CN1839574B

CN1839574B - 无线通信系统中功率控制的方法和设备

Info

Publication number: CN1839574B
Application number: CN038271427A
Authority: CN
Inventors: 拉基夫·拉奥亚; 厉隽怿; 约翰·凡; 桑蒂普·朗安; 普拉杉斯·翰德
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc; Qualcomm Flarion Technologies Inc
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2023-08-13
Also published as: CN1839574A; JP4584835B2; EP1654820A4; AU2003265480A1; US7420939B2; WO2005020490A1; KR100979589B1; US20050036441A1; KR20060100363A; CA2535555A1; JP2007521685A; IL173657A0; EP1654820A1

Abstract

本发明涉及执行无线终端发送功率控制的设备和方法。本发明使用新颖的和高度有效的方法来：输送功率控制信息，规定功率控制电平调节，识别功率控制信息，限制功率控制信令中的干扰，和识别破坏的功率控制信令，因此节省无线终端能量和使得功率控制信令和相关的带宽最小化。基站把具有连续的控制电平范围的模拟功率控制命令信号发送到无线终端，用于发送功率调节。功率控制信号包括两个分量(721)，它们可被使用来输送信息，例如功率控制命令(702)，信号质量，设备标识信息。对于零功率调节，不发送控制分量信号。对于非零功率调节，通过使用对于基站和功率控制已知的控制范围和极限，发送功率控制信号(710)，并根据反馈信息调节(706，708)或同步缩放。

Description

无线通信系统中功率控制的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地，涉及用于以有效的和改进的方式执行无线终端的功率控制的方法和设备。

背景技术

无线通信系统中，例如蜂窝系统，功率控制是无线系统的设计和操作中重要的考虑因素。在系统中的功率水平直接影响用户在试图通过无线链路通信时经历的干扰水平。在无线通信系统中，许多无线终端用电池工作，它们具有有限的能量贮存量，它们在用尽时需要电池重新充电或替换。有限的能量贮存水平对应于在特定的运行功率水平下有限的和特定的无线终端电源接通时间。如果无线终端的运行功率水平可被减小，则无线终端的工作寿命可被延长。所以，最想要的是无线终端无论何时有可能时节省功率，以便使得在电池重新充电或替换之间的、它们的有用的工作寿命延长和最大化。如果无线终端正在以超过它的需要的功率水平进行发射，则它浪费宝贵的能量和造成不必要的高信号电平，这会干扰在同一个小区和/或扇区或相邻的小区和/或扇区中的其它用户。受到干扰的其它用户可能不得不花费附加的功率来克服干扰，有的用户可能不得不切换到另一个信道来克服干扰。

在无线系统中一直使用功率控制信令。然而，所采用的方法不是很有效的，存在有许多改进的空间。无线终端可以被命令以不同的功率水平发送，以便容纳不同的突发数据率或达到不同的信号可靠度水平。无线终端在许多情形下是移动设备，在系统范围中移动和例如由于诸如离基站的距离、在通信路径上的障碍物等等的变化，在不同的位置有不同的功率要求。另外，因为多个无线终端在系统中工作，在这些无线终端之间受到的干扰的水平可能变化，中断与基站的通信，因此可能需要无线终端的发送功率调节来克服干扰水平，以便有效地和持续地与基站进行通信。本系统的低效性导致对于输送在基站与无线终端之间的精确的和当前的功率控制信息所需要的高的信令电平。随着专用于在基站与无线终端之间的功率控制的信令电平增加，本来可以专用于其它用途-例如用户数据的通信-的通信带宽被丢失到功率控制信令。这通常导致具有节省电池、较低的干扰水平的优点的较好的功率控制与用于更多的用户、更高的数据传输速率等等的更加鲁棒的信道或更多的可得到的带宽的系统折衷选择。根据以上讨论，可以看到，需要可被使用于无线终端功率控制的、改进的设备功率控制方法和设备。

发明内容

本发明涉及到以改进的和有效的方式在无线通信系统中执行信令，例如功率控制信令，的设备和方法。更具体地，本发明重点集中在无线终端发送功率控制设备和方法。按照本发明，基站发送控制命令信号到无线终端。控制命令信号可以是用于功率控制、频率控制、或时序控制。在功率控制的情形下，信号可以例如对应于将发送功率水平调节某个表示的量的命令。按照本发明，调节的量通常由在单个符号时间，例如OFDM符号传输时间期间发送的单个音调的同相或正交信号分量的幅度表示。在频率控制的情形下，控制命令可以，并且有时确实，对应于使频率调节某个表示的量的命令。同一个音调的不同的分量可被使用来输送不同的类型的信息，例如，音调的同相分量可被使用来输送功率控制信息，而同一个音调的正交分量可被使用来输送时序控制、频率控制或其它信息。

在以下的、本发明说明中，我们主要集中在功率控制作为示例的实施方案。应当看到，其它类型的控制信息也可以按照本发明被发送，而代替如上所述的功率控制信息。

无线终端然后按照接收的功率控制命令信号调节它的发送功率。本发明涉及通过使用新颖的和有效的方法提供改进的功率控制的闭环功率控制设备和方法。本发明的信令方法可被使用来输送功率控制信息，以规定功率控制电平调节，识别功率控制信息，限制和/或克服对功率控制信令的干扰，和/或识别破坏的功率控制信令。本发明的方法与某些已知的系统相比较可以减小对于达到特定的功率控制电平所需要的信令和分配的带宽。功率控制信息，例如命令，可被使用来通知无线终端提高发送功率，使得发送功率不变，或减小发送功率。不同的信号可被使用来通知不同的、发送功率水平改变量。

在本发明的各种实施例中使用的附加信令特性，通信设备(无线终端)标识信息连同功率控制信令一起，允许无线终端快速识别与基站连接的丢失。

按照本发明，功率控制命令信号在一个正交频分复用(OFDM)实施例中在单个符号传输时间段内通过使用单个音调被发送。按照一个这样的实施例，被称为功率控制符号的控制符号是包括同相和正交分量的模拟信号。每个分量可被使用来输送信息。在一个实施例中，同相分量输送用于第一无线终端的功率控制命令，而正交分量输送用于第二无线终端的功率控制命令。

在另一个实施例中，同相分量输送用于第一无线终端的功率控制命令，而正交分量在无线终端中被使用来测量在同相分量中接收的功率控制命令的质量。按照本发明，基站通过例如在大多数所有的功率控制信号传输时间期间不发送功率控制信号的正交分量中的分量，而允许接收信号的无线终端知道所接收的任何正交分量信号是由于噪声或干扰造成的。在这样的情形下，无线终端可以检查正交分量来估计信号干扰的电平。无线终端可以合理地假设，如果接收的正交分量具有相对较高的信号电平，则在信号的同相分量中的功率控制命令可能经历高干扰水平，因此，接收的功率控制命令是可疑的。无线终端可以根据相对于同相信号功率控制命令电平的预期的范围的正交分量信号电平确定采取行动的过程。例如，如果正交分量是相对较低的，则干扰水平可能是低的，以及命令可作为可靠的，例如完全可接受的和使用的，来对待。如果正交分量是相对较高的，则干扰水平可能是高的，以及功率控制命令应当作为不可靠的，例如可由无线终端忽略的或丢弃的，来对待。如果正交分量是中间电平，则无线终端可以，并且在某些实施例中确实，执行作为接收的功率控制命令的一部分的发送功率水平调节。

按照本发明，来自基站的功率控制命令被构建在三个或更多个区域之一中。如果不想要功率控制的改变，则命令电平是是0。如果想要增加无线终端发送功率水平，则命令电平在范围[a，b]内适当地设置。如果想要减小无线终端发送功率水平，则命令电平在范围[-b，-a]内适当地设置，其中0＞a≥b。命令电平a对应于请求将无线终端发送功率水平增加P_a的量；命令电平b对应于请求将无线终端发送功率水平增加P_b的量；命令电平-a对应于请求将无线终端发送功率水平减小P_a的量；命令电平-b对应于请求将无线终端发送功率水平减小P_b的量。按照本发明的、功率水平调节的命令的值是允许在范围[-P_b，-P_a]，[P_a，P_b]内的连续的或无限的选择功率水平调节可能性，这与根据被使用来输送信息的比特的数目而具有固定水平的调节或步长调节的数字方案不同。

