TW318300B - - Google Patents
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318300 at ___ - B7 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明(1 ) 發明背景 I. 發明領域 本發明與通訊系統有關。更明確地説,本發明有關於在 一細胞式通訊系統中設置一發射功率追踪迴路於基地台的 發射鏈路中用以控制細胞區基地台之正向鏈路發射功率的 裝置與方法。 II. 相關技術說明 在操線電話通訊系統中’許多使用者在一無線頻道上 與有線電話系統連接而通訊。在無線頻道上、之通訊有各種 不同的多通路技術,以便於眾多使用者使用一有限的頻譜 。這些多通路技術包括分時多路(TDMA),分頻多路 (FDMA)及分碼多路(CDMA)。Cdma技術有許多優點,一 種模範的CDMA系統説明於美國專利第4,901,307號,標題 爲「使用衛星或地面中繼器之展開頻譜多路通訊系統」, 讓受予本發明受讓人,本文納入作爲參考。 上述之專利中,發表一種多路技巧,其中許多行動電話 系統使用者各有一遙控單元使用CDMA展開頻譜通訊信號 經衛星中繼器或地面基地台通訊。使用CDMA通訊時,可 以多次重覆使用頻譜,於是可增加系統使用者的容量。 發表於’307專利的CDMA調變技術對使用衛星或地面頻道 的通訊系統中所用的窄頻帶調變技術提供許多優點。地面 頻道對任一通訊系統均產生特別問題,尤其是對於多路徑 之信號。使用CDMA技術可緩和多路徑之負面效果(如衰 減)而克服地面頻道的特別問題,同時並開發出其優點。 ____ - 4 - 本纸張以適用中g國家揉準(CNS ) A4^ ( 210X297公釐) 一 (請先閱讀背面之注意事項再h本頁) -裝-
.II 線 318300
五、發明説明(2 經濟部中央搮準局貝工消费合作杜印裝 .地面細胞式通訊系統含有許多基地台與遠方用户單元通 訊。「正向鏈路」代表由基地台到遙控單元之通訊鏈路, 「反向鏈路」R表由遙控單元到基地台之通訊鏈路。因此 1由基地台送到遙控單元之信號在正向鏈路上行進,在反 方向上傳送的信號則在反向鏈路上行進。 在一CDMA細胞式電話系统中,可在所有基地台中使用 同一頻帶通訊。在基地台與遙控單元接收機,可分開的多 條路徑,如位置路徑線與建築,反射之另一路徑可形成多 樣組合以增強賙變與解調變之性能。CDMA波形性質提供 處理増益者亦可用以鑑別佔有同一頻帶之各種信號。而且 高頻的虛假雜訊(PN)調變可使同一信號的許多不同傳播路 徑得以分開》 正向鏈路CDMA頻道可含各種代碼頻道如導控頻道、同 步頻道、多個呼叫頻道及多個正向話務頻道。在模範實例 中,各代碼頻道以1.2288百萬晶片/秒(Mcps)之固定晶片速 率以一 Walsh序列及一對正交虛假雜訊序列正交式地展開 。對於優選實例與一般CDMA之正向鏈路CDMA頻道的更 多資訊請見TIA/EIA/IS-95之Γ雙模式寬頻帶展開頻譜細胞 式系統之行動台與基地台相容性標準」。 在IS-95 CDMA系統中,在基地台與遙控單元間通訊的資 料格式化成許多訊框,訊框格式化的資料通訊可產生許多 資料速率。比方説,CQMA呼收頻道_一鵃在JI定的資料途 率作業下工作,如9砂0或4800 (bits py second) ’正向 話務頻道則可作9600,4800,2400與1200 bus之可變资料 -5- ------ ··*. g (請先閱讀背面之注意事項再 本頁) •裝. 線 本紙張尺度適用中酉國家標隼(CNS ) Α4規格(210ΧΖ97公釐) 五、發明説明(3 ) 速率作蓄。 細胞式系統中各基地台有一正向鏈路(發射)功率位準及 一反向鏈路(接收)功率位準。發射功率位準爲由基地台將 信號輻射到遙控單元與管理頻道的功率,發射功率位準由 各種構成基地台發射鏈路的電子元件設定。接收功率位準 爲基地台所收到的所有信號功率,接收功臬位慕涞定於幾 個_因素,包括與基地台通訊的遙控單元數目,其所產生的 j言號強度,以及;地台所接收』任何其鈔钒或干擾,如 在基地台涵蓋區域附近與鄰近基地台通訊的遙控單元。 細胞式系統中每一基地台均具正向鏈路涵蓋區域與反向 鏈路涵蓋區域。這些涵蓋區域形成實質邊界,超過此邊界 則基地台與遙控單元的通訊就衰減了。換句話說,若遙控 單元士基地台的涵蓋區域内,則遙控單元可與基地台通: ’但若遙控單元在涵蓋區域以外,則通訊品質將打折扣。 基地台可具單一區段或多個區段,單區段之基地台大約爲 圓’涵‘區域’,區段之基地台則爲形支葉瓣形的獨立 域由基地台輻射出去’多區段基地台一般含有多個 獨立的收發天線以及獨立的處理電話。 基地台涵蓋區有兩個放手邊界’放手邊界之玄羞爲在兩 .地台一間不論_遙抟望立次瀆—或条二為也台通訊、鲈路^ 犯与相同之實。,各基地台有一正向鏈路放手邊界及 一反向鍵路放手邊界°正向料放手邊界之定義爲不論所 接收的爲那-個基地台,遙控單轉收機均同樣執行之位 反向鍵路放手邊界之定義爲兩基地台接收遙控 318300 A7 B7 五、發明説明( 4 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 單元同樣執行之遙控單元位置。 理想上這些邊界應該平衡,即兩者應爲同一實質#置 若兩者不平衡,則系統容量可能降低,當功率控制程序受 到干擾或放手區不合理的擴張時請注意放手邊界之平 時間的函數,即當其中所在遙控單元的數目增加時,反向 鏈路涵蓋區域縮小q向鏈路功率隨著遙控單元之増加而 增加,但反比於反向鍵路涵蓋區域。増加接收功率會減少 秦地台反向鏈路涵$區域的有效面#,並造成反向鍵路放 手邊!朝向基地台内移。 -· ^ 一 爲了在CDMA或其他細胞式系統中取得高性能,仔細而 精確地控制系統中基地台與遙控單元的發射功率位準相當 重要。發射功率控制可限制系統所產生的自我干擾數量, 而且在正向鏈路上,一精密位準之爱射功率可用以平衡、— 基地_今或一多區段基地台之單一區段的正向與反向鏈路放 手邊界。此拜平衡有助於減少敖手'•區的面積,增加整個 統容量’並改進放手區中遙控單元的性能。 - 若操法控制細胞式及其他無線通訊系統的發射功率位 ’則可能有害於通訊品質。在一實際的系統中,各遙控 元均可發射出最小的信號位準,而所產生的信號對雜訊 率仍可使資料復原。若遙控單元所發射的信號到達基地 接收機之功率位準太低,則由於其他遙控單元之干擾位 錯誤比率可能過高而無法達成高品質之通訊。另一方面 若遙控單元發射信號的功率位準在基地台接收時太高, 可與此特別的遙控單元通訊,但此高功率信號却成爲其 請 先 « 讀 背 面 之 注 項 再 本 頁 裝 訂 系 準 望 « 比 台 元 雖 他 線 Z. 本紙張尺度適用‘中國國家揉準(CNS ) A4規格(2ι〇χ297公釐) A7 ----------- 五、發明説明(5) 二 遙控單元的干擾。 因此爲了使一模範CDMA展開頻譜系統的容量達到最大 ,與基地台通訊的各遙控單元之發射功率由基地台加以控 制以產生在基地台之同一標稱接收信號功率。理想的情況 下,f基地台所接^收的整個信號功率,於從遙控單元所收 到的功!乘2在基地台涵蓋區内發射之遙控單元數目 ,乂口上鄰近?螂台涵益區内遙尨單元-所發射^_功 基地台收到者。 無線電頻道中的路徑損耗定i成信號行經空氣時所受到 的任何衰減或損耗。螫徑j員一耗之特徵可分成兩種現象-平 均路徑損耗與衰減。正向鏈路與反向鏈路是在不同的頻率 工作,但因正向與反向鏈路之頻率在同一頻帶之内,所以 在兩鏈路6立平%路徑損轾吼遂有埼當乞也袓_^技。另一方 面’衰巧(fading)對正向與反向鏈路則爲一猸主現象,且 ,時間的函數。頻道上衰減的特性-均相同,但對於正向與 反向鏈路因爲頻率均在同—頻帶,因此對兩鏈路而言,就 時間上之平均頻道衰減一般是相同的。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 在一模範CDMA系統中,各遙控單元基於遙控單元所接 收的整個功率估計正向鏈路的路徑損耗。整個功率爲所有 在同一頻率設定下工作的基地台由遙控單元所感知者的功 率和。由此平均正向鏈路路徑損耗之估計,遙控單元設定 反向鏈路信號的發射功率位準。 遙控單元發射功率並由一或多個基地台加以控制。遙控 單元與之通訊的各基地台量屬來洎控單元^的接收信號強 本纸張尺度適用中國囷家標準(CNS ) a4規格(210X297公釐) 这18S〇〇 五 、發明説明(6 .度,所量測的信號強疳由—甘, 信號強度位準比較=:τ特定遙控單元的所需 在正向鏈路上㈣、塞基地台產生—功率調整命合’羞 人& -、 14控里元。回應於基地台之功聿調 ^遙控單?增加或減少其隸功一率-一預定之數量 w遙控單元與一個以上的基地 令由各基地台提佯。… 通訊時,功率調整命 項 再 Η 徒仪遙捏早元依照這多個基地A功盘令# 命令而動作以防止發射功至γ龙7 =调基地口功丰調整 元之通訊,而仍可==:能負面干援其他遙控單 h 了產生足夠的f率以支援此遙控單元對至 V其中一基地台之通訊。此[率 m元的舞射功率位準七遙控單元與之 -地口土求減少功率時’遙控單元就減少其發射功 ;位準° -種基地台與遙控單元功率控制之系統發表於 國專利第5,〇56,1()9號,標題爲「在_cdma細胞式行動泰 話系統中控制發射功率之方法與裝置」,讓受予本發明$ 讓人。 線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 並且想要回應於各遙控單元所發射的控制資訊而控制基 地台所發射的各資料信號中所用的相對功率β提供此種控 制的主要原因是爲了適應在某些位置之正向頻道鏈路可^ 極爲不利之事實,除非增加發射到此不利遙控單元之功率 ,信號品質可能均無法接受Ή此種位置之一個例子爲對一 或兩個鄰近基地台的路徑損耗幾乎與遙控單元與之通訊的 基地台<路徑損耗相同。在此一位置,整個干擾將比遙控 單元在一相當靠近其基地台之處所見到之干擾增加三倍。 -9- 本紙張从逋用中ιΐϋ家標準(CNS)八4祕(21〇χ297公瘦) A7 -B7
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五、發明説明(8 A7 B7 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 得正常的1 2 %改變。 ,不過傳統基地台並無精確控制其發射功率位準之能力。 爲了要達成此-能力,必須在構成基地台發射鍵路的各個 元件中補償增益之變化》 增戲上的變化適常因溫度或老化而產生’因此一簡單的 校正程序並不保證輸出發射功率對時間之精密位準。增益 之變化可調整發$鏈路之整體増益而補償,使基地台^實 除發射功半與一計算的所需發射功率一致。傳統基地台並 未裝有能執行此種功能的裝備,因此缺乏限制自我干擾並 平衡其正向與反向鏈路放手邊界之能力。 因此,需要一種裝置與方法以精確控制含有許多不同信 號頻道之基地台信號的發射功率位準。 發明總述 因此’本發明有關於一種裝置與方法用以控制細胞式系 統中基地台的發射功率,可限制自我干擾,有助土平衡正 嗖與反向,路放手邊界,且f質排除由於相關技術的限制 與缺點而造成的一些問題。 " 本發明其他特色與優點將昧述於隨後之説明中,其中_ 部分由說明中更見清楚,或者在實施本發明時即可習得。 本發明的目的與其他優點將由所寫之説明,申請專利範圍 以及所呀圖式中特別指出的裝置而實現獲得。 爲達成這些與其他優點,並根據本發明目的於本文敎迷 實施者,本發明界定一種裝置用以在一細胞式通訊系統中 控—制基地台的最終發射功率。此細胞式通訊系統有幾個頻 ,♦、*·、 (請先閲讀背面之注意事項再^.. 本頁) 裝.
