УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ В РАДИОСТАНЦИИ Российский патент 2011 года по МПК H04B7/05 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к радиостанции, радиосистеме, содержащей радиостанцию, способу работы радиостанции и способу работы радиосистемы, содержащей радиостанцию.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В таких системах, как Высокоскоростной Пакетный Доступ по восходящей линии связи (HSUPA) для UMTS (Универсальная Система Мобильных Телекоммуникаций), мобильные станции (MS) передают управляющий сигнал одновременно с дискретным сигналом данных, причем в течение периодов, когда сигнал данных не передается, передача управляющего сигнала продолжается.

Уровень передаваемой мощности управляющего сигнала может быть уменьшен в течение периодов, когда прерывается передача данных, чем сберегается мощность и уменьшаются средние помехи, обуславливаемые передачами, и увеличен в течение, по меньшей мере, некоторых периодов передачи сигнала данных, что делает возможным надежный прием управляющего сигнала.

Такие системы, как UMTS, используют управление мощностью по замкнутому контуру, в котором мощность передачи MS регулируется с помощью команд управления мощностью передачи (ТРС), принимаемых от одной или более базовых станций (BS). Команды управления мощностью обычно генерируются на станциях BS посредством сравнения с заданным уровнем отношения «сигнал-помеха» (SIR) управляющего сигнала, принятого с UE, и генерации команды «понизить», если SIR находится выше заданного уровня, или команды «повысить», если SIR находится ниже заданного уровня. Следовательно, если требуется применить увеличение к уровню мощности передачи управляющего сигнала при передаче сигнала данных, необходимо также увеличить заданный уровень SIR, чтобы избежать того, что какой-либо шаг по мощности, применяемый на MS, был скомпенсирован через короткий промежуток времени реакцией на команды управления мощностью, генерируемые станциями BS c использованием предыдущего заданного уровня SIR.

В идеальном случае регулировка заданного SIR применялась бы на BS синхронно с каждым изменением описанной выше мощности передачи управляющего сигнала. Это может быть достигнуто, если BS быстро обнаружит, когда было применено изменение передаваемой мощности управляющего сигнала, например, с помощью обнаружения начала передачи данных.

Тем не менее, на практике для BS может быть трудно обнаружить, когда было применено изменение мощности передачи управляющего сигнала до того, как управление мощности по замкнутому контуру скомпенсировало изменение мощности передачи управляющего сигнала. Например, в UMTS команды управления мощностью передаются в каждом временном слоте (0,666 мс). Если, например, к мощности передачи управляющего сигнала применено изменение, составляющее 3 дБ, и для управления мощностью по внутреннему контуру используется шаг в 1 дБ, тогда управление мощностью по внутреннему контуру полностью уравновешивает изменение мощности передачи управляющего сигнала за 3 временных слота. Если BS должна избежать любого уравновешивания управлением мощностью по внутреннему контуру, она имеет меньше одного временного слота, за который требуется обнаружить применение увеличения мощности передачи управляющего сигнала.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенного управления мощностью.

Согласно первому аспекту изобретения обеспечивается способ работы радиостанции, содержащий этапы, на которых

одновременно передают непрерывный управляющий сигнал и дискретный сигнал данных;

принимают первые и вторые команды управления мощностью передачи;

регулируют мощность передачи посредством того, что

• в качестве реакции на первые команды управления мощностью увеличивают мощность передачи на шаг по мощности,

• в качестве реакции на вторые команды управления мощностью уменьшают мощность передачи на шаг по мощности,

при этом способ дополнительно содержит этап, на котором временно изменяют реакцию на команды управления мощностью в ответ на инициирование или прекращение передачи сигнала данных.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечивается радиостанция, содержащая:

передатчик, выполненный с возможностью одновременной передачи непрерывного управляющего сигнала и дискретного сигнала данных;

приемник, выполненный с возможностью приема первых и вторых команд управления мощностью, и

Средство управления мощностью, выполненное с возможностью регулирования мощности передачи передатчика посредством

• увеличения мощности передачи на шаг по мощности в качестве реакции на первые команды управления мощностью,

• уменьшения мощности передачи на шаг по мощности в качестве реакции на вторые команды управления мощностью,

причем средство управления мощностью выполнено с возможностью временного изменения реакции на команды управления мощностью в ответ на инициирование или прекращение передачи сигнала данных.

