专利名称：一种获取wcdma系统终端捕获指示的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统，尤其涉及一种获 取WCDMA系统终端的捕获指示的方法和装置。
背景技术：
在WCDMA通信系统中，随机接入过程包括以下几个步骤
1) 移动终端通过基站向网络侧发起接入请求，不同的移动终端的接入 请求通过签名进行标识；
2) 基站收到移动终端的接入请求后，解析出该接入请求的签名，然后 向网络层发送该签名；
3) 网络层收到该签名后，根据网络资源确定是否允许该签名对应的移 动终端接入到网络，然后通过基站向移动终端返回接入响应，这种接入响应 为捕获指示(AI),捕获指示可取值+1, O和-l,分别对应允许接入响应， 不响应和拒绝"t妻入响应；
4) 基站收到网络层向移动终端发送的捕获指示后，将多个移动终端的
捕获指示进行混合编码，然后通过捕获指示信道(AICH)发送给小区内的 所有移动终端；
5) 移动终端对AICH信道的数据进行解调，从包含多个捕获指示的数 据中获取对应于自己接入请求的捕获指示。如果解调出的捕获指示为+1,表 示网络允许此移动终端接入到网络，该移动终端进行后续的信息传输；如果 捕获指示为-1,表示网络拒绝此移动终端接入到网络，该移动终端退出随机 接入过程；如果捕获指示为O,则该移动终端随机选择一个签名，重新开始 向网络发起4妄入^貪求。
参照图1所示，为捕获指示信道(AICH)的时隙结构示意图。AICH帧 由重复发送的15个连续接入时隙(AS)组成，接入时隙长5120码片。每 个接入时隙包括两部分，分别是由32个实值符号ao, ...，a3,组成的传输信息 和长度为1024码片的传输间隔。这32个实值符号由下式得到
<formula>formula see original document page 6</formula>
其中AIs对应于签名序列s的捕获指示符，取值为+1 ， 0和-1 。序列bw，..., bs,31的值为签名序列图样。AICH信道化的扩频因子是256。
参照图2所示，为现有的获取捕获指示(AI)的装置示意图。该装置包 括AICH符号提取模块21, AICH并串转换模块22， AICH相关累加模块 23和AICH幅值平均模块24，及噪声计算模块25、滤波器26、判决门限计 算模块27、三值比较模块28。
现有的获取捕获指示的方法为通过计算AICH信道的噪声功率，然后 对噪声滤波，根据滤波后的噪声确定AI的判决门限。然后将提取的AI信息 和判决门限比较，如果AI信息大于判决门限，则捕获指示为1;如果AI信 息小于判决门限的负值，则捕获指示为-l;如果AI信息小于判决门限且大 于判决门限的负值，则捕获指示为0;其中的噪声计算过程运算量大，占用 较多软硬件资源，在信噪比较低，而AICH的发送功率也较低的情况下，正 确获取捕获指示的概率将降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种获取WCDMA终端捕获指示的 方法和装置，通过该装置及方法能动态计算判决门限，并具有实现方法简单， 运算量小的特点，能提高系统的实时性和正确获取捕获指示的概率，降低虚警。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种获取WCDMA系统终端捕 获指示的装置，所述装置包括门限计算模块和三值比较模块，所述装置还包 括捕获指示信道幅度计算模块，用于计算捕获指示信道实值序列幅度；主 公共导频信道幅度计算模块，用于计算主公共导频信道实值序列幅度；所述 门限计算模块与所述主公共导频信道幅度计算模块相连，用于根据所述主公
共导频信道实值序列幅度计算门限；所述三值比较模块与所述指示信道幅度 计算模块和所述门限计算模块分别相连，用于将所述捕获指示信道实值序列 幅度和所述门限进行比较，得到捕获指示。
进一步的，所述门限计算模块还接收捕获指示信道对主公共导频信道的 功率偏置，根据所述功率偏置及所述主公共导频信道实值序列幅度计算门限。
进一步的，所述主公共导频信道幅度计算模块进一步包括主公共导频 信道符号提取模块，主公共导频信道并串转换模块，主公共导频信道相关累 加模块和主公共导频信道幅值平均模块。
进一步的，所述捕获指示信道幅度计算模块进一步包括捕获指示信道 符号提取模块，捕获指示信道并串转换模块、捕获指示信道相关累加模块和 捕获指示信道幅值平均模块。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种获取WCDMA系统终端 捕获指示的方法，所述方法包括以下步骤
(1)确定捕获指示信道实值序列幅度、主公共导频信道实值序列幅度 及捕获指示信道对主公共导频信道的功率偏置；
