专利名称：一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法
技术领域：
本发明涉及数字传输技术领域，尤其涉及的是一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法改进。
背景技术：
近些年来，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称OFDM)正交频分复用技术已被广泛用于通过有线/无线信道进行高速的数据传输。正交频分复用OFDM技术将输入的串行数据转换成并行传输的数据，且将该并行数据调制到多个资源单元上，也即具有正交性的子信道上，然后传输调制后的数据。
这种正交频分复用OFDM技术被广泛地应用于数字传输技术领域，例如数字/音频广播、数字TV、无线局域网WLAN、无线异步传输模式WATM或宽带无线接入BWA等等。
以正交频分复用OFDM技术为基础的系统，在进行自适应编码调制AMC和功率控制中，有个很重要的参考指标就是用来反映信道质量的CINR(Carrier to Interference+Noise Ratio，以下简称CINR)载波干扰噪声比。而对于接收到的正交频分复用OFDM符号来说，各个资源单元上的总功率可以分为两部分，一部分是信号功率，另一部分是干扰加噪声功率。
申请号200610127279.5的中国专利《一种载波干扰噪声比的测量方法及装置》中提到一种方法，该方法通过测量多个资源单元并分组，每个资源单元组中包含相同数量的资源单元对；分别利用各个资源单元组中的资源单元组中的资源单元对估算各个资源单元组中资源单元的频域信道响应值的干扰噪声功率；根据所述资源单元的频域信道响应线性变化的规律，消除所述干扰噪声功率中由频域信道响应变化所造成的估算误差；根据消除误差后的所述资源单元组中资源单元的频域信道响应值的干扰噪声功率，计算得到载波干扰噪声比。本发明可以在终端经历时变或时不变信道时，精确测量载波干扰噪声比，达到充分利用载波干扰噪声比较高的子信道，提高系统性能的目的。但是该发明只用于下行结构中，设计目的仅仅是为了对抗时变信道，对于频率选择性衰落信道无能为力，而且设计复杂度较高，实际应用中效果并不理想。
专利“WO2007/021159A2”中还提到另一种方法，该方法通过利用前导序列上相邻的资源单元上信道响应变化的规律，以及干扰噪声为零均值的高斯随机变量的思想来对噪声干扰进行平均，使之趋向于零，得到系统的CINR载波干扰噪声比估计。由于这种方法也仅仅能用于前导序列，而且在较大范围内默认信道响应不变化，CINR载波干扰噪声比的测量的精度会受到影响，在频率选择性衰落信道中效果也较差。
因此，现有技术尚有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，用以解决在LTE(Long Term Evolution，以下简称LTE)下行链路综合测算载波干扰噪声比的过程中，不能同时对抗频率选择性衰落和信道时变的问题。
本发明的技术方案如下 一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，包括以下步骤 A、在资源块中测量参考符号，并将该参考符号组成参考符号资源单元组，计算其信道响应值； B、根据所述信道响应值计算对应参考符号资源单元组的信号功率； C、测量所述信道响应值对应的参考符号资源单元组总功率，得到对应的干扰加噪声功率； D、由多个参考符号资源单元组的信号功率之和与多个参考符号资源单元组的干扰加噪声功率之和的比值计算得到载波干扰噪声比。
所述的方法，其中，所述步骤A中测量参考符号包括 在资源块中选择性测量属于同一正交频分复用符号但位于不同参考符号资源单元位置上的参考符号。
所述的方法，其中，所述步骤A中组成参考符号资源单元组包括 将每个正交频分复用符号上的参考符号设定为一组参考符号资源单元组。
所述的方法，其中，所述步骤A中测量参考符号具体包括以下至少一种方式 在一个资源块中选取多个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组； 在多个资源块中分别选取一个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组； 在多个资源块中分别选取多个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组。
所述的方法，其中，所述步骤A还包括 当单个资源块中同一正交频分复用符号上的两个参考符号为P1和P2时，所述P1和P2上接收到的参考符号信号Y1和Y2按照以下公式计算获得 Y1＝H1X1+N1+I1，Y2＝H2X2+N2+I2， 其中，信道响应值为H1和H2、相应发送端的参考符号信号为X1和X2、相应干扰信号为I1和I2、相应噪声信号为N1和N2。
所述的方法，其中，所述步骤A中所述信道响应值H1和H2按照以下公式获得 所述的方法，其中，所述步骤A还包括 当所述N1+I1、N2+I2为零均值的高斯随机变量时，P1和P2近似处理后的信道响应值H1和H2按照以下公式获得 所述的方法，其中，所述步骤B具体包括 所述P1和P2上的信号功率按照以下公式计算获得 所述的方法，其中，所述步骤B还包括 所述N1+I1、N2+I2为零均值的高斯随机变量，且所述信道响应值H1和H2的值相同时，P1和P2近似处理后的信号功率按照以下公式获得 E[(Y1/X1)·(Y2/X2)*]＝E[|H1|2]。
所述的方法，其中，所述步骤D具体包括 按照下列公式获得载波干扰噪声比 其中，CINR为载波干扰噪声比，Y1(k)和Y2(k)为多个资源块中同一正交频分复用符号上的两个参考符号上接收端的参考符号信号，相应发送端的参考符号信号为X1(k)和X2(k)，Y(k)/X(k)为多个资源块中各参考符号资源单元组的总功率。