В одном варианте воплощения изобретения измененная реакция на команды управления мощностью может подразумевать воздержание от регулирования мощности передачи в ответ на, по меньшей мере, некоторые команды управления мощностью.

В другом варианте воплощения изобретения измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает регулирование мощности передачи на шаг по мощности другого размера.

Далее на примере будет описано изобретение со ссылкой на сопроводительный чертеж.

Чертеж - блок-схема системы радиосвязи, содержащей отправляющую данные станцию и принимающую данные станцию.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Изобретение будет описано в отношении UMTS, причем отправляющей данные станцией является мобильная станция (MS), а принимающей данные станцией является базовая станция (BS). Согласно настоящему изобретению MS изменяет алгоритм, используемый для реагирования на команды управления мощностью в течение некоторого периода времени после изменения мощности передачи управляющего сигнала, относящегося к началу или концу передачи сигнала данных.

Период, в течение которого изменяется алгоритм управления мощностью, может быть предварительно определен или BS может оповестить MS о нем. Оповещение может быть также использовано для активации/деактивации изменения мобильной станцией MS алгоритма управления мощностью.

Различные варианты воплощения изобретения могут включать различные изменения алгоритма управления мощностью.

В одном варианте воплощения изменение подразумевает игнорирование станцией MS некоторых команд управления мощностью по замкнутому контуру в течение упомянутого периода времени. Это обеспечивает для BS временное окно для обнаружения того, что начата передача сигнала данных, и регулирования заданного SIR без того, чтобы сдвиг по мощности управляющего сигнала был уравновешен управлением мощностью по замкнутому контуру.

Командами управления мощностью, которые игнорируются в течение периода времени, могут быть любые из следующих команд:

- все принятые команды управления мощностью

- только команды «повысить»

- только команды «понизить»

Знак команд управления мощностью, которые должны быть проигнорированы, может зависеть от направления предыдущего изменения мощности передачи управляющего сигнала. В одном примере по данному варианту воплощения MS обычно регулирует мощность передачи своего управляющего сигнала один раз за временной слот в качестве реакции на команды управления мощностью, принятые с BS. MS применяет дополнительное увеличение мощности передачи своего управляющего сигнала, когда она начинает передачу сигнала данных, и применяет дополнительное уменьшение мощности передачи своего управляющего сигнала, когда она заканчивает передачу сигнала данных. Согласно данному варианту воплощения изобретения MS игнорирует команды управления мощностью «понизить», принятые в первых n₁ временных слотах после применения дополнительного увеличения мощности передачи ее управляющего сигнала. MS поддерживает постоянной мощность передачи своего управляющего сигнала в течение этого периода.

В некоторых вариациях этого варианта воплощения MS может также игнорировать команды управления мощностью «повысить», принятые в первых n₂ временных слотах после применения дополнительного уменьшения мощности передачи ее управляющего сигнала.

В дополнительной вариации данного варианта воплощения MS может также игнорировать команды «повысить» регулирования мощности только до приема команды, имеющей знак, противоположный знаку игнорируемых команд. Прием команды, имеющей знак, противоположный знаку игнорируемых команд, может быть интерпретирован MS как указание на то, что BS успешно отрегулировало свое заданное SIR. Например, после применения увеличения мощности передачи управляющего сигнала в ответ на начало передачи сигнала данных MS может игнорировать команды «понизить» до приема первой команды «повысить». Заметим, что в этом случае оповещение о длине временного периода скрыто в самих командах управления мощностью. В качестве дополнительной вариации MS может игнорировать команды «понизить» до более раннего из приема команды «повысить» до истечения n₁ временных слотов. Аналогично, после применения уменьшения мощности передачи управляющего сигнала в ответ на прекращение передачи сигнала данных MS может игнорировать команды «повысить» до приема первой команды «понизить» или до более раннего из приема команды «понизить» и истечения n₂ временных слотов.

