专利名称：提高无线通信链路的鲁棒性的方法和设备的制作方法
技术领域：
说明的实施例一般涉及无线移动通信。更具体地说，说明一种通过有选择地増大在信号的多个部分上传送的功率，提高通信链路的鲁棒性的方法。
背景技术：
移动通信设备能够在各种通信链路条件下，利用ー种或多种不同的协议与基站通信。随着到移动通信设备的距离的増大，基站接收的通信信号会因辐射功率耗散而显著衰減。这种信号衰减能够增大接收的通信信号对噪声干扰的敏感性。通信协议一般把通信信号分成多个部分，所述多个部分包含用户产生的数据，和用于通信链路的控制的辅助信息。通信信号的某些部分会比信号的其它部分更重要，以便控制和保持基站和移动通信设备之间的通信链路的完整性。信号的控制部分的讹误会破坏通信链路；从而，理想的是保证信号的控制部分的高质量接收。増大通信信号的发射功率能够相对于干扰和噪声，増大信号 強度；不过，通信协议会设定移动通信设备辐射的最大功率的限度，以便限制用户吸收的总射频能量，或者使移动通信设备和利用相同射频频带的其它设备之间的无线电干扰降到最小。从而，需要ー种在移动通信设备的总发射功率的限度内，提高无线通信链路的鲁棒性的方法。
发明内容
本文说明与提高基站和移动通信设备之间的无线通信链路的鲁棒性的方法和设备相关的各种实施例。说明了在从移动通信设备向基站传送的上行链路通信信号的多个部分上，有选择地增大发射功率的方法，和适合于所述方法的设备。在一个实施例中，说明了ー种提高移动通信设备和基站之间的无线通信链路的鲁棒性的方法。通过按照与无线通信链路相关的质量度量值，修改移动通信设备的发射功率级，能够实现所述方法。所述方法可包括在移动通信设备监测质量度量值，和按照监测的质量度量值，自适应地设定在从移动通信设备到基站的无线通信链路上传送的上行链路通信信号的第一部分的发射功率级。在一个实施例中，如果监测的质量度量值在质量值的第一范围中，那么上行链路通信信号的第一部分的发射功率级被设定为第一功率级值。不过，如果监测的质量度量值在质量值的第二范围中，那么上行链路通信信号的第一部分的发射功率级可被设定成第二功率级值。第二发射功率级值可大于第一发射功率级值，从而提高无线通信链路的鲁棒性。在无线通信链路被连接的同时，所述方法可重复监测质量度量值，并按照监测的质量度量值，自适应地设定发射功率级。此外，上行链路通信信号的第一部分可包括基站用于保持与移动通信设备的通信链路的连接的控制信号。在另ー个实施例中，所述方法可按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第二部分的发射功率级。如果监测的质量度量值在质量值的第一范围中，则上行链路通信信号的第二部分的发射功率级可被设定成第一功率级值，和如果监测的质量度量值在质量值的第二范围中，则上行链路通信信号的第二部分的发射功率级可被设定成第三功率级值。第三功率级值可小于第一功率级值。在一些实施例中，可跨越利用第二功率级值的上行链路通信信号的第一部分，和利用第三功率级值的上行链路通信信号的第二部分，平衡总平均发射功率。在另ー个实施例中，说明ー种能够提高移动通信设备和基站之间的无线通信链路的鲁棒性的设备。所述设备可包括用于在移动通信设备监测质量度量，和如果监测的质量度量在质量值的第一范围中，那么把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定为第一功率级的处理器。不过，如果监测的质量度量在质量值的第二范围中，那么上行链路通信信号的第一部分的发射功率级可被设定成第二功率级。在所述实施例中，在无线通信链路被连接的同时，可以继续所述监测和设定。
參考结合附图进行的以下说明，可更好地理解本发明及其优点。图I图解说明在两个重叠的无线小区中，与基站通信的移动通信设备。图2图解说明在无线设备和基站之间交换的两种信息。图3A图解说明包括以相同功率级传送的语音数据和控制数据的时分帧结构。图3B图解说明为了以不同功率级传送语音数据和控制数据而变更的图3A的时分帧结构。图4A图解说明包括专用用户数据和信道的宽带码分帧结构。图4B和4C图解说明为了以不同功率级传送数据和控制信道的各个部分而变更的图4A的宽带码分帧结构。图5图解说明基站和移动通信设备之间的通信的传播延迟和定时提前。图6图解说明随质量度量而变化的发射功率级。图7图解说明随功率存储度量而变化的最大发射功率级。图8图解说明提高通信链路的鲁棒性的典型方法。图9图解说明提高通信链路的鲁棒性的另ー种典型方法。图10图解说明典型的无线通信设备的一组处理部件。
