專利名稱：一種wcdma系統(tǒng)中的rssi處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，尤其涉及對移動通信系統(tǒng)的負載進行估計的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在WCDMA移動通信系統(tǒng)中，無線接入網(wǎng)經(jīng)常需要對空中的無線信道寬帶信號接收總功率進行測量，用以對信道的負載程度進行估計，并以此估計作為一個重要依據(jù)來決定當某個用戶要求接入時是否允許該用戶的接入。因此，信道負載程度的估計算法是否優(yōu)良、估計值是否準確，對WCDMA系統(tǒng)容量有著重要的影響。
但是，由于干擾、快衰落等原因，寬帶信號接收總功率的原始測量值往往呈現(xiàn)快速波動的特性。為了得到穩(wěn)定可用的信道負載估計，需要對原始測量值進行平滑處理?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般采用簡單的IIR(Indefinite Impulse Response，無限脈沖響應)低通濾波器來進行平滑處理。其算法公式是Fn＝(1-α)·Fn-1+α·Mn(1)其中Fn是濾波器的當前輸出功率；Fn-1是上一時刻濾波器的輸出功率；Mn是原始測量的接收總功率的當前值；α＝1/2(k/2)，α是濾波器系數(shù)，其中的k是大于或等于0的某些整數(shù)，當k＝0時，表示不進行濾波；F0＝M1。
但是，WCDMA的隨機接入信道(RACH信道)及獲得下行同步之前的上行專用信道(DCH)往往會對寬帶信號接收總功率的測量及估計造成較大的突發(fā)干擾。如果采用上述現(xiàn)有技術(shù)的濾波方法，那么當系數(shù)α取值稍大時，會難以消除干擾影響；要想消除干擾影響，則要求使系數(shù)α取較小的值，而當α的值較小時，會使濾波輸出對實際接收功率的變化跟蹤過于緩慢。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的WCDMA寬帶接收總功率測量值平滑處理中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種對WCDMA移動通信系統(tǒng)所處的無線接入網(wǎng)中的空中無線信道負載功率進行估計的新技術(shù)，特別是一種對接收寬帶信號總功率的RSSI(ReceivedSignal Strength Indication，接收信號強度指示)測量值的濾波技術(shù)。
按照本發(fā)明的一個方面提供了一種RSSI濾波方法，它包含(1)異常樣本剔除步驟將輸入的接收總功率原始測量值M(n)與某一時刻的FIR(Finite Impulse Response，有限脈沖響應)平滑濾波值Z(n)進行比較，如果比較結(jié)果大于某一預定門限值b，則輸出相應的輸出值X(n)；(2)IIR濾波步驟對相應的輸出值X(n)進行IIR濾波，輸出經(jīng)IIR濾波的接收總功率估計值Y(n)；(3)FIR平滑濾波步驟在某一時刻，對某一時段內(nèi)的IIR濾波輸出的接收總功率估計值Y(n)取平均，并由此得到該時刻用以判斷接收總功率原始測量值M(n)與FIR平滑濾波輸出值Z(n)相比的結(jié)果是否大于預定門限值的參數(shù)值。
按照本發(fā)明的另一個方面提供了一種RSSI濾波器裝置，它包含(1)異常樣本剔除模塊，它接收輸入的接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值M(n)，并將其與某一時刻的FIR平滑濾波值Z(n)進行比較，如果比較結(jié)果大于某一預定門限值b，則輸出相應的輸出值X(n)；(2)IIR濾波器，用于接收經(jīng)異常樣本剔除處理的輸出X(n)，對該輸出X(n)進行IIR濾波，并輸出經(jīng)IIR濾波的接收總功率估計值Y(n)；(3)FIR平滑濾波器，用于從IIR濾波輸出Y(n)中，對某一時刻的某一時段內(nèi)的IIR濾波輸出Y(n)進行平均，并由此得到該時刻用以判斷M(n)與FIR平滑濾波輸出Z(n)相比的結(jié)果是否大于預定門限值的參數(shù)值。
