專利名稱：Wcdma網(wǎng)絡(luò)中用于信號(hào)處理的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信，更具體地說(shuō)，涉及一種在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中用于計(jì)算 噪聲功率估計(jì)值的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
移動(dòng)通信改變了人們通信的方式并且移動(dòng)電話從一種奢侈品轉(zhuǎn)變成為生 活中的基本部分。當(dāng)今移動(dòng)電話的使用由社會(huì)狀態(tài)支配而不是被地理位置或 技術(shù)阻礙。盡管語(yǔ)音連接滿足了通信的基本需要，移動(dòng)語(yǔ)音連接繼續(xù)甚至進(jìn) 一步滲透到生活中的每一天中，移動(dòng)英特網(wǎng)將是移動(dòng)通信革命的下一步。所 述移動(dòng)因特網(wǎng)自然的成為日常信息的一個(gè)公共來(lái)源，那么簡(jiǎn)單且通用的移動(dòng) 接入該數(shù)據(jù)網(wǎng)被認(rèn)為是當(dāng)然的。
第三代(3G)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)因特網(wǎng)的這些需求而特地設(shè)計(jì) 的。由于這些服務(wù)的使用和普及的增長(zhǎng)，相對(duì)于目前對(duì)于蜂窩阿運(yùn)營(yíng)商而言， 如低成本的網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化和服務(wù)質(zhì)量(QoS)等因素將會(huì)變得更加重要。這些因 素可以通過(guò)細(xì)致的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和操作，改善發(fā)射方法，和改進(jìn)接收機(jī)技術(shù)等方 法實(shí)現(xiàn)。為此，運(yùn)營(yíng)商們需要能使得其增加下行吞吐率的技術(shù)，這樣，提供高 的QoS性能和速度以抗衡那些由電纜調(diào)制解調(diào)器傳送的和/或DSL服務(wù)提供 商。在這點(diǎn)上，基于WCDMA技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)可以為今天的無(wú)線運(yùn)營(yíng)商們提供傳送 數(shù)據(jù)給終端用戶的更靈活選擇。
在WCDMA下行鏈路中，多址接入干擾(MAI)可以是來(lái)自于小區(qū)間和小區(qū)內(nèi) 干擾。由來(lái)自于鄰近基站的信號(hào)形成了小區(qū)間的干擾，該干擾可以由不同于期 望的基站信號(hào)的擾碼/信道和到達(dá)角描述?？臻g均衡可用來(lái)抑制小區(qū)間干擾。 在同步下行鏈路應(yīng)用中，使用正交擴(kuò)頻碼，小區(qū)內(nèi)干擾可以是由多徑傳播引 起。由于擴(kuò)頻序列間任意時(shí)間偏差的非零交叉相關(guān)性，在解擴(kuò)之后在傳播路 徑間存在干擾，即產(chǎn)生了 MAI。小區(qū)內(nèi)干擾的水平完全取決于信道響應(yīng)。在近乎平坦衰落信道中，物理信道保持幾乎完全正交，小區(qū)內(nèi)干擾對(duì)接收機(jī)性能沒(méi)有任何明顯的影響。頻率選擇性信道在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中是很普遍的。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)允許用戶在移動(dòng)的時(shí)候接入服務(wù)，因此為終端甩戶提供了移動(dòng) 方式的自由。然而，這樣的自由卻對(duì)移動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)了不確定性。終端用戶的 移動(dòng)性導(dǎo)致了在鏈路質(zhì)量和干擾水平兩方面的動(dòng)態(tài)變化，有時(shí)候需要特定的 用戶改變?yōu)樗?wù)的基站。該過(guò)程就是所知的切換(HO)。切換是處理終端用 戶移動(dòng)性的必須部分。它保證了在該移動(dòng)用戶穿越蜂窩小區(qū)邊界的時(shí)候無(wú)線 服務(wù)的連續(xù)性。WCDMA網(wǎng)絡(luò)可以使一個(gè)移動(dòng)手持設(shè)備與多個(gè)小區(qū)基站通信。這是可以發(fā) 生的，例如由一個(gè)基站到另外一個(gè)基站的軟切換。軟切換可以包括使用相同 頻率帶寬的基站。偶爾地，也會(huì)存在手持設(shè)備在兩個(gè)使用不同頻率的小區(qū)間 切換。在這些情況下，移動(dòng)手持設(shè)備可能需要把頻率調(diào)到新的基站。可能需 要額外的電路在保持使用第一種頻率與第一基站通信的同時(shí)來(lái)處理第二種頻 率與第二個(gè)基站間的通信。所述額外的電路對(duì)于移動(dòng)手持設(shè)備來(lái)說(shuō)可能是一 個(gè)不需要的額外耗費(fèi)。另外，移動(dòng)手持設(shè)備需要不同的發(fā)射功率來(lái)建立和保 持與新的基站間的通信鏈路。在切換過(guò)程中，移動(dòng)手持設(shè)備可能還能從當(dāng)前 的基站接收很強(qiáng)的信號(hào)然而從該新的基站接收一個(gè)很弱的信號(hào)。在這點(diǎn)上， 發(fā)射功率可能不得不調(diào)整以使得切換可以完成，該移動(dòng)手持設(shè)備可以開(kāi)始與 新的基站通信。傳統(tǒng)的計(jì)算噪聲功率的方法利用均值和/或方差，會(huì)導(dǎo)致對(duì)噪 聲功率的偏誤估計(jì)。這種偏誤估計(jì)常常是非常不準(zhǔn)確的。