專利名稱：無線電通信系統(tǒng)中控制發(fā)送功率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制電信系統(tǒng)中發(fā)送功率的方法和裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)發(fā)送突發(fā)中中置碼的大小和數(shù)據(jù)的大小之間的關(guān)系來控制時分雙工(TDD)無線電信系統(tǒng)中的發(fā)送功率的方法和裝置。
在無線電信系統(tǒng)中執(zhí)行速率匹配是當(dāng)前已知的。在這個過程中，對來自基站的突發(fā)中的數(shù)據(jù)發(fā)送的速率進(jìn)行匹配，以得到最佳系統(tǒng)性能。目前用來執(zhí)行速率匹配的兩種方法為重復(fù)(repetition)和收縮(punctuation)，這兩種方法在無線電信領(lǐng)域都是眾所周知的。為了在速率匹配期間維持相同的誤碼率(BER)，發(fā)送(Tx)功率要求變化。例如，如果使用重復(fù)，則減小Tx功率要求，而如果使用收縮(puncturing)，則增加Tx功率要求。因此，當(dāng)應(yīng)用速率匹配時，必須相應(yīng)地對Tx功率進(jìn)行調(diào)整，以維持最小BER并由此使小區(qū)間干擾保持最小。
在頻分雙工(FDD)無線電信系統(tǒng)中按1/RM調(diào)整Tx功率是已知的，其中RM是速率匹配值。如

圖1所示，這導(dǎo)致圖中Y軸上用ΔC/I表示的Tx功率要求和圖中X軸上用RM表示的速率匹配值之間的線性關(guān)系。初始速率匹配值(RMo)等于1。從圖中可以看到，如果在速率匹配期間使用收縮，則增加Tx功率要求。相似地，如果在速率匹配期間使用重復(fù)，則減小Tx功率要求。
目前沒有用于控制TDD無線電信系統(tǒng)中Tx功率的裝置。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于在TDD系統(tǒng)中的速率匹配期間控制Tx功率的方法。有利的是，通過減小速率匹配期間的Tx功率要求，所述無線電信系統(tǒng)的總的功率要求及系統(tǒng)成本都降低。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于控制時分雙工無線電信系統(tǒng)中的發(fā)送功率的方法，所述方法包括以下步驟根據(jù)發(fā)送突發(fā)中中置碼信號的大小和數(shù)據(jù)信號的大小之間的關(guān)系來調(diào)整系統(tǒng)的發(fā)送功率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述發(fā)送突發(fā)中中置碼信號的大小(M)和數(shù)據(jù)信號的大小(D)之間的關(guān)系是斜率(S)。
根據(jù)另一方面，所述方法包括以下的其它步驟確定所述無線電信系統(tǒng)中所用的速率匹配的變化(ΔRM)，確定維持預(yù)定的載波信號功率對干擾信號功率之比所需的最小發(fā)送功率電平，以及根據(jù)所述斜率和所述速率匹配的變化來調(diào)整所述發(fā)送功率。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述預(yù)定的載波信號功率對干擾信號功率之比可以包括保護(hù)電平。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供用于控制時分雙工無線電信系統(tǒng)中的發(fā)送功率的裝置，其中包括以下步驟根據(jù)發(fā)送突發(fā)中中置碼信號的大小和數(shù)據(jù)信號的大小之間的關(guān)系來調(diào)整系統(tǒng)的發(fā)送功率。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的主要優(yōu)點和持性，但參考僅作為示例給出的最佳實施例的附圖和詳細(xì)說明可以獲到對本發(fā)明更好的理解，附圖中圖2是突發(fā)結(jié)構(gòu)的示例；圖3示出TDD系統(tǒng)中發(fā)送功率對速率匹配的關(guān)系；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的部分手機(jī)結(jié)構(gòu)；以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的部分基站結(jié)構(gòu)。
為了充分理解本發(fā)明，現(xiàn)將參考圖2和3給出特定示例。
圖2示出了典型的突發(fā)信號10的結(jié)構(gòu)。突發(fā)信號包括兩個數(shù)據(jù)部分12和14，中置碼部分16和保護(hù)時段18。各個數(shù)據(jù)部分由976比特組成，而中置碼由512比特組成。保護(hù)時段包括N比特，其中N為整數(shù)。技術(shù)人員將理解，數(shù)據(jù)部分、中置碼和保護(hù)時段的大小可根據(jù)無線電信系統(tǒng)的特殊要求而變化。還將理解，所述結(jié)構(gòu)中可以不包括保護(hù)時段。
