專利名稱：一種信號干擾比測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中功率控制應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小導(dǎo)頻符號條件下的信號干擾比(SIR)的測量方法。
功率控制技術(shù)是CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，其目的是為了克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，使系統(tǒng)既能維持高質(zhì)量通信，又不對占用同一信道的其它用戶產(chǎn)生不應(yīng)有的干擾。其中，信號干擾比(SIR)被主要應(yīng)用于功率控制、軟切換和小區(qū)搜索等方面，為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供適時(shí)有效的信干比信息。因此，SIR測量的準(zhǔn)確與否將直接影響功率控制性能的好壞，從而影響小區(qū)的容量，影響移動(dòng)通信系統(tǒng)的整體性能。
在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，SIR通常僅采用導(dǎo)頻符號進(jìn)行測量，3GPP(3rdGeneration Partnership Project)規(guī)范定義了寬帶CDMA系統(tǒng)(WCDMA)中對于下行鏈路不同的數(shù)據(jù)格式，定義的導(dǎo)頻符號數(shù)目分別為1、2、4、8(具體可參見3GPP TS25.211)。當(dāng)導(dǎo)頻符號數(shù)目少時(shí)，例如1或2，僅采用導(dǎo)頻符號進(jìn)行SIR測量不僅困難而且也不精確，這時(shí)必須考慮聯(lián)合數(shù)據(jù)符號進(jìn)行SIR測量。參見附

圖1所示，為小導(dǎo)頻符號條件下的SIR測量算法示意圖。
經(jīng)rake合并1后的解擴(kuò)信號通過分幀器2分解為獨(dú)立的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號，并分別存放在數(shù)據(jù)符號存儲器3和導(dǎo)頻符號存儲器4中。為進(jìn)行SIR測量，采用數(shù)據(jù)符號相位糾偏器5對數(shù)據(jù)符號存儲器3中存儲的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行相位搬移，類似地，導(dǎo)頻符號相位糾偏器6利用預(yù)設(shè)導(dǎo)頻存儲器7的預(yù)設(shè)導(dǎo)頻符號對導(dǎo)頻符號存儲器4中存儲的導(dǎo)頻符號進(jìn)行相位搬移，SIR測量利用目前得到的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號分別進(jìn)行信號功率計(jì)算和干擾功率計(jì)算。
均分器8對糾偏后的導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的值進(jìn)行累加平均，得到信號平均幅度值，再通過平方器9可以獲得有效信號功率。
平方累加器10對糾偏后的導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號進(jìn)行平方累加得到符號總功率，再通過一除法器11得到每符號總功率；一均分器12對上述導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號進(jìn)行累加平均，得到信號平均幅度，進(jìn)而通過平方器13得到有效信號功率；將除法器11輸出的每符號總功率和平方器13輸出的有效信號功率通過減法器14作用就得到干擾功率。在此，計(jì)算干擾功率的數(shù)據(jù)符號與計(jì)算信號功率的數(shù)據(jù)符號不要求相同。
最后采用除法器15對有效信號功率和干擾功率進(jìn)行相除得到接收信號的SIR值。
可以看出在現(xiàn)有技術(shù)中，信號功率是通過聯(lián)合計(jì)算導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的信號幅度均值的平方得到，干擾功率的測量實(shí)際上是通過聯(lián)合計(jì)算導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的信號幅度方差得到的。干擾功率計(jì)算的理論公式為I(k)=1Npilot+NdataΣm=0Npilot+Ndata-1|r(m,k)|2-[1Npilot+NdataΣm=0Npilot+Ndata-1|r(m,k)|]2---(1)]]>其中，I(k)為干擾功率，Npilot為一幀數(shù)據(jù)中的導(dǎo)頻符號的個(gè)數(shù)，小導(dǎo)頻條件下Npilot≤2，Ndata為干擾功率測量中需要的數(shù)據(jù)符號，r(m，k)為第k個(gè)時(shí)隙中，第m個(gè)符號的幅度值。
上述SIR測量方法，由于數(shù)據(jù)符號的相位受到噪聲影響具有很大的不確定性，導(dǎo)致聯(lián)合數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行方差計(jì)算得到的干擾功率不準(zhǔn)確。
鑒于此，本發(fā)明的目的就在于提供一種小導(dǎo)頻符號條件下的SIR測量方法，使SIR的測量更精確，功率控制性能更好，從而實(shí)現(xiàn)高容量、高質(zhì)量的CDMA通信系統(tǒng)。
本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種應(yīng)用于CDMA系統(tǒng)中小導(dǎo)頻符號條件下的信號干擾比(SIR)的測量方法，該方法至少包含以下步驟a)將經(jīng)多徑接收合并后的信號分解成獨(dú)立的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號；b)聯(lián)合上述數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行信號功率的測量；c)聯(lián)合上述數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行干擾功率的測量；d)將測量的信號功率除以測量的干擾功率，得到信號干擾比的測量值；其特征在于步驟c)中干擾功率的測量是通過分配該導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在干擾功率計(jì)算中具有不同的權(quán)值而實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)上述技術(shù)方案，所述的步驟c)中干擾功率的測量是通過聯(lián)合計(jì)算導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的信號幅度方差，并分配該導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在方差計(jì)算中具有不同的權(quán)值而實(shí)現(xiàn)。
