專利名稱：檢測無信號子幀的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種檢測無信號子幀的方法和裝置。
背景技術：
無線通信系統(tǒng)中，降低信道間的干擾是實現(xiàn)提高系統(tǒng)容量的一個重要的手段。據(jù)統(tǒng)計， 一般地，人在通話過程中大約只有40%的時間發(fā)聲，針對該特點，現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)采用 不連續(xù)發(fā)射(Discontinuous Transmission, DTX)技術，具體為在通話過程的沉默期間， 發(fā)射機不需要發(fā)送數(shù)據(jù)，此時，將發(fā)射機的發(fā)射功率降低到極低的限度，甚至將發(fā)射機關閉， 這樣可以較大地降低發(fā)射功率，進而降低信道間的干擾，提高系統(tǒng)容量；另外，由于降低了 發(fā)射機的發(fā)射功率，還可以達到節(jié)電的目的。當然，DTX也可以應用于數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸中并 得到同樣效果。
以下以時分同步的碼分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA)系統(tǒng)為例說明。TD-SCDMA系統(tǒng)中，信號以無線幀的形式在空中傳播，圖 1示出了無線幀和突發(fā)的結構。如圖所示， 一個無線幀分為兩個子幀(sub-frame),每個子 幀中有三個特殊時隙(Time Slot, TS)和TS0到TS6七個常規(guī)時隙，發(fā)射機將信號以突發(fā) (Burst)的形式在某個時隙上發(fā)送出去。并且，如圖所示，突發(fā)中可以包括發(fā)射功率控制 (Transmission Power Control, TPC)和同步偏移(Synchronization Shift, SS)命令， 接收端根據(jù)這些命令進行發(fā)射功率控制和同步偏移控制。本領域技術人員知道，實現(xiàn)發(fā)射功 率和同步的正確控制在無線系統(tǒng)中是最基本的，也是十分重要的要求。
在上行/下行DTX過程中的發(fā)送端，即用戶終端(User Equipment, UE) /基站(NodeB) 中，發(fā)射機周期性的發(fā)送特殊突發(fā)(Special Burst)到接收端，以表示該過程是DTX過程。 在相鄰的兩個Special Burst之間，發(fā)射機不發(fā)送信號。這里，把發(fā)射機沒有發(fā)送信號的每 個子幀稱為無信號子幀(no-signal-sub-f，e)。
由于在DTX過程中，發(fā)射機在兩個相鄰特殊突發(fā)之間不發(fā)送信號，因此，在接收端，接 收機需要對DTX期間接收到的信號進行檢測，確定發(fā)射機在哪些子幀發(fā)送了信號，哪些子幀 沒有發(fā)送信號。
但是，目前接收端接收到每個子幀的信號以后，并沒有判斷無信號子幀的機制。如果在 DTX過程中，仍不對每個子幀接收到的信號進行無信號子幀的判斷，就會造成從無信號子幀 中提取錯誤的TPC/SS命令，并執(zhí)行這樣提取的錯誤的TPC/SS命令的情況。接收端執(zhí)行錯誤 的TPC/SS命令的結果會導致功率、同步等發(fā)生錯誤，進而影響通話質量，甚至導致通話失敗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種檢測無信號子幀的方法和裝置，以解決在DTX過程中需要對接 收到的無信號子幀進行檢測的問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種檢測無信號子幀的方法和裝置是這樣實現(xiàn)的 一種檢測無信號子幀的方法，包括 設置門限值；計算本子幀的信號功率；
比較信號功率與門限值，當信號功率小于或等于門限值時，判斷該子幀為無信號子幀。
