專利名稱：Wcdma系統(tǒng)上行鏈路的sir測量方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶碼分多址移動通訊系統(tǒng)，尤其涉及寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)上行鏈路功率控制中的內(nèi)環(huán)SIR(Signal toInterference Ratio，信號干擾比，簡稱信干比)測量方法和裝置。
背景技術(shù)：
碼分多址(CDMA)系統(tǒng)是一個同頻自干擾系統(tǒng)，多個用戶共用同一個頻帶，各用戶之間通過偽隨機(jī)碼(一種二進(jìn)制序列，由一些移位寄存器產(chǎn)生，表面上序列數(shù)值的出現(xiàn)是隨機(jī)的，但實(shí)質(zhì)上序列數(shù)值由移位寄存器結(jié)構(gòu)決定，在CDMA系統(tǒng)中也稱為“擴(kuò)頻碼”或“擾碼”)來區(qū)分，但由于偽隨機(jī)碼的非正交性，每一用戶發(fā)射的信號都將對其他用戶產(chǎn)生干擾，即通常所說的多址干擾。除了多址干擾造成的不良影響外，還存在著“遠(yuǎn)近效應(yīng)”的影響，即在上行鏈路中，如果小區(qū)內(nèi)所有用戶單元(UEUser Equipment，在無線通信系統(tǒng)中，用戶使用的有無線通信功能的手機(jī)、掌上電腦等設(shè)備都是UE，所有的移動臺都是UE)的發(fā)射功率相同，而各用戶單元(UE)與NodeB(NodeB節(jié)點(diǎn)B，在CDMA系統(tǒng)中，NodeB指的是無線通信系統(tǒng)中的一種基站，負(fù)責(zé)接收移動臺信號，給移動臺發(fā)射信號)距離是不同的，從而導(dǎo)致基站從其附近的移動臺接收的信號強(qiáng)，而接收遠(yuǎn)距離的移動臺的信號弱，造成弱信號淹沒在強(qiáng)信號中，使得部分用戶單元無法正常工作。另外在電波傳播過程中，經(jīng)常會遇到“陰影效應(yīng)”的問題，必須實(shí)時改變發(fā)射功率，才能保證在這一地區(qū)的通信質(zhì)量。功率控制技術(shù)能夠解決上述幾種問題，是使CDMA系統(tǒng)走向?qū)嵱没闹匾P(guān)鍵技術(shù)之一。
在上行(反向)鏈路信道，基站通過測量各移動臺到達(dá)基站的接收SIR(接收到的有用信號與混在有用信號上的干擾噪聲的比值)，與外環(huán)給定的目標(biāo)SIR進(jìn)行比較，產(chǎn)生功率控制命令，以控制移動臺的發(fā)射功率，從而使移動臺發(fā)射并在基站接收到的SIR保持在外環(huán)給出的目標(biāo)SIR上，進(jìn)而在服務(wù)區(qū)域內(nèi)提供一致的業(yè)務(wù)質(zhì)量。由此可見，SIR測量是功率控制的基石，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，影響移動通信系統(tǒng)的整體性能。因此SIR測量的研究工作一直得到了各國學(xué)者的重視，也有許多相關(guān)專利，但由于無線信道的復(fù)雜性，現(xiàn)有的技術(shù)都或多或少存在一些不足之處。
專利號為99117210.8的中國專利“WCDMA中基于非連續(xù)導(dǎo)頻的SIR估測方法和裝置”，將DPCCH(Dedicated Physical ControlChannel，專用物理控制信道)進(jìn)行比特分離后，計算其中的非導(dǎo)頻符號的能量，并經(jīng)1-15個時隙平均后得到信號部分的功率；用測量單時隙導(dǎo)頻符號的平均功率與信道估計得到的功率之差，作為單時隙導(dǎo)頻符號的平均干擾功率，濾波處理后作為干擾部分的功率。此方法雖然用到整個DPCCH的符號，但是其中的導(dǎo)頻符號卻只用作計算干擾功率的大小，而沒有將之用于計算信號的功率，未能充分發(fā)揮導(dǎo)頻部分的作用。而且只利用非導(dǎo)頻部分計算信號的功率，其準(zhǔn)確性也會大受影響。另外，由于在計算信號功率時采用了1-15個時隙的濾波處理，相當(dāng)于人為延長了功率控制的環(huán)回時間，不利用于功率控制，尤其影響快衰落下功率控制的性能。不僅如此，因為在計算干擾功率時用到了信道估計值的功率，所以此方法必然又要受到信道估計好壞的影響。
專利號為01100364.2的中國專利“信號干擾比(SIR)測量方法”提出了一種應(yīng)用公共導(dǎo)頻信道(CPICH，Common Pilot Channel，公共導(dǎo)頻信道)計算SIR的測量方法。該方法在接收端將解擴(kuò)后的公共導(dǎo)頻符號與已知的公共導(dǎo)頻符號進(jìn)行信道估計，然后將所得到底信道估計值對專用物理信道的插入導(dǎo)頻符號進(jìn)行信道補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)SIR測量。該方法存在兩點(diǎn)不足，一是由于公共導(dǎo)頻信道的功率是由高層配置的，一般在很長時間內(nèi)都是固定不變或變化很小的。而專用物理信道由于受到功率控制的作用，是每時隙改變的，而變其功率變化又是很巨大的。另外由于兩者的擴(kuò)頻增益大不相同，公共導(dǎo)頻信道固定采用256的擴(kuò)頻因子，而專用導(dǎo)頻信道采用可變的擴(kuò)頻因子，因此兩者的衰落情況存在較大區(qū)別，因此用公共導(dǎo)頻符號得到的信道估計來對專用導(dǎo)頻符號進(jìn)行信道補(bǔ)償并不準(zhǔn)確，將存在一定的信道估計偏差。另外，該方法沒有提出具體的信號功率和干擾功率的測量方法，也沒有利用非導(dǎo)頻部分，從而使得測量效果明顯降低。
