專利名稱：基于噪聲本底監(jiān)測的接收器鏈的故障的監(jiān)控的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及用于無線通信系統(tǒng)中的監(jiān)控和故障檢測的方法及裝置，并且具體來說，涉及無線通信系統(tǒng)中的接收信號鏈中的監(jiān)控和故障檢測的方法及裝置。

背景技術(shù)：
故障偶爾也在大多數(shù)高質(zhì)量通信系統(tǒng)中出現(xiàn)。許多類型的故障確實主要僅影響它所在的節(jié)點。但是，接收信號鏈中發(fā)生的故障也可影響通信系統(tǒng)的其它部分的質(zhì)量或容量。信號的接收中的故障在許多情況下可以只理解為具有不良無線電條件的信號。用于調(diào)節(jié)功率和干擾等級的部件當(dāng)今在許多系統(tǒng)中是可得到的，并且這種故障因而可導(dǎo)致功率的增加使用、較高干擾等級以及最終較低的有用傳輸資源。
在當(dāng)今的一些系統(tǒng)中，通過獨立的測試例程來測試設(shè)備的故障。但是，這類測試事件也減少總的可用傳輸資源。大故障可通過正常業(yè)務(wù)的突然中斷來檢測。但是，不同元件的較小故障或者非最佳操作更難發(fā)現(xiàn)。另外，當(dāng)已知故障存在于接收信號鏈時，通常要費力定位故障在鏈中出現(xiàn)的位置。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的無線通信系統(tǒng)的一般問題在于，監(jiān)控和故障檢測往往是不充分的。


發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供用于接收信號鏈、即從接收器前端向外到天線中的故障檢測的改進方法和裝置。本發(fā)明的另一個目的是提供與通信系統(tǒng)的正常操作同時可操作的方法及裝置。又一個目的是提供不會不利地影響業(yè)務(wù)質(zhì)量或傳輸容量的方法和裝置。
上述目的通過根據(jù)所附專利權(quán)利要求書的方法、裝置、節(jié)點和系統(tǒng)來實現(xiàn)。一般來說，在第一方面，用于無線通信的接收信號鏈中的故障的監(jiān)控的方法包括在多個時間實例提供表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)。該方法還包括根據(jù)表示所測量的接收功率的數(shù)據(jù)在多個時間實例確定噪聲本底值。記錄所確定的噪聲本底值的時間演進，并且根據(jù)所記錄的時間演進來檢測接收信號鏈中的故障的任何出現(xiàn)。
在第二方面，用于無線通信的接收信號鏈中的故障的監(jiān)控的裝置包括用于在多個時間實例提供表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)的部件以及處理器裝置。處理器裝置設(shè)置用于根據(jù)表示所測量的接收功率的數(shù)據(jù)而在多個時間實例確定噪聲本底值。處理器裝置還設(shè)置用于評估所確定的噪聲本底值的時間演進，以及用于根據(jù)時間演進來檢測接收信號鏈中的故障的任何出現(xiàn)。
在第三方面，無線通信系統(tǒng)中使用的節(jié)點包括根據(jù)第二方面的裝置。
在第四方面，無線通信系統(tǒng)包括根據(jù)第三方面的至少一個節(jié)點。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，可同時對正常操作執(zhí)行連續(xù)監(jiān)控和故障檢測，并且其中在許多情況下已經(jīng)是可得到的測量可用于分析故障的任何出現(xiàn)。這使得能夠?qū)⑷魏螌崿F(xiàn)成本保持在低水平。



通過參照以下結(jié)合附圖進行的描述，可透徹地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，附圖包括 圖1是蜂窩通信系統(tǒng)中的信號功率的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例的步驟的流程圖； 圖3是示出噪聲本底測量的時間演進的簡圖； 圖4是用于確定噪聲本底值的裝置的一個實施例的框圖； 圖5是無線通信系統(tǒng)中的接收器鏈的示意圖； 圖6A-B是示出在接收器鏈的不同點所確定的噪聲本底測量的時間演進的簡圖； 圖7是用于確定具有接收器分集的通信系統(tǒng)中的噪聲本底值的裝置的一個實施例的框圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的蜂窩通信系統(tǒng)的一個實施例的框圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明的處理器裝置的一個實施例的框圖；以及 圖10是根據(jù)本發(fā)明的蜂窩通信系統(tǒng)的另一個實施例的框圖。

具體實施例方式 在整個公開中，等式中的粗體字母表示向量或矩陣量。
附圖中，相同的參考標號用于相似或?qū)?yīng)元件。
在本發(fā)明中，噪聲本底值用于故障檢測目的。通常由于許多其它原因而在不同系統(tǒng)中確定噪聲本底，并且本描述將以簡述發(fā)現(xiàn)這種使用的一些示例的情況開始。
例如WCDMA和類似系統(tǒng)中的一個具體技術(shù)挑戰(zhàn)是對于時間間隔的增強上行鏈路信道的調(diào)度，其中干擾條件是有利的，以及在所述的小區(qū)的上行鏈路中存在充分容量以便支持增強上行鏈路業(yè)務(wù)。眾所周知的是，小區(qū)的現(xiàn)有用戶均對WCDMA系統(tǒng)的上行鏈路的干擾等級有貢獻，還有來自相鄰小區(qū)的終端的份額。小區(qū)的負荷與同一個小區(qū)的干擾等級直接相關(guān)。
為了保持小區(qū)的穩(wěn)定性，快速增強上行鏈路調(diào)度算法進行工作以便使負荷保持低于某個等級。原因在于，上行鏈路用戶信道的大多數(shù)經(jīng)過功率控制。業(yè)務(wù)的瞬時增加會增加干擾，并且功率控制增加功率，以便使各信道的接收功率等級保持在某個信號干擾比。如果負荷等級過高，則這可導(dǎo)致無控制的不穩(wěn)定性，即所謂的功率驟增(power rush)。
例如CDMA系統(tǒng)中的小區(qū)的負荷通常涉及與功率相關(guān)的某個量。通常必須確定功率量、如總功率等級和噪聲本底(理想地為熱噪聲)。
還要求對其控制的負荷估計的另一個重要特征是小區(qū)的覆蓋。覆蓋通常與需要工作在特定SIR以便正常運行的特定服務(wù)相關(guān)。上行鏈路小區(qū)邊界則由工作在最大輸出功率的終端來定義。為了保持小區(qū)覆蓋，需要使干擾保持低于特定等級。這意味著負荷估計對于覆蓋也是重要的。具體來說，從覆蓋的角度來看，負荷估計在RBS中的增強上行鏈路業(yè)務(wù)的快速調(diào)度中是重要的。此外，控制多個RBS的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)中的準入控制和擁塞控制功能性也獲益于關(guān)于小區(qū)的瞬時噪聲提升的準確信息，該準確信息又取決于噪聲本底測量。
下面進一步給出用于估計噪聲本底值的不同有用方式。
