CN102057744A - 接收装置和无线质量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的接收装置(10)使用从基站(20)发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量,且包括:相关计算单元(12),计算第1导频码元和第2导频码元之间在时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个;以及无线质量计算单元(14),在通过相关计算单元(12)计算出的相关值超过规定阈值的情况下,使用第1导频码元的接收质量和第2导频码元的接收质量来计算在下行链路中的无线质量。
Description
技术领域
本发明涉及使用从基站发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量的接收装置和无线质量计算方法。
背景技术
在W-CDMA(Wideband-Code Division Mutiple Access,宽带码分多址)方式的移动通信系统中,如图10所示,接收装置(例如,移动台)对从基站发送的W-CDMA信号进行解扩处理,使用所得到的CPICH(Common Pilot Channel,公共导频信道)信号来计算下行链路的无线质量。
例如,在这样的W-CDMA方式的移动通信系统中,接收装置使用以下的(式1),通过对在时间轴方向上连续地发送的两个导频码元Sn和Sn+1的接收质量rn和rn+1进行平均化处理,从而计算在下行链路中的无线质量。
【数学式1】
RSRP=1/2×|λ1-λ2|
ISSI=λ2
其中,“RSCP”是期望波信号的接收功率,“ISSI”是干扰信号的接收功率。此外,“rn=αSn+ln”,“rn+1=βSn+1+ln+1”,“α”和“β”表示作为对于各个发送码元的衰减的影响的振幅变动和相位变动,“ln”和“ln+1”表示包括各个码元的热噪声的干扰波分量。
其中,在W-CDMA方式的移动通信系统中,在下行链路中的无线质量的计算中使用了通过单一频率在时间轴上连续发送的两个导频码元,在认为这两个导频码元的传播路径是大致相同的传播路径的情况下,认为对“Sn”和“Sn+1”相乘的系数“α”和“β”相同,能够进行高精度的功率的估计。
发明内容
发明要解决的课题
相对于此,在LTE(Long Term Evolution,长期演进)方式的移动通信系统中,如图11所示,多个导频码元在频率轴上和时间轴上不连续地发送。
因此,在LTE方式的移动通信系统中,存在对于各个导频码元的衰减的影响不同的可能性高,在与W-CDMA方式的移动通信系统的情况相同的计算方法中,不能使用多个导频码元来高精度地计算下行链路的无线质量的问题点。
因此,本发明是鉴于上述的课题而完成的,其目的在于,提供一种能够使用在频率轴上和时间轴上不连续地发送的多个导频码元来高精度地计算在下行链路中的无线质量的接收装置和无线质量计算方法。
用于解决课题的手段
本发明的第1特征在于,一种接收装置,使用从基站发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量,其主旨在于,包括:相关计算单元,计算第1导频码元和第2导频码元之间在时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个;以及无线质量计算单元,只有在通过所述相关计算单元计算出的所述相关值超过规定阈值的情况下,使用所述第1导频码元的接收质量和所述第2导频码元的接收质量来计算在所述下行链路中的无线质量。
也可以在本发明的第1特征中,接收装置配置在测定无线质量的测定车中,所述相关计算单元使用车速脉冲来计算在所述时间轴上的相关值。另外,车速是该测定车的速度。
也可以在本发明的第1特征中,所述相关计算单元使用移动终端的估计移动速度来计算在所述时间轴上的相关值。
也可以在本发明的第1特征中,所述相关计算单元使用同步信道信号的延迟分布来计算在所述频率轴上的相关值。
也可以在本发明的第1特征中,包括用于管理在规定区域中的时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个的管理单元,所述无线质量计算单元参照由所述管理单元管理的所述相关值,验证所述相关值是否超过规定阈值。
