专利名称：一种长期演进系统中信号检测的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号检测技术，尤其涉及一种长期演进(LTE，Long TermEvolution)系 统中信号检测的方法及装置。
背景技术：
LTE系统是第三代移动通信(3G)系统的演进，它改进并增强了 3G系统的空中接入 技术，采用正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)作为其无线网络演进的唯一标准。 在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/S与上行50Mbit/s的峰值速率，改善了小区边 缘用户的性能，提高了小区容量并降低了系统延迟。在现有LTE系统中，用户设备(UE，User Equipment)在调度请求周期上时可根据 用户需求，如需要扩展资源，通过物理上行控制信道(PUCCH，Physical Uplink Control Channel)在上行子帧中的向演进型基站(eNodeB，evolved Node B)发起调度请求，此时采 用格式为1的PUCCH向eNodeB发起调度请求；如果用户没有需求，则UE即使在调度请求 周期上，也不会向eNodeB发送信息。这里，所述PUCCH根据传输内容的不同分为多种格式， 如l、la、lb等等。因此，现有技术中，eNodeB需要检测UE是否发送调度请求，以便进行后 续消息的处理。LTE系统运行过程中，UE在反馈周期上需要对eNodeB下行子帧中的物理下行控 制信道(PDCCH)和物理下行共享信道(PDSCH)进行反馈如果UE检测到PDCCH，且PDSCH 的循环冗余码校验(CRC)校验正确，则UE在上行子帧中反馈的确认信息为正确应答(ACK， Acknowledge)信息；如果UE检测到PDCCH，且PDSCH的循环冗余码校验(CRC)校验错误，则 UE在上行子帧中反馈的确认信息为错误应答(NACK，Non-Acknowledge)信息。这里，如果 UE反馈一个比特的ACK信息或NACK信息，则采用格式为Ia的PUCCH ；如果UE反馈两个比 特的ACK信息或NACK信息，则采用格式为Ib的PUCCH。如果UE没有检测到PDCCH，则UE 就不会反馈ACK信息或NACK信息，即出现了断续发射(DTX)的情况，证明eNodeB所发的数 据有丢包现象。如果UE反馈ACK信息或NACK信息，则会出现连续发射(CTX)的情况。因 此，现有技术中，eNodeB需要检测UE是否出现了 DTX的情况，以便进行后续消息的处理。目前，现有技术中存在不能对UE是否已发送调度请求、或UE是否出现DTX进行检 测的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种LTE系统中信号检测的方法及装置， 可用于准确、简便地检测UE是否发起调度请求，或是否出现DTX。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种长期演进LTE系统中信号检测的方法，该方法包括演进基站eNodeB接收用户设备UE在信道资源上所发信号的数据部分；eNodeB根据接收到的UE在信道资源上所发信号的数据部分，以及自身存储的正交序列W3、分配给UE的恒包络零自相关序列CAZAC和分配给UE的正交序列计算得到信号 功率Ps和噪声功率Pn;将Ps与Pn的比值与预设门限值进行比较，根据比较结果确定对应的检测结果。其中，所述计算Ps具体为将所述UE在信道资源上所发信号数据部分与所述CAZAC的共轭相乘并求和，再将 所得求和结果与所述分配给UE的正交序列的共轭相乘并求和；取第二次求和结果的模的 平方即得到Ps。其中，所述计算Pn具体为将所述UE在信道资源上所发信号的数据部分与所述CAZAC的共轭相乘并求和，再 将所得求和结果与所述正交序列W3的共轭相乘并求和；取第二次求和结果的模的平方即 得到Pn。上述方案中，所述UE在调度请求周期上时，所述根据比较结果确定对应的检测结 果为如果Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确定UE发送了调度请求；如果Ps 与Pn的比值小于所述预设门限值，则确定UE没有发送调度请求。上述方案中，所述UE在反馈周期上时，所述根据比较结果确定对应的检测结果 为如果Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确定UE为连续发射CTX ；如果Ps 与Pn的比值小于所述预设门限值，则确定UE为断续发射DTX。