具体实施例方式在下面的说明中，陈述众多的具体细节，以便提供对所说明实施例的基础原理的透彻理解。不过，对本领域的技术人员来说，显然可以在没有ー些或所有这些具体细节的情况下实践所说明的实施例。在其它情况下，未详细说明公知的处理步骤，以便避免不必要地模糊所述基础原理。移动通信设备，比如蜂窝电话机或者无线个人数字助手，可被设计成在各种条件下工作。例如，归因于用户会在行进的同时操作移动通信设备的事实，期望移动通信设备能在离基站的距离显著变化的情况下工作。此外，基站一般能够同时服务于多个移动通信设备，可能导致ー个或多个移动通信设备相互干扰。这种干扰可能源于能够共用相同或邻近频带的那些移动通信设备。本领域的技术人员明白，通过对各个移动通信设备设定各种发射參数，基站能够、管理来自共用相同无线通信小区的多个移动通信设备的上行链路通信信号。例如，发射參数可以包括其间进行发射的时期，使用的发射频率的范围，和发射功率级。由于移动通信设备在离基站的距离方面会不同，因此基站和移动通信设备之间的通信链路的质量会显著变化。例如，当基站和移动通信设备之间的距离变得过大时，通信链路的质量会显著降级，以致通信链路会变弱和不可靠。当(或者即使)接收到上行链路通信信号时，如果在基站存在较大的噪声和干扰，那么通信链路的这种降级会尤其成问题。无线通信协议定义ー组规则，所述ー组规则规定在两个无线通信设备之间如何传送信息，包括诸如数据格式、发射频率、纠错机制和发射功率级之类的具体特征。全球移动通信系统(GSM)是公知的适用于移动通信设备的标准化无线通信协议。除了能够携带用户语音或数据的信号之外，无线通信协议能够定义在移动通信设备和基站之间定期传送的控制信号，所述控制信号提供和通信链路的可靠性有关的信息。如果在一定时期内，基站未识别出足够数目的控制信号，那么基站会终止通信链路。当移动通信设备和基站之间的可接受的(即使不完美的)语音和数据通信仍然可 能的时候，在一些情况下会发生通信链路的終止(称为“无线接ロ错误”)。对控制信号中的错误的过度敏感会导致连接終止，即使语音信号仍然能够理解。由于在特殊的通信系统协议中能够独立和不同地编码控制信号和语音/数据信号，因此会发生这种过早終止。低比特率的语音编码的发展使得能够在较低的信号-干扰比下，实现改进的语音传输和可了解性。在这些较差的工作条件下，当被基站接收时，控制信号更易因信号完整性的丧失而受到影响，从而导致通话掉线。为了提高通信链路的鲁棒性，可以通过増大用于这些信号的发射功率，改进控制信号的可靠接收。为了节约电池电能和保持在受管制的功率约束之内，可同时降低或者至少不增大语音/数据信号的发射功率。通过监测一个或多个质量度量，移动通信设备能够确定何时改变控制信号的发射功率。下面參考图1-10，说明具体实施例；不过，本领域的技术人员易于认识到这里关于这些附图提供的详细说明只是用于举例说明的目的，不应被解释成对给出的实施例的限制。图I图解说明按照说明的实施例的无线通信小区100和无线通信小区102。如图所示，无线通信小区100可包括能够与基站106通信的移动通信设备104。多个其它的移动通信设备，比如设备112和116也能够与移动通信设备104同时地与无线通信小区100内的基站106通信。移动通信设备116还能够与相邻的无线通信小区102中的基站118通信。众所周知，辐射电磁能按离其起点的距离的平方的倒数衰减。为了确保基站106能够恰当地处理接收的信号，分别位于距离基站106为Cl1和d2的地方的移动通信设备104和106能够以与更接近基站106，距离为d3之处的移动通信设备112相比，更高的输出功率级向基站106发射信号，其中距离d3小于距离Cl1或d2。例如，起源于移动通信设备104的无线电信号108具有明显比与在基站106接收的无线电信号110相关的功率级P2高的功率级P:。接收的功率级P2可以正比于除以移动通信设备104和基站106之间的距离的平方Cl12的发射功率级P:。基站106中的相同模拟放大器电路可用于接收来自多个不同的移动通信设备的信号，每个移动通信设备位于离基站不同距离的地方。可取的是基站106从无线通信小区100内共用传输带宽的不同移动通信设备接收相似功率级的信号，而不是为从不同的移动通信设备接收的每个信号，改变基站放大器电路的模拟增益设置。利用基站106执行功率控制方法，使从无线通信小区100内的移动通信设备发射的信号归ー化，能够使在基站106的模拟接收电路在优选范围中工作。从而，基站106—般能够管理由无线通信小区100内的移动通信设备输出的发射功率级。除了补偿距离衰减之外，还可在移动通信设备增大发射信号功率，以考虑到当在基站106接收发射信号时的背景噪声和干扰。如果位于离基站106的距离为Cl3(C^W1)之处的移动通信设备112以可近似于位于离基站106的距离为Cl1之处的移动通信设备104发射的功率级P1相同的功率级P3进行发射，那么在基站106，具有功率级^〈〈Pi的接收信号110 (对应于被距离Cl1衰减的信号108)可能被源于移动通信设备112发射的具有功率级P4的信号120的干扰淹没。于是，为了減少来自更接近基站的设备的信号压倒来自更远离基站的另一个设备的信号，已提出了至少根据移动通信设备离基站的相应距离，自适应地控制移动通信设备的发射功率级的技木。例如，这些 自适应功率发射控制技术能够降低与更远离基站的移动通信设备(比如移动通信设备104)相比，更接近特定基站的移动通信设备(例如，就基站106来说，图I中的移动通信设备112)的发射功率级。