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MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法及終端設(shè)備與流程

文檔序號:12009355閱讀:336來源:國知局
MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法及終端設(shè)備與流程
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及MIMO系統(tǒng)中估計信號能量與導(dǎo)頻能量比Ior/Ec方法及終端設(shè)備。

背景技術(shù):
LTE(LongTermEvolution,長期演進(jìn))系統(tǒng)中,可以利用MIMO(MultipleInputMultipleOutput,多入多出)技術(shù)實現(xiàn)基站與終端之間的通信,MIMO系統(tǒng)的主要特征是:分別在小區(qū)和終端設(shè)備上排列多個天線,基于這個特征,MIMO系統(tǒng)可以通過多個天線構(gòu)成的多個信道實現(xiàn)基站與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸,具有很高的頻譜利用率?;九c終端進(jìn)行通信時,為了補償系統(tǒng)特性,減少碼間干擾,終端根據(jù)基站每根天線的Ior/Ec(總的發(fā)射功率/導(dǎo)頻功率)估計均衡系數(shù),并根據(jù)均衡系數(shù)進(jìn)行均衡。目前,終端估計均衡系數(shù)時,使用預(yù)設(shè)的Ior/Ec。但是,在MIMO系統(tǒng)中,基站設(shè)有兩個或兩個以上的天線,通常每個天線均會發(fā)送導(dǎo)頻,但每個發(fā)射天線上的導(dǎo)頻能量并不一定相同;且導(dǎo)頻以外的其它信號,如各種信令信道,通常只在主天線上發(fā)送,致使各個天線發(fā)送的信號不同;而且,各個天線在發(fā)射同一信號時,信號能量一般也不同,這樣,使得基站上各個天線的Ior/Ec不相同,使得采用一個預(yù)設(shè)的Ior/Ec估計均衡系數(shù)準(zhǔn)確性較低,使終端均衡性能較差。以MIMO系統(tǒng)中的PSP(PrimaryandSecondaryPilot,主輔導(dǎo)頻模式)為例,在該模式下,主天線發(fā)送主導(dǎo)頻、PDSCH和其他公共信道,輔天線只發(fā)送輔導(dǎo)頻和PDSCH信道,且主天線和輔天線上通常配置不同的導(dǎo)頻功率,終端根據(jù)主/輔發(fā)送天線上的導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計時,該結(jié)果含有各自的導(dǎo)頻能量sqrt(Ec)。因此,信道估計結(jié)果在均衡時最終需要折算到業(yè)務(wù)信道上才能構(gòu)造均衡器系數(shù)。若終端無法準(zhǔn)確的獲取主天線和輔天線的Ior/Ec,終端難以估計均衡器系數(shù)。同樣,在多小區(qū)的情況下,主小區(qū)的導(dǎo)頻功率和其相鄰小區(qū)的導(dǎo)頻功率也會不相同,也存在終端難以估計均衡器系數(shù)。為了解決上述問題,基站可以每隔一段時間,將各天線Ior/Ec發(fā)送給終端,終端根據(jù)接收到的Ior/Ec估計均衡系數(shù)。在采用這種方式估計Ior/Ec的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)至少存在如下問題:為了能夠及時反映當(dāng)前Ior/Ec,基站需要頻繁的發(fā)送額外數(shù)據(jù)給終端,大大的增加了信號開支,浪費無線資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實施例提供一種MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法及終端設(shè)備,在不增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互的前提下,能夠得到更加準(zhǔn)確的估計信號能量與導(dǎo)頻能量比。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:第一方面,本發(fā)明提供了一種估計信號能量與導(dǎo)頻能量比方法,用于一種無線終端,所述無線終端用于接收發(fā)送設(shè)備分別通過至少兩根天線發(fā)出的第一導(dǎo)頻信號和第二導(dǎo)頻信號,所述方法包括:對所述第一導(dǎo)頻信號和所述第二導(dǎo)頻信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),分別獲取所述至少兩根天線的信道響應(yīng)和符號級噪聲;分別求取所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項的第一協(xié)方差和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項的第二協(xié)方差,以及所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差;根據(jù)所述至少兩根天線的信道響應(yīng),所述至少兩根天線的所述符號級噪聲各自的噪聲方差,所述第一協(xié)方差,所述第二協(xié)方差以及所述互協(xié)方差,計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中,所述總信號y是由N個天線發(fā)送的,N為非零自然數(shù),對于第K個小區(qū),K∈(1,N),所述分別獲取所述至少兩根天線的符號級噪聲,包括:通過第一方程組,獲取所述至少兩根天線的符號級噪聲,所述第一方程組包括:其中,l為信道編號,n為天線編號,k為小區(qū)編號,為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的符號級噪聲的方差;αn為天線n的信號能量與導(dǎo)頻能量比,|hmn,k,l|2為第k個小區(qū)上的天線n與天線m之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方;m為天線編號,x為數(shù)字信號序列號,SF為系數(shù),為天線m上序列號為1的信號至序列號為SF的信號的總能量。