專利名稱：一種wcdma閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域?qū)拵Тa分多址通信系統(tǒng)的閉環(huán)功率控制方法。
寬帶碼分多址(WCDMA)是第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的無線傳輸技術(shù)(RTT)方案。人們熟知的時分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)技術(shù)主要用于話音和低速率數(shù)據(jù)傳輸，具有一定的局限性，而碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)是存在大量系統(tǒng)用戶的時候采用的一種新的通信技術(shù)。
第三代移動通信系統(tǒng)能在移動通信中提供與固定網(wǎng)絡(luò)類似的多媒體業(yè)務(wù)，支持全球漫游并具有良好服務(wù)質(zhì)量。
WCDMA系統(tǒng)是一種同頻自干擾系統(tǒng)，如果各移動臺以相同的功率發(fā)射信號，則信號到達(dá)基站時，靠近基站的移動臺發(fā)射的信號比遠(yuǎn)離基站的移動臺的信號強，從而將其淹沒，這就是所謂的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。
一般在蜂窩無線環(huán)境中，無線電傳播的條件是不斷變化的。移動臺接收信號的和基站接收的信號都處在持續(xù)變化之中，即衰落。衰落可快可慢，并且通常同步發(fā)生。
信號的快衰落一般由無線環(huán)境的多徑傳播引起，其中信號沿發(fā)射機和接收機之間的若干不同路徑傳播，形成的信號分量具有不同的相位和幅度，它們在接收機中累加，或者放大，或者衰減，最多可達(dá)數(shù)十分貝。
信號的慢衰落是由于在無線傳輸環(huán)境中存在著引起額外衰減的因素，比如建筑物等，它以快衰落中值為中心變化，且比快衰落引起的變化要慢的多。
閉環(huán)功率控制是功率控制中基于質(zhì)量的一種功率控制方式，它監(jiān)控接收信號由快慢衰落引起的持續(xù)強度變化，使基站接收到的功率盡可能相同，以解決“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問題，并在保證質(zhì)量的條件下，使發(fā)射機的發(fā)射功率盡可能低。
閉環(huán)功率控制中的增益處理方法就是在基帶接收機中產(chǎn)生功率增益值的方法，此方法產(chǎn)生的功率增益值送到發(fā)射機，由發(fā)射機調(diào)整發(fā)射功率。現(xiàn)有的閉環(huán)功率控制系統(tǒng)中的基帶增益處理方法是在接收機中直接測量接收信號功率，并通過與標(biāo)準(zhǔn)功率值比較運算后，產(chǎn)生功率增益值，達(dá)到閉環(huán)功率控制的目的。這種方法產(chǎn)生的功率增益值變化幅度大，控制功率不夠精細(xì)，影響通訊質(zhì)量。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中閉環(huán)功率控制的功率增益值變化幅度大，控制功率不夠精細(xì)的缺點，本發(fā)明公開了一種WCDMA閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，該方法由WCDMA系統(tǒng)中基帶接收機產(chǎn)生的功率控制步長、接收信號解復(fù)用而來的TPC命令和開環(huán)功率控制過程送來的路徑損耗值來共同合成功率增益值，可以精細(xì)地控制發(fā)射功率。
所述WCDMA系統(tǒng)閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法是把TPC命令、調(diào)整步長值和路徑損耗值合并進(jìn)行處理，形成比特形式的功率增益值，然后將該功率增益值送調(diào)整發(fā)射功率，其處理步驟如下(1)功率增益處理模塊接收開環(huán)功率控制模塊送來的路徑損耗值，將其量化為Nlost比特的二進(jìn)制數(shù)；(2)功率增益處理模塊接收步長調(diào)整模塊送來的調(diào)整步長值，將其量化為N位比特的二進(jìn)制數(shù)；(3)功率增益處理模塊根據(jù)TPC命令、量化后的路徑損耗值和量化后的調(diào)整步長值生成功率增益值輸出，送入基帶發(fā)射單元功率合成模塊，調(diào)整發(fā)射功率。
下面結(jié)合附圖，并通過實施例對所述WCDMA閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是WCDMA系統(tǒng)閉環(huán)功率控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是WCDMA系統(tǒng)閉環(huán)功率控制的功率增益處理流程圖。
