Способ и устройство для генерации команд управления мощностью

Номер патента: 1865

Опубликовано: 22.10.2001

Автор: Сейнтс Кит В.

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ генерации команд управления мощностью в системе управления мощностью по замкнутой петле в системе связи МДКР, при котором осуществляют измерение величины энергии внутри полосы, измеряют энергию контрольного канала, для получения величины энергии, не вызывающей помех, пропорционально изменяют указанную энергию контрольного канала в соответствии с величиной доли контрольного сигнала, для получения величины шума, вызванного помехами, производят вычитание указанной величины энергии, не вызывающей помех, из указанной величины энергии внутри полосы, осуществляют измерение энергии бита принятого сигнала, вычисляют отношение сигнал/шум в соответствии с указанной величиной шума, вызванного помехами, и указанной энергией бита и генерируют команду управления мощностью в соответствии с указанным отношением сигнал/шум.

2. Способ по п.1, при котором дополнительно выполняют сравнение указанного отношения сигнал/шум с заранее заданным пороговым значением.

3. Способ по п.1, при котором дополнительно осуществляют прием указанной величины доли контрольного сигнала от удаленного устройства связи.

4. Способ по п.1, при котором на этапе измерения указанной величины энергии бита измеряют величину энергии символа, и пропорционально изменяют указанную величину энергии символа в соответствии с величиной скорости передачи данныx.

5. Способ по п.4, при котором на этапе измерения указанной энергии бита определяют указанное значение скорости передачи данных.

6. Способ по п.4, при котором на этапе измерения указанной энергии бита принимают указанное значение скорости передачи данных от удаленного устройства связи.

7. Способ генерации команд управления мощностью в системе управления мощностью по замкнутой петле в системе МДКР, при котором накапливают заранее заданное целое число (N) выборок демодулированного сигнала, производят вычисление величины шума для указанного демодулированного сигнала в соответствии с указанными накопленными выборками, измеряют энергию бита для указанного демодулированного сигнала, вычисляют отношение сигнал/шум для указанного демодулированного сигнала в соответствии с указанной величиной шума для указанного демодулированного сигнала и указанной энергией бита для указанного демодулированного сигнала и генерируют команду управления мощностью в соответствии с указанным отношением сигнал/шум, причем на этапе вычисления величины шума для указанного демодулированного сигнала производят суммирование квадратов амплитуд символов указанных накопленных символов для того, чтобы получить величину суммарной энергии, производят суммирование амплитуд символов указанных накопленных символов, указанную сумму указанных амплитуд символов возводят в квадрат, производят деление квадрата указанной суммы указанных амплитуд символов на N для обеспечения нормированного квадратичного значения и из указанной величины суммарной энергии, чтобы получить указанную величину шума, вычитают указанное нормированное квадратичное значение, а результат делят на (N-1).

8. Способ по п.7, при котором дополнительно выполняют объединение, по меньшей мере, одного дополнительного отношения сигнал/шум для, по меньшей мере, одного дополнительного демодулированного сигнала.