,1T -11 - 本紙張^度適用中囷囷家標準(〇阳)八4規格(210><297公釐) 3ίδ3〇〇 Α7 -Β7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、發明説明(9 ) 道,在各種資料速率與相對信號位準下工作,並組合產生 —原生射頻發射信號w。該裝置包含許多頻道元件,各對 應於一頻道,用以計耳各頻道信號用來產洤該原生射頻發 射4號W之期望功率。該裝置並包含一基地台收發機系練 控制器(BTSC),穆加總各期望的功率而產生基地台所需的 鞞出功率_ yd。該裝置又含一發射功率檢測器,用以蚤測最 終輸出信號4功率W〇。該裝置含一射頻介品士(RFIQJ用以 處-理所量測的功率乜產一生最終發射功率γ,與所需的輸出 功率yd比較’而產生發射功率追踪增益yi。該裝置並含— 可變増益單元根據y,接收w而放大。 另一方面,本發明界定一種裝置用以控制細胞式通訊系 統中基地台的最終發射功率y,包含一呼吸機構或其他發 射功率影響機構,其在整體原生射頻發射信號…上作業, 而不是由頻道元件在各自的頻道上作業。 請瞭解前面之總述與隨後之詳述均只是説明示範性,不 能作爲本發明之限制。 所加上的附圖在提供本發明之進—步瞭解,並構成爲本 説明書的一部分,用以説明本發明之實例及原理。 圖式簡述 圖1爲一示範的細胞式電話系統之整體概圖; 圖2爲一方塊圖,説明本發明一發射功率追踪迴路之 本模式; . 圖3爲根據本發明之基地台裝置接收與發射路徑的 圖; 尾 本紙張尺度適用中國國家揉
» *Ν (請先聞讀背面之注意事項再$ 裝' 訂 線 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明(1〇 ) 圖4爲本發明基地台發射路徑上一頻道元件的方塊圖; 囷5爲一方塊圖,說明本發明基地台發射鏈路中由基地 台收發機系統控制器加總基地台的各頻道元件; 圖6爲本發明基地台發射鏈路上射頻介面卡的方塊圖; 圖7A-7C說明三個未平衡的放手情況: 圖8A-8C說明在放手界面上之加載效果以及呼吸機構補 償的效果; 圖9爲基地台中呼吸機構的極簡化方塊圖;以及 圖10爲本發明基地台發射功^追互宗迴路裝置與呼吸機構 之方塊圖。 發明詳述 現在詳細參照本發明優選實例,其中一例示於附圖中。 只要可能的話’相同的參考數字在全部圖式中均用以指稱 相同或類似的元件。 根據本發明,提供一種裝置與方法用以控制—細胞式通 訊系統中基地台的最終發射功率。本發明包含頻道元件以 计算期望的功率’並含一基地台收發機系統控制器(BTSC) 以產生基地台所需的輸出功率,以及一發射功率檢測器用 以量測基地台的前次最終發射功率而得到一量測的發射功 率。最後,本發明含一射頻介面卡(RFIC)以產生最終發射 功率。 . 如上所述,一基地台可以爲單區段或多區段β本發明同 樣適用於一多區段基地台之各區段及一單區段的獨立基地 台。因此後文中「基地台j 一詞可假定指稱一多區段基地 ___-13- (請先聞讀背面之注意事項再h本頁) 裝. ,1Τ 線 1紙張尺度適用中國國家標準(〇阳)八4思格(210父297公釐) A7 B7 五、發明説明(11 台之一區段或一單區段基地台。 本發明所可實施的一地面細胞式電話系統之模範實例示 於圖1,大抵以參考數字〖〇指示。圖i所示的系統在遙控 單元12與基地台14之間可採用分時多路(TDMA)、分碼多 路(CDMA)或其他通信調變技術。大城市中之細胞式系統 可能有好幾千個遙控單元12與好幾百個基地台14。而本 系統則可用於連接固定位置或行動式的細胞通訊裝置。比 方説,遙控單元1 5可經一室内網路透過屋頂上一固定天線 而通訊,由基地台14到遙控單元12與遙控單元15之傳輸 是在正向鏈路18上送出,反方向之傳輸則在反向鏈路19 上送出》 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 參考圖2説明本發明基地台發射功率追赔迴路的基本模 式。圖2中所有功率均以相對於1毫瓦之分貝値(dBm)示出 ,所有增益則以分貝値(dB)示出。斷續時間η 3遽波器2 2 接收代表所需輸出之yd(以dBm表示),並接收代表實際輸 出功率之y(以dBm表示)。h3遽波器22過濾此二輸入而產 生代表發射功率追踪增益之y,(以dB表示)發射功率追踪增 益y'輸入可變增益方塊24,方塊24接收原生射頻發射信 號w,而產生最終輸出信號W£^發射功率檢測器4 〇量測最 終輸出號之功率W〇而產生最終發射功率指示y。在此優 選實例中,H3濾波器2 2爲一標準數位濾波器,具有—無限 脈衝響應(IIR),其各種構造已爲本行眾所週知,卫可在一 微處理器内實施。發射功率檢測器40含有類比與數位元件 ,發射功率檢測器4 0接收一 R F信號並產生最終發射功率 -14 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2I0X297公着)
五、發明説明(12) (數位指示y。 參考圖3說明本發明控制基地台3〇發射功率之裝置。基 地台W有-傳輸路徑31,傳輸路徑3 i包含發射天線3厂 頻运π件處理器36a_36i,基地台收發機系統控制器(BD 3 7以及發射功率檢測器4 0。 · 待發射到遙控單元的最终輸出信號w。自發射天線Μ輕射 j射功率檢測器40在-時間點t量測基地台輸出端之最 、’、輸出k號的發射功率w〇,因而確定該時間之實際發射功 率y。在基地台輸出端所作之i測爲所有從基地台在一共 同頻帶下發射信號之和。 在數位通訊系統中,特別是採用展開頻譜調變者,一發 射機可能採用一聲音編碼系統(vocoding system)以可變的 速率將聲^資訊加以編碼β使用可變的資料格式可降低發 射信號對其他非目標之接收機所產生的干擾程度。在目標 接收機或與目標接收機相關者,採用—聲音編碼系統以重 f聲音資訊。除了聲音資訊外,可單獨將非聲音資訊或將 聲音與非聲音資訊兩者之混合發射到接收機。 翅濟部中央棣準局負工消費合作社印裝 適用於此種環境中的聲音編碼系統在同待審查的美國專 利第5,414,796號中有所說明,其標題爲「可變速率的聲音 編碼器J ,1995年5月9日提出,讓受于本發明受讓人。該 揭示的聲音编碼系統使用聲音資訊的數位取樣產生編碼的 資料,有四種不同的速率,即約8000 bps,4〇〇〇 bps, 2000 bps與 1000 bps,基於一 2〇毫秒(ms)訊框(frame)中之 聲骨動態《聲音編碼資料的每一訊框以管理位元格式化成 本紙張國家標隼(CNS) Α4^^χ_ϋ董) 318300 A7 B7 經濟部中央樣準局負工消費合作杜印掣 五、發明説明(13 ) 9600 bps ’ 4800 bps ’ 2400 bps 及 1200 bps 的資料速率訊框 。對應於9600 bps的最高速率資料訊框稱爲「全速率」訊 框4800 bps資料訊框稱爲「半速率」訊框,24〇〇 bpS資 料訊框私爲「四分之—速率」訊框,1200 bps資料訊框則 稱爲「八分之一速率」訊框。在编碼程序中或訊框格式化 程序中’速率資料均不含在資料中。 聲音編碼資料格式化成資料訊框的其餘細節説明於同待 審查的美國專利申請序號第08/117,279中,標題爲「將資料 格式化以供傳輸的方法與裝置丁,1993年9月7日申請,讓 文於本發明受讓人。這些資料訊框可進一步處理,作頻譜 展開调變’並加以發射如美國專利第5,1〇3,459號中所述, 標題爲「在一CDMA細胞式電話系統中產生波形之系統與 方法」讓受予本發明受讓人,其揭示納入本文作爲參考。 當提供小於全速率的聲音編碼資料時,聲音與非聲音資 料之混合可以格式化成96〇〇 bps之傳輸訊框。在此種訊框 中含有模式位元與額外的管理位元以揭示聲音資料加以編 碼的速率。不論此種訊框中聲音資料的速率爲何,所收到 的訊框定爲9600 bps訊框而含有小於全速率的聲音编碼資 料。如此,則使用管理位元蓋過對聲音编碼器之全速率訊 框指·^之輸出以處理對應於低於全速率訊框之聲音編碼器 資料的訊框中位元部分。並且應該瞭解聲音編碼器資料可 在全速率傳輸訊框中以非聲音資料取代。在此種情況下, 含在訊框中的管理位元識別此訊框爲此型。用以決定所要 發射功率的速率如下所述總是聲音與資料通訊之有效速率 請先閱讀背面之注意事項再填r本頁) -裝 線
