Устройство и способ отслеживания уровня мощности принимаемого сигнала в системе связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов

 

Заявлены устройство и способ отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого базовой станцией цифровой сотовой системы связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Устройство содержит блок памяти, имеющий первую таблицу для запоминания напряжений автоматической регулировки усиления, соответствующих последовательности уровней принимаемого сигнала, имеющий вторую таблицу для запоминания изменяемых напряжений регулировки ослабления, соответствующих напряжениям автоматической регулировки усиления. В заявленном способе получают напряжение автоматической регулировки усиления и изменяемое напряжение регулировки ослабления. Входной уровень принимаемого сигнала, соответствующий напряжению автоматической регулировки усиления принимаемого сигнала, отслеживается по первой таблице. Напряжение автоматической регулировки усиления, соответствующее изменяемому напряжению регулировки ослабления принимаемого сигнала, отслеживается по второй таблице. По первой таблице вычисляется разность между входными уровнями с использованием отслеживаемого напряжения автоматической регулировки усиления. И, наконец, вычитается уровень мощности принимаемого сигнала путем вычитания разности между входными уровнями из отслеживаемого входного уровня. Техническим результатом является создание устройства и способа отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого в базовой станции. 3 с.п.ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к базовой станции цифровой сотовой системы связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) и, более конкретно к устройству и способу слежения за уровнем мощности принимаемого сигнала.

Предшествующий уровень техники Обычно в аналоговой сотовой системе связи мощность передачи от абонента мобильного телефона регулируется посредством измерения уровня мощности сигнала, принятого в базовой станции от абонента мобильного телефона. Если уровень мощности сигнала, принимаемого в базовой станции, меньше эталонного значения, система повышает мощность передачи мобильного телефона, а если он больше эталонного значения, то система снижает мощность передачи мобильного телефона. Для регулирования мощности, передаваемой абонентом мобильного телефона, необходимо предусмотреть операцию измерения уровня мощности сигнала, принимаемого в базовой станции. В известной аналоговой сотовой системе связи уровень мощности сигнала, принимаемого в базовой станции, измеряется с использованием индикатора уровня принимаемых сигналов (RSSI-индикатора).

В современных системах связи с МДКР, которые являются цифровыми сотовыми системами связи, также необходима операция регулирования мощности передачи и мощности приема, как и в аналоговых системах, для того чтобы поддерживать максимальную пропускную способность трафика. Однако такая система связи с МДКР отличается от известной аналоговой сотовой системы связи тем, что в базовой станции в схеме преобразования частоты приема приемопередающего блока имеется регулируемый аттенюатор в обратном тракте для точного регулирования мощностей приема и передачи. Значение принимаемого сигнала, полученное RSSI-индикатором, изменяется в соответствии с управляющим напряжением регулируемого аттенюатора. Поэтому, если в базовой станции известной аналоговой сотовой системы используется операция регулирования, то трудно отслеживать уровень мощности принимаемого сигнала, который является характерным параметром в операции регулирования мощностей передачи и приема. То есть в системе связи с МДКР затруднено точное отслеживание уровня мощности принимаемого сигнала без использования дополнительного алгоритма, учитывающего ослабление, вносимое регулируемым аттенюатором.

Сущность изобретения Соответственно задачей изобретения является создание устройства и способа отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого в базовой станции, с учетом ослабления регулируемого аттенюатора, путем использования значения RSSI-индикатора для сигнала, принимаемого посредством антенны базовой станции в системе связи с МДКР.

В соответствии с одним из аспектов изобретения устройство отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого в базовой станции цифровой сотовой системы связи с МДКР, содержит блок памяти, имеющий первую таблицу для запоминания напряжений автоматической регулировки усиления (АРУ), соответствующих последовательности уровней принимаемого сигнала, и имеющий вторую таблицу для запоминания изменяемых напряжений регулировки ослабления, соответствующих напряжениям АРУ.

