專利名稱：降低無線信號動態(tài)范圍的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用以降低多載傳輸信號的動態(tài)范圍的方法和裝置，該多載波傳輸信號是于傳輸器中形成，并且由二或多個載波所組成。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今已知移動無線系統(tǒng)中的基站會在下行鏈路(亦即從基站至移動無線站臺之無線路徑上)中發(fā)射多載波傳輸信號，多載波傳輸信號包含為不同移動臺所設(shè)之信號流，多載波傳輸信號之特征是使用兩個或多個載波(典型地是相鄰頻帶)，并在載波間以信號流分隔。在很多移動無線系統(tǒng)的下行鏈路中都使用多載波信號傳輸，舉例來說，GSM(移動通信全球系統(tǒng))。多載波傳輸信號亦可于CDMA(碼分多址)第三代移動無線系統(tǒng)的下行鏈路中使用，其系使用個別信號流的擴(kuò)頻編碼進(jìn)行用戶分離。舉例來說，在UMTS(全球移動通信系統(tǒng))移動無信系統(tǒng)中的WCDMA(寬帶碼分多址)信號，便能使用UTRA FDD(全球地面無線接入頻分雙工)模式于下行鏈路中經(jīng)由兩個或多個頻率信道傳輸，每一信道帶寬為5MHz。
在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中WCDMA下行鏈路信號的定義描述于3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 25.213 v5.3.0(2003-03)的“Spread and Mudulation”「擴(kuò)頻與調(diào)制(FDD)」中。
由基站發(fā)射的下行鏈路信號，也就是說包含多載波傳輸信號，典型地必須遵照特定的品質(zhì)要求。在UMTS方面，這些品質(zhì)需求是關(guān)于描述于3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 25.104 v6.3.0(2003-06)的“Base Station(BS) radio transmission and reeption(FDD)”「基站(BS)無線傳輸和接收(FDD)」及TS 25.141 v6.2.0(2003-06)的“Base Station(BS)conformance testing(FDD)”「基站(BS)符合測試(FDD)」中的UTRA FDD模式，當(dāng)使用特定參考信號時(其系于標(biāo)準(zhǔn)中定義)，便必須執(zhí)行不同品質(zhì)變量的測量，其中該測量值必須在標(biāo)準(zhǔn)中所描述的容忍范圍之內(nèi)。具有不同參考信號的五個不同測試模式(測試模式1至5)，且品質(zhì)變量EVM(錯誤向量大小)、PCDE(波峰碼域錯誤)及ACLR(相鄰信道漏損功率比)系定義于上述的標(biāo)準(zhǔn)中。
于基站形成的多載波傳輸信號是由大量的信號流所組成，每一流都與一特定載波相關(guān)，依照在下文中做更進(jìn)一步詳細(xì)的解釋，此多載波傳輸信號在經(jīng)由天線發(fā)射出去前，亦必須被提升到所需的無線頻率傳輸帶，且必須由一功率放大器放大，在這過程中，由于多載波傳輸信號具有很寬的動態(tài)范圍，且有大量的載波與其相關(guān)連，困難度因此提升?；局械墓β史糯笃鳎鞘軇討B(tài)范圍影響最大的組件，這是因?yàn)楣β史糯笃鞅仨毦哂幸粋€線性響應(yīng)覆蓋其整個輸入動態(tài)范圍，如果功率放大器選擇了極窄的線性輸入動態(tài)范圍，則就不能滿足上述標(biāo)準(zhǔn)所描述關(guān)于發(fā)射信號的品質(zhì)需求，這意味著-在傳輸多載波信號的基站中之功率放大器，必須具有「過度設(shè)計(overdesigned)」的線性輸入動態(tài)范圍，以便符合嚴(yán)苛的動態(tài)范圍需求；-一個過度設(shè)計的功率放大器需要一個更復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)；-功率放大器的功率供給系統(tǒng)之需求會更嚴(yán)苛；-功率放大器的電功率消耗甚大。
上述所有的項(xiàng)目都會增加網(wǎng)絡(luò)操作者的成本，且在本文中必須注意到功率放大器典型地是基站中最貴的組件。
一個使用低成本具有較窄線性輸入動態(tài)范圍的功率放大器可能的方式，便是為每一載波的信號流提供專用功率放大器。在此方案中，個別功率放大器并不需要具有很寬的線性輸入范圍，然而此方法的缺點(diǎn)在于，需要大量功率放大器(每一載波一個功率放大器)，因此抵銷了成本的優(yōu)勢。
另一個可能性便是降低多載波傳輸信號的動態(tài)范圍。在此方案中，(單一)功率放大器可具有較窄線性輸入動態(tài)范圍。