Текст

Смотреть все

I. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к средствам связи. В частности, настоящее изобретение относится к новому и усовершенствованному способу и устройству для управления мощностью передачи удаленной станции в системе беспроводной связи.II. Описание соответствующего уровня техники Использование способов модуляции множественного доступа с кодовым разделением(МДКР) (CDMA) является одним из нескольких способов для облегчения связи в системе,имеющей большое количество пользователей. В данной области техники известны другие способы осуществления системы связи с множественным доступом, например, множественный доступ с временным разделением (МДВР)(TDMA) и множественный доступ с частотным разделением (МДЧР) (FDMA). Однако по сравнению с этими способами модуляции способ модуляции с расширенным спектром при МДКР имеет значительные преимущества для систем связи с множественным доступом. Использование способов МДКР в системе связи с множественным доступом раскрыто в патенте США 4901307, который имеет название СИСТЕМА СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ СПУТНИКОВЫЕ ИЛИ НАЗЕМНЫЕ РЕТРАНСЛЯТОРЫ ("SPREAD SPECTRUMREPEATERS"), принадлежащий патентообладателю по настоящей заявке и включенный в настоящее описание посредством ссылки. Использование способов МДКР в системе связи с множественным доступом дополнительно раскрыто в патенте США 5103459, который имеет название СИСТЕМА И СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ ТЕЛЕФОННОЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ С МДКР ("SYSTEM ANDWAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"), принадлежащий патентообладателю по настоящей заявке и включенный в настоящее описание посредством ссылки. Вследствие того, что по своей природе МДКР является широкополосным сигналом, он является разновидностью разнесения по частоте, осуществляя расширение энергии сигнала по широкой полосе частот. Поэтому селективное затухание по частоте воздействует только на малую часть ширины полосы частот сигнала МДКР. Пространственное разнесение или разнесение трасс получают посредством создания множественных трасс сигнала через одновременно работающие каналы связи от абонента мобильной связи через два или более узлов сотовой связи. Кроме того, разнесение трасс может быть получено путем использования конфи 001865 2 гурации с множественными трассами посредством обработки с разнесением по спектру, предоставляя возможность раздельного приема и обработки сигнала, который приходит с различными задержками на прохождение. Примеры разнесения трасс представлены в патенте США 5101501, имеющем название СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МЯГКОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР ("METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONESYSTEM"), и в патенте США 5109390,имеющем название ПРИЕМНИК С РАЗНЕСЕНИЕМ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР, оба принадлежащие патентообладателю по настоящей заявке и включенные в настоящее описание посредством ссылки. В качестве способа передачи речи в системах цифровой связи, который дает конкретные преимущества в увеличении пропускной способности при одновременном поддержании высокого качества восприятия речи, используют кодирование речи с переменной скоростью. Способ и устройство наиболее пригодного кодировщика речи с переменной скоростью подробно описаны в патенте США 5414796,имеющем название ВОКОДЕР С ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТЬЮ ("VARIABLE RATE VOCODER"), принадлежащем патентообладателю по настоящей заявке и включенном в настоящее описание посредством ссылки. В применяемом на практике способе управления мощностью передачи подвижной станции в системе связи подвижная станция осуществляет отсчет кадров, прием которых произведен с ошибкой. Если пороговое значение превышено, то подвижная станция посылает сообщение в базовую станцию. Периодически осуществляют сброс отсчета. Способ и устройство для такого управления мощностью передачи раскрыты в патенте США 5056109,имеющем название СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР ("METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSIONSYSTEM"), принадлежащем патентообладателю по настоящей заявке и включенном в настоящее описание посредством ссылки. Способ обеспечения более быстрого управления мощностью описан в находящейся в процессе рассмотрения заявке на выдачу патента США 08/374444 с датой подачи 29 марта 1996 г. и имеющей название СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ФОРМАТИРОВАНИЯ ДАННЫХ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ("METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FORTRANSMISSION"), патентообладателем