下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
(实施例1)
下面将参照附图解释按照本发明的实施例1的无线通信基站设备。图1是说明按照实施例1的无线通信基站设备的结构的概要框图;
在图1中,调制器101对控制信道信号(CCH)执行预定数据调制。调制器102对通信信道信号(TCH)执行预定数据调制。
扩展代码产生器103产生要与控制信道信号(CCH)相乘的扩展代码(SPC0)。扩展代码产生器103′产生要与通信信道信号(TCH)相乘的扩展代码(SPC1)。扰频代码产生器104产生每个基站所特有的扰频代码(SCC)。这些代码(SPC0、SPC1和SCC)通过乘法器105、105′、106和107与控制信道信号(CCH)和通信信道信号(TCH)适当相乘。
此外,第一搜索代码(FSC)产生器108和第二搜索代码(SSC)产生器109产生互不相同的搜索代码。第一搜索代码(FSC)用于检测码片同步及接收定时。第二搜索代码(SSC)用于识别扰频代码组。
第一搜索代码(FSC)可以与扩展代码产生器103产生的扩展代码(SPC0)等同。在这种情况下,第一搜索代码(FSC)产生器108也可用作扩展代码产生器103。
第二搜索代码(SSC)是与第一搜索代码(FSC)不同的代码。第二搜索代码(SSC)可以是一种传统的搜索代码,或者是一种用于与第一搜索代码(FSC)结合来识别扰频代码组的类型。
在后一种情况下,还有可能提供多个短代码而不是所述第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC),并且结合所述多个短代码来识别扰频代码组。这种方法允许每个移动台更加快速地识别扰频代码。
选择器110在第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)之间进行切换,并将所选代码插入控制信道信号(CCH)。选择器110在判定器111的指令下,将第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)一起在相同时区发送,或者在不同时区分别发送它们。
判定器111进行判定,以控制选择器110的切换定时。所述判定器111按照各种条件输入适当判断搜索代码的输出定时。
更具体地讲,判定器111通过比如按照搜索代码部分和CCH数据部分判断选择器110是在相同时区同时输出第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC),还是在不同时区分别输出它们,来控制选择器110。在选择器110在于不同时区分别输出第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)的情况下,判定器111执行切换控制,以判断应当输出这两种代码中的哪一种。
判定器111接收搜索代码部分和CCH数据部分之间的发送功率比S1、多种复用信道数目S2和其它信道的总发送功率与CCH数据部分的发送功率之间的比率S3,将这三个值作为其输入。后面将详细描述判定器111如何利用这些输入进行判断。
加法器112将多路复用器107的输出信号与选择器110的输出信号适当相加。加法器112的输出经D/A转换器113而由发送放大器114放大,然后经天线115无线发送。
此外,由上述无线通信基站设备发送的发送信号由无线通信终端设备116接收。无线通信终端设备116能够以适当功率检测由无线通信基站设备发送的搜索代码,并执行小区搜索。
下面将参照图2到图5中示出的发送信号格式解释具有上述结构的无线通信基站设备的发送操作。
图2示出从上述无线通信基站设备发送的信号的帧格式。在TDD的情况下,按照如图2A所示的TDMA结构,每帧具有16个时隙的配置。此外,如图所示,搜索代码放置在一帧中用两个时间发送的控制信道信号(CCH)中。在FDD的情况下,每帧具有16个时隙的配置,每个时隙中放置一个搜索代码,如图2B所示。
图3示出在TDD系统中包括上述搜索代码部分的控制信道信号(CCH)的发送时隙格式。如图3A所示,一个时隙被顺序格式化为控制数据(DATA)、导频符号(PL)、搜索代码(FSC,SSC)、控制数据(DATA)和保护时间(G)。
当发送搜索代码时,判定器111将在第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)被多路复用情况下的搜索代码部分的发送功率峰值与CCH数据部分的发送功率峰值进行比较。在CCH数据部分的发送功率比高于搜索代码部分的发送功率比时,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)在相同时区中多路复用发送,如图3A所示。
相反,在CCH数据部分的发送功率比等于或低于搜索代码部分的发送功率比时,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)分配在不同的时区中发送。可按照本发明所应用的系统来适当确定这两种搜索代码的分配方法。例如,如图3B所示,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)可以间隔一定距离或如图3C所示那样发送,在图3C中将第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)相互邻接放置。由选择器110来执行在第一搜索代码(FSC)、第二搜索代码(SSC)和控制数据之间进行切换的定时控制。
