专利名称：一种wcdma系统中的rssi处理技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及对移动通信系统的负载进行估计的技术。
背景技术：
在WCDMA移动通信系统中，无线接入网经常需要对空中的无线信道宽带信号接收总功率进行测量，用以对信道的负载程度进行估计，并以此估计作为一个重要依据来决定当某个用户要求接入时是否允许该用户的接入。因此，信道负载程度的估计算法是否优良、估计值是否准确，对WCDMA系统容量有着重要的影响。
但是，由于干扰、快衰落等原因，宽带信号接收总功率的原始测量值往往呈现快速波动的特性。为了得到稳定可用的信道负载估计，需要对原始测量值进行平滑处理。现有技术中，一般采用简单的IIR(Indefinite Impulse Response，无限脉冲响应)低通滤波器来进行平滑处理。其算法公式是Fn＝(1-α)·Fn-1+α·Mn(1)其中Fn是滤波器的当前输出功率；Fn-1是上一时刻滤波器的输出功率；Mn是原始测量的接收总功率的当前值；α＝1/2(k/2)，α是滤波器系数，其中的k是大于或等于0的某些整数，当k＝0时，表示不进行滤波；F0＝M1。
但是，WCDMA的随机接入信道(RACH信道)及获得下行同步之前的上行专用信道(DCH)往往会对宽带信号接收总功率的测量及估计造成较大的突发干扰。如果采用上述现有技术的滤波方法，那么当系数α取值稍大时，会难以消除干扰影响；要想消除干扰影响，则要求使系数α取较小的值，而当α的值较小时，会使滤波输出对实际接收功率的变化跟踪过于缓慢。
发明内容
为了克服现有技术的WCDMA宽带接收总功率测量值平滑处理中存在的缺陷，本发明提出了一种对WCDMA移动通信系统所处的无线接入网中的空中无线信道负载功率进行估计的新技术，特别是一种对接收宽带信号总功率的RSSI(ReceivedSignal Strength Indication，接收信号强度指示)测量值的滤波技术。
按照本发明的一个方面提供了一种RSSI滤波方法，它包含(1)异常样本剔除步骤将输入的接收总功率原始测量值M(n)与某一时刻的FIR(Finite Impulse Response，有限脉冲响应)平滑滤波值Z(n)进行比较，如果比较结果大于某一预定门限值b，则输出相应的输出值X(n)；(2)IIR滤波步骤对相应的输出值X(n)进行IIR滤波，输出经IIR滤波的接收总功率估计值Y(n)；(3)FIR平滑滤波步骤在某一时刻，对某一时段内的IIR滤波输出的接收总功率估计值Y(n)取平均，并由此得到该时刻用以判断接收总功率原始测量值M(n)与FIR平滑滤波输出值Z(n)相比的结果是否大于预定门限值的参数值。
按照本发明的另一个方面提供了一种RSSI滤波器装置，它包含(1)异常样本剔除模块，它接收输入的接收总功率原始测量值的当前时刻样本值M(n)，并将其与某一时刻的FIR平滑滤波值Z(n)进行比较，如果比较结果大于某一预定门限值b，则输出相应的输出值X(n)；(2)IIR滤波器，用于接收经异常样本剔除处理的输出X(n)，对该输出X(n)进行IIR滤波，并输出经IIR滤波的接收总功率估计值Y(n)；(3)FIR平滑滤波器，用于从IIR滤波输出Y(n)中，对某一时刻的某一时段内的IIR滤波输出Y(n)进行平均，并由此得到该时刻用以判断M(n)与FIR平滑滤波输出Z(n)相比的结果是否大于预定门限值的参数值。
按照本发明的又一个方面提供了一种实现RSSI滤波器装置的电路，该RSSI滤波器装置中的异常样本剔除模块包含输入端(1)；输出端(2)和输出端(3)；分贝转换器；减法器；
绝对值运算器；单位延时器(4)；选择器，其中，输入端(1)用于接收接收总功率原始测量值当前时刻样本值M(n)，并将接收的样本值输入到分贝转换器，以将所接收的样本值转换成分贝值，将经转换成分贝值的样本值输入到减法器中，用以进行比较，并将比较结果输入到绝对值运算器中取绝对值，单位延时器(4)接着对输出端(2)反馈的输出值进行延时，选择器接收经延时的输出值X(n)、取绝对值后的X(n-1)值以及用分贝(dB)表示的样本值M(n)，并作出选择；本RSSI滤波器装置中的IIR滤波器模块包含放大器a和放大器(1-a)；单位延时器(5)；加法器；其中，放大器a用来接收异常样本剔除模块的输出X(n)并对其进行放大，并将经放大的测量值输入到加法器中与放大器(1-a)的输出迭加，从而输出接收总功率的估计值Y(n)；本RSSI滤波器装置中的FIR滤波器模块包含样本平均器，用于接收IIR滤波器的输出，对其取平均，并将取平均的测量值反馈到异常样本剔除器的输入端。
