CN1797984A - 基于先前解码而减少功率控制系统中的发射能量的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于先前解码降低发射能量的方法。所述方法包括存取码块的第一部分，所述码块包括多个指示已编码消息的符号。已以第一传输功率发射所述第一部分，所述第一部分具有少于所有的所述多个符号。所述方法还包括尝试使用所述码块的所述第一部分解码所述已编码消息，确定所述已编码消息是否得到解码，并响应于确定所述已编码消息得到解码，提供第二传输功率的指示。

Description

基于先前解码而减少功率控制系统 中的发射能量的方法和设备

技术领域

本发明通常涉及电信系统，尤其涉及无线电信系统。

背景技术

用于经由空中接口传送符号的传输功率通常借助均衡计算约束来确定，所述空中接口例如是无线电信系统内的移动单元与基站之间的空中接口。例如，增加传输功率可能会减少与经由所述空中接口的传输相关的误码率。然而，增加传输功率可能还会增加移动单元和/或基站之间的系统干扰。增加移动单元中的发射机的传输功率还可能会减少所述移动单元内的电池的运行寿命。因此，传输功率可被选为平衡低比特率、低系统干扰和长电池寿命的计算需要。

最优传输功率通常随时间改变。例如，随着移动单元逐渐远离基站，移动单元和/或基站内的发射机的传输功率可能会持续增长，以保持可接受的误码率，即使这可能会导致电池寿命缩短和/或系统干扰增加。因此，闭环功率控制系统可用于控制无线电信系统内的发射机的传输功率。在例如根据CDMA2000和/或UMTS协议操作的无线电信系统内所实施的典型闭环功率控制系统内，每隔一定间隔从接收机发送反馈信息给发射机。例如，使用每个时隙发射一次的单个信号功率比特，控制与帧内的时隙相关的传输功率。依据与诸如导频或业务信号的所接收信号相关的信噪比，所述功率控制比特可能会指令所述发射机降低或增加下一时隙的传输功率。

与实现理想性能所需的功率相比，使用闭环功率控制的编码传输可能会使用更多的功率。闭环功率控制系统内的无效可能是由无线电信系统内的暂时信道改变、传输功率的容许水平的不足颗粒性和/或步长、功率控制环内的等待时间等引起的。因此，闭环功率控制可能会导致系统干扰不必要地变大，电池寿命减少。

本发明旨在解决上述一个或多个问题的影响。

发明内容

以下将介绍本发明的简要内容，以便提供本发明一些发面的基本理解。此发明内容并非本发明的穷举。并非为了识别本发明的关键或基本元素，或描述本发明范围。其目的仅在于以简化形式说明一些概念，作为以下具体实施方式的序言。

在本发明一个实施例内，提供了一种用于基于先前解码减少发射能量的方法。所述方法包括存取码块的第一部分，所述码块包括多个指示已编码消息的符号。已以第一传输功率发射所述第一部分，所述第一部分具有少于所有的所述多个符号的符号。所述方法还包括尝试使用所述码块的第一部分解码已编码消息，确定所述已编码消息是否得到解码，并响应于确定所述已编码消息得到解码，提供第二传输功率的指示。

附图说明

参照具体实施方式，并结合附图可更好地理解本发明，在附图中相同附图标记识别相同单元，在附图中：

图1示出了根据本发明的无线电信系统；

图2A概念性示出了为经由空中接口传输而编码的消息；

图2B概念性示出了经由空中接口发射的码块；

图2C概念性示出了已解码消息；

图3概念性示出了一种基于码块的一个或多个所接收部分的先前解码，控制传输功率电平的方法；

图4A概念性示出了在与传输码块相关的断电顺序和加电顺序的第一实施例期间内的传输功率电平；以及

图4B概念性示出了在与传输码块相关的断电顺序和加电顺序的第二实施例期间的传输功率电平。

尽管可对本发明做出各种修改和变更，但以下将借助附图中的实例示出和描述本发明特定实施例。然而，应当理解的是，本文所描述的特定实施例并不旨在将本发明限制为所公开的特定形式，相反，旨在涵盖属于所附权利要求书所定义的本发明精神和范围的所有修改、等价物和备选形式。

具体实施方式

以下描述了本发明的示范实施例。为清晰起见，在本技术规范内并未描述实际实施方式的所有特征。当然，应当理解的是，在任何所述实际实施例的研发中，应当做出许多特定于实施方式的判定，以实现研发者的特定目标，例如与系统相关和业务相关的限制一致，这取决于每种实施方式。此外，应当理解的是，所述研发努力可能是复杂且费时的，但对于受益于本发明的本领域技术人员而言是一种例行程序。

