專利名稱：用于在時分系統(tǒng)中匹配發(fā)射功率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在時分系統(tǒng)(TD系統(tǒng))中匹配發(fā)射功率的方法，其中一個時軸被劃分為多個幀，且每個幀被劃分為多個時隙。另外，本發(fā)明還涉及用于在時分系統(tǒng)中匹配發(fā)射功率的裝置，其中一個時軸被劃分為多個幀，且每個幀被劃分為多個時隙。
在時分系統(tǒng)中，在同一頻率上提供多個信道。這是通過以下方式來實現(xiàn)的，即某個頻率范圍在不同的時間間隔內(nèi)履行不同的任務(wù)。
例如在時分雙工(TDD)中以如下方式采用時分系統(tǒng)，即在不同的時間給全雙工通信連接的兩個信道使用同樣的頻率。在此周期性地在兩個信道之間來回切換。例如該頻率范圍可以在第一時間間隔內(nèi)被提供給上行鏈路，也即用于從移動臺至基站的發(fā)送，而該頻率范圍在第二時間間隔內(nèi)被提供給下行鏈路，也即用于從基站至移動臺的發(fā)送。
時分系統(tǒng)的另一例子是時分多址方法(TDMA)。該TDMA方法涉及時分多路復(fù)用方法，其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)的總?cè)萘勘粍澐譃楦鱾€區(qū)域、即某個時間長度的時隙。某個時隙被分配給某個用戶，使得一個系統(tǒng)的不同用戶在同一頻率范圍內(nèi)進行時間上的切換。如果例如采用k個時隙進行工作，則例如把第一時隙、也即時隙k+1、2k+1等等分配給某個用戶。在此把數(shù)k稱為幀寬度。時隙x，k+x，2k+x等等在下面被稱為相應(yīng)的時隙。
另外也可以把時分系統(tǒng)與碼分系統(tǒng)組合起來。CDMA方法是一種使多個用戶能夠訪問一個傳輸信道的方法。在該例如被應(yīng)用于移動無線系統(tǒng)的方法中，多個用戶占用相同的頻率范圍，但有用信號針對每個用戶進行不同地編碼。對于比特的傳輸，給每個用戶使用不同于所有其他用戶的代碼。該編碼基于有用數(shù)據(jù)信道的擴展。在此，窄帶有用信號的各個比特通過較長的比特組合來代替。如果用例如10比特的比特組合來代替一個比特，則可以實現(xiàn)以系數(shù)10進行擴展。雖然需要較高的傳輸帶寬，但傳輸信道可以同時被用于多個有用信道。各個用戶的數(shù)據(jù)在傳輸信道內(nèi)可以清楚地相互區(qū)分。CDMA方法的主要優(yōu)點在于良好地利用了可用的傳輸帶寬。
TDMA方法和CDMA方法可以被組合成TD-CDMA方法。在此，在一個時隙內(nèi)利用不同的代碼進行發(fā)送，使得一個時隙可以被提供給多個用戶。于是，在這個時隙內(nèi)的總功率是由各個被分配給該時隙的用戶的功率組成。
在已知的時分系統(tǒng)中，用于相應(yīng)時隙的發(fā)射功率是強烈變化的。在此，功率的變化如此之大，使得在接收方由模數(shù)變換器和自動增益控制器(AGC)所形成的組合的動態(tài)范圍必須非常大。原則上，自動增益控制被用來將接收信號與模數(shù)變換器的工作點進行匹配。例如在現(xiàn)有技術(shù)的移動電話中，自動增益控制器控制著因信道響應(yīng)的能量波動所產(chǎn)生的接收功率波動。另外還校正在物理信道數(shù)量變化時因基站的不同發(fā)射功率所產(chǎn)生的波動。但是，自動增益控制器的大動態(tài)范圍需要相應(yīng)的硬件費用，這例如在移動電話中是不理想的。
本發(fā)明的任務(wù)在于實現(xiàn)帶有自動增益控制的接收機的使用，該自動增益控制只需要盡可能小的動態(tài)范圍。
該任務(wù)利用獨立權(quán)利要求的特征來解決。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方案和改進方案由從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的方法通過以下方式建立在文章開頭所說的現(xiàn)有技術(shù)之上-給不同幀內(nèi)的相應(yīng)時隙確定最大的發(fā)射功率動態(tài)，以及-相互獨立地給同一幀內(nèi)的不同時隙確定所述最大的發(fā)射功率動態(tài)。