上述方案中，所述UE在调度请求周期上且同时也在反馈周期上时，所述根据比较 结果确定对应的检测结果为如果UE在调度请求周期上计算所得的Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值， 则确定UE发送了调度请求且UE为CTX，信号检测结束；如果Ps与Pn的比值小于所述预设 门限值，则比较UE在反馈周期上计算所得的Ps与Pn的比值与所述预设门限值的大小；如果UE在反馈周期上计算所得的Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确 定UE为CTX，且没有发送调度请求；如果UE在反馈周期上计算所得的Ps与Pn的比值小于 所述预设门限值，则确定UE为DTX，且没有发送调度请求。本发明还提供了一种LTE系统中信号检测的装置，该装置包括接收模块、功率计 算模块、求比模块和比较模块；其中，所述接收模块，用于接收UE在信道资源上所发信号的数据部分，并将收到的UE在 信道资源上所发信号的数据部分发送到功率计算模块；所述功率计算模块，用于根据接收模块发来的UE在信道资源上所发信号的数据 部分，以及eNodeB自身存储的正交序列W3、分配给UE的CAZAC和分配给UE的正交序列计 算得到Ps和Pn，并将计算结果发送到求比模块；所述求比模块，用于计算功率计算模块发送的Ps与Pn的比值，并将计算所得的比 值发送到比较模块；所述比较模块，用于将求比模块发送的比值与预设门限值进行比较，并根据不同 的比较结果确定对应的检测结果。其中，所述功率计算模块进一步包括相乘求和模块和取模平方模块；其中，
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所述相乘求和模块，用于将接收模块发来的UE在信道资源上所发信号的数据部 分与eNodeB自身存储的CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与eNodeB自身存储 的分配给UE的正交序列的共轭相乘并求和，并将最终计算结果发送到取模平方模块；或，将接收模块发送的UE在信道资源上所发信号的数据部分与eNodeB自身存储的 CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与eNodeB自身存储的正交序列W3的共轭相乘 并求和，并将最终计算结果发送到取模平方模块；所述取模平方模块，用于对相乘求和模块发送的结果进行取模并求平方，并将计 算结果发送到求比模块；相应的，所述求比模块，进一步用于计算取模平方模块发送的Ps与Pn的比值，并将 计算所得的比值发送到比较模块。其中，所述功率计算模块计算Ps具体为根据所述UE在信道资源上所发信号的数 据部分与所述CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与所述分配给UE的正交序列的 共轭相乘并求和，取第二次求和结果的模的平方即得到Ps。其中，所述功率计算模块计算Pn具体为根据所述UE在信道资源上所发信号的数 据部分与所述CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与所述正交序列W3的共轭相乘 并求和，取第二次求和结果的模的平方即得到Pn。本发明所提供的LTE系统中信号检测的方法及装置，根据正交序列W3、UE在信道 资源上所发信号的数据部分、分配给UE的恒包络零自相关序列(CAZAC)和分配给UE的正 交序列计算得到信号功率Ps和噪声功率Pn，再计算Ps与Pn的比值，将所得比值与预设门限 值进行比较，根据比较结果确定对应的检测结果。本发明可用于eNodeB检测UE是否发起 调度请求，或是否出现DTX，以便eNodeB确定是否继续发送后续消息还是重新下发UE接收 失败的消息。本发明方案中，由于引入了正交序列W3，使得计算噪声功率Pn时，不需再对未使用 的信道资源进行搜索，这样，使得检测复杂度降低；同时，由于使用信道资源来计算噪声功 率，使得计算所得噪声功率的精确度得到提高，从而提高了门限判决的准确度，最终提高了 eNodeB的调度性能。
图1为本发明LTE系统中信号检测的方法实现流程示意图；图2为本发明LTE系统中信号检测的装置结果示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是根据正交序列W3、UE在信道资源上所发信号的数据部分、 分配给UE的恒包络零自相关序列(CAZAC)和分配给UE的正交序列计算得到信号功率Ps和 噪声功率？ ；计算Ps%Pn的比值，将所得比值与预设门限值进行比较，根据比较结果确定对 应的检测结果。本发明中，所述正交序列W3为序列[+1+1-1-1]，为eNodeB所分配；所述分配给UE 的正交序列为:W0 = [+1+1+1+1]，Wl = [+1-1+1-1]和W2 = [+1-1-1+1]，对于不同用户分 配给UE的正交序列可为WO、Wl、或W2中的任意一个，其中，所述0、1、2为正交序列的索弓丨，
