CN102349238A - 耙式接收器中的耙指分配和移除的方法以及用于执行该方法的接收器 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理无线通信系统的所接收的信号的耙式接收器的相关单元或耙指的分配和解除分配的方法，其特征在于耙指的分配由在所述信号的帧级上操作的CPICH检测器命令并且相同耙指的解除分配由从在所述信号的帧槽级上计算的RSCP指标导出的标准的分析控制。本发明也实现了用于执行该方法的耙式接收器。

Description

耙式接收器中的耙指分配和移除的方法以及用于执行该方法的接收器
技术领域
本发明涉及无线数字通信的领域，并且尤其涉及用于3G无线通信系统的耙式(rake)接收器中的耙指(finger)插入和移除的方法。
背景技术
在无线数字通信的领域中，已知若干技术用于保证若干用户之间的指定频段的划分，例如TDMA(或时分多址接入)技术、FDMA(频分多址接入)和CDMA(码分多址接入)，后者基于Walch-Hadamard正交码的使用。
尤其随着由3GPP(第三代合作伙伴计划)标准化组织制定的UTMS(通用移动通信系统)的发展，CDMA技术用于第三代电话中。
众所周知，在无线通信中，信号常常是弥散、反射、衰落等的对象，导致接收器内许多路径的彼此偏移的多个信号特性的接收。
有人借助于耙式接收器处理信号的这些反射、多次弥散，所述耙式接收器包括用于处理彼此漂移的各种反射的多个单元(耙指)，以便允许在处理之后累加由多个路径产生的反射的所有要素贡献。
图1示出了包括耙式接收器3的用户设备2的情形，所述耙式接收器能够处理来自由基站1发射的相同信号的N个数量的不同反射路径。为了清楚起见，仅仅三个路径(分别为11-13)表示在图1中并且对应于在不同时刻到达接收器并且具有不同幅度的相同信号的三个不同的贡献。
一般而言，耙式接收器的耙指的分配借助于导频检测机制(“公共导频信道”(CPICH))并且由它的可能反射执行。为了该目的，有人进行所接收的信号的能量的测量并且与阈值比较，如图2中所示，以便检测不同的反射路径。图2显示了在对应于直接信号接收的高幅度的第一有效路径(视距)之后紧跟着能量较小的两个反射路径。阈值检测机制以避免错误检测(恒定虚警率(CFAR))的方式进行调节，但是会导致具有较低能量的一个或多个路径的遗漏，正如同图2中的2次反射的情况。
为了保证在接收器处的最大有效性，重要的是耙式接收器的相关单元(耙指)的分配和解除分配的方法是特别反应性的。实际上，由于接收器的移动性，而且由于通信信道的变化特性，传播路径提供快速变化的多次反射，并且重要的是耙式接收器可以快速地和精确地响应这些变化。
显然，耙式接收器的相关器(耙指)的分配和解除分配的方法中的该精确性和反应性初始确定BLER(信息组差错率)的水平。
在第二水平中，接收器的反应性确定被称为“移交(HANDOFF)”的过程的有效性，允许通信中的一个移动设备从第一基站切换到第二基站。实际上，如果有人在UMTS环境中调用它，接收器必须持续地进行从若干基站发出的数据的接收以便允许在信元范围(cell limit)内从一个站切换(移交)到另一个站而不断开通信。由于该原因，重要的是，耙式接收器能够精确地和快速地不仅跟踪它自己的基站的传播路径，而且跟踪从相邻基站发出的那些路径。
因此可以认识到耙式接收器的资源分配问题、尤其是组成它的每个相关单元的资源分配问题是多么重要。
有人设法尽可能地避免将相关器分配到一传播路径，该传播路径随后将被证明不对应于发射信号的实际反射。
相反地，传播路径的错误检测必须尽可能快地恢复以便解除把错误路径分配给受到不当影响的相关器并且允许新的分配。
一般而言，为了解决该关键问题，将相关器(耙指)分配给传播路径基于一个或多个指标，例如在帧级测量的信号的功率或信噪比。
