CN104717678B - 一种判断同步失步的方法和终端 - Google Patents

一种判断同步失步的方法和终端 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种判断同步失步的方法和终端，能够提高同步失步判断方法的准确性。该方法包括：S1、计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的信干比SIR，所述物理信道为专用物理信道DPCH或部分专用物理信道F‑DPCH；S2、将所述TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是同步状态还是失步状态；其中，当所述TPC的SIR大于所述同步门限时，判定当前状态为同步状态；当所述TPC的SIR小于所述失步门限时，判定当前状态为失步状态；所述同步门限大于所述失步门限。该判断同步失步的方法用于WCDMA通信系统中终端进行同步失步的判断。

Description

一种判断同步失步的方法和终端
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及WCDMA（Wide band Code Division MultipleAccess，宽频码分多址）系统中一种判断同步失步的方法和终端。
背景技术
在WCDMA通信系统中，UE（User Equipment，用户设备）实时准确地判断其同步或失步状态是通信系统正常高效运转的一个重要前提条件。当无线环境恶劣且通信质量很差时，UE应该能够判断出失步状态，并及时关闭上行发送，这样可以降低对通信网络系统中其他用户的干扰，从而保证网络稳定正常运转。当无线环境变好通信质量也变好时，UE应该能够判断出同步状态，并即时开启上行发送，保证UE自身恢复正常的上行通信，从而保证网络稳定正常运转。
在WCDMA系统中，UE通过配置的DPCH(Dedicated Physical Channel，专用物理信道)或者F-DPCH（Fractional Dedicated Physical Channel，部分专用物理信道）进行同步或失步状态的判断。具体地说，UE通过衡量DPCH或者F-DPCH上承载的TPC(TransmissionPower Control，传输功率控制)信息的接收质量来确定同步或失步状态。TPC发送的信息只包括（00）或（11），其中，（00）表示功率上调，（11）表示功率下调，经过QPSK（QuadraturePhase Shift Keying，正交相移键控）调制之后，00调制为（1+j），11调制为（-1-j）。要衡量TPC的接收质量，通常的做法是从TPC接收正确与否来衡量的。但是，在实际的通信系统中，发送端发送的信息是00还是11，UE无法确知，所以只能利用近似的一些方法做出粗略判断，比如利用TPC接收的实部虚部符号相同来判断，当实部和虚部符号相同时，判断为TPC接收正确，当实部和虚部符号不同时，判断为TPC接收错误。具体的进行同步失步是通过统计预设接收次数中TPC接收准确率是否大于预设的TPC接收准确率来得到的，预设的TPC接收准确率可以通过仿真得到，TPC接收准确率为在预设接收次数中接收正确的TPC所占的比率，示例的，可以假设预设的TPC接收准确率为80%，预设接收次数为100个，若在接收的100个TPC中有85个TPC接收正确，15个TPC接收错误，则可以计算得到TPC接收准确率为85%，因此当前状态为同步。同理，当预设接收次数中TPC接收准确率小于或等于预设的TPC接收准确率时，则判定为失步。
根据预设时间内TPC接收质量是否大于预设的TPC接收质量来得到的，
基于以上准则统计出的TPC接收质量是一种近似的作法，类似的判断方法使得同步失步判断不够准确，尤其是在信噪比较低的场景中，该判断同步失步的方法的判断结果的不准确性表现的尤为明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种判断同步失步的方法和终端，能够提高同步失步判断方法的准确性。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种判断同步失步的方法，包括以下步骤：
S1、计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的信干比SIR，所述物理信道为专用物理信道DPCH或部分专用物理信道F-DPCH；
S2、将所述TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是同步状态还是失步状态；其中，当所述TPC的SIR大于所述同步门限时，判定当前状态为同步状态；当所述TPC的SIR小于所述失步门限时，判定当前状态为失步状态；
其中，所述同步门限大于所述失步门限。