通过调整无线通信小区中的多个设备的发射功率级，来自较近和较远的移动通信设备的接收信号都能够以近似相同的功率级到达基站。基站106能够增大来自位于距离Cl1之处的移动通信设备104的信号108的发射功率级P1，和降低来自位于距离d3之处的移动通信设备112的信号114的发射功率级P3,以致接收信号110和120具有相似的功率级，即，P2 P4。当移动通信设备在无线通信小区内移动，从而改变它们到基站的距离时，无线通信小区中的每个移动通信设备的发射功率级能够被自适应地改变。无线通信小区100中的通信设备104、112和116的发射功率级的自适应控制可由基站106管理。为了确保共用公共射频频带的多个通信设备之间的干扰最小，联邦通信委员会(FCC)设定了移动通信设备的总辐射发射功率的限度。这些发射功率限制可要求移动通信设备发出的射频的频谱被限制成小于相邻频率的频带内的特定功率谱密度掩码，或者被限制成在特定时期内发射的平均功率级。类似地，通信标准(比如上述GSM移动无线协议)会限制对于移动通信设备来说允许的比吸收率(SAR)，以使移动通信设备的用户的身体吸收的射频能量降至最小。无线通信小区100可具有能够与其中的移动通信设备通信的有效工作半径范围R0在无线通信小区100的有效工作范围R的界限附近工作的通信设备，比如，无线通信小区100中的离基站106的距离为Cl1的移动通信设备104会被要求以较高的功率级进行发射(以克服辐射功率损耗和保持鲁棒的通信链路完整性)。即使移动通信设备104能够以最大的发射功率级工作，基站106和移动通信设备104之间的通信链路的质量也会降级，因为在基站106接收的信号中仍然会出现错误。当接收的信号具有由与背景噪声和干扰相比信号強度不足的信号引起的较低信噪比(SNR)时，这种差错率的増大尤其显著。差错率的增大会导致许多问题，比如会要求重传的模糊语音或者讹误数据。低SNR还会讹误保持基站106和移动通信设备104之间的通信链路的控制信号。应注意的是在无线小区100的中央附近工作的移动通信设备(即，接近基站106，比如移动通信设备112)能够降低其发射功率级，以节约电池电能和限制对共用相同频带的设备的干扰。然而，在到基站106距离较短之处工作的通信设备的发射功率级的这种降低也会使它们更易受干扰和噪声的增大功率级影响。在基站接收的低功率信号会恶化上行链路性能，导致通话掉线，和感觉的服务质量较差，因为基站不能“听到”移动通信设备。相邻的无线通信小区的工作范围边界会重叠，例如如图I中由在区域122中重叠的无线通信小区100和102所示。移动通信设备116可位于离无线小区100中的基站106和无线小区102中的基站118较远距离d2之处。当移动通信设备从一个无线通信小区行进到另一个无线通信小 区时，无线通信小区重叠可允许越区切换；例如，当在重叠区域122中工作时，无线通信设备116能够从与无线通信小区100中的基站106通信转换成与无线通信小区102中的基站118通信。然而，在这样的越区切换过程中，移动通信设备116易于发生通话掉线，因为当在发端基站106或受端基站118被接收时，接收信号(包括其控制部分)会较弱。基站可增大移动通信设备116的发射功率，但是仅仅增大到标准机构的规范所允许的最大功率级。最大发射功率级可能不足以克服由信号横越从移动通信设备116到基站106或118的距离d2而引起的衰减。从而为了提高整体通信系统性能，増大通信链路的鲁棒性，尤其是当移动通信设备按最大发射功率级工作时的通信链路的鲁棒性的方法是合乎需要的。基站能够监测来自无线通信设备的接收通信信号，以估计到设备的通信链路的质量度量。当移动通信设备在通信小区内移动，从而改变到基站的距离和遭遇不同的干扰级时，通信链路的质量会显著变化。通信信号可按照无线通信协议，被格式化成语音/数据部分以及控制部分的组合，所述语音/数据部分能够携带编码用户数据，所述控制部分能够携帯管理设备和基站之间的通信链路的控制信号。图2图解说明在移动通信设备202和基站200之间传送的通信信号，所述通信信号包括专用于用户数据(例如，压缩语音)的部分204/208，和用于通信链路的控制的其它部分206/210。通常，较大部分的通信信号可专用于用户数据，而控制信息可以是偶尔传送的，不过通常每隔一定的时间。图3A图解说明120ms的多帧300时期分成26个单独帧的例证GSM通信协议格式，所述26个单独帧包含专用于通信信道(TCH)语音数据的24帧304，和用于控制的“慢速”或“快速”随路控制信道(SACCH/FACCH)突发帧302。多帧300内的各个单独帧是以近似相同的“未提升的”功率级308发送的。图3A中的SACCH/FACCH突发302对应于图2中的控制信号206/210，而TCH语音数据304对应于数据信号204/208。SACCH/FACCH控制帧302可包括定时控制和功率控制，以管理基站200和移动手持机202之间的传输。基站200可关于信号完整性，监测从移动通信设备202发送的上行链路通信信号的控制部分206，以确定通信链路性能是否足以提供网络要求的服务质量。