結(jié)合第一方面的第一種可能,在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中,所述求取所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差包括:對所述至少兩根中的任意兩個天線上的信號噪聲zm,k,l進(jìn)行共軛相關(guān)計算,構(gòu)造包含各個天線上的信號互相關(guān)、能量、噪聲、噪聲方差、噪聲互相關(guān)、信號能量與導(dǎo)頻能量比、信道響應(yīng)向量的共軛方程,其中,m為天線編號,l為信道編號,k為小區(qū)編號,zm,k,l為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的噪聲;根據(jù)所述共軛方程獲所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差。結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中,所述共軛方程包括:其中,SF為系數(shù),z1,k,l為第k個小區(qū)上天線1第l信道的信號噪聲;z2,k,l為第k個小區(qū)上天線2第l信道的信號噪聲;為的均值,α1為天線1的信號能量與導(dǎo)頻能量比,α2為天線2的信號能量與導(dǎo)頻能量比,為第k個小區(qū)與兩根天線對應(yīng)的信道l的信號噪聲項之間的互協(xié)方差;為兩根天線上信號噪聲項之間的互協(xié)方差,h11,k,l為第k個小區(qū)上的天線1與天線1之間信道l的信道響應(yīng),h12,k,l為第k個小區(qū)上的天線2與天線1之間信道l的信道響應(yīng),為第k個小區(qū)上的天線1與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛,為第k個小區(qū)上的天線2與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛。結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中,所述根據(jù)所述共軛方程獲所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差,包括:將所述共軛方程拆分為:實部方程:虛部方程:根據(jù)拆分后的實部方程、虛部方程獲取構(gòu)造矩陣方程:其中,所述根據(jù)所述至少兩根天線的信道響應(yīng),所述至少兩根天線的所述符號級噪聲各自的噪聲方差,所述第一協(xié)方差,所述第二協(xié)方差以及所述互協(xié)方差,計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比,包括:根據(jù)構(gòu)造出的所述矩陣方程組計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。結(jié)合第一方面中任意一項可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中,在獲取所述至少兩根天線發(fā)出的導(dǎo)頻信號的噪聲時,將所述噪聲作為高斯白噪聲處理,所述噪聲包括徑間干擾、小區(qū)間干擾、和白噪。第二方面,本發(fā)明提供了一種終端設(shè)備,包括:接收裝置,用于接收發(fā)送設(shè)備分別通過至少兩根天線發(fā)出的第一導(dǎo)頻信號和第二導(dǎo)頻信號;解擾解擴(kuò)裝置,用于對所述第一導(dǎo)頻信號和所述第二導(dǎo)頻信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),分別獲取所述至少兩根天線的信道響應(yīng)和符號級噪聲;信號處理裝置,用于分別求取所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項的第一協(xié)方差和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項的第二協(xié)方差,以及所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差;估算裝置,用于根據(jù)所述至少兩根天線的信道響應(yīng),所述至少兩根天線的所述符號級噪聲各自的噪聲方差,所述第一協(xié)方差,所述第二協(xié)方差以及所述互協(xié)方差,計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。結(jié)合第二方面,在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中,所述總信號y是由N個天線發(fā)送的,N為非零自然數(shù),對于第K個小區(qū),K∈(1,N),所述接收裝置,具體用于:通過第一方程組,獲取所述至少兩根天線的符號級噪聲,所述第一方程組包括:其中,l為信道編號,n為天線編號,k為小區(qū)編號,為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的符號級噪聲的方差;αn為天線n的信號能量與導(dǎo)頻能量比,|hmn,k,l|2為第k個小區(qū)上的天線n與天線m之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方;m為天線編號,x為數(shù)字信號序列號,SF為系數(shù),為天線m上序列號為1的信號至序列號為SF的信號的總能量。結(jié)合第二方面的第一種可能,在第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中,所述信號處理裝置具體用于:對所述至少兩根中的任意兩個天線上的信號噪聲zm,k,l進(jìn)行共軛相關(guān)計算,構(gòu)造包含各個天線上的信號互相關(guān)、能量、噪聲、噪聲方差、噪聲互相關(guān)、信號能量與導(dǎo)頻能量比、信道響應(yīng)向量的共軛方程,其中,m為天線編號,l為信道編號,k為小區(qū)編號,zm,k,l為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的噪聲;并根據(jù)所述共軛方程獲所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差。