移动通信系统中的TFC选择装置、TFC选择方法及其程序.pdf

一种TFC选择装置包括：SIR计算单元，通过利用接收数据的CPICH符号来计算SIR；变换单元，获得STFC(m)，该STFC(m)包含与计算出的SIR相对应的m个TFC；总发送功率计算单元，从TFCS中选择与所获得的STFC(m)相对应的TFC，并且从所选TFC作为起点开始按搜索方向信号表示的顺序计算TFCS中包括的TFC的总发送功率，所述TFCS是与总发送功率的大小成比例地排列的TFC的集合；以及TFC选择单元，基于计算出的作为起点的TFC的总发送功率来生成所述搜索方向信号，并从TFCS中选择将被应用于发送数据的最优TFC，其中，TFC选择单元选择与小于或等于发送数据所允许的最大值并且与该最大值接近的总发送功率相对应的TFC作为最优TFC。

1.  一种TFC选择装置，包括：
SIR计算单元，该SIR计算单元通过利用接收数据的CPICH符号来计算SIR；
变换单元，该变换单元获得STFC(m)，该STFC(m)包含与计算出的SIR相对应的m个TFC；
总发送功率计算单元，该总发送功率计算单元从TFCS中选择与所获得的STFC(m)相对应的TFC，并且从所选TFC作为起点开始按搜索方向信号表示的顺序计算所述TFCS中包括的TFC的总发送功率，所述TFCS是与总发送功率的大小成比例地排列的TFC的集合；以及
TFC选择单元，该TFC选择单元基于计算出的作为起点的TFC的总发送功率来生成所述搜索方向信号，并从所述TFCS中选择将被应用于发送数据的最优TFC，
其中，所述TFC选择单元选择与小于或等于所述发送数据所允许的最大值并且与该最大值接近的总发送功率相对应的TFC作为所述最优TFC。

2.  如权利要求1所述的TFC选择装置，
其中，所述TFC选择单元在计算出的所述作为起点的TFC的总发送功率超过所述最大值的情况下生成表示所述总发送功率下降的顺序的搜索方向信号，并在所述作为起点的TFC的总发送功率小于或等于所述最大值的情况下生成表示所述总发送功率上升的顺序的搜索方向信号。

3.  如权利要求1或2所述的TFC选择装置，
其中，所述变换单元检测在所述SIR计算单元计算出的SIR大于或等于为STFC(m)预设的A(m)并小于为STFC(m+1)预设的A(m+1)的情况下的A(m)，并获得与检测到的A(m)相对应的STFC(m)作为与计算出的SIR相对应的STFC(m)。

4.  一种TFC选择方法，包括：
通过利用接收数据的CPICH符号来计算SIR；
获得STFC(m)，该STFC(m)包含与计算出的SIR相对应的m个TFC；
从TFCS中选择与所获得的STFC(m)相对应的TFC，所述TFCS是与总发送功率的大小成比例地排列的TFC的集合；
基于计算出的所选TFC的总发送功率而生成搜索方向信号；
从所选TFC作为起点开始按所述搜索方向信号表示的顺序计算所述TFCS中包括的TFC的总发送功率；以及
从所述TFCS中选择将被应用于发送数据的最优TFC，该最优TFC与小于或等于所述发送数据所允许的最大值并且与该最大值接近的总发送功率相对应。

5.  如权利要求4所述的TFC选择方法，
其中，在生成所述搜索方向信号时，如果计算出的所述作为起点的TFC的总发送功率超过所述最大值，则所生成的搜索方向信号表示所述总发送功率下降的顺序，并且如果计算出的所述作为起点的TFC的总发送功率小于或等于所述最大值，则所生成的搜索方向信号表示所述总发送功率上升的顺序。

6.  如权利要求4或5所述的TFC选择方法，
其中，在获得与计算出的SIR相对应的STFC(m)时，检测在算出的SIR大于或等于为STFC(m)预设的A(m)并小于为STFC(m+1)预设的A(m+1)的情况下的A(m)，并获得与检测到的A(m)相对应的STFC(m)作为与计算出的SIR相对应的STFC(m)。