本發(fā)明中認識到，噪聲本底值的時間方面、即噪聲本底值如何隨時間而變化可用于監(jiān)控和故障檢測。在接收器中測量的功率的份額具有不同的源。圖1示出一種典型的無線通信系統(tǒng)70。在小區(qū)30中，存在多個移動終端25，它們通過分別對基站20中的總接收功率有貢獻的不同鏈路22與基站20進行通信。小區(qū)30在相同無線通信系統(tǒng)70中通常具有各與相鄰基站21關(guān)聯(lián)的多個相鄰小區(qū)31。相鄰小區(qū)31的鏈路24也對基站20中所檢測的射頻功率有貢獻。還可存在其它網(wǎng)絡(luò)的外部輻射源41。最后，項23也產(chǎn)生于接收器本身，并且這個項通常表示為噪聲本底。
通過數(shù)學(xué)方式，總寬帶功率測量PMeasurementRTWP(t)由此可表示為 其中，PiCode(t)是碼數(shù)i的信號功率，PN(t)是噪聲本底，以及PE+N(t)是來自相鄰小區(qū)和外部源的功率份額，即 PE+N＝PE+PN(2) 其中，PE是來自外部源的份額，以及PN是來自相鄰小區(qū)的份額。
eRTWP(t)對測量噪聲建模。
能以數(shù)學(xué)方式證明，PE+N(t)和PN的線性估計不是可觀測問題。只有和數(shù)PE+N+PN是從可得到的測量可觀測的。
噪聲本底基本上因接收信號鏈中的熱噪聲而提升。在錯誤組件之后的任何點，這種接收信號鏈中的組件的任一個的錯誤函數(shù)通常將引起比正常情況更高的噪聲等級。從噪聲本底的單個值，很難確定是否存在任何故障。但是，通過監(jiān)測或記錄噪聲本底的時間演進(timeevolution)或者噪聲本底的最佳估計，可取得與噪聲等級的變化有關(guān)的信息。某些變化可通過正常發(fā)生因素來說明，例如估計原理的不準確性或者溫度的自然變化。但是，其它變化可用作故障的可能發(fā)生的檢測。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例的流程圖。用于監(jiān)控?zé)o線通信的接收信號鏈中的故障的方法在步驟200開始。在步驟210，在多個時間實例提供表示接收器信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)。在步驟220，根據(jù)表示所測量的接收功率的數(shù)據(jù)在多個時間實例確定噪聲本底值。在一個優(yōu)選實施例中，確定步驟220包括以下步驟221根據(jù)表示所測量的接收功率的數(shù)據(jù)在多個實例獲得功率相關(guān)量，由此噪聲本底的確定基于這些功率相關(guān)量。在步驟230，記錄確定噪聲本底值的時間演進。在步驟240根據(jù)所記錄的時間演進來檢測接收信號鏈中的故障的任何發(fā)生。在一個優(yōu)選實施例中，檢測步驟包括將所記錄的時間演進與模型時間演進進行比較；以及如果表示所記錄的時間演進與模型時間演進之間的差的測量超過閾值，則指示故障。模型時間演進可完全或部分基于類似條件的先前所記錄的時間演進的統(tǒng)計處理。模型時間演進還可完全或部分基于類似條件的預(yù)期時間演進的理論模型。
圖3中示出嘗試情形。這里在簡圖中示出噪聲本底值的時間演進101。在起初，噪聲本底值按照比較緩慢變化、通常周期的變化。這類變化可取決于噪聲本底估計例程的不準確性，或者可以是自然溫度變化的結(jié)果。但是，在時間t0，看到與正常行為的極大偏離。這類變化不能通過正常操作的系統(tǒng)中的自然原因來解釋，并且因此可能指示已經(jīng)出現(xiàn)故障。模型時間演進由曲線102指示。如上所述，模型時間演進可基于早先噪聲本底值的統(tǒng)計處理和/或基于理論考慮因素。通過定義噪聲本底值的所記錄的時間演進與模型時間演進之間的差測量，可獲得反映與正常偏離的測量。如果這個差超過某個閾值，則偏離可被認為可能由故障的引入而引起。
現(xiàn)有技術(shù)中存在許多用于發(fā)現(xiàn)兩個系列的數(shù)據(jù)、如時間演進之間的差測量的方法。因此，像這樣的差的提供和分析是從現(xiàn)有技術(shù)已知的。本發(fā)明中所選的實際優(yōu)選方法取決于所使用的差測量的類型和應(yīng)用。但是，這些步驟的細節(jié)對于實現(xiàn)發(fā)明的主要概念的應(yīng)用的基本優(yōu)點不是特別重要的，并且因此從本描述中省略。本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解在任何基本標準檢測理論文獻中發(fā)現(xiàn)用于實現(xiàn)此部分發(fā)明的適當(dāng)方法。
如上所述，當(dāng)今在無線通信系統(tǒng)中，為了不同目的而已經(jīng)需要噪聲本底值。用于根據(jù)接收功率的測量來提供這種測量的幾乎任何現(xiàn)有技術(shù)方法可用于本發(fā)明中所述的目的。
在已公布國際專利申請WO2006/076969中公開了提供用于改進負荷估計的噪聲本底值的一種方式。功率相關(guān)量的最小值、優(yōu)選地為表示至少兩個不同類型的接收功率的數(shù)據(jù)之間的差用作熱噪聲本底的上限的估計。在另一個優(yōu)選實施例中，差是瞬時接收的總寬帶功率與用于相同小區(qū)的所有鏈路的功率的瞬時和數(shù)之間的差。在沒有任何更多信息時，這種上限可用作噪聲本底本身的估計。在一個優(yōu)選實施例中，在某個時間周期中確定最小值，由此給出噪聲本底的當(dāng)前最佳估計。以此方式獲得的噪聲本底值還可有利地根據(jù)本發(fā)明的原理來利用。
在已公布國際專利申請WO2007/024166中公開了基于最小值的相似基本概念的噪聲提升估計的最佳和軟算法。在這里，公開了一種基于卡爾曼濾波的估計技術(shù)，產(chǎn)生作為中間結(jié)果的關(guān)于噪聲本底的信息。在這種方式中，獲得步驟包括根據(jù)所提供的接收功率來估計功率量的概率分布。本發(fā)明中有用的噪聲本底值的確定則包括根據(jù)所述功率量的至少多個所估計概率分布來計算噪聲本底測量的條件概率分布。從噪聲本底測量的這個條件概率分布，噪聲本底值是易于可獲得的。
參照圖4，確定噪聲本底的一個實施例基于軟估計。在最高級的形式中，在三個主要塊51、52、53執(zhí)行可能的噪聲提升估計。
第一塊51、即功率估計塊將估計算法應(yīng)用于后續(xù)處理塊所需的某些功率量的估計。在當(dāng)前實施例中，估計是所謂的擴展卡爾曼濾波器。具體來說，塊51接收當(dāng)前實施例中包含所測量的接收總寬帶功率(RTWP)61A、信道i的所測量的碼功率干擾比(C/I)61B、信道i的β因子61C、信道i的碼數(shù)61D、由快速功率控制回路所控制的對應(yīng)碼功率干擾比61E的多個輸入61A-E，以及提供包含功率估計62A、63A和對應(yīng)的標準偏差62B、63B的輸出。輸出62A是作為相鄰小區(qū)WCDMA干擾功率、帶內(nèi)非WCDMA干擾功率和熱噪聲本底功率之和的功率量的估計，并且輸出63A是所估計的接收總寬帶功率(RTWP)，以及輸出63B是對應(yīng)方差。連同功率量的估計平均值一起，功率量的方差定義功率量的估計概率分布函數(shù)(PDF)。當(dāng)輸出來自擴展卡爾曼濾波器裝置時，這些參數(shù)是定義濾波器產(chǎn)生的估計(近似)高斯分布唯一所需的。因此，給出足夠信息來定義功率估計的整個概率分布信息。
在當(dāng)前實施例中，第二塊52應(yīng)用貝葉斯估計技術(shù)，以便計算上述功率量其中之一的極值64的條件概率密度函數(shù)。估計基于來自第一塊51的多個估計概率分布。在當(dāng)前實施例中，將給出與噪聲本底功率的先前預(yù)期概率分布有關(guān)的信息的參數(shù)66提供給條件概率分布估計塊52，以便取得最佳估計。從極值64的這個條件概率密度函數(shù)，可確定噪聲本底值。