五、發明説明(14) 疋合成。比方説,若聲音编碼器產生半迷率訊框,且訊框 2其餘部分填以非聲音資料,則—全速率指示用以決定所 *的輪出功率yd。 各符號資料訊框間插入一夾層,最好以位元層次爲基礎 ,二増加時間的分隔供誤差修正之用。對於資料速率低於 最阿資料速率(如9600 bps )之訊框,則一調變器將符號資 料重複以維持該訊框之恆定符號速率。換包話説,若聲音 編碼器所選的速率低於96〇〇 bps訊框速率,則調變器將符 號重複以填滿訊框。重複的次it當然決定於資料速率。對 於資料速率爲9600 bps之訊框,由調變器在一間夾的資料 訊框中產生所有符號。但對資料速率爲48〇〇bps之訊框, 調變器產生的符號爲一間夾的資料訊框之兩倍。同理, 對於資料速率爲2400 bps與1200 bps之訊框,調變器分別 產生四倍與八倍的符號進入一間夾的資料訊框各訊框中的 功率根據資料速率而定,比方説若送出—半速率之訊框, 則各符號在訊框内重複兩次,但訊框的全部功率則降爲全 速率訊框所用功率的一半。 經濟部中央棣準局負工消費合作社印製 各符號資料訊框爲雙相移位鍵(BPSK)調變的,並垂直涵 蓋各BPSK符號,加上四相移位鍵((^5艮)散佈於所涵蓋的 符號,如美國專利第5,103 459號中所發表者。在正向鏈路 上,調變器發送出訊框成爲一連續的調變符號資料流,各 發迗訊框之功率按照訊框中的符號重複性而降低。 再次參考圖3,各頻道元件處理器36a_36i分別計算一遽 波的期望功率^k,a-Lc,i。各頻道元件處理器36a-36i在一話 17- 表紙張尺度適用巾關家標準(CNS ) ( 210X297公釐 五、發明説明(15) 務頻道上產生一電話呼叫之資訊,或爲其Η 如導控頻道,呼叫頻道與同步頻 ;々’ 知,在此優選實例中,報撼雜立b 身訊如上述3 …… 音與資料動作之訊框基礎, 在-訊框上各話務頻道呼叫可在四種資料速率 換。在此優選實財,速率爲全速率,半速率,、四分之一 速率與人分之-速率。話㈣道上的資料速以接影響頻 运70件對整體所需、功率所頁獻的功‘量,如—八分之—亲 率之訊框發送出對應於全速率,框功率的八分之二。k 濾波的期望功率接著由各頻道元件處理器36a_ 36旧出,並輸入BTSC 37,產生基地台3〇之所需輸出功 率指不yd。BTSC 37含一加法器以加總多個濾波的期望功 率匕k’a-£jc,i。所需輸出功率之指示yd&實際發射功率y(由 發射功率檢測器40量測)接著輸入&濾波器22。Η〗濾波 器2 2處理yd* y而產生基地台3〇的發射功率追踪増益y,。 參考圖4 ’説明構成各頻道元件處理器36a_36i之元件。 各頻道有一正向頻道增益Gt,一功率控制副頻道增益gs, 輕濟部中夬棟準局貝工消費合作社印製 一頻道資料速率rt及一功率控制副頻道資料速率%。各頻 道元件處理器36a-36i含有計算器43 *計算器43爲一數位 計算器,可能爲一特殊應用積體電路(ASIC)的一部分或可 在一通用微處理器内實施。對於系統中各頻道,計算器43 根據下式計算一既定話務頻道訊框的期望發射功率P. 9Ι\λ Tft « 1 ,早位爲平方位元’ 式子1 P訊框,i=sd(Gt2 x rt)/(sd+spc)+spc(Gs2 x rs)/(sd+spc) -—------- H_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 五、發明说明(16 ) Α7 -Β7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印¾ 其中 Sd爲每一訊框之帶有資料之符號數目; Spc爲每一訊框之功率控制資訊符號數目β 正向話務頻道符號有一帶有資料符號之功率位準,由話務 頻道增益Gt設定’及一功率控制資訊符號之功率位準,由 功率控制副頻道増益Gs設定。導爹y<3s大於Gt ’ 2更加保證 沾$控$資訊被遙控單元收到。在一話務頻道上,頻道資 料速率rt如上所述在此優選實例中以訊框對訊框之基礎而 變化。在此優選實例中’功率私制副頻道資料速率L對話 務頻道永遠是全速率(即永遠等於1}。在此優選實例中, 各話務頻道訊框包含24個符號,這J 4個符號中,有雨個· 爲功率控制符―號,其增多與途率分別設定_爲h與土,因此 spc等於2。一訊框中每24個符號中的22個爲資料符號,其 增益與速率分別設定爲〇〖與〜,因此sd等於22(其他使用另 外格式的實例中,可用其他數目)β因此計算期望功率時 ,一訊框中功率控制符號數目對全部符號數目之比率以及 一訊框中資料符號數目對全部符號數目之比率用以計算對 應的能量》 導控頻道資料速率與增益一般在全系統中爲—固定常數 ,因此頻道增益Gt與頻道資料速率卜對每—訊框均爲固定 常數。同步與呼叫頻道之資料速率不論何時—般均爲全速 率’而增益亦爲-種系統性的常數。對於導控、呼叫與同 步頻道,每一訊框的功率控制資訊符號數目%爲零。、 頻道增益Gt與功率控制副頻道増益\用以“:回麻於 I____-19- 本纸張尺度適用中國國家棣準(CNS ) A4規格(2丨〇><297公釐) ----------餐-- (請先閲讀背面之注意事"項再^本頁)
,1T 線 • I J— _ A7 B7 五、發明説明(17 各遙控單元所發射的控制資訊而由基地台發射的用於各話 務頻道的相對功率。提供此種控制的主要原因是配合某些 位置正向頻道鏈路如上所述可能非常不便利之事實。此種 位置之一例爲該處對一兩個鄰近基地台之路徑損耗幾乎與 遙控單元對基地台通訊之路徑損耗相同。在此一位置處, 整個干擾將比遙控單元在一相當靠近其基地台之處所見之 干擾增加三倍。來自鄰近基地台之干擾並不與來自主動基 地台之信號一致衰減,如同來自主動基地台之干擾一般。 在此一位置的遙控單元可能需要主動基地台之額外的3至4 d B之信號功率以達成適當功能。此種調整—艎很小,— 般約〇.5至1 _〇 d B或約1 2 % »功率的改穹速率可能比反向 鏈路_^用的稍慢',大概每秒一一次。一在此優選實例中,調整 的動·%範圍一般限制爲比方説由低於標稱發射功率的4 dB到約高於標稱發射功率的6 dB。 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 各頻道有許多訊框可取樣產生一基於取樣訊框之平均値 。各頻道元件處理器36a_36i有第—取樣器42,對該頻道 所通訊的眾訊框中之第Μ個訊框而取樣於話務頻道增益(^ '功率控制副頻道増益Gs、話務頻道資料速率rt、與功率 制曰·】頻道資料速率%。取樣器42的取樣速率與訊框送出 的速率相比可以非常低。請注意話務頻道増益&有一極慢 的時間常數如約一秒。取樣器4-2輸出的各取樣値隨後加以 平均而得到—控制輸出。於是此取樣程序並未降低最後平 均功率的精確度,只要這些樣本反映出全部値。因此取樣 器4 2必須不管任何相關於發射功率之刺激而以一種不偏倚 本紙張尺度顧中國蘇膽浩公釐 31δ3〇〇 A7 B7 五、發明説明(18 經埤部中央橾準局員工消費合作社印褽 的方式取樣《因此,利用式子(1),計算器43計算取得 多期望的發射功率樣本pm。 期望的發射功率樣本匕由計算器43輸出,並輸入1濾波 斋44 »最好是,H!濾波器44爲一單極無限脈衝響應(nR) 濾波器,其各種構造爲本行眾所週知的。濾波器4 4根據下 式將期望的發射功率濾波(即平均): 式子2 其中: -- .%代表一時間常數; Ln_l爲濾波器前次狀態; 匕爲對應於Pm的濾波器輸出。 各頻道元件處理器36a-36i並含第二取樣器45 ’濾波的期 望功率樣本&由第二取樣器4 5以每N個樣本加以取樣。在 送到BTSC 3 7之前’對於濾波器目前狀態的各n個樣本經 由時間標記單元4 6送出’ 4 6將一時間標記附上以説明產 生該時間標記的、濾波的期望發射功率芒之各取樣時間。 使用此時間標記使BTSC 37可從各不同的頻道元件處理器 36a-36i識別對應的期望發射功率β 取樣器42、濾波器44、及第二取樣器45的基本目的 在減少各頻道元件處理器36a-36i的訊息量,各頻道元件處 理器36a-36i產生某一數目之訊息而提供各種不同的系統資 訊。若對每一訊框除了其他的系統資訊外由每一頻道元件 處理器36a-36i送出一期望的功率訊息,則此種訊息量將使 系統受不了。爲減少訊息數目,各頻道元件處理器36a-36i ___ -21 - _ 本紙張尺度適用中關家標準(〇叫八4胁(2丨以297公釐) S Φ.m 請先聞讀背面之注意事項再奉頁 裝·
-ST 線 五、發明説明(19 ) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 執行期望功率之一種取樣與平均功能,將&濾波器44的時 間常數%及取樣器4 2與第二取樣器4 5的取樣率所定的一 組訊框加總。濾波的期望功率資訊可以一低於每訊框一次 的相當低的速率(1/(N*M))通過。 現在參考圖5說明BTSC 3 7。BTSC 37由各頻道元件處理 器36a-36i收集對應的期望發射功率^。各頻道元件處理 器36a-36i可對應於系統中各主動頻道,包括比方說導控、 呼叫 '話務與同步等頻道,或可空著,而不產生功率。 BTSC 37含有加法器52,將各&道元件處理器之濾波的期 k功率彳水本£jc,i加總,fjc,i爲對應於各頻道元件處理器3 6a_ j6i中以時間標記單元4 6所附加的時間標記爲準的同—時 段。 BTSC 37並含轉換器54,其接收加法器52的輸出。轉換 咨54將全邵期望的發射功率由一位元平方値轉換成一 値,該値爲一 dB位元平方値《但在BTSC37中轉換器54 是可有可無的,不一定要有。若含有轉換器54,則轉換器 54可含一檢查表,存於一 r〇M中或其他習知的媒體中, 最後的所需輸出功率yd傳到RFIC 3 8 » 圖6說明RFIC 38以及基地台30的其他處理裝置。RFIC 38可含第一RFIC取樣器62、第一RFIC轉換器63、第一 RFIC比較器64、第二RFIC轉換器65、RFIC 1濾波器66 、第二RFIC取樣器67、時間標記單元74、第三RFIC轉換 器68、及&濾波器22。其他的處理裝置可處理發射功率 追i宗增益y·、RFIC 38的輸出。其他裝置可含第—輸出加 -22- 良紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210X297公釐) <1 tm (請先閲讀背面之注意事項再 本頁) 裝.
