СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ С РАЗОМКНУТЫМ КОНТУРОМ С ПОМОЩЬЮ TDD Российский патент 2008 года по МПК H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления мощностью для системы мобильной связи и, более конкретно, к устройству и способу управления мощностью посредством схемы разомкнутого контура в системе мобильной связи, использующей схему дуплекса с временным разделением каналов (TDD).

Уровень техники

С конца 70-ых гг., когда в США была создана система беспроводной мобильной связи сотового типа, услуга голосовой связи предоставлялась пользователям посредством системы усовершенствованной службы мобильных телефонов (AMPS), которая упоминается как система мобильной связи аналогового типа первого поколения (1G). Затем в середине 90-ых гг. была внедрена система множественного доступа с кодовым разделением сигналов (CDMA), которая, как правило, упоминается как система мобильной связи второго поколения (2G), так что предоставлялись голосовые услуги и услуги низкоскоростной передачи данных.

Помимо этого, Международная служба мобильной связи-2000 (IMT-2000), которая, как правило, упоминается как система мобильной связи третьего поколения (3G), была предложена в конце 90-ых гг. для предоставления усовершенствованных беспроводных мультимедийных услуг, роуминга по всему миру и услуг высокоскоростной передачи данных. В последнее время услуги IMT-2000 частично предоставлялись пользователям. В частности, система мобильной связи 3G была разработана для того, чтобы передавать данные на более высокой скорости для того, чтобы обрабатывать стремительный рост объемов данных, предоставляемых от системы мобильной связи. Система мобильной связи 3G развилась в систему связи с услугами пакетной передачи. Система связи с услугами пакетной передачи - это система для передачи пакетов данных множеству мобильных станций, и она оптимально подходит для передачи больших объемов данных. Система связи с услугами пакетной передачи разрабатывается для услуг высокоскоростной пакетной передачи.

В настоящее время система мобильной связи 3G развивается в систему мобильной связи четвертого поколения (4G). В отличие от предшествующих систем мобильной связи, которые предоставляют только услуги беспроводной связи, система мобильной связи 4G стандартизируется для целей предоставления интегрированных услуг проводной/беспроводной связи посредством эффективного сочетания сети беспроводной связи и сети проводной связи. Следовательно, необходимо разработать технологию, допускающую передачу больших объемов данных на уровнях, совместимых с пропускной способностью сети проводной связи, в сети беспроводной связи.

Далее описана структура сети вышеуказанной системы беспроводной связи со ссылкой на фиг. 1.

Фиг. 1 - это блок-схема, показывающая структуру сети системы мобильной связи согласно предшествующему уровню техники.

Ссылаясь на фиг. 1, общая система мобильной связи 3G включает в себя базовую сеть (CN) 101, контроллер 103 базовой станции, множество базовых станций 105 и множество абонентских станций (SS) 107.

CN 101 подключена к контроллерам 103 базовых станций проводным способом, и каждый из контроллеров 103 базовых станций подключен к базовым станциям 105 проводным способом. Дополнительно, каждая из базовых станций 105 передает/принимает посредством беспроводной линии связи данные в/от одной или более абонентских станций 107, которые принадлежат области, управляемой базовой станцией 105.

CN 101 играет независимую роль в технологии беспроводного доступа и контролирует управление местоположением, идентификацию, соединение для вызовов и т.д. абонентских станций 107. Контроллер 103 базовой станции управляет радиоресурсами, которые должны быть назначены базовой станции 105, подключенной к контроллеру 103 базовой станции. Т.е. базовая станция 105 передает общие широковещательные сигналы множеству абонентских станций посредством каналов нисходящей линии связи, которые предусмотрены в соте, контролируемой базовой станцией 105, и передает конкретные сигналы или пользовательский трафик каждой абонентской станции. Дополнительно, базовая станция 105 принимает и обрабатывает сигналы, передаваемые от абонентской станции посредством канала восходящей линии связи. Когда выполнено установление соединения, базовая станция 105 принимает сигналы, передаваемые от каждой абонентской станции.

В данном документе канал восходящей линии связи и канал нисходящей линии связи, меняемые по линии беспроводной связи между базовой станцией 105 и абонентской станцией 107, могут быть передаваемы/принимаемы посредством схемы TDD или схемы дуплекса с частотным разделением каналов (FDD).

Схема TDD - это схема дуплекса. Т.е. дуплекс - это схема для отличения восходящей линии связи от нисходящей линии связи между абонентской станцией и базовой станцией. Схема дуплекса может быть классифицирована на схему FDD и схему TDD, как описано выше. В схеме FDD восходящая линия связи отличается от нисходящей линии связи различными частотами, и передающие антенны/приемные антенны должны независимо существовать в каждой абонентской станции и базовой станции.

В отличие от схемы FDD, в схеме TDD одна антенна выполняет функцию передачи и функцию приема. В схеме TDD восходящая линия связи и нисходящая линия связи существуют как сигналы одной полосы частот. Чтобы отличать восходящую линию связи и нисходящую линию связи, которые занимают одну полосу частот в вышеописанной схеме TDD, сигнал восходящей линии связи и сигнал нисходящей линии связи должны разделяться по времени. Т.е. временной интервал, который включает в себя сигнал восходящей линии связи, и временной интервал, который включает в себя сигнал нисходящей линии связи, задаются заранее, с тем чтобы сигнал восходящей линии связи и сигнал нисходящей линии связи могли передаваться только в течение каждого интервала времени. Помимо этого, схема TDD имеет большую степень интеграции каналов по сравнению со схемой FDD. Тем не менее, схема TDD имеет высокую эффективность использования частот. Далее описывается структура кадров в системе мобильной связи, использующей вышеописанную схему TDD.

Фиг. 2 - это блок-схема, показывающая структуру кадра восходящей линии связи/нисходящей линии связи в системе мобильной связи, использующей схему TDD, согласно предшествующему уровню техники.

Ссылаясь на фиг. 2, в схеме TDD кадры 201 и 205 нисходящей линии связи и кадр 203 восходящей линии связи разделяются по времени в одной полосе частот и затем поочередно и многократно передаются. Т.е. кадр 201 нисходящей линии связи передается, и затем кадр 203 восходящей линии связи передается после того, как проходит заранее определенный интервал 213 отсутствия сигнала. Аналогично, кадр 203 восходящей линии связи передается, и затем кадр 205 нисходящей линии связи передается после того, как проходит заранее определенный интервал 219 отсутствия сигнала.

Интервалы 213 и 219 отсутствия сигнала, назначаемые между нисходящей линией связи и восходящей линией связи, - это интервалы, в которых нет сигналов, и интервалы, установленные для того, чтобы не допустить помех между сигналами, которые могут возникать вследствие совместного использования одной полосы частот восходящей линией связи и нисходящей линией связи.