按照计算机内存中的对于数据比特的操作的软件或算法和符号表示，说明本发明各部分和对应的实施方式。借助于这些描述和说明，本领域技术人员有效传递其工作实质给其他技术人员。如其通常所使用，诸如此处所使用的术语的算法被认为是导致理想结果的自相容步骤顺序。通常而言，但并非必然如此，这些量采取能够被存储、传送、组合、比较和操纵的光、电或磁信号的形式。为通用起见，有时将这些信号称作位、值、单元、符号、字符、项、数字等是便捷的。

然而，应当注意的是，所有这些和类似术语都与对应物理量相关，仅是应用于这些量的便捷符号。除非特别说明，或从论述中显而易见，诸如“处理”或“运算”或“计算”或“确定”或“显示”等术语是指计算机系统或类似电子运算设备的行为和过程，其将计算机系统寄存器或内存中的以物理、电子量表示的数据操作并转换成，计算机系统寄存器或内存或其它此类信息存储、传输或显示设备内的其他类似地以物理量表表示的数据。

此外，应当注意的是，通常在某种程序存储媒体形式上编码，或通过某种类型的传输媒体实施本发明的软件实施方面。所述程序存储媒体可能是磁的(例如，软盘或硬驱动)或光的(例如，只读压缩光盘，或“CD ROM”)，也可能是只读或随机存取的。类似地，所述传输媒体可能是双绞线、同轴电缆、光纤、或本领域已知的其它一些适当的传输媒体。本发明并不受限于任何特定实施的上述方面。

以下将参照附图描述本发明。在附图中示意性描述了各种结构、系统和设备，仅是以说明为目的，以便不会由于本领域技术人员众所周知的细节而混淆本发明。然而，附图用于描述和解释本发明的说明性实例。本文所使用的单词和词组应当被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些单词和词组的理解和解释相一致的含义。本文所使用的术语或词组并无特殊含义，换言之，本领域技术人员通常习惯理解的含义的定义都与术语或词组用法相一致。如果意在使用具有特殊含义的术语或词组，换言之，具有本领域技术人员理解之外的其他含义的术语或词组，这种特殊含义会以定义方式清楚规范地说明，直接明确地给出术语或词组的特殊含义。

参照图1，示出了无线电信系统100。所述无线电信系统100包括移动单元105和基站110。在各种备选实施例中，所述移动单元105可能是蜂窝电话或其它任何所需设备，包括个人计算机、膝上电脑、个人数据助理等。此外，在备选实施例中，所述基站110可能是接入点、继电器等。所述移动单元105与基站110使用无线电信链路115通信。根据现有技术的通常使用，所述无线电信链路115在下文中称为空中接口115。

所述移动单元105和基站110根据各种协议通过空中接口115交换消息。例如，所述移动单元105和基站110根据通用移动电话系统(UMTS)协议、全球移动电信系统(GSM)协议等交换消息。然而，所述移动单元105和基站110并不仅限于上述协议。在备选实施例中，任何所需无线电信协议都可用于通过空中接口115交换消息。例如，所述空中接口115可根据蓝牙协议、802.11协议等操作。本领域技术人员应当理解的是，所述消息包括许多可以各种帧或码块类型传送的信令和/或数据消息。例如，无线电层协议(RLP)包括控制帧、数据帧、填充帧和空闲帧。

所述移动单元105包括至少一个耦合到发射机125和接收机130的天线120。所述发射机125耦合到编码器135，而接收机130耦合到解码器140，编码器135和解码器140耦合到移动单元控制器145。在所示实施例中，所述发射机125、接收机130、编码器135、解码器140和移动单元控制器145被描述为独立单元。然而，本领域技术人员应当理解的是，本发明并不仅限于此。在备选实施例中，所述发射机125、接收机130、编码器135、解码器140和/或移动单元控制器145可能被组合为单个单元，或可并入移动单元105的其它部分。此外，所述移动单元105可能包括图1并未示出的其它单元。

所述基站110包括发射机150和接收机155，两者都耦合到至少一个天线，例如无线电台塔160。所述发射机150和接收机155分别耦合到编码器165和解码器170。所述编码器165和解码器170耦合到基站控制器175。在所示实施例中，所述发射机150、接收机155、编码器165、解码器170和基站控制器175被描述为独立单元。然而，本领域技术人员应当理解的是，本发明并不仅限于此。在备选实施例中，所述发射机150、接收机155、编码器165、解码器170和/或基站控制器175可能被组合为单个单元，或可并入移动单元110的其它部分。此外，所述基站110可能包括图1并未示出的其它单元。