根據(jù)本發(fā)明，移動電話的Tx功率根據(jù)以下因素進(jìn)行變化收縮限值，最小載波信號功率對干擾信號功率之比，以及突發(fā)中的數(shù)據(jù)量。最小載波信號功率對干擾信號功率之比可包括保護(hù)電平。
根據(jù)收縮限值(PL)來設(shè)置最大Tx功率。PL值被設(shè)置為信號能經(jīng)受住的最大收縮量。超過這個值的任何收縮將導(dǎo)致信號損失太多數(shù)據(jù)因而無法被成功解釋。PL由電信系統(tǒng)的速率匹配參數(shù)確定并從基站發(fā)送到諸如移動電話的用戶設(shè)備。
根據(jù)系統(tǒng)仍能夠正常工作的載波信號功率對干擾信號功率之比的最小值(C/Imin)來設(shè)置最小Tx功率。C/Imin的值可以根據(jù)系統(tǒng)的知識進(jìn)行預(yù)定，或者它可以由基站發(fā)送及根據(jù)以前的C/Imin得到，或者是估計值。這個比率可以包括保護(hù)電平，所述保護(hù)電平起作確保永遠(yuǎn)不會到達(dá)最小Tx功率的作用。
接著把突發(fā)中的數(shù)據(jù)量與中置碼比特量進(jìn)行比較。將理解，這個值可能變化相當(dāng)大，并且各個突發(fā)必須被單獨評估。
接下來計算Tx功率能被減小或增加的量。最好把Tx功率能夠增加的最大量設(shè)置在PL值。將Tx功率增加到超過PL值將不會提高系統(tǒng)性能，因為由于收縮過程導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失量確定了系統(tǒng)故障點。此外，最好把Tx功率能減小到的最小電平設(shè)置在之前討論的C/Imin值。C/Imin值可以包括保護(hù)電平。另一方面，最大和最小的Tx功率電平可以在這些值趨向于漸近線。對于最大和最小Tx功率電平之間的區(qū)域，根據(jù)各個突發(fā)中數(shù)據(jù)的大小和中置碼的大小之間的關(guān)系來計算Tx功率的值。
圖3示出本發(fā)明的特定示例，其中X軸表示速率匹配(RM)的值，而Y軸表示載波信號功率對干擾信號功率之比的值的變化(ΔC/I)。將理解，Tx功率的增加將導(dǎo)致載波信號功率的增加，進(jìn)而導(dǎo)致ΔC/I值的增加。
對于這個特定示例，ΔC/Imin的值被預(yù)定并由基站發(fā)送。另外，PL值被預(yù)定并也由基站發(fā)送。在圖3中，分別用實線31和32表示最大和最小Tx功率電平。在這個特定示例中，ΔC/Imin的值等于0.5dB，并且PL的值等于0.5dB。
在圖3所示的特定示例的改進(jìn)中，包括保護(hù)電平40，這具有使Tx功率能被減小到的最小電平得以增加的效果。
對于PL和ΔC/Imin之間的區(qū)域，根據(jù)突發(fā)中的數(shù)據(jù)量(D)和中置碼的大小(M)來確定Tx功率的變化率。變化率是恒定的，并且在圖3中用斜率S表示。根據(jù)等式1來計算斜率S=(M-D)D]]>等式1對于圖2所示的突發(fā)，其中D等于1952，而M等于512，S等于-0.738。因此如果突發(fā)的數(shù)據(jù)分量大于中置碼分量，則將出現(xiàn)負(fù)斜率。如前面解釋和圖1示出的那樣，在不存在中置碼的FDD系統(tǒng)中，斜率等于-1。
可以接著根據(jù)以下規(guī)則集來計算增加或減小Tx功率的量。Tx功率的變化在圖3中示意為ΔC/I并以分貝(dB)來計算。
速率匹配(RMo)的初始值等于1。這對應(yīng)于初始ΔC/I(ΔC/Io)值1。RMo和ΔC/Io的交點在圖3中用標(biāo)號35表示。速率匹配的新值表示為RMN。當(dāng)達(dá)到ΔC/Imin值時，那個點的速率匹配以RMmax表示。將理解，速率匹配(RM)根據(jù)系統(tǒng)的要求而不斷變化。速率匹配的變化(ΔRM)以分貝來量度，并根據(jù)等式2來計算。ΔRM=10log(RMNRMO)]]>等式2Tx功率的對應(yīng)變化在圖3中被示為ΔC/I的變化，它根據(jù)等式3被計算S×PL(dB) RM≤PLΔC/I(dB)＝{S×ΔRM(dB) 等式3
ΔC/Imin 當(dāng)速率匹配利用收縮時，Tx功率電平將根據(jù)RMo和PL之間的圖部分中的斜率而增加。相似地，當(dāng)速率匹配利用重復(fù)時，Tx功率電平將根據(jù)RMo和RMmax之間的圖部分中的斜率而減小。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的手機(jī)結(jié)構(gòu)40的相關(guān)部件。利用天線42耦合RF信號，天線42通過雙工器44連接到發(fā)送和接收電路46、48。由濾波器/解調(diào)器50對信號進(jìn)行濾波和解調(diào)之后，由功率電平檢測器52對收到的信號的功率電平進(jìn)行測量。功率電平檢測器向微處理器54提供補(bǔ)償速率匹配的數(shù)據(jù)，并向功率控制56提供反過來提供功率控制數(shù)據(jù)比特的數(shù)據(jù)。功率控制比特在調(diào)制之前與編碼信號進(jìn)行組合，隨后由天線發(fā)送。
