CN104168591A - 一种物理上行共享信道上不连续发送的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，所述方法包括：将接收到经过解调后的ACK/NACK数据进行硬判决得到第一序列，根据调制阶数Q_m调制第一序列得到第二序列；将接收到经过解调后的ACK/NACK数据合并译码后，再依据编码方式和Q_m依次进行编码调制得到第三序列；由第二序列和第三序列计算检测等效信噪比；若检测等效信噪比小于预设的门限值，则ACK/NACK不存在；若检测等效信噪比大于等于所述门限值，则ACK/NACK存在。应用本发明实施例后，能够提高检测的正确率，从而得到较好的传输性能。

Description

一种物理上行共享信道上不连续发送的检测方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种物理上行共享信道（PUSCH）上不连续发送（DTX）的检测方法和装置。

背景技术

在长期演进（LTE）或长期演进的后续演进（LTE-A）系统里，基站（eNB）通过下行控制信息（DCI）调度用户（UE）接收和发送数据业务，UE利用ACK/NACK反馈通知eNB是否成功接收到下行数据业务。

UE在接收DCI过程中，由于信道质量差等问题可能丢失下行授权，导致接收失败。这种情况下UE不反馈ACK/NACK，但eNB不知道UE是否发送了ACK/NACK，eNB还在相应ACK/NACK资源映射位置解析相应的ACK/NACK比特，导致接收到错误的ACK/NACK信息。

因此，eNB需要检测UE是否发送ACK/NACK信息，以确保下行数据的成功接收，这种检测过程也成为DTX检测或ACK/NACK是否激活检测。

在相关协议中明确规定了PUSCH信道的性能指标，其中对PUSCH信道上复用的ACK/NACK的性能要求采用两个指标进行衡量：ACK的虚警概率和ACK的漏检概率。

对PUSCH信道来说，ACK/NACK是否发送以及eNB对ACK/NACK的检测情况，可能存在以下几种可能：

1．如果UE成功接收到PDCCH上的上行授权，UE发送PUSCH。

若UE成功接收到PDCCH上的下行授权，则在PUSCH相应位置发送是否成功接收PDSCH的ACK/NACK。此时eNB在PUSCH上ACK/NACK相应位置检测并解码ACK/NACK，可能会造成ACK/NACK的漏检情况。

若UE没有成功接收到PDCCH上的下行授权，则不发送ACK/NACK，而发送PUSCH数据。此时eNB在PUSCH上ACK/NACK相应位置将PUSCH数据检测解码ACK/NACK，会造成ACK/NACK的虚警情况。

2．如果UE没有成功接收到PDCCH上的上行授权，UE就不发送PUSCH，此时eNB还会在分配给UE的PUSCH上ACK/NACK相应位置将噪声进行检测和解码ACK/NACK，会造成ACK/NACK的虚警情况。

由此可见，当eNB认为在PUSCH上传输ACK/NACK的相应时频资源实际上传输PUSCH数据或随机噪声时，会造成ACK/NACK的虚警，因此必须进行ACK/NACK是否存在的检测以提高ACK/NACK的传输可靠性。

现有对PUSCH上ACK/NACK是否存在的检测方案，主要参考PUCCH信道的DTX检测，对解码的比特信号进行重构，利用Hamming距离方法或者相干检测方法，计算重构比特与译码比特之前的Hamming距离或相关值，与门限值进行判决，确定ACK/NACK是否存在。

