CN101459450B - 获取信噪比的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取信噪比的方法，包括：获取可反映信噪比变化的修正项；获取原始信噪比；使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比。本发明还公开了一种获取信噪比的装置，包括：修正项获取单元，用于获取可反映信噪比变化的修正项；原始信噪比获取单元，用于获取原始信噪比；运算单元，用于使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比。本发明可以在R6版本业务中，业务速率较高时获取准确的信噪比。

Description

获取信噪比的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽带码分多址接入(WCDMA，Wideband Code Division MultipleAccess)系统中获取信噪比的方法及装置。

背景技术

在WCDMA系统中，进行功率控制是为了在保证业务质量(Qos)的前提下，最大限度降低上下行发射功率，以减少系统干扰从而增加系统容量。

因为各个业务信道和导频受到的信道衰落是相同的，所以WCDMA频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统中在进行功率控制时，一般是由收端基于导频信道估计信噪比，将估计的信噪比和目标值比较后，通过反馈信道下发功控命令字，发端根据功控命令字调整发射功率。

其中获取信噪比的方式如下所述：

以导频信道解扩后的信号能量除以噪声能量得到信噪比(SIR，SignalInterference Rate)，记解扩后的专用物理控制信道(DPCCH，Dedicated PhsicalControl Channel)信道的信号能量为Eb，噪声能量为N_估计，SIR可使用公式表述为：

其中的噪声能量N_估计为通过算法估计获得的值，其中包含热噪声和信号的多径间干扰，N_估计的物理意义可使用公式表述为：

其中：SF_DPCCH表示DPCCH信道的扩频因子，通常为常量；N₀表示热噪声以及其他用户的干扰，为未知量，

为理论上最接近真实信噪比的值；N_r表示搜索器搜索到的径数，当多径数比较多时， $\frac{N_r-1}{N_r}\≈1,$ 此时可推出：

其中，β_d ²、β_ec ²、β_ed ²分别表示专用物理数据信道(DPDCH，Dedicated PhsicalData Channel)、增强专用物理控制信道(E-DPCCH，Enhanced Dedicated PhsicalControl Channel)、增强专用物理数据信道(E-DPDCH，Enhanced DedicatedPhsical Data Channel)，对DPCCH的功率偏置；N_IF表示中频噪声，为已知的估计值。

在处理低业务速率的业务时， $\frac{N_r-1}{N_r}(\frac{\mathrm{Eb}}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_d^2+1))<<N_0,$ 可以以推出N_估计≈N₀≈N_IF，因此此时：

此时获得的SIR可以较为准确的反映真实状况。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：

在WCDMA的第6版本(R6，Release 6)业务中，上行承载高速业务时，β_d ²的值非常小，可以认为 ${\mathrm{\&beta;}}_d^2=0,$ 单个移动台(UE，User Equipment)发射的能量和N₀是可以比拟的，甚至要大于N₀；此时，按照式(1)可推出：

此时得到的SIR已经严重偏离

用于功率控制的调度时，会造成小区负载的波动；此外，在进行外环功率控制的调整时，由于外环调整的比较慢，若外环开始设定的SIR目标(target)大于 $\frac{N_r}{N_r-1}*\frac{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}{({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2)},$ 将会引起功率的急速攀升。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种WCDMA系统中获取信噪比的方法及装置，可以在R6版本业务中，业务速率较高时获取准确的信噪比。

为解决上述技术问题，本发明实施例一方面，提供了一种获取信噪比的方法，所述方法包括：

获取可反映信噪比变化的修正项；

获取原始信噪比；

使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比。

另一方面，提供了一种获取信噪比的装置，所述装置包括：

修正项获取单元，用于获取可反映信噪比变化的修正项；

原始信噪比获取单元，用于获取原始信噪比；

运算单元，用于使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比。

由以上技术方案可以看出，由于增加了一个修正项对原始信噪比进行修正，该修正项F可以模拟实际信噪比的变化，在R6版本业务中，上行承载高速业务，原始信噪比趋于恒定时，对其进行补偿，使最终获得的信噪比可以较为准确的反映真实值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的获取信噪比的方法实施例流程图；

图2为本发明实施例提供的获取信噪比的装置实施例结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种WCDMA系统中获取信噪比的方法及装置，可以在进行R6业务，且业务速率较高时获取准确的信噪比。

通过公式(1)可知现有技术获得的信噪比值为

在R6版本业务中，上行承载高速业务时，得到的信噪比会严重偏离为了修正该原始信噪比，本发明实施例利用上个发射时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)的对DPCCH的功率偏置β_ec ²、β_ed ²、中频噪声N_IF、信号能量Eb、N_r获得上一个TTI的N₀，再使用上一个TTI的噪声能量N_估计与该N₀相除得到的结果作为修正项与原始信噪比相乘，由于一个TTI的时间间隔非常近，两个相邻TTI的大部分值都是相近的，可认为上个TTI的N₀和N_估计近似本TTI的N₀和N_估计，因此相乘后可以近似的消除N_估计，获得接近

