專利名稱：Wcdma網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射功率控制指令的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種用于在寬帶CDMA(WCDMA)網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射功率控制(transmit power control，簡(jiǎn)稱TPC)指令的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
移動(dòng)通信已經(jīng)改變了人們的通信方式，而移動(dòng)電話也已經(jīng)從奢侈品變成了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。今天，移?dòng)設(shè)備的使用由社會(huì)環(huán)境支配，而不受地域和技術(shù)的限制。雖然語(yǔ)音通信可滿足人們交流的基本要求，且移動(dòng)語(yǔ)音通信也已進(jìn)一步滲入了人們的日常生活，但移動(dòng)通信發(fā)展的下一階段是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將成為日常信息的共同來(lái)源，理所當(dāng)然應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單通用的移動(dòng)式訪問(wèn)。
第三代(3G)蜂窩網(wǎng)絡(luò)專門設(shè)計(jì)來(lái)滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的這些未來(lái)的需求。隨著這些服務(wù)的大量出現(xiàn)和使用，對(duì)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言，網(wǎng)絡(luò)容量和服務(wù)質(zhì)量(QoS)的成本效率優(yōu)化等因素將變得比現(xiàn)在更為重要。當(dāng)然，可以通過(guò)精細(xì)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)、傳輸方法的改進(jìn)以及接收機(jī)技術(shù)的提高來(lái)實(shí)現(xiàn)這些因素。因此，運(yùn)營(yíng)商需要新的技術(shù)，以便增大下行吞吐量，從而提供比那些線纜調(diào)制解調(diào)器和/或DSL服務(wù)提供商更好的QoS容量和速率。在這點(diǎn)上，對(duì)于今天的無(wú)線通信運(yùn)營(yíng)商而言，采用基于寬帶CDMA(WCDMA)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到終端用戶是更為可行的選擇。
在WCDMA下行鏈路中，小區(qū)間干擾和小區(qū)內(nèi)干擾可產(chǎn)生多址干擾(multiple access interference，簡(jiǎn)稱MAI)。來(lái)自相鄰基站的信號(hào)會(huì)形成小區(qū)間干擾，其特征表現(xiàn)為擾碼、信道和到達(dá)角度不同于期望的基站信號(hào)。采用空間均衡可抑制小區(qū)間干擾。在采用正交擴(kuò)頻碼的同步下行鏈路應(yīng)用中，多徑傳播會(huì)產(chǎn)生小區(qū)內(nèi)干擾。由于帶有任意時(shí)移的擴(kuò)頻碼之間的非零互相關(guān)性(cross-correlation)，解擴(kuò)頻之后的傳播路徑間存在干擾，從而產(chǎn)生多址干擾。小區(qū)內(nèi)干擾的水平對(duì)信道響應(yīng)的依賴性很強(qiáng)。在近似平坦衰落信道中，物理信道之間幾乎保持完全正交，小區(qū)內(nèi)干擾對(duì)接收機(jī)性能不會(huì)有任何嚴(yán)重的影響。頻率選擇性對(duì)于WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的信道來(lái)說(shuō)是很常見(jiàn)的。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)允許用戶在移動(dòng)中獲取服務(wù)，因此在移動(dòng)性方面給用戶帶來(lái)了更大的自由。不過(guò)，該自由也給移動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)了不確定性。終端用戶的移動(dòng)性會(huì)給鏈路質(zhì)量和干擾強(qiáng)度帶來(lái)動(dòng)態(tài)變化，有時(shí)會(huì)要求特定用戶更改為其提供服務(wù)的基站。這一過(guò)程稱為切換(HO)。切換是處理終端用戶移動(dòng)性的基本部分。當(dāng)移動(dòng)用戶跨越蜂窩小區(qū)邊界時(shí)，切換可保證無(wú)線服務(wù)的連續(xù)性。
WCDMA網(wǎng)絡(luò)允許移動(dòng)手持機(jī)同時(shí)與多個(gè)小區(qū)站點(diǎn)通信。例如，在從一個(gè)小區(qū)切換到另一個(gè)小區(qū)的軟切換情況下，手持機(jī)即同時(shí)與多個(gè)小區(qū)站點(diǎn)通信。軟切換所涉及的小區(qū)站點(diǎn)使用相同的頻率帶寬。有時(shí)候，切換可能從一個(gè)小區(qū)站點(diǎn)切換到另一個(gè)小區(qū)站點(diǎn)，而這兩個(gè)小區(qū)站點(diǎn)使用不同的頻率。在這種情況下，移動(dòng)手持機(jī)可能需要調(diào)頻為新小區(qū)站點(diǎn)的頻率。這樣，就需要額外電路來(lái)處理通過(guò)第二頻率與第二小區(qū)站點(diǎn)進(jìn)行的通信，同時(shí)仍使用第一頻率與第一小區(qū)站點(diǎn)通信。該額外電路可能造成移動(dòng)手持機(jī)的非期望附加成本。此外，移動(dòng)手持機(jī)需要不同的發(fā)射功率與新的小區(qū)站點(diǎn)建立和維持通信連接。在進(jìn)行切換情況下，移動(dòng)手持機(jī)仍會(huì)接收到來(lái)自當(dāng)前小區(qū)站點(diǎn)的較強(qiáng)信號(hào)以及接收來(lái)自新的小區(qū)站點(diǎn)的較弱信號(hào)。此時(shí)，應(yīng)該調(diào)整發(fā)射功率，這樣才能實(shí)現(xiàn)切換并使移動(dòng)手持機(jī)開始與新的小區(qū)站點(diǎn)通信。
通過(guò)比較本申請(qǐng)后續(xù)部分結(jié)合附圖介紹的本發(fā)明的系統(tǒng)，常規(guī)和傳統(tǒng)方法的進(jìn)一步局限性和缺點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)變得很明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種用于在寬帶CDMA(WCDMA)網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射功率控制(TPC)指令的方法和/或系統(tǒng)，結(jié)合至少一副附圖給出了充分地顯示和/或描述，并更完整地在權(quán)利要求中闡明。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種信號(hào)處理方法，該方法包括根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道(dedicated physical channel，簡(jiǎn)稱DPCH)接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特計(jì)算所述下行專用物理信道的信噪比(signal-to-noise ratio，簡(jiǎn)稱SNR)，其中，所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的；根據(jù)所計(jì)算出的所述下行專用物理信道的SNR調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)所計(jì)算出的SNR，為所述接收到的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重值。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)所述多個(gè)接收到的TPC比特和所計(jì)算出的至少一個(gè)可靠度權(quán)重值為所述至少一個(gè)上行通信信道生成總TPC指令。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括如果從所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中選定的一個(gè)權(quán)重值小于閾值，則在計(jì)算所述總TPC指令時(shí)丟棄所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中的所述已選定的權(quán)重值。