7.  一种程序，该程序使得计算机用作如权利要求1至3中任一项所述的TFC选择装置。

移动通信系统中的TFC选择装置、TFC选择方法及其程序
技术领域
本发明涉及CDMA移动通信系统中的TFC(传输格式组合)选择装置。
背景技术
宽带码分多址(W-CDMA)是作为国际标准团体之一的3GPP(第三代合作伙伴计划)规定的移动通信方式，根据W-CDMA，定义了诸如DCH(专用信道)和E-DCH(增强型DCH)之类的上行信道。存在在这些信道之一上承载时所发送的多个数据系列(数据系列1、2、...和N)。分别从这些数据系列剪出适当数据长度的数据段并且将所剪出的数据段组合，从而形成发送数据。从各数据系列剪出的数据段的长度的组合被称为“TFC”。
存在几十至几百个TFC。可能存在的TFC的集合被称为TFCS(传输格式组合集)。图7示出了TFCS和TFC的示例。图7所示的“表格”是TFC的示例，其中数据系列的列数N是2(N＝2)(数据系列1和2)，并且TFC的数目是9(TFC(1)-(9))。
一般而言，当发送数据大小较大时，移动通信需要较高的总发送功率。相反，当发送数据大小较小时，移动通信需要较低的总发送功率。因此，总发送功率在TFC之间是不同的。
同时，DCH或E-DCH中的发送处理是根据图5所示的过程300实现的。首先，TFC决定单元301决定可利用不超过可允许的发送功率的最大值的总发送功率来发送的TFC。发送数据创建单元302分别从数据系列1、2、...和N剪出数据段，并基于TFC决定单元301所决定的各个TFC来组合所剪出的数据段，从而创建发送数据。发送数据处理单元303对所创建的发送数据进行纠错编码和交织。最后，频率变换单元304对经发送数据处理单元303处理的发送数据进行调制，并输出经调制的发送数据作为载波。
在一系列前述单元中，TFC决定单元301包括图6所示的功能。总发送功率计算单元401计算TFCS中各个TFC的总发送功率。TFC选择单元402从总发送功率不超过可允许的发送功率的最大值的TFC中选择具有最高的总发送功率的TFC。
关于TFC的选择，已知一种例如在日本专利申请早期公开2003-304195中所公开的技术。该文献公开了一种用于移动终端设备的TFC选择方法，该方法选择规定了每个传输信道中的预定时间间隔的发送数据长度的组合的TFC，基于所选TFC在各传输信道上复用发送数据，并发送经复用的发送数据。
专利文献：日本专利申请早期公开2003-304195
发明内容
本发明解决的技术问题
然而，TFCS一般包含几十至几百个TFC。因此，如果对所有TFC执行图6所示的处理以从这些TFC中选择最优TFC，则需要巨大的计算量。为了防止该问题，提出了通过一种电路来实现过程300的方法，例如在该电路中，在图5中并行布置多个TFC决定单元301。在这种情况下，缩短了处理时间，但电路大小变得更大。大小更大的电路是移动通信设备所不希望的。
实现了本发明以解决传统问题。本发明的一个目的在于提供一种能够减小用于在移动通信中选择发送数据TFC的计算量的技术。
解决问题的手段
根据本发明一个方面的TFC选择装置包括：SIR计算单元，该SIR计算单元通过利用接收数据的CPICH符号来计算SIR；变换单元，该变换单元获得STFC(m)，该STFC(m)包含与计算出的SIR相对应的m个TFC；总发送功率计算单元，该总发送功率计算单元从TFCS中选择与所获得的STFC(m)相对应的TFC，并且从所选TFC作为起点开始按搜索方向信号表示的顺序计算TFCS中包括的TFC的总发送功率，所述TFCS是与总发送功率的大小成比例地排列的TFC的集合；以及TFC选择单元，该TFC选择单元基于计算出的作为起点的TFC的总发送功率来生成所述搜索方向信号，并从TFCS中选择将被应用于发送数据的最优TFC，其中，TFC选择单元选择与小于或等于发送数据所允许的最大值并且与该最大值接近的总发送功率相对应的TFC作为最优TFC。
