CN101651513B - 一种无线通信系统的终端接收信号的处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线通信系统的终端接收信号的处理方法和装置，保证终端的HSDPA信号的接收质量。其技术方案为：方法包括：预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式；利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化；以重新设置的接收通道接收HS-PDSCH信息。本发明应用于移动通信领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种下行数据的终端接收信号的处理方法和装置，尤其涉及一种TD-SCDMA系统中的HSDPA或HSPA+的终端接收信号的处理方法和装置。
背景技术
为了增加下行数据速率，在TD-SCDMA系统中引入了HSDPA(High SpeedDownlink Access，高速下行接入)技术。在HSDPA中，下行数据可以采用16QAM调制方式，而通用的TD-SCDMA(R4及其之前的版本)中则采用的是QPSK调制方式。16QAM调制信号较之QPSK调制信号需要更高的解调信噪比要求，因此，原有的针对TD-SCDMA QPSK信号的接收处理方式在接收HSDPA 16QAM信号时有可能存在问题。
具体的说，请先参见图1，是现有的TD-SCDMA系统中的AGC的控制流程。图1中的PS和PN分别是输入ADC(模数转换器)的信号功率和噪声功率(包括干扰功率)，PQ为ADC的量化噪声，Pdesire为期望的ADC输入功率。
TD-SCDMA接收机中AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)的基本原理为：用当前帧的有用信号的平均功率指导下一帧接收信号的放大增益。数字基带处理器(DSP)计算出RRC滤波器输出的当前帧接收信号的平均功率(PS+PN+PQ)，并与ADC的期望输入功率Pdesire进行比较，然后根据二者差值的大小以及接收通道的增益大小，就可以得到用于下一帧的AGC控制字。该控制字再由DAC转换成模拟电压或以其他方式(如串行总线方式)来控制可变增益放大器的增益，从而将输入ADC的功率稳定在一个较小的预先设定的动态范围内，从而可以避免ADC的饱和以及使得ADC的量化噪声对接收信号信噪比的恶化足够小，以保证信号接收质量。
由于ADC具有量化噪声，其对接收信号的信噪比具有恶化作用，其恶化量如公式(1)所示：
10Log[(PS/PN)/(PS/(PN+PQ)]
公式(1)
＝10Log(1+PQ/PN)dB
可见，量化噪声对信噪比的恶化量与量化噪声与输入噪声功率的相对大小直接相关。由于QPSK信号的解调信噪比较低，当ADC期望输入功率确定后，进入ADC的噪声功率大小可以远大于ADC的量化噪声。
如图2A所示，如ADC期望输入功率对应QPSK，而且接收QPSK信号，根据公式(1)，图2A中的delta较小，即接收信号信噪比恶化也较小。如图2B所示，对于接收16QAM信号，如果ADC期望输入功率仍然保持与QPSK相同时，delta将变大，从而接收信号信噪比的恶化也较大。
由于TD-SCDMA HSDPA技术是在TD-SCDMA原有技术上演进而来，其射频硬件及模拟基带平台基本一致，大多数方案仍沿用原来的接收处理方式来处理HSDPA信号。如果原有的设计中delta留的不足够大，则ADC的量化噪声将影响16QAM信号的接收质量。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种无线通信系统的终端接收信号的处理方法，保证终端的HSDPA信号的接收质量。
本发明的另一目的在于提供了一种无线通信系统的终端接收信号的处理装置，保证终端的HSDPA信号的接收质量。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种无线通信系统的终端接收信号的处理方法，包括：
(1)预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式；
(2)利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化；
(3)以重新设置的接收通道接收HS-PDSCH信息。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其中，该无线通信系统是TD-SCDMA系统。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其中，在步骤(1)中，提前至少三个时隙解析HS-SCCH的信息。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其中，在步骤(2)中，当获取的HS-PDSCH信号的调制方式比QPSK调制方式更高阶的情况下，动态调整ADC的期望输入功率，该ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其中，对于TD-SCDMA系统中的HSDPA，该HS-PDSCH信号的调制方式是16QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高16QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其中，对于TD-SCDMA系统中的HSPA+，该HS-PDSCH信号的调制方式是64QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高64QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
本发明还揭示了一种无线通信系统的终端接收信号的处理装置，包括：
预先解析模块，预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式；
设置模块，利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该预先解析模块获取的调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化；
接收模块，以该设置模块重新设置的接收通道接收HS-PDSCH信息。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其中，该无线通信系统是TD-SCDMA系统。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其中，该预先解析模块提前至少三个时隙解析HS-SCCH的信息。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其中，该设置模块进一步包括：
判断单元，判断该预先解析模块获取的HS-PDSCH信号的调制方式是否比QPSK调制方式更高阶；
增益调整单元，在该判断单元判断出获取的信号调制方式比QPSK更高阶时被启动，动态调整ADC的期望输入功率，该ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其中，对于TD-SCDMA系统中的HSDPA，该增益调整单元中，该HS-PDSCH信号的调制方式是16QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高16QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