по ко 3 торой является патентообладатель по настоящей заявке и которая включена в настоящее описание посредством ссылки. В этом способе подвижная станция в каждом кадре Канала Обратного Информационного Обмена осуществляет передачу одного бита, который указывает качество предыдущего кадра Канала Прямого Информационного Обмена. Этот бит равен 0,когда прием кадра осуществлен без ошибки; этот бит равен 1, когда прием кадра осуществлен с ошибкой. Так как эти биты закодированы и произведено их перемежение, то их прием осуществляют без ошибок. Вследствие наличия указателя качества кадра в каждом кадре подвижная станция может осуществлять отброс битов управления мощностью, вероятность наличия ошибки в которых велика. Однако на эти способы обеспечения управления мощностью накладывает ограничение то, что по каналу обратной связи на каждый полученный кадр данных передают максимум один значащий бит информации. В условиях затухания для информации может потребоваться значительно более быстрая обратная связь. Сущность изобретения Настоящее изобретение представляет собой новый и усовершенствованный способ,обеспечивающий измерение качества полученного сигнала, который разработан для оптимального управления мощностью передачи передатчика в системе управления мощностью по замкнутой петле. Описание настоящего изобретения приведено применительно к системе связи с расширенным спектром, но оно равным образом применимо и для систем связи других типов. В настоящем изобретении описание системы управления мощностью приведено для управления мощностью передач от базовой станции к подвижной станции, именуемым как передачи по прямому каналу связи. Настоящее изобретение равным образом применимо и для управления мощностью передач по обратному каналу связи, передач от подвижной станции к базовой станции. Краткое описание чертежей Признаки, цели и преимущества настоящего изобретения очевидны из приведенного ниже подробного описания и соответствующих чертежей, на которых одинаковые номера позиций на разных чертежах указывают соответственно одинаковые блоки и на которых: фиг. 1 - настоящее изобретение в системе мобильной телефонной связи с типичной конфигурацией; фиг. 2 - блок-схема системы управления мощностью по настоящему изобретению; фиг. 3 - схема последовательности операций, на которой показан первый вариант осуществления для определения метрики качества в настоящем изобретении; и фиг. 4 - схема последовательности операций, на которой показан второй вариант осуще 001865 4 ствления для определения метрики качества в настоящем изобретении. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Со ссылкой на фиг. 1 контроллер системы 10 осуществляет прием данных из и подачу данных в коммутируемую телефонную сеть общего пользования (КТСОП) (PSTN) (не показана) и в другие базовые станции (не показаны). Базовые станции 12 и 14 осуществляют прием данных из и подачу данных на контроллер системы 10. Базовая станция 12 передает данные на подвижную станцию 18, что называют передачей по прямому каналу связи, по трассам 20 и 22 распространения сигнала. Трасса 22 распространения сигнала является прямой трассой от базовой станции 12 к подвижной станции 18. Трасса 20 распространения сигнала является трассой с отражением, причем сигнал, переданный базовой станцией 12, отражается от источника 16 отражения сигнала. Хотя источник 16 отражения сигнала на фиг. 1 показан в виде блока, фактически он является искусственным объектом среды, в которой работает подвижная станция 18, обычно им является здание или другое сооружение. В приведенном в качестве примера варианте осуществления подвижная станция 18 демодулирует сигналы, прием которых по трассам 20 и 22 осуществлен раздельно, и объединяет демодулированные сигналы. Конструкция и реализация приемников, которые могут объединять сигналы, прием которых осуществлен по различным трассам распространения, подробно описаны в вышеуказанном патенте США 5109390. Кроме того, базовая станция 14 передает данные по трассе 24, которая может быть как предназначенной для приема подвижной станцией 18, так и нет. Если подвижная станция 18 находится близко от границы ячейки между ячейками, обслуживаемыми базовыми станциями 12 и 14, то подвижная станция 18 может быть переведена в режим мягкой передачи обслуживания, при котором базовые станции 12 и 14 осуществляют избыточную передачу данных к подвижной станции 18. В этом случае будет осуществлена раздельная демодуляция сигналов и их объединение. Способ мягкой передачи обслуживания подробно описан в вышеуказанном патенте США 5101501. Если переданные