專利名稱：一種噪聲功率估計方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種噪聲功率估計方法和裝置，采用本發(fā)明能夠在復(fù)雜信道環(huán)境中快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)長期演進系統(tǒng)中噪聲功率估計的目的。
背景技術(shù)：
移動通信系統(tǒng)中，噪聲功率估計對接收端信號處理起著極為重要的作用。目前已知的對噪聲估計存在嚴重依賴的基帶信號處理算法包括信道均衡、Turbo譯碼、信道估計、數(shù)字解調(diào)、小區(qū)切換等。 針對正交頻分復(fù)用(簡稱，0FDM)系統(tǒng)的噪聲估計，業(yè)界重點包含時域估計與頻域估計兩類。時域估計方案的代表，如中國專利201010190896. 6所載的技術(shù)方案，將基于參考信號計算得到的頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換至?xí)r域，將預(yù)先設(shè)定的有效信道窗口以外的抽頭視為噪聲抽頭，統(tǒng)計所述抽頭的平均功率作為噪聲功率估計。該方案的弊端在于，首先，當(dāng)實際信道存在最小時間分辨率以下的信道響應(yīng)時(在實際應(yīng)用中接近100%的發(fā)生概率)，其時域信道響應(yīng)將存在顯著的功率泄漏，導(dǎo)致預(yù)先設(shè)定的信道窗口以外仍然可能存在較強的信道抽頭貢獻，噪聲功率估計的立論基礎(chǔ)失效，估值會大于真實值；其次，隨著信號質(zhì)量的降低，接收定時同步精度隨之下降，本方案基于預(yù)設(shè)的有效信道窗口極可能由于同步偏差而造成錯誤統(tǒng)計；最后，本方案需要將常規(guī)OFDM系統(tǒng)的頻域信道響應(yīng)經(jīng)離散快速付氏變換(簡稱，IFFT)轉(zhuǎn)換到時域，引入了額外的處理負擔(dān)，不利于接收機功耗控制。鑒于時域估計方案的上述弊端，業(yè)界又提出了頻域估計方案。頻率估計方案的代表，如中國專利200910088753. I所載技術(shù)方案，基于參考信號獲取頻域信道響應(yīng)，基于預(yù)設(shè)置或?qū)崟r獲取的信道相干時間與相干帶寬，將相干時間與相干帶寬范圍組成的相干塊內(nèi)的信道估計結(jié)果實施加權(quán)平均，估計出參考信號接收功率(簡稱，RSRP)，將參考信號的總功率減去該RSRP，即獲得噪聲功率估計。該方案核心弊端在于，首先，無論是預(yù)設(shè)置還是實時獲取的信道相干時間與相干帶寬，其存在錯誤估計風(fēng)險，預(yù)設(shè)置不能滿足復(fù)雜多變的無線傳輸信道特征，實時獲取在信號質(zhì)量不佳時并不可靠，一旦相干塊選擇有誤，基于相干塊的噪聲功率估計精度無法獲得保證；其次，接收機不可避免的存在定時與頻率誤差，所述誤差將干擾相干塊內(nèi)的RSRP測量偏小，從而導(dǎo)致噪聲功率估計偏大；最后，本方案依賴的參考信號在一個相干塊內(nèi)的數(shù)量較為有限，以第三代合作組織(簡稱，3GPP)長期演進(簡稱，LTE)系統(tǒng)為例，一個典型相干塊一物理資源塊(簡稱，PRB，對應(yīng)時域上經(jīng)歷0. 5ms，頻域上經(jīng)歷180kHz)中的參考信號數(shù)量通常僅為4個，如此有限的樣本并不足以支撐噪聲功率的準(zhǔn)確估計。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種噪聲功率估計方法及裝置，能夠在信號質(zhì)量處于接收機靈敏度處及復(fù)雜信道環(huán)境中，快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)噪聲功率估計。本發(fā)明的一種噪聲功率估計方法，接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出的類參考信號信息，利用類參考信號信息確定噪聲功率粗略估計值；結(jié)合噪聲功率粗略估計值與包括參考信號接收功率、類參考信號功率或確定的資源分配信息在內(nèi)的輔助信息，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值。本發(fā)明首先充分利用參考信號以外的可用信息，實現(xiàn)噪聲功率的粗略估計，克服因參考信號樣本不足導(dǎo)致的噪聲功率精度有限的弊端；其次，本發(fā)明結(jié)合噪聲功率粗略估值與參考信號等輔助信息，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；最后，利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值。