专利名称：下行信号处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种下行信号处理方法及装置。
背景技术：
在HSUPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行链路分组接入)通信系统中，增强上行接入技术利用E-DCH(Enhanced Dedicated Channel，增强专用信道)可使上行接入的峰值速率达到5.76Mbps；与此相关的3GPP R6版本增加了三个下行信道，分别为E-AGCH(E-DCH Absolute Grant Channel，E-DCH绝对授权信道)，E-RGCH(E-DCH Absolute Grant Channel，E-DCH相对授权信道)和E-HICH(E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel，E-DCH混合自动重传指示信道)。
其中，E-AGCH信道用于控制UE(User Equipment，用户设备)初始发射的绝对功率，进而控制UE通过E-DCH信道发送的数据速率。初始发射功率设定以后，基站可通过E-RGCH信道对UE的发射功率进行调整；E-RGCH信道承载的是一个三值信息+1表示UE应当增加发射功率，-1表示UE应当降低发射功率，0表示UE应当维持当前发射功率不变。因此，UE在解调E-RGCH信息时应进行三值判决。
图1为现有技术中对E-RGCH信息(以下简称RG信息)进行判决的装置示意图。将通过RAKE接收机进行多径合并后的I、Q两路E-RGCH数据输入到并串转换模块，使其在并串转换模块中被合并成为一路E-RGCH数据，然后将合并后的一路E-RGCH数据分别送往RG信息提取模块和噪声计算模块；噪声计算模块输出的噪声经过滤波器模块后送入判决门限计算模块，从而得到用于三值判决的门限值。在三值判决模块中，将RG信息提取模块发送来的RG信息与通过判决门限计算模块计算得到的门限值进行比较，并输出最终的判决结果。
在对上述RG信息进行三值判决的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题 在无线传输信道急剧变化或者网络负载较高的情况下，通信系统内不同的UE之间存在RG信息互干扰，造成E-RGCH信道解调性能下降，致使UE获取RG信息的正确率降低，进而影响正常的三值判决。
发明内容
本发明的实施例提供一种下行信号处理方法及装置，能够使E-RGCH信道解调性能在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下基本保持稳定。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案 一种下行信号处理方法，包括 对接收到的下行信号进行信道补偿； 对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。
一种下行信号处理装置，包括 补偿单元，用于对接收到的下行信号进行信道补偿； 解调单元，用于对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。
本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置，通过对接收到的下行信号进行信道补偿，来降低信道衰落对信道解调性能的影响，从而保障在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下E-RGCH信道解调性能基本保持稳定。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中对RG信息进行判决的装置结构示意图； 图2为本发明实施例一中下行信号处理方法的流程图； 图3为本发明实施例一中下行信号处理装置的结构示意图； 图4为本发明实施例二中下行信号处理方法的流程图； 图5为本发明实施例二中进行噪声计算的另一种实现方式示意图； 图6为本发明实施例二中下行信号处理装置的结构示意图； 图7为本发明实施例三中下行信号处理方法的流程图； 图8为本发明实施例三中下行信号处理装置的结构示意图。
