用于接收信号质量估算的良性干扰抑制的制作方法
【专利摘要】本发明名称为用于接收信号质量估算的良性干扰抑制。接收机电路从接收信号质量估算值的计算中抑制“良性”损害的影响，使得估算值主要取决于非良性损害的影响。例如，接收信号可能经受同小区和其它小区干扰加噪声，它一般采用高斯分布来建模，并且还可能是由于某些形式的自干扰，例如从用于产生接收信号的信道估算值的导频样本的不完善反旋中产生的正交相位干扰。这种干扰一般具有通过导频信号调制所定义的分布，例如二相相移键控调制的二项式分布。从这类源中产生的干扰与高斯干扰相比是相对“良性的”，因而应当在信号质量计算中被抑制或者减少。抑制可基于从总损害相关估算值中减去良性损害相关估算值，或者基于过滤信道估算中的良性损害。
【专利说明】用于接收信号质量估算的良性干扰抑制
[0001] 发明背景
[0002] -般来说，本发明涉及无线通信网络，以及具体来说，涉及估算这类网络中的接收 信号质量。
[0003] 无线通信网络的上下文中的术语"链路适配" 一般意味着响应变化的网络和无线 电条件的一个或多个传送信号参数的动态修改。例如，逐渐发展的无线通信标准定义在调 度基础上服务于又称作"用户"的多个移动台的共用分组数据信道。
[0004] 例如，宽带码分多址（WCDMA)标准定义高速下行链路分组接入（HSDPA)模式，其 中，高速分组数据共用信道（HS-PDSCH)在调度基础上用于向可能的大量用户传送分组数 据。IS-856标准定义称作高数据速率（HDR)的相似共用分组数据信道服务，以及cdma2000 标准、如1XEV-D0定义相似的高速共用分组数据信道服务。
[0005] -般来说，所有这类服务中的共用分组数据信道是速率受控而不是功率受控的， 这表示信道信号以完全可用功率传送，以及信道的数据速率根据对于在那个特定时刻被服 务的移动台所报告的无线电条件对于那个功率来调节。然后，对于给定发射功率，如果被服 务移动台与遇到不良无线电条件的移动台相比处于良好无线电条件下，则信道的数据速率 一般会更高。当然，其它参数可对实际使用的数据速率产生影响，例如移动台参与的服务类 型，等等。
[0006] 然而，当服务于特定移动台时，共用信道的有效利用大部分取决于对于那个移动 台所报告的信道质量的准确度，因为那个变量表示对数据速率选择过程的主要输入。简单 来讲，如果移动台夸大其信道质量，则往往以过高速率为它提供服务，从而导致高的块错误 率。相反，如果移动台低估其信道质量，则它不会得到适当的服务。也就是说，将以低于其 实际信道条件可支持的数据速率为它提供服务。
[0007] 信道质量的低估特别当接收机上的视在损害（干扰加噪声）包含有害以及"良性" 干扰时可能产生。本文所使用的术语"良性"干扰是影响视在信号质量的计算、但在实际上 没有使数据信号解调过度降级的干扰。因此，给定功率的良性干扰比相同功率的有害干扰 产生低得多的数据错误率。那就意味着，如果信号质量目标比如是10%帧或块错误率，则接 收机可能在有比干扰是非良性时可容许的更大良性干扰等级的情况下达到那个目标。
[0008] 作为非限制性实例，给定通信接收机上的总接收信号损害可包括从相同小区干 扰、其它小区干扰、热噪声等产生的高斯损害分量以及例如从由于接收符号的不完善反旋 而出现的所谓自干扰产生的非高斯损害分量。自干扰的其它造成因素包括本机振荡器频率 误差和快速信道衰落条件。这种干扰可具有调制格式所定义的概率分布，例如与二相相移 键控（BPSK)调制格式关联的二项式分布。
[0009] 由于非高斯损害的概率分布没有包含高斯分布的特性"尾部"，所以它对信号解调 的影响通常没有高斯损害那么严重。实际上，甚至大量非高斯损害的影响可能也比较小。因 此，以视在总信号损害、即包含高斯和非高斯损害分量的总损害为基础对无线通信接收机 上的接收信号质量的估算的传统方法可能不提供接收机当前接收能力的真实描绘，实际上 可能使接收机明显低估其接收信号质量。
【发明内容】
[0010] 本发明包括基于抑制或者减少"良性"干扰对接收信号的信号质量估算值的计算 的影响来改进信号质量估算的方法及设备。在这个上下文中，如果干扰没有显著损害信号 解调，则它是良性的。作为一个实例，影响信号质量估算值的计算的总损害可包括在质量估 算中必须考虑到的非良性干扰以及相对良性干扰、如二项式分布干扰。通过抑制良性干扰 对质量估算计算的影响，结果得到相对于实际信号解调的接收信号质量的更真实"描绘"。
[0011] 因此，根据本发明的一个或多个实施例来估算接收信号的信号质量的示范方法包 括基于抑制良性损害的影响来计算接收信号的非良性损害的损害相关估算值。然后，可基 于该损害相关估算值来产生信号干扰比（SIR)估算值，以及SIR则可用于向无线通信网络 报告信号质量，无线通信网络可把报告用于信号速率适配。举个非限制性实例，高斯损害一 般是非良性的，因为它使接收机的解调性能极大降级，以及非高斯损害一般是良性的，因为 它使接收机的解调性能略微降级。