如果根据对信号的SACCH/FACCH控制帧302的监测，基站200确定通信链路性能较低，那么基站200可选择断开与移动通信设备202的通信链路。即使当TCH语音数据帧304仍然可用时，也会发生通信链路的断开。在一些系统中，例如，如果确定在SACCH/FACCH控制帧302中接收的数目较少的连续消息质量较差，那么基站可中断通信链路。由于能够与SACCH/FACCH突发控制帧302分离地编码TCH语音数据帧304，因此SACCH/FACCH突发控制帧302中的较差质量不一定必须对应于TCH语音数据帧304中的较差质量。为了在基站接收的信号因衰减而弱化，或者被高水平的干扰掩蔽吋，保持通信链路，可以寻求在移动通信设备，至少增大在基站关于链路完整性所监测的那部分发射信号的辐射发射功率。由于存在对总辐射发射功率的限制，因此不能为移动通信设备向基站发送的信号的所有各个部分增大发射功率。如图3B中所示，改为可有选择地把多帧310内的SACCH/FACCH突发控制帧312的功率增大到“未提升的”功率级308之上，因为发射信号的这些控制部分可用于监测当多帧310在基站被接收时的信号完整性。注意，“未提升的”功率级308可对应于图3A中的TCH语音数据304使用的和用于SACCH/FACCH突发302的功率级。超过信号的语音数据部分地提高信号的控制部分的功率级能够当在基站被接收时，提供更高功率的控制部分，基站能够更容易地“听到”信号的更强的控制部分，从而保持通信链路。从而，只对一部分的发射信号增大发射功率能够增大基站和移动通信设备之间的通信链路的鲁棒性。在一些实施例中，要求在多帧310内求平均的总发射功率近似恒定，而不论多帧310的SACCH/FACCH控制部分312是否被功率提升。特别地，如果移动通信设备在以最大发射功率级进行发射，即，“未提升的”功率级308被设定成对给定通信协议来说可能的最大值，那么増大多帧310的任意部分会导致自移动通信设备的传输超过功率管制限制。为 了确保在整个多帧310内平均的自移动通信设备的总功率传输保持在指定的发射功率限度之内，当增大SACCH/FACCH控制部分312的功率时，可以降低所有其它信号(即，SACCH/FACCH控制部分312除外)，包括TCH语音数据帧314和空闲帧316的发射功率。由于通信信号的SACCH/FACCH控制部分312只占据每个多帧310的总传输时间的有限的一小部分，因此能够短暂地适度增大SACCH/FACCH控制部分312的功率，而只需要轻微地降低多帧310中的剩余信号的功率。例如，如图3B中所示，SACCH/FACCH控制部分312的功率能够增大大约ldB，这能够显著提高保持通信链路的可能性，而TCH语音数据部分314的功率只需要被降低大约0. IdB,以补偿较高功率的SACCH/FACCH控制部分312。把TCH语音数据314降低相对较小的量可允许在移动通信设备和基站之间維持可接受的语音/数据解码性能。图4A图解说明利用15个连续时隙的IOms帧400的例证通用移动电信系统(UMTS)宽带码分多址接入(WCDMA)通信协议格式，每个时隙包含数据信息和控制信息。在时隙402中，可以同时传送上行链路(UL)专用物理数据信道(DH)CH)404，和UL专用物理控制信道(DPCCH)406，同时每个信道由正交扩展码扩展。UL DPCCH 406包括4部分(I)用于传送导频信息的部分，所述导频信息包含用于同步和信道估计的预定模式，(2)包含比特率和编码參数的传输格式组合指示(TFCI)部分，(3)用于闭环格式分集的反馈指示(FBI)部分，和(4)用于请求基站改变其发射功率级的发射功率控制(TPC)部分。通过监测上行链路DPCCH的导频部分和TFCI部分中的至少之一，基站能够评估上行链路通信信号完整性。为了提高基站和移动通信设备之间的通信链路的鲁棒性，可以增大导频部分和TFCI部分中的至少之ー的功率级，而能够同时降低在部分的数据部分的一部分功率级，以保持在不存在对功率级的任何改变的情况下使用的恰当增益率。如图4B中所示，UL DPCCH 416内的导频部分可被増大到未提升的功率级408之上，以及UL DPDCH 414的成比例的片段可被降低到未提升的功率级408之下。当只有一小部分的UL DPCCH使其功率增大时，相似的一小部分的UL DPDCH使其功率降低，以便补偿。图4C图解说明相对于未提升的功率级408，增大UL DPCCH 426TFCI部分的功率级，和降低一小部分的UL DPDCH 424的功率级。选择増大从移动通信设备到基站的通信信号的控制部分的发射功率级可由在移动通信设备监测的ー个或多个条件触发，而不存在基站的干预。例如，移动通信设备能够监测总平均发射功率级，以确定是否已经达到了最大总平均发射功率级，这能够指示移动通信设备位于远离受端基站的地方。在一些实施例中，通过在下行链路控制消息中，设定移动通信设备的功率控制级，基站能够控制移动通信设备的总平均发射功率级。基站能够根据观察到基站接收的信号中的低功率级，选择増大移动通信设备的总平均发射功率。