[发明专利]产生代表发射射频功率的基带信号的方法、装置及发射台

说明书

本发明涉及产生代表由发射台发射的功率的基带信号用的方法。本发明的主要用途是在移动无线电电信系统的领域。

移动无线电系统目前已由3GPP(第三代伙伴关系项目-3rdGeneration Partnership Project)委员会标准化了。用于这种系统的CDMA(码分多址)技术包括对每一个符号的调制如下：

在频谱扩展阶段期间用扩展码调制符号，以便形成脉冲流，在传统上用术语“码片”表示每一个脉冲。

然后每一个码片通过成型滤波器，然后在无线电调制阶段期间用射频载波调制；每一个符号用能量Es发射，该能量是这个符号中每一个码片的能量Ec与表示每个符号的脉冲数的扩展因数的乘积。

按照CDMA技术工作的移动台概略地示于图1。它包括产生待发射的符号的信息源100、频谱扩展装置102、无线电调制装置104和天线106。

在现有技术的其余描述中，假定数据发射台是移动无线电系统的移动台，而同一系统中的数据接收站是基站。另外，假定几个移动台同时向至少一个基站发射。利用CDMA技术，几个移动台可以同时在相同的载波频率上发射。若以大致相等的Es/I比率值接收来自移动台的信号，则在基站可以接收，其中I表示当时在通信中考虑的移动台以外的移动台产生的干扰电平。在本说明书的其余部分，在3GPP委员会规范中定义的这个比率的量度用SIR(信号干扰比)表示。因此，来自移动台的信号应该用彼此相等的大体恒定的SIR接收。实际上，来自不提供相同业务(电话、数据传输等)的两个移动台的信号不必以相等的SIR接收。这就是为什么基站对于每一个移动台都有一个表示为SIR_target的目标SIR的原因。对于提供相同业务的移动台，所述比率SIR_target相同。因此，每一个移动台应该以大致等于与相关的移动台相联系的SIR_target的SIR被基站接收。

为了达到这一点，符号的发射分成时隙。每一个时隙除数据符号以外还包含导引符号。对于每一个时隙，基站在接收时尤其是利用导引符号来估计SIR，并向移动台发射TPC(发射功率控制)命令。在下一个时隙之前，TPC命令被移动台接收并解调。移动台随着这个命令的值用反馈回路增大或减小它的发射功率。这个功率一般用分贝表示。

为了使移动台更好地控制它的发射功率，它们的发射功率范围必须非常大，例如大约80分贝，而且它们必须能够以相当好的分辨率，例如约1分贝修正它。若来自所有移动台的信号都以大致等于相应的SI_Rtarget被接收，则移动台必须以与分隔接收站和发射台的距离成正比的功率发射，以便精确地补偿路径造成的衰减。在不使用CDMA技术的系统中，例如在GSM网络中，接近基站的移动台可以在不干扰来自其它移动台的信号接收的情况下“非常强地”发射。这在CDMA中是不可能的，因为这个移动台会防碍接收使用相同的射频载波频率的其它移动台。

因此，在产生代表来自移动台的发射功率的符号之前，移动台必须确定它的发射功率。有几种已知的方法来做到这一点。每一种已知的方法都可以用于与无线电调制器104输出的射频信号S一部分对应的射频信号S’。例如，射频信号S’从与无线电调制器104输出端相连的无源耦合器输出。

第一种方法包括用包络检波装置处理无源耦合器输出的射频信号。这个包络检波装置是通过把偏压二极管和低通滤波器串联起来而形成的。这个方法的主要缺点是所产生的信号只代表具有恒定包络的无线电调制的发射功率。因此，无法用于使用具有非恒定包络的无线电调制的3GPP委员会系统。此外，它无法用来处理非常高的功率范围。对于非常低的发射功率，与耦合的射频信号对应的电流与通过该二极管偏置电阻的偏置电流相比可以忽略不计。因此不可能把二极管整流的电流与它的偏置电流区分开。

第二种方法包括用完成与无线电调制系统相反功能的无线电解调系统对射频信号S’进行解调。但是，加上这种类型的无线电解调系统有若干缺点，就成本、尺寸和能耗而言尤为如此。

第三种方法包括用一种可以在高频下工作的对数放大器来处理射频信号S’。但是，这种类型的对数放大器的使用复杂，因而昂贵。

所以，本发明的目的是建议一种能够产生代表发射台发射的射频信号功率的基带信号的方法和装置，这个基带信号可以用来在宽动态范围内控制来自发射台的发射功率，而同时保持良好的分辨率。

于是，本发明的一个要点是一种产生代表发射台所发射的射频信号的发射功率的基带信号的方法，其特征在于，它包括以下步骤：