在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法

2023-09-23 18:30:35

專利名稱：在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法
技術領域：
本發明涉及一種在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，確切地說，涉及一種在CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等技術的擴頻通信領域中，對軟切換條件下激活集中各個小區搜索出來的多徑信息實現均衡分配，以使RAKE接收機獲得最大分集增益和合併增益的方法；屬於擴頻通信技術領域。
在軟切換條件下，接收機同時與幾個小區保持通信聯繫，此時的徑分配方法的正確與否會直接影響到接收機所能獲得的軟切換增益的大小，錯誤的分配策略會大大降低軟切換增益。此外，軟切換下的徑分配策略還應該能夠同時兼容非軟切換的情況。目前的多徑分配方法主要是按照信號的能量大小(即強度大小)進行分配，並沒有考慮在軟切換條件下如何進行多徑分配。如果僅僅按照能量分配多徑，那麼在軟切換條件下，有可能會出現激活集中的小區並沒有被解調，從而軟切換增益也沒有獲得的缺憾。
本發明的目的是這樣實現的一種在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，其特徵在於該方法包括有以下述兩個原則分別進行操作的兩個步驟(一)首先以小區原則進行多徑分配，確保每一個激活集中的小區都有一條徑在解調單元中被跟蹤解調；(二)然後以能量原則進行多徑分配，確保信號強度最大的徑，即能量最強的徑在被解調和參加合併，以便能夠獲得最大的合併增益。
所述的第(一)操作步驟是(1)首先從解調徑集合中選擇一個解調單元；(2)判斷該解調單元正在解調的徑是否鎖定？如果該解調單元所解調的徑未鎖定，則進行第(3)操作步驟；如果該徑已經鎖定，則進行第(4)操作步驟；(3)在搜索徑集合中判斷是否包含該解調單元正在解調的徑？如果不包含此徑，則進行第(5)操作步驟；如果包含此徑，則進行第(6)操作步驟；(4)對目前解調徑集合中正在解調的徑，判斷其是否由唯一的解調單元跟蹤解調？如果有多個解調單元在跟蹤解調該同一條徑，則進行第(7)操作步驟；否則進行第(10)操作步驟；(5)將該失鎖的解調單元設置為「空閒」，以便為該失鎖的解調單元重新指定一條新徑進行跟蹤解調，同時將該失鎖解調單元的清零指示設置為1；(6)保留該解調單元，讓該解調單元繼續跟蹤原來正在解調的徑，之後進行第(10)操作步驟；
(7)判斷該解調單元的信號能量是否為最強？如果能量是最強，進行第(8)操作步驟；否則，進行第(9)操作步驟；(8)保留該能量最強的解調單元進行跟蹤解調，而其他的解調同一徑的各解調單元都被設置為「空閒」，同時將這些被設置為「空閒」的解調單元的清零指示設置為1；之後進行第(10)操作步驟；(9)將該解調單元設置為「空閒」，同時將該設置為「空閒」的解調單元的清零指示設置為1；之後進行第(10)操作步驟；(10)判斷是否還有其他解調單元？如果有，進行第(11)操作步驟；如果沒有，進行第(12)操作步驟；(11)選擇下一個解調單元，即返回到第(2)操作步驟；(12)進入均衡分配法的第(二)步驟。
所述的失鎖解調單元和解調單元的清零指示設置為1時，表示清零；設置為0時，表示未清零。
所述的第(二)操作步驟是(20)首先在搜索徑集合中選擇一條能量最強的徑，稱之為待分配徑；(21)判斷是否有解調單元解調該待分配徑？如果有，則進入第(22)操作步驟；如果沒有，則進入第(24)操作步驟；(22)在搜索徑集合中判斷是否還有其他徑沒有被分配？如果有，則進入第(23)操作步驟；如果沒有，則此次徑分配結束；(23)在搜索徑集合中選擇一條能量次強的徑，返回到第(21)操作步驟；(24)判斷是否存在有處於「空閒」狀態的解調單元？如果有，則進入第(25)操作步驟；如果沒有，則進入第(26)操作步驟；(25)分配一「空閒」解調單元跟蹤解調搜索徑集合中的該待分配徑，並將其「空閒」狀態設置為「非空閒」，同時將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；