如果在下行链路控制消息中，被基站要求増大其总平均发射功率级，那么移动通信设备能够推断位于远离基站的地方。另ー方面，移动通信设备能够监测当从移动通信设备发射突发时，基站要求的定时提前(TA)的量。所述定时提前可间接和设备离基站的距离相关，正如上面说明的功率控制级一祥。如图5中所示，在基站的发射的接收通信突发可在时隙边界被对准。例如，发射通信突发502对准BS时隙0的开始，以及接收通信突发512对准BS时隙3的开始。基站可要求从相同无线通信小区中的不同移动通信设备接收的通信突发当在基站被接收时，对准基站的时隙边界。在基站的两个相邻时隙可被两个不同的移动通信设备使用，每个移动通信设备可位干与基站相隔不同距离的地方。考虑到移动通信设备和基站之间的不断变化的 距离，移动通信设备可调整它开始向基站传输通信突发的时间。这种定时调整被称为发射的通信突发的“定时提前”，因为通信突发能够被“提前”到移动通信设备的时隙边界之前。基站可指示移动通信设备把通信突发传输“提前”多少，以确保发射的通信突发与基站的时隙边界对准地到达基站。图5图解说明在BS时隙0期间，从基站(BS)发射的，并在MD时隙0期间，在移动通信设备(MD)作为通信突发506接收的通信突发502。由于通信突发502/506行进从基站到移动通信设备的距离，因此通信突发502/506引起T単位的传播延迟504。沿着相反方向，从移动通信设备到基站传送的通信突发会引起与沿着正向传送的通信突发所引起的传播延迟相同的传播延迟504 T。从而，移动通信设备能够使它发射通信突发508的时间相对于移动通信设备的时隙边界提前2 T単位的定时提前(TA) 510，以考虑到基站和移动通信设备之间的往返传播延迟。如图5中所示，发射通信突发508能够从MD时隙3的开始被“提前” TA 510到MD时隙2，从而在基站的对应的接收通信突发512能够对准BS时隙3的初始边界。定时提前对应于传播延迟，以及较长的定时提前值可对应于较长的传播延迟，或者等同的移动通信设备和基站之间的较大距离。从而，如果在下行链路控制消息中，基站要求移动通信设备的取值较大的定时提前设置，那么移动通信设备能够推断通信突发会行进较长的距离，并且因此当在基站被接收时功率较弱。基站要求的功率控制级或定时提前设置可提供会在基站导致弱信号(从而可能较差的接收SNR)的移动通信设备和基站之间的远距离的指示。功率控制级和定时提前设置能够在移动通信设备提供间接质量度量，所述间接质量度量可被监测和用于确定何时改变上行链路通信突发的各个部分的发射功率级。图6图解说明使移动通信设备的质量度量614和发射(TX)功率级612相互关联的示图600。对于在或者超过高质量值Qhi 608的范围中的质量度量614的值，TX功率极612可被设定成较低的(或者等同地未増大的)值TXlo 604。对于在或者低于低质量值Qlo 606的范围中的质量度量614的值，TX功率极612可被设定成较高的(或者等同地增大的)值TXhi 602。对于在低质量值Quj 606和Qhi 608之间的质量度量614的值，TX功率级612可保持先前设定的发射功率级，或者TXhi 602或者TXuj 604。如果测量的质量度量在Quj 606和Qhi 608之间的区域中徘徊，那么示图600中所示的滞后现象可提供稳定性。最初，在建立与基站的通信链路之后，移动通信设备能够以较低的发射功率级值TXuj 604，发射TX功率级612。如果监测的质量度量614小于低质量值Qw 606，那么移动通信设备可猜测在基站会以较差的SNR接收上行链路通信突发。移动通信设备随后可对上行链路通信突发的多个部分，比如控制部分，把TX功率级612増大到较高的值TXhi 602，以提高与基站的通信链路的鲁棒性。即使质量度量増大到低质量值Quj606之上，移动通信设备也可继续使用较高的值TXhi 602，而不把发射功率级612降低到较低的TXm值604，直到质量度量超过较高的质量度量Qhi 608为止。移动通信设备还可推断较差的上行链路SNR的其它指示。例如，移动通信设备可监测下行链路接收信号的性能，以进行解码错误。如果在移动通信设备较差地接收到下行链路信号，那么在基站也会较差地接收到上行链路信号，因为下行链路信号和上行链路信号都会经过基站和移动通信设备之间的相似路径。利用移动通信设备中的測量或估计的性能參数，比如RxQUAL或CRC错误，能够监测下行链路性能。在某些条件下，比如低电池功率级下，应用于上行链路通信突发的多个部分的发射功率级调整可被改变，以降低移动通信设备的功耗。即使当降低上行链路通信突发的其它部分，以把总平均发射功率保持在无功率提升情况下的可比水平时，上行链路通信突发 的多个部分上的较高发射功率级也会导致较高的功耗。由于移动通信设备中的模拟放大器消耗的功率量“非线性地”与发射的功率量相关，因此会发生这种増大的功耗。在一个实施例中，如果电池功率级低于移动通信设备中的预定阈值，那么不能应用上行链路通信突发的多个部分的发射功率级的选择性増大。在其它实施例中，可根据在移动通信设备中监测的功率存储度量，如图7中所示，逐渐停止选择性的功率提升。