專利名稱：對傳輸信道的信道評估的確定的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對傳輸信道的信道評估的確定。本發(fā)明進一步涉及基于信道評估對信擾比的確定。
背景技術：
在數(shù)字通信系統(tǒng)中，在不同節(jié)點(例如基站、移動電話)等之間傳輸代表信息的數(shù)字碼元，以交換信息。
通常被稱為OSI(開放系統(tǒng)互連)模型的分層模型通常被用于描述通信系統(tǒng)。通常將該模型的最下層稱為物理信道，在該層中傳輸由比特組成的信息流。物理信道根據(jù)結構提供預定質量的服務。在簡化的描述中，物理信道包括將比特格式設置為預定格式、編碼、交織、載波調制、通過介質進行傳輸、下變頻、解調制、去交織、以及前向糾錯。另外，還有正確操作所需的許多其他功能，例如時間和頻率的同步、信道評估。導頻符號(pilot symbol)通常在物理信道上的信息碼中傳輸。隨后在接收機處使用這些導頻符號，以獲得同步并進行信道評估。該信道評估描述了信道(包括調制、發(fā)送機(TX)前端、介質、接收機(RX)前端以及解調器)怎樣影響所傳輸?shù)姆?，并被用于在接收機中重構信號。
物理信道的兩種類型為專用信道和公用(例如廣播)信道。專用物理信道發(fā)送給一個接收機，而公用物理信道旨在供多個接收機使用。
基站通常發(fā)送多個物理信道。在時分多址(TDMA)系統(tǒng)中，使用時間(如果使用多個載波則使用時間和頻率)對來自同一基站的物理信道進行分離。在頻分多址(FDMA)系統(tǒng)中，僅使用頻率來分離不同的物理信道。在擴頻CDMA系統(tǒng)中，使用碼來區(qū)分不同的用戶(如果使用多個載波則區(qū)分不同的用戶和頻率)。
由于各種原因，許多這些物理信道都包含可以用于評估信道性能的導頻符號。導頻信號通常是在自己的信道中進行傳輸或將其嵌入在其他信道中進行傳輸?shù)囊粋€或更多個預定的符號，并可以使用該信號進行監(jiān)督、控制、均衡、連續(xù)、同步或基準的目的。
在寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)中，從基站傳輸公用導頻信道(CPICH)的導頻符號和在專用物理信道(DPCH)中傳輸?shù)膶ьl。
不管使用什么信道，由于在傳輸介質中通過所受到的影響，所接收的信號與發(fā)送的信號存在著各種方式的差異。在介質中，這種對射頻信號的影響主要包括多徑衰落、來自通過該介質的其他信號的干擾、以及熱噪聲。衰落是由信號與自身的反射或回波的相互作用引起的，并可能導致信號的巨大且高度局部的振幅和相位偏移。在無線電環(huán)境中，干擾通常是由不希望出現(xiàn)的其他無線電信號造成的。這些其他信號可以與所期望的信號使用相同的信道(有時稱為共信道干擾)，或使用相鄰的信道(有時稱為相鄰信道干擾)。熱噪聲出現(xiàn)在所有的通信信道中，并導致所傳輸?shù)男盘柕母郊邮д?。因此，在接收機處接收的信號可以被認為是包括所期望的分量和有害分量(impairment component)的合成信號。該有害分量代表了從介質中穿過受到的影響，例如干擾和噪聲。
在WCDMA中，由于公用導頻信道(CPICH)通常非常強，所以在解調中通常被用作相位基準，從而獲得精確的信道評估。然而，專用物理信道(DPCH)上的導頻是信擾比(SIR)評估所必須的，例如在功控環(huán)、瑞克(RAKE)指部選擇過程(特別是在與不同基站的軟切換情況下)中使用，并且還用于信號強度測量，例如“同步(in-of-synch)”、“非同步(out-of-synch)”測量。由于DPCH是功率受控的，并且在DPCH上只有相對較少的導頻符號，因此所獲得的信道評估以及由此獲得的SIR評估是有噪聲的。
現(xiàn)有技術的系統(tǒng)主要基于使用信道評估用專用導頻和干擾評估用導頻信道的SIR評估。
這種現(xiàn)有技術系統(tǒng)通常要遭受有噪聲的信道評估，該噪聲信道評估導致系統(tǒng)性能在信道評估的精度和準確度方面下降，并因此導致系統(tǒng)性能在SIR評估的精度和準確度方面下降。低精度和準確度的SIR評估進而顯著地影響通信系統(tǒng)的功率控制性能，并因此影響通信系統(tǒng)的容量。

發(fā)明內容
通過一種確定通信系統(tǒng)中的第一傳輸信道的信道評估的方法來解決上述和其他問題，該方法包括以下步驟a)根據(jù)通過所述第一傳輸信道接收的符號來推導第一組信道評估；b)根據(jù)通過所述通信系統(tǒng)中的第二傳輸信道接收的符號來推導第二組信道評估；c)根據(jù)最小平方誤差準則確定所述第一組信道評估與第二組信道評估之間的縮放系數(shù)(scale factor)；d)將對所述第一傳輸信道的信道評估確定為經所確定的縮放系數(shù)縮放的對所述第二傳輸信道的信道評估。
因此，通過使用對兩個信道的評估，并確定與兩個信道的信道評估相關的縮放系數(shù)，改進了對于所述信道中的一個信道的信道評估。因此，該方法利用這樣的事實信道之間的差異基本可以由縮放系數(shù)(也可稱為增益補償)描述。結果，通過確定對縮放系數(shù)的評估，可以提供改進的對信道評估的評估。