Широковещательный канал 207 предусмотрен в первой части кадра 201 нисходящей линии связи. Широковещательный канал 207 - это канал для передачи системной информации, используемой при управлении радиоресурсами абонентской станции. Пакеты нисходящей линии связи (DL-пакеты) 209 и 211 для различных абонентских станций предусмотрены последовательно после широковещательного канала 207. Каждая абонентская станция должна принимать данные нисходящей линии связи в течение интервала времени, назначенного для канала самой абонентской станции (т.е. в течение соответствующего пакетным интервалам нисходящей линии связи). Аналогично, кадр 203 восходящей линии связи включает в себя множество пакетов восходящей линии связи (UL-пакетов) 215 и 217, и каждая абонентская станция должна передавать данные восходящей линии связи в течение временного интервала, т.е. соответствующего пакетного интервала восходящей линии связи, который назначается как канал абонентской станции.

Чтобы добиться увеличения пропускной способности передачи данных, высококачественной связи и т.д., общая система мобильной станции использует управление мощностью нисходящей линии связи (направления от базовой станции к абонентской станции) и управление мощностью восходящей линии связи (направления от абонентской станции к базовой станции). Когда исходящий сигнал абонентской станции принимается базовой станцией с соотношением "сигнал-интерференция" (SIR) на минимуме, требуемом уровнем качества связи, на основе управления мощностью передачи для всех абонентских станций, пропускная способность системы может быть максимизирована. Если очень сильный сигнал абонентской станции принимается в базовой станции, производительность абонентской станции повышается. Тем не менее, это может вызывать рост интерференции для других абонентских станций, использующих тот же канал. Поэтому качество вызовов других абонентских станций может быть ухудшено ниже заранее определенного уровня без снижения максимальной пропускной способности.

Общая система связи CDMA использует способ управления мощностью с прямым разомкнутым контуром (нисходящей линии связи), способ управления мощностью с обратным разомкнутым контуром (восходящей линии связи) и способ управления мощностью с обратным замкнутым контуром для вышеупомянутого управления мощностью. Прямое управление мощностью выполняется базовой станцией. Т.е. когда абонентская станция находится в состоянии ожидания или относительно недалеко от базовой станции, и она имеет небольшое влияние вследствие замирания вследствие многолучевого распространения и волновую тень и испытывает слабую интерференцию от другой базовой станции, мощность передачи соответствующей абонентской станции снижается. Дополнительная мощность предоставляется абонентской станции, которая размещена в зоне плохого приема или в позиции, удаленной от базовой станции, и, таким образом, имеет высокую частоту ошибок.

Управление мощностью с обратным разомкнутым контуром выполняется абонентской станцией. Абонентская станция измеряет мощность, принимаемую от базовой станции, отражает потери в тракте нисходящей линии связи и изменения канала вследствие топографии от базовой станции к абонентской станции в амплитуде мощности передачи и уменьшает амплитуду мощности передачи, тем самым корректируя мощность передачи. Таким образом, передаваемые сигналы одной интенсивности от всех абонентских станций в соте принимаются в базовой станции.

Управление мощностью с обратным замкнутым контуром - это способ, посредством которого абонентские станции управляют мощностью по команде базовой станции. Базовая станция принимает сигналы связанных абонентских станций, сравнивает сигналы с заранее определенным целевым значением, обеспечивает порядок увеличения или уменьшения мощности абонентским станциям с заранее определенным циклом времени, например каждые 1,25 мс. Таким образом, разность коэффициентов усиления и различные волновые потери в нисходящей линии связи и восходящей линии связи компенсируются.

Чтобы уменьшить потребление мощности абонентской станции и осуществлять эффективную связь, вышеупомянутая система мобильной связи 3G и система мобильной связи 4G используют способ управления мощностью, в котором системы контролируют и передают мощность передачи базовой станции или абонентской станции с заранее определенным циклом времени. Дополнительно, как описано выше, при управлении мощностью базовая станция или абонентская станция регулирует мощность P_Tx передаваемого сигнала, с тем чтобы отношение "сигнал-шум" (SNR) сигнала P_Rx, поступающего на стороне приема, сохраняло заранее определенное целевое значение.

Далее подобно описывается способ управления мощностью с разомкнутым контуром из способов управления мощностью. В общем, система TDD использует управление мощностью с разомкнутым контуром.

В этом случае способ определения мощности с помощью схемы разомкнутого контура выполняется посредством коррекции потери мощности вследствие потерь на тракте передачи. Потери на тракте передачи соответствуют разности между мощностью передачи базовой станции и мощностью приема абонентской станции. Т.е. абонентская станция измеряет мощность принимаемых сигналов, и базовая станция информирует абонентскую станцию о мощности передаваемых сигналов посредством заранее определенного сообщения. Абонентская станция трактует разность между этими двумя значениями как потери на тракте.

Далее описывается способ управления мощностью в асинхронной системе мобильной связи 3G, т.е. системе WCDMA, в качестве одного примера способа управления мощностью.

Фиг. 3 - это блок-схема, иллюстрирующая способ управления мощностью с разомкнутым контуром в системе мобильной связи WCDMA-TDD согласно предшествующему уровню техники.

Сначала абонентская станция принимает сигнал 301 первичного физического канала совмещенного управления (P-CCPCH) или контрольный сигнал нисходящей линии связи в каждом кадре от базовой станции и измеряет мощность приема P_PCCPCH,rx сигнала P-CCPCH или контрольного сигнала (303). Физический уровень абонентской станции передает в уровень управления радиоресурсами (RRC), который является верхним уровнем (305), блок системной информации (SIB), включающий в себя информацию о системе, принимаемую от базовой станции.

Установление радиопеленгатора (RB) выполняется (307) между абонентской станцией и базовой станцией перед тем, как выполняется установление вызова. Абонентская станция считывает целевой SIR (SIR_target), мощность интерференции (I_BTS), измеренную в базовой станции, выходную величину передачи (P_PCCPCH,tx) P-CCPCH и значение коррекции мощности (DPCH_const) из сообщения RRC RB Setup, принимаемого от базовой станции, и затем инициализирует физический уровень посредством значений (309).

Когда установление вызова осуществлено вышеописанным способом, абонентская станция передает первый кадр восходящей линии связи, который является первоначально переданным кадром восходящей линии связи, на уровне мощности, вычисленном посредством заранее определенной схемы (311). В данном документе мощность передачи первого кадра восходящей линии связи определяется посредством способа управления мощностью с разомкнутым контуром, и способ определения значения мощности передачи выражается в уравнении 1:

P_DPCH = αL_PCCPCH+(1-α)L₀ + I_BTS + SIR_target + DPCH_const (1)

В уравнении 1 P_DPCH означает мощность передачи абонентской станции, а L_PCCPCH означает потери на тракте передачи, испытываемые сигналом P-CCPCH. Потери на тракте L_PCCPCH могут быть вычислены как разность между значением мощности передачи в базовой станции и значением мощности приема в абонентской станции для P-CCPCH. Дополнительно, потери на тракте передачи L_PCCPCH могут быть выражены посредством уравнения 2:

L_PCCPCH=P_PCCPCH,tx - P_PCCPCH,rx (2)

В уравнении 2 P_PCCPCH,tx, который является значением мощности передачи в базовой станции для P-CCPCH, передается от базовой станции абонентской станции посредством заранее определенного сообщения. P_PCCPCH,rx, который является значением мощности приема в абонентской станции для P-CCPCH, получается посредством измерения мощности приема сигнала P-CCPCH, принимаемого в абонентской станции.

