专利名称：信道质量估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及信道质量估计方法及装置。
技术背景在LTE ( Long term evolution,长期演进)中，下行链^各引入了 OFDM(orthogonal frequency-division multiplexing)调制方式,OFDM 是一种多载波调制技术，在频域上使用 一系列的正交子载波调制数 据，由于子载波间的正交性，OFDM可以充分利用频带带宽，其信 号的频谱接近矩形，并且其带宽利用率接近理论上的香农信息极 限。同时由于数据信息在不同的子载波上传输，OFDM具有很强的 抗多径能力。另外，通过在OFDM符号前增加循环前缀，还可以有 效消除信道多径效应所产生的符号间干扰。无线系统的高速率数据传输是依赖于采用链路自适应技术的， 根据当前信道的瞬时信道质量安排适当的编码和调制方式，从而最 大限度地利用信道资源，这就需要准确地估计出下行《连路的信道质量。目前的信道质量估计方法主要包括以下两类 一是通过计算接 收信号的误比特率、误码率(BER)或丢包率(PLR)来估计信道 质量；二是近年来出现的通过接收信号的信噪干比(SINR)来估计 信道的质量。Austin和Stuber在1998年首先研究了基于训练序列 的SINR估计方法，随后出现了许多无训练序列的SINR估计算法。但是，误比特率或误包率不仅依赖于信道的质量，还依赖于基站侧 的编码方式和调制方式，即使在信道质量较差的情况下，通过降低 编码速率并采用低阶调制，同样可以降低误码率或丢包率，因此不能很准确地反映当前信道的瞬时质量。另外，有关SINR估计的方 法的复杂度也较高。发明内容针对上述问题，本发明的目的是提出一种信道质量估计方法及 装置，该发明利用下行链路的导频序列公共信息及信道估计的估计 结果来计算反映信道质量的特征值，复杂度低、容易实现。本发明的一种信道质量估计方法包括以下步骤S202，利用信 道估计结果对通过下行链路传送的导频序列进行均衡；S204,利用 本地序列去除均衡后的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化 特性的导频序列的均值作为标准参考；以及S206，才艮据去除本地化 特性的导频序列与标准参考之间的距离获取反映信道特性的特征 值。其中，通过下行l连^各传送的导频序列为恒幅值的随冲几复数序 列。该信道质量估计方法用于正交频分复用系统。本发明的一种信道质量估计装置包括导频序列提取与均衡模 块，用于从下行链路接收到的数据提取导频并利用信道估计结果对 导频序列进行均衡；去本地化特性和求值模块，用于利用本地序列 去除均衡后的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化特性的导 频序列的均值作为标准参考；以及距离和特征值获取模块，用于根 据去除本地化特性的导频序列与标准参考之间的距离获取反映信 道特性的特征值。其中，去本地化特性和求值模块包括去本地化特性模块，用参考获取模块，用于求去除本地化特性的导频序列的均值，并将均 值作为标准参考。其中，距离和特征值获取模块包括距离获取模块，用于计算 去除本地化特性的导频序列与所述标准参考之间的距离；以及特征 值获取模块，用于才艮据去除本地化特性的导频序列与标准参考之间 的距离获取反映信道特性的特征值。其中，r4丁徵給w达的f观， 列。该信道质量估计装置用于正交频分复用系统,.数序在LTE系统的下行链路中，为了用户设备(UE )能够进行信 道估计、频偏估计及某些系统信息的识别，在每个子帧的某些 OFDM符号中插入了导频序列。本发明利用下行链^各的导频序列7> 共信息及信道估计的估计结果来计算反映信道质量的特征值，复杂 度低、容易实现。
