CN102315859A - 多径搜索方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多径搜索的方法及装置，涉及通信领域，用于解决在MIMO模式下进行多径搜索时搜索到的有效径精度较低的问题。本发明提供的方法包括：接收各发射天线发送的数据；根据所述数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量；将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值；根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。本发明适用于通信领域，用于在MIMO模式下进行多径搜索。

Description

多径搜索方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多径搜索方法及装置。
背景技术
在无线通信领域，多径是指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射，以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传播。在无线通信过程中，基站接收到上行数据后，需要根据DPCCH(Dedicated Physical Control CHannel，专用物理控制信道)中的控制信息进行多径搜索，确定传输路径以发送所述上行数据。
近年来，MIMO(Multi-Input Multi-Output，多输入多输出)技术已逐渐应用于UMTS系统(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通讯系统)。MIMO技术利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息，可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅地提升系统的信息吞吐量以及信号传输距离。MIMO技术下进行多径搜索时与非MIMO技术下的多径搜索方式相同，即根据单个发射天线的DPCCH进行多径搜索。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
在MIMO技术下可以接收到多个发射天线发送的数据，但在进行多径搜索时仅利用单个发射天线提供的有用信息，导致搜索到的有效径精度较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种多径搜索方法及装置，能够在MIMO模式下进行多径搜索时充分利用多个发射天线提供的有用信息，以提高多径搜索的精确度，从而提高系统性能。
一方面，本发明实施例提供了一种多径搜索方法，包括：
接收各发射天线发送的数据；
根据所述数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量；
将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值；
根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
另一方面，本发明实施例提供了一种多径搜索装置，包括：
接收器，用于接收各发射天线发送数据；
第一处理单元，用于根据所述接收器接收的数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量；
获取单元，用于将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值；
第二处理单元，用于根据所述获取单元获取的所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
再一方面，本发明实施例还提供了一种基站，所述基站包括上述多径搜索装置。
又一方面，本发明实施例还提供了一种终端，所述终端包括上述多径搜索装置。
本发明实施例提供的多径搜索方法、装置、基站及终端，在进行多径搜索时，将各发射天线中的至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到搜索能量平均值；根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定候选径，通过所述候选径向目标设备发送数据。与现有技术相比，本发明实施例提供的方法能够充分利用多个发射天线提供的有用信息，以搜索到更精确的多径信息，带来分集增益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的方法流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的方法流程示意图；
图3为本发明再一实施例提供的装置的一个结构框图；
图4为本发明再一实施例提供的装置的另一个结构框图；
图5为本发明再一实施例提供的装置的再一个结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供了一种多径搜索方法，如图1所示，所述方法包括：
101、接收各发射天线发送的数据。
此处的各发射天线发送的数据为通过发射天线传输的数据，例如，在上行方向上，可以为终端通过发射天线发送给网络侧的数据，在下行方向上，可以为网络侧通过发射天线发送给终端的数据。
102、根据所述数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量。
其中，所述各发射天线的扰码及扩频码可以由接收端自动匹配。值得说明的是，当所述数据为终端通过发射天线发送给网络侧的上行数据时，所述扰码用于标识发送所述上行数据的UE(User Equipment，用户设备)，所述扩频码用于区分传输所述上行数据的信道；当所述数据为网络侧通过发射天线向终端发送的下行数据时，所述扰码用于标识发送所述下行数据的小区，所述扩频码用于区分传输所述下行数据的信道以及标识接收所述下行数据的UE。其中，此处的扩频码可以为OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor，正交可变扩频因子)码。