通過采用最小平方誤差準則來評估縮放系數(shù)，可以獲得高精度的評估。本方法的進一步的優(yōu)點是它僅需要很低的計算復雜性，并可以以節(jié)約成本、提高功效的方式來實現(xiàn)它，例如作為數(shù)字信號處理(DSP)實現(xiàn)。
具體地，由于為滿足功率控制定時的要求，通常應該非?？斓剡M行SIR評估，所以有利地可以在SIR評估的情況中使用確定信道評估的低復雜性的方法。
應該注意，上述方法提供了獨立于任何干擾評估的評估，但在某些實施例中，可以使用干擾評估以獲得優(yōu)勢。
此外，應該注意，上述基于最小二乘法的方法也可以借助于線性運算實現(xiàn)，從而顯著減少所需的復雜性。
在一個實施例中，第一傳輸信道和第二傳輸信道是無線電傳輸信道，但本領域技術人員應該意識到，這些信道可以是其他傳輸信道。傳輸信道的示例包括電話傳輸信道、移動電話傳輸信道、局域網傳輸信道等。該信道還可以是與相位陣列天線(phased array antenna)元件或來自波束成形器的波束有關的無線電信道。
具體地，本發(fā)明人已經意識到將本發(fā)明應用于WCDMA中的下行鏈路DPCH的信道評估是有優(yōu)勢的。因而，在優(yōu)選實施例中，第一傳輸信道是WCDMA系統(tǒng)中的專用物理信道(DPCH)，第二傳輸信道是WCDMA系統(tǒng)中的公用導頻信道(CPICH)。
在優(yōu)選實施例中，確定縮放系數(shù)的步驟進一步包括確定目標函數(shù)的最小值，該目標函數(shù)包括誤差項，所述誤差項包括平方誤差分布(各自對應于多個傳播延遲中的一個)的和，各所述誤差分布對應于通過利用經縮放系數(shù)縮放的第二傳輸信道的信道評估替換第一傳輸信道的信道評估而引入的誤差。因此，由于縮放系數(shù)是根據(jù)用于單個傳播延遲或瑞克接收機中的指部的多個單獨信道評估而評估的，因而優(yōu)點是信道評估是高精度地確定的。應注意，信道之間的縮放系數(shù)基本上獨立于傳播延遲。
在更優(yōu)選的實施例中，各所述誤差分布由各自的加權系數(shù)進行了加權。優(yōu)選地，所述加權系數(shù)是響應于對應傳播延遲的干擾分布而選出的。
此外應注意，在許多通信系統(tǒng)中，由信道載運的信息被組織在多個時隙(其被分組成連續(xù)的幀)中。各時隙可由有效載荷和包括導頻符號、傳輸功率控制(TPC)命令等的附加信息組成。在一個示例性通信系統(tǒng)中，取決于時隙的類型，時隙可以具有0.625毫秒的時長，并包括可變的位數(shù)。兩個相鄰時隙之間的增益補償取決于接收機在先前時隙期間傳輸?shù)腡PC命令。因此，可以并入該知識以提高增益補償評估，并因此提高SIR評估性能。因而，在另一優(yōu)選實施例中，目標函數(shù)還包括依從于為先前時隙確定的增益補償和依從于在先前時隙期間傳輸?shù)腡PC命令的第二項。
在優(yōu)選的實施例中，縮放系數(shù)包括功率增量參數(shù)，并且其中所述方法還包括根據(jù)所述第一傳輸信道的信道評估并根據(jù)干擾評估來評估所述功率增量參數(shù)。
此外，應意識到，本發(fā)明所獲得的性能增益可能取決于當前的無線電接入載體(RAB)。例如，對于具有低平均DPCH功率(暗示了較大的擴頻系數(shù))以及具有很少DPCH導頻的RAB，性能增益較大。因此，在優(yōu)選實施例中，根據(jù)從較高層(例如當前RAB)接收的信息執(zhí)行上述步驟，從而使評估方法適應于當前RAB以減少復雜性，并從而減少功耗。
因而，在優(yōu)選實施例中，該方法進一步包括以下步驟—從分層通信系統(tǒng)的較高層接收信息；以及—根據(jù)所接收的信息，至少激活步驟d)。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，該方法進一步包括響應于關于當前RAB的信息調整所述目標函數(shù)的至少一個參數(shù)的步驟。根據(jù)另一優(yōu)選實施例，利用各自的加權系數(shù)來加權目標函數(shù)的誤差項的各個所述誤差分布，并且其中響應于從分層通信系統(tǒng)的較高層接收的信息(優(yōu)選地，關于無線電接入載體的信息)來確定所述加權系數(shù)。
在從屬權利要求中公開了另外的優(yōu)選實施例。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明的目的是解決提供用于通信系統(tǒng)的傳輸信道的改進SIR評估器的問題。
通過一種對通信系統(tǒng)中的第一傳輸信道的信擾比(SIR)進行確定的方法來解決上述問題，該方法包括以下步驟—通過執(zhí)行最先描述的方法來確定所述第一傳輸信道的信道評估；—確定干擾評估；以及—根據(jù)所確定的信道評估和所確定的干擾評估來推導信擾比。
