专利名称：同步失步门限计算方法及物理层同步失步判决方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，尤其涉及一种在第三代移动通信系统之一的TD-SCDMA 系统中的物理层上的同步失步判决方法和装置。
背景技术：
TD-SC腿(时分同步码分多址，Time Division-Synchro誦s Code Division Mu111 ip 1 e Acces s )是第三代移动通信系统(3G ),相对于第二代移动通信系统(2G ), TD-SCDMA系统能够提供更高的业务传输速率，为用户提供更丰富的服务。TD-SCDMA系统的帧结构如图1所示，TD-SCDMA系统的码片速率为1. 28Mcps, 每一个无线帧(Radio Frame)的长度为10ms，且划分为两个结构相同的子帧(Sub Frame),每个子帧的长度为5ms。其中，每个TD-SCDMA系统中的子帧又分为7个 时隙(TS0 TS6)。每个时隙上的一次发送称为一个突发(Burst),突发主要有 两种 一是正常突发(Normal Burst)，用于传输数据和信令； 一种是特殊突发 (Special Burst ),主要用于在没有数据或信令发送时保持无线链路的定时同步。在TD-SCDMA系统中，用户终端(UE)开机后驻留在一个合适的小区中，如果 发起呼叫，基本的工作流程为UE首先通过公共信道向网络侧发起无线链接建立 请求，以请求网络侧分配无线资源给该UE，如果网络侧给该UE分配了专用无线资 源，则在无线接口上建立专用物理信道(DPCH) ， DPCH建立成功后，UE和网络侧 就在专用的无线信道上交互信令和数据。对于被叫，待机状态下UE周期性读取寻呼信道，如果该UE被叫，网络侧就 在寻呼信道上指示该UE被呼，UE收到该指示后发起无线链接建立请求，之后的过 程与上述的主叫类似。为了保证专用无线信道上的通信质量，现有的TD-SCDMA系统采用闭环功率控 制技术克服或尽量降低系统中存在的远近效应以及阴影效应等对通信业务的影响。 闭环功率控制又分为外环功率控制(OLPC)和内环功率控制(ILPC)。外环功率控制的基本原理如图2所示，通过比较实际估计或监测到的业务质量(如误块率或误 码率)与用户请求的服务质量(如误块率或误码率的目标值)，来确定内环功率控制的信干比目标值(SIRtarget)。内环功率控制的基本原理如图3所示，通过比 较实际测量的信干比(SIRest)与信干比目标值(SIRtarget)来确定发送的功率 控制命令取值，以指示对端提高或降低发射功率。外环功率控制和内环功率控制配 合工作，使得实际的通信质量满足用户期望的服务质量。一般地，通过功率控制能够基本保证通信质量，但在特殊情况下，如无线环 境恶劣时，仍存在通信质量很差的情况。因此，对于在专用无线链路上建立业务的 UE， UE将一直监测下行无线链路质量，当无线链路质量低于一定标准时，称为无 线链路失步，此时UE关闭上行功率发射，以降低对系统中其他用户的干扰，同时 降低功耗。当下行信道信号质量变好后，若高于一定标准，称为无线链路同步，此 时UE将重新开始上行功率发射。关于无线链路同步和失步的标准请参见3GPP规范25. 224。下面是对标准的简述。UE物理层在每个无线帧监测下行无线链路质量，以评估下行链路的同步或失 步状态。无线链路失步的标准为同时满足下面三个条件(1) 在预设时间内(一般情况下取值为160tns，该预设时间的大小由3GPP 规范25. 224定义)，下行专用信道正常突发(Normal Burst )的质量低于一个门 限Qout;(2) 在预设时间内(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP 规范25. 224定义)，下行专用信道特殊突发(Special Burst )的质量低于一个门 限Qsbout;(3) 在预设时间内(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP 规范25. 224定义)，用户终端没有接收到循环冗余校验(CRC， Cycl ic Redundancy Check)正确的传l叙块(TB, Transport Block)。无线链路同步的标准是满足下面任一条件即可(1) 在预设时间内(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP 规范25.224定义)，下行专用信道正常突发的质量高于一个门限Qin;(2) 在预设时间内(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP规范25. 224定义),用户终端至少;险测到 一个特殊突发的质量高于一个门限Qsbin; (3 )在一个传输时间间隔(TTI )内至少收到一个CRC正确的传输块。 上述的具体门限值Qout、 Qsbout、 Qin、 Qsbin在3GPP协议25. 102中进行描 述，这里简介如下门限Qin和Qout由UE确定，并且Qin/Qout根据下行DPCH中的发射功率控 制命令(TPC)的错误率TPCerr ( TPC command rate)确定。Qout对应于TPCerr 为30%时的DPCH接收信号质量，Qin对应于TPCerr为20%时的DPCH接收信道质 量。与门限Qin和Qout类似，门限Qsbin和Qsbout也由UE确定，由于特殊突发 只在DPCH —个码道上发送，因此Qsbin和Qin的关系为Qsbin-Qin-lO"og"正常突发时DPCH的码道数)(dB)Qsbout与Qout的关系为Qsbout=Qout-10Wogi。(正常突发时DPCH的码道数)(dB)在实际系统中，通信业务的误块率(BLER )目标值一般设置为1 % ~ 10 % ，由 于TD-SCDMA系统中TPC比特放在数据域(Data field )中传输，因此一般情况下， TPCerr很低， 一般TPCerr < 5%。因此可以定性认为，门限值Qout、 Qsbout、 Qin、 Qsbin对应的无线环境很恶劣，即UE在无线环境很差的情况下才会关闭发射机。现有技术存在的问题是，虽然3GPP规范指出门限Qin和Qout根据TPCerr确 定，但由于实际系统中TPCerr难以测量，因此该方法在实际中难以实现。另外， 该门限是静态的，无法随着无线环境的变化而变化。发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种物理层同步失步判决中的门限 值计算方法，门限值可随着无线环境的变化而动态更新。本发明还提供了 一种移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，该判决方 法考虑了无线环境变化的因素，并使得同步和失步的判决易于实现且较为合理有 效。本发明还提供了 一种移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，该判断装 置考虑了无线环境变化的因素，并使得同步和失步的判决易于实现且较为合理有 效。本发明的技术方案为本发明提供了 一种物理层同步失步判决中的门限值计 算方法，包括设置门限的初始值；根据循环冗余校验统计当前实际的误块率或误码率；如果该误块率或误码率大于或等于设定的阈值，则根据当前实际测量的信干 比更新当前门限，否则重复上一步。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，该门限包括无线 链路失步标准中的正常突发门限、特殊突发门限以及无线链路同步标准中的正常突 发门限、特殊突发门限。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，根据3GPP规范 25.225中所定义的信干比来计算门限值。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，门限初始值设置中，各门限值的计算公式为SIR,—、^xSF,换算为dB为 Tor /ocSIR(dB)= f —(必)+ ，(必)+10 x log iq(SF)(必)；Toe其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，由网络侧通知用户终端，，的取 值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取值，。尸 ,的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失步对应的^^^值。/or上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，扩频因子SF的取值 为1或16;，在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中取值为-ldB;D尸C// —五c在3Gpp规范25.102的REL4 2002年12月的版本中，无线链路失步标 /or准中的正常突发门限所对应的取值为-15dB,无线链路失步标准中的特殊突发门 限所对应的取值为-18dB,无线链路同步标准中的正常突发门限所对应的取值为 -4.5dB，无线链路同步标准中的特殊突发门限所对应的取值为-7.5dB。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，误块率统计值可直 接使用外环功率控制过程中统计的误块率。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，以数个传输时间间 隔的长度为周期，统计该周期内接收到的循环冗余校验错误的传输块总数，再除以 该周期内接收到的传输块总数，结果即为误块率。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，该误块率对应设定 的阈值为无线链路失步所对应的误块率，取值范围为[50%,100%]。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，该误块率对应设定的阈值为100%。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，该更新过程包括根据当前实际测量的信干比更新无线链路失步标准中的正常突发门限，计算公式为57i W_"ew = min{(l — fl0x57Wowr—oW + ax57ReW,(57i tor — 3)}，其中min{}为取最小值，滤波系数a取值范围为[O,l], SIRout一old为更新之前的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRout—new为更新之后的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值；根据上一步中更新后无线链路失步标准中的正常突发门限，更新无线链路失步标准中的特殊突发门限以及无线链路同步标准中的正常突发门限和特殊突发门限，计算公式为 SIRin_new=min{SIRout—new+Deltal，SIRtar},SIRsbin—new=SIRin—new — Delta2 , SIRsbout—new=SIRout—new — Delta2 ， 其中SIRsbout—new、 SIRin—new、 SIRsbin—new分别为更新之后的无线链路失步标准中的特殊突发门限以及无线链路同步标准中的正常突发门限和特殊突发门限，Deltal取值为3GPP规范25.102中无线链路同步标准中的正常突发门限对应的DPC//_￡c减/or去无线链路失步标准中的正常突发门限对应的&的结果,Delta2取值为/or10xlogl。(M)，其中M为正常突发时专用物理信道的码道数。上述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其中，滤波系数a为0.25。 本发明还提供了一种移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，该方法包括用户终端物理层在每个无线帧监测下行无线链路质量；将该下行无线链路质量与3GPP规范25.224中的无线链路失步和/或同步的标 准比较，判决无线链路同步抑或失步；设置门限的初始值；根据循环冗余校验统计当前实际的误块率或误码率； 如果该误块率或误码率大于或等于设定的阈值，则根据当前实际测量的信干比更新当前门限，否则重复上一步。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，该无线链路失步标准是同时满足三个条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量低于第一门限值；在预设时间内，下行专用信道特殊突发的质量低于第二门限值；在预设时间内，用户终端没有接收到循环冗余校验正确的传输块；该无线链路同步标准是满足下面任一条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量高于第三门限值；在预设时间内，用户终端至少检测到一个特殊突发的质量高于第四门限值；在一个传输时间间隔内，用户终端至少收到一个循环冗余校验正确的传输块。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，根据3GPP规范25.225中所定义的信干比来计算同步失步判决门限。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，门限初始值设置中，各门限值的计算公式为<formula>formula see original document page 15</formula>其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，由网络侧通知用户终端，，的取 值为3GPP规范25,102中失步处理测试用例中对应的，的取值，脏 —^的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失步对应的&的取<formula>formula see original document page 15</formula>值。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，扩频因子SF的取值为1或16;，在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中取值为-ldB; j^L^在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中，该第一门 /or限所对应的取值为-15dB，该第二门限所对应的取值为-18dB，该第三门限所对 应的取值为-4.5dB,该第四门限所对应的取值为-7.5dB。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，误块率统计值可 直接使用外环功率控制过程中统计的误块率。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，以数个传输时间 间隔的长度为周期，统计该周期内接收到的循环冗余校验错误的传输块总数，再除 以该周期内接收到的传输块总数，结果即为误块率。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，该误块率对应设 定的阈值为无线链路失步所对应的误块率，取值范围为[50%,100%]。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，该误块率对应设 定的阈值为100%。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，该更新过程包括根据当前实际测量的信干比更新该第 一 门限，计算公式为S// oW_"ew = min{(l —a)xS仪oW—oW + axS/ReW,(S/Wtor —3)},其中min(〉为取最小值，滤波系数a取值范围为
， SIRout—old为更新之前的第 一 门限，SIRout—new为更新之后的第一门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值；根据上一步中更新后的第一门限，更新无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，计算公式为SIRin—new=min{ SIRout new+Deltal，SIRtar} ， SIRsbin—new=SIRin—new — Delta2 ,SIRsbout_new=SIRoutnew —Delta2,其中SIRsbout—new、 SIRin一new、 SIRsbin—new分别为更新之后的无线链路失步标准中的第二门限《及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，Deltal取值为3GPP规范25.102中无线链路同步标准中的第三门限对应的Di>C//-￡c减去无线链路失步标准中的第 一 门限对应的的 To厂 /o广结果，Delta2取值为10 x iog|() (M),其中M为正常突发时专用物理信道的码道数。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其中，该滤波系数a为0.25。本发明还提供了一种移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，该装置包括.-无线链路质量监测模块，于用户终端物理层监测每个无线帧的下行无线链路质量；失步判决模块，将该无线链路质量监测模块监测到的下行无线链路质量与 3GPP规范25.224中的无线链路失步标准比较，判决该无线链路是否失步；同步判决模块，将该无线链路质量监测模块监测到的下行无线链路质量与 3GPP规范25.224中的无线链路同步标准比较，判决该无线链路是否同步；门限计算模块，计算无线链路失步标准和无线链路同步标准中用到的门限值， 该模块进一步包括初始设置单元，设置门限初始值；误块率统计单元，根据循环冗余校验统计当前实际的误块率； 误块率判断单元，根据误块率统计单元计算出的误块率与设定的阈值的 比较结果，判断是否需要更新当前门限；更新单元，根据当前实际测量的信干比更新当前门限。 上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该失步判决模块 中所用的无线链路失步标准为失步需要同时满足以下三个条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量低于第一门限值； 在预设时间内，下行专用信道特殊突发的质量低于第二门限值； 在预设时间内，用户终端没有接收到循环冗余校验正确的传输块； 该同步判决模块中所用的无线链路同步标准为 同步只需满足下面的任一条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量高于第三门限值；在预设时间内，用户终端至少检测到一个特殊突发的质量高于第四门限值；在一个传输时间间隔内，用户终端至少收到一个循环冗余校验正确的传输块。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该初始设置单元 中，利用计算公式计算各门限的初始值，计算公式为SIR=^C"Cx^F，换算为dB为<formula>formula see original document page 18</formula>其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，由网络侧通知用户终端，！的取 值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取值，"尸 -&的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失步对应的^^^的取/or值。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，扩频因子SF的 取值为1或16;，在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中取值为-ldB; &在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中，该第一门/or限所对应的取值为-15dB，该第二门限所对应的取值为-18dB，该第三门限所对 应的取值为-4.5dB，该第四门限所对应的取值为-7.5dB。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该误块率统计单 元直接使用外环功率控制过程中统计的误块率作为误块率统计值。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该误块率统计单 元以数个传输时间间隔的长度为周期，统计该周期内接收到的循环冗余校验错误的 传输块总数，再除以该周期内接收到的传输块总数，结果即为误块率。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该误块率判断单 元中设定的阈值为无线链路失步所对应的误块率，取值范围为[50%,100%]。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该误块率判断单 元中设定的阈值为无线链路失步所对应的误块率为100% 。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该更新单元进一 步包括第一更新单元，根据当前实际测量的信干比更新该第一门限，计算公式为S/Wowr—"ew = min{(l —a)xS7^oW—oW + flxS/ReW,(57/ tor —3)},其中min(》为耳又最小值，滤波系数a取值范围为
, SIRout—old为更新之前的第 一 门限，SIRout一new为更新之后的第一门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值；第二更新单元，根据该第一更新单元更新后的第一门限，更新无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，计算公式为SIRin—new=min{SIRout—new+Deltal,SIRtar} , SIRsbin_new=SIRin—new - Delta2 ,SIRsbout—new=SIRout—new-Delta2，其中SIRsbout一new、 SIRin一new、 SIRsbin—new分别为更新之后的无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，Deltal取值为3GPP规范25.102中无线链路同步标准中的第三门限对应的减去无线链路失步标准中的第 一 门限对应的"履-^的 /or /ot"结果，Delta2取值为10xloglQ(M)，其中M为正常突发时专用物理信道的码道 数。上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其中，该滤波系数a为0.25。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明将3GPP规范25.102中推荐 的判决门限推导出对应的信干比门限，并将这个信干比门限作为判断同步/失步的 初始门限，然后根据外环功率控制过程动态更新信干比门限。
图1是TD-SCDMA系统物理信道信号格式的示意图。 图2是现有技术的外环功率控制基本原理的流程图。 图3是现有技术的内环功率控制基本原理的流程图。图4是本发明的物理层同步失步判决中的门限值计算方法的较佳实施例的流程图。图5是本发明的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法的较佳实施例的 流程图。图6是本发明的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置的较佳实施例的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。本发明的基本原理为首先将同步和失步判决门限换算为信干比门限，作为同步和失步判决门限的初始值。然后根据功率控制过程动态更新对应的信干比门 限。终端根据当前的信干比门限判决无线链路的同步和失步状态。本发明中所述的信干比门限有四个SIRin、SIRout、SIRsbin、SIRsbout,分别对应3GPP规范25. 224 中定义的同步和失步判决门限Qin、 Qout、 Qsbin、 Qsbout。本发明的终端判决同 步和失步状态的标准与现有技术中3GPP规范25. 224中定义的标准基本一致，区别 在于将标准中的判决门限Qin、 Qout、 Qsbin、 Qsbout换为对应的信干比门限SIRin、 SIRout、 SIRsbin、 SIRsbout。在描述同步和失步的判决方法之前，先对门限值的设定与更新方法作详细的 描述。图4示出了门限值计算方法的流程，下面是对该流程中各步骤的详细描述。步骤S10:设置同步和失步判决的信干比门限的初始值。根据下面公式计算门限SIR=DPC//-气！xSF，由于这一公式是线性域的，换算为dB则为 /。r /ocSIR(dB)= 。PC// —￡c (必)+ ，(必)+1 o x log —SF)(必)。 /or ioc上述计算公式是根据3GPP规范25.225中对信干比定义获得的，其中SF为专 用物理信道使用的扩频因子，在TD-SCDMA系统中，下行SF取值只有两种可能 SF=1或者SF=16。具体业务使用的SF由网络侧通知用户终端。上述^的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取值，在REL4 2002年12月的版本中该取值为ldB。上述^2^的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失 7。r步对应的"7^77-^的取值，这么做是合理的，因为理想情况下&的估计Tor值(脏,-五c )接近真实值()，同时，实际情况下对信千比门限进 Tor行动态更新降低了对信干比初始值设置的精确性要求。在REL4 2002年12月的版本中Qin对应的^^^取值为-4.5犯,Qout对应的^^^取值为-15dB,/or TorQsbin对应的D/3C:// - ￡e取值为-7.5dB, Qsbout对应的DPa/ - &取值为-18dB。 /or /or对于特定业务，公式中的下行SF是已知的，因此将Qin对应的"pc//- &代Tor入上面公式即可计算出对应信干比门限SIRin，同理可得到SIRout、 SIRsbin、 SIRsbout。步骤Sll:根据CRC统计误块率BLERest。误块率BLERest可使用外环功率控 制过程中统计的BLERest,也可以采用外环功率控制过程中对误块率统计的一般方 法以若干个传输时间间隔TTI的长度为周期，统计该周期内接收到的CRC错误的 传输块总数，然后除以该周期内接收到的传输块总数，结果即为BLERest。该步骤 中误码率也可以替代误块率实现。步骤S12:比较误块率BLERest与设定的阈值BLERthresh,如果误块率BLERest 大于等于阈值BLERthresh,则进入步骤S13,否则返回步骤Sll重新统计误块率。 这里的阈值BLERthresh定义为无线链接失步对应的误块率，取值范围设置为 [50%，簡]，较佳地设置为100% 。步骤S13:根据当前SIRest更新门限值SIRout。这里的SIRest为内环功率 控制过程中测量到的信干比。更新,>式为— "ew = min((l -a) x S/7 owr—oW + a x Re — 3)},其中minG为取最小值，滤波系数a取值范围为[O,l],较佳的为0.25， SIRout—old为 更新之前的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRout一new为更新之后的无线 链路失步标准中的正常突发门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值。步骤S14:根据当前SIRout更新其他门限，如SIRin、 SIRsbin、 SIRsbout。更 新公式为SIRin—new=min {SIRout—new+Ddtal ,SIRtar〉 SIRsbin—new=SIRin—new - Delta2 SIRsbout—new=SIRout—new - Delta2 ，其中Deltal取值为3GPP规范25.102中Qin对应的"PC//-&减去Qout对应的"n"—m的结果,Delta2取值为10 x logl。 (M)，其中M为正常突发时专用 Tor物理信道的码道数。基于上述的实施例，本发明提出了移动通信系统中物理层的同步失步判决方 法。图5示出了该判决方法的一个较佳实施例的流程，下面结合图5对判决方法的 流程作一个详细的描述。步骤S20:设置同步和失步判决的信干比门限的初始值。与上述实施例的步骤 S10相同，在此不再赘述。步骤S21:根据功率控制过程动态更新对应的信干比门限。这一步骤由上述实 施例的步骤Sll ~S14实现，在此不再赘述。步骤S22:终端根据当前的信干比门限判决无线链路的同步和失步状态。具体地说，UE物理层在每个无线帧监测下行无线链路质量，以评估下行链路 的同步或失步状态。当下行无线链路质量同时满足以下三个条件时，可判决为无线 链路失步(1) 在预设时间(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP规范 25. 224定义)内，下行专用信道正常突发的质量低于门限SIRout;(2) 在预设时间(一般情况下取值为160ms,该预设时间的大小由3GPP规范 25. 224定义)内，下行专用信道正常突发的质量低于门限值SIRsbout;(3) 在预设时间(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP规范 25. 224定义)内，没有接收到CRC正确的传输块。当下行无线链路质量满足以下三个条件之一时，可判决为无线链路同步(1) 在预设时间内(一般情况下取值为160ms,该预设时间的大小由3GPP 规范25.224定义)，下行专用信道正常突发的质量高亍门限值SIRin;(2) 在预设时间内(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小由3GPP 规范25.224定义)，UE至少检测到一个特殊突发的质量高于门限值SIRsbin;(3) 在一个传输时间间隔TTI内至少收到一个CRC正确的传输块。 基于上述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，本发明还提出了一种移动通信系统中物理层的同步失步判决装置。图6示出了这种同步失步判决装置 的原理。请参见图6，同步失步判决装置30包括无线链路质量监测模块31、失步判决模块32、同步判决模块33和门限计算模块34，其中门限计算模块34进一步包 括初始设置单元341 、误块率统计单元342、误块率判断单元343和更新单元344。在初始设置单元341中，设置同步和失步判决的信干比门限的初始值。根据下面公式计算门限SIR, -气，xS尸，由于这一公式是线性域的，换算为dB则为SIR(dB)= 尸—(必)+ ^ (必)+10 x bg,Q(57^X必)。 /or /oc上述计算公式是根据3GPP规范25.225中对信干比定义获得的，其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，在TD-SCDMA系统中，下行SF取值只有两种可能SF=1或者SF=16。具体业务使用的SF由网络侧通知用户终端。上述，的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取 Toe /oc值，在REL4 2002年12月的版本中该取值为ldB。上述^2^^的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失 /or步对应的DPC//-￡c的取值。在REL4 2002年12月的版本中Qin对应的/or /o厂取值为-4.5dB, Qout对应的"PC7/-^取值为-15dB, Qsbin对应的&取值为-7.5dB, Qsbout对应的- &取值为-18犯。/or对于特定业务，公式中的下行SF是已知的，因此将Qin对应的"^77 - &代/or入上面乂>式即可计算出对应信干比门限SIRin，同理可得到SIRout、 SIRsbin、 SIRsbout。然后，误块率统计单元342纟艮据CRC统计误块率BLERest。在统计单元342 中，误块率BLERest可使用外环功率控制过程中统计的BLERest，也可以采用外环 功率控制过程中对误块率统计的一般方法以若千个传输时间间隔TTI的长度为周 期，统计该周期内接收到的CRC错误的传输块总数，然后除以该周期内接收到的传 输块总数，结果即为BLERest。该步骤中误码率也可以替代误块率实现。误块率统计单元342得出的误块率在误块率判断单元343中与设定的阈值比较，如果大于等于阈值，则进行门限更新，否则重新在误块率统计单元342中统计误块率。这里的阈值BLERthresh定义为无线链接失步对应的误块率，取值范围设置为[50°/。， 100°/。]，较佳地设置为100 % 。更新单元344包括第一更新单元344a和第二更新单元344b。第一更新单元344a根据当前SIRest更新门限值SIRout。这里的SIRest为内环功率控制过程中测量得到的信干比。
其更新公式为 <formula>formula see original document page 24</formula>其中min{ }为取最小值，滤波系数a取值范围为
，较佳的为0.25, SIRout一old为更新之前的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRout—new为更新之后的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值。第二更新单元344b根据当前SIRout更新其他门限，如SIRin、 SIRsbin、SIRsbout 。更新乂>式为<formula>formula see original document page 24</formula>，其中Delta 1取值为3GPP规范25.102中Qin对应的^^^减去Qout对应的- &的/or /oa"结果，Delta2取值为10xlogl。(M),其中M为正常突发时专用物理信道的码道数。更新单元344得到的SIRout、 SIRin、 SIRsbin、 SIRsbout被失步判决模块32 和同步判决模块33所用。无线链路质量监测模块31于UE物理层监测每个无线帧 的下行无线链路质量。该下行无线链路质量传送至失步判决模块32和同步判决模 块33。失步判决模块32将无线链路质量与3GPP规范25.224中的无线链路失步标 准比较，若符合标准则判决该无线链路失步。失步判决模块32使用到的无线链路 失步标准为同时满足以下三个条件(1 )在预设时间( 一般情况下取值为160ms， 该预设时间的大小由3GPP规范25.224定义)内，下行专用信道正常突发的质量低 于门限SIRout; (2)在预设时间(一般情况下取值为160ms，该预设时间的大小 由3GPP规范25. 224定义)内，下行专用信道正常突发的质量低于门限值SIRsbout; (3 )在预设时间( 一般情况下取值为160ms,该预设时间的大小由3GPP规范25. 224 定义)内，没有接收到CRC正确的传输块。同步判决模块33将无线链路质量与3GPP 规范25.224中的无线链路同步标准比较，若符合标准则判决该无线链路同步。同 步判决模块33使用到的无线链路同步标准为满足以下任一条件即可(1 )在预设时间内( 一般情况下取值为160ms,该预设时间的大小由3GPP规范25. 224定义)， 下行专用信道正常突发的质量高于门限值SIRin; (2)在预设时间内( 一般情况 下取值为160ms,该预设时间的大小由3GPP规范25. 224定义)，UE至少检测到一 个特殊突发的质量高于门限值SIRsbin; (3)在一个传输时间间隔TTI内至少收 到一个CRC正确的传输块。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普 通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或 变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提 到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1. 一种物理层同步失步判决中的门限值计算方法，包括设置门限的初始值；根据循环冗余校验统计当前实际的误块率或误码率；如果该误块率或误码率大于或等于设定的阈值，则根据当前实际测量的信干比更新当前门限，否则重复上一步。
2. 根据权利要求1所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，该门限包括无线链路失步标准中的正常突发门限、特殊突发门限以及无线 链路同步标准中的正常突发门限、特殊突发门限。
3. 根据权利要求2所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，根据3GPP规范25.225中所定义的信干比来计算门限值。
4. 根据权利要求3所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，门限初始值设置中，各门限值的计算公式为SIR，d-气^xW，换算为dB为 /o厂 /oc<formula>formula see original document page 2</formula>其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，由网络侧通知用户终端，，的取Toe值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取值，脏，—^的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失步对应的&值。/or
5. 根椐权利要求4所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，扩频因子SF的取值为1或16;，在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中取值为-l犯；"尸C"—五c在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月Tor的版本中，无线链路失步标准中的正常突发门限所对应的取值为-15dB，无线链 路失步标准中的特殊突发门限所对应的取值为-18dB,无线链路同步标准中的正 常突发门限所对应的取值为-4.5dB,无线链路同步标准中的特殊突发门限所对应 的取值为-7.5dB。
6.根据权利要求1所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，误块率统计值可直接使用外环功率控制过程中统计的误块率。
7.根据权利要求1所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，以数个传输时间间隔的长度为周期，统计该周期内接收到的循环冗余校验错 误的传输块总数，再除以该周期内接收到的传输块总数，结果即为误块率。
8.根据权利要求1所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，该误块率对应设定的阈值为无线链路失步所对应的误块率，取值范围为 [50%， 100%]。
9.根据权利要求1所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，该误块率对应设定的阈值为100%。