此处i兑明的附图用来提供本发明的进一步理解，构成本申请的 一部分，本发明的示意性实施例及其i兌明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中图1是本发明的信道质量估计装置的结构的框图；图2是本发明的信道质量估计方法的实施步骤的流程图；图3是根据本发明实施例的不同信噪比情况下本发明的方法和 CINR方法与实际信噪比的比较结果图；图4是根据本发明实施例的不同信干比情况下本发明的方法和 CINR方法与实际〗言干比的比專交结果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。图1所示为本发明的信道质量估计装置的机构的框图。如图1 所示，该装置包括导频序列提取与均衡^莫块102，用于从下行链 路接收到的数据提取导频并利用信道估计结果对导频序列进行均 衡；去本地化特性和求值模块104,用于利用本地序列去除均衡后 的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化特性的导频序列的均 值作为标准参考；以及距离和特征值获取才莫块106，用于根据去除 本地化特性的导频序列与标准参考之间的距离获耳又反映信道特性 的特征值。其中，去本地化特性和求值模块104包括去本地化特性模块以及标准参考获取」溪块1044,用于求去除本地化特性的导频序列的 均值，并将均值作为标准参考。其中，距离和特征值获取才莫块包括106:距离获取才莫块1062，以及特征值获取模块1064,用于根据去除本地化特性的导频序列与 标准参考之间的距离获取反映信道特性的特征值。其中，通过下行链路传送的导频序列为恒幅值的随才几复数吣序 列。该信道质量估计装置用于正交频分复用系统。本发明的信道质量估计方法包括以下步骤S202，利用信道估 计结果对通过下行链路传送的导频序列进行均衡；S204,利用本地 序列去除均衡后的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化特性 的导频序列的均值作为标准参考；以及S206,才艮据去除本地化特性 的导频序列与标准参考之间的距离获取反映信道特性的特征值。列。该该信道质量估计方法用于正交频分复用系统。下面通过具体的实施例来说明OFDM系统中基于参考序列的 信道质量估计方法。首先，假设基站侧的频域导频子载波数据为X(i),则UE侧提 取出的导频子载波数据用Y(i)表示，则第i个符号Y("可以表示为Y(1) =H(i)A(i) + w(,)(1)其中i表示UE经过DFT后输出的第i个符号；H")信道脉沖的 频域响应，其对应的时域响应表示为h('); ww和i")分别表示均值为0,分别为^的高斯白噪声和干扰信号；A(i)-diag[X〖),X^…，XX—,]为 本i也导频序列。Np表示本i也导频序列的长度；第一步用信道估计结果A(')对导频序列进行均衡。 <formula>formula see original document page 2</formula>第二步去除本地化特性，并对序列求均值。去除本地化特性 后的信号可以表示为Rw = Z(i).承conj(A(')) = X(') +r(i) J體j(A(i)) = X(')(3)其中，x(i) =diag[|xj;)|2,|x;')|2，...，x^2，x(t;)p.l|2];二diag[巧U;1)，…j(:—J ; i(n0 =1，水conj(X:,")对Z(')求平均求标准参考,由于导频序列为恒幅序列，i殳幅值为/1，则标准参考如下式所示，Np-I i Np-1(4)式中"反映了信号的功率特性。如果参考序列具有良好的互相 关特性，则公式(4)中的第二项将被压缩NP。设"'的平均幅值为'7,则^P幺n约为^/Np,与A相比为一很小的值。第三步求去除本地化特性后的参考序列与标准参考间的距离。1Np-1 JNp-1v=—X - u =— S，Np-1Np^ n1Np—、Np ^ n '(5)则，^中包含了噪声和千扰信息及本地序列的共轭分量成分 第四步求特4正值则v中的共辄分量与u中的共辄分量4氐消，因此^反映了信道的SINR特性。根据上述推导，由于分子中包含了部分的信号外信息， 而分母中对噪声信息进行了减少，因此需要在上述估计值的基础上 进行一个系数调整。最终估计结果可以表示为<formula>formula see original document page 10</formula> (6)其中^为常值调整系数，其取值范围为6 10;另外，分别对不同信噪比和不同信千比情况下本发明的估计结 果和802.16e中的CINR ( Carrier to Interference plus Noise Ratio载 噪干比)估计方法的结果与实际信噪比和信干比进行了比较。