可以理解的是，本实施例中，在终端的发射天线大于2个的情况下，可以确定每一个发射天线的搜索能量，也可以在终端的各个发射天线中确定出至少两个发射天线，从而确定这至少两个发射天线中每个发射天线的搜索能量。其中，可以随机的在各个发射天线中确定出至少两个发射天线，也可以是根据一定的规则在各个发射天线中确定出至少两个发射天线，本实施例对此不做限定。
103、将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值。
其中，此处进行相干累加并取平均值的含义对于本领域技术人员而言是公知的，那么进行相干累加并取平均值的具体方式可以参考现有技术中的各种处理方式，此处不再赘述。
104、根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
本发明实施例提供的多径搜索方法，在进行多径搜索时，将各发射天线中的至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到搜索能量平均值；根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定候选径，通过所述候选径向目标设备发送数据。与现有技术相比，本发明实施例提供的方法能够充分利用多个发射天线提供的有用信息，以搜索到更精确的多径信息，带来分集增益。
本发明另一实施例提供了一种多径搜索方法，本实施例以接收端为网络侧，终端具有两个发射天线为例进行说明，如图2所示，该方法可以包括：
201、基站接收终端各发射天线发送的数据；
其中，所述数据可以是终端侧发送的上行数据。
为了便于理解，本发明实施例将所述2个发射天线分别标记为发射天线0和发射天线1。
值得说明的是，本发明实施例以接收端为网络侧为例进行说明，但本实施提供的技术方案也可应用于接收端为终端侧的情况。当终端侧采用本实施例提供的技术方案进行多径搜索时，终端侧接收到的数据为网络侧发送的下行数据。
202、基站将接收到的上行数据分别与各发射天线对应的扰码与OVSF码的乘积进行相关运算，以确定所述上行数据在发射天线0、发射天线1中的导频符号信息。
其中，所述各发射天线的扰码及OVSF码可以由网络侧自动匹配，所述扰码用于标识发送所述上行数据的UE(User Equipment，用户设备)，所述OVSF码用于区分传输信道。
值得说明的是，如果当前系统采用的是STTD(Space Time TransmitDiversity，空时发分集)模式，则可以先得到各发射天线的扰码与扩频码的乘积，再将该乘积乘以STTD的编码矩阵，将得到的结果作为相关运算的相关因子；将接收到的上行数据与所述相关因子进行相关运算以确定所述上行数据在各发射天线的导频符号信息。
例如，基站可以根据所述上行数据以及发射天线0、发射天线1的扰码及OVSF码，依次对所述上行数据中的符号进行相干累加，以完成所述上行数据的符号相关运算，从而得到所述上行数据在发射天线0、发射天线1中的导频符号信息。值得说明的是，本发明实施例确定导频符号信息的方式不仅限于此。
203、基站根据所述发射天线0、发射天线1的导频符号信息确定发射天线0、发射天线1的搜索能量的当前值。
具体的，基站可以根据导频长度(以导频个数6为例)，将每相位的8个值中的6个导频值进行相干累加，非导频符号的值不作处理；将对应的I路和Q路进行平方累加；最后将2个非导频能量相加后，乘以非导频能量加权值，将得到的结果确定为非导频能量；将所述非导频能量与导频能量加起来得到最终的搜索能量。其中，所述非导频能量加权值是预先设置的，值得说明的是，所述非导频能量加权值可以设置为0。
可以理解的是，可以直接利用203中确定出的发射天线0、发射天线1的搜索能量的当前值进行相干累加，也就是说可以在203之后执行205。进一步地，为了提高各发射天线的搜索能量的精确度，可以在203之后执行204。
204、基站将发射天线0、发射天线1的搜索能量的历史值和当前值通过alpha滤波器进行滤波，将滤波后得到的结果确定为发射天线0、发射天线1的搜索能量。
其中，各发射天线搜索能量的历史值是根据该发射天线发送的历史上行数据确定的搜索能量值。
具体的，所述alpha滤波器可以包括一个输入用于指示当前进行相关运算的时隙为正常时隙还是gap时隙(即压缩时隙，发射天线在压缩时隙不发送数据或者发送的数据量为0)。当输入的时隙为gap时隙时，则不作alpha滤波，直接输出历史值作为本次的输出结果；当输入的时隙为正常时隙时，则可以按下面公式进行alpha滤波：
Yi(n)＝alpha*Yi(n-1)+(1-alpha)*Xi(n)
其中，Yi(n)为本次输出结果，Yi(n-1)为历史值，Xi(n)为本次输入值，alpha是预先设定的滤波系数。具体的，Yi(n)为滤波后得到的结果，即该发射天线的搜索能量；Yi(n-1)为该发射天线搜索能量的历史值，Xi(n)为该发射天线搜索能量的当前值。
205、基站将发射天线0、发射天线1的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到发射天线0、发射天线1的搜索能量平均值。
值得说明的是，当发射天线的数量较多时，基站可以从所有的发射天线中选定两个或多个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，将得到的结果作为各发射天线的搜索能量平均值。
206、基站将所述发射天线0、发射天线1的搜索能量平均值与第一预设门限值进行比对，将搜索能量平均值大于或等于所述第一预设门限值的径确定为发射天线0、发射天线1的有效径。
其中，第一预设门限值是预先设定的，用于对有效径进行判决，具体取值可以根据实际需要设置。
207、基站分别将预设时间段内发射天线0、发射天线1的搜索能量平均值进行累加，将得到的结果分别作为发射天线0、发射天线1的累积搜索能量。
