專利名稱：用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)中的頻率誤差檢測器與組合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器。
背景技術(shù)：
通常，移動(dòng)通信系統(tǒng)被分類為同步移動(dòng)通信系統(tǒng)或異步移動(dòng)通信系統(tǒng)。歐洲采用異步移動(dòng)通信系統(tǒng)，而美國采用同步移動(dòng)通信系統(tǒng)。歐洲使用的移動(dòng)通信系統(tǒng)被稱為UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))，而通常將用于UMTS的移動(dòng)通信終端稱為UE(用戶設(shè)備)。
移動(dòng)通信系統(tǒng)中發(fā)生的頻率偏移產(chǎn)生不可避免的性能惡化。當(dāng)載波頻率隨溫度逐漸改變時(shí)，產(chǎn)生了特定的頻率偏移問題。需要進(jìn)行用于補(bǔ)償頻率偏移的AFC(自動(dòng)頻率控制)操作。UMTS將公共導(dǎo)頻信道信號(hào)(下面稱為CPICH)用作頻率誤差控制回路的基準(zhǔn)信號(hào)。
圖1是示出公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的調(diào)制圖形的示意圖。在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)，計(jì)算CPICH的平均相位。選擇的時(shí)間周期與業(yè)務(wù)信道的傳遞率無關(guān)。根據(jù)連續(xù)的CPICH信號(hào)，計(jì)算相位變化，因?yàn)橐苑钦{(diào)制信號(hào)方式發(fā)送CPICH。在預(yù)定周期內(nèi)，通過對接收信號(hào)進(jìn)行I&D(積分和轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Intrgrate&Dump))處理，可以計(jì)算當(dāng)前接收符號(hào)的坐標(biāo)。該計(jì)算值用作小相位變化的線性估計(jì)值。此外，該線性估計(jì)值與頻率誤差成正比。因?yàn)榕c基站相比，終端具有較不精確的定時(shí)，所以產(chǎn)生相位變化。用于UMTS系統(tǒng)的頻率誤差控制(FEC)回路的基準(zhǔn)信號(hào)是CPICH，而且圖2示出CPICH基準(zhǔn)符號(hào)的復(fù)平面。
圖2是用于UMTS系統(tǒng)的CPICH基準(zhǔn)符號(hào)的復(fù)平面。
FDD(頻率差檢測器)適于利用UMTS的接收端的基準(zhǔn)信號(hào)檢測頻率誤差。有兩種方法可以檢測頻率誤差，即，第一種方法使用反正切，而另一種方法使用CPFDD(叉積頻率差檢測器)。通過將延遲的I信道和Q信道值乘以原始值，CPFDD檢測頻率誤差。反正切方法利用信號(hào)振幅進(jìn)行歸一化運(yùn)算。CPFDD方法根據(jù)信號(hào)振幅利用加權(quán)值提供頻率，而無需進(jìn)行歸一化運(yùn)算。由于對于低信號(hào)振幅，噪聲降低信號(hào)精度，所以在實(shí)際信道環(huán)境下，與使用反正切的方法相比，提供加權(quán)值的CPFDD方法可以精確估計(jì)相位誤差。然而，在理想信道環(huán)境下，與CPFDD方法相比，反正切方法可以更精確估計(jì)相位誤差。
為了在此進(jìn)行計(jì)算，設(shè)CPICH1prev＝R1+jI1，而且CPICH1curret＝R2+jI2。利用下面的等式1表示利用CPICH基準(zhǔn)符號(hào)的上述復(fù)數(shù)根據(jù)反正切算法計(jì)算相位估計(jì)值的方法。此外，利用下面的等式2表示根據(jù)CPFDD算法計(jì)算相位估計(jì)值的方法。
θ^1=tan-1(R1I2-R2I1R1R2+I1I2)]]>[等式2]θ^1=Im{CPICHcurrent·CPICH*prev}=R1I2-R2I1]]>
利用接收機(jī)的規(guī)定檢驗(yàn)計(jì)(finger)將利用等式1和2計(jì)算的相位估計(jì)誤差組合在一起，而不使用任何加權(quán)值。
第6,510,187號(hào)美國專利公開了一種利用CPICH運(yùn)行AFC系統(tǒng)的典型例子。根據(jù)存在或不存在發(fā)射天線分集方案，其公開的AFC系統(tǒng)建立并累加CPICH符號(hào)間隔，然后，獲得累加輸出結(jié)果的復(fù)共軛積，產(chǎn)生了用于測量相位誤差的值。
為了提高UMTS的下行鏈路容量，UMTS可以采用射束形成技術(shù)，這種射束形成技術(shù)將發(fā)送/接收天線射束特別聚焦到相應(yīng)終端，而且UMTS可以同時(shí)發(fā)送專用相位基準(zhǔn)信號(hào)，以使每個(gè)用戶分別進(jìn)行同步解調(diào)。
