用于确定信噪比的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种在无线网络中确定信噪比的方法，包括：针对多个分支（50）中的每一个分支确定（62）噪声功率；确定（82）与多个分支中的每一个分支相关联的至少一个信号功率；基于针对多个分支中的每一个分支确定的噪声功率以及多个分支中的每一个分支的总天线功率来估计（120）多个分支中的每一个分支处的噪声功率；以及基于多个分支的估计的噪声功率和与多个分支相关联的确定的信号功率来确定（130）信噪比SIR。
【专利说明】用于确定信噪比的方法和装置
【背景技术】
[0001]宽带码分多址(WCDMA)系统提供了用户设备发送多个控制信道和数据信道。通过使用信道化码来使得这些信道彼此正交。因此，这些信道可以被同时传送，并且接收机可以使用不同的信道化码来对其进行分离。
[0002]然而，在多路径的情况下，因为来自不同分支(finger)的任何两个信道(多路径)在接收机处的到达时间由于两个分支之间的时延而失配，所以它们不再彼此正交。因此，尽管接收机使用关联的信道化码来使当前信道与相同分支中的其他信道分离，但是来自其他分支的信道可能泄漏到当前信道中。该泄漏被称为交叉分支干扰(cross-fingerinterference)0交叉分支干扰的能量是由于解扩因数而减少的其他分支中的原始能量，该解扩因数是通过接收机的当前分支中的信道化码的符号大小来确定的。
[0003]图1图示了宽带码分多址(WCDMA)系统的信道模型。这里，用户设备(UE)具有多个并行信道，诸如用于控制信道信号(例如，WCDMA中的专用物理控制信道或DPCCH)的Sc (t)以及用于数据信道信号(例如，WCDMA中的E-DCH专用物理数据控制信道或E-DTOCH)的Sd(t)。尽管UE可以使用很多并行信道进行发送，但是出于公开的简明目的，仅示出了两个信道。具体地，UE针对每个信号在扩频器(spreader) 10、12处应用相应的正交码，并且发射机14通过诸如空中接口的介质来传送多个信号。噪声n(t)是通过介质上的传输所添加的加性信道噪声。因此，基站或节点B在其接收机20处接收到下述波形:x(t)=Sc (t) +Sd (t) +n (t)。
[0004]在该示例中，如果控制信号和数据信号来自不同的分支(或多个路径)，则一个信号的功率可能泄漏到另一信号的功率中，引起交叉分支干扰。该干扰显著影响接收机性能，特别是当确定信噪比(SIR)和依赖于SIR确定的诸如上行链路功率控制的操作时。为了更好地理解该影响，将简要地讨论上行链路功率控制。如公知的，在根据WCDMA的上行链路功率控制期间，节点B和UE仅基于DPCCH来建立功率控制环路。节点B测量SIR (DPCCHSc(t)功率与n(t)噪声功率比)并且将测量的SIR与目标SIR作比较。节点B指令UE调整上行链路DPCCH功率水平以满足例如从无线电网络控制器(RNC)接收到的期望的SIR范围以及期望的误比特率(BER)性能。在建立了该功率控制闭环之后，UE将生成用于DPCCH信道的DPCCH上行链路传输增益因数β c。UE使用该增益因数β c作为基础来计算其他上行链路的传输功率。例如，对于E-DroCH信道，通过TPR= (E-DPDCH功率)/ (DPCCH功率)来定义期望的功率比。然后，根据下述表达式来确定E-DroCH传输功率增益因数β ed: β ed2=TPR * β c2。
[0005]在该方法中，闭环功率控制应当不包括E-DroCH信号功率。从E-DroCH泄漏到DPCCH中的任何干扰将使得DPCCH SIR测量具有偏差，并且导致误导功率控制环路。如果交叉分支干扰过于强，则问题在于功率控制环路偏离(diverge)，并且无法对每个信道设置正确的功率增益因数。
[0006]交叉分支干扰可能非常强，并且显著影响系统性能。例如，在WCDMA系统中，E-DPDCH功率可能比DPCCH强100倍。对于DPCCH，来自E-DTOCH的交叉分支干扰可能甚至比DPCCH本身更强。对于加性信道噪声功率估计，交叉分支干扰可能对噪声功率估计引起大的偏差。该交叉分支干扰可能使得节点B不正确地测量SIR，并且在上行链路功率控制回路中产生功率偏离。
[0007]此外，用于估计SIR的现有技术依赖于由以下表达式示出的相关函数。首先，假定对于控制信号Sc在接收机处的输出符号是:y(t) =Sc(t)+n(t),其中t是符号索引。
[0008]在接收机处，基于如下相关函数来确定控制信号功率E [Sc2]:
[0009]E [Sc2]~=y(t) * y(t_l)
[0010]= [Sc (t) +n (t) ] * [Sc (t~l) +n (t~l)]
[0011 ] = Sc (t) Sc (t-1) + {Sc (t) n (t_l) +Sc (t_l) n (t) +n (t) n (t_l)}
[0012]= Sc (t) Sc (t~l) +oc (Sc, n)
[0013]- > Sc2
[0014]其中oc (Sc, n)被称为相关余量(correlation remainder)。
[0015]接收机根据下述表达式来确定噪声功率E [η2]:
[0016]E [η2]~=y (t) 2-y (t) y (t_l)
[0017]= [Sc (t) +n (t) ] 2_ [Sc2+oc (Sc, η)]
[0018]= [Sc (t) 2+η (t) 2+2Sc (t) η (t) ] _[Sc2+oc (Sc, η)]
[0019]= η (t) 2+οη (Sc, η)
[0020]- > η2
[0021]其中ο。(Sc, η)被称为相关余量。
[0022]这些测量包括信号功率和交叉分支干扰功率二者，其可以被表示为:
[0023]Ek[Sc (t)2] = EkSc+Ecross2_k,其中 k 表示分支索引，
[0024]Ek [n (t)2] =Ekn+Ecrossl_k
[0025]其中，Ek[Sc⑴2]是接收的控制信号功率，EkSc表示由于发送的控制信号而导致的接收的控制信号功率的部分，Ecross2_k表示由于交叉分支干扰而导致的控制信号功率的部分，Ek[n (t)2]是接收噪声功率，Ekn表示由于加性信道噪声导致的接收噪声功率的部分，并且Ecix)SSl_k表示由于交叉分支干扰导致的接收噪声功率的部分。鉴于上述，SIR可以
被表达为:
[0026]
【权利要求】
1.一种在无线网络中确定信噪比的方法，包括: 针对多个分支(50)中的每一个分支确定(62)噪声功率； 确定(82)与所述多个分支中的每一个分支相关联的至少一个信号功率； 基于针对所述多个分支中的每一个分支确定的所述噪声功率以及所述多个分支中的每一个分支的总天线功率来估计(120)所述多个分支中的每一个分支处的噪声功率；以及基于所述多个分支的所估计的噪声功率和与所述多个分支相关联的所确定的信号功率来确定(130)信噪比SIR。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述噪声功率包括来自噪声和交叉分支干扰的功率，并且所述估计的噪声功率包括来自所述噪声但非来自所述交叉分支干扰的功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定估计的噪声功率通过从第二总和中减去第一总和来针对所述多个分支中的特定分支确定所述估计的噪声功率，所述第一总和是除了所述特定分支之外的、所述多个分支中的每一个分支的所述总天线功率的总和，并且所述第二总和是针对所述多个分支中的每一个分支确定的所述噪声功率的总和。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定SIR包括: 针对所述多个分支中的每一个分支，基于该分支的所述确定的信号功率和该分支的所述估计的噪声功率来确定分支SIR ;以及将所述多个分支的所述分支SIR相加。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括: 针对每个分支从所述确定的信号功率中消除所述噪声功率以产生修改的信号功率；并且其中 所述针对所述多个分支中的每一个分支来确定分支SIR基于该分支的所述修改的信号功率和该分支的所述估计的噪声功率来确定所述分支SIR。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定估计的噪声功率针对所述多个分支中的特定分支，通过从所述特定分支的所述总天线功率中减去第一总和来确定所述估计的噪声功率，并且所述第一总和是通过所述特定分支接收到的信号的信号功率的总和。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述确定SIR包括: 针对所述多个分支中的每一个分支，基于该分支的所述修改的接收信号功率和该分支的所述估计的噪声功率来确定分支SIR ;以及将所述多个分支的所述分支SIR相加。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括: 针对每个分支从所述确定的信号功率中消除所述噪声功率以产生修改的信号功率；并且其中 所述针对所述多个分支中的每一个分支来确定分支SIR基于该分支的所述修改的信号功率和该分支的所述估计的噪声功率来确定所述分支SIR。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 基于所确定的SIR来执行上行链路功率控制。
10.一种接收机，包括: 多个分支(50),其中的每一个分支被配置成确定噪声功率和相关联的信号功率； 信噪比SIR生成器(100 )，所述SIR生成器被配置成基于针对所述多个分支中的每一个分支确定的噪声功率以及所述多个分支中的每一个分支所接收到的总天线功率来估计所述多个分支中的每一个分支处的噪声功率，并且被配置成基于所述多个分支的所估计的噪声功率和与所述多个分支相关联的`所述信号功率来确定SIR。
【文档编号】H04B17/00GK103583004SQ201280017994
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年4月10日 优先权日:2011年4月12日
【发明者】J·Z·王, K·K·桑瓦尔, J·孙, 谢恺, S·M·米勒, M·E·谢尔顿 申请人:阿尔卡特朗讯