的信噪比值。此处噪声能量N_估计也可以采用本TTI的噪声能量N_估计。

由于β_ec ²、β_ed ²等功率偏置只有在解调传输格式联合指示(E-TFCI)后才能得到，而功率调整对时延非常很敏感，在每个TTI可以获得上个TTI的较准确的功率偏置β_ec ²、β_ed ²，而不能获得本TTI的准确功率偏置β_ec ²、β_ed ²，因此，可以利用上一个TTI的β_ec ²、β_ed ²获得上一个TTI的N₀。

使用上一个TTI的β_ec ²、β_ed ²获得上一个TTI的N₀只是一种实施例，也可以使用本TTI之前的若干个TTI中的任意一个TTI，也就是任何一个接近本TTI的TTI的β_ec ²、β_ed ²，例如：本TTI之前第两个TTI的β_ec ²、β_ed ²、本TTI之前第三个TTI的β_ec ²、β_ed ²；也可以使用预定数目个本TTI之前接近本TTI的TTI的β_ec ²、β_ed ²的平均值，例如：本TTI之前两个TTI的β_ec ²、β_ed ²的平均值、本TTI之前三个TTI的β_ec ²、β_ed ²的平均值。

进一步，也可以使用任何一个本TTI之前接近本TTI的TTI的中频噪声N_IF、信号能量Eb、N_r，或预定数目个本TTI之前接近本TTI的TTI的平均值。

进一步，噪声能量N_估计也可以使用任何一个本TTI之前接近本TTI的TTI的功率偏置β_ec ²、β_ed ²、中频噪声N_IF、信号能量Eb、N_r，或预定数目个本TTI之前接近本TTI的TTI的平均值计算获得。

本发明实施例提供的获取信噪比的方法实施例流程如图1所示：

步骤101、通过本TTI之前的功率偏置β_ec ²、β_ed ²、中频噪声N_IF、信号能量Eb、N_r获取修正项。

由于在R6业务中，上行承载高速业务时，β_d ²的值非常小，可以认为 ${\mathrm{\&beta;}}_d^2=0,$ 此时，N₀为 $N_{\mathrm{IF}}-\frac{E_b}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+1),$ 以噪声能量N_估计、 $N_{\mathrm{IF}}-\frac{E_b}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+1)$ 相除的结果作为修正项F。

此时F可以使用公式表述为：

其中β_ec ²、β_ed ²、N_IF、Eb、N_r可以为任何一个本TTI之前接近本TTI的TTI的β_ec ²、β_ed ²，N_IF、Eb、N_r，也可以为预定数目个本TTI之前接近本TTI的TTI的β_ec ²、β_ed ²，N_IF、Eb、N_r的平均值，N_估计可以为本TTI的N_估计，也可以为任何一个本TTI之前接近本TTI的TTI的N_估计，也可以为预定数目个本TTI之前接近本TTI的TTI的N_估计的平均值。其中以使用上一个TTI的β_ec ²、β_ed ²，N_IF、Eb、N_r、N_估计为较佳的实施方式，这是由于，上一个TTI离本TTI最近，其N_估计与N₀的值接近本TTIN_估计、N₀的几率最大。

在噪声能量N_估计也使用本TTI之前的功率偏置β_ec ²、β_ed ²、中频噪声N_IF、信号能量Eb、N_r获取时，N_估计为 $N_{\mathrm{IF}}-\frac{E_b}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+1)+\frac{N_r-1}{N_r}\frac{\mathrm{Eb}}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+1),$ 此时F可以使用公式表述为：

其中β_ec ²、β_ed ²、N_IF、Eb、N_r可以为任何一个本TTI之前接近本TTI的TTI的β_ec ²、β_ed ²，N_IF、Eb、N_r，也可以为预定数目个本TTI之前接近本TTI的TTI的β_ec ²、β_ed ²，N_IF、Eb、N_r的平均值，其中以使用上一个TTI的β_ec ²、β_ed ²，N_IF、Eb、N_r为较佳的实施方式，这是由于，上一个TTI离本TTI最近，其N₀的值接近本TTIN_估计、N₀的几率最大。