利用上述射束形成技術(shù)，UMTS可以將各信道，例如，DPCH(專用物理信道)、DSCH(下行鏈路共享信道)以及HS-DSCH(高速下行鏈路共享信道)發(fā)送到小區(qū)的特定區(qū)域。在這種情況下，上層將下行鏈路相位基準(zhǔn)不是CPICH(公共導(dǎo)頻信道)的事實(shí)通知移動(dòng)終端或UE。因此，UMTS必須利用CPICH之外的其它信道對頻率誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
如果UE移動(dòng)到規(guī)定的射束形成小區(qū)，則UE不能根據(jù)相位在上層使用P-CPICH(主要CPICH)或S-CPICH(次要CPICH)，然后，UMTS將相應(yīng)小區(qū)的下行鏈路DPCH可以用作相位基準(zhǔn)的事實(shí)通知UE。在這種情況下，假定UE不使用發(fā)送分集(STTD或TxAA)。因此，UE必須利用DPCH對頻率誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
許多開發(fā)人員最近對利用射束形成天線發(fā)送DPCH的方法進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，但是沒有用于檢測和補(bǔ)償頻率誤差的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問題，提出本發(fā)明，而且本發(fā)明的目的是提供一種頻率誤差檢測器與組合器，當(dāng)用于UMTS AFC系統(tǒng)的UE下行鏈路的相位基準(zhǔn)不是CPICH時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收端的頻率誤差檢測器與組合器設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)上述以及其它目的，該移動(dòng)通信系統(tǒng)包括根據(jù)時(shí)隙格式變化的幀格式，該頻率誤差檢測器與組合器包括頻率誤差檢測器，用于利用從發(fā)射端接收的預(yù)定信道的相位基準(zhǔn)符號(hào)，檢測頻率誤差；基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器，用于利用檢測的頻率誤差，以預(yù)定基準(zhǔn)時(shí)間間隔，產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差；電平控制器，用于控制基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器產(chǎn)生的頻率誤差，以根據(jù)接收功率強(qiáng)度輸入正確電平，然后，產(chǎn)生電平控制頻率誤差；以及頻率誤差組合器，用于將通過電平控制器，由檢驗(yàn)計(jì)分別產(chǎn)生的頻率誤差與預(yù)定值組合在一起。


根據(jù)以下結(jié)合附圖所做的詳細(xì)說明，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征以及其他優(yōu)點(diǎn)，附圖包括圖1是示出用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的調(diào)制圖形的示意圖；圖2是示出用于UMTS系統(tǒng)的CPICH基準(zhǔn)符號(hào)的復(fù)平面的示意圖；圖3是示出用于UMTS系統(tǒng)的下行鏈路DPCH幀結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是示出用于下行鏈路DPCH的TPC位模式的示意圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明用于UMTS系統(tǒng)的UE的AFC(自動(dòng)頻率控制)系統(tǒng)的方框圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器的方框圖；圖7是示出用于UMTS系統(tǒng)、與基于時(shí)隙格式的下行鏈路DPCCH有關(guān)的TPC和PILOT模式的典型表格；以及圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的基準(zhǔn)頻率誤差估計(jì)運(yùn)算的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中，即使同樣或類似的單元示于不同的附圖中，仍利用同樣的參考編號(hào)表示它們。在下面的說明中，當(dāng)對在此引入的已知功能或配置的所做的詳細(xì)說明可能使本發(fā)明的主題不清時(shí)，將省略對它們做詳細(xì)說明。