優(yōu)選地，所述閾值是基于TPC指令錯(cuò)誤率確定的。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)所述生成的總TPC指令調(diào)整所述至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)下述至少一項(xiàng)計(jì)算所述SNR所述DPCH的信號(hào)功率和所述DPCH的噪聲功率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將通過(guò)所述下行專用物理信道上的多個(gè)多路徑接收到的所述多個(gè)TPC比特的各部分相加，以生成同相(I)分量和正交(Q)分量。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將所述生成的I分量和所述生成的Q分量相加，以確定所述DPCH的信號(hào)功率；和將所述生成的I分量和所述生成的Q分量之和進(jìn)行平方運(yùn)算，以確定所述DPCH的所述信號(hào)功率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將所述生成的I分量和所述生成的Q分量之和的平方除以所述DPCH每個(gè)時(shí)隙的所述多個(gè)TPC比特的數(shù)量，得到所述生成的I分量和所述生成的Q分量之和的平方值的平均數(shù)(norm)，從而確定所述DPCH的所述信號(hào)功率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括計(jì)算根據(jù)所述生成的I分量和所述生成的Q分量求得的所述平均數(shù)在時(shí)間窗內(nèi)的平均值。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將所述生成的I分量和所述生成的Q分量相減，以確定所述DPCH的噪聲功率；和將所述生成的I分量和所述生成的Q分量之差進(jìn)行平方運(yùn)算，以確定所述DPCH的所述噪聲功率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括將多個(gè)TPC符號(hào)上的所述I分量和Q分量之差的平方值相加，以確定所述DPCH的所述噪聲功率。
優(yōu)選地，所述多個(gè)TPC符號(hào)的數(shù)量等于所述DPCH每個(gè)時(shí)隙中的所述多個(gè)TPC比特?cái)?shù)的一半。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括通過(guò)將所述I分量和所述Q分量差值的平方之和除以所述DPCH每個(gè)時(shí)隙中的TPC比特的數(shù)量，計(jì)算所述I分量和所述Q分量差值的平方之和的平均數(shù)，以確定所述DPCH的所述噪聲功率；和將所述I分量和Q分量差值的平方之和的平均數(shù)在時(shí)間窗內(nèi)取平均值，以確定所述DPCH的所述噪聲功率。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種信號(hào)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道(DPCH)接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特計(jì)算所述下行專用物理信道的信噪比(SNR)的電路，其中，所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的；且所述電路可根據(jù)所計(jì)算出的所述下行專用物理信道的SNR調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
優(yōu)選地，所述電路根據(jù)所計(jì)算出的SNR，為所述接收到的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重值。
優(yōu)選地，所述電路根據(jù)所述多個(gè)接收到的TPC比特和所計(jì)算出的至少一個(gè)可靠度權(quán)重值為所述至少一個(gè)上行通信信道生成總TPC指令。
優(yōu)選地，如果從所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中選定的一個(gè)權(quán)重值小于閾值，則所述電路在計(jì)算所述總TPC指令時(shí)丟棄所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中的所述已選定的權(quán)重值。
優(yōu)選地，所述閾值是基于TPC指令錯(cuò)誤率確定的。
優(yōu)選地，所述電路根據(jù)所述生成的總TPC指令調(diào)整所述至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
優(yōu)選地，所述電路根據(jù)下述至少一項(xiàng)計(jì)算所述SNR所述DPCH的信號(hào)功率和所述DPCH的噪聲功率。
優(yōu)選地，所述電路將通過(guò)所述下行專用物理信道上的多個(gè)多路徑接收到的所述多個(gè)TPC比特的各部分相加，以生成同相(I)分量和正交(Q)分量。
優(yōu)選地，所述電路將所述生成的I分量和所述生成的Q分量相加，以確定所述DPCH的信號(hào)功率；且所述電路將所述生成的I分量和所述生成的Q分量之和進(jìn)行平方運(yùn)算，以確定所述DPCH的所述信號(hào)功率。
優(yōu)選地，所述電路將所述I分量和所述Q分量之和的平方除以所述DPCH每個(gè)時(shí)隙的所述多個(gè)TPC比特的數(shù)量，得到所述I分量和所述Q分量之和的平方值的平均數(shù)，從而確定所述DFCH的所述信號(hào)功率。
優(yōu)選地，所述電路計(jì)算求得的所述I分量和所述Q分量的所述平均數(shù)在時(shí)間窗內(nèi)的平均值。
優(yōu)選地，所述電路將所述生成的I分量和所述生成的Q分量相減，以確定所述DPCH的噪聲功率；且所述電路將所述I分量和所述Q分量之差進(jìn)行平方運(yùn)算，以確定所述DPCH的所述噪聲功率。
優(yōu)選地，所述電路將多個(gè)TPC符號(hào)上的所述I分量和Q分量的平方值相加，以確定所述DPCH的所述噪聲功率。
優(yōu)選地，所述多個(gè)TPC符號(hào)的數(shù)量等于所述DPCH每個(gè)時(shí)隙中的所述多個(gè)TPC比特?cái)?shù)的一半。
優(yōu)選地，所述電路通過(guò)將所述I分量和所述Q分量之和除以所述DPCH每個(gè)時(shí)隙中的所述多個(gè)TPC比特的數(shù)量，計(jì)算出所述I分量和所述Q分量之和的平均數(shù)，以確定所述DPCH的所述噪聲功率；且所述電路將求得的所述I分量和Q分量之和的平均數(shù)在時(shí)間窗內(nèi)取平均值。
本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、目的和創(chuàng)新特征，及其實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)，將從下面的描述和附圖中得到更充分的理解。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1A是本發(fā)明實(shí)施例中WCDMA手持機(jī)與兩個(gè)WCDMA基站通信的示意圖；圖1B是本發(fā)明實(shí)施例中下行專用物理信道(DPCH)的典型無(wú)線幀格式的方框示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中確定可靠度權(quán)重的方框示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算DPCH的信號(hào)功率估值的步驟流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算DPCH的噪聲功率估值的步驟流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例多個(gè)TPC指令加權(quán)組合的系統(tǒng)方框圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中確定總TPC指令的步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開了一種用于在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射功率控制(TPC)指令的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的方法包括根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道(DPCH)接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特計(jì)算所述下行專用物理信道(DPCH)的信噪比(SNR)。所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的。至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率可根據(jù)所計(jì)算出的所述下行專用物理信道的SNR進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)所計(jì)算出的SNR，可為所接收的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重值。