用于cdma移动通信系统dtx模式下连续外环功率控制的装置和方法

文档序号:7557949
专利名称:用于cdma移动通信系统dtx模式下连续外环功率控制的装置和方法
技术领域
本发明背景1.本发明的范围本发明一般涉及CDMA(码分多址)移动通信系统不连续传输(DTX)模式下连续外环功率控制的装置和方法,尤其涉及在非帧数据传输周期以及帧数据传输周期中实现外环功率控制的装置和方法。
2.相关技术的描述对于美国IMT-2000标准、IS-95C的分组传输,使用P1、P2和P3选项。P1、P2和P3选项分别利用基本业务信道和增补(supplemental)信道、基本业务信道和专用控制信道(DCCH)、基本业务信道以及DCCH和增补信道。关于分组的控制信息和信令消息在基本业务信道和DCCH上传送,而分组数据在增补信道上传送。控制信息和信令消息并不是在所有的时间都产生。当控制信息和信令消息不存在时,基本业务信道传送空(null)业务,而DCCH在前向链路上传送功率控制位(PCB)以及在反向链路上传送导频码元和PCB。DCCH的模式称为DTX模式,其中如果没有传输帧数据则只传送空帧。基本业务信道和专用控制信道(DCCH)是专用信道。换句话说,该专用信道也是在业务周期中分配给一个特定用户的信道。
对于功率控制,在DTX模式下同时执行外环功率控制和闭环功率控制。闭环功率控制指的是使用一个对于每帧确定的门限值,控制每个功率控制组(PCG)的功率。另一方面,外环功率控制方案根据帧差错的存在与否,改变为闭环功率控制设置的门限值。特别地,根据一个帧是否有差错将门限值增加或减少一个预定电平。然后,闭环功率控制器使用改变的门限值实现闭环功率控制。在外环功率控制和闭环功率控制一起使用的情况下,在DTX模式下,当存在帧时使用由外环功率控制确定的一个门限值,而当不存在帧时,使用一个现有的门限值来实现闭环功率控制。
下面对于一个使用外环功率控制方案和闭环功率控制方案两者的通信系统描述DTX模式下的功率控制。


图1A是一个在一般的CDMA移动通信系统中前向链路发射机的方框图。参照图1,将描述DTX模式下PCB的插入。
在图1中,控制消息缓冲器111是一个用于暂时存储要在DCCH上传送的控制消息的存储器。控制消息缓冲器111的容量可以设置为一个或多个帧。控制消息缓冲器111在高层处理器和调制解调器控制器113之间传送控制消息。高层处理器在控制消息缓冲器111中存储具有用于根据消息类型识别帧的首标信息的控制消息,并且设置一个标记以指示存储。调制解调器控制器113从控制消息缓冲器111读出控制消息,然后清除标记以指示读取。通过这些操作,高层处理器和调制解调器控制器113防止了重写和重读。
在从控制消息缓冲器111读取控制消息之后,调制解调器控制器113通过分析控制消息的首标来确定消息类型,根据消息类型和相应的控制信号输出一个要在DCCH上传送一个净荷。根据分析结果,在持续时间即5或20ms,输出的控制消息是可变的。在下面的描述中,未区分5ms控制消息和20ms控制消息。调制解调器控制器113确定是否有控制消息要传送并且控制DCCH的传输。即,当存在要被传送的控制消息时,调制解调器控制器113产生第一增益控制信号,而当不存在控制消息时,传送用于阻塞DCCH上信号传输的第二增益控制信号。增益控制信号是控制DCCH传输功率的信号。尽管乘法器125位于扩展器前端,它在扩展器的后端也可以产生相同的影响。
CRC(循环冗余校验)发生器115将一个CRC加到从调制解调器控制器113接收的控制消息上以允许接收机确定帧的质量,即帧的存在或不存在。CRC发生器115在调制解调器控制器113的控制下输出具有CRC的控制消息。对于一个5ms帧产生一个具有16位CRC的40位控制消息,对于一个20ms帧产生一个具有12位CRC的184位控制消息。
尾(tail)位编码器117分析CRC发生器115的输出并且将相应的尾位加到CRC发生器115的输出上,用于结束纠错码。这里,尾位编码器117产生8个尾位。
编码器119以1/3的码率对尾位编码器117的输出编码。编码器119可以是一个卷积编码器或一个涡式(turbo)编码器。交织器121以帧单位置换从编码器119接收的编码码元的位序列以保护数据免遭突发错误。