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，将会清楚地了解本发明的各个方面。其中，图1是按照本发明通过对WCDMA系统中接收总功率的异常值进行检测而进行RSSI滤波的方框图；图2是图1所示处理方框图的一种具体电路图；图3是说明经本发明的RSSI滤波器滤波与未经RSSI滤波的效果比较图。
具体实施例方式
本发明中，采用如下所述的算法公式
Xn=Mn,If,10*|Log(Mn/Zn)|≤b AND n≥1Xn-1,If,10*|Log(Mn/Zn)|>b AND n≥1M1If,n=0---(2)]]>Yn=(1-a)*Yn-1+a*Xn,If,n≥1X1,If,n=0---(3)]]>Zn=1N*Σk=1NYn-k,If,n≥N≥11n*Σk=1nYn-k,If,1≤n<N---(4)]]>其中，Mn是接收总功率原始测量值的当前时刻样本值；Xn是对原始测量数据的异常值进行了剔除处理后的序列，且X0＝M1；Yn是接收总功率的估计值，是对Xn序列进行了平滑滤波后得到的结果；Zn是对n时刻前一段时间内的Yn值取平均，由此得到n时刻所判断的Mn的值是否异常的参数值；α(0＜α≤1)是平滑滤波器参数，α＝1表示不进行滤波；b(b≥0)是判断Mn是否异常的门限值，其单位是分贝(dB)；N是参与计算Zn的样本Yn的个数。
下面参照图1描述本发明通过对WCDMA系统中接收总功率的异常值进行检测而进行RSSI滤波的方法。需要指出的是，图1所示的方框图既可以用来描述本发明的方法，也可以用来描述本发明的装置。当图1用来描述本发明的方法时，图中的方框表示相应的处理步骤，而当图1用来描述本发明的装置时，图中的方框表示执行对应方法步骤的模块。
本发明的RSSI滤波方法包含(1)异常样本剔除步骤将输入的接收总功率原始测量值M(n)与某一时刻的FIR平滑滤波值Z(n)进行比较，并按照上述算法公式(2)，输出相应的X(n)值；具体说来，当M(n)与Z(n)相比不大于预定门限值b时，本异常样本剔除步骤简单地输出接收总功率原始测量值的当前时刻样本值，但当二者的比较结果大于预定门限值b时，本异常样本剔除步骤剔除该当前时刻样本值，而取前一时刻的样本值。
(2)IIR滤波步骤对相应输出的X(n)值进行IIR滤波，并输出经IIR滤波的接收总功率估计值Y(n)；具体说来，按照上述等式(3)中的公式，对经异常样本剔除的输出X(n)进行IIR滤波，这一步骤与现有技术中的IIR滤波是相同的。
(3)FIR平滑滤波步骤在某一时刻，对某一时段内的IIR滤波输出Y(n)进行平均，并由此得到该时刻用以判断M(n)与FIR平滑滤波输出Z(n)的比较结果是否大于预定门限值的参数值。
本发明的RSSI滤波器装置包含(1)异常样本剔除模块，它接收输入的接收总功率原始测量值的当前时刻样本值M(n)，并将其与某一时刻的FIR平滑滤波值Z(n)进行比较，如果比较结果大于某一预定门限值，则输出相应的X(n)值；具体说来，当M(n)与Z(n)的比较结果不大于预定门限值b时，本异常样本剔除步骤简单地输出接收总功率原始测量值的当前时刻样本值，但当二者的比较结果大于预定门限值b时，本异常样本剔除步骤剔除该当前时刻样本值，而取前一时刻的样本值。
(2)IIR滤波器，用于接收经异常样本剔除处理的输出X(n)，对该输出X(n)进行IIR滤波，并输出经IIR滤波的接收总功率估计值Y(n)；具体说来，按照上述等式(3)中的算法公式，对经异常样本剔除的输出X(n)进行IIR滤波，这一步骤与现有技术中的IIR滤波相同。
