CN104702312B - 一种wcdma码道检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种WCDMA码道检测方法,包括:接收基站信号,对基站信号分别按扩频码树中的每一个扩频码进行解扩,得到符号集S1;对符号集S1进行能量归一化,选取归一化能量大于预设门限的符号,组成新的符号集S2,对符号集S2重新进行能量归一化,得到得到符号集S3,S3中的符号作为最终的能量归一化后的符号;对符号集S3里的符号,按其可能的调制方式计算相应的扩频码解扩下的符号的MER值,若其MER大于预设门限,则初步判定该扩频码为激活码道,否则判定为未激活码道;确定激活码道。本发明可提高码道检测的正确率的WCDMA码道检测方法提高网络编解码机会,提高网络的吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种WCDMA码道检测方法。
背景技术
在WCDMA以及其他通信制式的产业化过程中,对于网络设备的开发、建设和维护,相应的测试仪器起着至关重要的作用。基站作为移动通信网络中的重要部件,数量巨大,分布广泛,应用条件千差万别,其性能的好坏也就极大地影响网络的质量。因此,如何提高基站性能,保证网络质量,是当前主要无线通信设备厂家面临的关键问题之一,也是运营商选择基站型号首先考虑的因素。所以无论是设备厂商还是运营商,对基站的测试都必不可少。
为了测试WCDMA基站的调制性能,基站测试仪需要检测其激活码道的功率、单个码道EVM以及复合EVM等参数。码道检测是实现以上参数测量的前提,并且,复合EVM的测量要求码道检测算法能够准确检测出所有激活码道。因此,性能良好的码道检测算法对于WCDMA基站的调制性能测试至关重要。
现有技术中,WCDMA激活码道的检测主要实现方式是遍历扩频码树中的所有码道,将码道的功率作为其激活的判定条件。这种判决方法主要存在三点缺陷:1、当信号信干比较低时,某些激活码道功率小于某些非激活码道的噪声功率,通过功率门限的设置来判定码道是否激活容易造成虚警和漏警。2、由于扩频码树的构造特点,当某个父节点的子节点激活时,此父节点码道的检测功率将与子节点码道功率相近,甚至更大,造成激活码道误判,而当某个父节点激活时,此父节点的子节点码道将分摊父节点码道功率,容易造成激活码道误判,而对于一些特殊的信道,由于其信号不够随机化,其能量也会比较集中地扩散到某些存在直系关系的子码道上,造成误判。3、某些特殊信道并不连续发送信号,其功率很低,导致不能被检测到。
发明内容
本发明提供一种可以避免基于功率或能量进行激活码道判定的缺陷,提高码道检测的正确率的WCDMA码道检测方法。
本发明所采用的技术方案是:
一种WCDMA码道检测方法,该方法包括:
1)接收基站信号,对基站信号分别按扩频码树中的每一个扩频码进行解扩,得到符号集S1;
2)对符号集S1进行能量归一化,选取归一化能量大于预设门限的符号,组成新的符号集S2,对符号集S2重新进行能量归一化,得到得到符号集S3,S3中的符号作为最终的能量归一化后的符号,方法如下:计算符号集S1中每个符号的能量及该符号集的平均能量P1,选取能量与平均能量P1之比大于预设门限Th0的符号组成新的符号集S2,计算符号集S2的平均能量P2,将符号集S2中的符号能量除以平均能量P2,得到符号集S3;
3)对2)中符号集S3里的符号,按其可能的调制方式计算相应的扩频码解扩下的符号的MER值,若其MER大于预设门限,则初步判定该扩频码为激活码道,否则判定为未激活码道;
4)对于初步判定为激活的码道,根据WCDMA使用扩频码树的规则和WCDMA信道的特点,剔除掉被误判为激活的码道,剩下的初步判定为激活的码道最终确定为激活码道。