應注意，上述和以下描述的方法的特征可以以軟件實現(xiàn)，并可以在通過執(zhí)行程序代碼手段(例如計算機可執(zhí)行指令)而引起的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或其他處理裝置上執(zhí)行。此處和下文中，術語“處理裝置”包括適于執(zhí)行上述功能的任何電路和/或裝置。具體地，上述術語包括通用或專用可編程微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)、場可編程門陣列(FPGA)、專用電子電路等或它們的組合。
例如，可以將程序代碼手段通過計算機網絡從存儲介質或從其他計算機加載在存儲器(例如RAM)中。另選地，所述特征可以由取代軟件的硬連線電路或其與軟件的組合來實現(xiàn)。
本發(fā)明可以以不同的方式實現(xiàn)，包括以上和下面描述的方法、通信裝置以及進一步的產品裝置，分別產生結合最先描述的方法描述的好處和優(yōu)點中的一個或更多個，并分別具有與結合最先描述的方法描述的并在從屬權利要求中公開的優(yōu)選實施例相對應的一個或更多個優(yōu)選實施例。
本發(fā)明還涉及一種用于通過傳輸信道接收通信信號的通信裝置，所述通信裝置包括—用于根據(jù)通過第一傳輸信道接收的符號來推導第一組信道評估的裝置；—用于根據(jù)通過通信系統(tǒng)中的第二傳輸信道接收的符號來推導第二組信道評估的裝置；—用于根據(jù)最小平方誤差準則來確定所述第一組信道評估與第二組信道評估之間的縮放系數(shù)的裝置；以及—用于將所述第一傳輸信道的信道評估確定為經所確定的縮放系數(shù)縮放的所述第二傳輸信道的信道評估的裝置。
術語“通信裝置”包括含有用于接收和/或發(fā)送通信信號(例如無線電通信信號)的適當電路以促進數(shù)據(jù)通信的任何裝置。這種裝置的示例包括便攜式無線電通信裝置和其他手持或便攜式裝置。術語“便攜式無線電通信裝置”包括諸如移動電話、尋呼機、通信機(即電子組織器(electronic organiser)、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、手持計算機等)的所有裝置。
通信裝置的另外的示例包括固定通信裝置，例如固定計算機或包括無線通信接口的其他電子裝置。在一個實施例中，這些裝置之一可能是網絡裝置，例如蜂窩電信網的基站。


通過以下參照附圖描述的實施例，本發(fā)明的上述和其他方面將變得明確和清晰，在附圖中圖1示意性地示出了數(shù)字通信系統(tǒng)的方框圖；圖2示意性地示出了包括用于評估SIR的結構的接收機的第一實施例的方框圖；圖3示出了對信道評估進行評估的方法的實施例的流程圖；
圖4示意性地示出了包括用于評估SIR的結構的接收機的第二實施例的方框圖；圖5示出了對信道評估進行評估的方法的另一實施例的流程圖；以及圖6示意性地示出了包括用于評估SIR的結構的接收機的第三實施例的方框圖。
在這些附圖中，對于類似和對應的部件、步驟等使用類似的附圖標記。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了數(shù)字通信系統(tǒng)的方框圖。該通信系統(tǒng)包括通過通信信道103進行通信的發(fā)送通信裝置101和接收通信裝置102。例如，在實際的實現(xiàn)中，該發(fā)送通信裝置可以是蜂窩射頻(RF)通信系統(tǒng)的基站，接收通信裝置是移動終端，反之亦然。移動終端和基站通過經由空中接口(air interface)傳輸?shù)耐ㄐ判盘栂嗷ネㄐ?。應該理解，在大多?shù)通信系統(tǒng)中，一些或所有通信裝置是既發(fā)送又接收的通信裝置。為了以下說明的目的，認為發(fā)送通信裝置101包括發(fā)射機單元105，所述發(fā)射機單元105對信號進行必要的調制，從而可以通過通信信道來發(fā)送該信號。該接收通信裝置包括接收機106，接收機106進行與發(fā)射機單元105進行的調制功能相對應的解調過程，從而使得可以根據(jù)所接收的信號恢復原始發(fā)送的信息。
在3GPP系統(tǒng)中，使用不同的信號來發(fā)送專用信道和公用信道，通常將這些信道稱為物理信道。因而，傳輸信道103包括多條物理信道107和108。物理信道由信道化碼和/或時間復用來進行分離。然而，取決于基站的結構，這些信號可以通過相同的介質進行傳輸，從而經歷相同的多徑傳播。
接收通信裝置102可通過例如瑞克接收機的不同指部同時接收分別來自DPCH信道107和CPICH信道108的信號。通過使用特別的信道化碼并且在不進行功率控制的情況下，在蜂窩電信網的各小區(qū)中廣播CPICH。CPICH的功率被選擇為，即使移動體在小區(qū)邊界之外也能收到它。因而，在很多情況下，CPICH的功率會比DPCH的功率高很多。另外，在大多數(shù)情況下將使用功率控制來傳輸DPCH，功率控制用于將各單個的DPCH所使用的功率限制到各移動體接收各DPCH所需的程度。因而，在大多數(shù)情況下，各DPCH和CPICH上的傳輸功率存在著移動體所不知道的差異量。在下文中，將傳輸功率的比率稱為增益補償。應注意，該增益補償會因功率控制而隨時間變化。