10.根据权利要求2所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特征 在于，该更新过程包括根据当前实际测量的信干比更新无线链路失步标准中的正常突发门限，计算公式为S7J owf—"ew = min{(l —a)x57/ oW—oW + ax57ReW,(S7Wto/" —3)},其中min{}为取最小值，滤波系数a取值范围为[O，l], SIRout—old为更新之前的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRout—new为更新之后的无线链路失步标准中的正常突发门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值；根据上一步中更新后无线链路失步标准中的正常突发门限，更新无线链路失步标准中的特殊突发门限以及无线链路同步标准中的正常突发门限和特殊突发门限，计算公式为 SIRinnew=min{SIRout—new+Deltal，SIRtar}, SIRsbin—new=SIRinnew — Delta2 , SIRsboutnew=SIRout_new — Delta2 , 其中 SIRsbout—new、 SIRin—new、 SIRsbin—new分别为更新之后的无线链路失步标准中的 特殊突发门限以及无线链路同步标准中的正常突发门限和特殊突发门限，Deltal取值为3GPP规范25.102中无线链路同步标准中的正常突发门限对应的减Tar去无线链路失步标准中的正常突发门限对应的^^^的结果，Delta2取值为Tor10xlog1Q(M)，其中M为正常突发时专用物理信道的码道数。
11.根据权利要求10所述的物理层同步失步判决中的门限值计算方法，其特 征在于，滤波系数a为0.25。
12. —种移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，该方法包括 用户终端物理层在每个无线帧监测下行无线链路质量；将该下行无线链路质量与3GPP规范25.224中的无线链路失步和/或同步的标 准比较，判决无线链路同步抑或失步；设置门限的初始值；根据循环冗余校验统计当前实际的误块率或误码率； 如果该误块率或误码率大于或等于设定的阈值，则根据当前实际测量的 信干比更新当前门限，否则重复上一步。
13.根据权利要求12所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，该无线链路失步标准是同时满足三个条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量低于第一门限值；在预设时间内，下行专用信道特殊突发的质量低于第二门限值；在预设时间内，用户终端没有接收到循环冗余校验正确的传输块；该无线链路同步标准是满足下面任一条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量高于第三门限值；在预设时间内，用户终端至少检测到一个特殊突发的质量高于第四门限值； 在一个传输时间间隔内，用户终端至少收到一个循环冗余校验正确的传输块。
14.根据权利要求13所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，根据3GPP规范25.225中所定义的信干比来计算同步失步判决门限。
15.根据权利要求14所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，门限初始值设置中，各门限值的计算公式为<formula>formula see original document page 5</formula>其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，由网络侧通知用户终端，，的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取值，"尸 一￡c的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失步对应的"7^77- &的取<formula>formula see original document page 5</formula>值。
16.根据权利要求15所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其特征在于，扩频因子SF的取值为1或16;，在3GPP规范25.102的REL4 2002<formula>formula see original document page 5</formula>年12月的版本中取值为-ldB; "PC//-&在3GPP规范25.102的REL4 2002年<formula>formula see original document page 5</formula>12月的版本中，该第一门限所对应的取值为-15dB，该第二门限所对应的取值为 -18dB,该第三门限所对应的取值为-4.5dB，该第四门限所对应的取值为-7.5dB。
17.根据权利要求12所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，误块率统计值可直接使用外环功率控制过程中统计的误块率。
18.根据权利要求12所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，以数个传输时间间隔的长度为周期，统计该周期内接收到的循环冗余校 验错误的传输块总数，再除以该周期内接收到的传输块总数，结果即为误块率。
19.根据权利要求12所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，该误块率对应设定的阈值为无线链路失步所对应的误块率，取值范围为 [50%, 100%〗。
20.根据权利要求12所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，该误块率对应设定的阈值为100%。
21.根据权利要求13所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，该更新过程包括根据当前实际测量的信干比更新该第 一 门限，计算公式为S/i ow, 一= min((l - a) x S/Aow,—oW + a x 5/ Re W, (S/i to" - 3)},其中min{}为取最小值，滤波系数a取值范围为
, SIRout一old为更新之前的第 一 门限，SIRout—new为更新之后的第 一 门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值；根据上一步中更新后的第 一 门限，更新无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，计算公式为SIRin—new=min{SIRout new+Deltal,SIRtar} , SIRsbin—new=SIRin—new — Delta2 ,SIRsbout—new=SIRout—new —Delta2,其中SIRsbout一new、 SIRin—new、 SIRsbinnew分别为更新之后的无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，Deltal取值为3GPP规范25.102中无线链路同步标准中的第三门限对应的减去无线链路失步标准中的第 一 门限对应的"PC//-&的结果，Delta2取值为10xloglQ(M)，其中M为正常突发时专用物理信道的码道数。