为了避免有可能产生错误分配的错误检测，在这些已知的技术中必须在该或这些指标上执行若干连续测量并且综合若干帧上的这些测量的结果。
这导致分配过程的高时间常数并且最终导致接收器的低反应性，并且这是主要缺点。
可取的是能够从耙式接收器的相关器的分配和该相同接收器的资源的解除分配的有效并且尤其更快的过程获得错误检测期间或指定传播路径消失时的必要的解除分配。
发明内容
本发明的目的是提出一种用检测到的不同检测路径来检测和分配耙式接收器的相关器的新方法，所述方法的实现特别简单。
本发明的另一个目的在于提出一种方法和一种新型的接收器，其提供对数据通信会话期间的干扰变化的很大反应性。
本发明的另一个目的是提供一种用于第三代网络的移动电话或数字通信系统，其提供耙式接收器的相关器的分配和解除分配的特别迅速的机制。
本发明借助于一种耙式接收器的相关单元或耙指的分配和解除分配的方法而实现这些目的，其中耙指的分配由用于检测仅仅一个帧中的传播路径的CPICH检测器命令。
所述方法的特征在于耙指解除分配由从在所述信号的帧槽(slot)级上计算的RSCP指标导出的标准的分析控制。
该机制的实现很简单，原因是RSCP指标是已经在系统中可用的一个指标。
而且，该指标提供在帧槽级上计算的过滤值，所述过滤器值甚至允许考虑平均该指标的方法以便完善耙指解除分配的方法，并且这构成相当大的优点。
在一个实施例中，所述CPICH检测器内的传播路径的检测基于CPICH信道上的功率检测。
在实施例中，所述耙式接收器的耙指解除分配由RSCP的第一值的分析生效。
备选地，在相同帧内所述RSCP的n个连续值的综合之后解除分配生效。
本发明也允许一种用于第三代无线通信设备的耙式接收器的生产，所述耙式接收器包括：
-用于根据仅仅在一个帧上的传播路径的检测分配相关单元或耙指的装置；
-用于通过从在所述信号的帧槽级上计算的RSCP指标导出的标准的分析进行控制来解除分配前述相关单元或耙指的装置。
本发明也允许用于第三代无线通信系统的用户设备或移动电话的生产。
本发明特别适合于实现移动电话或便携式文件助理(PDA)的设备。
附图说明
通过阅读仅仅作为非限定性例子给出的下面的描述和附图将理解本发明的其他特征、目的和优点。在附图中：
图1示出耙式接收器的基本功能。
图2示出相同信号的路径检测。
图3示出耙式接收器的分配和解除分配方法的实施例。
具体实施方式
在例如用于3GPP网络的移动电话或用户设备的情况下描述将耙式接收器的耙指分配给指定反射路径的方法。显然地，下面所述的方法应用于移动电话，但是也可以应用于包括无线通信功能的任何移动设备，例如特别是便携式文件助理(PDA)等。本发明可以借助于数字电路和/或使用由程序或微程序控制的微处理器产生。设备还可以包括输入/输出的装置，例如显示屏、键盘、麦克风和音频出口或耳机。
另外，移动电话包括允许实现耙式接收器的硬件和软件装置，所述耙式接收器包括一定数量的相关单元(或耙指)，例如6或8个，允许单独处理特定路径。
设备或移动电话还包括允许在检测从导频信号漂移的反射的基础上识别从基站发出的多个路径的路径检测器。这样的路径检测器是本领域的技术人员公知的并且将不再进一步描述。足以想到该检测器包括允许进入的数据流与一个期望导频相关的装置。路径检测器测量从基站接收的多个信号的能量水平和时移。
设备或移动电话最后包括允许将耙式接收器的相关器(耙指)根据下面所述的机制分配给由路径检测器识别的不同路径的装置。
根据本发明，耙式接收器的相关器的新分配直接来自由处理了整个帧的CPICH检测器进行的传播路径的检测。
来自特定帧的接收和处理的该直接分配允许保证接收器对信道和传播路径的不断变化的重要反应性。
显然地，该直接分配具有增加错误检测量的明显缺点。