Согласно другому аспекту изобретения способ отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого в базовой станции цифровой системы связи с МДКР, включает в себя следующие этапы: получение значений напряжения АРУ и изменяемого напряжения регулировки ослабления для текущего принимаемого сигнала, отслеживание входного уровня принимаемого сигнала соответственно напряжению АРУ принимаемого сигнала; отслеживание напряжения АРУ, соответствующего изменяемому напряжению регулировки ослабления принимаемого сигнала, вычисление разности между входными уровнями с использованием отслеживаемого напряжения АРУ; и вычисление уровня мощности принимаемого сигнала путем вычитания разности между входными уровнями из отслеживаемого входного уровня.

Согласно еще одному аспекту изобретения способ отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого в базовой станции цифровой сотовой системы связи с МДКР, включает в себя следующие этапы: получение значений напряжения АРУ и изменяемого напряжения регулировки ослабления принимаемого в данный момент сигнала; отслеживание входного уровня принимаемого сигнала, соответствующего напряжению АРУ принимаемого сигнала; отслеживание ослабления, соответствующего изменяемому напряжению регулировки ослабления принимаемого сигнала; и вычисление уровня мощности принимаемого сигнала путем вычитания отслеживаемого ослабления из отслеживаемого входного уровня.

Краткое описание чертежей Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых одинаковые цифровые и символьные ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы и на которых представлено следующее: фиг. 1 - блок-схема, раскрывающая структуру обратного тракта обычной системы связи с МДКР; фиг. 2 - подробная блок-схема приемопередающего блока, показанного на фиг. 1; фиг. 3 - подробная блок-схема блока преобразования частоты приема и блока вспомогательной регулировки приемопередатчика, показанных на фиг. 2, согласно настоящему изобретению; фиг. 4 - блок-схема, показывающая процедуру отслеживания уровня мощности принимаемого сигнала согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 5 - блок-схема, показывающая процедуру отслеживания уровня мощности принимаемого сигнала согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 6A и 6B - таблицы характеристик регулируемого аттенюатора, запоминаемые в электрически стираемом программируемом ПЗУ (ЭСППЗУ), показанном на фиг. 3; и
фиг. 7A и 7B - таблицы характеристик индикатора RSSI, запоминаемые в ЭСППЗУ, показанном на фиг. 3.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
В последующем описании опущено подробное изложение известных функций и конструкций, которое может затруднить понимание сущности настоящего изобретения.

В обычной системе связи с МДКР для отслеживания уровня мощности принимаемого сигнала обратный тракт, то есть тракт, по которому базовая станция принимает радиочастотный сигнал от мобильного телефонного абонента, имеет структуру, показанную на фиг. 1. Базовая станция включает в себя входной каскад приемника 100, приемопередающий блок 200, распределитель промежуточной частоты 300 и цифровой сигнальный процессор 400.

Детальная структура приемопередающего блока 200, показанного на фиг. 1, представлена на фиг. 2.

Приемопередающий блок 200 имеет блок преобразования частоты приема 210, блок вспомогательного управления 230 приемопередатчиком и блок преобразования частоты передачи 250. Блок преобразования частоты приема 210 образует обратный тракт системы связи с МДКР. Блок вспомогательного управления приемопередатчика 230, включенный между блоками преобразования частоты приема и частоты передачи 210 и 250, регулирует мощность приема.

Для поддержания соответствующей сотовой зоны и максимальной пропускной способности трафика в системе связи с МДКР необходимо регулировать мощность приема прямого и обратного трактов. Для регулирования мощности приема обратного тракта необходимо точное измерение уровня мощности сигнала, принимаемого антенной. В этой системе связи с МДКР мощность приема обратного тракта может регулироваться в соответствии с изменением состояния базовой станции, то есть изменениями трафика на базовой станции и зоны обслуживания базовой станции и т.д. посредством отслеживания точного уровня мощности принимаемого сигнала.

Как показано на фиг. 3, мощность приема в обратном тракте базовой станции регулируется посредством изменения коэффициента ослабления регулируемого аттенюатора 214, управляемого блоком вспомогательного управления 230 приемопередатчиком.

Согласно фиг. 3 блок преобразования частоты приема 210 содержит входной усилитель 212, регулируемый аттенюатор 214, первый смеситель 216, полосовой фильтр 218, схему автоматической регулировки усиления (АРУ) 220, второй смеситель 222, усилитель 224 и схему детектирования 226 цепи АРУ. Блок вспомогательной регулировки 230 приемопередатчиком имеет аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 232, электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ) 234, микропроцессор 236 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 238.