根据本发明另一方面的TFC选择方法包括：通过利用接收数据的CPICH符号来计算SIR；获得STFC(m)，该STFC(m)包含与计算出的SIR相对应的m个TFC；从TFCS中选择与所获得的STFC(m)相对应的TFC，所述TFCS是与总发送功率的大小成比例地排列的TFC的集合；基于计算出的所选TFC的总发送功率而生成搜索方向信号；从所选TFC作为起点开始按搜索方向信号表示的顺序计算TFCS中包括的TFC的总发送功率；以及从TFCS中选择将被应用于发送数据的最优TFC，该最优TFC与小于或等于发送数据所允许的最大值并且与该最大值接近的总发送功率相对应。
根据本发明又一方面的程序使得计算机用作根据本发明一方面的TFC选择装置。
本发明的效果
根据本发明，可以减小选择将被应用于发送数据的最优TFC所需的计算量。因此可以防止设备的电路规模变大。此外，如果本发明被实现为程序，则可缩短处理时间。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的TFC选择装置的配置图；
图2是根据该实施例的与TFCS有关的说明图；
图3是与由根据该实施例的TFC选择装置所实现的操作有关的流程图；
图4是与由根据该实施例的TFC选择装置所实现的操作有关的流程图；
图5是一般移动通信系统中的发送处理单元的配置图；
图6是一般移动通信系统中的发送处理单元的TFC决定单元的配置图；以及
图7是与一般移动通信系统中的TFCS有关的说明图。
符号说明
100 TFC选择装置
101 总发送功率计算单元
102 TFC选择单元
103 TFCS
104 总发送功率
105 最优TFC
106 搜索方向信号
107 SIR计算单元
108 变换单元
109 CPICH符号
110 SIR
111 STFC
具体实施方式
以下将参考附图来描述本发明的实施例。
在移动通信中，当无线电波传播路径的状况较好时，可利用较低的发送功率来发送大小很大的数据。另一方面，当无线电波传播路径的状况较差时，需要利用较大的发送功率来发送大小很小的数据。表示无线电波传播路径的状况的指标之一是SIR(信号干扰比)。因此，SIR是与TFC相关的。SIR是在W-CDMA接收处理的过程中从CPICH(公共导频信道)符号计算出的。
在图2中，表格1是其中设定了TFCS的表格的示例。在该实施例中，通过利用SIR和TFC之间的相关性，从表格1所示的TFC当中高效地搜索应用于发送数据的最优TFC。
如果TFCS包含J个TFC，则这些TFC被分别表示为TFC(1)、TFC(2)、...、TFC(j)、...和TFC(J)(j＝1、2、...、J)。这一系列TFC(j)的总发送功率随着j值的增大而变高，即按升序变高(表格3和4)。这样，TFCS(表格1)的这一系列TFC被指派了与总发送功率的大小成比例的顺序(j)。
从TFCS中选择的TFC是STFC(所选TFC)。当从TFCS中选择m个TFC时，这些STFC被分别表示为STFC(1)、STFC(2)、...、STFC(m)、...和STFC(M)(m＝1、2、...、M)。
为了从TFCS中搜索最优TFC，描述了满足以下不等式(1)的条件的STFC(m)。
A(m)≤SIR＜A(m+1)...(1)
在不等式(1)中，A(m)表示与任意STFC(m)相对应的SIR值。适当值被设定为A(m)以对应于STFC(m)。图2的表格2示出了STFC(m)和A(m)的组合示例。在表格2中，如果A(m)例如是A(1)，则A(m+1)是A(2)。表格2的各行对应于表格1的各行中的TFC(j)。
基于不等式(1)所决定的STFC(m)对应于最优TFC的搜索起点。换言之，如果将从图2的表格1中搜索最优TFC，则表格1中的与表格2中的STFC(m)相对应的TFC(j)用作搜索起点。
