使用W－CDMA方案的发射功率控制电路

摘要

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。

说明书

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信号1到N(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SIR值1到N相加。当相对于FR信号的延迟值之间的差值等于或小于预定值时，该SIR加法装置认为那些路径是同一路径，将SIR值1到N与对应的加权系数相乘，然后将SIR值相加，所述FR信号指示了所输入的路径1到N中的路径的帧定时。

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SIR值1到N相加；路径选择电路，用于基于多条所输入的路径信息1到N，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。

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，从而输出指示了所述结果SIR值是否大于所述目标SIR值的TPC位；发射单元，用于在预定位置写入TPC位，并将TPC位发送到其他台站。

当结果SIR值大于目标SIR值时，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TPC位向其它台站请求增大发射功率。

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)，来检测每个所输入的信号R2(M，t)1到M的相关值，并选出具有较高相关值的信号1到N1，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中多条路径信息路径(N1)1到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M：1的选择器1到N1。信号1到M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包括乘法器1到N1，代码发生器和延迟电路1到N1。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估计接收信号1到N1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SIR值(SIR(x))1到N1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基于多条所输入的路径信息路径(x)1到N1，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α(x)*SIR(x)1到N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。