CN101431352B - 时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法及装置，该方法包括步骤：判断收到的对于多个信道的传输功率控制字是否相等，如果是，则保持各信道的幅度不变，并根据传输功率控制字调整增益，否则执行下一步骤；根据所述传输功率控制字调整各信道的幅度，并根据各信道幅度间的关系获得调整系数；根据获得的调整系数进一步调整各信道的幅度，并调整增益。通过本发明的时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法及装置，能够避免使用开方运算或曲线拟合的方式对多信道幅度和增益进行调整，实现简单、运算结果精确且运算量小。

Description

时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信传输信道管理技术，特别是涉及一种时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法及装置。

背景技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronization CodeDivision Multiple Access)***中，在某个时隙中，可能存在多个同频的编码合成传送信道(CCTrCH，Coded Composite Transport Channel)一起发送的情况，将信道中的每个编码合成传送信道称为一个物理信道，或简称信道，这些信道的扩频码之间是相互正交的，此时，需要设置或调整这些CCTrCH信道的幅度和增益，一方面要调整幅度和增益，以保证这些CCTrCH信道的发射功率；另一方面要避免这些CCTrCH信道功率过大，造成对其他信道的干扰。

以两个信道为例，如图1所示，两个信道分别为CCTrCH1和CCTrCH2，假设进入天线前，分别调整两个信道幅度为amp1和amp2，二者共同的增益为gain，物理层解析高层命令，得到提供给CCTrCH1的发送功率为P1，提供给CCTrCH2的发送功率为P2，那么，根据功率和幅度关系，这些参数之间满足公式(1)：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{amp}1}^2*\mathrm{gain}=P1\\ {\mathrm{amp}2}^2*\mathrm{gain}=P2\\ \mathrm{amp}1+\mathrm{amp}2=1\end{array}\right.---\left(1\right)$

根据公式(1)可得公式(2)：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{gain}={(\sqrt{P1}+\sqrt{P2})}^2\\ \mathrm{amp}1=\frac{\sqrt{P1}}{\sqrt{P1}+\sqrt{P2}}\\ \mathrm{amp}2=\frac{\sqrt{P2}}{\sqrt{P1}+\sqrt{P2}}\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，公式(2)中得到的增益值gain是线性值，一般情况下，对增益的控制是通过增益控制器来实现对该时隙发送功率的增益调整操作，写入到增益控制器中的增益值是以毫瓦分贝(dBm：Decibels per milliwatt)值的形式，将gain的dBm值记为g_apc，则有公式(3)：

g_apc＝10lg(gain)    (3)

TD-SCDMA***通信过程中，终端与基站之间根据载荷情况等实际条件不断互相发送传输功率控制(TPC，Transmission Power Control)字，以对通信过程的下一个时隙信道传输功率进行调整。协议3GPP TS 25.221V5.6.0(2005-06)中规定，TPC控制字为00，表示下一个时隙需要增加某信道的传输功率，而TPC控制字为11，表示下一个时隙需要减小某信道的传输功率。物理层可以通过TPC控制字得到下一帧需要调整的功率大小，记为Δ_TPC，一般，Δ_TPC以dBm为单位，相应地，下一个时隙内信道功率的改变值为Δ_P，Δ_P和Δ_TPC之间的关系满足公式(4)：

${\mathrm{\Δ}}_P=\mathrm{sign}\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TPC}}\right){10}^{\frac{\mathrm{abs}\left({\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TPC}}\right)}{10}}---\left(4\right)$

根据协议规定，对于功率的调整只能采取特定步长，为1dB，由于幅度与功率的开方值成正比，故幅度调整也是定值，称为幅度调整步长Δ_step， ${\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{step}}={10}^{\frac{1}{20}}.$