根據(jù)所述多個(gè)接收的TPC比特和所計(jì)算出的至少一個(gè)可靠度權(quán)重值，可以為至少一個(gè)上行通信信道生成總TPC指令。如果從至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中選定的一個(gè)權(quán)重值小于閾值，則在計(jì)算總TPC指令時(shí)丟棄所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中的所述已選定的權(quán)重值。根據(jù)所生成的總TPC指令可調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在此公開的處理發(fā)射功率控制(TPC)指令的方法可應(yīng)用于分集或非分集無(wú)線系統(tǒng)。分集無(wú)線系統(tǒng)包括空時(shí)發(fā)射分集(STTD)、閉環(huán)1(CL1)和閉環(huán)2(CL2)無(wú)線系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用戶設(shè)備(UE)可用于接收從一個(gè)或多個(gè)無(wú)線鏈路的下行DPCH發(fā)射的TPC指令。所接收得到的TPC指令可按加權(quán)方式組合，并根據(jù)是否要提高或降低用戶設(shè)備發(fā)射功率來(lái)生成最終的TPC決策。在此，可根據(jù)信噪比(SNR)測(cè)量值判定各個(gè)接收的TPC指令的可靠度因子。接著，使用該可靠度因子計(jì)算多個(gè)接收的TPC指令的加權(quán)和，從而得到累計(jì)TPC指令。累計(jì)TPC指令的符號(hào)可用于判斷是否要提高、降低或保持發(fā)射功率。
對(duì)于基于CDMA的系統(tǒng)而言，上行功率控制(PC)是非常重要的，因?yàn)樵撓到y(tǒng)的容量是干擾水平的函數(shù)。應(yīng)控制網(wǎng)絡(luò)中所有活動(dòng)用戶設(shè)備(UE)發(fā)射的功率以限制干擾水平，進(jìn)而緩解一些眾所周知的問(wèn)題，如“遠(yuǎn)近”效應(yīng)(near-far effect)等。如果有一個(gè)以上的活動(dòng)用戶，非相關(guān)用戶(non-referenceuser)的發(fā)射功率受到一些因素的限制，該因素依賴于相關(guān)用戶(reference user)編碼和非相關(guān)用戶編碼之間的部分互相關(guān)性。不過(guò)，當(dāng)非相關(guān)用戶與接收機(jī)之間的距離比相關(guān)用戶與接收機(jī)之間的距離更近時(shí)，該非相關(guān)用戶導(dǎo)致的干擾可能比相關(guān)用戶的功率更強(qiáng)，從而形成了“遠(yuǎn)近”效應(yīng)。
功率控制技術(shù)包括兩類。開環(huán)功率控制中，各用戶設(shè)備測(cè)量其接收到的信號(hào)功率并據(jù)此調(diào)整其發(fā)射功率；而在閉環(huán)功率控制中，由活動(dòng)無(wú)線鏈路(RL)測(cè)量來(lái)自所有用戶設(shè)備的接收信號(hào)功率，并同時(shí)指示各用戶設(shè)備提高或降低其上行發(fā)射功率，從而使從無(wú)線鏈路上所有用戶設(shè)備接收的信噪比(SNR)均相同。
圖1A是本發(fā)明實(shí)施例中WCDMA手持機(jī)與兩個(gè)WCDMA基站通信的示意圖。在圖1A中示出了移動(dòng)手持機(jī)或用戶設(shè)備120，多個(gè)基站BS 122和BS 124，以及多條無(wú)線鏈路(RL)。RL1和RL2分別將用戶設(shè)備120與基站BS 122和基站BS 124連接在一起。用戶設(shè)備120可包括處理器142、存儲(chǔ)器144和無(wú)線收發(fā)器146。
處理器142可傳送和/或控制那些到達(dá)/來(lái)自基站BS 122和BS 124的多個(gè)比特。存儲(chǔ)器144包括合適的邏輯、電路和/或代碼，用于保存數(shù)據(jù)和/或控制信息。無(wú)線收發(fā)器146包括發(fā)射電路和/或接收電路，用于根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道(DPCH)接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特計(jì)算下行專用物理信道(DPCH)的信噪比(SNR)，所接收的多個(gè)TPC比特在收到時(shí)是不可知的。屬于同一無(wú)線鏈路組的無(wú)線鏈路將廣播相同的發(fā)射功率控制(TPC)比特值。屬于不同無(wú)線鏈路組的無(wú)線鏈路將廣播不同的TPC比特值。用戶設(shè)備120可同時(shí)通過(guò)多條無(wú)線鏈路，如通過(guò)RL1和RL2接收TPC比特。在切換情況下，用戶設(shè)備120可同時(shí)從多個(gè)無(wú)線鏈路組接收信號(hào)。
WCDMA規(guī)范為移動(dòng)電話上行鏈路定義了物理隨機(jī)接入信道(physicalrandom access channel，簡(jiǎn)稱PRACH)，同時(shí)為BTS下行鏈路定義了捕獲指示信道(acquisition indicator channel，簡(jiǎn)稱AICH)。當(dāng)用戶設(shè)備120完成其基站的搜索，如BS 122，并將其PRACH上行信號(hào)與BTS AICH下行信號(hào)同步時(shí)，即建立了通信。正常操作時(shí)，基站識(shí)別用戶設(shè)備120的PRACH前導(dǎo)碼并利用AICH進(jìn)行響應(yīng)，進(jìn)而建立通信鏈路。用戶設(shè)備120使用PRACH向基站122發(fā)送其開環(huán)功率控制的設(shè)置。PRACH前導(dǎo)碼中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或者信號(hào)質(zhì)量方面的問(wèn)題可能導(dǎo)致連接斷開，從而破壞小區(qū)容量或阻止來(lái)自基站122的響應(yīng)。
圖1B是本發(fā)明實(shí)施例中下行專用物理信道(DPCH)的典型無(wú)線幀格式的方框示意圖。在圖1B中示出了無(wú)線幀格式102，其時(shí)間周期Tf為10ms。無(wú)線幀102包括多個(gè)時(shí)隙，如15個(gè)時(shí)隙。無(wú)線幀102中的每個(gè)時(shí)隙，如時(shí)隙#i 104包括多個(gè)專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)和多個(gè)專用物理控制信道(DPCCH)。例如，無(wú)線幀102中每個(gè)時(shí)隙如時(shí)隙#i的時(shí)間周期等于10*2k比特，其中k＝0…7。
DPDCH是一種下行信道，可表示為每個(gè)無(wú)線幀102中復(fù)用的I/Q代碼。下行DPDCH可用于承載數(shù)據(jù)，如，數(shù)據(jù)1 154包括Ndata1個(gè)比特，而數(shù)據(jù)2160包括Ndata2個(gè)比特。每個(gè)無(wú)線鏈路中可包括零個(gè)、一個(gè)或多個(gè)下行專用物理數(shù)據(jù)信道。
DPCCH是一種下行信道，可表示為每個(gè)無(wú)線幀102中復(fù)用的I/Q代碼。下行DPCCH用于承載在物理層生成的控制信息。該控制信息包括發(fā)射功率控制(TPC)塊156、傳輸格式組合指示(TFCI)塊158和導(dǎo)頻塊162。在每個(gè)時(shí)隙中TPC塊156包括NTPC個(gè)比特，在每個(gè)時(shí)隙中TFCI塊158包括NTFCI個(gè)比特，而在每個(gè)時(shí)隙中導(dǎo)頻塊162包括Npilot個(gè)比特。
導(dǎo)頻比特162是推定已知(known a priori)的，即在接收機(jī)接收時(shí)即已經(jīng)知道該導(dǎo)頻比特。與此不同的是，TPC比特156在接收時(shí)可能是已知的也可能是未知的。術(shù)語(yǔ)“推定”(a priori)的意思是“預(yù)先形成或假定的”。“未知的”的意思是當(dāng)接收機(jī)接收到部分或全部TPC比特時(shí)，接收機(jī)無(wú)法確定其實(shí)際值，且為了確定該TPC比特是否有效，必須先確定信道的質(zhì)量。因此，本發(fā)明的各實(shí)施例利用信道質(zhì)量來(lái)確定TPC比特是有效的或無(wú)效的。因此，在此并不使用那些通過(guò)將接收的信號(hào)乘以已知的序列來(lái)計(jì)算信噪比(SNR)度量的傳統(tǒng)方法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可確定與下行專用物理信道(DPCH)一起傳輸?shù)南滦锌刂菩诺赖馁|(zhì)量。在一個(gè)下行DPCH中，專用數(shù)據(jù)可與控制信息一起以時(shí)分復(fù)用的方式傳輸。該控制信息包括導(dǎo)頻比特、傳輸格式組合指示(TFCI)和發(fā)射功率控制(TPC)比特。