Дополнительно, L₀ в уравнении 1 - это длительное усредненное по времени значение, полученное посредством вычисления среднего в течение заранее определенного времени для потерь на тракте L_PCCPCH. Ссылаясь на уравнение 1, общие потери на тракте L задаются как взвешенное среднее L_PCCPCH и L₀. Т.е. потери на тракте - это первый и второй член в уравнении 1, и они могут быть выражены уравнением 3:

path loss=αL_PCCPCH+(1-α)L₀ (3)

В уравнении 3 значение α - это значение, заданное для назначения взвешенного значения. Если интервал времени между восходящей линией связи и нисходящей линией связи небольшой, варьирование канала небольшое. Следовательно, предпочтительно задавать большое значение α для того, чтобы увеличить часть L_PCCPCH. Наоборот, если интервал времени между восходящей линией связи и нисходящей линией связи большой, варьирование канала большое. Следовательно, предпочтительно задавать небольшое значение α для того, чтобы увеличить часть L₀.

В уравнении 1 I_BTS - это значение мощности интерференции, измеренное базовой станцией. В случае общей системы WCDMA, поскольку сигналы восходящей линии связи всех абонентских станций сталкиваются с одной и той же интерференцией, соответствующей каждому временному интервалу, I_BTS, как правило, применяется ко всем абонентским станциям, соответствующим каждому временному интервалу. Дополнительно, I_BTS может периодически передаваться посредством широковещательного канала.

SIR_target - это целевое значение SIR, которое должна получить каждая абонентская станция, и оно передается посредством заранее определенного сообщения до того, как выделенный физический канал генерируется так, как описано выше. Когда необходимо обновить SIR_target даже после того, как выделенный физический канала сгенерирован, IR_target передается абонентской станции посредством заранее определенного сообщения.

DPCH_const - это значение коррекции мощности для тонкого управления мощностью в разомкнутом контуре. Традиционная система мобильной связи, использующая схему разомкнутого контура, использует значение DPCH_const в качестве постоянного значения.

В отношении системы мобильной связи 4G недавно была предложена схема мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM)/множественного доступа с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA). Вышеописанное управление мощностью - это проблема даже в системе, использующей схему OFDM/OFDMA.

Схема OFDM/OFDMA - это схема, используемая в основанной на IEEE 802.16 системе и схеме преобразования последовательных символов модуляции в параллельные данные и передачи параллельных данных. Дополнительно, схема OFDM/OFDMA - это схема множественного доступа, использует схему множественного доступа с временным разделением сигналов (TDMA) и использует схему TDD в качестве схемы дуплекса. В случае схемы OFDM 256 символов модуляции, в общем, подвергаются быстрому преобразованию Фурье (FFT), с тем чтобы один символ OFDM был сформирован. В случае схемы OFDMA один символ OFDM формируется с помощью гораздо большего числа символов модуляции. Дополнительно, в схеме OFDMA, предложенной в IEEE 802.16, подканал формируется из поднесущих, составляющих один символ OFDM, и множество символов OFDM составляют один кадр. Далее описывается вышеупомянутая система OFDMA.

Фиг. 4 - это схема, показывающая структуру кадра восходящей линии связи/нисходящей линии связи в традиционной системе OFDMA 802.16.

Ссылаясь на фиг. 4, каждый кадр включает в себя множество пакетов, помеченных четырехугольниками во временно-частотной плоскости. Каждый из пакетов поддерживает множественный доступ между абонентскими станциями и базовой станцией посредством схемы TDMA. Дополнительно, кадр восходящей линии связи и кадр нисходящей линии связи дуплексируются посредством схемы TDD, и интервалы отсутствия сигналов (TG), упоминаемые как переходный интервал отсутствия передачи/приема (TTG) и переходный интервал отсутствия приема/передачи (RTG), предусмотрены между кадром восходящей линии связи и кадром нисходящей линии связи.

Каждая абонентская станция выполняет начальное ранжирование и периодическое ранжирование для того, чтобы откорректировать ошибки частоты и времени каждого пакета в кадре восходящей линии связи и настроить мощность. Когда абонентская станция пытается выполнить процесс ранжирования, базовая станция измеряет мощность сигнала абонентской станции и сообщает абонентской станции значение коррекции потери мощности сигнала вследствие потерь на тракте и быстрого изменения мощности сигнала посредством сообщения уровня управления доступом к передающей среде (MAC).

Раскрытие изобретения

Традиционный способ управления мощностью с разомкнутым контуром, используемый в вышеупомянутой системе WCDMA/TDD или системе 802.16 OFDM/OFDMA, имеет следующие недостатки.

Во-первых, поскольку значение коррекции мощности выделенного физического канала изменяется согласно скорости перемещения абонентской станции, ошибке измерения мощности приема и т.д., DPCH_const должен быть по-разному применен к каждой абонентской станции. Тем не менее, в предшествующем уровне техники способ настройки DPCH_const не описан подробно, и скорость перемещения абонентской станции, ошибка измерения мощности приема и т.д. не принимаются во внимание, поэтому эффективное управление мощностью не может быть выполнено.

Во-вторых, когда общая система, использующая схему TDD, использует разнесенные приемные антенны восходящей линии связи, одна антенна используется для передачи/приема, а другая антенна используется только для приема. Следовательно, согласно традиционному способу управления мощностью невозможно учесть потери на тракте антенны для выделенной приемной антенны.

В-третьих, в вышеупомянутой системе OFDM относительно физического уровня системы мобильной связи 4G целевое SNR, SNR_target, полученное посредством схемы модуляции и кодирования (MCS), изменяется согласно избирательности по частоте канала и распределению интерференции на оси частоты. Поэтому необходимо регулировать значение коррекции мощности, т.е. DPCH_const согласно изменению канала и интерференции.

В-четвертых, значение коррекции мощности периодически обновляется посредством сообщения от контроллера базовой станции. Это может привести к проблеме при кодировании/декодировании сообщения и проблеме избыточной передачи сигналов между уровнями. Дополнительно, согласно предшествующему уровню техники подробный способ того, как обновлять значение коррекции мощности, еще не предложен.

Следовательно, настоящее изобретение составлено для того, чтобы разрешить, по меньшей мере, вышеупомянутые проблемы, возникающие в предшествующем уровне техники, и цель настоящего изобретения - предоставить эффективное устройство и способ управления мощностью с разомкнутым контуром в системе мобильной связи, использующей схему TDD.

Еще одна цель настоящего изобретения - предоставить устройство и способ, допускающий точное управление мощностью посредством использования обратной связи информации об ошибках в кадрах при управлении мощностью восходящей линии связи в системе мобильной связи, использующей схему TDD.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предусмотрено устройство определения мощности передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции, и передачи данных в системе мобильной связи, в которой кадр нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и кадр восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Устройство содержит блок измерения мощности приема для измерения мощности приема сигналов, принимаемых от базовой станции; контроллер мощности передачи для определения мощности передачи кадра восходящей линии связи из мощности приема, измеренной блоком измерения мощности приема, и информации, связанной с приемом кадра восходящей линии связи, который принимается от базовой станции; и радиочастотный процессор передачи для выполнения радиообработки таким образом, чтобы кадр восходящей линии связи передавался согласно мощности передачи, определенной контроллером мощности передачи.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ определения мощности передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции, и передачи данных в системе мобильной связи, в которой кадр нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и кадр восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Способ содержит этапы, на которых измеряют мощность приема сигналов, принимаемых от базовой станции; и определяют мощность передачи кадра восходящей линии связи на основе измеренной мощности приема и информации, связанной с приемом кадра восходящей линии связи, который принимается базовой станцией.

