用于构建信号与干扰加噪声比数据的无线通信系统及方法与流程

本发明总体涉及在无线通信的上下文中根据功率测量数据来构建信号与干扰加噪声比数据。

背景技术：

在无线通信中，信号与干扰加噪声比(sinr)被定义为感兴趣的特定信号的功率除以干扰功率(来自所有干扰信号)和一些背景噪声功率之和。

在接收器设备期望从源设备接收信号的无线通信的范围内，接收器设备所遭受的干扰被定义为由一个或更多个相应其它源设备经由与所述源设备和所述接收器设备通信所使用的传输信道相同的传输信道向至少一个其它接收器设备发送的一个或更多个信号。

接收器能够利用传输中功率测量，以便收集有用信号功率测量数据并且同时收集传输中干扰功率测量数据(传输期间遭受的干扰)。为此，接收器在传输期间进行总功率pt的功率测量，并通过观察传输未使用而留下的传输信道候选资源来进行干扰功率pi的测量。因此，接收器使得总功率的功率测量值pt与传输中干扰功率的功率测量值pi一样多。接收器能够通过将干扰功率样本pi从与其对应的总功率样本pt中减去来推导出有用信号功率。此外，接收器能够通过将对应的总功率样本pt除以其对应的干扰功率样本pi来计算信号与干扰加噪声比(sinr)。这能够实现是因为总功率的功率测量值pt与干扰功率的功率测量值pi一样多。

因此，希望摆脱总功率的功率测量值pt与干扰功率的功率测量值pi一样多的约束，以便在计算sinr数据时能够带来灵活性。由此，带来更多干扰测量数据将使sinr数据的准确性增强，并且因此，当所述sinr数据用于帮助定义在传输信道上使用的传输方案时，带来更多干扰测量数据将使传输信道上的传输性能增强。

技术实现要素：

为此，本发明涉及一种用于根据功率测量数据构建信号与干扰加噪声比数据的方法，该信号与干扰加噪声比数据与无线通信系统中的传输信道有关。该方法由所述无线通信系统的一个设备来实现或由所述无线通信系统的多个设备协同实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：收集在所述传输信道上执行的通信期间接收的总功率的第一功率测量数据；收集在所述通信期间接收的传输中干扰功率的第二功率测量数据，收集与第一功率测量数据一样多的第二功率测量数据；通过从所述第一功率测量数据中减去所述第二功率测量数据，来计算有用功率的第三功率测量数据；收集所述传输信道上的所述通信之外接收的传输外干扰功率的第四功率测量数据；将所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据合并，以形成一组第五干扰功率数据；计算所计算的第三功率测量数据的对数的第一特征函数或其复共轭，并计算所述第五功率测量数据的对数的第二特征函数或其复共轭，或者所述第五功率测量数据的逆对数的第二特征函数或其复共轭；当依赖于所述第五功率测量数据的所述对数时，通过执行所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭的逐项乘积，或者当依赖于所述第五功率测量数据的所述逆对数时，通过执行所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭的逐项相除，来构建与所述传输信道有关的信号与干扰加噪声比数据的对数的第三特征函数或其复共轭；以及根据所述第三特征函数或其复共轭，计算第一概率质量函数。

因此，通过依赖上述特征函数，可以摆脱总功率的功率测量值与干扰功率的功率测量值同样多的约束。因此，它为计算sinr数据带来了灵活性。以这种方式，带来更多干扰测量数据能够使sinr数据的准确性增强，并且因此，当所述sinr数据用于帮助限定在传输信道上使用的传输方案时，带来更多干扰测量数据能够增强传输信道上的传输性能。

根据特定特征，该方法还包括将所计算的第一概率质量函数和表示先前关于传输信道获取的信号与干扰加噪声比数据的第二概率质量函数合并。

因此，能够容易地随时间构建sinr数据。

根据特定特征，以具有均匀组宽度(binswidth)的直方图形式表示的第一概率质量函数rsinr如下计算：

其中，l是矢量，使得l＝[0,...,n-1]，k也是矢量，使得k＝[0,...,n-1]，并且表示逐项乘积，

并且其中，是第三特征函数的复共轭，a表示直方图的起始组的位置，b表示组宽度，n表示直方图中的组数量，c表示最低考虑频率，并且d是离散化步长值。

因此，实现了处理时间和资源方面的成本的有效实现。

根据特定特征，以具有均匀组宽度的直方图形式表示的第一概率质量函数psinr如下计算：

其中，k∈[0,...,n-1]，

其中，是第三特征函数的复共轭，a表示直方图的起始组的位置，b表示组宽度，n表示直方图中的组数量，c表示最低考虑频率，并且d是离散化步长值。

因此，能够容易地计算第一概率质量函数。

根据特定特征，最低考虑频率c被设置为使得：

因此，根据第一概率质量函数的采样率精确地定义第三特征函数。

根据特定特征，所述传输信道位于所述无线通信系统的第一无线无线电单元和第二无线无线电单元之间，并且其中，所述无线通信系统还包括连接到所述第一无线无线电单元的服务器，其中：所述第一无线无线电单元收集所述第一功率测量数据、所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据，计算所述第三测量数据，并向所述服务器发送与所述第二测量数据相关联的所述第三测量数据以及所述第四测量数据；并且所述服务器将所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据合并，计算所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭，构建所述第三特征函数或者其复共轭，计算所述第一概率质量函数，并将所计算的第一概率质量函数和所述第二概率质量函数合并。

