[发明专利]TD－SCDMA/3G/4G终端的多径接收管理算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型、技术领先的TD-SCDMA及第三代移动通信(3G，含cdma2000、UMTS、TD-SCDMA等)、第四代移动通信(4G)终端的多径接收管理算法，属移动通信技术领域。

背景技术

1、背景：影响到移动通信可靠性的最重要的一个因素就是多径衰落。分集接收是希望通过将独立接收到的信号组合起来以减少衰落。分集信号可通过各种方式获得，比较常见的如空间分集，时间分集，极化分集，频率分集。

在TD-SCDMA/3G/4G系统中，利用伪噪声序列(PN)扩展和解扩展，解决多径问题以提供分集信号。以下因素导致可用的分集组合路径数目的增加：扩展信号带宽；信道时延扩展；在同一时间发送相同信号到手机的基站(或小区)数目。

在理想状态下，通常会在某种最优的方式组合所有可用路径。在AWGN(加性白高斯噪声)条件下，信噪比最大化的优化组合称之为最大比组合。最大比组合对每一条接收路径用其增益的复数共轭值进行加权，然后将这些加权的信号求和。

最大比组合的重要理论特性之一就是当独立衰落路径增加时(假定每个比特的能量恒定不变)，衰落效应可以被完全消除。但这只是理想结果，在实际中由于各种限制条件无法获得。

2、约束条件：实际状况下，TD-SCDMA/3G/4G终端的分集组合有以下几种约束条件：解调器(选用的接收路径)数目的约束；路径搜索器报告速率、时延和准确性的约束；选择的用于接收基站发送信号路径的信干比报告速率、时延和准确性的约束；选用路径指配速率的约束；计算资源的约束。

由于解调器选用接收路径数目的约束，多径接收管理算法的目标是动态地从数目变化的接收路径中指配少量选用路径。在选用路径的数目固定、AWGN(加性白高斯噪声)条件下的最优组合方法是混合选择最大比(HSMR)组合(并被作为通用选择组合)。HSMR组合是在每个瞬间根据可知的路径增益从N个可用路径中选择最强的路径。然后利用常规的最大比组合方法组合所选择的路径。

在本发明中，我们提出一种保证TD-SCDMA/3G/4G终端可以动态、周期性地定时搜索并更新基站(前向/下行)无线信号的最佳接收路径的算法。详细阐述如下。

发明内容

设计目的：提供一种保证TD-SCDMA/3G/4G终端可以动态、周期性地定时搜索并更新基站(前向/下行)无线信号的最佳接收路径的算法。

设计方案：1、多径接收管理算法的基本思想：图1所示的是我们提出的FMA(多径接收管理算法)的框图。FMA(多径接收管理算法)的基本思想是：通过对搜索到的N条路径的信干比的比较，实现对最多为k条选用(的接收)路径的最优指配，这样就可以对信干比低通滤波值最佳的接收路径采用前述的混合选择最大比(HSMR)组合法进行组合，从而获得信干比最高的接收机基带解调单元的输入信号。在本发明中，选用路径的定义是：FMA选择出的、接收并使用HSMR方法组合出用于基带解调的无线信号的传输路径。

2、搜索报告LPF(低通滤波)集：为此，在每一个时刻，对于每一个可能存在的下行导频，TD-SCDMA/3G/4G终端周期性地定时搜索其可能存在的无线传输路径的信干比(信号干扰比)(计算公式为E_C/I₀)和路径PN偏移量。每个路径的最新的搜索结果都保存在一个称之为“搜索报告”的结构中，该结构中包括该路径的信干比和路径PN偏移量。

终端的无线协议层对上述这些“搜索报告”的路径信干比进行低通滤波后，保存在一个称之为“搜索报告LPF(低通滤波)集”的结构数组中。终端的无线协议层始终保持对这个“搜索报告LPF(低通滤波)集”的定时更新。

3、选用路径报告LPF(低通滤波)集：并且，在每次定时更新“搜索报告LPF(低通滤波)集”的同时，终端的无线协议层还从中选择出多个称之为“选用路径”及“选用路径报告”，每个“选用路径报告”对应于一个“选用路径”。选用路径是利用“搜索报告LPF(低通滤波)集”得到的信干比低通滤波值最佳的接收路径(最多选择出k个信干比超过可用门限的路径)。1个“选用路径报告”包括一个最佳接收路径(最多为k个)的信干比(计算公式为E_C/I₀)，以及相关PN偏移量。

终端的无线协议层对上述这些“选用路径报告”的路径信干比进行低通滤波后，保存一个称之为“选用路径报告LPF(低通滤波)集”的结构数组中。FMA输入为搜索报告和选用路径报告。FMA的目标是在下次选用路径指配时，可以将至多为k个的最可靠路径指配成选用路径。