通常，資源、也即時隙或代碼向用戶的分配是以緩慢的變化速率在幀與幀之間進行的。于是，如果對每個幀的結(jié)構(gòu)而獲知在那里所出現(xiàn)的信號功率，則可以良好近似地認為下一個幀看起來是類似的。但在幀內(nèi)會產(chǎn)生發(fā)射功率的較大變化速率，因為在一般情況下相鄰的時隙被分配給不同的用戶。因此盡管時隙的發(fā)射功率很可能在一個幀的時隙與時隙之間是強烈變化的，但本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)至少利用近似的發(fā)射功率來發(fā)送不同幀內(nèi)的相應(yīng)時隙。因此，當(dāng)自動增益控制只具有較小的動態(tài)范圍時，在發(fā)射機側(cè)也是足夠的，從而例如在移動電話中不需要不理想的、大的硬件花費。
另外，本發(fā)明的方法還優(yōu)選地規(guī)定，自適應(yīng)地給不同幀內(nèi)的相應(yīng)時隙確定所述最大的發(fā)射功率動態(tài)。為了這個目的，例如可以對相應(yīng)的終端設(shè)備所接收的信號進行信號強度分析。由此總是可以合適地在時間上匹配最大的發(fā)射功率動態(tài)。
本發(fā)明方法尤其可以通過以下方式來良好地發(fā)揮其優(yōu)點，即所述的時分系統(tǒng)以時分多址模式工作。在此考慮了由不同的用戶在不同時隙內(nèi)所產(chǎn)生的不同信號強度。
當(dāng)所述的時分系統(tǒng)以時分雙工模式工作時，本發(fā)明的方法可以優(yōu)選地得到應(yīng)用。在時分雙工模式下，不同的時隙要么被用作發(fā)射信道，要么被用作接收信道。例如可以把移動單元的發(fā)射信道用于上行鏈路，而把接收信道用于下行鏈路。通過給相鄰幀內(nèi)的相應(yīng)時隙采用相同或類似的發(fā)射功率，在幀與幀之間不會出現(xiàn)大的信號功率波動，而且在發(fā)射機側(cè)所需的自動增益控制的動態(tài)范圍可以被設(shè)計得較小。
同樣有利的是，所述的時分系統(tǒng)以時分-碼分多址模式工作。在此，相應(yīng)時隙內(nèi)的不同發(fā)射強度迄今為止例如是取決于分別利用不同代碼工作的不同終端設(shè)備所要求的信號強度。因此相應(yīng)時隙的發(fā)射強度迄今為止是非常不同的，這也可以在TD-CDMA中通過本發(fā)明的方法來避免。
還適用的是，所述的時分系統(tǒng)以時分-同步碼分多址模式工作。該TD-SCDMA模式是一種主要在亞洲范圍內(nèi)使用的方法。該模式是與高的頻譜效率、不對稱的上行鏈路信道和下行鏈路信道分配、高的靈活性聯(lián)系在一起的。
本發(fā)明的裝置通過以下方式建立在文章開頭所說的現(xiàn)有技術(shù)之上-設(shè)有用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置，用以給不同幀內(nèi)的相應(yīng)時隙確定最大的發(fā)射功率動態(tài)，以及-所述用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置相互獨立地給同一幀內(nèi)的不同時隙確定所述的最大發(fā)射功率動態(tài)。
正如已結(jié)合本發(fā)明方法所述的那樣，資源、也即時隙或代碼向用戶的分配通常是以緩慢的變化速率在幀與幀之間進行的。此時在幀內(nèi)會產(chǎn)生發(fā)射功率的較大變化速率，因為在一般情況下相鄰的時隙被分配給不同的用戶。因此盡管發(fā)射功率很可能在一個幀的時隙與時隙之間是強烈變化的，但本發(fā)明的裝置同樣可以實現(xiàn)利用近似的發(fā)射功率來發(fā)送不同幀內(nèi)的相應(yīng)時隙。因此，當(dāng)自動增益控制只具有較小的動態(tài)范圍時，在發(fā)射機側(cè)通過使用本發(fā)明的方法也是足夠的。如上所述，由此例如在移動電話中可以不需要不理想的較大硬件花費。
另外，結(jié)合本發(fā)明的裝置也優(yōu)選地規(guī)定，自適應(yīng)地給不同幀內(nèi)的相應(yīng)時隙確定所述最大的發(fā)射功率動態(tài)。如上所述，為了這個目的，例如可以對相應(yīng)的終端設(shè)備所接收的信號進行信號強度分析，以便總是可以合適地在時間上匹配最大的發(fā)射功率動態(tài)。
當(dāng)時分系統(tǒng)以時分多址模式(TDMA模式)、時分雙工模式(TDD模式)、時分-碼分多址模式(TD-CDMA模式)、時分-同步碼分多址模式(TD-SCDMA模式)工作時，本發(fā)明所帶來的優(yōu)點可以參照與本發(fā)明方法有關(guān)的實施方案。
現(xiàn)在參考附圖并借助優(yōu)選實施方案來示例地講述本發(fā)明。其中

圖1示出了一個圖形，其中描繪了相對于時間的不同強度；圖2示出了另一個圖形，其中描繪了相對于時間的不同強度；圖3示出了一個圖形，其中描繪了相對于時間的不同時隙內(nèi)的強度；圖4示出了一個圖形，該圖形描繪了在TD-CDMA系統(tǒng)中由時隙組成的結(jié)構(gòu)，該時隙在不同的幀內(nèi)具有不同的代碼，其中最大的發(fā)射功率動態(tài)通過本發(fā)明的裝置來確定。