现有技术中，不管是Hamming距离方法还是相关检测方法都依赖于预设门限进行选择，因此预设门限的准确度对检测性能有很大影响。

发明内容

本发明实施例提出一种PUSCH上DTX的检测方法，预设门限的准确度对检测性能影响不大，从而得到较好的传输性能。

本发明实施例的技术方案如下：

一种物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，所述方法包括：

将接收到经过解调后的ACK/NACK数据进行硬判决得到第一序列，根据调制阶数Qm调制第一序列得到第二序列；

将接收到经过解调后的ACK/NACK数据合并译码后，再依据编码方式和Qm依次进行编码调制得到第三序列；

由第二序列和第三序列计算检测等效信噪比；

若检测等效信噪比小于预设的门限值，则ACK/NACK不存在；若检测等效信噪比大于等于所述门限值，则ACK/NACK存在。

所述由第二序列和第三序列计算等效信噪比包括：

将第二序列在第三序列上的信号投影作为等效信噪比的分子，将第二序列与第三序列的欧氏距离作为等效信噪比的分母。

ACK/NACK的数据比特数为1，所述编码方式包括1比特HARQ-ACK编码。

所述根据Qm调制第一序列得到第二序列包括：

根据Qm调制第一序列得到调制后的第一序列；

将调制后的第一序列每3个分为一组得到第二序列。

ACK/NACK的数据比特数为2，所述编码方式包括2比特HARQ-ACK编码。

所述根据Qm调制第一序列得到第二序列包括：

根据Qm调制第一序列得到调制后的第一序列；

将调制后的第一序列每n个分为一组得到第二序列，n=32/Qm。

ACK/NACK的数据比特数为3至11，所述编码方式包括（32，O）的RM编码。

所述根据Qm调制第一序列得到第二序列包括：

根据Qm调制第一序列得到调制后的第一序列；

将调制后的第一序列每n个分为一组得到第二序列，n=64/Qm。

ACK/NACK的数据比特数为12至20，所述编码方式包括（32，O）的双RM编码。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中将接收到经过解调后的ACK/NACK数据进行硬判决得到第一序列，根据调制阶数Q_m调制第一序列得到第二序列；将接收到经过解调后的ACK/NACK数据合并译码后，再依据编码方式和Q_m依次进行编码调制得到第三序列；由第二序列和第三序列计算检测信噪比；若检测信噪比小于预设的门限值，则ACK/NACK不存在；若检测信噪比大于等于所述门限值，则ACK/NACK存在。理想状态下，在检测信噪比在ACK/NACK存在的情况下等于无穷大，在ACK/NACK不存在的情况下等于0，采用检测信噪比更容易判断ACK/NACK的存在，预设的门限值对检测性能影响较低，从而得到较好的传输性能。

附图说明

图1为PUSCH上DTX的检测方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，由于PUSCH信道发送端对不同比特数的ACK/NACK数据编码时采用了不同的编码方式，利用不同ACK/NACK数据在发送端处理过程的独特性，根据PUSCH承载ACK/NACK数据比特数的不同对ACK/NACK采用不同的编码方式分别进行检测。

在检测过程中构造检测等效信噪比。这样当UE发送的信号为ACK/NACK时，理论上检测等效信噪比将等于正无穷；当UE发送的信号不是ACK/NACK时，理论上检测等效信噪比将等于0。因此以检测等效信噪比作为判决门限，可以提高检测的可靠性，降低算法对预设门限的敏感度，减小了门限设置准确度对传输性能的影响。

参见附图1是PUSCH上DTX的检测方法流程示意图，具体包括以下步骤：

101、将接收到经过解调后的ACK/NACK数据进行硬判决得到第一序列，然后将第一序列根据调制阶数Q_m进行调制得到第二序列。

硬判决是直接将数据直接判决为0或1。当调制方式为QPSK时，Q_m=2；当调制方式为16QAM时，Q_m=4；当调制方式为64QAM时，Q_m=6。

102、将接收到经过解调后的ACK/NACK数据合并译码后，再依据编码方式和Q_m依次进行编码调制得到第三序列。

对于不同比特数的ACK/NACK数据，其编码方式也不同。

103、由第二序列和第三序列计算检测信噪比。

利用了信号投影和欧式距离相结合计算检测信噪比。检测等效信噪比是将第二序列在第三序列上的信号投影作为分子，将第二序列与第三序列的欧式距离作为分母。

信号投影为一个向量在被投影向量上的分量。信号投影可以看成一种信号的滤波，保留观测数据向量在其期望子空间上的分量，同时消除在另外子空间上的分量。利用信号投影可以提取出某个所希望的信号，抑制其它干扰和噪声。欧式距离指的是两个向量之间的真实距离。