(2 )根据所述主公共导频信道实值序列幅度及所述捕获指示信道对主 公共导频信道的功率偏置确定捕获指示信道实值序列的门限；
(3)将所述捕获指示信道实值序列幅度和所述门限进行比较，得到捕 获指示。
进一步的，步骤(l)中确定捕获指示信道实值序列幅度的步骤进一步 包括
(al )提取耙式接收器RAKE合并后的捕获指示信道的I路和Q路数 据的有效数据信息，保留每个时隙的前16个符号，删除后4个符号；
(bl)将所述保留的16个捕获指示信道符号的I， Q数据串行化，成为 长度为32的实值序列；
(cl )将所述实值序列与捕获指示信道签名序列的图样进行相关累加， 得到相关累加结果；
(dl )将所述相关累加结果除以实值序列的长度，得到相关累加的平均值。
进一步的，步骤(l)中确定主公共导频信道实值序列幅度的步骤进一
步包括
(a2 )得到耙式接收器RAKE合并后的主公共导频信道数据，提取和捕 获指示信道同 一 时间段的主公共导频信道符号予以保留；
(b2)将保留的主公共导频信道符号的I, Q数据串行化，成为实值序
列；
(c2)对所述实值序列进行累加，得到累加结果；
(d2)将所述累加结果除以实值序列长度，得到累加结果平均值。
进一步的，在步骤(a2)中一个捕获指示信道时隙对应2个主公共导频 信道时隙，提取和捕获指示信道同 一时间段的主公共导频信道符号予以保留 的步骤为提取2个时隙中和捕获指示信道相应的前16个主公共导频信道 符号予以保留；相应的，
在步骤(b2)中，将所述保留的16个主公共导频信道符号的I， Q数据 串行化，成为长度为32的实值序列。
进一步的，步骤(2)中所述确定捕获指示信道实值序列的门限的步骤 为根据所述主公共导频信道实值序列幅度、所述捕获指示信道对主公共导 频信道的功率偏置及门限系数进行计算。
进一步的，步骤(3)中进一步包括如果所述捕获指示信道实值序列 幅度大于所述门限，则捕获指示为1;如果所述捕获指示信道实值序列幅度 小于所述门限的负值，则捕获指示为-l;如果所述捕获指示信道实值序列幅 度在所述门限和所述门限的负值之间，则捕获指示为0。
采用本发明所述方法和装置，只计算P-CPICH信道和AICH信道的实 值序列的累加，不必估计噪声，降低了运算量，方法筒单有效，易于软件或 硬件实现，而且根据AICH对P-CPICH的功率偏置，动态调整门限，提高 了正确获取捕获指示的概率。
图1为捕获指示信道(AICH)的时隙结构示意图2为现有的获取捕获指示(AI)的装置示意图3为本发明第一实施例获取捕获指示(AI)的装置示意图4为本发明第一实施例获取捕获指示(AI)的方法流程图5为本发明第二实施例获取捕获指示(AI)的装置示意图6为本发明AICH和P-CPICH符号提取模块进行符号提取的示意图。
图7为本发明第二实施例获取捕获指示(AI)的方法流程图。
具体实施例方式
本发明取消了现有技术的噪声计算模块，通过设置主公共导频信道 (P-CPICH)幅度计算模块，来获取P-CPICH幅度，同时利用P-CPICH幅 度及捕获指示信道(AICH)对主公共导频信道(P-CPICH)的功率偏置来 动态计算判决门限，实现方法简单，运算量小，能提高系统的实时性和正确 获取捕获指示的概率，降低虚警。
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明 Y尤选实施例一
参照图3所示，为本发明第一实施例获取捕获指示(AI)的装置示意 图。本发明装置包括主公共导频信道(P-CPICH)幅度计算模块31,捕获 指示信道(AICH)幅度计算模块32，门限计算模块33和三值比较模块34, AICH幅度计算才莫块32,用于计算AICH实值序列幅度；P-CPICH幅度计 算模块31,用于计算P-CPICH实值序列幅度；所述门限计算模块33与所述 主公共导频信道(P-CPICH)幅度计算模块31相连，用于根据所述主公共 导频信道(P-CPICH)实值序列幅度计算门限；所述三值比较模块34与所 述捕获指示信道(AICH)幅度计算模块32和所述门限计算模块33分别相 连，用于将所述捕获指示信道(AICH)实值序列幅度和所述门限进行比较，
得到捕获指示值。
参照图4所示，为本发明第一实施例获取捕获指示(AI)的方法流程图。
该方法包括以下步骤
步骤401:确定捕获指示信道实值序列幅度、主公共导频信道实值序列 幅度及捕获指示信道对主公共导频信道的功率偏置；
步骤402:根据所述主公共导频信道实值序列幅度及所述捕获指示信道 对主公共导频信道的功率偏置确定捕获指示信道实值序列的门限；
步骤403:将所述捕获指示信道实值序列幅度和所述门限进行比较，得 到捕获指示。
优选实施例二