CRC发生器115、尾位编码器117、编码器119和交织器121形成控制消息发生器150,用于产生控制消息并且在一个物理信道上将它发射。当在图1A中控制消息发生器150处理一个帧的控制消息时,可以考虑调制解调器控制器113在与经DCCH上传送的控制消息的帧长度一样多的控制消息发生器中选择一个相应于要发送的帧长度的控制消息发生器。在这种情况下,根据控制消息发生器中处理的控制消息的帧长度,每个控制消息发生器应该配有一个CRC发生器、一个尾位编码器、一个编码器以及一个交织器。
信号映射器123将交织码元的1和0分别映射为-1和1。根据从调制解调器控制器113接收的增益控制消息,增益乘法器125通过建立一个传送DCCH控制消息的路径或阻塞从调制解调器控制器113接收增益控制消息的路径来实现DTX模式功能。
PCB穿孔器(puncturer)129将一个PCB插入到从乘法器125接收的信号上。串/并行转换器(SPC)127多路复用从PCB穿孔器129接收的控制消息码元,并且将多路复用的码元分配给载波扩展器。这里,作为例子使用了三种载波。对于这三种载波,从三个载波频率和每个载波的两个相位(I和Q信道)产生六个信道。PCB可以用于控制移动台的反向链路功率。
图1B是一个用于扩展从PCB穿孔器129接收的码元的扩展器的方框图。一个前向链路发射机包括如载波一样多的扩展器。例如,在图1A所示的前向链路发射机中存在三个扩展器。
参照图1B,正交码发生器135产生一个DCCH正交码,该代码可以是一个沃尔什码或一个准正交码。乘法器131和133将前向DCCH控制消息的I和Q信道信号乘以正交码,用于正交扩展。
调制器137采用从PN(伪噪声)序列发生器(未示出)接收的PN代码PNi和PNq来PN扩展从乘法器131和133接收的正交扩展的I和Q信道信号。复数乘法器可以用作调制器137。
调制解调器控制器113控制DTX模式下DCCH的传输。即,调制解调器控制器113根据数据服务的信号容量和用于在DCCH上传递的与MAC相关消息执行DTX模式控制,从而有效地使用信道容量。因为在IS-95中话音业务和信号业务被多路复用,所以话音信道和信令信道一般对于数据服务一直打开。然而,DCCH工作在DTX模式下并且因此对于控制信号不需要打开。如果没有信令信息被传送,则如调制解调器控制器113的DTX增益控制器降低传输功率以有效地使用无线电资源。
上面的实施例是一个关于使用多载波的3x系统,并且可以应用于1x或3x DS系统中的发射机。这样,省略了1x或3x DS系统的描述。
图2是用于传统CDMA移动通信系统中以DTX模式操作的反向链路发射机的方框图。如图2所示,在结构上反向链路发射机类似于前向链路发射机。因此,省略了相同部件的描述。
正交扩展器207产生一个沃尔什码。第一乘法器209将从信号映射器205接收的传输信号乘以从正交扩展器207接收的沃尔什码,用于正交扩展。增益乘法器221输出一个消息的增益值,或者如果没有传输消息而从调制解调器控制器203接收到增益控制信号0时不输出数据,以及如果存在传输消息而从调制解调器控制器203接收到增益控制信号1时输出数据。加法装置223通过将从增益乘法器221接收的传输信号与导频/PCB信道信号相加来形成一个DCCH信号。PN扩展器225对DCCH信号复数PN扩展。
下面参照图3和图4,分别描述用于使用反向导频信道和在前向DCCH上接收的PCB执行外环功率控制和闭环功率控制的前向和反向链路接收机的结构和操作。
图3是一个在传统CDMA移动通信系统中DTX模式下反向链路接收机的方框图。
参照图3,第一解扩器301是用于PN解扩接收信号的PN解扩器。第二解扩器303是用于以沃尔什码解扩包括在从第一解扩器301接收的PN解扩信号中的DCCH信号的DCCH沃尔什解扩器。信道估计器305使用包括在从第一解扩器301接收的PN解扩信号中的导频信道检测衰落分量。第三解扩器307是一个导频信道沃尔什解扩器,用于以沃尔什码解扩包括在从第一解扩器301接收的PN解扩信号中的导频信道信号。
乘法器314以码元为单位将从信道估计器305接收的衰落分量的复数共扼乘以从第二解扩器303接收的DCCH信号,用于差错补偿。PCB抽取器317在从乘法器314接收的差错补偿DCCH信号中抽取一个PCB。比特能量测量器309根据从PCB抽取器317接收的PCB和从信道估计器305接收的衰落分量测量比特能量Eb。噪声测量器311根据从第三解扩器307接收的导频信道的码元值和信道估计器305的衰落分量测量噪声能量Nt。SNR计算器313根据噪声能量Nt和比特能量Eb计算SNR。对于Eb和Nt测量方法的详细情况可以参见Stein Lundby的文献TR45.5.3.1/98.12.08.28“用于CDMA2000(修订版1)的前向链路闭环功率控制方法(Forward Link Closed LoopPower Contro1 Methodfor CDMA 2000-(Rev.1))”。
