在使用动态变化的调制解调器发送功率限制的无线终端内控制多个调制解调器

摘要

一移动无线终端(MWT)包括多个无线调制解调器。多个调制解调器的相应发送输出组合在一起以产生一合计发送输出。多个调制解调器可以并行地在反向链路方向上发送数据以及在前向链路方向上接收数据。MWT被限制工作在合计发送功率限制下。多个调制解调器的每一个都有与合计发送功率限制相关的单独发送限制。MWT控制器基于MWT的合计发送功率限制以及来自调制解调器的相应发送功率估计来调节多个调制解调器内的单独发送功率限制，使各个单独发送功率限制都能跟随一相应的单独调制解调器发送功率。

说明书

                           发明背景

I.技术领域

本发明一般涉及移动无线终端，尤其涉及具有多个调制解调器的移动无线终端，所述多个调制解调器被限制在全部调制解调器的合计发送功率限制下工作。

II.背景技术

在移动无线终端(mwt)和远程站之间建立的数据呼叫中，mwt可以通过“反向”通信链路把数据发送到远程站。同样，mwt可以通过“前向”通信链路从远程站接收数据。存在着紧迫的需求来增加前向和反向链路两者上可用的发送和接收带宽，也就是数据速率。

一般而言，mwt包括用于对射频(rf)输入信号进行功率放大的发送功率放大器。功率放大器产生经放大的射频输出信号，该信号具有响应于输入信号的输入功率的输出功率。过高的输入功率会过度驱动功率放大器，从而使输出功率超过功率放大器的可接受的工作发送功率限制。这又会造成RF输出信号的不期望失真，包括不可接受的带外RF发射。因此，需要谨慎地控制MWT中发送功率放大器的输入和/或输出功率，以避免过度驱使功率放大器。相关的需求是控制刚才提到的输出功率，而同时尽可能地使前向和反向链路带宽(也就是数据速率)的减少最小。

发明内容

本发明的特征之一是提供一MWT，它使用多个并行工作的通信链路使反向和前向链路方向上的总通信带宽最大，各个通信链路与MWT的多个调制器-解调器(调制解调器)中的相应一个相关联。

本发明的另一特征是提供一MWT，它把多个调制器-解调器(调制解调器)发送信号组合成一合计发送信号(也就是合计反向链路信号)，这样可以使用单个发送功率放大器。这与使用多个功率放大器的已知系统相比，有利地降低了功耗、成本和空间要求。

本发明的另一特征是谨慎控制发送功率放大器的合计输入和/或输出功率，从而避免功率放大器输出的信号失真。一相关特征是以使反向和前向链路方向上的带宽(也就是数据吞吐量)最大的方式来控制合计的输入和/或输出功率。

这些特征以几种方式实现。首先，在MWT的多个调制解调器的每一个中建立单独的发送功率限制，以便限制相应的单独调制解调器发送功率。各个单独的发送功率限制部份地从全部调制解调器的合计发送功率限制导出。单独的发送功率限制一起总体地限制了全部调制解调器的合计发送功率。

其次，本发明基于合计发送功率限制和来自调制解调器的相应发送功率估计来调节MWT的调制解调器中的单独发送功率限制，使各个单独的调制解调器发送功率限制跟随一相应的单独调制解调器发送功率。为了做到这一点，本发明收集和/或确定与MWT的前一发送周期或循环相对应的发送统计量。调制解调器发送统计量可以包括单独调制解调器发送数据速率、单独调制解调器发送功率、全部调制解调器的合计发送数据速率、以及全部调制解调器的合计发送功率。

本发明还检测了调制解调器中过限的那些(也就是过限的个体成员)。过限调制解调器具有一实际的发送功率，或者一所需的发送功率，该发送功率超过调制解调器中建立的单独发送功率限制。响应于检测到过限调制解调器，本发明使用收集到的统计量来确定调制解调器间的新单独调制解调器发送功率限制，并且用新发送功率限制来更新调制解调器。为了避免调制解调器中过限的条件而计算新的发送功率限制。新的调制解调器限制在MWT的下一发送周期中使用。本发明周期性地重复该过程，以便随时更新单独发送限制。

在本发明中，仅调度活动的调制解调器在反向链路方向上发送数据。“不活动的”调制解调器是不被调度以发送数据的调制解调器。然而，在本发明中，不活动的调制解调器能够在前向链路方向上接收数据，从而即使当调制解调器在反向链路方向上不活动时，也维持了MWT中的高前向链路吞吐量。

本发明针对一种在具有N个无线调制解调器的数据终端中控制发送功率的方法，所述N个无线调制解调器的相应发送输出被组合以产生一合计发送输出，所述方法包括：在N个调制解调器的每一个中建立单独的发送功率限制；调度N个调制解调器中多个的每一个来发送相应的数据；从N个调制解调器的每一个接收相应的所报告的发送功率估计；以及基于合计发送功率限制和来自N个调制解调器的相应发送功率估计来调节N个调制解调器的至少一些中的单独发送功率限制。这使各个单独发送功率限制跟随一相应的单独调制解调器发送功率。

本发明还针对一种MWT，它被限制在一合计发送功率限制内工作，其包括多个(N个)无线调制解调器，无线调制解调器的相应发送输出被组合以产生一合计发送输出。N个调制解调器可以并行地在反向链路方向上发送数据以及在前向链路方向上接收数据。本发明的一方面是包括以下装置的一种装置：用于在N个调制解调器的每一个中建立单独发送功率限制的装置；用于调度N个调制解调器中多个的每一个来发送相应数据的装置；用于从N个调制解调器的每一个接收相应的所报告的发送功率估计的装置；以及基于合计发送功率限制和来自N个调制解调器的相应发送功率估计来调节N个调制解调器的至少一些中的单独发送功率限制的装置。

在进一步的方面中，提供了用于在被限制工作在一合计发送功率限制内的无线终端中导出调制解调器发送限制的方法和装置，所述无线终端包括N个无线调制解调器，无线调制解调器的相应发送输出被组合以产生一合计发送输出，调制解调器具有单独的发送功率限制来限制它们相应的发送功率，所述调制解调器报告相应的发送功率估计。所述装置包括：用于确定包含全部N个调制解调器的合计发送功率的装置；基于所述合计发送功率和合计发送功率限制之差来导出一合计发送功率极余量的装置；以及在N个调制解调器间划分合计发送功率余量以便为N个调制解调器的每一个产生大于各个调制解调器的相应发送功率估计的单独发送功率限制的装置。下面描述了本发明的这一方面和其它方面。

附图说明

从下面结合附图提出的详细描述中，本发明的特征、目的和优点将变得更为明显，附图中相同的字符标识了相同的或相似的元件，其中：

图1是一示例无线通信系统的说明。

图2是一示例移动无线终端的框图。

图3是代表图2移动无线终端的单独调制解调器的一示例调制解调器的框图。

图4是可以被图2和3的任一调制解调器发送或接收的示例数据帧的说明。

图5是来自图2和3的调制解调器的示例状态报告的说明。

图6是由图2和3的每一个调制解调器所执行的示例方法的流程图。

图7是由移动无线终端所执行的示例方法的流程图。

图8是扩展图7方法的流程图。

图9是扩展图7方法的流程图。

图10是由移动无线终端所执行的另一示例方法的流程图。

图11是标识图2调制解调器中相应的调制解调器的功率相对调制解调器索引(i)的示例曲线，其中描述了一致的调制解调器发送功率限制。

图11也表示图2的移动无线终端的示例发送情况。

图12是类似于图11的另一示例发送情况。

图13是对调制解调器发送功率限制的替代的、递减方案的说明。

图14是在图2移动无线终端中校准调制解调器的示例方法的流程图。

图15是使用动态更新的单独调制解调器发送功率限制来操作移动无线终端的示例方法的流程图。

图16是扩展图15方法的示例方法的流程图。

图17是使用调制解调器的平均每发送比特的能量来确定活动调制解调器最大数目的示例方法的流程图。

图18是使用各个调制解调器的单独每发送比特能量来确定活动调制解调器最大数目的示例方法的流程图。

图19是不同调制解调器发送限制方案的图形表示。

图20是使用动态变化的单独调制解调器发送功率限制来操作移动无线终端、使调制解调器发送限制跟随所述调制解调器发送功率的示例方法的流程图。

图21是扩展图20方法的示例方法的流程图。

图22是扩展图21方法的示例方法的流程图。

图23A-23D是对于图2移动无线终端的示例发送情况，标识按照图20方法控制的调制解调器的功率相对于调制解调器索引的示例曲线。

图24是用于执行本发明方法的图2的移动无线终端的示例控制器的功能框图。

具体实施方式

已经开发了用于在大量系统用户间传输信息的多种多址通信系统和技术。然而，扩频调制技术，比如那些在码分多址(CDMA)通信系统中使用的技术，提供了优于其它调制方案的显著优点，特别是在为大量通信系统用户提供服务时。这种技术在第4,901,307号和第5,691,174号美国专利的原理中公开，前一专利于1990年2月13公布，题为“Spread Spectrum Multiple Access Communication System UsingSatellite or Terrestrial Repeaters”，后一专利于1997年11月25日公布，题为“Methodand Apparatus for Using Full Spectrum Transmitted Power in a Spread SpectrumCommunication System for Tracking Individual Recipient Phase Time and Energy”，这两个专利都被转让给本发明的受让人并且通过引用被完全结合于此。