базовой станцией 14 сигналы не предназначены для приема подвижной станцией 18, то в этом,приведенном в качестве примера варианте осуществления, этот сигнал для подвижной станции 18 будет иметь вид шума внутри полосы частот. Если подвижная станция 18 находится в режиме мягкой передачи обслуживания, то качество передачи к подвижной станции 18 определяется уровнями сигналов на трассах 20 и 22 и сигналом на трассе 24. На основании качества 5 передаваемого сигнала подвижная станция 18 передает сигнал обратно на базовую станцию 12 по трассе 26 распространения сигнала, указывая качество принятых сигналов. Если подвижная станция 18 находится в режиме мягкой передачи обслуживания, то этот сигнал также будет принят базовой станцией 14. В этом приведенном в качестве примера варианте осуществления передачу данных осуществляют кадрами по 20 мс, а указатели качества принятых кадров передают 16 раз в течение каждого принятого кадра или же один раз каждые 1,25 мс. Настоящее изобретение можно равным образом применять и в системах с непрерывной передачей, и в системах, в которых используют кадры с различной длиной и скоростью передачи, для получения показаний о качестве сигнала. Оптимальным критерием качества сигнала для управления мощностью передачи удаленной базовой станции является отношение сигнал/шум в канале информационного обменаEb/Nt). В приведенном в качестве примера варианте осуществления система измерения качества сигнала осуществляет измерение значенийEb(f)/Nt(f для каждой компоненты, а затем вырабатывает общее значение (Eb/Nt Информационного Обмена) (Traffic Eb/Nt) в соответствии с весовыми коэффициентами объединения сигналов в приемнике с разнесением так, как описывается ниже выражением (1): где f - весовой коэффициент, который используют в приемнике с разнесением для объединения демодулированных компонент, чтобы обеспечить улучшенную оценку переданных данных; Eb(f) - энергия бита данных информационного обмена в компоненте (f), а Nt(f) помехи,которые имеет сигнал в компоненте (f). Когда происходит оптимальное объединение, общее значение Eb/Nt информационного обмена является суммой значений Eb(f)/Nt(f) для каждой компоненты. Поэтому альтернативным способом получения общего Eb/Nt информационного обмена является простое суммирование значений для каждой компоненты.Nt(f) включает в себя тепловой шум, помехи от других ячеек и помехи от других трасс распространения сигналов из той же самой ячейки. Поскольку настоящее изобретение определяет качество принятой компоненты по трассе 22 сигнала, переданного из базовой станции 12 в подвижную станцию 18, то Nt(f) включает в себя помехи, вызванные передачами из базовой станции 14 по трассе 24 сигнала, и помехи из-за 6 распространения по многим трассам, обусловленные трассой 20 сигнала. В приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения вычисление помех для сигнала в канале информационного обмена с компонентой (f) осуществляют путем измерения суммарной энергии внутри полосы частот и вычитания из нее энергии, не вызывающей помех, которую подают по той же самой трассе, согласно приведенному ниже выражению (3).(3),где Io - суммарная энергия в пределах полосы частот при приеме, a or(f) - суммарная мощность сигнала, исходящего из базовой станции 14 (включая передачи сигналов для других пользователей), на одиночной трассе, на которой компонента (f) фиксирована. Поскольку при МДКР сигналы, передаваемые по одиночной трассе, ортогональны друг к другу, то величинаor(f) является мерой энергии, не вызывающей помех, которая не способствует ослаблению принятого сигнала. Способ с использованием доли консольного сигнала Первый вариант осуществления генерации метрики качества, упоминаемый здесь как способ с использованием доли контрольного сигнала, показан на схеме последовательности операций на фиг. 3. В первом варианте осуществления изобретения описание измерения качества будет приведено применительно к измерению качества сигнала на трассе 22. В окончательном варианте обратной связи для управления мощностью подобные операции выполняют для оценки отношения сигнал/шум сигналов, прием которых осуществлен по трассам 20 и 24 и которые затем объединяют в соответствии с приведенным выше выражением (1). В первом варианте осуществления настоящего изобретения базовая станция 12 посредством передачи данных осуществляет передачу указателя доли суммарной энергии сигнала, переданного базовой станцией 12, которую используют для передачи контрольного сигнала. Это значение задано выражением (4), приведенным ниже: Еc Контрольного Сигнала - это энергия в микрокадре, который передан базовой станцией 12, где длительность микрокадра