專利名稱：具有依賴速度的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，具體而言，涉及控制這種收發(fā)信機(jī)發(fā)射功率的方法。
功率控制是通過(guò)測(cè)量信干比(SIR)，控制發(fā)射功率，從而使它達(dá)到目標(biāo)值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
例如，US-5778030描述了一種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其中的基站發(fā)送調(diào)整信號(hào)給移動(dòng)臺(tái)，控制移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。如果收到的功率低于一個(gè)門限，這個(gè)調(diào)整信號(hào)就要求提高功率，如果收到的功率高于一個(gè)門限，就降低發(fā)射功率。按照移動(dòng)臺(tái)的被測(cè)速度將這個(gè)門限設(shè)置為一個(gè)值。
Seo等人于1998年7月在IEICE通信雜志第E81-B卷第7期第1508～1516頁(yè)上發(fā)表的文章“基于SIR的相干DS-CDMA移動(dòng)無(wú)線電反向鏈路的發(fā)射功率控制”描述了另外一種系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，按照基站發(fā)射的TPC(發(fā)射功率控制)信號(hào)控制移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。TPC是在基站中對(duì)基站收到的移動(dòng)臺(tái)信號(hào)的信干比(SIR)估計(jì)跟信干比目標(biāo)值進(jìn)行比較計(jì)算出來(lái)的。移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度被作為這樣一個(gè)參數(shù)，它對(duì)TPC信號(hào)的最佳控制步長(zhǎng)有影響。
發(fā)明簡(jiǎn)述移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)的一個(gè)特性是存在衰落，也就是說(shuō)無(wú)線電信道的質(zhì)量隨著時(shí)間改變。
本發(fā)明來(lái)源于這樣一個(gè)認(rèn)識(shí)，那就是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在慢速移動(dòng)的時(shí)候，可以通過(guò)控制發(fā)射功率來(lái)補(bǔ)償信道衰落。但是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，通常都不能夠足夠快地控制發(fā)射功率來(lái)補(bǔ)償信道的快速衰落。
本發(fā)明提供一種無(wú)線電收發(fā)信機(jī)以及控制它的方法，其中接收信號(hào)質(zhì)量，例如信干比，的度量是利用依賴于移動(dòng)臺(tái)被測(cè)速度或者估計(jì)速度的一種算法估計(jì)出來(lái)的。
發(fā)明詳述

圖1以移動(dòng)臺(tái)2的形式畫出了本發(fā)明一個(gè)方面中的收發(fā)信機(jī)，它跟基站4通信。例如，這個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以利用寬帶碼分多址(W-CDMA)系統(tǒng)跟基站進(jìn)行通信。
如圖1所示，移動(dòng)臺(tái)2包括天線6和收發(fā)信機(jī)電路8，這些對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言是非常熟悉的，在這里不再詳細(xì)描述。
移動(dòng)臺(tái)2還有一個(gè)信干比(SIR)估計(jì)器10和一個(gè)速度估計(jì)器12。
基站4包括天線14和收發(fā)信機(jī)電路16，這些對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言是非常熟悉的，在這里不再詳細(xì)描述。
移動(dòng)臺(tái)4的信干比估計(jì)器10用于控制從基站4收到的信號(hào)的質(zhì)量?？傊?，如果收到的信號(hào)功率太低，就會(huì)丟失數(shù)據(jù)。但是發(fā)射功率超過(guò)所需要的功率也是沒(méi)有好處的，因?yàn)樗鼤?huì)成為一個(gè)潛在的干擾源。
于是，眾所周知，信干比估計(jì)器10從收發(fā)信機(jī)電路8接收導(dǎo)引碼元和數(shù)據(jù)碼元，并且利用它們來(lái)估計(jì)信號(hào)功率和干擾功率。但是根據(jù)本發(fā)明，信干比估計(jì)器10利用了一種估計(jì)算法，這種算法中有一個(gè)速度估計(jì)作為輸入。