用于提供CDMA移动通信的方法在美国由电信工业联盟在TIA/EIA/IS-95-A中标准化，该标准题为“Mobile Station-Base Station Compatibility Standard forDual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”，称为IS-95。其它通信系统在其它标准中描述，诸如IMT-2000/UM(即国际移动电信系统2000/通用移动电信系统)、包括宽带CDMA(WCDMA)在内的标准、cdma2000(比如cdma2000 1x或3x标准)或者TD-SCDMA。

I.示例通信环境

图1是一示例无线通信系统(WCS)100的说明，该系统包括一基站112、两个卫星116a和116b以及两个相关的网关(这里也称为集线器)120a和120b。这些元件参与与用户终端124a、124b和124c的无线通信。一般而言，基站和卫星/网关是不同的基于地面和基于卫星的通信系统的组件。然而，这些不同的系统可能作为一总体的通信基础设施交互操作。

尽管图1说明单个基站112、两个卫星116和两个网关120，然而可以采用任何数量的这些元件来实现期望的通信容量和地理范围。例如，WCS 100的一示例性实现包括48个或更多的卫星，它们在低地轨道(LEO)的8个不同轨道面上运转，以便为大量用户终端124提供服务。

术语基站和网关有时也交换地使用，每个都是一固定的中央通信站，诸如网关120这样的网关在本领域中被视为通过卫星中继器指引通信的专门基站，而诸如基站112这样的基站(有时也称为小区站点)使用地面天线在周围的地理区域内指引通信。

用户终端124各自具有或包括这样的装置或无线通信设备，包括但不限于：蜂窝电话、无线手机、数据收发机或者寻呼或定位接收机。而且，根据需要，每一个用户终端124可以是手持的、在车载内便携的(所述车辆包括例如汽车、卡车、轮船、火车和飞机)、或是固定的。例如，图1说明用户终端124a是一固定电话或数据收发机，用户终端124b是一手持设备，而用户终端124c是一便携式的车载设备。根据喜好，无线通信设备或终端124有时也称为移动无线终端、用户终端、移动无线通信设备、订户单元、移动单元、移动站、移动无线电、或在一些通信系统中简称为“用户”、“移动站”、“终端”或“订户”。

用户终端124通过CDMA系统参与WCS 100中其它元件的无线通信。然而，本发明可以在采用其它通信技术的系统中采用，所述通信技术比如时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)或者上面列出的其它波形或技术(WCDMA、CDMA2000)。

一般而言，从诸如基站112或卫星116这样的波束源而来的波束以预定模式覆盖了不同的地理区域。可以指示处在不同频率下的波束在同一区域上重叠，所述波束也称为CDMA信道、频分复用的(FDM)信道或是“子波束”。本领域的技术人员能容易地理解，多个卫星的波束覆盖或服务区域、或者多个基站的天线方向图可以被设计成在一给定区域内完全或部份地重叠，这取决于通信系统设计和所提供的服务类型以及是否实现了空间分集。

图1说明几条示例性的信号路径。例如，通信链路130a-c提供了基站112和用户终端124间的信号交换。类似地，通信链路138a-d提供了卫星116和用户终端124间的信号交换。通信链路146a-d促进了卫星116和网关120间的通信。

用户终端124能参与与基站112和/或卫星116的双向通信。这样，通信链路130和138各包括一前向链路和一反向链路。前向链路把信息信号传送到用户终端124。对于WCS 110中基于地面的通信，前向链路通过链路130把信息信号从基站112传送到用户终端124。在WCS 100环境下的基于卫星的前向链路通过链路146把信息从网关120传送到卫星116、并且通过链路138把信息从卫星116传送到用户终端124。这样，基于地面的前向链路一般包括用户终端和基站间的单条无线信号路径，而基于卫星的前向链路一般包括用户终端和通过至少一个卫星的网关间的两条或多条无线信号路径(忽略多径)

在WCS 100的环境下，反向链路把信息信号从用户终端124传送到或基站112或网关120。类似于WCS 100中的前向链路，反向链路一般为基于地面的通信要求单条无线信号路径，而为基于卫星的通信要求两条无线信号路径。WCS 100在这些前向链路上会提供不同特征的通信，比如低数据速率(LDR)和高数据速率(HDR)服务。一示例性的LDR服务提供了数据速率从3千比特每秒(kbps)到9.6kbps的前向链路，而一示例性的HDR服务支持高达604kbps及更高的典型数据速率。

如上所述，WCS 100根据CDMA技术执行无线通信。这样，在链路130、138和146的前向和反向链路上发送按照CDMA传输标准编码、扩展和信道化的信号。此外，可以为这些前向和反向链路采用块交错。这些块在具有预定持续期(例如20毫秒)的帧内被发送。

基站112、卫星116和网关120可以调节它们在WCS 100的前向链路上发送的信号的功率。该功率(在此称为前向链路发送功率)可以根据用户终端124和时间而变化。这一时变特征可以逐帧地使用。执行这种功率调节以便把前向链路比特误差率(BER)维持在特定的要求范围内、降低干扰并且保存发送功率。

在网关120或基站112的控制下，用户终端124可以调节它们在WCS 100的反向链路上发送的信号的功率。这一功率(在此称为反向链路发送功率)可以根据用户终端124和时间而变化。这一时变特征可以逐帧地使用。执行这种功率调节以便把反向链路比特差错率(BER)维持在特定的要求范围内、降低干扰并且保存发送功率。

用于在这种通信系统中实现功率控制的技术例子可在以下美国专利中找到：第5,383,219号美国专利，题为“Fast Forward Link Power Control In A Code DivisionMultiple Access System”；第5,396,516号美国专利，题为“Method and System ForThe Dynamic Modification Of Control Parameters In A Transmitter Power ControlSystem”；以及第5,056,109号美国专利，题为“Method and Apparatus For ControllingTransmission Power In A CDMA Cellular Mobile Telephone System”，这些专利通过引用被结合于此。

II.移动无线终端

图2是按照本发明原理构造和操作的一示例MWT 206的框图。MWT 206与基站或网关(也称为远程站)进行无线通信，所述基站或网关在图2中未示出。同样，MWT 206可以与一用户终端通信。MWT 206通过一通信链路210(比如以太网链路)从外部数据源/数据宿(比如数据网络、数据终端等等)接收数据。同样，MWT 206通过通信链路210把数据发送到外部数据源/数据宿。

MWT 206包括一天线208，其用于把信号发送到远程站和从远程站接收信号。MWT 206包括与通信链路210耦合的控制器(即一个或多个控制器)214。控制器214与一内存/存储单元215交换数据，并且与计时器217相连接。控制器214通过它和调制解调器216之间的多个相应的双向数据链路218a-218n把要发送的数据提供给多个无线调制解调器216a-216n，并从中接收数据。数据连接218可以是串行数据连接。根据需要，根据诸如复杂度、成本等已知的设计要点，可使用的调制解调器数目N可以是几个值之一。在一种示例实现中，N＝16。

无线调制解调器216a-216n通过它们和功率合成器/分离器部件之间的多个双向RF连接/电缆，把RF信号222a_T-222n_T提供给功率合成器/分离器部件220以及从中接收RF信号222a_R-222n_R。在发送(即反向链路)方向上，部件220中包括的功率合成器把从所有调制解调器216接收到的RF信号合成在一起，并把合成的(即合计)RF发送信号226提供给发送功率放大器228。发送功率放大器228把经放大的合计RF发送信号230提供给天线208。在MWT 206中，双工可以通过除天线共用器232以外的其它手段来实现，比如使用分开的发送和接收天线。同样，功率监视器234耦合到功率放大器228的输出，监视器234监视经放大的合计发送信号230的功率电平。功率监视器234把表示经放大的合计发送信号230的功率电平的信号236提供给控制器214。在MWT 206的一替代方案中，功率监视器234在发送放大器228的输出端度量合计信号226的功率电平。在该替代的方案中，在发送放大器228的输入端而不是在其输出端指定MWT 206的合计发送功率限制，下面描述的本发明的方法考虑到了这一点。

在接收(即前向链路)方向上，天线208把接收信号提供给天线共用器232。天线共用器232把接收信号路由到接收放大器240。接收放大器240把经放大的接收信号提供给部件220。部件220中包括的功率分离器把经放大的接收信号分成多个分开的接收信号，并把各个分开的信号提供给相应的一个调制解调器216。