用戶設(shè)備120可估計(jì)TPC比特的接收質(zhì)量。例如，用戶設(shè)備120為手持電話或膝上電腦中的無(wú)線網(wǎng)卡。如果TPC比特是在可靠信道條件下接收得到的，則用戶設(shè)備120可將其正確解調(diào)，從而正確檢測(cè)由在用無(wú)線鏈路(servingradio link)下發(fā)的功率控制命令并相應(yīng)調(diào)整其發(fā)射功率，進(jìn)而避免干擾。另一方面，如果TPC比特是在較差信道條件下接收得到的，則用戶設(shè)備120可能將TPC指令錯(cuò)誤解碼，從而按不適當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率級(jí)別進(jìn)行傳輸，造成不希望有的干擾并限制系統(tǒng)容量。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，當(dāng)多個(gè)無(wú)線鏈路組處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如RL1和RL2同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)，則用戶設(shè)備120將收到多個(gè)TPC指令。從RL1和RL2得到的TPC指令包括TPC比特，如TPC比特156。此外，從多個(gè)無(wú)線鏈路組接收到的TPC比特可組合在一起來(lái)確定用戶設(shè)備120的最終TPC指令。用戶設(shè)備120可利用該最終TPC指令來(lái)做出是否提高或降低其發(fā)射功率一個(gè)確定的步長(zhǎng)(step size)的決定。
由于某些TPC指令是用戶設(shè)備120在較好信道條件下接收得到的，因此可為無(wú)線鏈路組中的各TPC指令分配不同的權(quán)重。在這點(diǎn)上，可根據(jù)信噪比測(cè)量值為用戶設(shè)備120接收得到的一個(gè)或多個(gè)TPC指令中的每一個(gè)指令確定可靠度因子。該可靠度因子可用于計(jì)算多個(gè)接收的TPC指令的加權(quán)和，并生成累計(jì)最終TPC指令。此外，可將每個(gè)接收到的TPC指令的可靠度因子與閾值進(jìn)行比較，如果某個(gè)特定TPC指令的可靠度因子低于閾值，則在計(jì)算最終TPC指令時(shí)不采用該可靠度因子和TPC指令。最終TPC指令的符號(hào)可用于判斷是否提高或降低用戶設(shè)備120的發(fā)射功率。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中確定可靠度權(quán)重的方框示意圖。圖2示出了給定無(wú)線鏈路(RL)的多個(gè)TPC提取耙指(extraction finger)，如TPC提取耙指i 202到TPC提取耙指j 204；多個(gè)加法器模塊206、208、210、214、216、226和234；多個(gè)求平方模塊212和228；乘法器218；多個(gè)除法器模塊220和230；多個(gè)求平均模塊222和232；以及可靠度權(quán)重生成器模塊224。
從給定無(wú)線鏈路組上接收得到的TPC指令的信噪比(SNR)或者類似的信號(hào)和噪聲功率分量可計(jì)算得到?？刹捎媚切├枚鄠€(gè)基帶相關(guān)器以單獨(dú)處理多個(gè)信道多徑分量的接收機(jī)技術(shù)，如瑞克接收機(jī)(rake receiver)。相關(guān)器輸出端也稱為耙指(finger)，可組合起來(lái)可獲得更佳的通信可靠度和性能。
2005年6月30日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/173871(律師事務(wù)所案號(hào)16202US02)提供了一種瑞克接收機(jī)的詳細(xì)描述，并且在本申請(qǐng)中全文引用。
在多徑衰落環(huán)境下，接收機(jī)結(jié)構(gòu)可將各耙指分配給多個(gè)接收路徑，例如，TPC提取耙指i 202和TPC提取耙指j 204。屬于同一無(wú)線鏈路(RL)組的所有耙指都將在加法器模塊206中相加，進(jìn)而生成TPC_I_finger_sum(k)和TPC_Q_finger_sum(k)，其中k為RL組的索引。
對(duì)于信號(hào)功率而言，TPC比特值在它們被接收時(shí)可能是未知的，但是在同一時(shí)隙接收到的所有TPC比特具有相同的值。因此，通過(guò)將I和Q分量相加，信號(hào)部分可自己進(jìn)行相干自相加，而噪聲則進(jìn)行非相干自相加。這樣就使噪聲減小而信號(hào)功率被提取出來(lái)。給定時(shí)隙和耙指j上的第i個(gè)接收的TPC比特可表示為TPC_bitif=STPC2Sbi|hj|2+realorimag(hj*nij)---(1)]]>其中STFC為信號(hào)功率，Sbi為TPC比特的值，其值為+1或-1，hj為耙指j的復(fù)合信道增益，而nij為復(fù)合隨機(jī)變量，它是Ioc+IorΣk≠j|hk|2]]>變量中的噪聲分量。
其中Ior為基站天線連接器中下行信號(hào)的總發(fā)射功率譜密度，Ioc是UE天線連接器中測(cè)量得到的帶寬受限白噪聲源(來(lái)自小區(qū)的仿真干擾)的功率譜密度。
屬于同一RL組的無(wú)線鏈路所對(duì)應(yīng)的各耙指可按下式相加TPC_biti=STPC2SbiΣj|hj|2+Σjrealorimag(hj*nij)---(2)]]>TPC指令即為在同一時(shí)隙中接收到的一組TPC比特的總和。根據(jù)時(shí)隙格式，每時(shí)隙中的TPC比特?cái)?shù)量num_tpc會(huì)發(fā)生變化。
TPC_cmd=num_tpcSTPC2SbiΣj|hj|2+Σinum_tpc/2Σjreal(hj*nij)+imag(hj*nij)---(3)]]>TPC_cmd2=num_tpc2STPC2(Σj|hj|2)2+(Σinum_tpc/2Σjreal(hj*nij)+imag(hj*nij))2---(4)]]>其中E[(Σinum_tpc/2Σjreal(hj*nij)+imag(hj*nij))2]=num_tpc2Σj|hj|2(Ioc+IorΣk≠j|hk|2)]]>需要估測(cè)的TPC指令的SNR為SNPTPC_cmd=num_tpcSTPC(Σj|hj|2)2Σj|hj|2(Ioc+IorΣk≠j|hk|2)---(5)]]>TPC比特可以在I和Q分量上接收得到的，組成符號(hào)。例如，如果一個(gè)時(shí)隙中的總比特?cái)?shù)等于2，則在I分量上接收到的TPC_bit1為TPC11，而在Q分量上接收到的TPC_bit2為TPCQ1。如果一個(gè)時(shí)隙中的總比特?cái)?shù)等于num_tpc，則分別包括num_tpc/2個(gè)I分量和num_tpc/2個(gè)Q分量。
TPC比特(I和Q)通過(guò)加法器模塊210和226相加后生成TPC_sum(k)，其中num_tpc是每時(shí)隙中的TPC比特的數(shù)量，而k是給定無(wú)線鏈路組的索引。所生成的TPC_sum(k)經(jīng)過(guò)求平方模塊228進(jìn)行求平方之后生成TPC_sum_sqr(k)并得到各時(shí)隙的一個(gè)新的估測(cè)值。所生成的TPC_sum_sqr(k)在除法器模塊230中除以TPC比特的數(shù)量，根據(jù)下式可得到TPC_sum_sqr_norm(k)TPC_sum_sqr_norm(k)＝TPC_sum_sqr(k)/num_tpc所得到的平均數(shù)TPC_sum_sqr_norm(k)由求平均模塊232在給定時(shí)間窗內(nèi)求平均值，從而生成TPC_sum_sqr_avg(k)?？刹捎梅e分陡落(integrate-and-dump)方法或IIR濾波器來(lái)完成該求平均操作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)功率 可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算TPC_sum_sqr_norm=1num_tpc(Σi=1num_tpc/2TPCIi+TPCQi)2---(6)]]>在加性高斯白噪聲(AWGN)中，S^tpc=E[TPC_sum_sqr_norm]=Stpc2num_tpc+Ioc2---(7)]]>在平坦衰落中，S^tpc=E[TPC_sum_sqr_norm]=Stpc2|h|4num_tpc+Ioc2|h|2---(8)]]>其中h是耙指上的復(fù)合信道增益。
在空時(shí)發(fā)射分集(STTD)平坦衰落中，S^tpc=E[TPC_sum_sqr_norm]=Stpc4(Σm=12|hm|2)2num_tpc+Ioc2(Σm=12|hm|2)---(9)]]>其中hm為對(duì)應(yīng)于基站中的發(fā)射天線m的復(fù)合信道增益。
在閉環(huán)1(CL 1)平坦衰落中，
S^tpc=E[TPC_sum_sqr_norm]=Stpc4||h1+wh2||4num_tpc+Ioc2||h1+wh2||2---(10)]]>其中h1和h2是基站發(fā)射天線1和2的復(fù)合信道增益，而w是權(quán)重。
