CN102244878B - 一种测量信干噪比的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信干噪比的测量方法及终端，该方法应用于LTE无线通信系统中的终端，包括：终端根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况，及根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况；根据本小区受邻小区干扰的状况及本小区的负载状况分别获取是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据及数目；再计算出本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；通过本小区的小区参考信号的接收数据能量与本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量的比值计算信干噪比。本发明利用实际下行业务信道数据进行SINR估计，大大提高了UE侧测量SINR的准确程度。

Description

一种测量信干噪比的方法及终端

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种终端侧(UE)进行信干噪比(SINR)测量的方法，尤其涉及在长期演进(LTE)系统中终端侧进行下行链路SINR的测量方法及LTE系统的终端。

背景技术

随着第三代(3G)移动通信系统的持续发展，LTE在3GPP中被提出，由于能获得更高的用户数据率、提高系统容量和覆盖率、合理灵活的频谱资源分配等优势，使得LTE得到迅猛发展，目前有多家运营商计划或正在部署LTE系统。在LTE系统的下行链路中，通常使用线性空域预编码(Precoding)、发射分集等多天线技术来增加系统容量。具体为利用基站端的多天线配置将一层或多层数据经过预编码或空频编码后同时进行发射。根据UE反馈信息的不同，即表征不同的信道条件，发射端可以动态调整发射数据的层数、预编码矩阵以及发射模式，以达到提高系统容量的目的。

在基站端，主要是通过接收端的反馈获知下行信道状态信息，其中包括秩指示(RI)、预编码指示(PMI)以及信道质量指示(CQI)。其中RI用于调整发射端数据的层数，PMI为预编码矩阵在发射端和接收段已知的码本集中的索引，用于调整发射端所用的预编码矩阵，CQI用于选择发射数据的调制编码格式(MCS)。在UE侧确定上述参数的过程中，通常都是首先测量下行接收端的SINR，然后根据吞吐量最大准则确定其具体值。因此，对于UE端来说，对SINR测量的准确程度直接决定了反馈的PMI、RI及CQI参数的准确性，进而影响下行MIMO的参数选择，影响LTE系统的系统容量指标。

LTE系统中下行链路的SINR取决于本小区的接收功率、接收端的接收噪声以及邻小区的干扰大小等因素决定，由于LTE系统中通常采用频选调度算法以提高系统性能，从而导致UE分配在不同的时频域位置本小区的接收功率和邻小区的干扰大小都随之发生变化，因此对其的测量算法必须保证良好的实时性，并且考虑在UE侧实现，侧量算法的实现复杂度也不能太高。现有的UE侧测量SINR的方法通常是利用已知下行小区专用参考信号的前提，将测量该参考信号部分的SINR等效为下行链路数据部分的SINR。但在实际LTE系统中通常采用同频组网的方式，由于邻小区的下行小区专用参考信号的映射位置会随着邻小区ID号发生变化，从而导致当邻小区的导频映射位置与本小区不一致时，此时在邻小区空载的情况下本小区下行小区参考信号测量所得到的SINR与实际下行链路数据部分的SINR不同，从而导致测量方法的误差加大，进而影响整个LTE系统的性能。

发明内容

针对这种情况，本发明提出一种分象限的测量算法，该方法首先区分邻小区及本小区空载满载的不同情况，针对其各自情况选择合适的SINR测量方法，从而在所有情况下得到正确的SINR测量值。

为了解决上述问题，本发明提出了一种信干噪比的测量方法，应用于LTE无线通信系统中的终端，包括：

终端根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况，及根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况；

根据本小区受邻小区干扰的状况及本小区的负载状况分别获取是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据及数目；

基于是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据上各自的噪声干扰能量及数目计算出本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；

通过本小区的小区参考信号的接收数据能量与本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量的比值计算信干噪比。

进一步地，上述测量方法还具有下面特点：

所述本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率可由下式计算得到：

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}=P_Y-P_{\mathrm{RS}}-\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}},$

其中，P_Y为本小区的小区参考信号位置上的接收功率，P_RS为本小区的小区参考信号的接收功率，为与本小区ID模N余值相同的邻小区的小区参考信号的接收功率，P为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

进一步地，上述测量方法还具有下面特点：所述终端根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况具体为：

若本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率大于等于第一预定值，则判断本小区受到邻小区干扰，否则判断本小区未受到邻小区干扰。

