寬帶碼分多址蜂窩系統中的自適應功率控制以及操作方法

2023-10-16 22:47:34 3

專利名稱：寬帶碼分多址蜂窩系統中的自適應功率控制以及操作方法
技術領域：
本發明要求於1998年10月26日申請的題目為「Seamless RateChange In Wideband CDMA Cellular System(WCDMA)」，序列號為60／105，639，並被轉讓給本發明的受讓人的臨時申請的申請日的利益，並引入本文，僅供參考。
本申請與1999年10月7日申請的序列號為09／413，935的，題目為「ADAPTIVE POWERR CONTROL BASED ON A RAKERECEIVER CONFIGURATION IN WIDEBAND CDMACELLULAR SYSTEMS(WCDMA) AND METHODS OFOPERATION」的，被受讓給本發明的同一受讓人的申請相關，並引入本文僅供參考。
本發明涉及通信系統及其操作方法。尤其是，本發明涉及寬帶碼分多址蜂窩系統(WCDMA)中的自適應功率管理以及操作方法。
在無線通信系統中，由多徑無線電傳播而引起的信號衰落嚴重降低了性能，並迫使對高發射機功率的需求。由於信道特性變化迅速，不能將發射機和接收機配置為使其能在最優性能水平下工作，因此，它們不能利用無線系統的全部潛能。碼分多址(CDMA)提供了增大的容量，這是因為在這一系統中的每一個用戶都擁有整個頻帶，因此，不會有由於信道間隔而引起的對帶寬的浪費。第三代無線系統提供有幾種系統。正在研究中的最流行的系統是寬帶CDMA(W-CDMA)系統，在1999年5月發表的IEEE VehicularTechnology Conference的文獻90中，由B．Lindof、 C．Ostberg以及H．Eriksson所寫的題目為「Channel Estimation for the W-CDMASystem，Performance and Robustness Analyses from a TerminalPerspective」的文章中對其進行了說明。
業界的第三代無線系統的開發者想像能在無線電話或手持PC機上執行晶體的清晰的語音業務、來自任何地方的視頻會議、高速移動的網上衝浪、以及數以千計的先進的申請權。一般來說，能夠改善在行動裝置上執行的高速數據的傳輸、聲音和視頻，同時又能增加電池壽命，對系統的任何這一類的改進對設想和改善來說都是具有挑戰性的題目。
在1998年11月出版的IEEE Transaction on VehicularTechnology第47卷No．4中，第1134-1147頁，由T．Ue、S．Sampei、N．Morinaga以及K．Hamaguchi所寫的題目為「Symbol Rate andModulation Level-Controlled Adaptive Modulation／TDMA／TDDSystem for High-Bit-Rate Wireless Data Transmission」以及1997年4月出版的IEICE Transaction on Communication第E80-B卷，No．4，第581-583頁，由S．Abeta、S．Sampei和N．Morinaga所寫的題目為「Adaptive Coding and Processing Gain Control with ChannelActivation for Multimedia DS／CDMA System」的文獻中，專家建議了使用從基站(BS)到移動臺(MS)的信息的反饋傳輸的碼元速率、增益以及代碼變換方案。