而不会引起数据质量下降。
本发明并非仅限于上述实施例，在本发明要点范围之内可以有种种变形和修改。譬如，数据质量信息可并不仅限于每当输入检错结果时求出的当前帧错误率(FER)，可以把给定周期求出的FER移动平均值当做数据质量信息来使用。
还有，目标SIR确定部124也可以不根据错误率检测部123输出的FER而是直接根据纠错解码与检错部122输出的检错结果来确定目标SIR。这时，当按一个帧或按给定数帧的检错结果显示出有错时，将目标SIR增大给定量(譬如1dB)，当检错结果显示无错的帧连续的话，可将目标SIR降低给定量(譬如0.5dB)。
本申请是基于2001年6月29日于日本提出的申请号为2001-199864号的在先申请，在此参照了其全部内容。
权利要求
1 发送功率控制方法，适用于发送台与接收台之间的无线通信，其中，包括如下步骤选定目标信号质量，以使得接收台所接收的数据质量满足指定目标数据质量；在间歇性地传送数据中对紧接于空闲期间之前选定的第一目标信号质量进行监视；在紧接于所说空闲期间之后重又开始传送数据之时，设定一个比所说第一目标信号质量高的第二目标信号质量；当重又开始传送数据之时，调整发送台发送功率，以使得接收台信号质量满足第二目标信号质量。
2 按权利要求1所说的发送功率控制方法，其中，上述设定第二目标信号质量步骤包括相应于所说空闲期间长度来调整所说第二目标信号质量。
3 按权利要求2所说的发送功率控制方法，其中，所说第二目标信号质量，是通过在所说第一目标信号质量上增加一个相应于所说空闲期间的差分量来设定的。
4 按权利要求1所说的发送功率控制方法，其中，还包括如是步骤在所说空闲期间生成一个比指定目标数据质量低的虚拟数据质量，根据该虚拟数据质量来设定空闲期间目标信号质量。
5 按权利要求4所说的发送功率控制方法，其中，在重又开始传送数据之时设定的所说第二目标信号质量中，不含有最近的虚拟数据质量的成份。
6 按权利要求2所说的发送功率控制方法，其中，还包括如是步骤在所说空闲期间生成一个比指定目标数据质量低的虚拟数据质量，根据该虚拟数据质量来设定空闲期间目标信号质量。
7 按权利要求6所说的发送功率控制方法，其中，在重又开始传送数据之时设定的所说第二目标信号质量中，不含有最近的虚拟数据质量的成份。
8 按权利要求1所说的发送功率控制方法，其中，所说第二目标信号质量被限定在给定上限值以下。
9 按权利要求1所说的发送功率控制方法，其中，以多信道进行间歇性无线通信，在所有信道均处于空闲期间的状态下至少又有1个信道重又开始传送数据之时，设定第二目标信号质量。
10 按权利要求9所说的发送功率控制方法，其中，对所说目标信号质量加以选定，以使得各信道的数据质量满足对应信道所指定的目标数据质量。
11 发送功率控制系统，适用于发送台与接收台之间的无线通信，其中，包括如下各部分目标信号质量确定单元——用于设定目标信号质量，以使得接收台所接收的数据质量满足指定目标数据质量，其在间歇性地传送数据中对紧接于空闲期间之前选定的第一目标信号质量进行监视，在紧接于所说空闲期间之后重又开始传送数据之时设定一个比所说第一目标信号质量高的第二目标信号质量；控制信号生成部——根据目标信号质量生成一个发送功率控制信号；发送功率控制部——根据上述控制信号调整发送台发送功率，以使得接收台信号质量满足目标信号质量。
12 按权利要求11所说的发送功率控制系统，其中，所说目标信号质量确定单元所设定的第二目标信号质量含有所说空闲期间长度的成份。
13 按权利要求12所说的发送功率控制系统，其中，所说目标信号质量确定单元，是通过在所说第一目标信号质量上增加一个相应于所说空闲期间的差分量来设定所说第二目标信号质量的。
14 按权利要求11所说的发送功率控制系统，其中，还包括如是数据质量确定单元在所说空闲期间生成一个比指定目标数据质量低的虚拟数据质量，并在空闲期间根据该虚拟数据质量来设定目标信号质量。
15 按权利要求14所说的发送功率控制系统，其中，所说目标信号质量确定单元在重又开始传送数据之时设定的所说第二目标信号质量中，不含有最近的虚拟数据质量的成份。
16 按权利要求12所说的发送功率控制系统，其中，还包括如是数据质量确定单元在所说空闲期间生成一个比指定目标数据质量低的虚拟数据质量，并在空闲期间根据该虚拟数据质量来设定目标信号质量。
17 按权利要求16所说的发送功率控制系统，其中，所说目标信号质量确定单元在重又开始传送数据之时设定的所说第二目标信号质量中，不含有最近的虚拟数据质量的成份。
18 按权利要求11所说的发送功率控制系统，其中，所说目标信号质量确定单元将所说第二目标信号质量限定在给定上限值以下。
19 按权利要求11所说的发送功率控制系统，其中，以多信道进行间歇性无线通信，在所有信道均处于空闲期间的状态下至少又有1个信道重又开始传送数据之时，所说目标信号质量确定单元设定第二目标信号质量。
20 按权利要求19所说的发送功率控制系统，其中，所说目标信号质量确定单元对所说目标信号质量加以选定，以使得各信道的数据质量满足对应信道所指定的目标数据质量。
全文摘要
本发明提供了一种发送功率控制方法及系统，其适用于发送台与接收台之间的无线通信。该方法及系统采用二重循环控制技术，对目标信号质量进行选定，以使接收台所接收数据质量满足指定目标数据质量。在间歇性传送数据中对紧接于空闲期间之前选定的第一目标信号质量进行监视，在紧接于空闲期间之后重又开始传送数据之时，设定一个比第一目标信号质量高的第二目标信号质量。当重又开始传送数据时，调整发送台发送功率，以使接收台信号质量满足第二目标信号质量。
文档编号H04B7/005GK1395379SQ0214035
公开日2003年2月5日 申请日期2002年6月28日 优先权日2001年6月29日
发明者奥村幸彦 申请人:株式会社Ntt都科摩