6所述〔42々(、10、11、或12均为eNodeB所分配。在实际应用中，UE将eNodeB分配的CAZAC、正交序列WO、W1、或W2等相关参数生 成数据，然后UE在分配的信道资源上将生成数据作为所发信号的数据部分发送到eNodeB， eNodeB根据接收的数据部分及自身存储的正交序列W3、分配给UE的CAZAC以及分配给UE 的正交序列计算Ps和Pn。其中，CAZAC、正交序列WO、W1、或W2以及正交序列W3在eNodeB 和UE两侧均有存储。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。图1为本发明LTE系统中信号检测的方法实现流程示意图，如图1所示，该流程包 括以下步骤步骤101 eNodeB接收用户设备UE在信道资源上所发信号的数据部分；这里，所述UE在信道资源上所发信号的数据部分为UE在分配的信道资源上将 eNodeB分配的参数生成的数据；其中，所述eNodeB分配的参数为CAZAC、正交序列10、11、或12。步骤102 :eNodeB将UE在信道资源上所发信号的数据部分与CAZAC的共轭相乘并 求和；本步骤可表示为公式(1) :Υ' =Σ YC*(1)这里，所述Y为UE在信道资源上所发信号数据部分，C即为CAZAC，Y与C的共轭 相乘求和结果为Y'。步骤103 将Y'与分配给UE的正交序列的共轭相乘并求和；本步骤可表示为公式(2) :Y〃 ！ =Σ Y' Wx*(2)这里，所述Wx为分配给UE的正交序列，可为W0、W1、或W2，Y'与Wx的共轭相乘求
和结果为Y" 10步骤104:将Y'与正交序列W3的共轭相乘并求和；本步骤可表示为公式(3) :Υ〃 2 =Σ Y' W3* (3)这里，所述W3为序列[+1+1-1-1]，Y'与W3的共轭相乘求和结果为Y" 2。步骤105:取Y"工的模的平方得到Ps，取Y" 2的模的平方得到Pn，并计算Ps与Pn 的比值；本步骤可表示为公式⑷PS= ι Y" J2,Pn= I Y" 212 禾Π f = Ps/Pn (4)这里，将Ps与Pn的比值记为f。步骤106 将f与预设门限值进行比较，根据比较结果确定对应的检测结果。本发明中，所述预设门限值f工为预先设置的已有数据，该预设门限值能够保证，在 系统要求的最低信噪比下当UE没有发送格式为1、la、或Ib的PUCCH时，eNodeB检测结果 到UE发送格式为l、la、或Ib的PUCCH的概率小于0.01 ；当UE发送格式为l、la、或Ib的 PUCCH时，eNodeB检测到UE发送格式为l、la、或Ib的PUCCH的概率大于0. 99。为实现上述方法，本发明还提供了一种LTE系统中信号检测的装置，如图2所示， 该装置包括接收模块、功率计算模块、求比模块和比较模块；其中，所述接收模块，用于接收UE在信道资源上所发信号的数据部分，并将收到的UE在 信道资源上所发信号的数据部分发送到功率计算模块；所述功率计算模块，用于根据接收模块发来的UE在信道资源上所发信号的数据部分，以及eNodeB自身存储的正交序列W3、分配给UE的CAZAC和分配给UE的正交序列计 算得到Ps和Pn，并将计算结果发送到求比模块；其中，所述功率计算模块计算Ps具体为根据UE在信道资源上所发信号的数据部 分与分配给UE的CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与所述分配给UE的正交序 列的共轭相乘并求和，取第二次求和结果的模的平方即得到Ps ；所述功率计算模块计算Pn具体为根据UE在信道资源上所发信号的数据部分与 分配给UE的CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与所述正交序列W3的共轭相乘 并求和，取第二次求和结果的模的平方即得到Pn。所述求比模块，用于计算功率计算模块发送的Ps与Pn的比值，并将计算所得的比 值发送到比较模块；所述比较模块，用于存储预设门限值，并将求比模块发送的比值与预设门限值进 行比较，并根据不同的比较结果确定对应的检测结果。所述功率计算模块进一步包括相乘求和模块和取模平方模块；其中，所述相乘求和模块，用于将接收模块发来的UE在信道资源上所发信号数据部分 与eNodeB自身存储的分配给UE的CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与eNodeB 自身存储的分配给UE的正交序列的共轭相乘并求和，并将最终计算结果发送到取模平方 模块；或，将接收模块发来的UE在信道资源上所发信号数据部分与eNodeB自身存储的分配 给UE的CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与eNodeB自身存储的正交序列W3的 共轭相乘并求和，并将最终计算结果发送到取模平方模块；所述取模平方模块，用于对相乘求和模块发送的结果进行取模并求平方，并将计 算结果发送到求比模块；相应的，所述求比模块，进一步用于计算取模平方模块发送的Ps与Pn的比值，并将 计算所得的比值发送到比较模块。下面结合三个实施例对本发明作进一步详细说明。