接下来，计算作为起点的TFC的总发送功率。最优TFC的搜索方向是根据所计算的总发送功率是超过了可允许的发送功率的最大值(情况“A”)还是未超过可允许的发送功率的最大值(情况“B”)来决定的。搜索方向指的是在从表格1中搜索作为最优TFC的TFC(j)时j的推移。具体而言，搜索方向是j的值变大的方向(升序方向)或者j的值变小的方向(降序方向)。
(A)起点的总发送功率超过可允许的发送功率的最大值的情况：
在该情况下，从起点开始按降序来搜索TFC(j)。该搜索方向表示总发送功率下降的方向。首先，在识别出与所决定的STFC(m)相对应的TFC(j)作为起点之后，计算j小于起点的j的TFC(j-1)的总发送功率。如果TFC(j-1)的总发送功率超过可允许的发送功率的最大值，则计算TFC(j-2)的总发送功率。如果TFC(j-2)的总发送功率超过最大可允许发送功率，则计算TFC(j-3)的总发送功率。此后进行同样处理。如果TFC(j-K)的总发送功率首次显示小于或等于可允许的发送功率的最大值，则该TFC(j-K)被选择为最优TFC。
(B)起点的总发送功率小于或等于可允许的发送功率的最大值的情况：
在该情况下，从起点开始按升序来搜索TFC(j)。该搜索方向表示总发送功率上升的方向。首先，在识别出与基于不等式(1)所决定的STFC(m)相对应的TFC(j)作为起点之后，计算j大于起点的j的TFC(j+1)的总发送功率。如果TFC(j+1)的总发送功率小于或等于可允许的发送功率的最大值，则计算TFC(j+2)的总发送功率。如果TFC(j+2)的总发送功率小于或等于可允许的发送功率的最大值，则计算TFC(j+3)的总发送功率。此后进行同样处理。如果TFC(j+L)的总发送功率首次超过发送功率的最大可允许值，则刚好在TFC(j+L)之前的TFC(j+L-1)被选择为最优TFC。
通过上述控制，无论是出现情况(A)还是情况(B)，与小于或等于可允许的发送功率的最大值并与该最大值接近的总发送功率相对应的TFC被选择为最优TFC。
示例
将参考图1来描述根据本发明一实施例的TFC选择装置的配置。根据该实施例的TFC选择装置100被配置为包括以下组成部分。这些组成部分可通过程序控制来实现，或者由诸如ASIC(专用集成电路)之类的硬件构成。
总发送功率计算单元101是计算总发送功率104的块。TFCS 103、与用于搜索最优TFC的起点相对应的STFC(m)111和表示最优TFC的搜索方向的搜索方向信号106被输入到总发送功率计算单元101。总发送功率计算单元101输出当前搜索的TFC的总发送功率104。
TFC选择单元102是通过将总发送功率104与规定的最大可允许发送功率相比较来决定最优TFC 105的块。此外，TFC选择单元102根据用作搜索起点的TFC的总发送功率104的值来生成搜索方向信号106。TFC选择单元102将生成的搜索方向信号106提供给总发送功率计算单元101。如果应当按升序来搜索TFC(j)，则搜索方向信号106示出“1”。如果应当按降序来搜索TFC(j)，则搜索方向信号106示出“0”。
SIR计算单元107是通过利用从接收数据获得的CPICH符号109来计算SIR 110的块。
变换单元108是基于不等式(1)而使得SIR 110对应于STFC(m)111的块。变换单元108被输入SIR 110，并输出STFC(m)111。
将参考图1以及图3和4的流程图来描述根据本实施例的TFC选择装置所实现的操作。
SIR计算单元107通过利用CPICH符号109来计算SIR 110(图3：步骤S1)。
变换单元108基于不等式(1)来决定与SIR 110相对应的STFC(m)111(步骤S2)。
总发送功率计算单元101从TFCS 103获得与STFC(m)111相对应的TFC(p)作为搜索起点(步骤S3)。
总发送功率计算单元101计算用作起点的TFC(p)的总发送功率104(步骤S4)。
TFC选择单元102判断作为起点的TFC(p)的总发送功率是否超过可允许的发送功率的最大值(图4：步骤S5)。