В вариации любого из вышеописанных вариантов воплощения BS может отправить явный сигнал на MS для указания того, что MS должна завершить изменение алгоритма управления мощностью (подразумевая, что заданное SIR отрегулировано).

Во втором варианте воплощения изменение алгоритма управления мощностью подразумевает переключение между двумя предварительно определенными алгоритмами управления мощностью, например, с алгоритма, который реагирует на команды управления мощностью с первой частотой, на алгоритм, который реагирует на команды управления мощностью со второй частотой. Например, в UMTS обеспечены два алгоритма управления мощностью: первый алгоритм, в котором MS реагирует на команду управления мощностью, принимаемую в каждом временном слоте, и второй алгоритм, посредством которого MS изменяет свою мощность передачи, только если некоторое количество (5 в UMTS) последовательных команд управления мощностью принято в одном направлении. MS, которая обычно реагирует на команды управления мощностью, используя первый алгоритм, переключается на реагирование с использованием второго алгоритма в первых n₁ временных слотах после применения дополнительного увеличения мощности передачи ее управляющего сигнала, до возврата к использованию первого алгоритма.

Могут быть использованы те же способы завершения использования второго алгоритма, как и в первом варианте воплощения.

В другом варианте воплощения изменение алгоритма управления мощностью подразумевает изменение размера шага по мощности (например, с 1 дБ на 0,5 дБ).

В вариациях данных вариантов воплощения свойство изменения алгоритма управления мощностью может зависеть от величины изменения мощности передачи, применяемого к управляющему сигналу. Например, частота реагирования на команды управления мощностью может быть уменьшена на большее значение, если величина изменения мощности передачи управляющего сигнала меньше.

В любом из данных вариантов воплощения значения n₁ и n₂ могут быть одинаковыми, и оповещение о них может происходить одновременно или по отдельности. В некоторых вариациях n₁ и/или n₂ могут быть равными продолжительности передачи сигнала данных. В случае первого варианта воплощения это означает, что мощность передачи управляющего сигнала (и, возможно, также сигнала данных) оставалась бы постоянной в течение передачи сигнала данных. Значение n₁ обычно является компромиссом между потерей эффективности, проистекающей из измененного функционирования управления мощностью по замкнутому контуру, и приростом эффективности, проистекающим из способности изобретения предотвращать понижение шага по мощности, применяемого к управляющему каналу, действием управления мощностью по замкнутому контуру.

Согласно чертежу на нем проиллюстрирована блок-схема системы радиосвязи, содержащей MS 100 и BS 200.

MS 100 содержит процессор (µP), соединенный со входом 110 для приема данных, которые должны быть переданы в сигнале данных.

Процессор 120 выполнен с возможностью разделять данные на множество пакетов данных, кодировать пакеты данных для передачи и контролировать время, за которое происходит передача пакетов данных. Процессор 120 соединен с передатчиком (Tx) 150 для передачи сигнала данных через антенну 160. Передача сигнала данных является дискретной, так как, например, поступление данных на вход 110 является дискретным, или так как MS 100 предоставляется разрешение на передачу данных только в течение дискретных временных периодов, или так как существует необходимость для MS в приготовлении эстафетной передачи обслуживания. Сигнал данных для передачи подается на передатчик 150 с процессора 120 через секцию 130 управления мощностью сигнала данных.

