專利名稱：在移動通信系統(tǒng)中測量接收信號功率的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶移動通信系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及在存在窄帶干擾的移動通信系統(tǒng)的接收器中測量接收信號功率的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
移動通信系統(tǒng)將通信服務(wù)提供給擁有指定無線頻率資源的終端。但是，在無線環(huán)境下的各種各樣可能干擾可以使移動通信系統(tǒng)的性能變差，并且，在最壞情形下還使系統(tǒng)無法工作。因此，需要提供解決干擾問題的方案。
移動通信系統(tǒng)中的干擾一般劃分為相同頻率之間的干擾和相近頻率之間的干擾。相同頻率之間的干擾包括基站之間的干擾和諸如非法無線電臺之類另一個系統(tǒng)引起的干擾。相近頻率之間的干擾包括同一系統(tǒng)中利用相近頻率的基站之間的干擾和相鄰系統(tǒng)之間的干擾。
當(dāng)前寬帶移動通信系統(tǒng)中的最重要干擾也許是利用相同頻率資源的另一個系統(tǒng)引起的強窄帶干擾。移動通信系統(tǒng)中的窄帶干擾可能使系統(tǒng)性能變差和使通信中斷。
另一方面，移動通信系統(tǒng)測量接收信號的功率，以便根據(jù)信號的狀態(tài)控制系統(tǒng)。具體地說，接收信號的精確功率測量使反向鏈路負(fù)載得到有效計算，這使控制反向鏈路中的用戶訪問和傳輸速率成為可能。精確接收信號功率測量還有助于移動通信系統(tǒng)容量的提高，以及有助于有效資源管理。現(xiàn)在參照圖1詳細(xì)描述移動通信系統(tǒng)中測量接收信號功率的接收器的配置。
圖1是例示移動通信系統(tǒng)的傳統(tǒng)接收器的方塊圖。
如圖1所示，接收器包括天線10、接收RF(射頻)處理器20、調(diào)制解調(diào)器30和接收功率測量單元40。接收RF處理器20將通過天線10接收的RF信號轉(zhuǎn)換成基帶信號，以便解調(diào)接收RF信號。調(diào)制解調(diào)器30解調(diào)轉(zhuǎn)換的基帶信號。接收功率測量單元40測量接收信號的功率電平。接收RF處理器20濾波接收RF信號以獲得所需頻帶中的信號，并且，將所得信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，然后轉(zhuǎn)換成基帶信號。接收功率測量單元40測量接收信號功率，以便執(zhí)行控制諸如Code Division Multiple Access 200 First Evolution Data Only(CDMA200 1x EV-DO)的通信系統(tǒng)中的用戶接入和傳輸速率的熱噪聲的增加量(Rise Over Thermal ROT)功能。
寬帶和窄帶信號共存于這樣的接收器中。圖2是示出傳統(tǒng)接收器中共存寬帶和窄帶信號的頻率特性的曲線圖。從圖2中可以看出，寬帶信號50和窄帶信號61、62和63共享相同的頻率資源。但是，對于寬帶信號來說，窄帶信號起干擾信號作用。如果像窄帶干擾信號那樣的高功率信號使用寬帶信號所使用的相同頻率資源，那么使通信中斷。具有高功率的窄帶干擾信號的接收也導(dǎo)致測量結(jié)果異常。為了克服這些問題。人們嘗試用干擾消除濾波器來除去干擾系統(tǒng)的窄帶干擾信號，從而減小系統(tǒng)性能惡化。盡管作了這些嘗試，但仍然難以精確地測量接收信號功率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是在考慮了上面的問題之后作出的，本發(fā)明的一個目的是提供一種在移動通信系統(tǒng)中即使存在窄帶干擾也能正確測量接收信號功率的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在移動通信系統(tǒng)中通過干擾消除濾波器補償由除去窄帶干擾引起的接收功率測量誤差來正確測量接收信號功率的設(shè)備和方法。