具体实施例方式 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在E-RGCH信道解调过程遭遇到无线传输信道急剧变化或者网络负载较高的情况时，通信系统内不同的UE之间存在RG信息互干扰，造成E-RGCH信道解调性能下降，致使UE获取RG信息的正确率降低，进而影响正常的三值判决。例如，如果UE将E-RGCH信道携带的信息RG＝+1错误解析为RG＝-1，则该UE就会降低其发送数据的功率，从而影响用户体验；如果UE将E-RGCH信道携带的信息RG＝-1错误解析为RG＝+1，则该UE将增大其发送数据的功率，致使基站收发台(Base Transceiver Station，BTS)无法正确解调用户数据，进而导致通信错误。由于无线通信的信道是实时变化的，因此RG信息互干扰也是实时变化的，这将影响用户对E-RGCH信道解调的漏检概率和虚警概率。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种下行信号处理方法及装置。下面结合附图对本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置进行详细描述。
实施例一 如图2所示，本发明实施例提供的下行信号处理方法，包括 201、对接收到的下行信号进行信道补偿。
由于无线传输信道急剧变化或者网络负载较高时的信道衰落过程会对E-RGCH信道的解调产生影响，因此可以通过对接收到的下行信号进行信道补偿来消除信道衰落因子的影响。
202、对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。
首先，通过并串转换模块将进行过信道补偿后的多路E-RGCH下行数据合并成为一路E-RGCH数据；然后，将合并后的一路E-RGCH数据分为两支其中一支进行RG信息提取，另外一支经过噪声计算、滤波等操作后计算得到用于三值判决的门限值；之后，将获取到的RG信息与所述三值判决的门限值进行比较，最终得到三值判决的判决结果。
为了更好地实现上述下行信号处理方法，本发明实施例还提供了一种下行信号处理装置，如图3所示，包括补偿单元31和解调单元32；其中， 补偿单元31，用于对接收到的下行信号进行信道补偿； 解调单元32，用于对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。
本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置，通过对接收到的下行信号进行信道补偿，来降低信道衰落对信道解调性能的影响，从而保障在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下E-RGCH信道解调性能基本保持稳定。
实施例二 如图4所示，本发明实施例提供的下行信号处理方法，具体包括以下步骤 401、利用RAKE接收机对接收到的下行信号进行多径合并(亦称Rake合并)；具体地， RAKE接收机接收到的第l径下行信号的数据为 其中，a为相对授权值，取值为+1、0或-1；SFRGCH为RGCH信道的扩频因子；hl为第l径的信道值；Ec，RGCH为RGCH信道的发射能量值；S为用户的签名序列值；nRGCH为噪声项。
将L径下行信号的数据进行Rake合并后的结果为 (2) 其中，SFRGCH＝128；SFCPICH＝256；Ec，RGCH为E-RGCH信道的发射能量值；Ec，CPICH为CPICH信道的发射能量值；
为来自CPICH信道的第l径的信道估计值；L为下行信道多径扩展的长度；M为信道估计的平滑个数。
而且，在本发明实施例中，可以暂不考虑噪声项nRGCH的影响，因此在公式(2)中已直接将噪声项省略掉。
上述Rake合并的过程，对于下行信号中的I路数据和Q路数据是分别进行的，在进行了Rake合并之后得到Rake合并后的I路数据和Rake合并后的Q路数据。
402、对Rake合并后的下行信号进行信道补偿。
在本发明实施例中，为了消除信道衰落因子的影响，使E-RGCH信道进行Rake合并后的结果只与E-RGCH信道和CPICH信道发射信号的功率偏置有关，因此可以对所述Rake合并后的结果进行归一化。
在具体实施过程中，可用Rake合并后的下行数据除以L径下行信道的信道估计值的平方和，即以
对信号rRGCH进行归一化，得到归一化后的结果为 本步骤中的信道补偿，也是对Rake合并后的I路数据和Rake合并后的Q路数据分别进行归一化，得到归一化后的I路数据和归一化后的Q路数据。
403、对归一化后的下行信号进行解调及判决。
