发明内容
针对现有技术中,在进行宽带无线系统的导频测量时,由于需要测量每个导频信号而导致终端计算负荷过重的问题,本发明提出一种应用在宽带无线系统中的能够减轻终端计算负荷的导频测量方法。
本发明提供的在宽带无线系统中的导频测量方法包括:
a)根据第一测量间隔测量各子载波的导频强度,然后利用插值的方法获得全频带的导频强度数据,将数据写入第一导频强度表;
b)改变所述第一测量间隔;
c)根据改变后的测量间隔测量各子载波的导频强度,利用插值的方法获得全频带的导频强度数据,将数据写入第二导频强度表;
d)比较第一导频强度表和第二导频强度表,获取表的差别,所述表的差别为两个表之间的方差或标准差;
e1)当所述两个表的差别大于设定值时,减小测量间隔,将第二导频强度表的数据替换第一导频强度表中的全部数据,执行步骤c)、d),直到表的差别小于设定值时结束测量;
e2)当所述两个表的差别小于设定值时,将第二导频强度表的数据替换第一导频强度表中的全部数据,增大测量间隔,执行步骤c)、d),直到表的差别大于设定值时结束测量。
根据上述导频测量方法,在步骤e1)减小测量间隔之前,记录当前的测量间隔,当表的差别小于设定值时,选取当前的测量间隔作为导频信号的测量间隔。
根据上述导频测量方法,在步骤e2)增大测量间隔之前,记录当前的测量间隔,当表的差别大于设定值时,选取当前的测量间隔作为导频信号的测量间隔。
本发明提供的在宽带无线系统中的第二种导频测量方法包括:
a)测量整个频带的导频强度;
b)从测量所得的导频强度中抽取部分数据并利用插值方法形成第一导频 强度表;
c)改变测量间隔;
d)根据改变后的测量间隔测量各子载波的导频强度,利用插值的方法获得第二导频强度表;
e)比较第一导频强度表和第二导频强度表,获取表的差别,所述表的差别为两个表之间的方差或标准差;
f1)当所述两个表的差别大于设定值时,减小测量间隔,将第二导频强度表的数据替换第一导频强度表中的全部数据,执行步骤d)、e),直到表的差别小于设定值时结束测量;
f2)当所述两个表的差别小于设定值时,增大测量间隔,将第二导频强度表的数据替换第一导频强度表中的全部数据,执行步骤d)、e),直到表的差别大于设定值时结束测量。
根据第二种导频测量方法,在步骤f1),减小测量间隔之前,记录当前的测量间隔,当表的差别小于设定值时,选取当前的测量间隔作为导频信号的测量间隔。
根据第二种导频测量方法,在步骤f2)增大测量间隔之前,记录当前的测量间隔,当表的差别大于设定值时,选取当前的测量间隔作为导频信号的测量间隔。
本发明提供的在宽带无线系统中的第三种导频测量方法包括:
a)测量整个频带的导频强度,将测量所得的导频强度值写入第一导频强度表;
b)改变测量间隔;
c)根据改变后的测量间隔从第一导频强度表中抽取各子载波的导频强 度,利用插值的方法获得第二导频强度表;
d)比较第一导频强度表和第二导频强度表,获取表的差别,所述表的差别为两个表之间的方差或标准差;
e1)当所述两个表的差别大于设定值时,减小测量间隔,执行步骤c)、d),直到表的差别小于设定值时结束测量;
e2)当所述两个表的差别小于设定值时,增大测量间隔,执行步骤c)、d),直到表的差别大于设定值时结束测量。
根据第三种导频测量方法,在步骤e1)减小测量间隔之前,记录当前的测量间隔,当表的差别小于设定值时,选取当前的测量间隔作为导频信号的测量间隔。
根据第三种导频测量方法,在步骤e2)增大测量间隔之前,记录当前的测量间隔,当表的差别大于设定值时,选取当前的测量间隔作为导频信号的测量间隔。
采用本发明导频测量方法,终端只需要间隔地测量相关的导频信号,通过插值算法得到全频带的导频强度表,通过与前次测量获得的导频强度表相比较,以确定最佳导频测量间隔。由此,减少了终端检测导频信号的次数,减轻了终端的计算负荷。插值计算可以在终端上进行,也可以在基站上进行,从而进一步减轻终端的计算负荷。
并且,由于终端计算负荷的减小,可以相应地降低终端设备设计的复杂度和设备功耗。
具体实施方式
在本发明中,认为在一定带宽的频带内不同导频符号强度的变化随着频率的变化是连续的,由此,可以以选择一定的间隔进行测量,然后采用一定的插值方法获得整个频带的导频强度或者其他信息。