結(jié)合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式,在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中,所述共軛方程包括:其中,SF為系數(shù),z1,k,l為第k個小區(qū)上天線1第l信道的信號噪聲;z2,k,l為第k個小區(qū)上天線2第l信道的信號噪聲;為的均值,α1為天線1的信號能量與導(dǎo)頻能量比,α2為天線2的信號能量與導(dǎo)頻能量比,為第k個小區(qū)與兩根天線對應(yīng)的信道l的信號噪聲項之間的互協(xié)方差;為兩根天線上信號噪聲項之間的互協(xié)方差,h11,k,l為第k個小區(qū)上的天線1與天線1之間信道l的信道響應(yīng),h12,k,l為第k個小區(qū)上的天線2與天線1之間信道l的信道響應(yīng),為第k個小區(qū)上的天線1與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛,為第k個小區(qū)上的天線2與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛。結(jié)合第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式,在第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中,所述信號處理裝置具體用于:將所述共軛方程拆分為:實部方程:虛部方程:并根據(jù)拆分后的實部方程、虛部方程獲取構(gòu)造矩陣方程:其中,所述估算裝置,具體用于:根據(jù)構(gòu)造出的所述矩陣方程組計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。結(jié)合第二方面中任意一項可能的實現(xiàn)方式,在第二方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中,所述接收裝置,還用于在獲取所述至少兩根天線發(fā)出的導(dǎo)頻信號的噪聲時,將所述噪聲作為高斯白噪聲處理,所述噪聲包括徑間干擾、小區(qū)間干擾、和白噪。本發(fā)明實施例提供的MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法及終端設(shè)備,采用以下方法估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,首先,通過M根終端設(shè)備天線接收基站發(fā)送的總信號y,然后,估計每個信道的信道響應(yīng)向量;又對每個信道的信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),獲取每個信道上的導(dǎo)頻信號;根據(jù)每個信道上的導(dǎo)頻信號得到該信道上的信號噪聲;并針對每個信道分別根據(jù)所述噪聲的方差、信道響應(yīng)向量、總信號y、信號能量與導(dǎo)頻能量比的第一函數(shù)關(guān)系,構(gòu)造包含至少M個方程的方程組;根據(jù)方程組估算每個發(fā)射天線的信號能量與導(dǎo)頻能量比,上述過程中,根據(jù)信號的相應(yīng)參數(shù)估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,能夠得到更加準(zhǔn)確的信號能量與導(dǎo)頻能量比,而且沒有增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互,有效的節(jié)約了無線資源。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種估計信號能量與導(dǎo)頻能量比方法的流程圖;圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種估計信號能量與導(dǎo)頻能量比方法的流程圖;圖3為圖1、圖2對應(yīng)實施例中的MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本發(fā)明實施例提供的一種MIMO系統(tǒng)中調(diào)度方法的流程圖;圖5為圖4對應(yīng)實施例中CQI計算流程示意圖;圖6為本發(fā)明實施例提供的一種終端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為本發(fā)明實施例提供的一種MIMO系統(tǒng)中調(diào)度裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例提供了一種MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法,如圖1所示,包括:101、對所述第一導(dǎo)頻信號和所述第二導(dǎo)頻信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),分別獲取所述至少兩根天線的信道響應(yīng)和符號級噪聲。比如:小區(qū)設(shè)有N根天線,小區(qū)與終端設(shè)備之間共有M*N個信道,終端設(shè)備估計每個信道,獲得信道響應(yīng)向量。在本實施例中,小區(qū)基站通過N根天線向終端設(shè)備發(fā)送信號,終端設(shè)備處理信號時,可以從中選取其中的2根天線發(fā)送的信號,并通過本發(fā)明方案對所選取的2根天線發(fā)送的信號進(jìn)行處理。