专利名称：调整发射功率控制命令的速率的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及通信网络，尤其涉及发射时的功率节约。
背景技术：
全球移动通信系统(UMTQ是第三代(3G)移动电话技术中的一种。目前，最普通形式的UMTS使用宽带码分多址(W-CDMA)作为主要的空中接口。第三代合作伙伴项目(3GPP) 已将其标准化，并且其是欧洲对于3G蜂窝无线系统的ITUIMT-2000的需求的应答。为了从形成竞争关系的网络技术中区分出UMTS，有时将UMTS作为3GSM来营销，强调技术的3G特性与设计成功的GSM标准的组合。在例如UMTS中，使用速率匹配来使要发射的数据量与不同物理信道的可用容量相匹配。这可以如下来实现如果对于物理信道的容量而言存在过多的数据，则对比特进行打孔(对上行与下行都适用)，或者如果与物理信道容量相比时存在较少的比特，则重复比特(适用于上行)。在UTRA TDD系统(1. 28Mcps与3. 84Mcps)中，当没有要通过编码合成传输信道 (CCTrCH)传输的数据时，基于CCTrCH使用非连续发送(DTX)。CCTrCH支持用户的部分传输或者所有传输。用户在特定的时隙内可以使用一个或几个CCTrCH。当针对CCTrCH激活 DTX时，除了第一物理信道以及仅每个特殊突发生成时期(SBGP)帧(针对上行(UL))或者每个特殊突发调度参数(SBSP)帧(针对下行(DL))以外，在任何物理信道上都没有支持该 CCTrCH的传输，其中，SBGP或者SBSP是在无线链路建立时设置的。由于在系统中产生了较少的干扰，DTX的使用为系统及用户性能带来了明显的益处，并且在UL中节约了手机电池的寿命。为了进行DL速率匹配，如果要传送的比特数少于最大允许的比特数，则使用DTX 指示比特来填充无线帧。DTX指示比特仅指示了当传输将被停止时，不传输它们。与数据速率可以在每个传输时间间隔(TTI)中改变的UL不同，下行数据速率是固定的，除非通过更高层的调度或者通过使用压缩模式来改变。呼叫中的电流消耗是UMTS中的一个问题。在版本6中，例如，可以具有功能DTX， 其中，在发射功率控制(TPC)信息期间仅在第10个时隙发送突发。这表示在该时间期间， 专用物理数据信道(DPDCH)和专用物理控制信道(DPCCH)都可以是安静的，并且可以关掉发射无线频率(TX RF)。这被称为分数(fractional) DCH，其仅包含导频符号和TPC命令， 多个用户复用到同一个信道码上，从而每个用户都针对每个时隙的一个分数来使用该信道码。然而，呼叫在UMTS中将消耗大量的功率，并且没有可用的GPRS类似状态。UMTS功率控制包括开环功率控制、内环功率控制以及外环功率控制。开环功率控制是UE发射机将其输出功率设置为特定值的能力。其用于当UE接入网络时设置初始上行与下行发射功率。上行中的内环功率控制是UE发射机根据下行中所接收的一个或更多个TPC命令来调整其输出功率，以将所接收的上行信号干扰比(SIR)保持在给定SIR目标的能力。UE 发射机能够在刚得到TPC命令之后的时隙以ldB、2dB、3dB的步长来改变输出功率。内环功率控制频率是1500Hz。服务小区估计所接收的上行DPCH的SIR、生成TPC命令(TPC_cmd)并且根据以下规则每时隙发送一次命令如果SIRest > SIRtawt，则要发送的TPC命令是“0”，然而，如果 SIRest < SIRtmget，则要发送的TPC命令是“1”。在时隙中接收到一个或更多个TPC命令时， 如果在一个时隙内接收到了多于一个TPC命令，则UE将多个TPC命令进行组合，并且针对各个时隙得到单个TPC命令。外环功率控制用于将通信质量保持在承载业务质量要求的水平，同时使用尽可能低的功率。上行外环功率控制负责针对各个单独的上行内环功率控制来设置节点B的目标 SIR。根据针对各个无线资源控制连接所估计的上行质量(误块率、误码率)针对各个UE更新该目标SIR。下行外环功率控制是UE接收机在下行中会聚(converge)至由网络(RNC) 设置的所需链路质量(BLER)的能力。由网络来确定下行公共信道的功率控制。通常，在3GPP规范中不指定不同下行信道之间的发射功率的比率，并且其可以随着时间而变化，甚至动态地变化。功率控制的另外的专门解决方案是压缩模式下的功率控制以及切换过程中的下行功率控制。