本發(fā)明將DPCH(專用物理信道)的DPCCH(專用物理控制信道)用作相位基準(zhǔn)。這是可以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槔酶鞣N時(shí)隙確定的規(guī)定模式，發(fā)送DPCCH的PILOT字段。用于功率控制的TPC字段始終在同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送同一位，因此接收機(jī)可以利用TPC字段和PILOT字段檢測頻率誤差。根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)檢測的接收功率強(qiáng)度，TPC字段對檢測的頻率誤差附加加權(quán)值，并將加權(quán)結(jié)果與頻率誤差組合在一起。例如，如果確定在軟切換環(huán)境下確定相鄰小區(qū)是射束形成小區(qū)，則與相鄰小區(qū)不是射束形成小區(qū)時(shí)相比，DPCH發(fā)送的信號(hào)增加了6dB。以接收機(jī)可以改善頻率誤差補(bǔ)償性能的方式，DPCH對以強(qiáng)信號(hào)檢測的頻率誤差附加加權(quán)值。
圖3是示出用于UMTS系統(tǒng)的下行鏈路DPCH幀結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是示出用于下行鏈路DPCH的TPC位模式的示意圖。
參考圖3，DPCH包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄PDCH(Data1+Data2)和用于控制信號(hào)的CPCCH(TPC+TCFI+PILOT)。從上層收到代替CPICH信號(hào)、用作相位基準(zhǔn)的DPCH信號(hào)后，在UE(用戶設(shè)備)內(nèi)，將DPCH的DPCCH(專用物理控制信道)用作相位基準(zhǔn)。利用DPCCH22的TPC符號(hào)25和PILOT符號(hào)24，UE檢測頻率誤差，因?yàn)槔酶鞣N時(shí)隙格式確定的規(guī)定的模式發(fā)送DPCCH 22的PILOT字段。用于功率控制的TPC字段25在同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送同一位，因此它可以利用TPC字段和PILOT字段檢測頻率誤差。為什么TPC字段25可以利用TPC字段和PILOT字段檢測頻率誤差的原因是，在下行鏈路DPCH中，TPC符號(hào)24和PILOT符號(hào)24分別具有固定位模式。圖4示出TPC符號(hào)的位模式。參考圖4，當(dāng)發(fā)射機(jī)功率控制命令被設(shè)置為“1”時(shí)，TPC位模式對每位分配預(yù)定值(例如“1”)，而當(dāng)發(fā)射機(jī)功率控制命令被設(shè)置為“0”時(shí)，TPC位模式對每位分配另一個(gè)值(例如“0”)。
TPC符號(hào)25和PILOT符號(hào)24均沒有固定間隔和相對較短長度，如圖3所示。接收機(jī)不能在剩余間隔內(nèi)檢測頻率誤差。僅在短TPC和PILOT符號(hào)間隔25和24內(nèi)檢測頻率誤差，而先前頻率誤差一定包括在剩余間隔內(nèi)，而不是包括在TPC和PILOT符號(hào)間隔內(nèi)。另外，以在檢測到下一個(gè)頻率誤差之前必須保持頻率控制回路的當(dāng)前狀態(tài)的方式，在同一個(gè)剩余間隔內(nèi)，將檢測到的頻率誤差設(shè)置為“0”。
上述兩種情況存在兩個(gè)問題。關(guān)于第一個(gè)問題，如果在剩余間隔內(nèi)保持短間隔期間檢測到的頻率誤差，則即使頻率檢測誤差被顯著減小，仍必須利用先前的高檢測誤差進(jìn)行頻率補(bǔ)償操作，直到收到下一個(gè)檢測誤差。上述頻率補(bǔ)償操作不希望地影響殘余頻率誤差的振幅。關(guān)于第二個(gè)問題，僅在短間隔期間內(nèi)，進(jìn)行頻率檢測操作，而在剩余長間隔內(nèi)不進(jìn)行頻率補(bǔ)償操作，導(dǎo)致更長的頻率穩(wěn)定時(shí)間。
因此，需要一種頻率誤差補(bǔ)償電路，即使在不能檢測頻率誤差的間隔內(nèi)，該頻率誤差補(bǔ)償電路仍可以以可以勻速工作的方式對近似值進(jìn)行補(bǔ)償。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于UMTS的UE的AFC(自動(dòng)頻率控制)系統(tǒng)的方框圖。
參考圖5，AFC系統(tǒng)包括模擬模塊100和數(shù)字模塊200。模擬模塊100包括混合器102和112、移相器122和LPF(低通濾波器)104和114。模擬模塊100包括VCO(壓控振蕩器)120，用于對混合器102和112提供振動(dòng)頻率。