第一個降低多載波傳輸信號動態(tài)范圍的技術(shù)，便是在通帶(passband)中或是低頻帶中的該多載波傳輸信號上疊加脈沖，其會補(bǔ)償在多載波傳輸信號中的信號波峰，以便將其拉到所需閾值之內(nèi)。此技術(shù)系發(fā)表于文件“Multi-Carrier WCDMABasestation Design Consideration-AmplifierLinearization and Crest Factor Control”「多載波WCDMA基站設(shè)計考量-功率線性化及波峰因子控制」-白皮書-Andrew Wright-PMC Sierra-2002年八月一日、“Rdducingthe Peak-to-Average Power Ratio in OFDM RadioTransmission System”「降低OFDM無線傳輸系統(tǒng)中波峰對平均功率比」-T.May，H.Rohling，Proc.IEEE VTC’98，Phoenix May 1998、以及“Additive Algorithm for Reductionof Crest factor”「降低波峰因子之附加算法」-N.Hentati，M.Schrader-5thInternational OFDM Workshop 2000，Hamburg。
另一個降低多載波傳輸信號動態(tài)范圍之技術(shù)，系描述于文件「寬帶CDMA系統(tǒng)中的削減效應(yīng)以及波峰窗口的簡單算法」-O.Vaananen，J.Vankka，K.Halonen，2002 World WirelessCongress。此文件提出當(dāng)信號波峰出現(xiàn)時，多載波傳輸信號會被減弱，使得該信號會低于所需的閾值。
引用的技術(shù)的缺點(diǎn)是在于這些技術(shù)亦會導(dǎo)致多載波傳輸信號的非線性失真，(盡管一般公認(rèn)亦會降低動態(tài)范圍)。當(dāng)使用這些技術(shù)時，必須小心確保由窄化該動態(tài)范圍所產(chǎn)生的線性改善，不會在放大過程中被已經(jīng)在多載波傳輸信號中出現(xiàn)的線性失真所抵銷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的在于描述一種降低多載波傳輸信號之動態(tài)范圍的方法，其中該信號系于傳輸器中形成，且由兩個或多個載波所組成。此方法會導(dǎo)致該多載波傳輸信號盡可能小的線性失真。本發(fā)明之另一目標(biāo)在于提供一種降低多載波傳輸信號之動態(tài)范圍的裝置，并具有上述特征，其中該信號系于傳輸器中形成，且由兩個或多個載波所組成。
本發(fā)明之目的可藉由獨(dú)立權(quán)利要求的特征達(dá)成，本發(fā)明具優(yōu)點(diǎn)的細(xì)節(jié)和發(fā)展于從屬權(quán)利要求中描述。
根據(jù)權(quán)利要求1，多載波傳輸信號系考慮每一載波具有特定相關(guān)的信號流，該信號流具有相同的重復(fù)信號結(jié)構(gòu)，且與相同載波相關(guān)的信號流具有共享的信號結(jié)構(gòu)時序。一種像是此類降低多載波傳輸信號動態(tài)范圍的方法，其系于一傳輸器中形成，且其步驟系包含決定載波的信號結(jié)構(gòu)時序、延遲與每一載波相關(guān)的信號流，其系以不同載波之結(jié)構(gòu)或是其子結(jié)構(gòu)并未互相實(shí)時校準(zhǔn)、以及藉由在該載波上之信號流的組合來產(chǎn)生多載波傳輸信號。
本發(fā)明是基于即便當(dāng)不同的信號流(舉例來說，亦可使用不同擴(kuò)頻碼編碼)發(fā)送時，這些發(fā)送時，這些信號流仍可包含具有互相相同信號值之特定信號片段，或在更一般的形式中并非隨機(jī)的分布之特定信號片段。為了避免在載波上的信號流組合期間加上此類信號片段(這也就是說在多載波傳輸信號上形成一信號波峰)，這些并不需要同步化之信號流的信號結(jié)構(gòu)(這也就是說他們不需要具有共享的信號結(jié)構(gòu)時序)-這些是相關(guān)于不同載波的信號流-會彼此延遲，使得該信號結(jié)構(gòu)或其子結(jié)構(gòu)并未彼此及時校準(zhǔn)，這意味著具有相同信號值或是未隨機(jī)分布的信號值之信號片段，不會在多載波傳輸信號中同時出現(xiàn)，因此防止信號波峰之形成。
必須提到的是，在根據(jù)本發(fā)明降低多載波傳輸信號動態(tài)范圍之方法中，在多載波傳輸信號中不會有不管什么因子所引起的非線性失真，因此公知技術(shù)中所知方法的缺點(diǎn)在根據(jù)本發(fā)明之方法便不會出現(xiàn)。
信號結(jié)構(gòu)較佳地是幀或是時隙，在本例中，根據(jù)本發(fā)明之方法之執(zhí)行是由不同載波(更精確地說相關(guān)于不同載波之信號流)具有不同的幀時序或是不同的時隙時序。
當(dāng)載波具有不同信號結(jié)構(gòu)時序時(這也就是說不同幀或是時隙時序)，具有信號值之信號片段彼此及時校準(zhǔn)仍是可行的，其中該信號值是不同載波非隨機(jī)分布。藉由使用碼片組以延遲每一相關(guān)于一載波之信號流使得彼此未及時校準(zhǔn)，其中該碼片組包含SF碼片，其中SF為擴(kuò)頻因子，便能總是確保在不同載波中，具有非隨機(jī)分布信號值之片段能及時分離，且因此異步地互相疊加。