实施例一本实施例中，UE在调度请求周期上，此时eNodeB接收到UE在信道资源CH1上所发 信号的数据部分为Y、分配给UE的正交序列为WO = [+1+1+1+1]。本实施例确定的检测结 果是UE是否发送调度请求，进而确定eNodeB是否需要回复调度请求。本实施例的实现流程为将Y与分配给UE的CAZAC的共轭相乘并求和得到Y'，将 Y'与WO的共轭相乘并求和得到Y" 1;将￥'与正交序列W3的共轭相乘并求和得到Y" 2， 取Y"工的模的平方得到&，取Y" 2的模的平方得到Pn;计算Ps与Pn的比值得到f，将f与 预设门限值f\进行比较；如果f ^ ，则确定此时UE发送了调度请求，那么，此时eNodeB 需要回复调度请求；如果f < f\，则确定此时UE没有发送调度请求，那么，此时eNodeB不需 要回复调度请求，可继续发送后续消息。实施例二 本实施例中，UE在反馈周期上，此时eNodeB接收到UE在信道资源CH2上所发信号 的数据部分为Y、分配给UE的正交序列为Wl = [+1-1+1-1]。本实施例确定的检测结果是 UE为CTX还是DTX。
本实施例的实现流程为将Y与分配给UE的CAZAC的共轭相乘并求和得到Y'， 将Y'与Wl的共轭相乘并求和得到Y" 1;将￥' i与正交序列W3的共轭相乘并求和得到 Y" 2"，取Y'工的模的平方得到Ps，取Y" 2的模的平方得到Pn;计算Ps与Pn的比值得至IJ f，将f与预设门限值进行比较，如果f彡，则确定此时UE为CTX ；如果f < ，则确定 此时UE为DTX，eNodeB需要重新发送UE接收失败的消息。实施例三 本实施例中，UE在调度请求周期上且同时也在反馈周期上，此时eNodeB接收到UE 在调度请求周期上所发信号的信道资源为CH1、在反馈周期上所发信号的信道资源为CH2 ； 相应的，信道资源CH1上的数据部分为Y、信道资源CH2上的数据部分为Y ；分配给UE的正交 序列为W2= [+1-1-1+1]。这里，所述信道资源CH1和CH2上的数据部分Y的值不同。本实 施例确定的检测结果是UE是否发送调度请求，且UE为CTX还是DTX。本实施例的实现流程如下步骤1 :eN0deB首先检测UE在调度请求周期上所发的信号；具体为将UE在信道资源CH1上所发信号的数据部分Y与分配给UE的CAZAC的 共轭相乘并求和得到Y'，将Y'与W2的共轭相乘并求和得到Y" 1;将￥'与正交序列W3 的共轭相乘并求和得到Y" 2;取￥"工的模的平方得到&，取Y" 2的模的平方得到Pn;计算 Ps与Pn的比值得到f，并将f与预设门限值进行比较，如果f ^ ，则确定此时UE发送 了调度请求且UE为CTX，信号检测结束；如果f < ，则执行步骤2。步骤2 eNodeB检测UE在反馈周期上所发的信号；具体为将UE在信道资源CH2上所发信号上的数据部分Y与分配给UE的CAZAC的 共轭相乘并求和得到Y'；将Y'与W2的共轭相乘并求和得到Y" i，将Y'与正交序列W3 的共轭相乘并求和得到Y" 2;取￥"工的模的平方得到&，取Y" 2的模的平方得到？ ，并求 Ps与Pn的比值得到f ；将f与预设门限值f进行比较，如果f彡，则确定此时UE为CTX, 且没有发送调度请求；如果f < 则确定此时UE为DTX，且没有发送调度请求。这里，所 述的预设门限值与步骤1中所述的预设门限值大小不同。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
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权利要求
一种长期演进LTE系统中信号检测的方法，其特征在于，该方法包括演进基站eNodeB接收用户设备UE在信道资源上所发信号的数据部分；eNodeB根据接收到的UE在信道资源上所发信号的数据部分，以及自身存储的正交序列W3、分配给UE的恒包络零自相关序列CAZAC和分配给UE的正交序列计算得到信号功率Ps和噪声功率Pn；将Ps与Pn的比值与预设门限值进行比较，根据比较结果确定对应的检测结果。
2.根据权利要求1所述的LTE系统中信号检测的方法，其特征在于，所述计算Ps具体为将所述UE在信道资源上所发信号数据部分与所述CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得 求和结果与所述分配给UE的正交序列的共轭相乘并求和；取第二次求和结果的模的平方 即得到Ps。