圖1示出了一個圖形，其中描繪了相對于時間t的不同強度I。下面的曲線表示GSM系統(tǒng)的接收功率。上面的曲線表示在通過自動增益控制或調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)信號功率之后所出現(xiàn)的信號強度。信號波動在GSM系統(tǒng)中是基于信道脈沖響應(yīng)的波動?？梢钥闯觯?dāng)發(fā)射功率的動態(tài)范圍被限制時，自動增益控制可以被設(shè)計用于較小的強度范圍。
圖2示出了另一個圖形，其中描繪了相對于時間t的不同強度I。此處同樣在下面的曲線中示出了接收功率。上面的曲線再次表示在通過自動增益控制進行調(diào)節(jié)之后所產(chǎn)生的結(jié)果。該圖形中的波動是基于信道脈沖響應(yīng)的波動和物理信道數(shù)量的變化。在位置t1譬如開始新用戶的傳輸，使得接收信號強度突然變化。因此，自動增益控制也必須作出反應(yīng)，并將信號強度與模數(shù)變換器的工作點進行匹配。這種信號變化曲線可能譬如在UMTS-FDD中出現(xiàn)(通用移動通信系統(tǒng)-頻分雙工)。在此也可以看出，當(dāng)發(fā)射功率的動態(tài)范圍被限制時，自動增益控制可以被設(shè)計用于較小的強度范圍。
在圖3中示出了具有不同功率的不同時隙Ts，其中在不同的時隙中利用多個代碼C1、C2進行工作。在此也可以看出，當(dāng)采用本發(fā)明的方法或本發(fā)明的裝置時，自動增益控制可以被設(shè)計用于較小的強度范圍。圖3所示的圖形可能例如表征了一個UMTS-TDD系統(tǒng)(通用移動通信系統(tǒng)-時分雙工)。
圖4的圖形描繪了在TD-CDMA系統(tǒng)中由時隙組成的結(jié)構(gòu)16，該時隙在不同的幀內(nèi)具有不同的代碼。另外還示出了本發(fā)明的裝置20，它包括裝置22以用于給不同幀30、32內(nèi)的相應(yīng)時隙Ts1，Ts2，…，Tsk確定最大的發(fā)射功率動態(tài)，其中用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置22相互獨立地給同一幀30、32內(nèi)的不同時隙Ts1，Ts2，…，Tsk確定最大的發(fā)射功率動態(tài)，這在圖4中是通過相應(yīng)的箭頭141和142表示的。
在結(jié)構(gòu)16中示出了兩個幀30、32。兩個幀30、32被劃分為多個時隙Ts1，Ts2，…，Tsk。所示的結(jié)構(gòu)16延續(xù)到其它的各個幀，其中可以保持相應(yīng)時隙的分配。在時隙內(nèi)利用不同的代碼C1、C2進行工作。時隙內(nèi)點劃線給出了一個時隙內(nèi)的總發(fā)射功率?？梢钥闯?，相鄰幀30、32內(nèi)的相應(yīng)時隙，例如幀30內(nèi)的時隙Ts1和幀32內(nèi)的時隙Ts2，是利用相似的發(fā)射功率進行發(fā)射的。這同樣適用于相鄰幀30、32等等內(nèi)的時隙Ts2。與結(jié)構(gòu)16相應(yīng)的數(shù)據(jù)DATA(Tsi)優(yōu)選地針對各個時隙而被并行地輸入到本發(fā)明的裝置中，以便裝置22能夠確定合適的最大發(fā)射功率動態(tài)，正如在結(jié)構(gòu)16內(nèi)所示。隨后，相應(yīng)的數(shù)據(jù)可以通過考慮每次確定的最大發(fā)射功率動態(tài)而通過發(fā)射單元18被發(fā)射出去。
在以上說明書、附圖和權(quán)利要求書中所公開的本發(fā)明特征既可以是單獨的、也可以是任何組合的方式，這對實現(xiàn)本發(fā)明是重要的。
附圖標記列表14i各個最大發(fā)射功率動態(tài)的分配16幀和時隙的結(jié)構(gòu)18發(fā)射單元20本發(fā)明的裝置22用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置30幀32幀Tsi時隙Ci代碼
權(quán)利要求
