CN1310442C

CN1310442C - 使用w－cdma方案的发射功率控制电路

Info

Publication number: CN1310442C
Application number: CNB028089391A
Authority: CN
Inventors: 村冈真也
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: HK1065417A1; EP1392010A4; US7269437B2; DE60239199D1; JP2002330102A; WO2002089362A1; EP1392010A1; JP3714406B2; EP1392010B1; US20040242254A1; CN1505875A

Abstract

比较路径延迟值之间的差值。当该差值小于预定值时，路径被假定为同一路径。于是，在为这些路径所估计的SIR之间进行相互比较。将这些SIR与对应的加权系数相乘，并且在SIR加法电路7中相加。这防止了诸如单条路径被识别为多条路径的错误识别，并且还防止了SIR在相加后错误地变大。因此，防止了线路质量恶化。

Description

使用W-CDMA方案的发射功率控制电路

技术领域

本发明涉及一种在W-CDMA通信系统中使用的最优发射功率控制电路。

背景技术

下面，将参考附图对W-CDMA中公知的使用信号干扰功率比(SIR，Signal-Interference Power Ratio)的发射功率控制电路进行说明。

通常地，在发射功率控制(Transmission Power Control，以下简称TPC)中，接收信号的SIR在两个台站(station)中的一个进行测量，并且该SIR与预定的SIR值进行比较。当接收信号的SIR比预定的SIR值小时，向其他台站输出增大功率的请求。另一方面，当接收信号的SIR比预定的SIR值大时，向其他台站输出减小功率的请求。

图1示出了一种公知的使用接收信号的SIR的发射功率控制电路。图1中示出的公知技术与将在后面描述的本发明的实施例(图2中的发射功率控制电路)相比，其特征在于：没有提供路径选择电路3，并且SIR加法电路12将所有从SIR估计电路6输入的SIR(x)相加。现在，对所述公知技术进行说明，重点在于该公知技术与本发明实施例的区别上。其他特征将在本发明的实施例中进行描述。

SIR加法电路12将解扩后所有路径的所有SIR相加。因此，例如当路径(1)和路径(2)实际上是一条路径，并且SIR(x)包括SIR(1)＝0.5，SIR(2)＝0.3，SIR(3)＝0.1，SIR(4)＝0.1时，这些SIR的和为1.0。

但是，在该情形中，一条路径的SIR被相加了两次(路径(1)和路径(2))。因此，这些SIR真实的和应为0.8。

这里，当目标SIR值是0.9时，真实SIR小于目标值，于是必须向其它台站输出增大功率的请求。但是，所测量的SIR是1.0，这比目标值大，于是输出了减小功率的请求。结果，信号质量恶化得越来越严重。

本发明的目的在于提供一种发射功率控制电路，在该电路中能解决下述问题。即，当一条路径被错误地检测为多条路径时，接收信号的SIR值变得大于目标值。因此，虽然线路质量实际上并没有得到改善，但是向其它台站输出了减小功率的请求。结果，线路质量进一步恶化。

发明内容

在本发明中，计算路径间的差值，并且当差值小于等于预定值的路径(以下称为相似路径)存在时，比较这些路径的SIR值，基于比较结果对SIR值进行加权，然后将SIR值相加。

例如，两条相似的路径A和路径B的SIR分别是SIR_A和SIR_B。当SIR_A大于SIR_B时，将X*(SIR_A)与Y*(SIR_B)相加，从而获得SIR值的和。当X＝1且Y＝0时，忽略SIR_B。

因此，当一条路径被错误地检测为多条路径，并且SIR的和大于真实和的值时，不向其它台站输出一个减小发射功率以提高信号质量的请求。

一种根据本发明的使用W-CDMA方案的发射功率控制电路，包括SIR估计电路，用于估计来自解扩电路的第1到N个信号(N是1或大于1的整数)中每一个信号的S/N比，并且输出估计结果(以下称为SIR值)；SIR加法装置，用于将从SIR估计电路输出的第1到N个SIR值相加。当相对于指示路径的帧定时的FR信号的延迟值之间的差值等于或小于预定值时，该SIR加法装置认为输入的1到N条路径中的那些相对于FR信号的延迟值之间的差值等于或小于预定值的路径是同一路径，将第1到N个SIR值与对应的加权系数相乘，然后将SIR值相加。所述发射功率控制电路还包括SIR判决电路，用于将通过加权和相加获得的结果SIR值与预定目标SIR值进行比较，从而输出指示了结果SIR值是否大于目标SIR值的TPC位；和发射单元，用于在预定位置写入所述TPC位，并将所述TPC位发送到其他台站，其中，当结果SIR值大于目标SIR值时，所述TPC位向其它台站请求减小发射功率，当结果SIR值小于目标SIR值时，则所述TPC位向其它台站请求增大发射功率。