本方法其中之一個優(yōu)點(diǎn)細(xì)節(jié)之特征在于，該信號流包含一連續(xù)的碼片，其系由符號的擴(kuò)頻編碼所制造，且特征在于每一信號結(jié)構(gòu)信號流或是子結(jié)構(gòu)包含具有非隨機(jī)出現(xiàn)碼片的片段，尤其是由擴(kuò)頻碼導(dǎo)引符號所獲得。根據(jù)本發(fā)明之相關(guān)于一載波之信號流延遲，意指這些具有碼片的片段并不會隨機(jī)出現(xiàn)，也不會同時出現(xiàn)，使得在多載波傳輸信號中不會產(chǎn)生非分布大振幅的信號波峰。
很重要地，為了決定該載波的信號結(jié)構(gòu)時序，這些時序由出現(xiàn)于信號路徑早期之基站組件組發(fā)送出去是可行的。然而，根據(jù)本發(fā)明之方法之一較佳實(shí)施方式，其特征在于為了決定該載波之該信號結(jié)構(gòu)時序，相關(guān)于載波之每一信號流會被疊加，該疊加信號流系關(guān)連于一參考序列，且該關(guān)連結(jié)果每一都會受到信號波峰偵測。在此實(shí)施方式中，該參考信號可為一同步序列，其系與該信號結(jié)構(gòu)時序及時出現(xiàn)，且相關(guān)于該載波。
根據(jù)本發(fā)明用以降低該多載波傳輸信號之動態(tài)范圍之裝置，其中該多載波傳輸信號系于一傳輸器中形成且由兩個或多個載波組成，且該載波具有兩個或多個載波信號處理片段，每一載波信號處理片段具有一延遲組件，用以延遲相關(guān)于該載波之信號流。除此之外，該裝置具有決定裝置，用以決定該載波之信號結(jié)構(gòu)時序，以及一評估裝置，其系決定不同載波之個別延遲，作為決定信號結(jié)構(gòu)時序之功能，且驅(qū)動具有個別延遲之延遲組件，其系使用不同載波之信號結(jié)構(gòu)或是其子結(jié)構(gòu)并未彼此及時校準(zhǔn)。一組合器系用以組合該載波信號處理片段之輸出，以便產(chǎn)生該多載波傳輸信號。


根據(jù)本發(fā)明之裝置將于下文中使用實(shí)施例并參照圖式解釋，其中
圖1所示為使用WCDMA之下行鏈路信號調(diào)制之信號路徑圖；圖2所示為公知技術(shù)中，用以傳輸多載波傳輸信號之基站設(shè)計方塊圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明，用以傳輸多載波傳輸信號之基站設(shè)計方塊圖；圖4所示為圖3所示之延遲單元之方塊圖，其具有依延遲時間計算單元；圖5所示為圖4所示之延遲時間計算單元之一較佳實(shí)施方式；圖6所示為在基頻中圖3所示的電路及在天線中1至4載波信號之多載波傳輸信號之補(bǔ)償累積分布功能(ccdf)圖；圖7所示為UMTS標(biāo)準(zhǔn)之下行鏈路信道DPCH之幀及時隙結(jié)構(gòu)圖；圖8所示為信道P-SCH對時間之交叉關(guān)連輸出信號圖；圖9所示為公知技術(shù)及根據(jù)本發(fā)明，在測試模式1中四個載波之天線信號之補(bǔ)償累積分布功能(ccdf)圖；以及圖10所示為公知技術(shù)及根據(jù)本發(fā)明，在測試模式3中四個載波之天線信號之補(bǔ)償累積分布功能(ccdf)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明之實(shí)施方式的解釋是關(guān)于根據(jù)UMTS標(biāo)準(zhǔn)所產(chǎn)生之WCDMA下行鏈路信號。必須提起的是本發(fā)明并未限制于下文所述之實(shí)施方式中，舉例來說，其亦可在基于CDMA 2000標(biāo)準(zhǔn)之系統(tǒng)中施行。
圖1所示為產(chǎn)生一單一載波之下行鏈路信號之調(diào)制圖，該調(diào)制圖系于3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 25.213 v5.3.0(2003-03)之「擴(kuò)頻與調(diào)制(FDD)」中定義。
m調(diào)制、擴(kuò)頻編碼及加權(quán)下行鏈路信號系提供給一加法器AD，舉例來說，該m擴(kuò)頻編碼加權(quán)信號可為m個用戶。每一m擴(kuò)頻編碼加權(quán)信號系由一調(diào)制及擴(kuò)頻編碼階段Si之串聯(lián)連接，以及乘法器Mi之串聯(lián)連接所產(chǎn)生，其中i＝1，2，...，m。舉例來說，圖1所示為第一調(diào)制及擴(kuò)頻編碼階段S1之設(shè)計圖，其它并聯(lián)排列設(shè)計的調(diào)制及擴(kuò)頻編碼階段S2，S3，...Sm系與S1相同。