因此，速度估計(jì)電路12估計(jì)移動(dòng)臺(tái)2的速度，例如利用多普勒效應(yīng)，在頻域測(cè)量接收信號(hào)的頻譜擴(kuò)展來(lái)估計(jì)它相對(duì)于固定臺(tái)4的速度。速度估計(jì)值被隨后提供給信干比估計(jì)器10，用作所用算法的輸入。
例如，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)低速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，有可能跟上無(wú)線電信道的快速衰落。因此，最好使用一個(gè)快速SIR估計(jì)算法。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)高速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，已經(jīng)不可能跟上無(wú)線電信道的衰落。因此最好是控制信干比的平均值，所以采用慢速SIR估計(jì)算法更好。
例如，算法的速度，以及估計(jì)器的帶寬，會(huì)影響估計(jì)的噪聲特性。
本領(lǐng)域里的技術(shù)人員都了解信干比估計(jì)算法，根據(jù)本發(fā)明，可以采用合適的任何算法。例如，信干比估計(jì)器可以采用快速估計(jì)算法和慢速估計(jì)算法，也可以根據(jù)移動(dòng)臺(tái)的速度估計(jì)是低于還是高于門限速度在它們之間進(jìn)行切換。信干比估計(jì)器還可以采用一種估計(jì)算法，它將移動(dòng)臺(tái)的速度估計(jì)作為一個(gè)輸入?yún)?shù)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)慢速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，信干比估計(jì)算法速度較快，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)高速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，信干比估計(jì)算法速度較慢。本領(lǐng)域里的技術(shù)人員可以給出合適的算法。
如上所述，將信干比估計(jì)跟門限值進(jìn)行比較。信干比門限值本身是按照讓接收信號(hào)的質(zhì)量度量達(dá)到所需值由控制環(huán)設(shè)定的。例如，質(zhì)量度量的目標(biāo)值可以是比特差錯(cuò)率或者幀差錯(cuò)率。
根據(jù)信干比跟門限值的比較結(jié)果，從移動(dòng)臺(tái)向基站14發(fā)送功率控制信號(hào)，基站的收發(fā)信機(jī)電路16對(duì)此做出反應(yīng)。如果信干比低于門限值，就發(fā)送一個(gè)功率控制信號(hào)，提高基站的發(fā)射功率，如果信干比高于門限值，就發(fā)送一個(gè)功率控制信號(hào)，降低基站的發(fā)射功率。
上面描述了本發(fā)明中移動(dòng)臺(tái)估計(jì)收到的信號(hào)的信干比，然后發(fā)送一個(gè)信號(hào)給基站來(lái)控制它的發(fā)射功率。本發(fā)明也可以用于這樣一個(gè)系統(tǒng)，其中的基站采用類似的方法估計(jì)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射信號(hào)的信干比，估計(jì)移動(dòng)臺(tái)相對(duì)于基站速度，然后發(fā)送一個(gè)信號(hào)給移動(dòng)臺(tái)，來(lái)控制它的發(fā)射功率。
已經(jīng)參考在CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用描述了本發(fā)明。但是，顯然本發(fā)明還能用于時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)的信干比估計(jì)，因而在需要的時(shí)候進(jìn)行功率控制。
因此描述了一種收發(fā)信機(jī)，通過(guò)采用信號(hào)質(zhì)量估計(jì)算法來(lái)估計(jì)發(fā)射和接收信號(hào)的移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度，它能夠更好地控制移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)射功率。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，包括接收機(jī)，用于接收無(wú)線電信號(hào)；質(zhì)量估計(jì)器，用于估計(jì)接收到的無(wú)線電信號(hào)質(zhì)量的第一個(gè)度量；和速度估計(jì)器，用于獲得收發(fā)信機(jī)相對(duì)速度的度量，其中相對(duì)速度的度量被用作質(zhì)量估計(jì)器的一個(gè)輸入。
2.權(quán)利要求1的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，其中質(zhì)量的第一個(gè)度量估計(jì)是信干比。
