CN100393168C - 码分多址系统随机接入门限多径选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动通信领域中的码分多址系统随机接入门限多径选择方法，包括：1、对输入信号进行处理；2、每个签名的每个多径的能量与一次门限T1比较；3、将第2步的结果中的最强径的能量与二次门限T2；如果最强径能量大于T2，则认为该签名有效，做进一步的多径管理；如果最强径能量不大于T2，则认为该签名无效，放弃解调；4、解调单元解调随机接入的消息部分；5、统计消息解调错误个数，即统计消息解调错误率；6、根据消息解调错误率动态调整前导检测门限。本发明克服了现有技术存在的单个门限方法中门限选择困难、虚报警过多、解调单元阻塞等缺点，能保证有效签名检测后，有足够多的多径用于message的解调，又能保证虚警足够低，防止阻塞现象出现的随机接入多径选择方法。

Description

码分多址系统随机接入门限多径选择方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统，尤其涉及码分多址系统随机接入(RandomAccess)多径选择方法。
背景技术
随着移动通信的迅猛发展，人们对移动通信的质量及其提供的业务类型要求也越来越高，第三代移动通信的提出及发展正是符合了人们的这种需求，因此备受瞩目。宽带码分多址(WCDMA，Wide CDMA)是第三代移动通信系统标准化组织(3rd Generation Partnership Project，3GPP)提出的无线传输技术(Radio Transmission Technology，RTT)方案，它不但能提供高质量的话音服务，而且能够提供与固定网络类似的多媒体业务。
在宽带码分多址(WCDMA)系统中，随机接入是系统中非常重要的一个部分，是用户设备(User Equipment，UE，WCDMA系统中的终端设备)在小区注册以及注册后呼叫时建立专用信道的前提和基础，因此随机接入部分的性能显得非常重要。目前较为常用的随机接入多径选择方法主要通过单个的门限来选择(如图1所示)，凡是能量大于T2的多径都将送给多径管理模块。这种方法实现起来相对较为简单，但是实际上门限值T2选择起来非常困难：如果T2太高，检测到的多径将会非常少，这样message(随机接入的消息部分)解调性能大打折扣；如果T2太低，则虚警可能又将过高，而且虚警也将占用message解调单元，严重情况下还有可能导致阻塞，因为解调单元资源非常有限，从而使得有效签名反而得不到解调单元。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的单个门限方法中门限选择困难、虚报警过多、解调单元阻塞等缺点，以期提出一种既能保证当preamble(随机接入的前导部分)中有效签名(Signature，在preamble中承载的就是sigature信息)检测后，有足够多的多径用于message的解调，又能保证虚警足够低，防止阻塞现象出现的随机接入多径选择方法。
为实现上述目的，本发明提出一种码分多址系统随机接入门限多径选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：对输入信号进行解扰、解频偏、解签名、相关积分处理，得到前导的不同签名的功率时延分布(Power Delay Profile，PDP)。
第二步：每个签名的每个多径的能量与T1(一次门限，本方法中两次用到门限，此门限首先使用，称其为一次门限)比较，大于T1的多径认为是有用的多径，记录所有有用多径。
第三步：将第二步的结果中的最强径的能量与T2(二次门限，其中T1＜T2)比较。如果最强径能量大于T2，则认为该签名有效，并将第二步中得到的所有有用多径送给多径管理，多径管理后得到的多径用于message(随机接入的消息部分)解调；如果最强径能量不大于T2，则认为该签名无效，该签名对应的message(随机接入的消息部分)不解调。
第四步，对第三步输入的所有有用多径做进一步的多径管理，主要处理是，当两个相邻的多径的相位间距小于1chip(码片，码分多址系统的多径相位单位)，剔除能量较小的径。多径管理后的多径相位间距都将不小于1chip(码片，码分多址系统的多径相位单位)，并多径管理处理后的多径分布输送给message(随机接入的消息部分)解调单元，解调单元将按照本步骤产生的多径分布解调message(随机接入的消息部分)。
第五步，放弃无效签名对应message(随机接入的消息部分)的解调。
第六步，解调单元将按照第四步产生的多径分布解调message(随机接入的消息部分)。
第七步，根据第六步解调的结果，在一定时间内统计消息解调错误个数，即统计消息解调错误率。
第八步，根据消息解调错误率动态调整前导检测门限T2。如果错误率升高则适当增大前导检测门限T2；如果错误率降低，则适当减小前导检测门限T2。当然门限T2调整应该有一个上下极限，防止这个反馈环路发散，因为门限过高和过低对系统性能都是不利的。
本发明所述的随机接入多径选择方法，与现有技术相比，既对有效签名利用更多的多径来解调消息部分，提高消息解调性能，又保证虚警较低，防止阻塞现象的出现，同时通过动态门限的方法使随机接入子系统工作在最佳状态。采用本发明所阐述的随机接入多径选择方法，仿真结果和实际系统测试都表明，随机接入的性能要比现有技术的随机接入性能有明显的提高。
附图说明
图1是现有技术中随机接入多径选择方法流程图。
图2是本发明所述码分多址系统随机接入门限多径选择方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述，根据这些附图，同一领域的技术人员可以很容易实现本发明。
本发明主要是提出了一种用于宽带码分多址(WCDMA)系统的随机接入多径选择方法，采样二次门限的方法，既保证消息解调时有足够的多径，又能保证虚警概率足够低，提高通信系统随机接入性能。
图1是宽带码分多址(WCDMA)系统中现有技术采用的随机接入多径选择的方法流程图。
这个逻辑流程图始于步骤101，终止于步骤105。
步骤101，PDE(Preamble Dection Engine，前导检测引擎)，对输入信号完成解扰(与扰码相关相乘)、解频偏(与频率偏移值相乘)、解签名(与不同的签名相关相乘)、相干积分(按给定的长度相干积分)，这样得到16个签名的功率时延分布(Power Delay Profile，PDP)，即得到每个签名的所有多径的能量。
步骤102，对于每个签名，将其每个多径的能量与T2(一次门限)比较，能量大于T2的记录为有用多径，不大于T2的多径舍弃。
步骤103，从步骤102的结果可以知道该签名的最强径的能量是否大于T2，如果最强径能量不大于T2，则说明该签名为无效签名，不对该签名发送AI(Access Indication，接入指示)，即不对该签名对应的message(随机接入的消息部分)解调，也就是进入步骤104。如果最强径能量大于T2，则说明该签名为有效签名，对该签名发送AI(Access Indication，接入指示)，即对该签名对应的message(随机接入的消息部分)解调，也就是进入步骤105和步骤106。
步骤104，根据步骤103的判别结果，如果是无效签名，则进入此步骤，即舍弃该签名，不对该签名发送AI(Access Indication，接入指示)，即不对该签名对应的message(随机接入的消息部分)解调。
步骤105，根据步骤103的判别结果，如果是有效签名，进入该步骤，对步骤102记录的所有有用多径做进一步的多径管理，主要处理是，当两个相邻的多径的相位间距小于1chip(码片，码分多址系统的多径相位单位)，剔除能量较小的径。多径管理后的多径相位间距都将不小于1chip(码片，码分多址系统的多径相位单位)，并多径管理处理后的多径分布输送给message(随机接入的消息部分)解调单元，解调单元将按照本步骤产生的多径分布解调message(随机接入的消息部分)。
图2是本发明所阐述的随机接入多径选择的方法流程图。
这个逻辑流程图始于步骤201，终止于步骤208。
步骤201，PDE(Preamble Dection Engine，前导检测引擎)，对输入信号完成解扰(与扰码相关相乘)、解频偏(与频率偏移值相乘)、解签名(与不同的签名相关相乘)、相干积分(按给定的长度相干积分)，这样得到16个签名的功率时延分布(Power Delay Profile，PDP)，即得到每个签名的所有多径的能量。
步骤202，对于每个签名，将其每个多径的能量与T1(一次门限)比较，能量大于T1的记录为有用多径，不大于T1的多径舍弃。
步骤203，对于每个签名，根据步骤202记录的有用多径判别该签名是否为有效签名，如果最强径能量不大于T2(二次门限，T1＜T2)，则说明该签名为无效签名，不对该签名发送AI(Access Indication，接入指示)，即不对该签名对应的message(随机接入的消息部分)解调，也就是进入步骤204。如果最强径能量大于T2，则说明该签名为有效签名，对该签名发送AI(Access Indication，接入指示)，即对该签名对应的message(随机接入的消息部分)解调，也就是进入步骤205。
步骤204，根据步骤203的判别结果，如果是无效签名，则进入此步骤，即舍弃该签名，不对该签名发送AI(Access Indication，接入指示)，即不对该签名对应的message(随机接入的消息部分)解调。
步骤205，根据步骤203的判别结果，如果是有效签名，进入该步骤，对步骤202记录的所有有用多径做进一步的多径管理，主要处理是，当两个相邻的多径的相位间距小于1chip(码片，码分多址系统的多径相位单位)，剔除能量较小的径。多径管理后的多径相位间距都将不小于1chip(码片，码分多址系统的多径相位单位)，并多径管理处理后的多径分布输送给message(随机接入的消息部分)解调单元，解调单元将按照本步骤产生的多径分布解调message(随机接入的消息部分)。
步骤206，根据步骤205多径管理得到的多径分布解调消息部分。
步骤207，根据步骤206解调的结果，统计消息解调错误率(一定时间内的错误总数)。
步骤208，根据消息解调错误率动态调整前导检测门限T2。如果错误率升高则适当增大前导检测门限T2；如果错误率降低，则适当减小前导检测门限T2。当然门限T2调整应该有一个上下极限，防止这个反馈环路发散，因为门限过高和过低对系统性能都是不利的。

Claims (4)

1.一种码分多址系统随机接入门限多径选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：对输入信号进行解扰、解频偏、解签名、相关积分处理，得到前导的不同签名的功率时延分布；
第二步：每个签名的每个多径的能量与一次门限T1比较，大于T1的多径认为是有用的多径，记录所有有用多径；
第三步：将第二步的结果中的最强径的能量与二次门限T2比较；如果最强径能量大于T2，则认为该签名有效；如果最强径能量不大于T2，则认为该签名无效，转第五步；
第四步，对第三步输入的所有有用多径做进一步的多径管理；
第五步，放弃无效签名对应随机接入的消息部分的解调；
第六步，解调单元将按照第四步产生的多径分布解调随机接入的消息部分；
第七步，根据第六步解调的结果，在一定时间内统计消息解调错误个数，即统计消息解调错误率；
第八步，根据消息解调错误率动态调整前导检测门限T2：如果错误率升高则适当增大前导检测门限T2；如果错误率降低，则适当减小前导检测门限T2。
2.如权利要求1所述的码分多址系统随机接入门限多径选择方法，其特征在于，所述的一次门限T1和二次门限T2之间的关系为：T1＜T2。
3.如权利要求1所述的码分多址系统随机接入门限多径选择方法，其特征在于，第四步中所述的多径管理是：
当两个相邻的多径的相位间距小于1个码片，剔除能量较小的径；
多径管理处理后的多径分布输送给随机接入的消息部分解调单元，解调单元将按照本步骤产生的多径分布解调随机接入的消息部分。
4.如权利要求3所述的码分多址系统随机接入门限多径选择方法，其特征在于，多径管理后的多径相位间距都不小于1个码片。
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