102、分別求取所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項的第一協(xié)方差和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項的第二協(xié)方差,以及所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差;所述相關(guān)計算結(jié)果包括所述每一根天線發(fā)出的導(dǎo)頻信號的自相關(guān)計算結(jié)果,和所述至少兩根中不同的兩根天線發(fā)出的導(dǎo)頻信號之間的共軛相關(guān)計算結(jié)果。103、根據(jù)所述至少兩根天線的信道響應(yīng),所述至少兩根天線的所述符號級噪聲各自的噪聲方差,所述第一協(xié)方差,所述第二協(xié)方差以及所述互協(xié)方差,計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。終端設(shè)備根據(jù)導(dǎo)頻信號獲得信號噪聲,本發(fā)明實施例中終端設(shè)備具體獲得噪聲信號的方法采用導(dǎo)頻重構(gòu)的方式實現(xiàn)。終端設(shè)備可以通過導(dǎo)頻重構(gòu)的方式,確定噪聲的方差;信道響應(yīng)向量可以通過已有方法估計得到;總信號y可以通過已有方法計算得到;在本實施例中,只有信號能量與導(dǎo)頻能量比是未知的,因此,在列出上述變量構(gòu)成的方程后,通過對該方程求解,便可以得到信號能量與導(dǎo)頻能量比。本實施例提供的MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法,采用以下方法估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,首先,通過M根終端設(shè)備天線接收基站發(fā)送的總信號y,然后,估計每個信道的信道響應(yīng)向量;又對每個信道的信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),獲取每個信道上的導(dǎo)頻信號;根據(jù)每個信道上的導(dǎo)頻信號得到該信道上的信號噪聲;并針對每個信道分別根據(jù)所述噪聲的方差、信道響應(yīng)向量、總信號y、信號能量與導(dǎo)頻能量比的第一函數(shù)關(guān)系,構(gòu)造包含至少M個方程的方程組;根據(jù)方程組估算每個發(fā)射天線的信號能量與導(dǎo)頻能量比,上述過程中,根據(jù)信號的相應(yīng)參數(shù)估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,能夠得到更加準(zhǔn)確的信號能量與導(dǎo)頻能量比,而且沒有增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互,有效的節(jié)約了無線資源。作為圖1對應(yīng)實施例的一種改進(jìn),本發(fā)明實施例提供另一種MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法,終端設(shè)備設(shè)有至少一根天線,本實施MIMO系統(tǒng)中以具有兩根天線R1和R2的終端設(shè)備為例進(jìn)行說明,具體的如圖2所示,該方法包括:201、終端設(shè)備接收發(fā)送設(shè)備分別通過至少兩根天線發(fā)出的第一導(dǎo)頻信號和第二導(dǎo)頻信號。通常會有多個小區(qū)向終端設(shè)備發(fā)送信號,每個小區(qū)設(shè)有至少一根天線,本發(fā)明實施例中,不對每個小區(qū)進(jìn)行描述,以編號為k的小區(qū)為例進(jìn)行說明,其它小區(qū)的功能和操作可類比。如圖3所示,該編號為k的小區(qū)設(shè)有T1和T2兩根天線,該編號為k的基站和終端設(shè)備之間通過信道11、信道12、信道21、信道22進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其中,終端設(shè)備可以通過2根終端設(shè)備天線接收小區(qū)發(fā)送的總信號y。并通過公式(1)計算來自多個小區(qū)的總信號,(1),公式1中,y(x)為終端設(shè)備從第1至第K個終端設(shè)備接收到的序列為x的信號,x為數(shù)字信號序列,k為小區(qū)編號,hk=[hk,1,…,hk,L]T為小區(qū)k的信道響應(yīng)向量,l為信道編號,為小區(qū)k的發(fā)送信號向量,v(x)為獨立同分布的高斯隨機(jī)變量,202、對所述第一導(dǎo)頻信號和所述第二導(dǎo)頻信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),分別獲取所述至少兩根天線的信道響應(yīng)。終端設(shè)備對每個小區(qū)進(jìn)行信道估計,對于第k個小區(qū),終端設(shè)備分別對信道11、信道12、信道21、信道22進(jìn)行估計,獲得第k個小區(qū)信道響應(yīng)向量hk,本發(fā)明實施例中信道估計方法采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn),此處不再贅述。203、通過第一方程組,獲取所述至少兩根天線的符號級噪聲。所述第一方程組包括:其中,l為信道編號,n為天線編號,k為小區(qū)編號,為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的符號級噪聲的方差。αn為天線n的信號能量與導(dǎo)頻能量比,|hmn,k,l|2為第k個小區(qū)上的天線n與天線m之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方。m為天線編號,x為數(shù)字信號序列號,SF為系數(shù),為天線m上序列號為1的信號至序列號為SF的信號的總能量。204、分別求取所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項的第一協(xié)方差和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項的第二協(xié)方差。205,對所述至少兩根中的任意兩個天線上的信號噪聲zm,k,l進(jìn)行共軛相關(guān)計算,構(gòu)造包含各個天線上的信號互相關(guān)、能量、噪聲、噪聲方差、噪聲互相關(guān)、信號能量與導(dǎo)頻能量比、信道響應(yīng)向量的共軛方程。