在閉環(huán)2(CL 2)衰落中，S^tpc=E[TPC_sum_sqr_norm]=Stpc4||w1h1+w2h2||4num_tpc+Ioc2||w1h1+w2h2||2---(11)]]>其中h1和h2是基站發(fā)射天線1和2的復(fù)合信道增益，而w1和w2是權(quán)重。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可進(jìn)一步改進(jìn)信號(hào)功率估值，利用加法器模塊234根據(jù)下式計(jì)算Stpc_avg(k)Stpc_avg(k)＝TPC_sum_sqr_avg(k)-Ntpc_avg(k)(12)其中Ntpc_avg(k)是噪聲功率估值。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，可采用不同的計(jì)算信號(hào)功率的方法，即將所有TPC比特(I和Q)求平方。平方后的TPC比特相加以生成TPC_sum_sqr(k)，這樣每時(shí)隙可得到一次新的估值。所生成的TPC_sum_sqr(k)除以TPC比特的數(shù)量，根據(jù)下式可得到TPC_sum_sqr_norm(k)TPC_sum_sqr_norm(k)＝TPC_sum_sqr(k)/num_tpc(13)所生成的平均數(shù)TPC_sum_sqr_norm(k)在給定時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行平均以生成TPC_sum_sqr_avg(k)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，可根據(jù)下式計(jì)算信號(hào)功率 TPC_sum_sqr_norm=1num_tpcΣi=1num_tpc/2TPCIi2+TPCQi2---(14)]]>S^tpc=E[TPC_sum_sqr_norm]=Stpc2+Ioc2---(15)]]>在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，根據(jù)下式計(jì)算Stpc_avg(k)，可進(jìn)一步改進(jìn)信號(hào)功率估值Stpc_avg(k)＝TPC_sum_sqr_avg(k)-Ntpc_avg(k)(16)還可利用平均時(shí)間周期內(nèi)的平均TPC比特?cái)?shù)量根據(jù)下式進(jìn)行調(diào)整Stpc_avg(k)＝Stpc_avg(k)*num_tpc_avg(k)(17)其中各時(shí)隙中的num_tpc可能不一樣。
對(duì)于噪聲功率而言，TPC比特值在它們被接收時(shí)可能是未知的，但是在同一時(shí)隙接收到所有TPC比特具有相同的值。因此，通過(guò)在Q分量中減去I分量或反之亦然，信號(hào)部分就相互抵消而留下噪聲部分。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，噪聲功率可單獨(dú)從TPC比特中計(jì)算得到。TPC符號(hào)中I和Q分量的符號(hào)位(sign bit)相同。因此對(duì)于每一符號(hào)，TPCI-TPCQ＝nI-nQ(18)由于每時(shí)隙有 個(gè)符號(hào)，所以每時(shí)隙有 個(gè)噪聲樣本。在AWGN中，可根據(jù)下式生成噪聲功率估值N^tpc=E[Σi=1num_tpc/2(TPCIi-TPCQi)2]=E[Σi=1num_tpc/2(nIi-nQi)2]=num_tpc·Ioc2---(19)]]>在平坦衰落中，可根據(jù)下式計(jì)算噪聲功率估值N^tpc=|h|2num_tpc·Ioc2---(20)]]>在STTD平坦衰落中，可根據(jù)下式計(jì)算噪聲功率估值N^tpc=(Σm=12|hm|2)num_tpc·Ioc2---(21)]]>在CL 1平坦衰落中，可根據(jù)下式計(jì)算噪聲功率估值N^tpc=||h1+wh2||2num_tpc·Ioc2---(22)]]>在CL 2衰落中，可根據(jù)下式計(jì)算噪聲功率估值N^tpc=||w1h1+w2h2||2num_tpc·Ioc2---(23)]]>通過(guò)加法器模塊208可對(duì)TPC比特彼此相減(I-Q)。相減后的TPC比特由求平方模塊212進(jìn)行平方后生成TPC_sqr_diff(k)。多個(gè)TPC符號(hào)上的該平方差值在加法器模塊214中累加，進(jìn)而生成Ntpc(k)，其中每時(shí)隙的符號(hào)數(shù)量等于num_tpc/2，這樣每時(shí)隙即可得到一次新的估值。該和Ntpc(k)由除法器模塊220除以TPC比特?cái)?shù)，進(jìn)而根據(jù)下式生成Ntpc_norm(k)
Ntpc_norm(k)＝Ntpc(k)/num_tpc(23)所生成的平均數(shù)Ntpc_norm(k)由求平均模塊222在給定時(shí)間窗內(nèi)求平均值Ntpc_avg(k)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例可提高噪聲功率估值的精確度。噪聲功率可根據(jù)在時(shí)隙內(nèi)接收得到的TPC比特來(lái)計(jì)算。對(duì)于每時(shí)隙帶有少量TPC比特的時(shí)隙格式，如每時(shí)隙帶有2個(gè)TPC比特，噪聲功率估值的偏差可能非常大。通過(guò)其它噪聲估值源對(duì)從TPC比特中估計(jì)得到的噪聲進(jìn)行補(bǔ)充，該實(shí)施例可改進(jìn)噪聲估值。在給定時(shí)隙中加上噪聲估值的附加樣本并求得可用噪聲樣本總數(shù)范圍內(nèi)的噪聲樣本平均值，這樣可減少估值偏差或得到更為精確的估值。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)從接收專用導(dǎo)頻比特(圖1B中的162模塊)或通用導(dǎo)頻比特(CPICH)中獲得的估值對(duì)該噪聲估值進(jìn)行補(bǔ)充。外包噪聲功率估值Nout和從TPC比特得到的噪聲功率估值之間可使用比例因子A，提高精度后的噪聲估值Ntpc_aug(k)可由乘法器218采用下式計(jì)算得到Ntpc_aug(k)＝(Ntpc(k)+A*Nout(k))/2(25)A為比例因子，取決于每個(gè)時(shí)隙中的TPC比特?cái)?shù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)TPC比特和導(dǎo)頻比特的組合可計(jì)算得到噪聲功率。在非分集平坦衰落的情況下，可從硬件中得到各時(shí)隙專用導(dǎo)頻比特的軟值(soft value)，而第i個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)可表示為下式zi=SDED2xi|h|2+nih*---(26)]]>每時(shí)隙中專用導(dǎo)頻比特?cái)?shù)表示為num_ded，而所有num_ded/2個(gè)專用導(dǎo)頻符號(hào)可根據(jù)下式放入到一個(gè)向量中z‾=SDED2|h|2x‾+n‾′---(27)]]>其中n′為預(yù)估功率的合成后噪聲。
導(dǎo)頻符號(hào)序列x‾T=[x0,x1,x2,...,xnum_ded21]]]>為預(yù)先已知的，且可能找到正交序列y‾T=[y0,y1,y2,...,ynum_ded21],]]>使得
yHx＝0 (28)由于導(dǎo)頻符號(hào)由-1和1組成，所以y內(nèi)的序列也由-1和1組成。將接收的符號(hào)z與yH相乘包括對(duì)接收的I和Q進(jìn)行符號(hào)變換操作，并得到下式y(tǒng)HZ＝y(tǒng)Hn′ (29)n′的方差可由下式表示σn′2=|h|2Ioc=E[ni′ni′*],i=0,...,num_ded2-1---(30)]]>如果正交序列y可歸一化為yHy＝1 (31)則yHn′的方差可表示為E[y‾Hn‾′n‾′Hy‾]=σn′2---(32)]]>從公式(25)可見(jiàn)，來(lái)自TPC比特的噪聲功率可表示為N^tpc=|h|2num_tpc·Ioc2---(33)]]>總噪聲估值可表示為N^=(N^tpc+num_tpc2·σn′2)/2---(34)]]>在平坦衰落、STTD且導(dǎo)頻數(shù)＞2的情況下，可獲得各時(shí)隙的每個(gè)專用導(dǎo)頻比特的軟值。天線1的第i個(gè)接收的專用導(dǎo)頻符號(hào)等于z1i=SDED4(x1ih1+x2ih2)h1*+nih1*---(35)]]>類似地，對(duì)于天線2而言，
z2i=SDED4(x1ih1+x2ih2)h2*+nih2*---(36)]]>所有num_ded/2個(gè)專用導(dǎo)頻符號(hào)可根據(jù)下式放入到一個(gè)向量中z‾1=SDED4(x‾1h1+x‾2h2)h1*+n‾1′---(37)]]>z‾1=SDED4(x‾1|h1|2+x‾2h2h1*)+n‾1′---(38)]]> 和z‾2=SDED4[x‾1x‾2]h1h2*|h2|2+n‾2′---(40)]]>導(dǎo)頻符號(hào)序列x1和x2是預(yù)先已知的，且有可能找到正交序列yT，使得yHx1＝0且yHx2＝0 (41)yHz1＝y(tǒng)Hn1′且yHz2＝y(tǒng)Hn2′(42)n′的方差為σn1′2=|h1|2Ioc=E[n1i′n1i′*],i=0,...,num_ded2---(43)]]>且σn2′2=|h2|2Ioc---(44)]]>如果正交序列y可歸一化為yHy＝1(45)則yHni的方差為E[y‾Hn‾i′n‾i′Hy‾]=σni′2,i=1,2---(46)]]>
