专利名称：初始业务功率自适应设定的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，具体涉及在前向链路业务信道中设定初始功率电平。
无线移动通信为用户实质上在任何地方和任何时间接入话音和数据服务提供了最大的方便。码分多址(CDMA)通信系统是最有前景的数字无线通信系统之一，它能提供出所需的话音和数据服务的混合。
由通信系统提供的地理覆盖划分成称为小区的覆盖区域，每个小区对应着一个基站。小区可进一步划分成多个扇区。对给定的一个小区和/或扇区分配的信道按照各种已知的方法来确定。每个基站发送一个导频信号，它对处于该基站小区内的移动单元起信标的作用。
在移动呼叫的开始，典型的移动单元通过一个接入信道向基站发送出一个服务请求。作为响应，典型的基站在前向链路(也就是，基站到移动单元)中应用了为业务信道标称设定的初始功率电平来启动呼叫建立程序。标称设定的功率电平可利用各种闭环和开环功率控制方法作调整。然而，不适当的初始功率电平在建立移动呼叫程序中表现出危险性。例如，不充分的初始功率会导致突发误码，造成呼叫质量下降。某些场合下，由于低微的初始功率电平，在严重干扰的环境中甚至会使呼叫失落。然而，较高的初始功率电平将造成对其他用户的干扰，降低整个系统的性能和容量。现有的控制方法的缺点在于，它们的反应时间慢，会导致呼叫失落。
本发明是一种用于基于干扰量度在前向链路业务信道中自适应地设定初始功率电平的装置和方法。对于来自其它基站、移动接收机噪声和任何其它噪声源、干扰源造成的干扰，由干扰量度指明在前向链路业务信道中的损失。这里的干扰量度是测量基站发送的导频Ec/Io与移动站接收的导频Ec/Io之间的差异，而Ec/Io是每码片(chip)能量与干扰密度之比。本方法可使得业务信道中的初始功率电平随劣化因素源的表现而改变。因此，由于基站上初始功率电平是根据干扰环境设定的，使呼叫质量和系统容量最佳化。重要点在于，本发明可在任何基于CDMA的通信系统中实施。
本发明的一个示例性实施例中，移动台在一个接入信道中向基站发送出服务请求。接入消息中包含有由移动单元接收到的导频Ec/Io。基站从移动单元传输的接入消息中提出该移动单元接收的导频Ec/Io。然后，借助于确定移动单元接收的导频Ec/Io与基站传输的导频Ec/Io之间的差异，对干扰量度进行计算。接着，基站在干扰量度的基础上设定前向链路中的初始功率电平。
阅读下面的说明并结合参考附图，可对本发明获得比较全面的理解，附图中
图1是一个典型无线网络的代表性框图；和图2是移动单元怎样与一个基站通信的一个示例性流程图。
虽然，本发明特别适合于CDMA系统，并且以此来进行说明，但本发明同样地适合于供其它通信系统应用，包括宽带CDMA(W-CDMA)，以及其它的数字和模拟传输方法。
现在，参看图1，它示出一个典型的蜂窝无线网络的代表性方框图。一个移动电话交换局(MTSO)10(也称为移动交换中心，MSC)在蜂窝网络与有线交换网络12之间提供出交换的呼叫。
MTSO 10与多个蜂窝基站14连接。蜂窝基站14中包括一个固定位置的多信道收发信机，它通过其射频端口连接至蜂窝天线16上。由蜂窝基站14起通信汇接局作用的地理区域称为小区18。各个蜂窝基站14的小区分布于合适的位置上，以形成系统覆盖。每个蜂窝基站14有一个可识别的导频信道信号，它对处于小区18内的任何蜂窝移动单元、移动台或移动单元20提供出信标。移动单元20通过前向链路(基站到移动单元)和反向链路(移动单元到基站)与小区18内的蜂窝基站14进行通信，前向链路中包括一个导频信道和多个业务信道，反向链路中包括多个业务信道和接入信道。
在示例性的通信系统中，前向链路或下行链路中包括一个导频信道、一个同步信道和诸个多用途信道。多用途信道可应用于前向业务，但有一定数目的多用途信道应用作寻呼信道。反向链路或即上行信道中包括有业务信道和接入信道。接入信道能使移动单元20进行非业务信息的通信，例如，发出呼叫和响应寻呼。
对移动单元20在接入信道上送出的服务请求(也称为发送一个接入探测)起响应，基站14通过向移动单元20传输一个业务信道指配参数以及其它参数后，启动呼叫建立过程。典型系统中，该前向链路基站传输按初始的或标称的功率电平作出设定，它并不考虑干扰环境。结果，对于微弱的功率电平，移动呼叫可能遭受严重的劣化，甚至丢失。