.1T 線 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(2〇 ) 法器73、第二輸出加法器75、可變增益方塊24、高功率 放大器76、及耦合器61。 如上所述,發射功率檢測器39量測由基地台3〇的發射天 線3 5所輻射的最終輸出信號之功率w〇。第一 RFIC取樣器 6 2對所量測功率的每第M個訊框由發射功率檢測器3 9取 出電壓。第一 RFIC轉換器63接著將第一 rfic取樣器6 2輸 出的量測發射功率樣本(類比電壓値)轉成一 dBm値,因而 待到一轉換的發射功率樣本、之流。第一 rfi(:轉換器6 3 最好含一檢查表。 … 由第一 RFIC轉換器6 3產生的轉換的發射功率樣本^之 流接著輸入第一 rFIC比較器6 4。第一 RFI(:比較器6 4自該 轉換的發射功率樣本ym之流減掉一呼叫的衰減値atx,呼吸 ’而得到一修正的發射功率樣本之流。呼吸的衰減値在期 望的功率中並不計算,因爲呼吸資訊對頻道元件處理器 J6a-36i爲未知,因此不含在&中。因此爲了適當比較實際 發射功率y與所需輸出功率%,在h濾波器22内比較%與y 之前由第一 RFIC比較器6 4移除呼吸效果(以適當的時間標 記)。計算基地台之呼吸程序根據下面詳述的呼吸運算法 之説明將更爲清楚。當然,在RFIC 38中計算呼吸並不是 強制性的,而是選擇性的,因爲基地台3 〇可能並未裝上呼 吸機制。若基地台3 〇未裝上呼吸機制,則第一 rFIC比較 器64可從RFIC 3 8省略。 由第一 RFIC比較器6 4處理之後,修正的發射功率樣本之 流輸入到第二rFIC轉換器6 5,第二RFIc轉換器65將修正 本紙張尺度適用φ圃因古样换, -23- § ·- (請先閲讀背面之注意事項再填《本頁 裝.
、1T 線
1/ a 1N 3ISS00 A7 B7 五、發明説明(21 ) 超濟部中央樣準局負工消费合作社印製 的發射功率樣本由一 dB値轉成一線性單位値以得到許多 線性的修正發射功率樣本。在此優選實例中,第二rfic轉 換器65含一檢查表β 修正的發射功率樣本接著輸入RFIC Ηι濾波器66,Rnc 士濾波器6 6最好與頻道元件處理器3 6中所用的濾波器(即 I濾波器44)相同。根據式子(2)將修正的發射功率樣本之 流濾波後,可將結果y直接與yd比較。 然後以第二RHC取樣器6 7對濾波的發射功率樣本再次取 樣。第二RFIC取樣器6 7以相g於頻道元件對期望功率取 樣之方式將各第Ν個樣本送到第三rFIC轉換器68。對每一 頻道疋件處理器36a-36i,RFIC 3 8含有時間標記單元74將 一時間標記附於第二RHC取樣器6 7所輸出的各發射功率 樣本。以此種方式,第三RFIC轉換器68所輸出的取樣的 發射功率樣本可與BTSC 3 7所輸出的樣本在時間上對等。 RFIC 3 8含有第三rfic轉換器68,將時間標記單元74的 輸出由線性増益單元轉成d B單位,傳到η]濾波器2 2作爲 最終發射功率y。 斷續時間Η;濾波器22含第二RFIC比較器69,將RFIC %滅波器7 2輸出的發射功率追腙增益y.自實際發射功率y 減掉。第二RFIC比較器6 9的最終輸出爲一估計値yw。此 估計値yw接著輸入第三RFIC比·較器70,在該處將估計値 yw自補償的所需輸出功率yd c減掉。第二RFIC比較器7 〇的 最終輸出爲控制輸入U。 來自BTSC 3 7的所需輸出功率yd經一加法器71加到一校 (請先聞讀背面之注意事項再填Γ%本頁) 裝_
、1T 線- -24 正常數Ατχ,摘耗此校正常數反應出功率量測所作之處(此例 中在耦合器61的輸出端)與天線35之間的損耗。Ατχ,損耗各 基地台不同’在基地台初始校正時定出。 在第三RFIC比較器7 〇中’將估計値、自補償的所需輸 出功率yd,c減掉,時間必需相當精確。頻道元件處理器3 6 與BTSC 3 7中的時間標記單元4 6分別與RFI(: 3 8中的時間 標记單疋7 4提供完成此目標的裝置。時間標記單元4 5與 7 4在各樣本上加上適當的時間標記,使BTSC 3 7輸出的樣 本與第二RFIC比較器6 9之間一致。基地台3 〇量測的與計 算的功率位準與時間有關,意即這些功率位準在量測與計 算 < 處爲時間的函數。時間標記有助於所量測的樣本與計 算的功率對齊。 第一RFIC比較器7 0的輸出,控制輸入u接著輸入至rfic A濾波器7 2。RFIC A濾波器7 2最好含一單極IIR濾波器 ° RFIC I濾波器72根據下式將控制輸入^濾波而得到發 射功率追踪增益y,: y’t=%y’t.1+(n2)Ut 式子3 其中: 經濟部中央標隼局員工消费合作社印装 少2代表一時間常數;
Ut爲對應於目前最終發射功率y及所需輸出功率yd等値的控 制輸入; y't爲對應於4的濾波器輸出; 乂\-1爲1^2濾波器72的前次輸出; %爲一時間常數。 ——~~ --- -25- 本紙張纽適用巾国國( CNS )八4胁(210X297公羡) '〜 -- 發明説明(23) 經濟部中央操準局貝工消費合作社印製 使用發射功率追踪増益y,可以獲得基地台3〇的最終輸出功 率。 基地台傳輸路徑中其他的處理裝置處理發射功率追踪増 益y·以產生最終輸出功率。其他的裝置包含第一輸出加法 器73、第二輸出加法器75、可變增益方塊24、高功率放 大器(ΗΡΑ) 76 ’以及耦合器61。 發射功率追踪增益y,由RFIC h濾波器72輸出至第一輸 出加法器7 3,在該處加上一校正値ρτχ,類比,因而產生— 修正的實際發射功率。一個大表地台可產生1〇瓦的輸出, 一個小基地台(如一建築物内)則僅發射丨瓦。在基地台開 始通電時,輸出功率位準可能與所需輸出功率位準相差甚 遠’發射追踪迴路時間常數很慢,且發射追踪迴路需要— 很長的時間才能追踪出開始的誤差。ρτχ,類比可以是一好辦 法可用以將迴路迅速帶入適當的範圍,使發射追踪迴路可 以開始精細解析度之追踪。 修正的實際發射功率接著輸入第二輸出加法器75,第二 輸出加法器75將Ατχ,呼吸加回至修正的實際發射功率而得 到一呼吸修正的實際發射功率。不過,如上所述,若基地 台30未裝呼吸裝置,則第二輸出加法器可自基地台3〇省 略。 呼吸的修正實際發射功率指示接著輸入可變增益方塊24 ’在该處調整射頻發射信號的功率w。調整的發射功率輸 入高功率放大器(ΗΡΑ) 7 6,經放大而得到最終發射信號w〇 ’最終發射功率接著輸入耦合器61,將最終輸出功率輸出 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297^釐) — --- (請先聞讀背面之注意事再填JT本頁) 裝' 訂 線,
• .^ϋ HI 3183〇〇五、發明説明(24 A7 B7 經濟部中央揉準局員工消費合作社印裝
至天線35,而—小部分最終輸出功率則至發射功率檢測器 ° 9發射天線35接著將最終發射信號輻射至與基地台3〇 通訊的遙控單元。 除了上述的優點外,請注意發射鏈路上非期望變化之效 應。這些非期望變化可能來自於產生電路中溫度的變化, 使原生射頻發射信號w的位準不穩定。而且功率放大器受 到溫度上非期望的增益變化,或因老化,或由於信號位準 輸入裝置中的變化。所有這些變化以及任何其他外部的非 期望增益變化均由此封閉迴路士授機制移除。 參考圖7 - 1 〇説明基地台呼吸所用的方法與裝置,如上所 述’無線電頻道中的哼徑損哼可分成兩種現色:平均路徑 iL耗軎衰气。正向鏈路與反向鏈路的工作頻率不同,但是 因爲正向鏈路與反向鏈路的頻率在同一頻帶内,因此在兩 鏟这的平均路徑損耗〜之jg在衣頗大的相關性。另—方面, 衰減對於正向鏈路與反向鏈路爲互不相關的現象,且爲 間的函數而變化。不過頻道上衰減的特性對正向與反向缝 路玲相同,因爲頻率均在同一頻帶内β因此,頻道的時間 上平均衷·減對兩鏈路一般均相同。 在一模範CDMA系統中,各基地台發射一導控信號,其 具有一共同虛擬雜訊展開代碼,與其他基地台的導控信號 在代碼相位上是偏移的》在系統作業時,遙控單元準備了 一代碼相位偏移表,對應於環繞此基地台的鄰近基地台。 遙控單元裝設一搜尋元件使遙控單元能由一組基地台(包 含鄰近的基地台)追踪導控信號的信號強度(或功率)。 -----27- 本紙法尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公釐) 請先閎讀背面之注意ί項再填 Ν’頁) 裝-
,1T 線 m 發明説明(25 ) 趣濟部中央樣準局貝工消費合作社印袈 在一呼吸細胞式系統中,系統中各基地台開始校正成使 未加載的接收#氦訊龟準皂组霊的多控功率之和等於一校 正常數二此校正常數在整個基地启系i^中均_致。當系統 又載時(即遙控單元開始與基地台通訊),—補償網路在基 地台所收到的反向鏈路功率與基地台所發射的導控功率之 間..隹持一恆疋關係。基地台之額外加載則使反向鏈路放手 .邊界有政地向基地台靠近,因此,類似於正向鏈路的相同 效應,發射功率隨加載—之增加而減少。 各基地台有一實質的涵蓋區g,在其中才可與基地台通 訊。各基地ώ涵蓋區埤有兩個放手邊界。放手邊界定義成 〜兩基地之間不論該處遙控單元與那一某地台通·訊,蜱路功 π均相同之*際位置,各基地台有一正向鍵路放手邊界及 一反向鏈今放手邊界,正向鏈路放手邊界定義成不論所收 到的基地台爲何,遙控單元接收機均執行同—功能之位置 ,反向鏈路放手邊界之定義爲兩基地台接收機均相對於遙 控單元執行同一功能之遙控單元位置。 本發明優選實例是以具有軟性放手能力之系統爲基礎而 説明’但本發明同樣適用於硬性放手之作業。 現在參考圖7,一放手邊界總是可在至少兩基地台間形 成。比方説,圖7Α中,正向鏈路放手邊界83爲基地台81 與基地台8 2所發射功率的函·數,也是其他環繞基地台(未 示出)與其他的頻帶内信號源所生干擾的函數。反向鏈路 放手邊界84爲基地台81與基地台82由遙控單元85所收到 功率位準之函數,也是基地台81與基地台82由其他遙控 _____-28- 本紙張元1適用中國國家標準(CNS )八4烟·( 21〇χ:297公羞) '— (請先閲讀背面之注意事項再$ 4頁) 裝 ,1Τ 線