其中，所述预设时间段是预先设定的，具体取值可以根据实际需要设置。
208、基站根据各发射天线的累积搜索能量确定有效发射天线。
其中，所述有效发射天线可以是发射天线0，也可以是发射天线1，也可以是发射天线0和发射天线1同时为有效发射天线。
具体的，可以通过但不限于如下方式确定有效发射天线：
基站确定各发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和的能量比，将各发射天线的能量比与第二预设门限值进行比对。其中，所述第二预设门限值是预先设定的，用于判定有效发射天线，其具体取值可以根据实际需要进行设置。
基站将能量比大于或等于所述第二预设门限值的发射天线确定为有效发射天线。
此外，本实施例中，还可以先确定出一个累积搜索能量最小的发射天线，然后比较其余发射天线与该累积搜索能量最小的发射天线的累积搜索能量的差值，将差值大于第三预设门限的发射天线确定为有效发射天线，其中，所述第三预设门限值是预先设定的，用于判定有效发射天线，其具体取值可以根据实际需要进行设置。
值得说明的是，步骤205及206用于确定各发射天线的有效径；步骤207和208用于确定有效发射天线；如图2所示，这两个过程的实现顺序可以不分先后。
209、基站将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
例如，当根据所述第一预设门限值确定发射天线0的有效径为径0和径1，发射天线1的有效径为径2和径3；根据所述第二预设门限值确定有效发射天线为发射天线1；则可以确定径2和径3为该基站的候选径。
值得说明的是，本实施例提供的基站侧多径搜索的方法同样适用于终端侧。当终端侧采用本实施例提供的方法时，所述终端接收到的数据为下行数据，所述下行数据由基站侧通过多个发射天线发送。具体实施方法参见本实施例提供的基站侧的多径搜索方法，此处不再赘述。
本发明实施例提供的多径搜索方法，将所述各发射天线中的至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值，根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值进行有效径判决，确定候选径，从而能够充分利用多个发射天线的有用信息，以搜索到更精确的有效径，带来分集增益，提高系统性能。
本发明再一实施例提供了一种多径搜索的装置，能够实现上述方法实施例，如图3所示，所述装置包括：
接收器301，用于接收各发射天线发送的数据；
第一处理单元302，用于根据接收器301接收的数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量；
获取单元303，用于将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值；
第二处理单元304，用于根据获取单元303获取的所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
其中，第一处理单元302、获取单元303可以通过DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)微处理器实现，但不仅限于此。
进一步的，如图4所示，第一处理单元302可以包括第一确定子单元3021和第二确定子单元3022，其中：
第一确定子单元3021用于将所述数据与所述至少两个发射天线的扰码与扩频码的乘积进行相关运算，以确定所述数据在所述至少两个发射天线中的导频符号信息；
第二确定子单元3022用于根据所述数据中的导频符号信息确定所述至少两个发射天线搜索能量的当前值。
本实施例中，获取单元303可以根据第二确定子单元3022确定的所述至少两个发射天线搜索能量的当前值进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值。
进一步的，如图5所示，所述装置还包括滤波器305，第三处理单元306，所述第二处理单元304还包括第三确定子单元3041、第四确定子单元3042，其中：
所述滤波器305用于将第一处理单元302确定的所述至少两个发射天线搜索能量的历史值和当前值进行滤波，将滤波后得到的结果确定为该发射天线的搜索能量，其中，所述发射天线搜索能量的历史值是根据该发射天线发送的历史数据确定的搜索能量值。
则获取单元303可以用于根据所述滤波后的各发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述各发射天线的搜索能量平均值。
第三处理单元306用于将获取单元303获取的所述至少两个发射天线的搜索能量平均值与第一预设门限值进行比对，确定各发射天线的有效径。
第三确定子单元3041用于将预设时间段内所述至少两个发射天线的搜索能量平均值进行累加，将得到的结果确定为所述至少两个发射天线的累积搜索能量；
第四确定子单元3042用于根据所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和中的比例关系确定有效发射天线。
具体的，第四确定子单元3042确定所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和的能量比，并将所述至少两个发射天线的能量比与第二预设门限值进行比对，将能量比大于或者等于所述第二预设门限值的发射天线确定为有效发射天线。
本发明实施例提供的多径搜索装置，通过获取单元303将各发射天线中的至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值，通过第二处理单元304根据所述搜索能量平均值进行有效径判决，确定候选径，从而能够充分利用多个发射天线的有用信息，以搜索到更精确的有效径，带来分集增益，提高系统性能。