因此，当第一无线无线电单元具有低计算能力时，不在所述无线无线电单元处执行计算。

根据特定特征，所述传输信道位于所述无线通信系统的第一无线无线电单元和第二无线无线电单元之间，并且其中，所述无线通信系统还包括连接到所述第一无线无线电单元的服务器，其中：所述第一无线无线电单元收集所述第一功率测量数据、所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据，计算所述第三测量数据，将所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据合并，并向所述服务器发送所述第三测量数据以及所述第五测量数据；以及所述服务器计算所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭，构建所述第三特征函数或其复共轭，计算所述第一概率质量函数，并将所计算的第一概率质量函数和所述第二概率质量函数合并。

因此，服务器接收第三测量数据和第五测量数据，并且不需要知道如何根据第一测量数据和第二测量数据计算第三测量数据，或者如何将第二测量数据和第四测量数据合并。换句话说，服务器不需要知道测量的结构。此外，第一无线无线电单元所需的计算复杂性是有限的。

根据特定特征，所述传输信道位于所述无线通信系统的第一无线无线电单元和第二无线无线电单元之间，并且其中，所述无线通信系统还包括连接到所述第一无线无线电单元的服务器，其中：所述第一无线无线电单元收集所述第一功率测量数据、所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据，计算所述第三测量数据，将所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据合并，计算所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭，并且向所述服务器发送表示所述第一特征函数和所述第二特征函数的信息；并且所述服务器构建所述第三特征函数或其复共轭，计算所述第一概率质量函数，并将所计算的第一概率质量函数和所述第二概率质量函数合并。

因此，当测量样本的数量高于表征第一特征函数和第二特征函数的数据量时，限制了与测量相关并从第一无线无线电单元发送给服务器的数据量。

根据特定特征，所述传输信道位于所述无线通信系统的第一无线无线电单元和第二无线无线电单元之间，并且其中，所述无线通信系统还包括连接到所述第一无线无线电单元的服务器，其中：所述第一无线无线电单元收集所述第一功率测量数据、所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据，计算所述第三测量数据，将所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据合并，计算所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭，构建所述第三特征函数或其复共轭，并向所述服务器发送表示所述第三特征函数的信息；并且所述服务器计算所述第一概率质量函数，并将所计算的第一概率质量函数和所述第二概率质量函数合并。

因此，当测量样本的数量高于表征第三特征函数的数据量时，进一步限制了与测量相关并从第一无线无线电单元发送给服务器的数据量。

根据特定特征，所述无线通信系统是蜂窝电信系统，并且所述传输信道位于沿着列车正在行驶的铁路所部署的路旁基站和安装在列车内的中继站之间，以使位于列车内部的用户设备能够经由所述蜂窝电信系统进行通信，并且其中，所述铁路被虚拟地切成集群，并且针对每个集群在数据库中存储与信号加干扰与噪声比有关的所述概率质量函数数据。

根据特定特征，传输信道位于无线通信系统的第一无线无线电单元和第二无线无线电单元之间，并且其中，方法由第一无线无线电单元实现。

因此，第二无线无线电单元能够利用由第一无线无线电单元观察到的sinr分布的知识来优化其传输策略。

本发明还涉及一种用于根据功率测量数据构建信号与干扰加噪声比数据的无线通信系统，所述信号与干扰加噪声比数据与所述无线通信系统中的传输信道有关。所述无线通信系统使得所述无线通信系统的一个设备包括或者使得所述无线通信系统的多个设备协同包括：用于收集在所述传输信道上执行的通信期间接收的总功率的第一功率测量数据的装置；用于收集在所述通信期间接收的传输中干扰功率的第二功率测量数据的装置，收集与第一功率测量数据一样多的第二功率测量数据；用于通过从所述第一功率测量数据中减去所述第二功率测量数据，来计算有用功率的第三功率测量数据的装置；用于收集所述传输信道上的所述通信之外接收的传输外干扰功率的第四功率测量数据的装置；用于将所述第二功率测量数据和所述第四功率测量数据合并，以形成一组第五干扰功率数据的装置；用于计算所计算的第三功率测量数据的对数的第一特征函数或其复共轭，并计算所述第五功率测量数据的对数的第二特征函数或其复共轭，或者所述第五功率测量数据的逆对数的第二特征函数或其复共轭的装置；用于当依赖于所述第五功率测量数据的所述对数时，通过执行所述第一特征函数和所述第二特征函数或者其复共轭的逐项乘积，或者当依赖于所述第五功率测量数据的所述逆对数时，通过执行所述第一特征函数和所述第二特征函数或其复共轭的逐项相除，来构建与所述传输信道有关的信号与干扰加噪声比数据的对数的第三特征函数或其复共轭的装置；以及用于根据所述第三特征函数或其复共轭，来计算第一概率质量函数的装置。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序能够从通信网络下载和/或存储在能够由诸如微处理器的处理设备读取的非暂时性信息存储介质上。该计算机程序包括用于在处理设备运行所述程序时使得上述方法实现的指令。本发明还涉及一种存储这种计算机程序的非暂时性信息存储介质。

通过阅读实施方式的示例的以下描述，本发明的特征将变得更加清楚，所述描述是参照附图进行的。

附图说明

[图1a]

图1a示意性地表示可以实现本发明的无线通信系统。

[图1b]

图1b示意性地表示可以实现本发明的另一无线通信系统。

[图2]

图2示意性地表示无线通信系统的无线无线电单元和/或无线通信系统的服务器的架构。

[图3a]

图3a示意地表示用于收集功率测量数据的算法。

[图3b]

图3b示意性地表示在本发明的范围内随时间进行的连续功率测量。

[图4a]

图4a示意性地表示根据第一实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的一个。

[图4b]

图4b示意性地表示根据第一实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的另一个。

[图5a]

图5a示意性地表示根据第二实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的一个。

[图5b]

图5b示意性地表示根据第二实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的另一个。

[图6a]

图6a示意性地表示根据第三实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的一个。

[图6b]