作为优选实施方式,3)中的方法如下:若扩频因子SF不等于16,按QPSK调制方式计算相应的扩频码解扩下的符号的MER值,若其MER值大于预设门限Th1,则初步判定为激活码道,否则判定为未激活码道;若扩频因子SF等于16,按QPSK调制方式求其MER值,若其MER值大于预设门限Th1,则判初步定为激活码道,否则按16QAM调制方式求其MER值;若其MER值大于预设门限Th2,则初步判定为激活码道,否则按64QAM调制方式求其MER值,若MER值大于预设门限Th3,则初步判定为激活码道,否则判定为未激活码道;Th0取值范围为0~1之间的小数,可取0.7;Th1=9,Th2=15,Th3=16。
本发明基于MER的WCDMA码道检测方法,结合了WCDMA扩频码树使用规则以及WCDMA信道特点,避免了基于功率或能量进行激活码道判定的缺点,提高了码道检测的正确率。
附图说明
图1为本发明的码道检测方法流程图。
图2为本发明的一种实施例的码道检测方法流程图。
具体实施方式
下面列出了在说明书中使用的缩略词及符号的词汇表:
WCDMA-宽带码分多址
EVM-误差向量幅度
MER-调制误差比
CSF,N-扩频码
SF-扩频因子
Th-门限
下面结合实施例和附图对本发明的WCDMA码道检测方法做出详细说明。
本发明提供一种WCDMA码道检测方法,如图1所示,所述方法包括:
101、接收基站信号,对所述信号分别按扩频码树中的每一个扩频码进行解扩,其中扩频码表示为CSF,N(SF=2k,k=2,3,4…9,N=0,1,2…SF)。
102、分别对按每个扩频码解扩后的符号进行能量归一化,选取上述归一化能量大于预设门限Th0的符号,对选取出的符号重新进行能量归一化。
103、对上述按每个扩频码解扩并能量归一化后的符号,按其可能的调制方式计算该扩频码解扩下的符号的MER值,若其MER值大于预设门限,则初步判定该扩频码为激活码道,否则判定为未激活码道。
104、对于初步判定为激活的码道,根据WCDMA使用扩频码树的规则和WCDMA信道的特点,剔除掉被误判为激活的码道,剩下的初步判定为激活的码道最终确定为激活码道。
其中,所述分别对按每个扩频码解扩后的符号进行能量归一化,选取上述归一化能量大于预设门限Th0,的符号,对选取出的符号重新进行能量归一化包括:计算按每个扩频码解扩后的符号组成的符号集S1中每个符号的能量及该符号集的平均能量P1,选取能量与平均能量P1之比大于预设门限Th0(T0取值范围为0~1之间的小数,可取0.7)的符号组成新的符号集S2,计算符号集S2的平均能量P2,将符号集S2中的符号能量除以平均能量P2,得到符号集S3,S3中的符号作为最终的能量归一化后的符号。
其中,所述对上述按每个扩频码解扩并能量归一化后的符号,按其可能的调制方式计算该扩频码解扩下的符号的MER(调制误差比)值,若其MER大于预设门限,则初步判定该扩频码为激活码道,否则判定为未激活码道包括:若扩频因子SF不等于16,按QPSK调制方式求其MER值,若其MER值大于预设门限Th1(可取TH1=9),则初步判定为激活码道,否则判定为未激活码道。若扩频因子SF等于16,按QPSK调制方式求其MER值,若其MER值大于预设门限Th1,则判初步定为激活码道,否则按16QAM调制方式求其MER值,若其MER值大于预设门限Th2(可取Th2=15),则初步判定为激活码道,否则按64QAM调制方式求其MER值,若其MER值大于预设门限Th3(可取Th3=16),则初步判定为激活码道,否则判定为未激活码道。
其中,上述MER值的计算为技术领域内熟知的标准方案,在此不做过多描述。
其中,所述对于初步判定为激活的码道,根据WCDMA使用扩频码树的规则和WCDMA信道的特点,剔除掉被误判为激活的码道,剩下的初步判定为激活的码道最终确定为激活码道包括:对于初步判定为激活的码道中扩频因子SF为256的码道,如果扩频码为C256,0或者C256,1或者符号能量小于门限值Th0的符号数小于等于门限值Th4或者符号能量大于门限值Th0的符号数小于等于门限值Th5,则对其子叶码道判定为未激活。对剩下的初步判定为激活的码道,若存在若干码道所处码树节点存在直系关系,则保留MER值最大的码道,其他存在直系关系的码道判定为未激活。剩下的初步判定为激活的码道最终判定为激活码道。