如圖1所示，接收機接收的多徑信號進(jìn)入射頻前端(H100)，經(jīng)A/D變換，基帶濾波(H102)，再經(jīng)解擾解擴(H104)輸出符號值(在QPSK調(diào)制中，有四個調(diào)制相位，每兩個比特被調(diào)制在一個相位上，每個相位對應(yīng)一個符號值)。功率控制符號(TPC)與其他控制符號和數(shù)據(jù)符號復(fù)用在一起，利用解復(fù)用的方法可從這些符號中提取出TPC命令(H106)，并將該TPC命令送入步長調(diào)整模塊(H110)和增益處理模塊(H112)。步長調(diào)整(H110)模塊接收TPC命令和從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(H108)來的控制命令產(chǎn)生調(diào)整步長值送入增益處理模塊(H112)。開環(huán)功率控制模塊(H114)產(chǎn)生路徑損耗值送入增益處理模塊(H112)。增益處理模塊(H112)產(chǎn)生二進(jìn)制形式的功率增益值送基帶發(fā)射機，用于調(diào)整發(fā)射機的發(fā)射功率。
在WCDMA系統(tǒng)中，閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法是把TPC命令、調(diào)整步長值和路徑損耗值合并進(jìn)行處理，形成比特形式的功率增益值，然后將該功率增益值送基帶發(fā)射單元功率合成模塊調(diào)整發(fā)射功率。其中，功率控制命令(TPC命令)控制了功率變化的方向，即發(fā)射功率是以某步長降低、還是以某步長增加、或者是保持不變。
如圖2所示，所述的WCDMA系統(tǒng)閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其具體處理步驟如下1.基帶增益處理模塊接收開環(huán)功率控制模塊送來的路徑損耗值，并將其量化為Nlost比特的二進(jìn)制數(shù)，這里Nlost取8～64范圍內(nèi)的整數(shù)，最佳取值是8。此過程可分如下兩步完成①將開環(huán)功率控制模塊送來的路徑損耗值轉(zhuǎn)化為路徑損耗標(biāo)稱值(S200)，路徑損耗標(biāo)稱值的計算公式如下
這里0≤nlost≤2N-1 nlost∈整數(shù)路徑損耗值量化為路徑損耗標(biāo)稱值時總是取小于它本身，又與它最接近的路徑損耗標(biāo)稱值。
②將路徑損耗標(biāo)稱值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的Nlost比特二進(jìn)制數(shù)(S202)，因為每個路徑損耗標(biāo)稱值都對應(yīng)著唯一的一個nlost值，這里，0≤nlost≤2N-1 nlost∈整數(shù)所以使用短除法，就可獲得路徑損耗標(biāo)稱值的二進(jìn)制數(shù)，這里nlost為被除數(shù)，Nlost為除數(shù)。
2.功率增益處理模塊接收步長調(diào)整模塊送來的調(diào)整步長值，并將調(diào)整步長值量化為N位比特的二進(jìn)制數(shù)。N可以取2～8內(nèi)的整數(shù)，最佳值是4。此過程可分如下兩步完成①將步長調(diào)整模塊送來的調(diào)整步長值轉(zhuǎn)化為調(diào)整步長標(biāo)稱值(S206)，該調(diào)整步長標(biāo)稱值的計算公式如下
，由此公式產(chǎn)生2N個標(biāo)稱值。這里0≤n≤2N-1 n∈整數(shù)，最大調(diào)整步長值由系統(tǒng)規(guī)定，可以取2分貝～4分貝之間的值。調(diào)整步長值量化為標(biāo)稱值時總是取小于它本身，又與它最接近的標(biāo)稱值。
②將調(diào)整步長標(biāo)稱值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的N比特二進(jìn)制數(shù)(S208)，因為每個標(biāo)稱值都對應(yīng)著唯一的一個n值，這里0≤n≤2N-1 n∈整數(shù)，所以使用短除法，就可獲得標(biāo)稱值的二進(jìn)制數(shù)，這里n為被除數(shù)，N為除數(shù)。
3.將TPC命令、量化后的調(diào)整步長值和量化后的路徑損耗值融合為功率增益。融合步驟如下①設(shè)置功率增益的初始值(S204)，功率增益的初始值＝量化后的路徑損耗值；②根據(jù)TPC命令，計算功率增益值(S210)，公式如下若TPC＝1，則功率增益＝前一個功率增益+量化后的調(diào)整步長值(S212)；若TPC＝0，則功率增益＝前一個功率增益-量化后的調(diào)整步長值(S214、S216)。
若TPC為非0非1的其它值，則功率增益保持不變(S218)。
通過上述功率合成步驟得到的功率增益值(S220)，通過輸出端口送到基帶發(fā)射單元功率合成模塊調(diào)整發(fā)射功率(S222)。
以二進(jìn)制表示的功率增益值的位數(shù)取8～128范圍內(nèi)的整數(shù)。該位數(shù)的選取與系統(tǒng)要求的功率增益的動態(tài)范圍和增益步進(jìn)的精度有關(guān)，若動態(tài)范圍大、增益步進(jìn)的精度高，則位數(shù)取值相應(yīng)就多；若動態(tài)范圍小、增益步進(jìn)的精度低，則位數(shù)取值相應(yīng)就少。因為路徑損耗值的量化值為功率增益的初值，所以若要保證相同精度，則該取值范圍的下限一定要高于路徑損耗值量化后的比特數(shù)。