MWT 206通过在它和远程站间建立的多个无线CDMA通信链路250a-250n与远程站进行通信。通信链路250中的每一个与一个相应的调制解调器216通信。无线通信链路250a-250n可以彼此并行地操作。各个无线通信链路250支持用于在前向和反向链路两个方向上在MWT 206和远程站间传送数据的无线话务信道。所述多个无线通信信道250形成了MWT 206和远程站间的空中接口252的一部分。

在本实施例中，MWT 206被限制工作在发送放大器228输出处的合计发送功率限制(APL)下。换言之，要求MWT 206把信号230的发送功率限制为一电平，该电平最好低于合计发送功率限制。所有调制解调器216在发送时都促成信号230的合计发送功率。因而，本发明包括控制调制解调器216的发送功率的技术，从而使发送信号230显示的调制解调器216的合计发送功率低于合计发送功率限制。

过度驱动发送放大器228导致信号230的功率电平超过合计发送功率限制。因此，本发明为各个调制解调器216建立了单独的发送功率限制(也称为发送限制)。单独的发送功率限制以防止调制解调器216共同过度驱动发送放大器228的方式与合计发送功率限制相关。在MWT 206的操作期间，本发明检测到调制解调器216中过限调制解调器。响应于检测到过限调制解调器，控制器214基于合计发送功率限制和来自调制解调器216的相应发送功率估计来调节至少一些调制解调器216中的单独发送功率限制，使各个单独的调制解调器发送功率限制跟随一相应的单独调制解调器发送功率。目标是通过调节单独的调制解调器发送功率限制而使一给定合计发送功率限制的带宽(即发送数据速率)最大。下面描述了本发明的进一步方面。

尽管MWT 206被认为是移动的，然而应该理解，MWT不限于移动平台或是便携式平台。例如，MWT 206可以驻留在固定的基站或网关中。MWT 206也可以驻留在固定的用户终端124a中。

III.调制解调器

图3是表示各个调制解调器216的示例调制解调器300的框图。调制解调器300按照CDMA原理工作。调制解调器300包括：数据接口302；控制器304；存储器306；调制解调器信号处理器或模块308，比如一个或多个数字信号处理器(DSP)或ASIC；中频IF/RF子系统310以及可选的功率监视器312，这些元件都通过数据总线314彼此耦合。在一些系统中，调制解调器不包括像在较传统的调制解调器结构中那样的成对耦合的发送和接收处理器，而是使用了发射机和接收机或者调制器和解调器的阵列，它们根据需要被互连以处理用户通信以及一个或多个信号，或者在用户间时间共享。

在发送方向上，控制器304通过数据连接218i(其中i表示任何一个调制解调器216a-216n)以及通过接口302从控制器214接收要发送的数据。控制器304把要发送的数据提供给调制解调器处理器308。调制解调器处理器308的发送(Tx)处理器312对要发送的数据进行编码和调制，并把数据封装成要发送的数据帧。发送处理器312把包括数据帧在内的信号314提供给IF/RF子系统310。子系统310对信号314进行上变频和放大，并且把所产生的经上变频、放大的信号222i_T提供给功率合成器/分离器部件220。可选的功率表312监视信号222i_T的功率电平(即，调制解调器300发送上述数据帧所用的实际发送功率)。或者，调制解调器300可以基于IF/RF子系统310的增益/衰减器设置以及调制解调器300发送数据帧所用的数据速率来确定调制解调器发送功率。

在接收方向上，IF/RF子系统310从功率合成器/分离器部件220接收一接收信号222i_R，对信号222i_R进行下变频并把所产生的经下变频的信号316(包括接收到的数据帧)提供给调制解调器处理器308的接收(Rx)处理器318。接收处理器318从数据帧中提取数据，然后控制器304使用接口302和数据连接218i把所提取的数据提供给控制器214。

调制解调器216各自以上述和下述方式发送和接收数据帧。图4是可由任何一个调制解调器216发送或接收的示例数据帧400的说明。数据帧400包括一控制或开销字段402以及一负载字段404。字段402和404包括用来传输控制信息(402)或负载数据(404)的数据比特。控制字段402包括控制和头部信息，所述信息用于惯例在相应的一个调制解调器216和远程站之间建立的通信链路。负载字段404包括负载数据(比特406)，例如在一数据呼叫期间(即在调制解调器和远程站之间建立的通信链路上)要在控制器214和远程站之间发送的数据。例如，通过数据链路218i从控制器214接收到的数据被封装成负载字段404。

数据帧400的持续期为T，比如20毫秒。负载字段404中的负载数据以多个数据速率的任一个下被传送，所述多个数据速率包括最大速率或全速率(例如9600比特每秒(bps))、半速率(例如4800bps)、四分之一速率(例如2400bps)或者八分之一速率(例如1200bps)。各个调制解调器216尝试以全速率(即最大数据速率)发送数据。然而，过限限制了调制解调器的速率，从而使调制解调器将其发送数据速率从最大速率降低到一较低的速率，如下讨论。同样，各个调制解调器216可以发送没有负载数据的数据帧(例如数据帧400)。这称为零速率数据帧。

在一种调制解调器方案中，一帧内的各个数据比特406带有恒定数量的能量，无论发送数据速率为多少。也就是，在一帧内，每比特能量E_b对于所有不同的数据速率都是恒定的。在该调制解调器方案中，每个数据帧对应于一瞬时的调制解调器发送功率，该瞬时功率与发送数据帧所用的数据速率成正比。因此，数据速率越低，调制解调器发送功率就越低。在以较低速率传输数据时，每比特能量一般随时间而展开。也就是，对于半速率，比特能量展开为时间长度的两倍，对于四分之一速率，展开为时间长度的四倍，依此类推。通过这样在一数据帧上展开发送能量，在数据帧会超出所允许限制的部份中不会造成任何能量尖峰。

此外，当以较低速率传输数据时，每比特能量一般随时间展开。也就是，对于半速率，比特能量展开为时间长度的两倍，对于四分之一速率，比特能量展开为时间长度的四倍，依此类推。通过这样在一数据帧上展开发送能量，在数据帧会超出所允许限制的部份中不会造成任何能量尖峰。

各个调制解调器216通过相应的数据连接218把状态报告提供给控制器214。状态报告500包括调制解调器数据速率字段502、调制解调器发送功率字段504以及可选的过限(也称为速率限制)指示符字段506。各个调制解调器在字段502中报告上一次发送的数据帧的数据速率，在字段504中报告上一次发送的数据帧的发送功率。此外，各个调制解调器可以在字段506中任选地报告它是否处在速率限制条件下。

在另一替代的调制解调器方案中，调制解调器可以提供这样的状态信号：所述状态信号表示调制解调器的过限/速率限制条件、发送功率以及发送数据速率。

IV.示例方法

图6是表示调制解调器300、即各个调制解调器216的操作的示例方法或过程600的流程图。方法600假定在调制解调器(例如调制解调器216a)和远程站之间已经建立了一数据呼叫。也就是，已经在调制解调器和远程站间建立了包括前向链路和反向链路的通信链路。

在第一步602处，在调制解调器中(例如在调制解调器216a中)建立发送功率限制P_L。

在第二步604处，调制解调器通过前向链路从远程站接收一功率控制命令，该功率控制命令表示调制解调器在反向链路方向上发送数据帧时使用的所请求的发送功率P_R。该命令的形式可以是递进的功率增加或降低命令。

在判决步骤606处，调制解调器确定是否从控制器214接收到任何负载数据，也就是有没有任何负载数据要被发送到远程站。如果否，处理就前进到下一步608。在步骤608处，调制解调器以零速率发送一数据帧，即没有负载数据。零速率数据帧可以包括用于维持例如通信链路/数据呼叫的控制/开销信息。零速率数据帧对应于调制解调器的最小发送功率。

另一方面，如果有负载数据要发送，则方法处理(控制)从步骤606前进到下一步610。在步骤610处，调制解调器确定它是否过限，也就是，调制解调器是否在限制以下。在一种方案中，确定调制解调器是否在限制以下包括：确定所请求的发送功率P_R是否低于发送功率限制P_L。在该方案中，当所请求的发送功率P_R大于或等于P_L时，调制解调器被视为过限。调制解调器可以使用功率监视器312来确定其发送功率P_T(例如信号222i_T的发送功率)是否低于发送功率限制P_L。

当调制解调器未过限时，调制解调器以最大数据速率(例如全速率)并且以符合所请求发送功率P_R的发送功率电平P_T来发送一数据帧，该数据帧包括负载数据和控制信息。换言之，调制解调器发送功率P_T跟随着所请求的发送功率P_R。

当P_T或P_R等于或大于P_L时，调制解调器过限，因此速率限制从当前速率(例如全速率)降低为一较低的发送数据速率(例如降低为半速率、四分之一速率、八分之一速率或甚至零速率)，从而相对于调制解调器以全速率发送时，降低了调制解调器的发送功率P_T。因此，响应于上述任一过限条件的速率限制的形式是调制解调器自身的功率限制，借此调制解调器将其发送功率P_T维持在发送功率限制P_L以下。同样，状态报告500中报告的过限/速率限制条件向控制器214表明：所请求的功率P_R或替代方案中的实际发送功率P_T大于或等于发送功率限制P_L。应该理解，尽管调制解调器可能在发送(即反向链路)方向上以零速率工作，优于它或是速率限制的(例如在步骤610中)或没有负载数据可发送(步骤608)，它仍可能在接收(即前向链路)方向上接收全速率的数据帧。