該調(diào)制和擴(kuò)頻編碼階段S1在輸入端具有一串聯(lián)/并聯(lián)轉(zhuǎn)換器1，該串聯(lián)/并聯(lián)轉(zhuǎn)換器1于一第一下行鏈路信道中接收一位流2，并且將其轉(zhuǎn)換為兩個并聯(lián)的位流，該兩個并聯(lián)位流會通過調(diào)制器3，其執(zhí)行一調(diào)制程序(舉例來說QPSK或是16 QAM)。一復(fù)合調(diào)制信號(I及Q成分)系于該調(diào)制器3之輸出端產(chǎn)生，該復(fù)合調(diào)制信號的兩個成分藉由乘上信道化碼Cch，SF，m’分離，符號ch表示關(guān)于該位流的信道化碼，符號SF代表擴(kuò)頻因子，而m’為抵達(dá)位流的標(biāo)志，該信道化碼Cch，SF，m’系為OVSF(正交變量擴(kuò)頻因子)擴(kuò)頻碼，如同3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 25.213 v5.3.0(2003-03)之「擴(kuò)頻與調(diào)制(FDD)」之4.3小節(jié)所定義。
必須提到的是，在調(diào)制和擴(kuò)頻編碼階段S1，S2，...，Sm抵達(dá)之位流2可有不同的位率，不同信道化碼Cch，SF，m’典型地系于個別調(diào)制及擴(kuò)頻編碼階段S1，S2，...，Sm使用，在信道化之后，每一信道具有相同的碼片率3.84MHz。
兩個信號成分接著由乘上該信號Q分支的虛部單元j轉(zhuǎn)換，并且在一加法器4中加上I和Q成分以形成一復(fù)合數(shù)據(jù)流。此復(fù)合數(shù)據(jù)流系藉由一復(fù)合擾亂碼Sd1，n擾亂，原則上，UMTS標(biāo)準(zhǔn)允許不同信道使用不同的擾亂碼(這也就是說在調(diào)制和擴(kuò)頻編碼階段S1，S2，...，Sm中)，然而為了確保信道化碼Cch，SF，m’之正交性，實(shí)作上在調(diào)制和擴(kuò)頻編碼階段S1，S2，...，Sm中系使用相同的擾亂碼Sd1，n。
一調(diào)制擴(kuò)頻編碼(也就是說信道化及擾亂過)復(fù)合信號系于每一調(diào)制和擴(kuò)頻編碼階段S1之點(diǎn)S產(chǎn)生，這些信號會由個別乘法器M1，M2，...，Mm乘上加權(quán)因子G1，G2，...，Gm，且如同已經(jīng)提過的，會通過該加法器AD。
由該加法器AD發(fā)射的多信道信號5系輸入另一加法器6，其中兩個同步化信道P-SCH(主要同步化信道)及S-SCH(次要同步化信道)在適當(dāng)加權(quán)(加權(quán)因子分別是Gp和Gs)之后疊加。一復(fù)合多信道信號系于點(diǎn)T產(chǎn)生，其具有疊加之同步化碼P-SCH及S-SCH。用以產(chǎn)生此復(fù)合多信道信號之電路片段在圖1中系以參考符號DK表示。
在點(diǎn)T以碼片時鐘頻率產(chǎn)生之信號系于一單元7中分離成實(shí)部信號成分Re(T)及其虛部信號成分Im(T)，兩個信號Re(T)及Im(T)之實(shí)數(shù)值信號系于相同RRC濾波器8(平方根提升余弦濾波器，其具有22％的滾降因子)形成。兩個頻譜形成的信號系利用乘法器9分別使用無線頻率信號cos(wt)及sin(wt)混合成所需的載波頻率w，且加上并通過一功率放大器PA，由該功率放大器PA發(fā)送之該信號系經(jīng)由一天線10傳輸。
圖1中所示的信號處理路徑，是關(guān)于經(jīng)由一載波頻率w之單一載波傳輸?shù)亩嘈诺佬盘?，圖2所示則為已知基站而不具有天線10的設(shè)計圖，其經(jīng)由一總共N個不同的載波傳播大量的多信道信號，其系以載波0、載波1、...、載波N-1描述，相關(guān)的信號處理電路系以T0，T1，...，TN-1表示，且分別對應(yīng)圖1所示的信號處理路徑，相同的組件或是具有相同效應(yīng)的組件系以與圖1中相同的參考符號表示。
功率放大器PA之輸出系通過一求和階段11，該求和階段11加上由該個別載波信號處理電路T0，T1，...，TN-1所接收之傳輸信號，以形成一多載波傳輸信號12，其系由天線10傳輸。
如圖2所示的電路設(shè)計因此對應(yīng)圖1所示之信號處理路徑的N次拷貝，該個別載波頻率w0，w1，...，wN-1可由例如5MHz分離，因?yàn)槊恳还β史糯笃鱌A僅需要放大一載波之多信道信號，因此與圖1之功率放大器PA相比，因應(yīng)其輸入動態(tài)范圍之線性并不需要更嚴(yán)苛的需求，然而，其缺點(diǎn)在于必須使用N功率放大器PA。
在圖3所示的電路設(shè)計中，每一由該RCC濾波器8所射出之多信道信號系由混合階段13混合成特定中間頻率ej2πf0t或是ej2πf1t，...，ej2πfN-1t，在該中間頻率帶中，介于該個別載波間的頻率分離總是對應(yīng)介于該載波頻率w0，w1，...，wN-1之間的所需頻率分離。該加法器11加上這些中間頻率信號，此會導(dǎo)致在該中間頻率帶中產(chǎn)生一多載波傳輸信號14，此多載波中間頻率信號系于該乘法器9中位移至所需的載波頻率帶，該多信道功率放大器MCPA放大該多載波無線頻率信號12，其系于該乘法器9之輸出產(chǎn)生，如同所述，該多信道功率放大器MCPA需要比圖2中的功率放大器還要寬相當(dāng)多的輸入動態(tài)范圍，其帶有一線性特征。