本发明实施例还提供了一种基站，包括如图3至图5所述的任一多径搜索装置，能够在进行多经搜索时充分利用终端侧多个发射天线的有用信息，以搜索到更精确的有效径，带来分集增益。具体实现方法参见本装置实施例，此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种终端，包括如图3至图5所述的任一多径搜索装置，能够在进行多经搜索时充分利用基站侧多个发射天线的有用信息，以搜索到更精确的有效径，带来分集增益。具体实现方法参见本装置实施例，此处不再赘述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种多径搜索方法，其特征在于，包括：
接收各发射天线发送的数据；
根据所述数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量；
将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值；
根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据以及至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量包括：
将所述数据与所述至少两个发射天线的扰码与扩频码的乘积进行相关运算，以确定所述数据在所述至少两个发射天线中的导频符号信息；
根据所述数据中的导频符号信息确定所述至少两个发射天线搜索能量的当前值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据中的导频符号确定所述至少两个发射天线搜索能量的当前值之后，还包括：
将所述至少两个发射天线搜索能量的历史值和当前值进行滤波，将滤波后得到的结果确定为该发射天线的搜索能量，其中，所述发射天线搜索能量的历史值是根据该发射天线发送的历史数据确定的搜索能量值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值之后，还包括：
将所述至少两个发射天线的搜索能量平均值与第一预设门限值进行比对，确定各发射天线的有效径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径包括：
将预设时间段内所述至少两个发射天线的搜索能量平均值进行累加，将得到的结果确定为所述至少两个发射天线的累积搜索能量；
根据所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和的比例关系确定有效发射天线。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和的比例关系确定有效发射天线包括：
确定所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和的能量比；
将所述至少两个发射天线的能量比与第二预设门限值进行比对；
将能量比大于或者等于所述第二预设门限值的发射天线确定为有效发射天线。
7.一种多径搜索装置，其特征在于，包括：
接收器，用于接收各发射天线发送数据；
第一处理单元，用于根据所述接收器接收的数据以及各发射天线中的至少两个发射天线的扰码及扩频码确定所述至少两个发射天线的搜索能量；
获取单元，用于将所述至少两个发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值；
第二处理单元，用于根据所述获取单元获取的所述至少两个发射天线的搜索能量平均值确定有效发射天线，将所述有效发射天线的有效径确定为候选径。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元包括：
第一确定子单元，用于将所述数据与所述至少两个发射天线的扰码与扩频码的乘积进行相关运算，以确定所述数据在所述至少两个发射天线中的导频符号信息；
第二确定子单元，用于根据所述数据中的导频符号信息确定所述至少两个发射天线搜索能量的当前值；
所述获取单元用于根据所述第二确定子单元确定的所述至少两个发射天线搜索能量的当前值进行相干累加并取平均值，得到所述至少两个发射天线的搜索能量平均值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
滤波器，用于将所述第一处理单元确定的所述至少两个发射天线搜索能量的历史值和当前值进行滤波，将滤波后得到的结果确定为该发射天线的搜索能量，其中，所述发射天线搜索能量的历史值是根据该发射天线发送的历史数据确定的搜索能量值；
所述获取单元用于根据所述滤波后的各发射天线的搜索能量进行相干累加并取平均值，得到所述各发射天线的搜索能量平均值。
10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三处理单元，用于将所述获取单元获取的所述至少两个发射天线的搜索能量平均值与第一预设门限值进行比对，确定各发射天线的有效径。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元包括：
第三确定子单元，用于将预设时间段内所述至少两个发射天线的搜索能量平均值进行累加，将得到的结果确定为所述至少两个发射天线的累积搜索能量；
第四确定子单元，用于根据所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和中的比例关系确定有效发射天线。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第四确定子单元确定所述至少两个发射天线在所述预设时间段内的累积搜索能量与在所述预设时间段内所有发射天线的累积搜索能量总和的能量比，并将所述至少两个发射天线的能量比与第二预设门限值进行比对，将能量比大于或者等于所述第二预设门限值的发射天线确定为有效发射天线。
13.一种基站，其特征在于，所述基站包括权利要求7至12中任一项所述的装置。
14.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求7至12中任一项所述的装置。
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