尽管调制解调器响应于过限条件而自己近似速率限制是有利的，然而调制解调器的一种替代方案不以这种方式进行速率限制，而是把过限条件报告给控制器214，然后等待控制器作出速率限制调节。一优选方案使用了这两种方法。也就是，调制解调器响应于过限条件自己进行速率限制，并且调制解调器把过限条件报告给控制器214，控制器响应于此而对调制解调器作出速率限制调节。

在步骤608和610之后，调制解调器在步骤612生成一状态报告(例如状态报告500)，并且通过相应的一条数据链路218把报告提供给控制器214。

V.固定的发送功率限制实施例

图7是按照本发明的实施例、由MWT 206执行的一示例方法的流程图。方法700包括一初始化步骤702。步骤702进一步包括步骤704、706和708。在步骤704，控制器214在各个调制解调器216内建立单独的发送功率限制P_L。在方法700中，发送功率限制随着时间的变化是固定的。

在步骤706，控制器214通过各个调制解调器216建立一数据呼叫。换言之，在各个调制解调器216和远程站之间建立一通信链路，包括前向和反向链路。通信链路彼此并行地操作。在本发明一示例方案中，通信链路是基于CDMA的通信链路。

在所述实施例中，调制解调器可以被指定为活动调制解调器或不活动调制解调器。控制器214可以调度活动调制解调器而非不活动调制解调器来发送负载数据。控制器214维持标识当前活动的调制解调器的列表。在步骤708，控制器214首先通过例如把各个调制解调器添加到活动列表而把全部调制解调器指定为是活动的。

在下一步710，假定控制器214接收到了需要被发送到远程站的数据，控制器214调度各个活动调制解调器来发送负载数据。在第一次通过步骤710时，所有调制解调器216都是活动的(自步骤708)。然而，在后续通过步骤710时，一些调制解调器216可能不活动，如下所述。

控制器214为每一个活动调制解调器维持一要发送数据的队列，并且向各个数据队列提供通过链路210从外部数据源接收到的数据。控制器214把各个数据队列中的数据提供给相应的活动调制解调器。控制器214执行数据负载算法以确保相应的数据队列一般相对一致地被加载，从而向各个活动调制解调器并行地提供要发送的数据。在控制器214把数据提供给各个调制解调器后，各个调制解调器又尝试以全速率并且按照相应的所请求的发送功率P_R、以数据帧为单位发送数据，如上结合图6所述。

在步骤710，控制器214还通过把要发送的数据转离不活动的调制解调器并转向活动的调制解调器，从而解除调度不活动的调制解调器。然而，在第一次通过步骤710时没有不活动的调制解调器，因为在步骤708后首先把所有调制解调器设为活动，如上所述。

在下一步712，控制器214监视来自全部不活动和活动的调制解调器的调制解调器状态报告。

在下一步714，控制器214基于调制解调器状态报告来确定是否有任何调制解调器216过限，从而是速率限制的。如果控制器214确定一个或多个(也就是至少一个)调制解调器过限，则在步骤716，控制器214仅禁用这些过限调制解调器。例如，控制器214可以通过从活动列表中删除过限调制解调器来禁用它。

如果在步骤714未确定有任何调制解调器过限，则方法或处理前进到步骤718。在步骤716中禁用来任何过限调制解调器后，处理也前进到步骤718。在步骤718，控制器214确定是否需要激活(即重新激活)前面在步骤716中禁用的任何调制解调器。下面讨论了用于确定是否应激活调制解调器的几种技术。如果步骤718处的答案为是(需要重新激活调制解调器)，则处理前进到步骤720，控制器214激活那些需要被激活的前面被禁用的调制解调器，例如通过恢复调制解调器在活动列表上的位置来激活。

如果无需激活任何前面被禁用的调制解调器，则处理从步骤718回到步骤710。同样，处理从步骤720回到步骤710。步骤710到720随着时间而重复，借此在步骤716禁用了过限调制解调器216，然后适当地在步骤718重新激活它们，并且在步骤710相应地解除调度和重新调度它们。

当在步骤716中禁用一过限调制解调器时(即变得不活动)，并且到步骤718保持禁用，则该调制解调器会在下一次通过步骤710时被解除调度。换言之，控制器214不再把数据提供给被禁用的调制解调器，而是会把数据转向活动的调制解调器。如果假定与被禁用调制解调器相关的数据呼叫尚未被破坏(即被终止)，则在步骤710解除调度调制解调器会使调制解调器在反向链路上以零速率以及以相应的最小发送功率电平进行操作(见上面结合图6描述的步骤606和608)。这使被禁用/被解除调度的调制解调器上的数据呼叫保持活跃或活动，使调制解调器仍能在前向链路上接收全速率的数据帧。当与调制解调器相关的数据呼叫被破坏时，也就是被终止或结束时，调制解调器完全停止发送和接收数据。

在步骤716禁用过限调制解调器最终使调制解调器降低其在反向链路方向上的发送数据速率和相应的发送功率。这样，控制器214单独地控制调制解调器发送功率限制(因此控制调制解调器发送功率)，结果能把信号230的合计发送功率维持在低于MWT 206的合计发送功率限制的一个电平处。

方法700的其它方案也是可行的。如上所述，禁用步骤716包括：通过把调制解调器指定为不活动(例如通过从活动列表中删除该调制解调器)而禁用一过限调制解调器。相反，激活步骤720包括把被禁用的调制解调器恢复到活动列表上。在方法700的一种替代方案中，禁用步骤716还包括破坏(即终止)与过限调制解调器相关联的数据呼叫(即通信链路)。同样在该替代方案中，激活步骤720还包括通过前面被禁用的调制解调器建立另一数据呼叫，使得调制解调器可以开始把数据发送到远程站以及从远程站接收数据。

在方法700的另一替代方案中，禁用步骤716还包括：当在步骤714检测到任何一个过限调制解调器时禁用全部调制解调器，无论其是否过限。在该方案中，禁用调制解调器可以包括把全部调制解调器指定为不活动，还可以包括破坏与所述调制解调器相关联的所有数据呼叫。

图8是扩展方法700的发送限制建立步骤704的流程图。在第一步802处，控制器214为各个调制解调器216导出发送功率限制。例如，控制器214可以计算发送功率限制，或仅仅访问存储器查找表中保存的预定限制。在下一步804，控制器214向各个调制解调器216提供一个相应的发送功率限制，调制解调器响应于此而把它们相应的发送功率限制保存在它们相应的存储器中。

图9是扩展方法700的确定步骤718的流程图。控制器214监视(例如在步骤712)正在以零速率发送的被禁用/不活动的调制解调器的相应报告的发送功率。在步骤902，控制器214从所报告的调制解调器发送功率中导出相应的推断出的调制解调器发送功率，其表示调制解调器何时以最大发送数据速率进行发送。

在下一步904处，控制器214确定各个推断出的发送功率是否低于相应的调制解调器发送功率限制P_L。如果是，则处理前进到步骤720，其中激活相应的调制解调器，因为调制解调器不会超过功率限制。如果否，调制解调器就保持被禁用，方法流程回到步骤710。

图10是MWT 206所执行的另一示例方法1000的流程图。方法1000包括前面结合图7所述的许多方法步骤，这种方法步骤不再描述。然而，方法1000包括步骤716后的一个新步骤1004，以及相应的确定步骤1006。在步骤1004处，控制器214开始与在步骤716处被禁用的每个调制解调器相对应的激活超时周期(例如使用计时器217)。或者，调度器214可以调度与在步骤716中的每个调制解调器相对应的一将来的激活时间/事件。

在确定步骤1006，控制器214确定是否应该开始激活任一前面禁用的调制解调器。例如，控制器214确定任一激活超时周期是否到期，从而表示应该开始激活相应的被禁用调制解调器。或者，控制器214确定在步骤1004中被调度的激活时间/事件是否已到达。

也可以预见方法1000的其它方案，它们与上面结合方法700讨论的其它方案相似。

VI.固定发送功率限制方案

1.一致(uniform)限制

在一种固定限制方案中，在所有调制解调器216间建立一组一致的固定发送功率限制。也就是，各个调制解调器与每一个其它调制解调器具有相同的发送功率限制。图11是标识了相应的几个调制解调器216的功率相对于调制解调器索引(i)的示例曲线，其中描述了一致的调制解调器发送功率限制P_Li。如图11所示，调制解调器(1)对应于功率限制P_L1，调制解调器(2)对应于功率限制P_L2，依此类推。