圖5示出本發(fā)明如何在基站70中實施。在發(fā)送路徑中，經(jīng)編碼器72對信號進(jìn)行編碼之后，信號在放大器控制電路74中被放大。放大器控制電路包括一般在先有技術(shù)基站中采用的功率控制單元76和擴(kuò)頻與匹配補(bǔ)償電路78。速率匹配和擴(kuò)頻補(bǔ)償接著補(bǔ)償功率控制。突發(fā)接下來通過普通擴(kuò)頻和調(diào)制電路。該信號接著在通過天線發(fā)送之前由調(diào)制器80進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制器一般包括信號濾波器。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對之前所述的實施例進(jìn)行各種修改。例如，由于擴(kuò)頻因子的變化，可以應(yīng)用之前所述的調(diào)整Tx功率的方法。在FDD類型的系統(tǒng)中眾所周知，Tx功率要求相對于擴(kuò)頻因子的變化而線性變化。例如，如果擴(kuò)頻因子翻倍，則Tx功率要求減至一半。等式1給出的根據(jù)中置碼大小來計算Tx功率調(diào)整的公式可用于計算由于TDD系統(tǒng)中擴(kuò)頻因子導(dǎo)致的Tx功率調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種用于控制時分雙工無線電信系統(tǒng)中發(fā)送功率的方法，所述方法包括以下步驟根據(jù)發(fā)送突發(fā)中中置碼信號的大小和數(shù)據(jù)信號的大小之間的關(guān)系來調(diào)整所述系統(tǒng)的所述發(fā)送功率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述發(fā)送突發(fā)中的所述中置碼信號的大小(M)和所述數(shù)據(jù)信號的大小(D)之間的關(guān)系是斜率(S)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于S=(M-D)D.]]>
4.如權(quán)利要求1-3所述的方法，其特征在于所述方法包括以下其它步驟確定所述無線電信系統(tǒng)中所用的速率匹配的變化(ΔRM)，確定收縮(PL)，確定保持預(yù)定的載波信號功率對干擾信號功率之比(ΔC/Imin)所需的最小發(fā)送功率電平，以及計算載波信號功率對干擾信號功率之比(ΔC/I)。
5.ΔRM=10log(RMNRMO)]]>其中RM0＝初始速率匹配值，RMN＝新的速率匹配值。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于S×PLRM≤PLΔC/I(dB)＝{S×ΔRM ΔC/Imin 其中RMmax＝對應(yīng)于ΔC/Imin的速率匹配值。
7.如權(quán)利要求4-6所述的方法，其特征在于所述時分雙工無線電信系統(tǒng)包括至少一個基站，并且從基站發(fā)送所述ΔC/Imin值。
8.如權(quán)利要求4-7所述的方法，其特征在于所述ΔC/Imin值包括保護(hù)電平。
9.如權(quán)利要求4-8所述的方法，其特征在于從所述基站發(fā)送所述收縮限值(PL)。
10.用于控制時分雙工無線電信系統(tǒng)中發(fā)送功率的裝置，它包括用來根據(jù)發(fā)送突發(fā)中中置碼信號的大小和數(shù)據(jù)信號的大小之間的關(guān)系調(diào)整所述系統(tǒng)的所述發(fā)送功率的功率控制單元。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述發(fā)送突發(fā)中的所述中置碼信號的大小(M)和所述數(shù)據(jù)信號的大小(D)之間的所述關(guān)系是斜率(S)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于S=(M-D)D.]]>
13.如權(quán)利要求10-12所述的裝置，其特征在于所述功率控制單元用來確定所述無線電信系統(tǒng)中所用的速率匹配的變化(ΔRM)；確定收縮限值(PL)；以及確定保持預(yù)定的載波信號功率對干擾信號功率之比(ΔC/Imin)所需的最小發(fā)送功率電平；，由此計算載波信號功率對干擾信號功率之比(ΔC/I)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述時分雙工無線電信系統(tǒng)的基站用來發(fā)送所述ΔC/Imin值。
15.如權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征在于所述ΔC/Imin值包括保護(hù)電平。
16.如權(quán)利要求13-15所述的裝置，其特征在于所述基站用來發(fā)送所述收縮限值(PL)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制時分雙工無線電信系統(tǒng)中發(fā)送功率要求的方法。所述方法利用突發(fā)中數(shù)據(jù)和中置碼的大小和速率匹配的變化來控制發(fā)送功率。
文檔編號H04L1/08GK1433598SQ0081889
公開日2003年7月30日 申請日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月15日
發(fā)明者D·塞蒂, V·索默, S·厄斯特雷希, G·勒曼 申請人:羅克馬諾爾研究有限公司