本发明实施例根据扩频码树的每一个扩频码对基站信号进行解扩,对每个扩频码解扩的符号进行两次能量归一化,并按其扩频因子是否为16进行不同的MER计算,通过MER值的大小与预设门限值得比较,初步判定对应的码道是否被激活,最后根据WCMDA扩频码树的使用规则和WCMDA信道特点,从初步判定为激活的码道中剔除误判的码道,最终得到正确的激活码道。本发明实施例将MER值作为码道激活初步判决条件,并结合WCDMA使用扩频码树的规则和WCDMA信道的特点进一步确定最终的激活码道,避免了基于功率或能量进行激活码道判定的缺点,提高了码道检测的正确率:
1、当信号信干比较低时,某些激活码道功率小于某些非激活码道的噪声功率,通过功率门限的设置来判定码道是否激活容易造成虚警和漏警。然而即使某些激活码道功率小于某些非激活码道的噪声功率,其MER值一般情况下仍将大于非激活码道的MER值,将MER值作为码道激活初步判决条件降低了虚警概率和漏警概率。
2、由于扩频码树的构造特点,当某个父节点的子节点激活时,此父节点码道的检测功率将与子节点码道功率相近,甚至更大,造成激活码道误判;而当某个父节点激活时,此父节点的子节点码道将分摊父节点码道功率,容易造成激活码道误判。对于以上两种情况,将MER值作为码道激活初步判决条件:若父节点和其子节点的MER值都超过判决门限,MER值大者初步判决为激活码道,提供了准确的父子节点码道激活的判决方法。
3、某些特殊信道并不连续发送信号,其功率很低,导致不能被检测到,另外,也可能存在所截取的信号内,某些码道刚开始激活或刚开始释放的情况,导致该码道检测功率很低,从而不能被检测到。针对这类情况,本发明实施例分别对按每个扩频码解扩后的符号进行能量归一化,选取上述归一化能量大于预设门限Th0的符号,对选取出的符号重新进行能量归一化,然后再进行MER值计算,提供了此类情况下的码道激活的判决方法。
4、在确定最终的激活码道时,对于导频信道和寻呼指示信道等信号极其规律的信道,本实施例给出了相应的判定方法,进一步提高了码道检测的正确率。
下面结合实施例进行说明,如图2所示,所述方法包括:
201、初始设置k=4,N=0。
202、判断k值大小,若k=10,则码道检测结束,否则执行步骤204。
203、码道检测结束,PSF,N不为零的扩频码为激活码道。
204、接收基站信号,对所述信号按扩频码CSF,N(SF=2k)进行解扩,解扩后的符号的平均能量作为该扩频码下信道的功率,记录为PSF,N。
205、对上述符号求其归一化能量,选取归一化能量大于预设门限Th0的符号,并对选取出的符号重新进行能量归一化。
206、按QPSK调制方式求其MER1。
207、若其MER1大于预设门限Th1,则执行步骤213,否则执行步骤208。
208、判断扩频因子SF大小,若SF=16,则执行步骤209,否则执行步骤215。
209、按16QAM调制方式求其MER2。
210、若其MER2大于预设门限Th2,则执行步骤213,否则执行步骤211。
211、按64QAM调制方式求其MER3。
212、若其MER3大于预设门限Th3,则执行步骤213,否则判定为未激活码道,执行步骤215。
213、若SF=512且其根节点扩频码的码道功率P256,n(n=floor(N/2),floor表示下取整)不为零,则执行步骤214,否则执行步骤215。
214、若其根节点扩频码为C256,0或者C256,1或者其根节点扩频码解扩的符号能量小于门限值Th0的符号数小于等于门限值Th4或者符号能量大于门限值Th0的符号数小于等于门限值Th5,则执行步骤216,否则执行步骤215。
