一种用于LTE‑A系统的信干噪比测量方法与流程

本发明涉及无线通信
技术领域：
，更具体地，本发明涉及一种适用于LTE-Advanced系统的信干噪比的测量方法。
背景技术：
：先进的长期演进LTE-Advanced(LongTermEvolution-Advanced)是在LTE基础上的平滑演进，简称LTE-A。LTE-A在LTE基础上通过载波聚合增强了LTE的频谱灵活性，进一步扩展了多天线传输方案，引入了对中继的支持，并且提供了对异构网络部署下小区间干扰协调方面的改进，大幅度提高了无线通信系统的传输数据速度、小区平均谱效率、小区边界用户性能，能够提供更高质量的移动业务。在LTE-A系统中，PUCCH(physicaluplinkcontrolchannel，物理上行控制信道)用于发送上行控制信息，对LTE-A系统中的共享信道能够正常收发具有重要的作用。LTE系统中，PUCCH支持格式1/1a/1b以及格式2/2a/2b，格式1用于UE向eNodeB发送调度请求，格式1a用于UE向eNodeB发送1比特的HARQ(HybridAutomaticRepeatreQuest，混合自动重传请求)ACK(Acknowledge，正确应答)或者NACK(Non-Acknowledge，错误应答)，格式1b用于UE向eNodeB发送2比特的HARQACK或者NACK；格式2、2a、2b，用于UE向eNodeB发送CQI(ChannelQualityIndicator，信道质量指示)以及HARQACK或者NACK。与LTE系统相比而言，LTE-A系统新增了一种格式，即格式3，用于在多载波聚合场景下传输最多10比特HARQ信息。LTE-A系统允许在一个子帧中采用多个时频RB(ResourceBlock，资源块)给小区内多个UE分配PUCCH来传输ACK/NACK、CQI或者SR消息，其中，一个PUCCH使用一个子帧中的一个RB，一个RB对应2个时隙，每个时隙有7个符号(对应普通循环前缀)或6个符号(对应扩展循环前缀)，每个符号有12个子载波。信干噪比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，SINR)估计是PUCCH接收端需要实现的一个重要功能，是反映当前用户信道质量的一个衡量指标，且其可用于上行接收信号有效性判断以及作为上行功率控制的目标SINR参考值。准确的PUCCHSINR估计方案可以保证用户有效功率调整以及接收端信号有效性判断等。LTE-A系统中PUCCHSINR估计的目的就是能够反映当前信道状况，提供给上行功率控制调整的有效参考值，从而提高上行接收端性能。现有技术中，对PUCCHSINR估计的方案有多种，如根据PUCCH中反馈信息ACK/NACK调制的特点，ACK/NACK的信息调制到对应符号的I路(同向分量)或Q路(正交分量)，由此接收端可以根据得到的软比特符号的实部和虚部来计算SNR，但此方案估出的SNR并非严格意义上的真实SNR，给PUCCH的上行功率控制带来困难，并且这种方案只适用于携带有HARQ信息的格式，不适用于格式2这种只携带CQI信息的格式。还有的方法也是针对普通前缀下格式1/1a/1b的接收信号中的数据部分和导频信号部分，分别利用36个码道中已经分配的码道来估计信号功率，利用剩余没有分配的码道来估计噪声干扰功率。这种方法用在UE不存在时偏的情况下比较准确。一旦UE存在时偏，则该UE的发送功率会泄露到相邻的码道上，从而使得估计的噪声干扰功率偏大，最终使得估计的信噪比偏小，增加了将ACK或NACK误判成的DTX的概率，影响了eNodeB对相应上行控制信息做出正确响应，进而降低了系统性能。技术实现要素：本发明的目的是，提供一种PUCCH的信干噪比测量方法，以提高LTE-A系统的信干噪比测量的准确性。