图2的流程图示明按照本发明建立呼叫时的方法。具体地，基站14响应于移动单元20来的接入探测，启动呼叫建立过程，见步骤210。然后，基站14有利地应用移动单元接收的导频Ec/Io参数，它在接入探测传输中可得到，用来自适应地设定初始功率电平，见步骤220。特别地，已提出建议将一些新消息结合进IS-95B标准内，以帮助基于CDMA的系统的越区切换。尽管此种信息本来预定用于越区切换，但本发明的方法能有利地应用移动单元接收的导频Ec/Io，用以在前向业务信道中设定初始功率电平。例如，参见由EdwardTiedemann和Tao Chen在1997年3月20日对TR45.5、TR45.5.3.1/97.03.20.02提出的“频率间硬越区切换的改进(修正2)，Inter-frequency Hard Hand-off Improvments(Rev.2)”，以及由Pradeep Jain等人于1997年3月17-21日对TR45.5、TR45.5/97.03.20.03提出的题目为“频率间硬越区切换改善用的IS-95B文本建议(Proposed IS-95B Text for Inter-frequency HardHand-off Improvements”的论文。
本发明的基站14通过计算基站传输的导频Ec/Io与移动单元接收的导频Ec/Io之差，计算出干扰量度，这里，Ec/Io是每码片能量与干扰密度之比，见步骤230。以公式表示时有干扰量度＝Tx Ec/Io(dB)-RxEc/Io(dB)
式中，Tx Ec/Io是基站中传输的导频Ec/Io，它依照前向链路的负载而变化；和Rx Ec/Io是移动单元接收的导频Ec/Io。
干扰量度指明了由于来自其它基站、移动接收机噪声和任何其它噪声或干扰源来的干扰，在前向链路业务信道中引入的损失。具体地，干扰量度指明了移动单元在对所需基站来的导频信号进行解调时遇到的来自其它基站所呈现出的干扰程度。然后，基站14应用此干扰量度来自适应地设定前向链路业务信道上的初始功率电平，见步骤240。如果干扰量度指明有较大程度的干扰，则对前向链路业务信道设定较高的初始功率电平，反之亦然。在示例的实施例中，初始功率电平与干扰量度之间的函数关系是线性的。另外的实施例中，可应用单调函数来表示初始功率电平与干扰量度之间的关系。例如，可应用一张由干扰量度检索的查对表来确定前向链路业务信道的初始功率电平。在另一个实施例中，基站可向移动单元送出传输的导频Ec/Io，然后移动单元可进入实施上述计算的步骤。而后，将计算结果传送给基站，以设定初始功率电平。
应用本发明的自适应功率电平设定方法，前向链路中的系统容量能增加，功率能节省。对于符合IS-95标准的通信系统，这一点尤其重要，因为那里的前向链路功率控制处理速度很慢。使用合适的初始功率电平在功率/干扰节约上是关键性的，它转而可给出改善的系统容量。由于按照干扰环境来设定初始功率电平，使呼叫质量和呼叫保全得到改进。
对于上面的说明，本技术领域内的熟练人员显然可针对本发明作出大量修改和变更的实施。因此，此种说明只应认作是示例性的，其目的是指导本技术领域内的熟练人员实现最佳模式的本发明。构造的细节可以改变，但实质上偏离不开本发明的精神实质，所有修改的专门应用处于所附权利要求书之范围内的，都保留有权利要求。
权利要求
1.一种在具有基站和移动单元的无线通信系统中，在移动单元与基站之间设定初始功率电平的方法，所述方法包含有步骤从移动单元接收的导频功率中计算出干扰量度；和根据所述的干扰量度在前向链路中设定一个初始功率电平。
2.按照权利要求1的方法，其中，在所述的计算步骤中确定出所述移动单元接收的导频功率与基站传输的导频功率之间的差值。
3.按照权利要求2的方法，其中，所述的移动单元接收的导频功率和所述的基站传输的导频功率均为Ec/Io，每个所述的Ec/Io表示每码片能量与干扰密度之比。
4.按照权利要求1的方法，其中，所述的移动单元接收的导频功率包含在移动单元来的服务传输的请求中。
5.按照权利要求1的方法，其中，所述的干扰量度指明了由于其它基站和移动接收机噪声造成的干扰程度。
6.按照权利要求1的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间有线性关系。
7.按照权利要求1的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间呈单调函数关系。