在這些建議中，信道的品質是通過對BS接收機處的短期的信號幹擾比C／(N0+I0)進行計算而確定的，其中C是信號功率；N0是AWGN功率，I0是來自其它用戶的幹擾。但是，在寬帶環境中，由於出現了碼間串擾(ISI)，就不適於用短期的信號噪聲比(SNR)來測量信道品質，正如1999年5月出版的IEEEVehicular Technology Conference，文獻483，第_頁，由C．H．Wong以及L．Hanzo所寫的題目為「Upper-bound Performance of aWideband Burst-by-Burst Adaptive Modem」的文獻中所說明的那樣。
與WCDMA系統相關的具有改進的性能的其它已有技術包括1998年10月13日發行的E．Tiedemann、Jr．等人的美國專利5，822，381(Tiedemann)中公開了用於控制可變速率通信系統中的傳輸功率的方法和裝置。所公開的方法提供了一種閉環功率控制方法。第一遠程站通過向第二遠程通信系統發送一個依賴於速率的功率控制信號，從而控制第二遠程站的傳輸功率。由於只有第二通信系統認為其傳輸速率是先驗的，所以必須依據所接收到的功率控制信號以及其傳輸速率的知識而確定出一個操作過程。
1998年二月3日發表的L．A．Weaver、Jr等人的美國專利5，715，526(Weaver)中公開了用於控制具有幾個信道的蜂窩通信系統中的基站的最終傳輸功率Y的裝置和方法。基站具有發射機功率跟蹤增益『Y』以及射頻發射功率『W』。這種裝置包括用於計算所期望的功率Pk，a-Pkf的信道單元，所述每一個功率都與一個信道相應。這種裝置還包括用於產生基站的所需輸出功率Yd的一個無線電收發機系統控制器(BTSC)，該控制器包括用於將所期望的功率加在一起的一個加法器。這種裝置還包括用於測量『Y』以獲取經測量的發射功率的一個發射功率檢測器。這種裝置還包括用於產生『Y』的一個射頻接口卡(RFIC)。最後，這種裝置包括一個增益單元，用於處理『Y』和『W』，以獲取最終發射功率『Y』。
1995年1月17日出版的C．E．Wheatley、Ⅲ等人的美國專利5，383，219(Wheatley)中公開了一種功率控制過程，它能允許移動無線電話依據所需的功率輸出而連續對基站進行更新。基站以特定速率向移動臺發送幀。如果移動臺能正確接收幀，並對幀進行正確解碼，則移動臺就設定將要傳送給基站的一個功率控制位以及下一幀。依據所接收到的功率控制位的誤碼率，基站決定是增加或是降低發射功率。
1998年3月17日出版的S．H．Gardner等人的美國專利5，729，557(Gardner)中公開了一種方法和裝置，用於對蜂窩數字無線通信系統中的前向誤差校正使用若干種碼率。每一個基站都傳輸被稱作功率積(PP)的一個值，該值等於基站發射功率PBT乘以在基站處接收到的功率電平PBR。對於一個移動單元來說，為確定其適當的發射功率PMT，需要測量移動單元處的接收功率PMR並執行一個計算。當信道的路徑損耗很大時，功率控制計算有可能返回一個值，該值大於移動單元的最大發射功率能力。在這種情況下，移動單元選擇一種較低的碼率。基站接收機的靈敏度隨著碼率的降低而提高，所以，其結果與提高發射功率相同。在較佳實施例中，本發明使用了三種不同的碼率。在大多數情況下，所使用的碼率為2／3，但當移動單元確定它需要比所能提供的發射功率更大的發射功率時，代碼範圍改變為1／2，在某些嚴格情況下，碼率被改變為1／3。