也可以在本发明的第1特征中,所述相关计算单元在基于同步信道信号而确立了与所述基站之间的同步之后,计算所述相关值。
本发明的第2特征在于,一种无线质量计算方法,用于在接收装置中使用从基站发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量,其主旨在于,包括:在所述接收装置中,计算第1导频码元和第2导频码元之间在时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个的步骤;以及在所述接收装置中,只有在计算出的所述相关值超过规定阈值的情况下,使用所述第1导频码元的接收质量和所述第2导频码元的接收质量来计算在所述下行链路中的无线质量的步骤。
发明效果
如以上说明,根据本发明,能够提供一种能够使用在频率轴上和时间轴上不连续地发送的多个导频码元来高精度地计算在下行链路中的无线质量的接收装置和无线质量计算方法。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的移动通信系统的整体结构图。
图2是本发明的第1实施方式的接收装置的功能方框图。
图3是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的流程图。
图4是用于说明由本发明的第1实施方式的接收装置进行的相关的验证方法的图。
图5是用于说明由本发明的第1实施方式的接收装置进行的相关的计算方法的图。
图6是用于说明由本发明的第1实施方式的接收装置进行的相关的验证方法的图。
图7是用于说明由本发明的第1实施方式的接收装置进行的相关的计算方法的图。
图8是用于说明由本发明的第1实施方式的接收装置进行的相关的验证方法的图。
图9是用于说明本发明的第1实施方式的变形例的移动通信系统的动作的流程图。
图10是用于说明在以往的W-CDMA方式的移动通信系统中计算导频信号的测定值的平均值的方法的图。
图11是用于说明在LTE方式的移动通信系统中的导频信号的发送方法的图。
具体实施方式
(本发明的第1实施方式的移动通信系统的结构)
参照图1和图2说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的结构。
如图1所示,在本实施方式的移动通信系统中,接收装置10(例如,移动台)使用从基站20发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量。
如图2所示,接收装置10包括:搜索单元11、相关验证单元12、测定单元13、平均化处理单元14、结果发送单元15。
搜索单元11使用从各个基站发送的SCH信号进行搜索,并基于该SCH信号在各个基站之间取得同步。
相关验证单元12在基于SCH(同步信道)信号而确立了与基站20之间的同步之后,计算从基站20发送的两个“RS:Reference Signal(参考信号,导频码元)”之间在时间轴上的相关值和频率轴上的相关值的至少一个。
具体地说,相关验证单元12也可以使用SCH(同步信道)信号的延迟分布来计算两个RS(导频码元)之间在频率轴上的相关值。
此外,相关验证单元12也可以使用车速脉冲来计算两个RS(导频码元)之间在时间轴上的相关值。
另外,相关验证单元12也可以将在规定区域中的时间轴上的相关值和频率轴上的相关值的至少一个预先作为表来管理。
在通过相关验证单元12计算出的相关值超过规定阈值的情况下,测定单元13测定这两个导频码元的接收质量(例如,接收功率等)。
此外,测定单元13也可以参照由相关验证单元12所管理的相关值,验证上述的相关值是否超过规定阈值。
平均化处理单元14使用通过测定单元13测定出的两个导频码元的接收质量,计算在下行链路中的无线质量。
结果发送单元15对用户通知平均化处理单元14的计算结果。
(本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作)
参照图3至图8说明在本发明的第1实施方式的移动通信系统中的接收装置10的动作。
第1,参照图3至图5说明在本发明的第1实施方式的移动通信系统中,使用第1RS“S1”和第2RS“S2”之间在频率轴上的相关值,计算在下行链路中的无线质量的方法。
如图3所示,在步骤S101中,接收装置10的搜索单元11基于从基站20发送的传输频率的中心频率附近的SCH信号,在与基站20之间取得同步。