本发明所提供的一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，由于根据LTE下行参考符号分配的特点，通过对相邻参考符号资源单元上收到的参考符号信号处理干扰加噪声功率，克服了现有技术中的频率选择性衰落和信道时变而引起的载波干扰噪声比测算不准确的缺点，解决了现有技术中存在的载波干扰噪声比测算不能同时对抗频率选择性衰落和信道时变的问题。
图1为本发明所述方法的流程示意图； 图2为本发明单个资源块中参考符号的分布示意图。
具体实施例方式 以下将结合所示附图，对本发明一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的具体实施方式
和实施例加以详细说明。
本发明一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，是一种在LTE下行链路中测量计算载波干扰噪声比的方法，主要核心点在于，累加共轭相乘多个资源单元组中的干扰加噪声功率之和，并以指定的和值计算方法测算出载波干扰噪声比；至于LTE、资源块、CINR和OFDM技术等知识为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
大体上说，在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的具体实施方式
是，在多个资源块中通过选择性测量参考符号的组成方式，得到多个参考符号组；对于每一个参考符号组，估算所述参考符号资源单元的信道响应值；再根据所述信道响应值，计算所述参考符号资源单元组的信道响应值对应的信号功率，及干扰加噪声功率；最后根据多个所述信号功率的和，以及多个所述干扰加噪声功率的和，计算得到载波干扰噪声比。
具体的说，上述的具体实施方式
如图1所示，包括以下步骤 步骤S110、在多个资源块中通过分别选择性测量一个或多个参考符号资源单元组的组成方式，得到多个参考符号资源单元组；可在单个资源块中选择性测量属于同一正交频复用符号但位于不同参考符号资源单元位置上的参考符号，也可在多个资源块中进行选择性测量所述参考符号； 步骤S120、将每个正交频分复用符号上的参考符号设定为一组，对于每一个参考符号资源单元组，估算所述参考符号资源单元组中参考符号资源单元的信道响应值； 步骤S130、根据所述的信道响应值，计算所述信道响应值对应的信号功率，以及通过测量总功率进一步计算得到对应的干扰加噪声功率； 步骤S140、根据所述多个参考符号资源单元组的信号功率，以及所述多个参考符号资源单元组的干扰加噪声的功率，计算载波干扰噪声比。
举个例子，在单个资源块中选择性测量两个参考符号资源单元组，并且所述参考符号资源单元组内的两个参考符号，虽属于同一正交频分复用符号，却位于不同参考符号资源单元位置上；然后，将以上述选择性测量的参考符号组成参考符号资源单元组，计算其信道响应值。
以图2为例，横向为单个资源块中的多个正交频分复用OFDM符号方向。以每个正交频分复用OFDM符号上的参考符号为一组。测量参考符号分组为第1，第5，第8，第12个正交频分复用OFDM符号上的参考符号。选择性测量在一组内的参考符号分别称为P1和P2。此种选择性测量同时考虑了频率选择性衰落和信道时变的问题，换句话说，横向考虑了频率选择性衰落问题，而纵向考虑了信道时变问题；可在一个资源块中选取多个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组；也可在多个资源块中分别选取一个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组；更可在多个资源块中分别选取多个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组。
详细地，所述步骤S120中计算所述参考符号资源单元组的信道响应值具体包括 步骤S121对于所述参考符号资源单元组的两个参考符号P1和P2，如果设定P1和P2上接收到的参考符号信号为Y1和Y2，相应的发送端的参考符号信号为X1和X2、信道响应值为H1和H2、干扰为I1和I2、噪声为N1和N2，则有如下公式成立 Y1＝H1X1+N1+I1，Y2＝H2X2+N2+I2。
步骤S122对步骤S121中的公式分别除以相应的发送端的参考符号信号，得到如下公式 其中N1+I1、N2+I2是零均值的高斯随机变量。
进一步地，对上述步骤S122中的公式进行估算的近似处理后，得到两个参考符号信号的信道响应值H1和H2，即 详细地，所述步骤S130具体包括 步骤S131对于选择性测量的多个参考符号资源单元组，分别根据如下公式，共轭相乘计算出所述参考符号资源单元组中的信号功率， 通过上述计算方法的公式，和一般的计算方法相比，同时兼顾了频率选择性衰落和信道时变的变化，能够准确的计算所述参考符号资源单元组中的信号功率。
进一步地，由于H1和H2的值相同，噪声项和干扰项是零均值的高斯变量，则上述步骤S131中的公式简化为 E[(Y1/X1)·(Y2/X2)*]＝E[|H1|2]。
步骤S132将测算得到的所述多个资源单元组中所有资源单元对应信号响应值的总功率，减去所述多个资源单元组的信号功率之和，得到所述多个资源单元组中的干扰加噪声功率之和。
详细地，所述步骤S140具体包括 根据所述多个参考符号资源单元组的信号功率之和，以及所述多个参考符号资源单元组的干扰加噪声的功率之和，由二者的比值测算出载波干扰噪声比。
在和值的综合测算中可以采用多种计算方法，基本原理大同小异。