本发明具有(1)不改变，(2)连续(模拟)的增加范围，和(3)连续(模拟)的减小范围的多个水平选项功率控制，比起已知的、只采用两个选项：增加或减小的系统具有明显的优点。在那些已知的两个选项系统中，在许多情形下，零功率控制是通过在+和-控制之间来回切换，例如+-+-+-...以使得在一段时间上改变互相抵消，而在时间上达到的。这种切换的效果从由无线终端作出的不必要的功率水平控制来说和从不必要的功率控制信令来说是一种浪费。与其中不存在功率控制信号就作为使得功率水平不变的命令来对待的本发明的系统相比较，不必要的信令导致附加信号处理，需要附加的空中链路资源，并导致系统中高于所必须的干扰水平。在多水平功率控制实施方案中，按照本发明的特性，当无线终端不期望发送功率水平改变时，基站保持为安静，不在它的各个信号分量上发送功率控制命令信号。本发明的、当不期望发送功率水平改变时，不发送功率控制命令的这种特性，与某些已知的系统相比较，通过不必作出不必要的切换调节而减小系统中的干扰水平，释放附加空中链路资源，例如在时间上的带宽，减小需要的信号处理量，以及减小无线终端功率消耗。

按照本发明，a，b的值和被使用来规定区域[-b，-a]，[a，b]的模型对于基站和无线终端是已知的。值a，b在系统中对于不同的无线终端可以是不同的。对于不同的明显的无线终端或不同类型的无线终端具有不同的功率控制范围，在控制方案中增加灵活性。在某些实施例中，值[a，b]可以以固定的或非固定的间隔和/或频率被调节或更新，以便响应于干扰水平的改变改进功率控制和/或作出调节，以保持想要的功率控制信令电平在预定的质量水平而不用不必要地扩大功率控制能量。在其它实施例中，用于每个无线终端或每种类型的无线终端的数值可保持为固定的，直至例如为了系统更新或新的软件版本被重新编程为止。

本发明的方法还支持使用来自无线终端的反馈信息，以便在由基站发送之前缩放功率控制信号。在一个示例性实施例中，利用无线终端反馈信息，例如下行链路信道质量的反馈报告和精确的功率控制缩放模型/范围极限的知识的控制环在无线终端中被使用来在信号发送之前重新缩放基站中的功率控制命令信号。这使在基站中功率控制缩放因子信息与命令被发送到的无线终端中的缩放因子信息同步。可以对每个无线终端独立地执行缩放因子调节。本发明的缩放因子调节或同步的这种方法提供紧耦合的基站到每个无线终端功率控制环，这可导致对于保持控制需要的较小的信令，具有较小的信令的较快速的无线终端响应可以通过使用精确的缩放而达到。这可减小对于达到遵循某些瞬态条件的功率控制稳定度所需要的时间量。

按照本发明的各种特性，对于每个基站的终端ID建立功率控制信号跳动序列。相邻基站的序列可被构建为通过控制相邻的基站不总是在相同的时间分配相同的频率到相邻的小区的功率控制信号，而减小在相邻的基站之间的功率控制信号中的干扰。为了限制在扇区化的实施例中的功率控制序列的干扰，不同的扇区使得在给定的时间内在一个扇区中用于功率控制的音调不在相邻的扇区中使用。被使用来限制干扰和对于针对相同的频率的相同的无线终端的功率控制信令的潜在的损坏的另一个方法是把超级时隙传输时间段再划分成多个传输时隙，例如时间段。在每个时隙中，按照本发明的一个实施例，基站发送用于基站的终端标识(ID)的数目的子集的功率控制命令信号。子集小于终端ID的完全集合。子集随时隙不同而改变，大大地增加对于每个无线终端的功率控制命令信号序列重复间隔。因此，在这样的实施例中，功率控制信令重复的时间段远大于对于被分配用于数据传输的音调的重复时间段。

本发明的某些实施例利用每个功率控制信号的正交分量来输送设备(无线终端)标识信息。系统通常支持比起具有设备标识的无线终端标识更多的设备标识，其在某些实施例中对于特定无线终端是唯一的。在功率控制信令中正交分量的这种使用提供在系统维护时的优点，在基站与无线终端之间的通信中断或丢失的事件中，改进检修(turn-around)时间。这是因为设备标识的使用允许无线终端区分打算用于特定的设备和在小区中在某个时间点使用同一个无线终端ID的另一个设备的功率控制。在一个特定的实施例中，在系统中的每个设备(无线终端)具有对于基站和设备(无线终端)来说是已知的独特的设备标识序列。当设备(无线终端)被基站识别和被分配一个终端ID时，与相应的功率控制命令跳动序列一起，设备标识序列信息通过使用要被发送的功率控制信号的正交分量被传送。这允许无线终端快速检测与基站的连接的丢失，例如终端ID分配的丢失，以及无线终端可快捷地采取行动，例如，试图重新接入基站。标识序列信息还帮助阻止无线终端错误地解译和应用打算用于不同的设备(无线终端)的功率控制命令，因此提供更鲁棒的和可靠的功率控制实施方案，

应当指出，本发明的许多信令特性可被单独地或以各种组合被使用来提供各种各样的信号方法，这些方法可以根据具体地系统的需要被使用于各种各样的系统。因此，正如示例性OFDM无线系统描述的，为了说明，本发明的信令方法和设备可应用于各式各样的其它通信技术，诸如码分多址(CDMA)，时分多址(TDMA)等等，以及可被应用于各式各样的其它通信系统。

附图说明

图1显示实施本发明的功率控制设备和方法的示例性通信系统。

图2显示按照本发明实施的示例性基站。

图3显示按照本发明实施的示例性终端节点，例如无线终端。

图4显示在示例性OFDM系统中的示例性空中链路资源。

图5显示按照本发明的、两个示例性功率控制音调-符号实施例。

图6显示按照本发明的、功率控制命令的模拟信令的示例性使用。

图7显示按照本发明的、基于反馈信息的无线终端命令的预先传输缩放。

图8显示按照本发明的用于四个示例性功率控制的示例性功率控制音调-符号序列，其中两个被连接到第一基站，其中另两个被连接到第二基站。

图9显示被使用来减小干扰影响的本发明的示例性实施，其中超级时隙被再划分成时隙，以及基站在每个时隙期间发出用于多个基站终端ID的子集的功率控制命令，其中子集随时隙的不同而改变。

图10显示本发明的示例性实施例，其中功率控制音调-符号的正交分量，按照本发明被使用来输送例如无线终端的设备的标识信息。

具体实施方式

下面在蜂窝无线数据通信系统方面描述本发明的示例性实施例。示例性系统是扩频OFDM(正交频分复用)多址系统，它包括按照本发明实施的特性、修改、改进、设备和方法。虽然示例性OFDM无线系统被使用于说明本发明，但本发明的信令方法和设备可应用于各式各样的其它通信技术，诸如CDMA，TDMA等等，以及可被应用于各式各样的其它通信系统。

图1显示使用按照本发明的设备和方法的示例性通信系统100。示例性通信系统100包括多个基站，包括基站1(BS1)102和基站N(BSN)102’。BS 1 102分别经由无线链路112，114被耦合到多个终端节点(EN)EN 1 108，EN N 110。类似地，BS N 102’分别经由无线链路112’，114，被耦合到多个终端节点(EN)EN 1 108’，EN N110’。小区1 104代表其中BS 1 102可以与EN，例如EN 1 108通信的无线覆盖区域。小区N106代表其中BS N 102’可以与EN，例如EN 1 108’通信的无线覆盖区域。EN 108，110，108’，和110’可以在通信系统100中移动。基站BS 1 102，BS N 102’分别经由网络链路118，120被耦合到网络节点116。网络节点116经由网络链路122被耦合到其它节点，例如其它基站，路由器，归属代理节点，鉴别授权记帐(AAA)服务器节点等等，和互联网。网络链路118，120，122例如可以是光纤光缆。网络链路122提供在通信系统100外面的接口允许用户，例如EN，与系统100外面的节点通信。

图2显示按照本发明的示例性基站200。示例性基站200可以是图1的基站102，102’的更详细的代表。示例性基站200包括经由总线209被耦合在一起的接收机202，发送机204，处理器206，例如CPU，I/O接口208，和存储器210。各种元件202，204，206，208和210可以通过总线209交换数据与信息。

