专利名称：通信系统中确定捕获指示位的方法
技术领域：
本发明通常涉及到编码数据的通信系统，尤其涉及到对于通信系统中确定接收机处的捕获指示位的改进。
背景技术：
虽然本发明将就第三代宽带码分多址(3G WCDMA)系统来描述，但是相同的方法可应用于在其他通信系统中确定接收机处的捕获位AIs。也将一般和具体地参考3G WCDMA标准3GPP TS 25.211、物理信道与传输信道在物理信道上的映射(FDD)(版本4)以及3GPP TS25.213，“展频与调制(FDD)”(版本4)。
在第三代码分多址系统中，UE(用户设备)和基站之间的物理连接通过物理随机接入信道(PRACH)和捕获指示信道(AICH)建立。用户设备将物理随机接入信道信号传输到基站来请求一个连接，所述信号载有随机接入信道前同步码和信息。当基站识别到一个物理随机接入信道前同步码时，基站用捕获指示信道响应用户设备，指示是否同意连接请求。图1为3GPP TS 25.211中捕获指示信道的例子。
依据捕获指示信道的接收，待解决的问题是根据通过捕获指示信道接收到的实数值符号a0，a1，...，a31估计AIs，其中AIs∈{-1，0，1}以及s＝0，1，...，15。AIs中的一个0示该特征标记s不是可得到的特征标记集合中的一个。AIs中的一个1表示一个肯定应答，AIs中的一个-1表示一个否定应答。在基站，AIs是与其他{AInn≠s}多路复用的编码，由如下公式定义aj=ΣS=015AIS,j=0,1,···,31,---(1)]]>其中{bs，jj＝0，1，...31}由3GPP TS 25.211中表21给出，由如下例中BT所示。
发明内容
本发明是通信系统中在接收机处确定捕获指示位的一种方法。该方法包括接收多路复用的捕获指示位y＝B×AI+n，其中B是在基站和接收机处已知的特征矩阵，AI是所有捕获指示位的集合，n代表噪声，例如AWGN(附加白高斯噪声)。其次，一个捕获指示位的估计值 作为ΣjBT(s,j)×y(j)]]>的一个函数被计算出来，其中BT(s，.)是捕获指示位AIs.的转置矩阵BT的第s行行向量。最后捕获指示位AIs如下设置AIs＝-1，如果，AI^ML(s)<R]]>AIs＝0，如果，R≤AI^ML(s)<U]]>AIs＝1，如果，AI^ML(s)≥U,]]>其中R和U为决定阈值。
常数R和U可以等于绝对值，例如分别为-0.5和0.5。估计值 用AI^ML(s)=132Σj=031BT(s,j)×y(j)]]>计算。在不形成矩阵B或者BT的情况下运行该方法并用软件执行。
与下面的附图结合起来，下述发明的详细说明将清晰地说明发明的这些和其他方面。
图1是3GPP TS 25.211定义的3G WCDMA系统的捕获指示信道AICH的结构图；图2是结合本发明原理确定捕获指示位AIs的方法的流程图。
具体实施例方式
图2给出了在通信系统的接收机处运行的本发明的方法。在10处得到输入信号y。从输入信号y计算得到一个估计的捕获指示位 得到的捕获指示结果相当于一个特征索引s， 用来确定具有值1，0，-1三个值之一的捕获指示位AIs。已经决定了的捕获指示位在16处输出。该方法的详细描述如下以矩阵的形式，等式(1)能够表示为a＝B×AI， (2)其中
a＝[a0，a1，…，a31]T，B=b0,0b1,0b2,0···b15,0b0,1b1,1b2,1···b15,1···············b0,31b1,31b2,31···b15,31]]>和AI＝[AI0，AI1，…，AI15]T从耙式接收机(rake receiver)得到的软位能够建模为y＝a+n或y＝B×AI+n， (3)其中n代表噪声，例如，附加白高斯噪声。
式(3)中的未知捕获指示的最大似然估计值 是公知的(参见S.M.Kay，统计信号处理基础(估计理论)，Prentice Hall)并如下给出AI^ML(s)=(BT×B)-1×BT×y---(4)]]>由于正交性(见3GPPTS 25.211中表21)，BT×B＝32×I16×16(5)其中I16×16是16维单位矩阵。
因此，可以导出等式(4)AI^ML(s)=132BT×y---(6)]]>假设从3GPP TS 25.213表3，AICH的特征曲线的表索引s等于RACH的前置特征的表索引。换句话说，索引s在用户设备UE处是已知的，所以只有相当于等式(6)中s的部分是我们感兴趣的。
令Ts(y)在统计上相当于一个索引s，给定yTs(y)=AI^ML(s)=132Σj=031BT(s,j)×y(j)---(7)]]>其中BT(s，.)代表矩阵BT的第s行行向量。
假设先行统一如下假设
H-1AIs＝-1，H0AIs＝0，H1AIs＝1，s＝0，1，...15，3-ary MAP决定规则(参见S.M.Kay，统计信号处理基础(检测理论)，Prentice Hall)将决定AIs＝-1，如果，Ts(y)＜RAIs＝0，如果，R≤Ts(y)＜UAIs＝1，如果，Ts(y)≥U，其中U和R是常数，{Hi，i＝-1，0，1}代表捕获指示位假设是i。假定理想信道，常数R和U可以是绝对值，例如，分别是-0.5和0.5。
作为一个说明性的例子，令AI0＝-1，AI1＝-1，AI2＝1，AI3＝-1，AI4＝-1，AI5＝-1，AI6＝-1，AI7＝-1，AI8＝-1，AI9＝-1，AI10＝0，AI11＝-1，AI12＝-1，AI13＝-1，AI14＝-1和AI15＝0。
既然AI被定义为AI＝[AI0AI1AI2AI3AI4AI5AI6AI7AI8AI9AI10AI11AI12AI13AI14AI15]＾T，其中T代表转置，即AI＝[-1-11-11-1-1-1-1-10-1-1-1-10].