1994年9月30日公開的Tetsuyoshi等人的JP6-276176(Tetsuyoshi)中公開了這樣一種方法，通過制定若干片段速率，並將它們適當地分配給相應的遠程站，從而可減少在對來自相應的遠程站的信號進行解調時的信號間幹擾。當接收信號的功率電平一開始是由接收功率檢測所檢測到的，或是由來自遠程站的信號所檢測到的時候，片段速率確定電路就判斷出這一接收功率電平引起了強幹擾以及信號的反擴展解調。在這種情況下所出現的片段速率被改變，且由一個片段速率通知電路來通知該遠程站。在遠程站中，擴展代碼是相應於由基站所通知的片段速率而產生的。所產生的擴展代碼被提供給頻譜擴展調製部件，以便對其執行擴頻調製，以及被傳送到基站。這樣，基站用所述片段速率執行一個反擴展處理，可以減小遠程站處的幹擾。
在已有技術的系統中，對信號幹擾比的過去估測被用來調節發射機功率。由於無線電信道的衰落，對最優功率控制來說，使用所接收的SNR的過去估測不是一種合適的技術。沒有任何一個已有技術象本發明這樣使用信道功率的未來預測，也沒有任何一個已有技術象本發明這樣依據該信道的概率密度函數來設定最優門限，以控制發射機增益以及速率。
本發明的一個目的是提供象WCDMA系統這樣的一種通信系統以及操作方法，它們具有用於改善系統處理量、信道容量以及發射功率控制的自適應調製。
本發明的另一個目的是提供一個WCDMA系統及其操作方法，它們利用了信道預測以及無縫速率轉換(SRC)／發射功率控制(TPC)邏輯，用於功率和速率管理。
本發明的另外一個目的是提供一種WCDMA系統及操作方法，它們具有提高了的自適應功率管理，這種管理在WCDMA發射時隙中使用發射機功率控制位。
本發明的另一個目的是提供一種WCDMA系統及操作方法，它們具有提高了的自適應功率管理，這種管理使用了用於自適應發射機分集的引導位。
在使處理量、控制信道容量／發射功率最大，並保持基站和移動臺之間的連通性的一種WCDMA系統及操作方法中，通過使用以下手段可以實現上述這些以及其它目的、特徵以及優點(ⅰ)信道預測以及SRC／TPC邏輯；(ⅱ)在WCDMA發射機時隙內的發射機功率控制位以及(ⅲ)自適應發射機分集(ADT)。基站或移動臺的發射機包括一個引導信道，它能在移動臺和基站之間發送控制以及功率控制信號，以便依據所預測的信道功率的未來衰減及其概率密度函數(pdf)而對發射機進行重新配置。使用1／2維特比編碼器以及交織技術對信息信號進行編碼。使用四相移相鍵控(QPSK)調製對經交織的數據位進行映射。使用引導信道對QPSK數據進行多路復用，並由適當的正交碼以及與呼叫建立時所商定的正交碼長度相應的長碼對QPSK數據進行擴展。發射機的輸出被提供給分集(diverse)天線，用於與接收機進行可靠的通信。前向和反向系統的接收機基本上相同。數據被兩個分集天線所接收。其輸出送到能提供一個相干瑞克接收機的匹配濾波器，以及被提供給基站處的信道預測系統。對於幾個毫秒的信道的未來衰減是由信道預測系統確定的。在一個實施例中，無縫速率轉換(SRC)／發射功率控制(TPC)邏輯使用了預測的信道功率，並設定適當的門限，以便通知發射機和接收機對發射速率或功率進行重新配置。在這種情況下，依據在每一個WCDMA時隙起始處所設定的針對發射機和接收機的門限值，在預定信道功率電平位於一個門限電平之內時，修改其發射速率。專用引導信道被用來呼叫移動臺或基站，以用於SRC修改。SRC／TPC邏輯也被輸入給相干速率接收機，以便使接收機與新速率同步，並向QPSK解調器提供一個輸出，之後，數據被去交織，並被提供給一個維特比解碼器，以便在提供一個輸出信號的過程中能提供可靠通信。在另一個實施例中，依據上述預測的信道功率門限，發射機功率控制位進入了傳輸時隙。當預測的信道功率落在門限電平之下時，用一個預定的電平來增大發射機功率。當預測的信道功率超過門限時，用預定的電平來降低發射機功率。在另外一個實施例中，基站向移動臺發射兩個分集天線的預測的信道功率。移動臺將兩個信道的功率值與門限相比，並選擇通過較好的信道路徑執行傳播的那個天線，它能減少多址幹擾(MAI)以及碼間串擾(ISI)。這三個實施例幫助WCDMA系統保持連通；通過優化發射機功率或發射機天線分集而使移動臺的功率損耗最小；並提供發射機和接收機修復以及增大容量。