3.根据权利要求1所述的LTE系统中信号检测的方法，其特征在于，所述计算Pn具体为将所述UE在信道资源上所发信号的数据部分与所述CAZAC的共轭相乘并求和，再将所 得求和结果与所述正交序列W3的共轭相乘并求和；取第二次求和结果的模的平方即得到Pn。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的LTE系统中信号检测的方法，其特征在于，所述 UE在调度请求周期上时，所述根据比较结果确定对应的检测结果为如果Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确定UE发送了调度请求；如果Ps与 Pn的比值小于所述预设门限值，则确定UE没有发送调度请求。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的LTE系统中信号检测的方法，其特征在于，所述 UE在反馈周期上时，所述根据比较结果确定对应的检测结果为如果Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确定UE为连续发射CTX ；如果Ps与Pn 的比值小于所述预设门限值，则确定UE为断续发射DTX。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的LTE系统中信号检测的方法，其特征在于，所 述UE在调度请求周期上且同时也在反馈周期上时，所述根据比较结果确定对应的检测结 果为如果UE在调度请求周期上计算所得的Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确 定UE发送了调度请求且UE为CTX，信号检测结束；如果Ps与Pn的比值小于所述预设门限 值，则比较UE在反馈周期上计算所得的Ps与Pn的比值与所述预设门限值的大小；如果UE在反馈周期上计算所得的Ps与Pn的比值大于等于所述预设门限值，则确定UE 为CTX，且没有发送调度请求；如果UE在反馈周期上计算所得的Ps与Pn的比值小于所述预 设门限值，则确定UE为DTX，且没有发送调度请求。
7.—种LTE系统中信号检测的装置，其特征在于，该装置包括接收模块、功率计算模 块、求比模块和比较模块；其中，所述接收模块，用于接收UE在信道资源上所发信号的数据部分，并将收到的UE在信道 资源上所发信号的数据部分发送到功率计算模块；所述功率计算模块，用于根据接收模块发来的UE在信道资源上所发信号的数据部分， 以及eNodeB自身存储的正交序列W3、分配给UE的CAZAC和分配给UE的正交序列计算得到Ps和pn，并将计算结果发送到求比模块；所述求比模块，用于计算功率计算模块发送的Ps与Pn的比值，并将计算所得的比值发 送到比较模块；所述比较模块，用于将求比模块发送的比值与预设门限值进行比较，并根据不同的比 较结果确定对应的检测结果。
8.根据权利要求7所述的LTE系统中信号检测的装置，其特征在于，所述功率计算模块 进一步包括相乘求和模块和取模平方模块；其中，所述相乘求和模块，用于将接收模块发来的UE在信道资源上所发信号的数据部分与 eNodeB自身存储的CAZAC的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与eNodeB自身存储的分配 给UE的正交序列的共轭相乘并求和，并将最终计算结果发送到取模平方模块；或，将接收模块发送的UE在信道资源上所发信号的数据部分与eNodeB自身存储的CAZAC 的共轭相乘并求和，再将所得求和结果与eNodeB自身存储的正交序列W3的共轭相乘并求 和，并将最终计算结果发送到取模平方模块；所述取模平方模块，用于对相乘求和模块发送的结果进行取模并求平方，并将计算结 果发送到求比模块；相应的，所述求比模块，进一步用于计算取模平方模块发送的Ps与Pn的比值，并将计算 所得的比值发送到比较模块。
9.根据权利要求7或8所述的LTE系统中信号检测的装置，其特征在于，所述功率计算 模块计算Ps具体为根据所述UE在信道资源上所发信号的数据部分与所述CAZAC的共轭 相乘并求和，再将所得求和结果与所述分配给UE的正交序列的共轭相乘并求和，取第二次 求和结果的模的平方即得到Ps。
10.根据权利要求7或8所述的LTE系统中信号检测的装置，其特征在于，所述功率计 算模块计算Pn具体为根据所述UE在信道资源上所发信号的数据部分与所述CAZAC的共 轭相乘并求和，再将所得求和结果与所述正交序列W3的共轭相乘并求和，取第二次求和结 果的模的平方即得到Pn。
全文摘要
本发明公开了一种长期演进LTE系统中信号检测的方法，包括根据正交序列W3、用户设备(UE)在信道资源上所发信号的数据部分、分配给UE的恒包络零自相关序列(CAZAC)和分配给UE的正交序列计算得到信号功率Ps和噪声功率Pn；将Ps与Pn的比值与预设门限值进行比较，根据比较结果确定对应的检测结果。本发明还同时公开了一种LTE系统中信号检测的装置，运用该方法和装置可用于准确、简便地检测UE是否发起调度请求，或是否出现DTX，以便eNodeB确定是否继续发送后续消息还是重新下发UE接收失败的消息，因此，提高了eNodeB的调度性能。
文档编号H04W24/00GK101986744SQ20091009013
公开日2011年3月16日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者刘巧艳, 李玉洁, 苏小明 申请人:中兴通讯股份有限公司