按照本發(fā)明的一個方面，上面的目的可以通過在寬帶移動通信系統(tǒng)中配備測量包括窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率電平的設(shè)備來達(dá)到。該設(shè)備包括干擾消除器，用于通過至少一個濾波器從接收寬帶信號中除去窄帶干擾信號，然后輸出接收的寬帶信號；功率補償器，用于計算補償至少一部分接收寬帶信號的補償值，所述至少一部分是與窄帶干擾信號的除去一起被除去的；和接收功率測量單元，用于測量從干擾消除器輸出的接收寬帶信號的功率，利用從功率補償器輸出的補償值對接收寬帶信號的測量功率補償除去的至少一部分，然后輸出具有補償功率的接收寬帶信號。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了在寬帶移動通信系統(tǒng)中測量包括窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率電平的方法。該方法包括通過至少一個濾波器從接收寬帶信號中除去窄帶干擾信號和輸出接收寬帶信號；計算補償至少一部分接收寬帶信號的補償值，所述至少一部分是與窄帶干擾信號的除去一起被除去的；和測量除去窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率，利用計算的補償值對接收寬帶信號的測量功率補償除去的至少一部分，然后輸出具有補償功率的接收寬帶信號。


通過結(jié)合附圖進行如下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上面和其它目的、特征和優(yōu)點將更加清楚，在附圖中圖1是例示移動通信系統(tǒng)中的傳統(tǒng)接收器的方塊圖；圖2是例示傳統(tǒng)接收器中共存寬帶和窄帶信號的頻率特性的曲線圖；圖3是例示根據(jù)本發(fā)明實施例的移動通信系統(tǒng)的接收器的方塊圖；圖4是例示根據(jù)本發(fā)明實施例的接收器中由于窄帶干擾信號的除去而變形的寬帶信號的曲線圖；圖5是例示根據(jù)本發(fā)明實施例的接收器中的接收功率測量單元的示意圖；圖6A和6B是詳細(xì)示出根據(jù)本發(fā)明實施例的接收器中的功率補償器的方塊圖；和圖7是例示根據(jù)本發(fā)明的實施例計算補償接收信號功率的測量誤差的補償值以便實現(xiàn)精確測量的方法的流程圖。
應(yīng)該注意到，在附圖中，相同或相似的單元自始至終用相似的參考標(biāo)號表示。
具體實施例方式
下文參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在如下的描述中，為了簡潔起見，省略那些包含在本文中的已知功能和配置的詳細(xì)描述。
圖3是例示根據(jù)本發(fā)明實施例的移動通信系統(tǒng)的接收器的方塊圖。
如圖3所示，接收器100包括天線110、接收射頻(RF)處理器120、調(diào)制解調(diào)器130、干擾消除器140、功率補償器150和接收功率測量單元160。
接收RF處理器120為了在調(diào)制解調(diào)器130中解調(diào)接收的RF信號，濾波接收RF信號以獲得所需頻帶中的信號，將濾波信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，然后轉(zhuǎn)換成基帶信號，接收RF處理器120將窄帶干擾信號和寬帶信號共存的接收信號發(fā)送到干擾消除器140。取決于濾波器類型，輸入到干擾消除器140的接收信號可以是RF信號、中頻(IF)信號或基帶信號。
干擾消除器140從自接收RF處理器120接收的信號中除去窄帶干擾信號。在本發(fā)明的一個實施例中，通過干擾消除器140，利用模擬(RF/IF)級上的模擬濾波器除去干擾信號。在本發(fā)明的另一個實施例中，通過干擾消除器140，利用基帶級上的數(shù)字濾波器除去干擾信號。圖4是示出干擾消除器140從其中除去窄帶干擾信號的接收寬帶信號的頻率特性的曲線圖。如圖4所示，當(dāng)窄帶干擾信號被除去時，一部分寬帶信號也被除去。
功率補償器150從干擾消除器140接收用于計算接收信號功率測量誤差的窄帶干擾信號。接收功率測量誤差對應(yīng)于被除接收寬帶信號的功率電平。