在這個具體實施例中，第三塊53執(zhí)行噪聲提升估計，但這超出了本發(fā)明的主要范圍。在當(dāng)前實施例中，這通過計算來自塊51的瞬時估計RTWP分布63A、63B的商(quotient)的條件概率分布以及噪聲功率本底64的條件概率分布來執(zhí)行。噪聲提升估計65優(yōu)選地作為該商的條件概率分布的條件均值來計算。
對于較大系統(tǒng)和更精確模型，計算復(fù)雜度易于變大。與這類算法有關(guān)的復(fù)雜度降低過程進一步在已公布國際專利申請WO2007/055626中公開，并且還有利地應(yīng)用于本發(fā)明的領(lǐng)域。
當(dāng)考慮數(shù)據(jù)的提供時，存在兩個基本實施例。在第一實施例中，該方法包括自行測量接收信號鏈中的接收功率。由此，測量的時間實例是易于可控制的并且結(jié)合在剩余(remaining)方法中。在另一個實施例中，獨立方法負責(zé)實際測量，并且根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)的提供在這種情況下將只包括表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)的接收。與測量時間實例有關(guān)的信息優(yōu)選地附連到數(shù)據(jù)，以便在后續(xù)計算步驟中使用。
在接收信號鏈中，故障可在從天線到測量功率的點的任何組件中按照上述原理來確定。圖5中，示出示意接收信號鏈15。天線10經(jīng)由一系列信號處理單元11A-D連接到網(wǎng)絡(luò)13。原則上，可在接收信號鏈15中的信號處理期間，在不同階段12A-E確定所接收的信號功率。如果功率在例如階段12C來測量或者以其它方式確定，則在天線10或者信號處理單元11A和11B中發(fā)生的故障可通過上述原理來檢測。但是，無法檢測信號處理單元11C和11D中的故障。如果功率而是在階段12E來測量，則可檢測所有信號處理單元11A-D中的故障。但是，在這種情況下，區(qū)分接收信號鏈15中發(fā)生差錯的位置而可能是麻煩的。
如果功率而是在一個以上階段、即在接收信號鏈15中的至少兩個位置來測量，則可提供更多信息。如果單獨的(independent)功率測量在例如階段12B和12E執(zhí)行，則可檢測接收信號鏈15中的任何位置的故障。此外，還可能能夠定位在階段12B之前或之后將存在的故障。
這種情況在圖6A和圖6B的簡圖中進一步示出?；谠趫D5的階段12B和12E的測量的噪聲本底值的時間演進在圖6A中分別表示為曲線103和104。噪聲本底的差通常與信號處理單元11B-D中的附加噪聲提升關(guān)聯(lián)。圖6A中，在時間t1，與在階段12E所進行的測量關(guān)聯(lián)的曲線104呈現(xiàn)奇怪行為。但是，與在階段12B所進行的測量關(guān)聯(lián)的曲線103沿著更正常的路徑。通過比較曲線，可以斷定，故障可能已經(jīng)出現(xiàn)在測量位置之間的接收信號鏈15、如信號處理單元11B-D的任一個中。類似地，對于另一種情形，基于在圖5的階段12B和12E的測量的噪聲本底值的時間演進在圖6B中分別表示為曲線105和106。在這里，兩個曲線在時間t2呈現(xiàn)非預(yù)期行為。非預(yù)期行為指示存在故障。由于兩個曲線經(jīng)過這些變化，所以可以斷定，故障可能已經(jīng)出現(xiàn)在第一測量位置之前的接收信號鏈15、即天線或信號處理單元11A中。
如果噪聲本底值的時間演進是從接收信號鏈中的一個以上的點可得到，則它們首先可用作故障檢測的冗余。此外，如上所述，它們可用作相互模型時間演進，這實現(xiàn)故障的某種空間確定。換言之，提供表示在接收信號鏈中的至少兩個位置的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)。噪聲本底的確定則包括確定至少兩個位置的獨立噪聲本底值。由此，檢測可基于至少兩個位置的所確定噪聲本底值的所記錄的時間演進之間的比較。
在若干位置的噪聲本底確定在提供(present)接收器分集的系統(tǒng)中是極為有利的。MIMO無線電技術(shù)利用接收器分集。MIMO無線電技術(shù)將輸入比特流分為/混合為各發(fā)射分支的一個獨立流。這些分支優(yōu)選地設(shè)計成使得所傳送的多個比特流在接收接收器分支盡可能是不相關(guān)的。這例如可采用不同的極化和/或通過使用位于充分不同的位置(空間分集)的發(fā)射分支來實現(xiàn)。MIMO概念的優(yōu)點在于，如果比特流之間的相關(guān)性在接收端充分低，則容量可增加等于發(fā)射分支的數(shù)量的因子。這是由于以下事實各發(fā)射分支可看作是獨立信道，利用所分配信道的完整頻譜帶寬。技術(shù)挑戰(zhàn)是確保所傳送的比特流在接收端保持不相關(guān)，同時天線的物理大小保持足夠小。這在小手持終端中可能非常棘手，但是極化分集在這類應(yīng)用中好像很有前途。
在本發(fā)明的一個實施例中，在無線通信系統(tǒng)提供有接收器分集并且接收信號鏈因此包括至少兩個接收器分支的情況下，故障檢測的方法優(yōu)選地包括至少兩個接收器分支的獨立噪聲本底值的確定。在利用中間功率相關(guān)量的實施例中，功率相關(guān)量與在至少兩個接收器分支的接收功率相關(guān)。這意味著，檢測可基于至少兩個接收器分支的所確定噪聲本底值的時間演進之間的比較。初始差可看作是接收器分支之間的校準，而分支之間的后續(xù)差是操作中的差、例如故障的發(fā)生的指示。
為了充分利用MIMO概念，已經(jīng)開發(fā)大量專用無線電算法?，F(xiàn)今，使用MIMO處理方案的重要前提是所涉及信道的模型。這些信道模型通常需要為每個MIMO分支單獨創(chuàng)建。其原因在于，組件變化引起接收器分支之間超過1dB的縮放因子變化(對于功率)。備選方案將是通過同時處理所有測量來校準接收器分支以及計算信道模型。可以預(yù)期，這種過程會更有效，例如因為更多先驗信息是可得到的，即接收器分支被校準。但是，這種校準費用高。
而當(dāng)估計算法連同接收器分集系統(tǒng)一起使用時，不同接收器分支之間的相互影響可被建模并且包含在算法中。這一般提高估計的可靠性。在這樣一個實施例中，提供在多個時間的至少第一接收器分支和第二接收器分支的接收總寬帶功率的測量的數(shù)據(jù)。噪聲本底值的確定包括從表示第一接收器分支以及第二接收器分支的所測量的接收總寬帶功率的量中使用估計算法的所選狀態(tài)變量的所選測量函數(shù)來在多個時間估計均與估計算法的所選狀態(tài)變量相關(guān)的第一功率量和第二功率量的概率分布。所選狀態(tài)變量對應(yīng)于小區(qū)功率量，并且所選測量函數(shù)對應(yīng)于表示第一和第二接收器分支的所測量的接收總寬帶功率的量。確定還包括基于第一功率量的至少多個所估計概率分布的第一噪聲本底測量的條件概率分布以及基于第二功率量的至少多個所估計概率分布的第二噪聲本底測量的條件概率分布的計算。噪聲本底值的提供則基于第一和第二噪聲本底測量的所計算條件概率分布。