美國專利US006028894“SIR or SIR Measurement Apparatus”(信干比和信干比測量裝置)利用導(dǎo)頻信號的均值和方差分別求信號的功率和干擾的功率。這種用方差求干擾功率的方法具有普遍性，但是該方法對信號和干擾都采取了相同的濾波平均處理，無法滿足SIR測量的實(shí)時性要求，對于快衰落下功率控制的性能有較大影響。
美國專利US006438362“Method and Apparatus for SIRMeasurement”(信干比測量方法和裝置)提出了一種估計干擾功率的方法，即用解調(diào)后輸出的導(dǎo)頻比特與經(jīng)信道估計后輸出的導(dǎo)頻比特相減來計算干擾功率的值。這種干擾測量方法在思想上具有一定的新穎性，但是其準(zhǔn)確性受信道估計好壞的影響很大，一旦在信道環(huán)境比較惡劣時，信道估計的誤差就會比較大，就會影響到干擾功率的估算，從而影響SIR測量的準(zhǔn)確度。
中國專利NO.01136726.1“WCDMA上行(反向)鏈路的SIR測量方法和裝置”提出了一種RAKE合并前的SIR測量方法。在RAKE合并前對來自不同路徑的信號分別進(jìn)行各自的SIR測量，接收信號總的SIR是各路徑信號SIR之和。該方法具有一定的先進(jìn)性，避免了引入信道估計的誤差，有利于提高SIR測量的精度。但是該方法也存在下述兩點(diǎn)不足，一個是由于該方法只采用了導(dǎo)頻比特用于估計，按3GPP協(xié)議，存在多種時隙格式，相應(yīng)每個時隙內(nèi)的導(dǎo)頻比特個數(shù)也從3-8個不等。這樣，當(dāng)導(dǎo)頻比特比較少時，僅利用導(dǎo)頻比特的方法，其測量精度就可能得不到保證。另外，在計算干擾功率時，采用了與前述專利(US006438362)相類似的方法，利用單徑解調(diào)的導(dǎo)頻比特與單徑信道估計的差值來計算干擾功率的大小，其準(zhǔn)確性受信道估計好壞的影響也很大，一旦在信道環(huán)境比較惡劣時，信道估計的誤差就會比較大，就會影響到干擾功率的估算，從而影響SIR測量的準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法滿足SIR測量的實(shí)時性、SIR測量準(zhǔn)確性差、受信道估計影響嚴(yán)重等缺點(diǎn)，提出一種碼分多址系統(tǒng)中上行鏈路SIR測量方法和裝置，以期同時滿足SIR測量的實(shí)時性、準(zhǔn)確性等方面的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明構(gòu)造了一種碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置，包括M×N個導(dǎo)頻比特分離裝置、M×N個導(dǎo)頻相干器、、M個噪聲平均濾波器和一個SIR合并器，其特征在于，還包括M×N個單徑瞬時信號功率測量器、M個最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器；各條徑解擴(kuò)后的DPCCH符號信息輸入所述導(dǎo)頻比特分離裝置后，由所述導(dǎo)頻比特分離裝置將DPCCH符號信息分成導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻兩類，把導(dǎo)頻輸出到所述導(dǎo)頻相干器，把非導(dǎo)頻輸出到所述單徑瞬時信號功率測量器；所述導(dǎo)頻相干器接收到導(dǎo)頻符號后，用已知導(dǎo)頻符號和輸入的導(dǎo)頻符號進(jìn)行相乘，輸出得到的積到所述單徑瞬時信號功率測量器和所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲功率測量器；所述單徑瞬時信號功率測量器利用所述導(dǎo)頻相干器輸出的導(dǎo)頻和所述導(dǎo)頻比特分離裝置輸出的非導(dǎo)頻符號計算單徑信號功率，把單徑信號功率輸出，送往所述SIR合并器；