发明内容
本发明的至少一个目的是克服上述的功率消耗以及功率控制问题。因而，本发明涉及一种在对无线收发机(MQ与接收和/或发射节点(BQ进行通信的发射功率进行控制时所使用的方法。上述方法包括以下步骤从无线发射机发射信号， 该信号包含发射功率控制部分；以及当无线发射机处于固定的环境条件下时改变TPC重发。优选地，所述固定的环境条件包含无衰落信号条件。在一个实施方式中，通过无线收发机的移动来检测该条件。根据本发明的一个方面，如果没有TPC送回至节点，则将该节点配置为保持恒定的发射功率水平。该方法可以包括跳过预定数量(order)的TPC发射。基于某个时间段内的正确功能(correct function)，跳过额外数量的TPC。优选地，如果信令模式被破坏或中断，则将节点配置为假设MS在特定时间之后是不可访问的。将MS配置为向后追踪TPC模式，并且如果无线信道在一时间段内是恒定的，则MS开始减少TPC。根据本发明的一个方面对MS进行分级，使得最高的级别具有允许MS感测条件是否改变的加速度计。具有更高级别的MS允许更多的TPC减少。优选地，为了使MS与BS进入激活模式，BS 或者MS与预期TPC同时地在TPC信号之上发送特定的模式。在TPC上增加具有预定扩频码的信号，并且以更高的功率发射该信号，这会终止TPC减少模式。本发明还涉及一种与接收和/或发射节点(BQ进行通信的无线收发机(MQ。所述无线收发机或包括发射机部分，其用于发射信号，该信号包括发射功率控制(TPC)部分； 至少一个用来检测无线收发机的移动的装置；以及控制器，其被设置为根据所述至少一个用来检测无线收发机的移动的装置的输出来改变TPC重发。优选地，所述至少一个用来检测发射机的移动的装置是运动传感器、加速度计、用于检测TPC改变的装置或者用于测量接收信号特性的装置中的一个或几个。
本发明还涉及一种与通信网络中的用户设备(UE)进行通信的基站(BS)。该BS包括接收机部分，其用于接收来自UE的信号，该信号包括发射功率控制(TPC)部分；以及控制器，其被设置为根据来自UE的信号针对UE的移动来改变TPC重发。
现在将参照附图更具体地描述本发明，其中图1示出了包括根据本发明的设备的通信网络，图2是例示了本发明在MS处的若干步骤的流程图，图3是例示了本发明在BS处的若干步骤的流程图，图4例示了 DL和UL DPDCH时隙，图5示意性地示出了根据本发明的发射机设备，图6示意性地示出了根据本发明的基站，而图7是例示了本发明的若干步骤的流程图。
具体实施例方式图1例示了例如UMTS的通信网络100，其包括若干移动通信设备110和具有对应收发机天线121的基站(BS) 120(节点B)。这里，将移动通信设备110实现为移动电话、PDA 以及膝上型计算机，然而，其它通信设备也可以采用本发明的教示。根据本发明，移动设备110适合于例如在UMTS网络中通信，当处于固定的环境条件(例如，无衰落条件)时减少TPC送回(send back)。如果没有向BS送回TPC，则将BS设置为将此解释为“保持功率水平恒定”。现在参照图2的流程图，其示出了 MS处的事件的经过，本发明的方法是适应性的， 并且可以以例如跳过每第二个TPC开始，并且如果在固定的时间内产生结果，则开始跳过4 个TPC中的3个，诸如此类。在图2中，表示为TPCn，其中η是跳过的TPC的数量。如果信令模式被破坏或中断，则BS明白MS是不可访问的，但是这必然伴随着超时。图3例示了示出BS处的事件经过的流程图。当出现来自该设备的减少的TPC时， BS应该以相同的行为进行响应，开始减少DL TPC0只有在不需要发送任何数据时才会是这种情况。这允许MS关机从而允许进一步节省电流。启动该设备以向后追踪TPC模式。如果TPC持续一段时间非常稳定，将触发减少 TPC的功能。通过使用存储有最近的TCR/SIR改变的存储器可以完成向后追踪。稳定的TPC意味着无线信道是恒定的，并且这极有可能表示设备是固定的，并且接近该移动设备的主要反射物几乎也是静止的。这里，反射物表示会产生导致衰落变化的多径信号的物体。图5例示了包括TPC比特的DL和UL DPDCH时隙。UMTS具有取决于所使用的信道的几个不同的时隙配置。图4是专用物理信道(DPCH)下行与上行时隙分配的示例。反馈信息(FBI)用于闭环传输多样性。传输格式组合指示符(TFCI)包括关于数据速率的信息。 