按照本發(fā)明的又一個方面提供了一種實現(xiàn)RSSI濾波器裝置的電路，該RSSI濾波器裝置中的異常樣本剔除模塊包含輸入端(1)；輸出端(2)和輸出端(3)；分貝轉(zhuǎn)換器；減法器；
絕對值運算器；單位延時器(4)；選擇器，其中，輸入端(1)用于接收接收總功率原始測量值當前時刻樣本值M(n)，并將接收的樣本值輸入到分貝轉(zhuǎn)換器，以將所接收的樣本值轉(zhuǎn)換成分貝值，將經(jīng)轉(zhuǎn)換成分貝值的樣本值輸入到減法器中，用以進行比較，并將比較結(jié)果輸入到絕對值運算器中取絕對值，單位延時器(4)接著對輸出端(2)反饋的輸出值進行延時，選擇器接收經(jīng)延時的輸出值X(n)、取絕對值后的X(n-1)值以及用分貝(dB)表示的樣本值M(n)，并作出選擇；本RSSI濾波器裝置中的IIR濾波器模塊包含放大器a和放大器(1-a)；單位延時器(5)；加法器；其中，放大器a用來接收異常樣本剔除模塊的輸出X(n)并對其進行放大，并將經(jīng)放大的測量值輸入到加法器中與放大器(1-a)的輸出迭加，從而輸出接收總功率的估計值Y(n)；本RSSI濾波器裝置中的FIR濾波器模塊包含樣本平均器，用于接收IIR濾波器的輸出，對其取平均，并將取平均的測量值反饋到異常樣本剔除器的輸入端。


讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實施方式
以后，將會清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，圖1是按照本發(fā)明通過對WCDMA系統(tǒng)中接收總功率的異常值進行檢測而進行RSSI濾波的方框圖；圖2是圖1所示處理方框圖的一種具體電路圖；圖3是說明經(jīng)本發(fā)明的RSSI濾波器濾波與未經(jīng)RSSI濾波的效果比較圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中，采用如下所述的算法公式
Xn=Mn,If,10*|Log(Mn/Zn)|≤b AND n≥1Xn-1,If,10*|Log(Mn/Zn)|>b AND n≥1M1If,n=0---(2)]]>Yn=(1-a)*Yn-1+a*Xn,If,n≥1X1,If,n=0---(3)]]>Zn=1N*Σk=1NYn-k,If,n≥N≥11n*Σk=1nYn-k,If,1≤n<N---(4)]]>其中，Mn是接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值；Xn是對原始測量數(shù)據(jù)的異常值進行了剔除處理后的序列，且X0＝M1；Yn是接收總功率的估計值，是對Xn序列進行了平滑濾波后得到的結(jié)果；Zn是對n時刻前一段時間內(nèi)的Yn值取平均，由此得到n時刻所判斷的Mn的值是否異常的參數(shù)值；α(0＜α≤1)是平滑濾波器參數(shù)，α＝1表示不進行濾波；b(b≥0)是判斷Mn是否異常的門限值，其單位是分貝(dB)；N是參與計算Zn的樣本Yn的個數(shù)。
下面參照圖1描述本發(fā)明通過對WCDMA系統(tǒng)中接收總功率的異常值進行檢測而進行RSSI濾波的方法。需要指出的是，圖1所示的方框圖既可以用來描述本發(fā)明的方法，也可以用來描述本發(fā)明的裝置。當圖1用來描述本發(fā)明的方法時，圖中的方框表示相應的處理步驟，而當圖1用來描述本發(fā)明的裝置時，圖中的方框表示執(zhí)行對應方法步驟的模塊。