其中,m為天線編號,l為信道編號,k為小區(qū)編號,zm,k,l為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的噪聲。206,根據(jù)所述共軛方程獲所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差。其中,所述共軛方程包括:其中,SF為系數(shù),z1,k,l為第k個小區(qū)上天線1第l信道的信號噪聲。z2,k,l為第k個小區(qū)上天線2第l信道的信號噪聲。為的均值,α1為天線1的信號能量與導(dǎo)頻能量比,α2為天線2的信號能量與導(dǎo)頻能量比,為第k個小區(qū)與兩根天線對應(yīng)的信道l的信號噪聲項之間的互協(xié)方差。為兩根天線上信號噪聲項之間的互協(xié)方差,h11,k,l為第k個小區(qū)上的天線1與天線1之間信道l的信道響應(yīng),h12,k,l為第k個小區(qū)上的天線2與天線1之間信道l的信道響應(yīng),為第k個小區(qū)上的天線1與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛,為第k個小區(qū)上的天線2與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛。具體的,對于本實施例,終端設(shè)備對每根天線上接收信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),解擾解擴(kuò)后的噪聲zk,l包括徑間干擾、小區(qū)間干擾和白噪,可近似看作是高斯白噪聲,白噪聲為本領(lǐng)域公知技術(shù),具體是指功率譜密度在整個頻域內(nèi)均勻分布的噪聲。所有頻率具有相同能量的隨機(jī)噪聲稱為白噪聲,此處不贅述。其均值為零,方差為為:公式(1)、公式(2)中,該公式中,x為數(shù)字信號序列號,SF為系數(shù),為終端設(shè)備天線1、2上序列號為1的信號至序列號為SF的信號的總能量。l為信道編號,k為小區(qū)編號,為終端設(shè)備天線R1與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的符號級噪聲的方差,為終端設(shè)備天線R2與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的符號級噪聲的方差。α1為發(fā)射天線T1的信號能量與導(dǎo)頻能量比,α2為發(fā)射天線T2的信號能量與導(dǎo)頻能量比,|h11,k,l|2為第k個小區(qū)上的發(fā)射天線T1與終端設(shè)備天線R1之間信道l的信道的模的平方,|h12,k,l|2為第k個小區(qū)上的發(fā)射天線T2與終端設(shè)備天線R1之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方,|h21,k,l|2為第k個小區(qū)上的發(fā)射天線T1與終端設(shè)備天線R2之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方,|h22,k,l|2為第k個小區(qū)上的發(fā)射天線T2與終端設(shè)備天線R2之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方。公式(1)、公式(2)中,只有α1、α2為變量,其它均可以通過估計、計算等方式得到,若不考慮各天線之間的互相關(guān),此時,已經(jīng)可以通過公式(1)、公式(2)求解出α1、α2,對于設(shè)有L個天線的終端設(shè)備,可在每個天線上單獨計算信號能量與導(dǎo)頻能量比并采用最大比合并,還可以選取信噪比最大的兩個接收天線。其中,根據(jù)所述共軛方程獲所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差,的具體實施方式可以包括:將所述共軛方程拆分為實部方程和虛部方程。實部方程:虛部方程:根據(jù)拆分后的實部方程、虛部方程獲取構(gòu)造矩陣方程:公式(5)中各個矩陣如下,當(dāng)選用兩條徑進(jìn)行計算時,公式(5b)具體可以寫成:上述公式中,z1,k,l與z2,k,l是解擾解擴(kuò)后符號級上的噪聲。終端設(shè)備可以通過導(dǎo)頻重構(gòu)出發(fā)送信號,并從解擾解擴(kuò)后導(dǎo)頻數(shù)據(jù)中減去該重構(gòu)信號,以獲得z1,k,l和z2,k,l。207、根據(jù)構(gòu)造出的所述矩陣方程組計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。令則有可以通過式(6)求得α1、α2。求解α1、α2的過程可以采用LMS等準(zhǔn)則,LMS準(zhǔn)則為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的公知技術(shù),此處不再贅述。當(dāng)有如下等式(10)(11)(12)成立時,可求得出最大似然解。求得最大似然解為:其中,H′k,l僅包含了第k個小區(qū),第條l信道,如果有多條信道,則擴(kuò)展H′k的行數(shù),其他變量依次類推。觀察公式(18)可以知道當(dāng)α只有一行變量的話,即小區(qū)只有一條發(fā)射天線的話,與最大比合并等價。當(dāng)小區(qū)存在多于兩條的發(fā)射天線時,接收其可以類似推導(dǎo),獲得多條發(fā)射天線上的信號能量與導(dǎo)頻能量比Ior/Ec。