通過(guò)比較以上系統(tǒng)與本發(fā)明在下文中結(jié)合附圖介紹的方法和設(shè)備，常規(guī) 和傳統(tǒng)方式的進(jìn)一步的限制和缺點(diǎn)對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的人員將是非常明顯的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種在寬帶CDMA (WCDMA)網(wǎng)絡(luò)中用于計(jì)算噪聲功率估計(jì)值 的方法和設(shè)備，具體地可以和/或結(jié)合至少一幅附圖描述所示，并在權(quán)利要求 中更加完整地給出。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于信號(hào)處理的方法，所述 方法包括基于為發(fā)射信號(hào)生成的正交序列計(jì)算下行信道的噪聲功率估計(jì)值。 作為優(yōu)選，所述正交序列是基于所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙數(shù)量而產(chǎn)生的。 作為優(yōu)選，所述正交序列是基于用于所述發(fā)射信號(hào)的發(fā)射分集模式而產(chǎn) 生的。
作為優(yōu)選，所述方法進(jìn)一步包括對(duì)用于所述下行信道的多個(gè)控制比特的 一部分求和以產(chǎn)生同相(i)分量和正交(q)分量。
作為優(yōu)選，所述控制比特包括至少以下之一專用物理信道(dpch)發(fā)射
功率控制(tpc)比特、dpch導(dǎo)頻比特和公共導(dǎo)頻信道(cpich〉比特。
作為優(yōu)選，所述方法進(jìn)一步包括將所產(chǎn)生的i分量和所產(chǎn)生的q分量乘
以所述正交序列，以產(chǎn)生至少一個(gè)噪聲i分量和至少一個(gè)噪聲q分量。
作為優(yōu)選，所述方法進(jìn)一步包括對(duì)所述至少一個(gè)噪聲i分量和所述至少
一個(gè)噪聲q分量求和以產(chǎn)生至少一個(gè)求和所得噪聲i分量和至少一個(gè)求和所
得噪聲q分量。
作為優(yōu)選，所述方法進(jìn)一步包括對(duì)所述至少一個(gè)求和所得噪聲i分量和
所述至少一個(gè)求和所得噪聲q分量求平方以產(chǎn)生至少一個(gè)已平方噪聲i分量 和至少一個(gè)已平方噪聲q分量。
作為優(yōu)選，所述方法進(jìn)一步包括對(duì)所述至少一個(gè)已平方噪聲i分量禾tt所 述至少一個(gè)已平方噪聲q分量求和以產(chǎn)生最后的求和所得噪聲分量。
作為優(yōu)選，所述方法進(jìn)一步包括歸一化所述最后的求和所得噪聲分量以 確定所述下行信道的噪聲功率估計(jì)值。
作為優(yōu)選，所述歸一化包括所述已產(chǎn)生的最后求和所得噪聲分量除以所 述下行信道的每一個(gè)時(shí)隙中的多個(gè)專用導(dǎo)頻比特。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于信號(hào)處理的系統(tǒng)，所述 系統(tǒng)包括基于為發(fā)射信號(hào)生成的正交序列計(jì)算下行信道的噪聲功率估計(jì)值的 電路。
作為優(yōu)選，所述正交序列是基于所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙數(shù)量而產(chǎn)生的。 作為優(yōu)選，所述正交序列是基于用于所述發(fā)射信號(hào)的發(fā)射分集模式而產(chǎn)生的。作為優(yōu)選，所述電路對(duì)用于所述下行信道的多個(gè)控制比特的一部分求和 以產(chǎn)生同相(I)分量和正交(Q)分量。作為優(yōu)選，所述控制比特包括至少以下之一專用物理信道(DPCH)發(fā)射功率控制(TPC)比特、DPCH導(dǎo)頻比特和公共導(dǎo)頻信道(CPICH)比特。作為優(yōu)選，所述電路將所產(chǎn)生的I分量和所產(chǎn)生的Q分量乘以所述正交序列，以產(chǎn)生至少一個(gè)噪聲I分量和至少一個(gè)噪聲Q分量。作為優(yōu)選，所述電路對(duì)所述至少一個(gè)噪聲I分量和所述至少一個(gè)噪聲Q分量求和以產(chǎn)生至少一個(gè)求和所得噪聲I分量和至少一個(gè)求和所得噪聲Q分作為優(yōu)選，所述電路對(duì)所述至少一個(gè)求和所得噪聲I分量和所述至少一 個(gè)求和所得噪聲Q分量求平方以產(chǎn)生至少一個(gè)已平方噪聲I分量和至少一個(gè) 已平方噪聲Q分量。作為優(yōu)選，所述電路對(duì)所述至少一個(gè)已平方噪聲I分量和所述至少一個(gè) 已平方噪聲Q分量求和以產(chǎn)生最后的求和所得噪聲分量。作為優(yōu)選，所述電路歸一化所述最后的求和所得噪聲分量以確定所述下 行信道的噪聲功率估計(jì)值。作為優(yōu)選，所述歸一化包括所述已產(chǎn)生的最后求和所得噪聲分量除以所 述下行信道的每一個(gè)時(shí)隙中的多個(gè)專用導(dǎo)頻比特。本發(fā)明的這些或者其他的優(yōu)點(diǎn)，其他方面和新穎的特性以及實(shí)施例的細(xì) 節(jié)在結(jié)合下面的描述和附圖將會(huì)更加完全地得到理解。


圖1A是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例與兩個(gè)WCDMA基站通信的WCDMA手機(jī)設(shè)備的示 意框圖；圖1B是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的下行專用物理信道(DPCH)的無(wú)線幀格式的 示意圖；圖2A是結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)確定噪聲功率估計(jì)值的示意框
