CN101588590A - 上行数据信道的信道质量估计方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行数据信道的信道质量估计方法，该方法包括：确定上行探测参考信号的接收功率；确定上行数据信道的干扰和噪声；根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。本发明同时公开一种上行数据信道的信道质量估计装置。采用本发明可以准确反映上行数据信道质量。

Description

上行数据信道的信道质量估计方法及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及上行数据信道的信道质量估计方法及设备。

背景技术

由于3G LTE(3Generation，第三代移动通信；Long Term Evolution，长期演进)系统在上行采用SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division MultipleAccess，单载波-频分多址)，因而可以通过频域选择性调度获得更大的上行系统性能提升。频域选择性调度通过估计整个或者部分带宽上的信道质量，然后基于某种原则给每个用户选择最优的带宽。信道估计的算法与误差对频域调度的增益有很大影响。

如图1所示，传统基于探测参考信号(Sounding Reference Signal)的上行数据信道的信道质量估计方法包括：在用户设备(User Equipment，UE)侧生成探测导频，经过时变信道传输，并经小区间干扰和噪声的影响；在服务小区侧进行探测参考信号测量，并直接利用基站(Base Station，BS)接收到SRS(Sounding Reference Signal，探测参考信号)的信干噪比(Signal to InterferenceNoise Ratio，SINR)来预测上行数据信道的SINR，然后进行上行无线资源管理(Uplink Radio Resource Management，UL RRM)，包括上行资源分配与MCS(Modulation and Coding Scheme，调制编码方案)的选择。

具体的，3G LTE上行探测信号过程包括：用户设备在一个传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)的最后一个字符(symbol)上(如图2所示)，通过频分复用和码分复用的方式在某些物理资源块(PRB)上发送探测参考信号序列；基站端通过检测各个用户设备在某些物理资源块的信道质量，来进行上行的资源分配。

假设系统带宽有4个物理资源块，一个用户设备只能选择占用一个物理资源块，用户A在所有4个物理资源块上都发探测参考信号，基站端接收到的4个物理资源块上探测参考信号的信干噪比依次是SINR1、SINR2、SINR3和SINR4。若SINR1＞SINR2＞SINR4＞SINR3，那么如果要选择最好的物理资源块，基站就会给用户A分配第一个物理资源块。

发明人经过分析，发现现有技术存在如下不足：

由于上行数据信道干扰源的变化，上行的小区间干扰随时间抖动较剧烈，数据信道上的接收信干噪比变化较快；并且，上行探测参考信号受到的干扰与上行数据信道受到的干扰相差比较大，因此，探测参考信号的信干噪比不能真实反映上行数据信道体验到的接收信干噪比，用探测参考信号的信干噪比来预测数据信道的接收信干噪比，误差会很大。进一步的，若数据信道的接收信干噪比预测不准确，则将对调度选择影响很大，进而严重影响系统性能。

发明内容

本发明实施例提供一种上行数据信道的信道质量估计方法，用以准确反映上行数据信道质量，该方法包括：

确定上行探测参考信号的接收功率；

确定上行数据信道的干扰和噪声；

根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；

根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。

本发明实施例还提供一种上行数据信道的信道质量估计装置，用以准确反映上行数据信道质量，该装置包括：

第一确定模块，用于确定上行探测参考信号的接收功率；

第二确定模块，用于确定上行数据信道的干扰和噪声；

第三确定模块，用于根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；

信道质量估计模块，用于根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。

本发明实施例中，确定上行探测参考信号的接收功率；确定上行数据信道的干扰和噪声；根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计，从而综合考虑上行探测参考信号质量与上行数据信道干扰和噪声水平，来估计上行数据信道质量，与现有技术中直接利用上行探测参考信号进行上行数据信道质量估计的方案相比，更能准确反映上行数据信道质量。

附图说明

图1为背景技术中上行数据信道的质量估计处理示意图；

图2为背景技术中探测参考信号在子帧中所处的位置示意图；

图3为本发明实施例中上行数据信道的信道质量估计处理流程图；

图4为本发明实施例中上行数据信道的信道质量估计处理示意图；

图5、图7为本发明实施例中上行数据信道的信道质量估计装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中第二确定模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细说明。