图6b示意性地表示根据第三实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的另一个。

[图7a]

图7a示意性地表示根据第四实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的一个。

[图7b]

图7b示意性地表示根据第四实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的两个互补算法中的另一个。

[图8]

图8示意性地表示根据第五实施方式的用于更新无线通信系统的数据库的算法。

具体实施方式

图1a示意性地表示可以实现本发明的无线通信系统100。

在图1a的范围内，无线通信系统100包括在图1a中示例性呈现了两个并且附图标记为wrua0和wrua1的一组无线无线电单元wru、以及服务器serv120和数据库db150。无线无线电单元wrua0和wrua1与在图1a中示例性地呈现了两个并且附图标记为wrub0和wrub1的其它无线无线电单元wru无线通信。作为示例，无线无线电单元wrua0与无线无线电单元wrub0无线通信，无线无线电单元wrua1与无线无线电单元wrub1无线通信。

无线通信系统100还包括连接到无线通信系统100的各无线无线电单元wru(即，图1a中的无线无线电单元wrua0和wrua1)的服务器serv120。因此，服务器serv120充当无线通信系统100的无线无线电单元wru的协调器。将服务器120连接到无线通信系统100的各无线无线电单元wru的链路通常被称为回程链路，其可以是有线链路、无线链路或光纤链路。中间中继设备可以存在于所述无线无线电单元wru和服务器serv120之间的途中，以便在所述无线无线电单元wru和服务器serv120之间创建逻辑通信。

无线通信系统100还包括使用有线链路、无线链路或光学链路连接到服务器serv120的数据库db150。数据库db150可以被包括在服务器serv120中。服务器serv120然后负责根据由无线无线电单元wrua0和wrua1执行的功率测量数据和/或根据无线无线电单元wrub0和wrub1来更新数据库db150。数据库db150存储与通信系统100的经由无线传输信道实现的信号加干扰与噪声比相关的概率质量函数数据。

示例性地，无线通信系统100是蜂窝电信系统，并且无线通信系统100的无线无线电单元wru(即，图1a中的无线无线电单元wrua0和wrua1)是所述无线电信系统的基站。无线无线电单元wrub0和wrub1因此被称为用户设备，诸如智能电话。因此，服务器serv120充当基站的协调器，以允许配置由基站应用的传输方案，以便提高从基站到无线无线电单元wrub0和wrub1(下行链路通信)和/或从无线无线电单元wrub0和wrub1到基站(上行链路通信)的通信的整体性能。服务器serv120还可以充当基站的协调器，以便允许实现基站之间的切换过程和/或基站之间的任何其它协作过程。

在更具体的示例中，无线通信系统100是蜂窝电信系统，并且无线通信系统100的无线无线电单元wru(即，图1a中的无线无线电单元wrua0和wrua1)是沿着列车正在行驶的铁路所部署的路旁基站。在这种上下文中，无线无线电单元wrub0和wrub1可以是安装在列车内的中继站，以便使位于列车内的用户设备能够经由蜂窝电信系统进行通信。在该示例中，铁路被虚拟地切割成集群(铁路的一部分)，并且数据库db150针对每个集群存储与信号加干扰与噪声比相关的概率质量函数数据。因此，当任何列车在铁路上从其行程中的一个集群移动到下一个集群时，能够使用关于信号加干扰与噪声比的统计数据来改善通信。

干扰设备存在于无线无线电单元wrua0和wrua1和/或无线无线电单元wrub0和wrub1周围的环境中。结果，这意味着从无线无线电单元wrua0和wrua1到无线无线电单元wrub0和wrub1的通信和/或从无线无线电单元wrub0和wrub1到无线无线电单元wrua0和wrua1的通信受到干扰。发生这种干扰是因为干扰设备使用为了执行无线无线电单元wrua0和wrua1与无线无线电单元wrub0和wrub1之间的通信而建立传输信道所使用的候选频率的一部分的频率资源生成无线电信号，并且是因为无线无线电单元wrua0和wrua1和/或无线无线电单元wrub0和wrub1位于由干扰设备生成的无线电信号的范围内。示例性地，图1a中示意性示出了五个干扰设备int0、int1、int2、int3和int4。

图1b示意性地表示可以实现本发明的另一无线通信系统100。

在图1b的范围内，无线通信系统100包括无线无线电单元wrua1和数据库db150。无线无线电单元wrua1与另一无线无线电单元wru(即，无线无线电单元wrub1)无线通信。

在这种情况下，数据库db150使用有线链路、无线链路或光学链路连接到无线无线电单元wrua1。数据库db150可以被包括在无线无线电单元wrua1中。然后，无线无线电单元wrua1负责根据由无线无线电单元wrub1执行的功率测量数据来更新数据库db150。与图1a的范围一样，数据库db150存储sinr相关数据。

干扰设备存在于无线无线电单元wrua1和/或无线无线电单元wrub1周围的环境中。结果，这意味着从无线无线电单元wrua1到无线无线电单元wrub1的通信和/或从无线无线电单元wrub1到无线无线电单元wrua1的通信受到干扰。发生这种干扰是因为干扰设备使用为了执行无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的通信而建立传输信道所使用的候选频率的一部分的频率资源生成无线电信号，并且是因为无线无线电单元wrua1和/或无线无线电单元wrub1位于由干扰设备生成的无线电信号的范围内。示例性地，在图1b中示意性示出了四个干扰设备int0、int1、int2和int3。

示例性地，无线通信系统100是无线局域网，并且无线无线电单元wrua1是用于管理所述无线局域网的接入点，而无线无线电单元wrub1是在无线局域网内注册的移动站。

图2示意性地表示无线无线电单元wrua0和wrua1和/或无线无线电单元wrub0和wrub1和/或服务器serv120的硬件架构200。示例性地考虑，图2示意性地表示服务器serv120的硬件架构200。