圖；圖2B是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中利用正交序列確定噪聲功率 估計(jì)值的示意圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中確定噪聲功率估計(jì)值的步驟的 示意流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例涉及在寬帶CDMA (WCDMA)網(wǎng)絡(luò)中用來(lái)計(jì)算噪聲估計(jì)值的 方法和設(shè)備，包括基于為發(fā)射信號(hào)生成的正交序列計(jì)算下行信道的噪聲功率 估計(jì)值。所述正交序列可基于所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙數(shù)量和/或用于所述發(fā)射信 號(hào)的發(fā)射分集模式而產(chǎn)生。用于下行信道的多個(gè)專用物理信道(DPCH)導(dǎo)頻的 一部分可以求和以產(chǎn)生同相(I)分量和正交相(Q)分量。所述產(chǎn)生的I分量 和所述Q分量可以乘以所述正交序列以產(chǎn)生一個(gè)或者多個(gè)相應(yīng)的I和Q噪聲 分量。所述產(chǎn)生的相應(yīng)的I和Q噪聲分量可以被求和，那么求和后的I和Q 分量再平方以得到相應(yīng)的I和Q噪聲分量。所述已平方的I和Q噪聲分量再 求和并接著進(jìn)行歸一化以產(chǎn)生該下行信道的噪聲功率估計(jì)值。圖1A是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例與兩個(gè)WCDMA基站通信的WCDMA手持設(shè)備的框 圖。參考圖1A，給出了移動(dòng)手持設(shè)備或者用戶設(shè)備120、多個(gè)基站BS 122和 BS 124以及多個(gè)射頻鏈路(RL)，RL1和RL2分別將用戶設(shè)備120與基站122 和基站124連接。用戶設(shè)備120包括處理器142、存儲(chǔ)器144和射頻部分146。 所述射頻部分146可包括收發(fā)器(Tx/Rx) 147。結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在這里公開(kāi)了一種處理下行信道的多個(gè)專用 物理信道(DPCH)導(dǎo)頻比特的方法，可以適用于分集和非分集無(wú)線系統(tǒng)。分集 無(wú)線系統(tǒng)包括空時(shí)發(fā)射分集(STTD)、閉環(huán)1(CL1)和閉環(huán)2(CL2)無(wú)線系統(tǒng)。上行鏈路功率控制(PC)對(duì)于基于CDMA系統(tǒng)是極為重要的，因?yàn)檫@樣一個(gè) 系統(tǒng)的容量是干擾水平的函數(shù)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有活動(dòng)用戶設(shè)備的發(fā)射功率可被 控制以限制干擾水平并減輕如眾所周知的"遠(yuǎn)近"效應(yīng)。如果有多于一個(gè)的 活動(dòng)用戶，非參考用戶的發(fā)射功率被一個(gè)因素所限制，該因素取決于參考用
戶碼字與非參考用戶碼字的部分交叉相關(guān)。然而，當(dāng)非參考用戶比參考用戶 離接收機(jī)更近一些的時(shí)候，那么由該非參考用戶產(chǎn)生的干擾要比該參考用戶 的功率大是可能的，這也就是所指的"遠(yuǎn)近"效應(yīng)。用戶設(shè)備可以利用開(kāi)環(huán) 功率控制來(lái)測(cè)量它的接收信號(hào)功率并據(jù)此來(lái)調(diào)整它的發(fā)射功率。活動(dòng)狀態(tài)的射頻鏈路(RL)可以利用閉環(huán)功率控制來(lái)測(cè)量來(lái)自于所有用戶設(shè)備的接收到的信號(hào)的功率，并指示各個(gè)用戶設(shè)備來(lái)提高或者降低它們的上行發(fā)射功率以達(dá)到在所述射頻鏈路中來(lái)自于所有用戶設(shè)備的接收信噪比(SNR)是相同的。處理器142可以傳送和/或控制發(fā)向和/或接收自基站122和基站124的 多個(gè)比特。存儲(chǔ)器144包括有合適的邏輯、電路和/或代碼，它可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 和/或控制信息。射頻部分146包括發(fā)射電路和/或接收電路，用于基于通過(guò) 下行專用信道(DPCH)接收到的多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特和/或多個(gè)導(dǎo)頻比 特，計(jì)算下行專用物理信道(DPCH)的信噪比(SNR)和/或噪聲功率估計(jì)值，其 中所述多個(gè)發(fā)射功率控制(TPC)比特在它們被接收到的時(shí)候可能是不知道的。 屬于相同射頻鏈路集的射頻鏈路可以廣播相同的發(fā)射功率控制比特值。屬于 不同射頻鏈路集的射頻鏈路可以廣播不同的發(fā)射功率控制比特。用戶設(shè)備 120可以通過(guò)多個(gè)射頻鏈路如RL1和RL2同時(shí)地接收發(fā)射功率控制(TPC)比 特。在切換期間，用戶設(shè)備120可以同時(shí)接收來(lái)自于多個(gè)射頻鏈路集的信號(hào)。 WCDMA規(guī)范定義了用于移動(dòng)電話上行鏈路的物理隨機(jī)接入信道(PRACH) 和用于BTS下行鏈路的捕獲指示信道(AICH)。當(dāng)用戶設(shè)備120完成對(duì)基站例 如基站122的搜索且將其PRACH上行信號(hào)與BTS AICH下行信號(hào)同步之后，通 信就建立起來(lái)。該基站可以識(shí)別出來(lái)自于用戶設(shè)備120的PRACH前導(dǎo)且響應(yīng) 一個(gè)AICH以建立通信鏈路。用戶設(shè)備120可以使用PRACH來(lái)發(fā)射它的開(kāi)環(huán)功 率控制設(shè)置給基站122。PRACH前導(dǎo)內(nèi)的不正確數(shù)據(jù)或者信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題可能導(dǎo) 致斷線，中斷該小區(qū)的容量和/或阻礙基站122的響應(yīng)。