如果下一个时隙内，amp1和amp2继续满足amp1+amp2之和为1的关系，则有公式(5)：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{gain}={(\sqrt{P1+{\mathrm{\Δ}}_{P1}}+\sqrt{P2+{\mathrm{\Δ}}_{P2}})}^2\\ \mathrm{amp}1=\frac{\sqrt{P1+{\mathrm{\Δ}}_{P1}}}{\sqrt{P1+{\mathrm{\Δ}}_{P1}}+\sqrt{P2+{\mathrm{\Δ}}_{P2}}}\\ \mathrm{amp}2=\frac{\sqrt{{P2+\mathrm{\Δ}}_{P2}}}{\sqrt{P1+{\mathrm{\Δ}}_{P1}}+\sqrt{P2+{\mathrm{\Δ}}_{P2}}}\end{array}\right.---\left(5\right)$

现有技术中，利用公式(5)和公式(3)，基站或终端可根据对方所发送来的TPC控制字，对下一时隙中的各个信道的幅值及增益进行调整。这种调整方法中，由于公式(5)需要进行多次开方运算，且求得gain以后，需要将其转换成dBm值g_apc，所述开方运算及转换运算一般利用曲线拟合的方式实现，运算精度低，运算量大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种TD-SCDMA***多信道幅度和增益调整方法和装置，能够避免开方运算或曲线拟合的方式对多信道幅度和增益进行调整，从而降低运算量，提高运算精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法，包括步骤：

A、判断收到的对于多个信道的传输功率控制字是否相等，如果是，则保持各信道的幅度不变，并根据传输功率控制字调整增益，否则执行步骤B；

B、根据所述传输功率控制字调整各信道的幅度，并根据各信道幅度间的关系获得调整系数；

C、根据获得的调整系数调整各信道的幅度，并调整增益。

上述方案中，步骤A中所述根据传输功率控制字调整增益为：将增益的毫瓦分贝值根据所述传输功率控制字执行加一或减一操作。

上述方案中，步骤B中所述根据传输功率控制字调整各信道的幅度为：根据所述传输功率控制字，将各信道的幅度乘以幅度调整步长的1或-1次方得到新的各信道幅度。

其中，所述调整系数为信道幅度总和及调整步数，所述根据各信道的幅度间的关系获得调整系数为：获取各信道的幅度总和，且确定调整步数为对信道幅度总和的倒数求底为2的对数值。

该方法在步骤A或B之前，进一步包括：根据信道幅度总和与调整步数的对应关系设置关系表，相应地，所述确定调整系数的操作通过查询所述关系表来实现。

上述方案中，步骤C中所述根据获得的调整系数调整为：分别将通过步骤B调整后的各信道的幅度除以调整后各信道的幅度和，获得实际各信道调整后的幅度；

所述调整增益为：将所述增益的毫瓦分贝值减去6倍的调整步数。

本发明还提供了一种时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整装置，包括幅度调整单元、调整系数获取单元和增益调整单元，其中，

幅度调整单元，用于根据多个信道传输功率控制字调整多个信道的幅度，或根据调整系数对各信道的幅度调整；

调整系数获取单元，用于根据各信道的幅度间的关系获得调整系数；

增益调整单元，用于根据多个信道传输功率控制字或调整系数调整多个信道的增益。

本发明所提供的TD-SCDMA多信道幅度和增益调整方法，根据多个信道传输功率控制字调整各信道的幅度，并根据各信道幅度间的关系对各信道的幅度作进一步的调整，因此能够避免使用开方运算或曲线拟合的方式对多信道幅度和增益进行调整，实现简单，运算结果精确且运算量小。

本发明所提供的TD-SCDMA***多信道幅度和增益调整装置，仅包含幅度调整单元、调整系数获取单元和增益调整单元，就能根据多个信道传输功率控制字调整各信道的幅度，并根据各信道幅度间的关系对各信道的幅度作进一步的调整，结构简单、易于实现。

附图说明

图1为TD-SCDMA***对多个信道进行幅度和增益调整的示意图；

图2为本发明TD-SCDMA***多信道幅度和增益调整装置结构图；

图3为本发明TD-SCDMA***多信道幅度和增益调整方法流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：根据所述TPC控制字调整各信道的幅度，然后根据各信道幅度间的关系获得调整系数；再根据调整系数对各信道的幅度作进一步的调整，并调整增益。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图2所示，本发明TD-SCDMA***多信道幅度和增益调整装置包括幅度调整单元、调整系数获取单元和增益调整单元，其中，