參考圖5，混合器102將從第一天線接收的I信號(hào)乘以VCO 120的輸出信號(hào)，而混合器112將從第二天線接收的Q信號(hào)乘以VCO 120的輸出信號(hào)。移相器122使VCO 120的輸出信號(hào)的相位移相90°，然后，將該相移信號(hào)輸出到混合器102。LPE 104和114分別濾波I信號(hào)和Q信號(hào)中的載頻信號(hào)。數(shù)字模塊200包括ADC(模數(shù)變換器)202和212、去擴(kuò)頻單元204和214、TPC和PILOT檢測器206和216、PILOT模式移去器208和218以及頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器240。ADC 202和212將LPF 104和114的輸出信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，然后，分別將該數(shù)字信號(hào)輸出到去擴(kuò)頻單元204和214。利用基站的發(fā)射端使用的同樣擴(kuò)頻代碼，去擴(kuò)頻單元204和214進(jìn)行去擴(kuò)頻。利用該代碼將特定信道與各種信道分離開。TPC和PILOT檢測器206和216從去擴(kuò)頻單元204和214的輸出信號(hào)中檢測TPC和PILOT符號(hào)。PILOT模式移去器208和218從TPC和PILOT檢測器206和216的輸出信號(hào)中移去導(dǎo)頻模式。根據(jù)TPC和PILOT符號(hào)，頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器240確定頻率誤差，然后，將確定的頻率誤差輸出到電平控制器252。環(huán)路濾波器254對頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器240傳送到電平控制器252的頻率誤差進(jìn)行濾波，然后，輸出濾波的頻率誤差。DAC 256將從環(huán)路濾波器254接收的數(shù)字形式頻率誤差變換為模擬形式信號(hào)，然后，將該模擬形式的頻率誤差輸出到VCO 120。
參考圖3，在射束形成小區(qū)內(nèi)使用的UE使用包含在DPCH的DPCCH的相位基準(zhǔn)內(nèi)的TPC和PILOT符號(hào)25和24。不將TPC符號(hào)25和PILOT符號(hào)24固定為固定間隔，而是分別固定為較短長度，以致在預(yù)定間隔，不能獲得TPC和PILOT符號(hào)25和24獲得的頻率誤差。本發(fā)明以這樣的方式對TPC和PILOT符號(hào)25和24獲取的實(shí)頻率誤差(real frequency error)進(jìn)行內(nèi)插或應(yīng)用衰減常數(shù)，以致接收機(jī)可以計(jì)算估計(jì)的頻率誤差。本發(fā)明以預(yù)定間隔計(jì)算實(shí)頻率誤差和估計(jì)的頻率誤差。在此，將用于計(jì)算頻率誤差的規(guī)定周期稱為基準(zhǔn)時(shí)間間隔。即使在不能實(shí)際檢測頻率誤差的特定間隔內(nèi)，本發(fā)明仍以這樣的方式估計(jì)頻率誤差的近似值，以致可以以規(guī)定的速度運(yùn)行頻率誤差補(bǔ)償電路。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器的方框圖。
在射束形成小區(qū)(beamforming cell)內(nèi)，圖6所示的頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器不使用STTD(空間時(shí)間發(fā)送分集)，而將DPCH用作基準(zhǔn)相位，因此它可以以基準(zhǔn)時(shí)間間隔，取DPCH的擴(kuò)頻因數(shù)(SF)的整數(shù)倍。叉積頻率誤差檢測器(CPFDD)入口間隔(entryinterval)以這樣的方式與CPFDD的頻率誤差檢測范圍有關(guān)，以致頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器選擇正確的基準(zhǔn)時(shí)間間隔。以基準(zhǔn)時(shí)間間隔運(yùn)行頻率誤差補(bǔ)償回路。
如果將基準(zhǔn)時(shí)間間隔設(shè)置為512片碼的規(guī)定時(shí)間，則頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器可以建立與用于傳統(tǒng)CPICH的傳統(tǒng)頻率誤差檢測器相同的頻率誤差控制回路。將傳統(tǒng)CPICH用作基準(zhǔn)相位的傳統(tǒng)AFC塊將CPFDD的信號(hào)入口間隔設(shè)置為512片碼的規(guī)定時(shí)間。如果頻率誤差檢測器與頻率誤差補(bǔ)償電路不使用STTD，則它取CPICH的SF的整數(shù)倍作為基準(zhǔn)時(shí)間間隔，以致接收機(jī)可以建立與用于傳統(tǒng)CPICH的頻率誤差檢測器相同的頻率誤差控制回路。因此，根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)的接收功率，頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器對檢測的頻率誤差附加加權(quán)值，而且檢驗(yàn)計(jì)僅包括頻率誤差組合器單元，因此通過將頻率誤差組合器單元附加到該傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，接收機(jī)可以采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