所述設置門限值由以下方式實現(xiàn)
檢測本子幀的噪聲功率；
將檢測到的噪聲功率增加一個偏置值后作為門限值。 所述偏置值可以根據(jù)經驗預先設定為一個大于0的值。 所述計算本子幀的信號功率由以下方式實現(xiàn)
估計本子幀的信道沖擊響應，并根據(jù)該信道沖擊響應得到本子幀的信號功率。 所述估計本子幀的信道沖擊響應并根據(jù)該信道沖擊響應得到本子幀的信號功率由以下方 式實現(xiàn)
由每根天線的接收信號估計每根天線上從發(fā)射機到接收機的信道沖擊響應； 由估計的每根天線上的信道沖擊響應按照如下公式計算發(fā)射機發(fā)送信號的接收功率
p(")^iii歌")12
其中，k為天線號，K為接收天線的總數(shù)，n表示信道沖擊響應中第n徑，N表示信道沖 擊響應窗口內總徑數(shù)，WA:,n)為第k根天線上信道沖擊響應窗口內第n徑的信道沖擊響應，
為復數(shù)，l&(fc,n)ll為對該信道沖擊響應做取模運算，1/z(fc,nf為第k根天線上信道沖擊響應窗
口內第n徑信道沖擊響應的功率。
所述比較信號功率與門限值還包括
當信號功率大于門限值，則判斷該子幀為特殊突發(fā)子幀或數(shù)據(jù)子幀。 所述當判斷該子幀為無信號子幀時進一步包括忽略該子幀。
一種檢測無信號子幀的裝置，包括信號功率計算單元，門限值設置單元和子幀判斷單元, 其中，
信號功率計算單元用于計算本子幀的信號功率； 門限值設置單元用于設置門限值；子幀判斷單元用于比較所述信號功率和門限值，當信號功率小于或等于門限值時判斷該 子幀為無信號子幀。
所述信號功率計算單元包括信道沖擊響應估計單元和信號功率求和平均單元，其中， 信道沖擊響應估計單元用于估計每根天線上的信道沖擊響應；
信號功率求和平均單元用于由信道沖擊響應估計單元估計的每根天線上的信道沖擊響應 求得每徑信號的功率，并對每根天線上每徑的信號功率進行求和平均計算后得到本子幀的信 號功率。
所述門限值設置單元包括噪聲功率檢測單元與增加偏置單元，其中， 噪聲功率檢測單元用于檢測本子幀的噪聲功率；
增加偏置單元用于將噪聲功率檢測單元檢測到的噪聲功率增加一個偏置后作為門限值。 所述子幀判斷單元還用于比較所述信號功率和門限值，當信號功率大于門限值時判斷該
子幀為特殊突發(fā)子幀或數(shù)據(jù)子幀。
所述裝置還包括子幀處理單元，用于當子幀判斷單元判斷子幀為無信號子幀時，忽略該
無信號子幀。
由以上本發(fā)明提供的技術方案可見，本發(fā)明檢測本子幀的噪聲功率，并根據(jù)該噪聲功率 設置門限值，估計本子幀的信道沖擊響應，并根據(jù)該信道沖擊響應計算得到信號功率，之后， 比較得到的信號功率和門限值，當信號功率小于等于門限值時判斷該子幀為無信號子幀，這 樣，接收端可以知道接收到的子幀是否為無信號子幀，進而可以忽略該無信號子幀，即不執(zhí) 行該無信號子幀內的TPC/SS命令，從而保證了 DTX過程中傳輸功率控制和同步偏移控制的正 確性。


圖1為幀、子幀、突發(fā)原理圖2為本發(fā)明方法實施例的流程圖3為本發(fā)明裝置實施例的結構圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心是提供一種檢測無信號子幀的方法和裝置，檢測本子幀的噪聲功率，并根 據(jù)該噪聲功率設置門限值，估計本子幀的信道沖擊響應，并根據(jù)該信道沖擊響應計算得到信 號功率，之后，比較得到的信號功率和門限值，當信號功率小于等于門限值時判斷該子幀為 無信號子幀，反之，當信號功率大于門限值時判斷該子幀為特殊突發(fā)子幀或數(shù)據(jù)子幀。具體 地，可以將檢測到的本子幀的噪聲功率增加一個偏置后設置為門限值；可以由信道沖擊響應 估計單元估計的每根天線上的信道沖擊響應求得每徑信號的功率，并對每根天線上每徑的信號功率進行求和平均計算后得到本子幀的信號功率。
為了使本領域技術人員更好的理解本發(fā)明的方案，以下以TD-SCDMA為例，結合附圖和具 體實施方式對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