可以使用基站的同一前端和同一天線來傳輸DHCP和CPICH，從而使這兩個信道經歷相同的介質響應。因此，應意識到，基于CPICH和DPCH的信道評估對于提供良好的信道系數(shù)評估都是有用的。
在通信信號的傳輸期間，由于建筑物和其他障礙物的反射導致了衰減和散射。散射可導致取決于物理信道上的符號率和散射的嚴重程度的多徑傳播。由于自干擾信號是時間色散(time dispersed)的并因此可以相互干擾并導致干擾衰減，所以多徑傳播通常是不利的。然而，多徑傳播也可以是有益的。所反射的信號傳輸與主信號相同的信息。當衰減導致主信號自身的嚴重衰減時，可以通過時間色散的結構性添加來重構或放大主信號，即信號被分集放大(diversity amplified)。
在接收通信裝置102中，接收機106處理所接收的信號，以獲得數(shù)字抽樣的序列或流，可以將這些抽樣表示為復數(shù)。例如，接收機可以對所接收的信號進行處理，包括濾波、放大、使用同相和正交本地振蕩器下混頻至基帶、模數(shù)(A/D)轉換和同步等，產生所接收抽樣的流。
接收機106通常根據(jù)發(fā)送通信裝置101的發(fā)射機單元105所施加的調制，對所接收的抽樣流施加某種形式的基帶信號處理，以恢復(或檢測)由所接收的抽樣流所代表的信息符號。這種基帶信號處理可以基于傳輸介質模型。例如，傳輸介質可以被建模為具有多個信道分接系數(shù)(channel tap coefficient)的濾波器，該濾波器的輸入是所發(fā)送的數(shù)字信號，而該濾波器的輸出是所接收信號的期望信號分量。如果b(n)代表所發(fā)送的數(shù)字信號，那么，期望的信號分量抽樣s(n)被給出為s(n)＝h(0)b(n)+h(1)b(n-1)…+h(K-1)b(n-K+1)其中h(k)是信道分接系數(shù)，其是具有實部和虛部的復數(shù)值。
可以使用各種信道分接評估技術來確定信道分接系數(shù)的評估。信道分接評估(或信道跟蹤)是本領域所公知的，并在例如“DigitalCommunications”4th Edition，by John G.Proakis、McGraw-hill，2000中進行了討論?？梢允褂霉募夹g，根據(jù)同步信號相關值或最小平方評估來獲得最初的信道分接評估。
圖2示意性地示出了包括用于評估SIR的結構的接收機的第一實施例的方框圖。該接收機(由106一般性地表示)包括前端接收機202，其對所接收的無線電信號進行下變頻和抽樣為數(shù)字基帶信號Yt。接收機106還包括專用信道評估單元207、公用導頻評估單元204和瑞克接收機203，每一個都接收數(shù)字基帶信號Yt。瑞克接收機使用瑞克接收機的所謂的指部中的幾個基帶相關器，以根據(jù)對應的傳播延遲和信道評估來個別地處理幾個信號多徑分量。對該相關器輸出進行組合，以提高通信可靠性和性能(例如，參見“Digital Communications”4th Edition，by John G.Proakis、McGraw-hill，2000)。瑞克接收機生成將送入解碼器205的信號符號Du。
信道評估單元204和207分別接收所接收的無線電信號的數(shù)字基帶表示Yt，并基于通過各信道107、108傳輸?shù)膶ьl提供傳輸信道103的評估。具體地，信道評估單元分別針對物理信道CH根據(jù)對應的信道評估h^fCH,f∈Fb]]>來識別多個無線電路徑，其中Fh是對于給定小區(qū)b的瑞克接收機的指部延遲集，而指部延遲集由f索引。在典型的示例中，各小區(qū)有3至4個指部。然而，本方法也可應用于具有不同數(shù)量的指部的情況。
根據(jù)傳輸信道的模型，可以將信道評估表達為h^fCH=hf+ef]]>其中hf代表實際信道，ef代表噪聲。該噪聲可以根據(jù)具有方差If的給定噪聲分布來建模。例如，該噪聲可以被建模為不相關、零均值、復數(shù)高斯分布噪聲。該信道評估單元204還針對各指部f提供了干擾功率If的評估。然而，應該理解，可以另選地根據(jù)DPCH來確定干擾功率。
通常，以時隙為基礎計算信道評估，即信道評估 代表實際信道在時隙j的均值。下面，用 來表示通過用于CPICH信道的評估單元204確定的信道評估，而用 來表示通過用于DPCH的信道評估單元207確定的信道評估。
評估單元可以實現(xiàn)本領域已知的任何合適的信道評估技術，例如在“Digital Communications”4th Edition，by John G.Proakis、McGraw-hill，2000中描述的技術。將由用于CPICH的信道評估單元204為所有瑞克指部所確定的信道評估 送入瑞克接收機203，并隨后在解碼器205進行的解調處理中使用。
還將CPICH和DPCH信道評估 和 以及干擾評估If送入附加的信道評估單元208，該信道評估單元208計算改進了的DPCH信道評估209。隨后改進的DPCH信道評估送入SIR評估單元210，該SIR評估單元210將SIR評估為改進的DPCH信道評估的絕對值的平方除以干擾，從而提供改進了的DPCH信擾比211。