为了降低各个估计值方差的影响，可以分别对分子、分母进行滤波处理后再做除法运算，以获得更加准确的值。

修正项F在每个TTI更新一次。

步骤102、获取原始信噪比SIR′。

以使用现有技术获取的信噪比为SIR′，由于在R6版本业务中，上行承载高速业务时，β_d ²的值非常小，可以认为 ${\mathrm{\&beta;}}_d^2=0,$ 此时SIR′使用公式表述为：

${\mathrm{SIR}}^{\&prime;}=\frac{\mathrm{Eb}}{N_0+\frac{N_r-1}{N_r}\frac{\mathrm{Eb}}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+1)}---\left(8\right)$

其中， $N_0+\frac{N_{r-1}}{N_r}\frac{\mathrm{Eb}}{{\mathrm{SF}}_{\mathrm{DPCCH}}}*({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ec}}^2+{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{ed}}^2+1)$ 为噪声能量N_估计，N_估计的值可以通过算法估计获得，其中包含热噪声和信号的多径间干扰。

步骤103、使用修正项对原始信噪比进行修正，获得信噪比SIR。

信噪比SIR可以使用公式表述为：

SIR＝SIR′*F    (9)

由于修正项F是采用本TTI之前的功率偏置β_ec ²、β_ed ²、中频噪声N_IF、信号能量Eb、N_r获取的，其使用的噪声能量N_估计、N₀与本TTI的N_估计、N₀非常近似，可推出此时信噪比SIR可以使用公式表述为：

$\mathrm{SIR}={\mathrm{SIR}}^{\&prime;}*F=\frac{\mathrm{Eb}}{N_0}---\left(10\right)$

此时获得的SIR可以较为准确的反映真实状况。不难理解，步骤101和102之间并不存在顺序上的限制。

现有技术中由于计算信噪比时，分子分母都包含有解扩后的信号能量Eb，而在R6版本业务中，上行承载高速业务时，Eb的变化非常大，随着信号能量的增大，可以忽略分母中其他变量的影响，此时的信噪比如式(5)所示，是一个趋向恒定的值，严重偏离信噪比真实值的变化，因此本发明实施例提供的获取信噪比的方法实施例增加了一个修正项F与现有技术中获得的信噪比相乘，该修正项F可以模拟实际信噪比的变化，在现有技术中获取得原始信噪比SIR′趋于恒定时，对其进行补偿修正，使最终获得的信噪比可以较为准确的反映真实值。

在进行R6的业务，上行承载高速业务时，依据本发明实施例提供的获取信噪比的方法实施例可以获取的较为准确的信噪比，使用该信噪比可以更好的进行功率控制。

本发明实施例提供的获取信噪比的装置实施例结构如图2所示，包括：

修正项获取单元210，用于通过信号能量、中频噪声及功率偏置获取可反映信噪比变化的修正项

原始信噪比获取单元220，用于通过信号能量、中频噪声及功率偏置获取原始信噪比；

运算单元230，用于使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比。

其中，所述修正项获取单元210具体包括：

获取单元211，用于获取信号能量、中频噪声及功率偏置；

热噪声以及其他用户的干扰单元212，用于通过所述获取单元211获取的信号能量、中频噪声及功率偏置获取热噪声以及其他用户的干扰；

噪声能量单元213，用于获取噪声能量

除法单元215，用于以噪声能量与所述热噪声以及其他用户的干扰相除的结果作为所述修正项。

此外修正项获取单元210还可以进一步包括：滤波器214，用于将所述热噪声以及其他用户的干扰单元212获取的热噪声以及其他用户的干扰，以及所述噪声能量单元213获取的噪声能量在进行相除以前进行滤波处理。

更具体地，获取单元211可以用于获取本发射时间间隔之前的信号能量、中频噪声及功率偏置；热噪声以及其他用户的干扰单元212可以用于通过所述获取单元211获取的本发射时间间隔之前的信号能量、中频噪声及功率偏置获取热噪声以及其他用户的干扰。

其中，所述获取单元211包括：

第一获取单元，用于获取本发射时间间隔前的若干个发射时间间隔中的任意一个发射时间间隔的信号能量、中频噪声及功率偏置；

或，第二获取单元，用于获取本发射时间间隔前预定数目个发射时间间隔的信号能量、中频噪声及功率偏置各自的平均值。

其中，所述噪声能量单元212包括：

第一噪声能量单元，用于获取本发射时间间隔或本发射时间间隔前的若干个发射时间间隔中的任意一个发射时间间隔的噪声能量；

或，第二噪声能量单元，用于获取本发射时间间隔前预定数目个发射时间间隔的噪声能量各自的平均值。

本发明实施例提供的获取信噪比的装置实施例的使用方式，与本发明实施例提供的获取信噪比的方法实施例基本一致，在此不再重复描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种WCDMA系统中获取信噪比的方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种获取信噪比的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取可反映信噪比变化的修正项；