所述單徑瞬時信號功率測量器包括導(dǎo)頻域部分、非導(dǎo)頻域部分和加法器510；導(dǎo)頻部分包含積分平均器、實(shí)部求模裝置、平方器、乘法器，上述器件順次串接，對導(dǎo)頻符號進(jìn)行平均，得到結(jié)果的實(shí)部進(jìn)行平方，平方的結(jié)果乘以一個權(quán)值p，得到的積送往所述加法器；非導(dǎo)頻部分包含實(shí)部求模裝置、平方器、積分平均器、減法器和乘法器，上述器件順次串接，對非導(dǎo)頻符號的實(shí)部進(jìn)行平方，并對平方的結(jié)果求平均，平均后的值減去1，差值乘以權(quán)值(1-p)，得到的積送往所述加法器；所述加法器把導(dǎo)頻域和非導(dǎo)頻域的處理結(jié)果相加，得到的和作為單徑瞬時信號功率測量器的輸出；所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器包括延時器、減法器、復(fù)數(shù)求模裝置和積分平均器；每天線中能量最大徑中的導(dǎo)頻相干器的輸出導(dǎo)頻信號分別送入所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器，這些導(dǎo)頻符號一方面送入所述延時器，一方面送入所述減法器；所述延時器把數(shù)據(jù)延時一個符號時間后送入所述減法器；所述減法器用未延時的數(shù)據(jù)減去延時的數(shù)據(jù)，得到的差送往所述復(fù)數(shù)求模裝置，所述復(fù)數(shù)求模的模值結(jié)果送往所述積分平均器進(jìn)行平均，平均的結(jié)果作為所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器的輸出，送往所述噪聲平均濾波器；所述噪聲平均濾波器包括兩個乘法器、加法器、乘法器和延時器；首先輸入的噪聲干擾測量結(jié)果送往所述兩個乘法器后，與系數(shù)(1-α)相乘，得到的積送往所述加法器；所述加法器把所述兩個乘法器的積相加，得到的和一方面作為所述噪聲平均濾波器的輸出送往所述SIR合并器，一方面送往所述延時器，所述延時器把數(shù)據(jù)延時一次之后送入所述第二個乘法器，乘以系數(shù)α，得到的積送往所述加法器；所述SIR合并器把輸入信號為各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果和各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果，SIR合并器把各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果進(jìn)行平均，把各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果進(jìn)行平均，再把前者平均結(jié)果除以后者平均結(jié)果，即得到SIR值輸出。
本發(fā)明還提出了一種碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量方法，其特征在于，包括以下步驟假設(shè)分集天線數(shù)為M，每天線多徑數(shù)為N；步驟1在基站接收端，將某用戶第M條天線經(jīng)搜索、解調(diào)后，分別輸出N條單徑的DPCCH解擴(kuò)信號，這些解擴(kuò)信號輸入到單徑SIR測量模塊中，并行進(jìn)行M×N條單徑的信號和干擾噪聲功率測量；(1)單徑的信號功率測量單徑的DPCCH解擴(kuò)信號經(jīng)導(dǎo)頻比特分離后，將其中的導(dǎo)頻部分作相干處理，并與導(dǎo)頻比特分離出的非導(dǎo)頻比特部分一起輸入到單徑信號功率測量器中，測量得到該單徑第K時隙瞬時信號功率 (2)各天線最強(qiáng)徑的干擾噪聲功率測量(其它徑的干擾噪聲不需要測量)將各天線最強(qiáng)徑分離出的全部導(dǎo)頻比特輸入到噪聲干擾測量器中，計算得到各天線最強(qiáng)徑的瞬時噪聲干擾功率 (3)將(2)得到的瞬時噪聲干擾功率輸入到噪聲平均濾波器與前一個時隙得到的瞬時噪聲干擾功率進(jìn)行加權(quán)平均(比如前一個時隙的權(quán)值為a，0＜a＜1，則當(dāng)前的權(quán)值為1-a，兩者分別和對應(yīng)權(quán)值相乘，得到的積再相加即可)，得到第K個時隙最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率IPILOT，M1(k)；步驟2把由步驟1得到的M×N條單徑的第K個時隙的瞬時信號功率和M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率輸入到SIR合并器中處理，把各條單徑的瞬時信號功率進(jìn)行平均，把M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率進(jìn)行平均，前者平均的結(jié)果除以后者平均結(jié)果，即得到該用戶第K個時隙的上行SIR測量值SIR(k)。
本發(fā)明將DPCCH的所有導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻符號應(yīng)用于SIR測量中，提高了SIR的測量精度，尤其保證了在導(dǎo)頻比特數(shù)較少時的測量精度。與此同時，由于采用差分方法對導(dǎo)頻比特進(jìn)行噪聲干擾估計，徹底避免了信道估計誤差對SIR測量的影響，在對單徑進(jìn)行SIR合并時，只統(tǒng)計了各天線最強(qiáng)徑的噪聲干擾功率，可以提高噪聲干擾的測量精度。另外，本發(fā)明在計算信號功率時只計算了實(shí)部信號功率，避免將虛部干擾計算信號中從而有效地提高了SIR測量的精度，保證了功率控制的準(zhǔn)確動作，相應(yīng)地提高了系統(tǒng)的容量。