译码器319译码PCB抽取器317的输出,CRC检错器321对从译码器319接收的译码信号执行CRC检错。CRC检错器321的输出是真(1)或假(0)。因为DCCH信道以DTX模式传送,如果帧具有传输数据,接收机计算该帧的CRC以确定是否已经产生帧差错。对于在DTX模式下确定DCCH是否具有帧数据的方法的详细情况,可以参见韩国专利申请No.98-04498。数据检测器323接收帧数据和来自CRC检错器321的CRC检错结果,并且产生到调制解调器控制器325的打开/关闭控制信号。调制解调器控制器325通过打开/关闭控制信号来激活,以检测从译码器319接收的译码数据的控制消息并且存储该控制消息在控制消息缓冲器327中。
如果接收机单独执行闭环功率控制,则闭环功率控制器315将从SNR计算器313接收的每个PCB的SNR与一个固定的门限值相比较,并且根据这个比较结果控制功率。如果接收机一起执行闭环功率控制和外环功率控制,还为该接收机提供一个外环功率控制器329。外环功率控制器329确定一个门限值,并且随后闭环功率控制器315使用该门限值执行闭环功率控制。当从数据检测器323接收到帧存在标记时,外环功率控制器329被激活,并且由从CRC检错器321接收的CRC检验结果来确定门限值。
参照图6,描述上述反向链路接收机的闭环功率控制方法。在步骤601,SNR计算器313根据分别由噪声测量器311和比特能量测量器309测量的Nt和Eb计算SNR。当从SNR计算器313接收到SNR时,在步骤603,闭环功率控制器315将SNR与一个固定的门限值相比较。如果SNR大于该门限值,则在步骤605,闭环功率控制器315传送一个功率下降(power-down)命令(PCB=0)到移动台。如果SNR不大于该门限值,在步骤607,闭环功率控制器315传送一个功率增大(power-up)命令(PCB=1)到移动台。
图4是一个在传统CDMA移动通信系统中DTX模式下的前向链路接收机的方框图。将参照图4描述前向链路接收机的结构和操作。在图4中,平方器(squarer)401以子码片为单位对输入信号求平方。累加器403对于一个功率控制组(PCG)的子码片能量求和。该和值被估计作为噪声能量。匹配滤波器405以子码片为单位对输入信号进行滤波。第一解扩器407 PN解扩匹配滤波器405的输出,并且将PN解扩信号输出到第二解扩器409、信道估计器411以及第三解扩器413。第三解扩器413采用沃尔什码解扩包括在PN解扩信号中的导频信道信号。累加器415对沃尔什扩展信号的码片能量求和。平方器417对该和值求平方,并且输出该平方值到SNR计算器417。平方器417的输出被估计作为比特能量。
其他的部件的结构与图3中示出的对应的部件相同,但以不同的标号标记。前向链路接收机也如图6所示的相同方式执行闭环功率控制。
图5说明了根据IS-95标准以DTX模式在前向链路和反向链路上的DCCH传输。前向DCCH不连续地传送数据但连续地传送PCB,而不管数据的存在与否。同样在反向链路上,数据在DCCH上不连续地传送。如果没有要被传送的数据,则导频码元和PCB在导频信道上传送。因此,DCCH不传送PCB。
在连续传送帧的业务信道的情况下,接收机可以连续地执行外环功率控制以获得一个想要的帧差错率(FER)。然而,因为DCCH以DTX模式传送,因此,仅当传输帧存在时才能使用外环功率控制。
图7是一个说明了一般外环功率控制方法的流程图。参照图3和图7描述外环功率控制方法。当接收到帧数据时,在步骤701,外环功率控制器329根据从CRC检错器321接收的CRC检错结果来确定是否已经产生帧差错。如果存在帧差错,则外环功率控制器329从数据检测器323接收一个帧存在标记。如果帧存在指示存在一个帧,则在步骤703,外环功率控制器323增加门限值。如果帧存在标记指示不存在帧,则在步骤705,外环功率控制器323降低功率控制的门限值。对于外环功率控制,可以使用除了上面一个以外的过程。
当同时使用外环功率控制方法和闭环功率控制方法时,在外环功率控制方法中对每一帧更新的门限值用作闭环功率控制方法中的一个参考SNR值。
