CN1116748C - 无线通信终端装置及发送功率控制方法 - Google Patents

无线通信终端装置及发送功率控制方法 Download PDF

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Abstract

在第一接收功率测定部(206)中，测定用窄方向性发送的个别信道信号的接收功率，在第二接收功率测定部(207)中，测定用宽方向性发送的公共信道信号的接收功率。在判定部(210)中，根据个别信道信号及公共信道信号的平均接收功率来判定方向性有无偏差。在发送功率控制部(211)中，根据判定结果进行发送功率控制。由此，即使在基站用窄方向性来发送信号的情况下，也能够正确地判断接收功率降低的原因，高精度地控制发送功率。

Description

无线通信终端装置及发送功率控制方法
技术领域
本发明涉及便携电话、机动车电话等无线通信系统中的无线通信终端装置及发送功率控制方法。
背景技术
近年，为了在迅速普及的便携电话、机动车电话等无线通信系统中进行良好的通信，必须在基站装置及无线通信终端装置(以下简称为“终端装置”)中细致地控制发送功率。
以下，使用附图来说明现有终端装置的操作。图1是现有无线通信终端装置的结构方框图。
天线11接收到的信号经由共用器12输入到接收RF部13，在接收RF部13中，放大接收信号的功率，变换接收信号的频率，取出基带信号。该基带信号由解调部14解调，取出自己台的个别信道的信号。
此外，在接收功率测定部15中，测定从解调部14输出的自己台的个别信道的接收功率，在发送功率控制部16中，根据接收功率来计算发送放大器的增益。
发送信号由调制部17调制，由发送RF部18变频，根据发送放大器的增益来放大功率，经由共用器12从天线11发送。
这里，由于无线发送的信号在传播路径中衰减，所以通信装置必须考虑衰减量来控制发送功率。终端装置控制发送功率，使得在基站装置中接收功率一定。
在时刻t1，设基站装置的发送放大器的增益为GB(t1)、下行线路的衰减量为LD(t1)，则终端装置接收到的自己台的个别信道的接收功率RM(t1)通过如下所示的式(1)来计算。
此外，时刻t2，设终端装置的发送放大器的增益为GM(t2)、上行线路的衰减量为LU(t2)，则基站装置的接收功率RB(t2)通过如下所示的式(2)来计算。以下的说明中的各功率值为了讨论增益，统一用dB表示，用加减法来计算。
RM(t1)＝GB(t1)-LD(t1)                (1)
RB(t2)＝GM(t2)-LU(t2)                (2)
这里，在TDD(Time Division Duplex：时分双工)通信方式中，上行线路和下行线路使用同一频率，所以在接收时隙和发送时隙的时间间隔短的情况下，传播路径可以看作是相同的，可以认为时刻t1的下行线路的衰减量LD(t1)和时刻t2的上行线路的衰减量LU(t2)相同。
因此，终端装置的发送放大器的增益GM(t2)是目标增益、即预想的基站装置的接收功率RB(t2)加上下行线路的衰减量LD(t1)所得的值，可以表示为如下所示的式(3)。
GM(t2)＝RB(t2)+LD(t1)                (3)
这里，在基站装置的发送放大器的增益GB(t1)一定、并且将预想的基站装置的接收功率RB(t2)控制为一定的情况下，设它们的相加值为固定增益G0，则终端装置的发送放大器的增益GM(t2)根据式(1)及式(3)通过如下所示的式(4)来计算。
GM(t2)＝G0-RM(t1)                     (4)
这样，现有终端装置根据测定的接收功率RM(t1)来控制发送放大器的增益GM(t2)，使得基站装置的接收功率RB(t2)一定。