本發(fā)明的一種噪聲功率估計裝置，包括類參考信號生成器，接收目標(biāo) 物理信道并解析、重構(gòu)出類參考信號信息；噪聲功率粗略估計器，與所述類參考信號生成器相連，基于類參考信號或基于類參考信號和/或參考信號實施噪聲粗略估計；空閑資源單元搜索器，與所述噪聲功率粗略估計器、類參考信號生成器相連，結(jié)合所述噪聲功率粗略估計器提供的噪聲功率粗略估值與參考信號和/或所述類參考信號生成器提供的類參考信號功率和/或確定分配的資源單元，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；噪聲功率精細估計器，與所述空閑子載波搜索器相連，用于統(tǒng)計所述空閑子載波搜索獲得的空閑資源單元的功率，實現(xiàn)噪聲功率精細估計值。本發(fā)明利用重構(gòu)的物理信道信息，擴充有效樣本數(shù)量，實現(xiàn)噪聲功率粗略估計的精度提升；并結(jié)合噪聲功率粗略估值與參考信號等輔助信息，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；利用OFDM系統(tǒng)的子載波正交性，空閑資源單元客觀體現(xiàn)噪聲功率強度的理論特征，基于空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值，本發(fā)明能夠在信號質(zhì)量處于接收機靈敏度處及復(fù)雜信道環(huán)境中，實現(xiàn)準(zhǔn)確的噪聲功率估計。


圖I為本發(fā)明噪聲功率估計方法優(yōu)選實施方式流程圖；圖2為本發(fā)明噪聲功率估計裝置優(yōu)選實施方式結(jié)構(gòu)圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)3GPP LTE FDD系統(tǒng)常規(guī)循環(huán)前綴長度時的下行小區(qū)指定參考信號映射示意圖；圖4本發(fā)明噪聲功率估計方法較佳實施例I實際RB分配狀態(tài)；圖5為本發(fā)明噪聲功率估計方法較佳實施例I識別RB分配狀態(tài)；圖6為本發(fā)明噪聲功率估計方法較佳實施例I與現(xiàn)有技術(shù)仿真對比圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明噪聲估計方法及裝置作進一步說明，應(yīng)當(dāng)清楚的是，所舉實施例或?qū)嵤┓绞街皇潜景l(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不成為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明噪聲估計方法是通過以下方式來實現(xiàn)的A.噪聲功率粗略估計，進一步包括Al :判斷接收機當(dāng)前是否存在有效的歷史噪聲功率估值記錄？是，則將歷史噪聲功率估值作為噪聲功率粗略估值，跳轉(zhuǎn)步驟B ;否，則繼續(xù)執(zhí)行
可選的,所述噪聲功率估值歷史記錄有效定義為所述歷史記錄距離當(dāng)前時刻不超過預(yù)設(shè)時間T ；T取值范圍5 120s ；可選的,所述噪聲功率估值歷史記錄有效定義為所述歷史記錄距離當(dāng)前時刻不超過預(yù)設(shè)時間T且所述歷史記錄的噪聲功率估值使用期間未發(fā)生超過NI的連續(xù)誤塊；可選的，所述噪聲功率估值歷史記錄有效定義為所述歷史記錄距離當(dāng)前時刻不超過預(yù)設(shè)時間T且所述歷史記錄的噪聲功率估值使用期間未發(fā)生超過N2的連續(xù)重傳誤塊；T取值范圍5 120s ；N1取值范圍5 10 ；N2取值范圍3 5 ;A2 :接收機接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出類參考信號信息
優(yōu)選的，所述類參考信號，包括攜帶循環(huán)冗余校驗的目標(biāo)物理信道對應(yīng)的資源單元(簡稱，RE)；優(yōu)選的，所述重構(gòu)意為接收方針對目標(biāo)物理信道實施信道均衡、數(shù)字解調(diào)、解速率匹配、信道譯碼、循環(huán)冗余校驗(簡稱，CRC)等完整接收流程，當(dāng)循環(huán)冗余校驗正確時，成功獲取該物理信道映射的傳輸信道比特信息，并將該傳輸信道比特依據(jù)配置信息依次經(jīng)附加CRC、信道編碼、速率匹配、加擾、調(diào)制、層映射、預(yù)編碼、資源單元映射等步驟實現(xiàn)類參考信號的獲??