用于確定信噪比的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種在無線網(wǎng)絡(luò)中確定信噪比的方法，包括：針對多個分支（50）中的每一個分支確定（62）噪聲功率；確定（82）與多個分支中的每一個分支相關(guān)聯(lián)的至少一個信號功率；基于針對多個分支中的每一個分支確定的噪聲功率以及多個分支中的每一個分支的總天線功率來估計（120）多個分支中的每一個分支處的噪聲功率；以及基于多個分支的估計的噪聲功率和與多個分支相關(guān)聯(lián)的確定的信號功率來確定（130）信噪比SIR。
【專利說明】用于確定信噪比的方法和裝置
【背景技術(shù)】
[0001]寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)提供了用戶設(shè)備發(fā)送多個控制信道和數(shù)據(jù)信道。通過使用信道化碼來使得這些信道彼此正交。因此，這些信道可以被同時傳送，并且接收機可以使用不同的信道化碼來對其進行分離。
[0002]然而，在多路徑的情況下，因為來自不同分支(finger)的任何兩個信道(多路徑)在接收機處的到達(dá)時間由于兩個分支之間的時延而失配，所以它們不再彼此正交。因此，盡管接收機使用關(guān)聯(lián)的信道化碼來使當(dāng)前信道與相同分支中的其他信道分離，但是來自其他分支的信道可能泄漏到當(dāng)前信道中。該泄漏被稱為交叉分支干擾(cross-fingerinterference)0交叉分支干擾的能量是由于解擴因數(shù)而減少的其他分支中的原始能量，該解擴因數(shù)是通過接收機的當(dāng)前分支中的信道化碼的符號大小來確定的。
[0003]圖1圖示了寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的信道模型。這里，用戶設(shè)備(UE)具有多個并行信道，諸如用于控制信道信號(例如，WCDMA中的專用物理控制信道或DPCCH)的Sc (t)以及用于數(shù)據(jù)信道信號(例如，WCDMA中的E-DCH專用物理數(shù)據(jù)控制信道或E-DTOCH)的Sd(t)。盡管UE可以使用很多并行信道進行發(fā)送，但是出于公開的簡明目的，僅示出了兩個信道。具體地，UE針對每個信號在擴頻器(spreader) 10、12處應(yīng)用相應(yīng)的正交碼，并且發(fā)射機14通過諸如空中接口的介質(zhì)來傳送多個信號。噪聲n(t)是通過介質(zhì)上的傳輸所添加的加性信道噪聲。因此，基站或節(jié)點B在其接收機20處接收到下述波形:x(t)=Sc (t) +Sd (t) +n (t)。
[0004]在該示例中，如果控制信號和數(shù)據(jù)信號來自不同的分支(或多個路徑)，則一個信號的功率可能泄漏到另一信號的功率中，引起交叉分支干擾。該干擾顯著影響接收機性能，特別是當(dāng)確定信噪比(SIR)和依賴于SIR確定的諸如上行鏈路功率控制的操作時。為了更好地理解該影響，將簡要地討論上行鏈路功率控制。如公知的，在根據(jù)WCDMA的上行鏈路功率控制期間，節(jié)點B和UE僅基于DPCCH來建立功率控制環(huán)路。節(jié)點B測量SIR (DPCCHSc(t)功率與n(t)噪聲功率比)并且將測量的SIR與目標(biāo)SIR作比較。節(jié)點B指令UE調(diào)整上行鏈路DPCCH功率水平以滿足例如從無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)接收到的期望的SIR范圍以及期望的誤比特率(BER)性能。在建立了該功率控制閉環(huán)之后，UE將生成用于DPCCH信道的DPCCH上行鏈路傳輸增益因數(shù)β c。UE使用該增益因數(shù)β c作為基礎(chǔ)來計算其他上行鏈路的傳輸功率。例如，對于E-DroCH信道，通過TPR= (E-DPDCH功率)/ (DPCCH功率)來定義期望的功率比。然后，根據(jù)下述表達(dá)式來確定E-DroCH傳輸功率增益因數(shù)β ed: β ed2=TPR * β c2。
[0005]在該方法中，閉環(huán)功率控制應(yīng)當(dāng)不包括E-DroCH信號功率。從E-DroCH泄漏到DPCCH中的任何干擾將使得DPCCH SIR測量具有偏差，并且導(dǎo)致誤導(dǎo)功率控制環(huán)路。如果交叉分支干擾過于強，則問題在于功率控制環(huán)路偏離(diverge)，并且無法對每個信道設(shè)置正確的功率增益因數(shù)。
[0006]交叉分支干擾可能非常強，并且顯著影響系統(tǒng)性能。例如，在WCDMA系統(tǒng)中，E-DPDCH功率可能比DPCCH強100倍。對于DPCCH，來自E-DTOCH的交叉分支干擾可能甚至比DPCCH本身更強。對于加性信道噪聲功率估計，交叉分支干擾可能對噪聲功率估計引起大的偏差。該交叉分支干擾可能使得節(jié)點B不正確地測量SIR，并且在上行鏈路功率控制回路中產(chǎn)生功率偏離。
[0007]此外，用于估計SIR的現(xiàn)有技術(shù)依賴于由以下表達(dá)式示出的相關(guān)函數(shù)。首先，假定對于控制信號Sc在接收機處的輸出符號是:y(t) =Sc(t)+n(t),其中t是符號索引。
[0008]在接收機處，基于如下相關(guān)函數(shù)來確定控制信號功率E [Sc2]:
[0009]E [Sc2]~=y(t) * y(t_l)
[0010]= [Sc (t) +n (t) ] * [Sc (t~l) +n (t~l)]
[0011 ] = Sc (t) Sc (t-1) + {Sc (t) n (t_l) +Sc (t_l) n (t) +n (t) n (t_l)}