这里，在基站装置用窄方向性来发送信号的情况下，除了传播路径中接收功率的衰减之外，对终端装置的方向性的偏差也使接收功率降低。
在此情况下，由于上述现有终端装置在方向性的偏差使接收信号降低的情况下也看作是传播路径中的衰减，并且用过剩的功率来发送信号，所以对周边其他终端装置的干扰量增加，使周边其他终端装置不能通信，而且电池寿命缩短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种终端装置及发送功率控制方法，即使在基站装置用窄方向性来发送信号的情况下，也能够正确地判断接收功率降低的原因，并且高精度地控制发送功率。
本发明提供一种无线通信终端装置，包括：第一功率测定部件，测定窄方向性的个别信道信号的接收功率；第二功率测定部件，测定宽方向性的公共信道信号的接收功率；判定部件，根据上述第一功率测定部件及上述第二功率测定部件的测定结果来判定方向性有无偏差；以及发送功率控制部件，根据上述判定部件的判定结果进行发送功率控制。
本发明还提供一种与上述的无线通信终端装置进行无线通信的基站装置，包括发送放大器和天线，用宽方向性来发送公共信道信号，用窄方向性来发送个别信道信号。
本发明还提供一种发送功率控制方法，根据宽方向性的公共信道信号的接收功率、和窄方向性的个别信道信号的接收功率来判定方向性有无偏差，根据判定结果进行发送功率控制。
附图说明
图1是现有无线通信终端装置的结构方框图；
图2是包含本发明无线通信终端装置的系统结构图；
图3是实施例1的无线通信终端装置的结构方框图；
图4是实施例1的无线通信终端装置的发送功率控制的流程图；
图5是实施例2的无线通信终端装置的发送功率控制的流程图；以及
图6是实施例3的无线通信终端装置的发送功率控制的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图2是包含本发明无线通信终端装置(以下简称为“终端装置”)的无线通信系统的系统结构图。基站装置100从天线101用宽发送方向性来发送公共信道信号，同时，对各终端装置用窄方向性来发送个别信道信号。因系统不同，公共信道使用栖木信道(止まりホチヤネル)、通知信道等。
终端装置200从天线201接收宽发送方向性的公共信道信号、及窄方向性的个别信道信号。
在以下的实施例中，说明用CDMA方式进行通信的情况。CDMA方式向各终端装置分配相互正交的扩展码，用该扩展码来扩展发送数据并发送。通过采用多个终端装置间正交的代码，能够在同一区域、同一时刻、使用相同频率与多个终端装置进行通信。
(实施例1)
图3是实施例1的终端装置的结构方框图。
共用器202在发送时和接收时切换信号通过的路径，将从天线201接收到的信号输出到接收RF部203，将从发送RF部213输出的发送信号输出到天线201。
接收RF部203放大接收功率，变换接收信号的频率，输出基带信号。个别信道解调部204用个别信道扩展码对基带信号进行解扩、解调，取出自己台的个别信道的信号。公共信道解调部205用公共信道扩展码对基带信号进行解扩。
第一接收功率测定部206测定解扩过的个别信道的接收功率RMD(t1)。第二接收功率测定部207测定解扩过的公共信道的接收功率RMC(t1)。第一平均功率计算部208计算测定过的个别信道的接收功率RMD(t1)的平均值ARMD(t1)。第二平均功率计算部209计算测定过的公共信道RMC(t1)的接收功率的平均值ARMC(t1)。
判定部210根据个别信道的平均接收功率ARMD(t1)、和公共信道的平均接收功率ARMC(t1)之差是否大于阈值C，来判定个别信道的方向性对终端装置是否有偏差。阈值C可以作为系统来设定，也可以在个别信道的通信开始时从基站装置通知。
在公共信道的平均接收功率ARMC(t1)、和个别信道的平均接收功率ARMD(t1)之差小于阈值C的情况下，可以判定为个别信道的方向性对终端装置无偏差，而在大于阈值C的情况下，可以判定为个别信道的方向性对终端装置有偏差。
