CN113965952B - 一种dtx检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种DTX检测方法及装置。其中，方法包括以下步骤：对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。本发明能够降低DTX漏检率，减少由于DTX检测带来的***性能损失，提高***可靠性。

Description

一种DTX检测方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种DTX检测方法及装置。
背景技术
在无线通信***中，具体到5G或LTE***中，在上行链路终端利用PUCCH向基站发送上行调度信令，PDSCH的HARQ-ACK反馈信息或CQI反馈信息。当PUCCH反馈PDSCH的HARQ-ACK时，首先需要对PDCCH进行解码，如果终端无法对PDCCH进行正确解码(PDCCH漏检或错检)，则终端将会认为基站未对终端进行资源分配或未正确获取基站分配的资源，不会解码相应的PDSCH信道，从而不会反馈HARQ-ACK反馈信息，此时则认为终端发送了DTX。这个时候就需要基站侧进行DTX状态检测和判断，以识别出DTX终端，避免基站错误地解调PUCCH，导致更严重地高层重传。
如果基站错误地解调PUCCH，检测到ACK而不是DTX，即所谓的ACK误检，则基站将错误地认为相应的DL传输块已经被终端正确接收。由于终端并没有正确接收到传输块，因此相应的数据将不会传递到MAC层，也不会从MAC层传递到RLC层。因此，RLC层中会有数据丢失。这将触发RLC层的ARQ重传，从而引入较大的时延和可能的大量重传，这是网络不希望出现的情况。
如果终端未能成功地解码PDCCH，就会出现一个问题，即终端不知道分配给他的PDSCH存在。在这种情况下，终端不会产生ACK/NACK信息。这种情况在网络中会经常出现，在这种情况下，终端的响应就是DTX，即不向基站发送ACK信息，也不发送NACK信息。由于基站事先并不知道终端是否检测到PDCCH，因为基站期望或认为预定位置的符号是ACK/NACK符号，并进行正常的ACK/NACK解码。如果基站不考虑DTX的可能性，则ACK/NACK解码器在对提取的符号进行解码后，会向上层返回一个ACK或NACK消息，事实上，这些符号上并没有传递任何信息。通常情况下，ACK或NACK消息都可能被反馈。误将DTX检测为ACK的后果比误将DTX检测为NACK的后果对***性能影响更大。
现有公开文献CN106535235A，其中，PUCCH的DTX检测是基于终端信号功率估算和噪声功率，测量得到SNR，并与预设定的DTX门限进行比较。当确定一个终端的SNR小于DTX门限时，则将该终端确定为DTX终端；当确定一个终端的SNR不小于DTX门限时，则将该终端确定为非DTX终端。这种基于SNR的DTX检测方法的问题是：DTX最佳判决门限受实际环境的SNR影响很大，随着实际环境SNR的变化而变化，当设置静态DTX门限时，无法适应不同SNR的环境。另外在低信噪比条件下，传统的DTX检测方法的漏检率偏高，从而影响到DTX检测性能，使得由DTX检测带来的***性能恶化较明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种DTX检测方法，能够降低DTX漏检率，减少由于DTX检测带来的***性能损失，提高***可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种DTX检测方法，包括以下步骤：
(1)对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；
(2)将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；
(3)基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；
(4)根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。
所述步骤(3)中通过得到归一化汉明距离，其中，ratiof为归一化汉明距离，/>N为母码的长度，ci为所述第二信息的长度，LLRi为所述第一信息的软值，sign(x)为符号函数，当x≤0时，sign(x)＝1，当x＞0时，sign(x)＝0；/>
所述步骤(4)中的通过ratio＝1-ratiof得到DTX判决值，其中，ratio为DTX判决值，ratiof为归一化汉明距离。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种DTX检测装置，包括：
第一信息获取模块，用于对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；
第二信息获取模块，用于将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；
计算模块，用于基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；
检测模块，用于根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。
所述计算模块通过得到归一化汉明距离，其中，ratiof为归一化汉明距离，/>N为母码的长度，ci为所述第二信息的长度，LLRi为所述第一信息的软值，sign(x)为符号函数，当x≤0时，sign(x)＝1，当x＞0时，sign(x)＝0；/>
所述检测模块通过ratio＝1-ratiof得到DTX判决值，其中，ratio为DTX判决值，ratiof为归一化汉明距离。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明基于解速率匹配后的LLR以及译码反编码后的比特序列计算归一化“汉明”距离，然后再进行DTX检测，此检测量在高低信噪比具有良好地区分度，能够在满足虚警的条件下获得很好的检测性能，另外该方案可以适用不同的译码器，不受译码器类型限制，应用广泛。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的流程图；
图2是本发明第一实施方式的原理图；
图3是本发明第二实施方式的方框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
考虑AWGN信道下，BPSK调制(比特0调制成1，比特1调制成-1)，记码长度N＝2n的信源：其编码结构为/>表示克罗内克积，/>表示发送序列，接收序列/> 为AWGN噪声序列，服从正态分布N(0,σ2)。
由于每一个比特受噪声影响，且每个比特上的噪声满足正态分布N(0,σ2)，σ2＝10-SNR/10，记每一个比特的信噪比SNR，下面针对解速率匹配后的每一个比特考虑两个表征量：
(1)译码错误比特LLR绝对值的均值(假设发比特“0”，错判为比特“1”)：
其中，-∞＜x＜+∞为标准正态分布的分布函数
(2)接收比特LLR绝对值的均值(假设发送比特“0”)：
定义Ratio(σ)的比值为：
通过MATLAB得到上述推导的Ratio(σ)图形如图2所示。理论上，Ratio(σ)关于σ的单调递增函数且有如下极限值：从上述分析结果可知，Ratio(σ)在高低信噪比下具有明显的区分度，可以利用这个良好的区分度进行DTX检测。
基于上述分析，本发明的第一实施方式涉及一种DTX检测方法，如图1所示，包括以下步骤：对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。由此可见，本实施方式的DTX检测方法是基于解调输出的解速率匹配后的LLR流与译码比特序列的反编码后的比特序列的归一化汉明距离进行DTX检测。
下面结合Polar码，给出一个具体的实施例。值得一提的是，其他编码方案同样适用于本实施方式，例如LDPC，RM和Turbo编码等等。
定义BM和SumLLR两个统计量：
最终得到归一化的汉明距离为：其中，ratiof为归一化汉明距离，N为母码的长度，ci为所述第二信息的长度(即为Polar码的反编码比特)，LLRi为所述第一信息(即解速率匹配后的解调输出的LLR流)的软值，sign(x)为符号函数，当x≤0时，sign(x)＝1，当x＞0时，sign(x)＝0；/>
通过图2可以发现，当没有信号发送或信噪比SNR比较低时，Ratiof→0.5，当信噪比比较高时，Ratiof→0，因此可以利用有无信号发送时的Ratiof具有明显的区分度进行信号DTX状态判断。
由于实际***中存在不理想因素，需要在不同的场景下进行DTX门限仿真，获得DTX门限Th，从而进行DTX检测。在检测时，通过ratio＝1-ratiof得到DTX判决值，当ratio≤Th时，则表示处于DTX状态，当ratio＞Th时，则表示处于非DTX状态。
不难发现，本发明主要利用解速率匹配后的LLR以及译码反编码后的比特序列计算归一化“汉明”距离，然后再进行DTX检测，此检测量在高低信噪比具有良好地区分度，能够在满足虚警的条件下获得很好的检测性能，另外该方案可以适用不同的译码器，不受译码器类型限制，应用广泛。
本发明的第二实施方式涉及一种DTX检测装置，如图3所示，包括：第一信息获取模块，用于对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；第二信息获取模块，用于将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；计算模块，用于基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；检测模块，用于根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。
其中，所述计算模块通过得到归一化汉明距离，其中，ratiof为归一化汉明距离，/>N为母码的长度，ci为所述第二信息的长度，LLRi为所述第一信息的软值，sign(x)为符号函数，当x≤0时，sign(x)＝1，当x＞0时，sign(x)＝0；/>
所述检测模块通过ratio＝1-ratiof得到DTX判决值，其中，ratio为DTX判决值，ratiof为归一化汉明距离。
由此可见，本发明基于译码器输出的解速率匹配后的LLR流与译码比特序列的反编码后的比特序列的归一化汉明距离进行DTX检测，从而能够降低DTX漏检率，减少由于DTX检测带来的***性能损失，提高***可靠性。