В соответствии с дополнительным другим аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ определения мощности передачи пакета восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции, и передачи данных в системе мобильной связи, в которой пакет нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и пакет восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Способ содержит этапы, на которых измеряют мощность приема сигналов, передаваемых от базовой станции, и определяют мощность передачи пакета восходящей линии связи на основе измеренной мощности приема и значения коррекции (Offset_perAT) абонентской станции на основе информации, связанной с приемом пакета восходящей линии связи.

В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения, предусмотрено устройство определения мощности передачи пакета восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции, и передачи данных в системе мобильной связи, в которой пакет нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и пакет восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Устройство содержит блок измерения мощности приема для измерения мощности приема сигналов, принимаемых от базовой станции; контроллер мощности передачи для определения мощности передачи пакета восходящей линии связи на основе мощности приема, измеренной блоком измерения мощности приема, и значения коррекции (Offset_perAT) абонентской станции на основе информации, связанной с приемом пакета восходящей линии связи.

В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения, предусмотрено устройство базовой станции для передачи данных для того, чтобы определить мощность передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции в системе мобильной связи, в которой кадр нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и кадр восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Устройство базовой станции содержит детектор ошибок для определения того, произошла ли ошибка в кадре восходящей линии связи, принятом от абонентской станции, и процессор верхнего уровня для приема информации, связанной с тем, произошла или нет ошибка в кадре восходящей линии связи, от детектора ошибок, и генерирования сообщения ACK/NACK верхнего уровня согласно информации для передачи данных для того, чтобы определить мощность передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции.

В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ передачи данных базовой станцией для того, чтобы определить мощность передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции в системе мобильной связи, в которой кадр нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и кадр восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Способ содержит этапы, на которых определяют то, произошла ли ошибка в кадре восходящей линии связи, принятом от абонентской станции; передают информацию, связанную с тем, произошла или нет ошибка в кадре восходящей линии связи, на верхний уровень; и генерируют сообщение ACK/NACK верхнего уровня согласно информации для передачи данных для того, чтобы определить мощность передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции базовой станции.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанная и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, из которых:

Фиг. 1 - это блок-схема, показывающая структуру сети системы мобильной связи согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 2 - это блок-схема, показывающая структуру кадра восходящей линии связи/нисходящей линии связи в системе мобильной связи, использующей схему TDD, согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 3 - это блок-схема, иллюстрирующая способ управления мощностью с разомкнутым контуром в системе мобильной связи согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 4 - это схема, показывающая структуру кадра восходящей линии связи/нисходящей линии связи в традиционной системе OFDMA 802.16;

Фиг. 5 - это блок-схема, показывающая устройство передачи/приема абонентской станции для выполнения адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - это блок-схема, иллюстрирующая способ адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром в абонентской станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - это блок-схема, показывающая устройство передачи/приема базовой станции для выполнения адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 - это блок-схема, показывающая способ выполнения базовой станцией адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 - это блок-схема, показывающая устройство передачи/приема базовой станции для выполнения адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 10 - это блок-схема, показывающая способ выполнения базовой станцией адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 11 - это схема, иллюстрирующая способ измерения мощности интерференции при приеме базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Далее описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. В последующем описании настоящего изобретения подробное описание известных функций и конфигураций, содержащихся в данном документе, опущено в случаях, когда это может отвлечь от предмета настоящего изобретения.

Настоящее изобретение может быть применено к любой системе мобильной связи, использующей схему TDD для дуплексного режима восходящей линии связи и нисходящей линии связи и передачи по дуплексированной восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Например, очевидно, что настоящее изобретение может быть применено к системе WCDMA/TDD, системе NB-TDD, системе OFDM/OFDMA и т.д.

Настоящее изобретение предлагает способ управления мощностью посредством схемы разомкнутого контура при управлении мощностью сигналов восходящей линии связи, передаваемых от абонентской станции к базовой станции, в системе мобильной связи, использующей схему TDD. В данном документе информация, связанная с наличием или отсутствием (т.е. сообщение ACK/NACK) ошибки в кадрах передаваемого сигнала, принимается от базовой станции, с тем чтобы мощность передачи сигналов восходящей линии связи могла управляться более точно и тонко посредством принимаемой информации об ошибках в кадрах.

Дополнительно, интерференция приема базовой станции измеряется согласно каждому временному интервалу, используемому пакетом в каждом кадре, с тем чтобы мощность передачи точно определялась согласно каждой абонентской станции.

В традиционной системе TDD, использующей схему с разомкнутым контуром, абонентская станция не может подтверждать наличие или отсутствие ошибки для приема данных базовой станции. Следовательно, трудно добиться такого варианта применения, как в настоящем изобретении. Тем не менее, канал быстрого ACK/NACK (A/N) применяется к предлагаемым в настоящее время системам, так что передающая сторона, т.е. абонентская станция, может подтвердить наличие или отсутствие ошибки, тем самым реализуя настоящее изобретение.

Дополнительно, поскольку традиционные системы не используют схему гибридного автозапроса на повторение (HARQ) для сигналов восходящей линии связи, нисходящая линия связи A/N не обязательна. Наоборот, в настоящем изобретении наличие или отсутствие ошибки сигнала, принимаемого в базовой станции, используется при определении мощности передачи абонентской станции. Следовательно, необходимо предоставить заранее определенные данные A/N или заранее определенный канал A/N для обратной связи о наличии или отсутствии ошибки в сигнале, принимаемом в базовой станции.

Дополнительно, сигнал A/N, предлагаемый для реализации настоящего изобретения, может быть передан посредством выделенного канала физического уровня. В противном случае сигнал A/N также может быть передан посредством сообщения верхнего уровня.

Далее сначала описывается способ управления мощностью с разомкнутым контуром для мощности передачи восходящей линии связи, предлагаемый в настоящем изобретении.

Мощность передачи восходящей линии связи, предлагаемая в настоящем изобретении, может быть выражена уравнением 4:

P_UL,TX=SIR_target+I_AP+αPathLoss_inst+(l-α)PathLoss_avg+Offset_perAT (4)

Ссылаясь на уравнение 4, мощность передачи восходящей линии связи P_UL,TX определяется посредством целевого SIR SIR_target, мощностью I_AP сигнала интерференции, измеряемого базовой станцией, потерями на тракте нисходящей линии связи αPathLoss_inst+(l-α)PathLoss_avg и значением коррекции мощности Offset_perAT согласно каждой абонентской станции. Согласно уравнению 4, значение коррекции мощности Offset_perAT согласно каждой абонентской станции предлагается заново в сравнении с уравнением 1, которое является уравнением управления мощностью с разомкнутым контуром согласно предшествующему уровню техники. Согласно настоящему изобретению, информация, связанная с тем, был или нет передаваемый сигнал нормально принят в базовой станции, - это обратная связь каждой абонентской станции, и она затем отражается в значение коррекции мощности Offset_perAT, так чтобы могло выполняться более точное и аккуратное управление мощностью. Подробно способ определения значения коррекции мощности Offset_perAT описывается далее.