首先，通过并串转换模块将归一化后的I、Q两路E-RGCH数据合并成为一路E-RGCH数据；然后，将该一路E-RGCH数据分成两个分支，对其中一个分支进行RG信息提取，对另外一个分支进行噪声计算、滤波等操作从而计算得到用于三值判决的门限值。具体地， 在对其中一路E-RGCH分支进行所述RG信息提取时，RG信息可用的签名序列共有40个，每个签名序列的长度为120个符号，每个用户只能选择其中的一个签名序列。如果通信终端使用的签名序列为S0，0≤S0≤39，则该通信终端使用对应于S0的签名序列bS0，j乘接收信号rj，0≤j≤60，然后将得到的各乘积值累加，得到然后将IS0在一帧内平滑，就可得到对应于该通信终端的签名S0的RG信息。
在对另外一路E-RGCH分支进行噪声计算、滤波等操作时，通常使用解签名后的符号(Symbol)进行前后符号相减的方法来计算40个有效符号数据的参考噪声，从而得到20个数据值，然后求出该20个数据值的平方和并进行归一化即可得到参考噪声；具体如下 则，E-RGCH信号解签名后的噪声为 将通过上述过程计算出的参考噪声送往滤波器，通常使用Alpha滤波器对参考噪声进行平滑处理，滤波使得上述计算出的参考噪声更加接近真实的噪声方差。经滤波器滤波后得到的噪声方差为σ2，然后再根据该噪声方差计算用于三值判决的门限值。如果计算三值判决门限值时的固定门限系数为w，则最终得到的用于三值判决的判决门限值为thr＝w*σ。
对根据上述两个E-RGCH分支分别得到的RG信息IS0和判决门限值thr进行比较如果IS0≥thr，则经判决后RG取为+1；如果IS0≤-thr，则经判决后RG取为-1；如果-thr IS0≤thr，则经判决后RG取为0。
UE在解析出E-RGCH数据的判决结果后，即可根据其携带的信息来调整发送数据的功率。
在本实施例中，在进行噪声计算时，也可以通过CPICH信道数据来计算。如图5所示，将解扩后的CPICH数据分为两支，对其中一支进行延迟，然后求出其与另外一支CPICH数据的差值，并对所述差值进行平方操作；如果接收机采用多个天线，则求出所有天线对应的CPICH数据的差值的平方和；根据这里计算出的平方值或者平方和即可得到参考噪声。
为了更好地实现上述下行信号处理方法，本发明实施例还提供了一种下行信号处理装置，如图6所示，包括补偿单元61、解调单元62及第一合并单元63；具体地， 第一合并单元63，用于对接收到的E-RGCH下行信号进行多径合并，即Rake合并，得到合并后的I路E-RGCH数据、Q路E-RGCH数据以及合并后的信道估计值，并将其发送给补偿单元61； 补偿单元61，用于对第一合并单元63发送来的下行信号进行信道补偿；其中，补偿单元61包括归一化模块611，该归一化模块611用于根据接收到的信道估计值对合并后的I路E-RGCH数据和Q路E-RGCH数据进行归一化，从而消除信道衰落因子对信道的影响；所述归一化模块611又进一步包括归一化子模块，该归一化子模块用于将Rake合并后的下行数据除以L径下行信道的信道估计值的平方和来实现对E-RGCH数据的归一化，这里的L是下行信道多径扩展的长度； 解调单元62，用于对进行归一化后的E-RGCH数据进行解调，得到RG信息和用于三值判决的判决门限值，并将所述RG信息和判决门限值进行比较，得到E-RGCH信道三值判决的结果。具体地，解调单元62利用其中的并串转换模块将归一化后的I、Q两路E-RGCH数据合并成为一路E-RGCH数据，然后将合并后的一路E-RGCH数据分别送往RG信息提取模块和噪声计算模块；噪声计算模块输出的噪声经过滤波器滤波后被送入判决门限计算模块，从而得到用于三值判决的门限值；之后，对RG信息提取模块得到的RG信息和判决门限计算模块计算出的门限值进行比较，从而得到最终的判决结果。
本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置，通过对接收到的下行信号进行信道补偿，使E-RGCH信道解调过程只与E-RGCH信道和CPICH信道发射信号的功率偏置有关，降低信道衰落对信道解调性能的影响，从而保障在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下E-RGCH信道解调性能基本保持稳定。
实施例三 如图7所示，本发明实施例提供的下行信号处理方法，具体包括以下步骤 701、对接收到的下行信号进行信道补偿。
为了消除信道衰落因子的影响，使E-RGCH信道进行Rake合并后的结果只与E-RGCH信道和CPICH信道发射信号的功率偏置有关，因此在本发明实施例中，在对下行信号进行Rake合并前首先对其进行信道补偿。设定Rake合并前的第l径E-RGCH数据为rRGCH，l，第l径的信道估计值为