WO2007/024166的負荷估計技術(shù)還能夠應(yīng)用于接收器分集和MIMO的情況。根據(jù)當(dāng)前實施例，負荷估計不是每個分支單獨執(zhí)行，而是在所有分支的功率量的共同處理中執(zhí)行，但是仍然提供各個分支的噪聲本底估計。在接收器分集應(yīng)用和MIMO中，接收器分支理想地相互不相關(guān)。但是，實際上，仍然保持某種程度的相關(guān)性。通過使用當(dāng)前實施例，這種相關(guān)性可用于增強噪聲本底的估計。更具體來說，相關(guān)性通過使用比以前所使用的更一般的濾波器結(jié)構(gòu)來增強所謂的殘余功率的估計。相關(guān)性則通過聯(lián)合系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣中的相關(guān)性的引入來建模。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的熱噪聲功率本底的軟估計的一個實施例。在這個具體實施例中，噪聲本底測量還用于負荷估計目的。在這個實施例中，存在兩個接收器分支。具體來說，塊51接收包含第一接收器分支61A的所測量的接收總寬帶功率(RTWP)和第二接收器分支61F的RTWP的輸入61A、61F。因此，塊51中的擴展卡爾曼濾波器的估計基于接收器分支兩者的輸入。卡爾曼濾波器提供包含兩組功率估計62A、63A、62C、63C和對應(yīng)標準偏差62B、63B、62D、63D的輸出。如上所述，輸出62A是與第一接收器分支關(guān)聯(lián)的功率量的估計。輸出62C是與第二接收器分支關(guān)聯(lián)的功率量的估計。如上所述，輸出63A是第一接收器分支的所估計的接收總寬帶功率(RTWP)，以及輸出63C是第二接收器分支的所估計的接收總寬帶功率(RTWP)。將功率估計62A和標準偏差62B提供給關(guān)聯(lián)第一接收器分支的第二塊52A。將功率估計62C和標準偏差62D提供給關(guān)聯(lián)第二接收器分支的第二塊52B。第二塊52A和52B的每個執(zhí)行如結(jié)合圖4所述的功能性。
通過相同方式，第二塊52A和52B的每個輸出分別與功率估計62A和62C關(guān)聯(lián)的功率量的相應(yīng)極值64A、64B，即噪聲本底的近似值。在這個實施例中，將這些極值64A、64B提供給相應(yīng)的第三塊53A和53B。第三塊53A和53B還接收相應(yīng)的RTWP估計63A、63C以及關(guān)聯(lián)標準偏差63B、63D。第三塊53A和53B將這些輸入用于提供相應(yīng)的噪聲提升測量65A和65B。但是，第三塊53A和53B的操作超出了本發(fā)明的主要范圍。
可以注意到，塊52A、B單獨進行工作，即，它們的每個按照與圖4的裝置相同的方式進行工作。但是，第一塊51是公共塊，其中，在當(dāng)前實施例中，擴展卡爾曼濾波器包含所有輸入測量，并且設(shè)計成還對不同接收器分支之間的剩余相關(guān)性(correlation)進行建模。
圖7中，只有RTWP測量被指示作為對第一塊51的輸入。但是，也可使用其它功率相關(guān)測量和信息，以便取得與相鄰小區(qū)WCDMA干擾功率、帶內(nèi)非WCDMA干擾功率和熱噪聲本底功率之和對應(yīng)的功率量的更好估計。這又改進噪聲本底估計。因此，有可能使用例如圖4中的輸入，但用于兩個接收器分支。另一個備選方案是將所接收的調(diào)度增強上行鏈路功率RSEPS的附加測量用作對估計量的輸入。提供給第二塊52A和52B的所估計功率量則優(yōu)選地可與各接收器分支的RTWP和RSEPS之間的差相關(guān)。然后，優(yōu)選地必須指定處理非線性測量的變體(variant)。與先前采用的隨機游走建模(random walkmodelling)相比，功率動態(tài)(power dynamics)的建模還優(yōu)選地增強成一般動態(tài)。自適應(yīng)頻譜估計包含在前端，用于估計這類一般動態(tài)。
在一個備選實施例中，可使用所有接收器分支的共同(common)RSEPS值。這種共同RSEPS值可例如通過分支之一的RSEPS、所有分支的平均值或者按照另外某種關(guān)系取決于至少一個分支RSEPS值的平均值來構(gòu)成。然后，共同RSEPS值可用于估計不同接收器分支的功率量。
現(xiàn)在描述一般狀態(tài)空間建模的一個實施例。創(chuàng)建聯(lián)合塊狀態(tài)空間模型。用于描述噪聲提升估計量中使用的小區(qū)的功率的普通(generic)狀態(tài)空間模型為 x(t+T)＝a(x(t))+w(t)(3) y(t)＝c(x(t))+e(t) 在這里，x(t)是由與特定小區(qū)相干的各個功率組成的狀態(tài)向量。具體來說，x(t)包含各接收器分支的功率狀態(tài)的一塊(one block ofpower states)，y(t)是由小區(qū)中執(zhí)行的功率測量組成的輸出向量(例如總接收寬帶功率RTWP)。另外，y(t)包含各接收器分支的一個測量塊，w(t)是表示模型誤差的所謂系統(tǒng)噪聲，以及e(t)表示測量誤差。這兩個量都包含各接收器分支的一個塊，a(x(t))描述可能非線性的動態(tài)模式，而向量c(x(t))是可能非線性的測量向量，它是系統(tǒng)的狀態(tài)的函數(shù)。最后，t表示時間，以及T表示取樣周期。下面將引入專門化(specialization)來對本發(fā)明的實施例的詳細方面進行定量。
將定義狀態(tài)和接收器分支塊。所選狀態(tài)變量定義成對應(yīng)于小區(qū)功率量。在附錄A描述其中RTWP和RSEPS測量均可得到的詳細實施例。必須包含接收器分支之間、例如與空間和極化相關(guān)效應(yīng)有關(guān)的相關(guān)屬性。估計算法優(yōu)選地包括不同接收器分支之間的聯(lián)合系統(tǒng)噪聲協(xié)方差建模相關(guān)性。聯(lián)合系統(tǒng)噪聲協(xié)方差更優(yōu)選地包括空間分集協(xié)方差和極化分集協(xié)方差中的至少一個。這也在附錄A中例示。
下一個步驟是論述(3)的第二等式，即可用的測量備選方案。所選測量函數(shù)至少對應(yīng)于表示第一和第二接收器分支的所測量的接收總寬帶功率的量?；赗TWP和RSEPS測量的不同測量備選方案是可能的，在附錄B更詳細論述其中之一。
如以上進一步所述，該方法還可基于更一般意義的功率測量。為了進行負荷估計的目的，可利用自己小區(qū)的各信道的碼功率，代價是具有極高階的卡爾曼濾波器。WO2007/024166的處理和WO2007/055626的復(fù)雜度降低可按照本發(fā)明公開內(nèi)容進行一般化，下面進行簡要描述。
采用碼功率塊來替代各接收器分支的RSEPS狀態(tài)塊，小區(qū)的各信道一個塊。各碼功率狀態(tài)塊具有它自己的動態(tài)和系統(tǒng)噪聲協(xié)方差的個別建模。采用自己小區(qū)的各信道的一個碼功率測量來替代各接收器分支的RSEPS測量等式。附錄B中的建模備選方案可能需要添加(addition)，以便包含(cover)例如從其中可得出碼功率的SIR測量定義。在此省略細節(jié)。
附錄A和B中的處理基于作為“主要”狀態(tài)的RSEPS和殘余功率的選擇。但是，狀態(tài)選擇實際上是任意的-有關(guān)系的唯一方面是一致地定義(3)的動態(tài)和測量等式。這在附錄C中進一步論述。
這時已經(jīng)定義了所有的量，并且擴展卡爾曼濾波器可按照附錄A、B和C適用于狀態(tài)模型和測量模型的任何組合。在附錄D提供一般擴展卡爾曼濾波器。