1.用于在時分系統(tǒng)(TD系統(tǒng))中匹配發(fā)射功率的方法，其中-一個時軸被劃分為多個幀(30，32)，以及-每個幀(30，32)被劃分為多個時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)，其特征在于-給不同幀(30，32)內(nèi)的相應(yīng)時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)確定最大的發(fā)射功率動態(tài)，以及-相互獨立地給同一幀(30，32)內(nèi)的不同時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)確定所述最大的發(fā)射功率動態(tài)。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于自適應(yīng)地給不同幀(30，32)內(nèi)的相應(yīng)時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)確定所述最大的發(fā)射功率動態(tài)。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分多址模式(TDMA模式)工作。
4.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分雙工模式(TDD模式)工作。
5.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分-碼分多址模式(TD-CDMA模式)工作。
6.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分-同步碼分多址模式(TD-SCDMA模式)工作。
7.用于在時分系統(tǒng)(TD系統(tǒng))中匹配發(fā)射功率的裝置，其中-一個時軸被劃分為多個幀(30，32)，以及-每個幀(30，32)被劃分為多個時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)，其特征在于-設(shè)有用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置(22)，用以給不同幀(30，32)內(nèi)的相應(yīng)時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)確定最大的發(fā)射功率動態(tài)，以及-所述用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置(22)相互獨立地給同一幀(30，32)內(nèi)的不同時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)確定所述的最大發(fā)射功率動態(tài)。
8.按權(quán)利要求7的裝置，其特征在于所述用于確定最大發(fā)射功率動態(tài)的裝置(22)自適應(yīng)地給不同幀(30，32)內(nèi)的相應(yīng)時隙(Ts1，Ts2，…，Tsk)確定所述的最大發(fā)射功率動態(tài)。
9.按權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分多址模式(TDMA模式)工作。
10.按權(quán)利要求7-9之一的裝置，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分雙工模式(TDD模式)工作。
11.按權(quán)利要求7-10之一的裝置，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分-碼分多址模式(TD-CDMA模式)工作。
12.按權(quán)利要求7-11之一的裝置，其特征在于所述的時分系統(tǒng)以時分-同步碼分多址模式(TD-SCDMA模式)工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在時分系統(tǒng)(TD系統(tǒng))中匹配發(fā)射功率的方法，其中一個時軸被劃分為多個幀(30，32)，以及每個幀(30，32)被劃分為多個時隙(Ts1，Ts2，...，Tsk)，其中，給不同幀(30，32)內(nèi)的相應(yīng)時隙(Ts1，Ts2，...，Tsk)進行相同或類似的自動增益控制，以及相互獨立地給同一幀(30，32)內(nèi)的不同時隙(Ts1，Ts2，...，Tsk)進行自動的增益控制。本發(fā)明另外還涉及用于自動增益控制的裝置。
文檔編號H04B7/005GK1507705SQ02809562
公開日2004年6月23日 申請日期2002年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月8日
發(fā)明者T·克羅伊爾, M·施密德特, H·蘭登貝格, S·卡格, T 克羅伊爾, 潛錘, 艿綠 申請人:西門子公司