在方向性的有无判定中使用平均接收功率是为了抑制衰落引起的瞬时变动。
发送功率控制部211根据判定部210的判定结果，使用个别信道的接收功率和公共信道的接收功率，来计算发送放大器的增益GM(t2)，控制发送RF部213中的放大器。
这里，由于基站装置通常用多个方向性进行接收，并且合成接收后的信号，所以即使在下行线路中的方向性有偏差的情况下，也能够正确地接收信号。
在个别信道的方向性无偏差、并且方向性增益大的情况下，由于个别信道的接收功率大于预想到达功率，所以如果根据个别信道的接收功率进行发送功率控制，则基站装置中的接收功率变小，产生在基站装置中不能正确地进行接收的情况。
因此，在判定为方向性无偏差的情况下，发送功率控制部211根据固定增益G0和自己台的个别信道的接收功率RMD(t1)，通过如下所示的式(5)来控制发送放大器的增益GM(t2)。固定增益G0是基站装置的发送放大器的增益GB(t1)、和预想的基站装置的接收功率RB(t2)的相加值。
GM(t2)＝G0-RMD(t1)             (5)
另一方面，在个别信道的方向性有偏差、并且方向性增益小的情况下，由于个别信道的接收功率小于预想到达功率，所以如果根据个别信道的接收功率进行发送功率控制，则到达基站装置的功率由于方向性的偏差使接收信号降低而相应地变大。
因此，在判定为方向性有偏差的情况下，发送功率控制部211像如下所示的式(6)那样，与判定为方向性无偏差的情况相比，将终端装置的发送放大器的增益GM(t2)设定得小常数G1。
GM(t2)＝G0-RMD(t1)-G1            (6)
调制部212对发送信号进行PSK、QAM等一次调制，通过扩展码进行二次调制。发送RF部213变换调制过的发送信号的频率，根据发送放大器的增益GM(t2)来放大发送功率。
以下说明实施例1的终端装置中信号的流程。
天线201接收到的信号经由共用器202输入到接收RF部203，在接收RF部203中，放大接收信号的功率，变换接收信号的频率，取出基带信号。
基带信号在个别信道解调部204中用个别信道扩展码来解扩、解调，取出自己台的个别信道的信号。此外，基带信号在公共信道解调部205中用公共信道扩展码来解扩。
然后，根据个别信道的接收功率RMD(t1)、和公共信道的接收功率RMC(t1)，在第一接收功率测定部206、第二接收功率测定部207、第一平均功率计算部208、第二平均功率计算部209、判定部210、及发送功率控制部211中执行后述的发送功率控制，计算发送放大器的增益GM(t2)。
发送信号由调制部212调制，由发送RF部213变频，根据发送放大器的增益GM(t2)来放大，经由共用器202从天线201发送。
接着，使用图4的流程图来说明实施例1中的终端装置的发送功率控制。
首先，在第一接收功率测定部206中，测定自己台的个别信道的接收功率RMD(t1)(ST301)，同样，在第二接收功率测定部207中，测定解扩过的公共信道的接收功率RMC(t1)(ST302)。
接着，在第一平均功率计算部208中，计算个别信道的平均接收功率ARMD(t1)(ST303)，同样，在第二平均功率计算部209中，计算公共信道的平均接收功率ARMC(t1)(ST304)。
接着，在判定部210中，根据从公共信道的平均接收功率ARMC(t1)中减去个别信道的平均接收功率ARMD(t1)所得的值是否大于阈值C，来判定个别信道的方向性是否有偏差(ST305)。
然后，在判定为方向性无偏差的情况下，在发送功率控制部211中，通过式(5)来计算发送放大器的增益GM(t2)(ST306)，而在判定为方向性有偏差的情况下，在发送功率控制部211中，通过式(6)来计算发送放大器的增益GM(t2)(ST307)。