；可選的，所述類參考信號，包括目標(biāo)物理信道對應(yīng)的資源單元；可選的，所述重構(gòu)意為接收方針對目標(biāo)物理信道實施信道均衡、數(shù)字解調(diào)，并基于數(shù)字解調(diào)的硬判決結(jié)果恢復(fù)類參考信號；可選的，所述類參考信號，包括同步信號對應(yīng)的資源單元；本步驟中，目標(biāo)物理信道頻域數(shù)據(jù)解析所需要使用的噪聲估計值，沿用最近歷史記錄的噪聲估值；A3 :基于類參考信號或者基于類參考信號和參考信號實施噪聲粗略估計；可選的，本步驟使用的噪聲粗略估計方案，基于類參考信號，使用最小二乘(簡稱，LS)或線性最小均方誤差(簡稱，LMMSE)或極大似然(簡稱，ML)信道估計方法，獲取頻域信道估計，將頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換至?xí)r域，將包含最強功率抽頭的預(yù)設(shè)范圍以外的信道響應(yīng)抽頭功率的平均值作為噪聲功率粗略估計值；可選的，本步驟使用的噪聲粗略估計方案，基于類參考信號，使用LS或LMMSE或ML信道估計方法，獲取頻域信道估計，基于預(yù)設(shè)置的信道相干時間與信道相干帶寬，將相干時間與相干帶寬范圍組成的相干塊內(nèi)的信道估計結(jié)果實施線性平均，估計出參考信號接收功率(簡稱，RSRP)，將參考信號的總功率減去該RSRP，即獲得噪聲功率粗略估計值；可選的，本步驟使用的噪聲粗略估計方案，基于類參考信號和參考信號，使用最小二乘(簡稱，LS)或線性最小均方誤差(簡稱，LMMSE)或極大似然(簡稱，ML)信道估計方法，獲取頻域信道估計，將頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換至?xí)r域，將包含最強功率抽頭的預(yù)設(shè)范圍以外的信道響應(yīng)抽頭功率的平均值作為噪聲功率粗略估計值；可選的，本步驟使用的噪聲粗略估計方案，基于類參考信號和參考信號，使用LS或LMMSE或ML信道估計方法，獲取頻域信道估計，基于預(yù)設(shè)置的信道相干時間與信道相干帶寬，將相干時間與相干帶寬范圍組成的相干塊內(nèi)的信道估計結(jié)果實施線性平均，估計出參考信號接收功率(簡稱，RSRP)，將參考信號的總功率減去該RSRP，即獲得噪聲功率粗略估計值；優(yōu)選的，在類參考信號和參考信號合并使用前，需要將類參考信號和參考信號間的發(fā)射功率差pwrOffset進行均衡，即在實施信道估計前，需要將本地重構(gòu)的類參考信號RE功率減去pwrOffset ；pwrOffset定義為發(fā)送方參考信號的資源單元功率減去類參考信號資源單元功率；可選的，所述pwrOffset的獲取方式為依據(jù)相應(yīng)信令通知確定pwrOffset ；可選的，所述pwrOffset的獲取方式為將參考信號的資源單元平均功率減去類參考信號資源單元平均功率，計算出pwrOffset ；
優(yōu)選的，所述pwrOffset的獲取方式為將參考信號的資源單元平均功率減去類參考信號資源單元平均功率，計算的pwrOffset與對應(yīng)歷史pwrOffset實施一階線性濾波后獲得；所述一階線性濾波器如下pwrOffset' = pwrOffset0* a +PwrOffset1* (I- a ), 0 < a <1其中，pwrOffset。為對應(yīng)歷史pwrOffset !PwrOffset1 為最新計算的 pwrOffset ；pwrOffset'為濾波輸出；B.結(jié)合噪聲功率粗略估值與參考信號和/或類參考信號功率和/或確定分配的資源單元，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；可選的，空閑資源單元的搜索方法為搜索傳輸帶寬內(nèi)資源單元功率不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl的資源單元，將其識別為空閑資源單元；可選的，空閑資源單元的搜索方法為搜索傳輸帶寬內(nèi)資源單元功率滿足不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2的資源單元，將其識別為空閑資源單元；可選的，空閑資源單元的搜索方法為搜索傳輸帶寬內(nèi)資源單元功率滿足不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于類參考信號功率預(yù)設(shè)門限th3的資源單元，將其識別為空閑資源單元；優(yōu)選的，空閑資源單元的搜索方法為以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元；優(yōu)選的，空閑資源單元的搜索方法為以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元；優(yōu)選的，空閑資源單元的搜索方法為以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于類參考信號功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元；優(yōu)選的，空閑資源單元的搜索方法為以