參考圖6，頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器從圖5所示的TPC和PILOT符號(hào)檢測器206和216接收TPC和PILOT符號(hào)。頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器包括頻率差檢測器(FDD)326；基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340，利用檢測的頻率差，以預(yù)定時(shí)間間隔，產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差；以及頻率誤差組合器400，用于根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)的功率電平，應(yīng)用加權(quán)值，以將加權(quán)結(jié)果與頻率誤差組合在一起。CPFDD 326和基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340分別包括在包含在多通路中的各通路的檢驗(yàn)計(jì)中。頻率誤差組合器400連接到每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)，以進(jìn)行頻率誤差組合，然后，將頻率誤差組合結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器214。頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器進(jìn)一步包括接收信號(hào)代碼功率(RSCP)測量單元360，用于測量從檢驗(yàn)計(jì)接收的接收功率的強(qiáng)度，以提供測量的接收功率強(qiáng)度；以及電平控制器350(GAIN)，用于根據(jù)接收功率，控制基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340產(chǎn)生的頻率誤差，以輸入正確的電平，然后，將電平控制頻率誤差輸出到頻率誤差組合器400。頻率誤差組合器400將每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)產(chǎn)生的頻率誤差組合在一起。
用作頻率誤差檢測器的CPFDD 326包括第一和第二延遲器310和320、第一和第二乘法器312和322以及加法器324。第一延遲器310使第一接收符號(hào)數(shù)據(jù)延遲，以產(chǎn)生延遲的第一接收符號(hào)數(shù)據(jù)，而第二延遲器320使第二接收符號(hào)數(shù)據(jù)延遲，以產(chǎn)生延遲的第二接收符號(hào)數(shù)據(jù)。第一乘法器312使從第一延遲器310接收的延遲的第一接收符號(hào)數(shù)據(jù)與未延遲的第二接收符號(hào)數(shù)據(jù)相乘，而第二乘法器322使從第二延遲器320接收的、延遲的第二接收符號(hào)數(shù)據(jù)與未延遲的第一接收符號(hào)數(shù)據(jù)相乘。加法器324計(jì)算第一乘法器312與第二乘法器322的輸出值之間的差值，然后，將該差值作為頻率誤差值輸出。
利用檢測的誤差，基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340以預(yù)定時(shí)間間隔產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差。收到在先前時(shí)隙的相位基準(zhǔn)符號(hào)間隔期間測量的基準(zhǔn)頻率誤差后，利用采用內(nèi)插或衰減常數(shù)的方法，在相位基準(zhǔn)符號(hào)間隔期間，基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340估計(jì)并輸出基準(zhǔn)頻率誤差。在這種情況下，相位基準(zhǔn)符號(hào)可以是TPC符號(hào)、PILOT符號(hào)或它們二者。
電平控制器(在圖6中被表示為GAIN)350控制基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率誤差，以根據(jù)RSCP測量單元360提供的接收功率強(qiáng)度，提供正確電平，然后，將電平控制基準(zhǔn)頻率誤差輸出到頻率誤差組合器400。RSCP測量單元360測量各檢驗(yàn)計(jì)產(chǎn)生的接收頻率強(qiáng)度，然后，將測量的接收功率強(qiáng)度輸出到電平控制器350。這樣，根據(jù)每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)的接收功率，RSCP測量單元360對檢驗(yàn)計(jì)的輸出頻率誤差附加可變加權(quán)值，以致在收到RSCP測量單元360的輸出值后，電平控制器350可以產(chǎn)生校正頻率誤差。頻率誤差組合器400將各檢驗(yàn)計(jì)傳送的頻率誤差組合在一起，然后，將組合的頻率誤差輸出到環(huán)路濾波器254。頻率誤差組合器400將從各檢驗(yàn)計(jì)接收的基準(zhǔn)頻率誤差組合在一起，以根據(jù)多通路，獲得分集效應(yīng)。