导频比特总是相同的，并且用于信道同步。根据本发明，TPC比特用于指示不存在TPC，即， 减少的TPC。在上行中，存在模式1与模式2。模式2具有提高功率、降低功率、或者什么也不做的选项。这表示多于1比特的信息。系统以模式2可以更好地工作，但是如果在模式 1中出现无衰落条件，则平均TPC数据将是50%向上50%向下，S卩，TPC = 0. 5。根据本发明的另一方面，可以引入不同类型的MS级别。在这种情况下，最高级别可以具有运动检测传感器，其允许MS来感测条件是否改变(例如，从无移动条件改变为移动条件)，如果已经在运动，则存在绝对的Raleigh衰落。然后，具有更高级别的MS可以允许比没有运动检测器的MS更多的TPC减少。图5是无线设备500的一个例子的框图，其可以是例如蜂窝电话的包括无线发射机/接收机(收发机)501的无线手持设备。该例中的设备500还包括本领域已知的、连接至无线发射机的无线电话电路502 (例如，收发机)、处理器504并且可操作地连接至例如处理器504的逻辑，如本领域技术人员所熟知的，处理器504执行例如控制设备内部与外部通信的操作，此外，还可以提供一些额外的功能。将所示的各种功能元件通过传统的通信链路可操作地与处理器504相连，并且通过双向箭头示出。此外，在该例中，设备500还可以包括本地用户接口 505，例如，轨迹轮、触摸感应定点装置、键盘、显示器等等，或者任何其它适合的本地图形用户接口控制机制。在该例中，如本领域已知的，还可以将键盘通过处理器504 可操作地连接至电话电路502，以允许在无线电话工作期间使用键盘。设备500还包括用于检测设备的运动的传感器，即，运动检测器或者加速度计。存储器507包含指令和数据。处理器504执行存储在存储器507中的、被执行时充当能够控制设备的各个功能的逻辑的指令。设备运动检测器506可以感测设备的物理运动，并且提供例如与在传统的鼠标装置上可以发现的选择操作相似的选择操作。因而，处理器504使用从运动检测器506接收的信息来发送用于控制发射功率的相关TPC。在一个实施方式中，为了使MS与BS进入激活模式，BS或者MS在与预期TPC相同的时间在TPC信号之上发送特定的(比特)模式。TPC信号具有已知的扩频因子256。将具有已经预定的不同扩频码的信号增加在其上，并且以更高的功率来发射TPC信号。这意味着将终止TPC减少模式，因为条件发生了改变或者将要发射数据；DTX模式终止。针对具有运动检测器的MS，可以通过感测其运动将其自身脱离TPC减少模式，并且开始测量BS处的功率，并且在例如用于发送TPC的下一调度时刻要求TPC停止。通过运动检测器和/或追踪TPC变化、和/或测量接收信号特性来产生条件变化， 即，例如，如果信号强度由于发射机的运动而变化。针对所有提及的检测类型可以确定阈值，如果达到阈值，则设备停止TPC减少模式。因此，与现今的技术相比，本技术允许在UMTS中进行与GPRS类似的呼叫，从而节省了大量的电流。仅在需要时，MS与BS才同时发送。最大的TPC减少速率也依赖于BS负荷。图6是包括无线发射机/接收机(收发机)651的BS 650的一个示例。该示例中的BS 650还包括处理器654，并且可操作地连接至例如处理器6M的逻辑，如本领域技术人员所熟知的，处理器6M执行例如控制BS内部与外部通信的操作，此外，可以提供附加的功能。将所示的各种功能元件通过传统的通信链路可操作地与处理器6M相连，并且通过双向箭头示出。此外，在该示例中，设备650还可以包括用于与网络中的其它实体进行通信的接口 655。存储器657包括指令与数据。处理器肪4执行存储在存储器657中的指令，这些
7指令被执行时，充当可以控制该设备的功能的逻辑。因而，基站包括用于接收来自MS的信号的收发机部分，该信号包括发射功率控制(TPC)部，并且处理器被设置为根据来自MS的针对MS的运动的信号来改变TPC重发。图7的流程图例示了本发明的基本方法，其包括以下步骤从MS发射(701)包括发射功率控制部的信号；以及当MS处于固定的环境条件时，改变(702) TPC重发。应注意的是，措辞“包括”不排除所列出的元件或步骤以外的其它元件或步骤的存在，并且上述没有指明单复数的措辞不排除多个这种元件的存在。还应注意的是，任何标号都不是为了限制权利要求的范围，可以通过硬件和软件来实现本发明，并且可以通过相同的硬件来表示几个“装置”。仅作为示例给出上述实施方式，并且其不应限制本发明。本领域技术人员应该会想到本发明的权利要求的范围内的其它解决方案、使用、目的以及功能。