圖1B是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的下行專用物理信道(DPCH)的無(wú)線幀格式的 示意圖。參考圖1B，給出了無(wú)線幀格式102，其時(shí)間周期Tf等于10ms。無(wú)線 幀102包括多個(gè)時(shí)隙，例如，15個(gè)時(shí)隙。在該無(wú)線幀102中的每一個(gè)時(shí)隙， 例如，時(shí)隙tti 104可以包括多個(gè)專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)和多個(gè)專用物理控制信道(DPCCH)。該無(wú)線幀102中的每一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間周斯，例如，時(shí)隙tti 的時(shí)間周期等于10*"比特，例如，其中k二0…7。DPDCH是一種下行信道類型，其可表示為每一個(gè)無(wú)線幀102中多路復(fù)用 的I/Q編碼。該下行DPDCH可用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，例如，包含NdaW比特的數(shù)據(jù)l 154和包含Ndata2比特的數(shù)據(jù)2 160。在每一個(gè)射頻鏈路中可有0、 1或多個(gè) 下行專用物理數(shù)據(jù)信道。DPCCH是一種下行信道類型，其可表示為每一個(gè)無(wú)線幀102中多用服用 的I/Q編碼。該下行DPCCH可用來(lái)傳送由物理層產(chǎn)生的控制信息。該控制信 息包括每時(shí)隙包含NTPC比特的發(fā)射功率控制(TPC)塊156、每時(shí)隙包含NTFCI 比特的傳送格式組合指示(TFCI)塊158和每時(shí)隙包含Npil。t比特的導(dǎo)頻塊 162。導(dǎo)頻比特162是事先已知的，也就是，當(dāng)該導(dǎo)頻比特被接收后，接收機(jī) 可以識(shí)別。用語(yǔ)"事先"意味著"先前已知"。因此，傳統(tǒng)的計(jì)算信噪比(SNR) 度量的方法是先將接收的信號(hào)乘以已知的序列，然后計(jì)算該接收的信號(hào)的均 值和方差。然而，這些傳統(tǒng)的方法會(huì)導(dǎo)致對(duì)該噪聲功率的偏誤估計(jì)。那樣的 偏誤估計(jì)常常是非常不準(zhǔn)確的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可確定與下行專用物理信道(DPCH)—并發(fā)射 的下行控制信道的質(zhì)量和/或噪聲功率。在一個(gè)下行DPCH中，專用數(shù)據(jù)與控 制信息可以以時(shí)分復(fù)用的方式發(fā)射。該控制信息包括導(dǎo)頻比特、傳輸格式組 合指示(TFCI)比特和/或發(fā)射功率控制(TPC)比特。圖2A是結(jié)合本發(fā)明使用的在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中確定噪聲功率估計(jì)值的框圖。 參考圖2A，給出了用于給定射頻鏈路(RL)的多個(gè)導(dǎo)頻提取支路，例如導(dǎo)頻 提取支路i 202a到導(dǎo)頻提取支路j 204a,以及求和模塊206a、211a、…、216a、 226a、 232a和236a。圖中還示出了乘法模塊207a、 209a、 230a、平方模塊 218a、 220a、 228a和除法模塊222a、 224a和234a。在多徑衰弱環(huán)境中，接收機(jī)結(jié)構(gòu)，如圖2A給出的結(jié)構(gòu)，可以將支路分配 給多個(gè)接收路徑，例如，導(dǎo)頻提取支路i 202a到導(dǎo)頻提取支路j 204a。那 些屬于同一個(gè)射頻鏈路(RL)集的支路可以由求和模塊206a來(lái)求和以產(chǎn)生導(dǎo)
頻I總和208a以及導(dǎo)頻Q總和210a。噪聲估計(jì)值可以利用所述導(dǎo)頻比特來(lái) 計(jì)算得到。在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中，接收的無(wú)線信號(hào)可以模型化成平穩(wěn)的隨機(jī)變量。根 據(jù)統(tǒng)計(jì)理論，如果x是一個(gè)隨機(jī)變量，它的方差為《可以用以下的方程計(jì)算得到因此，接收到的信號(hào)的噪聲功率可以通過(guò)估計(jì)該接收到的信號(hào)的方差來(lái)計(jì)算 得到。在操作中，來(lái)自于所有支路202a、…、204a的導(dǎo)頻比特可以通過(guò)求和模 塊206a求和。所得的導(dǎo)頻Q總和210a以及導(dǎo)頻I總和208a可以分別傳送給 乘法模塊209a以及207a。在出現(xiàn)非分集平坦衰落的環(huán)境下，每個(gè)時(shí)隙每一 個(gè)專用導(dǎo)頻比特的軟信息值可以利用專用DPCH控制消息從接收方用戶設(shè)備 獲得。第i個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)可以用以下方程表示其中，^m為發(fā)射信號(hào)功率，ISeq和QSeq為發(fā)射的I序列和Q序列， ZSeq + jQ&q為導(dǎo)頻符號(hào)，h為在分支i的信道增益，而m是在用戶設(shè)備處接 收到的信號(hào)的噪聲。每一個(gè)時(shí)隙中的專用導(dǎo)頻比特的數(shù)量可以用mim—ded表 示，這樣的話，每一個(gè)時(shí)隙有num—ded/2個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)。參考圖2A，求和模塊206a傳送的導(dǎo)頻I總和208a和導(dǎo)頻Q總和210a 可以用以下方程表示在求和模塊206a生成導(dǎo)頻I總和208a和導(dǎo)頻Q總和210a之后，每一個(gè)導(dǎo)頻 總和208a和210a分別通過(guò)乘法模塊207a和209a乘以其各自的序列即序列<formula>formula see original document page 10</formula>
