專利名稱：用于ofdma系統(tǒng)的信號質(zhì)量估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請一般涉及通信系統(tǒng)。本申請尤其涉及用于在通信系統(tǒng)中測量信號質(zhì)量的方 法和裝置。背景無線通信設(shè)備已經(jīng)變得越來越小并且越來越強(qiáng)大以圖滿足消費(fèi)者的需要并提高 便攜性和便利性。消費(fèi)者已變得依賴于諸如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計(jì)算機(jī) 之類的無線通信設(shè)備。消費(fèi)者業(yè)已開始期望得到可靠的服務(wù)、擴(kuò)大的覆蓋區(qū)域、以及增進(jìn)的 功能性。無線通信設(shè)備可被稱為移動站、臺、接入終端、用戶終端、終端、訂戶單元、用戶裝備寸。無線通信系統(tǒng)可同時(shí)支持多個(gè)無線通信設(shè)備的通信。無線通信設(shè)備可經(jīng)由上行鏈 路和下行鏈路上的傳輸來與一個(gè)或更多個(gè)基站(其可替換地被稱為接入點(diǎn)、B節(jié)點(diǎn)等)通 信。上行鏈路(或即反向鏈路)是指從無線通信設(shè)備至基站的通信鏈路，而下行鏈路(或 即前向鏈路)是指從基站至無線通信設(shè)備的通信鏈路。無線通信系統(tǒng)可以是能夠通過共享可用系統(tǒng)資源(例如，帶寬和發(fā)射功率)來支 持與多用戶通信的多址系統(tǒng)。這些多址系統(tǒng)的示例包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時(shí)分多址 (TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、以及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。一些用于無線通信的標(biāo)準(zhǔn)要求在移動站處作出某種類型的信號質(zhì)量測量并將其 傳達(dá)回基站。遺憾的是，由于收到信號受信道狀況影響且與干擾和噪聲混合，因此難以準(zhǔn)確 地估計(jì)信號質(zhì)量。附圖簡述

圖1解說了無線通信系統(tǒng)的示例；圖2解說了可在使用OFDM或OFDMA方法的無線設(shè)備中使用的各種組件的示例；圖3解說了可以在利用正交頻分復(fù)用(OFDM)和正交頻分多址(OFDMA)的無線通 信系統(tǒng)內(nèi)使用的發(fā)射機(jī)的示例和接收機(jī)的示例；圖4解說了示例0FDM/0FDMA幀結(jié)構(gòu)；圖5解說了頻域中的OFDMA前置碼的示例；圖6解說了根據(jù)某些實(shí)施例的用于信號質(zhì)量估計(jì)的示例操作；圖7解說了用于執(zhí)行圖6中所示的操作的組件；圖8解說了用于前置碼中的空位置的示例功率測量塊的邏輯；圖9解說了用于示例功率測量塊的邏輯；圖10解說了用于導(dǎo)頻位置的示例功率測量塊的邏輯；圖11解說了用于具有差分信號邏輯的功率測量塊的示例安排的邏輯；圖12解說了用于導(dǎo)頻位置的另一示例功率測量塊的邏輯。概述某些實(shí)施例提供用于執(zhí)行信號質(zhì)量演算的方法、接收機(jī)、裝置和移動設(shè)備。該方法一般包括將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域；從經(jīng)變換的前置
6碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號；對第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí) 行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號，其中N為大于1的整數(shù)；對第一導(dǎo)頻副載波信號和差 分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量；使用對第一導(dǎo)頻副載波信號和差分導(dǎo)頻信號的該分開的功 率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)；以及將該信號質(zhì)量參數(shù)傳送給該站。該接收機(jī)一般包括變換邏輯，用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域 并從經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號；差分邏 輯，用于對第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號，其中N為大于1的 整數(shù)；測量邏輯，用于對第一導(dǎo)頻副載波信號和差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量；以及信 號質(zhì)量邏輯，用于使用對第一導(dǎo)頻副載波信號和差分導(dǎo)頻信號的該分開的功率測量來演算 一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。該設(shè)備一般包括用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域的裝置；用于 從經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號的裝置；用 于對第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號的裝置，其中N為大于1 的整數(shù)；用于對第一導(dǎo)頻副載波信號和差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量的裝置；用于使用 對第一導(dǎo)頻副載波信號和差分導(dǎo)頻信號的該分開的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì) 量參數(shù)的裝置；以及用于將該信號質(zhì)量參數(shù)傳送給該站的裝置。