图7图解说明使功率存储度量710与可被应用于来自移动通信设备的上行链路通信突发的多个部分的较高发射功率级TXhi 612相关的示图700。对于等于或高于功率存储水平Phi 708的功率存储度量710，可在提升一部分的上行链路通信突发时使用的较高发射功率级TXhi 612可以一直到最大的较高发射值TXmax 702。在这种情况下，功率存储度量710可指示移动通信设备保存有能够无限制地使用最大发射提升能力的足够备用功率。在较低的功率存储度量710的值下，比如等于或小于功率存储水平Pm 706，较高的发射功率级TXhi 612可被限制成最小的较高发射值TXmin 704。在这种情况下，功率存储度量710可指示移动通信设备未保存足够的备用功率，以致应节约发射功率。在一些实施例中，TXmin704可以是这样的值，以致不发生发射功率提升。如果功率存储度量710落在功率存储水平Puj 706和Phi 708之间，那么较高的发射功率级TXhi 612可落在最小值TXmin704和最大值TXmax 702之间。落在TXmax 702和TXmin 704之间的中间TXhi功率级612能够在提升发射功率级，以便提高通信链路的鲁棒性，和在移动通信设备节约耗电量之间取得平衡。图7图解说明TXmin 704和TXmax 702之间的线性曲线；不过，也可以使用连接最小值TXmin 704和最大值TXmax 702之间的其它曲线形状。在ー个典型实施例中，最小的较高发射值TXmin 704可以是当质量度量614等于或高于较高值Qhi 608时使用的“正常的”未提升的发射功率级TXL0604o可以看到图7中的功率存储度量示图700修改了图6的质量度量示图600。图8图解说明提高移动通信设备和基站之间的通信链路的鲁棒性的典型方法800。在步骤802，移动通信设备和基站之间的上行链路通信突发的第一部分的发射功率级可被初始化成第一功率级。例如，第一功率级可被认为是“正常的”未提升功率级，以及上行链路通信突发的第一部分可以是ー帧控制信号(比如多帧300内的图3A中所示的SACCH/FACCH突发302)。在步骤804，移动通信设备能够定期(例如，每ー整数的接收或发射多帧300—次地)监测质量度量，比如上面说明的发射功率控制级或定时提前值。在步骤806，可以测试质量度量值，以确定它是否落在第一数值范围内。例如，第一数值范围可以在或者超出Qhi 608，如图6中关于质量度量614所示。如果在步骤806中确定质量度量值落在第一数值范围内，那么在步骤808，移动通信设备和基站之间的上行链路通信突发的第一部分的发射功率级可被设定为第一功率级。较高的质量度量级可指示发射功率级能够保持在“正常的”未提升的功率级。如果在步骤806中确定质量度量值未落在第一数值范围中，那么在步骤810，可以再次测试质量度量值，以确定质量度量值是否在第二数值范围内。例如，第二数值范围可以在或者低于Qlo 606,如图6中关于质量度量614所示。如果在步骤810中确定质量度量值落在第二数值范围中，那么在步骤812，移动通信设备和基站之间的上行链路通信突发的第一部分的发射功率级可被设定为第二功率级。较低的质量度量级可指示发射的上行链路通信突发在基站被弱接收，并且因此对噪声或干扰引起的讹误敏感。上行链路通信突发的第一部分的发射功率级可被増大，以改善有噪声的干扰环境中的性能。在步骤814，如果移动通信设备和基站之间的通信链路仍然保持连接，那么可以重复步骤804、806和810中的质量度量的监测和测试，和步骤808和812中的设定发射功率级。 图9图解说明提高移动通信设备和基站之间的通信链路的鲁棒性的第二种典型方法900。在步骤902，从移动通信设备到基站的上行链路通信突发的第一部分和第二部分的发射功率级可都被设定成第一功率级。在步骤904，可监测质量度量值，和图8的步骤804中一祥。在步骤906中，可以测试质量度量值，以确定它是否落在第一范围之内。如果在步骤906中确定质量度量值落在第一范围之内，那么第一部分和第二部分的发射功率级可被设定成第一功率级。如果在步骤906中确定质量度量值未落在第一范围内，那么在步骤910，可以测试质量度量值，以确定它是否落在第二范围之内。如果在步骤910中确定质量度量值落在第二范围之内，那么在步骤912，上行链路通信突发的第一部分的发射功率级可被设定成第二功率级(比如提升的功率级)，而第二部分的发射功率级可被设定成第三功率级(比如减小的功率级)。通过提升传送的上行链路通信突发的第一部分的发射功率级，和降低第二部分的发射功率级，总的平均发射功率能够保持等于或低于当第一和第二部分都被设定成“正常的”第一功率级时的水平。在步骤914，可确定通信链路是否仍然保持连接，如果是，那么可以重复监测、测试和设定步骤。图10图解说明能够提高移动通信设备和基站之间的通信链路的鲁棒性的移动通信设备的处理部件1000。无线数字处理器1006能够发射和接收分别在通过天线1002接收之前和之后，由无线模拟处理器1004放大的数字通信突发。