根据所示的硬件架构200，服务器serv120至少包括通过通信总线210互连的以下组件：处理器、微处理器、微控制器或cpu(中央处理单元)201；ram(随机存取存储器)202；rom(只读存储器)203；hdd(硬盘驱动器)或sd(安全数字)读卡器204、或适于读取存储在非暂时性信息存储介质上的信息的任何其它设备；通信接口com1205；以及可能的另一通信接口com2206。

当硬件架构200与服务器serv120关联时，通信接口com1205使服务器serv120能够与无线无线电单元wrua0和wrua1通信。通信接口com1205还可以使服务器serv120能够经由作为中继器的无线无线电单元wrua0和wrua1与无线无线电单元wrub0和wrub1通信。

当硬件架构200与无线无线电单元wrua0和wrua1关联时，通信接口com1205使无线无线电单元wrua0和wrua1能够与无线无线电单元wrub0和wrub1通信，而通信接口com2206使无线无线电单元wrua0和wrua1能够与服务器serv120通信。

当硬件架构200与无线无线电单元wrub0和wrub1关联时，通信接口com1205使无线无线电单元wrub0和wrub1能够与无线无线电单元wrua0和wrua1通信。

通过示例性地依赖于服务器serv120，回到图2的描述，cpu201能够执行从rom203或经由sd卡读取器204从外部存储器(诸如sd卡)加载到ram202中的指令。在服务器serv120已经上电之后，cpu201能够从ram202读取指令并执行这些指令。该指令形成使cpu201执行下文描述的算法的一些步骤或所有步骤的一个计算机程序。

因此，应当理解，下文描述的算法的任何步骤和所有步骤可以通过诸如pc(个人计算机)、dsp(数字信号处理器)或微控制器之类的可编程计算机器执行一组指令或程序以软件来实现；或者由诸如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)之类的机器或专用芯片或芯片组以硬件实现。

通常，无线无线电单元wrua0和wrua1以及无线无线电单元wrub0和wrub1以及服务器serv120包括被配置用于实现如本文参照正在讨论的设备所描述的相关步骤的处理电子电路。

图3a示意性地表示用于收集功率测量数据的算法，所述功率测量数据然后如下所述被处理以更新数据库db150。图3a的算法由负责提供要被进一步处理以更新数据库db150的功率测量数据的至少一个无线无线电单元wru执行。

在图1a的范围内，图3a的算法由无线无线电单元wrua0和wrua1执行，无线无线电单元wrua0和wrua1然后将收集的功率测量数据、或者表示该数据的信息、或者从所收集的功率测量数据推导出的数据通信给服务器serv120。在一个变型实施方式中，图3a的算法由无线无线电单元wrub0和wrub1执行，无线无线电单元wrub0和wrub1然后将收集的功率测量数据、或者表示该数据的信息、或者从所收集的功率测量数据推导出的数据通信给服务器serv120(通过使用无线无线电单元wrua0和wrua1作为中继器)。在另一变型实施方式中，图3a的算法由无线无线电单元wrua0和wrua1以及由无线无线电单元wrub0和wrub1执行，所述四个无线无线电单元然后将收集的功率测量数据、或者表示该数据的信息、或者从所收集的功率测量数据推导出的数据通信给服务器serv120。

在图1b的范围内，图3a的算法由无线无线电单元wrub1执行，无线无线电单元wrub1然后将收集的功率测量数据、或者表示该数据的信息、或者从所收集的功率测量数据推导出的数据通信给无线无线电单元wrua1。在变型实施方式中，图3a的算法由无线无线电单元wrua1执行，无线无线电单元wrua1然后自行处理所收集的功率测量数据。

让我们示例性地考虑图3a的算法由无线无线电单元wrua1执行。

在步骤s301中，无线无线电单元wrua1检测到在其期间在无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间执行通信的传输周期开始。例如，无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的通信根据时分多址方案来调度，并且无线无线电单元wrua1知道专用于无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的所述通信的开始时隙和结束时隙在哪个时刻。在另一示例中，无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的通信以非同步方式执行，其中无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1中的相关接收器根据置于每个传输分组或帧起始处的已知导频信号来监测接收功率。能够在单个频率信道上完成传输，即，针对所有分组或帧传输使用相同的频率载波，这涉及正在讨论的接收器总是知道发送器使用的频率资源。当根据跳频序列使用跳频技术时，接收器应知道跳频序列，或者信令方法应安装在给定的频率信道上，以便发送器能够通知接收器传输所使用的频率资源。在最一般的情况下，假设对于给定的时隙或周期，只有传输信道的所有候选频率资源的子部分用于实际传输有用信号。这涉及接收器通过观察整个传输信道，来观察所述接收器在其上接收被干扰和噪声破坏的有用数据的资源，并且对于其余候选频率资源，它仅观察干扰和噪声。

在步骤s302中，无线无线电单元wrua1进行在传输周期期间观察到的总功率pt的测量。总功率pt分解如下：

pt＝pu+pi'

其中pu表示由在传输周期期间进行的通信带来的有用信号的功率，并且其中pi'表示在传输周期期间发生的传输中干扰的功率。出于简化考虑，干扰功率还包括热噪声功率。

此外，在步骤s302期间，无线无线电单元wrua1进行在发送周期期间发生的传输中干扰功率pi'的测量。为此，无线无线电单元wrua1确定候选频率资源当中的哪些频率资源(预先设置或用信号通知)被有效使用以用于在传输周期期间执行正在讨论的通信。