因此利用下式可得到來(lái)自專用導(dǎo)頻比特的噪聲功率|y‾Hz‾1|2+|y‾Hz‾2|2=σn1′2+σn2′2=(|h1|2+|h2|2)Ioc---(47)]]>從公式(32)可見(jiàn)，來(lái)自TPC比特的噪聲功率為N^tpc=(Σm=12|hm|2)num_tpc·Ioc2---(48)]]>總噪聲估值為N^=(N^tpc+num_tpc2·(σn1′2+σn2′2))/2---(49)]]>當(dāng)導(dǎo)頻比特?cái)?shù)＝2，天線2廣播的2個(gè)導(dǎo)頻比特位于數(shù)據(jù)2字段的最后兩個(gè)比特之前。該導(dǎo)頻比特與數(shù)據(jù)一起進(jìn)行STTD編碼，因此需要進(jìn)行STTD解碼后才能獲得。可提供硬件從組合器的輸出處進(jìn)行STTD解碼后提取導(dǎo)頻比特。經(jīng)過(guò)STTD解碼后獲得的導(dǎo)頻符號(hào)為z=SDED4x1Σm=12|hm|2+Σm=12hm*nm---(50)]]>其中x1是天線1發(fā)送的已知導(dǎo)頻符號(hào)，且E[(Σm=12hm*nm)2]=(Σm=12|hm|2)Ioc.]]>pilotI=Re(z)=SDED4IseqΣm=12|hm|2+Re(Σm=12hm*nm)---(51)]]>pilotQ=Im(z)=SDED4QseqΣm=12|hm|2+Im(Σm=12hm*nm)---(52)]]>該硬件將導(dǎo)頻I和導(dǎo)頻Q分別乘以Iseq和Qseq，并生成上述2個(gè)比特。噪聲功率可根據(jù)下式計(jì)算σn2=(pilotI-pilotQ)2---(53)]]>σn2=(|h1|2+|h2|2)Ioc---(54)]]>因此總噪聲估值可表示為
N^=(N^tpc+num_tpc2·σn2)/2---(55)]]>在CL1平坦衰落的情況下，基于每個(gè)耙指的各時(shí)隙中每個(gè)專用導(dǎo)頻比特的軟值可由硬件獲得。
z‾1=SDED4[x‾1x‾2]|h1|2wh1*h2+n‾1′---(56)]]>且z‾2=SDED4[x‾1x‾2]|h1h2|2w|h2|2+n‾2′---(57)]]>權(quán)重w是固件中已知的，z‾=z‾1+w*z‾2=SDED4·[x‾1x‾2]|h1|2+w*h1h2*wh1*h2+|w|2|h2|2+n‾1′+w*n‾2′---(58)]]>z乘以正交序列y，得到y(tǒng)Hz＝y(tǒng)H(n1′+w*n2′)(59)y‾Hz‾=y‾H(n0h1*...xnum_ded2-1h2*+w*n0h2*...nnum_ded2-1h2*)---(60)]]>y‾Hz‾=y‾H(n0(h1*w*h2*)...nnum_ded2-1(h1*+w*h2*))---y‾Hn‾cl1---(61)]]>ncl1的方差為σn‾cl12=||h1+wh2||2Ioc=E[ncl1incl1i*],]]>i=0,...,num_ded2-1---(62)]]>
|y‾Hz‾|2=σn‾cl12---(63)]]>從公式(27)可見(jiàn)，來(lái)自TPC比特的噪聲功率為N^tpc=||h1+wh2||2num_tpc·Ioc2---(64)]]>總噪聲估值為N^=(N^tpc+num_tpc2·σn‾0l12)/2---(65)]]>在CL 2衰落的情況下，在兩個(gè)天線上將使用相同的導(dǎo)頻形式。
z1i=SDED4(w1h1+w2h2)xih1*+nih1*---(66)]]>所有num_ded/2個(gè)專用導(dǎo)頻符號(hào)可根據(jù)下式放入到一個(gè)向量中z‾1=SDED4(w1h1+w2h2)x‾h1*+n‾1′---(67)]]>z‾2=SDED4(w1h1+w2h2)x‾h2*+n‾2′---(68)]]>權(quán)重w1和w2是固件中已知的，z‾=w1*z‾1+w2*z‾2---(69)]]>z‾=SDED4||w1h1+w2h2||2x‾+w1*n‾1*+w2*n‾2′---(70)]]>將z乘以正交序列y，|y‾Hz‾|2=σn‾cl22=||w1h1+w2h2||2Ioc---(71)]]>從公式(34)可見(jiàn)，來(lái)自TPC比特的噪聲功率為N^tpc=||w1h1+w2h2||2num_tpc·Ioc2---(72)]]>總噪聲估值為
N^=(N^tpc+num_tpc2·σn‾cl22)/2---(73)]]>以上描述的各實(shí)施例獲得每個(gè)無(wú)線鏈路組的TPC指令信號(hào)和噪聲功率估值。該信號(hào)和噪聲功率估值可周期性更新，如按每時(shí)隙一次的速率進(jìn)行更新。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可利用TPC指令信號(hào)和噪聲功率估值確定對(duì)應(yīng)于所接收的TPC指令的可靠度權(quán)重值。接著根據(jù)多個(gè)無(wú)線鏈路組中的每一個(gè)已接收TPC指令以及各TPC指令的對(duì)應(yīng)可靠度權(quán)重計(jì)算總TPC指令或累計(jì)TPC指令。接著根據(jù)已確定的總TPC指令可調(diào)整發(fā)射功率。例如，如果總TPC指令的符號(hào)為負(fù)，則降低發(fā)射功率；如果總TPC指令的符號(hào)為正，則提高發(fā)射功率。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算DPCH的信號(hào)功率估值的步驟流程圖。如圖2和圖3所示，該流程開始于步驟302。在步驟304中，從每個(gè)耙指接收得到的時(shí)隙中提取出發(fā)射功率控制(TPC)比特。在步驟306中，將從所有耙指中提取得到的TPC比特相加。在步驟308中，從所有耙指上的TPC比特之和中生成I分量和Q分量。對(duì)于信號(hào)功率而言，TPC比特值可能預(yù)先不知道，但同一時(shí)隙中接收到的所有TPC比特值相同。因此，通過(guò)加上I和Q分量，信號(hào)部分就進(jìn)行相干自相加，而噪聲部分則進(jìn)行非相干自相加。這樣就能達(dá)到減小噪聲并將信號(hào)功率提取出來(lái)的效果。在步驟310中，TPC比特(I和Q分量)由加法器模塊210進(jìn)行相加并生成TPC_sum(k)，其中num_tpc是每時(shí)隙中的TPC比特?cái)?shù)。在步驟312中，生成的TPC_sum(k)由求平方模塊228進(jìn)行平方以生成TPC_sum_sqr(k)，這樣每時(shí)隙可獲得一次新估值。在步驟314中，生成的TPC_sum_sqr(k)由除法器模塊230除以每時(shí)隙中的TPC比特?cái)?shù)num_tpc，根據(jù)下式生成TPC_sum_sqr_norm(k)TPC_sum_sqr_norm(k)＝TPC_sum_sqr(k)/num_tpc在步驟316中，由求平均模塊232在給定時(shí)間窗內(nèi)對(duì)所生成的平均數(shù)TPC_sum_sqr_norm(k)求平均值TPC_sum_sqr_avg(k)。在步驟318中，得到DPCH中的TPC比特的信號(hào)功率估值。接著，控制流程在步驟320結(jié)束。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例計(jì)算DPCH的噪聲功率估值的步驟流程圖。如圖2和圖4所示，該流程開始于步驟402。在步驟404中，從每個(gè)耙指接收得到的時(shí)隙中提取出發(fā)射功率控制(TPC)比特。在步驟406中，將從所有耙指中提取得到的TPC比特相加。在步驟408中，從所有耙指的TPC比特之和中生成I分量和Q分量。對(duì)于噪聲功率而言，TPC比特值可能預(yù)先不知道，但同一時(shí)隙中接收到的所有TPC比特值相同。因此，通過(guò)從Q分量中減去I分量或反之亦然，可去除信號(hào)部分并留下噪聲部分。
在步驟410中，通過(guò)加法器模塊208對(duì)TCP比特彼此相減(I-Q)。在步驟412中，由求平方模塊212對(duì)被減去后的TPC比特求平方，以生成TPC_sqr_diff(k)。在步驟414中，通過(guò)加法器模塊214將多個(gè)TPC符號(hào)上的該平方差TPC_sqr_diff(k)相加以得到Ntpc(k)，其中每時(shí)隙的符號(hào)數(shù)等于num_tpc/2，這樣每時(shí)隙就可得到一次新的估值。在步驟416中，通過(guò)除法器模塊220將Ntpc(k)除以TPC比特?cái)?shù)，并根據(jù)下式得到Ntpc_norm(k)Ntpc_norm(k)＝Ntpc(k)/num_tpc在步驟418中，由求平均模塊222在給定時(shí)間窗內(nèi)對(duì)生成的平均數(shù)Ntpc_norm(k)求平均值Ntpc_avg(k)。在步驟420中，得到DPCH中的TPC比特的噪聲功率估值。接著，控制流程在步驟320結(jié)束。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例多個(gè)TPC指令加權(quán)組合的系統(tǒng)方框圖。如圖5所示，系統(tǒng)500包括多個(gè)接收到的TPC指令502a、…、502n，多個(gè)符號(hào)提取模塊504a、…504n，多個(gè)乘法器506a、…、506n，多個(gè)零相乘(zero multiplication)模塊505a、…、505n，加法器510和發(fā)射功率調(diào)整模塊514。所接收的TPC指令502a、…、502n分別對(duì)應(yīng)于無(wú)線鏈路組1、…k。在此，使用所有k個(gè)接收的TPC指令來(lái)確定最終或調(diào)整后TPC指令512。