本發(fā)明的RSSI濾波方法包含(1)異常樣本剔除步驟將輸入的接收總功率原始測量值M(n)與某一時刻的FIR平滑濾波值Z(n)進行比較，并按照上述算法公式(2)，輸出相應的X(n)值；具體說來，當M(n)與Z(n)相比不大于預定門限值b時，本異常樣本剔除步驟簡單地輸出接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值，但當二者的比較結(jié)果大于預定門限值b時，本異常樣本剔除步驟剔除該當前時刻樣本值，而取前一時刻的樣本值。
(2)IIR濾波步驟對相應輸出的X(n)值進行IIR濾波，并輸出經(jīng)IIR濾波的接收總功率估計值Y(n)；具體說來，按照上述等式(3)中的公式，對經(jīng)異常樣本剔除的輸出X(n)進行IIR濾波，這一步驟與現(xiàn)有技術(shù)中的IIR濾波是相同的。
(3)FIR平滑濾波步驟在某一時刻，對某一時段內(nèi)的IIR濾波輸出Y(n)進行平均，并由此得到該時刻用以判斷M(n)與FIR平滑濾波輸出Z(n)的比較結(jié)果是否大于預定門限值的參數(shù)值。
本發(fā)明的RSSI濾波器裝置包含(1)異常樣本剔除模塊，它接收輸入的接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值M(n)，并將其與某一時刻的FIR平滑濾波值Z(n)進行比較，如果比較結(jié)果大于某一預定門限值，則輸出相應的X(n)值；具體說來，當M(n)與Z(n)的比較結(jié)果不大于預定門限值b時，本異常樣本剔除步驟簡單地輸出接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值，但當二者的比較結(jié)果大于預定門限值b時，本異常樣本剔除步驟剔除該當前時刻樣本值，而取前一時刻的樣本值。
(2)IIR濾波器，用于接收經(jīng)異常樣本剔除處理的輸出X(n)，對該輸出X(n)進行IIR濾波，并輸出經(jīng)IIR濾波的接收總功率估計值Y(n)；具體說來，按照上述等式(3)中的算法公式，對經(jīng)異常樣本剔除的輸出X(n)進行IIR濾波，這一步驟與現(xiàn)有技術(shù)中的IIR濾波相同。
(3)FIR平滑濾波器，用于從IIR濾波的輸出Y(n)中，對某一時刻處的某一時段內(nèi)的IIR濾波輸出Y(n)取平均，并由此得到該時刻用以判斷M(n)與FIR平滑濾波輸出Z(n)的比較結(jié)果是否大于預定門限值的參數(shù)值。
圖3是圖1所示本發(fā)明RSSI濾波器裝置的一種形式的具體電路圖。從圖中可以看出，圖1所示RSSI濾波器中的異常樣本剔除模塊包含輸入端(1)，用于接收接收總功率原始測量值當前時刻樣本值M(n)；輸出端(2)和輸出端(3)；將接收的樣本值M(n)轉(zhuǎn)換為分貝值的dB轉(zhuǎn)換器；將轉(zhuǎn)換為dB表示的樣本值M(n)以及經(jīng)FIR平滑濾波器濾波的平均值Z(n)進行比較的減法器；用于接收減法器的輸出并對所接收的輸出取絕對值的絕對值運算器；
從輸出端(2)接收輸出的FIR平滑濾波值并對其施加一定的時延的單位延時器(4)；以及在絕對值運算器的輸出測量值X(n)、經(jīng)延時的輸出測量值X(n-1)以及接收總功率原始測量值的當前樣本值M(n)之間作出選擇的選擇器。
圖1所示RSSI濾波器中的IIR濾波器模塊包含放大器a和放大器(1-a)；單位延時器(5)；加法器，用來接收放大器a和放大器(1-a)的輸出并將其相加；其中，放大器a用來接收異常樣本剔除模塊的輸出X(n)并對其進行放大，并將經(jīng)放大的測量值輸入到加法器中與放大器(1-a)的輸出迭加，從而輸出接收總功率的估計值Y(n)。
圖1所示RSSI濾波器中的FIR濾波器模塊包含樣本平均器，用于接收IIR濾波器的輸出，對其取平均，并將取平均的測量值反饋到異常樣本剔除器的輸入端。