舉例來說，與圖2相比，于該多載波功率放大器MCPA輸入之該多載波傳輸信號動態(tài)范圍，比在圖2之功率放大器PA輸入之個別載波傳輸信號動態(tài)范圍還要大上1dB，為了允許多載波功率放大器MCPA之有效成本實(shí)施，必須要在輸入該多載波功率放大器MCPA前，降低該多載波傳輸信號。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明之電路設(shè)計，用以降低在多載波功率放大器MCPA輸入之多載波傳輸信號動態(tài)范圍，每一載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’具有一延遲組件100或是D0，D1，...，DN-1，其輸入系連接至個別載波信號處理電路中之該點(diǎn)T，且其輸入系連接至該個別載波信號處理電路之RRC濾波器8。除此之外，該電路具有共享延遲時間計算單元101，該延遲時間計算單元101計算該延遲D0，D1，...，DN-1，且發(fā)送該計算延遲至該個別延遲組件100或是D0，D1，...，DN-1。
為了幫助了解本方法延遲時間計算單元101之運(yùn)作，WCDMA信號之信號結(jié)構(gòu)系如圖7所示，所有出現(xiàn)在點(diǎn)S之調(diào)制擴(kuò)頻碼信號系組織入幀R1，R2，...，其具有10ms的延續(xù)時間，每一幀R1，R2，...系分入15個時隙SL1，SL2，...，SL15，每一時隙SL1，SL2，...，SL15包含2560個碼片，帶有SF指示該擴(kuò)頻因子，一群SF碼片在擴(kuò)頻編碼前對應(yīng)在該調(diào)制數(shù)據(jù)中之一符號，在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中最大擴(kuò)頻因子SF系為SF＝512。
時隙時鐘頻率是由第一同步化信道P-SCH及第二同步化信道S-SCH預(yù)設(shè)，具有碼片長度SF＝256之碼片群系在兩個同步化信道中之每一時隙之起始處傳輸，在該第一同步化信道P-SCH中之該碼片群或是同步化序列是相同的，且系標(biāo)示為psync，在該第一同步化信道S-SCH中，每幀會傳輸15秒同步化序列ssync之相同序列。
該信號結(jié)構(gòu)/子結(jié)構(gòu)之時序(幀或時隙或碼片群)對圖1至3中每一載波都相同，但可互相有所差異。延遲時間計算單元101于個別載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中，計算延遲組件100或是D0，D1，...，DN-1之延遲D0，D1，...，DN-1，作為在個別載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中多信道信號之信號結(jié)構(gòu)時序功能，以此方式，產(chǎn)生于該加法器11之輸出之該多載波傳輸信號12’之動態(tài)范圍便會降低。
根據(jù)本發(fā)明之第一實(shí)施方式，在延遲時間計算單元101之個別載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中之信號結(jié)構(gòu)時序，能經(jīng)由控制信號102發(fā)送，該延遲時間計算單元101接著從該接收信號結(jié)構(gòu)時序計算所需時間位移(延遲D0，D1，...，DN-1)。
根據(jù)本發(fā)明之第二實(shí)施方式，該信號結(jié)構(gòu)時序系從在載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中之點(diǎn)T接收之多信道信號計算。為了此目的，這些多信道信號系經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈接103通過該延遲時間計算單元101，該延遲時間計算單元101使用接收多信道信號，以每一載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中計算該信號結(jié)構(gòu)時序(幀或時隙或SF碼片群)。
圖5所示為第二實(shí)施方式之延遲時間計算單元101可能的設(shè)計形式。該延遲時間計算單元101具有N個關(guān)聯(lián)器C0，C1，...，CN-1以及N個峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1由關(guān)聯(lián)器連接至下行鏈路，該峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1之輸出系通過一決定單元104，其決定該延遲D0，D1，...，DN-1。
端視不管為個別載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’之幀時序、時隙時序或是包含SF碼片之碼片群時序系于該延遲時間計算單元101中計算，該抵達(dá)之多信道信號會關(guān)聯(lián)于適當(dāng)?shù)膮⒖夹盘枺e例來說，如果該時隙邊界已決定，則已知第一同步化信號P-SCH之同步化碼psync系用作為該參考信號。具有第二同步化信道S-SCH該同步化碼ssync之交叉關(guān)聯(lián)可被執(zhí)行，以便決定該幀邊界，舉例來說，在藉由計算該SF碼片之倍數(shù)所決定之該SF碼片該時隙邊界后。