如果起点的总发送功率104超过可允许的发送功率的最大值(步骤S5：是，步骤S51：是)，则TFC选择单元102输出与降序搜索方向相对应的示出“0”的搜索方向信号106。如果该搜索不是首次并且前一搜索方向信号106示出“0”(步骤S53：“0”)，则TFC选择单元102输出示出“0”的搜索方向信号106。另一方面，如果前一搜索方向信号106示出“1”(步骤S53：“1”)，则TFC选择单元102输出TFC(p-1)作为最优TFC 105(步骤S54)。
通过上述算法，当起点的总发送功率104超过最大可允许发送功率时，可检测当前搜索的TFC的总发送功率104首次小于可允许的发送功率的最大值的定时。可获得在该定时检测到的TFC作为最优TFC 105。
如果起点的总发送功率104小于或等于可允许的发送功率的最大值(步骤S5：否，步骤S55：是)，则TFC选择单元102输出与升序搜索方向相对应的示出“1”的搜索方向信号106。此外，如果该搜索不是首次并且前一搜索方向信号106示出“1”(步骤S57：“1”)，则TFC选择单元102输出示出“1”的搜索方向信号106。另一方面，如果前一搜索方向信号106示出“0”(步骤S57：“0”)，则TFC选择单元102输出TFC(p)作为最优TFC 105(步骤S58)。
通过上述算法，当起点的总发送功率104小于或等于最大可允许发送功率时，可检测当前搜索的TFC的总发送功率104小于或等于最大可允许发送功率并与最大允许发送功率接近的定时。可获得在该定时检测到的TFC作为最优TFC 105。
如果来自TFC选择单元102的搜索方向信号106示出“0”(步骤S6：“0”)，则总发送功率计算单元101根据降序“p＝p-1”来计算TFC(p)的总发送功率104(步骤S61，图3：步骤S4)。如果搜索方向信号106示出“1”(步骤S6：“1”)，则总发送功率计算单元101根据升序“p＝p+1”来计算TFC(p)的总发送功率104(步骤S62，图3：步骤S4)。
参考图1至4，现在将描述操作的具体示例。在该示例中，假定最大可允许发送功率是“23”并且TFC的数目N是“9”。在此还假定如果搜索方向信号106示出“0”(情况A)，则如图2的表格3所示地计算总发送功率104，并且如果搜索方向信号106示出“1”(情况B)，则如图2的表格4所示地计算总发送功率104。
(A)搜索方向信号106示出“0”：
现在，在步骤S1(图3)计算出的SIR 110被假定为“21”。
在步骤S2，从图2的表格2可以清楚“A(2)＜SIR 110”。因此，获得STFC(2)作为与即将到来的搜索的起点相对应的STFC(m)111。
在步骤S3，从表格1和2可以清楚STFC(2)对应于TFC(7)。因此，认识到“P＝j＝7”，并且作为搜索起点的TFC(p)是TFC(7)。
根据表格3所示的示例，在步骤S4计算出的TFC(7)的总发送功率104是“29”。
在步骤S5，确定TFC(7)的总发送功率104“29”超过了可允许的发送功率的最大值“23”。然后，在步骤S52输出示出“0”的搜索方向信号106。
如果在步骤S6确定搜索方向示出“0”，则总发送功率计算单元101基于在步骤S61获得的“p＝p-1＝6”，在步骤S4计算TFC(6)的总发送功率104。也就是说，在作为起点的TFC(7)之后检查TFC(6)。
根据图2的表格3所示的示例，在步骤S4计算出的TFC(6)的总发送功率104是“25”。
在步骤S5，确定TFC(6)的总发送功率104“25”超过了可允许的发送功率的最大值“23”。由于应用于TFC(7)的前一搜索方向信号106示出“0”，因此通过步骤S53的确定而为当前的TFC(6)输出示出“0”的搜索方向信号106。
如果在步骤S6确定搜索方向信号106示出“0”，则基于在步骤S61获得的“p＝p-1＝5”，在步骤S4计算TFC(5)的总发送功率104。也就是说，在TFC(6)之后检查TFC(5)。
