專利名稱：一種基站Node B中的物理層隨機接入信道前導檢測門限獲得裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及碼分多址(CDMA: Code-Division Multiple-Access )通信系 統，尤其涉及一種碼分多址系統隨機接入前導檢測門限獲得裝置。
背景技術：
在寬帶碼分多址(WCDMA)移動通信系統中，物理層隨機接入信道 (PRACH)是系統一個非常重要的組成部分。UE (UserEquipment,用戶設 備，WCDMA系統中的終端設備)在小區注冊以及注冊后呼叫時都需要通過 PRACH發起隨機接入過程。
在隨機接入過程中，UE在通過廣播得到的可用簽名集和可用子信道集 中隨機的選取子信道和簽名，在選中的子信道對應的時.間發送由選中的簽名 序列組成的隨機接入前導。在NodeB(基站)側，設定一個前導檢測門限， 記錄每個簽名能量較大的多徑，如果某個簽名多徑的最大的能量超過前導檢 測門限，則認為有UE在以此簽名發送前導，并對此簽名發送確認信息，UE 在發送前導后如果收到允許接入的確認信息，將發送隨機接入消息，否則如 果沒收到確認信息，將抬高功率在下一個可用的子信道繼續發送前導。可見， 在隨機接入過程中，前導檢測門限的計算和確定是影響隨機接入性能的一個 關鍵點，如果前導檢測門限設定較高，會使接入較難，同時也使隨機接入的 UE發射功率較大，對其他用戶引入了干擾，如果前導檢測門限設定較低， 就會檢測到較多由噪聲產生的前導，即虛警較高，這樣大量由噪聲產生的前 導將占用解調資源，由于解調資源有限，就有可能導致UE發上來的前導沒 有解調資源可用而被拒絕，導致接入時間長，甚至接入失敗。
通常的隨機接入前導檢測方法中，首先對輸入的信號進行解擾，解頻偏， 解簽名和相關積分等處理，得到每一個簽名的不同時延位置的相關幅度值， 然后用其中最大的幅度值與前導檢測門限比較進行接入前導判決。前導檢測
門限定義為接收的前導功率與噪聲的比率，這個是系統的參數，在系統配置 時就設定，在設定好信噪比含義的前導檢測門限后，可以計算得到對應積分
后的總能量的幅度門限，推導如下<formula>formula see original document page 5</formula>
<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula>
其中/>、 ^是信號積分后的能量，尸,、,—(，噪聲積分后的能量，CA是相 干積分長度，/。是碼片噪聲的能量(dB值)，『是前導檢測門限(dB值)， r一是積分后的總能量幅度門限。因此，在獲得實時的噪聲估計值后就可以 得到對應積分后總能量的幅度門限，即前導檢測幅度門限，但如果噪聲估計 值不精確，就會導致獲得的前導檢測門限不準確而影響隨機接入性能。
發明內容
本發明要解決的技術問題是是針對實時的噪聲能量估計值不夠準確或 沒有實時噪聲估計模塊的情況下，提供一種通過近似估計噪聲獲得隨機接入 前導檢測門限的裝置。
本發明提出 一種基站Node B中的物理層隨機接入信道前導檢測門限獲 得裝置，包含
查找表創建單元，用于在系統設置階段，根據不同小區需要設定不同的 相干積分長度CA、非相干積分長度A^和天線數A^,，在系統中實測，統計 得到不同參數設置時對應的噪聲估計系數C,建立查找表；
最大值記錄單元，用于系統運行時，根據不同小區設置好并記錄相干積 分長度CA、非相干積分長度^.,和天線數，對輸入的信號進行解擾，解頻 偏，解簽名和相關積分處理，記錄16個簽名中每一個簽名的不同時延位置 的相關幅度值中最大的N個；
噪聲估計值計算單元，用于取最大值記錄單元記錄的每一個簽名的該N 個相關幅度值中最小的n個幅度值，共nx 16個幅度值求平均，根據最大值
記錄單元中記錄的CA, W(.,和天線數查詢查找表創建單元創建的查找表，
得到噪聲估計系數C,然后計算得到噪聲估計值/。；
前導檢測門限計算單元，用于根據噪聲估計值計算單元計算的噪聲估計 值/。和信噪比含義前導檢測門限計算前導檢測門限。
所述最大值記錄單元中N值為16或24。 所述查找表創建單元中噪聲估計系數C由下式可得到
其中，乂.,是非相干積分長度，CA是相干積分長度，/。是實測的碼片噪 聲的能量值，《，,是天線數，Amp是16個簽名每個簽名最小2個幅度值的 平均值。