在操作中，所述移动单元控制器145可能会将消息提供给所述编码器135，所述编码器135可根据诸如维特比编码算法的任何所需编码算法编码所述消息。已编码消息包括一个或多个具有多个符号的码块或帧。然后，所述符号被提供给发射机125，所述发射机125可能使用天线120经由空中接口115传送所述符号。还可使用天线120和接收机130接收消息。所接收的消息可能然后被提供给所述解码器140，所述解码器140可能解码所接收的符号。例如，可使用维特比解码算法来解码所接收的符号。本领域技术人员应当理解的是，本发明并不仅限于维特比编码和/或解码，在备选实施例中，可使用任何所需编码/解码技术和/或算法。

所述基站110可能还传送和/或接收消息。在所示实施例中，将被传送的消息可能由基站控制器175提供，由所述编码器165编码，并由所述发射机150使用无线电台塔160经由空中接口115传送。消息可能会由所述无线电台塔160和接收机155接收。所接收消息内的符号可能然后由所述解码器170解码，并提供给基站控制器175。如上所述，所述基站110可使用任何所需编码和/或解码技术或算法。

图2A概念性示出了所述移动单元105或基站110为经由空中接口115传输而编码的消息200。在所示实施例中，所述消息200包括多个比特205(1-n)。例如，比特205(1)被设置为值1，比特205(2)被设置为值0，比特205(3)被设置为值0，而比特205(n)被设置为值1。所述消息200可能包括任何所需数量的比特205(n)。例如，所述消息可能是包括192比特205(1-n)的码块。然后，所述消息200可能被提供给编码器，例如图1所示的编码器135、165，所述编码器用于在经由空中接口传输之前编码。

图2B概念性示出了可经由诸如图1所示空中接口115的空中接口传送的码块210。在所示实施例中，所述码块210包括多个符号215，所述符号215是通过使用1/m比率编码器算法编码图2A所示消息200内的比特205(1-n)形成的。因此，所述码块210包括m·n个符号215(1-m·n)，其中粗线指示对应索引的值范围。例如，可使用1/8比率编码器算法来编码所述消息200，从而使所述码块210包括8n个符号215。本领域技术人员应当理解的是，本发明并不仅限于任何特定比率的编码器算法。例如，可使用2/3比率编码器算法编码所述消息200。然后，可经由所述空中接口将所述码块210内的符号215传送给其内解码所述符号的另一设备。

图2C概念性示出了例如可能由图1所示解码器140、170所生成的已解码消息220。在所示实施例中，所述消息220包括对应于所述消息200内的比特205(1-n)的比特225(1-n)值。所述解码操作可能是成功解码，因为已解码消息220内的比特225(1-n)值对应于所述消息200内的比特205(1-n)值。然而，本领域技术人员应当理解的是，比特225(1-n)与比特205(1-n)之间的一对一对应关系并不是指示所述码块210的成功解码的唯一准则。例如，在一些实施例中，特定数量的比特225(1-n)可能并不对应于比特205(1-n)，这可能归因于编码、传输和/或解码中的一些错误。然而，少量的错误并不重要，因此如果已解码消息220内出现少量错误，则解码仍被认为是成功的。不重要的少量错误是设计选择问题，与本发明无关。

参照图1和2A-C，所述移动单元控制器145和/或基站控制器175可确定所述发射机125、150所传送的消息的传输功率。所述移动单元控制器145可能将传输功率电平的指示提供给所述发射机125，所述发射机125可能大约以所选择的传输功率电平传送消息。在各个备选实施例中，可选择所述传输功率来平衡计算约束，所述计算约束可能包括对于通过所述空中接口115传送的码块的低误码率、经由所述空中接口115的传输与无线电信系统100的其它传输之间的低系统干扰、所述无线电系统100内的电池供电设备的长电池寿命的需求，但并不仅限于此。