在一致限制的一种方案中，每个发送功率限制P_L都等于合计发送功率限制APL除以调制解调器216总数N。在这一一致限制方案中，当所有调制解调器的相应发送功率都等于它们相应的发送功率限制时，会刚好满足但不超过所有调制解调器的合计发送功率，即APL。本发明中的一示例APL近似等于10或11分贝-瓦特(dBW)。

图11也表示了MWT 206的一示例发送情况。图11描述了与调制解调器(1)和调制解调器(2)相对应的代表性的所请求的调制解调器发送功率P_R1和P_R2。图11中所述的示例发送情况对应于这样的情况：其中所有所请求的调制解调器发送功率都低于相应的一致发送功率限制。在该情况下，没有任何调制解调器是过限的，从而得到速率限制。

图12是类似于图11的另一个示例发送情况，除了调制解调器(2)具有超过相应发送功率限制P_L2的一个所请求的功率P_R2以外。因此，调制解调器(2)过限，从而是速率限制的。由于调制解调器(2)过限，控制器214按照方法700或方法1000禁用调制解调器(2)，从而使调制解调器(2)以零数据速率并且以相应减少的发送功率电平1202进行发送。

2.递减的限制

图13是固定调制解调器发送功率限制的一种替代、递减方案的说明。如图所示，递减方案包括在N个调制解调器中相应的连续调制解调器中的逐步降低的发送功率限制P_Li，其中i＝1...N。例如，调制解调器(1)的发送功率限制P_L1低于调制解调器(2)的发送功率限制P_L2，其中P_L2低于发送功率限制P_L3，依此类推。

在一种递减方案中，每一个发送功率限制P_Li都等于APL除以发送功率限制大于或等于P_Li的调制解调器总数。例如，发送功率限制P_L5等于APL除以五(5)，5即是发送功率限制大于或等于P_L5的调制解调器数目。在另一种递减方案中，每一个发送功率限制P_Li等于上述的发送功率限制(即API除以发送功率限制大于或等于P_Li的调制解调器总数)减去一预定量，比如1、2或甚至3分贝(dB)。这允许事件中有一安全余量，使调制解调器在被禁用前以略微高于相应发送功率限制的实际发送功率电平进行发送。

假定所有调制解调器都以近似相同的功率进行发送的一种发送情况，所有发送功率都随时间而增加。根据递减方案，调制解调器(N)首先受速率限制，调制解调器(N-1)其次受速率限制，调制解调器(N-2)第三受速率限制，依此类推。响应于此，控制器214首先禁用/解除调度调制解调器(N)，其次是调制解调器(N-1)，第三是调制解调器(N-3)，依此类推。

VII.调制解调器校准-确定增益因数g(i)

如上结合图2所述，每个调制解调器216i都产生具有相应发送功率电平的发送信号222i_T。同样，每个调制解调器216i都产生一状态报告，该状态报告包括相应发送功率电平的调制解调器发送功率估计P_Rep(i)。每个调制解调器发送信号222i_T都经过从调制解调器222i到发送放大器228输出的相应发送路径。相应的发送路径包括诸如电缆或连接器这样的RF连接、功率合成器/分离器部件220以及发送放大器228。因此，发送信号222i_T经历了沿着相应发送路径的相应净功率增益或损失g(i)。上述发送路径的一示例增益近似为29dB。

因而，相应发送路径的增益或损失g(i)会使调制解调器222i的输出处的相应发送信号222i_T的功率电平不同于发送放大器228的输出处的发送功率电平。因此，相应的调制解调器发送功率估计P_Rep(i)也许不能准确地表示发送放大器228的输出处的相应发送功率。发送放大器228输出处的发送功率的更为准确的估计P_O(i)是把所报告的功率P_Rep(i)调节相应的增益/损失量g(i)。因此，g(i)被称为调制解调器222i的调制解调器相关增益校正因数g(i)，或调制解调器增益因数g(i)。

当所报告的调制解调器发送功率估计P_Rep(i)和调制解调器增益校正因数g(i)都表示功率项时(例如以分贝或瓦特为单位表示)，经校正的发送功率估计P_O(i)给出为：

P_O(i)＝g(i)+P_Rep(i)

或者，当所报告的发送功率估计P_Rep(i)和调制解调器增益校正因数g(i)以瓦特为单位表示时，发送功率P_O(i)给出为：

P_O(i)＝g(i)_PRep(i)

为了确定与全部N个调制解调器相对应的增益校正因数g(i)，能动态地校准MWT 206将是有帮助的。一旦确定了因数g(i)，就能用它们从调制解调器发送功率报告中计算出更为准确的单独和合计调制解调器发送功率估计。

图14是用于校准MWT 206中的调制解调器216的示例方法的流程图。在第一步1405处，控制器214调度全部N个调制解调器216来发送数据，以便使所有调制解调器并行地发送数据。

在下一步1410处，控制器214收集状态报告500，包括相应的所报告的发送功率P_Rep(i)，其中i表示调制解调器i，且i＝1...N。

在下一步1420处，控制器214接收全部N个调制解调器的合计发送功率度量P_Agg，例如由发送功率监视器234所确定的。

在下一步1425处，控制器214生成一公式，其根据所报告发送功率P_Rep(i)和相应的未知调制解调器相关增益校正因数g(i)的累积函数来表示合计发送功率。例如，合计发送功率P_Agg表示为：

$>>>P>Agg>>=>>\Sigma >>i>=>1>>>N>N>>>g>>(>i>)>>>P>Rep>>>(>i>)>>>s>$

在下一步1430处，把前面的步骤1405、1410、1420和1425重复N次以便生成用P_Rep(i)和未知增益校正因数g(i)表示的N个联立公式。

在下一步1435处，控制器214通过对步骤1430中生成的N个公式求解而确定N个增益校正因数g(i)。所确定的增益校正因数g(i)被保存在MWT 206的存储器215中，并且根据需要在本发明的方法中用来调节/校正调制解调器发送功率估计P_Rep(i)，如下所述。方法1400可被调度成周期性地重复，以便随时间而更新因数g(i)。

VII.使用动态更新的发送限制的方法

1.使用每比特能量确定的方法

图15是使用动态更新的单独调制解调器发送功率限制来操作MWT 206的示例方法1500的流程图。在方法1500中，控制器214初始化(步骤702)、调度和解除调度活动和不活动的调制解调器216(步骤710)、并且监视来自调制解调器的状态报告(步骤712)，如上所述。在下一步1502处，控制器214确定是要修改(例如增加或减少)还是要维持MWT 206的活动调制解调器的数目，以便在不超过MWT的合计发送功率限制的情况下使合计反向链路数据速率(即合计发送数据速率)最大。

在下一步1504处，控制器214根据步骤1502，按需要增加、减少或维持活动调制解调器的数目。为了增加活动调制解调器的数目，控制器214把一个或多个前面不活动的调制解调器添加到活动列表中。相反，为了减少活动调制解调器的数目，控制器214从活动列表中删除一个或多个前面活动的调制解调器。

在下一步1506处，控制器214按需要，更新/调节至少一些调制解调器216中的单独发送功率限制。下面将进一步描述用于调节单独发送功率限制的技术。在步骤1506中，在调制解调器216间调节单独发送功率限制，使得在把所有单独发送功率限制一起组合成一合成发送功率限制时，合成的发送功率限制不超过MWT206的合计发送功率限制。下面结合表1和图19来描述方法1500可使用的示例性发送功率限制方案。在方法1500中改变调制解调器发送功率限制的一个原因是为了避免调制解调器中速率限制的条件。同样，禁用调制解调器(即减少活动调制解调器的数目)的原因包括避免速率限制条件、以便在工作在合计发送功率限制下时提高反向链路上的总发送数据速率。

乍一看，可能显示出禁用的调制解调器会降低而非提高发送数据速率。然而，与以全速率(例如9600bps)操作较少的调制解调器(例如8个调制解调器)相比，以速率受限的数据速率(例如以4800bps)操作多个(例如16个)调制解调器实现了较低的有效数据速率，即使每一情况都会有相同的合计发送功率。这是因为与非速率限制的调制解调器相比，对于速率限制的调制解调器不利的是，开销信息(例如用于管理数据呼叫)与实际/有用的数据(例如由端用户所使用的)之比会较大。

图16是扩展方法1500的示例方法1600的流程图。方法1600包括扩展了方法1500的步骤1502的步骤1602。步骤1602包括进一步的步骤1604和1606。在步骤1604处，控制器214确定了活动调制解调器的最大数目N_Max，它们能以相应的最大数据速率(例如以9600bps)进行发送，而不超过MWT 206的合计发送功率限制。假定N_Max小于或等于调制解调器216的总数N。

在下一步1606处，控制器214把最大数目N_Max与前面活动的调制解调器的数目M(即前面经过步骤710时使用的活动调制解调器的数目)相比较。

在下一步1610处，与方法1500的步骤1504相对应，包括进一步的步骤1612、1614和1616。如果自步骤1604的活动调制解调器的最大数目N_Max大于前面活动的调制解调器的数目M，则方法流程从步骤1606前进到下一步1612。在步骤1612处，控制器214把活动调制解调器的数目M增加到活动调制解调器的最大数目N_Max。为了做到这一点，控制器214从N个调制解调器中选择一不活动的调制解调器来激活。