本實施例提供的MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法,采用以下方法估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,首先,通過M根終端設(shè)備天線接收基站發(fā)送的總信號y,然后,估計每個信道的信道響應(yīng)向量;又對每個信道的信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),獲取每個信道上的導(dǎo)頻信號;根據(jù)每個信道上的導(dǎo)頻信號得到該信道上的信號噪聲;并針對每個信道分別根據(jù)所述噪聲的方差、信道響應(yīng)向量、總信號y、信號能量與導(dǎo)頻能量比的第一函數(shù)關(guān)系,構(gòu)造包含至少M個方程的方程組;根據(jù)方程組估算每個發(fā)射天線的信號能量與導(dǎo)頻能量比,上述過程中,根據(jù)信號的相應(yīng)參數(shù)估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,能夠得到更加準(zhǔn)確的信號能量與導(dǎo)頻能量比,而且沒有增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互,有效的節(jié)約了無線資源。而且,不僅考慮了天線的自相關(guān),還考慮各個天線之間的互相關(guān),使計算出的信號能量與導(dǎo)頻能量比更加準(zhǔn)確。MIMO系統(tǒng)存在MIMO與非MIMO共存的混合網(wǎng)絡(luò),所述MIMO-UE是支持多輸入多輸出的終端,所述nonMIMO-UE是不支持多輸入多輸出的終端,在小區(qū)上的主天線上發(fā)射主導(dǎo)頻、信令信道、MIMOPDSCH、和nonMIMOPDSCH;在輔天線上發(fā)射輔導(dǎo)頻和MIMOPDSCH信道,輔導(dǎo)頻的發(fā)射功率可變,且小于等于主導(dǎo)頻功率。網(wǎng)絡(luò)會將主輔導(dǎo)頻之間的功率偏置告知MIMOUE。這個方案能較好的解決混合組網(wǎng)問題,但是可以看到,在虛擬天線上的發(fā)射功率是不平衡的,而這會影響終端設(shè)備的性能。且對于nonMIMOUE來說,終端設(shè)備輔天線上的信號會對其造成額外干擾;對于MIMOUE來說,在主天線上發(fā)射的nonMIMOPDSCH信號會造成其性能下降。為了解決這個技術(shù)問題,本發(fā)明實施例提供了一種MIMO系統(tǒng)中調(diào)度方法,如圖4所示,所述方法包括:401、根據(jù)MIMO-UE和nonMIMO-UE的業(yè)務(wù)比例、或數(shù)量比例確定第一時刻、第二時刻。小區(qū)上可以存儲一張用戶調(diào)度表,該表中記錄了MIMO-UE和nonMIMO-UE的調(diào)度時間分配,根據(jù)具體情況時間分配有以下情況:第一種情況,MIMO系統(tǒng)中MIMO-UE和nonMIMO-UE的數(shù)量大體相當(dāng),用戶調(diào)度表中信息指示MIMO-UE和nonMIMO-UE的調(diào)度時間相等,例如,調(diào)度時間均設(shè)為50ms,即當(dāng)前50ms調(diào)度MIMO-UE,下一50ms調(diào)度nonMIMO-UE,如此往復(fù)進(jìn)行調(diào)度;第二種情況,MIMO系統(tǒng)中MIMO-UE數(shù)量明顯多于nonMIMO-UE的數(shù)量,用戶調(diào)度表中信息指示MIMO-UE和nonMIMO-UE的調(diào)度時間不等,例如,將MIMO-UE的調(diào)度時間設(shè)為50ms,將nonMIMO-UE的調(diào)度時間設(shè)為10ms,即當(dāng)前50ms調(diào)度MIMO-UE,下一10ms調(diào)度nonMIMO-UE,如此往復(fù)進(jìn)行調(diào)度;其它情況,MIMO-UE和nonMIMO-UE調(diào)度時間不等,也不像第二種情況那樣有規(guī)律的重復(fù),而是根據(jù)具體時間段MIMO-UE和nonMIMO-UE業(yè)務(wù)的使用頻率進(jìn)行具體規(guī)定,如上午9:00MIMO-UE使用頻率高,則用戶調(diào)度表在該時間段MIMO-UE調(diào)度時間長,等。該時間分配可以是預(yù)設(shè)的,也可以是RNC()根據(jù)本小區(qū)內(nèi)MIMO-UE和nonMIMO-UE的調(diào)度率比例、吞吐率比例,或者激活UE的數(shù)量比例分配的。若是預(yù)設(shè),可以是組網(wǎng)、或者布網(wǎng)或其它時間預(yù)設(shè)的,這種情況下,步驟401可以省略。402、在第一時刻只調(diào)度MIMO-UE,并且在主天線上不發(fā)射nonMIMO-UE的物理下行共享信道PDSCH。在調(diào)度MIMO-UE時,MIMO-UE根據(jù)輔導(dǎo)頻功率、主導(dǎo)頻功率計算信號噪聲比。本實施例中,由于輔導(dǎo)頻的功率是可變的,所以MIMOUE在計算CQI時,需要將輔導(dǎo)頻功率折算至主導(dǎo)頻功率來計算SNR,并得到CQI上報給小區(qū)。折算過程是將輔導(dǎo)頻的能量乘以主、輔導(dǎo)頻能量之比Ec1/Ec2。同時,上層指派的PowerOffset值如果是主導(dǎo)頻和輔導(dǎo)頻功率之和,那么折算后的SNR需要進(jìn)行修改,再用修改后的SNR獲得CQI并上報。具體的,其中Bias_dB=10*log10(PowerSCPICH/PowerCPICH)。對于折算后的導(dǎo)頻能量之和,故報CQI需要乘的真實的PowerOffset因子為轉(zhuǎn)換為線性值進(jìn)一步可選的,所述方法還包括:403、在第二時刻只調(diào)度nonMIMO-UE,并且在輔天線上至發(fā)射輔導(dǎo)頻信號。在調(diào)度nonMIMO-UE時,MIMO-UE使用上一次被調(diào)度時估計出的Ior/Ec進(jìn)行均衡計算。在調(diào)度nonMIMO的用戶時,此時是沒有業(yè)務(wù)給MIMOUE的,而MIMOUE需要上報CQI值。但是在兩個不同的調(diào)度時刻,NodeB的發(fā)射功率變了,主輔導(dǎo)頻對應(yīng)的Ior/Ec值也變了,即在調(diào)度nonMIMO用戶時,MIMOUE報的CQI并不能真實地反映調(diào)度MIMO用戶時的信道質(zhì)量。對于MIMO-UE,均衡時利用上一次調(diào)度MIMO用戶時的Ior/Ec,將均衡系數(shù)計算出來。然后將均衡系數(shù)與信道估計卷積得到均衡之后的信道估計,均衡之后的噪聲功率估計也可以計算得到,具體流程如圖5所示,包括:第一步、MIMO-UE利用上一次被調(diào)度時估計得到的Ior/Ec、和信道估計參數(shù)、和噪聲功率估計計算均衡系數(shù),并進(jìn)行均衡濾波。