[0012] 因此，这种抑制可能例如基于以包含接收信号或者与其相关地被接收的参考信道 信号的解扩值为基础计算总损害相关估算值，计算良性非高斯损害相关估算值，以及从总 损害相关估算值中减去非高斯损害相关估算值以获得非良性高斯损害相关估算值。或者， 这种抑制可基于抑制信道估算过程中的良性损害影响以便获得修改信道估算值，以及从修 改信道估算值来计算非良性损害相关估算值。从信道估算过程抑制良性损害可包括对参考 信道信号的解扩值应用内插滤波器。
[0013] 在另一个实施例中，估算信号质量的方法包括：计算经受包含对于信号解调比较 有害的损害和相对无害的损害的总损害的接收信号的SIR估算值；以及从SIR估算值的计 算中抑制相对无害损害，使得SIR估算值比基于总损害所计算的要大。这种抑制同样可能 基于从总损害的估算值中减去无害损害的估算值，或者基于通过从用于计算SIR的信道估 算值中过滤无害损害的影响来获得修改信道估算值。
[0014] 因此，用于估算接收信号质量的示范接收机电路包括：信号质量计算电路，配置成 计算经受包含良性损害和非良性损害的总损害的接收信号的SIR估算值；以及损害抑制电 路，配置成从SIR估算值的计算中抑制良性损害，使得SIR估算值比基于总损害所计算的要 大。示范接收机电路可通过硬件、软件或它们的任何组合来实现。另外，它可包括基带处理 器的一部分，可作为微处理器电路、数字信号处理器（DSP)电路或者作为其它某种数字逻 辑电路来实现。
[0015] 在一个示范实现中，接收机电路包含在用于诸如WCDMA或cdma2000网络之类的无 线通信网络中的移动终端内。经过这样配置，示范终端包括向网络发送信号的发射机以及 从网络接收信号的接收机。接收机包括接收机电路，其中包括：信号质量计算电路，配置成 计算经受包含良性损害和非良性损害的总损害的接收信号的SIR估算值；损害抑制电路， 配置成从SIR估算值的计算中抑制良性损害，使得SIR估算值比基于总损害所计算的要大。 [0016] 在以下论述中更详细描述以上特征和优点。通过阅读此论述以及查看附图，本领 域的技术人员会认识到其它特征和优点，附图中，相似元件被分配相似参考标号。 附图简介
[0017] 图1是根据本发明的一个或多个实施例的示范接收机电路的简图。
[0018] 图2是根据本发明的改进接收信号质量估算所用的示范良性干扰抑制的简图。
[0019] 图3是示范信号质量估算的更详细简图。
[0020] 图4和图5是在图3的示范处理中调出的良性干扰抑制的备选实施例的简图。
[0021] 图6和图7是分别根据图4和图5的处理逻辑的图1的接收机电路的示范功能实 现的简图。
[0022] 图8是根据本发明用于支持无线通信网络的示范移动台的简图。
[0023] 发明详细描述
[0024] 虽然在诸如WCDMA和cdma2000之类的基于CDMA的无线通信网络的上下文中描述 本发明的示范实施例，但是应当理解，本发明适用于各种各样的通信系统和接收机类型。广 义来说，本发明认识到，无线接收机上的整体干扰测量结果可包括不同类型的干扰，以及某 些类型的干扰对于信号解调比另一些具有较小"损害"。通过把接收信号质量估算值基于在 其中从计算中抑制较小损害干扰的影响的干扰估算值，根据本发明的接收机提供一种表示 其接收条件的更真实描绘的信号质量估算值。那种更真实描绘可用于更有效地控制无线电 链路。
[0025] 例如，根据WCDMA中的高速下行链路分组接入（HSDPA)模式，操作信息传输速率的 选择由无线电信道条件来确定。当信道条件为良好时，采用与较高数据速率对应的编码和 调制方案。相反，在不良信道条件中，传输数据速率减小，以便有利于采用更健壮编码和调 制方案。这种数据速率适配往往称作"链路适配"。
[0026] 在WCDMA上下文中，移动台向支持WCDMA网络提供信道质量指示符（CQI)，支持 WCDMA网络采用所报告CQI值来设置用于移动台的前向链路数据速率，也就是说，所报告信 道质量越好，则链路速率越高，反之亦然。这类操作也可在其它网络类型中执行。继续WCDMA 实例，可通过估算在移动台所接收的前向公共导频信道（CPICH)上的符号信号与干扰加噪 声之比（SINR)，根据CPICH与HS-PDSCH之间的参考功率偏移以及可能根据扩频因子差异把 CPICH符号SINR转换为高速分组数据共用信道（HS-PDSCH)上所接收的符号的SINR值，以 及最后从HS-PDSCH符号SINR确定CQI估算值，来估算CQI。注意，SINR又称作信号干扰比 (SIR)。
[0027] 在估算CPICH符号SINR中，可估算损害相关矩阵，以及符号SINR可通过下式由净 响应h、RAKE接收机组合权w以及损害相关矩阵R来确定
【权利要求】