I 238a和序列Q 240a，以消除相位旋轉(zhuǎn)。反旋轉(zhuǎn)之后的I和Q分量可以用以 下方程表示<formula>formula see original document page 11</formula>其中， 和 指為其估算功率的I和Q分支上的噪聲分量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，噪聲功率估計(jì)值可以用接收到的信號(hào)的功率 (E[x2])減去該接收信號(hào)均值的平方(E[x])2?？梢苑謩e使用求和模塊211a和 212a計(jì)算num_ded/2個(gè)反旋轉(zhuǎn)之后的I和Q分量的總和。得到的反旋轉(zhuǎn)之后 的I和Q分量的總和接著可以分別使用除法器模塊222a和224a來(lái)歸一化。 例如除法器模塊222a和224a可以用得到的反旋轉(zhuǎn)之后的I和Q分量的總和 除以num—ded/2以完成歸一化處理。除法器模塊222a和224a的輸出可以表 示為meanl 242a和meanQ 244a且可以用以下方程表示<formula>formula see original document page 11</formula>參考方程(l)，接收信號(hào)的均值的平方(E[x])2可以使用以下方程計(jì)算得到<formula>formula see original document page 11</formula>其中K是縮放因子，是基于硬件的常數(shù)。(y^朋/^M7702的計(jì)算可以通過(guò)求 和模塊226a和平方模塊228a來(lái)執(zhí)行，而乘以因子K的乘法可以使用乘法模 塊230a來(lái)執(zhí)行。該反旋轉(zhuǎn)之后的I和Q分量分別可以用平方模塊218a和220a來(lái)平方。 求平方后得到的分量可以用以下方程表示<formula>formula see original document page 12</formula>和然后使用求和模塊214a和216a分別計(jì)算num_ded/2個(gè)平方分量/2和22的總 和。接著求和模塊232a將該平方分量總合合并。該求和模塊232a的合并輸 出可以使用除法器模塊234a來(lái)歸一化。例如，除法器234a可以用該求和模 塊232a的合并輸出除以num—ded來(lái)完成歸一化處理，從而生成接收信號(hào)的功 率E[x2]的均值meansq 246a。該meansq 246a可以用以下方程表示<formula>formula see original document page 12</formula>(8>
再參考方程(l)，接收信號(hào)的功率的均值E[x2]可以使用以下發(fā)方程計(jì)算 <formula>formula see original document page 12</formula> (9)另外，根據(jù)方程(l)，噪聲功率可以利用求和模塊236a把接收信號(hào)的功率的 均值(E[x2])減去該接收信號(hào)均值的平方(E[x])2來(lái)計(jì)算得到。在這點(diǎn)上，該噪聲 功率估計(jì)值A(chǔ)^7w 248a可以用以下方程計(jì)算得到<formula>formula see original document page 12</formula> (10)圖2B是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中利用正交序列確定噪聲功率 估計(jì)值的示意框圖。參考圖2B，對(duì)于給定的射頻鏈路(RL〉給出了多個(gè)導(dǎo)頻提 取支路，例如，導(dǎo)頻提取支路i 202b到導(dǎo)頻提取支路j 204b，以及求和模塊 206b、 216b和222b。圖中同時(shí)也給出了裝載模塊214b、乘法器模塊212b、 平方模塊218b、 220b以及除法器模塊224b。在多徑衰弱環(huán)境中，如圖2B所示的接收機(jī)結(jié)構(gòu)可以將多個(gè)分支分配給多 個(gè)接收路徑，例如，導(dǎo)頻提取分支i 202b到導(dǎo)頻提取分支j 204b。這些屬 于相同的射頻鏈路(RL)集的分支可以通過(guò)求和模塊206b求和以產(chǎn)生導(dǎo)頻I 總和208b以及導(dǎo)頻Q總和210b。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，噪聲功率估計(jì)值可以利用導(dǎo)頻比特和使用發(fā)射的符號(hào)序列生成的一個(gè)或者多個(gè)正交序列來(lái) 計(jì)算得到。在非分集平坦衰減情況下，下行信道的每一個(gè)時(shí)隙中的每一個(gè)專 用導(dǎo)頻比特的軟信息值可以通過(guò)硬件獲得，而第i個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)可以用以下方禾呈表不<formula>formula see original document page 13</formula>每一個(gè)時(shí)隙的專用導(dǎo)頻比特的數(shù)量可以用",一&d表示，而",—JW/2個(gè) 專用導(dǎo)頻符號(hào)根據(jù)以下方程形成一個(gè)矢量<formula>formula see original document page 13</formula>(12)其中w是合并后的噪聲，它的功率是可以估計(jì)的。導(dǎo)頻符號(hào)序列l(wèi)i在該序列接收到之前就是已知的。在這點(diǎn)上，可以計(jì)算出正交序列/<formula>formula see original document page 13</formula>以使得:(13)因?yàn)閷?dǎo)頻符號(hào)包含-l和1，所以^也包含-l和l。將接收的符號(hào)^乘以f可以導(dǎo)致接收的I和Q的符號(hào)變化，那么可以滿 足以下方程々' (14) 噪聲分量《的方差可以用以下方程表示<formula>formula see original document page 13</formula>(15)其中/。