圖8所示為在一關(guān)聯(lián)器C0，C1，...，CN-1之輸出端的關(guān)聯(lián)信號，其系當(dāng)使用該第一同步化信道P-SCH之同步化序列psync作為該參考序列時。在關(guān)聯(lián)響應(yīng)中的峰值代表該時隙邊界，這些時隙邊界系由個別峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1所示別，該峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1發(fā)送該時隙邊界之時隙對應(yīng)一共享時基，該峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1之輸出可為碼片計數(shù)器之?dāng)?shù)值n0，n1，...，nN-1，其系由所有峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1分享，且其計算系由每一碼片增量，介于該信號結(jié)構(gòu)/子結(jié)構(gòu)時序間之差異，便能因此計算關(guān)于幀(38400碼片)、時隙(2560碼片)或是關(guān)于一擴(kuò)頻因子SF之影響(舉例來說最大允許擴(kuò)頻因子SF＝512碼片)。
這些數(shù)值n0，n1，...，nN-1(也就是說關(guān)于在該個別載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中之一共享時基信號結(jié)構(gòu)/子結(jié)構(gòu)時序)系發(fā)送至延遲決定電路104，該延遲決定電路104分析不同載波間時間結(jié)構(gòu)(幀/時隙/SF碼片組成的碼片群)之間的時間關(guān)系，并決定適當(dāng)?shù)难舆tD0，D1，...，DN-1。
下文解釋為何預(yù)先設(shè)定在個別載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中之不同延遲D0，D1，...，DN-1可使多載波傳輸信號之動態(tài)范圍降低。
如果在由載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’中發(fā)送的信號中碼片的出現(xiàn)系完全隨機(jī)，便不可能藉由這些信號適當(dāng)之時間延遲來降低在該多載波傳輸信號12’內(nèi)的動態(tài)范圍，然而這并非WCDMA的例子，3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 25..211 v5.4.0(2003-06)之「實(shí)體信道及傳輸信道映至實(shí)體信道(FDD)」，說明了特定位系用作為DPCH(DPCH專用實(shí)體信道)信道中信號結(jié)構(gòu)之引導(dǎo)位，在相同的時隙期間，與相同服務(wù)等級相關(guān)的所有DPCH信道，使用相同序列的引導(dǎo)位，與不同服務(wù)等級相關(guān)的DPCH信道同樣地亦使用相同序列的引導(dǎo)位。
即便每一DPCH信道系使用不同的OVSF信道化碼擴(kuò)頻，在每一信道化碼中的第一碼片具有+1的值，這表示在DPCH信道加法期間(同一個服務(wù)等級)，引導(dǎo)位之第一碼片系增加，且導(dǎo)致一個很大的信號波峰，此很大的信號波峰出現(xiàn)于每一幀每一時隙中。必須注意的是，此信號波峰出現(xiàn)于256碼片區(qū)塊之第一碼片中，與假設(shè)的擴(kuò)頻因子SF值無關(guān)，如果SF＝128，則信號波峰會發(fā)生于第一位及第128位，如果SF＝64，信號波峰會發(fā)生于第一位、第64位、第128位...等在該256碼片區(qū)塊之位。
如果在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中，不同DPCH信道能互相在256碼片倍數(shù)中出現(xiàn)時間偏差，也就是說，關(guān)于圖7，這表示τDPCH，m’-τDPCH，m”＝nx256碼片，其中m’和m”表示不同的DPCH信道，在典型的情況下，例如測試模式1及3(定義于3GPP TS 25.141 v6.2.0(2003-06)之「基站(BS)符合測試(FDD)」)，這能表示DPCH通報并非全部附加，有些引導(dǎo)位將與數(shù)據(jù)位重疊(此即隨機(jī)分布位)，且因此不能產(chǎn)生信號波峰，除此之外，有些引導(dǎo)位仍能于相同時間(重疊)出現(xiàn)，使得信號波峰會出現(xiàn)在每一時隙、每一幀...等中。
另一方面，介于載波間的時間校準(zhǔn)能導(dǎo)致信號波峰在同樣的周期在所有的載波中出現(xiàn)，這些信號波峰系于多載波傳輸信號中附加，以形成更大的信號波峰，其具有較大的可能性出現(xiàn)于每一時隙中之相同位置。