幅度调整单元，用于根据多个信道TPC字调整多个信道的功率，或根据调整系数对各信道的幅度作进一步的调整。幅度调整单元的输入是多个信道TPC控制字Δ_TPC_1、Δ_TPC_2……Δ_TPC_n，其中，Δ_TPC_1、Δ_TPC_2……Δ_TPC_n从终端发往基站或基站发往终端的控制指令中获取，当需要增大功率时，取值为1，当需要减少功率时，取值为-1，否则取值为0。

所述幅度调整单元的输入还可能是调整系数，这种情况下，各信道的幅度根据所述调整系数进行，所述幅度调整单元的输出是各信道的幅度，将各信道的幅度传输至调整系数获取单元。

调整系数获取单元，用于根据各信道幅度间的关系获得调整系数，所述调整系数包括两个，分别为：信道幅度总和value、调整步数n；

增益调整单元，用于根据多个信道TPC控制字或调整步数n调整多个信道的增益，即如果多个信道TPC控制字相等，则直接将各信道共同的TPC控制字加入增益的dBm值中，如果多个信道TPC控制字不等，则根据调整步数的计算式，求取增益的dBm值，以抵消各信道的幅度调整对总传输功率的影响，例如调整步数通过对信道幅度总和求某数为底的对数获取调整步数，则增益的dBm值减去3倍该数乘以调整步数。

如图3所示，本发明TD-SCDMA***多信道幅度和增益调整方法包括以下步骤：

步骤101：判断接收到的对于多个信道的TPC控制字是否相等，如果相等，则保持各信道的幅度不变，根据传输功率控制字调整增益，否则执行步骤102。

这里，所述接收到是终端或基站接收到对端发来TPC控制字，即：所述TPC控制字从终端发往基站或基站发往终端的控制指令中获取，当需要增大功率时，该控制字取值为1，当需要减少功率时，取值为-1，否则取值为0，如果有n个信道，则其各自的TPC控制字分别为Δ_TPC_1、Δ_TPC_2……Δ_TPC_n。

如果Δ_TPC_1、Δ_TPC_2……Δ_TPC_n彼此相等，则保持各信道的幅度不变，且根据传输功率控制字调整各信道的共同增益，设调整前各信道的幅值分别为amp1、amp2......ampn，增益的毫瓦分贝值为g_apc，则调整后的各信道幅值及增益的毫瓦分贝值为amp1_new＝amp1，amp2_new＝amp2......ampn_new＝ampn，g_apc_new＝g_apc+Δ_TPC_1，由于Δ_TPC_1只能取值±1和0，也就是将增益的毫瓦分贝值根据所述TPC控制字执行加一或减一操作或不操作。

步骤102：根据所述传输功率控制字调整各信道的幅度。

所述调整的方法为：将各信道的幅度乘以幅度调整步长的TPC控制字次方，得到新的各信道幅度，即有

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{amp}1\_\mathrm{new}=\mathrm{amp}1*{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{step}}^{{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TPC}\_1}}\\ \mathrm{amp}2\_\mathrm{new}=\mathrm{amp}2*{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{step}}^{{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TPC}\_2}}\\ ......\\ \mathrm{ampn}\_\mathrm{new}=\mathrm{ampn}*{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{step}}^{{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TPC}\_n}}\end{array}\right.$

步骤103：根据各信道的幅度间的关系获得调整系数。

所述各信道幅度间的关系为各信道的幅度之和应该为1，所述调整系数包括信道幅度总和value、调整步数n，其中，调整步数n为信道幅度总和的倒数求底为2的对数值，即value＝amp1_new+amp2_new+......+ampn_new，而 $n={\log }_2^{1/\mathrm{value}}.$

由于二进制计算中左移位、右移位的操作即为乘2或除2的操作，故求底为2的对数就可以求得移位的位数，即调整位数n。但n并不一定限制为对信道幅度总和的倒数求底为2的对数值，也可以对信道幅度总和的倒数求底为10的对数值等等，此时只需相应更改步骤104中的增益调整方式即可。