Для точного отслеживания уровня мощности принимаемого сигнала необходимо иметь значение RSSI принимаемого в данный момент сигнала, изменяемое напряжение регулировки ослабления блока вспомогательного управления 230 приемопередатчиком, таблицу характеристик регулируемого аттенюатора 214, таблицу RSSI обратного тракта и т.д. Значение RSSI принимаемого сигнала изменяется в соответствии с уровнем сигнала, принимаемого антенной базовой станции. Изменяемое напряжение регулировки ослабления для управления регулируемым аттенюатором 214 определяется управлением базовой станции, которое может быть получено с блока вспомогательного управления 230 приемопередатчиком. Таблица характеристик регулируемого аттенюатора 214 и таблица характеристик RSSI блока преобразования частоты приема 210 запоминается в ЭСППЗУ 234 в блоке вспомогательного управления 230 приемопередатчиком.

Таблицы характеристик регулируемого аттенюатора показаны на фиг. 6A и 6B. На фиг 6A указаны изменяемые напряжения регулировки ослабления, генерируемые блоком вспомогательного управления 230 приемопередатчиком в соответствии с напряжениями АРУ, определяемыми схемой детектирования 226 цепи АРУ. На фиг. 6B указаны коэффициенты ослабления регулируемого аттенюатора 214, устанавливаемые в соответствии с изменяемыми напряжениями регулировки ослабления, генерируемыми блоком вспомогательного управления 230 приемопередатчиком.

Таблицы характеристик RSSI, показывающие уровень мощности принимаемого сигнала, показаны на фиг. 7A и 7B. На фиг. 7A показано напряжение АРУ, определяемое схемой детектирования 226 цепи АРУ в соответствии с входным уровнем принимаемого сигнала. Фиг. 7B указывает входной уровень принимаемого сигнала в соответствии с напряжением АРУ, определяемым схемой детектирования 226 цепи АРУ.

Таблицы характеристик, показанные на фиг. 6A, 6B, 7A, 7B, запоминаются в ЭСППЗУ 234 блока вспомогательного управления 230. Микропроцессор 236 отслеживает уровень мощности принимаемого сигнала путем использования таблиц, запоминаемых в ЭСППЗУ 234. Эта операция отслеживания уровня мощности иллюстрируется с помощью фиг. 4 и 5. Базовая станция регулирует уровень мощности принимаемого сигнала в соответствии с процедурами регулировки, показанными на фиг. 4 и 5.

Согласно фиг. 4 микропроцессор 236 на этапе 401 получает данные АРУ принимаемого в данный момент сигнала. На этапе 402 микропроцессор 236 получает данные об изменяемом напряжении регулировки ослабления принимаемого в данный момент сигнала. На этапе 403 микропроцессор 236 отслеживает входной уровень принимаемого сигнала, соответствующий данным АРУ принимаемого сигнала из таблицы RSSI, показанной на фиг. 7A или 7B. На этапе 404 микропроцессор 236 отслеживает данные АРУ, соответствующие изменяемому напряжению регулировки ослабления из таблицы, показанной на фиг. 6A. На этапе 405 микропроцессор 236 вычисляет разность между входными уровнями из таблицы RSSI, показанной на фиг. 7A или 7B, путем использования данных АРУ, отслеживаемых на этапе 404. На этапе 406 микропроцессор 236 вычисляет уровень мощности сигнала, принимаемого в приемопередающем блоке 200, посредством вычитания разности, вычисленной на этапе 405, из входного уровня принятого сигнала, отслеживаемого на этапе 403. На этапе 407 микропроцессор 236 вычисляет уровень мощности сигнала, принимаемого в обратном тракте, путем вычитания усиленной мощности входного каскада базовой станции из уровня мощности, вычисленного на этапе 406.