图1是根据本发明第一实施例的导频测量方法流程图。在根据系统的调度需求或切换需求进行导频测量的情况下,首先,在步骤101,宽带移动通信系统设定一个初始的测量的间隔。例如,设定初始间隔为60kHz,如果两个相邻子载波之间中心频率的间隔是15kHz,则初始间隔相当于每隔4个子载波对导频信号进行一次测量。
然后在步骤102,根据此间隔,间隔预定的子载波数量测量导频强度,然后按照插值的方法形成整个频带的第一导频测量表L。假定初始间隔为N,根据测量的结果,可以根据成熟的插值算法形成全频带的导频测量结果表L。例如,根据上述实例,在对每隔4个子载波进行一次导频测量后,再利用插值算法(例如各种线性插值算法)对其间的3个子载波进行插值估算,从而形成整个频带的导频强度表。其中,所采用的插值算法可以是现有的各种插值方法,具体的方法不在这里介绍。
之后,在步骤103,根据一定的规则将导频测量的间隔变化为N1,比如将间隔增大。在步骤104,根据这次测量的结果插值获得全频带的导频测量表NL1。其中,对导频测量间隔的调整规则可以使用各种适当的函数关系,例如,设定N1=2×N。
比较两个表NL1和L,可以在步骤105通过计算两个表的差别来实现。所述差别可以是基于统计的各种参量,例如,在下面的实例中,采用方差作 为衡量两个表之间差别的参量。
在上述算法中,将表NL1和L中的各子载波所对应的导频强度相减求差值,然后再求平方和,最后求均值,得到方差。
本发明包括但并不限于上述的计算方法。求解两个导频强度表差别可以采用各种适当的统计算法,例如,还可以采用下面的算法:
在上述算法中,采用标准差作为表示两导频强度表差别的参量。即将表NL1和L中的各子载波所对应的导频强度相减求差值,然后再求绝对值,最后求均值,其结果作为表示两个导频强度表差别的参量。
在步骤106,对上述表示两个导频强度表差别的参量与设定值进行比较。例如F为表示两个导频强度表差别的方差,如果计算所得的F小于等于预先的设定值δ,那么在步骤107,继续增大导频测量间隔,将间隔N1进一步增大到N2,例如,N2=2×N1。
在步骤108,根据测量的结果插值计算整个频带的导频强度表,然后在步骤109和上一次得到的导频强度表进行比较,计算方差。
在步骤110判断计算所得的方差是否大于设定值δ。如果计算所得的差别大于设定值δ,则在步骤111,取倒数第二次的导频间隔是最佳导频测量间隔。可替换地,也可以取最后一个导频间隔作为最佳导频测量间隔。如果计算所得的差别小于等于设定值δ,则在步骤112继续增大测量间隔,并且插值形成导频强度表,返回步骤109继续与上一次得到的导频强度表相比较。
优选地,在以后进行的导频测量时,将此次获得的最佳导频测量间隔作为初始测量间隔以便寻找下一次测量的最佳测量间隔。
但是如果在步骤106比较L1和L的时候,计算所得的差别大于设定值δ,那么在步骤113将初始设定的导频测量间隔N减小为M1,在步骤114利用插值算法获得整个频带导频强度表ML1。
然后在步骤115,比较ML1和L,计算方差F。在步骤116,将方差F与设定值δ进行比较。如果方差F大于设定值δ,则在步骤117,将导频测量间隔M1减小为M2。在步骤118,根据间隔M2测量各子载波的导频强度,利用插值算法获得整个频带导频强度表ML2。在步骤120,将导频强度表ML2和上一次得到的导频强度表进行比较,计算方差F。在步骤121,比较方差F和设定值δ。如果方差F不大于设定值δ,则在步骤122继续减小测量间隔,并且插值形成导频强度表,然后返回步骤120,继续与前一次的导频强度表比较。如果方差F不大于设定值δ,则在步骤123,取倒数第二次的导频间隔是最佳导频测量间隔。可替换地,也可以取最后一个导频间隔作为最佳导频测量间隔。
图2是根据本发明第二实施例的导频测量方法流程图。在本实施例中,先测量整个频带,从而得到一个导频强度表,然后按照预先设定的间隔N,从已经测得的表中抽取一系列数值,然后根据插值算法形成一个导频强度表,比较上述两个表。然后按照第一实施例类似的方法寻找最佳测量间隔。然后,优选地,间隔一定时间,按照同样的方法,把现有最佳测量间隔作为初始设定间隔,寻找新的最佳测量间隔。
在步骤201,宽带移动通信系统首先测量整个频带的导频强度,生成一个导频强度表L。在步骤202,然后可以设定一个初始的间隔N。然后在步骤203,采用此间隔,间隔一定子载波数量从导频强度表L中抽取一系列数值,然后按照插值的方法形成整个频带的导频强度表NL1。