本領域技術人員知道，現(xiàn)有的TD-SCDMA中的規(guī)范規(guī)定，DTX過程中，無論上行還是下行 方向上，發(fā)送端(對應的為UE和NodeB)首先發(fā)射Special Burst幀到接收端(對應的為NodeB 和UE)，其中，每個Special Burst幀包括兩個Specail Burst子幀，接收端收到第一個Special Burst幀后，認為上行/下行DTX開始。之后，發(fā)送端關閉發(fā)射機。 一定時間后，發(fā)射端打開 發(fā)射機，再次發(fā)送Special Burst幀，隨后發(fā)送端關閉發(fā)射機。DTX期間，發(fā)送端就是這樣 按照一定周期間隔發(fā)送Special Bursts幀。發(fā)送端每隔一定的周期發(fā)送的Special Burst幀 中的TPC/SS命令才是接收端應該接收的正確命令。而接收端在整個DTX過程中一直接收每個 子幀，當接收到的不是Special Burst子幀，而是無信號子幀時，仍然按照正常的數(shù)據(jù)處理 過程從無信號子幀中提取TPC/SS命令并執(zhí)行，因此導致了前述的技術問題。
以下介紹本發(fā)明方法的具體實施例。
圖2示出了本發(fā)明方法實施例的流程。
步驟201:檢測本子幀的噪聲功率，并將檢測到的噪聲功率增加一個偏置后作為門限值。
本領域技術人員知道，對本子幀噪聲功率的檢測是現(xiàn)有技術中較為成熟的技術，例如可 以采用空窗口 (empty-window)技術或其它適合的技術，在此不再贅述。
可以設置一個偏置，將檢測到的噪聲功率與該偏置相加后作為門限值。該偏置值應當是 —個大于0的值，其大小可以作為一個操作維護(Operation & Maintenance, 0&M)參數(shù)， 根據(jù)經驗預先設定。例如，可以設置偏置值為3dB (以下都以dB表示)，將檢測到的噪聲功 率增加3dB后作為門限值(Threshold)。
步驟202:估計本子幀的信道沖擊響應，并根據(jù)該信道沖擊響應計算得到本子幀的信號 功率。
本領域技術人員知道，對信道沖擊響應(Channel Impulse Response, CIR)的估計也是 現(xiàn)有技術中較為成熟的技術，因此在此不再贅述。
接收端可能一共有K個天線，每個天線都能夠接收到發(fā)送端發(fā)送的信號。由于無線信道 的多徑效應，每根天線上接收到的信號都是發(fā)送端發(fā)送的信號經過多徑傳播得到的多徑信號 的迭加。接收端將分別由每個天線上的接收信號估計得到從發(fā)送端到該天線的無線信道的沖 擊響應。如前所述，每根天線上信道沖擊響應的估計為現(xiàn)有技術。之后，由這K個天線上的 信道沖擊響應得到本子幀的信號功率。
本子幀的信號功率SignalPower的計算方法為其中，第k個天線上編號為n的徑上的信道沖擊響應為/;(yt,")， W)t,")為復數(shù)，因此需
要對其進行取模運算，即公式中的I/7(A:,")11， IW、"f為第k根天線上信道沖擊響應窗口內第
n徑信道沖擊響應的功率。N表示信道沖擊響應窗口內總徑數(shù)。 每個徑在時間上的間隔為Tc=Ichip=l/(1280000)=0.78125us。
可見，由信道沖擊響應估計單元估計的每根天線上的信道沖擊響應求得每徑信號的功率， 并對每根天線上每徑的信號功率進行求和平均計算后得到本子幀的信號功率。 這樣，就得到了本子幀的信號功率。
步驟203:比較得到的信號功率和門限值，當信號功率小于或等于門限值，則判斷該子 幀為無信號子幀。
反之，當信號功率大于門限值，則判斷該子幀為Special Burst子幀或數(shù)據(jù)子幀。 進一步的，接收端判斷得到的子幀為無信號子幀時，忽略該子幀，即不對該子幀進行常 規(guī)處理，即不提取其中的TPC/SS命令，進而不執(zhí)行傳輸功率和同步控制。