或者，如果调制解调器的最大数目N_Max小于M，则处理从步骤1606前进到步骤1614。在步骤1614处，控制器214减少活动调制解调器的数目。为了做到这一点，控制器214选择一活动的调制解调器来禁用。步骤1612和1614一起表示一调节步骤(也称为修改步骤)，其中在准备下一次经过步骤710、710时修改了前面活动的调制解调器的数目M，依此类推。

或者，如果最大数目N_Max等于M，则处理从步骤1606前进到步骤1616。在步骤1616中，控制器214仅仅为下一次经过步骤710、712而把活动调制解调器的数目维持在M个，依此类推。

处理从两个修改的步骤1612和1614前进到下一个、限制调节步骤1620。在步骤1620处，控制器214提高在步骤1612中被激活的一个或多个调制解调器中的单独发送功率限制。相反，控制器214降低在步骤1614中被禁用的一个或多个调制解调器的单独功率限制。

方法从步骤1610和1620回到调度/解除调度步骤710，上述过程重复。

图17是使用N个调制解调器的平均每发送比特的能量来确定活动调制解调器的最大数目N_Max的示例方法1700的流程图。方法1700扩展了方法1600的步骤1604。在第一步1702处，控制器214基于N个调制解调器所报告的相应发送数据速率来确定一合计发送数据速率。例如，控制器214把N个调制解调器在相应的状态报告500中报告的全部发送数据速率加在一起。

在下一步1704处，控制器214确定发送放大器228输出处的发送信号230的合计功率电平。例如，控制器214可以从发送功率监视器234接收发送功率度量(信号236)。或者，控制器214可以把在相应的状态报告500中从单独调制解调器接收到的单独调制解调器发送功率估计P_Rep(i)(用校正因数g(i)校正的)合计在一起。

在下一步1706处，控制器214基于合计数据速率和合计发送功率来确定N个调制解调器216间的平均每发送比特的能量。在这些实施例的一种方案中，控制器214按照以下关系式确定平均的每发送比特能量：

BE_{b_avg}＝P(t)Δt＝E_T，以及因此，

E_{b_avg}＝(P(t)Δt)/B＝E_T/B

其中：

Δt是一预定的度量时间间隔(例如所发送帧的持续期，比如20毫秒)，

B是时间间隔Δt期间的合计数据速率，

E_{b_avg}是时间间隔Δt期间的平均每发送比特能量，

P(t)是时间间隔Δt期间的合计发送功率，以及

E_T是时间间隔Δt期间发送的所有比特的总能量。

在下一步1708处，控制器214基于平均的每发送比特能量和合计发送功率限制来确定最大数目N_Max。在一种方案中，控制器214按照以下关系式来确定最大数目N_Max：

((R_maxN_Max+R_min(N-N_Max))E_{b_avg}＝APL，以及因此，

N_Max＝((APL/E_{b_avg})-P_minN)/(R_max-R_min)

其中：

APL是MWT 206的合计发送功率(例如10或11分贝-瓦特(dBW))，

Rmax是N个调制解调器的最大数据速率(例如9600bps)，

Rmin是N个调制解调器的最小数据速率(例如2400bps)，

E_{b_avg}是时间间隔Δt期间的平均每发送比特能量，

N是调制解调器216的总数，以及

N_Max是要确定的活动调制解调器的最大数目。

图18是使用各个调制解调器216的单独每发送比特能量来确定活动调制解调器的最大数目N_Max的示例方法1800的流程图。方法1800扩展了方法1600的步骤1604。在第一步1802处，控制器214使用调制解调器报告500确定每个调制解调器的单独每发送比特能量E_b(i)。在该实施例的一种方案中，控制器214按照以下关系式来确定各个每发送比特能量E_b(i)：

E_b(i)＝g(i)P_Rep(i)Δt/Bi

其中：

Δt是一预定的度量时间间隔，

E_b(i)是在时间间隔Δt上对于调制解调器i的单独每发送比特能量，其中i＝1...N，

P_Rep(i)是所报告的调制解调器发送功率(即调制解调器i的发送功率估计)，以及

g(i)是一调制解调器相关增益校正因数，也称为增益校准因数(上面结合图14描述)，以及

Bi是调制解调器i的发送数据速率。

在步骤1804处，控制器214按照调制解调器的相应每发送比特能量E_b(i)来排列所述调制解调器。

在下一步1805处，控制器214使用一迭代过程，基于单独的调制解调器每发送比特能量来确定活动调制解调器的最大数目N_Max。在一实施例中，步骤1805的迭代过程使用以下公式确定了可支持的活动调制解调器的最大数目N_Max：

$>>APL>=>>\Sigma >>i>=>1>>>N>Max>>>>P>max>>>E>b>>>(>i>)>>+>>\Sigma >>i>=>>N>Max>>>N>>>P>min>>>E>b>>>(>i>)>>>s>$

其中：

APL是合计发送功率限制，

P_max是各个调制解调器的最大数据速率，

P_min是各个调制解调器的最小数据速率，以及

E_b(i)是调制解调器i的单独每发送比特能量。

现在将进一步详述步骤1805。步骤1805中的步骤1806是迭代过程中的初始化步骤，其中调制解调器214把活动调制解调器的测试数目N_Act设为一(1)。测试数目N_Act表示活动调制解调器的测试的最大数目。在下一步1808处，调制解调器214使用调制解调器的测试数目N_Act来确定期望的发送功率P_Exp。在步骤1808中，假定在N个调制解调器中间具有最低单独每发送比特能量的测试数目N_Act个调制解调器各自以最大数据速率(例如9600bps)进行发送。在上述实施例中，步骤1808按照以下公式确定期望的发送功率：

$>>>P>Exp>>=>>\Sigma >>i>=>1>>>N>act>>>>P>max>>>E>b>>>(>i>)>>+>>\Sigma >>i>=>>N>act>>>N>>>P>min>>>E>b>>>(>i>)>>>s>$

在下一步1809处，控制器214把期望的发送功率P_Exp与APL相比较。如果P_Exp＜APL，则可支持更多的活动调制解调器。这样，可以递增活动调制解调器的测试数目N_Act(步骤1810)，方法回到步骤1808。

或者，如果P_Exp＝APL，则把活动调制解调器的最大数目N_Max设为当前的测试数目N_Act(步骤1812)。

或者，如果P_Exp＞APL，则把最大数目N_Max设为活动调制解调器的前一测试数目，即N_Act-1(步骤1814)。

如果P_Exp既不等于也不大于APL，则过程返回步骤1810和步骤1809。在某一点会达到或超过调制解调器的最大数目，并且分别或达到步骤1812或达到1814。检验当前N(使用中的接入终端数目)或检验相对于APL的P_Exp来重选计算APL的过程可以被经常重复、或者周期性地重复，该过程作为迭代过程的一部分，用于防止过度驱动功率放大器。

IX.示例发送功率限制

下表1包括可以在本发明中使用的示例性的调制解调器发送功率限制。

                                   表1

  A  B  C  D  活动调制解调器数  目(总共N＝16)  活动调制解调器限  制(dBm)  APL＝10dBW  活动调制解调器限  制(dBm)  APL＝11dBW  活动调制解调器限  制(dBm)  APL＝10dBW  1.0  5.0  5.2  4.2  2.0  5.0  4.6  3.6  3.0  5.0  4.0  3.0  4.0  5.0  3.5  2.5  5.0  4.0  3.1  2.1  6.0  3.2  2.7  1.7  7.0  2.5  2.3  1.3  8.0  2.0  2.0  1.0  9.0  1.5  1.7  0.7  10.0  1.0  1.4  0.4  11.0  0.6  1.1  0.1  12.0  0.2  0.9  -0.1  13.0  -0.1  0.6  -0.4  14.0  -0.5  0.4  -0.6  15.0  -0.8  0.2  -0.8  16.0  -1.0  0.0  -1.0

表1的发送功率限制可以被保存在MWT 206的存储器215中。表1假定MWT206包括总共N＝16个调制解调器。表1的每一行都表示任何给定时刻下、N个调制解调器中相应数量的活动调制解调器(比如沿着行数往下是1、2、3个，依此类推)。列A的每一行都标识了给定数目的活动调制解调器。与表1的任一给定行相对应的不活动调制解调器的数目是调制解调器总数(16)和给定行中指定的活动调制解调器数目之差。

列B、C和D总体表示本发明的三个不同的单独发送功率限制方案。列B的发送限制方案假定在MWT 206中APL为10dBW。同样，列B的方案假定，在任一给定行内，所有活动调制解调器都接收一公共的最大发送限制，而所有不活动的调制解调器都接收一等于零的公共最小发送限制。例如在列B中，当活动调制解调器的数目为六(6)时，在各个活动调制解调器内建立了3.2分贝-瓦特(dBm)的公共最大发送限制，而在十个(10)不活动调制解调器的每一个内建立了零值的公共最小发送限制。在与任一给定行相对应的所有活动调制解调器内的最大发送功率限制之和都等于APL。