圖3示出了對信道評估進行評估的方法的實施例的流程圖。在步驟301中，如上所述地對時隙j的CPICH信道評估 進行確定。在步驟302中，如上所述地對時隙j的DPCH信道評估 進行確定。在隨后的步驟303中，確定DPCH信道與CPICH信道之間的增益補償和縮放系數(shù)。下面，由小區(qū)b的gj(b)表示時隙j中DPCH與CPICH之間的增益補償，即E(h^j,fDPCH)=gj(b)E(E^j,fCPICH),F∈Fb]]>其中E(.)表示各信道評估的期望值。為本說明的目的，假定信道評估相對于傳播信道評估是無偏的。為針對各小區(qū)評估gj(b)，該過程確定最小平方誤差評估。具體地，該過程確定下面的目標函數(shù)的最小值mingj(b)Σf∈Fbαf|h^j,fDPCH-gj(b)h^j,fCPICH|2,]]>即通過將DPCH信道評估建模為經縮放的CPICH信道評估而針對各指部引入的平方誤差在所有瑞克指部的加權和。此處αf是允許對不同的指部分配不同的權重的加權系數(shù)。應該注意，該增益補償不依賴于不同瑞克指部的傳播延遲。然而，由于上述目標函數(shù)使用了所有指部的信道評估，因而可以獲得改善了的增益補償?shù)脑u估。
在一個實施例中，與指部f的干擾成反比地選擇加權系數(shù)，即αf＝1/If，從而將對其評估干涉為較小的指部加權得相對強于具有強的評估干擾的指部。然而，加權系數(shù)的其他選擇同樣也是可以的。例如，在一個實施例中，所有指部可以等強加權，即αf＝1f，從而提供特別簡單的實現(xiàn)。
上述表達式的最小值，即所確定的增益補償由下面的公式給出 此處，()*表示復數(shù)共扼。因此，由于上述目標函數(shù)的最小值可以以上面閉式確定，因此避免了任何的數(shù)值求最小值(numeric minimisation)過程。此外，根據(jù)上述公式確定增益補償僅需要相加、復數(shù)相乘、除以及復數(shù)共扼運算，從而可以在例如DSP中有效地實現(xiàn)。
應該理解，另選于上述目標函數(shù)，可以使用其他目標函數(shù)。例如，在一個實施例中，該過程最小化mingj(b)Σf∈Fbαf||h^j,fDPCH|-gJ(B)|h^j,fCPICH||2,]]>用閉式解 因此，在該實施例中，目標函數(shù)包括(復數(shù))信道評估的絕對值的誤差的平方誤差和。因此，根據(jù)該實施例的增益補償?shù)拇_定僅涉及與實數(shù)有關的運算，從而進一步減少了運算復雜度。將在下面描述目標函數(shù)的另一示例。
在步驟304中，該過程通過采用 (即經評估出的縮放系數(shù)縮放的CPICH信道評估)作為對DPCH的信道評估，確定改進了的DPCH信道評估。根據(jù)該改進了的DPCH信道評估，可以通過獲得該改進了的DPCH信道評估的絕對值的平方并且將其除以干擾If，來計算改進了的DPCHSIR。
SIRf=|gj(b)h^j,fCPICH|2If.]]>
圖4示意性地示出了包括用于評估SIR的結構的接收機的第二實施例的方框圖。根據(jù)該實施例，信道評估還基于功控環(huán)的功控命令。根據(jù)本實施例的接收機與結合圖2描述的接收機類似。該接收機還包括功控單元401。功控單元實現(xiàn)功率(接收機在該功率接收DPCH上的通信信號)的閉環(huán)功控。具體地，相對前一時隙j-1，在時隙j中的在DPCH上的傳輸功率改變了因子10ΔTPCTPCj-1。此處ΔTPC是由網絡設置的固定的功率增長，即ΔTPC確定功率以什么量增長。在某些通信網絡中，將ΔTPC的值信號告知接收機。然而，在另一些系統(tǒng)中，情況可能不是這樣。此外，TPCj-τ表示由接收機針對時隙j-τ確定的功控命令，并且將其發(fā)送給基站。該功控命令可以采用兩個值正1(“+1”)或負1(“-1”)，取決于在時隙j中功率應增加還是減少。功控單元401接收由SIR單元210確定的SIR評估211，并確定對應的TPC命令，作為DPCH上的閉環(huán)功控的結果。這種閉環(huán)功控是本領域公知的，并例如如“WCDMA for UMTS Radio Access forThird Generation Mobile Communication”by H.Holma and A.Toskal，(Eds.)，Wiley，2000中所描繪的那樣執(zhí)行。如箭頭403所指示的，將TPC命令返回發(fā)送機，并在稍后時隙控制對傳輸功率的調節(jié)。還將該TPC送入信道評估單元208。為了獲得將TPC發(fā)送到發(fā)送機、發(fā)送機對TPC進行作用、用調節(jié)后的功率傳輸?shù)男盘柕竭_接收機所需的時間，通過延遲電路402將TPC延遲。該延遲參數(shù)τ指明在基站中考慮該TPC命令之前的延遲?？梢允褂美缭趪H專利申請WO 02/054637中描述的方法來進行評估，通過引用將該申請的全部內容合并在本文中。