圖1是WCDMA系統(tǒng)上行鏈路專用物理信道DPCH的幀結(jié)構(gòu)圖。
圖2是閉環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本發(fā)明所述碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量方法流程圖。
圖4是本發(fā)明所述碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明所述的單徑瞬時信號功率測量器詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明所述的最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾功率測量器和噪聲平均濾波器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1是WCDMA系統(tǒng)上行鏈路專用物理信道DPCH的幀結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明就是基于這個幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行SIR測量的。本發(fā)明基于3GPP協(xié)議規(guī)定的WCDMA上行鏈路專用物理信道DPCH的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，專用物理信道DPCH由專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)和專用物理控制信道(DPCCH)時分復(fù)用，本發(fā)明就是利用DPCCH進(jìn)行SIR測量，它包括導(dǎo)頻符號域和TPC、TFCI(Transport Format Combination Indicator傳輸格式組合指示)、FBI(Feedback Information反饋信息)等非導(dǎo)頻域。按3GPP協(xié)議規(guī)定，DPCCH采用256的擴(kuò)頻因子，總共有10個比特。其中導(dǎo)頻符號PILOT個數(shù)從3-8個不等(由時隙格式配置)，本發(fā)明就是利用導(dǎo)頻符號和非導(dǎo)頻符號進(jìn)行SIR測量。
WCDMA系統(tǒng)涉及的功率控制包括上、下行內(nèi)環(huán)功率控制和上、下行外環(huán)功率控制，其完整的功率控制流程如附圖2所示。在3GPP協(xié)議中，規(guī)定了整個上行鏈路的流程，移動臺首先對需要發(fā)送的信息進(jìn)行基帶處理，包括添加CRC(201)、進(jìn)行總卷積或TURBO編碼202、交織203、擴(kuò)頻(204.1和204.2)、加擾206、I、Q兩路脈沖成形(207.1和207.2)、調(diào)制208，再送入功率放大器209發(fā)射。
在基站接收端，經(jīng)過相反的處理包括解調(diào)211、解擾解擴(kuò)212分DPDCH和DPCCH兩路輸出，其中DPCCH就輸入到本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的SIR測量模塊221中，測量得到第K個時隙的SIR值后，與外環(huán)給出的目標(biāo)SIR220進(jìn)行比較，再送判決器222進(jìn)行判決，然后產(chǎn)生TPC(TransmitPower Control發(fā)射功率控制)命令223，插入下行幀的TPC域送給移動臺用于控制功率放大器209的發(fā)射功率大小。從而實(shí)現(xiàn)上行內(nèi)環(huán)功率控制。另外，解擾解擴(kuò)后輸出的DPDCH送入RAKE合并器213，進(jìn)行一系列多徑處理，經(jīng)譯碼器214得到譯碼數(shù)據(jù)，在外環(huán)處理中對譯碼后的結(jié)果進(jìn)行幀錯誤檢測215，經(jīng)低通濾波器216濾波處理后與目標(biāo)FER(Frame Error Rate誤幀率)217給出的目標(biāo)誤幀率進(jìn)行比較，產(chǎn)生目標(biāo)SIR220，送與目標(biāo)SIR220。事實(shí)上，本發(fā)明主要對內(nèi)環(huán)SIR進(jìn)行測量，將非導(dǎo)頻域引入到SIR測量中來，增加了測量樣本，能有效提高SIR測量的精度，尤其解決了導(dǎo)頻個數(shù)較少時的測量精度問題。將本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的內(nèi)環(huán)SIR測量方法和裝置應(yīng)用到功率控制中，可以產(chǎn)生更準(zhǔn)確的TPC命令，大大提高內(nèi)環(huán)功率控制的精度，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的容量。