一方面，在所有候选频率资源上观察总功率pt。另一方面，仅在候选频率资源当中的未被有效用于在传输周期期间执行正在讨论的通信的频率资源上观察传输中干扰功率pi'。例如，当无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的通信依赖正交频分复用(ofdm)时，对有效使用的载波频率执行总功率pt的测量，并且对在所述通信期间未使用而留下的载波频率执行传输中干扰功率pi'的测量。

总功率pt的测量和传输中干扰功率pi'的测量优选地同时进行；否则，进行总功率pt的测量和进行传输中干扰功率pi'的测量之间的时间间隔必须足够短以使得能够认为传输信道和干扰在所述时间间隔上是不变的。

在步骤s303中，无线无线电单元wrua1检测到正在讨论的传输周期结束。此时，无线无线电单元wrua1已经针对正在讨论的传输周期收集了和传输中干扰功率pi'相关数据一样多的总功率pt相关数据。

在步骤s304中，无线无线电单元wrua1从总功率pt的测量值和传输中干扰功率pi'的测量值推导出有用信号功率pu相关数据。为此，无线无线电单元wrua1按照时间从总功率pt的测量值减去传输中干扰功率pi'的测量值。因此，无线无线电单元wrua1将有用信号功率pu相关数据与分别允许获得有用信号功率pu相关数据的、对应传输中干扰功率pi'相关数据相关联。

在步骤s305中，无线无线电单元wrua1对在任何传输周期之外(即，当在无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间没有调度通信时)观察到的传输外干扰功率pi″进行测量。由于无线无线电单元wrua1收集这种传输外干扰功率pi″的测量值，这意味着无线无线电单元wrua1收集比总功率pt的测量值多的干扰功率pi＝{pi',pi″}的测量值，因此，无线无线电单元wrua1具有比有用信号功率pu相关数据多的干扰功率pi相关数据。

然后，当在无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间执行通信的新的传输周期开始时，重复步骤s301至s305。

图3b示意性地表示在本发明的范围内随时间进行的连续功率测量，以增强前面参照图3a提供的解释。

无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的传输的时间周期(图3b中的灰色)存在于无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间没有传输的时间周期之间。在无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间的传输的时间周期期间，对总功率pt和传输中干扰功率pi'进行功率测量。并且在无线无线电单元wrua1和无线无线电单元wrub1之间没有传输的时间周期期间，对传输外干扰功率pi″进行功率测量。

图4a和图4b共同表示第一实施方式。图5a和5b共同表示第二实施方式。图6a和6b共同表示第三实施方式。图7a和7b共同表示第四实施方式，所有这些都意味着第一设备和第二设备之间的协作。根据第一示例，参照图1a，第一设备是无线无线电单元wrua1(或无线无线电单元wrua0)并且第二设备是服务器serv120。根据第二示例，参照图1a，第一设备是无线无线电单元wrub1(或无线无线电单元wrub0)，并且第二设备是服务器serv120。然后无线无线电单元wrua1(分别是无线无线电单元wrua0)用作无线无线电单元wrub1(分别是无线无线电单元wrub0)和服务器serv120之间的中继器。根据第三示例，参照图1b，第一设备是无线无线电单元wrub1，并且第二设备是无线无线电单元wrua1。

此外，图8表示第五实施方式，其中单个设备自行执行所有步骤。例如，参照图1b，这种单个设备是无线无线电单元wrua1。

图4a和图4b示意性地表示根据第一实施方式的用于更新数据库db150的两个互补算法。在该第一实施方式中，第一设备收集由有用信号功率pu和传输中干扰功率pi形成的一对的测量值、以及传输外干扰功率pi″的测量值。然后，所述第一设备将由有用信号功率pu和传输中干扰功率pi'形成的一对的测量数据以及传输外干扰功率pi″的测量值发送给第二设备，所述第二设备然后处理所述数据以便能够更新数据库db150。

因此，参照图4a，在步骤s401中，第一设备收集如前面参照图3a所述的测量数据。

然后，在步骤s402中，第一设备发送有用信号功率pu相关数据(从总功率pt的测量值和传输中干扰功率pi'的测量值获得)及其与传输中干扰功率pi'有关的关联数据、以及与传输外干扰功率pi″有关的额外数据。

能够随时间重复图4a的算法，以使第二设备关于功率测量数据保持最新。

转到图4b，在步骤s411中，第二设备接收由第一设备在步骤s402中发送的数据。

在步骤s412中，第二设备将传输中干扰功率pi'相关数据和传输外干扰功率pi″相关数据合并，以形成与作为整体考虑的干扰功率pi＝{pi',pi″}有关的一组数据。

在步骤s413中，第二设备确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与干扰功率pi的逆对数有关的第二特征函数cfi的信息。在变型实施方式中，第二设备简单地使用干扰功率pi的对数代替干扰功率pi的逆对数。在变型实施方式中，表示正在讨论的特征函数的信息是所述特征函数的系数或所述特征函数的相应复共轭的系数。

根据特定实施方式，特征函数cfu或其复共轭直接根据所接收的有用信号功率pu相关数据的对数来计算。类似地，特征函数cfi或其复共轭直接根据与干扰功率pi相关的合并数据的逆对数来计算，或者直接根据与干扰功率pi相关的合并数据的对数来计算(取决于在步骤s413中求出哪一个)。

更确切地说，设x是具有概率密度函数px(x)的实随机变量。实随机变量x与频率参数v的特征函数的复共轭定义如下：

当考虑到x是具有样本xi(i∈[1，...，n])的离散随机变量时，其能够近似如下，其中n因此表示获得特征函数的复共轭所考虑的离散数据xi的数量：

应用于特征函数cfu的复共轭，得出以下关系：

其中，yi表示由i索引为频率参数v的函数的、与有用信号功率pu有关的数据的对数，并且其中nu表示所述与有用信号功率pu有关的数据的数量。

应用于特征函数cfi的复共轭，得到以下关系：

其中，zh表示由h索引为频率参数v的函数的、与干扰信号功率pi有关的数据的逆对数。

根据另一特定实施方式，特征函数cfu或其复共轭根据从所接收的有用信号功率pu相关数据的对数预先计算的概率质量函数来计算。类似地，特征函数cfi或其复共轭根据从干扰功率pi相关合并数据的逆对数预先计算的概率质量函数来计算。