列C的发送限制方案假定MWT 206中的APL为11dBW。同样，列C的方案假定，对于任何给定数量的活动调制解调器(即对于表1中的每一行)，所有活动调制解调器都接收一公共最大发送限制，而所有不活动的调制解调器都接收等于最大发送限制减六(6)dB的一公共最小发送限制。例如在列C中，当活动调制解调器数目为六(6)时，在六个(6)活动调制解调器的每一个内建立了2.7dBm的最大发送限制，而在十个(10)不活动调制解调器的每一个内建立了(2.7-6)dBm的最小发送限制。与任一给定行相对应的所有活动调制解调器的最大发送功率限制之和以及所有不活动调制解调器的最小发送功率限制之和都等于APL。由于每一个不活动调制解调器内的发送功率限制大于零，因此不活动的调制解调器也许能以相应的最小数据速率进行发送，或至少以零数据速率进行发送，以便使它们相应的数据链路保持活动。

列D的发送限制方案类似于列C的发送限制方案，除了在列D的方案中假定10dBW的较低APL以外。列B的方案假定，对于任何给定数量的活动调制解调器(即对于表1中的每一行)，所有活动调制解调器都接收一公共最大发送限制，而所有不活动的调制解调器都接收等于最大发送限制减六(6)dB的一公共最小发送限制。例如，从列B可见，当活动调制解调器的数目为六(6)时，在各个活动调制解调器内建立了1.7dBm的最大发送限制，而在十个(10)不活动调制解调器的每一个内建立了(1.7-6)dBm的发送限制。

控制器214可以使用表1中指定的限制在方法1500和1600中建立和调节调制解调器216中的单独发送限制，如上结合图15和16所述。例如，假定方法1600使用了表1的发送限制方案，列D。假定前一次经过步骤710时的活动调制解调器数目为七。在前一次经过时，在七个活动调制解调器的每一个内建立了1.3dBm的发送限制，而在九个不活动的调制解调器内建立了(1.3-6)dBm的发送限制(见对应于七个活动调制解调器的列D中的项)。还假定在下一次经过步骤1602和1614时，活动调制解调器的数目从七减少到六。然后，在限制调节步骤1620处，在六个活动调制解调器的每一个内建立一新发送限制1.7dB，在十个其余不活动调制解调器的每一个内建立(1.7-6)dB的发送限制。

图19是表1给出的信息的图形表示。图19是对于表1的列B、C和D中列出的每一个发送限制方案、发送限制功率(单位为dBm)相对于活动调制解调器数目(标记为N)的曲线。在图19中，列B的发送限制方案用曲线COL B表示，列C的限制方案用曲线COL C表示，列D的限制方案用曲线COL D表示。

X.调节调制解调器发送限制以跟踪调制解调器发送功率的方法

图20是使用动态变化的单独调制解调器发送功率限制来操作MWT 206的示例方法2000的流程图。方法2000使各个单独调制解调器发送功率限制来跟踪与发送功率限制相关联的调制解调器发送功率。方法2000包括前述的步骤702、710和712。步骤710和712重复，直到控制器基于来自调制解调器的状态报告500在步骤2002中检测到过限(OL)调制解调器为止。当控制器214在步骤2002检测到一过限调制解调器时，控制器在步骤2004确定是要调节还是维持当前的活动调制解调器数目。这样，方法2000响应于MWT 206的调制解调器中的过限条件。该处理能够在信道良好并且需要额外的吞吐量时提高调制解调器的数目。

步骤2004对应于上述结合图15所述的方法1500的步骤1502。步骤2004包括步骤2006、2008和2010。在步骤2006处，控制器214确定N个调制解调器216的合计发送功率。例如，控制器214可以从发送功率监视器234接收一功率控制度量。或者，控制器214可以从N个调制解调器接收所报告的发送功率估计P_Rep(i)；使用增益校正因数g(i)从所报告的估计中导出经校正的功率估计P_O(i)；然后把经校正的功率估计合成为一合计发送功率估计，表示N个调制解调器的合计发送功率。增益校正因数g(i)和经校正的估计P_O(i)在上面结合图4描述。

在下一步2008处，控制器214确定MWT 206的合计发送功率余量(ATM)是否足以提高过限调制解调器的发送功率限制。ATM表示了合计发送功率和合计发送功率限制之间存在的发送功率峰值储备的总数。在一种方案中，ATM被定义为N个调制解调器的合计发送功率和合计发送功率限制之差。

步骤2008可以包括一简单比较，用于确定合计发送功率是否比APL低一个预定量，该预定量是提高超过限制调制解调器中的单独发送限制所需的量。在1dB和6dB之间的合计发送功率余量ATM被视为足以提高过限调制解调器内的发送限制。

如果合计发送余量ATM不足以提高过限调制解调器的发送限制，则控制器214采取进一步的步骤尝试释放或生成更多的合计发送余量，从而能提高过限调制解调器内的发送限制，方法处理前进到下一步2014。步骤2014包括用于减少活动调制解调器数目的步骤2016和2018。在步骤2016处，控制器214按照调制解调器216的相应发送功率来排列它们。例如，控制器214基于由相应增益因数g(i)校正的相应所报告的发送功率估计P_Rep(i)来排列调制解调器。

在下一步2018，控制器214禁用在活动调制解调器中间具有最大发送功率的一调制解调器。在步骤2018中禁用调制解调器的最终结果是降低了N个调制解调器的合计发送功率，从而相应地增加了合计发送余量ATM。处理然后前进到一发送限制调节步骤2020。

再次返回步骤2008，如果合计发送余量ATM足以提高过限调制解调器中的发送限制，则处理前进到步骤2010。在步骤2010，控制器214确定合计发送余量是否足以提高过限调制解调器和另一不活动调制解调器两者中的发送限制。换言之，步骤2010确定是否有用于提高活动调制解调器数目的足够发送余量(例如至少3dB的发送余量)。如果没有(即没有足够的合计发送余量来提高活动调制解调器数目)，则处理前进到步骤2022，其中维持活动调制解调器的数目。方法从步骤2022前进到发送限制调节步骤2020。

另一方面，如果合计发送余量ATM足以提高活动调制解调器的数目或提高过限调制解调器中的发送限制，则处理从步骤2010前进到下一步2024，其中提高活动调制解调器的数目，或提高活动调制解调器的功率。也就是，如果有足够的发送余量，则能根据需要自由地选择把这一额外的功率送入任何调制解调器，无论它是否过限。处理从步骤2024前进到限制调节步骤2020。方法2000的步骤2014、2022和2024对应于方法1500的调节步骤1504，而步骤2020对应于方法1500的步骤1506。

在限制调节步骤2020处，控制器214基于合计发送功率限制、合计发送功率余量ATM以及来自N个调制解调器的相应功率估计来调节N个调制解调器中至少一些内的单独发送功率限制，从而使各个单独发送功率限制跟随相应的单独调制解调器发送功率。流程从步骤2020回到步骤710。

图21是扩展了方法2000的限制调节步骤2020的示例方法2010的流程图。处理从方法2000(图20中)的调制解调器禁用步骤前进到方法2100的步骤2105。在步骤2105处，控制器214降低在步骤2018中被禁用的调制解调器内的单独发送功率限制。控制器214可以把单独发送限制降低例如6dB。这能使过限调制解调器的发送功率限制相应的增加(如在方法2000的步骤2002中确定的)，而不改变全部N个调制解调器的合成发送功率限制。全部N个调制解调器的合成发送功率限制是N个单独发送功率限制之和。合成发送功率限制不应超过合计发送功率限制。

该方法从方法2000的调制解调器激活步骤2024(图20中)前进到方法2100的步骤2110。在步骤2110处，控制器214提高在步骤2024中被激活的调制解调器内的单独发送限制。控制器214可以把被激活调制解调器内的单独发送限制提高一个量，该量等于发送功率余量减去提高过限调制解调器内的发送限制所需的至少一些分贝。

处理从步骤2105和2110以及从方法2000的维持步骤2022(图20中)前进到方法2100的步骤2115。在步骤2115处，控制器214基于合计发送功率限制和来自N个调制解调器的相应发送功率估计来调节N个调制解调器中至少一些内的单独发送功率限制，使各个单独发送功率限制跟随其相应的调制解调器发送功率。调节发送功率限制，使得当把所有的单独发送功率限制组合为一合成发送功率限制时，合成发送功率限制小于或等于合计发送功率限制。同样，各个单独发送功率限制最好大于相应的单独调制解调器发送功率，以避免调制解调器内的过限条件。为达成上述结果，控制器214根据需要在N个调制解调器间分配合计发送余量ATM，并且提高过限调制解调器内的发送限制。

图22是扩展步骤2115的示例方法2200的流程图。在第一步2205处，控制器214确定合计发送余量ATM。该步骤是可选的，因为合计发送余量ATM也可以在以前在步骤2006中确定。