用于監(jiān)控?zé)o線通信的接收信號鏈中的故障的裝置主要包括兩個部分。第一部分涉及提供有用數(shù)據(jù)，即用于在多個時間實例提供表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)的部件。第二部分涉及處理這個數(shù)據(jù)，以便取得與故障的任何發(fā)生有關(guān)的信息。這個第二部分通常由處理器裝置來執(zhí)行。這種處理器裝置在一個實施例中是通信系統(tǒng)的單個節(jié)點中的單個處理器。但是，在另一個實施例中，處理器裝置是包含一個以上處理器的元件(parts)的分布式裝置。不同的處理器甚至可在物理上位于通信系統(tǒng)或者與其連接的任何網(wǎng)絡(luò)中的不同地點。
圖8示出包括用于監(jiān)控接收信號鏈中的故障的裝置90的無線通信系統(tǒng)70的一個實施例的示意框圖。在這個實施例中，用于監(jiān)控接收信號鏈中的故障的裝置90包含在節(jié)點中，供無線通信系統(tǒng)70、即這個實施例中的無線電基站(RBS)20使用。RBS 20包括用于RBS 20的普通操作的部件80，并且連接到至少一個天線10，以及還連接到無線通信系統(tǒng)70的核心網(wǎng)絡(luò)81。
用于監(jiān)控接收信號鏈中的故障的裝置90包括用于在多個時間實例提供表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)的部件92。在當(dāng)前實施例中，用于提供數(shù)據(jù)的部件92包括設(shè)置用于在多個時間實例測量接收信號鏈中的接收功率的測量部件93。用于監(jiān)控故障的裝置90還包括處理器裝置91。處理器裝置91連接到用于提供數(shù)據(jù)的部件92，并且設(shè)置用于根據(jù)從提供數(shù)據(jù)的部件92所提供的數(shù)據(jù)來操作故障監(jiān)控。
在例如圖8的裝置中可使用的處理器裝置91的一個實施例在圖9中示出。在這個實施例中，處理器裝置91包括設(shè)置用于根據(jù)從用于在多個時間實例提供表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)的部件所提供的數(shù)據(jù)來在多個時間實例確定噪聲本底值的部分(section)58(對照圖8)。在當(dāng)前實施例中，部分58包括設(shè)置用于根據(jù)所述所提供數(shù)據(jù)來在多個時間實例獲得功率相關(guān)量的塊59。在當(dāng)前實施例中，這個塊根據(jù)結(jié)合圖4所述的第一塊51來設(shè)置。如果使用接收器分集，則塊59而是優(yōu)選地按照結(jié)合圖7所述的第一塊51來設(shè)置。將所獲得的功率相關(guān)量提供給噪聲本底塊55，其中根據(jù)所獲得的功率相關(guān)量來確定噪聲本底值。在當(dāng)前實施例中，這主要由根據(jù)圖4或圖7的第二塊52來執(zhí)行。對于塊51和52的操作細節(jié)，參照結(jié)合圖4和圖7的論述。
處理器裝置91還包括連接到部分58、用于評估所確定噪聲本底值的時間演進的部分56。處理器裝置還包括連接到部分56、用于根據(jù)該時間演進來檢測接收信號鏈中的故障的任何出現(xiàn)的部分57。優(yōu)選地，這種檢測通過以下步驟來執(zhí)行將時間演進與模型演進進行比較；以及如果表示時間演進與模型演進之間的差的測量超過閾值，則指示故障。在這個具體實施例中，模型演進基于對應(yīng)條件的先前時間演進的統(tǒng)計處理。用于評估時間演進的部分56輸出表示所檢測故障或者沒有故障的情形的信號。這個輸出可由系統(tǒng)的其它元件和/或外部元件用于執(zhí)行適當(dāng)動作，例如向操作員報告任何故障。
在另一個實施例中，測量部件93設(shè)置用于在多個時間實例測量接收信號鏈中的至少兩個位置的接收功率。部分58相應(yīng)地設(shè)置用于確定各位置的獨立噪聲本底值。用于檢測故障的任何發(fā)生的部分57則將檢測基于至少兩個位置的所確定噪聲本底值的時間演進之間的比較。
圖10示出包括用于監(jiān)控接收信號鏈中的故障的裝置90的無線通信系統(tǒng)70的另一個實施例的示意框圖。在這個實施例中，用于監(jiān)控故障的裝置90包含在無線通信系統(tǒng)70的核心網(wǎng)絡(luò)81的節(jié)點82中。在當(dāng)前實施例中，用于提供數(shù)據(jù)的部件92包括用于與在多個時間實例、在接收信號鏈中的所測量的接收功率相關(guān)的量的數(shù)據(jù)接收器94(In the present embodiment，the means 92 for providing data comprises adata receiver 94 for quantities related to measured received power in thereceiving signal chain at a number of time instances)。數(shù)據(jù)接收器94優(yōu)選地直接或間接連接到基站20，其中執(zhí)行實際測量。這樣，故障監(jiān)控可遠程執(zhí)行，并且優(yōu)選地以多個基站的協(xié)調(diào)方式來執(zhí)行。
以上所述的實施例要被理解為本發(fā)明的幾個說明性示例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以對實施例進行各種修改、組合和變更，而沒有背離本發(fā)明的范圍。具體來說，不同實施例中的不同部分解決方案在其它配置中、在技術(shù)上可行的情況下能進行組合。但是本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來定義。
附錄A 如果RTWP和RSEPS測量均可得到，則為了提供數(shù)字接收器中的殘余功率的估計、即所接收的總寬帶功率減去所接收的調(diào)度增強上行鏈路功率(共享)，以及計算噪聲本底測量，通常引入各分支的雙狀態(tài)模型(two state model)。狀態(tài)的選擇照常是任意的。但是，一個自然選擇是使用描述RSEPS的一種狀態(tài)以及描述功率的“其余部分”、在這里表示為殘余功率的一種狀態(tài)。在目標只限制到噪聲本底測量的估計的情況下，有可能使用單狀態(tài)模型。
注意，這些狀態(tài)描述功率，并且因而必須為正值，它們需要包含非零平均值。將這類平均值建模為隨機游走分量。假定使用例如dBm尺度、對數(shù)定義的任何功率測量在處理之前已經(jīng)變換成線性功率域。對于當(dāng)前示例的狀態(tài)的選擇，這產(chǎn)生狀態(tài)定義 在這里，(A3)表示(3)，xRSEPSPower，i(t)表示與接收器分支i的所接收的調(diào)度增強上行鏈路功率對應(yīng)的狀態(tài)，它作為對數(shù)分數(shù)RSEPS量(logarithmic fractional RSEPS quantity)來測量，xRSEPSPowerDynamics，i(t)表示接收器分支i的功率狀態(tài)變量，它們用于通過RSEPS量表達的功率的動態(tài)的建模。這種動態(tài)通過矩陣ARSEPSPower，i1(t)和ARSEPSPower，i2(t)來描述，其中引入時間變化，主要為了允許引入時變自適應(yīng)頻譜分析處理，如下所述。量wRSEPSPower，i(t)是與分數(shù)RSEPS量對應(yīng)的接收器分支i的功率的過程噪聲(即，隨機建模誤差)。該符號與描述殘余功率的量相同。
在這里要強調(diào)，將要饋入后續(xù)噪聲功率本底估計步驟的量(各接收器分支一個)通過所估計的xResidual，i(t)和對應(yīng)的所估計方差來給出(參見下文)，其中i＝1，...，NBranches。這個子部分的最終結(jié)果是狀態(tài)模型 x(t+T)＝A(t)x(t)+w(t) (A5) 其中，系數(shù)矩陣A(t)表示為