图3 和图4分别为不同信噪比和不同信干比情况下的比较图，其中，(a ) 图取5次的平均估计结果，(b)图取50次的平均估计结果，并且 图3中的干才尤为QPSK ( quartus phase-shift keying四相移^f立4建4空) 调制信号。由图3和图4可见，本发明可以较准确的估计实际的信 噪比和信干比情况，并且在相同估计次数平均的情况下，本发明的 估计方法;得到的曲线比802.16e中的CINR估计方法得到的曲线光 滑的多，并且与信道中实际信噪比和信千比更为接近。因而根据估 计结果可以更容易的确定信道的质量。仿真过程中参数为Nfft点凄t为1024,有用子载波个数为601(包 括零频分量)，导频的插入格式为每6个子载波插入一个导频，导频 采用GCL序列。循环前缀的长度为72。本领域4支术人员将很容易了解到本发明其它优点和修改。因 此，上述针对实施例的描述为本发明具体应用实施例，本发明更广 泛的方面并不限于本文中示出以及描述的特定细节和典型实施例。 因此，可在不脱离由权利要求及其等效物所限定的本发明的精神或 范围的条件下作出各种修改。
权利要求
1. 一种信道质量估计方法，其特征在于，包括以下步骤S202，利用信道估计结果对通过下行链路传送的导频序列进行均衡；S204，利用本地序列去除均衡后的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化特性的导频序列的均值作为标准参考；以及S206，根据所述去除本地化特性的导频序列与所述标准参考之间的距离获取反映信道特性的特征值。
2. 根据权利要求1所述的信道质量估计方法，其特征在于，所述 通过下行链路传送的导频序列为恒幅值的随才几复数序列。
3. 根据权利要求1所述的信道质量估计方法，其特征在于，所述 信道质量估计方法用于正交频分复用系统。
4. 一种信道质量估计装置，其特征在于包括导频序列提取与均衡模块，用于从下行链路接收到的数 据提取导频并利用信道估计结果对所述导频序列进行均衡；去本地化特性和求值模块，用于利用本地序列去除均衡 后的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化特性的导频序 列的均值作为标准参考；以及距离和特征值获取才莫块，用于根据所述去除本地化特性 的导频序列与所述标准参考之间的距离获取反映信道特性的 特征值。
5. 根据权利要求4所述的信道质量估计装置，其特征在于，所述 去本地化特性和求值模块包括去本地化特性模块，用于利用本地序列去除均衡后的导 频序列中的本地化特性；以及标准参考获取模块，用于求去除本地化特性的导频序列 的均值，并将所述均值作为标准参考。
6. 根据权利要求4所述的信道质量估计装置，其特征在于，所述 距离和特征值获取才莫块包括距离获取模块，用于计算所述去除本地化特性的导频序 列与所述标准参考之间的距离；以及特征值获取模块，用于根据所述去除本地化特性的导频 序列与所述标准参考之间的距离获取反映信道特性的特征值。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的信道质量估计装置，其特 征在于，所述通过下行链路传送的导频序列为恒幅值的随机复 凄t序列。
8. 根据权利要求7所述的信道质量估计装置，其特征在于，所述 信道质量估计装置用于正交频分复用系统。
全文摘要
本发明公开了一种信道质量估计方法及装置，其方法包括以下步骤S202，利用信道估计结果对通过下行链路传送的导频序列进行均衡；S204，利用本地序列去除均衡后的导频序列中的本地化特性，并将去除本地化特性的导频序列的均值作为标准参考；以及步S206，根据去除本地化特性的导频序列与标准参考之间的距离获取反映信道特性的特征值。本发明利用下行链路的导频序列公共信息及信道估计的估计结果来计算反映信道质量的特征值，复杂度低、容易实现。
文档编号H04L27/01GK101282317SQ20071009074
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月2日 优先权日2007年4月2日
发明者孙云锋, 伟 苟, 韩小江 申请人:中兴通讯股份有限公司