根据图2的表格3所示的示例，在步骤S4计算出的TFC(5)的总发送功率104是“21”。
在步骤S5，确定TFC(5)的总发送功率104“21”小于可允许的发送功率的最大值“23”。这里，应用于TFC(6)的前一搜索方向信号106示出“0”。因此，通过步骤S57在步骤S58输出作为当前检查的TFC的TFC(p)(即TFC(5))作为最优TFC 105。这样，首次小于可允许的发送功率的最大值的TFC被检测为最优TFC 105。
(B)搜索方向信号106示出“1”：
在该情况下，如上所述，如图2的表格4所示地计算总发送功率104。假定在步骤S1计算出的SIR 110是“21”。
在步骤S2，从表格2可以清楚“A(2)＜SIR 110”。因此，获得STFC(2)作为与即将到来的搜索的起点相对应的STFC(m)111。
在步骤S3，从表格1和2可以清楚STFC(2)对应于TFC(7)。因此，认识到“p＝j＝7”，并且作为搜索起点的TFC(p)是TFC(7)。
根据表格4所示的示例，在步骤S4计算出的TFC(7)的总发送功率104是“19”。
在步骤S5，确定TFC(7)的总发送功率104“19”小于可允许的发送功率的最大值“23”。然后，在步骤S55输出示出“1”的搜索方向信号106。
如果在步骤S6确定搜索方向示出“1”，则总发送功率计算单元101基于在步骤S62获得的“p＝p+1＝8”，在步骤S4计算TFC(8)的总发送功率104。也就是说，在作为起点的TFC(7)之后检查TFC(8)。
根据图2的表格4所示的示例，在步骤S4计算出的TFC(8)的总发送功率104是“22”。
在步骤S5，确定TFC(8)的总发送功率104“22”小于可允许的发送功率的最大值“23”。由于应用于TFC(7)的前一搜索方向信号106示出“1”，因此通过步骤S57的确定而为当前的TFC(8)输出示出“1”的搜索方向信号106。
如果在步骤S6确定搜索方向信号106示出“1”，则基于在步骤S62获得的“p＝p+1＝9”，在步骤S4计算TFC(9)的总发送功率104。也就是说，在TFC(8)之后检查TFC(9)。
根据图2的表格4所示的示例，在步骤S4计算出的TFC(9)的总发送功率104是“25”。
在步骤S5，确定TFC(9)的总发送功率104“25”超过了可允许的发送功率的最大值“23”。这里，应用于TFC(8)的前一搜索方向信号106示出“1”。因此，通过步骤S53在步骤S54输出作为先前检查的TFC的TFC(p-1)(即TFC(8))作为最优TFC 105。这样，小于或等于最大可允许发送功率并且与最大可允许发送功率接近的TFC被检测为最优TFC 105。
根据参考图5至7所述的一般方法，需要计算构成TFCS的所有九个TFC的每一个的总发送功率。相比之下，在上述示例中，为九个TFC中的三个的每一个计算总发送功率。计算对象的数目之所以减少的原因在于对搜索最优TFC有所帮助的起点被预先设定，而非从TFCS中任意搜索最优TFC。
因此，根据该实施例，总发送功率和选择TFC的计算量被减小。结果，即使TFCS包括几十至几百个TFC的大规模集合，也可以从TFCS中高效地搜索最优TFC。此外，由于没有必要为了搜索效率而提供并行电路，因此可以防止电路规模变大。
在上述实施例中，用于对TFCS(表格1)进行搜索的搜索方向信号表示一个从起点开始的诸如降序方向或升序方向之类的方向。然而，根据本发明的搜索方向的数目不限于一个。例如，可在从起点开始的两个方向(分别是升序方向和降序方向)的每一个中检查预定数目的TFC。然后，可基于检查结果来选择最优TFC。因此可以检查起点附近的TFC。
产业适用性
本发明适用于CDMA移动通信系统中的移动终端或基站。本发明可被实现为与根据上述实施例的操作相对应的计算机将程序或者其中存储该程序的记录介质。在后一种情况下，可缩短计算机处理时间。