实际条件下，n并不一定是整数，所以对n的求取可以用一些数学手段来实现，例如为了加快n的求取速度，可以在本步骤之前，预先设定n值与value值的关系表，然后通过查询所述关系表的操作求得n值。

步骤104：根据获得的调整系数对各信道的幅度作进一步调整，并调整增益。

通过步骤102的调整后，各信道的幅度总和并不再能够保证为1，故需要对各信道的幅度作进一步调整，调整方法为：分别将通过步骤102调整后的各信道的幅度除以调整后各信道的幅度总和，作为调整后实际的各信道幅度，即各信道的实际幅度为amp1_real＝amp1_new/value，amp2_real＝amp2_new/value，......，ampn_real＝ampn_new/value。通过这种方式的调整，就可以保证实际信道幅度总和为1。

为了抵消各信道的幅度调整，对各信道的增益作出进一步的调整，调整方法为：对应于步骤103中通过对信道幅度总和的倒数求底为2的对数值为n值的情况，将所述增益的毫瓦分贝值减去6倍的调整步数，即实际增益g_apc_real＝g_apc-6*n。如果步骤103中对信道幅度总和的倒数求底为其他数的对数值作为n值，则实际增益随之改变，例如对信道幅度总和的倒数求底为10的对数作为n值，则g_apc_real＝g_apc-30*n。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，本领域内技术人员应该能够联想到，通过其他方式求取调整步数，或通过其他方式获取实际增益值，以及其它根据本发明的技术方案及其构思进行相应的等同改变或替换都应该属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、判断收到的对于多个信道的传输功率控制字是否相等，如果是，则保持各信道的幅度不变，并根据传输功率控制字调整增益，否则执行步骤B；

B、根据所述传输功率控制字调整各信道的幅度，并根据各信道幅度间的关系获得调整系数，其中所述根据传输功率控制字调整各信道的幅度为：根据所述传输功率控制字，将各信道的幅度乘以幅度调整步长的1或-1次方得到新的各信道幅度；所述调整系数为信道幅度总和及调整步数，所述根据各信道的幅度间的关系获得调整系数为：获取各信道的幅度总和，且确定调整步数为对信道幅度总和的倒数求底为2的对数值；

C、根据获得的调整系数调整各信道的幅度，并调整增益，其中所述根据获得的调整系数调整为：分别将通过步骤B调整后的各信道的幅度除以调整后各信道的幅度和，获得实际各信道调整后的幅度；

所述调整增益为：将所述增益的毫瓦分贝值减去6倍的调整步数。

2.根据权利要求1所述的时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法，其特征在于，步骤A中所述根据传输功率控制字调整增益为：将增益的毫瓦分贝值根据所述传输功率控制字执行加一或减一操作。

3.根据权利要求1所述的时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整方法，其特征在于，该方法在步骤A或B之前，进一步包括：根据信道幅度总和与调整步数的对应关系设置关系表，相应地，所述确定调整系数的操作通过查询所述关系表来实现。

4.一种时分同步码分多址***多信道幅度和增益调整装置，其特征在于，所述调整装置包括幅度调整单元、调整系数获取单元和增益调整单元，其中，

幅度调整单元，用于根据多个信道传输功率控制字调整多个信道的幅度，或根据调整系数对各信道的幅度调整；

调整系数获取单元，用于根据各信道的幅度间的关系获得调整系数，其中所述根据传输功率控制字调整各信道的幅度为：根据所述传输功率控制字，将各信道的幅度乘以幅度调整步长的1或-1次方得到新的各信道幅度；所述调整系数为信道幅度总和及调整步数，所述根据各信道的幅度间的关系获得调整系数为：获取各信道的幅度总和，且确定调整步数为对信道幅度总和的倒数求底为2的对数值；

增益调整单元，用于根据多个信道传输功率控制字或调整系数调整多个信道的增益，其中所述根据获得的调整系数调整为：分别将通过调整系数获取单元调整后的各信道的幅度除以调整后各信道的幅度和，获得实际各信道调整后的幅度；所述调整增益为：将所述增益的毫瓦分贝值减去6倍的调整步数。

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