• —^1 - - - — I —^1 · 五、發明説明(26 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 早元與其他的頻帶内信號源所收到功率位準之函數。請注 意基地台8 1所收到的功率位準與基地台82所收到的功率 位準多少是不相關的。亦即若基地台8丨有大量的遙控單元 位於其涵蓋區域内,而基地台8 2只有一個遙控單元,則對 基地台82之干擾遠小於對基地台81之干擾。 理想上,正向鏈路放手邊界8 3與反向鏈路放手邊界“爲 艮一位置,因而可達成最佳的系碑容文。若不在同一位置 貝J會產生二種不利於系統容量的情況。圖7 A示出第— 種情況。一軟性放手區爲兩基)·^台之間一位於該區内之遙 控單元可能與兩基地台建立通訊的實質區域,圖7a中陰 影部分代表軟性放手區8 6。 " 在遙控單元輔助的軟性放手中,放手區86由正向鍵路特 性界定》比方説,圖7A中,軟性放手區86代表由基地台 81與基地台82之信號品質均足以支援通訊的區域。當遙 控單元85進入軟性放手區86時,其通知與其通訊的基地 台,第二基地台可以與其通訊。一系統控制器(未示出)在 第二基地台與遙控單元85之間建立通訊。遙控單元輔助的 軟性放手之進一步資訊發表於美國專利第526726丨號,標 題爲「-CDMA細胞式通訊系統中之行動台輔助的軟性放 手J ,讓受於本發明受讓人。當、戌七〜單元85在基地台“ 與基地_台82間〜吟軟龟放手逼《6.時,兩基地台8ι'82均控 制遙揸一的屢身功泰。若基地台81或基地台82請: 降^^率,』遙梦穿⑽降奥其發射功率,若兩某地台-均 請求增加功率,遙控單元才增加其發射功率,如前 美 (請先閲讀背面之注意事項再填产4頁) -裝·
、1T 線 V ϋ·— · -29 本纸法尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公嫠
31830Q 五、發明説明(27 國專利第5〇561〇9號中所揭示者。 圖7A説明對系統容量有害的第一種情況。圖7八中,正=路放手邊界83與反向鏈路放手邊界84顯然不平衡(即間隔分開)。遙控單开只<、85<位置僅能與基地台建立通訊 ’遙控單元85所在的區域中’與基地台82的正向鏈路性 能最好,但若遙控軍, 與基地台8 1通訊則反向缝路性 能較好。此種情況下,法_ 遙&早711比其若與基地台81通訊所 2射的功率發射較多㈣率1增㈣發射功率對系統整 a加上了不需要的干擾’因而-負面影響容量,也增加了遙 f早二5的整體功率消耗,於是降低其電池壽命。最後, L控單元85fj達其最大發射功率,則使通訊陷人不能回 應基地台82之增加功率命令之險境。 圖B 丁出另種不平衡的放手情況之有害結果。圖7B 中’軟性放手區91位於反向鏈路放手邊界84附近,此放 手位置可能是另一種放手規劃之結果,其中放手是基於反 向鍵路性能,而非正向鏈路性能。在此種情況下,系統中 各基地台企圖量測由各遙控單元所收到的功率。當所量測 的功率位準超過-門限値或超過其他基地台所收到的位 時,則與一第二基地台建立通訊。 圖7B中,遙控單元85位於僅與基地⑷建立通訊之控 。如圖7A ’在遙控單元85所在之區,正向鏈路性能與基 地台82最佳,但反向鏈路性能則與基地⑽最佳。正向 鏈路不像反向鍵路,發射功率沒有_較大的動態範圍,且 當遙控單以5移向基地台82時,隨著來自基地台Η的接 頁 訂 線 準 區 -30 - 五、發明説明(28 ) 收功率位準降低,來自基地台82的干擾增加。若來自基地 台8 1的功率位準降到一信號足以受到干擾之位準或降到某 一絕對位準時,則通迅鏈路瀕臨喪失的危險。當遙控單元 85移離基地台81時,由基地台81所發射的功率位準在一 有限的動態範圍内慢慢增加,此種功率增加負面干擾了基 地台8 1與基地台8 2的其他使用者,因此不必要地減少了 系統容量。 另一種使系統容量減少的爲一種基於正向鏈路性能與反 向鍵路性能之組合的放手規劃。圖7 C示出其中一種情況 。圖7C中,放手區95很大,且涵蓋反向鏈路放手邊界84 與正向鏈路放手邊界8 3,但不必要的軟性放手直接減少了 系統容量。軟性放手的目的爲在基地台間斷掉放手之前產 生一種連接,並提供一種有效的功率控制機制。但若軟性 放手區太大’則負面效應就相當顯著。比方説,圖7C中 ’當遙控單元85在軟性放手區95時,基地台81與基地台 8 2均必須傳送到遙控單元8 5,結果當遙控單元8 5在軟性 放手區9 5時,整個系統之干擾増加。此外,基地台8 i與 基地台8 2均必須將資源投注於由遙控單元8 5所收到的信 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 號上’因此增加软性放手區的大小使系統容量與資源不能 有效使用。 解決這些負面效果的辦法是將反向楚路放手邊晨平衡 到(即實質對齊)正向鏈5^放手邊界8 3,或者反向進行。即 使在各基地台於靜態情況下已作、平衡,但當系統使用時 ,仍然失去平衡。比方説,在基地台所收到的反向鏈路信 ---------31- 本紙張尺度賴t國國家樣準(CNS ) A4胁(210X297公釐) ----- A7
五、發明説明(29 ) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 號之^號對干擾位準爲其涵蓋區内遙控單元的數目、位置 與發射功率位準的函數。隨著在一基地台上U之#尹, 干ϋ: 土增加’ I反向鏈路放手邊界向某崦台縮少。不過正 向鏈路邊界並不以此方式而夸舆摩,於是一起初平衡的系 統可能隨時間而變成不平_衡。> 一 爲維持平衡,可以採用—種使基地台涵蓋區域大小「呼 吸」的裝置與方法。此呼吸裝置有效地將正向鏈路放手邊 界移向反向鏈路放手邊界之同一位置’兩邊界均決定於至 少兩基地台之性能。爲了有效每吸,反向鏈路放手邊界與 正向鏈路放手邊界開始時必須對齊,若各基地台的性能如 下述加以控制,則兩邊界可以維持對齊。 正向鏈路性能可用基地台控制。在—模範的CDMA系統 中,各基地台發射一導控信號,遙控單元基於所感知的導 控信號強度執行放手動作。改變基地台所發射的導控信號 功率位準,可以巧妙控制正向鏈路放手邊界的位置。 反向鏈路的性能亦可用基地台加以控制。基地台接收機 的雜訊性能設定所能檢測的最小接收功率位準,接收機的 雜訊性能一般是就整個系統之雜訊因數界定。控制接收機 的雜訊因數’如注入雜訊或加上衰減,則反向鏈路性能以 及反向鏈路放手邊界可以調整。 爲-.史衡放手邊界,各基地台的性能必須控制成與系統中 秀他的基地台性能平等’因此定出一全系統之性能常表由 系統中各i地台使用。亦可定出一動態常數對每一基地一台 (請先閲讀背面之注意事項再填本 -裝· 頁) 訂 線 -32- 318500 at B7 五、發明説明(30 ) 均相同,但可隨時間改變,不過就設計與實施的簡化而言 ,此實例中最'好爲一固定常數。因此,與其強迫所有基地 台均相等,不如使用最容易的_方法定-出一考數·比率,而改 變每一基地台的性能以符合此一比%。 此常數之定義爲接收機路徑雜訊dB値與最大所需導控信 ,號功率d B値之和,如下所示。爲了系統性能,要求雜訊 之增加爲最小,而且爲了有效使用基地台資源,各基地台 應以最大可能的位準發射導控信號,因此對各基地台定義 常數K位準,使用下式: 一 K位準_ "ϋϊΤ 式子 4 其中: NRx:i爲基地台i的接收機路徑雜訊dB値; PMax:i爲基地台i的最大所需導控信號功率dB値; i []找出系統中所有基地台此種和之最大者β 請注意一旦選擇了 Κ位準,可用人爲手段減少發射功率或 增加基地台的前端雜訊。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 爲證明將所接收的功率與發射的功率之和設定爲κ位準確 可平衡系統’要作幾個假設β第一個假設爲在任何使用多 個多餘的接收與發射天線的基地台中,无☆平衡具有 同—性能。第二個假設爲在秦一基地台均具有相同的解碼 性此。第二個假設爲在整個正向鏈路功.率與導控信號功率 5間存在二鱼定比率,且在正向鏈路路徑損Κ與反向鏈路 路徑損耗中存有互易性。 -------------· 本紙張从適用中國國家榡準(CNS)从胁(2丨㈢的公 式子7 線 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 式子8 A7 B7 五、發明説明(31) 一 爲在兩任意基地台(基地台A與基地台㈨之間找出正向缝 路放手邊界,開始時要注意正向放手邊界發生於兩基地台 的導控信號功率對整個功率之比値爲相等之處。