专利名称：一种利用通信设备进行的消息广播的自适应功率控制方法
技术领域：
本发明一般涉及用于以自适应方式利用通信设备控制各种消息广播的功率，以便增加检测到这种信息的可能性的方法。
通信系统，尤其是无线通信系统，包括多个通信信道，通过这些信道，在这种系统的用户相互之间以及和系统之间进行通信。
图1示出了一种典型的无线通信系统的一部分。图1的无线通信系统表示一种蜂窝系统，其包括多个小区(例如102，104，106，108)，每个小区是由通常被称为小区站或基站(例如110，112，114)的通信网络设备覆盖的物理地域或地理区域的符号表示。
每个基站具有系统设备，其中包括用于在基站和用户设备之间发送和接收通信信号的无线设备(即发送机，接收机，调制器，解调器)。系统设备也可以位于基站之外的其它位置。以后术语“用户”和“订户”交替使用，用于指允许接入(当可能时)通信系统的实体(即个人，家庭或其组合)。通信系统的接入是用户利用通信系统的资源(例如系统设备，通信信道)的能力。用户设备(例如在小区104中的140)一般是蜂窝电话或任何其它的由通信系统的用户使用的通信设备。例如，用户设备可以是无线便携计算机或寻呼机。系统设备还包括用于重现由通信信号携带的信息并用于根据通信协议执行处理的处理设备。
通信协议是一组程序或过程，其规定通信系统的用户之间的通信是如何开始、维持和结束的。通信协议还规定用户和系统设备之间的通信。通信协议是由通信系统的操作者遵守的并熟知的所建立的标准(例如IS-95A，IS-95B，IS-2000)的一部分。
参看图1，每个用户通过无线通信链路和基站通信。例如在小区104中，用户140通过通信链路156和基站114通信。一般地说每个无线通信链路包括几个通信信道。例如，对于遵守IS-95A，IS-95B标准的码分多址连接(CDMA)无线系统，通信链路包括选址信道，寻呼信道和业务信道。选址信道是用户设备向基站发送协议信息的信道。协议信号(其中的一些在下文讨论)传输协议信息。协议信息是由操作和控制通信系统的系统设备使用的信息。例如，请求接入通信系统的用户在各个协议信息被在系统设备(例如基站)和用户设备之间交换之后才允许使用通信系统。在允许用户接入通信系统时，系统设备识别用户是系统的一个用户，寻找可被该用户利用的资源(例如通信信道，基站设备)，并按照由通信系统遵守的协议允许用户使用这种资源(发送和接收信息)。
寻呼信道是系统设备(例如基站)向通信系统的用户广播协议信息的信道。业务信道是由用户和用户之间或者和系统之间用来通信的信道。通过业务信道传输的信息例如是话音、数据、视频、传真信息，或者是由通信系统的用户通常传输的任何其它信息。业务信道包括两个信道第一信道被称为反向链路，通过该信道用户发送由基站(或其它系统设备)接收的信息；第二信道被称为正向链路，通过该信道基站(或其它系统设备)向用户发送信息。每个用户具有由通信系统指定的正向链路和反向链路。一般地说，任何其中只从用户设备向系统设备发送信号的通信信道被叫做“上行链路”。相反，任何其中只从系统设备向用户设备发送信号的通信信道被叫做“下行链路”。除去上述的其它信道之外，一些CDMA系统还具有用于帮助用户请求接入通信系统并获得接入通信系统的导频信道。
导频信道是一种下行链路信道，通过该信道系统设备广播覆盖通信系统的某个区域(例如小区区域)的导频信号。导频信号作为一种信标信号，其向任何想要接入通信系统的用户表明基站的存在。导频信号一般是一种系统确定的载波信号；即导频信号一般是一种具有单频fc的信号。
用户通过发送被称为探查信号的协议信号请求接入通信系统；因而探查信号是一种上行链路信号。探查信号一般也是一种具有某个频率的信号。探查信号具有两部分第一部分被称为前同步信号，其一般是一个“0”位串或者是一个“1”位串；第二部分是含有协议信息的信息部分。前同步信号是探查信号的一部分，其允许基站(或其它系统设备)检测探查信号。一旦探查信号被系统设备检测到，便启动某个程序(按照通信系统遵守的协议)，这使得发送探查信号的用户能够接入通信系统。响应探查信号的检测，在一个时间间隔之后，系统设备向用户设备发送一个“通知”(ACK)信号，向用户设备表示探查信号已被检测到。一旦用户设备收到ACK信号，它便按照协议进行而接入通信系统。ACK和CAM信号是下行链路协议信号，其中包括协议信息或协议消息。对于遵守IS-95A，IS-95B标准的CDMA无线蜂窝通信系统，ACK信息之后(在一个时间延迟之后)是信道分配信息(CAM)。CAM(也由系统设备发送)包含有各种协议信息，包括关于对于用户设备的资源(例如业务信道)分配信息。对于遵守熟知的IS-2000标准的CDMA无线蜂窝通信系统，具有一个早期的ACK信息，其是另一种类型的“通知”信号。