通過以下聯繫附圖對最佳實施例進行的詳細說明，我們可以更好地理解本發明，其中

圖1是圖2的系統中的一個WCDMA時隙內的一個幀結構的示意圖。
圖2是體現本發明原理的一個WCDMA系統中的基站和移動臺的一個布局圖。
圖2A是圖2中的基站發射機的框圖。
圖2B是包含在圖2中的一個信道基帶模型的框圖。
圖2C是圖2中的移動臺或基站的接收機的一個框圖。
圖2D是圖2中的移動臺發射機的一個框圖。
圖3是信道功率的概率密度函數(pdf)的一個圖，它對於圖2系統中的兩個(2)自由度具有一個符合X2分布的隨機變量。
圖4是表示在每一個WCDMA時隙起始處的信道概率密度函數與功率值的關係圖。
圖5是用於圖2中的系統的被分割為三個相等的概率區間的信道pdf的圖。
圖6是圖2系統中的基站發射機的流程圖，它使用了WCDMA時隙中的發射機功率控制(TPC)位，以用於功率管理。
圖7是在用無縫速率轉換(SRC)對圖2中的系統執行操作時，該系統中的基站發射機的流程圖。
圖8是表示當系統修改發射機比率時，在圖2的系統中，對擴展碼進行選擇的流程圖。
圖9是顯示了當用自適應發射機分集(ATD)來操作所述系統時，圖2的系統中的基站發射機的流程圖。
在WCDMA系統中，使用四相移鍵控(QPSK)以及直接序列CDMA(DS-CDMA)來發射碼元。片段速率為4．096 MHz。每一個物理信道都被安排在一個幀結構內，這樣，每一個時隙都是由2560個片段構成的。這在1999年5月出版的IEEE Vehicular TechnologyConference的文獻90中，由B．Lindof、 C．Ostberg以及H．Eriksson所寫的題目為「Channel Estimation for the W-CDMA System，Permance and Robustness Analyses from a Terminal Perspective」的文獻中對其進行了說明。圖1說明了一個W-CDMA的幀結構10，它包括時隙0-15。每一幀都包括引導位12以及發射機功率控制位14。對於下行鏈路，用數據碼元對引導碼元進行時分復用，且每個時隙都是以一個引導碼元(4或8)組開始的，該引導碼元組可用於估測或預測信道以及執行同步。
本發明建議了一種技術，用於圖2-2D所示的WCDMA系統的自適應調製。它使用了用於移動信道的長距離預測的一種算法，在1998年9月出版的IEEE Communication Letters，第2卷，第9期中，由T．Eyceoz、A．Duel-Hallen以及H．Hallen(Eyceoz)等寫的「Deterministic Channel Modeling and Long Rang Prediction of FastMobile Radio Channels」中對這種算法進行了說明。
在圖2中，基站101通過信道103連結到移動臺102上，正如圖2A-2D中所進一步顯示的那樣。