本发明的实施方式还提供了一种终端，包括以下模块：
计算模块，用于计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的信干比SIR，所述物理信道为专用物理信道DPCH或部分专用物理信道F-DPCH；
比较模块，用于将所述计算模块计算得到的所述TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是同步状态还是失步状态；其中，当所述TPC的SIR大于所述同步门限时，判定当前状态为同步状态；当所述TPC的SIR小于所述失步门限时，判定当前状态为失步状态；
其中，所述同步门限大于所述失步门限。
本发明实施方式相对于现有技术而言，不从直接判断TPC接收正确与否角度出发，而是从解调的SIR角度出发，这是因为同步失步的判断，本质上是终端解调能力的一个反映，而解调的SIR可以来表征终端解调能力，因此，根据TPC的信干比SIR进行同步失步的判断，可以规避直接判断接收TPC正确与否的信息模糊度带来的不利影响，使得同步失步状态判断更加准确。
优选的，所述S1包括以下子步骤：
S11、接收主公共导频信道P-CPICH和所述物理信道中的信号，对所述P-CPICH中的信号进行解调处理，得到所述P-CPICH的解调符号，对所述物理信道中的信号进行解调处理，得到所述物理信道的解调符号；
S12、根据所述P-CPICH的解调符号对所述P-CPICH进行SIR估计，得到所述P-CPICH的SIR；
S13、利用所述P-CPICH的SIR和所述物理信道的解调符号计算所述物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的SIR。
由于P-CPICH的平均发送功率一般都比较高且扩频因子较大，因此，P-CPICH的SIR测量值会比较准确，进而使得基于P-CPICH辅助得到的TPC的SIR测量值会比较准确。
优选的，所述S13包括以下子步骤：
S131、计算所述TPC和所述P-CPICH的平均发送功率比η；
S132、计算所述物理信道和所述P-CPICH的扩频增益比G；
S133、将所述P-CPICH的信干比SIR与所述η、所述G连乘，得到所述TPC的SIR。
在基于P-CPICH辅助计算TPC的SIR测量值时，考虑了P-CPICH信道和TPC所在的物理信道中发送功率及扩频增益对两个信道的SIR的影响，这样一来，使得基于P-CPICH辅助计算得到的TPC的SIR测量值更准确。
优选地，当所述物理信道为所述DPCH时，在所述S131之前，所述方法还包括以下子步骤：S130、从所述物理信道的解调符号中提取所述TPC。
由于DPCH的解调符号中包含五部分的内容，因此，在计算TPC的发送功率之前，需要先从DPCH的解调符号中提取TPC，在提取TPC之后，就可以对该TPC进行解调处理等步骤，最终得到比较准确的TPC的SIR值，从而进行准确的同步失步的判断。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的判断同步失步的方法流程示意图；
图2是本发明第一实施方式中计算物理信道中TPC的SIR的方法流程示意图；
图3是本发明第一实施方式中利用主公共导频信道的信干比和物理信道的解调符号计算物理信道的解调符号中TPC的SIR的方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明第一实施方式提供一种判断同步失步的方法，该方法的思想是基于同步失步判断的本质是反映终端的解调能力，而解调的SIR（Signal to Interference Ratio，信干比）可以表征终端解调能力，因此，本发明提出利用计算TPC的SIR来判断同步失步。此外，本发明还利用了P-CPICH（Primary Common Pilot Channel，主公共导频信道）的发送功率一般都比较高且扩频因子较大，所以P-CPICH的SIR测量会比较准确的特点，根据P-CPICH和TPC之间的关系，将测量的P-CPICH的SIR折算为TPC的SIR，得到较为准确的TPC的SIR，最终根据TPC的SIR进行同步失步状态的判断。需要说明的是，TPC是从物理信道DPCH或F-DPCH提取,本发明第一实施方式假设物理信道为F-DPCH，以下是该方法的具体实施方式，如图1所示，该方法包括步骤步骤101、步骤102及步骤103，各步骤具体描述如下：
步骤101、计算物理信道中TPC的SIR。
具体地说，如图2所示，步骤101包括以下子步骤：
子步骤1011、接收P-CPICH和物理信道中的信号，对P-CPICH中的信号进行解调处理，得到P-CPICH的解调符号，对物理信道中的信号进行解调处理，得到物理信道的解调符号。