所述前導檢測門限計算單元中前導檢測門限為前導檢測幅度門限乙,, ,
所述前導檢測門限計算單元中前導檢測門限為前導檢測能量門限7;,，
A, I
7; =(iol(')*C4*(ioll)*C4+i)。
本發明通過查找表創建單元建立相干積分長度CA、非相干積分長度乂，
和天線數這三個參數和噪聲估計系數c的查找表，由最大值記錄單元記錄
16個簽名中每一個簽名的不同時延位置的幅度最大的N個相關幅度值，再 由噪聲估計值計算單元取其中最小的n個幅度值平均，查找前面建立的查找 表獲得噪聲估計系數C，計算動態估計噪聲/。，前導檢測門限計算單元根據 /。計算前導檢測門限。由實例可知，本發明的上述前導檢測門限獲得裝置， 能準確的估計噪聲，因此能獲得準確的前導檢測門限。
圖1是本發明一實例中系統實測噪聲和動態估計噪聲的概率分布圖; 圖2是本發明隨機接入前導檢測門限計算方法流程圖。
具體實施例方式
本發明主要提出了一種WCDMA系統中物理層隨機接入信道前導檢測 門限獲得裝置，在得不到精確的實時噪聲估計值的情況下，利用本發明中的 動態噪聲估計方法，可以獲得較為精確的前導檢測幅度或能量門限。
在隨機接入前導檢測中，首先對輸入的信號進行解擾，解頻偏，解簽名 和相關積分等處理，得到16個簽名中每一個簽名的不同時延位置的相關幅 度值，其中每個簽名n個最低的相關幅度值已經接近噪聲的平均水平，因此 可以利用每個簽名最低n個幅度值取平均來動態估計噪聲/。，同時根據隨機 接入多徑搜索需要和實現簡化可以僅記錄每一個簽名多徑相關幅度值中最 大的N個(N二16或24等，取值越大消耗的資源越多，當然N取其他值也 是可以的，只是實現復雜，消耗資源會多)，取其中每個簽名最小n個(n二2 或4, l-4之間均可，當然n大于4，比如取5也是可以的，只是實現復雜， 消耗資源會多)幅度值的平均值進行動態噪聲估計。
估計噪聲前，需要建立一個噪聲估計系數表，此系數可以事先在系統中 實測或通過理論計算得到，并做好查找表供系統運行動態估計噪聲時查找使 用。實測時，在系統中設定相應的相干積分長度CA和非相干積分長度yv",, 由下式可得到對應的噪聲估計系數C:
其中，A^是非相干積分長度，CA是相干積分長度，/。是實測的碼片噪 聲的能量值，A^,是天線數，Amp是每個簽名最小兩個幅度值的平均值。式 中參數C， A^，氣 ,, CA, /。， Amp,其中A^，, CA這三個參數在 系統運行不同情況時取不同值，但都是我們事先知道并設定好的，在系統運 行前我們就可以通過實測得到/。和Amp,從而通過統計得到A^,, CA 這三個參數和C的關系，這樣在系統運行時，知道了每個簽名最小的2個 幅度值即Amp,可根據系統運行時參數A'", AL,, CA和對應的C,得到/。，
得到實時的/。后，就可以利用<formula>formula see original document page 7</formula>
這個公式得到前導檢測幅度門限或前導檢測能量門限，用于接入前導判決。圖1為本發明的一個具體實施例中，系統實測的噪聲和采用本發明的前 導檢測門限裝置動態估計的噪聲的概率分布圖。由圖可見，上述前導檢測門 限裝置能準確的估計噪聲。
圖2是本發明隨機接入前導檢測門限計算方法流程圖，這里假設N=16， n=2,即僅記錄16個簽名中每一個簽名多徑相關幅度值中最大的16個，利 用其中最小的2個幅度值進行噪聲估計，由一前導檢測門限獲得裝置實現， 結合圖2本發明的具體實施步驟如下
步驟210:由查找表創建單元在系統設置階段，根據不同的小區需要設 定不同的相干積分長度CA、非相干積分長度A^和天線數，在系統中實觀'j， 統計得到不同參數設置時對應的噪聲估計系數C,建立查找表；
查找表中確定的就是相干積分長度CA、非相干積分長度A"和天線數 這三個參數和系數C的關系，用查找表可以方便地通過相干積分長度CA、 非相干積分長度w"、天線數這三個參數索引到系數C,不用查找表用其他 別的表述方法也可以。
步驟220:最大值記錄單元根據小區不同設置好并記錄信噪比含義的前 導檢測門限，相關積分長度，非相關積分長度和天線數，對輸入的信號進行 解擾，解頻偏，解簽名和相關積分等處理，對16個簽名，記錄每一個簽名 多徑相關幅度值中最大的N- 16個；