Процессор 120 также выполнен с возможностью генерировать управляющий сигнал, например пилот-сигнал, содержащий предварительно определенные символы, подходящие для оценки канала базовой станцией BS, и соединен с передатчиком 150 через секцию 140 управления мощностью управляющего сигнала, который устанавливает уровень передаваемой мощности управляющего сигнала. Управляющий сигнал передается непрерывно, в то время как передается сигнал данных, и в то время как передача сигнала данных прерывается. Секция 140 управления мощностью управляющего сигнала соединена с контроллером 170 мощности для управления уровнем мощности передачи управляющего сигнала в течение передачи данных, для которой уровень может зависеть от формата передачи сигнала данных, и для управления уровнем мощности передачи управляющего сигнала, в то время как передача сигнала данных прерывается. Контроллер 170 мощности соединен с процессором 120, который уведомляет его, когда передаются данные.

MS 100 содержит соединенный с антенной 160 приемник (Rx) 180 для приема ТРС-команд, передаваемых базовой станцией BS 200 для управления мощностью передачи по замкнутому контуру, и контроллер 170 мощности соединен с приемником 180 для декодирования принятых TPC-команд и соединен с передатчиком 150 для регулирования уровня передаваемой мощности управляющего сигнала и сигнала данных в соответствии с принятыми ТРС-командами. Управление мощностью передачи по замкнутому контуру накладывается на изменения уровня мощности передачи, вводимые секцией 140 регулирования мощности управляющего сигнала.

Контроллер 170 мощности может быть соединен с передатчиком 150 также для управления размером шага по мощности, который должен быть использован при регулировании передаваемой мощности в качестве реакции на ТРС-команды, как описывается здесь.

Контроллер 170 мощности выполнен с возможностью управлять мощностью передачи, как описывается здесь.

BS 200 содержит соединенный с антенной 270 приемник (Rx) 210 для приема управляющего сигнала и сигнала данных, переданных мобильной станцией MS 100. Демодулятор (D) 220 данных соединен с приемником 210 для демодуляции принятого сигнала данных и отправки демодулированных данных на выход 230.

Средство (Е) 240 оценки соединено с приемником 210 для выполнения оценки канала, например, по принятым контрольным символам управляющего сигнала. Выход средства 240 оценки может быть соединен с демодулятором 220 данных, чтобы сделать возможным использование результата оценки канала при демодуляции данных, например, чтобы сделать возможной генерацию демодулятором 220 данных опорной фазы или выполнение стабилизации.

BS 200 содержит процессор (µР) 250, который соединен с выходом средства 240 оценки для генерации ТРС-команд и соединен с передатчиком (Tx) 260 для передачи ТРС-команд на первую станцию 100 через антенну 270. Для генерации ТРС-команд средство 240 оценки измеряет параметр принятого управляющего сигнала, например SIR или SNR, и сравнивает значение измеренного параметра с заданным значением. Когда MS 100 временно увеличивает уровень мощности передачи управляющего сигнала во время передачи данных, ТРС-команды стремятся восстановить уровень мощности передачи MS 100 без принятия дополнительных мер на BS 200. Следовательно, процессор 250 временно увеличивает заданное значение измеряемого параметра на соответствующую величину, которая может зависеть от формата передачи сигнала данных, на период, в течение которого уровень мощности передачи управляющего сигнала временно увеличен.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на UMTS, изобретение может быть использовано в других системах беспроводной связи, например cdma2000.

В настоящем описании и формуле изобретения упоминание элемента в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Кроме того, слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, отличных от перечисленных. Включение ссылочных позиций в круглых скобках в формулу изобретения направлено на дополнительное понимание и не направлено на ограничение.

Другие изменения станут очевидными для специалистов в данной области техники после прочтения настоящего раскрытия. Такие изменения могут включать другие признаки, которые уже известны в области систем радиосвязи и которые могут быть использованы вместо уже описанных здесь признаков или дополнительно к ним.