在步骤s414中，当特征函数cfi或其复共轭与干扰功率pi相关合并数据的逆对数关联时，第二设备使用逐项乘积来合并特征函数cfu和特征函数cfi或它们的复共轭，以获得所得特征函数cfr。这意味着，对于频率参数v的每个候选值vk：

cfr(vk)＝cfu(vk)*cfi(vk)

或同样地

其中，表示所得特征函数cfr的复共轭。

否则，当特征函数cfi或其复共轭与干扰功率pi相关合并数据的对数关联时，第二设备使用特征函数cfu或其相应复共轭逐项除以特征函数cfi或其相应复共轭的，来合并特征函数cfu或其相应复共轭与特征函数cfi或其相应复共轭。这意味着，对于频率参数v的每个候选值vk：

cfr(vk)＝cfu(vk)/cfi(vk)

或同样地

因此，所得特征函数cfr或其复共轭是经由得到表示有用信号功率pu和干扰功率pi的测量值的无线传输信道实现的信号加干扰与噪声比的对数的特征函数或其相应复共轭。

在步骤s415中，第二设备根据所得特征函数cfr或者根据其复共轭计算所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数。

更确切地说，仍然认为x是实随机变量，概率密度函数px(x)定义如下：

当考虑到x是离散随机变量并且进一步考虑概率质量函数是具有等间隔组(bin)的直方图的形式时，其近似如下：

其中，k∈[0,...,n-1]，

其中，a表示直方图的起始组的位置，b表示组宽度，n表示直方图中的组数量，进一步其中，c表示最低考虑频率，并且d是离散化步长值。

因此，应用于所得特征函数cfr的复共轭，得出所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数psinr的以下表达式：

其中n表示在数据库db150中表示概率质量函数psinr所使用的直方图中的组数量。

作为注释，概率质量函数可以以具有非均匀组宽度的直方图的形式表示。使用统一的组宽度的优点在于允许通过如下所述的方式降低计算复杂度。

在特定实施方式中，第二设备通过应用快速傅里叶逆变换(ifft)，根据所得特征函数cfr的复共轭来计算所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数，这允许在处理时间和资源方面以有效成本实现。

更确切地说，仍然认为x是实随机变量，概率质量函数px定义如下：

其中，l是矢量，使得l＝[0,...,n-1]，并且k也是矢量，使得k＝[0,...,n-1]，并且其中代表逐项乘积，并且其中，

应用于所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数psinr，得出以下关系：

在特定实施方式中，使得所得特征函数cfr在[-π/b,π/b]之间被均匀地采样，这是对于采样率等于b的信号的频域表示的足够定义域，对于概率质量函数psinr的情况，由第二设备强制以下关系：

在可选步骤s416中，第二设备通过将在步骤s415中计算的概率质量函数与数据库db150中所存在的概率质量函数数据进行合并来更新数据库db150。从第二设备稍后会仅依赖于在步骤s415中获得的所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数psinr(即，不与数据库db150中存在的任何概率质量函数数据合并)的意义而言，该步骤s416是可选的。

数据库db150优选地包含已经执行的数据库db150的更新数量nup的指示。数据库db150还包含表示在以前已经执行了测量(如关于图3a所解释的)的过去的传输中实现的信号加干扰与噪声比的对数的概率质量函数的信息。

更确切地说，当x是离散随机变量时，合并两个概率质量函数px(x)(如在步骤s414中获得的)和qx(x)(如在数据库db150中存在的)按以下执行：

其中←表示重写(overwriting)。

在变型中，加权因子μ应用如下：

qx(x)←qx(x)+μ(px(x)-qx(x))

其中μ∈[0,1]并且其中在这种数据库更新上下文中，x＝a+kb，其中k∈[0,...,n-1]，

当重写概率质量函数qx(x)时，数据库db150的更新数量nup也增加一个单位，以便反映已经执行了数据库db150的新更新。

图5a和图5b示意性地表示根据第二实施方式的用于更新数据库db150的两个互补算法。在该第二实施方式中，第一设备收集由有用信号功率pu和传输中干扰功率pi'形成的一对的测量值以及传输外干扰功率pi″的测量值。然后，第一设备将传输中干扰功率pi'的测量值和传输外干扰功率pi″的测量值合并，以形成干扰功率pi的测量值。然后，第一设备将有用信号功率pu和干扰功率pi的测量数据发送给第二设备，第二设备然后处理所述数据以便能够更新数据库db150。换句话说，第二实施方式与第一实施方式相近，只是在第一设备和第二设备之间处理的分布不同。

因此，参照图5a，在步骤s501中，第一设备收集如前面参照图3a所述的测量数据。步骤s501与步骤s401相同。然后，在步骤s502中，第一设备将传输中干扰功率pi'相关数据和传输外干扰功率pi″相关数据合并，以形成与作为整体考虑的干扰功率pi＝{pi'，pi″}有关的一组数据。除了由第一设备执行而不是由第二设备执行以外，步骤s502与步骤s412相同。然后，在步骤s503中，第一设备向第二设备发送有用信号功率pu相关数据(从总功率pt的测量值获得以及与干扰功率pi(合并后)有关的一组数据。图5a的算法能够随时间重复，以使第二设备关于功率测量数据保持最新。