图18是一个在日本和欧洲使用的异步IMT-2000系统中用于处理以DTX模式接收的DPCH(专用物理信道)的接收机方框图。在图18中,信道分离器1805从输入DPCH中分离DPCCH(专用物理控制信道)。信道估计器1809使用导频码元,在从信道分离器1805接收的DPCCH中获得关于信道状态的信息。乘法器1806将从信道分离器1805接收的DPCCH帧数据乘以从信道估计器1809接收的信道状态信息信号。SNR测量器1807根据导频码元计算导频能量Eb和噪声能量Nt。比特能量测量器1815接收DPDCH(专用物理数据信道)和相乘以后的DPCCH,比较它们的能量,并且将比较结果输出到数据检测器1819。参照上面图3描述了其他部件。为了实现外环功率控制和闭环功率控制,除了上述部件以外,欧洲的IMT-2000系统具有相同的结构并且以相同的方式工作。
如上所述,因为根据接收帧是否具有差错的确定来执行外环功率控制,所以当在如DCCH的DTX模式信道上不存在帧时。不使用传统外环功率控制方法。
因此,如果在DTX模式下不传送帧,则使用对一个先前帧设置的门限值。结果,当帧传输恢复并且先前的门限值高于为接收无差错的当前帧设置的门限值时,消耗了多余的传输功率。另一方面,如果先前的门限值低于所需的门限值,则增加了帧差错。帧差错的增加和传输功率的消耗降低了通信质量和基站容量。
本发明概述因此,本发明的目的是提供一种CDMA移动通信系统中,用于实现DTX模式下的外环功率控制而不考虑数据的存在与否的装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种CDMA移动通信系统中的装置和方法,用于通过将FER与SNR的关系制成表格,并且一旦不存在传输数据则参照表格确定是否存在帧差错,来实现DTX模式下的外环功率控制,而不用考虑数据存在与否。
本发明还有一个目的是提供一种CDMA移动通信系统中的装置和方法,用于通过将FER与数据服务类型的关系制成表格,并且一旦不存在传输数据则参照表格确定是否存在帧差错,来实现DTX模式下的外环功率控制,而不用考虑数据存在与否。
通过提供一种在CDMA移动通信系统中DTX模式的外环功率控制装置和方法可以实现这些和其他目的。根据本发明的实施例,在用于不连续传送帧数据的专用控制信道(DCCH)的非帧数据传输周期的外环功率控制方法中,在帧周期内测量在移动台上接收的来自基站的功率控制位(PCB)的信噪比(SNR),并且根据测量的SNR确定该帧是否具有差错。如果存在帧差错,则闭环功率控制门限值增加,而如果不存在帧差错,则闭环功率控制门限值降低。
根据本发明的另一个方面,在用于不连续传送帧数据的DCCH的非帧数据传输周期的外环功率控制装置中,在帧周期内,SNR测量器测量在移动台接收的来自基站的PCB的SNR,帧差错检测器根据测量的SNR确定是否该帧具有差错并且根据该确定输出一个帧差错指示符,外环功率控制器根据帧差错指示符控制闭环功率控制门限值。
结合附图和下面详细的描述,本发明的上述和其他的目的、特性和优点将变得更加明显,其中图1A和1B是在传统CDMA移动通信系统中DTX模式下的前向DCCH发射机的方框图;图2是在传统CDMA移动通信系统中DTX模式下的反向链路发射机的方框图;图3是在传统CDMA移动通信系统中DTX模式下的反向链路接收机的方框图;图4是在传统CDMA移动通信系统中DTX模式下的前向链路接收机的方框图;图5说明了在IS-95C中以DTX模式传送的前向DCCH和反向DCCH;图6是一个说明闭环功率控制方法的流程图;图7是一个说明外环功率控制方法的流程图;图8是一个根据本发明用于DTX模式的外环功率控制的反向链路接收机实施例的方框图;图9是一个根据本发明用于DTX模式的外环功率控制的前向链路接收机实施例的方框图;图10A和10B是在DTX模式下用于外环功率控制的图8示出的帧差错检测器的方框图;图11是一个说明在DTX模式下使用帧能量进行连续外环功率控制的数据检测器操作的流程图;图12A和12B是说明用于功率控制的SNR测量方法实施例的流程图;图13是一个说明当没有帧传送时帧差错估计方法的第一实施例的流程图;图14A说明根据本发明的第一实施例产生的随机数的范围;图14B说明一个根据本发明的第一实施例FER与SNR之间关系的查找表;图15是一个说明当没有帧传送时帧差错估计方法的第二实施例的流程图;图16是一个说明当没有帧传送时帧差错估计方法的第三实施例的流程图;图17说明当以DTX模式选通传输时的信号传输;图18是一个在DTX模式下传统异步DPCH接收机的方框图;图19是一个根据本发明用于DTX模式下外环功率控制的异步DPCH接收机实施例的方框图;以及图20说明了根据本发明在DTX模式下异步传送帧的DPCH的结构。