在步骤S102中,如图4所示,接收装置10的相关验证单元12计算在同一个定时发送的第1RS(第1导频码元)“S1”和第2RS(第2导频码元)“S2”之间的相关值(频率轴上的相关值)。
例如,相关验证单元12使用如下的(式2)检测“S1”和“S2”之间的相关值。
【数学式2】
另外,“Ω”是发送了第1RS“S1”的频率f(S1)和发送了第2RS(S2)的RS的频率f(S2)之差,“Δl/c”是从上述的延迟分布而求出的f(S1)和f(S2)之间的传播延迟时间的宽度,“lo”是基站20和接收装置10之间的最短的传播路长。
在步骤S103中,如图5所示,接收装置10的相关验证单元12验证“S1”和“S2”之间在频率轴上的相关值是否超过规定阈值。
其中,相关验证单元12也可以管理在规定区域(例如,市区和郊区等)中的频率轴上的相关值,并参照该频率轴上的相关值,验证“S1”和“S2”之间在频率轴上的相关值是否超过规定阈值。
在验证为该频率轴上的相关值超过规定阈值的情况下,在步骤S104中,接收装置10的测定单元13测定第1RS“S1”的接收质量rn和第2RS“S2”的接收质量rn+1,接收装置10的平均化处理单元14使用以下的(式1)对第1RS“S1”的接收质量rn和第2RS“S2”的接收质量rn+1进行平均化处理,从而计算下行链路的无线质量。
【数学式3】
RSRP=1/2×|λ1-λ2|
ISSI=λ2
另外,同样地,也可以使用第1RS“S2”和第2RS“S3”之间在频率轴上的相关值以及第1RS“S3”和第2RS“S4”之间在频率轴上的相关值,计算在下行链路中的无线质量。
第2,参照图3、图6和图7说明在本发明的第1实施方式的移动通信系统中,使用第1RS“S1”和第2RS“S2”之间在时间轴上的相关值,计算在下行链路中的无线质量的方法。
如图3所示,在步骤S101中,接收装置10的搜索单元11基于从基站20发送的传输频率的中心频率附近的SCH信号,在与基站20之间取得同步。
在步骤S102中,如图6所示,接收装置10的相关验证单元12计算以同一个频率发送的第1RS(第1导频码元)“S1”和第2RS(第2导频码元)“S5”之间的相关值(时间轴上的相关值)。
例如,相关验证单元12使用如下的(式3)检测“S1”和“S5”之间的相关值。
【数学式4】
ρ(τ)=JO(2π×fD×τ) ......(式3)
另外,“τ”是发送第1RS“S1”的定时t(S1)和发送第2RS“S5”的RS的定时t(S5)之差,“fD”是在接收装置配置在测定车的情况下,从上述的车速脉冲求出的t(S1)和t(S5)之间的最大多普勒频率。
另外,在不利用车速脉冲的情况下,能够从测定的延迟分布估计移动速度并计算“fD”。在接收装置配置在移动终端的情况下,使用从延迟分布计算“fD”的方法。此外,“J( )”是第1种贝塞尔函数。
在步骤S103中,如图7所示,相关验证单元12验证“S1”和“S5”之间在时间轴上的相关值是否超过规定阈值。
其中,相关验证单元12也可以管理在规定区域(例如,市区和郊区等)中的时间轴上的相关值,并参照该时间轴上的相关值,验证“S1”和“S5”之间在时间轴上的相关值是否超过规定阈值。
在验证为该时间轴上的相关值超过规定阈值的情况下,在步骤S104中,接收装置10的测定单元13测定第1RS“S1”的接收质量rn和第2RS“S5”的接收质量rn+1,接收装置10的平均化处理单元14使用上述的(式1)对第1RS“S1”的接收质量rn和第2RS“S5”的接收质量rn+1进行平均化处理,从而计算下行链路的无线质量。
另外,同样地,也可以使用第1RS“S2”和第2RS“S6”之间在频率轴上的相关值以及第1RS“S3”和第2RS“S7”之间在时间轴上的相关值,计算在下行链路中的无线质量。
第3,参照图3和图8说明在本发明的第1实施方式的移动通信系统中,使用第1RS“S1”和其周边的RS之间的相关值,计算在下行链路中的无线质量的方法。
如图3所示,在步骤S101中,接收装置10的搜索单元11基于从基站20发送的传输频率的中心频率附近的SCH信号,在与基站20之间取得同步。
在步骤S102中,如图8所示,接收装置10的相关验证单元12计算第1RS“P2”和作为该“P2”的周边的RS的“S1”、“S2”、“P1”、“P3”、“Q1”以及“Q2”之间的相关值。
具体地说,第1,相关验证单元12计算“P2”和“S1”、“S2”、“P1”、“P3”、“Q1”、“Q2”之间在频率轴上的相关值X1~X6。