信號功率的分布可藉由所謂的互補(bǔ)累積分布功能(ccdf)說明，圖6所示為圖3之電路之ccdf，其中在關(guān)于測試模式3中D-0＝D1＝...＝DN-1＝0的情況下(也就是說在個別載波信號中沒有根據(jù)本發(fā)明之延遲)。在N＝1，2，3，4，的情況下，該ccdf系示于該天線中，且該曲線BBAND表示在基頻(BBAND)之點(diǎn)T上一單一載波信號之ccdf，其系分別在載波信號處理電路T0’，T1’，...，TN-1’之內(nèi)。Y軸表示瞬間信號功率大于X軸之值的可能性。
舉例來說，ccdf＝10-4之值系作為一信號之動態(tài)范圍之定義之機(jī)率值，圖6所示為該基頻信號BBAND在點(diǎn)T相對于其rms值(均方根)具有一動態(tài)范圍大約為12dB，除此之外，必須注意當(dāng)接續(xù)信號處理考慮進(jìn)去時(N＝1的曲線)，該動態(tài)范圍會多1dB，如同圖6所示，上述提到在動態(tài)范圍內(nèi)之增加，出現(xiàn)在考慮兩或多個(N＝2，3，4)載波時。
圖9和圖10所示為具有N＝4之多載波傳輸信號之ccdf，分別不使用和使用根據(jù)本發(fā)明之方法。圖9系關(guān)于測試模式1，而圖10系關(guān)于測試模式3。ccdf＝10-4的的動態(tài)范圍的減少可大于2dB(詳見圖10)，仿真的計算也顯示出在測試模式3，根據(jù)本發(fā)明的方法使得品質(zhì)辨變量EVM從11.7％改善至6.7％，且品質(zhì)變量PCDE由-37.9dB改善至-43.7dB，必須注意的是，在根據(jù)本發(fā)明之多載波傳輸信號之動態(tài)范圍之減少，在沒有任何信號失真下即可達(dá)成。
圖9和圖10所述根據(jù)本發(fā)明之情況系由如下達(dá)成首先，發(fā)現(xiàn)四個不同載波之信號結(jié)構(gòu)時序系相對于256碼片結(jié)構(gòu)互相校準(zhǔn)，為了消減此校準(zhǔn)，，該延遲系設(shè)定為D0＝0碼片、D1＝3碼片、D2＝7碼片以及D3＝12碼片，圖9和圖10的曲線系使用此延遲量變曲線獲得，其它同樣地打破關(guān)于結(jié)構(gòu)的載波信號的時間校準(zhǔn)的延遲值亦可使用。
因?yàn)閭€別載波信號關(guān)于SF＝256碼片結(jié)構(gòu)的校準(zhǔn)，在實(shí)行方面系于峰值偵測器PD0，PD1，...，PDN-1使用模運(yùn)算-256計數(shù)器，當(dāng)在一巨大時間周期(時隙或幀)發(fā)生時間位移時，便需要對應(yīng)的情況。
必須注意的是，根據(jù)本發(fā)明之方法可與公知技術(shù)中所描述「信號失真」方法組合，這尤其是在當(dāng)根據(jù)本發(fā)明之方法本身不能導(dǎo)致所需的動態(tài)范圍減少完全達(dá)成，但由其它已知方法所引起的信號失真能無任何困難地被接受(亦即不會違反品質(zhì)要求)時會具有優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種降低多載波傳輸信號(12’)的動態(tài)范圍的方法，該信號系于一傳輸器中形成且由二或多個載波組成，其中每一載波具有特定關(guān)連的信號流(2)，該信號流(2)具有相同重復(fù)信號結(jié)構(gòu)，以及關(guān)連于相同載波之信號流(2)具有一共享信號結(jié)構(gòu)時序，其步驟系在于決定該載波之該信號結(jié)構(gòu)時序；延遲與一載波關(guān)連之信號流，使得不同載波之該信號結(jié)構(gòu)或是該信號結(jié)構(gòu)之子結(jié)構(gòu)彼此并未及時校準(zhǔn)；以及藉由組合該載波之信號流產(chǎn)生該多載波傳輸信號(12’)。
2.如權(quán)利要求1所述之方法，其特征系在于該載波被轉(zhuǎn)換成非重疊頻率帶。
3.如權(quán)利要求1或2所述之方法，其特征系在于該信號結(jié)構(gòu)為一幀(R1，R2)或是一時隙(SL1，...，SL15)。
4.如前述權(quán)利要求其中之一所述之方法，其特征系在于該子結(jié)構(gòu)系為包含SF碼片的碼片群，其中SF為一擴(kuò)頻因子。
5.如前述權(quán)利要求其中之一所述之方法，其特征系在于該信號流(2)包含一序列碼片，由符號之?dāng)U頻編碼所產(chǎn)生，以及在每一信號結(jié)構(gòu)或是子結(jié)構(gòu)之該信號流，包含具有非隨機(jī)出現(xiàn)碼片的片段，尤其是由擴(kuò)頻編碼導(dǎo)引符號所獲得。
6.如前述權(quán)利要求其中之一所述之方法，其特征系在于為了決定該載波之該信號結(jié)構(gòu)時序關(guān)連于該載波之該信號流是每一被疊加；該疊加信號流系關(guān)聯(lián)于一參考序列；以及該關(guān)聯(lián)結(jié)果每一需接收信號波峰偵測。
7.如權(quán)利要求6所述之方法，其特征系在于每一載波更包含一關(guān)連同步化信號(P-SCH，S-SCH)，其中一同步化序列系與該信號結(jié)構(gòu)時序及時出現(xiàn)，且該同步化序列系作為該參考序列。
8.如前述權(quán)利要求其中之一所述之方法，其特征系在于該多載波傳輸信號(12’)系為一WCDMA信號，尤其是一多載波傳輸信號系準(zhǔn)備用于在該UMTS標(biāo)準(zhǔn)下之FDD模式。
9.一種降低一多載波傳輸信號(12’)之動態(tài)范圍的裝置，該信號系形成于一傳輸器中，且由二或多個載波組成，其中每一載波具有特定關(guān)連的信號流(2)，該信號流(2)具有相同重復(fù)信號結(jié)構(gòu)，以及關(guān)連于相同載波之信號流(2)具有一共享信號結(jié)構(gòu)時序，其具有二或多個載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)，每一載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)具有一關(guān)連延遲組件(100；D0，D1，...，DN-1)，用以延遲關(guān)連于該載波之該信號流；-決定裝置(101；C0，...，CN-1，PD0，...，PDN-1)，用以決定該載波之該信號結(jié)構(gòu)時序；-評估裝置(101；104)，其決定不同載波之個別延遲，作為決定信號結(jié)構(gòu)時序之一功能，且驅(qū)動具有個別延遲之該延遲組件(100；D0，D1，...，DN-1)，而使得該不同載波之信號結(jié)構(gòu)或是此類信號結(jié)構(gòu)之子結(jié)構(gòu)彼此并未及時校準(zhǔn)之方法；以及-組合器(11)，接收由該載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)之輸出，以便產(chǎn)生該多載波傳輸信號(12’)。
10.如權(quán)利要求9所述之裝置，其特征系在于每一載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)具有一頻率混合階段(13)，其中該載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)之該混合階段轉(zhuǎn)換該載波成為非重疊頻率帶。
11.如權(quán)利要求9或10所述之裝置，其特征系在于該信號結(jié)構(gòu)系為一幀(R1，R2)或是一時隙(SL1，...，SL15)。
12.如權(quán)利要求9至11其中之一所述之裝置，其特征系在于該子結(jié)構(gòu)系為包含SF碼片的碼片群，其中SF為一擴(kuò)頻因子。
13.如權(quán)利要求9至12其中之一所述之裝置，其特征系在于每一載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)具有二或多個擴(kuò)頻編碼器，其使用符號之?dāng)U頻編碼以產(chǎn)生該信號流(2)作為一序列之碼片，以及在每一信號結(jié)構(gòu)或是子結(jié)構(gòu)之該信號流，包含具有非隨機(jī)出現(xiàn)碼片的片段，尤其是由擴(kuò)頻編碼導(dǎo)引符號所獲得。
14.如權(quán)利要求9至13其中之一所述之裝置，其特征系在于每一載波信號處理片段(T0’，T1’，...，TN-1’)具有-組合器(AD，6)，其疊加關(guān)連于該載波之該信號流，-關(guān)聯(lián)器(C0，...，CN-1)，其關(guān)聯(lián)于具有一參考序列之該疊加信號流，尤其是具有關(guān)連于該載波之一同步化信號，以及-信號波峰偵測器(PD0，...，PDN-1)，其使該關(guān)聯(lián)結(jié)果接受信號波峰偵測。
15.如權(quán)利要求14所述之裝置，其特征系在于該組合器(AD，6)更疊加一同步化信號(P-SCH，S-SCH)于該彼此疊加的信號流，其中一同步化序列系與該信號結(jié)構(gòu)時序及時出現(xiàn)，且該同步化序列系作為該參考序列。
16.如權(quán)利要求9至15其中之一所述之裝置，其特征系在于一放大器(MCPA)，用以放大該多載波傳輸信號(12’)。
17.如權(quán)利要求9至16其中之一所述之裝置，其特征系在于該裝置系設(shè)計用來產(chǎn)生一WCDMA多載波傳輸信號(12’)，尤其是一多載波傳輸信號系準(zhǔn)備用于在該UMTS標(biāo)準(zhǔn)下之FDD模式。
全文摘要
在一種降低一多載波傳輸信號(12′)之動態(tài)范圍之方法中，該信號系于一傳輸器中形成，且由二或多個載波所組成，該方法會決定該載波之不同信號結(jié)構(gòu)時序。一延遲單元(100；D0，D1，...，DN－1)接著用來設(shè)定介于不同載波的信號結(jié)構(gòu)時序之間的一延遲量變圖，其系使用不同載波之信號結(jié)構(gòu)或是其子結(jié)構(gòu)彼此并未及時校準(zhǔn)的方式。
文檔編號H04L27/26GK1710900SQ20051007855
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者S·馬斯里 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司