优选实施例的详细描述下面参照附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中,不详细描述公知的功能或结构以避免在不必要的细节上混淆本发明。
根据本发明的外环功率控制方法,如果帧存在则确定是否实际的帧差错已经产生,如果帧不存在则估计帧差错的存在与否。即,在非帧传输周期以及在工作于DTX模式的DCCH的帧传输周期连续地实现外环功率控制。
图8是在DTX模式下用于反向链路上外环功率控制的接收机方框图。这些部件类似于图3所示的那些部件并且在下面需要时将简短地描述。
参照图8,CRC检错器821确定是否从译码器819接收的帧数据具有差错,并且将CRC检错结果输出到数据检测器823和帧差错检测器824。帧检测器822测量DCCH的能量以确定帧数据存在与否。如果测量的能量大于预定的电平,则帧检测器822确定该帧数据存在并且输出一个设置为1的帧存在标记到数据检测器823。如果不存在帧,则帧存在标记被设置为0。当从CRC检错器821接收到帧差错值和从帧检测器822接收到设置为1的帧存在标记时,数据检测器823将打开/关闭控制信号输出到调制解调器控制器826和帧差错检测器824。
SNR计算器813根据从噪声测量器809接收的噪声能量Nt和从比特能量测量器811接收的比特能量Eb计算SNR。
帧差错检测器824接收来自SNR计算器813的SNR、来自CRC检错器821的CRC检错结果、以及来自帧检测器822的帧存在标记消息,并且确定是否已经产生帧差错。如结果是该帧差错存在,帧差错检测器824输出一个帧差错指示符到外环功率控制器825。
外环功率控制器825执行外环功率控制,并且输出一个门限值到闭环功率控制器815。然后,闭环功率控制器815使用该门限值执行闭环功率控制。
图9是一个在DTX模式下前向链路接收机的方框图。参照图9,译码器923以帧为单位将数据输出到CRC检错器925和调制解调器控制器933。CRC检错器925确定是否帧数据具有差错,并且输出CRC检错结果到数据检测器927和帧差错检测器929。帧检测器924测量DCCH的能量以确定帧数据存在与否。如果测量的能量大于预定的电平,则帧检测器924确定帧数据存在并且输出一个设置为1的帧存在标记到数据检测器927。如果不存在帧,则帧存在标记被设置为0。当从CRC检错器925接收到帧差错值和从帧检测器924接收到设置为1的帧存在标记时,数据检测器927输出一个打开/关闭控制信号到调制解调器控制器933和帧差错检测器929。
SNR计算器919根据通过平方器905和累加器907以子码片为单位从输入信号测量的Nt和通过累加器915和平方器917从第三沃尔什解扩器913的输出测量的比特能量Eb计算SNR。
帧差错检测器929接收来自SNR计算器919的SNR、来自CRC检错器925的CRC检错结果以及来自帧检测器924的帧存在标记消息,并且确定是否已经产生帧差错。如果存在帧差错·则帧差错检测器929将帧差错指示符输出到外环功率控制器931。
外环功率控制器931执行外环功率控制,并且输出一个门限值到闭环功率控制器921。然后,闭环功率控制器921使用该门限值执行闭环功率控制。所示的其余部件类似于图3所示的那些部件工作。
本发明的帧差错检测器能够以许多方式工作。下面将参照图10A和10B描述本发明接收机中帧差错检测器的操作和结构。
图10A说明了本发明实施例的帧差错检测器的输入和输出,而图10B是帧差错检测器的详细方框图。
参照图10A,对于SNR、CRC检错结果以及帧存在标记消息的输入,图8或图9(824或929)的帧差错检测器输出一个指示帧差错存在与否的帧差错指示符。
在图10B中,帧差错检测器包括帧差错估计器1003、随机数发生器1001、查找表1004和开关1005。查找表1004如图14B所示将FER与SNR的关系制成表格。随机数发生器1001在帧差错估计器1003的控制下产生一个随机数NR。如图14A所示,随机数范围从0到1。帧差错估计器1003具有一个缓冲器(未示出),接收来自SNR计算器(813或919)的SNR,将一个预定偏置值加到SNR,从查找表1004读取相应于所得到的SNR的FER,并且存储该FER在缓冲器中。然后,帧差错估计器1003控制随机数发生器1001以产生一个随机数,并且确定是否产生的随机数大于存储的FER。如果随机数不小于FER,帧差错估计器1003就认为帧差错没有产生并且将帧差错消息‘0’输出到外环功率控制器(822或924)。如果随机数小于FER,帧差错估计器1001认为帧差错已经产生并且将帧差错消息‘1’输出到外环功率控制器。通过从帧检测器(823或927)接收的帧存在标记消息来切换开关1005。如果帧存在标记消息是1,开关1005就被切换到CRC检错结果,而如果它是0,开关1005切换到帧差错估计器1003。
