專利名稱：寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置及估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)功率控制中的信噪比估計(jì)裝置及估計(jì)方法，尤其涉及在WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置及估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
寬帶碼分多址(WCDMA)是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化組織(3GPP)提出的無(wú)線傳輸技術(shù)(RTT)方案。與GSM、CDMA等第二代移動(dòng)通信制式相比，WCDMA具有如下優(yōu)勢(shì)更大的系統(tǒng)容量、更優(yōu)的話音質(zhì)量、更高的頻譜效率、更快的數(shù)據(jù)速率、更強(qiáng)的抗衰落能力、更好的抗多徑性能(從而能夠應(yīng)用于更高速度的移動(dòng)終端)。而且WCDMA能夠從GSM系統(tǒng)進(jìn)行平滑過(guò)渡，可以保證運(yùn)營(yíng)商的投資，為3G運(yùn)營(yíng)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
WCDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)，盡可能地降低發(fā)射功率才能最大限度地保證系統(tǒng)容量。下行鏈路閉環(huán)功率控制的目的就是通過(guò)合理分配基站向各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，使得在滿足性能要求的前提下，基站向各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率盡可能的低，從而盡可能地降低干擾，保證小區(qū)容量。
在WCDMA系統(tǒng)中，下行鏈路閉環(huán)功率控制的實(shí)現(xiàn)方式如下系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)將接收到的信號(hào)的質(zhì)量與系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量要求相比較，實(shí)時(shí)設(shè)定目標(biāo)SIR，傳遞給移動(dòng)臺(tái)。移動(dòng)臺(tái)估測(cè)接收信號(hào)的SIR，并與目標(biāo)SIR相比較，從而確定傳輸功率控制(TPC)指令，通過(guò)上行鏈路傳遞給基站，從而達(dá)到調(diào)整基站向各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率的分配比例的目的。
在功率控制系統(tǒng)中，SIR估測(cè)裝置對(duì)功率控制的性能有著很大的影響。
一方面，功率控制延遲對(duì)功率控制的性能，有著非常重要的影響。如果功率控制延時(shí)過(guò)長(zhǎng)，在移動(dòng)臺(tái)從下行信道中接收到基站發(fā)送的功率控制指令時(shí)，無(wú)線信道的條件有可能已經(jīng)發(fā)生了變化，如果此時(shí)在依據(jù)接收到的功率控制指令對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整，很可能適得其反，非但不能改善系統(tǒng)性能，反而會(huì)使系統(tǒng)性能進(jìn)一步惡化。移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)速度越高，性能的惡化就越明顯。SIR估測(cè)所使用的接收信號(hào)越長(zhǎng)，運(yùn)算量就越大，需要的時(shí)間也越長(zhǎng)。同時(shí)考慮到上、下行信道之間的偏移，有可能影響到功率控制延遲。
另一方面，SIR估測(cè)的準(zhǔn)確性是保證功率控制良好性能的基礎(chǔ)。SIR估測(cè)在使用已知的導(dǎo)頻符號(hào)的同時(shí)，在信道條件比較良好的情況下，還可以附加使用一些額外的信道解調(diào)符號(hào)提高SIR估測(cè)的準(zhǔn)確性。SIR估測(cè)所使用的接收信號(hào)程度越長(zhǎng)，估測(cè)就越準(zhǔn)確。
在每個(gè)時(shí)隙中，SIR估測(cè)所利用的接收信號(hào)的長(zhǎng)短，將直接影響到估測(cè)精度與運(yùn)算量。估測(cè)長(zhǎng)度長(zhǎng)，則估測(cè)精度高，運(yùn)算時(shí)間長(zhǎng)；估測(cè)長(zhǎng)度端，則估測(cè)精度低，運(yùn)算時(shí)間短。
現(xiàn)有的固定測(cè)量長(zhǎng)度的SIR估測(cè)裝置，缺乏足夠的靈活性。不易于根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整SIR估測(cè)所使用的接收信號(hào)長(zhǎng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以靈活改變測(cè)量長(zhǎng)度的SIR估計(jì)裝置，該裝置可以根據(jù)硬件速度和測(cè)量精度兩方面的需要靈活選取測(cè)量長(zhǎng)度，增強(qiáng)了SIR估計(jì)裝置的適應(yīng)性。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，包括信號(hào)功率估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中用戶信號(hào)功率的測(cè)量；干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中干擾和背景噪聲瞬時(shí)強(qiáng)度的測(cè)量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強(qiáng)度的估算；信噪比計(jì)算模塊，它利用信號(hào)功率估計(jì)單元和一階濾波器單元的輸出，完成信噪比的估算；其特點(diǎn)是，還包括一測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊，它完成對(duì)本裝置信噪比測(cè)量長(zhǎng)度的控制，通過(guò)調(diào)整信噪比測(cè)量的長(zhǎng)度，滿足不同的精度和速度要求；上述寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，其中，所述的測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊包括測(cè)量精度估計(jì)單元和測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；所述的測(cè)量精度估計(jì)單元根據(jù)接收端對(duì)接收信號(hào)質(zhì)量長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的結(jié)果估計(jì)信噪比測(cè)量的精度；所述的測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元，根據(jù)測(cè)量精度估計(jì)單元的輸出和最低時(shí)延要求，對(duì)測(cè)量長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