假設行動 單兀C位於邊界處,數學上以線性功率(如瓦特)爲單位, 則 在C所收!1约八的導控功率在C所收到的B的導控功率 在C所收到的全部功率"在c所收到的全部功率胃式子5 請 >王意在行動單元所收到的功率等於所發射的功率乘以路 徑損耗’式子5成爲: #__A所發射的導控功率X由A至C的路徑損耗 在C所收到的全部功率 = 由B所發射的導控功率X由b至c的路徑損式子6 在C所收到的全部功率 》 重新安排式子6,且消除共同的分母,得到 鱼步的導控功率由Β至C的路徑損耗 由Β所發射的導控功率-由Α至C的路徑損耗 對反向鍵路依照同樣程序,並注意反向鏈路放手邊界發生 於各基地台對該行動單元感知相同的信號對千擾之比値之 處: 收到的C之功率_在3所收到的c之功率 在A所收到的全部功率在B所棱到的全部功率 請注意在基地台收到的功率等於行動單元所發射的功率乘 -34 - 本紙铢^度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X297公釐 (請先閲讀背面之注意事項再填頁 -裝. ,1Τ 318300 A7 ______ B7 五、發明説明(32 以路徑損失,式子8變成: 岁C發射的功率X由c至a的路徑損耗 在A所收到的全部功率 ~ 由C發射的功率X由C至B的路徑損耗 在B所收到的全部功率 重新安排式子9並消除共同的分母,得到 到的全部功率由C至A的路徑損耗 在B所收到的全部功率-由C至B的路徑損耗 式子9 式子10 (請先聞讀背面之注意事項再填^% -裝. 由於所假設的在任何位置正向與反向鏈路路徑損耗的互易 性’式子7與1 〇可合併成爲:
、1T 姜A所收到的全部功率_由8所發射的導控功率 在B所收到的全部功率=由A所發射的導控功率 式子11 私式子1 1的單位由線性功率改成d B値,得到: 在A所收到的全部功率((18)_在8所收到的全部功率(dB)= 線 由B所發射的導控功率(dB)_由a所發射的導控功率(dB) 式子! !. 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 式子1Γ等於下述前提: 若在A所收到的全部功率(dB)+由A所發射的導控功率(dB)=K位準 且在B所收到的全部功率(dB)+由B所發射的導控功率(dB)=K位準 則式子11'將成立。 且正向鍵路放手邊界與反向鏈路放手邊界爲同一位置。 執行呼吸功峰需要足種象搆:1始時設定性能爲K位準的 -35- 本纸紅^適用中國國家標準(CNS ) A4^ ( 2Η)χ297公釐) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 -36- A7 B7 五、發明説明(33 ) 蓼累,監視反向鏈路中波動的裝置,以及回庚、於反向鏈路 參動而改狻ί、向鏈路性能的裝置。 一種開始時設定性能爲κ位準的方法是設定最大的所需導 控信號強度而考慮溫度與時間的變化,並加上衰減以與未 有輸入信號情況的接收機調和,直到達成κ位準性能爲止 。加上衰減使接收機較不敏銳,且有效增加其雜訊係數。 這也需要各行動單元適當地發射出更多的功率。所加上的 衰減必須保持爲最小,由Κ位準控制。 一旦達成了初始的平衡,可以量測進入基地台的功率以 監視反向鍵路性能。好幾個方法可以使用,可監視一 AGC (自動增益控制)電壓或直接量測進入的位準而完成量測。 此法的優點爲若出現—干擾者(如一 F Μ信號),則量測了 干擾能量,且放手邊界將往基地台靠近。將放手邊界往基 地台靠近,則干擾者可從基地台的涵蓋區域消除,使其效 應減至最低。量測的方法只要簡單計算經基地台通訊的使 用者數目,並基於各行動單元之信號一般以同一信號位準 到達基地台之事實而估計全部功率。 當反向鏈路功率増加時,正向鏈路功率應該減少。功率 之減少應在不干擾發射追踪迴路性能下完成。 在一模範的放手規劃中,放手邊界是基於遙控單元處導 控信號強度之量測。另—種控制全部發射功率的方法是僅 控制導控信號位準。對於涵蓋區域設計,此種規劃可能有 某種訴求(感,但控制全部發射功率,包括話務同步、 呼叫、與導控信號,是. 疋可些優點。首先,導控信號對話 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS 297公釐· ----------裳-- (請先聞讀背面之注意事項再填r>本頁}
、1T 線- f 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 _________B7____五、發明説明(34 ) 務頻道信號之比率保持固定,遙控單元預期該比率爲固定 ’並以此比率爲基礎而分配其資源。若遙控單元收到兩個 相等功率的導控信號,各對應於一具有不同功率位準的話 務頻道,則在軟性放手程序中此兩信號的解調變於是惡化 °其次’控制全部發射功率使與其他基地台涵蓋區域之干 擾降低。若導控信號強度不足以擔保在一鄰近基地台的涵 蓋區域中之放手,則高功率的話務頻道信號對該區域產生 了無用且不必的干擾。 在—理想結構中,呼吸機制A量測接收功率並比例地改 變發射功率。不過,有些系統可能不使用比例方法,而可 能僅以接收功率中所感知變化的一分數而改變發射位準。 比方説’若一系統之設計中,估計接收功率相當困難且不 精確’則系統設計者可能希望降低對不精確性之靈敏度。 發射功率位準之改變僅爲接收功率改變的一分數於是使靈 敏度降低,同時避免放手邊界之不平衡蔓延。 另一種改變發射位準的方法是僅當接收位準超過—預定 的門限時才改變’此方法主要可用於對付干擾者。當然此 方法可與發射功率位準僅以所見接收功率變化之一分數而 改變的系統組合使用》 呼叫機制必須具有一仔細考慮的時間常數,呼吸機制可 能造成遙控單元之放手。爲執行一放手,遙控單元必須偵 測功率之改變,並送出一訊息至基地台。系統控制器必須 作一決定並通知各基地台’且必須送回一訊息至遙控單元 。此種程序較花時間,且呼吸程序必須夠慢使此種程序能 -37-
請先聞讀背面之注意事項再 本頁) 裝 、1Τ 線 318800 Α7 Β7 五、發明説明(35) ' 平順產生。 細胞啤吸進行之速率是由軟性放手得以完成之速率所控 制。本系統中,一最快之軟性放手可在約〇丨秒内完成。 根據此一時間’爲確保軟性放手發生時不會中斷進行中之 呼叫’則發射増益以1至2 d B /秒之速率調整。但爲了在 軟性放手中提供一誤差邊限’發射增益最好以一較低速率 調整,即低於1 d B /秒。 呼吸之程序將自然地限制其本身免於因系統上過量的使 用者而造成的基地台涵蓋區域之整個收縮。CDMA系統具 有較大且軟性限制的容量,「軟性限制的容量」一詞意即 總是可以再_加上一個使用者,僧在某些使用者數目下,每 増加一個使用者就會影響所有其他使用者的通訊品質β在 — 某身更太的—使甩軚且下一使用者的通訊品質變成不 .堪使用,而且對每一遙控單元均失掉整體鏈路。爲避免鏈 路之損耗’各基地台限制遙控單元的數目而建立其通訊, 一旦已到達該極限,則系統拒絕建立額外呼叫的[圖,亦 即限阻播新的呼叫來源。此種極限爲一種設計參數,一般 設定爲約理論容量的7 5 %,此使系統有一些餘裕,可使系 統在極限狀況下仍可接受一些緊急呼叫。在一單一基地台 的涵蓋區域内通訊的遙控單元全部數目的此種限制自然限 制了最大的接收功率,並因此-限·制了作業的呼吸處理範圍。 圖8 A - 8 C說明基地台的呼吸程序。圖8 A中,基地台100 有一圓形涵蓋區域130在一未加載的情況下,基地台1〇〇的 涵蓋區域在一未加載的情況下已經平衡,正向與反向鍵路 _ -38- 本紙張Λ度適用中國國家樣準(CNS )八4%格(210X297公釐) ----------參-- <請先閲讀背面之注意事項再填t本頁)
,1T 經濟部中夬梂準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(36 ) 涵蓋區域與圓形涵蓋區域13〇對齊。基地台11〇有一圓形涵 蓋區域140在一未加載的情況下,基地台i 1〇的涵蓋區域亦 在未加載的情況下已經平衡,且正向與反向鏈路涵蓋區域 與圓形涵蓋區域140對齊。基地台1 〇〇與丨丨〇的作業在一未 加載的情況下已經平衡成K位準,線120則代表與各基地台 作業相同之處,因此代表兩放手邊界。 圖8B中’基地台no已成高度加載,而基地台"ο則是 輕微加載。反向鏈路的涵蓋區域已縮到圓形涵蓋區域145 的位置’正向鏈路涵蓋區域則i持在圓形涵蓋區域14〇。 輕微加载的基地台1〇〇則尚未影響基地台1〇〇的涵蓋區域, 仍爲圓形涵蓋區域130 »請注意基地台1〇〇與基地台11〇之 間的反向鏈路放手邊界已移到線丨25,而正向鏈路放手邊 界則維持在線120,於是產生了不受歡迎的未平衡放手邊 界的情況。 圖8C中’基地台11〇已實施了基地台的呼吸機制,此使 正向鏈路放手邊界移到圓形涵蓋區域145,線125現在代表 正向與反向鏈路放手邊界兩者。 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印裝 圖8Β與8C中’各「X」代表一遙控單元。特別是遙控 單元150位於圖8Β中的放手邊界,由於其位置,遙控單元 150在基地台100與基地台11〇之間的軟性放手區中。