接收功率測量單元160利用功率表(未示出)測量接收寬帶信號(即，從干擾消除器140輸出的信號)的功率電平，從功率補償器150接收計算的功率測量誤差，然后，對測量的接收信號功率補償功率測量誤差。接收功率測量單元160的配置在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，因此，省略對它的詳細(xì)描述。圖5例示了根據(jù)本發(fā)明實施例的接收功率測量單元160的基本配置。如圖5所示，接收功率測量單元160包括減法器161，減法器161從測量的接收信號功率(dBm)中減去功率補償器150計算的測量誤差(dBm)，并且，輸出相減信號，作為補償信號功率(dBm)。
現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述功率補償器150的配置，功率補償器150計算用于補償接收功率測量單元160測量的信號功率的測量誤差值。
圖6A和6B是詳細(xì)示出根據(jù)本發(fā)明實施例的接收器中的功率補償器150的方塊圖。
如圖6A所示，功率補償器150包括濾波器表單元151和補償值計算器152。濾波器表單元151從干擾消除器140接收有關(guān)用在干擾消除器140中的濾波器的類型的信息，并且補償值計算器152從干擾消除器140接收有關(guān)濾波器的中心頻率f0的信息。功率補償器150根據(jù)干擾消除器140接收的濾波器信息，從預(yù)置濾波器表中選擇與干擾消除器140當(dāng)前選擇的濾波器的類型相對應(yīng)的濾波器表，干擾消除器140接收的濾波器信息指示干擾消除器140當(dāng)前從M個濾波器中選擇的濾波器的類型，其中，“M”是濾波器的最大個數(shù)。
補償值計算器152從干擾消除器140接收濾波器中心頻率信息和從濾波器表151接收所選濾波器表和用在其中的濾波器的個數(shù)，然后，計算用于補償接收信號的功率測量誤差(即，對接收寬帶信號補償與窄帶干擾信號的除去一起除去的部分)的補償值。
現(xiàn)在參照圖6B詳細(xì)描述生成預(yù)置濾波器表的濾波器表單元151的配置。
濾波器表單元151包括脈沖響應(yīng)信號發(fā)生器153、快速付里葉變換器(FFT)154和濾波器表發(fā)生器155。
脈沖響應(yīng)信號發(fā)生器153生成用在干擾消除器140中的濾波器的脈沖響應(yīng)信號。對于模擬(RF/IF)干擾消除濾波器，脈沖響應(yīng)信號發(fā)生器153利用近似數(shù)字濾波器系數(shù)，在其基帶頻率中的中心頻率上生成直流(DC)形式的脈沖響應(yīng)信號(即，具有恒定輸出值的脈沖響應(yīng)信號)。對于數(shù)字干擾消除濾波器，脈沖響應(yīng)信號發(fā)生器153利用數(shù)字濾波器系數(shù)，在其基帶頻率中的中心頻率上生成DC形式的脈沖響應(yīng)信號。
快速付里葉變換器154從脈沖響應(yīng)信號發(fā)生器153接收N個脈沖響應(yīng)信號和對接收信號進行快速付里葉變換。這使得可以針對N個頻率成分獲得濾波器的特性。
濾波器表發(fā)生器155接收從快速付里葉變換器154輸出的信號和為用在干擾消除器140中的濾波器生成具有N個頻率成分的濾波器表。如果具有不同特性的M個濾波器同時用在干擾消除器140中，濾波器表發(fā)生器155生成每個都有N個成分的M個濾波器表。
如上所述配置的接收器以如下方式測量接收信號功率。
通過接收RF處理器120將通過天線110接收的高頻信號轉(zhuǎn)換成基帶信號。將接收的射頻(RF)信號、中頻(IF)信號或基帶信號從接收RF處理器120傳送到干擾消除器140。干擾消除器140從自接收RF處理器120接收的信號中除去窄帶干擾信號，并且將除去窄帶干擾信號的寬帶信號傳送給功率補償器150和接收RF處理器120兩者。功率補償器150計算除去窄帶干擾信號的信號的功率測量誤差，然后，將計算的功率測量誤差作為補償值傳送給接收功率測量單元160。接收功率測量單元160從接收RF處理器120接收窄帶干擾消除器140的輸出信號，然后，測量接收輸出信號(即，除去與用在窄帶干擾消除器140中的濾波器的中心頻率相對應(yīng)的窄帶信號的寬帶信號)的功率。接收功率測量單元160從測量的信號功率中減去補償值，然后輸出相減信號，作為補償功率。這使寬帶信號的功率補償了與窄帶干擾信號的除去一起除去的部分?，F(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述接收器計算補償值的操作。