Дополнительно, в уравнении 4, поскольку PathLoss_inst и PathLoss_avg могут быть вычислены как разность между мощностью передачи базовой станции и мощностью приема абонентской станции, PathLoss_inst и PathLoss_avg могут быть выражены уравнением 5:

PathLoss_inst=P_DL,TX - P_DL,RX,inst

PathLoss_avg = P_DL,TX - P_DL,RX,avg (5)

Следовательно, когда уравнение 5 вставляется в третий и четвертый член уравнения 4, третий и четвертый член уравнения могут быть выражены как уравнение 6:

αPathLoss_inst+(1-α)PathLoss_avg=P_DL,TX-αP_DL,RX,inst-(1-α)P_DL,RX,avg (6)

Наконец, когда уравнение 6 вставляется в уравнение 4, уравнение 4 может быть выражено как уравнение 7:

P_UL,TX=SIR_target+I_AP+P_DL,TX-αP_DL,RX,inst-(1-α)P_DL,RX,avg+Offset_perAT (7)

Дополнительно, в уравнении 7 значение I_AP и значение P_DL,TX - это общие значения, периодически передаваемые базовой станцией, и они могут быть заданы как одно значение Offset_common, что выражается уравнением 8:

Offset_common=I_AP + P_DL,TX (8)

Следовательно, когда уравнение 8 вставляется в уравнение 7, мощность передачи восходящей линии связи P_UL,TX согласно настоящему изобретению может быть окончательно выражена как уравнение 9:

P_UL,TX=SIR_target-αP_DL,RX,inst-(1-α)P_DL,RX,avg+Offset_common+Offset_perAT (9)

В уравнении 9 целевое SIR SIR_target и значение Offset_common, включающее в себя мощность I_AP сигнала интерференции, измеренную базовой станцией, и мощность передачи базовой станции P_DL,TX, - это значения, принимаемые от базовой станции. Значение P_DL,RX,inst и значение P_DL,RX,avg - это значения, измеряемые из сигнала нисходящей линии связи, принимаемого от базовой станции. Дополнительно, значение α - это взвешенное значение, как описано выше, и оно является значением, заранее определенным или периодически регулируемым согласно состояниям системы.

В настоящем изобретении мощность передачи восходящей линии связи определяется согласно уравнению 9, информация, связанная с тем, нормально или нет сигнал, передаваемый от каждой абонентской станции посредством восходящей линии связи, принят в базовой станции, отправляется обратно и затем отражается в значении коррекции мощности Offset_perAT, так чтобы могло выполняться более эффективное и точное управление мощностью.

Дополнительно, в настоящем изобретении значение Offset_common может быть по-разному задаваемо, так чтобы могло выполняться более точное и эффективное управления мощностью для сигнала передачи восходящей линии связи.

Сначала описывается способ установления значения Offset_common в уравнении 9. Значение Offset_common получается посредством прибавления I_AP к P_DL,TX, как описано в уравнении 8. В данном документе P_DL,TX - это мощность передачи нисходящей линии связи, передаваемая от базовой станции к абонентской станции, и базовая станция передает PDL,TX абонентской станции. Дополнительно, значение I_AP, которое является мощностью выводимого сигнала, измеренного в базовой станции, может быть определено посредством следующих двух способов.

Первый способ - это способ измерения I_AP посредством кадра. Т.е. значения I_AP, измеренные во всех пакетных интервалах кадра восходящей линии связи, главным образом применяются ко всем абонентским станциям. В этом случае значение Offset_common задается так, как описано уравнением 8, и передается всем абонентским станциям посредством заранее определенного сообщения.

Второй способ - это способ измерения I_AP посредством временного интервала. Способ - это способ, допускающий применение к восходящей линии связи TDMA. Т.е. I_AP измеряется согласно каждому временному интервалу, и значения, соответствующие абонентским станциям, задаются по-разному. В этом случае I_AP измеряется согласно каждому интервалу времени, значения Offset_common определяются посредством уравнения 8, значения Offset_common, соответствующие каждому временному интервалу, передаются абонентским станциям посредством заранее определенного совмещенного канала. Каждая из абонентских станций определяет мощность передачи восходящей линии связи согласно уравнению 9 посредством соответствующего значения Offset_common временного интервала.

Далее подробно описываются два способа определения I_AP со ссылкой на фиг. 11.

Ссылаясь на фиг. 11, в системе TDD, в которой множество кадров 1101, 1104 и 1107 нисходящей линии связи и кадров 1103, 1106 и 1109 восходящей линии связи разделены по времени и передаются, способ измерения выводимой мощности приема I_AP базовой станции может быть осуществлен посредством кадра или временного интервала, как описано выше.

Базовая станция измеряет I_AP для того, чтобы определить мощность передачи в j-том временном интервале 1109 i-го кадра 1108 восходящей линии связи. Когда базовая станция измеряет I_AP посредством кадра, базовая станция измеряет принимаемые сигналы во всех интервалах (i-1)-го кадра 1105 восходящей линии связи и определяет (1110) I_AP, который должен быть сообщен абонентской станции. Дополнительно, когда требует ситуация, базовая станция может измерить принимаемые сигналы даже во всех интервалах (i-2)-го кадра 1102 восходящей линии связи и кадра восходящей линии связи, предшествующего (i-2)-му кадру 1102 восходящей линии связи, и также использовать измеренные значения при определении I_AP. Например, среднее значение из значений I_AP заранее определенного числа кадров может быть получено, либо I_AP может быть получено после того, как взвешенное значение применено к каждому кадру.

Наоборот, когда базовая станция измеряет I_AP посредством временного интервала, базовая станция измеряет принимаемые сигналы в j-том временном интервале 1106 (i-1)-го кадра 1105 восходящей линии связи и определяет (1111) I_AP, который должен быть сообщен абонентской станции. Дополнительно, аналогично случаю измерения посредством кадра, когда требует ситуация, базовая станция может измерять принимаемые сигналы даже в j-том временном интервале 1103 (i-2)-го кадра 1102 восходящей линии связи, и j-том временном интервале кадра, предшествующего (i-2)-ому кадру 1102 восходящей линии связи, и также использовать измеренные значения при определении I_AP.

В системе связи, использующей схему TDD, множество абонентских станций передают/принимают данные посредством одного или более временных интервалов в заранее определенном кадре. Следовательно, когда базовая станция измеряет I_AP посредством временного интервала, как описано выше, I_AP может быть по-разному задан в каждой абонентской станции. Поэтому мощность передачи может быть более тонко настроена согласно каждой абонентской станции.