在圖2A中，基站或前向系統的發射機104包括用於接收一個反向發射機信號的一個終端105。該信號被作為輸入提供給正交碼發生器106以及交織器107，交織器107用於將反向發射機信號與經過維特比編碼器110處理後的數據源108進行合併。作為數據碼元的經處理的信號被分離而進入與四相移鍵控(QPSK)單元112相耦合的第一和第二信道，實部和虛部，A和B。多路復用器116檢索來自QPSK單元112的信道A信道B的輸出，並用數據幀20序列(參見圖1)內的數據碼元對引導信號114進行時分復用，這將在以下進行更詳細的說明。使用用擴展碼或長碼118修正的OFDM碼106，將信道A和B內的數據幀發送到移動接收機150(請看圖2C)，正如將要在下文中詳細說明的那樣。
在圖2B中，顯示了用於信道A和B的基帶模型130。每一個信道被模型化為加性高斯白噪聲(AWGN)131和一個時間方向平坦衰落(Time Bearing Flat Fading)(TBFF)132，其中可以忽略由於多徑而引起的選擇衰落。
在圖2C中，移動臺或反向系統接收機150與基站接收機或前向接收機170(請參見圖2)相似。每一個接收機都包括位於接收信道A和B內的用於天線分集的匹配濾波器152、154。匹配濾波器的輸出被送到相干瑞克接收機156以及一個信道預測或估測系統158。信道預測系統用幾個毫秒來確定信道的未來衰減，正如上述Eyceozarticle(supra．)中所說明的那樣。這一時間間隔足以允許基站和移動臺對它們的發射機和接收機進行重新配置。SRC／TPC邏輯設備160利用信道功率和信道係數的預測來通知發射機和接收機，令其依據信道功率是高於還是低於門限電平而對信道功率以及／或信道速率進行重新配置。這將在以下的圖7和8中進行說明。SRC／TPC邏輯160向瑞克接收機156和去交織器162提供輸入，以便在QPSK設備164內執行數據處理期間以及之後，調整信道A和B內的傳輸速率。SRC邏輯也可以確定哪個天線在更精確地接收信號，並通知它的發射機或遠程發射機來使用該天線，用於向可以減小多址幹擾(MAI)的基站的發射。去交織器162向維特比解碼器166提供了一個輸出，而維特比解碼器又向用戶提供了一個輸出信號168。專用引導信道114被用來通知移動臺或基站執行重新配置。
在圖2D中，移動臺發射機或反向系統發射機180包括碼元的數據源182，在維特比編碼器184內對其進行編碼，且它被分為信道A和B。在10毫秒時間段內由交織器186和速率1／2維特比編碼器對這些信號進行處理。在QPSK調製器188內對經交織的數據位進行映射。在多路復用器190內，用來自接收機150的引導信號114對QPSK數據進行處理。(參見圖2C)OFDM單元192使用適當的正交碼對信道A和B內的多路復用器的輸出執行擴展，之後，與呼叫建立時所商定的正交碼的長度相對應而加入一個長碼194。在將信道A和B的輸出送到所述信道之前，在脈衝隙(pulse chap)內對其進行過採樣。
在無線系統中，傳輸信道通常被模型化為服從瑞利分布。因此，信道功率具有一種含2個自由度的X2概率分布。以下等式說明了這種關係p(y)=122e-y/22]]>其中，P(y)是信道功率pdfy=α2；σ2=方差。
p(b)=1be-b/b]]>在接收機處的信噪比(SNR)為圖3顯示了對2個自由度的服從X2分布的隨機變量的概率密度函數(pdf)30，在1995年的紐約McGraw Hill的DigitalCommunications中題目為「John Proakis」的文獻中對其進行了詳盡的說明。利用長距離信道預測處理、在一個W-CDMA幀內的10ms的預測時間、基站(BS)可以預測移動臺(MS)的信道功率簡表。預測信道功率的pdf理論上應當與圖3中的那個相似。
我們實施一個實驗，以證明所提出的處理的性能。在這一實驗中，我們假定對在幀持續期間內的每一個時隙的起始處，信道功率的BS預測是理想的，對4個獨立的服從同一分布(IndependentIdentical Distributed)(ⅡD)的信道功率的pdf40進行計算，並將其顯示於圖4中。
