專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)隙cdma系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，是一種時(shí)隙碼分多址(CDMA)系統(tǒng)干擾信號(hào)功率的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
在3GPP TDD(第三代國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織時(shí)分雙工)系統(tǒng)中，接收機(jī)利用信道估計(jì)碼(中間碼midamble Code)和通過(guò)信道估計(jì)窗對(duì)信道估計(jì)碼的響應(yīng)來(lái)測(cè)量干擾信號(hào)碼功率(ISCPInterference Signal Code Power)。在信道估計(jì)窗的響應(yīng)結(jié)果中，包括有信號(hào)響應(yīng)分量的抽頭和沒(méi)有信號(hào)響應(yīng)分量的抽頭，其中沒(méi)有信號(hào)響應(yīng)分量的抽頭代表了對(duì)干擾的響應(yīng)，稱(chēng)作干擾響應(yīng)抽頭，對(duì)這些干擾響應(yīng)抽頭進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)，就可以得到干擾信號(hào)的功率(或稱(chēng)為干擾信號(hào)碼功率)。
在實(shí)際應(yīng)用中，通常采用兩種方法來(lái)得到干擾響應(yīng)及干擾信號(hào)碼功率第一種方法是利用空閑信道估計(jì)窗進(jìn)行干擾功率測(cè)量的方法。在信道估計(jì)中，由基本中間碼(midamble碼)移位得到的每一個(gè)信道估計(jì)碼，與每一個(gè)信道估計(jì)窗一一對(duì)應(yīng)。信道估計(jì)窗的總窗長(zhǎng)P保持不變(如P＝128)。當(dāng)在某個(gè)時(shí)隙中有一個(gè)或多個(gè)信道估計(jì)碼沒(méi)有發(fā)送信號(hào)時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)窗被稱(chēng)為空閑信道估計(jì)窗。在原始的信道響應(yīng)結(jié)果中，空閑信道估計(jì)窗對(duì)應(yīng)的就是干擾信號(hào)的響應(yīng)。利用這些空閑信道估計(jì)窗的響應(yīng)就可以進(jìn)行干擾功率σn2的測(cè)量σn2=PD·W1(#of allkmnot used)Σnot usedallkmΣi=0W-1|h‾i(km)|2---(1)]]>
式中W表示一個(gè)信道估計(jì)窗的窗長(zhǎng)，先利用信道估計(jì)結(jié)果hi(km)求出第km個(gè)窗口的總功率(W個(gè)抽頭功率相加)，再求出所有空閑信道估計(jì)窗總功率(各個(gè)空閑信道估計(jì)窗窗口總功率相加)，km表示不同空閑窗(all kmnot used)，再通過(guò)乘以P和除以D、W及所有的空閑信道估計(jì)窗個(gè)數(shù)(#of all kmnot used)求平均，得到的所有空閑信道估計(jì)窗、所有抽頭的平均值即是干擾功率。D是對(duì)應(yīng)基本midamble碼的噪聲惡化因子，大于1，可由下式求出D=Σl=1P|1Σi=1Pm‾ie-j2πli/P|2>1---(2)]]>利用公式(1)、(2)的方法進(jìn)行干擾功率估計(jì)具有性能較好的優(yōu)點(diǎn)，但其使用前提是必須要有空閑信道估計(jì)窗而且要知道空閑信道估計(jì)窗位置?？臻e信道估計(jì)窗往往是存在的，然而知道空閑信道估計(jì)窗位置則存在問(wèn)題對(duì)于上行鏈路來(lái)說(shuō)，由于信道估計(jì)窗的分配由基站給出，基站可以知道空閑信道估計(jì)窗的確切位置，所以這種方法對(duì)于上行鏈路的干擾功率估計(jì)是有其優(yōu)勢(shì)的；但是對(duì)于下行鏈路來(lái)說(shuō)，用戶終端知道空閑信道估計(jì)窗位置的方法可以有以下三種1)在每個(gè)時(shí)隙規(guī)定一個(gè)特殊的信道估計(jì)窗，并使它一直處于空閑狀態(tài)，或在一定幀周期位置上處于空閑狀態(tài)；2)通過(guò)基站廣播或通過(guò)信令方式將空閑信道估計(jì)窗的信息傳送給用戶終端；3)對(duì)于工作時(shí)隙，也可規(guī)定本用戶的信道估計(jì)窗在確定的幀內(nèi)處于空閑狀態(tài)。
上述的下行鏈路獲得空閑信道估計(jì)窗的方法都給系統(tǒng)帶來(lái)了一定的資源浪費(fèi)、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性及其即時(shí)性問(wèn)題。從目前的情況來(lái)看，已有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)不可能支持用戶終端得到空閑信道估計(jì)窗信息，因此，對(duì)于用戶終端應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不能采用空閑信道估計(jì)窗的方法進(jìn)行干擾功率的測(cè)量。
第二種方法是利用信噪比門(mén)限后處理的方法進(jìn)行干擾功率測(cè)量。對(duì)信道響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果按照信噪比門(mén)限進(jìn)行門(mén)限處理，可以分離出信號(hào)的響應(yīng)和干擾的響應(yīng)。信噪比門(mén)限后處理的具體方法是判斷原始信道估計(jì)結(jié)果中每個(gè)抽頭的信噪比是否高于特定門(mén)限，如果高于特定門(mén)限則將此抽頭上的信道估計(jì)值視為信號(hào)的響應(yīng)；如果低于該特定門(mén)限，則將此抽頭上的信道估計(jì)值視為干擾信號(hào)的響應(yīng)。設(shè)定該特定的信噪比門(mén)限εCHE，作為門(mén)限參考的干擾功率為σn2時(shí)，對(duì)應(yīng)的功率門(mén)限為ΓCHE=σn2ϵCHE/P---(3)]]>經(jīng)過(guò)后處理的干擾響應(yīng)為 上式表示信道響應(yīng)小于干擾功率門(mén)限的保留，其它的丟棄(為零)。設(shè)經(jīng)過(guò)后處理之后，干擾信號(hào)響應(yīng)的抽頭數(shù)為Wn，干擾功率σn2可由下式計(jì)算σn2=PD·WnΣi=1P|hn‾i|2---(5)]]>式中D為對(duì)應(yīng)基本midamble碼的噪聲惡化因子，仍用式(2)計(jì)算。
這種方法進(jìn)行干擾功率估計(jì)的性能較好，但其使用的前提是必須有一個(gè)預(yù)先做為門(mén)限參考的干擾功率，即公式(3)中的σn2，而公式(5)所求的也正是這個(gè)干擾功率σn2。在沒(méi)有這個(gè)先驗(yàn)值或這個(gè)先驗(yàn)值誤差較大時(shí)，按這個(gè)方法進(jìn)行干擾功率估計(jì)就沒(méi)有意義。因而在實(shí)際測(cè)量干擾功率時(shí)，這種方法是不能夠單獨(dú)使用的，除非與空閑信道估計(jì)窗的方法相配合，可以在某些沒(méi)有空閑信道估計(jì)窗的時(shí)間使用。
綜上所述，在3GPP TDD系統(tǒng)中，目前已有的干擾信號(hào)碼功率的測(cè)量方法對(duì)于下行鏈路終端接收應(yīng)用難以滿足要求。但是，系統(tǒng)正常工作要求終端用戶能夠測(cè)量下行鏈路工作時(shí)隙和非工作時(shí)隙的干擾信號(hào)碼功率，因而必須給出能夠用于下行鏈路用戶終端干擾信號(hào)碼功率測(cè)量的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種時(shí)隙碼分多址系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，能夠應(yīng)用于用戶終端進(jìn)行干擾信號(hào)碼功率測(cè)量，包括下行鏈路工作時(shí)隙和非工作時(shí)隙的干擾信號(hào)碼功率測(cè)量。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的一種時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，包括A.利用信道估計(jì)碼對(duì)輸入的接收信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果hi，i＝1，...，P，P是信道估計(jì)的總窗長(zhǎng)，其特征在于還包括B.給出抽頭數(shù)門(mén)限值W1，從原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果hi中按照抽頭數(shù)門(mén)限值W1取出功率較弱的W1個(gè)抽頭的信道響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果作為干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果；C.利用干擾功率粗估計(jì)結(jié)果和給定的信噪比門(mén)限，采用信噪比門(mén)限后處理方法對(duì)原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行門(mén)限處理，得到干擾功率的精確測(cè)量結(jié)果。
本發(fā)明的干擾功率測(cè)量方法，主要包括兩個(gè)步驟先進(jìn)行干擾功率的粗估計(jì)，再利用干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果得到干擾功率的精確測(cè)量結(jié)果。由于在進(jìn)行粗估計(jì)時(shí)是按給定抽頭數(shù)量門(mén)限取出抽頭，在利用信噪比門(mén)限處理方法進(jìn)行精確估計(jì)時(shí)是按信噪比門(mén)限和獲得的干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理，不必知道空閑信道估計(jì)窗的位置，也不必依賴于作為門(mén)限參考的干擾功率先驗(yàn)值，經(jīng)過(guò)兩步處理，就可得到干擾功率的精確測(cè)量值。
在進(jìn)行干擾功率的精確測(cè)量時(shí)，本發(fā)明還對(duì)干擾功率粗估計(jì)可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了一定的補(bǔ)償，按設(shè)定的信噪比門(mén)限得到經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)墓β书T(mén)限，然后再利用該功率門(mén)限對(duì)原始信道的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行門(mén)限處理，得到干擾信號(hào)的響應(yīng)，利用該干擾信號(hào)的響應(yīng)估計(jì)出干擾信號(hào)碼功率。
本發(fā)明所提出的方法可以用于時(shí)隙碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行干擾功率的測(cè)量。這種方法不需要知道空閑信道估計(jì)窗的位置，也不需要作為門(mén)限參考的干擾功率的先驗(yàn)值，在時(shí)隙碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的下行鏈路可以可靠地測(cè)量干擾信號(hào)碼功率，所以，本發(fā)明所給出的方法尤其適用于時(shí)隙CDMA系統(tǒng)下行鏈路的干擾功率測(cè)量，當(dāng)然，究其方法本身，也可以用于時(shí)隙CDMA系統(tǒng)上行鏈路的干擾功率測(cè)量。


圖1是本發(fā)明干擾碼信號(hào)功率測(cè)量方法的流程框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明針對(duì)時(shí)隙碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)尤其是在用戶終端的應(yīng)用，提出了一種時(shí)隙碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法。實(shí)施例針對(duì)方法在3GPPTDD系統(tǒng)用戶終端上的具體應(yīng)用，進(jìn)一步說(shuō)明干擾功率測(cè)量方法。
參見(jiàn)圖1，圖中示出本發(fā)明干擾信號(hào)碼功率測(cè)量方法，體現(xiàn)出完成本發(fā)明方法的從粗估計(jì)到精確估計(jì)的執(zhí)行過(guò)程。
步驟11，利用信道估計(jì)碼對(duì)輸入的接收信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到本小區(qū)所有用戶的信道響應(yīng)結(jié)果，即原始信道的估計(jì)結(jié)果hi；步驟12，對(duì)原始信道估計(jì)結(jié)果hi按照設(shè)定的抽頭數(shù)門(mén)限值W1進(jìn)行處理，給出干擾信號(hào)功率的粗估計(jì)結(jié)果。
利用干擾響應(yīng)的W1個(gè)抽頭進(jìn)行干擾功率的粗估計(jì)，具體處理是從整個(gè)原始信道估計(jì)的結(jié)果hi中按照設(shè)定的抽頭數(shù)門(mén)限值W1取出功率較弱的W1個(gè)抽頭，保留它們的信道估計(jì)結(jié)果hi作為干擾信號(hào)功率粗估計(jì)的干擾響應(yīng)結(jié)果hi′，其余抽頭丟棄。表示成公式(6) 其中抽頭數(shù)量門(mén)限值W1應(yīng)該小于實(shí)際可以得到的干擾響應(yīng)抽頭的數(shù)量。也可以根據(jù)信道環(huán)境和系統(tǒng)配置預(yù)先給定抽頭數(shù)量門(mén)限值W1。抽頭數(shù)量門(mén)限值W1的取值范圍可為50至90，本實(shí)施例選定抽頭數(shù)量門(mén)限值W1為80。
再利用干擾響應(yīng)結(jié)果hi′獲得干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果σn12，表示成公式(7)
σn12=PD·W1Σi=1P|h′‾i|2---(7)]]>公式(7)同公式(5)，只是將抽頭數(shù)Wn換成了W1，將σn2換成了σn12。式中，對(duì)3GPP TDD系統(tǒng)，信道估計(jì)碼的周期(總窗長(zhǎng))P＝128。
步驟13，利用干擾功率粗估計(jì)的值σn12和設(shè)定的信噪比門(mén)限值εCHE，對(duì)原始信道估計(jì)結(jié)果hi按照信噪比門(mén)限εCHE進(jìn)行處理，得到干擾功率的精確測(cè)量結(jié)果。本步驟采用信噪比門(mén)限方法，所以需要設(shè)定信噪比門(mén)限εCHE，并需要給出一個(gè)干擾功率的門(mén)限參考值。由于利用第一步粗估計(jì)得到的干擾功率往往小于實(shí)際的干擾功率，而且其誤差會(huì)隨環(huán)境和系統(tǒng)工作狀態(tài)變化。因而通過(guò)本步驟對(duì)其可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行一定的補(bǔ)償，以保證按信噪比門(mén)限處理后能夠包含干擾功率的主要分量。本發(fā)明以功率粗估計(jì)σn12經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的值為干擾功率的門(mén)限參考值，再按給定信噪比門(mén)限εCHE作信噪比門(mén)限處理后得到干擾功率的精確測(cè)量結(jié)果。
由于步驟12得到的是利用噪聲響應(yīng)的抽頭進(jìn)行干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果，需要對(duì)其可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行一定的補(bǔ)償，補(bǔ)償后的功率門(mén)限值應(yīng)該取為ΓCHE=σn12ϵCHEPβ---(8)]]>其中，設(shè)定的信噪比門(mén)限εCHE的取值范圍可為3至5，本實(shí)施例取為εCHE＝4；β是考慮干擾功率粗估計(jì)可能偏小而給出的補(bǔ)償值，其取值范圍可為0.30至0.60，本實(shí)施例取為β＝0.41。
利用上述得到的補(bǔ)償后的干擾功率門(mén)限ΓCHE，經(jīng)過(guò)信噪比門(mén)限處理得到的干擾響應(yīng)hi″為
公式(9)同公式(4)，將信道響應(yīng)小于干擾功率門(mén)限ΓCHE的保留，其它的丟棄(為零)。只是經(jīng)過(guò)信噪比門(mén)限處理后，對(duì)應(yīng)干擾響應(yīng)hi的抽頭數(shù)為W2，干擾功率可由下式計(jì)算σn2=PD·W2Σi=1P|hn‾i|2---(10)]]>公式(10)與公式(5)一致。這樣，經(jīng)過(guò)兩步處理，我們就得到了干擾功率σn2的精確測(cè)量值。
本發(fā)明的干擾功率測(cè)量方法，針對(duì)時(shí)隙碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)尤其是在下行鏈路接收設(shè)備中的應(yīng)用而作出，可以在沒(méi)有空閑信道估計(jì)窗信息的情況下，對(duì)時(shí)隙碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾功率進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，包括A.利用信道估計(jì)碼對(duì)輸入的接收信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果hi，i＝1，...，P，P是信道估計(jì)的總窗長(zhǎng)，其特征在于還包括B.給出抽頭數(shù)門(mén)限值W1，從原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果hi中按照抽頭數(shù)門(mén)限值W1取出功率較弱的W1個(gè)抽頭的信道響應(yīng)的估計(jì)結(jié)果作為干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果；C.利用干擾功率粗估計(jì)結(jié)果和給定的信噪比門(mén)限，采用信噪比門(mén)限后處理方法對(duì)原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行門(mén)限處理，得到干擾功率的精確測(cè)量結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述的抽頭數(shù)門(mén)限值W1，小于實(shí)際可以得到的干擾響應(yīng)抽頭的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述抽頭數(shù)門(mén)限值W1的取值范圍為50至90。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述的抽頭數(shù)門(mén)限值W1取為80。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟B利用公式σn12=PD·W1Σi=1P|h′‾i|2]]>計(jì)算得到干擾功率的粗估計(jì)結(jié)果σn12，hi′是W1個(gè)抽頭的信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果，D是對(duì)應(yīng)信道估計(jì)碼的噪聲惡化因子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述步驟C的采用信噪比門(mén)限后處理方法對(duì)原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行門(mén)限處理進(jìn)一步包括C1.根據(jù)給定的信噪比門(mén)限εCHE、補(bǔ)償值β和干擾功率粗估計(jì)結(jié)果σn12，按照公式ΓCHE=σn12ϵCHEPβ]]>獲得補(bǔ)償后的干擾功率門(mén)限值ΓCHE；C2.從原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果中取出小于干擾功率門(mén)限值ΓCHE的W2個(gè)抽頭的信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果作為信噪比門(mén)限后處理的干擾響應(yīng)結(jié)果hi″；C3.利用公式σn2=PD·W2Σi=1P|h′′‾i|2]]>獲得干擾功率的精確測(cè)量值，D是對(duì)應(yīng)信道估計(jì)碼的噪聲惡化因子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述信噪比門(mén)限εCHE的取值范圍為3至5，所述的補(bǔ)償值β是針對(duì)偏小的干擾功率粗估計(jì)結(jié)果給出的，取值范圍為0.30至0.60。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，其特征在于所述的信噪比門(mén)限εCHE取為4，所述的補(bǔ)償值β取為0.41。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種時(shí)隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測(cè)量方法，針對(duì)時(shí)隙CDMA系統(tǒng)尤其是在下行鏈路接收設(shè)備中的應(yīng)用提出。包括利用信道估計(jì)碼對(duì)輸入的接收信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到原始信道響應(yīng)估計(jì)結(jié)果h
文檔編號(hào)H04L1/20GK1581752SQ0314976
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者王映民, 康紹莉, 胡金鈴 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司