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于確定分配的資源單元平均功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元；優(yōu)選的，空閑資源單元的搜索方法為以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于確定分配的資源單元平均功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元；優(yōu)選的，包括接收方確定分配的資源單元不視為空閑資源單元；本步驟中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB，th2取值范圍6 15dB，th3取值范圍 10 20dB。
C.利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值，并以該估值更新歷史記錄?？蛇x的，所述噪聲功率精細估計值方法為將各空閑資源單元的自動增益控制(簡稱，AGC)增益消除，在線性域?qū)Ω骺臻e資源單元的功率實施線性平均，轉(zhuǎn)換到log域獲得噪聲功率精細估計值；可選的，所述噪聲功率精細估計值方法為將各相同AGC增益檔位下獲取的空閑資源單元功率在log域?qū)嵤┚€性平均，消除掉AGC增益影響后，再總體實施線性平均獲得噪聲功率精細估計值；下面分別以較佳實施例進一步說明本發(fā)明較佳實施例I :本發(fā)明應(yīng)用于3GPP LTE頻分雙工(簡稱，F(xiàn)DD)系統(tǒng)的終端接收機，小區(qū)傳輸帶寬配置為20MHz。3GPP LTE FDD系統(tǒng)無線幀長10ms，被劃分為10個子幀，每個子幀包含奇數(shù)編號時隙與偶數(shù)編號時隙各一。系統(tǒng)的最小資源配置單位為資源單元(Resource Element，簡稱，RE)，RE由時間軸上的時隙OFDM符號編號I及子載波編號k共同確定；特定物理信道向RE映射以資源塊(Resource Block，簡稱，RB)為單位，即所謂的資源分配集合為RB。RB的時域跨度為0. 5ms，頻域跨度為180kHz (對應(yīng)15kHz子載波間隔時= 12個子載波，7. 5kHz子載波間隔時的〃f =24個子載波)。特定RE所在的RB編號nPKB的確定方法如下式所示
k
prb = -Ib
SC _本實施例涉及的3GPP LTE FDD系統(tǒng)的常規(guī)循環(huán)前綴長度時的下行小區(qū)指定參考信號映射，如圖3所示，圖中，各天線口展示的是時間上經(jīng)歷Ims子巾貞,頻域上經(jīng)歷180kHz的物理資源，各小方格分別對應(yīng)一個資源單元，標(biāo)注有的RE位置即對應(yīng)小區(qū)指定參考信號，黑色方格為預(yù)留資源單元?？芍?，下行時隙中，單個RB內(nèi)的單天線口可用的參考信號數(shù)量不超過4個。傳輸帶寬配置(TransmissionBandwidth Configuration)提供了小區(qū)可用的總的配置帶寬，依據(jù)用戶通信需求，網(wǎng)絡(luò)端將局部的資源塊激活(Active Resource Blocks)用于業(yè)務(wù)承載，而剩余未承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的資源塊定義為空閑資源塊。空閑資源塊中所有非參考信號與非預(yù)留RE的位置定義為空閑資源單元。針對接收方而言，對激活資源塊的先驗信息不能確保完整。如接收方為終端的情況，原則上終端僅具備分配給其指定資源的先驗信息，同時在實施授權(quán)盲監(jiān)控時，甚至沒有任何資源分配先驗信息；如接收方為網(wǎng)絡(luò)端的情況，對于所服務(wù)終端隨時可能發(fā)起的隨機接入請求也是沒有任何先驗信息可用。3GPP LTE FDD系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)、時隙資源配置、參考信號、傳輸帶寬配置與激活資源塊、空閑資源塊為現(xiàn)有技術(shù)，在此不詳述，參見3GPP TS 36.211。A，噪聲功率粗略估計；步驟A進一步包括Al.判斷接收機當(dāng)前是否存在有效的歷史噪聲功率估值記錄？是，則將歷史噪聲功率估值作為噪聲功率粗略估值，跳轉(zhuǎn)步驟B ;否，則繼續(xù)執(zhí)行本實施例中，接收機沒有歷史噪聲功率估值記錄，繼續(xù)執(zhí)行；A2.