CN105262568B - 一种ack/nack和dtx的检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种ACK/NACK和不连续传输DTX的检测方法，包括：A、计算各个接收天线的上行控制信道接收信号在当前接收子帧内的平均信噪比；B、将所述平均信噪比与预先设置的DTX检测阈值作比较，若大于DTX检测阈值认为用户设备发送了ACK/NACK；若小于DTX检测阈值，则认为用户设备没有发送信号，是DTX状态。本申请技术方案相对于现有技术，复杂度较低。

Description

一种ACK/NACK和DTX的检测方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种ACK/NACK和不连续传输(DTX)的检测方法。

背景技术

在LTE(Long Term Evolution)系统中，上行控制信道(PUCCH)会反馈下行信道确认应答/否定应答(ACK/NACK)信息，如果用户设备正确接收到下行数据包，会反馈确认应答(ACK)，如果没有正确接收到下行数据包，会反馈否定应答(NACK)，如果用户设备没有正确接收到指示下行数据包的控制信息，就不会反馈任何信号，称为不连续传输(Discontinuous Transmission，DTX)。

现有技术中的DTX的检测方法如下：根据NP(Neyman-Pearson)准则构造DTX检测的检验统计量，所述检验统计量作为DTX阈值，服从自由度为2的卡方分布。该方法的缺陷是DTX检测阈值与接收天线数以及PUCCH1x的格式有关，需要多个阈值才能保证以上场景的需求。

发明内容

本申请提供了一种ACK/NACK和DTX的检测方法，所需阈值的数目相对于现有技术大大减少，复杂度较低。

本申请实施例提供的一种ACK/NACK和DTX的检测方法，包括：

A、计算各个接收天线的上行控制信道接收信号在当前接收子帧内的平均信噪比；

B、将所述平均信噪比与预先设置的DTX检测阈值作比较，若大于DTX检测阈值认为用户设备发送了ACK/NACK；若小于DTX检测阈值，则认为用户设备没有发送信号，是DTX状态。

较佳地，步骤A包括：

A1、将上行控制信道接收信号的导频与数据符号和相应的本地序列相关，并构建互相关结果的最大似然判决关系式，计算所有发送数据可能取值所对应的最大似然判决式的结果值，使得最大似然判决式结果值最小的发送数据作为估计的发送比特的调制符号值；其中，最大似然判决式表示为：

下标v代表用户设备 v，A(n)表示时隙、天线合并后的最大似然判决因子，ns表示时隙索引号，nr表示接收天 线索引号，N表示发送比特信息的调制符号d的可能取值的总数；最大似然判决因子表示为表示用户设备v中第n个可能的发送比 特的调制符号的共轭值，为接收的导频符号与用户设备v的本地导频序列做互相 关，为接收的数据符号与用户设备v的本地数据符号扩频序列做互相关；

A2、估计当前接收子帧平均噪声功率C；

A3、计算用户设备v在任一接收天线一个时隙的平均信号功率：

M^RS为一个时隙内所有导频符号的扩频序列长度，M^Data为一个时隙内所有数据符号的扩频序列长度；

将将所述一个时隙的平均信号功率对一个子帧的两个时隙作平均，再对所有接收天线所求得的平均信号功率求平均，得到当前接收子帧的平均信号功率

A4、计算当前接收子帧的平均信噪比

较佳地，步骤B所述若大于DTX检测阈值认为用户设备发送了ACK/NACK进一步包括：所发的ACK、NACK对应的调制符号为

较佳地，所述DTX检测阈值根据如下方式确定：

在仿真平台中，没有发送信号的场景下，按照上述步骤A1到步骤A4计算接收子帧的平均信噪比：多个子帧做统计，得到互补累积分布函数CCDF；

查询所述CCDF，将CCDF等于系统设定的DTX性能要求的虚警阈值时对应的SNR作为DTX检测阈值。

从以上技术方案可以看出，DTX检测量采用子帧内的平均信噪比(SNR)，使得阈值与接收天线个数无关，与调制方式无关，进而与PUCCH1x的格式无关，减少了阈值的数目；并且该SNR还可以作为上层做功控的输入量，一举两得。如果采用其他统计量作为DTX阈值，仍需要计算SNR作为上层做功控的输入量。本申请实施例提供的计算平均信噪比的方案中，利用导频符号和数据符号与本地序列的互相关结果构建最大似然判决式，提高了判断准确率；发送比特的调制符号做最大似然判决，由于调制符号个数最多4个，故复杂度不大。