图11是一个用于说明切换图10B所示开关的数据检测器操作的流程图。
参照图11,在步骤1101,数据检测器823确定是否已经从帧检测器822接收到帧能量(frame energy)。一旦接收到帧能量,在步骤1103,数据检测器823确定帧能量是否大于或等于预定电平。如果是,则在步骤1105,数据检测器823输出一个设置为1的帧存在标记到开关1005。如果帧能量小于预定电平,在步骤1107,数据检测器823输出设置为0的帧存在标记到开关1005。在步骤1105或1107之后,该过程结束。
图12A和12B说明对于图10B所示帧差错估计器1003中测量一帧的SNR方法的实施例。在第一个实施例中,一旦在步骤1201以PCG为单位接收到Nt和Eb,则在步骤1203,帧差错估计器1003获得整个帧的一个总的Eb(Eb,tot)和一个总的Nt(Nt,tot),并且在步骤1205由Eb和Nt计算平均SNR(SNR,ave)。在第二个实施例中,在步骤1213,帧差错估计器1003计算每个PCG的SNR(=Eb/Nt),在步骤1215,计算一帧的平均SNR(SNR,ave)。第一和第二实施例的平均SNR可以分别通过如下的方程式(1)和(2)计算SNRave=Eb(1)+Eb(2)+···Eb(N)Nt(1)+Nt(2)+···Nt(N)....(1)]]>SNRave=(Eb(1)N1(1)+Eb(2)N1(2)+···Eb(N)Nt(N)+)/N···(2)]]>这里N是一帧中的PCG的数量。
一帧的SNR也可以用其他方式计算。
如下面描述的,如果没有接收到帧数据,可以用许多方式估计帧差错。
图13是说明当没有接收到帧时帧差错估计方法实施例的流程图。参照图13,在步骤1301,帧差错检测器824通过将一个偏置值加到由Eb/Nt计算的SNR来计算最后的SNR。这里,Nt是通过噪声测量器809从加性高斯白噪声(AWGN)测量的噪声能量,Eb是比特能量测量器811测量的比特能量。在假定一帧的最后的SNR近似于AWGN中SNR的情况下,从查找表获得相应于AWGN中SNR的FER。在这种情况下,在某种程度上,测量的SNR可能不同于查找表中的SNR,这种差别将被补偿。补偿值是预置的或从发射机预先接收的。
在步骤1303,帧差错检测器824从图10B所示的查找表1004读出相应于SNR的FER并且存储该FER在缓冲器。在查找表中,FER相对于SNR列出。这里,可以以预定间隔安排SNR或FER。在步骤1305,帧差错估计器1003控制随机数发生器1001以产生一个随机数。一旦接收到随机数,在步骤1307,帧差错估计器1003将随机数与FER相比较。如果随机数小于FER,在步骤1309,帧差错估计器1003输出一个帧差错消息‘1’到外环功率控制器825。如果随机数不小于FER,在步骤1311,帧差错估计器1003输出一个帧差错消息‘0’到外环功率控制器825。
图15是说明当没有接收到帧数据时帧差错估计方法的另一个实施例的流程图。在第二个实施例中,通过将以帧为单位测量的SNR与一个固定的门限值或一个外部接收的门限值相比较来估计帧差错。即,如果测量的SNR小于门限值,则确定已经产生帧差错并且帧差错消息是“1”。如果SNR大于或等于门限值,则确定没有帧差错产生并且帧差错消息是“0”。在步骤1401执行该比较。在步骤1403和1405,当帧差错消息分别是“1”和“0”时,帧差错估计器1003将估计值输出到外环功率控制器825。
图16是说明当没有接收到帧数据时帧差错估计方法第三个实施例的流程图。在步骤1501,通过将以PCG为单位测量的SNR与预置或外部接收的第一门限值相比较,帧差错检测器824估计帧差错。在步骤1503,在小于第一门限值的PCG中,帧差错检测器824将SNR的计数值加1。在步骤1505,帧差错检测器824确定是否在一帧的所有PCG中完全测量了SNR,在步骤1507将计数值与第二门限值相比较。如果计数值大于第二门限值,在步骤1509,帧差错检测器824确定帧差错已经发生并且输出一个帧差错消息‘1’到外环功率控制器825。如果计数值不大于第二门限值,在步骤1511,帧差错检测器824认为没有帧差错发生并且输出一个帧差错消息‘0’到外环功率控制器825。门限值可以预置的或从发射机预先接收的。