设在(2)中的矩阵B(大小为32×16)为
B＝[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，11，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，11，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-11，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-11，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-11，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-11，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，11，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，11，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-11，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-11，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，11，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，11，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，11，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，11，-1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-11，-1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-11，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-11，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-11，-1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，11，-1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，11，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，11，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，11，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-11，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-11，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，11，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，11，-1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-11，-1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-11，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-11，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-11，-1，-1，1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，11，-1，-1，1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1].
例如，b0，0＝1和b2，1＝-1那么B的转置矩阵是
BT＝[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，1，1]由等式(3)，a＝B×AI记下y，a，B，和AI的大小分别为32×1，32×1，32×16和16×1。
那么算出的a为a＝[-12-1222-4-4-2-22244-2-2-4-4002200-2-2220
0-2-200].
由等式(3)噪声假设为附加白高斯噪声，假设噪声值如下n＝
.
那么由等式(3)，观测样本y为
y＝[-11.8297-11.64392.29072.2298-3.9840-3.7308-1.7738-2.10171.84991.88233.41343.9070-1.9529-1.8748-3.4260-4.13960.24780.31772.37411.60550.08430.0946-2.4007-2.29512.43041.94770.15500.0350-2.2527-2.22250.1764-0.3777].
y是接收到的捕获指示位通过AICH携带的噪声的型式。
假设特征索引s为2，那么根据等式(3)，AI2可以被估计为AI^ML(2)=132Σj=031BT(2,j)×y(j)=1/32*(1*-11.8297+1*-11.6439+1*2.2907+.....]]>-1*0.1764+-1*-0.3777)=1.0434.]]>这是BT的第三行和y两个向量相乘，既然 大于0.5用U＝.5，可决定为AI^(2)=1,]]>这可以与初始设置AI2＝1匹配。
虽然已经详细的描述和说明本发明，但是应当清楚的理解所述的只是举例说明和例子，并没有任何限定。本发明的范围只由附加的权利要求的项目限定。
权利要求
1.一种通信系统中在接收机处决定一个捕获指示位AIs的方法，该方法包括接收多路复用的捕获指示位y＝B×AI+n，其中B为基站和接收机处已知的特征标记矩阵，AI是所有的捕获指示位；n代表噪声；计算AI的一个感兴趣的位的估计值 是ΣjBT(s,j)×y(j)]]>的一个函数，其中BT(s，.)是捕获指示位AIs的转置矩阵BT的第s行行向量；捕获指示位AIs设置如下AIS＝-1，如果，AI^ML(s)<R]]>AIS＝0，如果，R≤AI^ML(s)<U]]>AIS＝1，如果，AI^ML(s)≥U,]]>其中R和U为决定阈值。
2.根据权利要求1所述方法，其中R和U的绝对值相等。
3.根据权利要求1所述方法，其中R和U分别为-0.5和0.5。
4.根据权利要求1至3中任一个中所述的方法，其中估计值 用AI^ML(s)=132Σj=031BT(s,j)×y(j)]]>计算。
5.根据权利要求1至4中任一个中所述的方法，其中该方法在不形成一个矩阵B或BT的情况下执行。
6.根据权利要求1至5中任一个中所述的方法，其中方法以软件方式运行。
7.一种接收机，该接收机包括执行权要求1所述方法的交织机或解交织机。
8.根据权利要求7所述的接收机，其中该接收机包括用于执行权利要求1所述方法的软件。
9.根据权利要求7或8所述的接收机，其中在不形成矩阵B或BT的情况下在接收机中执行权利要求1所述方法。
全文摘要
一种在通信系统接收机处确定指示位AI
文档编号H04B7/26GK1656841SQ03811422
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月5日 优先权日2002年7月9日
发明者J-H·崔 申请人:沙桥技术有限公司