(3)FIR平滑滤波器，用于从IIR滤波的输出Y(n)中，对某一时刻处的某一时段内的IIR滤波输出Y(n)取平均，并由此得到该时刻用以判断M(n)与FIR平滑滤波输出Z(n)的比较结果是否大于预定门限值的参数值。
图3是图1所示本发明RSSI滤波器装置的一种形式的具体电路图。从图中可以看出，图1所示RSSI滤波器中的异常样本剔除模块包含输入端(1)，用于接收接收总功率原始测量值当前时刻样本值M(n)；输出端(2)和输出端(3)；将接收的样本值M(n)转换为分贝值的dB转换器；将转换为dB表示的样本值M(n)以及经FIR平滑滤波器滤波的平均值Z(n)进行比较的减法器；用于接收减法器的输出并对所接收的输出取绝对值的绝对值运算器；
从输出端(2)接收输出的FIR平滑滤波值并对其施加一定的时延的单位延时器(4)；以及在绝对值运算器的输出测量值X(n)、经延时的输出测量值X(n-1)以及接收总功率原始测量值的当前样本值M(n)之间作出选择的选择器。
图1所示RSSI滤波器中的IIR滤波器模块包含放大器a和放大器(1-a)；单位延时器(5)；加法器，用来接收放大器a和放大器(1-a)的输出并将其相加；其中，放大器a用来接收异常样本剔除模块的输出X(n)并对其进行放大，并将经放大的测量值输入到加法器中与放大器(1-a)的输出迭加，从而输出接收总功率的估计值Y(n)。
图1所示RSSI滤波器中的FIR滤波器模块包含样本平均器，用于接收IIR滤波器的输出，对其取平均，并将取平均的测量值反馈到异常样本剔除器的输入端。
图3示出采用本发明的RSSI滤波器和采用普通的IIR滤波器的比较结果。其中，本发明中RSSI滤波器采用的一种可能的参数配置是a＝0.1，b＝10dB，N＝4。
图中，(a)表示RSSI的原始波动情况；(b)表示脉冲干扰波形；(c)是受干扰后的RSSI原始测量值波形；(d)表示采用本发明的方法去除功率异常测量样本后的波形；(e)是经本发明的RSSI滤波处理后的RSSI估计值输出波形；(f)表示用普通IIR滤波器平滑处理后的对照输出。
由图3所示的结果可以看出，在较大幅度脉冲干扰情况下，本发明通过使用异常值进行检测而进行RSSI滤波处理后得到的RSSI估计波形与RSSI的原始波形匹配良好，而采用现有技术的简单的IIR滤波方法得到的估计结果取值明显偏大且残留较大幅度的快速波动。因此验证了本发明方法的有效性。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式
。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式
中的具体步骤和实施元件等作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种RSSI滤波方法，其特征在于，它包含(1)异常样本剔除步骤将输入的接收总功率原始测量值M(n)与某一时刻的FIR平滑滤波值Z(n)进行比较，输出相应的测量值X(n)；(2)IIR滤波步骤对相应的测量值X(n)进行IIR滤波，输出经IIR滤波的接收总功率估计值Y(n)；(3)FIR平滑滤波步骤在某一时刻，对某一时段内的IIR滤波输出的接收总功率估计值Y(n)取平均，并由此得到该时刻用以判断接收总功率原始测量值M(n)与FIR平滑滤波输出值Z(n)相比结果是否大于预定门限值的参数值。
2.如权利要求1所述的RSSI滤波方法，其特征在于，所述RSSI滤波方法采用如下所述的算法Xn=Mn,If10*|Log(Mn/Zn)|≤b AND n≥1Xn-1,If10*|Log(Mn/Zn)|>b AND n≥1M1If n=0---(2)]]>Yn=(1-a)*Yn-1+a*Xn,If n≥1X1,If n=0---(3)]]>Zn=1N*Σk=1NYn-k,If n≥N≥11n*Σk=1nYn-k,If1≤n<N---(4)]]>式中，Mn是接收总功率原始测量值的当前时刻样本值；Xn是对原始测量数据的异常值进行了剔除处理后的序列，且X0＝M1；Yn是接收总功率的估计值，是对序列进行了平滑滤波后得到的结果；Zn是对n时刻前一段时间内的Yn值取平均，由此得到n时刻所判断的Mn的值是否异常的参数值；α(0＜α≤1)是平滑滤波器参数，α＝1表示不进行滤波；b(b≥0)是判断Mn是否异常的门限值，其单位是分贝；N是参与计算Zn的样本Yn的个数；其中，所述异常样本剔除步骤执行公式(2)所示的算法，所述IIR滤波步骤执行公式(3)所示的算法，而FIR平滑滤波步骤执行公式(4)所示的算法。