現(xiàn)在，將參考圖7和8說明基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340。圖7是示出用于UMTS、與基于時(shí)隙格式的下行鏈路DPCCH有關(guān)的TPC和PILOT模式的典型表格。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的基準(zhǔn)頻率誤差估計(jì)運(yùn)算的原理圖。
參考圖7，根據(jù)各種時(shí)隙格式，UMTS含有不同的幀格式。根據(jù)時(shí)隙格式，使頻率誤差檢測器與頻率誤差組合器工作。例如，如果在AFC塊內(nèi)，將基準(zhǔn)時(shí)間間隔設(shè)置為512片碼的規(guī)定結(jié)果，則在其中TPC符號(hào)為“1”之外的所有情況下，UMTS將TPC符號(hào)一分為二，以產(chǎn)生兩個(gè)基準(zhǔn)TPC符號(hào)，然后，根據(jù)兩個(gè)基準(zhǔn)TPC符號(hào)，測量基準(zhǔn)頻率誤差。
圖8所示的DPCH幀結(jié)構(gòu)示出先前時(shí)隙的頭一個(gè)512片碼內(nèi)的TPC字段。如果將圖7所示時(shí)隙格式設(shè)置為12至15的時(shí)隙格式，則本發(fā)明利用兩個(gè)基準(zhǔn)TPC符號(hào)，測量基準(zhǔn)頻率誤差，因?yàn)槊總€(gè)TPC字段至少分別含有兩個(gè)TPC符號(hào)。如果時(shí)隙格式被設(shè)置為12、13、14或15，則在經(jīng)過對應(yīng)于頭一個(gè)512片碼的預(yù)定時(shí)間之后，可以計(jì)算CPFDD輸出值。如果將時(shí)隙格式設(shè)置為12至15之外的剩余值，則TPC符號(hào)的數(shù)量等于“1”，而本發(fā)明不能測量基準(zhǔn)頻率誤差。在這種情況下，本發(fā)明接收在先前時(shí)隙的相位基準(zhǔn)符號(hào)間隔期間測量的基準(zhǔn)頻率誤差，然后，通過進(jìn)行內(nèi)插或者利用衰減常數(shù)，本發(fā)明估計(jì)TPC符號(hào)間隔期間的新基準(zhǔn)頻率誤差。
再參考圖2，如果發(fā)送包含在該時(shí)隙內(nèi)的TPC字段25、TFC1字段26以及數(shù)據(jù)2字段23，則還發(fā)送PILOT符號(hào)24，該時(shí)隙包括DPDCH21；DPCCH 22，由TPC和TFC1字段25和26構(gòu)成；DPDCH 23，含有DATA2字段；以及DPCCH 24，含有PILOT字段24。在這種情況下，根據(jù)時(shí)隙格式，PILOT符號(hào)間隔24可以包括64片碼至1024片碼的范圍，如圖7所示。
參考圖7，如果時(shí)隙格式等于6或7，則SF等于256，TPC字段等于256片碼，以及PILOT字段等于1024片碼。確定TPC符號(hào)為“1”，因此，利用TPC符號(hào)，不可能測量基準(zhǔn)頻率誤差。然后，UMTS可以僅使用PILOT符號(hào)，而且如果在AFC塊內(nèi)，基準(zhǔn)時(shí)間間隔等于512片碼，則對CPFDD的輸出信號(hào)測量兩次。如果在AFC塊內(nèi)基準(zhǔn)時(shí)間間隔等于512片碼，則時(shí)隙長度等于2560片碼，因此必須對CPFDD的輸出信號(hào)計(jì)算5次。然而，在其中時(shí)隙格式被設(shè)置為6或7的上述情況下，對CPFDD的輸出信號(hào)計(jì)算兩次，因此為了實(shí)現(xiàn)5次“計(jì)算”，必須對CPFDD的輸出信號(hào)估計(jì)3次。在這種情況下，基準(zhǔn)誤差發(fā)生器340以512片碼的預(yù)定時(shí)間間隔產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差，然后，將產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率誤差輸出到頻率誤差組合器400。
如果基準(zhǔn)時(shí)間間隔被設(shè)置為256片碼，則需要一個(gè)時(shí)隙產(chǎn)生10次CPFDD輸出信號(hào)，以致在PILOT符號(hào)間隔內(nèi)，對基準(zhǔn)頻率誤差測量4次。基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340必須估計(jì)基準(zhǔn)誤差。因?yàn)樵撛?，基?zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340可以采用內(nèi)插方法，或者可以以它可以估計(jì)基準(zhǔn)誤差的方式，將衰減常數(shù)乘以先前測量的誤差。