然而，在许多情况下，因为由系统设备接收的探查信号的功率(或幅值)由于通信链路经历的各种影响而衰减，因此系统设备检测不到探查信号。这些不利的影响是由熟知的不利的信道状态引起的，例如幅值衰减，相位抖动和频率改变。在这种情况下，用户设备重复地发送探查信号，直到其收到ACK信号为止。对于探查信号的每次重复发送，探查信号的功率被增加一个由系统确定的量，以后称为“Δ”。图2表示探查信号的功率对时间的曲线。每个探查信号在一个确定的时间间隔τ+τri之后被发送，其中τ是系统确定的固定的时间间隔，τri是第i个探查信号的随机长度的时间间隔。因而，按照图2的曲线，第一次发送的探查信号具有幅值P1，第二个探查信号具有幅值P2，第三个探查信号具有幅值P3，依此类推。一般地说，探查信号的功率可以用下式表示(1)Pi=P0+Δi，其中第i次发送的探查信号具有功率Pi，标称的探查信号功率是P0。P0是被用作初始探查信号的功率的系统确定的(即网络提供者确定的)标称的探查信号功率，作为初始探查信号功率。
因此，一旦探查信号被(系统设备)检测到，并假定其它的协议信号(ACK和CAM)也被(用户设备)检测到，用户设备则监视其被分配的业务信道(即其正向链路)，测试由系统设备通过业务信道传输的帧。一旦用户设备确定已经收到两个连续的帧而没有错误，便向系统设备(通过业务信道反向链路)发送前同步信号，表示协议信号ACK，CAM和测试帧都被相继收到。应当注意，用户设备含有熟知的错误检查方案或技术(以硬件或软件或者其组合实现的)，用于检查接收到的帧是否含有错误。曾经被系统设备接收到的前同步信号表示用户设备已经获得合适的业务信道，并且准备通过所述信道传输信息。
然而，如同探查信号一样，在许多情况下，ACK和CAM协议信号也检测不到；即，各种信道状态使协议信号衰减到它们不能被用户设备检测到的程度。可能是当探查信号和ACK以及CAM信号通过同一环境传播时，使探查信号受到不利影响(例如功率衰减)的信道状态对下行链路协议信号(即ACK和CAM)具有相同或类似的不利影响。然而，和探查信号不同，CAM和ACK信号不被调整以便补偿信号的功率衰减。由于检测不到ACK与/或CAM信号，用户设备便不能完成协议程序，因而，在一个确定的时间间隔之后，用户设备再次开始整个的程序。因而，用户获得接入通信系统的能力被降低了，因为用户设备多次不能检测到上行链路的协议信号。
因此，需要一种用于调整协议信息的功率的方法，以便增加这种信息被用户设备检测到的可能性，并且减少用户为接入通信系统所需的时间。
本发明提供一种用于调整由无线通信系统的设备发送的协议信号的至少一个特征，从而增加所述协议信号被通信系统的另一个设备检测到的可能性的方法。协议信号的一个具体特征是该信号的功率。在发送之前，设备根据对已经被检测到的另一个协议信号所作的调整调整协议信号的功率。因为协议信号通过类似的环境传播，所以由检测到的协议信号经历并被克服的任何不利条件也将影响要被发送的协议信号。因此，当对要被发送的协议信号进行的调整基于对检测到的协议信号进行的调整时，则可以增加要被发送的协议信号将被检测到的可能性。
在优选实施例中，检测到的协议信号是探查信号，其具有一个消息部分，其中关于对探查信号所作的调整的信息被设备存储。一旦探查信号被系统设备接收和检测到，调整信息便从探查信号的消息部分重现。所述调整信息用于调整要被系统设备向用户设备发送的协议信号的至少一个特征，借以增加所述协议信号将被用户设备检测到的可能性。在本实施例中，要被发送的协议信号响应检测到的探查信号而被发送。例如，符合IS-95A和IS-95B标准的CDMA蜂窝通信系统，要被发送的协议信号是响应检测到的探查信号而发送的ACK信号与/或CAM(或者对于IS-2000标准的早ACK信号)。
图1表示蜂窝通信系统的一部分的典型的拓扑结构；图2是探查信号的功率对时间的曲线；图3表示用于用户设备的本发明的方法；图4表示用于系统设备的本发明的方法。