3.權(quán)利要求2的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，還包括比較電路，用于將估計(jì)出來(lái)的信干比跟它的門限值進(jìn)行比較；和控制電路，用于根據(jù)所述比較的結(jié)果發(fā)射功率控制信號(hào)給其它收發(fā)信機(jī)。
4.權(quán)利要求3的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，其中的信干比門限值被設(shè)置為使質(zhì)量的第二個(gè)度量達(dá)到目標(biāo)值。
5.權(quán)利要求4的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，其中質(zhì)量的第二個(gè)度量是比特差錯(cuò)率。
6.權(quán)利要求4的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，其中質(zhì)量的第二個(gè)度量是幀差錯(cuò)率。
7.權(quán)利要求1的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，其中的質(zhì)量估計(jì)器利用具有一個(gè)響應(yīng)速度的估計(jì)算法，根據(jù)收發(fā)信機(jī)的速度度量來(lái)控制這個(gè)估計(jì)算法的響應(yīng)速度。
8.權(quán)利要求7的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)，對(duì)其中估計(jì)算法的響應(yīng)速度進(jìn)行控制，從而在收發(fā)信機(jī)的速度較低的時(shí)候采用第一個(gè)較高的響應(yīng)速度，在收發(fā)信機(jī)的速度較高的時(shí)候采用第二個(gè)較低的響應(yīng)速度。
9.一種移動(dòng)臺(tái)，包括權(quán)利要求1～8之一的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)。
10.一種基站，包括權(quán)利要求1～8之一的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)。
11.估計(jì)收發(fā)信機(jī)接收到的無(wú)線電信號(hào)質(zhì)量的一種方法，包括獲得收發(fā)信機(jī)相對(duì)速度的一個(gè)度量；和利用一個(gè)估計(jì)算法估計(jì)這一質(zhì)量，包括將相對(duì)速度度量作為估計(jì)算法的一個(gè)輸入。
12.權(quán)利要求11的方法，其中估計(jì)出來(lái)的質(zhì)量度量是信干比。
13.權(quán)利要求11的方法，其中的質(zhì)量估計(jì)算法具有一個(gè)響應(yīng)速度，估計(jì)算法的這個(gè)響應(yīng)速度是按照收發(fā)信機(jī)的相對(duì)速度度量來(lái)加以控制的。
14.權(quán)利要求13的方法，對(duì)其中估計(jì)算法的響應(yīng)速度進(jìn)行控制，從而將第一個(gè)較高的響應(yīng)速度用于收發(fā)信機(jī)速度較低的情形，將第二個(gè)較低的速度響應(yīng)用于收發(fā)信機(jī)速度較高的情形。
15.一種無(wú)線電接收機(jī)，包括一個(gè)速度估計(jì)器，用于獲得接收機(jī)的相對(duì)速度，和一個(gè)質(zhì)量估計(jì)器，用于執(zhí)行一個(gè)算法，獲得接收信號(hào)的一個(gè)質(zhì)量度量，提供給質(zhì)量估計(jì)器作為輸入。
16.權(quán)利要求15的無(wú)線電接收機(jī)，其中的算法是在相對(duì)速度的基礎(chǔ)之上選擇出來(lái)的。
17.估計(jì)接收機(jī)收到的無(wú)線電信號(hào)的質(zhì)量的一種方法，包括獲得收發(fā)信機(jī)相對(duì)速度的度量；和利用一個(gè)估計(jì)算法估計(jì)質(zhì)量，包括將相對(duì)速度作為一個(gè)輸入。
18.權(quán)利要求17的方法，包括利用相對(duì)速度來(lái)選擇適當(dāng)?shù)墓烙?jì)算法。
全文摘要
一種無(wú)線電收發(fā)信機(jī)(2),利于用于碼分多址(CDMA)系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái),估計(jì)接收信號(hào)的信干比,用于控制發(fā)射功率。在估計(jì)出來(lái)的收發(fā)信機(jī)相對(duì)速度的基礎(chǔ)之上改變用于估計(jì)信干比的估計(jì)算法。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1378725SQ00814105
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月11日
發(fā)明者J·尼爾森 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司