符號(hào)提取模塊504a、…504n包括適當(dāng)電路、邏輯和/或代碼，用于確定相應(yīng)TPC指令的符號(hào)。在此，符號(hào)提取模塊504a、…504n將生成(+1)或(-1)作為最終結(jié)果。生成的符號(hào)將傳送到對(duì)應(yīng)的乘法器506a、…、506n。乘法器506a、…、506n包括適當(dāng)電路、邏輯和/或代碼，將所接收的符號(hào)乘以對(duì)應(yīng)的可靠度權(quán)重值508a、…、508n。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可確定各可靠度權(quán)重值508a、…、508n是否低于可靠度閾值。如果可靠度權(quán)重值低于該可靠度閾值，多個(gè)零相乘模塊505a、…、505n中的對(duì)應(yīng)零相乘模塊將使該加權(quán)后的符號(hào)值乘以零。在此，如果可靠度權(quán)重值低于該可靠度閾值，則對(duì)應(yīng)的加權(quán)符號(hào)值將不用于確定最終TPC指令512。
如果可靠度權(quán)重值高于該可靠度閾值，則由加法器510將對(duì)應(yīng)加權(quán)符號(hào)值相加以生成總TPC指令512。發(fā)射功率調(diào)整模塊514包括適當(dāng)電路、邏輯和/或代碼，用于根據(jù)所確定的最終TPC指令512調(diào)整發(fā)射功率。最終TPC指令512可用于根據(jù)該最終TPC指令512的符號(hào)調(diào)整發(fā)射功率。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，接收的TPC指令502a、…、502n可能屬于同一無(wú)線鏈路(RL)組。由于屬于同一RL組的無(wú)線鏈路將發(fā)射相同的TPC指令，屬于同一RL組的無(wú)線鏈路發(fā)射的TPC指令可與相同權(quán)重結(jié)合。在這點(diǎn)上，可靠度權(quán)重508a、…、508n可以是相同的，如為1或-1。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，接收的TPC指令502a、…、502n可屬于不同RL組。例如，接收的TPC指令502a、…、502n可分別屬于RL組1、…、K。在這點(diǎn)上，K個(gè)RL組中的每一個(gè)RL組具有一個(gè)TPC指令，即TPC_cmd(k)，k＝1、…、K?？衫孟铝袀未a計(jì)算總的累計(jì)指令TPC_cmd 512將累計(jì)指令初始化為零。
Accum_cmd＝0For(k＝loop over RL sets){Take sign of TPC_cmd(k)Accum_cmd+＝(sign of TPC_cmd(k))*wk}其中wk為可靠度權(quán)重508a、…、508n。
Accum_cmd值對(duì)應(yīng)于總TPC指令512。發(fā)射功率調(diào)整模塊514根據(jù)Accum_cmd的符號(hào)判斷是否要提高或降低發(fā)射功率。例如，如果Accum_cmd的符號(hào)為負(fù)，則按照給定步長(zhǎng)(step size)降低發(fā)射功率。類似地，如果Accum_cmd的符號(hào)為正，則按照給定步長(zhǎng)提高發(fā)射功率。
可靠度閾值可選擇為對(duì)應(yīng)于TPC指令錯(cuò)誤率X％。在這點(diǎn)上，在計(jì)算最終TPC指令512時(shí)將丟棄那些預(yù)估可靠度權(quán)重值對(duì)應(yīng)于錯(cuò)誤率X％或更高的TPC指令。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可根據(jù)TPC指令的信號(hào)和噪聲功率估值為多個(gè)無(wú)線鏈路組1、…、k中的每一條無(wú)線鏈路生成可靠度權(quán)重wk，如圖2所述。在這點(diǎn)上，可根據(jù)下式確定可靠度權(quán)重wkwk=SNRk=Stpc_avg(k)Ntpc_avg(k)]]>其中Stpc_avg(k)和Ntpc_avg(k)是指對(duì)應(yīng)于RL組k的TPC指令的信號(hào)和噪聲功率。
因此，可利用下述偽代碼計(jì)算總累計(jì)指令TPC_cmd 512將累計(jì)指令初始化為零。
Accum_cmd＝0For(k＝loop over Rl sets){Take sign of TPC_cmd(k)Accum_cmd+＝(sign of TPC_cmd(k))* }在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，為了避免將權(quán)重wk計(jì)算成比值，在確定總TPC指令時(shí)將使用該TPC指令信號(hào)和噪聲功率估值。接著可利用下述偽代碼確定最終累計(jì)指令。
將累計(jì)指令初始化為零。
Accum_cmd＝0For(k＝loop over Rl sets){Take sign of TPC_cmd(k)Accum_cmd+＝(sign of TPC_cmd(k))*Stpc_avg(k)*Πi≠kNtpc_avg(j)]]>}
圖6是本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中確定總TPC指令的步驟流程圖。如圖5和圖6所示，在步驟602中，接收從k個(gè)RL組接收的TPC指令502a、…、502n的所計(jì)算出的信號(hào)功率估值(SPE)。在步驟604中，接收來(lái)自k個(gè)RL組接收的TPC指令的所計(jì)算出的噪聲功率估值(NPE)。在步驟606中，確定k個(gè)RL組的每個(gè)接收的TPC指令的可靠度權(quán)重wk。在步驟608中，符號(hào)提取模塊504a、…504n分別確定每個(gè)接收的TPC指令502a、…、502n的符號(hào)。在步驟610中，計(jì)數(shù)器i將增加1。在步驟612中，判斷可靠度權(quán)重wi是否低于可靠度閾值，如果可靠度權(quán)重wi低于可靠度閾值，則轉(zhuǎn)到步驟614中，計(jì)算總TPC指令512時(shí)丟棄該wi。接著該流程轉(zhuǎn)到步驟620。如果可靠度權(quán)重wi高于可靠度閾值，則轉(zhuǎn)到步驟616中，從RL組i接收的TPC指令的所確定的符號(hào)將乘以對(duì)應(yīng)的可靠度權(quán)重wi，進(jìn)而生成加權(quán)TPC指令w-TPCi。在步驟618中，總TPC指令512將加上加權(quán)TPC指令w-TPCi。在步驟620中，判斷i是否等k，如果i小于k，則處理流程轉(zhuǎn)到步驟612。如果i等于k，則轉(zhuǎn)到步驟622，發(fā)射功率調(diào)整模塊514根據(jù)已生成的總TPC指令512調(diào)整發(fā)射功率。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于在寬帶CDMA(WCDMA)網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射功率控制(TPC)指令的方法和裝置包括用戶設(shè)備120中的電路，用于根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道(DPCH)102接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特156計(jì)算所述下行專用物理信道(DPCH)102的信噪比(SNR)。所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的。用戶設(shè)備120中的發(fā)射功率調(diào)整模塊514用于根據(jù)下行專用物理信道102的已計(jì)算出的SNR調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。用戶設(shè)備120中的至少一個(gè)處理器，如處理器142，用于根據(jù)已計(jì)算出的SNR，為接收的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重。
用戶設(shè)備120中的處理器142用于根據(jù)多個(gè)已接收TPC比特和已計(jì)算出的至少一個(gè)可靠度權(quán)重為至少一個(gè)上行通信信道生成總TPC指令。用戶設(shè)備120中的發(fā)射功率調(diào)整模塊514用于根據(jù)所生成的總TPC指令調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。用戶設(shè)備120中的處理器142用于根據(jù)DPCH 102的信號(hào)功率和/或DPCH 102的噪聲功率計(jì)算SNR。用戶設(shè)備120中的加法器模塊206、214和/或226將通過(guò)下行專用物理信道上的多個(gè)多徑接收得到的多個(gè)TPC比特的各部分相加，以生成同相(I)分量和正交(Q)分量。用戶設(shè)備120中的加法器模塊206、214和/或226用于將所生成的I分量和Q分量相加以確定DPCH的信號(hào)功率。