利用上述裝置進(jìn)行信噪比控制的方法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟a、信號(hào)功率估計(jì)模塊，在測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊的控制下，利用導(dǎo)頻符號(hào)和可能需要的軟判決符號(hào)估計(jì)接收信號(hào)的功率；b、干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，利用導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度；c、一階濾波器模塊，對(duì)干擾加噪聲強(qiáng)度估值進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的平均；d、SIR計(jì)算模塊，計(jì)算得出最終的SIR估值；上述方法，其中所述的測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊包括測(cè)量精度估計(jì)單元和測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；測(cè)量精度估計(jì)單元根據(jù)CRC(循環(huán)冗余譯碼器)譯碼得出的CRC校驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)誤幀率或誤塊率，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果與門(mén)限誤幀率或誤塊率相比較，并結(jié)合一定時(shí)間內(nèi)的測(cè)得誤幀率或誤塊率的標(biāo)準(zhǔn)差，判斷信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度是否足夠，并將判斷結(jié)果傳遞給測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元根據(jù)接收到的判斷結(jié)果和當(dāng)前信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度，生成新的測(cè)量長(zhǎng)度，作為指令傳遞給信號(hào)功率估計(jì)模塊。
上述方法，其中步驟a所述的接收信號(hào)功率的估計(jì)方法是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)和軟判決符號(hào)求模，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求平均值得出的。
上述方法，其中步驟b所述的干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)求平方，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求方差得出的。


本發(fā)明的具體性能特征由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步描述。
圖1是本發(fā)明寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明與傳統(tǒng)的SIR測(cè)量裝置的區(qū)別，主要在于增加了一個(gè)測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊，可以根據(jù)測(cè)量精度的要求調(diào)整信號(hào)功率估計(jì)的測(cè)量長(zhǎng)度。
本發(fā)明寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，包括測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊，它完成對(duì)本裝置信噪比測(cè)量長(zhǎng)度的控制，通過(guò)調(diào)整信噪比測(cè)量的長(zhǎng)度，滿足不同的精度和速度要求；信號(hào)功率估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中用戶信號(hào)功率的測(cè)量；干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中干擾和背景噪聲瞬時(shí)強(qiáng)度的測(cè)量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強(qiáng)度的估算；信噪比計(jì)算模塊，它利用信號(hào)功率估計(jì)單元和一階濾波器單元的輸出，完成信噪比的估算；本發(fā)明利用寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，進(jìn)行信噪比控制的方法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟a、測(cè)量精度估計(jì)單元根據(jù)CRC(循環(huán)冗余譯碼器)譯碼得出的CRC校驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)誤幀率或誤塊率，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果與門(mén)限誤幀率或誤塊率相比較，并結(jié)合一定時(shí)間內(nèi)的測(cè)得誤幀率或誤塊率的標(biāo)準(zhǔn)差，判斷信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度是否足夠，并將判斷結(jié)果傳遞給測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元根據(jù)接收到的判斷結(jié)果和當(dāng)前信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度，生成新的測(cè)量長(zhǎng)度，作為指令傳遞給信號(hào)功率估計(jì)模塊；b、信號(hào)功率估計(jì)模塊，在測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊的控制下，利用導(dǎo)頻符號(hào)和可能需要的軟判決符號(hào)估計(jì)接收信號(hào)的功率；該接收信號(hào)功率的估計(jì)方法是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)和軟判決符號(hào)求模，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求平均值得出的。