要比较两个表NL1和L,则需要在步骤204计算L和NL1之间的差别,在本实施例中,也采用方差作为表示导频强度表之间差别的参量。将导频强 度表NL1和L中分别对应第i个子载波的导频信号的强度值Li和Nli相减,然后再求平方和,最后求均值,得到方差。
与第一实施例一样,不限于利用此方法计算导频强度表间的差别,例如,还可以通过求两表间的标准差来表示差别。
在步骤205,对上述表示两个导频强度表差别的参量与设定值进行比较。例如F为表示两个导频强度表差别的方差,如果计算所得的F小于等于预先的设定值δ,那么在步骤206,继续增大导频测量间隔,将间隔N1进一步增大到N2,例如,N2=2×N1。
在步骤207,根据测量的结果插值计算整个频带的导频强度表,然后在步骤208和上一次得到的导频强度表进行比较,计算方差。
在步骤209判断计算所得的方差F是否大于设定值δ。如果计算所得的差别大于设定值δ,则在步骤210,取倒数第二次的导频间隔是最佳导频测量间隔。可替换地,也可以取最后一个导频间隔作为最佳导频测量间隔。如果计算所得的差别小于等于设定值δ,则在步骤211继续增大测量间隔,并且插值形成导频强度表,返回步骤208继续与上一次得到的导频强度表相比较。
优选地,在以后进行的导频测量时,将此次获得的最佳导频测量间隔作为初始测量间隔以便寻找下一次测量的最佳测量间隔。
但是如果在步骤205比较L1和L的时候,计算所得的差别大于设定值δ,那么在步骤212将初始设定的导频测量间隔N减小为M1,在步骤213利用插值算法获得整个频带导频强度表ML1。
然后在步骤214,比较ML1和L,计算方差F。在步骤215,将方差F与设定值δ进行比较。如果方差F大于设定值δ,则在步骤216,将导频测量间隔M1减小为M2。在步骤218,根据间隔M2测量各子载波的导频强度,利 用插值算法获得整个频带导频强度表ML2。在步骤219,将导频强度表ML2和上一次得到的导频强度表进行比较,计算方差F。在步骤220,比较方差F和设定值δ。如果方差F不大于设定值δ,则在步骤221继续减小测量间隔,并且插值形成导频强度表,然后返回步骤219,继续与前一次的导频强度表比较。如果方差F不大于设定值δ,则在步骤222,取倒数第二次的导频间隔是最佳导频测量间隔。可替换地,也可以取最后一个导频间隔作为最佳导频测量间隔。
优选地,在一定的时间之后,把此间隔作为初始的间隔,再重复上述的过程寻找新的最佳的导频测量间隔。
图3是根据本发明第三实施例的导频测量方法流程图。对于图2所示的实施例,先测量整个频带得到初始导频强度表,然后按照预先设定的间隔N,从已经测得的表中抽取一系列数值,然后按照插值算法形成一个结果表,比较上述两个表。根据两个表之间的差别改变测量间隔,根据改变后的测量间隔插值得到新的导频强度表后,与初始导频强度表比较,直至根据表之间的差别确定最佳测量间隔。
在步骤301,宽带移动通信系统首先测量整个频带的导频强度,生成一个导频强度表L。在步骤302,然后可以设定一个初始的间隔N。然后在步骤303,采用此间隔,间隔一定子载波数量从导频强度表L中抽取一系列数值,然后按照插值的方法形成整个频带的导频强度表NL1。
要比较两个表NL1和L,则需要在步骤304计算L和NL1之间的差别,在本实施例中,也采用方差作为表示导频强度表之间差别的参量。将导频强度表NL1和L中分别对应第i个子载波的导频信号的强度值Li和Nli相减,然后再求平方和,最后求均值,得到方差。
与第一实施例一样,不限于利用此方法计算导频强度表间的差别,例如,还可以通过求两表间的标准差来表示差别。
在步骤305,对上述表示两个导频强度表差别的参量与设定值进行比较。例如F为表示两个导频强度表差别的方差,如果计算所得的F小于等于预先的设定值δ,那么在步骤306,继续增大导频测量间隔,将间隔N1进一步增大到N2,例如,N2=2×N1。
在步骤307,根据测量的结果插值计算整个频带的导频强度表,然后在步骤308和导频强度表L进行比较,计算方差。
在步骤309判断计算所得的方差是否大于设定值δ。如果计算所得的方差F大于设定值δ,则在步骤310,取倒数第二次的导频间隔是最佳导频测量间隔。可替换地,也可以取最后一个导频间隔作为最佳导频测量间隔。如果计算所得的差别小于等于设定值δ,则在步骤311继续增大测量间隔,并且插值形成导频强度表,返回步骤308继续与导频强度表L相比较。
