專利名稱：寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置及估計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)功率控制中的信噪比估計裝置及估計方法，尤其涉及在WCDMA移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置及估計方法。
背景技術：
寬帶碼分多址(WCDMA)是第三代移動通信系統(tǒng)標準化組織(3GPP)提出的無線傳輸技術(RTT)方案。與GSM、CDMA等第二代移動通信制式相比，WCDMA具有如下優(yōu)勢更大的系統(tǒng)容量、更優(yōu)的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數(shù)據(jù)速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性能(從而能夠應用于更高速度的移動終端)。而且WCDMA能夠從GSM系統(tǒng)進行平滑過渡，可以保證運營商的投資，為3G運營提供了良好的技術基礎。
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合理分配基站向各個移動臺的發(fā)射功率，使得在滿足性能要求的前提下，基站向各個移動臺的發(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)功率控制的實現(xiàn)方式如下系統(tǒng)網絡通過將接收到的信號的質量與系統(tǒng)服務質量要求相比較，實時設定目標SIR，傳遞給移動臺。移動臺估測接收信號的SIR，并與目標SIR相比較，從而確定傳輸功率控制(TPC)指令，通過上行鏈路傳遞給基站，從而達到調整基站向各個移動臺的發(fā)射功率的分配比例的目的。
在功率控制系統(tǒng)中，SIR估測裝置對功率控制的性能有著很大的影響。
一方面，功率控制延遲對功率控制的性能，有著非常重要的影響。如果功率控制延時過長，在移動臺從下行信道中接收到基站發(fā)送的功率控制指令時，無線信道的條件有可能已經發(fā)生了變化，如果此時在依據(jù)接收到的功率控制指令對發(fā)射功率進行調整，很可能適得其反，非但不能改善系統(tǒng)性能，反而會使系統(tǒng)性能進一步惡化。移動臺的移動速度越高，性能的惡化就越明顯。SIR估測所使用的接收信號越長，運算量就越大，需要的時間也越長。同時考慮到上、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估測的準確性是保證功率控制良好性能的基礎。SIR估測在使用已知的導頻符號的同時，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符號提高SIR估測的準確性。SIR估測所使用的接收信號程度越長，估測就越準確。
在每個時隙中，SIR估測所利用的接收信號的長短，將直接影響到估測精度與運算量。估測長度長，則估測精度高，運算時間長；估測長度端，則估測精度低，運算時間短。
現(xiàn)有的固定測量長度的SIR估測裝置，缺乏足夠的靈活性。不易于根據(jù)實際情況，調整SIR估測所使用的接收信號長度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以靈活改變測量長度的SIR估計裝置，該裝置可以根據(jù)硬件速度和測量精度兩方面的需要靈活選取測量長度，增強了SIR估計裝置的適應性。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，包括信號功率估計模塊，它完成接收信號中用戶信號功率的測量；干擾加噪聲強度估計模塊，它完成接收信號中干擾和背景噪聲瞬時強度的測量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強度估計單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強度的估算；信噪比計算模塊，它利用信號功率估計單元和一階濾波器單元的輸出，完成信噪比的估算；其特點是，還包括一測量長度控制模塊，它完成對本裝置信噪比測量長度的控制，通過調整信噪比測量的長度，滿足不同的精度和速度要求；上述寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，其中，所述的測量長度控制模塊包括測量精度估計單元和測量長度調整單元；所述的測量精度估計單元根據(jù)接收端對接收信號質量長期統(tǒng)計的結果估計信噪比測量的精度；所述的測量長度調整單元，根據(jù)測量精度估計單元的輸出和最低時延要求，對測量長度進行調整。