該移動設(shè)備一般包括接收機(jī)，用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域 并從經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號；測量邏 輯，用于對第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號，其中N為大于1的 整數(shù)；對第一導(dǎo)頻副載波信號和差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量；并且使用對第一導(dǎo)頻副 載波信號和差分導(dǎo)頻信號的該分開的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)；以及發(fā) 射機(jī)，用于將該信號質(zhì)量參數(shù)傳送給該站。詳細(xì)描述本公開的方法和裝置可在寬帶無線通信系統(tǒng)中使用。術(shù)語“寬帶無線”指在給定 區(qū)域上提供無線、語音、因特網(wǎng)和/或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入的技術(shù)。代表微波接入全球互通的WiMAX是基于標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線技術(shù)，它提供長距離上的 高吞吐量寬帶連接?，F(xiàn)今有兩種主要的WiMAX應(yīng)用固定WiMAX和移動WiMAX。固定WiMAX 應(yīng)用是點(diǎn)對多點(diǎn)，從而為住戶和企業(yè)實(shí)現(xiàn)寬帶接入。移動WiMAX供應(yīng)寬帶速度下蜂窩網(wǎng)絡(luò) 的完全移動性。移動WiMAX是基于OFDM (正交頻分復(fù)用)和OFDMA (正交頻分多址)技術(shù)的。OFDM 是以近年來已被各種高數(shù)據(jù)率通信系統(tǒng)廣泛采納的數(shù)字多載波調(diào)制技術(shù)。通過使用0FDM， 傳送比特流被分成多個(gè)低速率子流。每個(gè)子流是在多個(gè)并行子信道之一上發(fā)送的。OFDMA 是其中用戶在不同時(shí)隙上被指派給不同副載波的多址技術(shù)。OFDMA是靈活多址技術(shù)，該技術(shù) 可容納具有十分不同的應(yīng)用、數(shù)據(jù)率和服務(wù)質(zhì)量要求的許多用戶。無線互聯(lián)網(wǎng)和通信的快速增長已導(dǎo)致無線通信服務(wù)領(lǐng)域中對高數(shù)據(jù)率的需求不 斷增長。0FDM/0FDMA系統(tǒng)如今被認(rèn)為是最有前景的探索領(lǐng)域之一，并且是下一代無線通信 的關(guān)鍵技術(shù)。這是由于這樣的事實(shí)0FDM/0FDMA調(diào)制方案可用相對簡單的均衡器提供許多 優(yōu)于某些單載波調(diào)制方案的優(yōu)點(diǎn)，比如調(diào)制效率、頻譜效率、靈活性和強(qiáng)多徑免疫性。IEEE 802. 16x是為固定和移動寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)定義空中接口的新興標(biāo)準(zhǔn)組織。IEEE 802. 16x在2004年5月為固定BWA系統(tǒng)批準(zhǔn)了，16d并在2005年10月為移 動BWA系統(tǒng)公布了’ 16e。這兩種標(biāo)準(zhǔn)定義了四個(gè)不同的物理層(PHY)和一個(gè)媒體接入控 制(MAC)層。這四個(gè)物理層中的OFDM和OFDMA物理層分別是固定和移動BWA領(lǐng)域中最流 行的。圖1解說了無線通信系統(tǒng)100的示例。無線通信系統(tǒng)100可以是寬帶無線通信系 統(tǒng)100。無線通信系統(tǒng)100為各自由基站104服務(wù)的數(shù)個(gè)蜂窩小區(qū)102提供通信?；?04 可以是與用戶終端106通信的固定站?；?04也可以替換地用接入點(diǎn)、B節(jié)點(diǎn)、或其他某 個(gè)術(shù)語稱之。圖1示出遍布系統(tǒng)100中的各種用戶終端106。用戶終端106可以是固定(艮口， 駐定)的或移動的。用戶終端106可以替換地被稱為遠(yuǎn)程站、接入終端、終端、訂戶單元、移 動站、臺、用戶裝備等。用戶終端106可以是諸如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持式設(shè) 備、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等無線設(shè)備。可以對無線通信系統(tǒng)100中在基站104與用戶終端106之間的傳輸使用各種算法 和方法。例如，可以根據(jù)0FDM/0FDMA技術(shù)在基站104與用戶終端106之間發(fā)送和接收信號。 如果是這種情形，則無線通信系統(tǒng)100可以被稱為0FDM/0FDMA系統(tǒng)100。促成從基站104向用戶終端106傳輸?shù)耐ㄐ沛溌房梢员环Q為下行鏈路108，而促成 從用戶終端106向基站104傳輸?shù)耐ㄐ沛溌房梢员环Q為上行鏈路110。