进一步地，上述测量方法还具有下面特点：

所述终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率可由下式计算得到：

$P_0^{\mathrm{adj}}=P_Y^{\mathrm{adj}}-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}},$

其中，为终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收功率，为与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率，K为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

进一步地，上述测量方法还具有下面特点：所述终端根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况具体为：

若终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率大于等于第二预定值，则判断本小区满载，否则判断本小区空载。

进一步地，上述测量方法还具有下面特点：所述本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量可由下式计算得到：

$P_N^{\mathrm{data}}=\frac{J}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^1+\frac{Q}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^2,$

其中，为未受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，J为未受到邻区干扰的数据资源元素的数目，为受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，Q为受到邻区干扰的数据资源元素的数目，L为终端的所有数据资源元素的数目，L＝J+Q。

进一步地，上述测量方法还具有下面特点：所述信干噪比SINR可由下式计算得到：

$\mathrm{SINR}=\frac{\mathrm{\ρ}\·P_{\mathrm{RS}}}{P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}},$

其中，P_RS为本小区的小区参考信号的接收功率；为本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；ρ为小区参考信号的接收功率与数据功率的偏移量。

为了解决上述问题，本发明还提出了一种终端，应用于LTE无线通信系统中，包括：

数据处理模块，用于根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况，及根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况；

数据获取模块，用于根据所述数据处理模块判断的本小区受邻小区干扰的状况和本小区的负载状况，分别获取是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据及数目；

信干噪比计算模块，用于基于所述数据获取模块获取的是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据上各自的噪声干扰能量及数目，计算出本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；通过本小区的小区参考信号的接收数据能量与本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量的比值计算信干噪比。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述数据获取模块，还用于获取本小区的小区参考信号位置上的接收功率P_Y、本小区的小区参考信号的接收功率P_RS和与本小区ID模N余值相同的邻小区的小区参考信号的接收功率然后将获取到的数据输出给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，接收到所述数据获取模块输出的数据后具体通过下式获得所述本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}=P_Y-P_{\mathrm{RS}}-\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}},$

其中，P为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述数据处理模块，判断本小区受邻小区干扰的状况具体为：若本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率大于等于第一预定值，则判断本小区受到邻小区干扰，否则判断本小区未受到邻小区干扰。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述数据获取模块，还用于获取终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收功率和与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率然后将获取到的数据输出给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，接收到所述数据获取模块输出的数据后具体通过下式获得终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率

$P_0^{\mathrm{adj}}=P_Y^{\mathrm{adj}}-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}},$

其中，K为与本小区ID模N余值不同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述数据处理模块，判断本小区的负载状况具体为：若终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率大于等于第二预定值，则判断本小区满载，否则判断本小区空载。

进一步地，上述终端还具有下面特点：

所述信干噪比计算模块，具体用于通过下式计算本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}=\frac{J}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^1+\frac{Q}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^2,$

其中，为所述数据获取模块获取的未受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，J为所述数据获取模块获取的未受到邻区干扰的数据资源元素的数目，为所述数据获取模块获取的受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，Q为所述数据获取模块获取的受到邻区干扰的数据资源元素的数目，L为终端的所有数据资源元素的数目，L＝J+Q。

进一步地，上述终端还具有下面特点：所述信干噪比SINR可由下式计算得到：

$\mathrm{SINR}=\frac{\mathrm{\ρ}\·P_{\mathrm{RS}}}{P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}},$

其中，P_RS为本小区的小区参考信号的接收功率；为本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；ρ为小区参考信号的接收功率与数据功率偏移量。

综上，本发明与已有LTE系统中UE侧SINR的测量方法相比，具有如下特点：利用实际下行业务信道数据进行SINR估计，大大提高了UE侧测量SINR的准确程度；基于本小区受邻小区干扰的状况和本小区的负载情况下自适应调整用于SINR计算的业务信道数据，适用于实际系统组网中各种情况；用于估计邻小区和本小区负载情况的方法实现复杂度较低，有利于工程实现。