接收机202和发送机204分别被耦合到天线203，205，提供基站200与在它的蜂窝覆盖区域内的终端节点，例如无线终端，进行通信，例如交换数据与信息的方式。包括译码器212的接收机202接收和译码信令，这些信令通过工作在它的小区内的终端节点被编码和发送。发送机204包括在发送之前编码信令的编码器214；以及功率音调-符号生成器电路216。功率音调-符号生成器电路216生成这里被称为功率音调-符号的控制信号。功率音调-符号，是按照本发明，对于每个终端节点，例如由基站200提供服务的无线终端，用适当的模拟电平以适当的音调频率在适当的符号时间生成的。功率音调-符号的生成涉及功率控制信息在多个音调上的映射。功率-音调信号然后在单个OFDM符号发送时间段内被发送。

存储器210包括例程218和数据/信息220。处理器206通过执行例程218和利用在存储器210中的数据/信息220操作接收机202，发送机204和I/O接口208，执行处理控制基本基站功能，以及控制和实施包括被提供服务的无线终端的功率控制的、本发明的新的特性和改进方案而控制基站200的操作。I/O接口208为基站200提供到互联网和其它网络节点，例如中间网络节点，路由器，AAA服务器节点等等的接口，因此允许终端节点通过无线链路与基站200通信，以便例如经由互联网在通信系统内和在通信系统外面与其它对等节点，例如另一个终端节点连接、传送和交换数据与信息。

例程218包括通信例程222和基站控制例程224。基站控制例程224包括扇区控制例程225和无线终端功率控制例程226。在各种划分扇区实施例中，扇区控制例程225控制在各个扇区中的音调使用。在某些情形下，相同的音调组在每个扇区中被使用，但为了避免与某些功率控制信号相冲突，在相邻的扇区中使用的音调被控制以使得用于功率控制信令的音调在相邻的扇区中不同时被使用。因此，扇区控制225可控制某些音调在特定的时间在相邻的扇区不被使用。本发明的控制信号特性可被使用在扇区化的和未扇区化的小区。无线终端功率控制例程226包括排序模块228，控制命令模块230，和缩放模块232。数据/信息220包括数据234，功率音调-符号跳跃序列信息236，功率命令范围信息238，设备ID序列信息239和用户数据/信息240。数据音调跳跃序列信息235也被包括在存储器210中。在本发明的各种不同的实施例中，数据音调跳跃序列具有比起对于各种无线终端使用的功率控制信令跳跃序列的周期更短的周期。因此，在某些实施方案中，数据音调跳跃序列的周期比起功率控制信号音调跳跃序列更短。用户数据/信息240包括多个用户信息，用户1信息241和用户n信息250。每个用户信息，例如用户1信息241，包括功率控制命令信息242，终端标识(ID)244，信道质量信息246，功率控制缩放因子信息248，和设备标识信息249。

数据234可包括从终端节点接收的数据，和要被发送到终端节点的数据。功率音调-符号排序信息236可包括可被用作为功率控制音调-符号的规定的音调组，功率音调-符号跳跃序列或从其得出这些序列的信息，每个序列是对于基站200特定的，并且它使得终端标识(ID)244与在序列内在特定的符号时间的特定的音调分配相联系。在某些实施例中，一个终端标识ID被使用于N个无线终端的每个无线终端，其可以在一个时间点与基站交互。在进入小区后，无线终端，例如终端节点，被分配以一个终端ID。因此，终端ID在无线终端进入和离开小区时被复用。对设备特定的设备ID通常是对于系统中的设备独特的，并且在无线终端从一个小区移动到另一个小区时保持为相同的。功率音调-符号排序信息236还可包括时隙时间(slot time)，例如规定的数目的邻接的符号时间；在时隙期间可以接收功率控制命令音调-符号规定的数目的基站终端ID 344，例如总共数目的基站终端ID 344的子集；多个时隙；和超级时隙，例如一组时隙。功率控制范围信息238可包括可以与对于无线终端功率控制命令的上限和下限有关的数值，其被使用来命令无线终端发送功率的增加或减小。例如，不同的功率控制范围可被使用于靠近基站的无线终端不同于远离基站的无线终端。在某些实施例中，功率命令范围信息238对于独特的无线终端或不同的组、类型或类别的无线终端可以是不同的。在某些实施例中，功率命令范围信息238可以是对于基站200和无线终端是已知的固定的数值，并且在相对较长的时间间隔内，例如在基站或无线终端被重新编程之前保持不变。在其它实施例中，范围数值可以由基站200在周期或非周期时间间隔内被调节，并且把新的范围数值信息238传送到无线终端。设备标识序列信息239可包括多个序列或用来得出序列的信息，每个序列对于具体的设备，例如无线终端是唯一的，每个序列与设备ID 249，例如IP地址相关联。在某些实施例中，设备ID序列信息239可被发送，功率命令音调-符号的同相和正交分量之一，用于在基站200与无线终端之间的功率控制命令的改进的鉴权。

功率控制命令信息242包括由基站200计算的对于被提供服务的每个无线终端的功率控制无线终端发射电平调节。每个基站具有一组终端标识(终端ID)244，其被分配给用户，例如被提供服务的每个无线终端。每个终端ID 244可以与不同的功率音调-符号跳跃序列信息236相联系。信道质量信息246可包括来自用户的信道质量报告，包括来自无线终端的下行链路信道质量报告和反馈功率信息。可以存储对于多个过去的传输的反馈信息。功率控制缩放因子248可以是基于过去的反馈信息的计算的增益调节，它应当在发送之前被加到功率控制命令242中，以便更精确地控制无线终端的发送功率水平。设备ID信息240可以是对于每个无线终端唯一的无线终端标识，例如与IP地址的联系，允许基站200从信息239中选择特定的相应的设备ID序列。设备ID信息249通常是对于无线终端唯一的，并且不是依赖于基站。

通信例程222包括各种通信应用，它可被使用来把特定的服务，例如IP电话服务，文本服务和/或交互游戏提供到系统的一个或多个用户终端节点。基站控制例程224执行包括以下的功能：信号生成和接收的基本控制、数据和导引跳跃序列的控制、编码器和译码器的控制、调度、到用户的带宽分配、调度用户到终端ID 244、以及来自基站200的输出发送功率的控制。

无线终端功率控制例程226也被包括在基站控制例程224中，它可以对于由基站200提供服务的每个无线终端执行功率控制，包括通过使用被生成和发送到无线终端的例如模拟功率控制信号的模拟功率控制命令，而进行的无线终端发送功率水平的闭环控制。

排序模块228按照本发明通过使用包括功率音调-符号排序信息236和终端ID的数据/信息220控制基站的功率控制音调-符号序列的操作。序列模块228指令哪些音调频率应当在特定的符号时间期间对于特定的终端ID 244被发送，以便发送功率控制命令到无线终端。在某些实施例中，排序模块228还使用设备ID序列信息239和设备ID249来生成设备独特的序列信息，以伴随功率音调-符号中的功率控制命令242同时进行。

控制命令模块230通过使用包括功率命令范围信息238、终端ID244、设备ID 249、和信道质量信息246，例如过去的反馈功率数据和/或来自无线终端的下行链路信道质量报告的数据/信息220，对于由基站提供服务的每个用户生成功率控制命令242，例如无线终端发送功率水平调节命令。

缩放模块232对于由基站提供服务的每个用户，计算当前的功率控制缩放因子。该计算可作为诸如在多个过去的传输上的反馈功率信息和/或下行链路信道质量报告、功率控制命令242的过去的传输、无线终端工作功率控制模型的知识和对过去的命令的预期的响应的信息的函数被执行。缩放模块232还使用包括诸如功率控制命令242和功率控制缩放因子248的输入的数据/信息220，来缩放或更新功率控制命令242。更新的功率控制命令242被发送到功率音调-符号生成器电路216，用于在发送到打算的无线终端之前生成重新缩放的模拟功率音调-符号信号命令电平。

图3显示按照本发明的示例性终端节点300。示例性终端节点300可被使用于图1的任何终端节点108，110，108’，110’。示例性终端节点300，例如无线终端，可以是移动终端，移动站，移动节点，固定的无线设备等等。在本申请中，提到终端节点300可被解释为对应于无线终端、移动节点等的任一项。无线终端可以是支持无线通信链路的移动节点或固定设备。示例性终端节点300包括经由总线310被耦合到一起的接收机302、发送机304、例如CPU的处理器306、和存储器308。各种不同的单元302、304、306、308可以通过总线310交换数据和信息。