(26)判斷該待分配徑和搜索徑集合中所有的徑是否都屬於同一個小區？如果是屬於同一個小區，則進入第(27)操作步驟；如果不是屬於同一個小區，則進入第(29)操作步驟；(27)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(28)操作步驟；如果不大於2倍，則結束此次操作；(28)將正在解調最弱徑的解調單元分配給該待分配徑，並將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，之後進行第(22)操作步驟；(29)在解調徑集合中選擇一條解調單元能量最弱的徑，之後進行第(30)操作步驟；(30)判斷該待分配徑與最弱徑是否屬於同一個小區？如果是屬於同一個小區，進入第(31)操作步驟；如果不屬於同一個小區，進入第(33)操作步驟；(31)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(32)操作步驟；如果不大於2倍，則進入第(37)操作步驟；(32)將該解調單元分配給該待分配徑，同時將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(33)判斷解調徑集合中的最弱徑是否為該小區的唯一的解調徑？如果是唯一解調徑，則進入第(37)操作步驟；如果不是唯一解調徑，則進入第(34)操作步驟；(34)判斷該待分配徑是否位於激活集中的新小區？如果是，則進入第(36)操作步驟；如果不是，則進入第(35)操作步驟；(35)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(36)操作步驟；如果不大於2倍，則進入第(37)操作步驟；(36)將該解調單元分配給該待分配徑，同時將該解調單元的徑能量設置為待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(37)判斷解調徑集合中是否還有其他徑還沒有進行判斷處理？如果有，則進入第(38)操作步驟；如果沒有，則進入第(22)操作步驟；(38)選擇解調徑集合中的能量次弱的解調單元，進入第(29)操作步驟。
本發明的特點是能夠確保在軟切換條件下激活集中的每個小區的多徑信息在RAKE接收機中都有解調單元在對其進行跟蹤解調，這樣一方面可以獲得最高的軟切換增益，另一方面確保了對激活集中的每個小區進行合理的功率控制。此外，本發明的方法可以同時兼容非軟切換情況。
圖2是本發明實現均衡分配方法的流程示意圖。
圖3是本發明實現均衡分配方法的第一步驟流程圖。
圖4是本發明實現均衡分配方法的第二步驟流程圖。
本發明在上述第一條原則的基礎上，還要考慮第二條原則即能量原則。因為下行鏈路採用的是最大比合併(MRC)的方法，在最大比合併時，合併後的總信噪比是各個支路的信噪比之和，信噪比越高的的支路，對合併後的信號的增益貢獻越大。在小區負載基本均衡的情況下，可以近似地認為每個無線鏈路(RL)的噪聲相差不多，因此本發明使用信號強度，即其能量的高低進行多徑選擇，也就是選擇能量最高的徑參加合併，從而能夠獲得最大的合併增益。
參見圖3，在本發明的實現方法中，首先以小區原則進行多徑分配的各項具體操作步驟的流程如下(1)首先從解調徑集合中選擇一個解調單元；(2)判斷該解調單元正在解調的徑是否鎖定？如果該解調單元所解調的徑未鎖定，則進行第(3)操作步驟；如果該徑已經鎖定，則進行第(4)操作步驟；(3)在搜索徑集合中判斷是否包含該解調單元正在解調的徑？如果不包含此徑，則進行第(5)操作步驟；如果包含此徑，則進行第(6)操作步驟；(4)對目前解調徑集合中正在解調的徑，判斷其是否由唯一的解調單元跟蹤解調？如果有多個解調單元在跟蹤解調該同一條徑，則進行第(7)操作步驟；否則進行第(10)操作步驟；(5)將該失鎖的解調單元設置為「空閒」，以便為該失鎖的解調單元重新指定一條新徑進行跟蹤解調，同時將該失鎖解調單元的清零指示設置為1，表示清零；而設置為0時，表示未清零(後面對解調單元的設置亦然)；(6)保留該解調單元，讓該解調單元繼續跟蹤原來正在解調的徑，之後進行第(10)操作步驟；
(7)判斷該解調單元的信號能量是否為最強？如果能量是最強，進行第(8)操作步驟；否則，進行第(9)操作步驟；(8)保留該能量最強的解調單元進行跟蹤解調，而其他的解調同一徑的各解調單元都被設置為「空閒」，同時將這些被設置為「空閒」的解調單元的清零指示設置為1；之後進行第(10)操作步驟；(9)將該解調單元設置為「空閒」，同時將該設置為「空閒」的解調單元的清零指示設置為1；之後進行第(10)操作步驟；(10)判斷是否還有其他解調單元？如果有，進行第(11)操作步驟；如果沒有，進行第(12)操作步驟；(11)選擇下一個解調單元，即返回到第(2)操作步驟；(12)進入均衡分配法的第(二)步驟。
