專利名稱：時(shí)域中的信噪比(snr)確定的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及無(wú)線通信和寬帶接入。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及使用通信信號(hào)的信噪比(SNR)值來(lái)確定數(shù)據(jù)連接參數(shù)。

背景技術(shù)：
信噪比(SNR)是確定互相通信的設(shè)備之間的工作參數(shù)的關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)值之一。精確的SNR測(cè)量在確定最終數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)過(guò)程中是至關(guān)重要的，尤其是在基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中。IEEE 802.16對(duì)應(yīng)于IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.16-2004“IEEE Standard for Local andMetropolitan Area Networks Part 16Air Interface for Fixed BroadbandWireless Access Systems”(“用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)第16部分用于固定的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的空中接口”)和IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.16e-2005“IEEE Standard for Local and Metropolitan Area NetworksPart 16Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless AccessSystems”(“用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)第16部分用于固定和移動(dòng)的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的空中接口”)?？焖俚腟NR測(cè)量和計(jì)算對(duì)于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣葋?lái)說(shuō)是很關(guān)鍵的。
設(shè)計(jì)一種精確的和低復(fù)雜度的SNR算法是富有挑戰(zhàn)性的。通常，在時(shí)域中使用時(shí)間花費(fèi)很高的平方根函數(shù)來(lái)進(jìn)行SNR計(jì)算。為了確定SNR值，通常在設(shè)備中接收SNR信號(hào)。這種信號(hào)可被表示為rk，其中k＝0，1，...，225。SNR值通常被計(jì)算為 線性式 其中， 并且|X|是復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)X的絕對(duì)值，并被計(jì)算為該平方根運(yùn)算是非常耗時(shí)的運(yùn)算。
因此，為了提高無(wú)線設(shè)備中的數(shù)據(jù)傳輸，需要更高效、精確和對(duì)噪聲不敏感的技術(shù)來(lái)確定對(duì)于在無(wú)線通信設(shè)備中接收的信號(hào)的SNR值。



在附圖中以舉例的形式、而不是以限定的方式說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中相同的參考數(shù)字指的是相同或相似的單元。
圖1是通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。
圖2a是前導(dǎo)(preamble)符號(hào)結(jié)構(gòu)和頻域子載波的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。
圖2b是前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。
圖3是一種設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的框圖，該設(shè)備包括SNR確定代理以確定信噪比，該信噪比可被用于選擇或修改工作參數(shù)。
圖4是可在時(shí)域中確定SNR值的SNR確定代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。
圖5是用于在時(shí)域中計(jì)算SNR值的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖6是可在頻域中確定SNR值的SNR確定代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖 圖7是用于在頻域中計(jì)算SNR值的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖8是可在頻域中確定SNR值的SNR確定代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。
圖9是用于在頻域中計(jì)算SNR值的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖10是可用于計(jì)算ACI SNR值的代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。

具體實(shí)施例方式 在以下說(shuō)明中，列出了大量特定細(xì)節(jié)。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不需要這些特定細(xì)節(jié)也可以實(shí)施。在其它例子中，公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)并未被詳細(xì)示出，以免使本說(shuō)明難以理解。