接收机302和发送机304分别被耦合到天线303，305，这提供终端节点300经由无线链路与基站200进行通信的方式。接收机302包括译码器312和功率音调-符号检测电路314。接收机302接收和译码信令，例如数据传输，这些信令通过基站200被编码和发送。接收机302，还按照本发明通过使用功率音调-符号检测电路314接收和检测模拟功率音调-符号。发送机304包括编码器316，用来在发送之前编码信令；和功率控制模块318，其按照本发明，响应于控制命令而调节发送机的功率水平。

存储器308包括例程320和数据/信息322。处理器306通过执行例程320和利用在存储器308中的数据/信息322操作接收机302和发送机304，执行处理控制基本无线终端功能，控制和实施包括检测、估计与施加引导到无线终端的发送功率水平的功率控制命令、本发明的新的特性和改进方案，而控制终端节点300的操作。

例程320包括通信例程324、功率音调-符号接收例程326和无线终端控制例程328。无线终端控制例程328包括功率控制例程330。数据/信息322包括用户数据332、用户功率信息334、和系统功率信息336。用户功率信息334包括当前的功率水平信息338、接收的音调-符号信息340、新的功率水平信息342、终端ID信息344、基站ID信息345、信道报告信息346、和设备标识序列347。系统功率信息336包括功率音调-符号跳跃序列信息348、功率控制范围信息350、功率控制模型信息352、和质量信息354。数据/信息块322还包括数据音调跳跃序列信息333。在各种实施例中，被使用的数据音调跳跃序列的周期短于所使用的功率控制音调跳跃序列。

用户数据332可包括要被发送到基站200的数据和从基站200接收的数据。用户当前的功率水平信息338可包括当前的或最近的发送功率水平和电池功率水平的状态。接收的功率音调-符号信息340可包括被包括在从基站200的上一次功率音调-符号发送中的信息，包括功率控制命令数值，以及在某些实施例中的质量数值或设备ID序列值。新的功率水平信息342可包括基于来自基站的功率控制命令的新的发送功率分配值。终端ID信息344是基站分配的ID。基站ID信息345包括可被使用来终端标识与无线终端300相连接的特定的基站的信息，例如斜率(slope)值。基站ID信息345和终端ID信息344可被无线终端300使用来得到信息348的分配的功率控制音调-符号序列，用于由特定的基站200分配到无线终端300的终端ID 344。信道报告信息346可包括反馈到基站的功率信息，包括来自检测的导引信号、下行链路信道质量报告、干扰水平、检测的命令电平等等的信息。功率音调-符号序列信息可包括多个特定的功率音调-符号跳跃序列，或者被使用来得出所述序列的信息348，其与用于不同的基站ID 345的不同的终端ID 344相关联。无线终端的功率控制范围值信息350可包括规定基站的发送功率控制增加/减小命令音调-符号的上限和下限的数值。无线终端的功率控制范围信息350应当匹配于用于特定的无线终端300的基站的功率命令范围信息238。功率控制模型信息352可包括诸如查找表、建模功率控制方程的信息，以允许功率控制300在功率控制范围信息350的极限值之间插入接收的真实功率控制命令值。质量信息354可包括施加到被包括在接收的音调-符号信息340中的质量信息的准则。在一个实施例中，质量信息354可包括一个电平，它在超过时导致拒绝功率控制命令但在未超过时导致接受功率控制命令。在其它实施例中，质量信息354准则可包括第一阈值电平，它在被超过时导致无线终端300拒绝和丢弃功率控制命令；第二阈值电平，它在未被超过时导致无线终端接受和使用全部功率控制命令；以及在第一和第二电平之间的中间区域，其中可以适用的接收的功率控制命令的百分比。

通信例程324包括可被使用来提供具体的服务，例如IP电话服务、文本服务和/或交互游戏，到一个或多个终端节点用户的各种通信应用。

功率音调-符号接收例程326通过使用包括功率音调-符号跳跃序列信息348、基站ID 345、分配的终端ID 344的数据/信息322而控制功率音调-符号检测模块314，来接收和检测由基站200分配的、用于无线终端300的功率控制的音调-符号。检测电路314在接收例程326的控制下把命令信息与被包括在接收的功率音调-符号340的分量中的质量信息/设备ID序列信息分离开。接收例程326可以处理接收的功率音调-符号340。由接收例程326进行的处理可包括相对于可接受的范围信息350，检验接收的功率音调-符号340的命令电平部分(I或Q分量)以及相对于在系统质量信息354中的极限比较该接收的功率音调-符号340的质量部分(I和Q分量的另一个分量)。根据这些估计的结果，例程326可以发出质量估值到信道报告信息346。在某些实施例中，接收例程326还可以相对于已知的预期的数值检验接收的功率音调-符号信息348，以鉴权在基站200与无线终端300之间的通信。

无线终端控制例程328控制无线终端300的基本功能，包括发送机304和接收机302的操作、包括数据/控制跳跃序列的信号生成和接收、状态控制、和功率控制。

功率控制例程330可以使用数据/信息322，包括信道报告信息346和当前的功率水平信息338，例如电池条件，以便决定执行以下的哪种行动：忽略接收的功率控制命令，例如可疑的发送被干扰破坏，例如在临界的质量水平的情形下施加一部分命令电平，或在因为检测到非常低的干扰而确定其中质量水平为非常高的情形下，施加全部命令电平。忽略接收的功率控制信号的决定可以由功率控制例程330在被使用来发送控制信息的接收的控制信号的I和Q信号部分包括大于被使用来检测特定的噪声电平的预先选择的电平时作出，所述噪声电平例如表示不可靠的信号的电平的功率。在功率控制信号中零的接收功率水平表示，由无线终端300使用的传输功率水平应当改变零，例如不需要改变。如果功率控制例程330决定不改变功率水平，则当前信息338中的发送功率水平被引导到功率控制电路。如果功率控制例程330决定改变功率水平，则包括信息338中的当前的发送功率水平，在信息340中的接收的音调-符号功率命令，功率控制范围信息350，和功率控制模型信息352的数据/信息322被使用来计算指示功率控制电路318使用的、新的发送功率水平342。

图4显示对于示例性OFDM系统的、纵轴402上的频率对水平轴404上的时间的曲线图400。在示例性OFDM系统中的空中链路资源404，例如通信带宽，随时间的变化显示于以6行×5列的栅格表示的曲线图400。在示例性OFDM系统中，在频域上可用的带宽406被划分成多个正交的音调408。时域被划分成多个OFDM符号时间段410。在任何的OFDM符号时间段中，6个音调408的任一个可被使用来发送代表要被传送的信息的复数。空中链路资源404的基本单元是在OFDM符号时间段410中的音调408，它在本申请中被称为音调-符号412，并且用方块的网格块412代表。图1显示总共30个音调-符号，或在空中链路资源404的5个OFDM符号时间段的每个中6个音调-符号。

在示例性OFDM系统中，基站可以发送音调-符号到位于基站的蜂窝覆盖区域或小区内的无线终端。按照本发明，每个功率控制命令通过使用单个音调-符号被基站发送到无线终端。通常，一个复数用每个音调-符号被发送。一个复数包括两个分量：同相分量和正交分量。在本申请的说明中，被分配给音调-符号的同相分量与正交分量的用法可以交换。以同相与正交两个分量，输送的信息也可以以与同相分量偏差预定的和已知的量的、两个正交分量被输送。

在图5的曲线图500上，纵轴510代表正交，以及横轴512代表同相。在曲线图500上，示例性音调-符号514包括同相分量516和正交分量518。在曲线图500的示例性实施例中，两个功率控制命令通过使用单个音调-符号514被发送，其中第一功率控制命令在同相分量516中被发送，并且可被用作为用于第一无线终端，即无线终端#1的功率控制命令，而第二功率控制命令在正交分量518中被发送，并且可被用于第二无线终端，即无线终端#2。