В соответствии с фиг. 5 микропроцессор 236 на этапе 501 получает данные АРУ принимаемого в данный момент сигнала. На этапе 502 микропроцессор 236 получает данные об изменяемом напряжении регулировки ослабления принимаемого в данный момент сигнала. На этапе 503 микропроцессор 236 отслеживает входной уровень принятого сигнала, соответствующего данным АРУ принимаемого сигнала из таблицы RSSI, показанной на фиг. 7A или 7B. На этапе 504 микропроцессор 236 отслеживает ослабление, соответствующее изменяемому напряжению регулировки ослабления из таблицы, показанной на фиг. 6B. На этапе 505 микропроцессор 236 вычисляет уровень мощности сигнала, принимаемого в приемопередающем блоке 200, путем вычитания ослабления, отслеживаемого на этапе 504, из входного уровня принимаемого сигнала, отслеживаемого на этапе 503. На этапе 506 микропроцессор 236 вычисляет уровень мощности сигнала, принимаемого в обратном тракте, путем вычитания усиленной мощности входного каскада базовой станции из уровня мощности, вычисленного на этапе 503.

Как было описано выше, уровень мощности принимаемого сигнала может точно отслеживаться независимо от изменения коэффициента ослабления регулируемого аттенюатора и изменения значения RSSI. Следовательно, может точно выполняться операция регулирования мощности приема, что требуется для поддержания максимальной пропускной способности трафика в системе связи с МДКР.

Хотя настоящее изобретение раскрыто со ссылками на конкретные варианты его осуществления, специалистам должно быть очевидно, что возможны различные изменения по форме и в деталях, не выходящие за рамки сущности и объема настоящего изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство для отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого базовой станцией цифровой сотовой системы связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, отличающееся тем, что содержит средство для запоминания первой таблицы, содержащей последовательность напряжений автоматической регулировки усиления, соответствующую последовательности уровней принимаемого сигнала, и второй таблицы, содержащей последовательность изменяемых напряжений регулировки ослабления, соответствующих указанным напряжениям автоматической регулировки усиления, и средство обработки для определения уровня мощности указанного принимаемого сигнала на указанной базовой станции, в результате чего указанное средство обработки отслеживает указанный принимаемый сигнал путем выделения уровня сигнала текущего состояния с помощью напряжения автоматической регулировки усиления и изменяемого напряжения регулировки ослабления принимаемого сигнала, и выделения уровня сигнала, соответствующего напряжению автоматической регулировки усиления принимаемого сигнала.

2. Способ отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого базовой станцией цифровой сотовой системы связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, имеющей блок памяти для запоминания первой таблицы, содержащей напряжения автоматической регулировки усиления, соответствующие последовательности уровней принимаемого сигнала, и имеющей вторую таблицу, содержащую изменяемые напряжения регулировки ослабления, соответствующие указанным напряжениям автоматической регулировки усиления, отличающийся тем, что содержит этапы получения напряжения автоматической регулировки усиления и изменяемого напряжения регулировки ослабления принимаемого в данный момент сигнала, отслеживания входного уровня принимаемого сигнала, соответствующего напряжению автоматической регулировки усиления принимаемого сигнала из указанной первой таблицы, отслеживания напряжения автоматической регулировки усиления, соответствующего изменяемому напряжению регулировки ослабления принимаемого сигнала из указанной второй таблицы, вычисления разности между входными уровнями из указанной первой таблицы с использованием отслеживаемого напряжения автоматической регулировки усиления и вычисления уровня мощности принимаемого сигнала путем вычитания указанной разности между входными уровнями из отслеживаемого входного уровня.

3. Способ отслеживания уровня мощности сигнала, принимаемого базовой станцией цифровой сотовой системы связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, имеющей блок памяти для запоминания первой таблицы, содержащей напряжения автоматической регулировки усиления, соответствующие последовательности уровней принимаемого сигнала, и второй таблицы для запоминания изменяемых напряжений регулировки ослабления, соответствующих указанным напряжениям автоматической регулировки усиления, отличающийся тем, что содержит этапы получения напряжения автоматической регулировки усиления и изменяемого напряжения регулировки ослабления принимаемого в данный момент сигнала, отслеживания входного уровня принимаемого сигнала, соответствующего напряжению автоматической регулировки усиления принимаемого сигнала из указанной первой таблицы, отслеживания ослабления, соответствующего изменяемому напряжению регулировки ослабления принимаемого сигнала из указанной второй таблицы, вычисления уровня мощности принимаемого сигнала путем вычитания отслеженного ослабления из отслеживаемого входного уровня.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9