替換地，下行鏈路 108可以被稱為前向鏈路或前向信道，而上行鏈路110可以被稱為反向鏈路或反向信道。蜂窩小區(qū)102可以被劃分為多個(gè)扇區(qū)112。扇區(qū)112是蜂窩小區(qū)102內(nèi)的物理覆 蓋區(qū)。0FDM/0FDMA系統(tǒng)100內(nèi)的基站104可以利用將功率流集中在蜂窩小區(qū)102的特定扇 區(qū)112內(nèi)的天線。這樣的天線可被稱為定向天線。圖2解說了可在無線設(shè)備202中使用的各種組件。無線設(shè)備202是可被配置成實(shí) 現(xiàn)本文所描述的各種方法的設(shè)備的示例。無線設(shè)備202可以是基站104或用戶終端106。無線設(shè)備202可包括控制無線設(shè)備202的操作的處理器204。處理器204也可被 稱為中央處理單元(CPU)?？砂ㄖ蛔x存儲器(ROM)和隨機(jī)存取存儲器(RAM)兩者的存儲 器206向處理器204提供指令和數(shù)據(jù)。存儲器206的一部分還可包括非易失性隨機(jī)存取存 儲器(NVRAM)。處理器204通常基于存儲在存儲器206內(nèi)的程序指令執(zhí)行邏輯和算術(shù)運(yùn)算。 存儲器206中的指令是可執(zhí)行指令，以用于實(shí)現(xiàn)本文所描述的方法。無線設(shè)備202還可包括外殼208，該外殼可內(nèi)含發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212以允許在 無線設(shè)備202與遠(yuǎn)程位置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收。發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212可被組合 成收發(fā)機(jī)214。天線216可被附連至外殼208且電耦合至收發(fā)機(jī)214。無線設(shè)備202還可 包括(未示出)多個(gè)發(fā)射機(jī)、多個(gè)接收機(jī)、多個(gè)收發(fā)機(jī)和/或多個(gè)天線。無線設(shè)備202還可包括可用來檢測和量化收發(fā)機(jī)214收到的信號的電平的信號 檢測器218。信號檢測器218可檢測諸如總能量、每偽噪聲(PN)碼片的導(dǎo)頻能量、功率譜 密度那樣的信號和其他信號。無線設(shè)備202還可包括供用于處理信號的數(shù)字信號處理器 (DSP)220。無線設(shè)備202的各個(gè)組件可通過總線系統(tǒng)222耦合在一起，除數(shù)據(jù)總線之外，總線 系統(tǒng)222還可包括功率總線、控制信號總線和狀態(tài)信號總線。然而，出于清晰的目的，各種 總線被解說為總線系統(tǒng)222。
圖3解說了可在利用0FDM/0FDMA的無線通信系統(tǒng)100內(nèi)使用的發(fā)射機(jī)302的示 例。發(fā)射機(jī)302可實(shí)現(xiàn)在基站104中以供在下行鏈路108上向用戶終端106發(fā)射數(shù)據(jù)306。 發(fā)射機(jī)302也可實(shí)現(xiàn)在用戶終端106中以供在上行鏈路110上向基站104發(fā)射數(shù)據(jù)306。待發(fā)射的數(shù)據(jù)306示為作為輸入被提供給串_并(S/P)轉(zhuǎn)換器308。S/P轉(zhuǎn)換器 308將傳輸數(shù)據(jù)拆分成N個(gè)并行數(shù)據(jù)流310。這N個(gè)并行數(shù)據(jù)流310隨后可作為輸入被提供給映射器312。映射器312將這N個(gè) 并行數(shù)據(jù)流310映射到N個(gè)星座點(diǎn)上。此映射可以使用諸如二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、正交 相移鍵控(QPSK)、8相移鍵控(8PSK)、正交振幅調(diào)制(QAM)等某種調(diào)制星座來進(jìn)行。由此， 映射器312輸出N個(gè)并行碼元流316，其中每個(gè)碼元流316與快速傅里葉逆變換(IFFT) 320 的N個(gè)正交副載波之一相對應(yīng)。這N個(gè)并行碼元流316在頻域中表示，并且可由IFFT組件 320轉(zhuǎn)換成N個(gè)并行時(shí)域采樣流318?，F(xiàn)在將提供關(guān)于術(shù)語的簡注。頻域中的N個(gè)并行調(diào)制等效于頻域中的N個(gè)調(diào)制碼 元，等效于頻域中的N個(gè)映射加N點(diǎn)IFFT，等效于時(shí)域中的一個(gè)(有用)0FDM碼元，等效于時(shí) 域中的N個(gè)采樣。時(shí)域中的一個(gè)OFDM碼元Ns等于N。p (每OFDM碼元的保護(hù)采樣數(shù)目)+N (每 OFDM碼元的有用采樣數(shù)目)。這N個(gè)并行時(shí)域采樣流318可由并-串(P/S)轉(zhuǎn)換器324轉(zhuǎn)換成0FDM/0FDMA碼 元流322。保護(hù)插入組件326可在0FDM/0FDMA碼元流322中的相繼0FDM/0FDMA碼元之間 插入保護(hù)區(qū)間。保護(hù)插入組件326的輸出隨后可由射頻(RF)前端328上變頻至合需發(fā)射 頻帶。天線330隨后可發(fā)射得到的信號332。圖3還解說可在利用0FDM/0FDMA的無線通信系統(tǒng)100內(nèi)使用的接收機(jī)304的示 例。接收機(jī)304可實(shí)現(xiàn)在用戶終端106中以供在下行鏈路108上接收來自基站104的數(shù)據(jù) 206。接收機(jī)304也可實(shí)現(xiàn)在基站104中以供在上行鏈路110上接收來自用戶終端106的 數(shù)據(jù)306。