附图说明

图1为PUCCH格式1/1a/1b在一个时隙内的资源映射示意图；

图2为本申请实施例中的接收处理功能模块框图；

图3为本申请实施例提供的ACK/NACK/DTX检测模块204的具体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的ACK/NACK和DTX的检测流程示意图。

具体实施方式

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

假定基站(eNB)接收到的用户设备u在每个正交频分复用(OFDM)符号l和每个子载波k上的频域导频符号表示为:

频域数据符号表示为:

其中，上标RS表示导频，上标Data表示数据，X_u(l,k)为扩频序列在符号l，子载波k上的扩频序列值；H_u(l,k)为符号l，子载波k上信道频响；W_u(l)在符号l上的块扩序列值；N(l,k)为在符号l，子载波k上的噪声。u为用户设备的序号，u∈U，U为所有可用的正交资源，每个用户设备对应一个正交资源。d_u为用户设备u承载的调制符号，该调制符号在子载波上和OFDM符号上扩频，k＝0，1，…Nseq-1，Nseq为扩频的子载波个数；l＝0，1，…Nsf-1，Nsf为块扩的OFDM符号个数。

如图1所示，用LTE PUCCH格式1x的一个时隙的资源块图表示，其中Nseq＝12，表示一个调制符号被扩频到12个子载波上，Nsf＝4，表示该调制符号同时又被扩到4个OFDM符号上。

如图2所示，接收子帧内每个OFDM符号先经过去循环前缀(CP)模块201，快速傅里叶变换(FFT)模块202，解资源映射模块203后，进入ACK/NACK/DTX检测模块204,如果不是DTX状态，则得到估计的调制符号，进而得到对应的比特信息。

其中ACK/NACK/DTX检测模块204的具体结构如图3所示，包括本地导频序列生成单元301、第一相关单元302、第二相关单元303、本地数据扩频序列生成单元304、构建最大似然判决式单元305和DTX判决单元306。

本地导频序列生成单元301用于生成本地导频序列并输出至第一相关单元302。

本地数据扩频序列生成单元304用于生成本地数据扩频序列并输出至第二相关单元303。

第一相关单元302，用于接收符号l和子载波k上的频域导频符号Y^RS(l,k)，将其与来自本地导频序列生成单元301的本地导频序列进行相关，将相关结果Xcorr^RS输出至构建最大似然判决式单元305。

第二相关单元303，用于接收符号l和子载波k上的频域数据符号Y^Data(l,k)，将其与来自本地数据扩频序列生成单元304的本地数据扩频序列进行相关，将相关结果Xcorr^Data输出至构建最大似然判决式单元305。

构建最大似然判决式单元305，用于根据相关结果Xcorr^RS和Xcorr^Data构建最大似然判决式，得到可能的发送比特的调制符号，并输出至DTX判决单元306.

DTX判决单元306，估计当前接收子帧平均噪声功率C，计算用户设备v在当前接收子帧的平均信号功率计算当前接收子帧的平均信噪比将所述平均信噪比与预先设置的DTX检测阈值作比较，若大于DTX检测阈值认为用户设备发送了ACK/NACK；若小于DTX检测阈值，则认为用户设备没有发送信号，是DTX状态。

本申请实施例提供的ACK/NACK和DTX的检测流程如图4所示，包括如下步骤：

步骤401：将上行控制信道接收信号的导频与数据符号和相应的本地序列相关，并构建互相关结果的最大似然判决关系式，得到可能的发送比特的调制符号。

不失一般性，假定当目标检测用户设备为v时，接收的导频符号与用户设备v的本地导频序列做互相关，表示为：

其中，下标v表示用户设备v的量，下同。由于用户设备间是正交的，故上式可写为

其中M^RS为一个时隙内所有导频符号的扩频序列长度，在本申请实施例中，M^RS＝12*3＝36。

同理，接收的数据符号与用户设备v的本地数据符号扩频序列做互相关可以写为

其中M^Data为一个时隙内所有数据符号的扩频序列长度，在本实施例中，M^Data＝12*4＝48。

假定发送比特信息的调制符号d有N个可能取值，例如若为BPSK调制，则N＝2，若为QPSK调制，则N＝4。

构造最大似然判决因子A_v(n)：

为接收导频信号与本地导频信号的互相关向量与接收数据信号与本地数据信号的扩频序列相关再乘以相应的数据调制符号共轭之差的绝对值，如果与发送数据的调制符号一样，则与两个向量的差的模值最小，从而达到最大似然估计的效果。其中，表示用户设备v中第n个可能的发送比特的调制符号的共轭值。