本发明所采用的技术方案提供一种用于LTE-A系统的信干噪比测量方法，包括以下步骤，步骤一，对PUCCH接收信号进行接收端处理，得到均衡后的软符号，设PUCCH接收到的信号经过数据均衡后得到的软符号为dn，n＝0,1,...,N-1，N是一个子帧内的数据符号个数；在QPSK解调以及解扰后进行CQI译码或HARQ判决，得到译码后的结果为a0,a1,a2,a3,...,aA-1，A是译码后的比特数；步骤二，用译码后的结果a0,a1,a2,a3,...,aA-1进行符号重构得到d_hardn；对于PUCCH格式1/1a/1b，进行符号重构的过程是，对经译码后得到的1比特或2比特HARQ信息先进行信道编码，将ACK编码成二进制比特“1”，NACK编码成二进制比特“0”，对编码后的结果进行BPSK调制后得到重构信号d_hardn，n＝1；对于PUCCH格式2/2a/2b，进行符号重构的过程是，对经译码后得到的结果a0,a1,a2,a3,...,aA-1，使用(20，A)的编码方式进行信道编码，编码后的比特序列为b0,b1,b2,b3,...,bB-1，B＝20，将信道编码后的结果进行分别加扰和QPSK调制，得到重构信号d_hardn，n＝0,1,...,9；对于PUCCH格式3，进行符号重构的过程是，对经译码后得到的结果a0,a1,a2,a3,...,aA-1，使用(32，A)的编码方式进行信道编码，编码后的比特序列为b0,b1,b2,b3,...,bB-1，B＝48，将信道编码后的结果分别进行加扰和QPSK调制，得到重构信号d_hardn，n＝0,1,...,11；步骤三，根据经过数据均衡后所得软符号dn和重构后符号d_hardn，求出信号功率Ps为干扰和噪声信号功率如下，求得信干噪比如下，其中，N是一个子帧内的数据符号个数，对于格式1/1a/1b，N＝1；对于格式2/2a/2b，N＝10；对于格式3，N＝24。而且，在LTE-A系统有2根以上的天线时，对所有天线下得到的各UE的信号功率Ps进行合并，对所有天线下得到的PUCCH的干扰功率PI进行合并，计算合并后的各UE的信号功率Ps与合并后的PUCCH的干扰功率PI的比值，得到各UE的信噪比。本发明根据LTE-A系统的PUCCH的特点，对译码后的CQI或HARQ比特进行符号重构，利用重构后的符号与均衡后软符号的特征来计算信干噪比，适用于PUCCH所有格式，解决了现有技术中信干噪比估计局限于PUCCH格式且估计不准的问题。利用本发明，可以有效地测量LTE-A系统中PUCCH的信干噪比，提供给上行功率控制调整的有效参考值，从而提高上行接收端性能，具有重要的市场价值。附图说明图1是本发明PUCCH的信干噪比测量方法优选实施例的流程图；图2是本发明实施例重构信号与接收端均衡后信号的星座图；图3是本发明实施例预设SINR与测量SINR仿真曲线图。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本发明技术方案，并使本发明上述目的、特征和优点能够更加明显和易懂，下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步详细说明。本发明提供的一种PUCCH的信干噪比测量方法适用于LTE-A系统中PUCCH的所有格式，包括格式1/1a/1b、格式2/2a/2b以及格式3。参见图1，实施例中PUCCH配置为格式2，上行系统带宽为10MHz，2根接收天线，对于每根天线，每个OFDM符号PUCCH占用12个子载波。实施例采用的配置如下：表1实施例配置带宽10M天线配置1*2用户个数1PUCCH格式格式2CQI比特序列[1111]循环移位间隔2Ncs_10CP类型普通CP信道模型EVA5目标SINR0dB、3dB、6dB、9dB、12dB、15dB、18dB、20dB步骤一，对PUCCH接收信号进行接收端处理，得到均衡后的软符号，PUCCH接收到的信号经过数据均衡后得到的软符号为dn(n＝0,1,...,N-1)，并在QPSK解调以及解扰后进行CQI译码或HARQ判决，得到译码后的结果为a0,a1,a2,a3,...,aA-1，A是译码后的比特数；实施例中，对于格式2，PUCCH接收到的信号经过均衡后得到的软符号为dn，n＝0,1,...,9，总共10个符号，N＝10；经过QPSK解调以及解扰后，进行CQI译码，得到译码后比特为a0,a1,a2,a3,...,aA-1，A是译码后的比特数，实施例中A＝4；数据均衡、QPSK解调以及解扰可采用现有技术，本发明不予赘述。