表1所示是調(diào)整步長標(biāo)稱值的量化。這里N＝4，n的取值是從0～15。由調(diào)整步長模塊送來的調(diào)整步長值，必定在兩個標(biāo)稱值之間，取小于它的那個標(biāo)稱值。而每一個標(biāo)稱值都對應(yīng)4比特的量化值。
表1調(diào)整步長的量化
本發(fā)明所述的WCDMA閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點這種方法產(chǎn)生的功率增益值在變化較小時，可以精細(xì)的控制發(fā)射功率，在變化較大時，又可以具有較大的動態(tài)范圍，能夠快速跟蹤信道環(huán)境的變化，來調(diào)整發(fā)射機的發(fā)射功率。所述方法既能有效調(diào)整惡劣通信環(huán)境下的功率控制步長，也能適應(yīng)較穩(wěn)定的通信環(huán)境，可以有效地提高通話質(zhì)量和系統(tǒng)容量。
權(quán)利要求
1一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，處理步驟如下；(1)功率增益處理模塊接收開環(huán)功率控制模塊送來的路徑損耗值，將其量化為Nlost比特的二進(jìn)制數(shù)；(2)功率增益處理模塊接收步長調(diào)整模塊送來的調(diào)整步長值，將其量化為N位比特的二進(jìn)制數(shù)；(3)根據(jù)TPC命令、量化后的路徑損耗值和量化后的調(diào)整步長值生成功率增益。
2如權(quán)利要求1所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于第(1)步的處理步驟如下①將路徑損耗值轉(zhuǎn)化為路徑損耗標(biāo)稱值，路徑損耗標(biāo)稱值的計算公式如下
這里0≤nlast≤2N-1nlost∈整數(shù)；②將路徑損耗標(biāo)稱值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的Nlost比特二進(jìn)制數(shù)使用短除法，將nlost作為被除數(shù)，Nlost作為除數(shù)，進(jìn)行除法運算，獲得路徑損耗標(biāo)稱值的二進(jìn)制數(shù)。
3如權(quán)利要求1所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于第(2)步的處理步驟如下①將調(diào)整步長值轉(zhuǎn)化為標(biāo)稱值，標(biāo)稱值的計算公式如下
，由此公式產(chǎn)生2N個標(biāo)稱值；②將調(diào)整步長標(biāo)稱值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的N比特二進(jìn)制數(shù)使用短除法，將n作為被除數(shù)，N作為除數(shù)，進(jìn)行除法運算，獲得調(diào)整步長標(biāo)稱值的二進(jìn)制數(shù)。
4如權(quán)利要求2所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于這里0≤nlost≤2N-1 nlost∈整數(shù)，Nlost的取值范圍是8～64內(nèi)的整數(shù)。
5如權(quán)利要求4所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于Nlost的最佳取值是8位。
6如權(quán)利要求3所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于這里0≤n≤2N-1 n∈整數(shù)，N的取值范圍是2～8，最大調(diào)整步長值由系統(tǒng)規(guī)定，可以取2分貝～4分貝之間的值。
7如權(quán)利要求6所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于N的最佳取值是4。
8如權(quán)利要求1所述一種WCDMA系統(tǒng)中閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法，其特征在于第(3)步表示功率增益的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)是8～128范圍內(nèi)的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種WCDMA閉環(huán)功率控制基帶增益處理的方法,該方法把功率控制命令、調(diào)整步長值和路徑損耗值合并進(jìn)行處理,形成比特形式的功率增益值,然后將該功率增益值送基帶發(fā)射單元功率合成模塊調(diào)整發(fā)射機的發(fā)射功率,克服了現(xiàn)有技術(shù)中閉環(huán)功率控制的功率增益值變化幅度大,控制功率不精細(xì)的缺點,可用于無線通訊系統(tǒng)中。
文檔編號H04W52/08GK1263388SQ9911720
公開日2000年8月16日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月12日
發(fā)明者張峻峰, 程世才, 劉新陽, 陳寒 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司