104、若检测信噪比小于预设的门限值，则ACK/NACK不存在；若检测信噪比大于等于所述门限值，则ACK/NACK存在。

下面简要介绍相关协议中，PUSCH信道的HARQ-ACK信道编码过程：

201、根据HARQ-ACK的数据比特数，以及协议规定，确定UE编码输出的调制符号数Q′。

202、对HARQ-ACK进行编码处理。

1)若HARQ-ACK数据比特数为1比特，则按下表进行编码。

表1：1比特HARQ-ACK编码

其中，x代表1，y代表上一个ACK/NACK信息比特，O代表ACK/NACK信息比特。

2)若HARQ-ACK数据比特数为2，则按下表进行编码。

表2：2比特HARQ-ACK编码

3)若HARQ-ACK数据比特数为3～11，则按相关协议规定进行（32，O）的RM编码。32表示编码后的输出数据比特长度，O表示编码前的输入数据比特长度。

4)若HARQ-ACK数据比特数大于11比特，则按相关协议规定进行（32，O）的双RM编码。

203、对编码后的HARQ-ACK比特，根据Q′和调制阶数Q_m进行速率匹配。

204、若TD-LTE系统配置HARQ-ACK为bundling模式，则对速率匹配后的比特按相关协议规定进行加扰。

205、信道复用，将HARQ-ACK比特放置到PUSCH信道分配给HARQ-ACK的相应资源上。

经过信道复用的HARQ-ACK比特，将和PUSCH编码序列以及其它上行控制信息一起再进行加扰，调制，层映射，变换预编码（IDFT），预编码，资源映射，快速傅里叶变换（FFT）等处理过程，再从射频前端发送。

本发明技术中充分利用在HARQ-ACK数据编码过程中，针对不同的HARQ-ACK采用不同的编码方式，从而能够得到分类检测。下面就四种不同的编码方式为例进行说明。

实施例一

针对1比特ACK/NACK数据是否存在的检测：

301、将接收到经过解调后ACK/NACK数据进行硬判决，得到序列根据调制阶数Q_m进行调制，得到检测符号序列Q′_ACK＝Q_ACKQ_m。

302、将接收到ACK/NACK数据合并译码后得到ACK/NACK信息比特再根据表1和Q_m进行编码调制得到d。

d的取值具体如下：

1)

$d=\left\{\begin{array}{cc}-1/2-j1/2,& \mathrm{QPSK}\\ -3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10},& 16\mathrm{QAM}\\ -7/\sqrt{42}-j7\sqrt{42},& 64\mathrm{QAM}\end{array}\right.;$

2)时，

$d=\left\{\begin{array}{cc}1/2+j1/2,& \mathrm{QPSK}\\ 3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10},& 16\mathrm{QAM}\\ 7/\sqrt{42}+j7\sqrt{42},& 64\mathrm{QAM}\end{array}\right..$

由于当ACK/NACK比特数为1时，无论采用哪种调制方式，ACK/NACK数据都会映射为1个调制后的符号，因此检测符号序列不分组。

303、计算ACK/NACK的检测等效信噪比

$\mathrm{\η}=\frac{{|\mathrm{real}\left(\underset{i=1}{\overset{{Q\′}_{\mathrm{ACK}}}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{d}}_i{d}^{*}\right)/|d\left|\right|}^2}{\underset{i=1}{\overset{{Q\′}_{\mathrm{ACK}}}{\mathrm{\Σ}}}{|{\hat{d}}_i-d|}^2}$

其中，分子即在d上的信号投影，分母即与d的欧氏距离。

304、将η和预设门限值相比较，若低于门限则认为ACK/NACK不存在；否则，则认为ACK/NACK存在。门限值是根据仿真实验预先确定的。

实施例二

针对2比特ACK/NACK是否存在的检测：

401、将接收到经过解调后的ACK/NACK比特数据进行硬判决，得到序列根据调制阶数Q_m进行调制，得到检测符号序列Q′_ACK＝Q_ACKQ_m。

402、检测符号序列d_i,i＝1,...,Q′_ACK每3个分为一组，得到序列其中 ${\hat{D}}_i=[{\hat{d}}_{1,i},{\hat{d}}_{2,i},{\hat{d}}_{3,i}].$