则通过归一化的方式对接收到的下行信号进行信道补偿，具体为 用每一径下行数据分别除以其对应的下行信道的信道估计值的模的平方，则得到信道补偿后的第l径E-RGCH数据为
本步骤中的信道补偿，是对Rake合并前的I路数据和Rake合并前的Q路数据分别进行归一化，得到归一化后的I路数据和归一化后的Q路数据。
702、利用RAKE接收机对信道补偿后的下行信号进行多径合并(Rake合并)。
具体地，将L径下行信号的数据进行Rake合并后的结果为 上述Rake合并的过程，对于下行信号中的I路数据和Q路数据是分别进行的，在进行了Rake合并之后得到Rake合并后的I路数据和Rake合并后的Q路数据。
703、对归一化后的下行信号进行解调及判决。
首先，通过并串转换模块将Rake合并后的I、Q两路E-RGCH数据合并成为一路E-RGCH数据；然后，将该一路E-RGCH数据分成两个分支，对其中一个分支进行RG信息提取，对另外一个分支进行噪声计算、滤波等操作从而计算得到用于三值判决的门限值；之后，将提取到的RG信息和计算得到的门限值进行比较，从而得到最终的三值判决结果。
该步骤的具体实现过程同步骤403中相同，因此此处不再赘述。
为了能够更好地实现上述下行信号处理方法，本发明实施例还提供了一种下行信号处理装置，如图8所示，包括补偿单元81、解调单元82及第二合并单元83；具体地， 补偿单元81，用于对接收到的下行信号进行信道补偿；具体地，补偿单元81包括归一化模块811，该归一化模块811用于根据接收到的信道估计值，对I路E-RGCH数据和Q路E-RGCH数据进行归一化，从而消除信道衰落因子对信道的影响；所述归一化模块811又进一步包括归一化子模块，该归一化子模块用于用每一径下行数据分别除以其对应的下行信道的信道估计值的模的平方来实现对E-RGCH数据的归一化； 第二合并单元83，用于对已完成信道补偿的I路E-RGCH数据和Q路E-RGCH数据进行Rake合并，得到合并后的I路E-RGCH数据、Q路E-RGCH数据，并将其发送给解调单元82； 解调单元82包括解调模块821，该解调模块821用于对进行Rake合并后的E-RGCH数据进行解调，得到RG信息和用于三值判决的判决门限值，并将所述RG信息和判决门限值进行比较，得到E-RGCH信道三值判决的结果。具体地，解调模块82利用其中的并串转换模块将归一化后的I、Q两路E-RGCH数据合并成为一路E-RGCH数据，然后将合并后的一路E-RGCH数据分别送往RG信息提取模块和噪声计算模块；噪声计算模块输出的噪声经过滤波器滤波后被送入判决门限计算模块，从而得到用于三值判决的门限值；之后，对RG信息提取模块得到的RG信息和判决门限计算模块计算出的门限值进行比较，从而得到最终的判决结果。
本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置，通过对接收到的下行信号进行信道补偿，使E-RGCH信道解调过程只与E-RGCH信道和CPICH信道发射信号的功率偏置有关，降低信道衰落对信道解调性能的影响，从而保障在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下E-RGCH信道解调性能基本保持稳定。
利用本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置对E-RGCH信号进行解调及判决，可以使E-RGCH信道解调性能即使在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下也能保持稳定，在某些场景下甚至还可以使E-RGCH信道解调性能提高。具体如下 对于单个用户而言，其利用现有技术在正常情况下(情况1)以及利用本发明提供的下行信号处理方法及装置在出现无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下(情况2)分别进行E-RGCH信道解调时的性能参数见表1 表1 对于10个用户共享E-RGCH信道的情况而言，利用现有技术在正常情况下(情况1)以及利用本发明提供的下行信号处理方法及装置在出现无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下(情况2)分别进行E-RGCH信道解调时的性能参数见表2 表2 此外，在E-DCH数据传输过程中，UE通过E-DCH信道向网络侧发送数据，基站接收到数据后，按照HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest，混合自动重传)过程的规定，基站将通过E-HICH信道发送ACK/NACK消息指示，用于指示UE传送给基站的数据是否被正确接收。