在该步骤中，对P-CPICH中的信号和物理信道中的信号进行解调处理包括分别对P-CPICH中的信号和物理信道中的信号进行解扰解扩及RAKE接收（Rake Receive），解扰解扩及RAKE接收为现有技术，本发明在此不做赘述。在分别对P-CPICH中的信号和物理信道中的信号进行解扰解扩及RAKE接收之后，得到P-CPICH的解调符号和物理信道的解调符号，可以将P-CPICH的解调符号记做dPCPICH，将物理信道的解调符号记做dFDPCH。
子步骤1012、根据P-CPICH的解调符号对P-CPICH进行SIR估计，得到P-CPICH的SIR。
该步骤中，基于P-CPICH的解调符号对P-CPICH进行SIR估计为现有技术，本发明在此不做赘述。将得到的P-CPICH的SIR记做SIRPCPICH。
子步骤1013、利用P-CPICH的SIR和物理信道的解调符号计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的SIR。
需要说明的是，该实施方式中物理信道为F-DPCH，而F-DPCH由TPC组成。在WCDMA系统中，P-CPICH与TPC的发送功率是不一样的。所以，在将测量的P-CPICH的SIR折算为物理信道的SIR时，需要考虑P-CPICH与TPC的发送功率间的关系。
如图3所示，该子步骤可以具体细化为如下子步骤：
子步骤10131、计算TPC和P-CPICH的平均发送功率比η。
计算η的方法为：根据所述物理信道的解调符号中的TPC，计算所述TPC的平均发送功率；根据所述P-CPICH的解调符号计算所述P-CPICH的平均发送功率；将TPC的平均发送功率和P-CPICH的平均发送功率相除，得到TPC和P-CPICH的平均发送功率比η。
具体地，计算P-CPICH的平均发送功率的方法是求P-CPICH的解调符号的模平方，再按一个SIR估计周期中的符号数取平均即为P-CPICH的平均发送功率。同理，可以参考计算P-CPICH的平均发送功率的方法来计算TPC的平均发送功率。需要说明的是，计算P-CPICH的平均发送功率和TPC的平均发送功率的方法均为现有技术，本领域的技术人员可以任意选择一种现有技术中的方法进行计算，本发明对此不作限制。将P-CPICH的平均发送功率记做将TPC的平均发送功率记做然后，将TPC的平均发送功率和P-CPICH的平均发送功率相除，得到TPC和P-CPICH的平均发送功率比η，即
进一步的，在WCDMA系统中，P-CPICH与TPC的扩频因子也是不一样的。所以，在将测量的P-CPICH的SIR折算为物理信道的SIR时，需要考虑扩频带来的扩频增益比。
子步骤10132、计算物理信道和P-CPICH的扩频增益比G。
具体的，计算G的方法为:获取物理信道和P-CPICH的扩频因子，此处物理信道为F-DPCH，F-DPCH的扩频因子固定为256；将F-DPCH的扩频因子和P-CPICH的扩频因子相除，得到F-DPCH和P-CPICH的扩频增益比G。
将物理信道的扩频因子记做SFFDPCH，将P-CPICH的扩频因子记做SFPCPICH。将物理信道的扩频因子和P-CPICH的扩频因子相除，得到物理信道和P-CPICH的扩频增益比G，即
子步骤10133、将P-CPICH的信干比SIR与η、G连乘，得到TPC的SIR。
将TPC的SIR记做SIRTPC，则SIRTPC=SIRPCPICH·η·G。
需要说明的，还可以利用现有技术中计算SIR的方法来计算得到TPC的SIR。
接着执行步骤102。
步骤102、将TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是否同步状态。
同步门限为Qin，失步门限为Qout，本发明中Qin＞Qout。
步骤103、当TPC的SIR大于同步门限时，判定当前状态为同步状态；当TPC的SIR小于失步门限时，判定当前状态为失步状态。
当SIRTPC大于Qin时，判定当前状态为同步状态；当SIRTPC小于Qout时，判定当前状态为失步状态。
本发明实施方式相对于现有技术而言，由于同步失步的判断，本质上是终端解调能力的一个反映，而解调的SIR可以来表征终端解调能力，因此，根据TPC的信干比SIR进行同步失步的判断，该方法判断得到的同步失步状态更准确。
本发明的第二实施方式涉及一种判断同步失步的方法。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：本发明第二实施方式中，当物理信道为DPCH时，该判断同步失步的方法与第一实施方式中的方法略有不同，具体地说，该实施方式中判断同步失步的方法包括步骤201、步骤202及步骤203，其中步骤202及步骤203分别与第一实施方式中的步骤102及步骤103相同，具体描述可以参考第一实施方式中的相关描述，本发明在此不做赘述。本实施方式中，步骤201及其子步骤与第一实施方式中的步骤101及其子步骤基本相同，不同的是，步骤201中的子步骤20132与第一实施方式中步骤101中的子步骤10132不同，本实施方式中物理信道为DPCH，在计算物理信道和P-CPICH的扩频增益比G的步骤中，需要从高层信令中获取DPCH的扩频增益。