參見圖4，在本發明的實現方法中，其中第(二)步以能量原則進行多徑分配的各項具體操作步驟的流程如下(20)首先在搜索徑集合中選擇一條能量最強的徑，稱之為待分配徑；(21)判斷是否有解調單元解調該待分配徑？如果有，則進入第(22)操作步驟；如果沒有，則進入第(24)操作步驟；(22)在搜索徑集合中判斷是否還有其他徑沒有被分配？如果有，則進入第(23)操作步驟；如果沒有，則此次徑分配結束；(23)在搜索徑集合中選擇一條能量次強的徑，返回到第(21)操作步驟；(24)判斷是否存在有處於「空閒」狀態的解調單元？如果有，則進入第(25)操作步驟；如果沒有，則進入第(26)操作步驟；(25)分配一「空閒」解調單元跟蹤解調搜索徑集合中的該待分配徑，並將其「空閒」狀態設置為「非空閒」，同時將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(26)判斷該待分配徑和搜索徑集合中所有的徑是否都屬於同一個小區？如果是屬於同一個小區，則進入第(27)操作步驟；如果不是屬於同一個小區，則進入第(29)操作步驟；(27)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(28)操作步驟；如果不大於2倍，則結束此次操作；(28)將正在解調最弱徑的解調單元分配給該待分配徑，並將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，之後進行第(22)操作步驟；(29)在解調徑集合中選擇一條解調單元能量最弱的徑，之後進行第(30)操作步驟；(30)判斷該待分配徑與最弱徑是否屬於同一個小區？如果是屬於同一個小區，進入第(31)操作步驟；如果不屬於同一個小區，進入第(33)操作步驟；(31)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(32)操作步驟；如果不大於2倍，則進入第(37)操作步驟；(32)將該解調單元分配給該待分配徑，同時將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(33)判斷解調徑集合中的最弱徑是否為該小區的唯一的解調徑？如果是唯一解調徑，則進入第(37)操作步驟；如果不是唯一解調徑，則進入第(34)操作步驟；(34)判斷該待分配徑是否位於激活集中的新小區？如果是，則進入第(36)操作步驟；如果不是，則進入第(35)操作步驟；(35)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(36)操作步驟；如果不大於2倍，則進入第(37)操作步驟；
(36)將該解調單元分配給該待分配徑，同時將該解調單元的徑能量設置為待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(37)判斷解調徑集合中是否還有還沒有進行判斷處理？如果有，則進入第(38)操作步驟；如果沒有，則進入第(22)操作步驟；(38)選擇解調徑集合中的能量次弱的解調單元，進入第(29)操作步驟。
權利要求
1.一種在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，其特徵在於該方法包括有以下述兩個原則分別進行操作的兩個步驟(一)首先以小區原則進行多徑分配，確保每一個激活集中的小區都有一條徑在解調單元中被跟蹤解調；(二)然後以能量原則進行多徑分配，確保信號強度最大的徑，即能量最強的徑在被解調和參加合併，以便能夠獲得最大的合併增益。
2.根據權利要求1所述的在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，其特徵在於所述的第(一)操作步驟是(1)首先從解調徑集合中選擇一個解調單元；(2)判斷該解調單元正在解調的徑是否鎖定？如果該解調單元所解調的徑未鎖定，則進行第(3)操作步驟；如果該徑已經鎖定，則進行第(4)操作步驟；(3)在搜索徑集合中判斷是否包含該解調單元正在解調的徑？如果不包含此徑，則進行第(5)操作步驟；如果包含此徑，則進行第(6)操作步驟；(4)對目前解調徑集合中正在解調的徑，判斷其是否由唯一的解調單元跟蹤解調？如果有多個解調單元在跟蹤解調該同一條徑，則進行第(7)操作步驟；否則進行第(10)操作步驟；(5)將該失鎖的解調單元設置為「空閒」，以便為該失鎖的解調單元重新指定一條新徑進行跟蹤解調，同時將該失鎖解調單元的清零指示設置為1；(6)保留該解調單元，讓該解調單元繼續跟蹤原來正在解調的徑，之後進行第(10)操作步驟；(7)判斷該解調單元的信號能量是否為最強？如果能量是最強，進行第(8)操作步驟；否則，進行第(9)操作步驟；(8)保留該能量最強的解調單元進行跟蹤解調，而其他的解調同一徑的各解調單元都被設置為「空閒」，同時將這些被設置為「空閒」的解調單元的清零指示設置為1；之後進行第(10)操作步驟；(9)將該解調單元設置為「空閒」，同時將該設置為「空閒」的解調單元的清零指示設置為1；之後進行第(10)操作步驟；(10)判斷是否還有其他解調單元？如果有，進行第(11)操作步驟；如果沒有，進行第(12)操作步驟；(11)選擇下一個解調單元，即返回到第(2)操作步驟；(12)進入均衡分配法的第(二)步驟。