所發(fā)射的信號332被示為在無線信道334上傳播；然而，也可以對某些實(shí)施例使 用有線信道。當(dāng)由天線330'接收到信號332'時(shí)，收到信號332'可由RF前端328'下變 頻成基帶信號。保護(hù)移除組件326'隨后可移除先前由保護(hù)插入組件326插入在諸OFDM/ OFDMA碼元之間的保護(hù)區(qū)間。保護(hù)移除組件326'的輸出可被提供給S/P轉(zhuǎn)換器324'。S/P轉(zhuǎn)換器324'可將 0FDM/0FDMA碼元流322'分成N個(gè)并行時(shí)域碼元流318'，這些碼元流的每一個(gè)與N個(gè)正交 副載波之一相對應(yīng)。快速傅里葉變換(FFT)組件320'可將N個(gè)并行時(shí)域碼元流318'轉(zhuǎn) 換到頻域并輸出N個(gè)并行頻域碼元流316'。解映射器312'執(zhí)行映射器312所執(zhí)行的碼元映射操作的逆，從而輸出N個(gè)并行數(shù) 據(jù)流310'。P/S轉(zhuǎn)換器308'可將N個(gè)并行數(shù)據(jù)流310'組合成單個(gè)數(shù)據(jù)流306‘。理想 情況下，此數(shù)據(jù)流306'與作為輸入提供給發(fā)射機(jī)302的數(shù)據(jù)306相對應(yīng)。本發(fā)明的某些實(shí)施例利用原始信號來估計(jì)信道質(zhì)量，這與利用經(jīng)均衡信號或在信 道估計(jì)之后估計(jì)信道質(zhì)量相反。例如，可通過演算原始信號的導(dǎo)頻副載波和空副載波的功 率來估計(jì)信號質(zhì)量。為了緩解信道效應(yīng)，某些實(shí)施例利用一階和/或二階差分方案。本文中給出的技術(shù)可用來演算各種各樣的信號質(zhì)量測量，諸如CINR、CNR和CIR。 本公開還提供取決于諸如前置碼區(qū)劃、PUSC區(qū)劃和PUSC區(qū)劃的主要群之類的置換區(qū)劃的估計(jì)方法。如上所述，無線設(shè)備可利用0FDM/0FDMA數(shù)字調(diào)制方案來與基站通信。圖4解說了 用于OFDMA系統(tǒng)的示例幀結(jié)構(gòu)以及表示前置碼碼元和數(shù)據(jù)碼元的解說。OFDM幀400包括一個(gè)或更多個(gè)前置碼以及若干數(shù)據(jù)碼元。前置碼碼元包含均等地 間隔開的導(dǎo)頻副載波，如元素410所解說的。在某些實(shí)施例中，前置碼碼元可包含對每個(gè)副 載波使用的導(dǎo)頻副載波，如元素420所解說的。數(shù)據(jù)碼元包含被一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)副載波 圍繞的數(shù)據(jù)導(dǎo)頻副載波，如元素430所解說的。在順應(yīng)IEEE802. 16e的OFDMA系統(tǒng)中，可以使用三種類型的前置碼載波集合 (PCS)。PCS是通過副載波分配來定義的，其中這些載波集合是互斥的。前置碼載波集合是 使用下式來定義的PAcset = s+3z(1)在式1中，PAcset指定了分配給特定前置碼的所有副載波的集合，而‘S’是標(biāo)識特 定PCS的索引，且‘ζ’是范圍0到M-I的輪轉(zhuǎn)索引，其中M是PN碼的長度。例如，若FFT元 件將1024個(gè)并行時(shí)域碼元流轉(zhuǎn)換到頻域并輸出1024個(gè)并行頻域碼元流，則相應(yīng)的PN碼長 度(M)將為284。這三種PCS類型對應(yīng)于范圍從0到2的‘S’值，其中每種PCS與扇區(qū)的分段相符。 具體地，分段O(SO)使用PCS 0，分段I(Sl)使用PCS 1，而分段2(S2)使用PCS 2。在SO的 情形中，DC載波將完全不被調(diào)制且恰適的PN將被丟棄；因此，DC載波可被歸零。該扇區(qū)的 每一分段使用包括以上列出的三個(gè)可用載波集合之一的前置碼。在本公開的某些實(shí)施例中，副載波是使用升二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制用特定 偽噪聲(PN)碼來調(diào)制的。圖5解說了頻域中的示例OFDMA前置碼。根據(jù)802. 16 (e)，F(xiàn)FT大小為1024個(gè)流 的信號前置碼碼元被用作頻譜任一側(cè)的保護(hù)帶的86個(gè)空副載波(記為N)封裝，而內(nèi)部的 副載波在如上所述的三個(gè)分段[S0，S1，S2]之間進(jìn)行劃分。此外，副載波在這三個(gè)分段之間 的分布由式1來定義。然而，當(dāng)前置碼被86個(gè)空副載波封裝時(shí)，對應(yīng)于SO的PCS= [SC87， SC90, SC93, · · ·，SC936]；對應(yīng)于 Sl 的 PCS = [SC88, SC91, SC94, · · ·，SC937]；而對應(yīng)于 S2 的 PCS = [SC89, SC92, SC95, · · ·，SC938]，如圖 5 中解說的。在諸如IEEE 802. 16(e)標(biāo)準(zhǔn)之類的各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)下，要求將移動站處的信 號質(zhì)量測量發(fā)送回基站。各種不同類型的信號質(zhì)量參數(shù)可作為信號質(zhì)量度量來演算，包括 CNR (載波噪聲比)、CIR(載波干擾比)和CINR (載波干擾/噪聲比)。圖6解說了根據(jù)本公開的某些實(shí)施例的用于獲取信號質(zhì)量測量的示例操作600。 操作600在602處通過接收原始傳入信號而開始。在604處，例如通過應(yīng)用FFT將原始信 號轉(zhuǎn)換到頻域。