圖3示出采用本發(fā)明的RSSI濾波器和采用普通的IIR濾波器的比較結(jié)果。其中，本發(fā)明中RSSI濾波器采用的一種可能的參數(shù)配置是a＝0.1，b＝10dB，N＝4。
圖中，(a)表示RSSI的原始波動情況；(b)表示脈沖干擾波形；(c)是受干擾后的RSSI原始測量值波形；(d)表示采用本發(fā)明的方法去除功率異常測量樣本后的波形；(e)是經(jīng)本發(fā)明的RSSI濾波處理后的RSSI估計值輸出波形；(f)表示用普通IIR濾波器平滑處理后的對照輸出。
由圖3所示的結(jié)果可以看出，在較大幅度脈沖干擾情況下，本發(fā)明通過使用異常值進行檢測而進行RSSI濾波處理后得到的RSSI估計波形與RSSI的原始波形匹配良好，而采用現(xiàn)有技術(shù)的簡單的IIR濾波方法得到的估計結(jié)果取值明顯偏大且殘留較大幅度的快速波動。因此驗證了本發(fā)明方法的有效性。
上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實施方式
。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的具體實施方式
中的具體步驟和實施元件等作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種RSSI濾波方法，其特征在于，它包含(1)異常樣本剔除步驟將輸入的接收總功率原始測量值M(n)與某一時刻的FIR平滑濾波值Z(n)進行比較，輸出相應的測量值X(n)；(2)IIR濾波步驟對相應的測量值X(n)進行IIR濾波，輸出經(jīng)IIR濾波的接收總功率估計值Y(n)；(3)FIR平滑濾波步驟在某一時刻，對某一時段內(nèi)的IIR濾波輸出的接收總功率估計值Y(n)取平均，并由此得到該時刻用以判斷接收總功率原始測量值M(n)與FIR平滑濾波輸出值Z(n)相比結(jié)果是否大于預定門限值的參數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的RSSI濾波方法，其特征在于，所述RSSI濾波方法采用如下所述的算法Xn=Mn,If10*|Log(Mn/Zn)|≤b AND n≥1Xn-1,If10*|Log(Mn/Zn)|>b AND n≥1M1If n=0---(2)]]>Yn=(1-a)*Yn-1+a*Xn,If n≥1X1,If n=0---(3)]]>Zn=1N*Σk=1NYn-k,If n≥N≥11n*Σk=1nYn-k,If1≤n<N---(4)]]>式中，Mn是接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值；Xn是對原始測量數(shù)據(jù)的異常值進行了剔除處理后的序列，且X0＝M1；Yn是接收總功率的估計值，是對序列進行了平滑濾波后得到的結(jié)果；Zn是對n時刻前一段時間內(nèi)的Yn值取平均，由此得到n時刻所判斷的Mn的值是否異常的參數(shù)值；α(0＜α≤1)是平滑濾波器參數(shù)，α＝1表示不進行濾波；b(b≥0)是判斷Mn是否異常的門限值，其單位是分貝；N是參與計算Zn的樣本Yn的個數(shù)；其中，所述異常樣本剔除步驟執(zhí)行公式(2)所示的算法，所述IIR濾波步驟執(zhí)行公式(3)所示的算法，而FIR平滑濾波步驟執(zhí)行公式(4)所示的算法。
3.一種RSSI濾波器裝置，其特征在于，它包含(1)異常樣本剔除模塊，它接收輸入的接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值M(n)，并將其與某一時刻的FIR平滑濾波值Z(n)進行比較，如果比較結(jié)果大于某一預定門限值b，則輸出相應的測量值X(n)；(2)IIR濾波器，用于接收經(jīng)異常樣本剔除處理的測量值X(n)，對該測量值X(n)進行IIR濾波，并輸出經(jīng)IIR濾波的接收總功率估計值Y(n)；(3)FIR平滑濾波器，用于從IIR濾波輸出Y(n)中，對某一時刻、某一時段內(nèi)的IIR濾波輸出Y(n)取平均，并由此得到該時刻用以判斷M(n)與FIR平滑濾波輸出Z(n)的比較結(jié)果是否大于預定門限值的參數(shù)值。