利用上述裝置進行信噪比控制的方法，其特點是，包括以下步驟a、信號功率估計模塊，在測量長度控制模塊的控制下，利用導頻符號和可能需要的軟判決符號估計接收信號的功率；b、干擾加噪聲強度估計模塊，利用導頻符號估計干擾加噪聲的瞬時強度；c、一階濾波器模塊，對干擾加噪聲強度估值進行長時間的平均；d、SIR計算模塊，計算得出最終的SIR估值；上述方法，其中所述的測量長度控制模塊包括測量精度估計單元和測量長度調整單元；測量精度估計單元根據(jù)CRC(循環(huán)冗余譯碼器)譯碼得出的CRC校驗結果，統(tǒng)計誤幀率或誤塊率，將統(tǒng)計結果與門限誤幀率或誤塊率相比較，并結合一定時間內的測得誤幀率或誤塊率的標準差，判斷信號功率估計模塊的測量長度是否足夠，并將判斷結果傳遞給測量長度調整單元；測量長度調整單元根據(jù)接收到的判斷結果和當前信號功率估計模塊的測量長度，生成新的測量長度，作為指令傳遞給信號功率估計模塊。
上述方法，其中步驟a所述的接收信號功率的估計方法是通過對接收到的導頻符號和軟判決符號求模，并在測量長度內求平均值得出的。
上述方法，其中步驟b所述的干擾加噪聲的瞬時強度是通過對接收到的導頻符號求平方，并在測量長度內求方差得出的。


本發(fā)明的具體性能特征由以下的實施例及其附圖進一步描述。
圖1是本發(fā)明寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置的結構示意圖。
圖2是圖1中測量長度控制模塊的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明與傳統(tǒng)的SIR測量裝置的區(qū)別，主要在于增加了一個測量長度控制模塊，可以根據(jù)測量精度的要求調整信號功率估計的測量長度。
本發(fā)明寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，包括測量長度控制模塊，它完成對本裝置信噪比測量長度的控制，通過調整信噪比測量的長度，滿足不同的精度和速度要求；信號功率估計模塊，它完成接收信號中用戶信號功率的測量；干擾加噪聲強度估計模塊，它完成接收信號中干擾和背景噪聲瞬時強度的測量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強度估計單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強度的估算；信噪比計算模塊，它利用信號功率估計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通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，進行信噪比控制的方法，其特點是，包括以下步驟a、測量精度估計單元根據(jù)CRC(循環(huán)冗余譯碼器)譯碼得出的CRC校驗結果，統(tǒng)計誤幀率或誤塊率，將統(tǒng)計結果與門限誤幀率或誤塊率相比較，并結合一定時間內的測得誤幀率或誤塊率的標準差，判斷信號功率估計模塊的測量長度是否足夠，并將判斷結果傳遞給測量長度調整單元；測量長度調整單元根據(jù)接收到的判斷結果和當前信號功率估計模塊的測量長度，生成新的測量長度，作為指令傳遞給信號功率估計模塊；b、信號功率估計模塊，在測量長度控制模塊的控制下，利用導頻符號和可能需要的軟判決符號估計接收信號的功率；該接收信號功率的估計方法是通過對接收到的導頻符號和軟判決符號求模，并在測量長度內求平均值得出的。
c、干擾加噪聲強度估計模塊，利用導頻符號估計干擾加噪聲的瞬時強度；該干擾加噪聲的瞬時強度是通過對接收到的導頻符號求平方，并在測量長度內求方差得出的。
d、一階濾波器模塊，對干擾加噪聲強度估值進行長時間的平均；e、SIR計算模塊，計算得出最終的SIR估值；
下面結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。
請參閱圖1。本發(fā)明寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，位于移動臺一側，具體位于RAKE接收機10之后、功率控制指令生成模塊20之前。包括測量長度控制模塊1、信號功率估計模塊2、干擾加噪聲強度估計模塊3、一階濾波器模塊4、SIR計算模塊5。
該信號功率估計模塊2包括專用導頻符號發(fā)生器，產生用于信號功率估計的DPCH導頻符號；DPCH判決單元，根據(jù)測量長度控制模塊輸入的控制指令，從每個時隙中抽取一定數(shù)量的控制符號或數(shù)據(jù)符號進行判決；功率測量單元，利用專用導頻符號發(fā)生器的輸出和DPCH判決單元的輸出，測量用戶信號的功率；在測量長度控制模塊1的控制下，利用導頻符號和可能需要的軟判決符號(如果指定的測量長度超過每個時隙中的導頻符號的長度)估計接收信號的功率S(k)。接收信號功率的估計方法是通過對接收到的導頻符號和軟判決符號求模(下行鏈路DPCH(專用物理信道)采用QPSK(四相相移鍵控)調制)，并在測量長度內求平均值得出的。
干擾加噪聲強度估計模塊3，利用導頻符號估計干擾加噪聲的瞬時強度I(k)。干擾加噪聲的瞬時強度是通過對接收到的導頻符號求平方，并在測量長度內求方差得出的。
一階濾波器模塊4，對干擾加噪聲強度估值進行長時間的平均。實際的遞推關系如下I(k)＝αI(k-1)+(1-α)I(k)，其中，0＜α＜1為濾波器系數(shù)。通常應當選取較大的濾波器系數(shù)。