3.根據權利要求2所述的在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，其特徵在於所述的失鎖解調單元和解調單元的清零指示設置為1時，表示清零；設置為0時，表示未清零。
4.根據權利要求1所述的在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，其特徵在於所述的第(二)操作步驟是(20)首先在搜索徑集合中選擇一條能量最強的徑，稱之為待分配徑；(21)判斷是否有解調單元解調該待分配徑？如果有，則進入第(22)操作步驟；如果沒有，則進入第(24)操作步驟；(22)在搜索徑集合中判斷是否還有其他徑沒有被分配？如果有，則進入第(23)操作步驟；如果沒有，則此次徑分配結束；(23)在搜索徑集合中選擇一條能量次強的徑，返回到第(21)操作步驟；(24)判斷是否存在有處於「空閒」狀態的解調單元？如果有，則進入第(25)操作步驟；如果沒有，則進入第(26)操作步驟；(25)分配一「空閒」解調單元跟蹤解調搜索徑集合中的該待分配徑，並將其「空閒」狀態設置為「非空閒」，同時將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(26)判斷該待分配徑和搜索徑集合中所有的徑是否都屬於同一個小區？如果是屬於同一個小區，則進入第(27)操作步驟；如果不是屬於同一個小區，則進入第(29)操作步驟；(27)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(28)操作步驟；如果不大於2倍，則結束此次操作；(28)將正在解調最弱徑的解調單元分配給該待分配徑，並將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，之後進行第(22)操作步驟；(29)在解調徑集合中選擇一條解調單元能量最弱的徑，之後進行第(30)操作步驟；(30)判斷該待分配徑與最弱徑是否屬於同一個小區？如果是屬於同一個小區，進入第(31)操作步驟；如果不屬於同一個小區，進入第(33)操作步驟；(31)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(32)操作步驟；如果不大於2倍，則進入第(37)操作步驟；(32)將該解調單元分配給該待分配徑，同時將該解調單元的徑能量設置為該待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(33)判斷解調徑集合中的最弱徑是否為該小區的唯一的解調徑？如果是唯一解調徑，則進入第(37)操作步驟；如果不是唯一解調徑，則進入第(34)操作步驟；(34)判斷該待分配徑是否位於激活集中的新小區？如果是，則進入第(36)操作步驟；如果不是，則進入第(35)操作步驟；(35)判斷該待分配徑的能量是否大於當前解調徑集合中的最弱徑的能量的2倍？如果大於2倍，則進入第(36)操作步驟；如果不大於2倍，則進入第(37)操作步驟；(36)將該解調單元分配給該待分配徑，同時將該解調單元的徑能量設置為待分配徑的能量，進入第(22)操作步驟；(37)判斷解調徑集合中是否還有其他徑還沒有進行判斷處理？如果有，則進入第(38)操作步驟；如果沒有，則進入第(22)操作步驟；(38)選擇解調徑集合中的能量次弱的解調單元，進入第(29)操作步驟。
全文摘要
一種在軟切換和多徑傳播條件下實現均衡分配的方法，包括有以下述兩個原則分別進行操作的兩個步驟(一)首先以小區原則進行多徑分配，確保每一個激活集中的小區都有一條徑在解調單元中被跟蹤解調；(二)然後以能量原則進行多徑分配，確保信號強度最大的徑，即能量最強的徑在被解調和參加合併，以便能夠獲得最大的合併增益。本發明的特點是能夠確保在軟切換條件下激活集中的每個小區的多徑信息在RAKE接收機中都有解調單元在對其進行跟蹤解調，這樣一方面可以獲得最高的軟切換增益，另一方面確保了對激活集中的每個小區進行合理的功率控制。此外，本發明的方法可以同時兼容非軟切換情況。
文檔編號H04W28/08GK1435962SQ02103628
公開日2003年8月13日 申請日期2002年1月31日 優先權日2002年1月31日
發明者邵娟 申請人:華為技術有限公司