第二步、將均衡系數(shù)與信道估計卷積得到均衡之后的信道估計。第三步、根據(jù)均衡系數(shù)與噪聲功率估計計算均衡之后的噪聲功率估計。第四步、根據(jù)均衡之后的信道估計和均衡之后的噪聲功率估計計算CQI。進(jìn)一步可選的,所述方法還可以包括:404、所述MIMO-UE和所述nonMIMO-UE按照圖1、圖2對應(yīng)實施例所述方法估計Ior/Ec。注,步驟402、步驟403在實施時沒有先后順序,本實施例只示出了一種執(zhí)行情況,具體的執(zhí)行順序,根據(jù)實際情況確定。小區(qū)在調(diào)度終端設(shè)備時采用分時調(diào)度的方式,使MIMO-UE和nonMIMO-UE不在同一時刻被同時調(diào)度,在第一時刻,只調(diào)度MIMO用戶,此時在主天線上不會有nonMIMO的PDSCH,這樣兩個虛擬天線上的功率不平衡不會很嚴(yán)重;在時刻2,只調(diào)度nonMIMO用戶,此時在輔天線上只會有輔導(dǎo)頻信號,可以通過干擾消除方法將其去掉,有效的提高系統(tǒng)性能。為了實現(xiàn)圖1、圖2對應(yīng)實施例記載的MIMO系統(tǒng)中估計Ior/Ec方法,本發(fā)明實施例提供了一種終端設(shè)備,如圖6所示,包括:。接收裝置61,用于接收發(fā)送設(shè)備分別通過至少兩根天線發(fā)出的第一導(dǎo)頻信號和第二導(dǎo)頻信號;解擾解擴(kuò)裝置62,用于對所述第一導(dǎo)頻信號和所述第二導(dǎo)頻信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),分別獲取所述至少兩根天線的信道響應(yīng)和符號級噪聲;信號處理裝置63,用于分別求取所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項的第一協(xié)方差和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項的第二協(xié)方差,以及所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差;估算裝置64,用于根據(jù)所述至少兩根天線的信道響應(yīng),所述至少兩根天線的所述符號級噪聲各自的噪聲方差,所述第一協(xié)方差,所述第二協(xié)方差以及所述互協(xié)方差,計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比。本實施例提供的終端設(shè)備,采用以下方法估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,首先,通過M根終端設(shè)備天線接收基站發(fā)送的總信號y,然后,估計每個信道的信道響應(yīng)向量;又對每個信道的信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),獲取每個信道上的導(dǎo)頻信號;根據(jù)每個信道上的導(dǎo)頻信號得到該信道上的信號噪聲;并針對每個信道分別根據(jù)所述噪聲的方差、信道響應(yīng)向量、總信號y、信號能量與導(dǎo)頻能量比的第一函數(shù)關(guān)系,構(gòu)造包含至少M個方程的方程組;根據(jù)方程組估算每個發(fā)射天線的信號能量與導(dǎo)頻能量比,上述過程中,根據(jù)信號的相應(yīng)參數(shù)估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,能夠得到更加準(zhǔn)確的信號能量與導(dǎo)頻能量比,而且沒有增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互,有效的節(jié)約了無線資源。具體的,在本實施例中,所述接收裝置61,具體用于:通過第一方程組,獲取所述至少兩根天線的符號級噪聲。其中,所述總信號y是由N個天線發(fā)送的,N為非零自然數(shù),對于第K個小區(qū),K∈(1,N)。所述第一方程組包括:其中,l為信道編號,n為天線編號,k為小區(qū)編號,為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的符號級噪聲的方差;αn為天線n的信號能量與導(dǎo)頻能量比,|hmn,k,l|2為第k個小區(qū)上的天線n與天線m之間信道l的信道響應(yīng)的模的平方;m為天線編號,x為數(shù)字信號序列號,SF為系數(shù),為天線m上序列號為1的信號至序列號為SF的信號的總能量。進(jìn)一步的,所述信號處理裝置63具體用于:對所述至少兩根中的任意兩個天線上的信號噪聲zm,k,l進(jìn)行共軛相關(guān)計算,構(gòu)造包含各個天線上的信號互相關(guān)、能量、噪聲、噪聲方差、噪聲互相關(guān)、信號能量與導(dǎo)頻能量比、信道響應(yīng)向量的共軛方程,其中,m為天線編號,l為信道編號,k為小區(qū)編號,zm,k,l為天線m與第k個小區(qū)對應(yīng)的第l信道的噪聲;并根據(jù)所述共軛方程獲所述第一導(dǎo)頻信號的噪聲項和所述第二導(dǎo)頻信號的噪聲項之間的互協(xié)方差。其中,所述共軛方程包括:其中,SF為系數(shù),z1,k,l為第k個小區(qū)上天線1第l信道的信號噪聲;z2,k,l為第k個小區(qū)上天線2第l信道的信號噪聲;為的均值,α1為天線1的信號能量與導(dǎo)頻能量比,α2為天線2的信號能量與導(dǎo)頻能量比,為第k個小區(qū)與兩根天線對應(yīng)的信道l的信號噪聲項之間的互協(xié)方差;為兩根天線上信號噪聲項之間的互協(xié)方差,h11,k,l為第k個小區(qū)上的天線1與天線1之間信道l的信道響應(yīng),h12,k,l為第k個小區(qū)上的天線2與天線1之間信道l的信道響應(yīng),為第k個小區(qū)上的天線1與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛,為第k個小區(qū)上的天線2與天線2之間信道l的信道響應(yīng)共軛。