Способ формирования меры качества для сигнальных пакетов

 

Способ формирования в приемнике меры SQ качества вектора сигнала принятого сигнального пакета предназначен для использования в системах подвижной цифровой радиосвязи. Способ включает формирование первой оценки Е_S энергии полезного сигнала вектора сигнала, формирование второй оценки E_n и энергии остальных компонент вектора сигнала и формирования меры SQ качества вектора сигнала согласно формуле SQ = K₁E_S/K(K₂+E_n), где K₁ и K₂ - заранее заданные константы. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу формирования меры SQ качества вектора сигнала сигнального пакета, принимаемого приемником, для систем подвижной цифровой радиосвязи.

В системах подвижной цифровой радиосвязи используются различные меры качества принятого приемником сигнала для подтверждения правильности этого сигнала. Например, правильность так называемого пакета доступа проверяется на базовой станции. Такие пакеты посылаются подвижной станцией в связи с осуществлением доступа. В этой ситуации важно иметь возможность определить, действительно ли принятый сигнал является пакетом доступа или это помеха, которая только выглядит как пакет доступа.

Однако показано, что существующие меры качества не обладают удовлетворительной стабильностью и некоторые специфические виды помех могут интерпретировать базовой станцией как реальные пакеты доступа и тем самым блокировать всю базовую станцию.

Известно техническое решение (FI-B-86935, 1992), согласно которому в аналоговой системе связи формируют отношение суммы сигнала и шума к шуму, причем для такого конкретного случая, когда частота сигнала известна.

Целью изобретения является создание способа определения стабильной меры SQ качества отношения сигнал-шум для принимаемого сигнала.

Это достигается способом, указанным в ограничительной части формулы изобретения. Отличительные признаки способа приведены в отличительной части п. 1 формулы изобретения.

Доказано, что эта мера SQ хорошо коррелирует с частотой ошибок по необработанным битам в приемнике на выходе выравнивателя и в значительной степени не зависит от вида помехи.

На чертеже изображена блок-схема устройства для вычисления меры SQ качества в соответствии с изобретением.

Компоненты комплексного сигнала, принятого приемником, X(к) (на чертеже комплексные сигналы представлены двойными линиями) поступают на коррелятор 10, в котором они коррелируются с компонентами установочной последовательности d(к) одним из известных способом. Эта последовательность формируется генератором 12 установочной последовательности. К примеру, в стандарте GSM эта установочная последовательно имеет длину 41 бит для пакета доступа и 26 бит для обычного пакета. Точно такая же последовательность излучается передатчиком, и в стандарте GSM она расположена в начале пакета доступа и в середине обычного сигнального пакета. В блоке 14 оценки канала с помощью корреляционных величин с коррелятора формируется оценка канала. Эта оценка может содержать, например, пять корреляционных значений h(i) вблизи той части, сформированной генератором 10 корреляционной последовательности, где сконцентрирована энергия. Известны различные методы для определения этих пяти корреляционных величин. Приемлемый метод описан, к примеру, в заявке Швеции 92 00079-3, опубликованной 14.03.93 г. Оценка h(i) канала может содержать больше или меньше пяти компонентов.

Оценка канала с блока 14 оценки канала подается на блок 16 вычисления энергии, в котором вычисляется мера энергии оценки канала, например, в соответствии с выражением Корреляционные компоненты h(i) из оценки канала используются так же, как коэффициенты фильтрации в фильтре 18, в котором путем фильтрации установочной последовательности d(k), сформированной генератором 12, формируется последовательность выборочной оценки Y(k) в соответствии с выражением Эта последовательность Y(k) выборочной оценки представляет собой установочную последовательность, которая была бы принята приемником, если бы радиоканал в точности описывался оценкой h(i) канала.

В вычислительном блоке 20 формируется разностный сигнал между сигналом Y(k) на выходе фильтра и реально принятым сигналом X(k), после чего формируется мера энергии разностного сигнала, например, в соответствии с выражением Это выражение справедливо для пакетов доступа. В случае обычных пакетов суммирование производится от 5 до 26. Причиной того, что суммирование в этом случае начинается с 5, является тот факт, что предыдущие значения Y(к) зависят от тех значений X(к), которые лежат за пределами принимаемой установочной последовательности и поэтому неизвестны (см. выше выражение для Y(к). Однако в пакетах доступа 8 первых разрядов, которые предшествуют установочной последовательности, известны (так называемый расширенный хвост). Поэтому для пакетов доступа суммирование может начинаться с 1.

Наконец, в вычислительном блоке 22 формируется мера качества в соответствии с выражением: В этом выражении К₁ - целочисленная константа для коррекции динамики. Для упомянутых выше пакетов доступа К₁ может иметь значение 32768, тогда как приемлемое значение К₁ для нормальных сигнальных пакетов равно 8192.

К₂ - константа, которая обеспечивает стремление SQ к нулю, когда и E_s, и E_n малы. Поэтому предпочтительно, чтобы К₂ было больше 0. Приемлемое значение К₂ составляет приблизительно 1000.

Настоящее изобретение было описано выше в связи с так называемыми пакетами доступа. Однако ясно, что способ в соответствии с данным изобретением также применим и для формирования меры SQ качества для нормальных пакетов данных. Кроме того, способ был описан в связи с европейским стандартом GSM. Понятно, что те же принципы могут быть использованы в других подвижных системах цифровой радиосвязи, например в американской системе в соответствии со стандартом IS-54.

Специалистам в данной области очевидно, что в настоящее изобретение можно внести различные изменения и усовершенствования без отхода от его сущности и объема, которые определены формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Способ формирования меры SQ качества для вектора сигнала принятого сигнального пакета в приемнике системы подвижной цифровой радиосвязи, отличающийся тем, что формируют комплексную оценку h(i) канала из указанного вектора сигнала, формируют первую оценку E_S энергии полезного сигнала указанного вектора сигнала путем вычисления полной энергии указанной комплексной оценки h(i) канала, формируют вторую оценку E_n энергии остальных компонент сигнала указанного вектора сигнала, формируют меру SQ качества для вектора сигнала в соответствии с выражением

где К₁ и К₂ - заранее заданные константы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная оценка канала содержит заранее заданное число последовательных корреляционных величин h(i) между установочной последовательностью принятого сигнального пакета и точной установочной последовательностью d(k), сформированной в приемнике.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что оценка канала содержит 5 корреляционных величин h(i).

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что вторую оценку E_n формируют путем вычисления энергии вектора разностного сигнала между вектором, образованным установочной последовательностью Х(k) принятого сигнального пакета, и вектором выборочной оценки, образованным путем фильтрации сформированной в приемнике установочной последовательности фильтром, образованным указанной оценкой h(i) канала.

5. Способ по любому из п.1 - 4, отличающийся тем, что К₂ > 0.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что К₂ 1000.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что К₁ = 32768.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что К₁ = 8192.

РИСУНКИ

Рисунок 1