В вышеприведенном описании обрисован способ определения значения Offset_common, который включен в вычисление мощности передачи восходящей линии связи уравнения 9 и идентично или по-разному назначается абонентским станциям базовой станцией. Далее описан способ определения значения коррекции мощности Offset_perAT.

Сначала, начальное значение Offset_initial значения коррекции мощности Offset_perAT передается от базовой станции абонентской станции посредством заранее определенного сообщения. Затем базовая станция, принявшая сигналы восходящей линии связи, принимает сигналы, передаваемые от базовой станции, и проверяет на предмет ошибки пакеты принимаемых сигналов. Как результат проверки того, когда произошла ошибка в принятом пакете, базовая станция отправляет обратно сигнал NACK в абонентскую станцию. Наоборот, когда ошибка не произошла в принятом пакете, базовая станция отправляет обратно сигнал ACK в абонентскую станцию.

В данном документе предпочтительно, чтобы абонентская станция, принявшая сигнал NACK, корректировала мощность передачи посредством значения коррекции мощности, большего, чем начальное значение, для того, чтобы уменьшить пакетную ошибку при следующей передаче по восходящей линии связи, и передала следующую восходящую линиию связи. Наоборот, предпочтительно, чтобы абонентская станция, принявшая сигнал ACK, уменьшила значение коррекции мощности на один шаг при следующей передаче по восходящей линией связи и передала следующую восходящую линию связи. Таким образом, значение коррекции мощности может быть определено так, как выражено уравнением 11, посредством принятого сигнала ACK или NACK:

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK

иначе, если принято ACK, и

Offset_perAT = Offset_perAT в других случаях (11)

В уравнении 11 значение UP_STEP - это увеличение Offset_perAT, а FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).

Ссылаясь на уравнение 11, случай приема сигнала NACK от базовой станции представляет то, что базовая станция не приняла нормально данные, переданные от абонентской станции. Следовательно, предпочтительно увеличить мощность передачи посредством восходящей линии связи. Т.е. когда абонентская станция принимает сигнал NACK, необходимо увеличить значение Offset_perAT на значение UP_STEP.

Наоборот, случай приема сигнала ACK от базовой станции представляет то, что базовая станция приняла нормально данные, переданные от абонентской станции. Следовательно, предпочтительно уменьшить мощность передачи посредством восходящей линии связи. Т.е. когда абонентская станция принимает сигнал ACK, необходимо уменьшить значение Offset_perAT на заранее определенное значение, учитывающее FER. Другими словами, поскольку вероятность приема сигнала NACK меньше, чем вероятность приема сигнала ACK согласно FER, уменьшаемое значение при приема сигнала ACK меньше увеличиваемого значения при приеме сигнала NACK.

Далее описывается устройство и способ передачи/приема абонентской станции и базовой станции, к которому применяется способ определения мощности передачи согласно вышеупомянутому варианту осуществления, со ссылкой на фиг. 5-10.

Сначала описывается устройство и способ передачи/приема абонентской станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 5 и 6.

Фиг. 5 - это блок-схема, показывающая устройство передачи/приема абонентской станции для выполнения адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 5, сигналы, передаваемые/принимаемые в/от абонентской станции, дуплексированы с временным разделением каналов TDD-дуплексором 523. Дополнительно, устройство абонентской станции включает в себя передающее устройство для обработки данных, которые должны передаваться от процессора 501 верхнего уровня TDD-дуплексору 523, и приемное устройство для обработки данных, принимаемых от TDD-дуплексора 523 процессором 501 верхнего уровня.

Сначала заранее определенные передаваемые данные, сгенерированные процессором 501 верхнего уровня, кодируются кодером 503 прямого исправления ошибок (FEC), перемежаются перемежителем 505 и модулируются модулятором 507. Сигналы, модулированные модулятором 507, подвергаются обработке радиосигналами посредством радиочастотного процессора 509 передачи и затем передаются через интервал передачи кадра восходящей линии связи в TDD-дуплексоре 523.

Дополнительно, сигналы, принимаемые в абонентской станции посредством антенны, принимаются в течение интервала передачи кадра нисходящей линии связи в TDD-дуплексоре 523 и затем подвергаются обработке радиосигналами в радиочастотном процессоре 521 приема. Затем обработанные сигналы демодулируются демодулятором 519, обратно перемежаются обращенным перемежителем 517, декодируются FEC-декодером 515 и затем передаются процессору 501 верхнего уровня.

Контроллер 511 мощности передачи согласно варианту осуществления настоящего изобретения определяет мощность передачи посредством способа, описанного в уравнении 9. В данном документе параметры, т.е. SIR_target, α, Offset_common и Offset_perAT,init, необходимые для определения мощности передачи, принимаются от базовой станции. Параметры передаются от процессора 501 верхнего уровня контроллеру 511 мощности передачи и затем используются при определении мощности передачи. Значение мощности принимаемого сигнала P_DL,RX, используемое при определении мощности передачи, измеряется блоком 513 измерения мощности приема, и измеренное значение мощности принимаемого сигнала P_DL,RX передается контроллеру 511 мощности передачи. Более того, согласно варианту осуществления настоящего изобретения значение Offset_perAT обновляется посредством обратной отправки сигнала ACK или NACK от базовой станции, как описано выше, и затем используется при определении мощности передачи.

Следовательно, контроллер 511 мощности передачи определяет мощность передачи согласно варианту осуществления настоящего изобретения и управляет мощностью передачи сигналов, передаваемых посредством радиочастотного процессора 509 передачи.

Фиг. 6 - это блок-схема, иллюстрирующая способ адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром в абонентской станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 6, абонентская станция считывает связанные с управлением мощностью параметры, принимаемые от базовой станции для того, чтобы определять мощность передачи восходящей линии связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения (этап 601). Связанные с управлением мощностью параметры включают в себя SIR_target, α, Offset_cornmon, Offset_perAT,init и т.д., как описано выше. Дополнительно, абонентская станция измеряет значение мощности приема нисходящей линии связи P_DL,RX,inst, требуемое для определения мощности передачи (этап 603), и вычисляет среднее значение P_DL,RX,avg из значений мощности приема.

Если момент времени передачи данных абонентской станцией - это момент времени, в который выделенный канал не сформирован между абонентской станцией и базовой станцией (этап 605), текущее значение Offset_perAT устанавливается как предыдущее значение Offset_perAT (этап 613). Наоборот, если момент времени передачи данных абонентской станцией - это момент времени, в который выделенный канал уже сформирован между абонентской станцией и базовой станцией, абонентская станция определяет мощность передачи восходящей линии связи посредством способа определения мощности передачи, выраженного уравнением 9 согласно настоящему изобретению.

Следовательно, при приеме сигнала ACK от базовой станции (этап 607) абонентская станция уменьшает значение коррекции мощности Offset_perAT на заранее определенное значение, выраженное уравнением 11 (этап 609). Наоборот, при приеме сигнала NACK от базовой станции (этап 611) абонентская станция увеличивает значение коррекции мощности Offset_perAT на заранее определенное значение UP_STEP, выраженное уравнением 11 (этап 611).