上述步驟c)中測量干擾功率的數(shù)據(jù)符號與步驟b)中測量信號功率的數(shù)據(jù)符號不要求相同。
本發(fā)明通過考慮分配導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在干擾功率計(jì)算中所占的權(quán)值不同的方法，在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中可以增加導(dǎo)頻符號在干擾功率計(jì)算中所占的權(quán)值，減少數(shù)據(jù)符號在干擾功率計(jì)算中所占的權(quán)值，從而增加干擾功率計(jì)算的準(zhǔn)確度，達(dá)到提高SIR測量值精度的目的。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明再做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為小導(dǎo)頻條件下現(xiàn)有技術(shù)SIR測量示意框圖。
圖2為小導(dǎo)頻條件下本發(fā)明SIR測量示意框圖。
本發(fā)明提出了一種適合小導(dǎo)頻符號條件下的SIR測量，主要是采用一種加權(quán)方法計(jì)算接收信號的干擾功率，通過考慮分配導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在干擾功率計(jì)算中所占的權(quán)值不同的方法，增加導(dǎo)頻符號在干擾計(jì)算中所占的權(quán)值，減少數(shù)據(jù)符號在干擾計(jì)算中所占的權(quán)值，從而增加干擾功率計(jì)算的準(zhǔn)確度，達(dá)到提高SIR測量值精度的目的。實(shí)施方法參見圖2所示說明如下。
經(jīng)rake合并1后的解擴(kuò)信號通過分幀器2分解為獨(dú)立的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號，并分別存放在數(shù)據(jù)符號存儲器3和導(dǎo)頻符號存儲器4中，為進(jìn)行SIR測量，采用數(shù)據(jù)符號相位糾偏器5對數(shù)據(jù)符號存儲器3中存儲的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行相位搬移，類似地，導(dǎo)頻符號相位糾偏器6利用預(yù)設(shè)導(dǎo)頻存儲器7的預(yù)設(shè)導(dǎo)頻符號對導(dǎo)頻符號存儲器4中的導(dǎo)頻符號進(jìn)行相位搬移。
為計(jì)算信號功率，首先均分器8對糾偏后的導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的值進(jìn)行累加平均，得到信號平均幅度值，再通過平方器9可以獲得有效信號功率。
針對現(xiàn)有技術(shù)干擾功率的計(jì)算公式(1)，本發(fā)明中的干擾功率計(jì)算采用了加權(quán)計(jì)算的方法，干擾功率計(jì)算公式如下r(m,k)‾=1Npilot+NdataΣm=0Npilot+Ndata-1|r(m,k)|---(2)]]>I(k)=1Npilot+Ndata(Σm=0Npilot-1am|r(m,k)-r(m,k)‾|2+Σm=pilotNpilot+Ndata-1bm|r(m,k)-r(m,k)‾|2)--(3)]]>上式中，r(m，k)是進(jìn)行干擾功率計(jì)算的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的均值，I(k)、Npilot、Ndata以及r(m，k)與(1)式意義類似，am為導(dǎo)頻符號方差計(jì)算的加權(quán)因子，bm為數(shù)據(jù)符號方差計(jì)算的加權(quán)因子。
參見圖2所示，干擾功率計(jì)算的實(shí)施過程糾偏后的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號首先經(jīng)均分器20得到符號均值，該符號均值和糾偏后的導(dǎo)頻符號經(jīng)一減法器22和平方器24得到導(dǎo)頻符號均方差值，與導(dǎo)頻權(quán)值存儲器26中存儲的導(dǎo)頻權(quán)值經(jīng)乘法器28相乘后得到導(dǎo)頻加權(quán)均方差值。類似的，該符號均值和糾偏后的數(shù)據(jù)符號經(jīng)另一減法器21和平方器23得到數(shù)據(jù)符號均方差值，與數(shù)據(jù)權(quán)值存儲器25中存儲的的數(shù)據(jù)權(quán)值經(jīng)另一乘法器27相乘后得到導(dǎo)頻加權(quán)均方差值，最后經(jīng)累加均分器29得到干擾功率值。
得到的干擾功率值和上面的有效信號功率值再經(jīng)除法器15相除后得到SIR測量值。
例如，在高斯信道中小導(dǎo)頻符號條件下，應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)作為SIR測量算法，假定在下行鏈路中，導(dǎo)頻符號個(gè)數(shù)為1，數(shù)據(jù)符號個(gè)數(shù)為15。進(jìn)行SIR測量時(shí)，測量信號功率采用了1個(gè)導(dǎo)頻符號和6個(gè)數(shù)據(jù)符號，測量干擾功率采用了1個(gè)導(dǎo)頻符號和3個(gè)數(shù)據(jù)符號，應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，干擾功率測量中導(dǎo)頻符號的加權(quán)值設(shè)為2.5，數(shù)據(jù)符號的加權(quán)值設(shè)為0.5，SIR目標(biāo)值范圍從0dB變化到7dB。