8.按照权利要求1的方法，其中，所述的移动单元接收的导频功率包含在移动单元来的接入信道传输中。
9.一种在具有基站和移动单元的无线通信系统中，在移动单元与基站之间建立呼叫的方法，所述方法包含有步骤在接入信道上接收移动单元来的服务请求；从移动单元接收的导频功率中确定出一个干扰量度；和根据所述的干扰量度在前向链路业务信道传输中设定一个初始功率电平。
10.按照权利要求9的方法，其中，所述的确定步骤中包括下列步骤在所述的接入信道中从传输的消息内提取出所述的移动单元接收的导频功率；和计算出所述移动单元接收的导频功率与基站传输的导频功率之间的差值。
11.按照权利要求10的方法，其中，所述的移动单元接收的导频功率和所述的基站传输的导频功率均为Ec/Io，每个所述的Ec/Io表示每码片能量与干扰密度之比。
12.按照权利要求9的方法，其中，所述的干扰量度指明了由于其它基站和移动接收机噪声造成的干扰程度。
13.按照权利要求9的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间有线性关系。
14.按照权利要求9的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间呈单调函数关系。
15.一种在具有基站和移动单元的无线CDMA通信系统中，在移动单元和基站之间建立呼叫的方法，所述方法包含有步骤从移动单元上接收一个接入探测；从在所述接入探测中传输的、移动单元的接收的导频功率确定出干扰量度；和根据所述的干扰量度在前向链路业务信道传输中设定一个初始功率电平。
16.按照权利要求15的方法，其中，所述的确定步骤中包括下列步骤在所述的接入探测中从传输的消息内提取出所述的移动单元接收的导频功率；和从基站传输的导频功率中减去所述的移动单元接收的导频功率。
17.按照权利要求16的方法，其中，所述的移动单元接收的导频功率和所述的基站传输的导频功率均为Ec/Io，每个所述的Ec/Io表示每码片能量与干扰密度之比。
18.按照权利要求15的方法，其中，所述的干扰量度指明了由于其它基站和移动接收机噪声造成的干扰程度。
19.按照权利要求17的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间有线性关系。
20.按照权利要求17的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间呈单调函数关系。
21.一种在具有基站和移动单元的无线通信系统中，在移动单元和基站之间设定初始功率电平的方法，所述方法包含有步骤接收基站传输的导频功率；从移动单元接收的导频功率和所述基站传输的导频功率中计算出一个干扰量度；和根据所述的干扰量度在前向链路中设定一个初始功率电平。
22.按照权利要求21的方法，其中，由所述的计算步骤确定出所述的移动单元接收的导频功率与所述的基站传输的导频功率之间的差值。
23.按照权利要求22的方法，其中，所述的移动单元接收的导频功率和所述的基站传输的导频功率均为Ec/Io，每个所述的Ec/Io表示每码片能量与干扰密度之比。
24.按照权利要求21的方法，其中，所述的干扰量度指明了由于其它基站和移动接收机噪声造成的干扰程度。
25.按照权利要求21的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间有线性关系。
26.按照权利要求21的方法，其中，所述的干扰量度与所述的初始功率电平之间呈单调函数关系。
全文摘要
一种根据干扰量度,可使基站在前向链路业务信道中自适应地设定初始功率电平的方法和装置,干扰量度是基站传输的导频Ec/Io与移动单元接收的导频Ec/Io之间的差值。由于根据干扰环境来设定初始功率电平,所以可使呼叫质量和系统容量最佳化。本发明的方法中采用了初始功率电平自适应设定,它借助于从移动单元传输的接入消息中提取出移动单元接收的导频Ec/Io。然后,确定干扰量度,并由基站应用它在前向链路业务信道中设定初始功率电平。
文档编号H04B7/005GK1249574SQ99120328
公开日2000年4月5日 申请日期1999年9月20日 优先权日1998年9月21日
发明者劳法特·爱德华·卡莫尔, 郭文艺(音译), 马丁·霍华德·梅尔斯, 卡尔·佛朗西斯·维沃 申请人:朗迅科技公司