обратно пропорциональна скорости распространения, a Ior это нормированная на ширину полосы частот приема суммарная энергия сигнала, переданного базовой станцией 12. Таким образом, Доля Контрольного Сигнала является безразмерной величиной. Со ссылкой на фиг. 2, генерацию сигнала доли контрольного сигнала осуществляют генератором 57 сообщений (ГЕН. СООБЩ.) (MSGGEN). В варианте осуществления сообщение о доле контрольного сигнала подают на устройство 55 кодирования и объединяют с данными информационного обмена по прямому каналу связи. В альтернативном варианте осуществления сообщение о доле контрольного сигнала подают отдельно либо как данные сигнализации по каналу информационного обмена, либо по отдельному каналу передачи сигналов, например, каналу синхронизации. Устройство 55 кодирования объединяет сообщение о доле контрольного сигнала с данными прямого канала связи. Закодированные символы затем подают на модулятор 53, который модулирует данные для передачи. В приведенном в качестве примера варианте осуществления модулятор 53 представляет собой модулятор множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), подробное описание которого приведено в вышеуказанных патентах США 4901307 и 5103459. В приведенном в качестве примера варианте осуществления модуляцию сообщения о доле контрольного сигнала осуществляют в канале информационного обмена. Однако предусмотрено, что поскольку это значение остается одним и тем же и не зависит от той подвижной станции, к которой осуществляют передачу сообщений, то информацию можно подавать по общему каналу, который отслеживают все подвижные станции, поддерживающие связь с базовой станцией 18. Модулированный сигнал подают на передатчик 62 (ПРД) (TMTR), который осуществляет преобразование с повышением частоты и усиление сигнала, который передают через антенну 64. Прием переданного сигнала осуществляют подвижной станцией 18 (блок 102 на фиг. 3) посредством антенны 66 и подают его через дуплексер 68 на приемник 78 (ПРМ) (RCVR). Приемник 78 осуществляет преобразование с понижением частоты, усиливает и фильтрует принятый сигнал, и подает этот сигнал на устройство 80 спектральной демодуляции псевдослучайного шума (ОБР СПЕК МОД ПСШ) (PNDESPREAD). Устройство спектральной демодуляции 80 осуществляет спектральную демодуляцию принятого сигнала в соответствии с псевдослучайным кодом, что подробно описано в вышеуказанных патентах США 4901307 и 5103459. Спектрально демодулированный по ПСШ сигнал подают на устройство 90 спектральной демодуляции (СП ДЕМОД по УОЛШУ) (WALSH DESPREAD), которое осуществляет спектральную демодуляцию сигнала в соответствии с последовательностью Уолша(Walsh) для выделенного канала информационного обмена, что подробно описано в вышеуказанных патентах США 4901307 и 5103459. Спектрально демодулированный по функциям Уолша сигнал подают на декодирующее устройство 96, которое декодирует сигнал и подает 8 декодированный сигнал на устройство 98 разделения сигналов (УРС) (DE-MUX), которое отделяет сообщение о доле контрольного сигнала от данных информационного обмена по прямому каналу связи. Сообщение о доле контрольного сигнала подают на процессор 100 управления мощностью. Процессор 100 управления мощностью может быть реализован с использованием микропроцессора или микроконтроллера, который запрограммирован так, чтобы выполнять описанные здесь функции. Остальные данные информационного обмена предоставляют пользователю подвижной станции 18. Следующей операцией процесса (блок 104) является измерение подвижной станцией 18 энергии принятого микрокода контрольного сигнала. Прием контрольного сигнала, переданного базовой станцией 12, осуществляют при помощи антенны 66 подвижной станции 18 и подают его через дуплексер 68 на приемник 78. Приемник 78 осуществляет преобразование с понижением частоты и усиление принятого сигнала, и подает его на устройство 80 спектральной демодуляции ПСШ. В приведенном в качестве примера варианте осуществления принятый сигнал является квадратурным фазовоманипулированным (КФМн) (QPSK) сигналом,имеющим компоненты I и Q. Следует отметить,что настоящее изобретение в равной степени применимо и для других преобразований сигнала, например, модуляции с двухпозиционной фазовой манипуляцией (ДФМн) (BPSK). Демодулированный по спектру контрольный сигнал подают на фильтр 86, который удаляет шум из символов контрольного сигнала. Отфильтрованные символы подают на средство 88 квадратурной обработки (I2+Q2) , которое возводит в квадрат и суммирует амплитуду демодулированного по спектру контрольного сигнала по каналам I и Q. Возведенные в квадрат значения дают оценочное значение энергии микрокадра в канале