上述步驟201與202之間沒有固定的先后順序，也可以先計算信號功率，后計算噪聲功率。
如果門限值設置得過高，則Special Burst子幀和數(shù)據(jù)子幀會丟失，使在這些子幀中攜 帶的TPC/SS命令丟失，造成系統(tǒng)功率控制和同步控制性能下降。如果門限值設置得過低，則 會造成虛警，即把無信號子幀當成SB和數(shù)據(jù)子幀，進而會使接收機響應錯誤的TPC/SS命令， 因此，門限值的合理設定關系到提高檢測概率、降低虛警概率。
以下介紹本發(fā)明裝置的具體實施例。
圖3示出了本發(fā)明裝置實施例的結構圖。
如圖所示，本發(fā)明提供的裝置包括信號功率計算單元31，門限值設置單元32和子幀判 斷單元33，其中，
信號功率計算單元31與子幀判斷單元33相連，用于計算本子幀的信號功率。 信號功率計算單元31包括信道沖擊響應估計單元311和信號功率求和平均單元312，其
中，
信道沖擊響應估計單元311與信號功率求和平均單元312相連，用于估計每根天線上從 發(fā)送端到該天線的信道沖擊響應，并將所述估計的信道沖擊響應值發(fā)送到信號功率求和平均 單元312。信號功率求和平均單元312與信道沖擊響應估計單元311相連，由信道沖擊響應估計單 元估計的每根天線上的信道沖擊響應求得每徑信號的功率，并對每根天線上每徑的信號功率 進行求和平均計算后得到本子幀的信號功率，并將該信號功率發(fā)送到子幀判斷單元33。 門限值設置單元32與子幀判斷單元33相連，用于設置門限值。 門限值設置單元32包括噪聲功率檢測單元321與增加偏置單元322，其中， 噪聲功率檢測單元321用于檢測本子幀的噪聲功率，并將該噪聲功率發(fā)送到增加偏置單 元322。
增加偏置單元322用于將收到的噪聲功率增加一個偏置后作為門限值，并將該門限值發(fā) 送到子幀判斷單元33。
子幀判斷單元33用于比較收到的信號功率和門限值，當信號功率小于或等于門限值時判 斷該子幀為無信號子幀。
子幀判斷單元33還用于比較所述信號功率和門限值，當信號功率大于門限值時判斷該子
幀為特殊突發(fā)子幀或數(shù)據(jù)子幀。
所述裝置還包括子幀處理單元34，與子幀判斷單元33相連，用于當子幀判斷單元33判
斷子幀為無信號子幀時，忽略該無信號子幀。
所述子幀處理單元34相關的對子幀進行處理的單元忽略無信號子幀，即停止對無信號子 幀進行處理，這里，更確切地，包括停止執(zhí)行無信號子幀內的TPC/SS命令。
利用本發(fā)明的裝置檢測無信號子幀的具體過程與前述本發(fā)明的方法類似，在此不再贅述。 由以上實施例可見，本發(fā)明檢測本子幀的噪聲功率，并根據(jù)該噪聲功率設置門限值，估 計本子幀的信道沖擊響應，并根據(jù)該信道沖擊響應得到信號功率，之后，比較得到的信號功 率和門限值，當信號功率小于等于門限值時判斷該子幀為無信號子幀，這樣，接收端可以知 道接收到的子幀是否為無信號子幀，進而可以忽略該無信號子幀，即不執(zhí)行該無信號子幀內 的TPC/SS命令，從而保證了 DTX過程中傳輸功率控制和同步偏移控制的正確性。
權利要求
1、 一種檢測無信號子幀的方法，其特征在于，包括 設置門限值；計算本子幀的信號功率；比較信號功率與門限值，當信號功率小于或等于門限值時，判斷該子幀為無信號子幀。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述設置門限值由以下方式實現(xiàn) 檢測本子幀的噪聲功率；將檢測到的噪聲功率增加一個偏置值后作為門限值。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述偏置值可以根據(jù)經驗預先設定為一個大 于0的值。
4、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算本子幀的信號功率由以下方式實現(xiàn) 估計本子幀的信道沖擊響應，并根據(jù)該信道沖擊響應得到本子幀的信號功率。