在另一个实施例中，打算用于不同的无线终端的功率控制命令被独立地发送。在这样的实施例中，在单个音调-符号中仅仅用于一个无线终端的一个功率控制命令被发送。图5的曲线图520显示这样的实施例。在图5的曲线图520上，纵轴530代表正交，以及横轴532代表同相。在曲线图520上，示例性音调-符号534包括同相分量536和没有或零正交分量。在这种情形下，功率控制命令在同相分量536中被发送，而正交分量可以在发送中不使用，例如基站在正交分量中不发送功率。预期的不使用的，即，在功率控制音调-符号中不发送的正交分量，可以通过使得容易检测干扰而帮助改进信令的鲁棒性。无线终端可以估计接收的音调-符号534的正交分量，以便确定在同相分量536中接收的功率控制命令的可靠性。在蜂窝环境下，音调-符号，包括载送功率控制命令的音调-符号，受到例如来自基站的干扰。假设无线终端检测到在功率控制音调-符号的正交分量中检测到很大的能量，虽然在正交分量中不应当有信号分量，因为基站发送具有零正交分量的功率控制音调-符号。在这样的情形下，在正交分量中高的信号电平是给无线终端良好的指示：即强干扰源破坏功率音调-符号，所以无线终端应当，并且在某些实施例中确实，降低功率控制命令的重要性和/或丢弃该命令。

在其它实施例中，用于一个无线终端的单个功率控制命令在单个功率控制音调-符号的同相分量中被发送，以及在信号的正交分量中发送预定的信号电平，例如非常低的电平，其中接收的正交分量的检测的电平被无线终端使用来确定在同相分量中在功率控制命令信号上的干扰的水平，以及采取包括全部使用、部分地或以加权的方式使用、或拒绝的行动。

在其它实施例中，用于一个无线终端的单个功率控制命令在单个功率控制音调-符号的同相分量中被发送，以及基站在正交分量中不发送信号，因此无线终端不估计正交信号。

在再一个实施例中，用于一个无线终端的单个功率控制命令在单个功率控制音调-符号的同相分量中被发送，以及不同的功能或使用，例如无线终端身份序列信息，被分配给在正交分量中发送的信息。

按照本发明，在某些实施例中，如果基站不打算调节无线终端的发送功率，则基站不发送相应的功率控制命令。当基站不想要改变无线终端的发送功率水平时，基站相对于功率控制命令保持安静的这个方法是更有效的，并且比起许多典型的已知的功率控制实施方案，产生更小的干扰。在许多典型的已知的功率控制实施方案中，功率控制信号以+或-命令信号的序列被发送，以及为了达到零的纯效果，命令信号被交替，例如+_+-_-+-。这个已知的和广泛使用的、切换功率控制信号的方法是低效率的，因为它会使得功率控制进行不必要的调节和花费功率，并且由于基站发送切换的功率控制信号，它具有产生附加干扰的附加的不想要的负面影响。相反，本发明的方法通过不命令无线终端进行不必要的调节而节省功率，并且具有来自减小的基站功率控制信令的较低的干扰水平的附加好处。

例如，在其中两个功率控制命令共享一个音调-符号的情形下，例如如曲线图500所示，如果到无线终端#1的第一功率控制命令不打算被发送，而到无线终端#2的第二功率控制命令打算被发送，则同相分量516被设置为零，而正交分量518可被设置为适当的非零数值。如果基站对于无线终端#1或无线终端#2都不打算发送功率控制命令，则同相分量516就正交分量518都是零，并且不发送音调-符号514。在其中用于一个无线终端的一个功率控制命令占用一个音调-符号的某些示例性实施例中，如果基站不打算发送功率控制命令，则同相分量不被发送，另外，如果不发送正交分量或不使用正交分量，则在该音调-符号不发送整个复数。

图6600显示按照本发明的功率控制命令的模拟信令的示例性使用。横轴602代表从基站到无线终端的功率控制命令值。沿功率控制命令轴，显示数值-b604，-a606，零608，a610和b612。[-b，-a]的间隔614和[a，b]的间隔616被显示，以及由在轴602下面的大括号表示。按照本发明，功率控制命令可以是零608，表示基站不打算调节无线终端的发送功率。点604代表零命令。如果功率控制命令是非零，则在同相或正交分量中发送的功率控制命令的值可以是处在[-b，-a]的间隔614或[a，b]616中，其中b≥a＞0。三个带头的箭头618指向基站可以选择的、功率控制命令的三个可接受的输入：零(0)608，间隔[-b，-a]614或间隔[a，b]616。如果值是+a610，则功率控制命令指令无线终端将发送功率增加P_a。如果值是-a606，则功率控制命令指令无线终端将发送功率减小P_a。如果值是+b612，则功率控制命令指令无线终端将发送功率增加P_b。如果值是-b604，则功率控制命令指令无线终端将发送功率减小P_b。如果值，例如示例性数值x620，处在间隔[-b，-a]614中的-b604与-a606之间，则由点650代表的功率控制命令指令无线终端将发送功率减少P_x，其中P_x是在P_a与P_b之间的量并且P_x是x的函数。在一个实施例中，P_x＝P_a+(P_a-P_b)*(x+a)/(b-a)。如果值，例如示例性值y630，处在间隔[a，b]616中的a610与b612之间，则由点660代表的功率控制命令指令无线终端将发送功率增加一个量P_y，其中P_y是P_a与P_b之间的量并且P_y是y的函数。在一个实施例中，P_y＝P_a+(P_b-P_a)*(y-a)/(b-a)。

在其中b＝a的极端情形下，功率控制命令可以指令无线终端不进行功率改变，将发送功率增加一个电平P_a＝P_b，或将发送功率减小一个电平P_a＝P_b。

在本发明的各种实施例中，功率控制命令是实数，提供无限数目的选择和连续的功率控制选择能力。在其它实施例中，可以支持有限的数目的功率调节，例如三个或更多个。按照本发明的模拟控制命令信号电平的这种方法提供非常有效的和灵活的、精确地选择和快速地输送适当的功率水平调节到每个无线终端的方法，因此减小功率调节命令信号的数目并且允许更快速地达到稳定性。这是与用于功率控制命令信号的数字电平的典型的发送相反的，后者可能是低效的、提供较小的选择分辨率，需要更多的信令，和需要更多的时间稳定。如果数字命令使用单个比特用于固定的分辨率，则为了使得无线终端达到正确的功率水平通常需要多个命令，以及通常需要更多的时间稳定和造成更多的信令干扰。如果使用多比特的数字命令被使用，则被分配给功率控制命令消息的固定的数目的比特造成固定数目的功率控制电平改变的可能的级别，以及当增加被分配给功率控制的比特的数目，以提供更高的分辨率时，被用于功率控制信令的带宽增加。本发明的模拟信令技术允许支持多水平的命令，而不因为大量可能的命令而需要附加带宽。

图7，框图700显示功率控制信息如何被处理以产生功率控制命令702(图2的242)，在它实际上通过空中被发送之前被缩放。在图7上，功率控制信息720首先被调制到单个音调的I或Q信号分量之一，产生功率控制命令702。调制操作由幅度调制器721执行。幅度调制器721包括映射模块723，其把功率控制信息值映射到三个幅度电平中的至少一个电平。在各种不同的实施例中，表示发送功率水平不改变的功率控制信息值被映射成零的功率水平。由调制器721生成的功率控制命令在发送之前在各种实施例中受到缩放。缩放因子计算通过使用被包括在用户信道质量信息(图2的246)中的、来自从功率控制704接收的下行链路信道质量报告的信息在基站的缩放例程(图2的232)的模块706中被执行。在各种实施例中，响应于信道质量的降低，增加缩放因子和响应于信道质量的报告的改进减小缩放因子。由计算电路706生成的缩放因子705作为输入被提供到乘法器模块708。基站缩放例程(图2的232)的乘法器模块708把功率控制命令702乘以功率控制缩放因子705(图2的248)，以及调节被发送到发送机710(图2的204)的功率音调-符号生成器电路(图2的216)的信号。通常，缩放因子705随时间变化。不同的缩放因子248被使用于不同的无线终端。通常，缩放因子705的确定与不同的无线终端无关地实行。在其中每个无线终端把相应的下行链路信道质量经常报告到基站的一个实施例中，缩放因子是过去的下行链路质量报告的函数。例如，如果下行链路信道质量降低(或提高)，则增加(或减小)缩放因子。按照本发明，响应于表示下行链路信道质量的降低的信息，在基站中增加缩放。