圖8示出其中將基準(zhǔn)時(shí)間間隔設(shè)置為512片碼，而將PILOT符號(hào)間隔設(shè)置為1024片碼的情況。將當(dāng)前時(shí)隙誤差(cE)設(shè)置為當(dāng)前時(shí)隙的相位誤差，而將先前時(shí)隙誤差(pE)設(shè)置為先前時(shí)隙的相位誤差?？蓽y量的基準(zhǔn)誤差是cE(3)和cE(4)，而要估計(jì)的基準(zhǔn)誤差是cE(0)、cE(1)和cE(2)。如果存在在TPC符號(hào)間隔內(nèi)測量的基準(zhǔn)頻率誤差，則其相位誤差被確定為在TPC符號(hào)之間的規(guī)定時(shí)間間隔期間(即，從32片碼至256片碼的范圍)產(chǎn)生的相位誤差，而且本發(fā)明必須將相位誤差變換為在基準(zhǔn)時(shí)間期間產(chǎn)生的相位誤差。在短時(shí)間間隔內(nèi)，該相位誤差與時(shí)間線性成正比，因此本發(fā)明可以考慮到基準(zhǔn)時(shí)間與實(shí)TPC符號(hào)間隔之間的差值，進(jìn)行相位誤差變換。換句話說，基準(zhǔn)頻率誤差等于在同樣的基準(zhǔn)時(shí)間期間產(chǎn)生的測量誤差。
圖8還示出兩種估計(jì)方法的例子，即內(nèi)插方法和衰減常數(shù)使用方法。
內(nèi)插方法用于利用先前時(shí)隙的pE(3)和pE(4)估計(jì)cE(0)、cE(1)和cE(2)，而且該內(nèi)插方法可以包括幾個(gè)先前時(shí)隙，或者可以根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙與先前時(shí)隙之間的時(shí)間差，采用加權(quán)值。盡管在此公開的內(nèi)容僅考慮了一個(gè)先前時(shí)隙，而且采用最簡單的線性內(nèi)插方法，但是可以使用一個(gè)以上的先前時(shí)隙，而且可以設(shè)想高級(jí)內(nèi)插方法。
采用衰減常數(shù)的方法假設(shè)控制回路以預(yù)定方向延伸，以減小誤差。然后，該系統(tǒng)以可以進(jìn)行估計(jì)運(yùn)算的方式將最近測量的誤差乘以小于1的增益。例如，可以利用cE(0)＝a*pE(4)、cE(1)＝b*pE(4)以及cE(2)＝c*pE(4)表示衰減常數(shù)方法，其中a、b和c是小于1的常數(shù)。利用規(guī)定的模擬量確定這些常數(shù)a、b和c。
利用上面認(rèn)定的方法，基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340以基準(zhǔn)時(shí)間間隔產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差，然后，根據(jù)每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)的接收功率，以它可以使頻率誤差控制回路工作的方式，將產(chǎn)生的頻率誤差與加權(quán)值組合在一起。如果PILOT符號(hào)間隔小于基準(zhǔn)時(shí)間，則基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340將PILOT符號(hào)間隔一分為二，結(jié)果，產(chǎn)生兩個(gè)組合PILOT符號(hào)。此后，基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340僅測量最后一個(gè)PILOT符號(hào)間隔中的一個(gè)基準(zhǔn)誤差。然后，基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器340進(jìn)行計(jì)算處理，以提供基準(zhǔn)時(shí)間期間檢測的測量誤差。
如上所述，通過根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)的接收功率，將產(chǎn)生的頻率誤差與加權(quán)值組合在一起，本發(fā)明可以提高頻率誤差補(bǔ)償性能。例如，如果在軟切換環(huán)境下，從第一至第三小區(qū)的所有小區(qū)接收的信號(hào)，而且第二小區(qū)和第三小區(qū)均是射束形成小區(qū)，則本發(fā)明根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)的接收功率，將第一小區(qū)的CPICH檢測的頻率誤差與加權(quán)值組合在一起，而根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)的加權(quán)值，將第二和第三小區(qū)的DPCH檢測的另一個(gè)頻率誤差與加權(quán)值組合在一起。射束形成小區(qū)發(fā)送與非射束形成小區(qū)相比增加了6dB的DPCH功率電平，然后，可以確定是否發(fā)送CPICH。傳統(tǒng)小區(qū)將CPICH固定為-10dB的特定值，然后，發(fā)送固定CPICH。然后，本發(fā)明根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)的接收功率，將檢驗(yàn)計(jì)的輸出頻率誤差與加權(quán)值組合在一起，結(jié)果，提高了檢測頻率誤差的精度。當(dāng)ME(移動(dòng)設(shè)備)以高速從小區(qū)邊界區(qū)域移動(dòng)到其它區(qū)域時(shí)，本發(fā)明方法可以提高系統(tǒng)性能。