信道評估單元208在考慮了關于傳輸功率調節(jié)的信息的情況下，執(zhí)行最小平方誤差評估，將參照圖5對其進行更詳細的描述。
圖5示出了對信道評估進行評估的方法的另一實施例的流程圖。在步驟301中，如上所述地確定時隙j的CPICH信道評估 在步驟302中，如上所述地確定時隙j的DPCH信道評估 如上所述，可以以信號地形式將功率增長因子ΔTPC告知給接收機。如果不是這種情況，則該過程在步驟501中對其進行評估。具體地，可以根據(jù)DPCH信道評估和干擾評估來評估時隙j的增長因子，例如根據(jù)
Δ^j,TPC=Σf∈FbIfΣf∈FbIf|log10|h^j,fDPCHh^j-1,fDPCH||]]>優(yōu)選地，對根據(jù)上述公式確定的值進行濾波以減小噪聲。在給定的系統(tǒng)中，增長因子的值不發(fā)生變化。因此，可以使濾波非常強大。令時隙j中的經濾波的值由 表示。在WCDMA系統(tǒng)中，ΔTPC可以僅取若干離散值，例如4個離散值0.5、1、1.5和2dB。此處，將ΔTPC的最終評估選為這些離散值中最接近 的值。
應該理解，如果接收機已經知道ΔTPC的實際值，則可以省略上述步驟。
在隨后的步驟503中，如上所述地將DPCH信道與CPICH信道之間的增益補償gj(b)確定為最小平方誤差評估。然而，在本實施例中，將被最小化的目標函數(shù)給出如下mingj(b)Σf∈Fbαf|h^j,fDPCH-gj(b)h^j,fCPICH|2+αg|gj(b)-gj-1(b)10ΔTPCTPCj-r|2]]>因此，除結合圖3描述的誤差項之外，該目標函數(shù)還包括取決于功控參數(shù)的第二項。該第二項反映了響應于先前時隙j-τ的TPC命令TPCj-τ而預期從時隙j到時隙j-1的增益補償發(fā)生改變。改變的大小被預期為10ΔTPCTPCj-τ，在上面的目標函數(shù)中，αg是根據(jù)在先的TPC信息被加權得有多強而選擇的常數(shù)。應該注意，傳輸功率的實際改變可能不會按照接收機基于所發(fā)出的TPC所預期的那樣改變。例如，這可能是由于TPC解碼中的可能錯誤。在某些通信系統(tǒng)中，這種錯誤導致TPC命令的3-4％被不正確地解碼，從而降低了用于確定增益補償?shù)哪康牡南惹暗腡PC信息的可靠性。例如，αg可以選擇為小于0.3，優(yōu)選地小于0.2，例如，αg＝0.1或αg＝0.2?？梢钥闯鰣D2和圖3的實施例對應于選擇αg＝0。
上述目標函數(shù)的最小值由下面的公式給出gj(b)=2αggj-1(b)10ΔTPCTPCj-r+Σf∈Fbαf(h^j,fCPICH(h^j,fDPCH)*+(h^j,fCPICH)*h^j,fDPCH)2αg+2Σf∈Fbαf|h^j,fCPICH|2.]]>如上所述，在另選的實施例中，可以使用另一目標函數(shù)，例如基于絕對值的目標函數(shù)，從而避免了涉及復數(shù)的運算，在一個實施例中，目標函數(shù)為mingj(b)Σf∈Fbαf||h^j,fDPCH|-gj(b)|h^j,fCPICH||2+αg|gj(b)-gj-1(b)10ΔTPCTPCj-r|2]]>其閉式解為gj(b)=αggj-1(b)10ΔTPCTPCj-r+Σf∈Fbαf|h^j,fCPICH||h^j,fDPCH|αgΣf∈Fbαf|h^j,fCPICH|2]]>最后，在步驟304中，該過程通過采用 作為對DPCH的信道評估，計算改善了的DPCH信道評估。
圖6示意性地示出了包括用于評估SIR的結構的接收機的第三實施例的方框圖。根據(jù)本實施例的接收機類似于結合圖2描述的接收機。根據(jù)本實施例，該接收機還包括控制單元601，所述控制單元601從由接收機實現(xiàn)的通信模型的較高層(未明確示出)接收信息602。在一個實施例中，該控制單元接收關于當前無線電接入載體(RAB)的信息，例如關于時隙格式的信息、關于專用信道中的導頻符號的數(shù)量的信息、關于擴頻因子的信息等?；谠撔畔?，控制單元生成控制信號603，將該控制信號603送入信道評估塊208，以控制信道評估和/或隨后的SIR評估處理。
例如，如果使用具有高擴頻因子和少量DPCH導頻符號的低速數(shù)據(jù)信道，則可以使用結合圖3和圖5的實施例之一描述的SIR評估方法。如果使用具有低擴頻因子和大量DPCH導頻符號的高速數(shù)據(jù)信道，則使用較簡單的SIR評估，例如僅基于用于信號功率評估的DPCH導頻的SIR評估。例如，控制單元601可以控制使多個評估單元(各評估單元實現(xiàn)不同的評估方法)之一被激活的切換器(未明確示出)。例如，在一個實施例中，如果信道評估器207根據(jù)所接收的信息602生成的信道評估是充分的，則控制單元可以使塊208的改進信道評估旁路。