接收機接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出類參考信號信息本實施例中，所述類參考信號，包括攜帶循環(huán)冗余校驗的物理下行共享信道(簡稱，PDSCH)對應(yīng)的資源單元；所述重構(gòu)意為接收方針對目標(biāo)物理信道實施信道均衡、數(shù)字解調(diào)、信道譯碼、循環(huán)冗余校驗等完整接收流程，當(dāng)循環(huán)冗余校驗正確時，成功獲取該物理信道映射的傳輸信道比特信息，并將該傳輸信道比特依據(jù)配置信息依次經(jīng)加擾、調(diào)制、層映射、預(yù)編碼、資源單元映射等步驟實現(xiàn)類參考信號的獲??；所述針對目標(biāo)物理信道實施信道均衡、數(shù)字解調(diào)、信道譯碼、循環(huán)冗余校驗等完整接收流程，系公知技術(shù)，在此不再贅述。依據(jù)3GPP TS 36. 211，PDSCH信道的生成流程為；傳輸信道比特信息作為原始碼字，依次經(jīng)傳輸塊附加CRC、碼塊分割與碼塊附件CRC、速率匹配、碼塊級聯(lián)、加擾、調(diào)制、層映射、預(yù)編碼、資源單元映射等步驟實現(xiàn)類參考信號的獲取，由于基于標(biāo)準(zhǔn)的詳細規(guī)定，在此也不再贅述。A3.基于類參考信號或者基于類參考信號和參考信號實施噪聲粗略估計；本實施例中，本步驟使用的噪聲粗略估計方案，基于類參考信號，使用最小二乘(簡稱，LS)信道估計方法，獲取頻域信道估計，將頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換至?xí)r域，將包含最強功率抽頭的預(yù)設(shè)范圍以外的信道響應(yīng)抽頭功率的平均值作為噪聲功率粗略估計值；本實施例使用的LS信道估計方法，如下式His=Xt-Y其中，Y為特定類參考信號RE位置的接收頻域信息，X為重構(gòu)出的特定類參考信號RE位置的標(biāo)準(zhǔn)頻域信息，&s為特定類參考信號RE位置的頻域信道響應(yīng)估計，( 廣意為復(fù)共軛操作；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例使用類參考信號代替常規(guī)的參考信號實施頻域信道估計，由于類參考信號來自于業(yè)務(wù)信道，具備分配集中、樣本量充實的特點，為頻域信道估計提供了更為充分的信息便于提取噪聲功率信息。本實施例中，重構(gòu)的roscH分配為loo個物理資源塊，以O(shè)FDM符號2為例，是包含參考信號的OFDM符號的用于信道響應(yīng)估計的樣本量的6倍。將基于類參考信號獲取的頻域信道響應(yīng)存在的空缺位置如圖3所示，類參考信道獲取的頻域信道響應(yīng)在參考信號與預(yù)留資源單元位置是空缺的，實施插值完成補充，最終獲得完整的頻域信道響應(yīng)。本實施例中，所述插值操作使用一階線性插值，即空缺位置的頻響由其相鄰RE的均值獲取。將獲得的頻域信道響應(yīng)經(jīng)IFFT變換至?xí)r域，搜索最強功率抽頭位置，將所述抽頭位置前后各預(yù)定時間以外的抽頭平均功率作為噪聲功率粗略估計值。本實施例中，預(yù)定時間頻域信道響應(yīng)所處OFDM符號循環(huán)前綴的1/2。B,結(jié)合噪聲功率粗略估值與參考信號和/或類參考信號功率和/或確定分配的目標(biāo)資源單元，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元本實施例中，空閑資源單元的搜索方法為以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于確定分配的資源單元平均功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元； 本實施例中，thl取值_2dB，th2取值5dB，th3取值IOdB ；如前所述，LTE FDD系統(tǒng)的資源分配集合為資源塊，本實施例中考慮的是目標(biāo)PDSCH物理信道所在下行子幀中的偶數(shù)編號時隙的RB。本實施例的空閑資源單元識別示意如圖4、圖5所示；本實施例中，噪聲真實配置為-98dBm ;圖4和圖5橫軸為資源塊數(shù)(Resource Block)，圖4縱軸為資源塊激活指示，“I”表示資源塊激活，“0”表示未激活，圖5縱軸為各RB對應(yīng)的非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元的真實(即消除AGC增益影響后)平均功率本實施例中，實際的RB分配狀態(tài)如圖4所示，縱坐標(biāo)取值為I的為激活RB。圖5中，示出的是不同RB計算的非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元的真實(即消除AGC增益影響后)平均功率；“SigmaRude-thl”意為基于噪聲功率粗略估計值及預(yù)設(shè)門限thl共同決定的判決限；“RSRP-th2”意為基于RSRP及預(yù)設(shè)門限th2共同決定的判決限；“meanPwr-th3”意為基于確定分配的資源單元平均功率及預(yù)設(shè)門限th3共同決定的判決限；平均功率低于上述任一判決限的RB均將被判決為空閑資源塊。