步驟230:噪聲估計值計算單元取每個簽名上述N- 16個相關幅度值中 最小的n = 2個幅度值共32個幅度值求平均，得到一個代表噪聲的幅度均值， 然后根據步驟220中設置的相關積分長度，非相關積分長度和天線數查表得 到噪聲估計系數C,就可由下式計算得到估計的噪聲/。；<formula>formula see original document page 8</formula>獲得Amp和C的值沒有嚴格的前后順序，也可在步驟220中就查表獲 得噪聲估計系數C值，但系統實現時一般是先計算得到Amp再查表得到C, 再進行后續計算。
步驟240:前導檢測門限計算單元根據信噪比含義前導檢測門限和步驟 230中計算的動態估計噪聲/。就可得到前導檢測幅度門限，進行后續的前導
斗全測處理了 。
上面結合實施例詳細描述了本發明的具體實施過程，同 一領域的技術人 員根據描述可以很容易實現本發明，同時在不脫離本發明的精神和實質的情 況下，通過改變相應的參數或將計算的幅度門限改為能量門限(幅度的平方 即為能量)等，可使本發明有許多變形，本發明的保護范圍由所附的權利要 求來限定。
權利要求
1、一種基站Node B中的物理層隨機接入信道前導檢測門限獲得裝置，包含查找表創建單元，用于在系統設置階段，根據不同小區需要設定不同的相干積分長度CA、非相干積分長度NCA和天線數Nant，在系統中實測，統計得到不同參數設置時對應的噪聲估計系數C，建立查找表；最大值記錄單元，用于系統運行時，根據不同小區設置好并記錄相干積分長度CA、非相干積分長度NCA和天線數，對輸入的信號進行解擾，解頻偏，解簽名和相關積分處理，記錄16個簽名中每一個簽名的不同時延位置的相關幅度值中最大的N個；噪聲估計值計算單元，用于取最大值記錄單元記錄的每一個簽名的該N個相關幅度值中最小的n個幅度值，共n×16個幅度值求平均，根據最大值記錄單元中記錄的CA，NCA和天線數查詢查找表創建單元創建的查找表，得到噪聲估計系數C，然后計算得到噪聲估計值I0；前導檢測門限計算單元，用于根據噪聲估計值計算單元計算的噪聲估計值I0和信噪比含義前導檢測門限計算前導檢測門限。
2、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述最大值記錄單元中N 值為16或24。
3、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述查找表創建單元中噪 聲估計系數C由下式可得到其中，M,是非相干積分長度，CA是相干積分長度，/。是實測的碼片噪 聲的能量值，《",是天線數，Amp是16個簽名每個簽名最小2個幅度值的 平均值。
4、如權利要求1所述的裝置，其特征在于所迷前導檢測門限計算單 元中前導檢測門限為前導檢測幅度門P艮r, , ,
5、如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述前導檢測門限計算單 元中前導檢測門限為前導檢測能量門限7;,, 7;, =(10^)*C4*(10T。 *C4 + 1)。
全文摘要
一種基站Node B中的物理層隨機接入信道前導檢測門限獲得裝置，由查找表創建單元根據不同小區需要設定不同的相干積分長度CA、非相干積分長度N<sub>CA</sub>和天線數N<sub>ant</sub>，在系統中實測，統計得到不同參數設置時對應的噪聲估計系數C，建立查找表；然后最大值記錄單元在系統運行時，根據不同小區設置好并記錄CA、N<sub>CA</sub>和天線數，對輸入的信號進行解擾，解頻偏等處理，記錄16個簽名中每一個簽名的相關幅度值中最大的N個；噪聲估計值計算單元取該N個相關幅度值中最小的n個，共n×16個幅度值求平均，查詢查找表，得到噪聲估計系數C，然后計算得到噪聲估計值I<sub>0</sub>；最后由前導檢測門限計算單元，根據噪聲估計值I<sub>0</sub>和信噪比含義前導檢測門限計算前導檢測門限。
文檔編號H04W74/08GK101193436SQ20061016073
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月29日 優先權日2006年11月29日
發明者丁杰偉, 偉 沈, 王艷清 申請人:中興通訊股份有限公司