图17说明在DTX模式下的传输选通。情况8-1示出非选通的传输,情况8-3示出1/2选通,情况8-5示出1/4选通。PCB也在前向链路上在传输选通时以相应选通速率被选通。既使选通发生,也可以观察到与非选通情况产生的影响相同的影响,除了要被计算的PCB的数量被减少以外。因此,上述外环功率控制方法可以应用于选通模式,即,根据在帧传输周期内是否存在实际的帧差错的确定,通过采用外环功率控制而改变门限值的方法,以及采用在帧传输周期一个实际的帧差错存在与否的确定并估计非帧传输周期中帧差错存在与否来执行外环功率控制的方法。否则外环功率控制不能应用于选通模式。
图20说明在异步的日本和欧洲IMT-2000系统的DTX模式下的DPCH传输。DPCH包括用于数据传输的DPDCH和用于恢复DPDCH的DPCCH。DPDCH也包括用于逻辑控制的DCCH和用于话音信息传输的DTCH(专用业务信道)。DPCCH具有提供信道信息的导频码元和用于功率控制的TPC(传输功率控制)。在图中有四种情况;(ⅰ)DPDCH和DPCCH的传输;(ⅱ)非DCCH信息的传输;(ⅲ)非DTCH的传输;以及(ⅳ)没有DPDCH仅有DPCCH的传输。从四种情况可以注意到DPCCH是被连续传送的。因此,如前所述,通过使用DPCCH的导频码元,连续外环功率控制是可能的。
图19是一个根据本发明在异步IMT-2000系统中对以DTX模式传送的DPCH执行连续外环功率控制的接收机实施例的方框图。该接收机与图18所示的不同在于还设置有帧差错检测器1925和外环功率控制器1927。对于SNR、CRC检错结果和关于数据(DPDCH)存在与否的信息的输入,帧差错检测器1925将帧差错信息输出到外环功率控制器1927。图10和图11示出帧差错检测器1925的操作,图7示出外环功率控制器1925的操作。
如上所述,本发明的优点在于,由于既使对于DTX模式的非数据传输周期外环功率控制也是可能的,所以既使在非帧数据传输周期也可以获得外环功率控制的精确的门限值。
本发明另一个优点是由于有精确的门限值,传输功率可以节省并且帧差错可以降低。
尽管参照某些优选实施例示出和描述了本发明,本领域的技术人员应该理解,可以对本发明在形式和细节上做出许多修改而不会背离如附加权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于不连续传送帧数据的专用信道的非帧数据传输周期的外环控制功率方法,该方法包括下列步骤测量在一个帧周期内由移动台从基站接收的功率控制位(PCB)的信噪比(SNR);根据测量的SNR确定接收帧是否具有差错;以及如果存在帧差错,则增加闭环功率控制门限值,以及如果不存在帧差错,则降低该门限值。
2.如权利要求1所述的方法,其中SNR测量步骤包括下列步骤计算PCB的SNR;以及通过将一个差错补偿偏置值加到SNR来获得最后的SNR。
3.如权利要求2所述的方法,其中接收帧差错确定步骤包括下列步骤对于测量的SNR,从包括相应FER的查找表检测相应于PCB的SNR的帧差错率(FER);产生一个随机系数;以及根据随机系数和FER之间的比较结果,确定是否已经发生帧差错。
4.如权利要求3所述的方法,其中随机系数在0和1之间。
5.如权利要求1所述的方法,其中通过将测量的SNR与在帧差错确定步骤中对于目标FER的预置门限值进行比较,确定是否已经发生帧差错。
6.如权利要求1所述的方法,其中帧差错确定步骤包括下列步骤将测量的SNR与第一门限值相比较;当测量的SNR小于第一门限值时,增加小于第一门限值的所测量SNR的计数值;确定是否对于一帧测量了所有的SNR;以及根据计数值和第二门限值之间的比较,确定是否已经发生帧差错。
7.一种用于不连续传送帧数据的专用信道的非帧数据传输周期的外环功率控制方法,该方法包括下列步骤;测量在一个帧周期内由基站从移动台接收的导频信道信号的SNR;根据测量的SNR确定接收帧是否具有差错;以及如果存在帧差错,则增加闭环功率控制门限值,以及如果不存在帧差错,则降低该门限值。
8.如权利要求7所述的方法,其中SNR测量步骤包括下列步骤计算导频信道信号的SNR;以及通过将一个差错补偿偏置值加到SNR来获得最后的SNR。
9.如权利要求7所述的方法,其中帧差错确定步骤包括下列步骤对于测量的SNR,从包括相应FER的查找表检测相应于导频信道信号的SNR的FER;产生一个随机系数;以及根据随机系数和FER之间的比较结果,确定是否已经发生帧差错。
10.如权利要求9所述的方法,其中随机系数在0和1之间。
11.如权利要求7所述的方法,其中,通过将测量的SNR与在帧差错确定步骤中对于目标FER的预置门限值进行比较,确定帧差错已经发生。
12.如权利要求7所述的方法,其中帧差错确定步骤包括下列步骤将测量的SNR与第一门限值相比较;当测量的SNR小于第一门限值时,增加小于第一门限值的所测量SNR的计数值;确定是否对于一帧测量了所有的SNR;以及根据计数值和第二门限值之间的比较结果,确定是否已经发生帧差错。
13.一种用于不连续传送帧数据的专用信道的非帧数据传输周期的外环功率控制装置,包括SNR测量器,用于在一个帧周期内测量由移动台从基站接收的PCB的SNR;帧差错检测器,用于根据测量的SNR确定是否接收帧具有差错,并且根据该确定输出一个帧差错指示符;以及外环功率控制器,用于根据该帧差错指示符,控制闭环功率控制门限值。
14.如权利要求13所述的装置,其中帧差错检测器包括查找表存储器,用于存储具有SNR的相应FER的查找表;帧差错估计器,用于接收测量的SNR、从查找表检测相应的FER以及根据相应的FER确定是否存在帧差错。
15.如权利要求14所述的装置,还包括随机数发生器,用于产生随机数,并且输出该随机数到帧差错估计器。
16.如权利要求15所述的装置,其中帧差错估计器接收随机数,将该随机数与相应的FER相比较,以及当随机数小于相应的FER时,确定已经产生帧差错。
17.如权利要求13所述的装置,还包括开关,用于选择帧差错指示符或者从CRC检错器接收的CRC检错结果中的一个,所述选择取决于是否存在帧差错,并且输出选择的一个到外环功率控制器。
18.一种用于不连续传送帧数据的专用信道的非帧数据传输周期的外环功率控制装置,包括SNR测量器,用于在一个帧周期内测量由基站从移动台接收的导频信道信号的SNR;帧差错检测器,用于根据测量的SNR确定接收帧是否具有差错,并且根据该确定输出帧差错指示符;以及外环功率控制器,用于根据该帧差错指示符控制闭环功率控制门限值。
19.如权利要求18所述的装置,其中帧差错检测器包括查找表存储器,用于存储具有SNR的相应FER的查找表;帧差错估计器,用于接收测量的SNR,从查找表检测相应的FER,以及根据FER确定是否存在帧差错。
20.如权利要求19所述的装置,还包括随机数发生器,用于产生随机数,并且输出该随机数到帧差错估计器。
21.如权利要求20所述的装置,其中帧差错估计器接收随机数,将该随机数与FER相比较,以及当随机数小于FER时确定已经产生帧差错。
22.如权利要求18所述的装置,还包括开关,用于选择帧差错指示符或者从CRC检错器接收的CRC检错结果中的一个,所述选择取决于是否存在帧差错,并且输出选择的一个到外环功率控制器。
23.一种用于不连续传送帧数据的专用控制信道(DCCH)的非帧数据传输周期的外环功率控制方法,该方法包括下列步骤;测量一个帧周期内由移动台从基站接收的功率控制位(PCB)的信噪比(SNR);根据测量的SNR确定接收帧是否具有差错;以及如果存在帧差错,则增加闭环功率控制门限值,以及如果不存在帧差错,则降低该门限值。根据接收帧是否具有差错的确定结果,调节闭环功率控制门限值。
24.如权利要求23所述的方法,其中当存在帧差错时,增加闭环功率控制。
25.如权利要求23所述的方法,其中当没有帧差错时,降低闭环功率控制。
26.如权利要求13所述的装置,其中帧差错检测器通过将测量的SNR与一预定门限值相比较来确定是否已经发生帧差错。
27.如权利要求13所述的装置,其中,帧差错检测器以帧为单位对小于第一门限值的测量的SNR进行计数,如果计数值大于第二门限值,则确定已经产生帧差错。
全文摘要
一种用于CDMA移动通信系统中不连续传输模式的外环功率控制的装置和方法。在不连续传送帧数据的专用控制信道(DCCH)的非帧数据传输周期的外环功率控制方法中,在帧周期中测量由移动台从基站接收的功率控制位(PCB)的信噪比(SNR),并且根据测量的SNR确定该帧是否具有差错。如果存在帧差错,则增加闭环功率控制门限值,而如果不存在帧差错,则降低该门限值。
文档编号H04B7/26GK1300481SQ00800570
公开日2001年6月20日 申请日期2000年2月14日 优先权日1999年2月13日
发明者孟胜柱, 廉再兴, 安宰民, 金英期 申请人:三星电子株式会社
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