优选地，所述步骤S142中，所述载波干扰噪声比通过如下公式计算得到 其中，CINR为载波干扰噪声比，Y1(k)和Y2(k)为多个资源块中同一正交频分复用符号上的两个参考符号上接收端的参考符号信号，X1(k)和X2(k)为相应发送端的参考符号信号，Y(k)/X(k)为多个资源块中各参考符号资源单元组的总功率，m＝1至K/2，k＝1至K，K＞0且为整数。
通过上述计算方法的公式，和一般的计算方法相比，在同时兼顾频率选择性衰落和信道时变的变化下，可以精确的计算测不准的载波干扰噪声比。
以上具体实施例中采用干扰加噪声功率得到载波干扰噪声比的技术根据实际应用可以采用现有各种可能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。
本发明具体实施方式
中所提供的一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，由于根据LTE下行参考符号分配的特点，通过对相邻参考符号资源单元上收到的参考符号信号处理干扰加噪声功率，克服了现有技术中的频率选择性衰落和信道时变而引起的载波干扰噪声比测算不准确的缺点，解决了现有技术中存在的载波干扰噪声比测算不能同时对抗频率选择性衰落和信道时变的问题。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，例如在和值的综合测算中可以采用多种计算方法，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，包括以下步骤
A、在资源块中测量参考符号，并将该参考符号组成参考符号资源单元组，计算其信道响应值；
B、根据所述信道响应值计算对应参考符号资源单元组的信号功率；
C、测量所述信道响应值对应的参考符号资源单元组总功率，得到对应的干扰加噪声功率；
D、由多个参考符号资源单元组的信号功率之和与多个参考符号资源单元组的干扰加噪声功率之和的比值计算得到载波干扰噪声比。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中测量参考符号包括
在资源块中选择性测量属于同一正交频分复用符号但位于不同参考符号资源单元位置上的参考符号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中组成参考符号资源单元组包括
将每个正交频分复用符号上的参考符号设定为一组参考符号资源单元组。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A中测量参考符号具体包括以下至少一种方式
在一个资源块中选取多个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组；
在多个资源块中分别选取一个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组；
在多个资源块中分别选取多个参考符号资源单元组，组成多个参考符号资源单元组。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括
当单个资源块中同一正交频分复用符号上的两个参考符号为P1和P2时，所述P1和P2上接收到的参考符号信号Y1和Y2按照以下公式计算获得
Y1＝H1X1+N1+I1，Y2＝H2X2+N2+I2，
其中，信道响应值为H1和H2、相应发送端的参考符号信号为X1和X2、相应干扰信号为I1和I2、相应噪声信号为N1和N2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A中所述信道响应值H1和H2按照以下公式获得
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括
当所述N1+I1、N2+I2为零均值的高斯随机变量时，P1和P2近似处理后的信道响应值H1和H2按照以下公式获得
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括
所述P1和P2上的信号功率按照以下公式计算获得
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括
所述N1+I1、N2+I2为零均值的高斯随机变量，且所述信道响应值H1和H2的值相同时，P1和P2近似处理后的信号功率按照以下公式获得
E[(Y1/X1)·(Y2/X2)*]＝E[|H1|2]。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括
按照下列公式获得载波干扰噪声比
其中，CINR为载波干扰噪声比，Y1(k)和Y2(k)为多个资源块中同一正交频分复用符号上的两个参考符号上接收端的参考符号信号，相应发送端的参考符号信号为X1(k)和X2(k)，Y(k)/X(k)为多个资源块中各参考符号资源单元组的总功率。
全文摘要
本发明公开了一种在正交频分复用中综合测算载波干扰噪声比的方法，包括以下步骤在资源块中测量参考符号，并将该参考符号组成参考符号资源单元组，计算其信道响应值；根据信道响应值计算对应参考符号资源单元组的信号功率；测量信道响应值对应的参考符号资源单元组总功率，得到对应的干扰加噪声功率；由多个参考符号资源单元组的信号功率之和与多个参考符号资源单元组的干扰加噪声功率之和的比值计算得到载波干扰噪声比。由于通过对相邻参考符号资源单元上收到的参考符号信号处理干扰加噪声功率，克服了频率选择性衰落和信道时变而引起的载波干扰噪声比测算不准确的缺点，解决了载波干扰噪声比测算不能对抗频率选择性衰落和信道时变的问题。
文档编号H04L25/03GK101729462SQ20081021697
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者张磊, 赵路, 郭阳, 王晨 申请人:中兴通讯股份有限公司