如图3所示，本发明实施例中，上行数据信道的信道质量估计处理流程如下：

步骤301、确定上行探测参考信号的接收功率。

步骤302、确定上行数据信道的干扰(interference)和噪声。本步骤与步骤301的执行先后顺序并不影响本方案的实施。

步骤303、根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比。

步骤304、根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。

从图3所示流程可以看到，由于探测参考信号的干扰和数据信道的干扰不尽相同，本发明实施例不直接利用接收的探测参考信号的信干噪比来预测数据信道的接收信干噪比，而是首先计算接收的探测参考信号的接收功率，然后计算上行数据信道的干扰和噪声，最后根据探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，计算出一个修正的信干噪比来预测数据信道的接收信干噪比，以方便后续进行上行无线资源管理。

步骤302在实施时，可以先检测上行数据信道各个物理资源块在本小区解调参考信号(demodulation reference signal)所在OFDM符号上的接收功率，其中，这里的接收功率包括有用信号、干扰和噪声；对每个物理资源块，将检测的接收功率减去该物理资源块在本小区用户数据的解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率，获得每个物理资源块上的干扰与噪声之和。

如果用户在该物理资源块上没有发送数据，那么基站在该物理资源块上接收到的总接收功率即为该物理资源块上的干扰与噪声之和。

本发明实施例中，上行数据信道的信道质量估计处理示意图可以如图4所示。在用户设备(User Equipment，UE)侧生成探测导频，经过时变信道传输，并经小区间干扰和噪声的影响；测量上行探测参考信号的接收功率、测量数据信道上的干扰和噪声，进而根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，计算各个PRB上的SINR(上行数据信道的接收信干噪比)。实施中，根据上行数据信道的接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计之后，可以进一步包括：根据上行数据信道的信道质量估计的结果，进行上行无线资源管理。

其中，上行无线资源管理可以包括：包调度及链路自适应处理。

本发明实施例中，根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比可以按如下公式(1)执行：

SINR_estimated＝f(S_SRS，I_demoRS)，(1)

其中，SINR_estimated为上行数据信道的接收信干噪比，即本发明实施例中最终作上行调度所依据的估计SINR，S_SRS是探测参考信号的接收功率，I_demoRS是上行数据信道的干扰与噪声之和，即基站在解调参考信号上测得的干扰与噪声之和，单位均为dB。

若所有小区的所有用户在数据信道及对应的解调参考信号上的功率谱密度相同，则确定上行数据信道的接收信干噪比进一步按公式(2)执行：

SINR_estimated＝S_SRS-I_demoRS，(2)

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

基站在各个物理资源块上的I_demoRS可以按公式(3)获得：

I_demoRS(i，j)＝(1-λ)I_demoRS(i-1，j)+λ*I_{instantaneous}(i，j)，(3)

其中，I_demoRS(i，j)为截至到第i个子帧(subframe)时基站测得的第j个物理资源块上的干扰平均值，I_demoRS(i，j)随子帧按公式(2)进行更新，I_{instantaneous}(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块上的瞬时干扰值。λ为遗忘因子，实施中可以根据统计干扰平均值的时间窗口进行取值，如取0.1，0.01，0.001等，当λ＝1，代表用上一时刻的瞬时干扰预测下一时刻的干扰。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种上行数据信道的信道质量估计装置，其结构如图5所示，可以包括：

第一确定模块501，用于确定上行探测参考信号的接收功率；

第二确定模块502，用于确定上行数据信道的干扰和噪声；

第三确定模块503，用于根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；

信道质量估计模块504，用于根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。

如图6所示，一个实施例中，第二确定模块502可以包括：

检测单元5021，用于检测上行数据信道各个物理资源块在本小区解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率；

处理单元5022，用于对每个物理资源块，将检测的接收功率减去该物理资源块在本小区用户数据的解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率，获得每个物理资源块上的干扰与噪声之和。

一个实施例中，第三确定模块503还可以按如下公式执行：

SINR_estimated＝f(S_SRS，I_demoRS)