注意，(A6)是(3)的第一等式的特例，因為a(x(t))＝A(t)x(t)。
還需定義過程噪聲的統(tǒng)計屬性。將這些量建模為白高斯零平均隨機過程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣在一個接收器分支的功率之間以及在不同接收器分支的功率之間引入相關(guān)性。這是在設(shè)計Rx分集和MIMO接收系統(tǒng)的一些變體時可預(yù)期的一種情形。
作為一個典型實施例的一個示例，各接收器分支假定滿足 在這里，E[.]表示統(tǒng)計預(yù)期。注意，沒有功率動態(tài)的特例易于通過刪除對應(yīng)狀態(tài)和矩陣塊來獲得。
概括來說，下式描述接收器分支i的系統(tǒng)噪聲協(xié)方差 在上述實施例中，在對應(yīng)于殘余功率和RSEPS功率的狀態(tài)之間引入相關(guān)性，而功率與動態(tài)之間的相關(guān)性不受影響，如殘余功率與RSEPS功率的動態(tài)之間的相關(guān)性那樣。更一般的設(shè)置當(dāng)然是可能的，其中所有相關(guān)性元素留在矩陣中。問題則是大量未知相關(guān)性參數(shù)的確定。鑒于此，上述假設(shè)似乎是合理的，因為它至少捕捉矩陣塊中的功率之間的相關(guān)性。
仍需對不同接收器分支的功率之間的相關(guān)性建模。必須包含接收器分支之間例如與空間和極化相關(guān)性效應(yīng)有關(guān)的相關(guān)性屬性。估計算法優(yōu)選地包括不同接收器分支之間的聯(lián)合系統(tǒng)噪聲協(xié)方差建模相關(guān)性。聯(lián)合系統(tǒng)噪聲協(xié)方差更優(yōu)選地包括空間分集協(xié)方差和極化分集協(xié)方差中的至少一個。考慮具有天線陣列的一個典型實施例，其中接收器分支隨對應(yīng)接收器信號鏈均勻分布，如下假定是合理的任意固定的接收功率信號之間的相關(guān)性(Considering a typical embodiment withan antenna array with receiver branches uniformly distributed，withcorresponding receiver signal chains，it is reasonable to assume that thecorrelation between an arbitrary stationary received power signal)。
在具有多Rx分集接收分支的天線陣列中表示為

在這里，ρ表示相鄰接收器分支之間的系統(tǒng)功率噪聲之間的相關(guān)性。xTrueReceived(t)表示“真實”(條件均值)接收信號。標準偏差矩陣Drecieved表示為
應(yīng)當(dāng)注意，更一般的假設(shè)是可能的。但是，當(dāng)論述空間分集時，模型(A12)通常用于現(xiàn)有技術(shù)(state of the art)。
當(dāng)極化分集即將到來時，應(yīng)用不同的模型。隨后可假定具有不同正交極化的相鄰天線單元之間的相關(guān)性很小，而對于具有相同極化的天線單元，相關(guān)性遵循(A12)。在天線單元的數(shù)量超過2的情況下，當(dāng)然可應(yīng)用非正交極化。作為一個示例，假定具有每個第二天線單元的η的剩余極化誤差相關(guān)性的正交極化分集，得

只要Nbranch為偶數(shù)。類似表達式在奇數(shù)情況下成立。
接收器分支之間的相關(guān)性和單個接收器分支的系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣的組合是這種情況。在組合時，很清楚，(A12)、(A14)(以及相關(guān)性矩陣的其它變體)的元素的每個影響接收器分支的所有對應(yīng)狀態(tài)。這意味著，以下塊矩陣公式可從(A4)、(A7)-(A10)以及例如(A14)獲得




這完成了應(yīng)用于MIMO/Rx分集負荷估計和/或校準的(3)的第一等式的論述。
注意，對上述主題存在許多變化-細節(jié)取決于天線幾何形狀和傳輸技術(shù)(例如極化分集)。
附錄B 下面對于單個接收器分支來描述功率的測量和測量協(xié)方差的建模。原因是在論述測量備選方案時不用不必要的細節(jié)而影響對處理的理解。下面進一步論述多個分支的情形，其中對應(yīng)測量備選方案是可得到的。
使用多個接收器分支的RTWP和RSEPS測量的實施例用作模型實施例。假定所接收的總寬帶功率(RTWP(t))和所接收的調(diào)度增強上行鏈路功率(RSEPS(t))按照3GPP release 7定義來定義。在其之上(ontop of this)，可緊接模數(shù)轉(zhuǎn)換之后或者甚至之前執(zhí)行專有測量。
注意，RSEPS測量通常表達為對于聯(lián)合測量所定義(對完全相同的時間間隔所定義)的RTWP測量的一部分，很清楚，測量等式變?yōu)榉蔷€性。對于各分支i 在這里，xRSEPSPower，i(t)表示分支i的RSEPS量的實際功率，eRSEPSPoweri，i(t)表示對應(yīng)測量不確定性，以及qRSEPS(·)是RSEPS測量的量化函數(shù)。類似地定義RTWP測量， 其中，RTWP以dBm來測量，并且其中所有功率狀態(tài)變量的單位為瓦特。該符號類似于(parallel)RSEPS測量的符號。假定測量擾動為零均值、高斯和白(The measurement disturbances are assumed to bezero mean，Gaussian and white)，其中 E[eRSEPSPower，i(t)]2＝R2，RSEPSPower，i (B3) E[eRTWP，i(t)]2＝R2，RTWP，i(B4) 量化通常足夠好到被忽略。在這里假定量化被忽略。
在當(dāng)前實施例中，取RSEPS的對數(shù)相對測量。保留(B1)的原始定義，其中忽略了量化效應(yīng)。在泰勒級數(shù)展開之后，這得出 其中 這里RTWPipowermeasurement(t)和RSEPSipowermeasurement(t)是單位為瓦特的人為功率測量，它們在對狀態(tài)變量求解(B2)和(B5)時產(chǎn)生。(B2)的類似處理產(chǎn)生 其中 此外，交叉耦合成為

參照(3)的非線性測量模型表示為
當(dāng)前實施例中的RTWP和RSEPS的對數(shù)相對測量的使用只是許多不同備選方案其中之一。例如僅使用RTWP測量、獨立或?qū)?shù)相對測量等許多其它選項是可能的。RSEPS與RTWP測量之間的其它備選關(guān)系也是可能的，例如獨立線性測量(separated linear measurement)或相對線性測量。以上等式則必須對應(yīng)地調(diào)整。
附錄C 為了描述定義動態(tài)和測量等式的過程，為了簡潔起見而假定沒有動態(tài)包含在狀態(tài)模型中。通過下式來定義新的狀態(tài) 在這里 是非奇異變換矩陣。注意，當(dāng)已經(jīng)定義這種矩陣時，狀態(tài) 用于卡爾曼濾波器的狀態(tài)模型中。通過將以下關(guān)系插入測量等式中，來形成與上述備選方案對應(yīng)的新測量等式 然后沿用使用泰勒級數(shù)展開的如上所述的相同過程，以便達到采用擴展卡爾曼濾波器的處理所需的剩余量。以下是重要的特例 附錄D 一般擴展卡爾曼濾波器通過以下矩陣和向量迭代給出， Kf(t)＝P(t|t-T)CT(t)(C(t)P(t|t-T)CT(t)+R2(t))-1 P(t|t)＝P(t|t-T)-Kf(t)C(t)P(t|t-T) P(t+T|t)＝AP(t|t)AT+R1(t) (D1) 濾波器迭代(D1)所引入的量如下所述。