圖7是例示根據(jù)本發(fā)明的實施例計算用于補償接收信號功率的測量誤差的補償值以便實現(xiàn)精確測量的方法的流程圖。用在干擾消除單元140中的干擾消除濾波器的個數(shù)被設(shè)置成M，并且濾波器表長度(即，每個濾波器的頻率成分的個數(shù))被設(shè)置成N。
如圖7所示，在步驟700中，功率補償器150中的補償值計算器152接收補償值計算所需的信息。該信息包括用于窄帶干擾除去的濾波器的個數(shù)、濾波器中心頻率和根據(jù)從干擾消除器140接收的濾波器類型選擇的濾波器表。
在步驟710中，補償值計算器152將N個頻率成分的N個功率值
設(shè)置成1(即，初始化每個頻率成分的功率值)。功率值[n]表示寬帶信號的第n個頻率成分的功率值，并且“n”在0到(N-1)的范圍內(nèi)，其中，“N”表示頻率成分的個數(shù)或?qū)拵盘柕目偣β手?即，寬帶信號的“N”個頻率成分的功率總和)。
在步驟720中，補償值計算器152將相應(yīng)干擾消除濾波器的指數(shù)(index)與濾波器的預(yù)置個數(shù)(M)相比較。如果比較結(jié)果是相應(yīng)干擾消除濾波器的指數(shù)小于等于濾波器的預(yù)置個數(shù)(M)，補償值計算器152在步驟730中計算濾波器的每個頻率成分的功率變化量。也就是說，補償值計算器152通過將對于DC形式的脈沖響應(yīng)信號適合于中心頻率生成的濾波器表的位置移動到濾波器的中心頻率，更新濾波器的濾波器表，然后，像如下方程1所表達(dá)的那樣，通過將更新濾波器表[n]乘以功率值[n]的每個成分，計算功率變化量。過程然后返回步驟720，計算下一個干擾消除濾波器的每一頻率成份的功率中的變化量。于是，受使用干擾消除濾波器影響的頻率成分的功率值發(fā)生改變，而不受其影響的頻率成分的功率值保持在如上設(shè)置的值1上。
方程1Power[n]＝power[n]×FilterTable[n](n＝0～N-1)另一方面，如果步驟720中的比較結(jié)果是濾波器的指數(shù)大于濾波器的預(yù)置個數(shù)(M)，即，如果對所有濾波器的每個頻率成分的功率變化量都進行了計算，過程轉(zhuǎn)到步驟740。
在步驟740中，補償值計算器152求和通過方程1計算的濾波器的約化(reduced)功率比(即，功率變化值)，和像方程2所表達(dá)的那樣，根據(jù)約化功率比的和值計算寬帶信號功率的補償值。
方程2CompensationValue(dB)=10×logn(Σn=0n-1Power[n]/N)]]>其中，方程2中l(wèi)ogn(Σn=0n-1Power[n]/N)]]>的計算獲得干擾消除器140除去窄帶干擾之后寬帶信號的約化功率比，和“N”表示寬帶信號的總功率。
在步驟750中，補償值計算器152將通過方程2計算的補償值發(fā)送到接收功率測量單元160，然后返回到步驟700。
從上面的描述中可明顯看出，本發(fā)明的實施例提供了在移動通信系統(tǒng)中測量接收信號功率的設(shè)備和方法，其中，對接收寬帶信號的功率補償了與窄帶干擾信號的除去一起從接收寬帶信號中除去的部分。這使接收信號得到更精確的功率測量，從而提高了移動通信系統(tǒng)的容量，以及實現(xiàn)了有效的通信資源管理。
雖然為了舉例說明，已經(jīng)公開了本發(fā)明的某些實施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以進行各種各樣的修改、添加和替換，而不偏離所附權(quán)利要求書所公開的本發(fā)明的精神和范圍。于是，本發(fā)明的范圍不局限于上面的實施例，而是由所附權(quán)利要求書，以及它的等效物來限定。
權(quán)利要求