Затем абонентская станция использует максимальное значение сдвига и минимальное значение сдвига, с тем чтобы значение коррекции мощности Offset_perAT, определенное согласно вышеуказанному условию, задавалось в рамках диапазона между допустимым максимальным значением и минимальным значением (этап 615). Далее абонентская станция в конечном счете определяет значение мощности с разомкнутым контуром P_UL,TX согласно уравнению 9 посредством определенного значения коррекции мощности Offset_perAT (этап 617).

В вышеприведенном описании обрисовано устройство передачи/приема и способ определения мощности передачи/приема абонентской станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Далее описываются варианты осуществления, относящиеся к устройству и способу передачи/приема базовой станции, со ссылкой на фиг. 7-10.

<Первый вариант осуществления для базовой станции>

Фиг. 7 - это блок-схема, показывающая устройство передачи/приема базовой станции для выполнения адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 7, сигналы, передаваемые/принимаемые в/от базовой станции, дуплексированы с временным разделением каналов TDD-дуплексором 721. Дополнительно, устройство базовой станции включает в себя передающее устройство для выполнения обработки передачи данных, которые должны передаваться от процессора 701 верхнего уровня TDD-дуплексору 721, и приемное устройство для выполнения обработки приема данных, принимаемых от TDD-дуплексора 721 процессором 701 верхнего уровня.

Сначала заранее определенные передаваемые данные, сгенерированные процессором 701 верхнего уровня, кодируются FEC-кодером 703, перемежаются перемежителем 705 и модулируются модулятором 707. Сигналы, модулированные модулятором 707, подвергаются обработке радиосигналами посредством радиочастотного процессора 709 передачи и затем передаются через интервал передачи кадра нисходящей линии связи в TDD-дуплексоре 721.

В настоящем изобретении сообщение ACK/NACK генерируется в процессоре 701 верхнего уровня на основе того, произошла или нет ошибка в данных восходящей линии связи, принимаемых от абонентской станции. Сообщение ACK/NACK, сгенерированное в процессоре 701 верхнего уровня, передается абонентской станции посредством вышеупомянутого процесса.

Дополнительно, сигналы, принимаемые от абонентской станции посредством антенны, принимаются в течение интервала передачи кадра восходящей линии связи в TDD-дуплексоре 721 и затем подвергаются обработке радиосигналами в радиочастотном процессоре 719 приема. Затем обработанные сигналы демодулируются демодулятором 717, обратно перемежаются обращенным перемежителем 715, декодируются FEC-декодером 713 и затем передаются процессору 701 верхнего уровня.

В данном документе для реализации настоящего изобретения данные, принимаемые в базовой станции, декодируются FEC-декодером 713, затем детектор 711 ошибок определяет, произошла ли ошибка в принятых данных, и информация о том, произошла или нет ошибка в принятых данных, передается процессору 701 верхнего уровня. Как описано выше, процессор 701 верхнего уровня генерирует сообщение ACK или сообщение NACK согласно принятой информации и передает сгенерированное сообщение ACK или сообщение NACK соответствующей абонентской станции посредством передающего устройства.

Первый вариант осуществления настоящего изобретения для базовой станции отличается тем, что базовая станция передает сообщение ACK или сообщение NACK в сообщении верхнего уровня. Следовательно, как описано выше, физический уровень базовой станции включает в себя детектор 711 ошибок для определения того, произошла ли ошибка в принятых пакетных данных. Дополнительно, детектор ошибок сообщает о наличии или отсутствии ошибки процессору 701 верхнего уровня базовой станции согласно наличию или отсутствию ошибки. Процессор 701 верхнего уровня базовой станции генерирует сообщение ACK или сообщение NACK согласно сообщенному результату и передает сгенерированное сообщение ACK или сообщение NACK соответствующей абонентской станции.

Когда базовая станция основана на системе OFDM, вышеупомянутый модулятор 707 и демодулятор 717 соответственно составлены посредством блока IFFT и блока FFT. Тем не менее область применения настоящего изобретения не ограничена вышеописанной системой OFDM.

Фиг. 8 - это блок-схема, показывающая способ выполнения базовой станцией адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 8, базовая станция сначала проверяет пакет n-ной абонентской станции, принятый из предыдущего кадра (этап 801). Затем базовая станция определяет, произошла ли ошибка в принятом пакете для базовой станции n (этап 803).

Как результат определения, когда ошибка произошла в принятом пакете, базовая станция задает значение NACK для абонентской станции n (этап 807). Наоборот, когда ошибка не произошла в принятом пакете, базовая станция задает значение ACK для абонентской станции n (этап 805).

Дополнительно, когда значение ACK или значение NACK устанавливается, базовая станция добавляет установленное значение ACK или значение NACK к широковещательному сообщению и передает широковещательное сообщение (этап 809). В данном документе широковещательное сообщение может быть передано вместе с вышеупомянутыми параметрами, например SIR_target, Offset_common, Offset_initial, α (весовой коэффициент), требуемыми для управления мощностью восходящей линии связи.

<Второй вариант осуществления для базовой станции>

Фиг. 9 - это блок-схема, показывающая устройство передачи/приема базовой станции для выполнения адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 9, сигналы, передаваемые/принимаемые в/от базовой станции, дуплексированы с временным разделением каналов TDD-дуплексором 913. Дополнительно, устройство базовой станции включает в себя передающее устройство для обработки данных, которые должны передаваться от процессора 901 верхнего уровня TDD-дуплексору 913, и приемное устройство для выполнения обработки приема данных, принимаемых от TDD-дуплексора 913 процессором 901 верхнего уровня.

Сначала заранее определенные передаваемые данные, сгенерированные процессором 901 верхнего уровня, кодируются FEC-кодером 903, перемежаются перемежителем 905 и модулируются модулятором 907. Сигналы, модулированные модулятором 907, мультиплексируются мультиплексором 909 и подвергаются обработке радиосигналами посредством радиочастотного процессора 911 передачи и затем передаются через интервал передачи кадра нисходящей линии связи в TDD-дуплексоре 913.

В настоящем изобретении сообщение ACK/NACK, генерируемое на физическом уровне, передается посредством выделенного управляющего канала на основе того, произошла или нет ошибка в данных восходящей линии связи, принимаемых от абонентской станции. Выделенный управляющий канал, который включает в себя сообщение ACK/NACK, мультиплексируется мультиплексором 909 вместе с другими физическими каналами нисходящей линии связи и затем передается абонентской станции.

Дополнительно, сигналы, принимаемые от абонентской станции посредством антенны, принимаются в течение интервала передачи кадра восходящей линии связи в TDD-дуплексоре 913 и затем подвергаются обработке радиосигналами в радиочастотном процессоре 927 приема. Затем обработанные сигналы демодулируются демодулятором 925, обратно перемежаются обращенным перемежителем 923, декодируются FEC-декодером 921 и затем передаются процессору 901 верхнего уровня.

В данном документе для реализации настоящего изобретения данные, принимаемые в базовой станции, декодируются FEC-декодером 921. Затем генератор 915 обнаружения ошибок и символов A/N обнаруживает, произошла ли ошибка в принятых данных, и генерирует символ A/N на основе результата определения. Символ A/N, сгенерированный генератором 915 обнаружения ошибок и символов A/N, кодируется кодером 917 A/N и затем модулируется модулятором 919.