此外，在步骤201的子步骤20131之前，还包括子步骤20130：从物理信道的解调符号中提取TPC。由于DPCH的解调符号中包括Data1、Data2、TPC、TFCI与Pilot这5部分，其中，Data1和Data2为用户数据信息，TFCI为传输格式信息，用于根据该传输格式信息进行解密控制，pilot为导频信息，TPC为传输功率控制信息，因此，在利用物理信道的解调符号中的TPC计算TPC的平均发送功率之前，该方法还包括：从物理信道的解调符号中提取TPC。
由于DPCH的解调符号中包含五部分的内容，因此，在计算TPC的发送功率之前，需要先从DPCH的解调符号中提取TPC，在提取TPC之后，就可以对该TPC进行解调处理等步骤，最终得到比较准确的TPC的SIR值，从而进行准确的同步失步的判断。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明第三实施方式提供一种终端，包括以下模块：
计算模块，用于计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的信干比SIR，物理信道为专用物理信道DPCH或部分专用物理信道F-DPCH。
比较模块，用于将计算模块计算得到的TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是同步状态还是失步状态，其中，当TPC的SIR大于同步门限时，判定当前状态为同步状态；当TPC的SIR小于失步门限时，判定当前状态为失步状态。
其中，同步门限大于失步门限。
进一步的，计算模块包括以下子模块：
解调子模块，用于接收主公共导频信道P-CPICH和物理信道中的信号，对P-CPICH中的信号进行解调处理，得到P-CPICH的解调符号，对物理信道中的信号进行解调处理，得到物理信道的解调符号。
估计子模块，用于根据P-CPICH的解调符号对P-CPICH进行SIR估计，得到P-CPICH的SIR。
处理子模块，利用P-CPICH的SIR和物理信道的解调符号计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的SIR。
再进一步的，处理子模块包括以下子单元：
第一计算子单元，用于计算TPC和P-CPICH的平均发送功率比η。
进一步的，第一计算子单元具体用于：
根据所述物理信道的解调符号中的TPC，计算所述TPC的平均发送功率；根据所述P-CPICH的解调符号计算所述P-CPICH的平均发送功率；将TPC的平均发送功率和P-CPICH的平均发送功率相除，得到TPC和P-CPICH的平均发送功率比η。
第二计算子单元，用于计算物理信道和P-CPICH的扩频增益比G。
进一步的，第二计算子单元具体用于：
获取物理信道和P-CPICH的扩频因子；将物理信道的扩频因子和P-CPICH的扩频因子相除，得到物理信道和P-CPICH的扩频增益比G。
连乘子单元，用于将P-CPICH的信干比SIR与η、G连乘，得到TPC的SIR。
本发明实施方式相对于现有技术而言，由于同步失步的判断，本质上是终端解调能力的一个反映，而解调的SIR可以来表征终端解调能力，因此，判定模块可以根据计算模块计算的TPC的信干比SIR进行同步失步的判断，利用该终端判断得到的同步失步状态更准确。
本发明第四实施方式提供一种终端，当物理信道为DPCH时，处理子模块还包括以下子单元：
提取子单元，用于从物理信道的解调符号中提取TPC。
由于DPCH的解调符号中包含五部分的内容，因此，在计算TPC的发送功率之前，提取子单元需要先从DPCH的解调符号中提取TPC，在提取TPC之后，就可以对该TPC进行解调处理等步骤，最终得到比较准确的TPC的SIR值，从而进行准确的同步失步的判断。
值得一提的是，关于装置的实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。各个物理单元的工作原理可以参考方法实施例中的叙述，本发明在此不再赘述。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种判断同步失步的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的信干比SIR，所述物理信道为专用物理信道DPCH或部分专用物理信道F-DPCH；
S2、将所述TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是同步状态还是失步状态；其中，当所述TPC的SIR大于所述同步门限时，判定当前状态为同步状态；当所述TPC的SIR小于所述失步门限时，判定当前状态为失步状态；