在这种方式中,搜索代码部分的发送功率不再表示出相当高的峰值,并且在发送搜索代码部分之前和之后,发送放大器114的放大系数的变化保持在一定范围之内。因此,本发明的无线通信基站设备能够总是以适当发送功率进行发送,而不需要具有对放大系数的增大/减小具有快速响应的高性能发送放大器。
另一方面,图4示出按照FDD系统的包括上述搜索代码部分的控制信道信号(CCH)的发送时隙格式。一个时隙被顺序格式化为搜索代码(FSC,SSC)、控制数据(DATA)和导频符号(PL)。
如同TDD系统的情况,在CCH数据部分的发送功率比高于搜索代码部分的发送功率比时,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)在相同时区中多路复用发送,如图4A所示。
相反,在CCH数据部分的发送功率比等于或低于搜索代码部分的发送功率比时,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)分配在不同的时区中发送。分配这两种搜索代码的方法与TDD系统中的方法相同。也就是说,如图4B所示,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)可以间隔一定距离或如图4C所示那样发送,在图4C中将第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)相互邻接放置而发送。由选择器110来控制切换定时。
如上面所说明的,在CCH数据部分的发送功率比等于或低于搜索代码部分的发送功率比时,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)分配在不同的时区中发送,并且在这种方式中,发送放大器114的放大系数的变化保持在一定范围之内。因此,本发明的无线通信基站设备能够总是以适当发送功率进行发送,而不需要具有对放大系数的增大/减小具有快速响应的高性能发送放大器。
下面将解释判定器111如何判断第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)是在相同时区中发送还是分配在不同时区中发送。
可能的判断参数比如为:搜索代码部分和CCH数据部分之间的发送功率比、多路复用信道数目、其它信道的总发送功率与CCH数据部分的发送功率之间的比率,等。
为使判定器111根据搜索代码部分和CCH数据部分之间的发送功率比并结合考虑上述多种条件来控制搜索代码的切换定时,判定器111需要执行下面的计算,例如:
假定PCCH是CCH数据部分的发送功率,PSH是搜索代码部分的发送功率(这里,假定这两种搜索代码具有相同功率),POTH是与CCH数据部分多路复用的其它信道信号的发送功率(这里,假定所有的信道具有此值),N是多路复用信道的最大数目(控制信道除外),并且Pmax是最大发送功率。于是,判定器111从下面算式中计算α:
α=(PSH×2+POTH×N)/(PCCH+POTH×N)
以这种方式计算α允许考虑到在实际通信过程中发送放大器的运行功率来计算发送功率比,从而能够以相应于发送放大器的容量的功率来进行通信,并且进行适当的系统设计。
判定器111为发送放大器114的最大发送功率Pmax设置一定阈值β。然后,在计算结果α等于或小于阈值β的情况下,判定器111控制选择器110,以使第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)在相同时区中发送。相反,如果计算结果α超过阈值β,则判定器111控制选择器110,以使第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)分配在不同时区中而发送。这就允许按照所使用的发送放大器的最大发送功率来控制搜索代码的发送定时。还可以按照发送放大器的容量来进行灵活的系统设计。
当确定所连接的最佳小区或者检测接收定时时,必须按照所述系统并结合考虑移动台的初始同步特性来确定所述阈值β,并且,当测量周围小区的接收电平并且检测同步定时等时,必须结合考虑监视其它小区的移动台的特性来确定所述阈值β。
至于发送功率的测量,在任何情况下都可以计算出每个时隙或每个帧的平均值,或者可以检测出一定时期的峰值。
图5是说明在FDD系统情况下的搜索代码部分的发送功率电平和CCH数据部分的发送功率电平的概念图。
这里,作为初始条件,假定第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)是设置成在相同时区中发送。于是,假定搜索代码部分的发送功率(P1)和CCH数据部分的发送功率(P2)处于图5A所示的电平。判定器111在此状态下执行上述计算。然后,在计算结果α超过阈值β的情况下,判定器111控制选择器110,以使第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)分配在不同时区中。结果,搜索代码的放置和发送电平如图5B或5C所示。