考虑以下的简化的例子，被使用来说明按照本发明的、在基站与无线终端之间的缩放因子同步在实现更有效地和快速地响应功率控制方面的好处。参照图6，假设数值a(610)＝5对应于0瓦功率增加命令，以及数值b(612)＝10对应于5瓦功率增加命令，控制模型在[a，b](616)范围中是线性的，基站决定无线终端的发送功率水平应当增加5瓦，设置y(630)＝10，并把功率控制命令发送到无线终端。然而，由于诸如，例如信道损耗、在无线终端中的增益偏差等等的因素，无线终端把信号解译为y(630)＝8，并且把发送功率增加3瓦。基站可以测量来自无线终端的接收的信号强度和发出第二命令y(630)＝7，用于增加发射信号强度2瓦，但无线终端把信号解译为y(630)＝5.6实际上只增加功率1.6瓦。最终，无线终端功率水平将覆盖想要的水平。然而，范围[-b，-a]和[a，b]不是由基站限制控制能力与性能所想要的。

现在考虑按照本发明的使用缩放因子同步的示例性情形。参照图6，假设数值a(610)＝5对应于0瓦功率增加命令，以及数值b(612)＝10对应于5瓦功率增加命令，控制模型在[a，b](616)范围中是线性的，基站决定无线终端的发送功率水平应当增加5瓦，并且正常地设置y(630)＝10。然而，对于现在工作的缩放因子同步，基站可以使用包括例如包括导引反馈信息的下行链路信道报告的过去的信道报告反馈信息来计算缩放因子，以便在发送之前应用到功率控制命令。例如，在这个示例性情形下，缩放因子调节是10/8的因子，这样，从基站到无线终端的发送功率控制命令将是y(630)＝12.5。功率控制把命令信号解译为y＝10.0，并把它的功率增加5瓦，正如原先想要的。

在示例性OFDM系统中，基站定期地发送功率控制命令到无线终端，每个无线终端保持与基站的工作的连接。被使用来载送用于给定的无线终端的功率控制命令的音调-符号组被称为功率控制音调-符号序列。图8显示四个功率控制的无线终端音调-符号序列，其中的两个被连接到一个基站以及另外的两个被连接到另一个基站。在一个实施例中，功率控制音调-符号序列的音调随时间跳跃。功率控制音调-符号跳跃序列236可以，并且在某些实施例中确实，与基站的终端标识244相联系。对应于第一基站，基站A的图8的曲线图800，包括代表频率的纵轴802和代表时间的横轴804。空中链路资源806包括30个音调-符号位置，例如示例性音调-符号位置808。空中链路资源806包括用于具有基站A终端标识#1的无线终端的3个功率控制音调-符号，由具有水平线阴影810的方形代表，和用于具有基站A终端标识#2的无线终端的3个功率控制音调-符号，由具有垂直线阴影812的方形代表。被观测以遵循频率与时间的特定的关系的，三个功率控制音调-符号810，可以构成用于基站A的终端标识#1的功率控制音调-符号序列。被观测以遵循频率与时间的特定的关系的，三个功率控制音调-符号812，可以构成用于基站A的、终端标识#2的功率控制音调-符号序列。对应于第二基站，即基站B的图8的曲线图820，包括代表频率的纵轴822和代表时间的横轴824。空中链路资源826包括30个音调-符号位置，例如示例性音调-符号位置828。空中链路资源826包括用于具有基站B终端标识#3的无线终端的、3个功率控制音调-符号，由具有从左向右向上斜的线阴影830的方形代表，和用于具有基站B终端标识#4的无线终端的、3个功率控制音调-符号，由具有从左向右向下斜的线阴影832的方形代表。被观测以遵循频率与时间的特定的关系的，三个功率控制音调-符号830，可以构成用于基站B的、终端标识#3的功率控制音调-符号序列。被观测以遵循频率与时间的特定的关系的，三个功率控制音调-符号832，可以构成用于基站B的、终端标识#4的功率控制音调-符号序列。而且，对于给定的无线终端，功率控制音调-符号序列是由基站分配给无线终端的终端标识244的函数，这样，在给定的基站中，对于任何无线终端标识244，功率控制音调-符号序列可以由基站和与基站连接的所有的无线终端唯一地确定。

在蜂窝系统中，功率控制音调-符号序列在某些实施例中是随不同的基站而不同的，这样，在相邻的小区的功率控制信号之间的干扰被平均。另外，对于任何给定的无线终端，邻接的功率控制命令可能不总是以固定的到达之间的时间到达，这使得小区间干扰进一步随机化。

在扇区化的基站实施方案中，为了保护功率控制命令不受扇区之间的干扰，在本发明的某些实施例中，当音调-符号在一个扇区中被用作为功率控制音调-符号时，同一个音调-符号不在相邻的扇区中被使用。基站可以协调音调在各种不同的扇区的使用，使得这样的控制成为可能。

考虑在系统中功率控制音调-符号序列的以下的实施例。假设在系统中总共有N个音调。因此，可以构成M个音调跳跃序列，每个序列具有N OFDM符号时间段的周期，它被称为超级时隙。假设N＝113。把OFDM符号时间段加下标1，2，...，113。假设在OFDM符号1，...，7；15，...，21；29，...，35；43，...，49；57，...，63；71，...，77；85，...，91；99，...，105中的跳跃序列1，2，3，4的音调-符号被使用来发送功率控制命令。

首先假设有28个明显不同的无线终端标识。然后，每个无线终端在一个时隙中放置一个功率控制音调-符号，它由14个邻接的OFDM符号组成。在这种情形下，功率控制音调-符号序列的有效的周期是超级时隙。现在考虑两个相邻的基站A和B。假设在一个超级时隙中，基站A中用户1的功率控制音调-符号与由基站B中强干扰源使用的某些音调-符号相干扰。因此，用户1的功率控制命令经历大的干扰以及可能不可靠地通信。在这种情形下，有不同的可能性：在下一个超级时隙中，相同的音调-符号可再次经历相同的强干扰源。结果，功率控制命令对于同一个用户会接连地丢失，因此干扰影响没有被平均。

现在，假设有31个(不是28个)不同的无线终端标识。然后，终端1到28在第一时隙被功率控制；终端29，30，31和1到25在第二时隙被功率控制，等等。如果可以看到，因为号码28和31的没有对准，功率控制音调-符号序列的有效的周期大于超级时隙。在这种情形下，如果用户1的功率控制音调-符号遇到强干扰源，则在下一个超级时隙，同一个音调-符号可以经历不同的干扰源。有利地，功率控制命令对于同一个用户不会接连地丢失，所以干扰影响被平均。

图9显示上述的示例性实施例。基站对于具有基站终端ID分配的31个用户或无线终端执行功率控制。在图9上显示超级时隙902包括8个时隙：时隙1904，时隙2906，时隙3908，时隙4910，时隙5912，时隙6914，时隙7916，和时隙8918。在超级时隙902的每个时隙904，906，908，910，912，914，916，918期间，基站对于具有一组28个不同的无线终端执行功率控制，并可对于正在被控制的、28个不同的无线终端发送一个功率控制音调-符号。该28用户的组随不同的时隙而改变。分别在时隙904，906，908，910，912，914，916和918下面的方块920，922，924，926，928，930，932和934列出在各个时隙期间接收功率控制音调-符号的用户。方块920，922，924，926，928，932，930和934对应于第一超级时隙。分别在时隙904，906，908，910，912，914，916和918下面的方块936，938，940，942，944，946，948和950列出在各个时隙期间接收功率控制音频-符号的用户。方块936，938，940，942，944，946，948和950对应于第二超级时隙。应当指出，在每个时隙中，例如时隙1904，可接收第一超级时隙中的功率控制音调-符号的终端ID 920的子集与可接收第二超级时隙中的功率控制音调-符号的终端ID 936的子集不同。