最終將上述判決出的空閑資源塊中所有非參考信號與非預(yù)留RE位置的資源單元識別為空閑資源單元。C.利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值，并以該估值更新歷史記錄本實施例中，所述噪聲功率精細估計值方法為將各空閑資源單元的自動增益控制(簡稱，AGC)增益消除，在線性域?qū)Ω骺臻e資源單元的功率實施線性平均，轉(zhuǎn)換到對數(shù)域(log域)獲得噪聲功率精細估計值；本發(fā)明充分利用OFDM系統(tǒng)子載波間的正交性，在空閑資源單元位置客觀體現(xiàn)帶內(nèi)噪聲功率強度的特征，通過有效手段搜索與識別空閑資源單元，并基于空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值。本實施例中，獲取的最終噪聲精細估計值為-97. 93dB(如圖4中“sigmaPreciseEstimation”)，與真實值_98dB相比，具備顯著優(yōu)于噪聲功率粗略估值-90. 6dBm的性能表現(xiàn)。較佳實施例2
本發(fā)明應(yīng)用于3GPP LTE時分雙工(簡稱，TDD)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)3GPP LTE TDD系統(tǒng)無線幀長10ms，分為2個半幀，每個半幀包含5個子幀，其中4個常規(guī)子幀同LTE FDD包含奇數(shù)編號時隙與偶數(shù)編號時隙各一，1個特殊子幀包含下行導(dǎo)頻時隙(簡稱，DwPTS)、主保護間隔(簡稱，GP)，上行導(dǎo)頻時隙(簡稱，UpPTS)三個特殊域。LTE TDD系統(tǒng)的常規(guī)時隙上行資源網(wǎng)格網(wǎng)格特征基本與LTE FDD下行網(wǎng)格類似，也是RE為最小資源配置單位，RB為資源分配集合，RB的時域跨度為0. 5ms,頻域跨度為180kHz，但只能取值12個子載波，子載波間隔15kHz。特定RE對應(yīng)的RB編號nPKB的確
定方法如下式所示
權(quán)利要求
1.一種噪聲功率估計方法，其特征在于，接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出的類參考信號信息，利用類參考信號信息確定噪聲功率粗略估計值；結(jié)合噪聲功率粗略估計值與包括參考信號接收功率、類參考信號功率或確定的資源分配信息在內(nèi)的輔助信息，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述噪聲功率粗略估計值為歷史噪聲功率估計值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述確定噪聲功率粗略估計值為，接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出類參考信號信息，基于類參考信號和/或參考信號實施噪聲粗略估計，得到噪聲功率粗略估計值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述基于類參考信號和/或參考信號實施噪聲粗略估計，得到噪聲功率粗略估計值為，使用最小二乘LS或線性最小均方誤差LMMSE或極大似然ML信道估計方法，獲取頻域信道估計，將頻域信道響應(yīng)轉(zhuǎn)換至?xí)r域，將包含最強 功率抽頭的預(yù)設(shè)范圍以外的信道響應(yīng)抽頭功率的平均值作為噪聲功率粗略估計值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述基于類參考信號和/或參考信號實施噪聲粗略估計，得到噪聲功率粗略估計值為，使用最小二乘LS或線性最小均方誤差LMMSE或極大似然ML信道估計方法，獲取頻域信道估計，基于預(yù)設(shè)置的信道相干時間與信道相干帶寬，將相干時間與相干帶寬范圍組成的相干塊內(nèi)的信道估計結(jié)果實施線性平均，估計出參考信號接收功率RSRP，將參考信號資源單元的總功率減去該RSRP，即獲得噪聲功率粗略估計值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，搜索傳輸帶寬內(nèi)資源單元功率不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl的資源單元，將其識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，搜索傳輸帶寬內(nèi)資源單元功率滿足不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2的資源單元，將其識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB，th2取值范圍6 15dB。