[发明专利]确定终端速度的方法和接收机

说明书

本发明涉及一种用于确定无线系统中终端速度的方法，本方法包括，以给定间隔对接收信号进行抽样，根据所接收信号计算信道脉冲响应并确定信道脉冲响应能量，和计算给定时间窗内抽样信号的平均强度。

本发明尤其适用于蜂窝无线系统，也适用于其它数字无线系统，在这些系统中，与基站通信的终端可跨跃小区界限。与终端移动速度有关的信息实际上有助于无线系统的资源管理，例如越区切换的预知和功率控制的优化。

例如在一种采用一些小的微小区以及一些较大的与这些微小区交叠在一起的所谓伞形小区的系统中，最好是快移动终端与伞形小区通信，而慢移动或静止终端与微小区通信。这样，可大大减少所需的越区切换的数量并减小网络的信令负载。

在一般的蜂窝无线环境中，基站与用户终端之间的信号在发射机和接收机之间以多路径传播。这种多径传播主要是由于周围环境表面的信号反射所造成的。由于不同的传播延时，以不同路径传播的信号会在不同的时刻到达接收机。这对两种传输方向均适用。在接收机中，可通过测量所接收信号的脉冲响应来监测信号的多径传播，显然，以不同时刻到达的信号其峰值正比于其信号强度。

一种用于确定移动终端速度的已知解决方案是监测载波频率的多普勒漂移。然而，这种方法不太切合实际，因为它需要一种造价很高的稳定频率参考源。

另一种已知的方法如Doumi,T.、Gardinet,J.G.所著的论文“‘Use of base station divetsity for mobile speed estimation’,Electronic Letters,Vol.30,no.22,pp.1835-1836”中所述。在这种公布的方法中，采用了基站天线分集。提供最强信号电平的天线总是以分集方式选定。天线双工频率与多普勒漂移成正比，据此可确定装置速度。

一种当采用天线分集时用于测量装置速度的方法在专利公开US5396645中所述。在这一公开的方法中，结合天线分集来测量所接收信号强度的起伏。

本发明的目的是，利用一种相对简单和便利的设备而不采用天线分集，即能测量终端速度。

这可用序言中所陈述的那种方法来实现，该方法其特征在于，确定若干连续计算出的信道脉冲响应的平均能量，将瞬时脉冲响应强度值与所计算出的平均强度进行比较，并计算出给定时间窗内瞬时强度多久越到平均值的上面或下面一次，以及在于，根据跃变的次数，确定装置速度。

本发明还涉及一种用于确定无线系统中终端速度的方法，该方法包括，在信号接收中采用天线分集，以给定间隔对接收信号进行抽样，通过测量每一抽样的信号强度来确定信号瞬时强度，和计算每一分集支路中给定时间窗内抽样信号的平均强度。本发明的这种方法，其特征在于，将瞬时强度值与所计算出的每一分集支路中的平均强度进行比较，和在于，计算在给定时间窗内瞬时强度多久越到平均值的上面或下面一次，还在于，根据跃变的次数在每一分集支路中确定装置速度，和在于，将提供最佳信号质量的分集支路所给出的速度值选定为速度值。

本发明还涉及无线系统中的一种接收机，该接收机包括，用于利用至少两个分集天线来接收终端信号的装置，用于以给定间隔对接收信号进行抽样的装置，用于通过测量每一抽样的信号强度来确定信号瞬时强度的装置和用于计算给定时间窗内抽样信号平均强度的装置，以及用于确定每一天线所接收信号质量的装置。本发明的接收机其特征在于，该接收机包括，用于将瞬时强度值与所计算出的平均强度进行比较和用于计算给定时间窗内瞬时强度多久越到平均值上面或下面一次的装置，用于在每一分集支路中确定装置速度的装置，和用于根据每一分集支路中跃变的次数来确定装置速度的装置以及用于将提供最佳信号质量的分集支路所给出的速度值选定为要用的速度值的装置。

本发明的这种解决方案具有多个优点。本发明的方法就越区切换而言使得能足够快地估算移动台的速度。利用本发明时未必采用天线分集，尽管本发明对于天线分集也起作用。

为了避免因信号噪声而造成错误的测量，可用这样的方法来利用一种与平均强度值有关的阈值：当将瞬时强度与平均值进行比较时，在瞬时值已越出平均值某一预定阈值后，才来考虑跃变。

下面，参照附图中的例子来详述本发明，其中：

图1示出了可实施本发明的方法的蜂窝无线系统的一个例子，

图2示出了不同速度情况下快衰落如何起作用，

图3a和3b示出了本发明的方法的一个例子，和

图4和5示出了本发明的接收机的结构的例子。