從上面的描述中可以看出，在AFC系統(tǒng)不能將CPICH用作相位基準(zhǔn)時(shí)，本發(fā)明利用TPC和PILOT符號(hào)檢測頻率誤差，然后，將利用檢驗(yàn)計(jì)的接收功率可變檢測的頻率誤差與加權(quán)值組合在一起，結(jié)果，提高了整個(gè)頻率誤差補(bǔ)償電路的性能。
盡管為了說明問題，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員明白，在所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，可以對其進(jìn)行各種修改、附加和替換。
權(quán)利要求
1.一種至少具有兩個(gè)檢驗(yàn)計(jì)的用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)的頻率誤差檢測器與組合器設(shè)備，每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)分別包括頻率誤差檢測器，用于利用從發(fā)射機(jī)接收的預(yù)定信道的相位基準(zhǔn)符號(hào)，檢測頻率誤差；基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器，用于利用檢測的頻率誤差，以預(yù)定時(shí)間間隔，產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差；電平控制器，用于控制基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器產(chǎn)生的頻率誤差的增益；以及頻率誤差組合器，用于將每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)產(chǎn)生的增益控制頻率誤差與預(yù)定值組合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中預(yù)定信道是DPCH(專用物理信道)的DPCCH(專用物理控制信道)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中相位基準(zhǔn)符號(hào)至少是DPCCH的TPC和PILOT符號(hào)之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中頻率誤差檢測器與組合器安裝在射束形成小區(qū)的接收機(jī)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括接收功率強(qiáng)度測量單元，用于測量從每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)接收的接收功率，然后，將測量的接收功率送到電平控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器從頻率誤差檢測器接收檢測的頻率誤差，然后，通過內(nèi)插檢測的頻率誤差，產(chǎn)生估計(jì)的頻率誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器從頻率誤差檢測器接收檢測的頻率誤差，然后，通過衰減檢測的頻率誤差，產(chǎn)生估計(jì)的頻率誤差。
全文摘要
用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率誤差檢測器與組合器。用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)的頻率誤差檢測器與組合器，根據(jù)時(shí)隙格式，該移動(dòng)通信系統(tǒng)包括不同幀格式，該接收機(jī)至少具有兩個(gè)檢驗(yàn)計(jì)，該檢驗(yàn)計(jì)包括頻率誤差檢測器，用于利用從發(fā)射機(jī)接收的預(yù)定信道的相位基準(zhǔn)符號(hào)，檢測頻率誤差；基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器，用于利用檢測的頻率誤差，以預(yù)定基準(zhǔn)時(shí)間間隔，產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率誤差；電平控制器，用于控制基準(zhǔn)頻率誤差發(fā)生器產(chǎn)生的頻率誤差的增益；以及頻率誤差組合器，用于將每個(gè)檢驗(yàn)計(jì)產(chǎn)生的增益控制頻率誤差與預(yù)定值組合在一起。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1614899SQ20041009227
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者安源翊, 林永析, 林采萬 申請人:三星電子株式會(huì)社