无线数据，比如压缩话音能够从应用处理器1008传送到无线数字处理器1006，无线数字处理器1006格式化、编码和调制无线数据，以便作为上行链路通信突发进行传送。无线模拟处理器1004能够把上行链路通信突发放大到适当的发射功率级。无线数据处理器或应用处理器能够根据监测的质量度量和/或功率存储水平，设定用于上行链路通信突发的不同部分的发射功率级。通过利用无线模拟处理器1004，在放大之前改变无线数字处理器1006输出的信号，能够实现对上行链路通信突发的不同部分整形，以致对于每个部分，发射功率级变化。所述实施例的各个方面可以用软件、硬件或者硬件和软件的组合实现。所述实施例还可被具体体现成计算机可读介质上的控制生产操作的计算机可读代码，或者具体体现成计算机可读介质上的控制用于制备热塑性模制件的生产线的计算机可读代码。计算机可读介质是能够保存之后能够被计算机系统读取的数据的任何存储设备。计算机可读介质的例子包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、光学数据存储设备和载波。计算机可读介质还可分布在网络连接的计算机系统内，以致以分布的方式保存和执行计算机可读代码。上述实施例的各个方面、实施例、实现或特征可以单独或者组合地使用。为了便于解释，上述说明利用了特定的术语，以便透彻理解本发明。不过，对本领域的技术人员来说，显然实践本发明并不需要具体的细节。从而，本发明的具体实施例的上述说明是出于举例说明的目的提供的。它们不是穷尽的，也不意图把本发明局限于公开的明确形式。对本领域的技术人员来说，鉴于上面的教导，显然许多修改和变化都是可能的。选择和说明了上述实施例，以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够利用本发明和具有适合于预期的特定应用的各种修改的各个 实施例。本发明的范围由以下权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.ー种提高移动通信设备和基站之间的无线通信链路的鲁棒性的方法，所述方法包括 按照与无线通信链路相关的质量度量值，修改移动通信设备的发射功率级； 在移动通信设备监测质量度量值；和 通过如果监测的质量度量值在质量度量值的第一范围中，那么把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定为第一发射功率级值，和如果监测的质量度量值在质量度量值的第二范围中，那么把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定成第二发射功率级值，按照监测的质量度量值，自适应地设定在从移动通信设备到基站的无线通信链路上传送的上行链路通信信号的第一部分的发射功率级，其中第二发射功率级值大于第一发射功率级值，从而提高无线通信链路的鲁棒性。
2.按照权利要求I所述的方法，还包括 把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级初始化成第一发射功率级值，和在无线通信链路被连接的同时，重复监测质量度量值，并按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第一部分的发射功率级，其中上行链路通信信号的第一部分包括基站用于保持基站和移动通信设备之间的无线通信链路的连接的控制信号。
3.按照权利要求I和2所述的方法，还包括 监测移动通信设备的功率存储度量值；和 根据监测的功率存储度量值，设定第二发射功率级值。
4.按照权利要求1-3所述的方法，其中质量度量值是基站设定的功率控制级值。
5.按照权利要求1-3所述的方法，其中质量度量值是基站设定的定时提前值。
6.按照权利要求1-3所述的方法，其中质量度量值是移动通信设备测量的接收的下行链路传输质量度量值。
7.按照权利要求1-6所述的方法，还包括 按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第二部分的发射功率级；其中如果监测的质量度量值在质量值的第一范围中，那么上行链路通信信号的第二部分的发射功率级被设定成第一功率级值，和 如果监测的质量度量值在质量值的第二范围中，那么上行链路通信信号的第二部分的发射功率级被设定成第二功率级值； 其中第三功率级值小于第一功率级值； 把上行链路通信信号的第二部分的发射功率级初始化为第一功率级值；和重复监测质量度量值，并按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第二部分的发射功率级，其中当第一部分被设定成第二功率级值和第二部分被设定成第三功率级值时，横跨上行链路通信信号的第一部分和第二部分的总平均发射功率不大于当第一部分和第二部分被设定成第一功率级值时的总平均发射功率。