其中，所述同步门限大于所述失步门限；
其中，所述S1包括以下子步骤：
S11、接收主公共导频信道P-CPICH和所述物理信道中的信号，对所述P-CPICH中的信号进行解调处理，得到所述P-CPICH的解调符号，对所述物理信道中的信号进行解调处理，得到所述物理信道的解调符号；
S12、根据所述P-CPICH的解调符号对所述P-CPICH进行SIR估计，得到所述P-CPICH的SIR；
S13、利用所述P-CPICH的SIR和所述物理信道的解调符号计算所述物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的SIR。
2.根据权利要求1所述的判断同步失步的方法，其特征在于，所述S13包括以下子步骤：
S131、计算所述TPC和所述P-CPICH的平均发送功率比η；
S132、计算所述物理信道和所述P-CPICH的扩频增益比G；
S133、将所述P-CPICH的信干比SIR与所述η、所述G连乘，得到所述TPC的SIR。
3.根据权利要求2所述的判断同步失步的方法，其特征在于，所述S131包括以下子步骤：
根据所述物理信道的解调符号中的TPC，计算所述TPC的平均发送功率；
根据所述P-CPICH的解调符号计算所述P-CPICH的平均发送功率；
将所述TPC的平均发送功率和所述P-CPICH的平均发送功率相除，得到所述TPC和所述P-CPICH的平均发送功率比η。
4.根据权利要求2所述的判断同步失步的方法，其特征在于，所述S132包括以下子步骤：
获取所述物理信道的扩频因子；
将所述物理信道的扩频因子和所述P-CPICH的扩频因子相除，得到所述物理信道和所述P-CPICH的扩频增益比G。
5.根据权利要求2所述的判断同步失步的方法，其特征在于，当所述物理信道为所述DPCH时，在所述S131之前，所述方法还包括以下子步骤：
S130、从所述物理信道的解调符号中提取所述TPC。
6.一种终端，其特征在于，包括以下模块：
计算模块，用于计算物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的信干比SIR，所述物理信道为专用物理信道DPCH或部分专用物理信道F-DPCH；
比较模块，用于将所述计算模块计算得到的所述TPC的SIR与预先仿真得到的同步门限和失步门限分别进行比较，根据比较结果判断当前状态是同步状态还是失步状态；其中，当所述TPC的SIR大于所述同步门限时，判定当前状态为同步状态；当所述TPC的SIR小于所述失步门限时，判定当前状态为失步状态；所述同步门限大于所述失步门限；
其中，所述计算模块包括以下子模块：
解调子模块，用于接收主公共导频信道P-CPICH和所述物理信道中的信号，对所述P-CPICH中的信号进行解调处理，得到所述P-CPICH的解调符号；对所述物理信道中的信号进行解调处理，得到所述物理信道的解调符号；
估计子模块，用于根据所述P-CPICH的解调符号对所述P-CPICH进行SIR估计，得到所述P-CPICH的SIR；
处理子模块，利用所述P-CPICH的SIR和所述物理信道的解调符号计算所述物理信道的解调符号中传输功率控制TPC的SIR。
7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述处理子模块包括以下子单元：
第一计算子单元，用于计算所述TPC和所述P-CPICH的平均发送功率比η；
第二计算子单元，用于计算所述物理信道和所述P-CPICH的扩频增益比G；
连乘子单元，用于将所述P-CPICH的信干比SIR与所述η、所述G连乘，得到所述TPC的SIR。
8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述第一计算子单元具体用于：
根据所述物理信道的解调符号中的TPC，计算所述TPC的平均发送功率；
根据所述P-CPICH的解调符号计算所述P-CPICH的平均发送功率；
将所述TPC的平均发送功率和所述P-CPICH的平均发送功率相除，得到所述TPC和所述P-CPICH的平均发送功率比η。
9.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述第二计算子单元具体用于：
获取所述物理信道的扩频因子；
将所述物理信道的扩频因子和所述P-CPICH的扩频因子相除，得到所述物理信道和所述P-CPICH的扩频增益比G。
10.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，当所述物理信道为所述DPCH时，所述处理子模块还包括以下子单元：
提取子单元，用于从所述物理信道的解调符号中提取所述TPC。
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