对于当前的服务E-DCH小区，基站只发送+1或-1；其中+1表示基站已正确接收到数据(ACK)；-1表示基站未正确接收到数据(NACK)，UE需要根据HARQ过程的规定重新发送数据。对于非服务E-DCH小区，基站只发送+1或0；其中，+1表示基站已正确接收到数据(ACK)；0表示基站未正确接收到数据(NACK)，但是UE无需发送任何数据。因此，UE解调E-HICH信息时也要进行三值判决。
E-HICH信道进行三值判决的过程与E-RGCH相似，同样也存在着无线传输信道急剧变化或者网络负载较高的情况下，通信系统内不同的UE之间存在信息互干扰，造成E-HICH信道解调性能下降进而影响正常的三值判决的问题。
因此，本发明实施例提供的下行信号处理方法及装置，不仅可以适用于E-RGCH信道解调的过程，同样也适用于E-HICH信道解调的过程。
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种下行信号处理方法，其特征在于，包括
对接收到的下行信号进行信道补偿；
对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。
2、根据权利要求1所述的下行信号处理方法，其特征在于，在所述对接收到的下行信号进行信道补偿之前，还包括
对接收到的下行信号进行多径合并。
3、根据权利要求1所述的下行信号处理方法，其特征在于，还包括
对进行信道补偿后的下行信号进行多径合并；
所述对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决包括对多径合并后的下行信号进行解调及判决。
4、根据权利要求2或3所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述对接收到的下行信号进行信道补偿，包括
对接收到的下行信号进行归一化。
5、根据权利要求4所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述对接收到的下行信号进行归一化，包括
用多径合并后的下行数据除以L径下行信道的信道估计值的平方和；其中，L为下行信道多径扩展的长度；或者，
用每一径下行数据除以其对应的下行信道的信道估计值的模的平方。
6、一种下行信号处理装置，其特征在于，包括
补偿单元，用于对接收到的下行信号进行信道补偿；
解调单元，用于对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。
7、根据权利要求6所述的下行信号处理装置，其特征在于，还包括
第一合并单元，用于对接收到的下行信号进行多径合并，并将多径合并后的数据发送给所述补偿单元。
8、根据权利要求6所述的下行信号处理装置，其特征在于，还包括
第二合并单元，用于对经所述补偿单元进行信道补偿后的下行信号进行多径合并；
所述解调单元包括解调模块，该解调模块用于对多径合并后的下行信号进行解调及判决。
9、根据权利要求7或8所述的下行信号处理装置，其特征在于，所述补偿单元包括归一化模块；
所述归一化模块，用于对接收到的下行信号进行归一化从而实现信道补偿。
10、根据权利要求9所述的下行信号处理装置，其特征在于，所述归一化模块包括归一化子模块；
所述归一化子模块，用于用多径合并后的下行数据除以L径下行信道的信道估计值的平方和来实现下行信号的归一化；其中，L为下行信道多径扩展的长度；或者，
所述归一化子模块，用于用每一径下行数据除以其对应的下行信道的信道估计值的模的平方来实现下行信号的归一化。
全文摘要
本发明实施例公开了一种下行信号处理方法及装置，涉及无线通信领域，用以保障E-RGCH信道解调性能在无线信道急剧变化或者网络负载较高的情况下基本保持稳定。本发明实施例提供的下行信号处理方法，包括对接收到的下行信号进行信道补偿；对进行信道补偿后的下行信号进行解调及判决。本发明实施例提供的方法及装置适用于需要进行三值判决的信道数据处理。
文档编号H04B1/707GK101610100SQ20091016213
公开日2009年12月23日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者吴更石, 峰 李, 晶 郭, 胡玉矿 申请人:深圳华为通信技术有限公司