1.一種在寬帶移動通信系統(tǒng)中測量包括窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率電平的設(shè)備，該設(shè)備包括干擾消除器，用于通過至少一個濾波器從接收寬帶信號中除去窄帶干擾信號，然后輸出接收寬帶信號；功率補償器，用于計算補償至少一部分接收寬帶信號的補償值，所述至少一部分是與窄帶干擾信號的除去一起被除去的；和接收功率測量單元，用于測量從干擾消除器輸出的接收寬帶信號的功率，利用從功率補償器輸出的補償值對接收寬帶信號的測量功率補償除去的至少一部分，然后輸出具有補償功率的接收寬帶信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，功率補償器包括濾波器表單元，用于根據(jù)從干擾消除器接收的濾波器信息，從預(yù)置濾波器表中選擇用于功率變化量計算的濾波器表；和補償值計算器，用于計算所選濾波器表的功率變化量和補償值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，濾波器表單元包括脈沖響應(yīng)信號發(fā)生器，用于生成所述至少一個濾波器的脈沖響應(yīng)信號；快速付里葉變換器，用于接收生成的脈沖響應(yīng)信號和對接收信號進行快速付里葉變換；和濾波器表發(fā)生器，用于生成含有利用付里葉變換信號獲得的預(yù)定個頻率成分的濾波器特性的濾波器表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，接收功率測量單元包括減法器，用于從接收寬帶信號的測量功率中減去補償值。
5.一種在寬帶移動通信系統(tǒng)中測量包括窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率電平的方法，該方法包括如下步驟通過至少一個濾波器從接收寬帶信號中除去窄帶干擾信號和輸出接收寬帶信號；計算補償至少一部分接收寬帶信號的補償值，所述至少一部分是與窄帶干擾信號的除去一起被除去的；和測量除去窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率，利用計算的補償值對接收寬帶信號的測量功率補償除去的至少一部分，然后輸出具有補償功率的接收寬帶信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述計算進一步包括根據(jù)所述至少一個濾波器的濾波器信息，從預(yù)置濾波器表中選擇用于功率變化量計算的濾波器表；和計算所選濾波器表的功率變化量和補償值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，補償值通過如下方程計算CompensationValue(dB)=10×logn(Σn=0n-1Power[n]/N)]]>其中，Σn=0n-1Power[n]/N]]>對應(yīng)于除去窄帶干擾信號之后寬帶信號的約化功率比，power[n]表示第n頻率成分的功率變化量，和“N”表示寬帶信號的總功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述選擇步驟進一步包括生成所述至少一個濾波器的脈沖響應(yīng)信號；接收生成的脈沖響應(yīng)信號和對接收信號進行快速付里葉變換；和生成含有利用付里葉變換信號獲得的預(yù)定個頻率成分的濾波器特性的濾波器表。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述測量步驟進一步包括從接收寬帶信號的測量功率中減去補償值。
全文摘要
本發(fā)明提供了在移動通信系統(tǒng)中測量包括窄帶干擾信號的接收寬帶信號的功率的設(shè)備和方法。干擾消除器通過濾波器從接收寬帶信號中除去窄帶干擾。功率補償器計算補償在除去窄帶干擾時除去的至少一部分接收信號的補償值。接收功率測量單元測量從干擾消除器接收的接收信號的功率，利用補償值補償由于至少一部分被除去引起的測量功率的測量誤差，然后輸出具有補償功率的接收寬帶信號。
文檔編號H04B17/00GK1701538SQ200480001213
公開日2005年11月23日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者吳廷泰, 李在赫 申請人:三星電子株式會社