在LTE系统中由于一个子帧两个时隙发送的d值一样，故在这里可以将两个时隙的A(n)合并，另外多天线接收时，也将各天线的互相关结果合并。不失一般性仍用A(n)表示时隙、天线合并后的最大似然判决因子，ns表示时隙索引号，nr表示接收天线索引号。构建的最大似然判决式为：

计算所有发送数据可能取值所对应的最大似然判决式的结果值，使得最大似然判决式结果值最小的发送数据作为估计的发送比特的调制符号值。

步骤402：估计当前接收子帧平均噪声功率，估计出的噪声功率用符号C表示。

步骤403：计算用户设备v在当前接收子帧的平均信号功率

本申请实施例中，根据公式(7)计算接收信号一个时隙内平均功率：

LTE系统中，一个子帧中有两个时隙，一个子帧的平均功率，就把两时隙再做一次平均，如果是共有Nr个接收天线，则Nr个接收天线所求的S_v求平均，得到

步骤404：计算接收子帧的平均信噪比

估计出的信噪比还可作为上层对用户设备v做功率控制所需SNR的输入量。

步骤405：将本子帧的平均信噪比与预先设置的DTX检测阈值作比较，大于DTX检测阈值认为用户设备发送了信号，并且所发的ACK、NACK对应的调制符号为若小于DTX检测阈值，则认为用户设备没有发送信号，是DTX状态。

根据本申请的另一实施例，DTX检测阈值的确定方法为：在仿真平台中，没有发送信号的场景下，按照上述步骤401到步骤404计算接收子帧的平均信噪比： 多个子帧做统计，得到互补累积分布函数(CCDF)。查询所述CCDF，将CCDF等于系统设定的DTX性能要求的虚警阈值(例如为0.01)时对应的SNR作为DTX检测阈值。

本申请技术方案可以实现如下有益技术效果：

1.利用导频符号和数据符号与本地序列的互相关结果构建最大似然判决式，提高了判断准确率；

2.发送比特的调制符号做最大似然判决，由于调制符号个数最多为4个，故复杂度不大；

3.DTX检测量采用子帧内的平均信噪比，使得阈值与接收天线个数无关，与调制方式无关，进而与PUCCH1x的格式无关，减少了阈值的多样性；

4.该SNR还可以作为上层做功控的输入量，一举两得。如果采用其他统计量作为DTX阈值，仍需要通过另外的计算过程得到SNR作为上层做功控的输入量。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种ACK/NACK和不连续传输DTX的检测方法，其特征在于，包括：

A、计算各个接收天线的上行控制信道接收信号在当前接收子帧内的平均信噪比；

B、将所述平均信噪比与预先设置的DTX检测阈值作比较，若大于DTX检测阈值认为用户设备发送了ACK/NACK；若小于DTX检测阈值，则认为用户设备没有发送信号，是DTX状态；

其中，

步骤A包括：

A1、将上行控制信道接收信号的导频与数据符号和相应的本地序列相关，并构建互相关结果的最大似然判决关系式，计算所有发送数据可能取值所对应的最大似然判决式的结果值，使得最大似然判决式结果值最小的发送数据作为估计的发送比特的调制符号值；

A2、估计当前接收子帧平均噪声功率C；

A3、计算用户设备v在任一接收天线一个时隙的平均信号功率

A4、计算当前接收子帧的平均信噪比

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

最大似然判决式表示为：

下标v代表用户设备v，表示时隙、天线合并后的最大似然判决因子，ns表示时隙索引号，nr表示接收天线索引号，N表示发送比特信息的调制符号d的可能取值的总数；最大似然判决因子表示为 表示用户设备v中第n个可能的发送比特的调制符号的共轭值，为接收的导频符号与用户设备v的本地导频序列做互相关，为接收的数据符号与用户设备v的本地数据符号扩频序列做互相关；

计算用户设备v在任一接收天线一个时隙的平均信号功率，包括：

M^RS为一个时隙内所有导频符号的扩频序列长度，M^Data为一个时隙内所有数据符号的扩频序列长度；

将所述一个时隙的平均信号功率对一个子帧的两个时隙作平均，再对所有接收天线所求得的平均信号功率求平均，得到当前接收子帧的平均信号功率

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤B所述若大于DTX检测阈值认为用户设备发送了ACK/NACK进一步包括：所发的ACK、NACK对应的调制符号为

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述DTX检测阈值根据如下方式确定：

在仿真平台中，没有发送信号的场景下，按照上述步骤A1到步骤A4计算接收子帧的平均信噪比：多个子帧做统计，得到互补累积分布函数CCDF；

查询所述CCDF，将CCDF等于系统设定的DTX性能要求的虚警阈值时对应的SNR作为DTX检测阈值。