通過定義，用以下積分來估算對於一個BPSK(2個BPSK與QPSK等同)系統的誤差概率，P2=0P2(b)p(b)db]]>所得到的系統是用以下積分來估算的P2=12[1-b1+b]]]>在本發明中，信道功率的pdf被分為幾個區間，其中每個區間的概率都是相等的。圖5顯示了信道功率的三個區間的pdf。
在pdf被分為三個相等的概率區間(0-A；A-B；B-￥)的情況下，每個區間指數曲線之下的面積等於0．333。換言之，系統工作於很糟的、額定的以及高的信道狀態下操作的概率是相同的。在圖5的三區間系統中，用於信道功率的上述等式變為如下形式。在以下等式中，使用其相應的SNR值對每個區間的A和B進行標準化P2=0AP2(b)p(b)db+ABP2(b)p(b)db+BP2(b)p(b)db]]>由於每個發射時隙的預測功率電平可在移動臺(MS)得到，所以系統可在每一個時隙的開始處對其發射機進行配置。在這種情況下，MS可以優化其發射機，以便使基站(BS)接收機處的誤差概率最小。藉助於使用了以下技術的經改善的自適應功率控制，這種優化改善了系統品質(a)在W-CDMA時隙中提供的發射機功率控制(TPC)位；(b)使用引導位的無縫速率轉換(SRC)，以及(c)使用了引導位的自適應發射機分集(ATD)，具體方法如下A．一般過程MS發射機依據由BS所設定的門限，通過改變一個擴展係數(SF)或天線，來修改發射機功率比率。在這種情況下，或是MS或是BS來計算「BC」的值(圖5)。對這些值進行選擇，使得系統33％的時間工作於低功率區間(0-A)，33％的時間工作於優化的功率電平(A-B)，還有33％的時間工作於更高的功率區間(B-￥)。由於總的平均功率為1，所以三區間系統的長期平均功率也為1。
B．TPC當系統工作於TPC模式下時，且在預測的信道功率落入「A-0」的範圍內時，系統就增加3dB的發射機功率。當預測的信道功率超過「B」範圍時，系統就減少3dB的發射機功率。而最終，當預測的信道功率位於「AB」之間時，系統就不作調整。圖6顯示了當系統工作於TPC模式下時，BS發射機的流程圖60，其流程如下開始，系統接收無縫速率轉換指令(SRC)62的一幀。執行測試64，在該測試中，檢測每一個時隙內的TPC位。當預測的功率(P)位於0-A的區間內時，就在步驟66中，通過降低比率將發射機功率增大3dB。當預測的功率(P)超過B區間時，在步驟68中，系統通過增大比率將發射機比率降低3dB。當預測的功率位於A和B區間之間時，系統對發射機功率不作調整。
C．SRC圖7顯示了流程圖70，它說明了系統在無縫速率轉換(SRC)模式下的操作。一開始，系統接收無縫速率轉換指令(SRC)72的一幀。執行測試74，在該測試中，檢測每一個時隙內的SRC位。當預測的信道功率落入「A」區間時，就在步驟76中，降低發射比率，並使用一個更長的擴展碼(2*SF)。在步驟78中，當預測的信道功率超過「B」區間時，就增大發射機比率，並使用一個更短的擴展碼(1／2*SF)。而最終，當預測的信道功率位於「AB」之間時，系統就不作調整。
在圖8中，顯示了用算法80來調節擴展碼C(1)。當預測的信道功率落在門限以下時，就降低所發射的比率，並使用更長的擴展碼。在框84中，當超過門限電平時，就將擴展碼加倍。在框86和88中，擴展碼被增加到4和8。當預測的信道功率超過門限時，就增大發射機比率，並使用具有更短擴展比率的擴展碼，正如框85、87和89中所示的那樣。而當預測的信道功率位於上述門限電平時，就不調整擴展碼。