优选地,在以后进行的导频测量时,将此次获得的最佳导频测量间隔作为初始测量间隔以便寻找下一次测量的最佳测量间隔。
但是如果在步骤305比较L1和L的时候,计算所得的差别大于设定值δ,那么在步骤312将初始设定的导频测量间隔N减小为M1,在步骤313利用插值算法获得整个频带导频强度表ML1。
然后在步骤314,比较ML1和L,计算方差F。在步骤315,将方差F与设定值δ进行比较。如果方差F大于设定值δ,则在步骤316,将导频测量间隔M1减小为M2。在步骤318,根据间隔M2测量各子载波的导频强度,利用插值算法获得整个频带导频强度表ML2。在步骤319,将导频强度表ML2和导频强度表L进行比较,计算方差F。在步骤320,比较方差F和设定值δ。如果方差F不大于设定值δ,则在步骤221继续减小测量间隔,并且插值形 成导频强度表,然后返回步骤319,继续与导频强度表L比较。如果方差F不大于设定值δ,则在步骤322,取倒数第二次的导频间隔是最佳导频测量间隔。可替换地,也可以取最后一个导频间隔作为最佳导频测量间隔。
优选地,在一定的时间之后,把此间隔作为初始的间隔,再重复上述的过程寻找新的最佳的导频测量间隔。
图4是根据本发明的一个实施例在终端和基站上对导频信号测量、插值过程的流程图。在本实施例中,由终端根据一定的测量间隔对部分导频信号进行测量,讲测量结果发送到基站,再由基站根据一定的插值算法进行插值计算,形成全频带上的导频强度表。然后在基站一侧,通过将变化后测量间隔形成的
在步骤401,终端根据预定导频测量间隔对导频信号进行测量,例如,采用导频测量间隔为60kHz的间隔对各子载波进行测量。所述测量可以是由终端发起的,也可以由基站发起。可选择地,终端可以对整个频带上的导频信号进行测量。
在步骤402,终端将所测量得到的导频强度值发送到基站。基站接受到导频强度值后,在步骤403,基站根据插值算法以及测量所得的导频强度值得到整个频带的导频强度表。所述插值算法可以使用现有的任何插值算法。
在步骤404,终端利用改变后的导频测量间隔再次测量导频信号的强度,然后将再次测量的导频强度值发送到基站。在步骤405,基站利用插值算法形成第二导频强度表。
在步骤406,基站将第二导频强度表与前一次的导频强度表相比较,求出两个表之间的差别,例如方差。
在步骤407,通过判断所述两个表之间的差别,确定当前导频测量是否是最佳导频测量间隔。具体过程如图1、图2、图3所示的实施例中所描述的过 程,并且循环执行所述过程。
然后在步骤408判断在预定的时间找到最佳测量间隔。如果在预定的时间(例如50ms)找到最佳测量间隔,则在步骤409,取倒数第二次的测量间隔作为最佳导频测量间隔。如果在预定的时间没有找到最佳测量间隔,则在步骤410测量整个带宽内的全部导频信号。
如果在预定的时间内找到了最佳导频测量间隔,则优选地,在一定的时间之后,将此间隔作为初始测量间隔,再重复上述的过程寻找新的最佳的导频测量间隔。
在采用上述三种方法中的任何一种得到合适的测量间隔以后,终端可以在一定的时间内利用这个合适的测量间隔进行导频强度的测量,所述时间可以是任何可能的时间段,在终端或者基站等任何可能的网络实体进行设定。如果超过了所述时间之后,可以采用现有的测量间隔为第一次的测量间隔来寻找最佳的测量间隔。然后重复上述方法的过程。
在测量导频强度的过程中,可以采用一次测量的结果,也可以采用多次测量计算平均值的方法作为一次测量的结果。
虽然本发明公开了上述实施例,但具体实施例并不是用来限定本发明的,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可以作出一些修改和润饰,因此本发明的保护范围应当以所附的权利要求书界定的范围为准。例如,本发明中测量的发起方可以包括在3G演进系统中任何可能的实体,包括基站。本发明中的插值实现可以在终端中实现,也可以在接入网或者核心网中任何的网络实体。本发明不仅适合于导频强度的测量,也适合于在宽带系统中任何和导频相关信息的测量。本发明方法并不限于3G演进系统,可以是任何的宽带无线接入系统,任何在整个频带内进行导频测量的系统,本发明都可以使用。