当ACK/NACK数据比特为2时，无论采用哪种调制方式，ACK/NACK数据都会映射为3个调制后的符号，因此将检测符号序列每3个分为一组。

403、将接收到ACK/NACK数据合并译码后得到ACK/NACK信息比特再根据表2和Q_m进行编码调制得到d＝[d₁,d₂,d₃]。

d的取值具体如下：

1)时，

$[d_1,d_2,d_3]=\left\{\begin{array}{cc}[-1/2-j1/2,1/2-j1/2,-1/2+j1/2],& \mathrm{QPSK}\\ [-3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10},3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10},-3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10}],& 16\mathrm{QAM}\\ [-7/\sqrt{42}-j7\sqrt{42},7/\sqrt{42}-j7/\sqrt{42}-7/\sqrt{42}+j7/\sqrt{42}],& 64\mathrm{QAM}\end{array}\right.;$

2)时，

$[d_1,d_2,d_3]=\left\{\begin{array}{cc}[-1/2+j1/2,-1/2-j1/2,+1/2-j1/2],& \mathrm{QPSK}\\ [-3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10},-3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10},3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10}],& 16\mathrm{QAM}\\ [-7/\sqrt{42}+j7\sqrt{42},-7/\sqrt{42}-j7/\sqrt{42},7/\sqrt{42}-j7/\sqrt{42}],& 64\mathrm{QAM}\end{array}\right.;$

3)时，

$[d_1,d_2,d_3]=\left\{\begin{array}{cc}[1/2-j1/2,-1/2+j1/2,-1/2-j1/2],& \mathrm{QPSK}\\ [3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10},-3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10},-3/\sqrt{10}-j3/\sqrt{10}],& 16\mathrm{QAM}\\ [7/\sqrt{42}-j7\sqrt{42},-7/\sqrt{42}+j7/\sqrt{42}-7/\sqrt{42}-j7/\sqrt{42}],& 64\mathrm{QAM}\end{array}\right.;$

4)时，

$[d_1,d_2,d_3]=\left\{\begin{array}{cc}[1/2+j1/2,1/2+j1/2,1/2+j1/2],& \mathrm{QPSK}\\ [3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10},3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10},3/\sqrt{10}+j3/\sqrt{10}],& 16\mathrm{QAM}\\ [7/\sqrt{42}+j7\sqrt{42},7/\sqrt{42}+j7/\sqrt{42},7/\sqrt{42}+j7/\sqrt{42}],& 64\mathrm{QAM}\end{array}\right..$

404、计算ACK/NACK的检测等效信噪比

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{i=1}{\overset{{Q\′}_{\mathrm{ACK}}/3}{\mathrm{\Σ}}}{|\mathrm{real}\left(\underset{k=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{D}}_{k,i}{d}_k^{*}\right)/|d_k\left|\right|}^2}{\underset{i=1}{\overset{{Q\′}_{\mathrm{ACK}}/3}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{|{\hat{D}}_{k,i}-d_k|}^2}$

其中，分子即在d上的信号投影，分母即与d的欧氏距离。

405、将η和预设门限值相比较，若低于门限则认为ACK/NACK不存在；否则，则认为ACK/NACK存在。门限值是根据仿真实验预先确定的。

实施例三

针对3～11比特ACK/NACK是否存在的检测：

501、将接收到经过解调后的ACK/NACK数据进行硬判决，得到序列根据调制阶数Q_m进行调制，得到检测符号序列Q′_ACK＝Q_ACKQ_m。

502、检测符号序列每32Q_m个分为一组，得到序列 ${\hat{D}}_i,i=1,...,Q_{\mathrm{ACK}}/32,$ 其中 ${\hat{D}}_i=[{\hat{d}}_{1,i},...,{\hat{d}}_{32/Q_m,i}].$

当ACK/NACK比特数据为3～11时，无论采用哪种调制方式，ACK/NACK比特数据会映射为32/Qm个调制后的符号，因此将检测符号序列每32/Qm个分为一组。

503、将接收到ACK/NACK数据合并译码后得到ACK/NACK信息比特先根据36.212规定进行(32,O)的RM编码，再根据Q_m进行调制得到 $d=[d_1,...,d_{32/Q_m}].$ 504、计算ACK/NACK的检测等效信噪比

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{i=1}{\overset{Q_{\mathrm{ACK}}/32}{\mathrm{\Σ}}}{|\mathrm{real}\left(\underset{k=1}{\overset{32/Q_m}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{D}}_{k,i}{d}_k^{*}\right)/|d_k\left|\right|}^2}{\underset{i=1}{\overset{Q_{\mathrm{ACK}}/32}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{32/Q_m}{\mathrm{\Σ}}}{|{\hat{D}}_{k,i}-d_k|}^2}$