D．ATD圖9說明了當用自適應發射機分集來使系統工作時，BS發射機的流程圖90。當系統工作於ATD模式時，BS接收機在接收到來自步驟92的功率(P)指令的一幀之後，為兩個輸入接收機預測信道功率。BS通過引導位向MS接收機發射一幀的預測的信道功率值。與TPC或SRC處理60、70相似，在步驟94中，MS將該功率值與門限進行比較，並選擇能通過兩個發射路徑中較好的一個進行傳輸的發射天線#1或#2。這一處理是可以逆轉的，並可以改變BS和MS的作用，使得BS執行天線選擇，而MS執行預測。
總體來說，所公開的WCDMA系統具有自適應信道功率控制，它利用了一個幀發射時隙內的發射機功率控制位(TPCB)、以及使用了引導位的無縫速率轉換以及／或自適應發射機分集。WCDMA系統能夠支持可變的數據率，這是通過將其接收機和發射機配置到在呼叫建立時所確定的數據率、或是通過在傳輸期間，藉助於對所產生的正交碼長度的調整而自適應地變化，從而實現的。與個別數據信道相關的引導設定信道載有控制信號，以便調節發射和接收功率電平。結果，處理量被最大化，信道容量得以提高，同時，降低了發射功率，並在整體上保持了系統中的連通性。
雖然僅僅使用最佳實施例來顯示並說明本發明，但不脫離在附加權利要求中所定義的本發明的主旨和範圍的情況下，也可以得到各種變化。
權利要求
1．一種寬帶碼分多址(「WCDMA」)系統，包括一個基站和一個移動臺；一個信道，包括具有可變傳輸速率的一個基帶信號，並包括與所述基站和所述移動臺相耦合的一個引導信道；響應所述基帶信號的裝置，用於預測信道上的未來功率衰減；以及響應所述信道預測裝置的裝置，以便通過引導信道來通知發射機和接收機，令其依據所述預測的功率衰減對傳輸速率進行重新配置。
2．如權利要求1的系統，還包括在信道內建立一個功率門限。
3．如權利要求2的系統，還包括一種裝置，用於在所述預測的信道功率大於所述門限時，增大所述傳輸速率。
4．如權利要求2的系統，還包括一種裝置，用於在所述預測信道功率落到所述傳輸速率以下時，降低所述傳輸速率。
5．如權利要求1的系統，還包括這樣一種裝置，用於對處於使用OFDM碼以及與傳輸時商定的正交碼的長度相應的一個長碼的信道上的數據信號進行傳輸。
6．如權利要求1的系統，還包括一個QPSK調製器，用於處理所述基帶信號。
7．如權利要求1的系統，還包括將用所述引導信號來對所述基帶信號進行多路復用；以及使用適當的正交碼和與傳輸時商定的正交碼的長度相應的長碼對所述多路復用的信號進行擴展。
8．如權利要求1的系統，還包括用於對在幀序列內的所述基帶信號進行發送的裝置，每一幀包括若干發射時隙；包括引導信號組以及在每個時隙內的傳輸功率控制信號組的裝置；用於檢測每個時隙內的所述傳輸功率控制信號的裝置；用來檢測用於傳輸代表所述信道功率的功率控制信號的每一個時隙的裝置；以及一種裝置，用於在所述預測的信道功率落在門限以下時，增大發射機功率；以及在所述預測的信道功率超過門限時，降低發射機功率。
9．如權利要求1的系統，還包括用於接收幀序列內的一個基帶信號的裝置，每一幀都包括信道功率值；用於檢測與所述基站和所述移動臺相關的兩個天線的功率值的裝置；以及用於在將每個天線的功率值與門限相比之後，選擇一個發射天線的裝置。
10．在包括一個基站的發射機和接收機、一個移動臺的發射機和接收機、其每一條信道都包括具有可變傳輸速率的一個基帶信號的雙信道以及與所述基站和所述移動臺相耦合的一個引導信道的一種寬帶碼分多址(「WBCDMA」)系統中，用於改進系統的處理量、信道容量以及發射功率控制的方法，該方法包括以下步驟預測所述信道上的未來功率衰減；以及通過所述引導信道，通知所述發射機和接收機，令其依據所述預測的功率衰減，對傳輸速率進行重新配置。