信噪比(SNR)值是確定通信連接的關(guān)鍵。對(duì)SNR值的高效計(jì)算有助于改進(jìn)數(shù)據(jù)連接的建立時(shí)間。這里描述各種技術(shù)用于相對(duì)低復(fù)雜度的、對(duì)色噪聲(color noise)不敏感的SNR確定。
圖1是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可支持現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何數(shù)量的不同協(xié)議。基站110可以為諸如無(wú)線蜂窩設(shè)備130或掌上設(shè)備120這樣的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備提供無(wú)線通信的接入點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，發(fā)射臺(tái)或接入點(diǎn)可替代基站110?？梢灾С秩魏螖?shù)量的無(wú)線設(shè)備。無(wú)線移動(dòng)設(shè)備例如可以是蜂窩電話、膝上計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、智能電話或任何其它支持無(wú)線的設(shè)備。在其它實(shí)施例中，諸如調(diào)制解調(diào)器140這樣的寬帶設(shè)備可以在有線網(wǎng)絡(luò)中得到支持。
SNR值可被用在無(wú)線蜂窩設(shè)備130或基站110中以修改數(shù)據(jù)連接的工作參數(shù)。在替換的實(shí)施例中，可以在無(wú)線設(shè)備、寬帶有線設(shè)備、接入點(diǎn)或任何其組合中計(jì)算SNR值。在一個(gè)實(shí)施例中，SNR值被用于設(shè)置、修改、確定或調(diào)整工作參數(shù)或設(shè)定。工作參數(shù)可以影響通信信號(hào)連接、發(fā)送、接收或任何其組合。
圖2a是可對(duì)其計(jì)算SNR值的接收信號(hào)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210a可包括在符號(hào)結(jié)構(gòu)210a開(kāi)始處的復(fù)制采樣215a。在SNR計(jì)算中可跳過(guò)該復(fù)制采樣215a。在一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)可具有時(shí)域128采樣周期性結(jié)構(gòu)。第一部分P1216a可以與第二信號(hào)符號(hào)部分P2 217a對(duì)稱。采樣在長(zhǎng)度上可以是固定的或變化的。在替換的實(shí)施例中，可以接收其它信號(hào)結(jié)構(gòu)。頻域子載波220a可對(duì)應(yīng)于信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210a。
圖2b是可對(duì)其計(jì)算SNR值的接收信號(hào)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b可包括第一部分P1 216b和第二信號(hào)符號(hào)部分P2 217b。信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b可使用循環(huán)前綴的正交頻分復(fù)用屬性。第一部分P1 216b可以與第二信號(hào)符號(hào)部分P2217b對(duì)稱。在替換的實(shí)施例中，可以接收其它具有對(duì)稱屬性的信號(hào)結(jié)構(gòu)。在其它實(shí)施例中，頻域子載波220a可對(duì)應(yīng)于信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b。
圖3是包括SNR計(jì)算代理315的一種設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的框圖。在一個(gè)實(shí)施例中，SNR計(jì)算代理315可計(jì)算SNR值并基于所計(jì)算的值來(lái)確定工作參數(shù)。SNR計(jì)算代理315可以以硬件、軟件、固件或任何其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
可以在接收、發(fā)射、無(wú)線、寬帶有線、接入點(diǎn)設(shè)備或這些類型的設(shè)備的任意組合中實(shí)現(xiàn)設(shè)備300。替換的設(shè)備可包括更多、更少和/或不同組件。設(shè)備300可包括用來(lái)傳遞信息的總線305或其它通信設(shè)備、以及接到總線305上的可以處理信息的處理器360。雖然設(shè)備300被圖示為具有單處理器，但是設(shè)備300可包括多個(gè)處理器和/或協(xié)處理器。
設(shè)備300可進(jìn)一步包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或其它動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備310，它們接到總線305并可以存儲(chǔ)信息和可被處理器360執(zhí)行的指令。存儲(chǔ)器310可用于存儲(chǔ)在處理器360執(zhí)行指令期間的臨時(shí)變量或其它中間信息。存儲(chǔ)器310可包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的任意類型的存儲(chǔ)器，例如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、閃存等。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器310可包括任意類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其提供電子設(shè)備(例如，計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩電話)可讀的形式的內(nèi)容(例如，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令)。例如，機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)；磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存設(shè)備；等等。