在606處，使用頻域中的原始信號來測量相應(yīng)的導(dǎo)頻及空副載波的集合的 功率。在608處，用導(dǎo)頻和空副載波的功率測量來演算諸如CNR、CIR和CINR之類的信號質(zhì) 量估計(jì)。在610處，將該信號質(zhì)量估計(jì)傳送給基站。以上所描述的圖6的操作600可由與圖7中所解說的裝置加功能框700相對應(yīng)的 各種硬件和/或軟件組件和/或模塊來執(zhí)行。換言之，圖6中所解說的框602到框610與 圖7中所解說的裝置加功能框702到710相對應(yīng)。對于某些實(shí)施例，以下描述的各種功率測量可用硬件組件(例如，以下描述的邏輯塊的電路實(shí)現(xiàn))來執(zhí)行，其中結(jié)果得到的功率測量存儲在軟件可訪問的寄存器中。軟件 算法可從這些寄存器訪問功率測量并利用以下闡述的等式來演算(將被傳回的)各種信號 質(zhì)量參數(shù)。對于某些實(shí)施例，這些操作可以在逐幀基礎(chǔ)上執(zhí)行。因此，諸如累積邏輯和寄存 器等用于存儲結(jié)果的組件可在對每一新幀執(zhí)行本文中所描述的操作之前被復(fù)位?？蓪崭陛d波和導(dǎo)頻副載波兩者的原始信號獲取功率測量。對空副載波的功率測 量可產(chǎn)生關(guān)于噪聲功率的信息，因?yàn)樵肼晳?yīng)當(dāng)是這些副載波上的功率的貢獻(xiàn)因素。另一方 面，對導(dǎo)頻副載波的功率測量可產(chǎn)生關(guān)于信號、干擾和噪聲功率的信息。如以下將更詳細(xì)地 描述的，可對副載波信號采樣執(zhí)行N階差分測量(N = 1或以上)以力圖分離噪聲和干擾貢 獻(xiàn)。圖8解說了用于測量前置碼中的空副載波的功率的示例邏輯。如所解說的，原始 信號r(n)首先被(例如，F(xiàn)FT邏輯810)變換到頻域。隨后用邏輯820從結(jié)果得到的信號 中提取空副載波信號。例如，邏輯820可從左右保護(hù)帶信號中提取某些空副載波信號。在 所解說的示例中，邏輯820從左右保護(hù)帶中分別提取64個(gè)采樣。功率測量塊(PMB)830可 對所提取的信號演算功率。圖9解說了根據(jù)本公開的某些實(shí)施例的PMB 830。一般而言，PMB 830可取N個(gè)采 樣，用邏輯920來演算每個(gè)采樣的功率，用邏輯940對功率進(jìn)行累積，并將累積功率存儲在 寄存器960中。除了累積功率測量以外，還可以演算平均功率測量(例如，將累積功率除以 N)。平均功率測量可在硬件中執(zhí)行且也被存儲在寄存器中，或者使用存儲在寄存器中的累 積功率在軟件中執(zhí)行。圖10解說了用于測量導(dǎo)頻信號副載波位置的功率的示例邏輯。該示例邏輯可用 來測量感興趣的前置碼所使用的“自身分段”分段中的導(dǎo)頻信號?？墒褂貌煌倪壿媮頊y 量與該前置碼中的其他分段相對應(yīng)的導(dǎo)頻位置的功率。對其他分段中的導(dǎo)頻信號的功率測 量可產(chǎn)生例如關(guān)于噪聲和干擾的有用信息。如圖10中所解說的，原始信號r (η)首先被(例如，F(xiàn)FT邏輯1010)變換到頻域。 隨后用邏輯1020來提取與恰適的分段相對應(yīng)的副載波上的導(dǎo)頻信號。例如，在假定圖5 中解說的分段0和前置碼的情況下，可提取副載波SC87、SC90等處的導(dǎo)頻信號?？捎蛇壿?1040在功率演算之前將所提取的導(dǎo)頻信號乘以第k副載波處的歸一化參考導(dǎo)頻信號PA導(dǎo) 頻(k)的復(fù)共軛，從而產(chǎn)生采樣R(k)。此乘法可在不考慮推升因子的情況下執(zhí)行，推升因子 可在以下描述的稍后的演算期間被納入考慮。差分功率測量塊(PMB) 1030可用來不僅測量原始采樣R(k)上的功率還測量通過 對這些采樣執(zhí)行一階或二階(或更高階)差分運(yùn)算所產(chǎn)生的差分信號上的功率。這些差分 運(yùn)算可用于消除某些信號分量同時(shí)保留其他信號分量。作為結(jié)果，差分運(yùn)算可幫助更準(zhǔn)確 地估計(jì)噪聲、干擾和信號分量。圖11解說了根據(jù)本公開的某些實(shí)施例的差分PMB 1030。如所解說的，差分PMB 1030 一般包括上支路和下支路，每條支路具有諸如圖9中所示的“單個(gè)” PMB。在上支路演 算原始信號R(k)上的功率的同時(shí)，下支路可演算通過(用差分邏輯1112和1114)對原始 信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算所生成的差分信號上的功率。對原始信號的累積功率測量(Pa)可 經(jīng)由累積邏輯1140被存儲在第一寄存器1160中，而對差分信號的功率測量(Pd)可被存儲 在差分寄存器1160’中。
差分級數(shù)(階數(shù))對于某些不同實(shí)施例而言可以變化，且所使用的特定差分級數(shù) 可通過考慮數(shù)個(gè)因素來確定。雖然多個(gè)級可幫助減少干擾，但過多級可能增大復(fù)雜度，且在 一些情形中，可能實(shí)際上增加最終信號質(zhì)量估計(jì)中所包含的噪聲量。對于某些實(shí)施例，要執(zhí) 行的差分運(yùn)算的數(shù)目可例如經(jīng)由通過軟件編程的信號來動態(tài)地控制。例如，可經(jīng)由軟件控制的信號(Dcon)可被用來有效地禁用差分邏輯1114(使該差 分邏輯的輸入之一保持為0)。差分階數(shù)還可能影響累積功率信號的數(shù)目，例如其中對于差 分階數(shù)1，累積邏輯1140’從2到N(采樣)功率測量進(jìn)行加總，而對于差分階數(shù)2，累積邏 輯1140’從3到N(采樣)功率測量進(jìn)行加總。圖12解說了用于測量與其他分段相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號副載波位置的功率的示例邏 輯。