用戶設(shè)備120中的電路可將已生成I分量和已生成Q分量之和進(jìn)行平方運(yùn)算，以確定DPCH的信號(hào)功率。用戶設(shè)備120中的電路將I分量和Q分量之和的平方除以DPCH每時(shí)隙的多個(gè)TPC比特的數(shù)量，得到所述I分量和所述Q分量之和的平方值的平均數(shù)，從而確定DPCH的信號(hào)功率。用戶設(shè)備120中的求平均模塊222或232用于取得I分量和已生成Q分量的平均數(shù)在時(shí)間窗內(nèi)的平均值。用戶設(shè)備120中的處理器142用于將已生成I分量和已生成Q分量相減，以確定DPCH的噪聲功率。用戶設(shè)備120中的電路將I分量和Q分量之差進(jìn)行平方運(yùn)算，以確定DPCH的噪聲功率。
用戶設(shè)備120中的加法器模塊206、214和/或226用于將多個(gè)TPC符號(hào)上的I分量和Q分量的差值的平方值相加，以確定DPCH 102的噪聲功率。用戶設(shè)備120中的處理器142用于將已生成I分量和已生成Q分量的差值平方和除以DPCH 102每時(shí)隙中的TPC比特?cái)?shù)，計(jì)算I分量和Q分量之差的平方和的平均數(shù)，以確定DPCH 102的噪聲功率。用戶設(shè)備120中的處理器142可取得I分量和Q分量的上述平均數(shù)在時(shí)間窗內(nèi)的平均值。用戶設(shè)備120中的處理器142通過(guò)將多個(gè)無(wú)線鏈路組中的每一個(gè)的計(jì)算出的SNR進(jìn)行平均，計(jì)算多路徑的DPCH的信噪比SNR。
本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種可機(jī)讀存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序包括至少一個(gè)用于信號(hào)處理的代碼段，該至少一個(gè)代碼段由機(jī)器運(yùn)行，使得該機(jī)器按照上述步驟運(yùn)行。
因此，本發(fā)明可用硬件、軟件或軟硬件結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可在至少一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集中式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，也可在各元件分布在不同相互連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。任何種類的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它適合于執(zhí)行本發(fā)明所述方法的設(shè)備都適合使用本發(fā)明。軟硬件結(jié)合的范例可為帶有某計(jì)算機(jī)程序的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但載入并運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)，可控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行本發(fā)明所述的方法。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)為電路板級(jí)產(chǎn)品、單芯片、專用集成電路(ASIC)，或者在單芯片中具有不同集成水平，與系統(tǒng)的其它部分獨(dú)立。所述系統(tǒng)的集成度主要由速度和成本決定。因?yàn)楝F(xiàn)代處理器的混雜性質(zhì)，所以商業(yè)可用處理器的使用是可能的，該處理器可位于本系統(tǒng)的專用集成電路(ASIC)的外部而被執(zhí)行?；蛘?，如果該處理器作為ASIC核使用的話，那么所述商業(yè)可用處理器可實(shí)現(xiàn)為ASIC的一部分，其各種不同功能由固件執(zhí)行。
本發(fā)明也可嵌入到一個(gè)電腦程序產(chǎn)品中，這包括使能這里描述的方法的執(zhí)行的所有特征，并且當(dāng)被加載到電腦系統(tǒng)中時(shí)能夠?qū)嵭羞@些方法。這里上下文中的電腦程序意指任何表述，用任何種語(yǔ)言、代碼和符號(hào)的指令集打算讓某一系統(tǒng)有某一信息處理能力，或直接或間接或以下兩者a)轉(zhuǎn)化成另一種語(yǔ)言、代碼或符號(hào)；b)以不同的材料形態(tài)再現(xiàn)來(lái)執(zhí)行某一特殊功能。
本發(fā)明是通過(guò)一些實(shí)施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理方法，其特征在于，所述方法包括根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道接收到的多個(gè)TPC比特計(jì)算所述下行專用物理信道的SNR，其中，所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的；根據(jù)所計(jì)算出的所述下行專用物理信道的SNR調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)所計(jì)算出的SNR，為所述接收到的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)所述多個(gè)接收到的TPC比特和所計(jì)算出的至少一個(gè)可靠度權(quán)重值為所述至少一個(gè)上行通信信道生成總TPC指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括如果從所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中選定的一個(gè)權(quán)重值小于閾值，則在計(jì)算所述總TPC指令時(shí)丟棄所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中的所述已選定的權(quán)重值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述閾值是基于TPC指令錯(cuò)誤率確定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)所述生成的總TPC指令調(diào)整所述至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
7.一種信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道接收到的多個(gè)TPC比特計(jì)算所述下行專用物理信道的SNR的電路，其中，所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的；且所述電路可根據(jù)所計(jì)算出的所述下行專用物理信道的SNR調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電路根據(jù)所計(jì)算出的SNR，為所述接收到的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電路根據(jù)所述多個(gè)接收到的TPC比特和所計(jì)算出的至少一個(gè)可靠度權(quán)重值為所述至少一個(gè)上行通信信道生成總TPC指令。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果從所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中選定的一個(gè)權(quán)重值小于閾值，則所述電路在計(jì)算所述總TPC指令時(shí)丟棄所述至少一個(gè)可靠度權(quán)重值中的所述已選定的權(quán)重值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在寬帶CDMA(WCDMA)網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射功率控制(TPC)指令的方法和系統(tǒng)。其中，所述方法包括根據(jù)通過(guò)下行專用物理信道(dedicated physical channel，簡(jiǎn)稱DPCH)接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特計(jì)算DPCH的信噪比(signal－to－noise ratio，簡(jiǎn)稱SNR)，所述多個(gè)TPC比特中的至少一個(gè)比特的值在接收到該比特時(shí)是未知的。根據(jù)下行專用物理信道的所計(jì)算出的SNR調(diào)整至少一個(gè)上行通信信道的發(fā)射功率。根據(jù)所計(jì)算出的SNR，為接收到的TCP比特中的至少一部分計(jì)算至少一個(gè)可靠度權(quán)重值。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101022297SQ20071000186
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者塞韋林·卡特羅伊斯-厄斯戈, 馬克·肯特, 尤里·M·蘭道, 文科·厄斯戈 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司