上述條件下，分別采用本發(fā)明所提到的SIR測量方法和傳統(tǒng)的SIR測量方法進(jìn)行下行鏈路的SIR性能仿真，得到如下表1所示的SIR均值和標(biāo)準(zhǔn)差仿真比較測試結(jié)果
表1
從表中可以看出采用本發(fā)明所用的SIR測量方法測得的SIR值性能優(yōu)于傳統(tǒng)方法測得的SIR值，在信噪比低時(shí)，效果更為明顯。
本發(fā)明的主要特征在于采用一種加權(quán)方法計(jì)算接收信號的干擾功率，其余過程與常用技術(shù)一樣。從本發(fā)明的特點(diǎn)可以看出，本發(fā)明具有以下效果1)本發(fā)明通過考慮分配所占權(quán)值不同的方法，增加導(dǎo)頻符號在干擾計(jì)算中所占的權(quán)值，減少數(shù)據(jù)符號在干擾計(jì)算中所占的權(quán)值，從而增加干擾功率計(jì)算的準(zhǔn)確度，達(dá)到提高SIR測量值精度的目的。
2)在信干比較低時(shí)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)的SIR測量精度提高更為明顯。
3)比較本發(fā)明及傳統(tǒng)的SIR測量技術(shù)，在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下，采用本發(fā)明的所進(jìn)行的功率控制仿真，其發(fā)射臺的平均發(fā)射功率要小于傳統(tǒng)技術(shù)下發(fā)射臺的平均發(fā)射功率。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于CDMA系統(tǒng)中小導(dǎo)頻符號條件下的信號干擾比(SIR)的測量方法，至少包含以下步驟a) 將經(jīng)多徑接收合并后的信號分解成獨(dú)立的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號；b) 聯(lián)合上述數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行信號功率的測量；c) 聯(lián)合上述數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行干擾功率的測量；d) 將測量的信號功率除以測量的干擾功率，得到信號干擾比的測量值；其特征在于所述的步驟c)中干擾功率的測量是通過分配該導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在干擾功率計(jì)算中具有不同的權(quán)值而實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號干擾比(SIR)測量方法，其特征在于所述的步驟c)中干擾功率的測量是通過聯(lián)合計(jì)算導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的信號幅度方差，并分配該導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在方差計(jì)算中具有不同的權(quán)值而實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信號干擾比(SIR)測量方法，其特征在于所述步驟c)中干擾功率的測量公式為I(k)=1Npilon+Ndata(Σm=0Npilot-1am|r(m,k)-r(m,k)‾|2+Σm=pilotNpilot+Ndata-1bm|r(m,k)-r(m,k)‾|2),]]>其中，r(m,k)‾=1Npilot+NdataΣm=0Npilot+Ndata-1|r(m,k)|]]>，I(k)為干擾功率，Npilot為一幀數(shù)據(jù)中導(dǎo)頻符號的個(gè)數(shù)，Ndata為干擾功率測量中需要的數(shù)據(jù)符號的個(gè)數(shù)，r(m，k)為第k個(gè)時(shí)隙中，第m個(gè)符號的幅度值，am為導(dǎo)頻符號方差計(jì)算的加權(quán)因子，bm為數(shù)據(jù)符號方差計(jì)算的加權(quán)因子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號干擾比(SIR)測量方法，其特征在于小導(dǎo)頻條件下Npilot≤2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號干擾比(SIR)測量方法，其特征在于所述的步驟b)中信號功率的測量是通過聯(lián)合計(jì)算導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號的信號幅度均值的平方得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號干擾比(SIR)測量方法，其特征在于所述步驟c)中測量干擾功率的數(shù)據(jù)符號與步驟b)中測量信號功率的數(shù)據(jù)符號不要求相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于CDMA系統(tǒng)中小導(dǎo)頻符號條件下的信號干擾比(SIR)的測量方法,包括:a)將經(jīng)多徑接收合并后的信號分解成獨(dú)立的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號;b)聯(lián)合數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行信號功率的測量;c)聯(lián)合數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號進(jìn)行干擾功率的測量,并對該導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號進(jìn)行加權(quán),以分配不同權(quán)值;d)將測量的信號功率除以干擾功率得到信號干擾比測量值。實(shí)際實(shí)現(xiàn)中可增加導(dǎo)頻符號在干擾功率計(jì)算中的權(quán)值,減少數(shù)據(jù)符號的權(quán)值,從而增加干擾功率計(jì)算的準(zhǔn)確度,提高SIR測量值精度。
文檔編號H04B1/707GK1344938SQ00124609
公開日2002年4月17日 申請日期2000年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月25日
發(fā)明者鄭志彬, 任峰 申請人:華為技術(shù)有限公司