[发明专利]优化功率控制的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统。尤其是，本发明涉及一种用于无线通信设备功率控制的新型改进装置和方法。

背景技术

无线通信网络广泛深入到商务、工业界和个人生活各个方面。因此近年来，便携式手持无线通信设备经历了广泛的发展。对于商务和个人用户来说，诸如蜂窝和个人通信服务(PCS)电话已经是普通的事情。此外，目前正在设计诸如利用便携式手持和移动电话的卫星通信系统之类的先进系统。

手持通信设备的一个设计目标是低功耗。低功耗减少了产生的热量并延长了电池寿命，从而提高了设备的使用程度。低功耗通常也允许或导致设备尺寸缩小。

在CDMA通信系统中，控制系统内信号的发射功率从而使任何给定通信链路所需的功率维持在最低水平上。这使通信系统总体容量最大并且将互干扰和信号质量维持在可接受的水平。通过将发射信号功率控制在最低水平附近，减小了它与其他通信设备或单元的干扰。在这类通信系统中进行功率控制的技术实例参见：1995年1月17日授权的题为“码分多址系统内快速前向链路功率控制”的美国专利NO.5,383,219；1995年3月7日授权的题为“发射机功率控制系统内控制参数的动态修改方法和系统”的美国专利NO.5,3396,516；以及1993年11月30日授权的题为“发射机功率控制系统”的美国专利NO.5,267,262。它们作为参考文献包含在本发明中。

一种降低设备功耗的技术是使发射信号的功率最小。通常在不损害通信的情况下尽可能减少发射功率。一种方法是在保证信噪比(SNR)不低于可接受水平的前提下尽可能地减小发射信号功率。当SNR低于可接受水平时，提高功率使SNR恢复至可接受水平。

由于对通信所耗用最小功率进行了优化，所以这种办法具有一定的优点。当工作情况不如优化或理想状态时(例如在建筑物内部，在恶劣天气下等)，增加发射功率以维持可接受的SNR和通信质量。

借助某些系统(例如蜂窝或其他无线通信系统)，对无线通信设备(即蜂窝电话)可作远程控制。即，设备与基站收发机之间的部分通信带宽专用于发送命令和状态信息。带宽的命令和状态部分用来调整设备发射信号的功率。当基站接收的通信信号的SNR低于可接受水平时，基站向无线设备发送提高发射功率的命令。同样，如果接收的通信信号的SNR在可接受限度内，基站命令设备减小发射功率。

然而，大多数常规的系统控制无线通信装置的发射机功率的方式受到限制。需要一种用于优化无线通信系统中功率控制的设备和方法。

发明内容

本发明是一种新型改进的用来优化控制通信系统中的发射机功率的阈值的设定的设备和方法。按照本发明，使用两个参数来确定该阈值是否需要调节。这两个参数是相对于所建立的阈值和系统性能的系统的操作。

依据本发明，如果系统的性能降低且系统在阈值处进行操作，这是需要增加阈值的指示。这样，本发明增加阈值。相应地，通信系统的功率控制部分侦测到系统在阈值以下进行操作(即，新增加的阈值)并依据一功率控制模式来增加系统功率。结果，提高了系统的性能。如果性能仍旧降低且系统再以新的阈值进行操作，则进一步增加阈值。继续此过程，直到系统性能再次返回可接受的水平。

注意，如果系统性能降低且系统在阈值以下进行操作，这是不需要调节阈值且需要增加发射机的功率把系统提高到阈值的指示。在一个实施例中，这是依据通信系统的功率控制模式通过增加发射机的功率来实现的。

如果系统性能比所需的更好，则这是发射机功率可能大于所需的指示。在系统性能比所需的更好时，本发明确定系统是否在阈值以上进行操作。如果是这样，则依据通信系统的功率控制模式减小发射机的功率。然而，如果性能比所需的更好且系统在阈值处或阈值以下进行操作，这是可降低阈值的指示。这样，本发明降低了阈值。相应地，通信系统的功率控制部分侦测到系统在阈值以上进行操作并依据一功率控制模式减小系统功率。结果，减小了发射机的功耗。如果性能仍旧比所需的更好且系统仍旧在新的阈值处或以下进行操作，则进一步减小阈值。继续此过程，直到系统性能再次返回正常水平。

注意，如果系统的性能超过需要且系统在阈值以上进行操作，这是应降低发射机功率且可能不需要调节阈值的指示。

在一个实施例中，阈值确定基于在接收机处接收到的信号的信噪比(SNR)。把所需的SNR水平确立为阈值水平。把接收到的信号的实际SNR与阈值SNR相比来确定系统相对于阈值的操作。