圖3是本發(fā)明所述方法的流程圖。虛線方框301對應(yīng)方法步驟1，步驟1又可以分為3方面內(nèi)容(1)、(2)、(3)，分別對應(yīng)實(shí)線方框301.1，302.3和301.3，其中301.1主要計算各條單徑的信號功率，方框301.2計算各天線最強(qiáng)徑的干擾噪聲功率，方框301.3把瞬時噪聲干擾功率和前一個時隙的噪聲干擾功率結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均，作為當(dāng)前時隙的噪聲干擾功率。實(shí)線方框302對應(yīng)方法中的步驟2，把步驟1得到的各條單徑的瞬時信號功率進(jìn)行平均，把步驟1得到的M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率進(jìn)行平均，前者平均的結(jié)果除以后者平均結(jié)果，即得到該用戶第K個時隙的上行SIR測量值。
圖4給出了本發(fā)明的SIR測量裝置，包括M×N個導(dǎo)頻比特分離裝置(401.11，...，401.1N，...，401.M1，...，401，MN)、導(dǎo)頻相干器(402.11，...，402.1N，...，402.M1，...，402.MN)、單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)、M個最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(404.1，...，404.M、)、M個噪聲平均濾波器(406.1，...，406.M)和一個SIR合并器405。圖5描述了單徑瞬時信號功率測量器具體結(jié)構(gòu)。圖6描述了本發(fā)明所述的最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾功率測量器和噪聲平均濾波器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
所述的導(dǎo)頻比特分離裝置401，輸入信號為各條徑解擴(kuò)后的DPCCH符號信息，把DPCCH符號信息分成兩類導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻。把導(dǎo)頻輸出，送往導(dǎo)頻相干器402，把非導(dǎo)頻輸出，送往單徑瞬時信號功率測量器403。
所述的導(dǎo)頻相干器402，輸入信號為導(dǎo)頻比特分離裝置分離出的導(dǎo)頻符號，用已知導(dǎo)頻符號和輸入導(dǎo)頻符號進(jìn)行相乘，得到的積輸出，送往單徑瞬時信號功率測量器403和最強(qiáng)徑瞬時噪聲功率測量器404。
所述的單徑瞬時信號功率測量器403，利用導(dǎo)頻相干器402輸出的導(dǎo)頻和導(dǎo)頻比特分離裝置401輸出的非導(dǎo)頻符號計算單徑信號功率，把單徑信號功率輸出，送往SIR合并器405。
單徑瞬時信號功率測量器包括導(dǎo)頻域部分、非導(dǎo)頻域部分和加法器510。導(dǎo)頻部分包含積分平均器506、實(shí)部求模裝置507、平方器508、乘法器509，這些器件依順序串接，對導(dǎo)頻符號進(jìn)行平均，得到結(jié)果的實(shí)部進(jìn)行平方，平方的結(jié)果乘以一個權(quán)值p，得到的積送往加法器510。非導(dǎo)頻部分包含實(shí)部求模裝置501、平方器502、積分平均器503、減法器504、乘法器505。這些器件依順序串接，對非導(dǎo)頻符號的實(shí)部進(jìn)行平方，并對平方的結(jié)果求平均，平均后的值減去1(加上-1)，差值乘以一個權(quán)值(1-p)，得到的積送往加法器510。加法器510把導(dǎo)頻域和非導(dǎo)頻域的處理結(jié)果相加，得到的和作為單徑瞬時信號功率測量器的輸出。
所述的最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器404，包括延時器601、減法器602、復(fù)數(shù)求模裝置603和積分平均器604。每天線中能量最大徑中的導(dǎo)頻相干器(比如402.11，...，402.M1)的輸出導(dǎo)頻信號分別送入最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(404.1，...，404.M)，這些導(dǎo)頻符號一方面送入延時器601，一方面送入減法器602。延時器把數(shù)據(jù)延時一個符號時間后送入減法器602。減法器602用未延時的數(shù)據(jù)減去延時的數(shù)據(jù)，得到的差送往復(fù)數(shù)求模裝置603，復(fù)數(shù)求模的模值結(jié)果送往積分平均器604進(jìn)行平均，平均的結(jié)果作為最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器404的輸出，送往噪聲平均濾波器406。