第2,相关验证单元12计算“P2”和“S1”、“S2”、“P1”、“P3”、“Q1”、“Q2”之间在时间轴上的相关值Y1~Y6。
第3,相关验证单元12将频率轴上的相关值X1~X6和时间轴上的相关值Y1~Y6分别相乘的结果作为“P2”和“S1”、“S2”、“P1”、“P3”、“Q1”、“Q2”之间的相关值Z1~Z6。
在步骤S103中,相关验证单元12从相关值Z1~Z6中选择超过规定阈值的最大值。
根据所选择的相关值Z1~Z6,在步骤S104中,接收装置10的测定单元13测定第1RS“P2”的接收质量rn和第2RS“S1”、“S2”、“P1”、“P3”、“Q1”、“Q2”的接收质量rn+1,接收装置10的平均化处理单元14使用上述的(式1)对第1RS“P2”的接收质量rn和第2RS“S1”、“S2”、“P1”、“P3”、“Q1”、“Q2”的接收质量rn+1进行平均化处理,从而计算下行链路的无线质量。
(本发明的第1实施方式的移动通信系统的作用和效果)
根据本发明的第1实施方式的移动通信系统,由于仅使用频率轴上的相关值或时间轴上的相关值超过规定阈值的两个RS(导频码元),所以能够高精度地计算在下行链路中的无线质量。
(本发明的第1实施方式的变形例)
在第1实施方式中,记载了利用“RS”计算相关值的方法,但在本变形例中,也可以利用“SCH(同步信道)信号”计算相关值。
此外,接收装置的相关验证单元12也可以代替(式2)和(式3)而利用下述的(式4),计算“X”和“Y”的相关值r。
【数学式5】
r=C/(δx×δy)
C=E(X-X_ave)E(Y-Y_ave) ......(式4)
其中,“X”和“Y”是分别集合了规定数的导频码元的集合。具体地说,“X”和“Y”既可以分别是在同一频率轴上的导频码元的集合,也可以是同一时间轴上的导频码元的集合,也可以是不同的频率轴上的导频码元的集合,也可以是不同的时间轴上的导频码元的集合。
此外,“X_ave”是“X”的平均,“δ”x是“X”的标准偏差,“Y_ave”是“Y”的平均,“δy”是“Y”的标准偏差。
另外,“X”和“Y”既可以具有频率轴上的相关,也可以具有时间轴上的相关。
根据本变形例,接收装置10也可以区分在用于计算相关值的信道的选择和相关值的计算中使用的式。
参照图9说明本变形例中的接收装置10的动作。
在步骤S200中,接收装置10选择用于求出相关值的信号。
接收装置10可以使用在需要短时间内求出相关值的情况下选择“RS”等的判断基准,区分使用“RS”和“SCH”作为用于求出相关值的信号。
接收装置10在步骤S201中,选择了“RS”作为用于求出相关值的信号的情况下,在步骤S202中,决定应该利用“(A)频率轴上的相关”来计算相关值,还是应该利用“(B)时间轴上的相关”来计算相关值,还是应该利用“(C)频率轴上和时间轴上的双方的相关”来计算相关值。
接收装置10在决定应该利用“(A)频率轴上的相关”来计算相关值的情况下,在步骤S203中,选择要计算相关值的式。
在步骤S204或S205中,接收装置10使用在步骤S203中选择的(式2)或(式4)来计算相关值。
在步骤S300中,接收装置10从计算出的相关值中选择超过阈值的两个以上的RS,并利用它们来计算功率。
另一方面,接收装置10在决定应该利用“(B)时间轴上的相关”来计算相关值的情况下,在步骤S206中,选择要计算相关值的式。
在步骤S207或S208中,接收装置10使用在步骤S206中选择的(式3)或(式4)来计算相关值。
在步骤S300中,接收装置10从计算出的相关值中选择超过阈值的两个以上的RS,并利用它们来计算功率。
此外,接收装置10在决定应该利用“(C)频率轴上和时间轴上的双方的相关”来计算相关值的情况下,在步骤S209中,选择要计算相关值的式。
在步骤S210或S211中,接收装置10使用在步骤S209中选择的(式3)和式(3)的组合或(式4)来计算相关值。
在步骤S300中,接收装置10从计算出的相关值中选择超过阈值的两个以上的RS,并利用它们来计算功率。
接收装置10在步骤S221中,选择了“SCH信号”作为用于求出相关值的信号的情况下,在步骤S222中,决定应该利用“(A)频率轴上的相关”来计算相关值,还是应该利用“(B)时间轴上的相关”来计算相关值,还是应该利用“(C)频率轴上和时间轴上的双方的相关”来计算相关值。
接收装置10在决定应该利用“(A)频率轴上的相关”来计算相关值的情况下,在步骤S223中,选择要计算相关值的式。