上述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其中，对于TD-SCDMA系统中的HSPA+，该增益调整单元中，该HS-PDSCH信号的调制方式是64QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高64QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过在无线通信系统系统中利用解析HS-SCCH的信息，预先得到需要接收数据的调制类型，进而动态调整模数转换器(ADC)的期望输入功率，从而使得ADC量化噪声对后续HS-PDSCH接收信号信噪比的恶化足够小，以保证终端的HSDPA信号的接收质量。
附图说明
图1是现有的接收机AGC的示意图。
图2A是ADC期望输入功率按QPSK信号设置，接收QPSK信号的接收信号信噪比示意图。
图2B是ADC期望输入功率按QPSK信号设置，接收16QAM信号的接收信号信噪比示意图。
图3是本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理方法的第一实施例的流程图。
图4是本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理方法的第二实施例的流程图。
图5是本发明的提高ADC期望输入功率，接收16QAM信号的接收信号信噪比示意图。
图6是本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理装置的第一实施例的框图。
图7是本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理装置的第二实施例的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图3示出了本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理方法的第一实施例的流程，也就是针对TD-SCDMA HSDPA的实施例。请参见图3，下面是对方法中各个步骤的详细描述。
步骤S100：预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式。在TD-SCDMA无线通信系统中可以提前至少三个时隙以上的时间获知HS-PDSCH信号的调制方式。这段时间可以用来后续的对接收通道的重新设置。
步骤S101：判断获取的HS-PDSCH信号的调制方式是否为16QAM，如果调制方式是16QAM则进入步骤S102，如果调制方式不是16QAM则进入步骤S103。
步骤S102：提高ADC的期望输入功率。ADC的期望输入功率的提高与ADC的满量程电平和ADC的量化噪声有关，ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间(在已知ADC的输入阻抗的情况下)，而且可以距离ADC的量化噪声和ADC的满量程电平处留有适当的余量。在本实施例中可以提高ADC的期望输入功率：如较QPSK的设置再设高16QAM与QPSK信号的解调信噪比之差，其目的在于控制量化噪声对噪声功率的比值以减轻量化噪声对解调信噪比的恶化。
步骤S103：保持ADC在QPSK信号下的期望输入功率不变。
步骤S104：接收HS-PDSCH信息。
图4示出了本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理方法的第二实施例的流程，也就是针对TD-SCDMA HSPA+的实施例。请参见图4，下面是对方法中各个步骤的详细描述。
步骤S200：预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式。在TD-SCDMA的无线通信系统中可以提前至少三个时隙以上的时间获知HS-PDSCH信号的调制方式。这段时间可以用来后续的对接收通道的重新设置。
步骤S201：判断获取的HS-PDSCH信号的调制方式是否为64QAM，如果调制方式是64QAM则进入步骤S102，如果调制方式不是64QAM则进入步骤S103。
步骤S202：提高ADC的期望输入功率。ADC的期望输入功率的提高与ADC的满量程电平和ADC的量化噪声有关，ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间(在已知ADC的输入阻抗的情况下)，而且可以距离ADC的量化噪声和ADC的满量程电平处留有适当的余量。在本实施例中可以提高ADC的期望输入功率：如较QPSK的设置再设高64QAM与QPSK信号的解调信噪比之差，其目的在于控制量化噪声对噪声功率的比值以减轻量化噪声对解调信噪比的恶化。
步骤S203：保持ADC在QPSK信号下的期望输入功率不变。
步骤S204：接收HS-PDSCH信息。
从上述的两个方法实施例可以看出，只要满足获取的HS-PDSCH信号的调制方式比传统TD-SCDMA系统的QPSK调制方式更高阶(可以是16QAM、64QAM或更高阶调制方式)，就可以重新设置接收通道(例如提高ADC的期望输入功率)，控制量化噪声对噪声功率的比值，从而减轻量化噪声对解调信噪比的恶化。最后以重新设置的接收通道接收HS-PDSCH信息。
对于图3所示的实施例，图5示出了这一实施例的效果，公式(1)中的PQ/PN不随调制方式的改变或其改变量在合理范围之中，从而可以使得量化噪声对解调信噪比的恶化保持在可接受的范围之内。
相应于上述的方法实施例，本发明还提供了对应的装置实施例，图6示出了本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理装置的第一实施例，也就是针对TD-SCDMA HSDPA的实施例。请参见图6，终端接收处理装置的第一实施例包括预先解析模块10、设置模块12和接收模块14。其中设置模块12进一步包括16QAM判断单元120、16QAM增益调整单元122。
预先解析模块10预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式，在TD-SCDMA无线通信系统中可以提前至少三个时隙以上的时间获知HS-PDSCH信号的调制方式。这段时间可以用来后续的对接收通道的重新设置。设置模块12利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该预先解析模块获取的调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化。具体而言，16QAM判断单元120判断HS-PDSCH信号的调制方式是否为16QAM，如果调制方式是16QAM则启动16QAM增益调整单元122。16QAM增益调整单元122被启动后，提高ADC的期望输入功率，ADC的期望输入功率的提高与ADC的满量程电平和ADC的量化噪声有关，ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间(在已知ADC的输入阻抗的情况下)，而且可以距离ADC的量化噪声和ADC的满量程电平处留有适当的余量。在本实施例中可以提高ADC的期望输入功率：如较QPSK的设置再设高16QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。如果HS-PDSCH信号的调制方式仍为QPSK，则16QAM增益调整单元122不会被启动，ADC的期望输入功率仍然对应QPSK。最后，接收模块14以重新设置的ADC的期望输入功率接收HS-PDSCH信息。
