[发明专利]具有依赖速度的信号质量估计的无线电收发信机

说明书

发明领域

本发明涉及无线电收发信机，具体而言，涉及控制这种收发信机发射功率的方法。

发明背景

在无线电通信系统中，如在拥有基站和跟每个基站进行通信的大量移动台的无线电通信系统中，需要控制信号的发射功率。例如，最好是能够尽可能地降低发射功率，但与此同时发射功率又必须足够高，才能保证接收机有足够的接收信号电平。在直接序列码分多址(DS-CDMA)系统中，基站收到的不同移动台发射过来的信号的电平最好全都相同。

功率控制是通过测量信干比(SIR)，控制发射功率，从而使它达到目标值来实现的。

例如，US-5778030描述了一种扩频通信系统，其中的基站发送调整信号给移动台，控制移动台的发射功率。如果收到的功率低于一个门限，这个调整信号就要求提高功率，如果收到的功率高于一个门限，就降低发射功率。按照移动台的被测速度将这个门限设置为一个值。

Seo等人于1998年7月在IEICE通信杂志第E81-B卷第7期第1508～1516页上发表的文章“基于SIR的相干DS-CDMA移动无线电反向链路的发射功率控制”描述了另外一种系统。在这种系统中，按照基站发射的TPC(发射功率控制)信号控制移动台的发射功率。TPC是在基站中对基站收到的移动台信号的信干比(SIR)估计跟信干比目标值进行比较计算出来的。移动台的运动速度被作为这样一个参数，它对TPC信号的最佳控制步长有影响。

发明简述

移动无线电通信系统的一个特性是存在衰落，也就是说无线电信道的质量随着时间改变。

本发明来源于这样一个认识，那就是当移动台在慢速移动的时候，可以通过控制发射功率来补偿信道衰落。但是当移动台快速运动的时候，通常都不能够足够快地控制发射功率来补偿信道的快速衰落。

本发明提供一种无线电收发信机以及控制它的方法，其中接收信号质量，例如信干比，的度量是利用依赖于移动台被测速度或者估计速度的一种算法估计出来的。

附图简述

图1是本发明中收发信机的一个框图。

发明详述

图1以移动台2的形式画出了本发明一个方面中的收发信机，它跟基站4通信。例如，这个移动台可以利用宽带码分多址(W-CDMA)系统跟基站进行通信。

如图1所示，移动台2包括天线6和收发信机电路8，这些对于本领域中的技术人员而言是非常熟悉的，在这里不再详细描述。

移动台2还有一个信干比(SIR)估计器10和一个速度估计器12。

基站4包括天线14和收发信机电路16，这些对于本领域中的技术人员而言是非常熟悉的，在这里不再详细描述。

移动台4的信干比估计器10用于控制从基站4收到的信号的质量。总之，如果收到的信号功率太低，就会丢失数据。但是发射功率超过所需要的功率也是没有好处的，因为它会成为一个潜在的干扰源。

于是，众所周知，信干比估计器10从收发信机电路8接收导引码元和数据码元，并且利用它们来估计信号功率和干扰功率。但是根据本发明，信干比估计器10利用了一种估计算法，这种算法中有一个速度估计作为输入。

因此，速度估计电路12估计移动台2的速度，例如利用多普勒效应，在频域测量接收信号的频谱扩展来估计它相对于固定台4的速度。速度估计值被随后提供给信干比估计器10，用作所用算法的输入。

例如，当移动台低速运动的时候，有可能跟上无线电信道的快速衰落。因此，最好使用一个快速SIR估计算法。当移动台高速运动的时候，已经不可能跟上无线电信道的衰落。因此最好是控制信干比的平均值，所以采用慢速SIR估计算法更好。

例如，算法的速度，以及估计器的带宽，会影响估计的噪声特性。

本领域里的技术人员都了解信干比估计算法，根据本发明，可以采用合适的任何算法。例如，信干比估计器可以采用快速估计算法和慢速估计算法，也可以根据移动台的速度估计是低于还是高于门限速度在它们之间进行切换。信干比估计器还可以采用一种估计算法，它将移动台的速度估计作为一个输入参数，当移动台慢速运动的时候，信干比估计算法速度较快，当移动台高速运动的时候，信干比估计算法速度较慢。本领域里的技术人员可以给出合适的算法。

如上所述，将信干比估计跟门限值进行比较。信干比门限值本身是按照让接收信号的质量度量达到所需值由控制环设定的。例如，质量度量的目标值可以是比特差错率或者帧差错率。