参照图5所示，为本发明第二实施例获取捕获指示(AI)的装置示意图。 在本实施例中，对于图3所示装置进一步拓展，其中P-CPICH幅度计算模 块51包含P-CPICH符号提取模块511， P-CPICH并串转换模块512， P-CPICH 相关累加模块513和P-CPICH幅值平均模块514。 AICH幅度计算模块52 包含AICH符号提取模块521, AICH并串转换模块522, AICH相关累加模 块523和AICH幅值平均模块524。本实施例还包括门限计算模块53和三值 比较模块54。下面结合图6对图5所示的装置进行详细说明。
参照图6所示，为本发明AICH和P-CPICH符号提取模块进行符号提 取的示意图。
AICH每个时隙的数据符号是20个。在AICH幅度计算才莫块52中，所 述AICH符号提取模块521作用是删除AICH数据中无效的噪声数据，即每 个时隙中后4个符号，保留有效的AICH数据，即每个时隙的前16个符号， 如图6所示。然后将16个有效符号送给AICH并串转换模块522。 AICH信 道的时隙结构见图1。
所述AICH并串转换模块522，对接收到的AICH的I, Q两路数据串行 化，成为长度为32的实值序列，然后将这32个实值序列送给AICH相关累 加模块523。 AICH相关累加模块523将收到的32个实值序列和AICH签名
序列图样进行相关累加，并将累加后的结果送给AICH幅值平均模块524。 AICH幅值平均模块524只是将收到的相关累加结果除以实值序列的长度， 求平均值，得到AICH实值序列的平均幅度。
一个AICH时隙对应两个P-CPICH时隙，P-CPICH每个时隙的数据符号 是10个。在P-CPICH幅度计算模块51中，所述P-CPICH符号提取模块511 删除P-CPICH数据中与AICH数据中无效噪声数据对应的P-CPICH符号。 由于AICH的时隙长度是P-CPICH时隙长度的2倍，在AICH数据中无效噪 声数据是每个时隙的后4个符号，所以对于P - CPICH数据是删除每两个时 隙中与AICH数据对应的后4个符号，保留前16个符号，如图6所示。
在提取前16个符号后，将16个有效符号送给P-CPICH并串转换模块 512。所述P-CPICH并串转换模块512,对接收到P-CPICH的I, Q两路数 据串行化，成为长度为32的实值序列，然后将这32个实值序列送给P-CPICH 相关累加模块513。由于P-CPICH发送的符号始终是l + y，所以P-CPICH幅 度计算中的P-CPICH相关累加模块513,直接将32个实值序列相加，并将 累加后的结果送给P-CPICH幅值平均模块514。 P-CPICH幅值平均模块514 只是将收到的相关累加结果除以实值序列的长度，求平均值，得到P-CPICH 实值序列的平均幅度。
所述门限计算模块53,根据P-CPICH实值序列幅度，固定的门限系数 和AICH对P-CPICH的功率偏置，计算AICH实值序列的门限。
所述三值比较^^莫块54，将AICH实值序列的幅度和AICH实值序列的 门限做比较，如果AICH实值序列的幅度大于判决门限，则捕获指示为1; 如果AICH实值序列的幅度小于判决门限的负值，则捕获指示为-l;如果 AICH实值序列的幅度小于判决门限且大于判决门限的负值，则捕获指示为 0。
参照图7所示，为本发明第二实施例获取捕获指示(AI)的方法流程图。 该方法包括以下步骤。
确定捕获指示信道(AICH)幅度的步骤为
步骤701: AICH符号提取。提取耙式接收器(RAKE)合并后的AICH 的I路和Q路数据的有效数据信息，保留每个时隙的前16个符号，删除后4个符号。
步骤702: AICH并串转换。将保留的16个AICH符号的I， Q数据串 行化，成为长度为32的实值序列。
步骤703: AICH相关累加。将这个实值序列与AICH签名序列的图样 进行相关累加。
步骤704: AICH幅度平均。将相关累加结果除以实值序列的长度，求 相关累加的平均值。
其中确定主公共导频信道(P-CPICH)幅度的步骤为
步骤711: P-CPICH符号提取。针对RAKE合并后的P-CPICH数据， 提取和AICH同 一时间段的P-CPICH符号， 一个AICH时隙对应2个P-CPICH 时隙，所以提取2个时隙中和AICH相应的前16个P-CPICH符号；
步骤712: P-CPICH并串转换。将保留的16个P-CPICH符号的I, Q数 据串行化，成为长度为32的实值序列；
步骤713: P-CPICH相关累加。累加P-CPICH的实值序列；
步骤714: P-CPICH幅度平均。将累加结果除以实值序列长度，求其平 均值。
其中确定门限的步骤为