контрольного сигнала (Еc Контрольного Сигнала) для процессора 100 управления мощностью. Процессор 100 управления мощностью вычисляет оценочное значение общей величины энергии, не вызывающей помех, (or(f, поступающей по компоненте (f), используя приведенное ниже выражение (5):or(f) = Доля Контрольного Сигнала-1 х Еc Контрольного Сигнала (5) Приемник 78 (в блоке 108) измеряет сигнал, указывающий энергию внутри полосы частот, и подает его на управляющий процессор 100. Следует отметить, что поскольку приемник 78 обычно включает в себя усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) (не показан), то работа приемника вносит искажения в результат измерения энергии внутри полосы частот. В блоке 110 управляющий процессор 100 вычисляет значение помех, которые имеет ком 9 понента (f), и обозначаемое Nt(f), согласно приведенному ниже выражению (6):(6). Способ с использованием рассеяния контрольного сигнала Во втором варианте осуществления настоящего изобретения на подвижную станцию 18 данные о доле контрольного сигнала не подают, а вместо этого производят оценку не вызывающего помех шума (Nt(f посредством сбора информации об изменениях энергии принятого контрольного сигнала. В блоке 152 процессор 100 управления мощностью вычисляет оценочное значение шума в компоненте (f). В общем случае, оценкуNt(f) производят посредством наблюдения за потоком символов контрольного сигнала. Один из способов выработки оценочного значенияNt(f), в котором используют средства 82 и 88 квадратичной обработки и фильтры 84 и 86,показан на фиг. 2. В этом варианте осуществления фильтры 84 и 86 представляют собой простые фильтры с усреднением, а Nt(f) определяют согласно выражению 7, приведенному ниже: где N - количество выборок, которые собраны для обеспечения статистики. В этом варианте осуществления N равно 24. После вычисления в блоке 112 шума в канале информационного обмена подвижная станция 18 измеряет энергию символов для принятых по каналу информационного обмена символов. Спектрально демодулированный по ПСШ сигнал подают из устройства 80 обратной спектральной модуляции на устройство 90 спектральной демодуляции по функциям Уолша(Walsh), которое осуществляет спектральную демодуляцию полученного сигнала из канала информационного обмена в соответствии с последовательностью Уолша (Walsh) для выделенного канала информационного обмена, что подробно описано в вышеуказанных патентах США 4901307 и 5103459. Затем спектрально демодулированный по функциям Уолша сигнал подают на средство 92 квадратурной обработки. Как было сформулировано выше, в этом варианте осуществления принятый сигнал является КФМн сигналом,хотя настоящее изобретение равным образом применимо и для других способов модуляции. Средство 92 квадратурной обработки осуществляет возведение в квадрат и суммирование амплитуды спектрально демодулированных по функциям Уолша компонент I и Q и подает эти значения в фильтр 94. Фильтр 94 устраняет шум из оценочного значения энергии символа в канале информационного обмена (Еs Информационного Обмена) и подает отфильтрованное оценочное значение на процессор 100 управления мощностью. 10 Затем процессор 100 управления мощностью осуществляет преобразование оценочного значения энергии символа информационного обмена (Es Информационного Обмена) в оценочное значение энергии бита информационного обмена (Еb Информационного Обмена) согласно выражению (8), приведенному ниже. где Rs - скорость передачи символа в переданном сигнале, а Rb - скорость передачи информации в битах в переданном сигнале. Это вычисление дополнительно усложняет работу систем связи с переменной скоростью передачи,так как подвижной станции 18 не известна заранее скорость передачи информации в битах (Rb) в переданном сигнале. Одним из возможных решений проблемы переменной скорости передачи является вычисление процессором 100 управления мощностью оценочного значения скорости передачи информации в битах Rb для передачи с переменной скоростью. Одним из возможных способов оценки скорости передачи информации в битах является вычисление подвижной станцией 18 оценочного значения скорости передачи текущего кадра, исходя из статистики и хронологии принятых кадров. Способ, реализованный в варианте осуществления, состоит в том, что делают предположение, что кадр из текущего кадра является таким же, как и предыдущий кадр. Как описано во Временном Стандарте Ассоциации Промышленности Средств СвязиTIA/EIA IS-95 Стандарт Совместимости Подвижной Станции и Базовой Станции для Двухрежимной Широкополосной Системы Сотовой Связи с Расширенным Спектром (A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for DualMode Wideband Spread Spectrum CellularSystem), мощность передачи по прямому каналу связи изменяется пропорционально скорости передачи. Во втором варианте осуществления процессор 100 управления мощностью осуществляет оценку скорости передачи сигнала по энергии принятого символа информационного обмена Es. В усовершенствованном варианте осуществления для оценки этой скорости передачи процессор 100 управления мощностью использует отношение энергии символа информационного обмена (Es Информационного Обмена) и энергии микрокадра контрольного сигнала(Еc Контрольного Сигнала), это предотвращает получение неверных оценочных значений скорости передачи, вызванных изменениями трассы распространения, как, например, затухание с того момента, когда энергия контрольного сигнала начинает затухать с той же самой скоростью, что и сигнал в канале информационного обмена. Процессор 100 управления мощностью в блоке 114 осуществляет вычисление значенияEb(f)/Nt(f) для трассы распространения (f) и вы 11 полняет такие же операции для других трасс распространения. Значения для каждой компоненты затем умножают на весовой коэффициент и суммируют посредством процессора 100 управления мощностью в блоке 116. В приведенном в качестве примера варианте осуществления процессор 100 управления мощностью производит сравнение вычисленного значения Eb/Nt с пороговым значением и выдает одиночный бит информации, который указывает, находится ли вычисленное значениеEb/Nt выше или ниже порогового значения. Данные пользователя подают покадровым образом в устройство 76 пакетирования, которое в приведенном в качестве примера варианте осуществления выполняет генерацию и добавляет набор битов циклического контроля избыточности (ЦКИ) (CRC) и добавляет набор концевых битов, что подробно описано в вышеуказанных патентах США 4901307 и 5414796. Сформированные в виде пакетов данные пользователя подают на устройство 74 кодирования,которое осуществляет сверточное кодирование пакета. В приведенном в качестве примера варианте осуществления бит управления мощностью кодируют устройством 74 кодирования и вводят в закодированный пакет. В альтернативном варианте осуществления бит управления мощностью вводят в пакет без кодирования. Во втором альтернативном варианте осуществления кодировка бита управления мощностью может быть осуществлена вместе со сформированными в виде пакетов данными пользователя,но это может оказаться нежелательным из-за дополнительной задержки, возникающей из-за того, что для восстановления данных управления мощностью необходимо предварительно осуществить декодирование всего пакета. Кроме того, передачу бита управления мощностью можно осуществить по каналу передачи сигналов или же по специализированному каналу управления мощностью. Закодированный пакет, который включает в себя бит управления мощностью, затем подают на модулятор 72, который осуществляет модуляцию данных для передачи. В приведенном в качестве примера варианте осуществления модулятор 72 представляет собой модулятор с разнесением по спектру, который подробно описан в вышеуказанных патентах США 4901307 и 5103459. Модулированный сигнал подают на передатчик (ПРД) 70, который производит преобразование сигнала с повышением частоты и усиливает его, и осуществляет передачу сигнала через дуплексер 68 и антенну 66. Переданный сигнал принимают антенной 50 базовой станции 12 и подают на приемник 52. Приемник 52 преобразовывает с повышением частоты и усиливает этот сигнал и подает этот сигнал в демодулятор 54. В приведенном в качестве примера варианте осуществления демодулятор 54 демодулирует принятый сигнал в 12 соответствии с форматом разнесения по спектру, что подробно описано в вышеуказанных патентах 4901307 и 5103459. Затем демодулированный кадр подают в декодирующее устройство 56, которое в приведенном в качестве примера варианте осуществления отделяет сообщение об управлении мощностью от сообщения об информационном обмене и декодирует два сообщения раздельно. Как было описано ранее, декодированное сообщение об информационном обмене подают в КТСОП или в другие базовые станции. Сообщение об управлении мощностью подают в управляющий процессор 60, который на основании сообщения об управлении мощностью вырабатывает команду. Команду подают на передатчик (ПРД) 62, который в ответ на команду из управляющего процессора 60 корректирует коэффициент усиления исходящих сигналов. В альтернативном варианте осуществления подвижная станция 18 передает более одного бита информации, в которой указано вычисленное значение Eb/Nt. В этом сообщении может быть указано дискретное значение Eb/Nt. Во втором альтернативном варианте осуществления подвижная станция 18 передает сигнал, указывающий вычисленное значение Es/Nt, которое имеет преимущество, заключающееся в том, что подвижной станции 18 не нужно вычислять оценочное значение скорости передачи полученного пакета. Базовой станции 12 известна скорость передачи переданного кадра, и она может определить согласно приведенному выше уравнению (8), является ли величина Eb/Nt достаточной. Предшествующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения приведено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники реализовать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления очевидны для специалистов в данной области техники, а определенные здесь общие принципы могут быть применены для других вариантов осуществления без создания новых изобретений. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение не только не ограничивается представленными здесь вариантами осуществления, но ему следует предоставить самый широкий объем патентных притязаний, который согласуется с раскрытыми здесь принципами и признаками новизны. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ генерации команд управления мощностью в системе управления мощностью по замкнутой петле в системе связи МДКР, при котором осуществляют измерение величины энергии внутри полосы, измеряют энергию контрольного канала, для получения величины 13 энергии, не вызывающей помех, пропорционально изменяют указанную энергию контрольного канала в соответствии с величиной доли контрольного сигнала, для получения величины шума, вызванного помехами, производят вычитание указанной величины энергии, не вызывающей помех, из указанной величины энергии внутри полосы, осуществляют измерение энергии бита принятого сигнала, вычисляют отношение сигнал/шум в соответствии с указанной величиной шума, вызванного помехами, и указанной энергией бита и генерируют команду управления мощностью в соответствии с указанным отношением сигнал/шум. 2. Способ по п.1, при котором дополнительно выполняют сравнение указанного отношения сигнал/шум с заранее заданным пороговым значением. 3. Способ по п.1, при котором дополнительно осуществляют прием указанной величины доли контрольного сигнала от удаленного устройства связи. 4. Способ по п.1, при котором на этапе измерения указанной величины энергии бита измеряют величину энергии символа, и пропорционально изменяют указанную величину энергии символа в соответствии с величиной скорости передачи данныx. 5. Способ по п.4, при котором на этапе измерения указанной энергии бита определяют указанное значение скорости передачи данных. 6. Способ по п.4, при котором на этапе измерения указанной энергии бита принимают указанное значение скорости передачи данных от удаленного устройства связи. 7. Способ генерации команд управления мощностью в системе управления мощностью по 14 замкнутой петле в системе МДКР, при котором накапливают заранее заданное целое число (N) выборок демодулированного сигнала, производят вычисление величины шума для указанного демодулированного сигнала в соответствии с указанными накопленными выборками, измеряют энергию бита для указанного демодулированного сигнала, вычисляют отношение сигнал/шум для указанного демодулированного сигнала в соответствии с указанной величиной шума для указанного демодулированного сигнала и указанной энергией бита для указанного демодулированного сигнала и генерируют команду управления мощностью в соответствии с указанным отношением сигнал/шум, причем на этапе вычисления величины шума для указанного демодулированного сигнала производят суммирование квадратов амплитуд символов указанных накопленных символов для того, чтобы получить величину суммарной энергии, производят суммирование амплитуд символов указанных накопленных символов, указанную сумму указанных амплитуд символов возводят в квадрат, производят деление квадрата указанной суммы указанных амплитуд символов на N для обеспечения нормированного квадратичного значения и из указанной величины суммарной энергии, чтобы получить указанную величину шума,вычитают указанное нормированное квадратичное значение, а результат делят на (N-1). 8. Способ по п.7, при котором дополнительно выполняют объединение, по меньшей мере, одного дополнительного отношения сигнал/шум для, по меньшей мере, одного дополнительного демодулированного сигнала.

МПК / Метки

МПК: H04B 7/00

Метки: способ, команд, мощностью, устройство, управления, генерации

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-1865-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-generacii-komand-upravleniya-moshhnostyu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для генерации команд управления мощностью</a>

Похожие патенты