图10显示其中通过使用单个音调-符号仅仅发送一个功率控制命令的、本发明的实施例。在图10的实施例中，功率控制命令在音调-符号的同相分量中被发送，而正交分量被使用来发送设备标识信息。图10提供简化的例子，其中显示用于一个终端ID，例如终端ID#1的基站的功率控制音调-符号序列。图10包括曲线图1000，具有在纵轴1002上的频率、在横轴1004上的时间、和空中链路资源1005，例如在时间上的带宽，被显示为用方形表示的132个音调-符号。空中链路资源1005包括多个功率控制音调-符号，1018，1020，1024，1026，1028，1030，1032，1034，1036，1038，1040。每个功率控制音调-符号，例如功率控制音调-符号1018由具有垂直线阴影的方形代表。每个功率控制音调-符号，例如1018被显示为代表在用于终端ID#1的功率控制音调-符号序列中潜在的功率控制音调-符号发送。在曲线图1000下面，显示两行：第一行1008和第二行1010。设备标识249，诸如与对于每个功率控制独特的IP地址的联系，是预定的，并且对于每个设备(无线终端)和基站是已知的。对于每个设备标识249，独特的设备ID序列347，有时称为签名序列，是预定的，并且对于每个设备(无线终端)和基站是已知的。第一行1008是用于示例性设备(无线终端)A的示例性设备ID序列。第二行1010是用于示例性设备(无线终端)B的示例性设备ID序列。如果基站给设备(无线终端)A分配终端ID#1，则在第一行1008中的设备ID序列值被使用来确定在其上面显示的功率音调-符号的正交分量中的发送信号。如果基站给设备(无线终端)B分配终端ID#1，则在第二行1010中的设备ID序列值被使用来确定在其上面显示的功率音调-符号的正交分量中的发送信号。具体地，对于给定的设备ID序列347，如果设备ID序列值是零，则在功率控制音调-符号序列的大多数功率控制音调-符号中不发送正交分量，或把它设置为零。例如，在第一行1008上显示的、用于终端A的设备ID序列中，在序列中12次中的8次，数值是零(0)。在这些例子中，其中设备ID序列值347是零(0)，例如第一行1008和第一列1011，在相应的功率控制音调-符号，例如在音调-符号1018中不发送正交分量，或把它设置为零。如果没有与基站的终端标识，例如终端#1相关联的设备(无线终端)，则不发送功率控制音调-符号。如果有与基站的终端标识，例如终端#1相关联的设备(无线终端)，则基站发送包括在被称为正交活动音调-符号的音调-符号的选择的组中的正交分量，被称为正交分量信号。对于在行1008上规定的、用于终端A的ID序列，音调-符号1022，1028，1034和1040是正交活动音调-符号。对于在行1010上规定的、用于终端B的ID序列，音调-符号1020，1026，1032和1038是正交活动音调-符号。在某些实施例中，正交分量信号是+/-变量，其中变量可以是预定的信号电平，例如Z。例如，在图10上，假设基站给设备(无线终端)B分配终端ID#1，第二列1013在行1010的设备(无线终端)ID B序列中具有数值＝1，表示基站应当发送用于无线终端B的、具有+Z电平正交分量的正交活动功率音调-符号1020。在图10上，假设基站给设备(无线终端)B分配终端ID#1，第五列1015在行1010的设备(无线终端)ID B序列中具有值＝-1，表示基站应当发送用于无线终端B的、具有-Z电平正交分量的正交活动功率音调-符号1026。按照本发明，正交分量信号和正交活动音调-符号组对于基站和无线终端都是已知的，并且可以是随不同的无线终端不同的。也就是，正交分量信号和/或正交活动音调-符号组可以是无线终端的签名的形式。图10显示在其中功率控制音调-符号被不同的无线终端使用的两种情形下不同的正交分量信号和不同的正交活动音调-符号组。

用于发送设备(无线终端)标识信息的正交分量的使用对于系统维护是有用的。假设在给定的时间，从基站看来，特定的终端标识，例如示例性终端ID#1，是空闲的，例如未分配的。然而，设备，例如无线终端，A认为它与具有终端标识#1的基站相连接。这种状态断开连接可以是因为在基站与设备(无线终端)A之间在过去的信令错误，并且可能不容易检测和解决。由于终端标识#1是空闲的，基站在相应的功率控制音调-符号序列的音调-符号的同相或正交分量中不发送任何信号。另一方面，设备(无线终端)A正在接收音调-符号，并检测到在用于终端ID#1的预期的功率控制音调-符号中没有发送信号。不用以上的、使用正交分量信号用于输送设备ID信息的实施例，设备(无线终端)A很难区分信号的缺失是因为基站认为终端ID#1是空闲的，在这种情形下，设备(无线终端)A应当丢弃并重新接入基站，还是因为基站不打算调节功率，在这种情形下，设备(无线终端)A不应当采取行动。对于以上的实施例，因为设备(无线终端)A没有接收它的签名正交分量信号，它可以断定，终端ID#1是空闲的，因此采取适当的行动，例如丢弃并重新接入基站。

考虑另一个示例性情景。假设在给定的时间，从基站看来，特定的终端标识，例如示例性终端ID#1，被分配给第一设备(无线终端)A。然而，第二设备(无线终端)B认为它与具有终端标识#1的基站相连接。在这样的情形下，设备(无线终端)B接收与它自己的签名信号不同的设备(无线终端)A的签名正交分量信号。因此，设备(无线终端)B认识到它不是当前分配的终端标识#1，丢弃它并且重新接入基站。

本发明可以以硬件、软件、或硬件与软件的组合来实施。例如，本发明的某些方面可以被实施为执行程序指令的处理器。替换地，或此外，本发明的某些方面可以被实施为集成电路，诸如，例如ASIC。

上述的本发明的方法和设备的多种附加的变例对于考虑到本发明的上述的说明的本领域技术人员来说将是显而易见的。这样的变例被看作为属于本发明的范围。

Claims

1.一种在正交频分复用系统中使用的通信方法，该方法包括：

把第一控制信息调制在单个音调上，以生成第一控制信号，其中所述第一控制信号包括同相分量和正交分量，所述第一控制信息被调制在所述同相和正交分量的第一单个分量上；以及

在单个正交频分复用符号发送时间段期间使用所述单个音调发送所述第一控制信号。

2.权利要求1的方法，其中所述第一控制信息是对应于第一无线终端的发送功率控制信息。

3.权利要求1的方法，其中所述第一控制信息是对应于第一无线终端的发送频率控制信息。

4.权利要求1的方法，其中所述第一控制信息是对应于第一无线终端的发送时序控制信息。

5.权利要求1的方法，还包括把对应于第二无线终端的第二控制信息调制在所述单个音调上，在所述同相和正交分量的第二单个分量上，所述同相和正交分量的所述第二单个分量是与所述同相和正交分量的所述第一单个分量不同的。

6.权利要求2的方法，还包括操作所述第一无线终端来接收所述第一控制信号和按照被调制在所述第一控制信号上的第一控制信息的函数调节发送功率水平。

7.权利要求1的方法，其中所述同相和正交分量的第二单个分量用不大于被使用来发送所述同相和正交分量的第一单个分量的功率的10％被发送。

8.权利要求7的方法，其中在所述同相和正交分量的所述第二单个分量上发送的功率是零。

9.权利要求1的方法，其中所述调制步骤包括执行幅度调制操作，以把所述第一控制信息调制在所述同相和正交分量的所述第一单个分量上，对于所述同相和正交分量的单个分量的所述调制包括作为所述第一控制信息的函数从至少3个可能值的一组值中分配单个值。

10.权利要求2的方法，其中3个可能值中的一个是零，表示所述第一无线终端不作出发送功率的改变。

11.权利要求9的方法，其中所述的可能值的组包括预定间隔的可能值。

12.权利要求10的方法，其中所述控制信息是单个值，它可以是至少3个值的任何一个，所述至少3个值的一个是零，表示所述第一无线终端不作出发送功率的改变，所述调制控制信息的步骤包括把所述单个值映射到至少三个信号幅度电平之一，零控制值被映射到幅度调制信号的零幅度值。

13.权利要求1的方法，其中所述调制包括执行幅度调制。

14.权利要求13的方法，还包括：

把同相和正交分量中的被幅度调制的一个分量乘以第一缩放因子，所述第一缩放因子是从同相和正交分量中的所述被调制的一个分量所对应的无线终端接收的下行链路质量报告信息的函数。

15.权利要求14的方法，还包括：

响应于接收表示下行链路信道质量降低的下行链路质量信息，增加所述第一缩放因子，以及响应于接收表示下行链路信道质量提高的下行链路质量信息，减小所述第一缩放因子。

16.权利要求2的方法，还包括：

周期地发送对应于第一无线终端的第一组所述调制的功率控制信号，所述第一组调制的功率控制信号的至少某些信号在不同的正交频分复用符号发送时间段期间被调制在不同的音调上。