表示基于取決于時間t-T的數(shù)據(jù)的狀態(tài)預(yù)測，

表示基于取決于時間t的數(shù)據(jù)的濾波器更新，P(t|t-T)表示基于取決于時間t-T的數(shù)據(jù)的狀態(tài)預(yù)測的協(xié)方差矩陣，以及P(t|t)表示基于取決于時間t的數(shù)據(jù)的濾波器更新的協(xié)方差矩陣。C(t)表示線性化測量矩陣(圍繞最當(dāng)前狀態(tài)預(yù)測的線性化)，Kf(t)表示時變卡爾曼增益矩陣，R2(t)表示測量協(xié)方差矩陣，以及R1(t)表示系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣。可以注意到，R1(t)和R2(t)往往用作濾波器的調(diào)諧變量(tuning variable)。原則上，濾波器的帶寬通過R1(t)和R2(t)的矩陣商來控制。
濾波器通過將初始值提供給

和P(t|t-T)來初始化。注意，負荷估計算法的最終RoT估計步驟所需的各接收器分支的總功率pdf從對應(yīng)于RTWP測量的輸出的預(yù)期值以及對應(yīng)于RTWP測量的輸出的預(yù)期協(xié)方差來獲得。這隨后發(fā)生，因為可假定近似高斯性(Gaussianity)。通過以上針對殘余功率和RSEPS功率的狀態(tài)的狀態(tài)選擇(With the state selection as above with states for the residual power andthe RSEPS power)，立即推斷出 xRTWP，i(t)＝xRSEPSPower，i(t)+xResidual，i(t) (D2) 由此推斷出
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控?zé)o線通信系統(tǒng)的接收信號鏈中(15)的故障的方法，包括以下步驟
在多個時間實例提供(210)表示所述接收信號鏈(15)中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)；
根據(jù)所述所提供數(shù)據(jù)在多個時間實例確定(220)噪聲本底值；
記錄(230)所述確定噪聲本底值的時間演進(101；103；104)；以及
根據(jù)所述所記錄的時間演進(101；103；104)來檢測(240)所述接收信號鏈(15)中的故障的任何發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定(220)噪聲本底值的所述步驟還包括以下步驟根據(jù)所述所提供數(shù)據(jù)在多個時間實例獲得(221)功率相關(guān)量，由此噪聲本底值的所述確定(220)基于所述所獲得的功率相關(guān)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述檢測步驟(240)包括將所述所記錄的時間演進與模型時間演進(102)進行比較，以及如果表示所述所記錄的時間演進(101；103；104)與所述模型時間演進(102)之間的差的測量超過閾值，則指示故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述模型時間演進(102)基于類似條件的先前所記錄的時間演進(101；103；104)的統(tǒng)計處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的方法，其中
所述所提供數(shù)據(jù)表示在接收信號鏈(15)中的至少兩個位置(12A-E)的所測量的接收功率；
所述確定步驟包括確定所述至少兩個位置(12A-E)的獨立噪聲本底值；以及
所述檢測步驟(240)基于所述至少兩個位置(12A-E)的所述所確定的噪聲本底值的所述所記錄的時間演進(103，104)之間的比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的方法，其中，提供(210)數(shù)據(jù)的所述步驟包括在多個時間實例接收表示所述接收信號鏈(15)中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的方法，其中，提供(210)數(shù)據(jù)的所述步驟包括在多個時間實例測量所述接收信號鏈(15)中的接收功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的方法，其中，所述功率相關(guān)量根據(jù)表示至少兩種不同類型的接收功率的數(shù)據(jù)來獲得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述至少兩種不同類型的接收功率其中之一是接收總寬帶功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，所述確定步驟(220)包括確定時間周期內(nèi)的所述功率相關(guān)量的最小值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的方法，其中
所述確定步驟(220)包括根據(jù)所述所提供接收功率來估計功率量的概率分布；以及
根據(jù)所述功率量的至少多個所述所估計概率分布來計算噪聲本底測量的條件概率分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的方法，其中
所述無線通信系統(tǒng)(70)提供有接收器分集，并且所述接收信號鏈(15)包括至少兩個接收器分支；
所述確定步驟(220)包括確定所述至少兩個接收器分支的獨立噪聲本底值；以及
所述檢測步驟(240)基于所述至少兩個接收器分支的所述所確定的噪聲本底值的所述時間演進之間的比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中
所述提供步驟(210)包括在多個時間提供至少第一接收器分支和第二接收器分支的接收總寬帶功率的測量的數(shù)據(jù)；
所述確定步驟(220)包括從表示所述第一接收器分支以及所述第二接收器分支的所述所測量的接收總寬帶功率的量中使用估計算法的所選狀態(tài)變量的所選測量函數(shù)而在多個時間估計均與所述估計算法的所述所選狀態(tài)變量相關(guān)的第一功率量和第二功率量的概率分布；
所述所選狀態(tài)變量對應(yīng)于小區(qū)功率量；
所述所選測量函數(shù)對應(yīng)于表示所述第一和第二接收器分支的所述所測量的接收總寬帶功率的所述量；
所述確定步驟(220)還包括
根據(jù)所述第一功率量的至少多個所述所估計概率分布來計算第一噪聲本底測量的條件概率分布以及根據(jù)所述第二功率量的至少多個所述所估計概率分布來計算第二噪聲本底測量的條件概率分布；以及
根據(jù)所述第一和第二噪聲本底測量的所述所計算條件概率分布來提供所述噪聲本底值。
14.一種用于監(jiān)控?zé)o線通信系統(tǒng)(70)的接收信號鏈(15)中的故障的裝置(90)，包括