SIR加法装置包括：SIR加法电路，其被连接到SIR估计电路的输出端，并且将从SIR估计电路输出的第1到N个SIR值相加；路径选择电路，用于基于第1到N条输入路径信息，检查从同一天线接收的、并且在相对于FR信号的延迟值之间具有预定差值的相似路径是否存在，并且当存在至少两个相似路径时，向SIR加法电路发送一个指示了相似信息的控制信号。

SIR加法电路不将所有来自SIR估计电路的SIR值相加，而是如果基于所述相似信息存在任何相似路径，则比较所述相似路径的SIR值，将SIR值与对应的加权系数相乘，进而将SIR值相加。

SIR加法电路通过加权后忽略所述相似路径的SIR值中较小的SIR值，将SIR值相加。

附图说明

图1是W-CDMA中公知的使用接收信号的SIR的发射功率控制电路的方框图；

图2是根据本发明实施例的在W-CDMA中使用接收信号的SIR的发射功率控制电路的方框图；

图3示出了多条路径信息路径(N1)1到N1；

图4示出了路径搜索结果的例子；

图5示出了选择器电路的配置；

图6示出了解扩电路的配置；

图7示出了当解扩R3(N1，t)以输出R4(N1，t)时，代码(CODE)发生器输出和延迟(DELAY)电路输出的数据结构；

图8示出了两个台站之间所发射/接收的数据的格式；

图9是两个台站的方框图，它们测量接收信号的SIR，通过使用TPC单元相互通知该SIR是否大于或小于目标值，从而控制发射功率。

具体实施方式

下面，参考附图对根据本发明实施例的在W-CDMA中使用接收信号的SIR的发射功率控制电路进行描述。图2是示出了根据本发明实施例的在W-CDMA中使用接收信号的SIR的发射功率控制电路的方框图。在接下来的描述中，*表示乘法。

信号R1(M，t)通过天线1到M被输入到提速(up rate)电路1，所述天线将无线电信号转换为数字信号。R1(M，t)表示在时间t从天线M输入的一个信号。每个输入信号的速率以a*Fc(Fc是芯片速率)表示。在该电路中，每个信号的速率还被增大b倍。那么，速率为a*b*Fc的信号R2(M，t)被输出到路径搜索电路2和选择器电路4。

路径搜索电路2使用参考了FR信号而预定的代码(CODE)，来检测所输入的第1到M个信号R2(M，t)中每一个的相关值，并选出具有较高相关值的第1到N1个信号，上述FR信号指示了帧定时。

所选出的信号被并行或串行输出，如图3中第1到N1条路径信息路径(N1)所示出的那样。在路径信息中，源(SOURCE)部分指示了信号输入所经过的天线。延迟(DELAY)部分指示了相对于FR信号的偏移量。由于多路径定相信号被输入到每条天线，所以从源中可能选出多条路径。

图4示出了路径搜索结果的例子。这里，天线数是2(M＝2)，搜索出的路径数是10(N＝10)。在图4中，所选出的有效路径是4(源为0的路径无效)，其中，从第一和第二天线的每一个中选出了两条路径。如图所示，来自第一天线的信号分别从FR定时起被延迟了“2”和“4”，来自第二天线的信号分别被延迟了“5”和“9”。延迟部分的单位是1/(n1*n2*Fc)。

如图5所示，选择器电路4包括第1到N1个M：1的选择器。第1到M个信号从提速电路1输入到该选择器电路。每个选择器选出一条由路径信息的源部分指定的信号，并将所选出的信号输出到下一级的解扩电路5。

当提供如图4所示的路径信息时，图5中的选择器41和42选出来自第一天线的信号R2(1，t)。选择器43和44选出来自第二天线的信号R2(2，t)。其他(N1-4)个选择器的输出是“0”。

如图6所示，解扩电路5包括第1到N1个乘法器，一个代码发生器和第1到N1个延迟电路。代码发生器与FR定时信号同步地产生预定代码长度为L的代码(CODE)。延迟电路按路径信息的延迟部分的值延迟所输入的代码。

例如，如图7所示，由于与信号R3(1，t)相对应的延迟(DELAY)值是“2”，所以解扩R3(1，t)的代码在延迟电路中被延迟“2”。乘法器使用上述代码对速率为(a*b*Fc)的信号解扩，并且输出信号速率为Fs的R4(N1，t)。Fs表示符号(symbol)速率。

SIR估计电路6估计接收的第1到N1个信号中每一个信号的S/N比，并且把估计结果SIR(x)输出到下一级的SIR加法电路7。这里，x是从1到N1。路径选择电路3基于输入的路径信息，确定从同一天线接收的并且其延迟值按预定值相似的路径是否存在。