迄今为止，该缺点被认为在已知技术中是不容许的并且需要求助于在若干帧上进行的连续测量和因此接收器的低反应性。
本发明人发现有可能不借助于若干帧上的连续测量以便关联附加机制，保证在错误检测后可能受到影响的相关器的极快解除分配。
根据本发明，耙式接收器资源的解除分配基于在导频信道(主耙)上计算的所述RSCP(接收信号码功率)指标的量度，所述指标起到的作用是在接收器内用于测量信元的质量并且允许控制两个相邻信元之间的交换过程(软移交或移交)。
更特别地，读者将参考特别定义该RSCP指标的《3GPP规范TS25.215-570》参考书，所述指标测量在主信道码CPICH(“公共导频信道”CPICH)上接收的功率的值。该指标是本领域的技术人员公知的并且将不再进一步阐述。足以想到RSCP指标的基准点的UE(用户设备)接收器的天线连接器。在发射多样性的情况下，相加独立测量的对应于每个发射天线的指标的值以用于计算与CPICH导频的信道相关的RSCP指标的总值。
本领域的技术人员众所周知，该RSCP指标用于计算CPICHEc/lo指标(也在以上参考书中定义)，CPICHEc/lo指标用于监测现有的信元，并且当合适时用于在两个信元之间移交。
现在，根据本发明描述耙式接收器的相关单元(耙指)的分配和解除分配的方法的实施例。为了实现该方法，显然将能够借助于硬件电路和/或软件程序和微程序。
在步骤21中，该方法包括帧的接收。
在步骤22中，该方法接着针对所接收的帧启动CPICH检测器，并且按照已知的技术，检测(“公共导频信道”(CPICH))类型的分频并且测量第一指标，例如信号的功率或信噪比。
然后，在步骤23中，该方法执行测试以用于比较第一指标(例如功率指标)和预定阈值。
如果第一指标似乎低于预定阈值，则该方法返回步骤21以用于处理下一帧。
如果第一指标似乎高于预定阈值，则方法接着进行步骤24，该步骤包括无延迟地将相关单元(耙指)直接分配给正在检测的传播路径。
如先前所述，该分配是直接的并且不需要新帧的二次处理。这导致所执行的方法运用到特别地进行RSCP指标的计算(每帧15次)的耙式接收器的“数据”部分中。
在特定的和可选的实施例中，在组成帧的n个帧槽上平均RSCP指标值，以便计算和导出第二指标，所述第二指标用于控制解除将先前受影响的相关器分配给传播路径。
因此，可以增加耙式接收器的解除分配装置的稳健性。
更简单地，如果期望特别快的解除分配，将能够简单地使用第一RSCP值(将想到其对应于过滤测量并且因此已经特别可靠)生成在耙式接收器的耙指解除分配中使用的第二指标。
在步骤26中，该方法接着进行比较RSCP指标的计算值或在若干帧槽上综合的情况下它的平均值和第二阈值。
如果RSCP指标的值似乎低于阈值，则该方法接着在步骤27中进行耙式接收器的相关器(耙指)的解除分配以便能够随后从下一帧将该相关器重新分配给以后将被检测到的新传播路径。
在相反的情况下，如果RSCP指标的值或在若干帧槽上平均的它的值似乎高于第二阈值，则该方法接着进行步骤28，其中它推断先前执行的相关器的分配的检验并且保持该分配有效。
在步骤27和28之后，方法返回步骤21以用于处理下一帧。
可以看出，方法的执行是特别简单的，原因是它基于已经存在于接收器内的指标(称为RSCP指标，其通常用于移交决策过程)的使用。
在耙式接收器的资源的分配和解除分配的环境中应用时可以发现该方法的相当大的优点。
实际上，初始，该指标具有的优点是为每个帧槽计算，例如包括15个帧槽的10ms帧。
它导致提供测量的极快指标，(由于每帧干预十五次)很可能找到检测器的资源的解除分配的机制，该释放由传播路径的错误检测或由在不断波动的环境中的传播路径的衰落验证。