所述信號處理裝置63具體用于:其中,可以將所述共軛方程拆分為:實部方程:虛部方程:并根據(jù)拆分后的實部方程、虛部方程獲取構(gòu)造矩陣方程:其中,所述估算裝置64,具體用于:根據(jù)構(gòu)造出的所述矩陣方程組計算所述至少兩根天線的信號各自的能量與導(dǎo)頻能量比??蛇x的,所述接收裝置61,還用于在獲取所述至少兩根天線發(fā)出的導(dǎo)頻信號的噪聲時,將所述噪聲作為高斯白噪聲處理,所述噪聲包括徑間干擾、小區(qū)間干擾、和白噪。為了實現(xiàn)圖4對應(yīng)實施例記載的MIMO系統(tǒng)中調(diào)度方法,本發(fā)明實施例提供了一種MIMO系統(tǒng)中調(diào)度裝置,如圖7所示,所述MIMO系統(tǒng)包括MIMO-UE和nonMIMO-UE兩種終端,所述MIMO-UE支持多輸入多輸出,所述nonMIMO-UE不支持多輸入多輸出,所述MIMO-UE和所述nonMIMO-UE不會同時被調(diào)度,所述裝置包括:第一調(diào)度單元91、第二調(diào)度單元92、時刻確定單元93。其中,第一調(diào)度單元91,用于在第一時刻只調(diào)度MIMO-UE,并且在主天線上不發(fā)射nonMIMO-UE的物理下行共享信道。進(jìn)一步可選的,還包括:第二調(diào)度單元92,用于在第二時刻只調(diào)度nonMIMO-UE,并且在輔天線上至發(fā)射輔導(dǎo)頻信號。優(yōu)選的,所述第一時刻、第二時刻是預(yù)先約定的;進(jìn)一步可選的,所述裝置還包括:時刻確定單元93,用于根據(jù)MIMO-UE和nonMIMO-UE的業(yè)務(wù)比例、或數(shù)量比例確定第一時刻、第二時刻。優(yōu)選的,所述MIMO-UE和所述nonMIMO-UE設(shè)有權(quán)利要求16-22任一項所述終端設(shè)備;或者,所述MIMO-UE和所述nonMIMO-UE設(shè)有權(quán)利要求23所述均衡器。優(yōu)選的,所述第一調(diào)度單元91在調(diào)度MIMO-UE時,MIMO-UE根據(jù)輔導(dǎo)頻功率、主導(dǎo)頻功率計算信號噪聲比。優(yōu)選的,所述第二調(diào)度單元92在調(diào)度nonMIMO-UE時,MIMO-UE使用上一次被調(diào)度時估計出的Ior/Ec進(jìn)行均衡計算。本實施例提供的MIMO系統(tǒng)中調(diào)度裝置,采用以下方法估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,首先,通過M根終端設(shè)備天線接收基站發(fā)送的總信號y,然后,估計每個信道的信道響應(yīng)向量;又對每個信道的信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),獲取每個信道上的導(dǎo)頻信號;根據(jù)每個信道上的導(dǎo)頻信號得到該信道上的信號噪聲;并針對每個信道分別根據(jù)所述噪聲的方差、信道響應(yīng)向量、總信號y、信號能量與導(dǎo)頻能量比的第一函數(shù)關(guān)系,構(gòu)造包含至少M個方程的方程組;根據(jù)方程組估算每個發(fā)射天線的信號能量與導(dǎo)頻能量比,上述過程中,根據(jù)信號的相應(yīng)參數(shù)估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,能夠得到更加準(zhǔn)確的信號能量與導(dǎo)頻能量比,而且沒有增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互,有效的節(jié)約了無線資源。本發(fā)明實施例提供了一種基站,包括:調(diào)度裝置和天線,所述調(diào)度裝置為圖7對應(yīng)實施例記載的所述調(diào)度裝置,所述基站通過天線向終端發(fā)送信號,所述調(diào)度裝置用于實現(xiàn)基站對終端的調(diào)度。本實施例提供的基站,采用以下方法估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,首先,通過M根終端設(shè)備天線接收基站發(fā)送的總信號y,然后,估計每個信道的信道響應(yīng)向量;又對每個信道的信號進(jìn)行解擾解擴(kuò),獲取每個信道上的導(dǎo)頻信號;根據(jù)每個信道上的導(dǎo)頻信號得到該信道上的信號噪聲;并針對每個信道分別根據(jù)所述噪聲的方差、信道響應(yīng)向量、總信號y、信號能量與導(dǎo)頻能量比的第一函數(shù)關(guān)系,構(gòu)造包含至少M個方程的方程組;根據(jù)方程組估算每個發(fā)射天線的信號能量與導(dǎo)頻能量比,上述過程中,根據(jù)信號的相應(yīng)參數(shù)估計信號能量與導(dǎo)頻能量比,能夠得到更加準(zhǔn)確的信號能量與導(dǎo)頻能量比,而且沒有增加小區(qū)和終端設(shè)備之間額外的信息交互,有效的節(jié)約了無線資源。上述各實施例,小區(qū)每根天線上的Ior/Ec可根據(jù)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整,終端設(shè)備能夠比較準(zhǔn)確獲知小區(qū)當(dāng)前的Ior/Ec。終端設(shè)備根據(jù)獲得的當(dāng)前的Ior/Ec以進(jìn)行均衡。在不增加發(fā)送器傳輸數(shù)據(jù)的情況下,本發(fā)明實施例可應(yīng)用到MIMO系統(tǒng)中的Ior/Ec估計方法。通過以上的實施方式的描述,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件,但很多情況下前者是更佳的實施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,或者固化在芯片中,該估計機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中,如估計機(jī)的軟盤,硬盤或光盤等,包括若干指令用以使得一臺估計機(jī)設(shè)備(可以是個人估計機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
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