图7示出了本发明的无线通信系统的终端接收信号的处理装置的第二实施例，也就是针对TD-SCDMA HSPA+的实施例。请参见图7，终端接收处理装置的第二实施例包括预先解析模块20、设置模块22和接收模块24。其中设置模块22进一步包括64QAM判断单元220、64QAM增益调整单元222。
预先解析模块20预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式，在TD-SCDMA的无线通信系统中可以提前至少三个时隙以上的时间获知HS-PDSCH信号的调制方式。这段时间可以用来后续的对接收通道的重新设置。设置模块22利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该预先解析模块获取的调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化。具体而言，64QAM判断单元220判断HS-PDSCH信号的调制方式是否为64QAM，如果调制方式是64QAM则启动64QAM增益调整单元222。64QAM增益调整单元222被启动后，提高ADC的期望输入功率，ADC的期望输入功率的提高与ADC的满量程电平和ADC的量化噪声有关，ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间(在已知ADC的输入阻抗的情况下)，而且可以距离ADC的量化噪声和ADC的满量程电平处留有适当的余量。在本实施例中可以提高ADC的期望输入功率：如较QPSK的设置再设高64QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。如果HS-PDSCH信号的调制方式仍为QPSK，则64QAM增益调整单元222不会被启动，ADC的期望输入功率仍然对应QPSK。最后，接收模块24以重新设置的ADC的期望输入功率接收HS-PDSCH信息。
从上述的两个装置实施例可以看出，设置模块中的16QAM判断单元和64QAM判断单元可以统一为判断预先解析模块获取的HS-PDSCH信号的调制方式是否比QPSK调制方式更高阶的判断单元。只要判断单元判断出调制方式比QPSK更高阶，则增益调整单元(在两个实施例中分别为16QAM增益调整单元和64QAM增益调整单元)动态调整ADC的期望输入功率。
本发明的发明点在于利用预知的接收信号调制方式灵活调整ADC期望输入功率的大小，有效解决了无线通信系统的移动终端(例如TD-SCDMA HSDPA、HSPA+终端)中ADC量化噪声对16QAM、64QAM信号的恶化问题，从而保证HSDPA、HSPA+信号的接收质量，最大限度利用了ADC的动态范围来接收具有不同解调信噪比要求的信号。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (12)
1.一种无线通信系统的终端接收信号的处理方法，包括：
(1)预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式；
(2)利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化；
(3)以重新设置的接收通道接收HS-PDSCH信息。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其特征在于，该无线通信系统是TD-SCDMA系统。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其特征在于，在步骤(1)中，提前至少三个时隙解析HS-SCCH的信息。
4.根据权利要求2所述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，当获取的HS-PDSCH信号的调制方式比QPSK调制方式更高阶的情况下，动态调整ADC的期望输入功率，该ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间。
5.根据权利要求4所述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其特征在于，对于TD-SCDMA系统中的HSDPA，该HS-PDSCH信号的调制方式是16QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高16QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
6.根据权利要求4所述的无线通信系统的终端接收信号的处理方法，其特征在于，对于TD-SCDMA系统中的HSPA+，该HS-PDSCH信号的调制方式是64QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高64QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
7.一种无线通信系统的终端接收信号的处理装置，包括：
预先解析模块，预先通过解析HS-SCCH的信息获取HS-PDSCH信号的调制方式；
设置模块，利用提前获取HS-PDSCH信号的调制方式所留出的时间，根据该预先解析模块获取的调制方式重新设置接收通道，控制量化噪声对噪声功率的比值，减轻量化噪声对解调信噪比的恶化；
接收模块，以该设置模块重新设置的接收通道接收HS-PDSCH信息。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其特征在于，该无线通信系统是TD-SCDMA系统。
9.根据权利要求8所述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其特征在于，该预先解析模块提前至少三个时隙解析HS-SCCH的信息。
10.根据权利要求8所述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其特征在于，该设置模块进一步包括：
判断单元，判断该预先解析模块获取的HS-PDSCH信号的调制方式是否比QPSK调制方式更高阶；
增益调整单元，在该判断单元判断出获取的信号调制方式比QPSK更高阶时被启动，动态调整ADC的期望输入功率，该ADC的期望输入功率介于ADC的量化噪声和ADC的满量程电平之间。
11.根据权利要求10所述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其特征在于，对于TD-SCDMA系统中的HSDPA，该增益调整单元中，该HS-PDSCH信号的调制方式是16QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高16QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
12.根据权利要求10所述的无线通信系统的终端接收信号的处理装置，其特征在于，对于TD-SCDMA系统中的HSPA+，该增益调整单元中，该HS-PDSCH信号的调制方式是64QAM，提高ADC的期望输入功率：较QPSK的设置再设高64QAM与QPSK信号的解调信噪比之差。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |