專利名稱：時隙cdma系統(tǒng)干擾功率測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信技術領域，是一種時隙碼分多址(CDMA)系統(tǒng)干擾信號功率的測量方法。
背景技術：
在3GPP TDD(第三代國際標準化組織時分雙工)系統(tǒng)中，接收機利用信道估計碼(中間碼midamble Code)和通過信道估計窗對信道估計碼的響應來測量干擾信號碼功率(ISCPInterference Signal Code Power)。在信道估計窗的響應結果中，包括有信號響應分量的抽頭和沒有信號響應分量的抽頭，其中沒有信號響應分量的抽頭代表了對干擾的響應，稱作干擾響應抽頭，對這些干擾響應抽頭進行測量統(tǒng)計，就可以得到干擾信號的功率(或稱為干擾信號碼功率)。
在實際應用中，通常采用兩種方法來得到干擾響應及干擾信號碼功率第一種方法是利用空閑信道估計窗進行干擾功率測量的方法。在信道估計中，由基本中間碼(midamble碼)移位得到的每一個信道估計碼，與每一個信道估計窗一一對應。信道估計窗的總窗長P保持不變(如P＝128)。當在某個時隙中有一個或多個信道估計碼沒有發(fā)送信號時，它所對應的信道估計窗被稱為空閑信道估計窗。在原始的信道響應結果中，空閑信道估計窗對應的就是干擾信號的響應。利用這些空閑信道估計窗的響應就可以進行干擾功率σn2的測量σn2=PD·W1(#of allkmnot used)Σnot usedallkmΣi=0W-1|h‾i(km)|2---(1)]]>
式中W表示一個信道估計窗的窗長，先利用信道估計結果hi(km)求出第km個窗口的總功率(W個抽頭功率相加)，再求出所有空閑信道估計窗總功率(各個空閑信道估計窗窗口總功率相加)，km表示不同空閑窗(all kmnot used)，再通過乘以P和除以D、W及所有的空閑信道估計窗個數(shù)(#of all kmnot used)求平均，得到的所有空閑信道估計窗、所有抽頭的平均值即是干擾功率。D是對應基本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)的方法進行干擾功率估計具有性能較好的優(yōu)點，但其使用前提是必須要有空閑信道估計窗而且要知道空閑信道估計窗位置?？臻e信道估計窗往往是存在的，然而知道空閑信道估計窗位置則存在問題對于上行鏈路來說，由于信道估計窗的分配由基站給出，基站可以知道空閑信道估計窗的確切位置，所以這種方法對于上行鏈路的干擾功率估計是有其優(yōu)勢的；但是對于下行鏈路來說，用戶終端知道空閑信道估計窗位置的方法可以有以下三種1)在每個時隙規(guī)定一個特殊的信道估計窗，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)通過基站廣播或通過信令方式將空閑信道估計窗的信息傳送給用戶終端；3)對于工作時隙，也可規(guī)定本用戶的信道估計窗在確定的幀內處于空閑狀態(tài)。
上述的下行鏈路獲得空閑信道估計窗的方法都給系統(tǒng)帶來了一定的資源浪費、實現(xiàn)復雜性及其即時性問題。從目前的情況來看，已有的移動通信標準不可能支持用戶終端得到空閑信道估計窗信息，因此，對于用戶終端應用來說，不能采用空閑信道估計窗的方法進行干擾功率的測量。
第二種方法是利用信噪比門限后處理的方法進行干擾功率測量。對信道響應的估計結果按照信噪比門限進行門限處理，可以分離出信號的響應和干擾的響應。信噪比門限后處理的具體方法是判斷原始信道估計結果中每個抽頭的信噪比是否高于特定門限，如果高于特定門限則將此抽頭上的信道估計值視為信號的響應；如果低于該特定門限，則將此抽頭上的信道估計值視為干擾信號的響應。設定該特定的信噪比門限εCHE，作為門限參考的干擾功率為σn2時，對應的功率門限為ΓCHE=σn2ϵCHE/P---(3)]]>經過后處理的干擾響應為 上式表示信道響應小于干擾功率門限的保留，其它的丟棄(為零)。設經過后處理之后，干擾信號響應的抽頭數(shù)為Wn，干擾功率σn2可由下式計算σn2=PD·WnΣi=1P|hn‾i|2---(5)]]>式中D為對應基本midamble碼的噪聲惡化因子，仍用式(2)計算。
這種方法進行干擾功率估計的性能較好，但其使用的前提是必須有一個預先做為門限參考的干擾功率，即公式(3)中的σn2，而公式(5)所求的也正是這個干擾功率σn2。在沒有這個先驗值或這個先驗值誤差較大時，按這個方法進行干擾功率估計就沒有意義。因而在實際測量干擾功率時，這種方法是不能夠單獨使用的，除非與空閑信道估計窗的方法相配合，可以在某些沒有空閑信道估計窗的時間使用。
綜上所述，在3GPP TDD系統(tǒng)中，目前已有的干擾信號碼功率的測量方法對于下行鏈路終端接收應用難以滿足要求。但是，系統(tǒng)正常工作要求終端用戶能夠測量下行鏈路工作時隙和非工作時隙的干擾信號碼功率，因而必須給出能夠用于下行鏈路用戶終端干擾信號碼功率測量的有效方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種時隙碼分多址系統(tǒng)干擾功率測量方法，能夠應用于用戶終端進行干擾信號碼功率測量，包括下行鏈路工作時隙和非工作時隙的干擾信號碼功率測量。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是這樣的一種時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，包括A.利用信道估計碼對輸入的接收信號進行信道估計，得到原始信道響應估計結果hi，i＝1，...，P，P是信道估計的總窗長，其特征在于還包括B.給出抽頭數(shù)門限值W1，從原始信道響應估計結果hi中按照抽頭數(shù)門限值W1取出功率較弱的W1個抽頭的信道響應的估計結果作為干擾功率的粗估計結果；C.利用干擾功率粗估計結果和給定的信噪比門限，采用信噪比門限后處理方法對原始信道響應估計結果進行門限處理，得到干擾功率的精確測量結果。
本發(fā)明的干擾功率測量方法，主要包括兩個步驟先進行干擾功率的粗估計，再利用干擾功率的粗估計結果得到干擾功率的精確測量結果。由于在進行粗估計時是按給定抽頭數(shù)量門限取出抽頭，在利用信噪比門限處理方法進行精確估計時是按信噪比門限和獲得的干擾功率的粗估計結果進行處理，不必知道空閑信道估計窗的位置，也不必依賴于作為門限參考的干擾功率先驗值，經過兩步處理，就可得到干擾功率的精確測量值。
在進行干擾功率的精確測量時，本發(fā)明還對干擾功率粗估計可能產生的誤差進行了一定的補償，按設定的信噪比門限得到經過補償?shù)墓β书T限，然后再利用該功率門限對原始信道的估計結果進行門限處理，得到干擾信號的響應，利用該干擾信號的響應估計出干擾信號碼功率。
本發(fā)明所提出的方法可以用于時隙碼分多址移動通信系統(tǒng)進行干擾功率的測量。這種方法不需要知道空閑信道估計窗的位置，也不需要作為門限參考的干擾功率的先驗值，在時隙碼分多址移動通信系統(tǒng)的下行鏈路可以可靠地測量干擾信號碼功率，所以，本發(fā)明所給出的方法尤其適用于時隙CDMA系統(tǒng)下行鏈路的干擾功率測量，當然，究其方法本身，也可以用于時隙CDMA系統(tǒng)上行鏈路的干擾功率測量。


圖1是本發(fā)明干擾碼信號功率測量方法的流程框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明針對時隙碼分多址移動通信系統(tǒng)尤其是在用戶終端的應用，提出了一種時隙碼分多址移動通信系統(tǒng)干擾功率測量方法。實施例針對方法在3GPPTDD系統(tǒng)用戶終端上的具體應用，進一步說明干擾功率測量方法。
參見圖1，圖中示出本發(fā)明干擾信號碼功率測量方法，體現(xiàn)出完成本發(fā)明方法的從粗估計到精確估計的執(zhí)行過程。
步驟11，利用信道估計碼對輸入的接收信號進行信道估計，得到本小區(qū)所有用戶的信道響應結果，即原始信道的估計結果hi；步驟12，對原始信道估計結果hi按照設定的抽頭數(shù)門限值W1進行處理，給出干擾信號功率的粗估計結果。
利用干擾響應的W1個抽頭進行干擾功率的粗估計，具體處理是從整個原始信道估計的結果hi中按照設定的抽頭數(shù)門限值W1取出功率較弱的W1個抽頭，保留它們的信道估計結果hi作為干擾信號功率粗估計的干擾響應結果hi′，其余抽頭丟棄。表示成公式(6) 其中抽頭數(shù)量門限值W1應該小于實際可以得到的干擾響應抽頭的數(shù)量。也可以根據(jù)信道環(huán)境和系統(tǒng)配置預先給定抽頭數(shù)量門限值W1。抽頭數(shù)量門限值W1的取值范圍可為50至90，本實施例選定抽頭數(shù)量門限值W1為80。
再利用干擾響應結果hi′獲得干擾功率的粗估計結果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3GPP TDD系統(tǒng)，信道估計碼的周期(總窗長)P＝128。
步驟13，利用干擾功率粗估計的值σn12和設定的信噪比門限值εCHE，對原始信道估計結果hi按照信噪比門限εCHE進行處理，得到干擾功率的精確測量結果。本步驟采用信噪比門限方法，所以需要設定信噪比門限εCHE，并需要給出一個干擾功率的門限參考值。由于利用第一步粗估計得到的干擾功率往往小于實際的干擾功率，而且其誤差會隨環(huán)境和系統(tǒng)工作狀態(tài)變化。因而通過本步驟對其可能產生的誤差進行一定的補償，以保證按信噪比門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σn12經過補償后的值為干擾功率的門限參考值，再按給定信噪比門限εCHE作信噪比門限處理后得到干擾功率的精確測量結果。
由于步驟12得到的是利用噪聲響應的抽頭進行干擾功率的粗估計結果，需要對其可能產生的誤差進行一定的補償，補償后的功率門限值應該取為ΓCHE=σn12ϵCHEPβ---(8)]]>其中，設定的信噪比門限εCHE的取值范圍可為3至5，本實施例取為εCHE＝4；β是考慮干擾功率粗估計可能偏小而給出的補償值，其取值范圍可為0.30至0.60，本實施例取為β＝0.41。
利用上述得到的補償后的干擾功率門限ΓCHE，經過信噪比門限處理得到的干擾響應hi″為
公式(9)同公式(4)，將信道響應小于干擾功率門限ΓCHE的保留，其它的丟棄(為零)。只是經過信噪比門限處理后，對應干擾響應hi的抽頭數(shù)為W2，干擾功率可由下式計算σn2=PD·W2Σi=1P|hn‾i|2---(10)]]>公式(10)與公式(5)一致。這樣，經過兩步處理，我們就得到了干擾功率σn2的精確測量值。
本發(fā)明的干擾功率測量方法，針對時隙碼分多址移動通信系統(tǒng)尤其是在下行鏈路接收設備中的應用而作出，可以在沒有空閑信道估計窗信息的情況下，對時隙碼分多址移動通信系統(tǒng)的干擾功率進行可靠準確的測量。
權利要求
1.一種時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，包括A.利用信道估計碼對輸入的接收信號進行信道估計，得到原始信道響應估計結果hi，i＝1，...，P，P是信道估計的總窗長，其特征在于還包括B.給出抽頭數(shù)門限值W1，從原始信道響應估計結果hi中按照抽頭數(shù)門限值W1取出功率較弱的W1個抽頭的信道響應的估計結果作為干擾功率的粗估計結果；C.利用干擾功率粗估計結果和給定的信噪比門限，采用信噪比門限后處理方法對原始信道響應估計結果進行門限處理，得到干擾功率的精確測量結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述的抽頭數(shù)門限值W1，小于實際可以得到的干擾響應抽頭的數(shù)量。
3.根據(jù)權利要求2所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述抽頭數(shù)門限值W1的取值范圍為50至90。
4.根據(jù)權利要求3所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述的抽頭數(shù)門限值W1取為80。
5.根據(jù)權利要求1所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述的步驟B利用公式σn12=PD·W1Σi=1P|h′‾i|2]]>計算得到干擾功率的粗估計結果σn12，hi′是W1個抽頭的信道響應估計結果，D是對應信道估計碼的噪聲惡化因子。
6.根據(jù)權利要求1所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述步驟C的采用信噪比門限后處理方法對原始信道響應估計結果進行門限處理進一步包括C1.根據(jù)給定的信噪比門限εCHE、補償值β和干擾功率粗估計結果σn12，按照公式ΓCHE=σn12ϵCHEPβ]]>獲得補償后的干擾功率門限值ΓCHE；C2.從原始信道響應估計結果中取出小于干擾功率門限值ΓCHE的W2個抽頭的信道響應估計結果作為信噪比門限后處理的干擾響應結果hi″；C3.利用公式σn2=PD·W2Σi=1P|h′′‾i|2]]>獲得干擾功率的精確測量值，D是對應信道估計碼的噪聲惡化因子。
7.根據(jù)權利要求6所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述信噪比門限εCHE的取值范圍為3至5，所述的補償值β是針對偏小的干擾功率粗估計結果給出的，取值范圍為0.30至0.60。
8.根據(jù)權利要求7所述的時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，其特征在于所述的信噪比門限εCHE取為4，所述的補償值β取為0.41。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種時隙CDMA系統(tǒng)干擾功率測量方法，針對時隙CDMA系統(tǒng)尤其是在下行鏈路接收設備中的應用提出。包括利用信道估計碼對輸入的接收信號進行信道估計，得到原始信道響應估計結果h
文檔編號H04L1/20GK1581752SQ0314976
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權日2003年8月5日
發(fā)明者王映民, 康紹莉, 胡金鈴 申請人:大唐移動通信設備有限公司