权利要求
1.一种在对无线收发机MS与接收和/或发射节点BS进行通信的发射功率进行控制时所使用的方法，该方法包括以下步骤从所述无线发射机发射信号，所述信号包含发射功率控制部分；以及当所述无线发射机处于固定的环境条件下时，改变所述TPC重发。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固定的环境条件包括无衰落信号的条件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过检测所述无线收发机的移动来检测所述条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，如果没有TPC被送回所述节点，则将该节点设置为保持恒定的发射功率水平。
5.根据权利要求1所述的方法，该方法包括以下步骤跳过预定数量的TPC发射。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，基于时间段内的正确功能，跳过额外数量的TPC。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，如果信令模式被破坏或中断，则将所述节点设置为假设所述MS在特定时间之后是不可访问的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述MS被设置为向后追踪TPC模式，并且如果无线信道在一时间段内是恒定的，则所述MS开始减少TPC。
9.根据权利要求1所述的方法，该方法包括以下步骤对所述MS进行分级，使得最高的级别具有允许所述MS感测条件是否改变的加速度计。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，更高级别的MS允许更多的TPC减少。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，为了使所述MS与所述BS进入激活模式，所述 BS或者所述MS与预期TPC同时地在TPC信号之上发送特定的模式。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在TPC上增加具有预定扩频码的信号，并且以更高的功率发射该信号，这终止了 TPC减少模式。
13.一种与接收和/或发射节点BS进行通信的无线收发机MS,所述无线收发机或包括发射机部分，其用于发射信号，所述信号包括发射功率控制TPC部分； 至少一个用来检测所述无线收发机的移动的装置；以及控制器，其被设置为根据所述至少一个用来检测所述无线收发机的移动的装置的输出来改变所述TPC重发。
14.根据权利要求13所述的无线收发机，其中，所述至少一个用来检测所述发射机的移动的装置是运动传感器。
15.根据权利要求13所述的无线收发机，其中，所述至少一个用来检测所述收发机的移动的装置是加速度计。
16.根据权利要求13所述的无线收发机，其中，所述至少一个用来检测所述收发机的移动的装置包括用于检测TPC改变的装置。
17.根据权利要求13所述的无线收发机，其中，所述至少一个用来检测所述收发机的移动的装置包括用于测量接收信号特性的装置。
18.一种与通信网络中的用户设备UE进行通信的基站BS，所述BS包括接收机部分，其用于接收来自所述UE的信号，所述信号包括发射功率控制TPC部分；以及控制器，其被设置为根据来自所述UE的信号针对所述UE的移动来改变所述TPC重发。
全文摘要
本发明涉及一种在对与接收节点和/或发射节点进行通信的无线收发机的发射功率进行控制时所使用的方法。该方法包括以下步骤从所述无线发射机发射信号，所述信号包含发射功率控制部分；以及当所述无线发射机处于固定的环境条件下时，改变所述TPC重发。
文档编号H04W52/54GK102217390SQ200980142116
公开日2011年10月12日 申请日期2009年4月27日 优先权日2008年10月24日
发明者托马斯·卡尔森 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司