專利名稱：基于噪聲的信號(hào)品質(zhì)評(píng)估的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種在一接收信號(hào)中計(jì)算噪聲功率的方法及裝置，尤指經(jīng)由 一種使用噪聲功率作為一函數(shù)的參數(shù)，該函數(shù)定義了一通道品質(zhì)指標(biāo)的方法及 裝置。
背景技術(shù)：
在3GPP TS 25.214 V6.7.1中"物理層程序(FDD)"，這使用者設(shè)備將被需 要來(lái)報(bào)告這通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)對(duì)于高速向下分享通道(HS-DSCH)率適應(yīng)。該通 道指標(biāo)(CQI)的定義是由下列所給定(TS 25.214 Section 6A .2):
"基于無(wú)限制的觀察間隔，該使用者設(shè)備應(yīng)該報(bào)告這最高列表顯示的通道 指標(biāo)(CQI)值，其中對(duì)于這最高列表顯示的通道指標(biāo)值而言， 一高速下向分享通 道(HS-DSCH)的子幀是以這傳輸阻擋尺寸大小及高速物理下向分享通道 (HS-PDSCH)的數(shù)目格式化而成。且對(duì)應(yīng)的該報(bào)告或較低的通道指標(biāo)值(CQI)值 的調(diào)變可以被接收在一個(gè)3槽的參考期間中，其中3槽的參考期間中，在第一 個(gè)槽開(kāi)始之前，該參考期間會(huì)結(jié)束l號(hào)槽，其中在結(jié)束l號(hào)槽時(shí)，該報(bào)告的通 道指標(biāo)值(CQI)值會(huì)被傳送且傳輸阻擋錯(cuò)誤機(jī)率應(yīng)不會(huì)超過(guò)0.1 。
該通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)值被列表顯示是依據(jù)使用者設(shè)備的種類(lèi)而且在所需 要的信號(hào)干擾噪聲比(SINR)中，已經(jīng)被設(shè)計(jì)以ldB為刻度，且其中信號(hào)干擾噪 聲比被需要用以達(dá)成這指定的阻擋錯(cuò)誤率的10%。在那些如同已經(jīng)借由通道品 質(zhì)指標(biāo)(CQI)定義所意指的靜態(tài)情形，信號(hào)干擾噪聲比和對(duì)應(yīng)的通道品質(zhì)指 標(biāo)間的關(guān)系己經(jīng)被以線性來(lái)建立(可查詢例子，Brouwer， "Usage of
link-level performance indicators for HSDPA network-level simulations in E-UMTS,"印e";-謂 rec/zw—gtW 4p/ "cWo"& E7g/ ,/z /" erwcr"'cwfl/ !Sym/ ow'謂c>n ， pp. 844- 848)。
該使用者設(shè)備也被提供在高速向下分享通道(HS-DSCH)與共用領(lǐng)航通道(CPICH)間的功率補(bǔ)償且因此該通道指標(biāo)值的決定可以基于這共用領(lǐng)航通道的
信號(hào)干擾噪聲比(SINR) '
對(duì)于該共用領(lǐng)航通道(CPICH)的信號(hào)干擾噪聲比的評(píng)估方法可以在一 般相 關(guān)文章中所了解，舉例來(lái)說(shuō)可查詢于"CPICH Processing for SINR Estimation in W-CDMA System", WO2005093961 .，其中共用領(lǐng)航通道的信號(hào)干擾噪聲比是基 于該展開(kāi)的共用領(lǐng)航通道(CPICH)的符碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種在一接收信號(hào)中計(jì)算噪聲功率的方法及裝置，尤指經(jīng)由一 種使用噪聲功率作為一函數(shù)的參數(shù)，該函數(shù)定義了一通道品質(zhì)指標(biāo)的方法及裝
置。 _
根據(jù)本發(fā)明的一樣態(tài)，本發(fā)明提供一種在一接收信號(hào)中計(jì)算噪聲功率的方 法，該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道，該方法包含評(píng)估該接收信號(hào)的功率；評(píng)估該 領(lǐng)航通道的功率以及計(jì)算該噪聲功率以做為該評(píng)估信號(hào)及領(lǐng)航通道功率的一 函數(shù)。
依此方式所做的噪聲量測(cè)可用于計(jì)算一通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)而不需處理 共用領(lǐng)航通道(CPICH)。避免了處理共用領(lǐng)航通道(CPICH)減低了在通道品質(zhì)指 標(biāo)(CQI)評(píng)估中的延遲，因?yàn)樘幚砉灿妙I(lǐng)航通道(CPICH)最少會(huì)由于共用領(lǐng)航 通道(CPICH)分部參數(shù)而會(huì)延遲通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)評(píng)估。
因?yàn)榭杀苊馓幚碓摴灿妙I(lǐng)航通道(CPICH)的需要，亦可減少電腦運(yùn)算的負(fù)擔(dān)。
在一些具體實(shí)施例中，定義該噪聲功率的函數(shù)為一種借由對(duì)連接該噪聲功 率、該接收信號(hào)功率以及該領(lǐng)航通道功率的一表示式利用一線性回歸技術(shù)所獲 得的數(shù)學(xué)式。
在一些具體實(shí)施例中，該領(lǐng)航通道功率是自該通道響應(yīng)的評(píng)估中的通道抽
頭的量值所獲得，其中該信號(hào)是自該通道所獲得。
在一些具體實(shí)施例中，該信號(hào)是以傳輸分集機(jī)制傳送且該評(píng)估的領(lǐng)航通道
功率是由加總領(lǐng)航通道功率而獲得，該領(lǐng)航通道功率是由不同方向所得的信號(hào) 元件所評(píng)估。 .在一些具體實(shí)施例中，該函數(shù)是為一于不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的領(lǐng)航通道的功率
評(píng)估的函數(shù)。
在一些具體實(shí)施例中，該函數(shù)是為一于不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的接收信號(hào)的功率
評(píng)估的函數(shù)。
借由對(duì)具有該噪聲功率作為一參數(shù)的指標(biāo)計(jì)算一函數(shù)，利用本發(fā)明的技術(shù) 所決定的噪聲功率可用于對(duì)一接收信號(hào)計(jì)算一通道品質(zhì)指標(biāo)。該噪聲功率系在
用于計(jì)算定義通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)的函數(shù)之前過(guò)濾或平均。定義通道品質(zhì)指 標(biāo)(CQI)的函數(shù)亦具有包含于評(píng)估該信號(hào)的一領(lǐng)航通道功率的參數(shù)。該領(lǐng)航 通道功率可在用于計(jì)算定義通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)的函數(shù)之前過(guò)濾或平均。定 義通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)的函數(shù)亦具有評(píng)估接收信號(hào)功率的參數(shù)。該接收信號(hào) 的功率可在用于計(jì)算定義通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)的函數(shù)之前過(guò)濾或平均。定義 通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)的函數(shù)可根據(jù)該接收信號(hào)的功率而變化。
如上，本發(fā)明的一些要素已自方法的觀點(diǎn)描述。為了避免爭(zhēng)議，本發(fā)明亦 延伸至裝置且亦延伸至執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序。


圖1是說(shuō)明一使用者設(shè)備；以及
圖2是說(shuō)明在圖1的使用者設(shè)備裝置的通道品質(zhì)指標(biāo)計(jì)算單元的處理階段。
主要元件符號(hào)說(shuō)明-101射頻處理方塊 102低通濾波方塊 103混頻器 104震蕩器
105模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器
106取樣器
107低通濾波方塊
108混合信號(hào)處理方塊109通道品質(zhì)指標(biāo)計(jì)算裝置
iio數(shù)字信號(hào)處理方塊
200產(chǎn)生通道評(píng)估方塊 201計(jì)算接收功率方塊 202計(jì)算共用領(lǐng)航通道方塊 203計(jì)算噪聲功率方塊 204判定通道品質(zhì)指標(biāo)值方塊
具體實(shí)施例方式
為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，現(xiàn)借由下述具體的實(shí)施例，并配 合所附的圖式，對(duì)本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明，說(shuō)明如后
, 圖1 一描述不同的處理階段以形成一使用者設(shè)備的部分，例如一移動(dòng)電話。 圖1中的方塊圖表示在執(zhí)行接收信號(hào)的處理操作，但不需要直接對(duì)應(yīng)到物理裝 置，其中物理裝置也許出現(xiàn)在接收器的實(shí)際設(shè)備中(相同的也會(huì)應(yīng)用在圖2中 的處理階段)。第一階段為射頻處理方塊101。在該射頻處理期間，接收信號(hào) 借由使用一混頻器103被向下轉(zhuǎn)換到基頻。被用來(lái)驅(qū)動(dòng)混頻器的這參考頻率被 借由一震蕩器104來(lái)產(chǎn)生。隨著這個(gè)載波向下轉(zhuǎn)換，信號(hào)被低通濾波方塊102 過(guò)濾且接著被傳遞到這混合信號(hào)處理方塊108。該混合信號(hào)處理包含模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器105、取樣器106和低通濾波方塊107。現(xiàn)在因?yàn)閿?shù)字的結(jié)果信號(hào)被提 供給該數(shù)字信號(hào)處理方塊110，其中該處理讓傳送信息可以被復(fù)原。該接收信 號(hào)之后借由通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)計(jì)算裝置109來(lái)處理，這不同處理階段是在 圖2中顯示。
該接收信號(hào)為一 W-CDMA片碼串流，其中該片碼串流已經(jīng)透過(guò)一傳送連 結(jié)傳遞且可以被表達(dá)為
尸 尸 A/
小)
其中^("^{。力表示不同的傳播通道抽頭。""塑造為從鄰近單元而來(lái)的 熱噪聲與干擾的組合?！?"被假設(shè)為具有變異數(shù)等于^的加法性白色高斯噪聲 (AWGN)。這取樣c(/:)表示以振幅"，,傳送的這單位振幅共用領(lǐng)航通道(CPICH) 且對(duì)于這第w個(gè)通道而言，^("為具有振幅 傳送的這單位振幅資料串列。在通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)計(jì)算裝置109中，為了產(chǎn)生原始通道評(píng)估，該接 收信號(hào)首先借由產(chǎn)生通道評(píng)估方塊200所處理。這些初始通道評(píng)估可被產(chǎn)生， 例如用該已知的領(lǐng)航串列與該接收信號(hào)作相關(guān)性，其已描述在該上述的方程式 中。然而應(yīng)說(shuō)明的是本發(fā)明的應(yīng)用并未僅限制于這個(gè)例子。使用其他技術(shù)如同 線性最小平方適應(yīng)擬合CD/g"a/ Cow/wwm'C(3"o"s, Jb/m G.尸roaHs, 2" ecf/",ow, A/c Graw-i//〃 /Wer"fl"owfl/)是為了推導(dǎo)這些通道評(píng)估。
在傳送分集的例子中，不是開(kāi)回路就是閉回路，該產(chǎn)生通道評(píng)估方塊200 對(duì)于每一傳送天線將產(chǎn)生一組初始通道評(píng)估。
這通道脈沖響應(yīng)(CIR)系借由該領(lǐng)航串列與該接收信號(hào)作相關(guān)性來(lái)推導(dǎo)
在這里W系該W-CDMA領(lǐng)航信號(hào)的展開(kāi)因子。在沒(méi)有一般損失下假設(shè) Z^lMOl2-^ ，其中/ 表示這傳送通道的衰退損失(或增益)。接收信號(hào)也是借
由計(jì)算接收功率方塊201來(lái)處理以下列方式去計(jì)算該接收信號(hào)功率等級(jí)
乂 "=0
該產(chǎn)生的通道評(píng)估是借由計(jì)算共用領(lǐng)航通道方塊202來(lái)處理，其系為了產(chǎn) 生一接收該通道脈沖響應(yīng)功率等級(jí)的評(píng)估。因?yàn)樵摦a(chǎn)生的通道評(píng)估是借由該通 道脈沖響應(yīng)的通道振幅來(lái)縮放比例，該接收通道脈沖響應(yīng)功率等級(jí)的一評(píng)估可 以被下列方式來(lái)計(jì)算
Pcipeh也可以用公式表示
<formula>formula see original document page 9</formula>
這可以被重新整理以給定為
在該傳送分集的例子中，不是開(kāi)回路就是閉回路，這所有的接收常見(jiàn)領(lǐng)航 信號(hào)功率等級(jí)是以對(duì)于每一傳送天線而言，將該常見(jiàn)領(lǐng)航信號(hào)功率評(píng)估加總來(lái)計(jì)算。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，計(jì)算噪聲功率方塊203處理該接收信號(hào)和該評(píng)估的常見(jiàn)領(lǐng)航信號(hào)功率以計(jì)算該噪聲功率。該噪聲功率可以基于下列觀察來(lái) 計(jì)算；如果該接收信號(hào)功率P^在相同的間隔中來(lái)計(jì)算，以.作為計(jì)算該通道評(píng)
估，則持有該下列的關(guān)系
且我們可以將P替換以給定為 C冬尸—(,)+ cr2
其中《是該所有傳送的功率等級(jí)
其中S被假設(shè)以維持常數(shù)且cr2為該噪聲功率。這指標(biāo)/表示這兩分量的第 個(gè)觀察。
基于兩個(gè)或更多觀察的4(0和《—(/)的計(jì)算的一方法為解這線性方程式
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中/t為觀察的數(shù)目。則上式方程式重新給定為
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中兩個(gè)未知數(shù)被解答為<formula>formula see original document page 10</formula>
在兩個(gè)觀察(* = 2)的最簡(jiǎn)單例子期間，這給定該結(jié)果:<formula>formula see original document page 10</formula>
對(duì)于一通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)測(cè)量期間，這三個(gè)測(cè)量P^、 和^將以多次 計(jì)算且在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，該平均分量<formula>formula see original document page 11</formula>借由判定通道品質(zhì)指標(biāo)值方塊2 04所計(jì)算。
基于這三個(gè)測(cè)量，判定通道品質(zhì)指標(biāo)值方塊204對(duì)于該第n個(gè)測(cè)量期間而
言，去計(jì)算一通道品質(zhì)指標(biāo)值
C2/(") = /(^(0)，iV。("))
其中這映射/("可以借由實(shí)驗(yàn)而決定。在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，映射 /(*)模擬成一線性關(guān)系.-
(")、
C2/(") = A-101ogl0
尸
其中A和T借由實(shí)驗(yàn)決定且r為該共用領(lǐng)航信號(hào)(CPICH)功率等級(jí)及該高 速向下分享通道(HS-DSCH)功率等級(jí)間的差值。它將會(huì)從r為一已知參數(shù)的引 進(jìn)而恢復(fù)，其中已知參數(shù)r會(huì)以信號(hào)通知給使用者設(shè)備。
如上描述的該線性關(guān)系也許不會(huì)正確地描述該映射/(，)且因此本發(fā)明的
另一具體實(shí)施例則使用下列的轉(zhuǎn)換函數(shù)<formula>formula see original document page 11</formula>其中A是被實(shí)驗(yàn)所決定且在受到該通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)映射改變時(shí)所表
示接收信號(hào)的等級(jí)。
本方法可以清楚地被延伸到任何正確通道品質(zhì)指標(biāo)(CQI)映射的近似、包 含，但沒(méi)有限制使用一個(gè)或更多的查詢表。
本發(fā)明在上文中已以較佳實(shí)施例揭露，然熟悉本技術(shù)的人員應(yīng)理解的是， 該實(shí)施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是， 凡是與該實(shí)施例等效的變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此， 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以下文的權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種計(jì)算接收信號(hào)中噪聲功率的方法，該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道，該方法包含估測(cè)該接收信號(hào)功率；估測(cè)該領(lǐng)航通道功率；以及依據(jù)一函數(shù)，計(jì)算該噪聲功率，該函數(shù)與該接收信號(hào)功率及該領(lǐng)航通道功率有關(guān)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該函數(shù)為利用一線性回歸技術(shù)所獲得 的表示式，該表示式連結(jié)該噪聲功率、該接收信號(hào)功率以及該領(lǐng)航通道功率。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該接收信號(hào)是經(jīng)由一通道所獲得， 且該領(lǐng)航通道功率是從一通道響應(yīng)估測(cè)中的通道抽頭的量值所獲得。
4. 如權(quán)利要求l， 2或3所述的方法，其中該接收信號(hào)是以傳輸分集機(jī)制 傳送，且該領(lǐng)航通道功率是由加總不同方向信號(hào)元件所估測(cè)的領(lǐng)航通道功率而 獲得。
5. 如權(quán)利要求1至4所述的方法，其中該函數(shù)為一于不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的 該領(lǐng)航通道的功率估須l]函數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1至5所述的方法，其中該函數(shù)為一于不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的 該接收信號(hào)的功率估測(cè)函數(shù)。
7. —種對(duì)接收信號(hào)計(jì)算通道品質(zhì)的方法，該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道， 該方法包含計(jì)算一第二函數(shù)，用以定義該通道品質(zhì)指標(biāo)，且該第二函數(shù)中使用 該接收信號(hào)的噪聲功率為一參數(shù)，其中該噪聲功率之產(chǎn)生方法系使用如權(quán)利要 求1至6任一項(xiàng)所述的方法。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中該噪聲功率在用于計(jì)算該第二函數(shù)之 前被過(guò)濾或平均。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的方法，其中該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道，且 該第二函數(shù)使用該領(lǐng)航通道功率為一參數(shù)，且該領(lǐng)航通道功率在用于計(jì)算該第 二函數(shù)之前被過(guò)濾或平均。
10. 如權(quán)利要求7， 8或9所述的方法，其中該第二函數(shù)使用該信號(hào)功率為一參數(shù)，且該評(píng)估信號(hào)功率在用于計(jì)算該函數(shù)之前被過(guò)濾或平均。
11. 如權(quán)利要求7至IO所述的方法，其中該第二函數(shù)的表示式基于該接收 信號(hào)功率而變化。
12. —種計(jì)算接收信號(hào)中噪聲功率的裝置，該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通 道，該裝置包含一用于估測(cè)該接收信號(hào)功率的工具 一用于估測(cè)該領(lǐng)航通道功率的工具；以及一計(jì)算該噪聲功率的工具，用于依據(jù)一函數(shù)，.計(jì)算該噪聲功率，且該函數(shù) 與該接收信號(hào)功率及該領(lǐng)航通道功率有關(guān)。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中該函數(shù)為利用一線性回歸技術(shù)所獲得的表示式，該表示式連結(jié)該噪聲功率、—該接收信號(hào)功率以及該領(lǐng)航通道功率。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中該接收信號(hào)是經(jīng)由一通道所獲 得，且該領(lǐng)航通道功率是從一通道響應(yīng)估測(cè)中的通道抽頭的量值所獲得。
15. 如權(quán)利要求12， 13或14所述的裝置，其中該接收信號(hào)是以傳輸分集 機(jī)制傳送，且該領(lǐng)航通道功率是由加總不同方向信號(hào)元件所估測(cè)的領(lǐng)航通道功 率而獲得。
16. 如權(quán)利要求12至15所述的裝置，其中該函數(shù)為一于不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá) 的該領(lǐng)航通道的功率估測(cè)函數(shù)。
17. 如權(quán)利要求12至16所述的裝置，其特征在于，該函數(shù)為一于不同時(shí) 間點(diǎn)到達(dá)的該接收信號(hào)的功率估測(cè)函數(shù)。
18. —種對(duì)接收信號(hào)計(jì)算通道品質(zhì)的裝置，該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道， 該裝置包含一計(jì)算該通道品質(zhì)指標(biāo)的工具，用于一具一第二函數(shù)，計(jì)算該通 道品質(zhì)指標(biāo)，且該第二函數(shù)中使用該接收信號(hào)的噪聲功率為一參數(shù)，其中更包 含如權(quán)利要求12至17任一項(xiàng)所述的裝置用于計(jì)算該噪聲功率。
19. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其中該噪聲功率在用于計(jì)算該第二函數(shù)之 前被過(guò)濾或平均。
20. 如權(quán)利要求18或19所述的裝置，其中該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道， 且該第二函數(shù)使用該領(lǐng)航通道功率為一參數(shù)，且該領(lǐng)航通道功率在用于計(jì)算該 第二函數(shù)之前被過(guò)濾或平均。
21. 如權(quán)利要求18， 19或20所述的裝置，其中該第二函數(shù)使用該信號(hào)功率為一參數(shù)，且該評(píng)估信號(hào)功率在用于計(jì)算該函數(shù)的前被過(guò)濾或平均。
22. 如權(quán)利要求18至21所述的裝置，其中該第二函數(shù)的表示式基于該接 收信號(hào)功率而變化。
23. —種儲(chǔ)存媒體，用以儲(chǔ)存一電腦程序，該電腦程序用以載入至一電腦 系統(tǒng)中并且使得該電腦系統(tǒng)執(zhí)行一種如權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
一種在一接收信號(hào)中計(jì)算噪聲功率的方法，該接收信號(hào)包含一領(lǐng)航通道，該方法包含評(píng)估該接收信號(hào)的功率；評(píng)估該領(lǐng)航通道的功率以及計(jì)算該噪聲功率以做為該評(píng)估信號(hào)及領(lǐng)航通道功率的一函數(shù)。因此推得可使用該噪聲功率作為一函數(shù)的參數(shù)，該函數(shù)定義了一通道品質(zhì)指標(biāo)。本發(fā)明是延伸至對(duì)應(yīng)的裝置。
文檔編號(hào)H04L1/20GK101536392SQ200780041840
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者尼爾·科林·坎培拉 申請(qǐng)人:開(kāi)曼晨星半導(dǎo)體公司;晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星法國(guó)有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司