步骤715:根据P-CPICH实值序列幅度，固定的门限系数和AICH对 P-CPICH的功率偏置，计算AICH实值序列的门限。
其中将所述捕获指示信道幅度和所述门限进行比较的步骤为
步骤716:将AICH实值序列的幅度和AICH实值序列的门限做比较， 如果AICH实值序列的幅度大于判决门限，则捕获指示为1;如果AICH实 值序列的幅度小于判决门限的负值，则捕获指示为-l;如果AICH实值序列 的幅度小于判决门限且大于判决门限的负值，则捕获指示为0。
下面通过一个具体应用中的实例来对本发明的技术方案进行实例性的 说明。 在本发明的一个应用实例中，经RAKE合并后的AICH的I, Q数据和 P-CPICH的I, Q数据分成2路分别送给AICH幅度计算模块和P-CPICH幅 度计算模块。
1) AICH幅度计算
RAKE合并后的AICH的I， Q数据先送到AICH幅度计算的AICH符 号提取模块。AICH的时隙结构见图1,每帧有15个时隙，每个时隙有20 个符号，前16个符号是有效数据信息，后4个符号是空闲部分。AICH符 号提取模块删除AICH数据中的后4个符号，保留前16个有效符号，并将 这16个I， Q送给AICH并串转换模块。
AICH并串转换模块对接收到的2路I和Q转换为长度为32的实值序 列，送给AICH相关累加^^莫块。
AICH相关累加模块将实值序列与长度为32的签名序列化。,、......6、31}按
如下公式做相关。
<formula>formula see original document page 13</formula>
其中s为签名序列"序号。
最后将和值a/c、画p送给AICH幅值平均4莫块。
AICH幅值平均模块将收到的和值。/A一"，，除以序列长度32,得到实 值序列的平均幅值，送给三值比较模块。
2) P-CPICH幅度计算
RAKE合并后的P-CPICH的I， Q数据先送到P-CPICH幅度计算模块的 P-CPICH符号提取模块，AICH的时隙长度为20ms,包含20个符号，因此 对应的P-CPICH需要2个时隙的数据，P-CPICH符号提取模块提取和AICH 对应时间段的P-CPICH符号数据，保留前16个符号，删除后4个符号。并 将这16个I和Q送给P-CPICH并串转换模块。
P-CPICH并串转换模块对接收到的2路I和Q转换为长度为32的实值 序列，送给P-CPICH相关累加模块。
由于P-CPICH发送的符号始终是1 + /,所以P-CPICH幅度计算中的 P-CPICH相关累加模块，直接将32个实值序列相加，并将累加后的结果送
给P-CPICH幅值平均模块。计算公式如下
<formula>formula see original document page 14</formula>
P-CPICH幅值平均模块将收到的和值c^c、側p,除以序列长度32,得 到实值序列的平均幅值，送给门限计算模块。
3 )门卩艮计算才莫块^夺Cp/C"/7 — 乘以偏置因子A/Vc ， ^寻到"/c/7 一 的幅度门限。
偏置因子A;ve，根据AICH相对于P-CPICH的功率偏置和固定门限系 凄t coe/确定。coe/可以#4居仿真结果确定。
<formula>formula see original document page 14</formula>
AICH对P-CPICH的功率偏置dW —户曹—q^w的范围是从-22dB到5dB, 为了减小计算量，可以将所有功率偏置对应的AP,_,.做成表保存。
最后将得到的AICH幅度门限送给三值比较模块。
4)三值比较模块比较AICH实值序列的幅度和判决门限，如果AICH 实值序列的幅度大于判决门限，则捕获指示为1;如果AICH实值序列的幅 度小于判决门限的负值，则捕获指示为-l;如果AICH实值序列的幅度在判 决门限和判决门限的负值之间，则捕获指示为0。
本发明通过设置主公共导频信道(P-CPICH)幅度计算模块，来获取 P-CPICH幅度，同时利用P-CPICH幅度及捕获指示信道(AICH)对主公共 导频信道(P-CPICH)的功率偏置来动态计算判决门限，实现方法简单，运 算量小，能提高系统的实时性和正确获取捕获指示的概率，降低虚警。
当然上述实施例不是对本发明技术方案的进一步限定，任何熟悉本领域 范围之内。
权利要求
1、一种获取WCDMA系统终端捕获指示的装置，所述装置包括门限计算模块和三值比较模块，其特征在于，所述装置还包括捕获指示信道幅度计算模块，用于计算捕获指示信道实值序列幅度；主公共导频信道幅度计算模块，用于计算主公共导频信道实值序列幅度；所述门限计算模块与所述主公共导频信道幅度计算模块相连，用于根据所述主公共导频信道实值序列幅度计算门限；所述三值比较模块与所述指示信道幅度计算模块和所述门限计算模块分别相连，用于将所述捕获指示信道实值序列幅度和所述门限进行比较，得到捕获指示。