例如，相似的阈值被设定为“3”。在图4所示的例子中，来自第二天线的信号的延迟值分别为“5”和“9”。因此，这些信号被确定为不相似的。另一方面，来自第一天线的信号的延迟值为“2”和“4”，因此这些信号被确定为相似的。在该情形中，检测信号S2按下列方式表示。Info(1；11000…0)，Info(2；11000…0)，Info(3；00000…0)，Info(4；00000…0)，……，和Info(N1；00000…)。

Info(1；11000…0)指示了与路径1相似的路径是否存在，在以上情形中指示出路径1与路径2相似。

SIR加法电路7将从上述SIR估计电路6输入的第1到N1个SIR值(SIR(x))相加。但是，不是将所有的SIR(x)相加。相反，参考了上述相似信息Info。如果一条路径与另一条路径相似，则比较相似路径的SIR，并且将SIR(x)与对应的加权系数相乘，接着相加。

在上述例子中，由于路径1相似于路径2，所以将SIR(1)与SIR(2)进行比较。当SIR(1)大于SIR(2)并且加权系数是1和0时，SIR的和可以用如下的公式(1)表示：

SIR＝1*SIR(1)+0*SIR(2)+SIR(3)+SIR(4) (1)

如从以上公式中所理解的那样，在该加权方法中，相似路径的SIR中较小的SIR被忽略。相加的SIR值被输入到SIR判决电路8。该SIR判决电路8将输入的SIR与给定的目标SIR值进行比较，并且输出TPC位到发射单元的MUX电路9。当相加的SIR大于目标SIR时，TPC位是“0”，当相加的SIR小于目标SIR时，TPC位是“1”。在这里，“1”表示到另一个台站的增大发射功率请求，“0”表示减小发射功率的请求。

发射单元11中的MUX电路9在如图8所示的预定位置写入TPC位，并通知其他台站。

接下来，对上述实施例的操作进行说明。图9是作为本发明前提条件的两个台站的方框图。图8示出了在这些台站之间所发射/接收的数据的格式。图8中的数据1和数据2表示用户数据。TPC部分指示了来自其他台站的发射功率控制请求。在本发明的发射功率控制电路中，图9所示的两个台站中的每一个都测量接收信号的SIR，通过使用TPC部分通知其他台站该SIR是大于还是小于目标值，并根据SIR值请求增大或减小功率。

上面已经说明了如图2所示的提速电路1和路径搜索电路2的操作，因此在这里就不再加以赘述了。选择器电路4根据路径(X)的源部分从信号R2(y，t)中选出必要的信号，其中y＝1，2，…和M，并输出R3(x，t)，其中x＝1，2，…和N1。“x”表示所搜索的路径(N1)的编号。

在如图4所示的例子中，输出两个R2(1，t)信号和两个R2(2，t)信号。剩余的(N2-4)个信号是0。即，R2(y，t)和R3(x，t)之间的关系如下所示。R3(1，t)＝R2(1，t)，R3(2，t)＝R2(1，t)，R3(2，t)＝R2(2，t)，R3(4，t)＝R2(2，t)，R3(x)＝0。这里，x＝5，6，…和N1。

解扩电路5使用预定代码对每一路径中的R3(x，t)进行解扩，并且输出具有符号速率(Fs)的信号R4(x，t)。如上所述，根据路径信息路径(x)的延迟值对所产生的代码的定时进行调整。调整后的代码被用作解扩码。信号R4(x，t)使用下面的公式(2)表示。这里，代码长度为L的代码由C(k)表示，基于延迟值的每一路径的定时函数由t(x)表示。t表示t符号。

R4(x，t)＝∑{R3(x，k)*C(k-t(x))} (2)

例如，在路径(1)，即，当x＝1，延迟值是“2”，因此t(1)＝2。因此，R4(1，t)由下面的公式(3)表示：

R4(1，t)＝∑{R3(1，k)*C(k-2)} (3)

SIR估计电路6计算每个输入信号R4(x，t)的S/N比，并且输出SIR值SIR(x)。

路径选择电路3基于多条所输入的第1到N1条路径信息路径(x)，检查从同一天线接收的、并且其定时按预定值彼此相似的路径(延迟值相似的路径)是否存在。当相似路径存在时，指示了该事实的控制信号Info(x：z1，z2，…，zN1)被发送到下一级的SIR加法电路7。

例如，当路径(1)与路径(2)相似时，在Info(1：，，)和Info(2：，，)中的z1和z2是1，即，Info(1∶1，1，0，0，…，0)和Info(2∶1，1，0，0，…，0)。