这样，由公共信道的平均接收功率、和个别信道的平均接收功率来判定方向性有无偏差，在个别信道的方向性有偏差的情况下，通过用常数来校正发送增益，防止过度提高发送功率，抑制对其他台的干扰，能够延长终端装置的电池寿命。
(实施例2)
实施例2是在个别信道的方向性有偏差的情况下、根据公共信道的平均接收功率和个别信道的平均接收功率来校正发送增益的实施例。
由于实施例2的终端装置的结构与图2所示的相同，所以省略其说明。
在判定为方向性有偏差的情况下，发送功率控制部211像如下所示的式(7)那样，与判定为方向性无偏差的情况相比，将终端装置的发送放大器的增益GM(t2)设定为小从阈值C中减去公共信道的平均接收功率ARMC(t1)和个别信道的平均接收功率ARMD(t1)之差所得的值。
GM(t2)＝G0-RMD(t1)-(C-(ARMC(t1)-ARMD(t1)))
(7)
以下，使用图5所示的流程图来说明实施例2的终端装置的发送功率控制流程。
首先，在第一接收功率测定部206中，测定解扩过的自己台的个别信道的接收功率(ST401)，同样，在第二接收功率测定部207中，测定解扩过的公共信道的接收功率(ST402)。
接着，在第一平均功率计算部208中，计算个别信道的平均接收功率(ST403)，同样，在第二平均功率计算部209中，计算公共信道的平均接收功率(ST404)。
接着，在判定部210中，根据从公共信道的平均接收功率中减去个别信道的平均接收功率所得的值是否大于阈值，来判定个别信道的方向性是否有偏差(ST405)。
然后，在判定为方向性无偏差的情况下，在发送功率控制部211中，通过式(5)来计算发送放大器的增益GM(t2)(ST406)，而在判定为方向性有偏差的情况下，在发送功率控制部211中，通过式(8)来计算发送放大器的增益GM(t2)(ST407)。
这样，在个别信道的方向性有偏差的情况下，根据方向性的偏差所引起的公共信道和个别信道之间平均接收功率之差来校正发送增益，从而与使用常数进行校正的情况相比，能够提高发送功率控制的精度。
(实施例3)
实施例3是在个别信道的方向性有偏差的情况下、根据公共信道的接收功率来计算发送增益的实施例。
由于实施例3的终端装置的结构与图2所示的相同，所以省略其说明。
在判定为方向性有偏差的情况下，发送功率控制部211像如下所示的式(8)那样，根据固定增益G0、和测定的公共信道的接收功率RMC(t1)，通过如下所示的式子来控制发送放大器的增益GM(t2)。
GM(t2)＝G0-RMC(t1)             (8)
以下，使用图6所示的流程图来说明实施例3的终端装置的发送功率控制流程。
首先，在第一接收功率测定部206中，测定解扩过的自己台的个别信道的接收功率(ST501)，同样，在第二接收功率测定部207中，测定解扩过的公共信道的接收功率(ST502)。
接着，在第一平均功率计算部208中，计算个别信道的平均接收功率(ST503)，同样，在第二平均功率计算部209中，计算公共信道的平均接收功率(ST504)。
接着，在判定部210中，根据从公共信道的平均接收功率中减去个别信道的平均接收功率所得的值是否大于阈值，来判定个别信道的方向性是否有偏差(ST505)。
然后，在判定为方向性无偏差的情况下，在发送功率控制部211中，通过式(5)来计算发送放大器的增益GM(t2)(ST506)，而在判定为方向性有偏差的情况下，在发送功率控制部211中，通过式(8)来计算发送放大器的增益GM(t2)(ST507)。
这样，在个别信道的方向性有偏差的情况下，根据公共信道的接收功率来计算发送增益，从而终端装置即使在方向性偏差很大、不能接收可变方向性的信号的情况下，也能够实行发送功率控制。
在上述各实施例中，也可以将关于方向性偏差的信息与发送帧复用而发送到基站装置。由此，能够高精度地控制发送功率，同时，能够向基站装置报告方向性是否有偏差。