Claims (4)

1.一种DTX检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；
(2)将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；
(3)基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；其中，通过得到归一化汉明距离，ratiof为归一化汉明距离，
N为母码的长度，ci为所述第二信息的长度，LLRi为所述第一信息的软值，sign(x)为符号函数，当x≤0时，sign(x)＝1，当x＞0时，
sign(x)＝0；
(4)根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。
2.根据权利要求1所述的DTX检测方法，其特征在于，所述步骤(4)中的通过ratio＝1-ratiof得到DTX判决值，其中，ratio为DTX判决值，ratiof为归一化汉明距离。
3.一种DTX检测装置，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于对解调输出的LLR流进行解速率匹配，得到第一信息；
第二信息获取模块，用于将所述第一信息进行译码和反编码，得到第二信息；
计算模块，用于基于所述第一信息和所述第二信息计算归一化汉明距离；所述计算模块通过得到归一化汉明距离，其中，ratiof为归一化汉明距离，
N为母码的长度，ci为所述第二信息的长度，LLRi为所述第一信息的软值，sign(x)为符号函数，当x≤0时，sign(x)＝1，当x＞0时，
sign(x)＝0；
检测模块，用于根据所述归一化汉明距离确定DTX判决值，并将所述DTX判决值与预设门限进行比较，实现DTX的检测。
4.根据权利要求3所述的DTX检测装置，其特征在于，所述检测模块通过ratio＝1-ratiof得到DTX判决值，其中，ratio为DTX判决值，ratiof为归一化汉明距离。
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