e是帶寬受限的白噪聲源的功率譜密度(模擬來(lái)自于小區(qū)的干擾)，它可 以在用于設(shè)備端天線連接器處測(cè)量。當(dāng)正交序列y需要?dú)w一化時(shí)，可以滿足以下方禾 、王:<formula>formula see original document page 14</formula>在這點(diǎn)上，/i的方差可以用以下方程表示<formula>formula see original document page 14</formula>(17)參考圖2B，基于時(shí)隙數(shù)量信息226b和發(fā)射分集模式信息227b，裝載模 塊214b可以確定一個(gè)或者多個(gè)正交序列，例如所述正交序列228b和230b。 例如，可以為閉環(huán)1(CL1)發(fā)射分集模式產(chǎn)生不同的正交序列。所產(chǎn)生的一個(gè) 或者多個(gè)正交序列傳送給乘法器模塊212b。產(chǎn)生的I分量208b和產(chǎn)生的Q 分量210b可以乘以一個(gè)或者多個(gè)正交序列，例如正交序列228b和230b,以 移除信號(hào)分量并產(chǎn)生至少一個(gè)噪聲I分量232b和至少一個(gè)噪聲Q分量234b。所述至少一個(gè)噪聲I分量232b和至少一個(gè)噪聲Q分量234b可以利用求和模塊216b求和以產(chǎn)生至少一個(gè)噪聲I分量總和236b和至少一個(gè)噪聲Q分 量總和238b。該至少一個(gè)噪聲I分量總和236b和至少一個(gè)噪聲Q分量總和 238b可以分別利用平方模塊218b和220b求平方，以產(chǎn)生至少一個(gè)平方噪聲 I分量和至少一個(gè)平方噪聲Q分量。該至少一個(gè)平方噪聲I分量和至少一個(gè) 平方噪聲Q分量可以利用求和模塊222b求和以產(chǎn)生一個(gè)噪聲分量總和。該噪 聲分量總和通過(guò)除法器模塊224b歸一化以產(chǎn)生下行信道的噪聲功率估計(jì)值 Npilot 240b。在導(dǎo)頻比特?cái)?shù)量大于2的平坦衰減STTD環(huán)境內(nèi)，每一個(gè)時(shí)隙中的每一個(gè) 專用導(dǎo)頻比特的軟信息值可以由硬件獲得。天線1的第i個(gè)接收的專用導(dǎo)頻 符號(hào)可以等于<formula>formula see original document page 14</formula>(18)類似地，對(duì)于天線2，<formula>formula see original document page 14</formula>(19)一組^rf / 2個(gè)專用導(dǎo)頻符號(hào)可根據(jù)以下方程形成一個(gè)矢d<formula>formula see original document page 15</formula>(23)導(dǎo)頻符號(hào)序列&和&在序列接收到之前是已知的，而正交序列f可以通 過(guò)裝載模塊214b計(jì)算出來(lái)，使得滿足以下方程/3=0和/3=0 (24)/^=/5和/^=/4 (25) 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以計(jì)算出唯一的正交序列f，使得它同時(shí) 與導(dǎo)頻符號(hào)序列&和L都正交。噪聲分量w;的方差可以用以下方程表示<formula>formula see original document page 15</formula> (26〉和<formula>formula see original document page 15</formula>(27)當(dāng)正交序列Z可用除法器模塊224b歸一化時(shí)，以下方程可得到滿足A =1 (28) 那么/丑的方差可以用以下方程表示
<formula>formula see original document page 15</formula>(29)因此，由專用導(dǎo)頻比特得到的噪聲功率Npilot 240b可以利用以下方程獲得:<formula>formula see original document page 16</formula>當(dāng)導(dǎo)頻比特?cái)?shù)量等于2的時(shí)候，由天線2廣播的2個(gè)導(dǎo)頻比特可以先于 數(shù)據(jù)字段的最后2比特之前。該導(dǎo)頻比特與數(shù)據(jù)一起進(jìn)行了 STTD編碼，因此 需要在STTD解碼之后才能恢復(fù)該比特。接收電路可以在進(jìn)行STTD解碼之后， 在合并器206b的輸出端提取出導(dǎo)頻比特。STTD解碼后得到的導(dǎo)頻符號(hào)可以 用以下方程表示<formula>formula see original document page 16</formula>(31)其中A可以是由天線i發(fā)送的已知導(dǎo)頻符號(hào)，且<formula>formula see original document page 16</formula>(33)然后將導(dǎo)頻比特Pilotl和PilotQ分別乘以Iseq和Qseq以消除相位旋轉(zhuǎn)。 接著，反旋轉(zhuǎn)之后的I和Q分量可用于根據(jù)以下方程計(jì)算噪聲功率Npilot 240b:和<formula>formula see original document page 16</formula>(34)(<formula>formula see original document page 16</formula>35)在CL1平坦衰減環(huán)境中，每個(gè)分支上每一個(gè)時(shí)隙的每一個(gè)專用導(dǎo)頻比特 的軟信息值可以利用以下方程獲得<formula>formula see original document page 16</formula>(36)(37)