其中，分子即在d上的信号投影，分母即与d的欧氏距离。

505、将η和预设门限值相比较，若低于门限则认为ACK/NACK不存在；否则，则认为ACK/NACK存在。门限值是根据仿真实验预先确定的。

实施例四

针对12～20比特ACK/NACK数据是否存在的检测：

601、将接收到经过解调后ACK/NACK比特数据进行硬判决，得到序列根据调制阶数Q_m进行调制，得到检测符号序列Q′_ACK＝Q_ACKQ_m。

602、检测符号序列d_i,i＝1,…,Q′_ACK每64Q_m个分为一组，得到序列 ${\hat{D}}_i,i=1,...,Q_{\mathrm{ACK}}/64,$ 其中 ${\hat{D}}_i=[{\hat{d}}_{1,i},...,{\hat{d}}_{64/Q_m,i}].$

当ACK/NACK数据比特数为12～20时，无论采用哪种调制方式，ACK/NACK比特数据都会映射为64/Qm个调制后的符号，因此将检测符号序列每64/Qm个分为一组。

603、将接收到ACK/NACK数据合并译码后得到ACK/NACK信息比特先根据36.212规定进行(32,O)的双RM编码，再根据Q_m进行调制得到 $d=[d_1,...,d_{64/Q_m}].$ 604、计算ACK/NACK的检测等效信噪比

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{i=1}{\overset{Q_{\mathrm{ACK}}/64}{\mathrm{\Σ}}}{|\mathrm{real}\left(\underset{k=1}{\overset{64/Q_m}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{D}}_{k,i}{d}_k^{*}\right)/|d_k\left|\right|}^2}{\underset{i=1}{\overset{Q_{\mathrm{ACK}}/64}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{64/Q_m}{\mathrm{\Σ}}}{|{\hat{D}}_{k,i}-d_k|}^2}$

其中，分子即在d上的信号投影，分母即与d的欧氏距离。

605、将η和预设门限值相比较，若低于门限则认为ACK/NACK不存在；否则，则认为ACK/NACK存在。门限值是根据仿真实验预先确定的。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

将接收到经过解调后的ACK/NACK数据进行硬判决得到第一序列，根据调制阶数Q_m调制第一序列得到第二序列；

将接收到经过解调后的ACK/NACK数据合并译码后，再依据编码方式和Q_m依次进行编码调制得到第三序列；

由第二序列和第三序列计算检测等效信噪比；

若检测等效信噪比小于预设的门限值，则ACK/NACK不存在；若检测等效信噪比大于等于所述门限值，则ACK/NACK存在。

2.根据权利要求1所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，所述由第二序列和第三序列计算等效信噪比包括：

将第二序列在第三序列上的信号投影作为等效信噪比的分子，将第二序列与第三序列的欧氏距离作为等效信噪比的分母。

3.根据权利要求1所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，ACK/NACK的数据比特数为1，所述编码方式包括1比特HARQ-ACK编码。

4.根据权利要求1所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，所述根据Q_m调制第一序列得到第二序列包括：

根据Q_m调制第一序列得到调制后的第一序列；

将调制后的第一序列每3个分为一组得到第二序列。

5.根据权利要求1或4所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，ACK/NACK的数据比特数为2，所述编码方式包括2比特HARQ-ACK编码。

6.根据权利要求1所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，所述根据Q_m调制第一序列得到第二序列包括：

根据Q_m调制第一序列得到调制后的第一序列；

将调制后的第一序列每n个分为一组得到第二序列，n=32/Q_m。

7.根据权利要求1或6所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，ACK/NACK的数据比特数为3至11，所述编码方式包括（32，O）的RM编码。

8.根据权利要求1所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，所述根据Q_m调制第一序列得到第二序列包括：

根据Q_m调制第一序列得到调制后的第一序列；

将调制后的第一序列每n个分为一组得到第二序列，n=64/Q_m。

9.根据权利要求1或8所述物理上行共享信道上不连续发送的检测方法，其特征在于，ACK/NACK的数据比特数为12至20，所述编码方式包括（32，O）的双RM编码。