c、干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，利用導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度；該干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)求平方，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求方差得出的。
d、一階濾波器模塊，對(duì)干擾加噪聲強(qiáng)度估值進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的平均；e、SIR計(jì)算模塊，計(jì)算得出最終的SIR估值；
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
請(qǐng)參閱圖1。本發(fā)明寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，位于移動(dòng)臺(tái)一側(cè)，具體位于RAKE接收機(jī)10之后、功率控制指令生成模塊20之前。包括測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊1、信號(hào)功率估計(jì)模塊2、干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊3、一階濾波器模塊4、SIR計(jì)算模塊5。
該信號(hào)功率估計(jì)模塊2包括專用導(dǎo)頻符號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生用于信號(hào)功率估計(jì)的DPCH導(dǎo)頻符號(hào)；DPCH判決單元，根據(jù)測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊輸入的控制指令，從每個(gè)時(shí)隙中抽取一定數(shù)量的控制符號(hào)或數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行判決；功率測(cè)量單元，利用專用導(dǎo)頻符號(hào)發(fā)生器的輸出和DPCH判決單元的輸出，測(cè)量用戶信號(hào)的功率；在測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊1的控制下，利用導(dǎo)頻符號(hào)和可能需要的軟判決符號(hào)(如果指定的測(cè)量長(zhǎng)度超過(guò)每個(gè)時(shí)隙中的導(dǎo)頻符號(hào)的長(zhǎng)度)估計(jì)接收信號(hào)的功率S(k)。接收信號(hào)功率的估計(jì)方法是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)和軟判決符號(hào)求模(下行鏈路DPCH(專用物理信道)采用QPSK(四相相移鍵控)調(diào)制)，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求平均值得出的。
干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊3，利用導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度I(k)。干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)求平方，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求方差得出的。
一階濾波器模塊4，對(duì)干擾加噪聲強(qiáng)度估值進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的平均。實(shí)際的遞推關(guān)系如下I(k)＝αI(k-1)+(1-α)I(k)，其中，0＜α＜1為濾波器系數(shù)。通常應(yīng)當(dāng)選取較大的濾波器系數(shù)。
SIR計(jì)算模塊5，計(jì)算得出最終的SIR估值，計(jì)算方法為SIR＝10log10(S(k)/I(k))。
在本裝置中，SIR估計(jì)所利用的接收信號(hào)長(zhǎng)度是由測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊1確定的。整個(gè)裝置在測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊1的控制下協(xié)同工作，可以靈活地調(diào)整SIR測(cè)量長(zhǎng)度，在滿足精度要求和速度要求的前提下進(jìn)行SIR估計(jì)。
本發(fā)明中的測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。該測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊1包括測(cè)量精度估計(jì)單元11和測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元12；所述的測(cè)量精度估計(jì)單元根據(jù)接收端對(duì)接收信號(hào)質(zhì)量長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的結(jié)果估計(jì)信噪比測(cè)量的精度；所述的測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元，根據(jù)測(cè)量精度估計(jì)單元的輸出和最低時(shí)延要求，對(duì)測(cè)量長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
測(cè)量精度估計(jì)單元11根據(jù)CRC譯碼得出的CRC校驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)誤幀率(或誤塊率)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果與門(mén)限誤幀率(或誤塊率)相比較，并結(jié)合一定時(shí)間內(nèi)的測(cè)得誤幀率(或誤塊率)的標(biāo)準(zhǔn)差，判斷信號(hào)功率估計(jì)模塊2的測(cè)量長(zhǎng)度是否足夠，并將判斷結(jié)果傳遞給測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元12。測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元根據(jù)接收到的判斷結(jié)果和當(dāng)前信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度，生成新的測(cè)量長(zhǎng)度，作為指令傳遞給信號(hào)功率估計(jì)模塊。
權(quán)利要求