另選或附加地，控制單元601可以確定信道評估器208的一個或更多個參數(shù)。在一個實施例中，該控制單元可以根據(jù)無線電接入載體來控制加權系數(shù)αf和/或αg。例如，對于語音信號，可以如上所述地根據(jù)評估干擾來選擇加權系數(shù)，而對于較高速率的信號，例如視頻傳輸，可以將所有的加權系數(shù)選擇為等于1。因此，根據(jù)本實施例，可以根據(jù)不同通信情況的不同需要，來優(yōu)化SIR評估復雜度和質量。
應該注意，在另一實施例中，可以將結合圖6描述的控制單元與圖2而不是圖4中的實施例相組合。
還應注意，可以使用本發(fā)明來改善通信系統(tǒng)中的功控的性能。具體地，仿真已經表明良好的SIR評估可以在降低下行鏈路中的所需DPCH功率的均值(和方差)方面提高功控性能。例如，假定理想的SIR評估，對于WCDMA語音無線電接入載體(RAB)來說，與基于DPCH導頻的SIR評估相比，可以實現(xiàn)將平均DPCH功率減小大約1.5-2dB。即使在實際實現(xiàn)中不能獲得理論情況下的理想SIR評估，上述結果也表明，通過改善功控環(huán)中的SIR評估可以實現(xiàn)系統(tǒng)容量方面的大的性能增益。例如，平均下行鏈路DPCH功率低1dB意味著系統(tǒng)中的大約25％的更多的容量。此外，良好的SIR評估還可以提高測量性能，這反過來改進了下行鏈路性能。
還應該注意到，還可以將根據(jù)本發(fā)明確定的改善了的信道評估用于其他目的，例如用于提高隨后的信號處理中的軟值(soft value)計算。
應該強調，術語“包括(comprise)/包含(comprising)”在本說明書中使用時用于指出所描述的特征、整體(integer)、步驟或部件的存在，但并不排除一個或更多個其他特征、整體、步驟、部件或其組群的存在或附加。
雖然已經示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本發(fā)明并不限于這些實施例，而是還可以在以下的權利要求中所限定的主題范圍內以其他方式來具體實現(xiàn)。
本發(fā)明可以利用包括幾種分開部件的硬件來實現(xiàn)，或利用適當編程的計算機實現(xiàn)。在例舉了幾種裝置的裝置權利要求中，這些裝置中的一些可以由一個和相同的硬件具體實現(xiàn)，例如適當編程的微處理器或計算機、一個或更多個用戶接口、和/或如本文所描述的一個或更多個通信接口。在相互不同的從屬權利要求中敘述了或在不同實施例中描述了特定措施的純粹事實不表示不能夠使用這些措施的組合來獲得益處。
權利要求
1.一種確定對通信系統(tǒng)中的第一傳輸信道的信道評估的方法，所述方法包括以下步驟a)根據(jù)通過所述第一傳輸信道接收的符號，來推導第一組信道評估；b)根據(jù)通過所述通信系統(tǒng)中的第二傳輸信道接收的符號，來推導第二組信道評估；c)根據(jù)最小平方誤差準則確定所述第一組信道評估與第二組信道評估之間的縮放系數(shù)；以及d)將對所述第一傳輸信道的信道評估確定為經所確定的縮放系數(shù)縮放的對所述第二傳輸信道的信道評估。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一傳輸信道是寬帶碼分多址系統(tǒng)中的專用物理信道(DPCH)，第二傳輸信道是寬帶碼分多址系統(tǒng)中的公用導頻信道(CPICH)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，確定所述縮放系數(shù)的步驟進一步包括確定目標函數(shù)的最小值的步驟，該目標函數(shù)包括誤差項，所述誤差項包括分別對應于多個傳播延遲中的一個的誤差分布的和，所述誤差分布中的每一個對應于通過用經縮放系數(shù)縮放了的對第二傳輸信道的信道評估來替換對第一傳輸信道的信道評估而引入的誤差。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述誤差分布中的每一個由對應的加權系數(shù)加權。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述加權系數(shù)是響應于對應傳播延遲的干擾分布而選出的。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述加權系數(shù)響應于從分層通信系統(tǒng)的較高層接收的信息來確定。
7.根據(jù)權利要求3到6中的任一項所述的方法，其中，所述目標函數(shù)還包括第二項，所述第二項取決于對先前時隙確定的縮放系數(shù)并取決于在先前時隙期間傳輸?shù)膫鬏敼β士刂泼睢?br> 8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述縮放系數(shù)包括功率增長參數(shù)，并且其中所述方法還包括根據(jù)對所述第一傳輸信道的信道評估并根據(jù)干擾評估來評估所述功率增長參數(shù)的步驟。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，根據(jù)Δ^j,TPC=Σf∈FbIfΣf∈FbIf|log10|h^j,fDPCHh^j-1,fDPCH||]]>來評估所述功率增長參數(shù)，其中時隙j的功率增長參數(shù)的評估由j，TPC表示，干擾評估由If表示，瑞克接收機的指部f的時隙j和j-1的信道評估分別由 和 表示；并且其中所述和包括在瑞克接收機的指部延遲的集合上的總和。