Символ A/N, сгенерированный на физическом уровне так, как описано выше, мультиплексируется с другими физическими каналами нисходящей линии связи и затем передается посредством выделенного управляющего канала согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Следовательно, информация, связанная с тем, произошла или нет ошибка в принятых данных, не передается процессору 901 верхнего уровня, в отличие от первого варианта осуществления. Вместо этого генерируется сообщение ACK/NACK на физическом уровне и затем передается абонентской станции посредством отдельного физического канала.

Дополнительно, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения сообщение ACK/NACK передается посредством выделенного канала физического уровня, так чтобы скорость обратной связи информации была быстрее, чем скорость в способе первого варианта осуществления. Поэтому можно быстро адаптироваться к измененным условиям канала.

Аналогично случаю первого варианта осуществления, когда базовая станция основана на системе OFDM, вышеупомянутый модулятор 907 и демодулятор 925 соответственно составлены посредством блока IFFT и блока FFT. Тем не менее, область применения настоящего изобретения не ограничена вышеописанной системой OFDM.

Фиг. 10 - это блок-схема, показывающая способ выполнения базовой станцией адаптивного управления мощностью с разомкнутым контуром согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 10, базовая станция сначала проверяет пакет n-ной абонентской станции, принятый из предыдущего кадра (этап 1001). Затем базовая станция определяет, произошла ли ошибка в принятом пакете для базовой станции n (этап 1003).

Как результат определения того, когда произошла ошибка в принятом пакете, базовая станция передает сигнал NACK в абонентскую станцию n посредством выделенного управляющего канала (этап 1007). Наоборот, когда ошибка не произошла в принятом пакете, базовая станция передает сигнал ACK в абонентскую станцию n посредством выделенного управляющего канала (этап 1005).

Согласно настоящему изобретению в системе мобильной связи, использующей схему TDD, способ управления мощностью с разомкнутым контуром, адаптивно контролируемый линией связи, используется согласно каждой абонентской станции, так чтобы стабильная производительность линии связи могла поддерживаться с минимальными требованиями к мощности для каждой абонентской станции. Дополнительно, согласно настоящему изобретению потребляемая мощность абонентской станции уменьшается, так чтобы срок службы аккумуляторов абонентской станции мог быть продлен. Более того, согласно настоящему изобретению интерференция от другой абонентской станции уменьшается, с тем чтобы пропускная способность системы могла быть увеличена.

Хотя предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения описан для целей иллюстрации, специалисты в данной области техники примут во внимание, что различные модификации, дополнения и замены возможны без отступления от объема и сущности изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения, включающей полную область применения его эквивалентов.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в увеличении пропускной способности. Для этого в устройстве кадр нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и кадр восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD). Устройство включает в себя блок изменения мощности приема для измерения мощности приема сигналов, принимаемых от базовой станции; контроллер мощности передачи для определения мощности передачи кадра восходящей линии связи из мощности приема, измеренной блоком измерения мощности приема, и информации, связанной с приемом кадра восходящей линии связи, который принимается от базовой станции; и радиочастотный процессор передачи для выполнения радиообработки таким образом, чтобы кадр восходящей линии связи передавался согласно мощности передачи, определенной контроллером мощности передачи. 8 н. и 62 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для определения мощности передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции, и передачи данных в системе мобильной связи, в которой кадр нисходящей линии связи, передаваемый от базовой станции к абонентской станции, и кадр восходящей линии связи дуплексированы с временным разделением каналов (TDD), при этом устройство содержит

блок изменения мощности приема для измерения мощности приема сигналов, принимаемых от базовой станции;

регулятор мощности передачи для определения мощности передачи кадра восходящей линии связи из мощности приема, измеренной блоком измерения мощности приема, и информации, связанной с приемом кадра восходящей линии связи, который принимается от базовой станции; и радиочастотный процессор передачи для выполнения радиообработки таким образом, чтобы кадр восходящей линии связи передавался согласно мощности передачи, определенной регулятором мощности передачи.

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, UP__{_}STEP представляет увеличение Offset_perAT, a FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, а UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT.

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, a FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

и

Offset_perAT=Offset_perAT в других случаях,

где значение UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, FER_target представляет целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER), сообщение NACK представляет наличие ошибки в пакете восходящей линии связи, а сообщение ACK представляет отсутствие ошибки в пакете восходящей линии связи.

блок изменения мощности приема для измерения мощности приема сигналов, принимаемых от базовой станции;

регулятор мощности передачи для определения мощности передачи пакета восходящей линии связи на основе мощности приема, измеренной блоком измерения мощности приема, и значения коррекции (Offset_perAT) абонентской станции на основе информации, связанной с приемом пакета восходящей линии связи.

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

и

Offset_perAT=Offset_perAT в других случаях,

где значение UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, FER_target представляет целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER), сообщение NACK представляет наличие ошибки в пакете восходящей линии связи, а сообщение ACK представляет отсутствие ошибки в пакете восходящей линии связи.

детектор ошибок для определения того, произошла ли ошибка в кадре восходящей линии связи, принятом от абонентской станции, и процессор верхнего уровня для приема информации, связанной с тем, произошла или нет ошибка в кадре восходящей линии связи, от детектора ошибок, и генерирования сообщения отсутствие ошибки/наличие ошибки ACK/NACK верхнего уровня согласно информации для передачи данных, чтобы определить мощность передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции к базовой станции.

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, а UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT.

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, a FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).

определяют то, произошла ли ошибка в кадре восходящей линии связи, принятом от абонентской станции;

передают информацию, связанную с тем, произошла или нет ошибка в кадре восходящей линии связи, на верхний уровень; и генерируют сообщение отсутствие ошибки/наличие ошибки ACK/NACK верхнего уровня согласно информации для передачи данных, чтобы определить мощность передачи кадра восходящей линии связи, передаваемого от абонентской станции базовой станции.

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, а UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT.

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, a FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).

детектор ошибок и генератор символов отсутствие ошибки/наличие ошибки (ACK/NACK) для определения того, произошла ли ошибка в канале кадра восходящей линии связи, принятом от абонентской станции, и генерирования символа ACK/NACK согласно тому, произошла или нет ошибка в кадре восходящей линии связи;

кодер A/N для кодирования сгенерированного символа ACK/NACK; и модулятор для модуляции кодированного символа ACK/NACK и генерирования выделенного управляющего канала.

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, а UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT.

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, a FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).

определяют то, произошла ли ошибка в кадре восходящей линии связи, принятом от абонентской станции;

генерируют сообщение ACK/NACK физического уровня согласно тому, произошла или нет ошибка в кадре восходящей линии связи; и кодируют и модулируют сгенерированное сообщение ACK/NACK физического уровня и генерируют выделенный управляющий канал.

Offset_perAT=Offset_perAT+UP_STEP, если принято NACK,

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, а UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT.

где Offset_perAT представляет значение коррекции абонентской станции, UP_STEP представляет увеличение Offset_perAT, a FER_target - это целевое значение частоты ошибок по кадрам (FER).