本发明提供一种用于调整要被通信系统的设备发送的协议信号的至少一个特征的方法，其中根据由另一个设备发送的检测的协议信号的至少一个特征所作的调整进行所述调整。这样进行的调整旨在增加要被发送的协议信号被另一个设备检测到的可能性。协议信号的一个具体的特征是这种信号的功率。设备监视通信系统的信道是否传输协议信号。设备接收并检测来自另一个设备的协议信号，并从检测到的协议信号中重现调整信息。在发送之前，调整信息被插入由另一个设备检测的协议信号中。根据重现的信息调整要由设备发送的协议信号，并把协议信号发送给另一个设备，从而增加信号被另一个设备检测到的可能性。在一些情况下，响应由另一个设备发送的检测到的协议信号发送被调整过的协议信号。
本发明的方法将根据遵守IS-95A或IS-95B或IS-2000标准的CDMA无线蜂窝通信系统进行说明。要被发送的协议信号是ACK(对于IS-2000系统为早的ACK信号)信号，或者是CAM信号，或者是ACK和CAM两种信号。从其中重现调整信息的协议信号是探查信号。要被发送的信号响应检测到的信号而被发送。不过，本发明的方法还包括这样的情况，即，要被发送的信号不响应检测到的信号而被发送。除去信号功率之外，其它的信号特征(例如幅值，频率分量，相位)可以根据代表要对这个特性进行调整的调整信息而被调整。可以对一个以上的信号特征进行调整。
本发明的方法根据发送协议信号的用户设备进行说明，在所述协议信号内存储有对所述信号的至少一个特征(例如功率)进行的至少一次调整的信息。本发明的方法也根据用于检测具有所述调整信息的协议信号的系统设备进行说明。系统设备重现调整信息，并调整要被发送的协议信号的至少一个特征，借以增加这种协议信号被检测到的可能性。
现在参看图3，其中示出了用于通信系统的用户设备的本发明的方法。在步300，用户设备被启动(例如小区电话被接通)。在步302，用户设备监视寻呼信道和用于导频信号和其它协议信号的导频信道。其它协议信号包括例如由用户设备用来获得通信系统的接入而使用的接入参数信息和系统参数信息。在步304，如果协议信号没有被检测到，则本发明的方法返回到步302，继续监视寻呼信道。当协议信号被接收并被检测到时，本发明的方法移动到步306。
在步306，用户设备发送探查信号，其中一个探查数被插入探查信号的消息部分。探查数为n，其中i是等于或大于1的整数，代表探查信号被用户设备发送的次数。当用户设备第一次发送探查信号时，其设置为i=1，并把i存储在探查信息的部分。探查功率按照式(1)被调整。探查消息的部分(例如某个位数)可以被保留专用于探查数。这个部分可被规定为标准(即IS-95A和/或IS-95B)。探查数代表一种类型的调整信息。可以使用和其它信号特征相关的其它类型的调整信息。
在步308，如果用户设备已经接收到并检测到响应的协议信号(即被CAM协议信号伴随着的ACK协议信号)，则本发明的方法移动到步310，按照IS-95标准正确地完成协议处理。如果ACK协议信号在一个时间间隔(由标准确定)内没有被用户设备检测到，则本发明的方法移动到步312，此时用户设备增加探查功率一个Δ的数量，并使i加1，并把新的i值存储在探查消息的确定部分。本发明的方法返回步302和304，并在检测监视某个协议信号接入信道并检测这种信号之后，和新的探查数一道再次发送调整的探查信号。每当随后一次重新发送探查数时，用户设备便使探查数加1，并把其再次存储在探查消息部分中。因而，探查数也表示探查信号被调整的次数。因而，对于n=3，说明探查信号已被调整过3次，说明已经发送功率为P3的探查信号(见图2)。
参见图4，其中示出了用于通信系统的系统设备的本发明的方法。在步400，系统设备监视探查信号接入信道。在步402，系统设备接收并检测探查信号，所述探查信号的消息部分具有一个在其中存储有探查数的部分。探查数表示调整信息。探查数由系统设备重现。在步404，探查数被减1，并且使所得的数(即i-1)乘以6，其中δ表示由网络提供者确定的功率量。应当注意，δ由网络提供者确定，因而可能等于或不等于用于调整探查信号的功率而增加的功率量Δ。所得之积，即(i-1)×δ，是响应探查信号而被发送的下一个协议信号(即ACK协议信号)的初始功率值被调整的数量。例如，如果ACK信号具有一个额定功率P0，则要被发送的ACK信号的功率被增加一个等于(i-1)×δ的数量。因而，ACK信号的额定功率根据由检测到的探查信号携带的调整信息(即探查数)被调整。ACK信号的新的功率pnew是(2)p0+(i-1)×δ。
