为发射器提供信号度量的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及为通信系统的发射器提供信号度量的方法及装置，尤其设及提供计算 复杂度减少的非线性信号度量的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 通信系统，尤其是无线通信系统已成为现代社会的重要组成部分。一般来说，在 无线通信系统中，基站建立的无线电波覆盖一个单元，因此一个终端（如用户设备（user equipment,简称为肥)）可W通过流经基站和终端之间的无线通信信道的信号传输与基站 通信。通过不同的通信参数组合，如不同调制方案和/或编码方案的组合，使得设及无线信 号传播的环境W及媒介的通信信道可W分割成多址的多个物理信道。部分物理信道执行下 行信道W实现从基站到终端的传输，而其他物理信道则分配为上行信道W实现从终端到基 站的传输。从另一个方面来说，部分物理信道用于数据传输，而其他物理信道则用于控制信 息传输，该控制信息用于初始化、管理、移交和/或结束该通信信道。
[0003] 在无线通信系统中，终端配备有一个用于形成和发送上行信号到基站的发射器， 该发射器包括一个功率放大器（poweramplifier,W下简称PA)用于信号传输。由于功率 放大器的线性特性，发射器的最大发射功率受到发射波形的峰均功率比（Peak-to-Average PowerRatio，W下简称PAPR)限制。例如，在第S代（3G)宽带码分多址（WCDMA)标准中， 通过多码传输技术，可在上行方向上支持更高的数据传输速率。上行信道可同时在Release 6规范中建立，例如，组建4个E-DPDCHs(增强型专用物理数据信道）、1个E-DPCCH(增强 型专用物理控制信道）、1个DPCCH(专用物理控制信道），和1个服-DPCCH(高速专用物理 控制信道）。并且，众所周知，由于采用复杂的调幅系统会导致更高的PAPR，并因此要求更 大的PA线性范围W获得同均方根根（root-mean-square，W下简称RM巧功率。防止功率 放大器要求更高线性度的方法之一是减少对最大传输功率的要求，W保持终端具有合理的 成本和功耗。此外，如果发射功率超过具有线性特性的最大功率，会出现非线性失真且形成 带内W及带外的干扰源。在第S代合作伙伴计划（3GP巧的技术规范25. 101中，定义立方 量度（cubicmetric,W下简称CM)来确定第=阶互调失真的数量和接近传输信号的PAPR。 基于CM的价值，通过最大功率减少（maximumpowerre化ction，W下简称MPR)的减少量 (back-off)，可确定MPRW及减少的最大发射功率，W尽量减少非线性效应。因此，通过动 态改变最大功率，可在不考虑物理信道配置和PAPR的特点的情况下充分利用PA的线性范 围。该CM化及MPR的计算公式为：
[0004] V=rI+j*rQ, v/ |v| - (eql)
[0005] CM_unq二c1*20.logw((Vn3〇「m)mJ+c2
[0006] CM =化IL〇5dB(c1 * 20. logi〇((Vn3〇J「J+ c2) - -(eq2)
[0007] MPR二max (CM-l, 0) - (eq3)
[000引MPR_unq二max (CM_unq-l，0)
[0009] 其中，V为经传播（spreading)、缩放因子缩放、IQ映射12(IQmapping)、扰码 (scrambling)、W及脉冲整形滤波后的传播波形；CM_unq是一个非量化的CM,MPR_unq是一 个非量化的MPR;化orm是规范化版本的波形V，函数M是V的绝对值；函数（*)rms是输 入参数的均方根值；cl和c2是取决于物理信道配置的两个常数，包括物理信道数（化hch)、 扩频因子、信道码等，也依赖基于参考波形的CM的归一化。而提升整数函数CEIL。.5de(*)则 用于将输入参数提升至最少间隔为0. 5地的最接近数值，该最接近数值大于等于该输入参 数。举例来说，该提升函数CEIL。.5de(*)可将0. 35地提升为0. 5地，或者将0. 15地提升为 0. 5地，或者将-0. 45地提升为0地，等等。
[0010] 用于控制发射功率W判断所允许的最大功率。也就是说，必须在波形产生 之前计算出来，且很大程度上取决于物理信道配置。在3GPP中，信道配置可在每个时隙内 改变两次（一个时隙是一个预定的时间间隔，约为11/15毫秒），从而使得MPR的可处理时 间受到限制。而CM计算必须预测发射波形形成之前的实际CM，且在严格的时间限制下工 作。另一个困难是该CM计算设及立方操作化及设及在定点实现中的高动态范围。
【发明内容】
[0011] 本发明揭露一种减少时间限制且可降低计算难度的为发射器提供信号度量的方 法及装置。
[0012] 一种为发射器提供信号度量的方法，发射器依据多个对应的第一信道元素的总和 提供多个第一相位元素的每一者，其中每一个第一信道元素对应于多个符号振幅其中之一 与多个缩放因子其中之一的乘积；依据该多个第一相位元素其中之一提供多个功率值中每 一个对应的功率值；W及根据多个该功率值计算该信号度量。
[0013] 一种为发射器提供信号度量的装置，该装置包含累计单元和计算单元。累积单元 依据多个对应的第一信道元素的总和提供多个第一相位元素的每一者，其中每一个第一信 道元素对应于多个符号振幅其中之一与多个缩放因子其中之一的乘积；W及计算单元依据 该多个第一相位元素其中之一提供多个功率值中每一个对应的功率值，W及根据多个该功 率值计算该信号度量。