8.一种移动通信设备，包括 处理器，其中当移动通信设备通过包含从移动通信设备传送给基站的上行链路通信信号的无线链路与基站无线通信时，所述处理器通过以下操作修改移动通信设备的发射功率级 监测质量度量值；和按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第一部分的发射功率级，其中自适应地设定上行链路通信信号的第一部分的发射功率级包括 如果监测的质量度量值在质量度量值的第一范围中，那么把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定成第一发射功率级值，和 如果监测的质量度量值在质量度量值的第二范围中，那么把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定成第二发射功率级值，其中第二发射功率级值大于第一发射功率级值。
9.按照权利要求8所述的移动通信设备，其中处理器还通过以下操作修改移动通信设备的发射功率级 把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级初始化成第一发射功率级值，和在无线通信链路被连接的同时，重复监测质量度量值，并按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第一部分的发射功率级，其中上行链路通信信号的第一部分包括基站用于保持基站和移动通信设备之间的无线通信链路的连接的控制信号，其中处理器还通过以下操作修改移动通信设备的发射功率级 监测移动通信设备的功率存储度量值；和 根据监测的功率存储度量值，设定第二发射功率级值，其中质量度量值是基站设定的功率控制级，或者其中监测的质量度量值是基站设定的定时提前，或者其中监测的质量度量值是移动通信设备测量的接收的下行链路传输质量度量值。
10.按照权利要求8-9所述的移动通信设备，其中处理器还通过以下操作修改移动通信设备的发射功率级 按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第二部分的发射功率级；其中如果监测的质量度量值在质量值的第一范围中，那么上行链路通信信号的第二部分的发射功率级被设定成第一功率级值，和 如果监测的质量度量值在质量值的第二范围中，那么上行链路通信信号的第二部分的发射功率级被设定成第二功率级值； 其中第三功率级值小于第一功率级值，其中处理器还通过以下操作修改移动通信设备的发射功率级 把上行链路通信信号的第二部分的发射功率级初始化为第一功率级值；和重复监测质量度量值，并按照监测的质量度量值，自适应地设定上行链路通信信号的第二部分的发射功率级，其中当第一部分被设定成第二功率级值和第二部分被设定成第三功率级值时，横跨上行链路通信信号的第一部分和第二部分的总平均发射功率不大于当第一部分和第二部分被设定成第一功率级值时的总平均发射功率。
11.ー种保存由处理器执行以提高移动通信设备和基站之间的无线通信链路的鲁棒性的计算机代码的计算机可读介质，所述计算机可读介质包括 在移动通信设备监测质量度量值的计算机程序代码；和 根据监测的质量度量值，増大在从移动通信设备到基站的无线通信链路上传送的上行链路通信信号的第一部分的发射功率级的计算机程序代码，其中质量度量值间接測量在基站从移动通信设备接收的上行链路通信信号的信号质量，以及上行链路通信信号的第一部分包括基站用于保持基站和移动通信设备之间的无线通信链路的连接的控制信号，其中质量度量值是基站设定的功率控制值，或者其中质量度量值是基站设定的定时提前值，或者其中质量度量值是移动通信设备测量的接收的下行链路传输质量度量值。
12.按照权利要求11所述的计算机可读介质，还包括 根据监测的质量度量值，降低在从移动通信设备到基站的无线通信链路上传送的上行链路通信信号的第二部分的发射功率级的计算机程序代码。
13.按照权利要求11或12所述的计算机可读介质，其中降低的上行链路通信信号的第ニ部分的发射功率级平衡上行链路通信信号的第二部分的増大的发射功率级，以致上行链 路通信信号的平均发射功率级近似不变。
全文摘要
本发明涉及一种提高基站和移动通信设备之间的无线通信链路的鲁棒性的方法和设备。所述方法有选择地对从移动通信设备向基站传送的上行链路通信信号的多个部分增大功率。所述方法在移动通信设备监测质量度量值，并且如果监测的质量度量值在质量值的第一范围中，则把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定为第一功率级，，或者如果监测的质量度量值在质量值的第二范围中，则把上行链路通信信号的第一部分的发射功率级设定为第二功率级。上行链路通信信号的第一部分包括基站用于保持无线通信链路的连接的控制信号。
文档编号H04W52/00GK102652448SQ201080056296
公开日2012年8月29日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月14日
发明者G·P·德瓦西加玛尼, J·O·赛贝尼, M·纳拉格, S·瓦苏德范, V·拉玛萨迈, 邢龙达 申请人:苹果公司