所述的噪聲平均濾波器406包括乘法器605、加法器606、乘法器608和延時器607。首先輸入的噪聲干擾測量結(jié)果送往乘法器605與系數(shù)(1-α)相乘，得到的積送往加法器606。加法器606把乘法器605和乘法器608的積相加，得到的和一方面作為噪聲平均濾波器406的輸出送往SIR合并器405，一方面送往延時器607，延時器607把數(shù)據(jù)延時一次之后送入乘法器608乘以系數(shù)α，得到的積送往加法器606。
所述的SIR合并器405，把輸入信號為各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果(單徑瞬時信號功率測量器403的輸出)和各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果(噪聲平均濾波器406的輸出)，SIR合并器把各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果進(jìn)行平均，把各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果進(jìn)行平均，再把前者平均結(jié)果除以后者平均結(jié)果，即得到SIR值輸出。
以下詳細(xì)說明整個SIR測量的處理過程(以某用戶的第1天線的第1條徑為例)每徑的10個DPCCH符號，經(jīng)導(dǎo)頻比特分離器401.11，分別輸出Np個導(dǎo)頻比特和10-Np個非導(dǎo)頻比特。將其中的(S-Np)個非導(dǎo)頻比特輸入到實(shí)部求模裝置501中，其中3≤S≤10，一般取典型值6，求模后再送入平方器502得到平方值，然后再送入積分平均器503中進(jìn)行(S-Np)個非導(dǎo)頻符號的積分平均。再經(jīng)減法器504減1后送后乘法器505，與因子(1-p)相乘后得到的值與導(dǎo)頻域得到的值一起送入加法器510中。
在另一路，經(jīng)導(dǎo)頻比特分離器401.11分離得到的全部導(dǎo)頻比特輸入到導(dǎo)頻相干器402.11中進(jìn)行比特相乘，然后分兩路一路送到符號積分平均器506中對S或Np個導(dǎo)頻符號進(jìn)行積分平均(如果S＞Np，則對Np個導(dǎo)頻符號進(jìn)行積分，否則對S個導(dǎo)頻符號進(jìn)行積分)，積分后送入到實(shí)部求模裝置507，求模后送入平方器508求平方，再經(jīng)乘法器509與因子p相乘，最后與非導(dǎo)頻部分一起輸入到加法器510中，得到單徑瞬時信號功率測量值S11。
另一路輸入到延時器601和減法器602中作為被減數(shù)，與延時器601輸出的前一個K-1時隙的值相減，后送入復(fù)數(shù)求模裝置603求復(fù)數(shù)模，再經(jīng)符號積分平均器604對Np個符號進(jìn)行積分平均，得到單徑第K個時隙的瞬時噪聲干擾測量值，再送入到噪聲干擾平均器406.1中的乘法器605與(1-α)相乘，結(jié)果送入加法器606中做被加數(shù)，在另一個乘法器608中前一個K-1時隙的平均噪聲干擾測量值(即由前一時隙加法器606的輸出結(jié)果經(jīng)過延時器607延時1個時隙)與濾濾因子α相乘，結(jié)果送入加法器606作加法；加法器606得到單徑第K個時隙的平均噪聲干擾功率N11。這里α濾波因子，取值在(0，1)之間，一般取0.98或0.95，用以對因功控造成的波動進(jìn)行平滑濾波，盡量消除功控對低噪的影響。
與此類似，其余各徑也作類似處理，其中只需要測量每天線最強(qiáng)徑的噪聲干擾平均功率。這樣得到每一條單徑的瞬時信號功率和最強(qiáng)徑噪聲干擾平均功率后，一起輸入到SIR合并器405中，SIR合并器405把各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果進(jìn)行平均，把各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果進(jìn)行平均，再把前者平均結(jié)果除以后者平均結(jié)果，得到該用戶第K個時隙的SIR測量值。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置，包括MxN個導(dǎo)頻比特分離裝置(401.11，...，401.1N，...，401.M1，...，401.MN)、MxN個導(dǎo)頻相干器(402.11，...，402.1N，...，402.M1，...，402.MN)、M個噪聲平均濾波器(406.1，...，406.M)和一個SIR合并器(405)，其特征在于，還包括MxN個單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)、M個最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(404.1，...