權(quán)值w可以利用固件來(lái)計(jì)算，使得滿足以下方程:<formula>formula see original document page 17</formula>乘法器模塊212b可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)z乘以正交序列》得到以下方程<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>和<formula>formula see original document page 17</formula>噪聲分量叢力的方差和該噪聲功率Npilot 240b的確定可以用以下方程表示:<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>在CL2平坦衰減環(huán)境中，參考如上所述的CL1環(huán)境相同的導(dǎo)頻格式應(yīng)用 于天線上。每個(gè)分支上每一個(gè)時(shí)隙的每一個(gè)專用導(dǎo)頻比特的軟信息值可以利 用以下方程獲得<formula>formula see original document page 17</formula>"Mm 個(gè)專用導(dǎo)頻符號(hào)根據(jù)以下方程形成一個(gè)矢]<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 18</formula>(46)權(quán)值Wl和w2可以使用固件來(lái)計(jì)算得到，從而滿足以下方程<formula>formula see original document page 18</formula>(47)<formula>formula see original document page 18</formula>(48〉乘法器模塊212b可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)z乘以正交序列纟，得到以下方程^ I2=《2=h々+—2||2/。c (49) 然后便可使用方程(49)來(lái)確定噪聲分量的方差和噪聲功率Npilot 240b。圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中用以確定噪聲功率估計(jì)值的步 驟的流程圖。參考圖2B和3，步驟302中，用于下行信道的多個(gè)專用物理信 道(DPCH)導(dǎo)頻比特的部分可以通過(guò)求和模塊206b求和以產(chǎn)生同相(I)分量 208b和正交(Q)分量210b。步驟304中，所產(chǎn)生的I分量和所產(chǎn)生的Q分量 乘以一個(gè)或者多個(gè)正交序列，例如序列228b和230b，從而產(chǎn)生至少一個(gè)噪 聲I分量232b和至少一個(gè)噪聲Q分量234b。步驟306中，該至少一個(gè)噪聲I 分量232b和至少一個(gè)噪聲Q分量234b通過(guò)求和模塊216b求和，從而產(chǎn)生至 少一個(gè)噪聲i分量總和236b和至少一個(gè)噪聲Q分量總和238b。步驟308中， 該至少一個(gè)噪聲I分量總和236b和至少一個(gè)噪聲Q分量總和238b可以分別 通過(guò)平方模塊218b和220b求平方，從而產(chǎn)生至少一個(gè)平方噪聲I分量和至少 一個(gè)平方Q分量。步驟310中，該至少一個(gè)平方噪聲I分量和至少一個(gè)平方 Q分量通過(guò)求和模塊222b求和，產(chǎn)生最后的噪聲分量總和。步驟312中，該 最后產(chǎn)生的噪聲分量總和可以用除法器224b歸一化，以決定下行信道的噪聲 功率估計(jì)值Npilot 240b。本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例可以提供一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)器，其內(nèi)存儲(chǔ)的計(jì) 算機(jī)程序具有至少一個(gè)處理信號(hào)的代碼段，所述至少一個(gè)代碼段由機(jī)器執(zhí)行 后使所述機(jī)器執(zhí)行以上描述的步驟。
因此，本發(fā)明可以用硬件、軟件、固件或其結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可以在 至少一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以集中方式實(shí)現(xiàn)，或者由分布在幾個(gè)互連的計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)中的不同部分以分散方式實(shí)現(xiàn)。任何可以實(shí)現(xiàn)所述方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其 它設(shè)備都是可適用的。常用軟硬件的結(jié)合可以是安裝有計(jì)算機(jī)程序的通用計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)安裝和執(zhí)行所述程序控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使其按所述方法運(yùn)行。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)為板級(jí)產(chǎn)品，如單芯片、專用集成電路(ASIC)，或者在單芯片中與系統(tǒng)的其它部分不同程度的集成以作為各自的部分。該系統(tǒng)的集成度將主要取決于速度和費(fèi)用考慮。由于如今成熟的處理器技術(shù)，利用現(xiàn)有的商用處理器是可能的，該處理器可以實(shí)現(xiàn)在本發(fā)明的ASIC 實(shí)現(xiàn)的外部。作為可替換的，如果該處理器是以ASIC核或者邏輯塊存在的， 那么現(xiàn)有的商業(yè)處理器可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)ASIC設(shè)備的一部分，它內(nèi)含有用固件 方式實(shí)現(xiàn)的多種功能。