1.寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，包括信號(hào)功率估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中用戶信號(hào)功率的測(cè)量；干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中干擾和背景噪聲瞬時(shí)強(qiáng)度的測(cè)量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強(qiáng)度的估算；信噪比計(jì)算模塊，它利用信號(hào)功率估計(jì)單元和一階濾波器單元的輸出，完成信噪比的估算；其特征在于，還包括一測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊，它完成對(duì)本裝置信噪比測(cè)量長(zhǎng)度的控制，通過(guò)調(diào)整信噪比測(cè)量的長(zhǎng)度，滿足不同的精度和速度要求；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，其特征在于，所述的測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊包括測(cè)量精度估計(jì)單元和測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；所述的測(cè)量精度估計(jì)單元根據(jù)接收端對(duì)接收信號(hào)質(zhì)量長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)的結(jié)果估計(jì)信噪比測(cè)量的精度；所述的測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元，根據(jù)測(cè)量精度估計(jì)單元的輸出和最低時(shí)延要求，對(duì)測(cè)量長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
3.采用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行信噪比控制的方法，其特征在于，包括以下步驟a、信號(hào)功率估計(jì)模塊，在測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊的控制下，利用導(dǎo)頻符號(hào)和可能需要的軟判決符號(hào)估計(jì)接收信號(hào)的功率；b、干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，利用導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度；c、一階濾波器模塊，對(duì)干擾加噪聲強(qiáng)度估值進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的平均；d、信噪比計(jì)算模塊，計(jì)算得出最終的信噪比估值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊包括測(cè)量精度估計(jì)單元和測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；測(cè)量精度估計(jì)單元根據(jù)循環(huán)冗余譯碼器譯碼得出的循環(huán)冗余譯碼器校驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)誤幀率或誤塊率，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果與門(mén)限誤幀率或誤塊率相比較，并結(jié)合一定時(shí)間內(nèi)的測(cè)得誤幀率或誤塊率的標(biāo)準(zhǔn)差，判斷信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度是否足夠，并將判斷結(jié)果傳遞給測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元；測(cè)量長(zhǎng)度調(diào)整單元根據(jù)接收到的判斷結(jié)果和當(dāng)前信號(hào)功率估計(jì)模塊的測(cè)量長(zhǎng)度，生成新的測(cè)量長(zhǎng)度，作為指令傳遞給信號(hào)功率估計(jì)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟a所述的接收信號(hào)功率的估計(jì)方法是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)和軟判決符號(hào)求模，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求平均值得出的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟b所述的干擾加噪聲的瞬時(shí)強(qiáng)度是通過(guò)對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)求平方，并在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)求方差得出的。
全文摘要
本發(fā)明寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計(jì)裝置，包括信號(hào)功率估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中用戶信號(hào)功率的測(cè)量；干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)模塊，它完成接收信號(hào)中干擾和背景噪聲瞬時(shí)強(qiáng)度的測(cè)量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強(qiáng)度估計(jì)單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強(qiáng)度的估算；信噪比計(jì)算模塊，它利用信號(hào)功率估計(jì)單元和一階濾波器單元的輸出，完成信噪比的估算；其特點(diǎn)是，還包括一測(cè)量長(zhǎng)度控制模塊，它完成對(duì)本裝置信噪比測(cè)量長(zhǎng)度的控制，通過(guò)調(diào)整信噪比測(cè)量的長(zhǎng)度，滿足不同的精度和速度要求。該裝置可以根據(jù)硬件速度和測(cè)量精度兩方面的需要靈活選取測(cè)量長(zhǎng)度，同時(shí)可靈活改變測(cè)量長(zhǎng)度，增強(qiáng)了SIR估計(jì)裝置的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)H04W52/00GK1462120SQ0211188
公開(kāi)日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者汪陽(yáng), 卓成春, 金瑞妹, 蔡立羽, 曹鵬志 申請(qǐng)人:上海貝爾有限公司