215、若该节点码道的MER值大于其根节点码道的MER值,则执行步骤217,否则执行步骤216。
216、将步骤204中计算得来的PSF,N置零,即令PSF,N=0,执行步骤218。
217、对根节点扩频码下的信道功率置零,即令Psf,n=0(sf=SF/2,n=floor(N/2),floor表示下取整)。
218、置N=N+1。
219、判断N的值,若果N=SF(SF=2k),则执行步骤220,否则执行步骤202。
220、置N=0,置k=k+1。
本发明实施例根据扩频码树的每一个扩频码对基站信号进行解扩,获得每个扩频码对应码道功率,接着对每个扩频码解扩的符号进行两次能量归一化,并按其扩频因子是否为16进行不同的MER计算,通过MER值的大小与预设门限值得比较,初步判定对应的码道是否被激活,最后根据WCMDA扩频码树的使用规则和WCMDA信道特点,从初步判定为激活的码道中剔除误判的码道,当码道检测结束后,PSF,N不为零的扩频码即为激活码道,PSF,N为激活码道的码道功率。
下面介绍对本发明实施例的码道检测性能进行的仿真及结果。
依据相关技术规范要求,在Matlab2013平台上随机产生一组WCDMA下行信号,表1是码道信息资源配置的一个实例,其中的码道功率为码道的平均时隙功率,以主公共导频信道平均时隙功率为基准,单位为dB。
仿真过程预设门限值如下:
Th0=0.8
Th1=8
Th2=15
Th3=16
Th4=7
Th5=16
表2是本发明实施例在不同信号信噪比下性能仿真结果。从仿真结果可以看到,本发明的WCDMA码道检测方法在激活码道数为20的情况下,当信号信噪比在9dB以上时,能够精确的检测出所有激活码道,满足工程应用的需要。
表1WCDMA基站信号信道配置信息
表2码道检测结果
Claims (4)
1.一种WCDMA码道检测方法,该方法包括:
1)接收基站信号,对基站信号分别按扩频码树中的每一个扩频码进行解扩,得到符号集S1;
2)对符号集S1进行能量归一化,选取归一化能量大于预设门限Th0的符号,组成新的符号集S2,对符号集S2重新进行能量归一化,得到符号集S3,S3中的符号作为最终的能量归一化后的符号,方法如下:计算符号集S1中每个符号的能量及该符号集的平均能量P1,选取能量与平均能量P1之比大于预设门限Th0的符号组成新的符号集S2,计算符号集S2的平均能量P2,将符号集S2中的符号能量除以平均能量P2,得到符号集S3;
3)对2)中符号集S3里的符号,按其可能的调制方式计算相应的扩频码解扩下的符号的MER值,若其MER大于预设门限Th1,则初步判定该扩频码为激活码道,否则判定为未激活码道;
4)对于初步判定为激活的码道,根据WCDMA使用扩频码树的规则和WCDMA信道的特点,剔除掉被误判为激活的码道,剩下的初步判定为激活的码道最终确定为激活码道。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,3)中的方法如下:若扩频因子SF不等于16,按QPSK调制方式计算相应的扩频码解扩下的符号的MER值,若其MER值大于预设门限Th1,则初步判定为激活码道,否则判定为未激活码道;若扩频因子SF等于16,按QPSK调制方式求其MER值,若其MER值大于预设门限Th1,则判初步定为激活码道,否则按16QAM调制方式求其MER值;若其MER值大于预设门限Th2,则初步判定为激活码道,否则按64QAM调制方式求其MER值,若MER值大于预设门限Th3,则初步判定为激活码道,否则判定为未激活码道。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,Th0取值范围为0~1之间的小数,取0.7。
4.根据权利要求2所述的检测方法,其特征在于,Th1=9,Th2=15,Th3=16。
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