在图5B和5C的状态下,在发送搜索代码之前和之后,发送功率不会急剧变化,从而抑制了搜索代码部分的峰值。
对上述的实施例1是在假定第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)被使用,并且将二者发送功率电平的和与CCH数据部分的发送功率进行比较的情况下进行解释的。然而,所使用的搜索代码数目可以是超过2的复数数目。此外,除了在通信过程中计算搜索代码部分的发送功率与CCH数据部分的发送功率的比率之外,本系统还可以设计成:结合考虑发送放大器的容量来分配搜索代码。
在这种情况下,将本系统设计成使判定器111执行的计算事先进行,并且搜索代码分配在不同的时区中。也就是说,可分配搜索代码,以使搜索代码部分的发送功率与CCH数据部分的发送功率之间的差异落入可允许的速度响应范围之内,该速度响应是针对所使用的发送放大器的放大系数的变化而言的。换言之,根据搜索代码部分的发送功率与CCH数据部分的发送功率之间的差异,比如可以以防止发送放大器的放大系数发生变化的方式来按照发送放大器的容量来分配搜索代码。以这种方式,按照发送放大器来设计系统可以使发送放大器的成本降低。
以这种方式,本实施例可防止多个搜索代码在相同时区中多路复用而发送,因此搜索代码部分的发送功率与CCH数据部分的发送功率相比不会再增加许多。因此,能够可靠抑制发送放大器的峰值功率与平均功率之间的比率,从而使发送放大器的发送功率降低,使发送放大器的尺寸减小且成本降低。
(实施例2)
下面将利用图6和图7解释按照本发明的实施例2的无线通信基站设备。图6是说明按照实施例2的无线通信基站设备的概要框图。
实施例2的无线通信基站设备实际上具有与实施例1的无线通信基站设备相同的基本结构和基本操作,因此对相同的部分赋予了相同的代码,并且略去了对它们的解释。实施例2与实施例1的不同之处在于,可由控制器601来切换搜索代码,并且提供了加法器602,以使搜索代码与控制信道信号及通信信道信号进行代码复用而发送。
首先,事先进行与实施例1的判定器111所进行的计算相同的计算。控制器601的设置以这样的方式来进行:输出一个到选择器110的信号,以按照计算结果来控制搜索代码发送的切换与定时。作为用作搜索代码切换标准的判断参数,与实施例1的情况一样,使用搜索代码部分和CCH数据部分之间的发送功率比、多路复用的信道数目和其它信道的总发送功率与CCH数据部分的发送功率的比率,等。
此外,加法器602对搜索代码(FSC、SSC)与控制信道信号多路复用,并且对通信信道信号与控制器601指定的定时多路复用。
图7示出在分配搜索代码之后发送信号的帧格式。在图7A所示的TDD系统的情况下,控制信道信号中的搜索代码(FSC、SSC)与通信信道信号(CCH)及下行链路控制信道信号(DL)进行代码复用。在搜索代码峰值需要被抑制的情况下,选择器110在控制器601的指令下以预定定时选择输出第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)。输出的搜索代码由加法器602和加法器112进行代码复用而发送。结果,在图7A中,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)的发送定时分别由FSC和SSC来指定。
在本发明的实施例中,在搜索代码、通信信道信号(CCH)及下行链路控制信道信号(DL)的发送定时之间没有特别限制。因此,本发明的实施例对于采用根据情况改变相邻小区之间的信道位置并将时隙用作资源的系统(动态信道分配系统)的系统来说尤其有用。
如上面所说明的,在对搜索代码与控制信道信号及通信信道信号进行代码复用的情况下,可以将控制信道信号固定到信道1或者将搜索代码固定到信道1。这两种信号的放置是任意的。
在本发明的实施例中,在图7B所示的FDD系统的情况下与在上述TDD系统的情况下一样对搜索代码进行代码复用。在搜索代码峰值需要被抑制的情况下,选择器110以预定定时选择性地输出第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)。输出的搜索代码由加法器601和加法器112进行代码复用而发送。结果,在图7B中,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)的发送定时分别由FSC和SSC来指定。
如上面所说明的,例如在CCH数据部分的发送功率比等于或低于搜索代码部分的发送功率比时,第一搜索代码(FSC)和第二搜索代码(SSC)与控制数据和发送数据等进行代码复用,然后分配在时区中,以便能抑制搜索代码部分的峰值。此外,在本发明的实施例中,按照使用的发送放大器事先计算搜索代码发送和搜索代码切换的定时,并且它们被事先设定在控制器中,从而能进行更恰当的系统设计。
很自然,可以改变搜索代码是否采用控制信道来发送、或者搜索代码与什么定时切换、或者何时确定搜索代码切换定时,等。
如上面所解释的,本发明无论采用TDD系统还是FDD系统,都能按照系统状况来抑制搜索代码部分的峰值。因此,本发明可减小发送放大器的尺寸、成本及功耗。
本发明不限于上面所描述的实施例,在不脱离本发明的范围的情况下,可对本发明进行多种变化和修改。