此外，在上述各实施例中，是就用CDMA方式进行通信的情况来说明的，但是本发明不限于此，使用其他多址方式也能够得到同样的效果。
如上所述，根据本发明的终端装置及发送功率控制方法，在基站装置用窄方向性来发送信号的情况下，能够正确地判断接收功率降低的原因，高精度地控制发送功率。
本说明书基于1998年8月28日申请的特愿平10-243744号。其内容包含于此。

Claims (15)

1、一种无线通信终端装置，包括：第一功率测定部件，测定窄方向性的个别信道信号的接收功率；第二功率测定部件，测定宽方向性的公共信道信号的接收功率；判定部件，根据上述第一功率测定部件及上述第二功率测定部件的测定结果来判定方向性有无偏差；以及发送功率控制部件，根据上述判定部件的判定结果进行发送功率控制。
2、如权利要求1所述的无线通信终端装置，还包括：
第一平均功率计算部件，用于计算个别信道信号的平均接收功率；和
第二平均功率计算部件，用于计算公共信道信号的平均接收功率。
3、如权利要求2所述的无线通信终端装置，其中，判定部件在从公共信道信号的平均接收功率中减去个别信道信号的平均接收功率所得的值超过阈值的情况下，判定为方向性有偏差。
4、如权利要求1所述的无线通信终端装置，其中，发送功率控制部件在方向性无偏差的情况下，将从初始设定增益中减去个别信道信号的接收功率所得的值作为发送增益，所述初始设定增益设置为基站的发送放大器的增益与该基站的预计接收功率之和。
5、如权利要求1所述的无线通信终端装置，其中，发送功率控制部件在方向性有偏差的情况下，将从初始设定增益中减去个别信道信号的接收功率、再减去校正值所得的值作为发送增益，所述初始设定增益设置为基站的发送放大器的增益与该基站的预计接收功率之和。
6、如权利要求5所述的无线通信终端装置，其中，发送功率控制部件将阈值加上个别信道信号的平均接收功率、减去公共信道信号的平均接收功率所得的值作为校正值。
7、如权利要求1所述的无线通信终端装置，其中，发送功率控制部件在方向性有偏差的情况下，将从初始设定增益中减去公共信道信号的接收功率所得的值作为发送增益，所述初始设定增益设置为基站的发送放大器的增益与该基站的预计接收功率之和。
8、如权利要求1所述的无线通信终端装置，包括复用部件，将关于方向性偏差的信息与发送信号复用。
9、一种与权利要求1所述的无线通信终端装置进行无线通信的基站装置，包括发送放大器和天线，用宽方向性来发送公共信道信号，用窄方向性来发送个别信道信号。
10、一种发送功率控制方法，根据宽方向性的公共信道信号的接收功率、和窄方向性的个别信道信号的接收功率来判定方向性有无偏差，根据判定结果进行发送功率控制。
11、如权利要求10所述的发送功率控制方法，在从公共信道信号的平均接收功率中减去个别信道信号的平均接收功率所得的值超过阈值的情况下，判定为方向性有偏差。
12、如权利要求10所述的发送功率控制方法，在方向性无偏差的情况下，将从初始设定增益中减去个别信道信号的接收功率所得的值作为发送增益，所述初始设定增益设置为基站的发送放大器的增益与该基站的预计接收功率之和。
13、如权利要求10所述的发送功率控制方法，在方向性有偏差的情况下，将从初始设定增益中减去个别信道信号的接收功率、再减去校正值所得的值作为发送增益，所述初始设定增益设置为基站的发送放大器的增益与该基站的预计接收功率之和。
14、如权利要求13所述的发送功率控制方法，将阈值加上个别信道信号的平均接收功率、减去公共信道信号的平均接收功率所得的值作为校正值。
15、如权利要求10所述的发送功率控制方法，在方向性有偏差的情况下，将从初始设定增益中减去公共信道信号的接收功率所得的值作为发送增益。
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