转到图5b，在步骤s511中，第二设备接收由第一设备在步骤s503中发送的数据。在步骤s512中，第二设备确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与所接收的干扰功率pi相关数据的逆对数有关的第二特征函数cfi的信息。在变型实施方式中，第二设备简单地使用干扰功率pi的对数代替干扰功率pi的逆对数。在变型实施方式中，表示正在讨论的特征函数的信息是所述特征函数的系数或者是所述特征函数的相应复共轭的系数。换句话说，步骤s512与步骤s413相同。在步骤s513中，第二设备合并特征函数cfu和特征函数cfi或它们的复共轭，以获得所得特征函数cfr。这里，所得特征函数cfr或其复共轭是经由得出表示有用信号功率pu和干扰功率pi的测量值的无线传输信道实现的信号加干扰与噪声比的对数的特征函数或者其相应复共轭。换句话说，步骤s513与步骤s414相同。在步骤s514中，第二设备根据所得特征函数cfr或根据其复共轭计算所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数。换句话说，步骤s514与步骤s415相同。在步骤s515中，第二设备通过将在步骤s514中计算出的概率质量函数与存在于数据库db150中的概率质量函数数据合并来更新数据库db150。换句话说，步骤s515与步骤s416相同(并且类似地是可选的)。

图6a和图6b示意性地表示根据第三实施方式的用于更新数据库db150的两个互补算法。在该第三实施方式中，第一设备收集由有用信号功率pu和传输中干扰功率pi'形成的一对的测量值以及传输外干扰功率pi″的测量值。然后，与第二实施方式类似，第一设备将传输中干扰功率pi'的测量值和传输外干扰功率pi″的测量值合并，以形成干扰功率pi的测量值。然后，第一设备确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与所接收的干扰功率pi相关数据的逆对数有关(或者，在变型例中，与干扰功率pi的对数有关)的第二特征函数cfi的信息。然后，第一设备向第二设备发送所述特征函数信息。换句话说，第三实施方式接近第一实施方式和第二实施方式，只是在第一设备和第二设备之间处理的分布不同。

因此，参照图6a，在步骤s601中，第一设备收集如前面参照图3a所述的测量数据。步骤s601与步骤s401相同。然后，在步骤s602中，第一设备将传输中干扰功率pi'相关数据和传输外干扰功率pi″相关数据合并，以形成与作为整体考虑的干扰功率pi＝{pi'，pi″}有关的一组数据。除了由第一设备执行而不是由第二设备执行以外，步骤s602与步骤s412相同。然后，在步骤s603中，第一设备确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与所接收的干扰功率pi相关数据的逆对数有关的第二特征函数cfi的信息。在变型实施方式中，第一设备简单地使用干扰功率pi的对数代替干扰功率pi的逆对数。在变型实施方式中，表示正在讨论的特征函数的信息是所述特征函数的系数或者是所述特征函数的相应复共轭的系数。换句话说，除了由第一设备执行而不是由第二设备执行以外，步骤s603与步骤s413相同。然后，在步骤s604中，第一设备向第二设备发送表示正在讨论的特征函数的信息。必须注意，表示所述特征函数的复共轭的信息是表示正在讨论的特征函数的信息。图6a的算法能够随着时间重复，以使第二设备关于正在讨论的特征函数保持最新。

转到图6b，在步骤s611中，第二设备接收由第一设备在步骤s604中发送的表示正在讨论的特征函数的信息。在步骤s612中，第二设备合并特征函数cfu和特征函数cfi或它们的复共轭，以获得所得特征函数cfr。因此，所得特征函数cfr或其复共轭是经由得出表示有用信号功率pu和干扰功率pi的测量值的无线传输信道实现的信号加干扰与噪声比的对数的特征函数或其相应复共轭。换句话说，步骤s612与步骤s414相同。在步骤s613中，第二设备根据所得特征函数cfr或根据其复共轭计算所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数。换句话说，步骤s613与步骤s415相同。在步骤s614中，第二设备通过将在步骤s613中计算出的概率质量函数与数据库db150中所存在的概率质量函数数据合并来更新数据库db150。换句话说，步骤s614与步骤s416相同(并且类似地是可选的)。

图7a和图7b示意性地表示根据第四实施方式的用于更新数据库db150的两个互补算法。在该第四实施方式中，第一设备收集由有用信号功率pu和传输中干扰功率pi'形成的一对的测量值以及传输外干扰功率pi″的测量值。然后，与第二实施方式和第三实施方式中相同，第一设备将传输中干扰功率pi'的测量值和传输外干扰功率pi″的测量值合并，以便形成干扰功率pi的测量值。然后，与第三实施方式中一样，第一设备确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与所接收的干扰功率pi相关数据的逆对数有关(或者，在变型中，与干扰功率pi的对数有关)的第二特征函数cfi的信息。然后，第一设备合并特征函数cfu和特征函数cfi或它们的复共轭，以获得所得特征函数cfr。然后，第一设备向第二设备发送表示所述所得特征函数cfr的信息。必须注意，表示所述所得特征函数cfr的复共轭的信息是表示所得正在讨论的特征函数cfr的信息。换句话说，第四实施方式接近第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式，只是在第一设备和第二设备之间处理的分布不同。