响应于成功解码所述码块210的一部分，在经由所述空中接口115传输所述码块210的期间内，所述移动单元控制器145和/或基站控制器175可能修改所选择的传输功率电平。在一个实施例中，如果所述解码器170基于所述码块210的一部分成功解码所述码块210，则所述基站110将一个或多个比特传送到所述移动单元105，所述移动单元105指令所述发射机125在所述码块210的剩余子间隔的一半内断电，然后在所述码块210的任何剩余子间隔的后一半加电，从而将所述传输功率电平返回理想值，以准备传输下一码块。在并不改变当前所使用的功率控制信令的情况下，尽可能快地将居间功率电平驱为低值，从而不必修改当前功率控制协议标准。例如，当所述基站110接收所述码块210的第一部分215(1-8)时，所述解码器170尝试解码第一部分215(1-8)。如果所述解码器170成功解码所述第一部分215(1-8)，则所述基站控制器175可能将传输功率电平降低的指示提供给所述移动单元105，然后，如下所述，所述移动单元105可以降低后的传输功率电平传送所述码块210的后续部分215(9-mn)。

图3概念性示出了一种基于码块的一个或多个所接收部分的先前解码来控制传输功率电平的方法300，所述码块例如是图2B所示的码块210。以下将参照发射机、接收机、编码器、解码器、传输控制器和接收控制器描述方法300。本领域技术人员应当理解的是，所述方法300可在任何能够经由空中接口传送和/或接收消息的所需设备内实施。因此，在各个备选实施例中，所述发射机、接收机、编码器、解码器、传输控制器和接收控制器可实施在各种可能的设备内。例如，如上所述，方法300和上述单元可实施在一个或多个移动单元105和/或基站110内，以及个人计算机、膝上电脑、个人数据助理、接入点、中继器等内。

所述发射机以所述传输控制器所选择的第一传输功率电平传送(305)码块的一部分。所述码块包括指示已由所述编码器编码的消息比特的符号。所述接收机接收(310)所述码块的所传送部分。例如，如上所述，所述码块的所述部分可由移动单元传送，并由基站接收。所述解码器尝试(315)解码所述码块的所接收部分，并确定是否成功解码所述码块的所接收部分。在一个实施例中，尚未接收的码块的部分被作为删除符号(erasures)对待。本领域技术人员应当理解的是，可使用任何确定是否成功解码所述码块的所接收部分的所需方法。

如果并未成功解码(315)所述码块的所接收部分，则所述接收控制器可确定(325)是否已接收或可能接收所述码块的更多部分。如果所述接收控制器确定(325)确定已接收或可能接收到更多部分，则可做出解码所接收部分的一次或更多次附加尝试。例如，所述码块的新接收部分可与所述码块先前所接收部分组合，而所述解码器可尝试(315)解码所述码块的组合部分。如果尚未接收到(325)或并不期望接收到(325)所述码块的附加部分，则方法300结束(330)。

如果所述解码器基于所述码块的一个或更多所接收部分，确定(320)已成功解码所述码块，则所述发射机可能断电(355)。例如，仅使用所述符号的大约四分之一即可成功解码所述码块，从而所述发射机可在传送剩余符号时断电(335)。在一个实施例中，断电(335)包括所述接收控制器提供对于断电而言理想的消息。所述传输控制器接收所述消息，然后降低传输功率电平所选择的量。例如，所述消息可能是一个或多个比特，每个比特都指示传输功率电平应当降低预定增量。可在单个码块或多个码块内的一个或多个时隙内提供所述断电比特。又例如，所述消息可能是指示所述发射机应当将传输功率降至相当小的水平或停止传送的断电消息。

在一个实施例中，理想的是在传送与后续码块相关的符号之前增加传输功率电平。因此，所述发射机可在断电(335)之后加电(340)。在一个实施例中，所述接收控制器可能提供指示需要增加所述传输功率电平的消息，而所述发射机可响应于接收所述消息，增加用于传送符号的传输功率电平。例如，所述接收控制器可提供一个或多个比特，每个比特指示所述传输功率电平应当增加预定增量。又例如，所述接收控制器可能提供加电消息，所述加电消息指示所述发射机应当将传输功率电平增加到初始传输功率电平，或所述发射机应当重新开始传送。在一个实施例中，加电(340)之后的传输功率电平可能与断电(335)之前的传输功率电平实质上相等。然而，本领域技术人员应当理解的是，本发明并不仅限于此。例如，加电(340)之后的传输功率电平可能小于断电(335)之前的传输功率电平。方法300可能在加电(340)之后结束(330)。