SIR加法电路7基于所输入的SIR(x)的Info信号比较其中zx是1的路径的SIR，并进行加权，从而将对应的SIR(x)相加。例如，当加权系数是α(x)并且路径选择电路3确定路径(1)与路径(2)相似时，SIR加法电路7比较SIR(1)和SIR(2)。当SIR(1)大于SIR(2)时，令α(1)＝1且α(2)＝0。在相反的情形中，令α(1)＝0且α(2)＝1。当一条路径与任何路径都不相似时，对应于该路径的SIR的加权系数被设定为“1”。然后，使用如下的公式(4)将第1到N个α(x)*SIR(x)相加，并把结果输出到SIR判决电路8。

SIR＝∑α(x)*SIR(x) (4)

SIR判决电路8将计算出的SIR与预定目标值进行比较，该SIR判决电路8输出指示了结果的TPC位。当计算出的SIR小于目标值时，TPC位的极性是“1”，以允许其他台站增大发射功率。否则，TPC位的极性是“0”。

发射单元11的MUX电路9在发射数据中写入TPC位，并且将该数据发送到其他台站。

根据本发明，当在路径搜索期间一条路径被错误地识别为多条路径时，就根据每一SIR的值进行加权，并且如果需要，仅有最大的SIR被相加。因此，SIR的值不会错误地变错。

在公知技术中，当一条路径被错误地识别为多条路径时，SIR值的和变得大于真实的和。在这种情形，虽然信号质量没有得到改善，但是向其它台站输出了减小发射功率的请求，结果信号质量进一步恶化。本发明解决了这一问题。在路径搜索期间，相似路径可以被保护起来，使得一条路径不会被识别为多条路径。但是，这个方法对于估计SIR而言不总是最优的，因为这时确定了相似路径的范围，使得许多路径都可能被加起来以在进行RAKE后获得最优数据质量，所述RAKE在W-CDMA中经常使用(相似路径更可能被包括进来)。另一方面，在本发明中，在SIR值相加之前基于其他参数选出路径，因此可以确定用于SIR估计的最优参数。

此外，路径搜索通常通过使用预定时间的平均值进行，因此所获得的路径信息的时间不严格地与用于SIR估计的数据的时间相同。在本发明中，即使路径的状态在该时间内有所变化，也能在一定程度上正确地选出路径。

Claims

1.一种使用W-CDMA方案的发射功率控制电路，包括：

信号干扰功率比估计电路，用于估计来自解扩电路的第1到N个信号中每一个信号的信噪比，并且输出估计结果，所述N是1或大于1的整数，所述估计结果以下被称为信号干扰功率比值；

信号干扰功率比加法装置，用于将从所述信号干扰功率比估计电路输出的第1到N个所述信号干扰功率比值相加，其中，当相对于指示路径的帧定时的FR信号的延迟值之间的差值等于或小于预定值时，所述信号干扰功率比加法装置认为输入的1到N条路径中的那些相对于FR信号的延迟值之间的差值等于或小于预定值的路径是同一路径，将第1到N个所述信号干扰功率比值与对应的加权系数相乘，然后再将这些信号干扰功率比值相加；

信号干扰功率比判决电路，用于将通过加权和相加获得的结果信号干扰功率比值与预定目标信号干扰功率比值进行比较，从而输出指示了所述结果信号干扰功率比值是否大于所述目标信号干扰功率比值的TPC位；和

发射单元，用于在预定位置写入所述TPC位，并将所述TPC位发送到其他台站，

其中，当所述结果信号干扰功率比值大于所述目标信号干扰功率比值时，所述TPC位向其它台站请求减小发射功率，当所述结果信号干扰功率比值小于所述目标信号干扰功率比值时，则所述TPC位向其它台站请求增大发射功率。

2.如权利要求1所述的使用W-CDMA方案的发射功率控制电路，其中，所述信号干扰功率比加法装置包括：

信号干扰功率比加法电路，其被连接到所述信号干扰功率比估计电路的输出端，并将从所述信号干扰功率比估计电路输出的第1到N个信号干扰功率比值相加；和

路径选择电路，用于基于第1到N条输入路径信息，检查从同一天线接收的、并且在相对于FR信号的延迟值之间具有预定差值的相似路径是否存在，并且当存在至少两条相似路径时，向所述信号干扰功率比加法电路发送一个指示了相似信息的控制信号。

3.如权利要求2所述的使用W-CDMA方案的发射功率控制电路，其中：

所述信号干扰功率比加法电路不将所有来自所述信号干扰功率比估计电路的信号干扰功率比值相加，而是如果基于所述相似信息存在任何相似路径，则比较所述相似路径的信号干扰功率比值，将所述信号干扰功率比值与对应的加权系数相乘，然后将这些信号干扰功率比值相加。

4.如权利要求3所述的使用W-CDMA方案的发射功率控制电路，其中：

所述信号干扰功率比加法电路通过加权后忽略所述相似路径的信号干扰功率比值中较小的信号干扰功率比值，将所述信号干扰功率比值相加。