SIR計算模塊5，計算得出最終的SIR估值，計算方法為SIR＝10log10(S(k)/I(k))。
在本裝置中，SIR估計所利用的接收信號長度是由測量長度控制模塊1確定的。整個裝置在測量長度控制模塊1的控制下協(xié)同工作，可以靈活地調整SIR測量長度，在滿足精度要求和速度要求的前提下進行SIR估計。
本發(fā)明中的測量長度控制模塊的結構如圖2所示。該測量長度控制模塊1包括測量精度估計單元11和測量長度調整單元12；所述的測量精度估計單元根據(jù)接收端對接收信號質量長期統(tǒng)計的結果估計信噪比測量的精度；所述的測量長度調整單元，根據(jù)測量精度估計單元的輸出和最低時延要求，對測量長度進行調整。
測量精度估計單元11根據(jù)CRC譯碼得出的CRC校驗結果，統(tǒng)計誤幀率(或誤塊率)，將統(tǒng)計結果與門限誤幀率(或誤塊率)相比較，并結合一定時間內的測得誤幀率(或誤塊率)的標準差，判斷信號功率估計模塊2的測量長度是否足夠，并將判斷結果傳遞給測量長度調整單元12。測量長度調整單元根據(jù)接收到的判斷結果和當前信號功率估計模塊的測量長度，生成新的測量長度，作為指令傳遞給信號功率估計模塊。
權利要求
1.寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，包括信號功率估計模塊，它完成接收信號中用戶信號功率的測量；干擾加噪聲強度估計模塊，它完成接收信號中干擾和背景噪聲瞬時強度的測量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強度估計單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強度的估算；信噪比計算模塊，它利用信號功率估計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，還包括一測量長度控制模塊，它完成對本裝置信噪比測量長度的控制，通過調整信噪比測量的長度，滿足不同的精度和速度要求；
2.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，其特征在于，所述的測量長度控制模塊包括測量精度估計單元和測量長度調整單元；所述的測量精度估計單元根據(jù)接收端對接收信號質量長期統(tǒng)計的結果估計信噪比測量的精度；所述的測量長度調整單元，根據(jù)測量精度估計單元的輸出和最低時延要求，對測量長度進行調整。
3.采用權利要求1所述的裝置進行信噪比控制的方法，其特征在于，包括以下步驟a、信號功率估計模塊，在測量長度控制模塊的控制下，利用導頻符號和可能需要的軟判決符號估計接收信號的功率；b、干擾加噪聲強度估計模塊，利用導頻符號估計干擾加噪聲的瞬時強度；c、一階濾波器模塊，對干擾加噪聲強度估值進行長時間的平均；d、信噪比計算模塊，計算得出最終的信噪比估值。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于所述的測量長度控制模塊包括測量精度估計單元和測量長度調整單元；測量精度估計單元根據(jù)循環(huán)冗余譯碼器譯碼得出的循環(huán)冗余譯碼器校驗結果，統(tǒng)計誤幀率或誤塊率，將統(tǒng)計結果與門限誤幀率或誤塊率相比較，并結合一定時間內的測得誤幀率或誤塊率的標準差，判斷信號功率估計模塊的測量長度是否足夠，并將判斷結果傳遞給測量長度調整單元；測量長度調整單元根據(jù)接收到的判斷結果和當前信號功率估計模塊的測量長度，生成新的測量長度，作為指令傳遞給信號功率估計模塊。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于步驟a所述的接收信號功率的估計方法是通過對接收到的導頻符號和軟判決符號求模，并在測量長度內求平均值得出的。
6.根據(jù)權利要求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強度是通過對接收到的導頻符號求平方，并在測量長度內求方差得出的。
全文摘要
本發(fā)明寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路信噪比估計裝置，包括信號功率估計模塊，它完成接收信號中用戶信號功率的測量；干擾加噪聲強度估計模塊，它完成接收信號中干擾和背景噪聲瞬時強度的測量；一階濾波器模塊，它利用干擾加噪聲強度估計單元的輸出，完成干擾和背景噪聲平均強度的估算；信噪比計算模塊，它利用信號功率估計單元和一階濾波器單元的輸出，完成信噪比的估算；其特點是，還包括一測量長度控制模塊，它完成對本裝置信噪比測量長度的控制，通過調整信噪比測量的長度，滿足不同的精度和速度要求。該裝置可以根據(jù)硬件速度和測量精度兩方面的需要靈活選取測量長度，同時可靈活改變測量長度，增強了SIR估計裝置的適應性。
文檔編號H04W52/00GK1462120SQ0211188
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權日2002年5月31日
發(fā)明者汪陽, 卓成春, 金瑞妹, 蔡立羽, 曹鵬志 申請人:上海貝爾有限公司