1. 一种从经受包含第一损害和第二损害的总损害的接收信号估算信号质量的方法， 所述第一损害对所述接收信号的解调相对较为有害，所述第二损害对所述接收信号的解调 相对较为良性，该方法包括： 基于所述接收信号计算信道估算值； 为所述接收信号计算总损害相关估算值； 估算所述第二损害的损害相关估算值 通过从总损害相关估算值中减去所述第二损害的损害相关估算值来获得所述第一损 害的损害相关估算值； 基于所述第一损害的损害相关估算值为所述接收信号计算信号干扰比估算值，从而从 信号干扰比估算值的计算中减少所述第二损害的存在，使得信号干扰比估算值比基于所述 总损害所计算的值大； 从所述信号干扰比估算值中产生信号质量；以及 向无线通信网络报告信号质量，所述无线通信网络把报告用于信号速率适配。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一损害对应于良好地建模为高斯干 扰的干扰，以及所述第二损害对应于没有良好地建模为高斯干扰的干扰。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述信号干扰比估算值中产生信号质量 包括把所述信号干扰比估算值映射到信道质量指示符，以及向支持无线通信网络报告所述 信道质量指示符。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收信号至少包括参考信道信号，以及 向支持无线通信网络报告信道质量指示符包括向支持无线通信网络报告信道质量指示符 以用于CDMA分组数据信道信号的数据速率适配。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，为经受包含第一损害和第二损害的总损害 的接收信号计算信号干扰比估算值包括从所述参考信道信号来计算信号干扰比估算值。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括为CDMA分组数据信道信号与所述参 考信道信号之间的功率和扩频因子的差异调节所述信号干扰比估算值。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括计算作为相乘性损害的变化速率的 函数的校正项，以及按所述校正项来缩放第二损害的相关估算值。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一损害包括高斯损害，而所述第二损 害包括非高斯损害，以及通过从所述总损害相关估算值中减去所述第二损害的相关估算值 来获得所述第一损害的相关估算值包括从所述总损害相关估算值中减去非高斯损害相关 估算值来获得用于计算信号干扰比估算值的高斯损害相关估算值。
9. 一种用于从经受包含第一损害和第二损害的总损害的接收信号估算接收信号质量 的接收机电路，所述第一损害对所述接收信号的解调相对较为有害，所述第二损害对所述 接收信号的解调相对较为良性，所述接收机电路包括： 信道估算器，配置成基于所述接收信号计算信道估算值； 总损害相关估算值电路，配置成为所述接收信号计算总损害相关估算值； 损害相关估算值电路，配置成计算所述第二损害的损害相关估算值； 损害抑制电路，配置成通过从总损害相关估算值中减去所述第二损害相关估算值来获 得所述第一损害的损害相关估算值；以及 信号质量计算电路，配置成基于所述第一损害的损害相关估算值来为所述接收信号计 算信号干扰比估算值，从而从信号干扰比估算值的计算中减少所述第二损害的存在，使得 信号干扰比估算值主要取决于所述第一损害； 信号质量计算电路还被配置成从所述信号干扰比估算值产生信号质量，并且向无线通 信网络报告信号质量，所述无线通信网络把报告用于信号速率适配。
10. 如权利要求9所述的接收机电路，其特征在于，所述信号质量计算电路配置成把所 述信号干扰比估算值映射到信道质量指示符，以便向支持无线通信网络报告。
11. 如权利要求10所述的接收机电路，其特征在于，所述接收信号至少包括参考信道 信号，以及向支持无线通信网络报告信道质量指示符包括向支持无线通信网络报告信道质 量指示符以用于CDMA分组数据信道信号的数据速率适配。
12. 如权利要求11所述的接收机电路，其特征在于，所述信号质量计算电路配置成根 据从所述参考信道信号中计算信号干扰比估算值来为所述接收信号计算信号干扰比估算 值。
13. 如权利要求12所述的接收机电路，其特征在于，所述信道质量计算电路配置成为 CDMA分组数据信道信号与参考信道信号之间的功率和扩频因子的差异调节信号干扰比估 算值。
14. 如权利要求9所述的接收机电路，其特征在于，所述损害抑制电路包括校正项计算 电路，该校正项计算电路配置成计算作为从第二损害中产生的相乘性损害项的函数的校正 项，以及其中所述损害抑制电路配置成按所述校正项来缩放第二损害的相关估算值。
15. -种用于无线通信网络中的移动终端，包括： 发射机，用于向网络发送信号； 接收机，用于从网络接收信号； 所述接收机包括如权利要求9-14中任一项所述的接收机电路。
【文档编号】H04L25/03GK104065595SQ201410274047
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2005年6月10日 优先权日:2004年6月16日
【发明者】G.博顿利, R.拉梅什, 王怡彬 申请人:艾利森电话股份有限公司