获取原始信噪比；

使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比；

所述获取可反映信噪比变化的修正项包括：

通过信号能量、中频噪声及功率偏置获取所述修正项；

所述功率偏置包括：上个发射时间间隔的对专用物理控制信道的功率偏置

其中

分别表示增强专用物理控制信道和增强专用物理数据信道对专用物理控制信道的功率偏置；

所述通过信号能量、中频噪声及功率偏置获取所述修正项包括：

通过信号能量、中频噪声及功率偏置获取热噪声以及其他用户的干扰；获取噪声能量；以所述噪声能量与所述热噪声以及其他用户的干扰相除的结果作为所述修正项；

所述通过信号能量、中频噪声及功率偏置获取热噪声以及其他用户的干扰包括：通过计算热噪声以及其他用户的干扰；SF_DPCCH为专用物理控制信道的扩频因子，E_b为信号能量；

所述获取噪声能量；以所述噪声能量与所述热噪声以及其他用户的干扰相除的结果作为所述修正项包括：

通过或者通过计算所述修正项；其中，F为修正项，N_估计为噪声能量，N₀为热噪声以及其他用户的干扰，N_IF为中频噪声，N_r为径数；

所述使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比包括：通过SIR＝SIR'*F计算信噪比，其中，SIR'为原始信噪比。

2.如权利要求1所述的获取信噪比的方法，其特征在于，对所述噪声能量与所述热噪声以及其他用户的干扰进行相除之前还包括：

通过滤波器对所述噪声能量、所述热噪声以及其他用户的干扰进行滤波处理。

3.如权利要求1或2所述的获取信噪比的方法，其特征在于，所述功率偏置为：

本发射时间间隔前的若干个发射时间间隔中的任意一个发射时间间隔的

功率偏置；或

本发射时间间隔前预定数目个发射时间间隔的功率偏置的平均值。

4.如权利要求1或2所述的获取信噪比的方法，其特征在于，所述噪声能量为：

本发射时间间隔或本发射时间间隔前的若干个发射时间间隔中的任意一个发射时间间隔的的噪声能量；

或本发射时间间隔前预定数目个发射时间间隔的噪声能量的平均值。

5.一种获取信噪比的装置，其特征在于，所述装置包括：

修正项获取单元，用于获取可反映信噪比变化的修正项；

原始信噪比获取单元，用于获取原始信噪比；

运算单元，用于使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比；

所述使用所述修正项对所述原始信噪比进行修正获取信噪比包括：通过SIR=SIR′*F计算信噪比，其中，SIR'为原始信噪比；

所述修正项获取单元包括：

获取单元，用于获取信号能量、中频噪声及功率偏置；所述功率偏置包括：上个发射时间间隔的对专用物理控制信道的功率偏置其中

分别表示增强专用物理控制信道和增强专用物理数据信道对专用物理控制信道的功率偏置；

所述修正项获取单元还包括：

热噪声以及其他用户的干扰单元，用于通过所述获取单元获取的信号能量、中频噪声及功率偏置获取热噪声以及其他用户的干扰；所述热噪声以及其他用户的干扰单元具体用于通过计算热噪声以及其他用户的干扰；S_FDPCCH为专用物理控制信道的扩频因子，E_b为信号能量；

噪声能量单元，用于获取噪声能量；

除法单元，用于以噪声能量与所述热噪声以及其他用户的干扰相除的结果作为所述修正项；所述除法单元具体用于通过

或者通过

计算所述修正项；其中，F为修正项，N_估计为噪声能量，N₀为热噪声以及其他用户的干扰，N_IF为中频噪声，N_r为径数。

6.如权利要求5所述的获取信噪比的装置，其特征在于，所述修正项获取单元还包括：

滤波器，用于将所述热噪声以及其他用户的干扰单元获取的热噪声以及其他用户的干扰，以及所述噪声能量单元获取的噪声能量在进行相除以前进行滤波处理。

7.如权利要求5或6所述的获取信噪比的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

第一获取单元，用于获取本发射时间间隔前的若干个发射时间间隔中的任意一个发射时间间隔的信号能量、中频噪声及功率偏置；

或，第二获取单元，用于获取本发射时间间隔前预定数目个发射时间间隔的信号能量、中频噪声及功率偏置的各自平均值。

8.如权利要求5或6所述的获取信噪比的装置，其特征在于，所述噪声能量单元包括：

第一噪声能量单元，用于获取本发射时间间隔或本发射时间间隔前的若干个发射时间间隔中的任意一个发射时间间隔的的噪声能量；

或，第二噪声能量单元，用于获取本发射时间间隔前预定数目个发射时间间隔的噪声能量的平均值。

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