用于在多個時間實例提供表示所述接收信號鏈(15)中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)的部件(92)；以及
處理器裝置(91)；
所述處理器裝置(91)設(shè)置用于根據(jù)所述所提供數(shù)據(jù)在多個時間實例確定噪聲本底值；
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于評估所述確定噪聲本底值的時間演進(101；103；104)；以及
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于根據(jù)所述時間演進(101；103；104)來檢測所述接收信號鏈中的故障的任何發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于根據(jù)所述所提供數(shù)據(jù)在多個時間實例獲得功率相關(guān)量，由此所述噪聲本底值基于所述所獲得的功率相關(guān)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的裝置，其中，所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于將所述時間演進(101；103；104)與模型演進(102)進行比較，以及如果表示所述時間演進(101；103；104)與所述模型演進(102)之間的差的測量超過閾值，則指示故障。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述模型演進(102)基于對應(yīng)條件的先前時間演進(101；103；104)的統(tǒng)計處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中的任一項所述的裝置，其中
所述所提供數(shù)據(jù)與在接收信號鏈(15)中的至少兩個位置(12A-E)的接收功率相關(guān)；
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于確定所述至少兩個位置(12A-E)的獨立噪聲本底值；以及
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于將所述檢測基于所述至少兩個位置(12A-E)的所述所確定的噪聲本底值的所述時間演進之間的比較。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項所述的裝置，其中，用于提供的所述部件(92)包括用于在多個時間實例、與所述接收信號鏈(15)中的所測量的接收功率相關(guān)的量的數(shù)據(jù)接收器(94)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項所述的裝置，其中，用于提供的所述部件(92)包括設(shè)置用于在多個時間實例測量所述接收信號鏈(15)中的接收功率的測量部件(93)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14至20中的任一項所述的裝置，其中，所述功率相關(guān)量根據(jù)表示至少兩種不同類型的接收功率的數(shù)據(jù)來獲得。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述至少兩種不同類型的接收功率其中之一是接收總寬帶功率。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的裝置，其中，所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于確定時間周期內(nèi)的所述功率相關(guān)量的最小值。
24.根據(jù)權(quán)利要求14至22中的任一項所述的裝置，其中
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于根據(jù)所述所測量的接收功率來估計功率量的概率分布；以及
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于根據(jù)所述功率量的至少多個所述所估計概率分布來計算噪聲本底測量的條件概率分布。
25.根據(jù)權(quán)利要求14至24中的任一項所述的裝置，其中
所述無線通信系統(tǒng)(70)提供有接收器分集，并且所述接收信號鏈(15)包括至少兩個接收器分支；
所述所獲得的功率相關(guān)量與在所述至少兩個接收器分支處的接收功率相關(guān)；
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于確定所述至少兩個接收器分支的獨立噪聲本底值；以及
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于將所述檢測基于所述至少兩個接收器分支的所述所確定的噪聲本底值的所述時間演進之間的比較。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中
用于提供數(shù)據(jù)的所述部件(92)包括用于在多個時間提供至少第一接收器分支和第二接收器分支的接收總寬帶功率的測量的部件；
所述處理器裝置(91)還設(shè)置用于
從表示所述第一接收器分支以及所述第二接收器分支的所述所測量的接收總寬帶功率的量中使用估計算法的所選狀態(tài)變量的所選測量函數(shù)來在多個時間估計均與所述估計算法的所述所選狀態(tài)變量相關(guān)的第一功率量和第二功率量的概率分布；
所述所選狀態(tài)變量對應(yīng)于小區(qū)功率量；
所述所選測量函數(shù)對應(yīng)于表示所述第一和第二接收器分支的所述所測量的接收總寬帶功率的所述量；
所述確定步驟包括
根據(jù)所述第一功率量的至少多個所述所估計概率分布來計算第一噪聲本底測量的條件概率分布以及根據(jù)所述第二功率量的至少多個所述所估計概率分布來計算第二噪聲本底測量的條件概率分布；以及
根據(jù)所述第一和第二噪聲本底測量的所述所計算條件概率分布來提供所述噪聲本底值。
27.在包括根據(jù)權(quán)利要求14至26中的任一項所述的裝置的無線通信系統(tǒng)(70)中使用的節(jié)點(20；82)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的節(jié)點，其中，所述節(jié)點是基站(20)。
29.包括根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的至少一個節(jié)點(20；82)的無線通信系統(tǒng)(70)。
全文摘要
用于無線通信的接收信號鏈中的故障的監(jiān)控的方法包括在多個時間實例提供(210)表示接收信號鏈中的所測量的接收功率的數(shù)據(jù)。該方法還包括根據(jù)表示所測量的接收功率的數(shù)據(jù)在多個時間實例確定(220)噪聲本底值。記錄(230)所確定的噪聲本底值的時間演進，并且根據(jù)所記錄的時間演進來檢測(240)接收信號鏈中的故障的任何出現(xiàn)。還提供一種用于執(zhí)行接收信號鏈中的故障的監(jiān)控的裝置。
文檔編號H04B17/00GK101785219SQ200780100283
公開日2010年7月21日 申請日期2007年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者K·T·威格倫 申請人:愛立信電話股份有限公司