在步406，发送调整过的协议信号pnew。在ACK信号被发送之后，在由IS-95标准确定的某个时间间隔之后，发送CAM信号。CAM信号的功率以和ACK信号(或早期ACK信号)相同的方式被调整。在步408，系统设备等待来自用户设备的正确的响应。如果在一个确定的时间间隔内收到正确的响应，则本发明的方法移动到步410，协议处理完成。如果接收不到正确的响应，即，没有通过业务信道收到来自用户设备的前同步信号，则本发明的方法移动到步412，撤销所作的所有的资源分配，并按照步400和402，系统设备通过监视接入信道再次开始处理。在步404，按照式(2)计算新的功率值，这个功率值基于由系统设备收到的最近的调整信息。
权利要求
1．一种用于调整要由通信系统的设备发送的信号的至少一个特征，从而增加所述信号被通信系统的另一个设备检测到的可能性的方法，所述方法的特征在于包括以下步骤监视通信系统的通信信道；检测携带有调整信息的信号；以及根据调整信息调整要被发送的信号。
2．如权利要求1所述的方法，其中检测信号的步骤包括接收所述信号；以及从收到的信号中重现调整信息。
3．如权利要求1所述的方法，其中调整要被发送的信号的步骤包括调整要被发送的信号的至少一个特征；以及发送被调整过的信号。
4．如权利要求3所述的方法，其中被调整过的信号响应收到的信号而被发送。
5．如权利要求1所述的方法，其中所述设备是系统设备，而另一个设备是用户设备。
6．如权利要求2所述的方法，其中调整信息表示对收到的信号的至少一个特征进行的至少一次调整。
7．如权利要求2所述的方法，其中接收的信号和要被发送的信号是协议信号。
8．如权利要求3所述的方法，其中调整接收的信号的至少一个信号特征包括调整要被发送的信号的功率特征。
9．一种用于调整由无线CDMA通信系统的系统设备发送的ACK或CAM协议信号的方法，其特征在于包括以下步骤监视所述通信系统的一个接入信道；接收和检测携带表示对探查信号的至少一个特征所作的至少一次调整的调整信息的探查信号；以及根据所述调整信息调整ACK或CAM协议信号。
10．如权利要求9所述的方法，其中所述至少一个特征是具有额定功率值的探查信号和ACK与CAM信号的额定功率值。
11．如权利要求10所述的方法，其中所述CDMA通信系统遵守IS-95A与/或IS-95B标准，并且探查信号具有包含有调整信息的消息部分。
12．如权利要求11所述的方法，其中接收和检测探查信号的步骤还包括从探查信号的消息部分重现调整信息的步骤。
13．如权利要求11所述的方法，其中调整信息是探查数，其表示在探查信号由通信系统的用户设备发送之前对其额定功率附加的功率值。
14．如权利要求13所述的方法，其中调整ACK或CAM信号的步骤包括根据探查数对ACK或CAM信号的额定功率增加一个功率值，借以增加ACK或CAM信号将被检测到的可能性。
15．如权利要求14所述的方法，还包括发送调整过的CAM或ACK信号的步骤。
16．一种利用通信系统的用户设备发送协议信号的方法，其特征在于包括以下步骤发送协议信号；以及调整被发送的协议信号，直到收到响应的协议信号为止。
17．如权利要求16所述的方法，还包括在协议信号中插入调整信息；以及发送调整过的协议信号。
18．如权利要求17所述的方法，其中所述调整信息表示对协议信号的至少一个特征进行的调整。
19．如权利要求18所述的方法，其中通信系统是遵守IS-95A和IS-95B标准的CDMA无线通信系统，并且协议信号是具有额定功率并包括前同步部分和消息部分的探查信号。
20．如权利要求19所述的方法，其中调整信息是代表对探查信号的额定功率所作的至少一次调整的探查数。
21．如权利要求19所述的方法，其中插入调整信息的步骤包括在探查信号的消息部分中插入调整信息的步骤。
全文摘要
一种根据对检测到的协议信号所作的调整,调整要被发送的协议信号的方法。检测到的协议信号具有对这种信号所作的调整信息,以使增加信号被检测到的可能性。调整信息被从检测到的协议信号中重现,并被用于调整要被发送的协议信号的至少一个特征,借以增加这种信号(即要被发送的协议信号)将被检测到的可能性。
文档编号H04B7/26GK1288340SQ0012639
公开日2001年3月21日 申请日期2000年9月13日 优先权日1999年9月14日
发明者朱鹏飞, 李刚(音译), 王立华(音译) 申请人:朗迅科技公司