10.根據(jù)權利要求1到9中的任一項所述的方法，還包括-從分層通信系統(tǒng)的較高層接收信息；以及-根據(jù)所接收的信息，至少激活步驟d)。
11.一種確定通信系統(tǒng)中的第一傳輸信道的信擾比(SIR)的方法，所述方法包括以下步驟-通過執(zhí)行根據(jù)權利要求1到10中的任一項的方法的步驟來確定對所述第一傳輸信道的信道評估；-確定干擾評估；以及-根據(jù)所確定的信道評估和所確定的干擾評估來推導信擾比。
12.一種通信裝置，用于通過傳輸信道來接收通信信號，所述通信裝置包括-用于根據(jù)通過第一傳輸信道接收的符號來推導第一組信道評估的裝置；-用于根據(jù)通過通信系統(tǒng)中的第二傳輸信道接收的符號來推導第二組信道評估的裝置；-用于根據(jù)最小平方誤差準則來確定所述第一組信道評估與第二組信道評估之間的縮放系數(shù)的裝置；以及-用于將對所述第一傳輸信道的信道評估確定為經所確定的縮放系數(shù)縮放的對所述第二傳輸信道的信道評估的裝置。
13.根據(jù)權利要求12所述的通信裝置，還包括-用于確定干擾評估的裝置；以及-用于根據(jù)所確定的信道評估和所確定的干擾評估來推導信擾比的裝置。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的通信裝置，其中，所述第一傳輸信道是寬帶碼分多址系統(tǒng)中的專用物理信道(DPCH)，所述第二傳輸信道是寬帶碼分多址系統(tǒng)中的公用導頻信道(CPICH)。
15.根據(jù)權利要求12到14中的任一項所述的通信裝置，其中，用于確定所述縮放系數(shù)的裝置適于確定目標函數(shù)的最小值，該目標函數(shù)包括誤差項，所述誤差項包括分別對應于多個傳播延遲中的一個的誤差分布的和，所述誤差分布中的每一個對應于通過用經縮放系數(shù)縮放的對第二傳輸信道的信道評估來替換對第一傳輸信道的信道評估而引入的誤差。
16.根據(jù)權利要求15所述的通信裝置，其中，所述誤差分布中的每一個由對應的加權系數(shù)進行加權。
17.根據(jù)權利要求16所述的通信裝置，其中，所述加權系數(shù)是響應于對應傳播延遲的干擾分布而選出的。
18.根據(jù)權利要求16所述的通信裝置，其中，所述加權系數(shù)響應于從分層通信系統(tǒng)的較高層接收的信息來確定。
19.根據(jù)權利要求15到18中的任一項所述的通信裝置，其中，所述目標函數(shù)還包括第二項，所述第二項取決于對先前時隙確定的縮放系數(shù)并取決于在先前時隙期間傳輸?shù)膫鬏敼β士刂泼睢?br> 20.根據(jù)權利要求19所述的通信裝置，其中，所述縮放系數(shù)包括功率增長參數(shù)，并且其中所述通信裝置還包括用于根據(jù)對所述第一傳輸信道的信道評估并根據(jù)干擾評估來評估所述功率增長參數(shù)的裝置。
21.根據(jù)權利要求20所述的通信裝置，其中，根據(jù)Δ^j,TPC=Σf∈FbIfΣf∈FbIf|log10|h^j,fDPCHh^j-1,fDPCH||]]>來評估所述功率增長參數(shù)，其中時隙j的功率增長參數(shù)的評估由j，TPC表示，干擾評估由If表示，瑞克接收機的指部f的時隙j和j-1的信道評估分別由 和 表示；并且其中所述和包括在瑞克接收機的指部延遲的集合上的總和。
22.根據(jù)權利要求12到21中的任一項所述的通信裝置，還包括適于以下處理的控制裝置-從分層通信系統(tǒng)的較高層接收信息；以及-根據(jù)所接收的信息，選擇性地至少激活用于將對所述第一傳輸信道的信道評估確定為對所述第二傳輸信道的信道評估的裝置。
23.一種計算機程序產品，包括適于使處理器執(zhí)行根據(jù)權利要求1到11中的任一項的方法的步驟的程序代碼手段。
全文摘要
一種用于確定對通信系統(tǒng)中的第一傳輸信道的信道評估的方法。所述方法包括以下步驟根據(jù)通過所述第一傳輸信道接收的符號來推導第一組信道評估；根據(jù)通過所述通信系統(tǒng)中的第二傳輸信道接收的符號來推導第二組信道評估；根據(jù)最小平方誤差準則來確定所述第一組信道評估與第二組信道評估之間的縮放系數(shù)；將對所述第一傳輸信道的信道評估確定為經所確定的縮放系數(shù)縮放的對所述第二傳輸信道的信道評估。
文檔編號H04L25/02GK1792042SQ200480013810
公開日2006年6月21日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權日2003年5月19日
發(fā)明者伊萊亞斯·瓊森, 約翰·尼爾松, 本特·林多夫 申請人:Lm愛立信電話有限公司