，404.M)；各條徑解擴(kuò)后的DPCCH符號信息輸入所述導(dǎo)頻比特分離裝置(401.11，...，401.1N，...，401.M1，...，401.MN)后，由所述導(dǎo)頻比特分離裝置(401.11，...，401.1N，...，401.M1，...，401.MN)將DPCCH符號信息分成導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻兩類，把導(dǎo)頻輸出到所述導(dǎo)頻相干器(402.11，...，402.1N，...，402.M1，...，402.MN)，把非導(dǎo)頻輸出到所述單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)；所述導(dǎo)頻相干器(402.11，...，402.1N，...，402.M1，...，402.MN)接收到導(dǎo)頻符號后，用已知導(dǎo)頻符號和輸入的導(dǎo)頻符號進(jìn)行相乘，輸出得到的積到所述單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)和所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲功率測量器(404.1，...，404.M)；所述單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)利用所述導(dǎo)頻相干器(402.11，...，402.1N，...，402.M1，...，402.MN)輸出的導(dǎo)頻和所述導(dǎo)頻比特分離裝置輸出的非導(dǎo)頻符號計算單徑信號功率，把單徑信號功率輸出，送往所述SIR合并器(405)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置，其特征在于，所述單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)包括導(dǎo)頻域部分、非導(dǎo)頻域部分和加法器(510)；導(dǎo)頻部分包含積分平均器(506)、實(shí)部求模裝置(507)、平方器(508)、乘法器(509)，上述器件順次串接，對導(dǎo)頻符號進(jìn)行平均，得到結(jié)果的實(shí)部進(jìn)行平方，平方的結(jié)果乘以一個權(quán)值p，得到的積送往所述加法器(510)；非導(dǎo)頻部分包含實(shí)部求模裝置(501)、平方器(502)、積分平均器(503)、減法器(504)和乘法器(505)，上述器件順次串接，對非導(dǎo)頻符號的實(shí)部進(jìn)行平方，并對平方的結(jié)果求平均，平均后的值減去1，差值乘以權(quán)值(1-p)，得到的積送往所述加法器(510)；所述加法器(510)把導(dǎo)頻域和非導(dǎo)頻域的處理結(jié)果相加，得到的和作為所述單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置，其特征在于，所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(404.1，...，404.M)包括延時器(601)、減法器(602)、復(fù)數(shù)求模裝置(603)和積分平均器(604)；每天線中能量最大徑中的導(dǎo)頻相干器(402.11，...，402.1N，...，402.M1，...，402.MN)的輸出導(dǎo)頻信號分別送入所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(406.1，...，406.M)，這些導(dǎo)頻符號一方面送入所述延時器(601)，一方面送入所述減法器(602)；所述延時器(601)把數(shù)據(jù)延時一個符號時間后送入所述減法器(602)；所述減法器(602)用未延時的數(shù)據(jù)減去延時的數(shù)據(jù)，得到的差送往所述復(fù)數(shù)求模裝置(603)，所述復(fù)數(shù)求模裝置(603)的模值結(jié)果送往所述積分平均器(604)進(jìn)行平均，平均的結(jié)果作為所述最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(406.1，...，406.M)的輸出，送往所述噪聲平均濾波器(406.1，...，406.M)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置，其特征在于，所述噪聲平均濾波器(406.1，...，406.M)包括兩個乘法器(605、608)、加法器(606)和延時器(607)；首先輸入的噪聲干擾測量結(jié)果送往所述兩個乘法器(605、608)后，與系數(shù)(1-α)相乘，得到的積送往所述加法器(606)；所述加法器(606)把所述兩個乘法器(605、608)的積相加，得到的和一方面作為所述噪聲平均濾波器(406.1，...