存儲(chǔ)器310可進(jìn)一步包括SNR確定代理315。代理315的處理可以被實(shí)施為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器310中的由處理器360執(zhí)行的指令?？商鎿Q地，作為可以與處理器360交互的獨(dú)立電路(未示出)，代理315可接到總線。代理315的每個(gè)單元都可被實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件、固件或其組合。
設(shè)備300還可包括接到總線305的只讀存儲(chǔ)器(ROM)340和/或其它靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備330，用來(lái)存儲(chǔ)信息和指令。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備330可以是磁盤或光盤，并且相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器可以接到設(shè)備300。
設(shè)備300可進(jìn)一步包括(多個(gè))網(wǎng)絡(luò)接口320以提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入。(多個(gè))網(wǎng)絡(luò)接口例如可包括具有一個(gè)或多個(gè)全向天線385的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口。(多個(gè))網(wǎng)絡(luò)接口320例如還可包括有線網(wǎng)絡(luò)接口，以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)電纜387與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行通信，其中該網(wǎng)絡(luò)電纜例如可以是以太網(wǎng)電纜、同軸電纜、光纖電纜、串行電纜、或并行電纜。設(shè)備300可包括額外的和/或不同的組件。
圖4是SNR確定代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。圖4中的代理315可對(duì)應(yīng)于圖3中的代理315。在該實(shí)施例中，SNR計(jì)算代理315可在時(shí)域中計(jì)算SNR值，而且通過(guò)降低復(fù)雜度并提高時(shí)間效率來(lái)提供對(duì)現(xiàn)有的時(shí)域中的SNR計(jì)算方法的改善。
在一個(gè)實(shí)施例中，代理315可在信號(hào)接收單元410接收信號(hào)結(jié)構(gòu)。該信號(hào)可從圖3中的網(wǎng)絡(luò)接口320接收。在一個(gè)實(shí)施例中，所接收的信號(hào)結(jié)構(gòu)與圖2a中的符號(hào)結(jié)構(gòu)210a相類似。替換的實(shí)施例可具有替換的信號(hào)結(jié)構(gòu)，比如圖2b中的符號(hào)結(jié)構(gòu)210b。
SNR近似單元420可基于在信號(hào)接收單元410接收的信號(hào)使用第一SNR方程來(lái)計(jì)算近似SNR值。然后比較單元430可將所計(jì)算的近似SNR值與閾值相比較。該閾值例如可以是3dB；然而，其它閾值(例如，6dB、10dB)也可被使用。在一個(gè)實(shí)施例中，如果比較單元430確定近似SNR低于該閾值，那么重計(jì)算和修改單元440可基于單元420所計(jì)算的近似SNR值來(lái)確定工作參數(shù)。如果近似SNR值大于預(yù)設(shè)閾值，那么單元440可使用不同的計(jì)算技術(shù)(比如，第二SNR方程)來(lái)重計(jì)算該SNR值，并可至少部分地基于該重計(jì)算的SNR值來(lái)使得所述工作參數(shù)被修改。
在替換的實(shí)施例中，代理315還可由進(jìn)行相同功能的其它單元組成。下面參照?qǐng)D5描述了可被用于確定SNR值的示例方程。
圖5是用于在時(shí)域中計(jì)算SNR值的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖5的技術(shù)流程可對(duì)應(yīng)于圖4中代理315的功能。這里描述的技術(shù)可被應(yīng)用于任何SNR計(jì)算環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例中，該技術(shù)可被實(shí)施在時(shí)域中，而且降低了取決于使用花費(fèi)很高的平方根函數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜度。
在步驟510，可接收信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中任何已知方式來(lái)接收該信號(hào)。可在信號(hào)接收端410接收該信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)可以是圖2a中的前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)210a的形式。前導(dǎo)210a可以是一個(gè)時(shí)域信號(hào)，其由預(yù)設(shè)數(shù)量的復(fù)制采樣和后面跟隨的兩個(gè)對(duì)稱的128采樣長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)組成。前導(dǎo)210a可以是以128個(gè)采樣為周期的。在一個(gè)實(shí)施例中，該前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)可被提升(boost)6dB以改善接收。替換的符號(hào)結(jié)構(gòu)可被使用在其它實(shí)施例中，比如圖2b中的符號(hào)結(jié)構(gòu)。
在步驟520，可計(jì)算近似SNR值，并且可由計(jì)算單元420來(lái)進(jìn)行計(jì)算。在一個(gè)實(shí)施例中，該近似SNR被計(jì)算為 SNR＝(log2|X|-log2|E-|X||)(log102) 其中E的值被確定為 其中其中{sk}k＝0127是(2×128)前導(dǎo)的一半并且{nk}k＝0255是加性高斯白噪聲(AWGN)。在一個(gè)實(shí)施例中，log102可被近似為

在一個(gè)實(shí)施例中，可提供|X|的近似值。
在步驟530，近似SNR值可與閾值相比較，并可由比較單元430來(lái)執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值可以是6dB或10dB。在替換的實(shí)施例中，可使用其它閾值。
如果SNR值低于預(yù)設(shè)閾值，那么操作530可引導(dǎo)流程到操作540。然后操作540可至少部分地基于該近似SNR值來(lái)修改工作傳輸參數(shù)。單元440可至少部分地基于該近似SNR值來(lái)修改工作傳輸參數(shù)。在替換的實(shí)施例中，工作參數(shù)可至少部分地基于該SNR值而被修改、設(shè)置或確定。工作參數(shù)可包括接收、連接、發(fā)送或任何其組合的數(shù)據(jù)設(shè)定。該SNR值還可被存儲(chǔ)以使用于以后的計(jì)算和確定。
然而，如果操作530確定該近似SNR值大于該閾值，那么操作530引導(dǎo)該技術(shù)流程到操作550以重計(jì)算該SNR值。單元440可執(zhí)行SNR重計(jì)算。操作550可重計(jì)算SNR為 SNR＝(log2(2|X|2)-log2|E2-|X|2|)(log102)， 其中 其中其中{sk}k＝0127是(2×128)前導(dǎo)的一半并且{nk}k＝0255是AWGN噪聲。在一個(gè)實(shí)施例中，log102可被近似為

在一個(gè)實(shí)施例中，|X|2可被確定為 然后操作550可至少部分地基于所計(jì)算的SNR值來(lái)修改工作參數(shù)。單元440可執(zhí)行該修改。在替換的實(shí)施例中，工作參數(shù)可至少部分地基于該SNR值而被修改、設(shè)置或確定。工作參數(shù)可包括接收、連接、發(fā)送或任何其組合的數(shù)據(jù)設(shè)定。該SNR值還可被存儲(chǔ)以用于以后的計(jì)算和確定。
圖6是SNR確定代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。圖6中的代理315可對(duì)應(yīng)于圖3中的代理315。在一個(gè)實(shí)施例中，SNR計(jì)算代理315可在頻域中計(jì)算SNR值，其中可實(shí)現(xiàn)較低的復(fù)雜度以及由此得到的較低的時(shí)間消耗。頻域計(jì)算對(duì)于諸如相鄰信道干擾(ACI)和連續(xù)波形(CW)干擾噪聲這樣的各種色噪聲更不敏感。因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，至少一個(gè)SNR計(jì)算技術(shù)具有對(duì)于“色噪聲”干擾更不敏感的附加優(yōu)勢(shì)。圖6的功能單元可被實(shí)施為硬件、軟件、固件或任何其組合。
在一個(gè)實(shí)施例中，圖6中的代理315可在信號(hào)接收單元610接收信號(hào)結(jié)構(gòu)。該信號(hào)可從圖3中的網(wǎng)絡(luò)接口320被接收。在一個(gè)實(shí)施例中，所接收的信號(hào)結(jié)構(gòu)類似于圖2a中的符號(hào)結(jié)構(gòu)210a。在替換的實(shí)施例中，可接收其它信號(hào)結(jié)構(gòu)，例如，圖2b中的信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b。然后時(shí)域到頻域變換單元620可計(jì)算在單元610接收的信號(hào)的對(duì)應(yīng)的頻域子載波。然后計(jì)算單元630可基于單元620所計(jì)算的該頻域子載波，通過(guò)噪聲功率計(jì)算單元631計(jì)算噪聲功率并通過(guò)信號(hào)功率計(jì)算單元632計(jì)算信號(hào)功率。下面將參考圖7更詳細(xì)地描述用于噪聲功率計(jì)算和信號(hào)功率計(jì)算的示例技術(shù)。
然后，SNR比率計(jì)算和操作參數(shù)修改單元640可將SNR值計(jì)算為在單元630中計(jì)算的噪聲功率和信號(hào)功率的比率。將在圖7中更詳細(xì)地描述SNR值計(jì)算的示例技術(shù)。然后，單元640至少部分地基于所計(jì)算的SNR值來(lái)修改工作參數(shù)。在替換的實(shí)施例中，代理315還可由進(jìn)行相同功能的其它單元組成。
圖7是用于在頻域中計(jì)算SNR值的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖7的技術(shù)流程可對(duì)應(yīng)于圖6中代理315的功能。這里描述的技術(shù)可被應(yīng)用于任何SNR計(jì)算環(huán)境。
在步驟710，可接收信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中任何已知方式來(lái)接收該信號(hào)?？稍谛盘?hào)接收單元610接收該信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)可以是圖2a中前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)210a的形式。在替換的實(shí)施例中，可接收其它信號(hào)結(jié)構(gòu)，例如圖2b中的信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b。前導(dǎo)210a可以是一個(gè)時(shí)域信號(hào)，其由預(yù)設(shè)數(shù)量的復(fù)制采樣和后面跟隨的兩個(gè)對(duì)稱的128采樣長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)組成。前導(dǎo)210a可以是以128個(gè)采樣為周期的。在一個(gè)實(shí)施例中，該前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)可被提升6dB以改善接收。替換的符號(hào)結(jié)構(gòu)可被使用在其它實(shí)施例中。
可在操作720中計(jì)算對(duì)應(yīng)于所接收的信號(hào)的頻域子載波。時(shí)域到頻域變換單元620可執(zhí)行頻域子載波計(jì)算。在一個(gè)實(shí)施例中，可執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)以輸出頻域載波 其中{xk}k＝0255是所接收的(2×128)前導(dǎo)的時(shí)域信號(hào)。
所述子載波可對(duì)應(yīng)于子載波220。在替換的實(shí)施例中，其它類型的變換可被使用來(lái)計(jì)算頻域子載波、或頻域系數(shù)、或頻域值。可在符號(hào)塊P1 216a和P2 217a上執(zhí)行FFT。
在替換的實(shí)施例中，可在符號(hào)塊P1 216a和P2 217a的一部分、符號(hào)塊P1 216b和P2 217b、或符號(hào)塊P1 216b和P2 217b的一部分上執(zhí)行FFT。FFT大小可取決于所選擇的數(shù)據(jù)的塊大小。索引k的范圍可相應(yīng)地改變。
操作730可使用在操作720計(jì)算的頻域子載波來(lái)計(jì)算接收信號(hào)的噪聲功率和信號(hào)功率，這兩個(gè)計(jì)算可由單元631和單元632分別執(zhí)行。該噪聲功率可被計(jì)算為 在一個(gè)實(shí)施例中，該噪聲功率可被計(jì)算為音調(diào)(tone)索引范圍從1到99和155到253、索引步長(zhǎng)為2的所有噪聲音(noise tone)功率的總和。也可以使用其它范圍和索引步長(zhǎng)。
操作730可將信號(hào)功率計(jì)算為 在一個(gè)實(shí)施例中，該噪聲功率可被計(jì)算為音調(diào)索引范圍從2到100和156到254、索引步長(zhǎng)為2的所有信號(hào)音(signal tone)功率的總和。也可以使用其它范圍和索引步長(zhǎng)。
操作740可將SNR計(jì)算為操作730中計(jì)算的噪聲功率和信號(hào)功率的比率。單元640可執(zhí)行操作740。SNR可被計(jì)算為 在一個(gè)實(shí)施例中，可以以線性標(biāo)度(linear scale)來(lái)計(jì)算比率。
在另一個(gè)實(shí)施例中，SNR可被計(jì)算為 SNR＝(log2Ps-log2Pn)(log102)-6 其中l(wèi)og102可被近似為

并且如果前導(dǎo)頻音(preamble pilot-tone)被提升6dB的話，額外的6dB被減掉。
然后，操作750可至少部分地基于操作740所計(jì)算的SNR值來(lái)修改工作參數(shù)。單元640可執(zhí)行操作750。在替換的實(shí)施例中，可至少部分地基于該SNR值來(lái)修改、設(shè)置或確定接收、連接、發(fā)送或其它工作參數(shù)。該SNR值還可被存儲(chǔ)以用于以后的計(jì)算和確定。
圖8是SNR確定代理的一個(gè)實(shí)施例的概念圖。圖8中的代理315可對(duì)應(yīng)于圖3中的代理315。在一個(gè)實(shí)施例中，SNR確定代理315可在頻域中計(jì)算SNR值，并由此相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，提供對(duì)“色噪聲”干擾更不敏感的附加優(yōu)勢(shì)。圖8的單元可被實(shí)施為硬件、軟件、固件或任何其組合。
在一個(gè)實(shí)施例中，代理315可在信號(hào)接收單元810接收信號(hào)結(jié)構(gòu)。該信號(hào)可從圖3中的網(wǎng)絡(luò)接口320被接收。在一個(gè)實(shí)施例中，所接收的信號(hào)結(jié)構(gòu)類似于圖2a中的符號(hào)結(jié)構(gòu)210a。在替換的實(shí)施例中，也可接收其它信號(hào)結(jié)構(gòu)，例如，圖2b中的信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b。然后，時(shí)域到頻域變換單元820可計(jì)算單元810所接收的信號(hào)的對(duì)應(yīng)的頻域子載波。
然后，計(jì)算單元830基于單元820所計(jì)算的頻域子載波，使用信號(hào)功率計(jì)算單元831來(lái)計(jì)算信號(hào)功率，并通過(guò)合成信號(hào)功率計(jì)算單元832來(lái)計(jì)算合成信號(hào)功率。下面將會(huì)參考圖9更詳細(xì)地描述用于噪聲功率計(jì)算和信號(hào)功率計(jì)算的示例技術(shù)。然后，SNR比率計(jì)算和工作參數(shù)修改單元840可將SNR值計(jì)算為在單元830計(jì)算的信號(hào)功率和合成信號(hào)功率的比率。下面將會(huì)參考圖9更詳細(xì)地描述用于SNR值計(jì)算的示例技術(shù)。然后，單元840至少部分地基于所計(jì)算的SNR值來(lái)修改工作參數(shù)。在替換的實(shí)施例中，代理315還可由進(jìn)行類似功能的其它單元組成。
圖9是用于在頻域中計(jì)算SNR值的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖9的技術(shù)流程可對(duì)應(yīng)于圖8中的代理315的功能。這里描述的技術(shù)可應(yīng)用于任何SNR計(jì)算環(huán)境。
在步驟910，可接收信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中任何已知方式來(lái)接收該信號(hào)?？稍谛盘?hào)接收單元810接收該信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)可以是圖2a中的前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)210a。在可選實(shí)施例中，可接收其它信號(hào)結(jié)構(gòu)，例如，圖2b中的信號(hào)符號(hào)結(jié)構(gòu)210b。前導(dǎo)210a可以是一個(gè)時(shí)域信號(hào)，其由預(yù)設(shè)數(shù)量的復(fù)制采樣以及后面跟隨的兩個(gè)對(duì)稱的128采樣長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)組成。前導(dǎo)210a可以是以128個(gè)采樣為周期的。在一個(gè)實(shí)施例中，前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)可被提升6dB以改善接收。替換的符號(hào)結(jié)構(gòu)可被用在其它實(shí)施例中。
可在操作920中計(jì)算對(duì)應(yīng)于所接收的信號(hào)的頻域子載波。時(shí)域到頻域變換單元820可執(zhí)行操作920。在一個(gè)實(shí)施例中，可在所接收的信號(hào)的符號(hào)結(jié)構(gòu)的前一半和后一半上執(zhí)行兩次快速傅立葉變換(FFT)，以輸出頻域子載波 其中{xk}k＝0255是所接收的(2×128)前導(dǎo)的時(shí)域信號(hào)。
該子載波可對(duì)應(yīng)于子載波220。在替換的實(shí)施例中，其它類型的變換也可被用于計(jì)算頻域子載波、或頻域系數(shù)、或頻域值?？稍诜?hào)塊P1 216a和P2 217a上執(zhí)行FFT。
在替換的實(shí)施例中，可在符號(hào)塊P1 216a和P2 217a的部分、符號(hào)塊P1 216b和P2 217b、或符號(hào)塊P1 216b和P2 217b的部分上執(zhí)行FFT。FFT大小可取決于所選擇的數(shù)據(jù)的塊大小。索引k的范圍可相應(yīng)地改變。
操作930可基于在操作920計(jì)算的頻域子載波來(lái)計(jì)算所接收的信號(hào)的信號(hào)功率和合成信號(hào)功率。單元830可執(zhí)行操作930的計(jì)算。該信號(hào)功率可被計(jì)算為 操作930可將合成信號(hào)功率計(jì)算為 操作940可將SNR計(jì)算為在操作930中計(jì)算的信號(hào)功率和合成信號(hào)功率之間的比率?？稍趩卧?40中執(zhí)行操作940。SNR可被計(jì)算為 在一個(gè)實(shí)施例中，可以以線性標(biāo)度來(lái)計(jì)算比率。
在另一個(gè)實(shí)施例中，SNR可被計(jì)算為 SNR＝(log2(2Ps)-log2(Pc-2Ps))(log102)-6 其中，log102可被近似為

并且由于前導(dǎo)頻音被提升6dB，額外的6dB被減掉。
然后，操作950可基于所計(jì)算的SNR值來(lái)修改工作參數(shù)。單元840可執(zhí)行操作950。在替換的實(shí)施例中，可至少部分地基于該SNR值來(lái)修改、設(shè)置或確定接收、連接、發(fā)送或其它工作參數(shù)。該SNR值還可被存儲(chǔ)以用于以后的計(jì)算和確定。
圖10是一個(gè)代理315的概念圖，該代理可被用于確定相鄰信道干擾(ACI)SNR值。信號(hào)接收單元1000可接收信號(hào)。然后，該信號(hào)可被傳遞給可分別在時(shí)域和頻域中計(jì)算SNR值的時(shí)域SNR計(jì)算設(shè)備1010和頻域SNR計(jì)算設(shè)備1020。時(shí)域SNR計(jì)算設(shè)備1010用來(lái)計(jì)算時(shí)域SNR值的技術(shù)可對(duì)應(yīng)于圖5中的技術(shù)流程500。
頻域SNR計(jì)算設(shè)備1020用來(lái)計(jì)算頻域SNR值的技術(shù)可對(duì)應(yīng)于圖7中的技術(shù)流程700、或圖9中的技術(shù)流程900。然后，操作1030可將對(duì)于相鄰信道干擾的信噪比SNRACI計(jì)算為頻域SNR值和時(shí)域SNR值之差的絕對(duì)值。該SNRACI值可用于確定ACI嚴(yán)重性測(cè)量1040。該SNRACI值可例如通過(guò)基于SNRACI值切換頻帶來(lái)幫助優(yōu)化系統(tǒng)性能。
該說(shuō)明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引述意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在該說(shuō)明書各種地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”并不是必須全部涉及同一個(gè)實(shí)施例。
雖然以幾個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不局限于所描述的實(shí)施例，而且能夠通過(guò)落在所附權(quán)利要求范圍和精神之內(nèi)的修改和替換來(lái)實(shí)施。因此該描述應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的，而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算信噪比(SNR)的方法，包括
使用第一SNR方程計(jì)算所接收信號(hào)的第一SNR值；
將所述第一SNR值與閾值相比較；
基于所述比較的結(jié)果，使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值；以及
利用所述第二SNR值來(lái)選擇性地修改工作參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一SNR方程包括
(log2|X|-log2|E-|X||)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是加性高斯白噪聲(AWGN)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述比較的結(jié)果使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值的過(guò)程包括如果所述第一SNR值低于所述閾值，則設(shè)置所述第二SNR值等于所述第一SNR值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二SNR方程包括(log2(2|X|2)-log2|E2-|X|2|)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是AWGN噪聲，以用于如果所述第一SNR值大于所述閾值，則計(jì)算所述第二SNR值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇性地修改工作參數(shù)的過(guò)程包括調(diào)整、設(shè)置和確定工作參數(shù)的過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)，而且其中，所述工作參數(shù)包括數(shù)據(jù)連接參數(shù)、數(shù)據(jù)連接設(shè)定、數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定中的一個(gè)或多個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括至少部分地基于所述第二SNR值和頻域計(jì)算的SNR值之差來(lái)生成質(zhì)量值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括基于所生成的質(zhì)量值來(lái)選擇性地切換頻帶。
8.一種裝置，包括
通信接口，用于利用無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行通信；以及
代理，其接到所述通信接口，以使用第一SNR方程計(jì)算所接收信號(hào)的第一SNR值，將所述第一SNR值與閾值相比較，基于所述比較的結(jié)果使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值，以及利用所述第二SNR值來(lái)選擇性地修改工作參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述第一SNR方程包括
(log2|X|-log2|E-|X||)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是加性高斯白噪聲(AWGN)。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，基于所述比較的結(jié)果使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值的過(guò)程包括如果所述第一SNR值低于所述閾值，則設(shè)置所述第二SNR值等于所述第一SNR值。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述第二SNR方程包括(log2(2|X|2)-log2|E2-|X|2|)(log10 2)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是AWGN噪聲，以用于如果所述第一SNR值大于所述閾值，則計(jì)算所述第二SNR值。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，選擇性地修改工作參數(shù)的過(guò)程包括調(diào)整、設(shè)置和確定工作參數(shù)的過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)，而且其中，所述工作參數(shù)包括數(shù)據(jù)連接參數(shù)、數(shù)據(jù)連接設(shè)定、數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定中的一個(gè)或多個(gè)。
13.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述代理被進(jìn)一步配置為至少部分地基于所述第二SNR值和頻域計(jì)算的SNR值之差來(lái)生成質(zhì)量值。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述代理被進(jìn)一步配置為基于所生成的質(zhì)量值來(lái)選擇性地切換頻帶。
15.一種系統(tǒng)，包括
無(wú)線接口，其具有一個(gè)或多個(gè)全向天線，以利用無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行通信；以及
代理，其接到所述無(wú)線接口，以使用第一SNR方程計(jì)算經(jīng)由所述無(wú)線接口接收的信號(hào)的第一SNR值，將所述第一SNR值與閾值相比較，基于所述比較的結(jié)果使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值，以及利用所述第二SNR值來(lái)選擇性地修改工作參數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述第一SNR方程包括(log2|X|-log2|E-|X||)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是加性高斯白噪聲(AWGN)。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，基于所述比較的結(jié)果使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值的過(guò)程包括如果所述第一SNR值低于所述閾值，則設(shè)置所述第二SNR值等于所述第一SNR值。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述第二SNR方程包括
(log2(2|X|2)-log2|E2-|X|2|)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是AWGN噪聲，以用于如果所述第一SNR值大于所述閾值，則計(jì)算所述第二SNR值。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，選擇性地修改工作參數(shù)的過(guò)程包括調(diào)整、設(shè)置和確定工作參數(shù)的過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)，而且其中，所述工作參數(shù)包括數(shù)據(jù)連接參數(shù)、數(shù)據(jù)連接設(shè)定、數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定中的一個(gè)或多個(gè)。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述代理被進(jìn)一步配置為至少部分地基于所述第二SNR值和頻域計(jì)算的SNR值之差來(lái)生成質(zhì)量值。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述代理被進(jìn)一步配置為基于所生成的質(zhì)量值來(lái)選擇性地切換頻帶。
22.一種包含計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的制品，其中所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，所述指令當(dāng)被執(zhí)行時(shí)使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行
使用第一SNR方程計(jì)算所接收信號(hào)的第一SNR值；
將所述第一SNR值與閾值相比較；
基于所述比較的結(jié)果，使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值；以及
利用所述第二SNR值來(lái)選擇性地修改工作參數(shù)。
23.如權(quán)利要求22所述的制品，其中，所述第一SNR方程包括
(log2|X|-log2|E-|X||)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是加性高斯白噪聲(AWGN)。
24.如權(quán)利要求22所述的制品，其中，基于所述比較的結(jié)果使用第二SNR方程計(jì)算第二SNR值的過(guò)程包括如果所述第一SNR值低于所述閾值，則設(shè)置所述第二SNR值等于所述第一SNR值。
25.如權(quán)利要求22所述的制品，其中，所述第二SNR方程包括
(log2(2|X|2)-log2|E2-|X|2|)(log102)，
其中，并且其中{sk}k＝0127是所述信號(hào)的一半并且{nk}k＝0255是AWGN噪聲，以用于如果所述第一SNR值大于所述閾值，則計(jì)算所述第二SNR值。
26.如權(quán)利要求22所述的制品，其中，選擇性地修改工作參數(shù)的過(guò)程包括調(diào)整、設(shè)置和確定工作參數(shù)的過(guò)程中的一個(gè)或多個(gè)，而且其中，所述工作參數(shù)包括數(shù)據(jù)連接參數(shù)、數(shù)據(jù)連接設(shè)定、數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定中的一個(gè)或多個(gè)。
27.如權(quán)利要求22所述的制品，進(jìn)一步包括至少部分地基于所述第二SNR值和頻域計(jì)算的SNR值之差來(lái)生成質(zhì)量值。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括基于所生成的質(zhì)量值來(lái)選擇性地切換頻帶。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種確定時(shí)域中的信噪比(SNR)的方法、裝置和系統(tǒng)，其中采用了一種用于使用快速、低復(fù)雜度、精確計(jì)算的SNR值來(lái)修改通信工作參數(shù)的技術(shù)。該技術(shù)可通過(guò)在時(shí)域中以時(shí)間上更高效和更精確的方式計(jì)算SNR值來(lái)改善現(xiàn)有技術(shù)。可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)代理來(lái)計(jì)算SNR值、并存儲(chǔ)或使用所述SNR值來(lái)修改通信系統(tǒng)中的工作參數(shù)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101106402SQ20071010167
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
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