11．如權利要求10的方法，還包括以下步驟在所述信道內創建一個功率門限。
12．如權利要求11的方法，還包括以下步驟當所述預測的信道功率超過所述門限時，提高傳輸速率。
13．如權利要求12的方法，還包括以下步驟當所述預測的信道功率落在所設定的門限以下時，降低所述傳輸速率。
14．如權利要求13的方法，還包括以下步驟依據所述傳輸速率，在使用OFDM碼和長碼的信道上傳送一個數據信號。
15．如權利要求10的方法，還包括以下步驟用一個QPSK調製器來處理所述基帶信號。
16．如權利要求1的方法，還包括步驟用所述引導信號對所述基帶信號進行多路復用；以及用一種適當的正交碼以及與所述傳輸速率相應的一個長碼對經多路復用的信號進行擴展。
17．如權利要求16的方法，還包括步驟傳輸幀序列內的所述基帶信號，每一幀都包括若干發射時隙；在每一個時隙內，包括引導信號組以及傳輸功率控制信號組；檢測每個時隙內的傳輸功率控制信號；檢測用於傳輸表示所述信道功率的功率控制信號的每個時隙；當所述預測的信道功率落在所述門限以下時，增大發射機功率；以及當所預測的信道功率超過所述門限時，降低發射機功率。
18．如權利要求10的方法，還包括步驟接收幀序列內的一個基帶信號，每一幀都包括信道功率值；檢測與所述基站和所述移動臺相關的兩個天線的所述功率值；以及在將用於每個天線的功率值與一個門限相比較之後，選擇一個發射天線。
19．如權利要求1的系統，其中用於對所述傳輸速率進行重新配置的裝置還包括用於定義被分為三個相等的第一、第二以及第三概率區間的一個信道功率概率密度的裝置；以及用於使系統工作於發射功率控制模式下的裝置，其中，如果所述預測的未來功率衰減落入所述第一概率區間，則增大發射機的功率；如果所述預測的未來功率衰減落入第三概率區間，則降低所述發射機的功率，如果所預測的未來功率衰減落入所述第二概率區間，則不對所述發射機進行功率調節。
20．如權利要求1的系統，其中，對所述傳輸速率進行重新配置的裝置還包括用於定義被分為三個相等的第一、第二以及第三概率區間的一個信道功率概率密度的裝置；以及用於使所述系統工作於無縫速率轉換模式的裝置，其中，一幀包括表示預測信道功率的無縫速率轉換指令位，由此，如果所述預測的未來衰減落入所述第一區間，則降低發射機的發射速率，並使用一個較長的擴展碼；如果所述預測的未來功率衰減落入所述第三區間，則降低所述發射機的發射速率，並使用一個較短的擴展碼，而如果所述預測的未來功率衰減落入所述第二概率區間時，不對所述發射機的發射速率進行功率調節。
21．如權利要求1的系統，其中用於對所述傳輸速率進行重新配置的裝置還包括使所述系統工作於自適應發射機分集模式下的裝置，其中，一個站預測若干天線的未來信道功率衰減，並通過引導位，將每個天線的所述預測的信道功率值發送給另一個站；在另一個站上的、用於將每個天線的所述預測的功率值與一個門限進行比較的裝置；以及在另一個站上的、用於選取具有超過所述門限的最大預測功率值的天線來執行信號傳輸的裝置。
全文摘要
一種寬帶碼分多址(WCDMA)系統,包括一個基站(BS)和一個移動臺(MS);一個信道,包括具有可變傳輸速率的一個基帶信號,並包括與所述基站和所述移動臺相耦合的一個引導信道;響應所述基帶信號的裝置,用於預測信道上的未來功率衰減;以及響應所述信道預測裝置的裝置,以便通過引導信道來通知發射機和接收機,令其依據所述預測的功率衰減對傳輸速率進行重新配置。
文檔編號H04B1/707GK1291832SQ0012920
公開日2001年4月18日 申請日期2000年9月28日 優先權日1999年10月7日
發明者阿里·S·薩得裡 申請人:國際商業機器公司