4.如權(quán)利要求3所述的RSSI濾波器裝置，其特征在于，所述RSSI濾波器進行的RSSI濾波采用如下的算法Xn=Mn,If10*|Log(Mn/Zn)|≤b AND n≥1Xn-1,If10*|Log(Mn/Zn)|>b AND n≥1M1If n=0---(2)]]>Yn=(1-a)*Yn-1+a*Xn,If n≥1X1,If n=0---(3)]]>Zn=1N*Σk=1NYn-k,If n≥N≥11n*Σk=1nYn-k,If1≤n<N---(4)]]>式中，Mn是接收總功率原始測量值的當前時刻樣本值；Xn是對原始測量數(shù)據(jù)的異常值進行了剔除處理后的序列，且X0＝M1；Yn是接收總功率的估計值，是對序列進行了平滑濾波后得到的結(jié)果；Zn是對n時刻前一段時間內(nèi)的Yn值取平均，由此得到n時刻所判斷的Mn的值是否異常的參數(shù)值；α(0＜α≤1)是平滑了不起參數(shù)，α＝1表示不進行濾波；b(b≥0)是判斷Mn是否異常的門限值，其單位是dB；N是參與計算Zn的樣本Yn的個數(shù)；其中，所述異常樣本剔除模塊執(zhí)行公式(2)所示的算法，所述IIR濾波模塊執(zhí)行公式(3)所示的算法，而FIR平滑濾波模塊執(zhí)行公式(4)所示的算法。
5.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求3所述的RSSI濾波器裝置的電路，其特征在于，所述RSSI濾波器裝置中的異常樣本剔除模塊包含輸入端(1)；輸出端(2)和輸出端(3)；分貝轉(zhuǎn)換器；減法器；絕對值運算器；單位延時器(4)；選擇器，其中，所述輸入端(1)用于接收接收總功率原始測量值當前時刻樣本值M(n)，并將接收的樣本值輸入到分貝轉(zhuǎn)換器，以將所接收的樣本值轉(zhuǎn)換成分貝值，將經(jīng)轉(zhuǎn)換成分貝值的樣本值輸入到減法器中，以進行比較，并將比較結(jié)果輸入到絕對值運算器取絕對值，所述單位延時器(4)對所述輸出端(2)反饋的輸出值取延時，所述選擇器接收經(jīng)延時的輸出值X(n)、取絕對值后的X(n-1)值以及用dB表示的樣本值M(n)，并作出選擇；所述RSSI濾波器裝置中的IIR濾波器模塊包含放大器a和放大器(1-a)；單位延時器(5)；加法器，用來接收放大器a和放大器(1-a)的輸出并將其相加；其中，所述放大器a用來接收異常樣本剔除模塊的輸出值X(n)并對其進行放大，并將經(jīng)放大的測量值輸入到加法器中與放大器(1-a)的輸出迭加，從而輸出接收總功率的估計值Y(n)；所述RSSI濾波器裝置中的FIR濾波器模塊包含樣本平均器，用于接收IIR濾波器的輸出，對其取平均，并將取平均的測量值反饋到異常樣本剔除器的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種新的無線帶寬接收總功率測量值的平滑處理技術(shù)，首先去除原始測量值中異常大的樣本值的影響，然后再對經(jīng)剔除處理的樣本進行平滑濾波，得到接收總功率的估計值，并進一步得到判斷下一個樣本值是否異常的門限參數(shù)值。采用本發(fā)明的方法，可以實現(xiàn)最終得到的RSSI測量值與RSSI真實值之間的良好匹配。
文檔編號H04W52/24GK1929683SQ20061012584
公開日2007年3月14日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者張晶, 阮紹云, 龔錦榮 申請人:Ut斯達康通訊有限公司