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，搜索傳輸帶寬內(nèi)資源單元功率滿足不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于類參考信號功率預(yù)設(shè)門限th3的資源單元，將其識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB，th2取值范圍6 15dB，th3取值范圍10 20dB。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率不高于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于類參考信號功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB，th2取值范圍6 15dB。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于RSRP預(yù)設(shè)門限th2或低于確定分配的資源單元平均功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB，th2取值范圍6 15dB，th3取值范圍10 20dB。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元為，以O(shè)FDM系統(tǒng)資源分配集合為單位，計算非參考信號與非預(yù)留資源單元位置的資源單元平均功率，資源單元平均功率滿足低于噪聲功率粗略估計值預(yù)設(shè)門限thl或低于確定分 配的資源單元平均功率預(yù)設(shè)門限th3，則將該資源分配集合內(nèi)所有非參考信號與非預(yù)留資 源單元位置的資源單元識別為空閑資源單元，其中，預(yù)設(shè)門限thl取值范圍-3 3dB，th3取值范圍10 20dB。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元包括接收方確定分配的資源單元不視為空閑資源單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值為，將各空閑資源單元的自動增益控制AGC消除，在線性域?qū)Ω骺臻e資源單元的功率實施線性平均，轉(zhuǎn)換到對數(shù)域獲得噪聲功率精細估計值。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值為，將各相同自動增益控制AGC檔位下獲取的空閑資源單元功率在對數(shù)域?qū)嵤┚€性平均，消除掉自動增益控制AGC影響后，再總體實施線性平均獲得噪聲功率精細估計值。
16.一種噪聲功率估計裝置，其特征在于，包括 類參考信號生成器，接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出類參考信號信息； 噪聲功率粗略估計器，與所述類參考信號生成器相連，基于類參考信號或基于類參考信號和/或參考信號實施噪聲粗略估計； 空閑資源單元搜索器，與所述噪聲功率粗略估計器、類參考信號生成器相連，結(jié)合所述噪聲功率粗略估計器提供的噪聲功率粗略估值與參考信號和/或所述類參考信號生成器提供的類參考信號功率和/或確定分配的資源單元，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元; 噪聲功率精細估計器，與所述空閑子載波搜索器相連，用于統(tǒng)計所述空閑子載波搜索獲得的空閑資源單元的功率，實現(xiàn)噪聲功率精細估計值。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)領(lǐng)域，特別提供一種噪聲功率估計方法，利用接收目標(biāo)物理信道并解析、重構(gòu)出的類參考信號信息，確定噪聲功率粗略估計值；結(jié)合噪聲功率粗略估計值與包括參考信號接收功率、類參考信號功率或確定的資源分配信息在內(nèi)的輔助信息，搜索與識別傳輸帶寬內(nèi)的空閑資源單元；利用空閑資源單元功率確定噪聲功率精細估計值；本發(fā)明還提供一種噪聲功率估計裝置，包括類參考信號生成器、噪聲功率粗略估計器、空閑資源單元搜索器和噪聲功率精細估計器；本發(fā)明能夠在信號質(zhì)量處于終端接收機靈敏度處及復(fù)雜信道環(huán)境中，實現(xiàn)準(zhǔn)確的噪聲功率估計。
文檔編號H04L25/02GK102857461SQ201110182448
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者譚舒, 梁小濤, 申敏 申請人:重慶重郵信科通信技術(shù)有限公司