22,根据权利要求21所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决方法，其 特征在于，该滤波系数a为0.25。
23, —种移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，该装置包括 无线链路质量监测模块，于用户终端物理层监测每个无线帧的下行无线链路质量；失步判决模块，将该无线链路质量监测模块监测到的下行无线链路质量与3GPP规范25.224中的无线链路失步标准比较，判决该无线链路是否失步；同步判决模块，将该无线链路质量监测模块监测到的下行无线链路质量与3GPP规范25.224中的无线链路同步标准比较，判决该无线链路是否同步；门限计算模块，计算无线链路失步标准和无线链路同步标准中用到的门限值，该模块进一步包括初始设置单元，设置门限初始值；误块率统计单元，根据循环冗余校验统计当前实际的误块率； 误块率判断单元，冲艮据误块率统计单元计算出的误块率与设定的阈值的 比较结果，判断是否需要更新当前门限；更新单元，根据当前实际测量的信干比更新当前门限。
24,根据权利要求23所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该失步判决模块中所用的无线链路失步标准为 失步需要同时满足以下三个条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量低于第一门限值； 在预设时间内，下行专用信道特殊突发的质量低于第二门限值； 在预设时间内，用户终端没有接收到循环冗余41验正确的传输块； 该同步判决模块中所用的无线链路同步标准为 同步只需满足下面的任一条件在预设时间内，下行专用信道正常突发的质量高于第三门限值； 在预设时间内，用户终端至少检测到一个特殊突发的质量高于第四门限值； 在一个传输时间间隔内，用户终端至少收到一个循环冗余校验正确的传输块。
25.根据权利要求24所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其特征在于，该初始设置单元中，利用计算公式计算各门限的初始值，计算公式为 SIR-脏"、k,换算为dB为SIR(dB)= 尸—(d5) + ，(必)+10 x log —S。(必)；其中SF为专用物理信道使用的扩频因子，由网络侧通知用户终端，^的取值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中对应的，的取值，脏，—￡c的取/oc /o厂值为3GPP规范25.102中失步处理测试用例中同步和失步对应的"7^77-&的取值。
26.根据权利要求25所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，扩频因子SF的取值为1或16;，在3GPP规范25.102的REL4 2002年12月的版本中取值为-ldB;"尸一&在3GPP规范25.102的REL4 2002年Tor12月的版本中，该第一门限所对应的取值为-15dB,该第二门限所对应的取值为 -18dB，该第三门限所对应的取值为-4.5dB,该第四门限所对应的取值为-7.5dB。
27.根据权利要求24所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该误块率统计单元直接使用外环功率控制过程中统计的误块率作为误块 率统计值。
28.根据权利要求24所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该误块率统计单元以数个传输时间间隔的长度为周期，统计该周期内接 收到的循环冗余校验错误的传输块总数，再除以该周期内接收到的传输块总数，结 果即为误块率。
29.根据权利要求24所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该误块率判断单元中设定的阈值为无线链路失步所对应的误块率，取值范围为[50°/。，100%]。
30.根据权利要求24所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该误块率判断单元中设定的阈值为无线链路失步所对应的误块率为100%。
31.根据权利要求24所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该更新单元进一步包括第一更新单元，根据当前实际测量的信干比更新该第一门限，计算公式为 S/AoW —= min{(l —a)xS/i ow/_oW + axS/ReW,(S/Wtor_3)}，其中min(〉为取最小值，滤波系数a取值范围为
, SIRout—old为更新之前的第 一 门限，SIRout—new为更新之后的第一门限，SIRest为外环功率控制中的信干比目标值；第二更新单元，根据该第一更新单元更新后的第一门限，更新无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，计算公式为SIRin_new=min{SIRout new+Deltal,SIRtar} , SIRsbin new=SIRin—new - Delta2 ，SIRsbout—new=SIRout—new —Delta2,其中SIRsbout new 、 SIRin new 、 SIRsbin—new分别为更新之后的无线链路失步标准中的第二门限以及无线链路同步标准中的第三门限和第四门限，Deltal取值为3GPP规范25.102中无线链路同步标准中的第三门限对应的。鼎-&减去无线链路失步标准中的第 一 门限对应的的结果，Delta2取值为10 x logl() (M),其中M为正常突发时专用物理信道的码道 数。
32.根据权利要求31所述的移动通信系统中物理层的同步失步判决装置，其 特征在于，该滤波系数a为0.25 。
全文摘要
本发明公开了一种移动通信系统中物理层的同步失步判决方法和装置，考虑了无线环境变化的因素，并使得同步和失步的判决易于实现且较为合理有效。其技术方案为本发明对门限进行了动态更新，首先设置门限的初始值；再根据循环冗余校验统计当前实际的误块率或误码率；如果该误块率或误码率大于或等于设定的阈值，则根据当前实际测量的信干比更新当前门限，否则重复上一步。本发明应用于移动通信领域。
文档编号H04B1/707GK101277509SQ20071003844
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月26日 优先权日2007年3月26日
发明者健 程, 罗丽云, 许佰魁 申请人:展讯通信(上海)有限公司