因此，参照图7a，在步骤s701中，第一设备收集如前面参照图3a所述的测量数据。步骤s701与步骤s401相同。然后，在步骤s702中，第一设备将传输中干扰功率pi'相关数据和传输外干扰功率pi″相关数据合并，以形成与作为整体考虑的干扰功率pi＝{pi'，pi″}有关的一组数据。除了由第一设备执行而不是由第二设备执行以外，步骤s702与步骤s412相同。然后，在步骤s703中，第一设备确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与所接收的干扰功率pi相关数据的逆对数有关的第二特征函数cfi的信息。在变型实施方式中，第一设备简单地使用干扰功率pi的对数代替干扰功率pi的逆对数。在变型实施方式中，表示正讨论的特征函数的信息是所述特征函数的系数或者是所述特征函数的相应复共轭的系数。换句话说，除了由第一设备执行而不是由第二设备执行以外，步骤s703与步骤s413相同。然后，在步骤s704中，第一设备合并特征函数cfu和特征函数cfi或它们的复共轭，以获得所得特征函数cfr或其相应复共轭。因此，所得特征函数cfr或其复共轭是经由得出表示有用信号功率pu和干扰功率pi的测量值的无线传输信道实现的信号加干扰与噪声比的对数的特征函数或其相应复共轭。换句话说，除了由第一设备执行而不是由第二设备执行以外，步骤s704与步骤s414相同。然后，在步骤s705中，第一设备向第二设备发送表示所得特征函数cfr的信息。图7a的算法能够随着时间重复，以使第二设备关于所得特征函数cfr保持最新。

转到图7b，在步骤s711中，第二设备接收由第一设备在步骤s705中发送的表示所得特征函数cfr的信息。在步骤s712中，第二设备根据所得特征函数cfr或者根据其复共轭计算所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数。换句话说，步骤s712与步骤s415相同。在步骤s713中，第二设备通过将在步骤s712中计算出的概率质量函数与数据库db150中所存在的概率质量函数数据合并来更新数据库db150。换句话说，步骤s713与步骤s416相同(并且类似地是可选的)。

图8示意性地表示根据第五实施方式的用于更新数据库db150的算法。在该第五实施方式中，从已经描述的相关功率测量直到更新数据库db150的整个处理由单个设备(即，从图1b考虑的无线无线电单元wrua1)执行。

在步骤s801中，无线无线电单元wrua1收集如前面参照图3a所述的测量数据。步骤s801与步骤s401相同。然后，在步骤s802中，无线无线电单元wrua1将传输中干扰功率pi'相关数据和传输外干扰功率pi″相关数据合并，以形成与作为整体考虑的干扰功率pi＝{pi'，pi″}有关的一组数据。除了由与进行相关功率测量的设备相同的设备执行以外，步骤s802与步骤s412相同。然后，在步骤s803中，无线无线电单元wrua1确定表示所接收的有用信号功率pu相关数据的对数的第一特征函数cfu的信息和表示与所接收的干扰功率pi相关数据的逆对数有关的第二特征函数cfi的信息。在变型实施方式中，无线无线电单元wrua1简单地使用干扰功率pi的对数代替干扰功率pi的逆对数。在变型实施方式中，表示正讨论的特征函数的信息是所述特征函数的系数或者是所述特征函数的相应复共轭的系数。换句话说，除了由与进行相关功率测量的设备相同的设备执行之外，步骤s803与步骤s413相同。然后，在步骤s804中，第一设备合并特征函数cfu和特征函数cfi或它们的复共轭，以获得所得特征函数cfr或其相应复共轭。因此，所得特征函数cfr或其复共轭是经由得出表示有用信号功率pu和干扰功率pi的测量值的无线传输信道实现的信号加干扰与噪声比的对数的特征函数或其相应复共轭。换句话说，除了由与进行相关功率测量的设备相同的设备执行以外，步骤s804与步骤s414相同。然后，在步骤s805中，无线无线电单元wrua1根据所得特征函数cfr或者根据其复共轭计算所述信号加干扰与噪声比的概率质量函数。换句话说，除了由与进行相关功率测量的设备相同的设备执行以外，步骤s805与步骤s415相同。在步骤s806中，无线无线电单元wrua1通过将在步骤s805中计算出的概率质量函数与数据库db150中所存在的概率质量函数数据合并来更新数据库db150。换句话说，除了由与进行相关功率测量的设备相同的设备执行以外，步骤s806与步骤s416相同(并且类似地是可选的)。

考虑到数据库db150中所存储的概率质量函数数据是具有均匀组宽度的直方图格式，它允许计算在无线无线电单元wrua1(或无线通信系统100的任何其它无线无线电单元wru)和任何其它无线无线电单元wru(诸如，无线无线电单元wrub1)之间的传输信道上的错误的平均概率。例如，当使用bpsk(二进制相移键控)调制在传输信道上进行传输时，在加性高斯白噪声信道上传输的错误率如下：

其中erfc(.)是互补错误函数。平均错误率由所有直方图元素的加权和给出，其中该和的每个元素定义如下：

其中sinr(k)是与psinr的第k个组(bin)相关联的sinr的值。

还允许根据信号加干扰与噪声比的分位数(例如10％分位数)确定最坏情况场景。实际上，能够找到索引kq的值，使得从1到k的值psinr(k)的累积和超过所述分位数值。然后将psinr的与第kq个组相关联的sinr值例如通过计算被用作性能计算的sinr的参考值：

数据库db150中存储的信号加干扰与噪声比相关数据可用于预测由无线通信系统100实现的跳频机制的性能。例如，通过考虑根据前面描述的方法的关于每一跳所获得的性能，可以通过乘以所获得的与给定时间窗口内的传输尝试相关联的错误概率并且根据跳频图案产生的频率和时间资源来计算仅在所述窗口上具有错误的概率。

根据本文已经关于沿着铁路部署的路旁基站而提出的另一示例，存储在数据库db150中的信号加干扰与噪声比相关数据还可以用于预测和监视可能经历无线传输困难的长期基础群集，并且应用对策来改进无线通信系统100的无线无线电单元wru的部署。例如，从数据库计算系统错误概率，并且如果该错误概率变得比给定阈值差，则向操作员显示警报。