Изобретение относится к радиостанции. Радиостанция (100) одновременно передает непрерывный управляющий сигнал и дискретный сигнал данных. Она принимает команды управления мощностью "повысить" и "понизить" и регулирует свою мощность передачи посредством реагирования на команды управления мощностью "повысить" увеличением своей мощности передачи на шаг по мощности, реагирования на команды управления мощностью "понизить" уменьшением своей мощности передачи на шаг по мощности, реагирования на инициирование передачи сигнала данных увеличением мощности передачи управляющего сигнала и реагирования на прекращение передачи сигнала данных уменьшением мощности передачи управляющего сигнала; в ответ на инициирование или прекращение передачи сигнала данных радиостанция (100) временно изменяет свою реакцию на команды управления мощностью. Техническим результатом является обеспечение улучшенного управления мощностью. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ работы радиостанции (100), содержащий этапы, на которых
одновременно передают непрерывный управляющий сигнал и дискретный сигнал данных;
принимают первые и вторые команды управления мощностью передачи;
регулируют мощность передачи посредством того, что
в качестве реакции на первые команды управления мощностью увеличивают мощность передачи на шаг по мощности,
в качестве реакции на вторые команды управления мощностью уменьшают мощность передачи на шаг по мощности, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором временно изменяют реакцию на команды управления мощностью в ответ на инициирование или прекращение передачи сигнала данных.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором изменяют уровень мощности управляющего сигнала при инициировании или прекращении передачи сигнала данных, при этом реакцию на команды управления мощностью изменяют в зависимости от величины или направления изменения уровня мощности.

3. Способ по п.1, в котором измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает воздержание от регулирования мощности передачи в ответ на, по меньшей мере, некоторые из команд управления мощностью.

4. Способ по п.3, в котором измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает воздержание от регулирования мощности передачи в ответ на, по меньшей мере, первые команды управления мощностью при прекращении передачи сигнала данных.

5. Способ по п.4, в котором измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает воздержание от регулирования мощности передачи в ответ на, по меньшей мере, вторые команды управления мощностью при инициировании передачи сигнала данных.

6. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором прекращают воздержание от регулирования мощности передачи в ответ на, по меньшей мере, некоторые из команд управления мощностью при приеме команды управления мощностью, имеющей знак, противоположный знаку упомянутых, по меньшей мере, некоторых из команд управления мощностью.

7. Способ по п.1, в котором измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает регулирование мощности передачи на шаг по мощности другого размера.

8. Способ по п.7, в котором измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает использование шага по мощности меньшего размера в ответ на, по меньшей мере, некоторые из первых команд управления мощностью при прекращении передачи сигнала данных.

9. Способ по п.8, в котором измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает использование шага по мощности меньшего размера в ответ на, по меньшей мере, некоторые из вторых команд управления мощностью при инициировании передачи сигнала данных.

10. Способ по п.1, в котором регулирование мощности передачи осуществляют с первой частотой, при этом измененная реакция подразумевает реагирование со второй частотой, отличной от первой частоты.

11. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором прекращают изменять реакцию на команды управления мощностью только через предварительно определенное количество временных слотов.

12. Радиостанция (100), содержащая:
передатчик (150), выполненный с возможностью одновременной передачи непрерывного управляющего сигнала и дискретного сигнала данных;
приемник (180), выполненный с возможностью приема первых и вторых команд управления мощностью; и
средство (170) управления мощностью, выполненное с возможностью регулирования мощности передачи передатчика посредством
увеличения мощности передачи на шаг по мощности в качестве реакции на первые команды управления мощностью,
уменьшения мощности передачи на шаг по мощности в качестве реакции на вторые команды управления мощностью, при этом средство (170) управления мощностью выполнено с возможностью временного изменения реакции на команды управления мощностью в ответ на инициирование или прекращение передачи сигнала данных.

13. Радиостанция (100) по п.12, в которой измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает воздержание от регулирования мощности передачи в ответ на, по меньшей мере, некоторые из команд управления мощностью.

14. Радиостанция (100) по п.12, в которой измененная реакция на команды управления мощностью подразумевает регулирование мощности передачи на шаг по мощности другого размера.