步骤二，用译码后的结果a0,a1,a2,a3,...,aA-1(译码后的CQI比特或HARQ比特)进行符号重构得到d_hardn优选地，对于PUCCH格式1/1a/1b，进行符号重构的过程是：对经译码后得到的1比特或2比特HARQ信息先进行信道编码，format1/1a/1b的信道编码是将ACK编码成二进制比特“1”，NACK编码成二进制比特“0”，对编码后的结果进行BPSK(BinaryPhaseShiftKeying,二进制相移键控)调制后得到重构信号d_hardn，n＝1。优选地，对于PUCCH格式2/2a/2b，进行符号重构的过程是：对经译码后得到的CQI比特结果a0,a1,a2,a3,...,aA-1，A是译码后的比特数(1≤A≤13)，使用(20，A)的编码方式进行信道编码，编码后的比特序列为b0,b1,b2,b3,...,bB-1，B＝20，将信道编码后的结果进行分别加扰和QPSK调制，得到重构信号d_hardn，n＝0,1,...,9。优选地，对于PUCCH格式3，进行符号重构的过程是：对经译码后得到的HARQ比特a0,a1,a2,a3,...,aA-1，A是译码后的比特数(4≤A≤10)，使用(32，A)的编码方式进行信道编码，编码后的比特序列为b0,b1,b2,b3,...,bB-1，B＝48，将信道编码后的结果分别进行加扰和QPSK调制，得到重构信号d_hardn，n＝0,1,...,11。实施例中，对于PUCCH格式2，重构过程为：1.1对译码后的CQI比特a0,a1,a2,a3,...,aA-1，使用(20，A)的编码方式进行信道编码，其中(20,A)编码方式的基序列如表2所示，编码后的比特表示为b0,b1,b2,b3,...,bB-1，则则i＝0,1,2,…,B-1。在本实施例中A＝4，B＝20，则根据Mi,0到Mi,3经过信道编码后的符号为b(0),...,b(19)。Mi,j表示基序列第i行第j列的元素。表2(20，A)编码方式的基序列1.2对信道编码后的信号b(0),...,b(19)进行加扰得到扰码c(i)由3GPP36.211协议规定，在此不再赘述。1.3对加扰后的信号进行QPSK调制，得到调制后的信号d(0),...,d(9)，亦即重构后的信号d_hardn，n＝0,1,...,9。图2所示为信道中所加SINR为0dB时，重构信号d_hardn与接收端均衡后信号dn的星座图，其中’o’所表示的星座点为均衡后信号，’☆’所表示的星座点为重构信号。可以看出，重构后的信号为标准星座点，是干净信号，而均衡后的软符号则较为散乱，利用二者之间的欧式距离可以测量SINR值。步骤三，将重构后符号d_hardn认为是干净的信号，据此和经过数据均衡后得到的软符号dn求出信号功率Ps为干扰和噪声信号功率则为求得信干噪比其中N是一个子帧内的数据符号个数，对于格式1/1a/1b，N＝1；对于格式2/2a/2b，N＝10；对于格式3，N＝24。对于本实施例中，N＝10。具体实施时，本发明所提供方法可采用软件方式实现自动运行。优选地，上述信干噪比测量方法，用于在系统有2根以上的天线时，对所有天线下得到的各UE的信号功率Ps进行合并；对所有天线下得到的PUCCH的干扰功率PI进行合并；以及计算合并后的各UE的信号功率Ps与合并后的PUCCH的干扰功率PI的比值，得到各UE的信噪比。对于本实施例中的2根接收天线，则对2根接收天线下得到的UE的信号功率Ps进行合并，对2天线下得到的PUCCH的干扰功率PI进行合并，然后计算合并后的该UE的信号功率Ps与合并后的PUCCH的干扰功率PI的比值，得到该UE的信干噪比。参见图3，运用本发明实施例所提供的方案，得到测量的SINR与预设SINR的曲线，可以看出，在预设0～20dBSINR时，运用本发明测量的真实SINR与预设的估计SINR曲线基本是一致的，可见本发明的技术效果。上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未违背本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3