[发明专利]ACK/NACK信号的检测方法及其检测器

说明书

技术领域

本发明涉及数字无线通信领域，具体地说，涉及一种选择性阈值ACK/NACK检测器及其方法。

背景技术

第三代移动通信系统发展出了更高的数据速率及基于分组的模式。高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)是WCDMA的一个新的特征，它提高了系统的吞吐量并增加了单个用户的数据比率峰值。HSDPA是一个分组数据传输系统，其中，基站调度并发送数据包给不同的移动台(Mobile Station，MS)。

HSDPA中，防止数据包丢失的一个重要构成是混合自动重传(HybridAutomatic Repeat Request，HARQ)机制。在发射数据包之前，先发送指示符，该指示符将有关发射时间以及其他一些发射特性通知即将接收信号的MS。MS每接收到一个数据包，都要发送响应信号：如果正确接收到该包，则MS发射确认(ACK)信号；如果没有正确接收到该包，则MS发送一个否认(NACK)信号。MS有可能没有检测到来自基站的指示符信号。在这种情况下，MS不能接收到相应的数据包，则MS会进行非连续传输(DiscontinuousTransmission，DTX)，即MS不发射任何信号。也就是说，只有当MS接收到数据包时，才发射ACK/NACK信号，否则不发射信号。

ACK和NACK信号为一组相对信号。与ACK/NACK信号同时发送的还有能用于信道估计导频信号。网络分别为ACK/NACK信号的发射指定功率偏移量(power offset)ΔP_a和ΔP_n。这些功率偏移量与导频信号功率有关。当存在ACK和NACK信号发射时，根据信道估计和已知的功率偏移量可以得到接收信号功率的估计值。从而，接收方可以估计接收到的信号功率与ACK和NACK的发射幅度。

当基站尝试接收ACK/NACK时，有三种可能性：发射ACK，NACK或者DTX。表1为3GPP中对ACK/NACK检测的物理层的目标性能要求。该要求用物理层不应超过的错误检测概率来表征。物理层满足该要求的能力取决于ACK/NACK检测器以及网络指定的ACK和NACK各自的发射功率偏移量ΔP_a和ΔP_n。在表1中，符号P(DTX|ACK)代表MS发射ACK信号，而基站检测到DTX信号的概率。P(ACK|NACK)和P(ACK|DTX)表示的意思可以类推。

表1接收ACK/NACK的目标性能要求

目前有两种ACK/NACK检测器：恒定误警率(Constant False Alarm Rate，CFAR)检测器和动态阈值检测器。其中CFAR检测器在2003年11月的3GPPR4-030928“HS-DPCCH(ACK/NACK)检测性能的仿真条件”和2002年2月的3GPP R1-02-0420“不同约束条件下的UL ACK/NACK信令的能量需求”中有相关描述。动态阈值检测器在2002年5月的3GPP R1-02-0823“检测ACK/NACK消息的判决阈值”中有相关描述。

CFAR检测器确保了无信号发射时，如DTX的情况，对ACK和NACK的检测有一个恒定的错误检测概率，这个概率跟噪声功率无关。这是通过采用一个与噪声标准差成比例的自适应检测阈值来实现的。对于ACK/NACK的CFAR检测器来说，需要两种自适应阈值：T_a和T_n。如图1a所示，假设ACK为负符号，则T_a为“ACK”和“DTX”之间的一个负值，假设NACK为正符号，则T_n为“DTX”和“NACK”之间的一个正值。可以将瑞克连接器(Rake combiner)的输出叠加起来以获取判决变量z。如果判决变量z小于阈值T_a，判决为ACK；如果判决变量z大于阈值T_n，判决为NACK，如果判决变量处于T_a和T_n两者之间，则判决为DTX。