甚至注意到由于每帧设置15个值，因此有可能设想插入这些RSCP测量的综合机制，并且因此有可能综合这些值的结果以便增加资源的解除分配的方法的精确性和可靠性。并且应当注意，由于在帧槽级上引入的该综合不会明显地增加相关器的解除分配的方法的反应性(在帧级上)，这是本发明的决定性优点。
其次，可以发现耙式接收器的解除分配的机制实际上乐于提供RSCP指标与噪声比较的有效过滤，这是另一个特别重要的优点。
再次，应当注意RSCP指标为耙式接收器的每个耙指的水平提供精确和有效的测量值，这允许考虑耙式接收器内使用的每个相关器的个体化处理。
因此它使耙式接收器的相关器(耙指)的分配和解除分配的方法有效、精确并且特别简单地实现。

Claims (10)

1.一种用于处理无线通信系统的所接收的信号的耙式接收器的相关单元或耙指的分配和解除分配的方法，其特征在于，耙指的分配由在所述信号的帧级上操作的CPICH检测器控制，并且，所述耙指的解除分配由从在所述信号的帧槽级上计算的RSCP指标导出的标准的分析控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPICH检测器内的传播路径的检测基于CPICH信道上的功率检测。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耙式接收器的耙指的解除分配由对第一RSCP值的分析生效。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解除分配在相同帧内所述RSCP的n个连续值的综合之后生效。
5.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
-接收(21)所述信号的数据帧；
-启动(22)CPICH检测器，用于基于第一指标检测所述信号的传播路径；
-基于第一指标检测(23)传播路径；
-根据所述帧上的传播路径的检测分配(24)所述接收器的耙指；
-计算(25)RSCP；
-如果RCSP低于预定阈值则解除分配所述接收器的耙指(26，27)，并且在相反的情况下保持分配。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在同一个帧内所述RSCP的n个连续值的综合之后解除分配生效。
7.一种用于第三代无线通信设备的耙式接收器，该耙式接收器包括：
-用于根据仅仅一个帧上的传播路径的检测分配相关单元或耙指的装置；
-用于通过从在所述信号的帧槽级上计算的RSCP指标导出的标准的分析进行控制来解除分配所述相关单元或耙指的装置。
8.根据权利要求7所述的耙式接收器，其特征在于，传播路径的检测基于CPICH信道上的功率检测。
9.一种用于第三代无线通信网络的用户设备，所述用户设备包括用于无线通信设备的耙式接收器，所述耙式接收器包括：
-帧的接收装置(21)；
-检测导频(CPICH)并且比较导频的能量和第一阈值的检测装置(22)；
-根据所述帧上的传播路径的检测分配所述接收器的耙指的装置(24)；
-计算RSCP的装置(25)；
其特征在于它包括：
由所述RSCP的计算值或在相同帧内的n个帧槽的尺度上平均的值与第二阈值的比较控制所述接收器的耙指的解除分配的装置(26，27)。
10.一种移动电话，其包括用于无线通信设备的耙式接收器，所述耙式接收器包括：
-帧的接收装置(21)；
-检测导频(CPICH)并且比较它的能量和第一阈值的检测装置(22)；
-根据所述帧上的传播路径的检测分配所述接收器的耙指的装置(24)；
-计算RSCP的装置(25)；
其特征在于它包括：
由所述RSCP的计算值或在相同帧内的n个帧槽的尺度上平均的值与第二阈值的比较控制所述接收器的耙指的解除分配的装置(26，27)。
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