17.权利要求16的方法，其中被使用来调制所述第一组调制的功率控制信号的音调由第一预定的跳跃序列确定。

18.权利要求17的方法，其中第一预定的跳跃序列对应于与第一无线终端相关联的终端标识。

19.权利要求17的方法，其中所述第一无线终端使用第二预定的跳跃序列来选择用于数据通信用途的音调，第二预定的跳跃序列的周期短于第一预定的跳跃序列的周期。

20.权利要求19的方法，其中第二预定的跳跃序列的周期至多是第一预定的跳跃序列的周期的一半。

21.权利要求7的方法，其中同相和正交信号分量之一没有被使用，所述方法还包括：

当同相和正交分量的所述未使用的一个分量包括预先选择的阈值以上的功率时，操作无线终端以忽略接收的功率控制信息。

22.权利要求2的方法，还包括：

把多个功率控制信号在一段时间上发送到所述第一无线终端；以及

以比起被发送到所述第一无线终端的功率控制信号至少低50％的频繁性在同相和正交分量的第二单个分量上发送周期的设备标识信号。

23.权利要求22的方法，其中在其间发送所述周期性的设备标识的所述单个正交频分复用符号发送时间段是对于所述第一无线终端唯一的无线设备标识的函数。

24.权利要求23的方法，其中在任何给定的时间，所述周期性的设备标识的值是对于所述第一无线终端唯一的无线设备标识的函数。

25.权利要求1的方法，

其中可能的调制信号值之一对应于表示功率不改变的控制命令；以及

其中发送所述第一控制信息包括当所述第一控制信息表示功率不改变时，发送具有零功率的所述信号音调。

26.权利要求1的方法，其中所述第一控制信号在对应于基站的第一扇区中被发送，所述方法包括：

操作基站以控制与所述基站相邻的第二扇区使得在发送所述第一控制信号时由所述第一控制信号使用的音调在所述第二扇区中不使用。

27.一种在包括无线终端的正交频分复用系统中使用的通信设备，所述设备包括：

调制器，用于把第一控制信息调制在单个音调上，以生成第一控制信号；以及

被耦合到所述调制器的发送机，用于在单个正交频分复用符号发送时间段期间使用所述单个音调发送所述第一控制信号；

其中所述第一控制信号包括同相分量和正交分量；以及

其中所述调制器是用于把第一控制信息幅度调制在所述同相和正交分量的第一单个分量上的幅度调制器。

28.权利要求27的通信设备，其中所述第一控制信息是对应于第一无线终端的发送功率控制信息、发送频率控制信息、和发送时序控制信息之一。

29.权利要求27的通信设备，其中所述调制器还把对应于第二无线终端的第二控制信息调制在所述单个音调上，在所述同相和正交分量的第二单个分量上，所述同相和正交分量的所述第二单个分量与所述同相和正交分量的所述第一单个分量不同。

30.权利要求27的通信设备，其中在所述同相和正交分量的第二单个分量上发送的功率是零。

31.权利要求27的通信设备，其中所述调制器包括用于把所述第一控制信息映射到可被幅度调制在所述同相和正交信号分量的所述第一分量上的、来自至少3个可能的值的一组的单个值的装置；以及

其中3个可能的值中的一个值是零，表示所述无线终端不作出发送功率的改变。

32.权利要求27的通信设备，还包括：

缩放装置，用于把同相和正交分量中的被幅度调制的分量乘以第一缩放因子，所述第一缩放因子是从同相和正交分量中的所述被调制的分量所对应的无线终端接收的下行链路质量报告信息的函数。

33.权利要求32的通信设备，还包括：

用于响应于接收表示下行链路信道质量降低的下行链路质量信息，增加所述第一缩放因子，和响应于接收表示下行链路信道质量提高的下行链路质量信息，减小所述第一缩放因子的装置。

34.权利要求27的通信设备，还包括：

用于按照第一预定的频率跳跃图案分配被使用来发送功率控制信号的音调的装置，按照第一频率跳跃图案分配的所述音调包括第一组调制的功率控制信号，所述第一组调制的功率控制信号的至少某些信号在不同的正交频分复用符号发送时间段期间被调制在不同的音调上。

35.权利要求34的通信设备，其中第一预定的跳跃序列对应于与无线终端相关联的终端标识。

36.权利要求34的通信设备，其中音调按照第二预定的跳跃序列被分配用于发送数据到所述无线终端，第二预定的跳跃序列的周期短于第一预定的跳跃序列的周期。

37.权利要求28的通信设备，其中所述发送机把多个功率控制信号在一个时间段上发送到所述第一无线终端；以及

包括用于以被发送到所述无线终端的功率控制信号的不足50％在同相和正交分量中的第二单个分量上发送周期的设备标识信号。

38.权利要求37的通信设备，其中在其间发送所述周期的设备标识信号的所述单个正交频分复用符号发送时间段是对于所述无线终端唯一的无线设备标识的函数。

39.权利要求37的通信设备，其中在任何给定的时间，所述周期的设备标识信号的值是对于所述第一无线终端唯一的无线设备标识的函数。

40.权利要求27的通信设备，

其中发送所述第一控制信息包括当所述第一控制信息表示功率不改变时发送具有零功率的所述信号音调。

41.权利要求27的通信设备，其中所述设备是扇区化基站以及其中所述发送机是在扇区化基站的扇区中的发送机，所述设备包括：

控制模块，用于控制与所述第一基站相邻的第二扇区使得在发送所述第一控制信号时由所述第一功率控制信号使用的音调在所述第二扇区中不使用。

42.一种在正交频分复用通信系统中操作无线终端的方法，所述方法包括：

周期地接收对应于所述无线终端的控制信号，每个控制信号具有第一类型的控制信息，其对应于至少三个不同的值中的一个值，在单个正交频分复用符号发送时间段期间被幅度调制在单个音调的同相分量和正交分量的第一单个分量上；以及

从每个接收的控制信号的所述同相和正交信号分量的所述第一单个分量的幅度确定要作出的调节量，所述调节对应于控制信息类型。

43.权利要求42的方法，其中所述第一类型的控制信息是功率控制信息、时序控制信息和频率控制信息之一。

44.权利要求42的方法，其中所述第一类型控制信息是功率控制信息，所述方法包括：

操作无线终端以响应于所述同相和正交信号分量的所述第一单个分量的至少一个分量的确定的幅度执行发送功率调节操作。

45.权利要求43的方法，其中对于所述同相和正交信号分量的所述第一单个分量的确定的近似零的幅度表示不要执行发送功率调节。

46.权利要求43的方法，还包括：

检验在同相和正交分量的第二单个分量上发送的信号以确定在其间发送所述信号的所述单个正交频分复用符号发送时间段和所述信号的值是否是对于所述无线终端唯一的无线终端标识的函数。

47.权利要求46的方法，还包括：

当所述检验表示在同相和正交分量的第二分量上的所述信号不是用于所述无线终端时，忽视接收的功率控制信号。

48.权利要求43的方法，还包括：

当所述信号的同相和正交分量的第二分量的功率超过预先选择的阈值时，忽略接收的功率控制信号。

49.权利要求48的方法，其中

所述阈值是对应于预先选择的信号噪声水平的功率水平阈值。

50.一种在正交频分复用通信系统中使用的无线终端，所述无线终端包括：

接收机，用于接收对应于所述无线终端的控制信号，每个控制信号具有第一种类型的控制信息，其对应于至少三个不同的值中的一个值，在单个正交频分复用符号发送时间段期间被幅度调制在单个音调的同相分量和正交分量的第一单个分量上；以及

用于由每个接收的控制信号的所述同相和正交信号分量的所述第一单个分量的幅度确定要作出的调节量的装置，所述调节对应于控制信息类型。

51.权利要求50的无线终端，其中所述第一种类型的控制信息是功率控制信息、时序控制信息和频率控制信息之一。

52.权利要求51的无线终端，其中所述第一种类型的控制信息是功率控制信息，所述无线终端包括：

用于响应于所述同相和正交信号分量的所述第一单个分量的至少一个分量的确定的幅度执行发送功率调节操作的装置。

53.权利要求52的无线终端，其中对于所述同相和正交信号分量的所述第一单个分量的确定的近似零的幅度表示不要执行发送功率调节。

54.权利要求51的无线终端，还包括：

检验在同相和正交分量的第二单个分量上发送的信号以确定在其间发送所述信号的所述单个正交频分复用符号发送时间段和所述信号的值是否是对于所述第一无线终端唯一的无线终端标识的函数。

55.权利要求54的无线终端，还包括：

当所述检验表示在同相和正交分量的第二个分量上的所述信号不是用于所述无线终端时，忽视接收的功率控制信号。

56.权利要求51的无线终端，其中控制信号是功率控制信号，所述无线终端还包括：

用于当所述信号的同相和正交分量的第二个分量的功率超过预先选择的阈值时，忽略接收的功率控制信号的装置。