3.一种RSSI滤波器装置，其特征在于，它包含(1)异常样本剔除模块，它接收输入的接收总功率原始测量值的当前时刻样本值M(n)，并将其与某一时刻的FIR平滑滤波值Z(n)进行比较，如果比较结果大于某一预定门限值b，则输出相应的测量值X(n)；(2)IIR滤波器，用于接收经异常样本剔除处理的测量值X(n)，对该测量值X(n)进行IIR滤波，并输出经IIR滤波的接收总功率估计值Y(n)；(3)FIR平滑滤波器，用于从IIR滤波输出Y(n)中，对某一时刻、某一时段内的IIR滤波输出Y(n)取平均，并由此得到该时刻用以判断M(n)与FIR平滑滤波输出Z(n)的比较结果是否大于预定门限值的参数值。
4.如权利要求3所述的RSSI滤波器装置，其特征在于，所述RSSI滤波器进行的RSSI滤波采用如下的算法Xn=Mn,If10*|Log(Mn/Zn)|≤b AND n≥1Xn-1,If10*|Log(Mn/Zn)|>b AND n≥1M1If n=0---(2)]]>Yn=(1-a)*Yn-1+a*Xn,If n≥1X1,If n=0---(3)]]>Zn=1N*Σk=1NYn-k,If n≥N≥11n*Σk=1nYn-k,If1≤n<N---(4)]]>式中，Mn是接收总功率原始测量值的当前时刻样本值；Xn是对原始测量数据的异常值进行了剔除处理后的序列，且X0＝M1；Yn是接收总功率的估计值，是对序列进行了平滑滤波后得到的结果；Zn是对n时刻前一段时间内的Yn值取平均，由此得到n时刻所判断的Mn的值是否异常的参数值；α(0＜α≤1)是平滑了不起参数，α＝1表示不进行滤波；b(b≥0)是判断Mn是否异常的门限值，其单位是dB；N是参与计算Zn的样本Yn的个数；其中，所述异常样本剔除模块执行公式(2)所示的算法，所述IIR滤波模块执行公式(3)所示的算法，而FIR平滑滤波模块执行公式(4)所示的算法。
5.一种实现如权利要求3所述的RSSI滤波器装置的电路，其特征在于，所述RSSI滤波器装置中的异常样本剔除模块包含输入端(1)；输出端(2)和输出端(3)；分贝转换器；减法器；绝对值运算器；单位延时器(4)；选择器，其中，所述输入端(1)用于接收接收总功率原始测量值当前时刻样本值M(n)，并将接收的样本值输入到分贝转换器，以将所接收的样本值转换成分贝值，将经转换成分贝值的样本值输入到减法器中，以进行比较，并将比较结果输入到绝对值运算器取绝对值，所述单位延时器(4)对所述输出端(2)反馈的输出值取延时，所述选择器接收经延时的输出值X(n)、取绝对值后的X(n-1)值以及用dB表示的样本值M(n)，并作出选择；所述RSSI滤波器装置中的IIR滤波器模块包含放大器a和放大器(1-a)；单位延时器(5)；加法器，用来接收放大器a和放大器(1-a)的输出并将其相加；其中，所述放大器a用来接收异常样本剔除模块的输出值X(n)并对其进行放大，并将经放大的测量值输入到加法器中与放大器(1-a)的输出迭加，从而输出接收总功率的估计值Y(n)；所述RSSI滤波器装置中的FIR滤波器模块包含样本平均器，用于接收IIR滤波器的输出，对其取平均，并将取平均的测量值反馈到异常样本剔除器的输入端。
全文摘要
本发明揭示了一种新的无线带宽接收总功率测量值的平滑处理技术，首先去除原始测量值中异常大的样本值的影响，然后再对经剔除处理的样本进行平滑滤波，得到接收总功率的估计值，并进一步得到判断下一个样本值是否异常的门限参数值。采用本发明的方法，可以实现最终得到的RSSI测量值与RSSI真实值之间的良好匹配。
文档编号H04W52/24GK1929683SQ20061012584
公开日2007年3月14日 申请日期2006年8月29日 优先权日2006年8月29日
发明者张晶, 阮绍云, 龚锦荣 申请人:Ut斯达康通讯有限公司