在下一步2210处，控制器214在N个调制解调器的至少一些中划分合计发送余量以导出单独的发送限制。在一种方案中，合计发送余量在N个调制解调器间一致地划分。例如，假定合计发送余量被分成N个相等部份，其中每部份等于X dB。然后，通过把X dB加到调制解调器的估计发送功率P_Rep(i)可以导出各个调制解调器222i的单独发送限制。这为调制解调器222i产生比所估计的发送功率超出X dB的发送限制，因此可能避免调制解调器内的过限条件。同样，由于该过程是随时间重复的，因此各个发送功率限制跟随相应调制解调器的发送功率。也就是，各个发送功率限制趋于随着相应的调制解调器发送功率而增加或减少。

图23A是功率相对于调制解调器索引(i)的示例曲线，其标识了按照方法2000控制的相应的几个调制解调器216。图23A对应于MWT 206在第一时刻t₁出现的示例发送情况。调制解调器(1)具有相应的调制解调器发送功率P₁和相应的发送功率限制P_L1，调制解调器(2)具有相应的调制解调器发送功率P₂和相应的发送功率限制P_L2，依此类推。图示的发送功率P_i可以表示实际调制解调器发送功率、所报告的调制解调器发送功率P_Rep(i)或者经调节的调制解调器发送功率P_O(i)。如图所示，相应的调制解调器发送功率限制会根据相应的调制解调器发送功率而在不同的调制解调器之间变化。各个调制解调器发送功率限制P_Li略微大于相应的调制解调器发送功率P_i。

图23B对应于MWT 206在第二时刻t₂出现的示例发送情况，第二时刻t₂比第一时刻t₁晚一些时间。图23B所示的相应的调制解调器发送功率相对于图23A发生改变，然而，相应的发送功率限制也对应于发送功率而改变。功率限制跟随变化。

图23C对应于MWT 206的一示例发送情况，其中调制解调器(2)的发送功率P₂超过发送功率限制。这对应于调制解调器(2)的一种可能的过限条件。响应于此，方法2000提高调制解调器(2)内的发送功率限制以避免过限条件，并且在其它调制解调器间重新分配任何剩余的合计发送功率余量。

图23D对应于在方法200响应于图23C的过限情况后、MWT 206中的一示例发送情况。在图23D中，方法2000调节了调制解调器(2)的发送功率限制P_L2来超过调制解调器(2)的发送功率P₂。同样，调制解调器发送功率P₃的降低使合计发送功率余量ATM相应的增加。增加后的ATM在调制解调器间分布。

XI.MWT计算机控制器

图24是表示控制器214的示例控制器(也可以是多个控制器)2400的功能框图。控制器2400包括用于执行上面讨论的实施例各个方法步骤的一系列控制器模块。

当呼叫管理器2404在多个调制解调器216上建立数据呼叫或破坏数据呼叫时，调度器/解除调度器2402调度活动的调制解调器来发送负载数据并且解除调度不活动的调制解调器。

状态监视器2406监视例如来自调制解调器216的状态报告以确定各个调制解调器是否过限，并且收集调制解调器发送数据速率和发送功率。状态监视器2406也可以基于调制解调器报告来确定合计数据速率和合计发送功率。

禁用器/激活器模块2408用于禁用过限的调制解调器(在本发明的固定限制方案中)并且通过恢复调制解调器在活动列表上的位置而激活被禁用的调制解调器。模块2408也可以按照方法1500、1600和2000的步骤1504、1612、1614、2014和2024来激活/禁用所选的调制解调器。

限制计算器2410用于为各个调制解调器216计算/导出发送功率限制。限制计算器也存取例如存储器216中保存的预定发送功率限制。限制计算器2410按照步骤1506、1620和2020来计算发送功率限制。

初始化器2412用来监视/管理调制解调器的初始化，比如在各个调制解调器内建立初始发送功率限制、在各个调制解调器上设置呼叫、初始化MWT 206中的各个列表和队列等等；调制解调器接口2414从调制解调器216接收数据并把数据发送到调制解调器216；而网络接口2416用于通过接口210接收和发送数据。

模块2420用于确定是否要按照方法1500、1600和2400的步骤1502、1602和2004来调节活动调制解调器的数目。模块2420包括一子模块2422，用于基于平均的每发送比特能量或单独的调制解调器每发送比特能量来确定可支持的活动调制解调器的最大数目。子模块2422包括用于根据方法1600的比较步骤1606进行操作的比较逻辑(比如比较器)。模块2420也包括分别用于确定平均每发送比特能量和单独调制解调器每发送比特能量的子模块2424和2426。子模块2424和2426，或是状态监视器2406也基于调制解调器报告来确定合计数据速率和合计发送功率。模块2420还包括一子模块2428，用于按照方法2000的步骤2008和2010来确定合计发送功率余量ATM的充分性。

校准模块2440按照例如方法1400来控制MWT 206中的校准。校准模块包括用于生成联立公式的公式生成器以及用于求解公式以确定调制解调器校正因数g(i)的公式求解器。校准模块也可以根据需要呼叫/结合其它模块，以便执行MWT 206的校准。

为了把上述所有模块彼此互连使用了一软件接口2450。

本发明的特征可由处理器/控制器214执行或控制，处理器/控制器214实际上包括可编程的或软件可控的元件、设备或计算机系统。这一计算机系统包括例如：连到一通信总线的一个或多个处理器。尽管可以使用电信专用的硬件来实现本发明，然而为完整起见提供了以下通用类型计算机系统的描述。

计算机系统也可以包括一主存储器，最好是一随机存取存储器(RAM)，并且也可以包括次级存储器和/或其它存储器。次级存储器可以包括例如/或可移动存储驱动器。可移动存储驱动器以公知方式对可移动存储单元进行读写。可移动存储单元代表软盘、磁带、光盘等等，它由可移动存储设备进行读写。可移动存储单元包括一计算机可使用的存储介质，其上保存了计算机软件和/或数据。

次级存储器可以包括使计算机程序或其它指令能被加载到计算机系统内的其它类似装置。这种装置可包括例如可移动存储单元和接口。这种装置的例子包括：程序盒带和盒带接口(比如视频游戏设备中的接口)、可移动存储器芯片(比如EPROM或PROM)和相关的插座、以及能把软件和数据从可移动存储单元传输到计算机系统的其它可移动存储单元和接口。

计算机系统也可以包括一通信接口。通信接口能在计算机系统和外部设备间传输软件和数据。经由通信接口传输的软件和数据的形式是能被通信接口所接收的电子、电磁、光学信号或其它信号。如图2所示，处理器214与用于保存信息的存储器215通信。处理器214连同结合图2所讨论的MWT 206的其它组件一起执行本发明的方法。

在该文档中，术语“计算机程序介质”和“计算机可使用介质”一般用来指代诸如MWT 206内的可移动存储设备、可移动存储器芯片(比如EPROM或PROM)这样的介质、以及信号。计算机程序产品是用于把软件提供给计算机系统的装置。

计算机程序(也称为计算机控制逻辑)被保存在主存储器和/或次级存储器中。计算机程序也可经由通信接口接收到。这种计算机程序在执行时使计算机系统能执行这里讨论的本发明的特定特征。例如，可以用这种计算机程序来实现图7-10、14-18以及20-22所示的流程图的特征。特别是，计算机程序在执行时使处理器214能执行和/或引起本发明的特征性能。因而，这种计算机程序代表了MWT 206的计算机系统的控制器，因此代表了MWT的控制器。

在实施例用软件实现时，软件可以被保存在一计算机程序产品中并且用可移动存储设备、存储器芯片或通信接口加载到计算机系统中。控制逻辑(软件)在由处理器214执行时使处理器214能执行这里所述的本发明的特定功能。

本发明的特征也可以、或者主要用硬件来实现，例如用软件控制的处理器或者被编程以执行这里所述功能的控制器、多种可编程电子设备或计算机、微处理器、一个或多个数字信号处理器(DSP)、专用电路模块以及像专用集成电路(ASIC)或可编程门阵列(PGA)这样的硬件组件。实现硬件状态机来执行这里所述功能对于相关领域技术人员来说是显而易见的。

提供了上述优选实施例的说明，使本领域的技术人员能制造或使用本发明。虽然已经特别示出并参照其实施例描述了本发明，然而本领域的技术人员会理解，这里可以作出形式上和细节上的各种变化，而不背离本发明的精神和范围。

XII.结论

上面已经通过说明特定功能的性能及其关系的功能构件的帮助描述了本发明。这里为方便说明，可以任意地定义这些功能构件的界限。只要适当执行了特定的功能及其关系，就能定义其它的界限。因此，任意的其它界限都在本发明的范围和精神内。本领域的技术人员会认识到，这些功能构件可以用离散组件、专用集成电路、执行适当软件的处理器等等或者它们的许多组合来实现。因此，本发明的宽度和范围不应受到任一上述示例性实施例所限，而是应该仅按照权利要求及其等价物来定义。