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

若所有小区的所有用户在数据信道及对应的解调参考信号上的功率谱密度相同，则第三确定模块503还可以按如下公式执行：

SINR_estimated＝S_SRS-I_demoRS

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

一个实施例中，第二确定模块502还可以按如下公式获得所述I_demoRS并提供给第三确定模块：

I_demoRS(i，j)＝(1-λ)I_demoRS(i-1，j)+λ*I_{instantaneous}(i，j)

其中，I_demoRS(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块的干扰平均值，I_{instantaneous}(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块的瞬时干扰值，λ为遗忘因子。

一个实施例中，第二确定模块502还可以根据统计干扰平均值的时间窗口对所述λ进行取值。

如图7所示，一个实施例中，图5所示的上行数据信道的信道质量估计装置还可以包括：

无线资源管理模块505，用于根据上行数据信道的信道质量估计的结果，进行上行无线资源管理。

本领域普通技术人员可以理解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，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

本发明实施例中，确定上行探测参考信号的接收功率；确定上行数据信道的干扰和噪声；根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计，从而综合考虑上行探测参考信号质量与上行数据信道干扰和噪声水平，来估计上行数据信道质量，与现有技术中直接利用上行探测参考信号进行上行数据信道质量估计的方案相比，更能准确反映上行数据信道质量。

根据本发明实施例的上行数据信道的信道质量估计的结果，进行上行无线资源管理，可以保证调度的准确性，提升系统性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1、一种上行数据信道的信道质量估计方法，其特征在于，该方法包括：

确定上行探测参考信号的接收功率；

确定上行数据信道的干扰和噪声；

根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；

根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定上行数据信道的干扰和噪声包括：

检测上行数据信道各个物理资源块在本小区解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率；

对每个物理资源块，将检测的接收功率减去该物理资源块在本小区用户数据的解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率，获得每个物理资源块上的干扰与噪声之和。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比按如下公式执行：

SINR_estimated＝f(S_SRS，I_demoRS)

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所有小区的所有用户在数据信道及对应的解调参考信号上的功率谱密度相同，则确定上行数据信道的接收信干噪比进一步按如下公式执行：

SINR_estimated＝S_SRS-I_demoRS

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述I_demoRS按如下公式获得：

I_demoRS(i，j)＝(1-λ)I_demoRS(i -1，j)+λ*I_{instantaneous}(i，j)

其中，I_demoRS(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块的干扰平均值，I_{instantaneous}(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块的瞬时干扰值，λ为遗忘因子。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述λ根据统计干扰平均值的时间窗口进行取值。

7、一种上行数据信道的信道质量估计装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定上行探测参考信号的接收功率；

第二确定模块，用于确定上行数据信道的干扰和噪声；

第三确定模块，用于根据上行探测参考信号的接收功率、上行数据信道的干扰和噪声，确定上行数据信道的接收信干噪比；

信道质量估计模块，用于根据所述接收信干噪比，进行上行数据信道的信道质量估计。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

检测单元，用于检测上行数据信道各个物理资源块在本小区解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率；

处理单元，用于对每个物理资源块，将检测的接收功率减去该物理资源块在本小区用户数据的解调参考信号所在OFDM符号上的接收功率，获得每个物理资源块上的干扰与噪声之和。

9、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块进一步按如下公式执行：

SINR_estimated＝f(S_SRS，I_demoRS)

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

10、如权利要求9所述的装置，其特征在于，若所有小区的所有用户在数据信道及对应的解调参考信号上的功率谱密度相同，则所述第三确定模块进一步按如下公式执行：

SINR_estimated＝S_SRS-I_demoRS

其中，SINR_estimated为所述接收信干噪比，S_SRS为上行探测参考信号的接收功率，I_demoRS为上行数据信道的干扰与噪声之和，单位均为dB。

11、如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块进一步按如下公式获得所述I_demoRS并提供给第三确定模块：

I_demoRS(i，j)＝(1-λ)I_demoRS(i-1，j)+λ*I_{instantaneous}(i，j)

其中，I_demoRS(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块的干扰平均值，I_{instantaneous}(i，j)为第i个子帧时第j个物理资源块的瞬时干扰值，λ为遗忘因子。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块进一步根据统计干扰平均值的时间窗口对所述λ进行取值。

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