[0012]= Sc (t) Sc (t~l) +oc (Sc, n)
[0013]- > Sc2
[0014]其中oc (Sc, n)被稱為相關(guān)余量(correlation remainder)。
[0015]接收機根據(jù)下述表達(dá)式來確定噪聲功率E [η2]:
[0016]E [η2]~=y (t) 2-y (t) y (t_l)
[0017]= [Sc (t) +n (t) ] 2_ [Sc2+oc (Sc, η)]
[0018]= [Sc (t) 2+η (t) 2+2Sc (t) η (t) ] _[Sc2+oc (Sc, η)]
[0019]= η (t) 2+οη (Sc, η)
[0020]- > η2
[0021]其中ο。(Sc, η)被稱為相關(guān)余量。
[0022]這些測量包括信號功率和交叉分支干擾功率二者，其可以被表示為:
[0023]Ek[Sc (t)2] = EkSc+Ecross2_k,其中 k 表示分支索引，
[0024]Ek [n (t)2] =Ekn+Ecrossl_k
[0025]其中，Ek[Sc⑴2]是接收的控制信號功率，EkSc表示由于發(fā)送的控制信號而導(dǎo)致的接收的控制信號功率的部分，Ecross2_k表示由于交叉分支干擾而導(dǎo)致的控制信號功率的部分，Ek[n (t)2]是接收噪聲功率，Ekn表示由于加性信道噪聲導(dǎo)致的接收噪聲功率的部分，并且Ecix)SSl_k表示由于交叉分支干擾導(dǎo)致的接收噪聲功率的部分。鑒于上述，SIR可以
被表達(dá)為:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種在無線網(wǎng)絡(luò)中確定信噪比的方法，包括: 針對多個分支(50)中的每一個分支確定(62)噪聲功率； 確定(82)與所述多個分支中的每一個分支相關(guān)聯(lián)的至少一個信號功率； 基于針對所述多個分支中的每一個分支確定的所述噪聲功率以及所述多個分支中的每一個分支的總天線功率來估計(120)所述多個分支中的每一個分支處的噪聲功率；以及基于所述多個分支的所估計的噪聲功率和與所述多個分支相關(guān)聯(lián)的所確定的信號功率來確定(130)信噪比SIR。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述噪聲功率包括來自噪聲和交叉分支干擾的功率，并且所述估計的噪聲功率包括來自所述噪聲但非來自所述交叉分支干擾的功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定估計的噪聲功率通過從第二總和中減去第一總和來針對所述多個分支中的特定分支確定所述估計的噪聲功率，所述第一總和是除了所述特定分支之外的、所述多個分支中的每一個分支的所述總天線功率的總和，并且所述第二總和是針對所述多個分支中的每一個分支確定的所述噪聲功率的總和。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述確定SIR包括: 針對所述多個分支中的每一個分支，基于該分支的所述確定的信號功率和該分支的所述估計的噪聲功率來確定分支SIR ;以及將所述多個分支的所述分支SIR相加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進一步包括: 針對每個分支從所述確定的信號功率中消除所述噪聲功率以產(chǎn)生修改的信號功率；并且其中 所述針對所述多個分支中的每一個分支來確定分支SIR基于該分支的所述修改的信號功率和該分支的所述估計的噪聲功率來確定所述分支SIR。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定估計的噪聲功率針對所述多個分支中的特定分支，通過從所述特定分支的所述總天線功率中減去第一總和來確定所述估計的噪聲功率，并且所述第一總和是通過所述特定分支接收到的信號的信號功率的總和。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述確定SIR包括: 針對所述多個分支中的每一個分支，基于該分支的所述修改的接收信號功率和該分支的所述估計的噪聲功率來確定分支SIR ;以及將所述多個分支的所述分支SIR相加。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括: 針對每個分支從所述確定的信號功率中消除所述噪聲功率以產(chǎn)生修改的信號功率；并且其中 所述針對所述多個分支中的每一個分支來確定分支SIR基于該分支的所述修改的信號功率和該分支的所述估計的噪聲功率來確定所述分支SIR。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 基于所確定的SIR來執(zhí)行上行鏈路功率控制。
10.一種接收機，包括: 多個分支(50),其中的每一個分支被配置成確定噪聲功率和相關(guān)聯(lián)的信號功率； 信噪比SIR生成器(100 )，所述SIR生成器被配置成基于針對所述多個分支中的每一個分支確定的噪聲功率以及所述多個分支中的每一個分支所接收到的總天線功率來估計所述多個分支中的每一個分支處的噪聲功率，并且被配置成基于所述多個分支的所估計的噪聲功率和與所述多個分支相關(guān)聯(lián)的`所述信號功率來確定SIR。
【文檔編號】H04B17/00GK103583004SQ201280017994
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】J·Z·王, K·K·桑瓦爾, J·孫, 謝愷, S·M·米勒, M·E·謝爾頓 申請人:阿爾卡特朗訊