如所解說的，原始信號r (η)首先被(例如，F(xiàn)FT邏輯1210)變換到頻域。隨后用邏輯 1220來提取與另一分段相對應(yīng)的副載波上的導(dǎo)頻信號。例如，在假定圖5中解說的分段0 和前置碼的情況下，可提取來自另一分段(例如，副載波SC88、SC92等處的分段1)的導(dǎo)頻信號。隨后可例如利用功率測量塊(1230)來執(zhí)行功率演算，功率測量塊(1230)可執(zhí)行 如圖9中所示的PMB的操作。對于某些實(shí)施例，可利用分開的PMB來測量每個(gè)“其他分段” 的導(dǎo)頻信號的功率。然而，對于其他某些實(shí)施例，可利用單個(gè)PMB來測量這兩個(gè)“其他分段” 的導(dǎo)頻信號的功率。以上描述的功率測量可用來演算各種各樣的信號質(zhì)量參數(shù)以反饋給基站。這些各 種功率測量可被用來提取對信號、干擾和噪聲的個(gè)體功率測量。對于一些演算，例如，若累 積了相同數(shù)目的功率測量，則可使用以上獲取的累積功率測量。然而，若累積了不同數(shù)目的 測量，則可使用平均功率測量。為便于理解，以下描述將假定使用平均功率測量?？蓮脑诳瘴恢?ηρ)處獲取的功率測量提取噪聲(η)功率(P )
ρηρ _ ρ
Γη ~ 〃空值_平均 (2)可如下式3所描述地從在自身導(dǎo)頻位置(sp)處獲取的功率測量中提取信號、干擾 和噪聲(sin)的總功率Ps=
psp 一 ρ
^in — 自身導(dǎo)頻_平均 (3)可如下式4所描述地從在自身導(dǎo)頻位置處獲取的功率測量中提取干擾和噪聲 (in)的總功率ff，其中F是由差分階數(shù)規(guī)定的因子
Dsp _身導(dǎo)頻—均值
二 F(4)F的默認(rèn)值對于一階差分為2，而在二階的情況下為6 (噪聲功率增大到6倍)。F的默認(rèn)值對于一階差分為2是因?yàn)樵肼暪β视捎谑褂脙蓚€(gè)獨(dú)立噪聲采樣故而增 大到2倍。F的默認(rèn)值對于二階差分為6是因?yàn)橛捎谑褂萌齻€(gè)獨(dú)立采樣來進(jìn)行演算的緣故。 這三個(gè)采樣之一(即，中間位置)可被使用兩次，因此相應(yīng)的噪聲功率對于二階差分而言可能增大到6(即2+4)倍。 結(jié)果，通過取式3與式4之差，信道效應(yīng)可得到緩解并且可提取出信號(S)功率 尸,。
權(quán)利要求
一種用于在通信設(shè)備中執(zhí)行信號質(zhì)量演算的方法，包括將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域；從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號；對所述第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號，其中N為大于1的整數(shù)；對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量；使用對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)；以及將所述信號質(zhì)量參數(shù)傳送給所述站。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括 從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取空副載波信號；以及 測量所述空副載波信號的功率；以及使用對所述導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量以及對所述 空副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第二前置碼分段相對應(yīng)的第二導(dǎo)頻副載波信號；測量所述第二導(dǎo)頻副載波信號的功率；以及使用對所述第二導(dǎo)頻副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)包括對信 號、噪聲和干擾信號分量提取分開的功率測量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，N的值是能調(diào)整的。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，N是能在軟件控制下調(diào)整的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)包括演算 以下至少之一載波噪聲比(CNR)、載波干擾比(CIR)和載波干擾/噪聲比(CINR)。
8.一種用于在通信設(shè)備中執(zhí)行信號質(zhì)量演算的接收機(jī)，包括變換邏輯，用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域并從所述經(jīng)變換的前置碼 信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號；差分邏輯，用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號， 其中N為大于1的整數(shù)；測量邏輯，用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量；以及信號質(zhì)量邏輯，用于使用對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開 的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于所述變換邏輯從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取空副載波信號； 所述測量邏輯測量所述空副載波信號的功率；以及所述信號質(zhì)量邏輯使用對所述導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量以及對所述空副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