5、 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述估計本子幀的信道沖擊響應并根據(jù)該信道沖擊響應得到本子幀的信號功率由以下方式實現(xiàn)由每根天線的接收信號估計每根天線上從發(fā)射機到接收機的信道沖擊響應 由估計的每根天線上的信道沖擊響應按照如下公式計算發(fā)射機發(fā)送信號的接收功率-其中，k為天線號，K為接收天線的總數(shù)，n表示信道沖擊響應中第n徑，N表示信道沖 擊響應窗口內總徑數(shù)，/z(it,")為第k根天線上信道沖擊響應窗口內第n徑的信道沖擊響應，為復數(shù)，1/K^n)l為對該信道沖擊響應做取模運算，H/2(A:,"f為第k根天線上信道沖擊響應窗口內第n徑信道沖擊響應的功率。
6、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述比較信號功率與門限值還包括-當信號功率大于門限值，則判斷該子幀為特殊突發(fā)子幀或數(shù)據(jù)子幀。
7、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當判斷該子幀為無信號子幀時進一步包 括忽略該子幀。
8、 一種檢測無信號子幀的裝置，其特征在于，包括信號功率計算單元，門限值設置單元和子幀判斷單元，其中，信號功率計算單元用于計算本子幀的信號功率；門限值設置單元用于設置門限值；子幀判斷單元用于比較所述信號功率和門限值，當信號功率小于或等于門限值時判斷該 子幀為無信號子幀。
9、 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信號功率計算單元包括信道沖擊響應估 計單元和信號功率求和平均單元，其中，信道沖擊響應估計單元用于估計每根天線上的信道沖擊響應；信號功率求和平均單元用于由信道沖擊響應估計單元估計的每根天線上的信道沖擊響應 求得每徑信號的功率，并對每根天線上每徑的信號功率進行求和平均計算后得到本子幀的信 號功率。
10、 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述門限值設置單元包括噪聲功率檢測單元與增加偏置單元，其中，噪聲功率檢測單元用于檢測本子幀的噪聲功率；增加偏置單元用于將噪聲功率檢測單元檢測到的噪聲功率增加一個偏置后作為門限值。
11、 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述子幀判斷單元還用于比較所述信號功 率和門限值，當信號功率大于門限值時判斷該子幀為特殊突發(fā)子幀或數(shù)據(jù)子幀。
12、 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括子幀處理單元，用于當子 幀判斷單元判斷子幀為無信號子幀時，忽略該無信號子幀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檢測無信號子幀的方法，應用于不連續(xù)發(fā)射過程中，包括設置門限值；計算本子幀的信號功率；比較信號功率與門限值，當信號功率小于或等于門限值時，判斷該子幀為無信號子幀。其中，設置門限值可以檢測本子幀的噪聲功率，將檢測到的噪聲功率增加一個偏置后作為門限值；計算本子幀信號功率可以估計本子幀的信道沖擊響應，由信道沖擊響應求得每徑信號的功率，并對每徑的信號功率進行求和平均計算后得到本子幀的信號功率。本發(fā)明還提供一種檢測無信號子幀的裝置。利用本發(fā)明，接收端可以判斷接收到的子幀是否為無信號子幀，進而不執(zhí)行無信號子幀內的傳輸功率控制和同步偏移命令，保證了不連續(xù)發(fā)射過程中傳輸功率和同步偏移的正確性。
文檔編號H04B7/005GK101312368SQ200710107699
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權日2007年5月25日
發(fā)明者佟學儉, 李向寧, 魏立梅 申請人:鼎橋通信技術有限公司