本發(fā)明還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)施，所述程序包含能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明 方法的全部特征，當(dāng)其安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí)，通過(guò)運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明 的方法。本文件中的計(jì)算機(jī)程序所指的是可以采用任何程序語(yǔ)言、代碼或 符號(hào)編寫的一組指令的任何表達(dá)式，該指令組使系統(tǒng)具有信息處理能力，以 直接實(shí)現(xiàn)特定功能，或在進(jìn)行下述一個(gè)或兩個(gè)步驟之后實(shí)現(xiàn)特定功能a)轉(zhuǎn) 換成其它語(yǔ)言、編碼或符號(hào)；b)以不同的格式再現(xiàn)。本發(fā)明是通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不 脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。另外， 針對(duì)特定情形或具體情況，可以對(duì)本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范 圍。因此，本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán) 利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。本申請(qǐng)參考以下專利申請(qǐng)并將其全文引入本申請(qǐng)中美國(guó)專利申請(qǐng)11/355， 110，申請(qǐng)日為2006年2月15日； 美國(guó)專利申請(qǐng)11/355,222，申請(qǐng)日為2006年2月15日； 美國(guó)專利申請(qǐng)11/355， 109，申請(qǐng)日為2006年2月15日；
美國(guó)專利申請(qǐng)11/355， 111，申請(qǐng)日為2005年2月15日； 美國(guó)專利申請(qǐng)11/422， 689，申請(qǐng)日為2006年6月7。
權(quán)利要求
1、一種用于信號(hào)處理的方法，其特征在于，所述方法包括基于為發(fā)射信號(hào)生成的正交序列計(jì)算下行信道的噪聲功率估計(jì)值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述正交序列是基于所述 發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙數(shù)量而產(chǎn)生的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述正交序列是基于用于 所述發(fā)射信號(hào)的發(fā)射分集模式而產(chǎn)生的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括對(duì)用 于所述下行信道的多個(gè)控制比特的一部分求和以產(chǎn)生I分量和Q分量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制比特包括至少以 下之一專用物理信道發(fā)射功率控制比特、專用物理信道導(dǎo)頻比特和公共導(dǎo) 頻信道比特。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將所 產(chǎn)生的I分量和所產(chǎn)生的Q分量乘以所述正交序列，以產(chǎn)生至少一個(gè)噪聲I 分量和至少一個(gè)噪聲Q分量。
7、 一種用于信號(hào)處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括基于為發(fā)射信 號(hào)生成的正交序列計(jì)算下行信道的噪聲功率估計(jì)值的電路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述正交序列是 基于所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙數(shù)量而產(chǎn)生的。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述正交序列是基于用于 所述發(fā)射信號(hào)的發(fā)射分集模式而產(chǎn)生的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電路對(duì)用于所述下 行信道的多個(gè)控制比特的一部分求和以產(chǎn)生I分量和Q分量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中用于信號(hào)處理的方法和系統(tǒng)。所述用于信號(hào)處理的方法包括基于為發(fā)射信號(hào)生成的正交序列計(jì)算下行信道的噪聲功率估計(jì)值。所述正交序列可以是基于發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙數(shù)量和/或用于發(fā)生信號(hào)的發(fā)射分集模式而產(chǎn)生的。用于下行信道的多個(gè)專用物理信道(DPCH)導(dǎo)頻的一部分可以求和以產(chǎn)生I分量和Q分量。所述I分量和Q分量可以乘以所述正交序列以產(chǎn)生至少一個(gè)噪聲I分量和至少一個(gè)噪聲Q分量。
文檔編號(hào)H04B1/10GK101154960SQ20071014080
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者塞韋林·卡特羅伊斯-厄斯戈, 尤里·M·蘭道, 文科·厄斯戈, 馬克·肯特 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司