图4A概念性示出了与传输码块相关的断电顺序和加电顺序的第一实施例期间内的传输功率电平400。纵轴405指示传输功率电平，而横轴410指示传输所述码块期间内的消逝时间。然而，本领域技术人员应当理解的是，横轴410可能还指示传输帧内的时隙。在图4A所示的第一实施例中，接收控制器提供一系列比特，每个比特都指示传输功率电平400应当减少预定增量。所述发射机响应于接收每个比特，减少传输功率电平400预定增量。因此，以步进方式减少传输功率电平400。如粗垂直线415所指示，随着所述码块的末端趋近，所述接收控制器提供一系列比特，每个比特指示所述传输功率电平400应当增加预定增量。所述发射机响应于接收每个比特，增加所述传输功率电平400预定增量。因此，所述传输功率电平400以步进方式增加，直至其到达与所述传输功率电平400的初始值相等的电平。

图4B概念性示出了与传输码块相关的断电顺序和加电顺序的第二实施例期间内的传输功率电平420。纵轴425指示传输功率电平，而横轴430指示传输所述码块期间内的消逝时间。然而，本领域技术人员应当理解的是，横轴430可能还指示传输帧内的时隙。在图4B所示的第二实施例内，接收控制器提供断电消息，而所述发射机响应于接收到所述断电消息降低传输功率电平420。因此，传输功率电平420被减少为相当小的值。在一个实施例中，停止传输，即传输功率电平420被减少为大约零。如粗垂直线435所指示，随着所述码块的末端趋近，所述接收控制器提供加电消息，而所述发射机响应于接收到所述加电消息，增加所述传输功率电平420。因此，所述传输功率电平420大致增加到传输功率电平420的初始水平。

通过实施一个或多个上述实施例，在保持图1所示无线电信系统100的理想性能的同时可改善编码传输的效率。例如，在保持理想误码率的同时可减少系统干扰，并增加电池寿命。

上述特定实施例仅是示意性的，因为可能以对于受益于本发明教义的本领域技术人员而言不同但对等的方式修改和实践本发明。此外，除了权利要求书所述，并不限于本文所示的构造或设计细节。因此，显然可变更或修改上述特定实施例，而所有更改都属于本发明范围和精神。因此，权利要求书阐述了寻求的保护范围。

Claims (10)

1、一种方法，包括：

存取码块的第一部分，所述码块包括指示已编码消息的多个符号，所述第一部分已被以第一传输功率传送，并且具有少于所述多个符号的数量的符号；

尝试使用所述码块的第一部分来解码所述已编码消息；

确定所述已编码消息是否被解码；以及

响应于确定所述已编码消息被解码，提供第二传输功率的指示。

2、根据权利要求1的方法，其中所述提供第二传输功率的指示包括：

提供至少一个这样的比特，即所述比特指示所述第二传输功率相对于所述第一传输功率所需的增加或降低。

3、根据权利要求1的方法，其中所述提供第二传输功率的指示包括提供断电消息。

4、根据权利要求1的方法，还包括存取所述码块的至少一个第二部分，所述码块的每个第二部分都包括少于所述多个符号的数量的符号。

5、根据权利要求4的方法，还包括：

尝试使用所述码块的第一部分和所述码块的至少一个第二部分，解码所述已编码消息；

使用所述码块的第一部分和所述码块的至少一个第二部分，确定所述已编码消息是否被解码；

响应于使用所述码块的第一部分和所述码块的至少一个第二部分而确定所述已编码消息被解码，提供第二传输功率的指示。

6、一种方法，包括：

提供码块的第一部分，所述码块包括指示已编码消息的多个符号，所述第一部分已被以第一传输功率发射，并且具有少于所述多个符号的数量的符号；

响应于提供所述码块的第一部分，接收第二传输功率的指示；以及

以所述第二传输功率提供所述码块的第二部分。

7、根据权利要求6的方法，其中所述接收第二传输功率的指示包括：

接收至少一个这样的比特，即所述比特指示所述第二传输功率相对于所述第一传输功率所需的增加或降低。

8、根据权利要求6的方法，其中所述接收第二传输功率的指示包括：

接收断电消息，并响应于接收所述断电消息，暂停所述码块的后续部分的传输。

9、根据权利要求6的方法，还包括基本上在接收到所述第二传输功率的指示之后，接收第三传输功率的指示，

其中所述接收第三传输功率的指示包括：

接收至少一个这样的比特，即所述比特指示所述第三传输功率相对于所述第二传输功率所需的增加。

10、根据权利要求9的方法，还包括：

响应于接收到所述第三传输功率的指示，以所述第三传输功率提供所述码块的至少一个部分，其中所述接收第三传输功率的指示包括接收加电消息；以及

响应于接收所述加电消息，提供所述码块的附加部分。

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