在步骤S224或S225中,接收装置10使用在步骤S223中选择的(式2)或(式4)来计算相关值。
在步骤S300中,接收装置10从计算出的相关值中选择超过阈值的两个以上的SCH信号(码元),并利用它们来计算功率。
另一方面,接收装置10在决定应该利用“(B)时间轴上的相关”来计算相关值的情况下,在步骤S226中,选择要计算相关值的式。
在步骤S227或S228中,接收装置10使用在步骤S226中选择的(式3)或(式4)来计算相关值。
在步骤S300中,接收装置10从计算出的相关值中选择超过阈值的两个以上的SCH信号(码元),并利用它们来计算功率。
此外,接收装置10在决定应该利用“(C)频率轴上和时间轴上的双方的相关”来计算相关值的情况下,在步骤S229中,选择要计算相关值的式。
在步骤S230或S231中,接收装置10使用在步骤S229中选择的(式3)和式(3)的组合或(式4)来计算相关值。
在步骤S300中,接收装置10从计算出的相关值中选择超过阈值的两个以上的SCH信号(码元),并利用它们来计算功率。
另外,上述的接收装置10、基站20的动作可以通过硬件实施,也可以通过由处理器执行的软件模块实施,也可以通过两者的组合实施。
软件模块可以设置在RAM(随机存取存储器)、闪速存储器、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除和可编程只读存储器)、寄存器、硬盘、可移动盘、或CD-ROM等任意格式的存储介质内。
该存储介质连接到处理器,使得该处理器能够对该存储介质读写信息。此外,该存储介质也可以集成到处理器。此外,该存储介质和处理器也可以设置在ASIC内。该ASIC也可以设置在接收装置10、基站20内。此外,该存储介质和处理器也可以作为分立元件而设置在接收装置10、基站20内。
以上,使用上述的实施方式来详细地说明了本发明,但对于本领域技术人员来说,应该理解本发明并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本发明可作为修改以及变更方式来实施而不会脱离通过权利要求范围的记载所决定的本发明的意旨和范围。因此,本说明书的记载目的只是为了例示说明,并不是对本发明加以任何限制的意思。
Claims (7)
1.一种接收装置,使用从基站发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量,其特征在于,包括:
相关计算单元,计算第1导频码元和第2导频码元之间在时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个;以及
无线质量计算单元,只有在通过所述相关计算单元计算出的所述相关值超过规定阈值的情况下,使用所述第1导频码元的接收质量和所述第2导频码元的接收质量来计算在所述下行链路中的无线质量。
2.如权利要求1所述的接收装置,其特征在于,
所述相关计算单元使用车速脉冲来计算在所述时间轴上的相关值。
3.如权利要求1所述的接收装置,其特征在于,
所述相关计算单元使用移动终端的估计移动速度来计算在所述时间轴上的相关值。
4.如权利要求1所述的接收装置,其特征在于,
所述相关计算单元使用同步信道信号的延迟分布来计算在所述频率轴上的相关值。
5.如权利要求1所述的接收装置,其特征在于,包括:
管理单元,管理在规定区域中的时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个,
所述无线质量计算单元参照由所述管理单元管理的所述相关值,验证所述相关值是否超过规定阈值。
6.如权利要求1至5的任一项所述的接收装置,其特征在于,
所述相关计算单元在基于同步信道信号而确立了与所述基站之间的同步之后,计算所述相关值。
7.一种无线质量计算方法,用于在接收装置中使用从基站发送的多个导频码元来计算在下行链路中的无线质量,其特征在于,包括:
在所述接收装置中,计算第1导频码元和第2导频码元之间在时间轴上的相关值和频率轴上的相关值中的至少一个的步骤;以及
在所述接收装置中,只有在计算出的所述相关值超过规定阈值的情况下,使用所述第1导频码元的接收质量和所述第2导频码元的接收质量来计算在所述下行链路中的无线质量的步骤。
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