[0014]上述为发射器提供信号度量的方法及装置根据缩放结合轮流计算立方度量（CM)， 而不是通过时域积分（temporalintegration)运算来计算立方度量，从而可W有效地降低 计算所需的成本和资源（时间、功率、计算硬件等）。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明一实施方式提供的发射器的结构示意图。
[0016] 图2为本发明一实施方式提供的功率值对照表。
[0017] 图3为图1的发射器的度量计算模块的示意图。
[0018] 图4至图6为图3的度量计算模块的调整选择器的调整系数选择方案参照图。
【具体实施方式】
[0019] 在本说明书W及权利要求书当中使用了某些词汇来指代特定的组件。本领域的技 术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要 求并不w名称的差异作为区分组件的方式，而是w组件在功能上的差异作为区分的准则。 在通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"是一个开放式的用语，因此应解释成"包含 但不限定于"。另外，"禪接"一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中 描述第一装置禪接于第二装置，则代表第一装置可W直接电气连接于第二装置，或通过其 它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
[0020] 请参考图1，其为本发明一实施方式提供的发射器10。该发射器10可W应用 到无线通信系统终端，如；应用到符合3GPP标准/规范的移动通信系统的用户终端设 备扣E)中。由发射器10传输的数据和/或信息的位元被整理为多个模块（例如传输 模块），该多个模块可被设置为一个或多个信道（例如物理信道），具体的，如从信道 CH(l)，CH(2)，...，CH(n)到信道CH(化hch)。本实施方式中，该些信道可W分别是一个 DPDCH、一个DPCCH、一个服-DPCCH、一个E-DPCCH和四个E-DPDCHs。每个信道CH(n)的位元 乘W相应的信道码cs(n)并由相应的缩放因子bt(n)进行缩放W进行传播，然后通过一个 IQ映射12与同相部分和/或正交相部分进行映射。其中，该IQ映射12的结果往往表示为 一具有实部（对应于同相部分）和虚部（对应于正交相部分）的复数。不同信道的信道码 可W不同，不同信道的缩放因子可W不同或相同。信道的数目（即化hch)可W根据不同的 应用场景进行具体设置。例如，为了支持基本的WCDMA功能，需要分配信道DPDCH和DPCCH; 而为了支持先进的服DPA(高速下行分组接入信道），需要同时采用S个信道；DPDCH、DPCCH 和服-DPCCH。对于采用了服DPA和更先进的服UPA(高速上行分组接入信道）的应用场景， 可建立五到^；：个信道，包括一个DPDCH、一个DPCCH、一个服-DPCCH、一个E-DPCCH^及一到 四个E-DPDCH(s)。不同的应用场景可W相互切换，例如，时隙（slot)轮流切换。
[0021] 信道CH(1)至CH(化hch)的各个IQ映射12的结果通过一个加法器14进行叠加， 其叠加的总和通过一个扰码scr(例如，一个复杂的扰码）进行混合（scrambled)，然后进一 步通过一个实部提取器16aW及一个虚部提取器1化分解为实部和虚部两部分。一个脉冲 整形滤波器18a形成一数字信号波形W传输该实部，而另一个脉冲整形滤波器18b形成另 一个数字信号波形W传输该虚部。该实部和虚部的数字信号波形分别由两个DAC(数模转 换器）20a和2化转换成相应的模拟信号波形。由此产生的模拟信号波形分别通过两个低 通滤波器22a和2化进行滤波，并分别由一个放大器模块24的两个可控放大器26a和26b 进行放大。然后，两个放大后的波形通过一个上行变频器28根据适当的相位和载波频率调 制成一个调制信号。所述调制信号承载着代表将要发送的位元符号，并被一个可控放大器 (PA) 30放大，然后通过天线32传播到空气中。
[0022] 所述PA30设定适当的信号功率电平，W保证正确接收基站信号的信号强度。为 了将调制信号的振幅限制在PA30的线性范围内，该发射器10还包括一个度量计算模块36 和一个功率控制模块34。该功率控制模块34通过判断增益设定分布是在该上行变频器28 之前还是之后，来确定实际发射功率。
[0023] 虽然多码传输可提供更高的数据传输速率，但也意味着如果采用具有较 大PAPR(Peak-t〇-AveragePowerRatio)的物理信道配置，则在终端10中可获得的 RMS(root-mean-square)功率会较小。而该终端10需要保证峰值功率不会引起PA30的 非线性失真，而较小的MS功率无法满足此条件。因此，需要有适当的功率控制。本实施方 式中，为了实现适当的功率控制，该功率控制模块34根据物理信道配置和/或由度量计算 模块36提供的CM(cubicmetric)来判断最大的功率损耗（与一个参考波形的最大幅度相 比）。
[0024]该度量计算模块36在传输信号（如低通