10.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于所述變換邏輯從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第二前置碼分段相對應(yīng)的第二導(dǎo) 頻副載波信號；所述測量邏輯測量所述第二導(dǎo)頻副載波信號的功率；以及所述信號質(zhì)量邏輯使用對所述第二導(dǎo)頻副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè)或更 多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
11.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號質(zhì)量邏輯通過對信號、噪聲和 干擾信號分量提取分開的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
12.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，N的值是能調(diào)整的。
13.如權(quán)利要求12所述的接收機(jī)，其特征在于，N是能在軟件控制下調(diào)整的。
14.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號質(zhì)量邏輯演算以下至少之一 載波噪聲比(CNR)、載波干擾比(CIR)和載波干擾/噪聲比(CINR)。
15.一種用于在通信設(shè)備中執(zhí)行信號質(zhì)量演算的設(shè)備，包括 用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域的裝置；用于從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波 信號的裝置；用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號的裝置，其中 N為大于1的整數(shù)；用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量的裝置； 用于使用對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量來 演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)的裝置；以及用于將所述信號質(zhì)量參數(shù)傳送給所述站的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于所述用于變換的裝置從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取空副載波信號； 所述用于測量的裝置測量所述空副載波信號的功率；以及所述用于演算信號質(zhì)量的裝置使用對所述導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所 述分開的功率測量以及對所述空副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于所述用于變換的裝置從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第二前置碼分段相對應(yīng)的 第二導(dǎo)頻副載波信號；所述用于測量的裝置測量所述第二導(dǎo)頻副載波信號的功率；以及 所述用于演算信號質(zhì)量的裝置使用對所述第二導(dǎo)頻副載波信號的所述功率測量來演 算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于演算信號質(zhì)量的裝置通過對信 號、噪聲和干擾信號分量提取分開的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
19.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，N的值是能調(diào)整的。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于演算信號質(zhì)量的裝置演算以下至少之一載波噪聲比(CNR)、載波干擾比(CIR)和載波干擾/噪聲比(CINR)。
21.—種移動設(shè)備，包括接收機(jī)，用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域并從所述經(jīng)變換的前置碼信 號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波信號；測量邏輯，用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號， 其中N為大于1的整數(shù)；對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測 量；并且使用對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量來演 算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)；以及發(fā)射機(jī)，用于將所述信號質(zhì)量參數(shù)傳送給所述站。