，406.M)的輸出送往所述SIR合并器(405)，一方面送往所述延時器(607)，所述延時器(607)把數(shù)據(jù)延時一次之后送入所述第二個乘法器(608)，乘以系數(shù)α，得到的積送往所述加法器(606)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量裝置，其特征在于，所述SIR合并器(405)把輸入信號為各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果和各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果，所述SIR合并器(405)把各天線所有單徑的瞬時信號功率結(jié)果進(jìn)行平均，把各天線最強(qiáng)徑的噪聲平均濾波結(jié)果進(jìn)行平均，再把前者平均結(jié)果除以后者平均結(jié)果，即得到SIR值輸出。
6.一種碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量方法，其特征在于，包括以下步驟假設(shè)分集天線數(shù)為M，每天線多徑數(shù)為N；步驟1在基站接收端，將某用戶第M條天線經(jīng)搜索、解調(diào)后，分別輸出N條單徑的DPCCH解擴(kuò)信號，這些解擴(kuò)信號輸入到單徑SIR測量模塊中，并行進(jìn)行MxN條單徑的信號和干擾噪聲功率測量；步驟2把由步驟1得到的MxN條單徑的第K個時隙的瞬時信號功率和M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率輸入到SIR合并器(405)中處理，把各條單徑的瞬時信號功率進(jìn)行平均，把M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率進(jìn)行平均，前者平均的結(jié)果除以后者平均結(jié)果，即得到該用戶第K個時隙的上行SIR測量值SIR(k)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量方法，其特征在于，所述步驟1進(jìn)一步包括(1)單徑的信號功率測量單徑的DPCCH解擴(kuò)信號經(jīng)導(dǎo)頻比特分離后，將其中的導(dǎo)頻部分作相干處理，并與導(dǎo)頻比特分離出的非導(dǎo)頻比特部分一起輸入到單徑瞬時信號功率測量器(403.11，...，403.1N，...，403.M1，...，403.MN)中，測量得到該單徑第K時隙瞬時信號功率 (2)各天線最強(qiáng)徑的干擾噪聲功率測量將各天線最強(qiáng)徑分離出的全部導(dǎo)頻比特輸入到最強(qiáng)徑瞬時噪聲干擾測量器(404.1，...，404.M)中，計算得到各天線最強(qiáng)徑的瞬時噪聲干擾功率 (3)將(2)得到的瞬時噪聲干擾功率輸入到噪聲平均濾波器(406.1，...，406.M)與前一個時隙得到的瞬時噪聲干擾功率進(jìn)行加權(quán)平均，得到第K個時隙最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率IPILOT，M1(k)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量方法，其特征在于，所述步驟(3)中的加權(quán)平均具體是指，當(dāng)前一個時隙的權(quán)值為a，0＜a＜1，則當(dāng)前的權(quán)值為1-a，兩者分別和對應(yīng)權(quán)值相乘，得到的積再相加。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動通訊領(lǐng)域中的碼分多址系統(tǒng)上行鏈路的SIR測量方法，首先在基站接收端，將某用戶第M條天線經(jīng)搜索、解調(diào)后，分別輸出N條單徑的DPCCH解擴(kuò)信號，輸入到單徑SIR測量模塊中，并行進(jìn)行MxN條單徑的信號和干擾噪聲功率測量；然后把得到的MxN條單徑的第K個時隙的瞬時信號功率和M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率輸入到SIR合并器中處理，把各條單徑的瞬時信號功率進(jìn)行平均，把M個最強(qiáng)徑平均噪聲干擾功率進(jìn)行平均，得到該用戶第K個時隙的上行SIR測量值SIR(k)。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法滿足SIR測量的實(shí)時性、SIR測量準(zhǔn)確性差、受信道估計影響嚴(yán)重等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了同時滿足SIR測量的實(shí)時性、準(zhǔn)確性等方面的要求。
文檔編號H04B17/00GK1529435SQ03134978
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月28日
發(fā)明者胡文立, 丁杰偉, 任震, 翟毅斌 申請人:中興通訊股份有限公司