2、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述门限计算模块还接收 捕获指示信道对主公共导频信道的功率偏置，根据所述功率偏置及所述主公 共导频信道实值序列幅度计算门限。
3、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述主公共导频信道幅度 计算模块进一步包括主公共导频信道符号提取模块，主公共导频信道并串 转换模块，主公共导频信道相关累加模块和主公共导频信道幅值平均模块。
4、 如权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述捕获指示信道幅 度计算模块进一步包括捕获指示信道符号提取模块，捕获指示信道并串转 换模块、捕获指示信道相关累加模块和捕获指示信道幅值平均模块。
5、 一种获取WCDMA系统终端捕获指示的方法，其特征在于，所述 方法包括以下步骤(1)确定捕获指示信道实值序列幅度、主公共导频信道实值序列幅度 及捕获指示信道对主公共导频信道的功率偏置； (2 )根据所述主公共导频信道实值序列幅度及所述捕获指示信道对主公共导频信道的功率偏置确定捕获指示信道实值序列的门限；(3)将所述捕获指示信道实值序列幅度和所述门限进行比较，得到捕 获指示。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中确定捕获指 示信道实值序列幅度的步骤进一步包括(al )提取耙式接收器RAKE合并后的捕获指示信道的I路和Q路数 据的有效数据信息，保留每个时隙的前16个符号，删除后4个符号；(bl)将所述保留的16个捕获指示信道符号的I， Q数据串行化，成为 长度为32的实值序列；(cl )将所述实值序列与捕获指示信道签名序列的图样进行相关累力口 ， 得到相关累加结果；(dl )将所述相关累加结果除以实值序列的长度，得到相关累加的平均值。
7、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(l)中确定主公共 导频信道实值序列幅度的步骤进一步包括(a2 )得到耙式接收器RAKE合并后的主公共导频信道数据，提取和捕 获指示信道同 一 时间段的主公共导频信道符号予以保留；(b2)将保留的主公共导频信道符号的I, Q数据串行化，成为实值序列；(c2)对所述实值序列进行累加，得到累加结果；(d2)将所述累加结果除以实值序列长度，得到累加结果平均值。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(a2)中一个捕获 指示信道时隙对应2个主公共导频信道时隙，提取和捕获指示信道同一时间 段的主公共导频信道符号予以保留的步骤为提取2个时隙中和捕获指示信 道相应的前16个主公共导频信道符号予以保留；相应的，在步骤(b2)中，将所述保留的16个主公共导频信道符号的I， Q数据 串行化，成为长度为32的实值序列。
9、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述确定捕 获指示信道实值序列的门限的步骤为根据所述主公共导频信道实值序列幅 度、所述捕获指示信道对主公共导频信道的功率偏置及门限系数进行计算。
10、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)中进一步包括 如果所述捕获指示信道实值序列幅度大于所述门限，则捕获指示为1;如果 所述捕获指示信道实值序列幅度小于所述门限的负值，则捕获指示为-l;如 果所述捕获指示信道实值序列幅度在所述门限和所述门限的负值之间，则捕 获指示为0。
全文摘要
本发明公开了一种获取WCDMA系统终端捕获指示的方法和装置，所述装置包括门限计算模块和三值比较模块，所述装置还包括捕获指示信道幅度计算模块，用于计算捕获指示信道实值序列幅度；主公共导频信道幅度计算模块，用于计算主公共导频信道实值序列幅度；所述门限计算模块与所述主公共导频信道幅度计算模块相连，用于根据所述主公共导频信道实值序列幅度计算门限；所述三值比较模块与所述指示信道幅度计算模块和所述门限计算模块分别相连，用于将所述捕获指示信道实值序列幅度和所述门限进行比较，得到捕获指示。本发明可以动态调整门限，提高了正确获取捕获指示的概率。
文档编号H04B1/707GK101355372SQ20071012985
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者朱国宇 申请人:中兴通讯股份有限公司