22.如權(quán)利要求21所述的移動設(shè)備，其特征在于所述接收機(jī)從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取空副載波信號；以及所述測量邏輯測量所述空副載波信號的功率并使用對所述導(dǎo)頻副載波信號和所述差 分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量以及對所述空副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè) 或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
23.如權(quán)利要求21所述的移動設(shè)備，其特征在于所述接收機(jī)從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第二前置碼分段相對應(yīng)的第二導(dǎo)頻 副載波信號；并且所述測量邏輯測量所述第二導(dǎo)頻副載波信號的功率并使用對所述第二導(dǎo)頻副載波信 號的所述功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
24.如權(quán)利要求21所述的移動設(shè)備，其特征在于，N的值是能調(diào)整的。
25.如權(quán)利要求24所述的移動設(shè)備，其特征在于，N的值是能在軟件控制下調(diào)整的。
26.一種用于在通信系統(tǒng)中執(zhí)行信號質(zhì)量演算的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品包括其上存儲有指令集的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令集能由一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行且 所述指令集包括用于將從站接收到的原始前置碼信號變換到頻域的指令；用于從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第一前置碼分段相對應(yīng)的第一導(dǎo)頻副載波 信號的指令；用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號執(zhí)行N階差分運(yùn)算以生成差分導(dǎo)頻信號的指令，其中 N為大于1的整數(shù)；用于對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號取分開的功率測量的指令；用于使用對所述第一導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所述分開的功率測量來 演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)的指令；以及用于將所述信號質(zhì)量參數(shù)傳送給所述站的指令。
27.如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于變換的指令從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取空副載波信號；所述用于測量的指令測量所述空副載波信號的功率；以及所述用于演算信號質(zhì)量的指令使用對所述導(dǎo)頻副載波信號和所述差分導(dǎo)頻信號的所 述分開的功率測量以及對所述空副載波信號的所述功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
28.如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于變換的指令從所述經(jīng)變換的前置碼信號中提取與第二前置碼分段相對應(yīng)的 第二導(dǎo)頻副載波信號；所述用于測量的指令測量所述第二導(dǎo)頻副載波信號的功率；以及 所述用于演算信號質(zhì)量的指令使用對所述第二導(dǎo)頻副載波信號的所述功率測量來演 算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參數(shù)。
29.如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述用于演算信號質(zhì)量的指 令通過對信號、噪聲和干擾信號分量提取分開的功率測量來演算一個(gè)或更多個(gè)信號質(zhì)量參 數(shù)。
30.如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，N的值是能調(diào)整的。
31.如權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述用于演算信號質(zhì)量的指 令演算以下至少之一載波噪聲比(CNR)、載波干擾比(CIR)和載波干擾/噪聲比(CINR)。
全文摘要
某些實(shí)施例利用原始信號來估計(jì)信道質(zhì)量，這與利用經(jīng)均衡信號或在信道估計(jì)之后估計(jì)信道質(zhì)量相反。例如，可通過演算原始信號的導(dǎo)頻副載波和空副載波的功率來估計(jì)信號質(zhì)量。為了緩解信道效應(yīng)，某些實(shí)施例利用一階和/或二階差分方案。
文檔編號H04B17/00GK101946432SQ200880127322
公開日2011年1月12日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者J·H·樸, J·W·金 申請人:高通股份有限公司