請注 意在圖8C中,遙控單元150現在完全進入基地台η〇的涵 蓋區域,而不在基地台iOO與基地台u0之間的軟性放手區 内’因此高度加載的基地台110已有效地將其一部分負載 轉移到輕微加載的基地台1〇〇。 39- 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4规格(210 X 297公釐) A7 經濟部中央標準局貞工消费合作社印製 五、發明説明(37 本行專家將體認到本發明可用於各種不同的基地台。如 上所述,在一細胞式通訊系統中,基地台可能爲單區段或 多區段的,一單區段基地台的涵蓋區域基本上爲一圓形結 構,如圖8A-8C所示。多區段基地台亦可使用,比方説, 一基地台可能爲三區段,各區段提供約基地台1/3的涵蓋 區域,由基地台的加載情況而定。 圖9爲一方塊圖,説明基地台呼吸裝置的模範構造。接 收天線270在基地台300收集(或接收)信號,所收到的信號 接著通過可變衰減器200,可變衰減器已用以在開始時設 定K位準作業。收入的信號由可變衰減器200送到功率檢測 器2 10,功率檢測器210產生一信號以指示收入信號中的全 部功率位準。低通濾波器220將功率指示加以平均,使呼 吸響應時間減慢i尺度與門限單元230設定反向鏈路功率 之増加與正向鏈路功率之減少間所需的比率及補償關係。 尺度與門限單元230接著輸出一控制信號到可變增益裝置 240,可變增益裝置240可能爲一類似可變衰減器200的可 控衰減器,或可能爲一可變增益放大器》可變增益裝置 240接收此發射信號並提供一增益受控的輸出信號至ΗΡΑ 250,ΗΡΑ 250將發射信號放大且傳到發射天線260以發射 到無線鏈路上。 在圖9所示的呼吸裝置構造中.存有許多變化,比方説, 發射天線260與接收天線270可以爲兩個天線,反之,天線 260與270亦可爲同一天線。功率檢測器2 10所檢測的功率 是基於所指頻帶内所有進入的信號功率。如上所述,功率 -40- 本紙張尺度適用中圉國家揉準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填户 Λ頁) 裝 、π 線 3iS3〇〇 A7 __ B7 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(38 ) 一 檢測可僅以與基地台300建立通訊的遙控單元數目爲基礎 。而且低通慮波器220可爲一線性遽波器或非線性滅波器( 如限制變化率的遽波器)。基地台呼吸有關的其他資訊說 明於美國專利申請序號08/278347中,標題爲「在一細胞 式通訊系統中將正向鍵路放手邊界平衡到反向鏈路放手邊 界之方法與裝置」,1994年7月2 1曰申請,讓受於本發明 受讓人。 圖1 0示出一簡化裝置,根據本發明納入細胞式呼吸與發 射功率之控制。此裝置使發射功率位準回應於基地台3〇〇 所收到信號功率位準之波動而變化。自然接收的信號由接 收天線270收集後輸入到可變衰減器2〇〇,可變衰減器2〇〇 變化人工雜訊接收功率的位準,並輸出基地台300的改變 的接收功率。人工雜訊接收功率指的是由可變衰減器2〇〇 注入接收信號的雜訊。如圖9的裝置中,接收路徑亦含功 率檢測器2 10,其產生一功率位準輸出信號以指示該變化 的信號中的全部功率。低通濾波器220將該變化的功率位 準輸出信號加以平均,最後,尺度與門限單元230在接收 功率之增加與發射功率之減少間關係設定所需的比率與補 償關係,並輸出呼吸衰減値Ατχ呼吸。 如上所述,頻道元件處理器36a-36i,BTSC 37、與RFIC 38用以產生基地台300的最终輸出信號w。。圖1〇的裝置中 ,呼吸衰減値Ατχ,呼吸輸入RFIC 38以及額外的處理器310 ,310可含第一輸出加法器73、第二輸出加法器75與可變 增益方塊24。如上所述,各頻道的增益與資料速率輸入各 (請先閲讀背面之注意事項再填 頁) -裝.
.IT 線 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) A7 .B7 五、發明説明(39 )
二道广件處理器36a_36i ’細細輸出濾波的期望功率 到BTSC 37 β BTSC 37加總該等遽波的期望功率 =,3 _kvl並產生所需的輸出功率yd輸出至RFIc 38。RFIC 將yd與發射功率檢測器3 9所量測的量測發射功率位準與 ATX,呼吸一起處理而得到y I。 項 再 填 斗y輸入頦外的處理器31〇,其輸出信號經fiP A 7 ό 生最終輸出信號w〇,最終輸出信號w〇接著用發射天 線260#射到遙控單元。由於使用基於接收鏈路功率的An 呼吸义回授構造,最終輸出信心最終輸出功率%與接收’ 功率平衡,此功率之平衡接著使基地台300的正向與反向 鏈路涵蓋區域也得以平衡。 訂 對本仃專家而言十分清楚可在本發明之裝置與方法中作 出各種修正與變化’而不偏離本發明之精神與範圍。因此 本發明企圖涵蓋本發明之各種修正例與變化例,只要它 們在所附中請專利範圍及其等效例之範圍内。 線 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝
Claims (1)
- 六、 申請專利範圍 趣濟都中夬棣準局負工消費合作社印製 L 一種在細胞式通訊系統中控制基地台最終輸出信號功率 W〇之裝置’該基地台在多個頻道上提供通訊,該^地 台有一歹射功千追腙增单V·及一射頻發射信號W,該裝 置包含: 多個頻道元侔―,用以計算多個期望功率,各該多個期 望功率對應於該多個頻道其中之一; 、一基地台收發機系統控鄱器(BTSC),基於該多個期 望的功率用以產生該基地台一所需的輸出功率% ; 一癸射边李器,用以i測該最終輸出信號之最終 發射功率W。; 一#頻介面卡、(RFIC),用以產生該發射功率追踪增益 y ’’將該最終發射功率與該所需的輸出功率Yd加以處理 而得到一控制輸入u,該RFIC包含一發射濾波器將該控 制輸入u濾波而得到該發射功率追踪增益y,;以及 二增益單元’用以處理該RFIC所產生的該發射功率 追踪增益y,與該射頻發射信號w而得到該最終輸出信號 w〇 0 2·根據申請專利範圍第i項今裝置/其中琰最終輸出信號 w〇\包含由該多個頻道件所產‘生的多個信號,其中該 多個信號一至少其中之一包含一串訊框,各訊框包含許多 資料符號sd與許多功率控制符號Spc,其中該多個頻道至 少其中之一具一話務頻道增益Gt、一功率控制副頻道増 益Gs、一話務頻道資料速率q、及一功率控制副頻道資 料速率rs,且其中對產生一話務頻道信號之各該多個頻 請先閲讀背面之注意事項再1^'本 頁) .裝i *1T 線8888 ABCD· 、申請專利範圍 道元件,該期望功率p以下式計算: - . P=sd(Gt2 X rt)/(Sd+Spc)+Spc(Gs2 X rs)/(Sd+Spc)。 3.根據申請專利範園第2項之寒置其中產生一話務頻道 仏號之各該多個頻道元件並V」二第—取樣器,用以供該 對應的話務頻道增益Gt、該對應的功率控制副頻道增益 Gs、對應的話務頻道資料'速率q、以及該對應的功率 控制副頻道資料速率rs由該串資料訊框之每第]^個訊框 中取樣而得到多個期望的功^^本Pm。 4·根據申請專利範圍第3項、裝置> 其中各該多個頻道元 件並含一濾波器咚據下式將該"多個期望功率樣本、濾 波而得到多個濾波的期望功率樣本^, 其中: %代表一時間常數; ?jn-l爲該濾波器前次狀態; ' hn爲對應於Pm2該濾波器輸多 根據申請專利範圍第4項:裝置,其中各該多個頻道元 件並含一第二色揉多及一-時間端記單元,以將該濾波器 該輸出之每第N個樣本已„取樣而產生—串取樣濾波的期 王功率Lk ’並將一時間標記指示附於各該串取樣渡波的 期望功率。 6·根據申請專利範圍J 5項之f裝翏 其中該BTSC包含一 加、法器星_^赉多個該串取樣濾波T的期望功率匕加總,該 - _____ -44- 標準(CNS ) A4il# ( 210X297公β — ilrlc -裝— -¾本頁) ,π 趄_部中夫棣率局舄χ增費合作杜印裂 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印衮 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 等各對應於該多個頻道元件其中不同的之一,且各對 應於一共同的時間標記指示,以便到該所需的輸出功率 yd0 7. 根據申請專利範圍第2項冬裝覃,其中該RFIC包含一第 一取樣器i用以在每第Μ個#對該量測的發射功率 取樣而得到一串取樣的量測値。 8. 根據申請專利範圍第7項C裝置其中該RFIC並含一第 一加法器,用I從各該串本Γ樣的量測値ym減掉一呼吸 裳減値Ατχ,呼吸。 — 9·根據申請專利範圍第1項_之^置,丨其中該RFIC包含一濾 波器根據下式將該串取樣量測値y濾波而得到一串濾 、 * 波的功率樣本^, 其中: %代表一時間常數; 爲該濾波器之前次狀態; h爲該濾波器對應於ym之輸出。 10. 根據申請專利範圍第9項夏_,其中該RFIC並含d , r ~ '' ' - 二取H及一1@標辱單元以對該串濾波的功率樣本 L之每第N個樣本取樣而專生'一串取樣濾波的期望功率 5^,並將一時間標記指示附於各該串取樣濾波的期望功 率。 / · . 11. 根據申請專利範固第1殳項必t屢^ ’其中該RFIf並含二 ' .· C 一 第三比較器j以從該串取樣濾波'的期望功率以減掉發射 -45- 1紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4^格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再#>烏本頁 裝· 、11 318300 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 功率追踪增益y ·。 11根據申請專利範圍第1 1項冬裝置,龚中各該多個產生 一話務頻通信號之頻道元#支含一第 '一取樣器以爲該對 應的話務頻道増益Gt、該對應的功一率运制副頻道増益G S 、該對應的話務頻道資料速率rt、及該對應的功率控制 副頻道資料速率%在該串資料訊框之每第Μ個訊框中取 樣而得到多個期望的功率樣本pm。 13.根據申請專利範圍第1 2項’之!置·,其中各該多個頻道 .元件並含一渡波器根據下‘將該多個期望的功率樣本 Pm濾波而得到多個滤波的期望功率樣本,Pm=^lLn-l+(l-^i)Pm. • r 气 (請先聞讀背面之注意事項再!ti'本頁> -裳· 經濟部中央標準局男工消費合作社印裝 其中: 少1代表一時間常數; tm.l爲該濾波器之前次狀態; 爲该遽波器對應於P m之輸出。 Μ·根據申請專利範圍第丨3項之长置:丼中各該多個頻道 疋件並衾一第〜二取樣器及一時巧多m立以對該濾波器 該輸出之每第N個‘本^取樣而產生一串取樣濾波的期 望功率匕,且將一時間標記指示附於各該串取樣濾波的 期望功率。 - \ I5·根據申請專利範圍第14項4^^其中該BTSC句仝一 t法器將多個該串取樣濾波1期望功率乙纹總,各h對 應於該多個頻道元件其中不^的之二且各對應於一共 同的時間標記指示而得到該所需的輸出功率 __;___ - 46 - ^ CNS ^ A4^!A ( 210X297^ )— -訂_ 線 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印裂 A8 B8 C8 _ _D8六、申請專利範圍 — ' - 16. 根據申請專利範圍第15項之『裝置,加中該rfic並含一 校加,將一—枝正,數Ατχ也耗▲到該所需的;出功 率yd,、其中該校正常數ατχ,損耗爲該發射功率檢測器量 測該最終發射功率之處與發射該最终輸出信號'之天 線之間的損耗指示。 ° 17. 根據申請專利範圍第1 6項秦置.!其中該増益單元包 含一可f增益方坆,·此方塊具一回應於該發射功率追 踪增益y'之增益,並接收該射頻發射信號w。 18. 根據申請專利範圍第1項 '裝軍其中該增|犀元包含: 一第二加法落,用以加上一發射功率能力因數p 及發射功率追踩增益y'而得到_修正的發射功率追踪增 益’ ρτχ,類比指示該基地台的最大發射功率能力; 一第-三i法器一,界以加上該修正的發射功率増益與_ 呼吸衰減値ΑΤχ,啤吸而得到一呼吸修正的發射功率増益; 二可變增益方塊,具一回應於該呼吸修正的發射功率 增益之增益,用以接收該射頻發射信號w,並產生—振 幅受控制的信號;以及 一功率放大器,一將該振幅受控制的信號放大而產生 該最終輸出信號W。。 19. 一種在細胞式通訊系統中控制_秦._地台最終_輸出信號功車 w0t彳气,該基地台在多·個.頻道上提供通訊,該基地 台具一發射功率追踩增益y' ’該方法包含步驟如下: ,計算多個期望功f,各該多個期望功率對·應於該多個 頻道其中之一; -47- U - - I · 請先閎讀背面之注f項再Ρ本頁) 裝 線 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8申請專利範圍 將該多個期望—功率加總^名主該基地台一所需的輪出 功率yd ; 量測该最終輸出信號之該功率w。而得到一量測的發射 功率; 比較該所需的輸出功率7^與該量測的發赴功牵而得到 一控制輸入u ; 將該控制輸入U濾波而得到該發射功率追踪增^y.; 根據該發射功率追踪增益y,調整該最終輸出信號之功 率 W〇。 ~ 20. 根據申請專利範圍第丨9項乏方法,真中該最終輸出信 號w〇包含多個信號,其中該多個信號至少其中之一包 含一 _訊框,各訊框包含許多資料符號sd與許多功率控 制符號spc,其中該多個頻道至少其中之—有一話務増 益Gt、一功率控制副頻道增益Gs、一話務資料速率q、 及一功率控制副頻道資料速率rs,且其中對於對應於一 話務頻道信號之各該多個頻道,該期望功率p以下式計 算: 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 P=Sd(Gt2 X rt)/(Sd+Spc)+Spc(Gs2 x rs)/(s 21. 根據申請專利範圍第2〇項之、毛法;'並含取樣之步驟, 、對該對應的話務頻道增益Gt、該對應的功率控制副頻道 增益Gs、該對應的話務頻道資料速率、及該對應的功 率控制到頻與資料速率rs由該串資料訊框之#第Μ個訊 框取樣,並計算一對應的多個期望功率樣本ρ ^ -48- 3耗3〇〇 Α8 Β8 C8 D8六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 22. 根據申請專利範圍第2 i項 < 方法, 龙言將孩多個期望 功率樣本?„1根據下式滅波之步驟,而得到多個滅法的 亨望功率缉本pm, ^n=^lLn-l+(l-^i)Pm. 其中: %代表一時間常數; tm-l爲該濾波步驟之前次結果; 爲該濾波步驟對應於Pmi·#果。 23. 根據申請專利範圍J 22項勿方绛,並含步驟如下: 對該多個濾波的期望功率樣ί匕每第、N個加以取樣而 農生一串取樣遽波的期望功率芒;以及 將一時間標記指示附於各該串取^装濾波的期望功率&。 24. 根據申請專利範圍第2 3 ! 4体法,並含步樣如下: 將多個該串取樣渡波的期望功率加總而得到該所需 的輸出功率yd,各乙對應於該話務頻道信號其中不同的 之一,且各對應於一共同的時閘標記指示。 25. 根據申請專利範圍第20項冬方法並含步驟如下: 在每第Μ個訊框中對該量須發射功率取樣而得到一 串取樣的量測値ym。 26. 根據申請專利範園第2 5項t方濠,’並含步驟如下: 自各該串取樣的量測値Ym減^掉一呼吸衰減値ATX,呼吸。 27. 根據申請專利範圍第2 5項4方法’其中該RFIC並含步 驟如下: 根據下式將該串取樣的量測値ym濾波而得到一 _遽波 -49- ΐϋλ受適用中國闽家搮準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 聞《 面 之 注 I Γ 本頁 裝 訂 ' '中請專利範圍 的功率樣本 其中: $1代表一時間常數; ilm-i爲該濾波器之前次狀態; Yon爲該濾波器對應於ym之輸出。 28·根據申請專利範圍第2 7項之^方涛/並含步驟如下: 對該串濾波的功率樣本Im之每第N個輸出取樣以產生 —串取樣濾波的期望功率Xic ;以及 將一時間標記指示附於各該串取樣濾波的期望功率。 29.根據t請專利範圍革28項之方/法,’並含步驟如下: 從該串取樣濾波的期望功率^減掉發射功率追踪增益 y, 〇 J〇.根據申請專利範圍第.2 9項方法.並含步驟如下: 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印裝 爲該對應的話務頻道增益Gt、該對應的功率控制副頻 道增益Gs、該對應的話務頻道資料速率rt、及該對應的 功率控制副頻道資料速率rs在該串資料訊框之每第M個 訊框取樣,並計算對應的多個期ϋ功率樣本Pm。 31-根據申請專利範圍第3 0項之方法,.並含步驟如下: 根據下式將該多個期望功¥樣本P m取樣而得到多個遽 波的期望功率樣本?jn, 叫)Pm· 其中: -50-3他0〇 t'中請專利範圍 ψι代表一時間常數; Lm-l爲該濾波步驟之前次結果; 匕爲該濾波步驟對應於Pm之結果。 j2.根據申請專利範圍第3 1項之方法,並含步驟如下: 對該多個濾波的期望功率樣本^之每第N個加以取樣 而產生一串取樣濾波的期望功率匕;以及 將一時間標記指示附於各該串取樣濾波的期望功率 33·根據申請專利範圍第32項之旁绛,並含步驟如下: 將多個該串取樣濾波的期望功·率匕加總而得到該所需 的輸出功率yd,各匕對應於該話務頻道信號其中不同的 之—,且各對應於一共同的時間標記指示。 34_根據申請專利範圍第33項之/法 並含步驟如 將校正*數ATX,損耗加到該所需的輸出功率yd,其中 咸奴正常數Ατχ,損耗爲量測該最終發射功率之處與發射 該最終輸出信號w〇之天線之間的損耗指示。 35.根據申請專利範圍第丄9項_^方法;並含步驟如下: 將一指示該基地台最大發射功率能力之發射功率能力 因數PTX,類比與發射功、率追踪增益y,加總而得到一修正 的發射功率追踪増益;以及 將該修正的發射功率增益與—呼吸衰減値Ατχ,呼吸加 總而得到一呼吸的修正發射功率增益。 本紙張从適财 51 (CNS ) Α4規格(210x297公釐
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