附图说明

图1为本发明实施例的终端的示意图；

图2为本发明实施例的信干噪比的测量方法的流程图；

图3为本发明实施例的根据受邻小区干扰的状况和本小区的负载情况对下行业务数据RE进行分象限的示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种应用在LTE无线通信系统中UE侧下行SINR的测量方法及终端，主要思想是在LTE通信系统中包括测量判断本小区受邻小区干扰的状况和本小区的负载情况、进而选择不同的SINR测量参数，以得到实际SINR的算法方案，从而使得LTE无线通信系统能够自适应的根据实际的网络情况自适应的选择测量方法，通过该低复杂度算法实现对下行SINR的准确测量。

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

图1为本发明实施例的终端的示意图，如图1所示，本实施例的终端应用于LTE无线通信系统中，包括：数据处理模块、数据获取模块和信干噪比计算模块。

其中，数据处理模块，用于根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况，及根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况，其中，邻区干扰功率为与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率；

数据获取模块，用于根据所述数据处理模块判断的本小区受邻小区干扰的状况和本小区的负载状况，分别获取是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据及数目；

信干噪比计算模块，用于基于所述数据获取模块获取的是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据上各自的噪声干扰能量及数目，计算出本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；通过本小区的小区参考信号的接收数据能量与本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量的比值计算SINR。

进一步地，所述数据获取模块，还用于获取本小区的小区参考信号位置上的接收功率P_Y、本小区的小区参考信号的接收功率P_RS和与本小区ID模N余值相同的邻小区的小区参考信号的接收功率然后将获取到的数据输出给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，接收到所述数据获取模块输出的数据后具体通过下式获得所述本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}=P_Y-P_{\mathrm{RS}}-\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}},$

其中，P为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

数据处理模块判断本小区受邻小区干扰的状况具体为：若本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率大于等于第一预定值，则判断本小区受到邻小区干扰，否则判断本小区未受到邻小区干扰，该第一预定值优选为hσ²，其中σ²为热噪声功率，为一个固定常数值，可以根据温度和带宽计算出来，h为固定正整数，优选取值为4。

进一步地，所述数据获取模块，还用于获取终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收功率和与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率然后将获取到的数据输出给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，接收到所述数据获取模块输出的数据后具体通过下式获得终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率

$P_0^{\mathrm{adj}}=P_Y^{\mathrm{adj}}-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}},$

其中，K为与本小区ID模N余值不同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

数据处理模块判断本小区的负载状况具体为：若终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率大于等于第二预定值，则判断本小区满载，否则判断本小区空载，该第二预定值优选为hσ²，其中σ²为热噪声功率，为一个固定常数值，可以根据温度和带宽计算出来，h为固定正整数，优选取值为4。

具体地，所述信干噪比计算模块通过下式计算本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}=\frac{J}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^1+\frac{Q}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^2,$

其中，为所述数据获取模块获取的未受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，J为所述数据获取模块获取的未受到邻区干扰的数据资源元素的数目，为所述数据获取模块获取的受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，Q为所述数据获取模块获取的受到邻区干扰的数据资源元素的数目，L为终端的所有数据资源元素的数目，L＝J+Q。

下面详细说明利用上述实施例的终端在LTE无线通信系统中测量SINR的方法，如2图所示，可以包括下述步骤：

S10、判断本小区受邻小区的干扰状况步骤；

通过计算本小区的接收功率及计算与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔)余值相同的邻小区的接收功率，以及在本小区导频位置下行接收数据的功率值判断出本小区受到邻小区的干扰情况，将其记作flag^adj。

LTE协议规定下行小区参考信号的时域位置固定在若干个OFDM符号上，频域位置则是由各小区的ID根据其端口数目确定N，进而确定其具体映射位置的，因此，存在有的邻小区的小区参考信号的映射位置与本小区的相同，也存在部分邻小区的小区参考信号的映射位置与本小区不同。具体地，与本小区ID模N余值不相同的小区，其小区参考信号的频域映射位置与本小区的小区参考信号的频域映射位置不同；与本小区ID模N余值相同的小区，其小区参考信号的频域映射位置与本小区的小区参考信号的频域映射位置相同。

例如，本小区ID为5，邻小区1的ID为34，邻小区2的ID为29，在单端口情况下N＝6，则本小区ID模6＝5，邻小区1的ID模6＝4，邻小区2的ID模6＝5，则与本小区ID模N余值相同的是邻小区2。则邻小区2与本小区的小区参考信号的频域映射位置相同，邻小区1与本小区的小区参考信号的频域映射位置不同。

具体包括下面步骤：

①计算本小区的接收功率步骤：

本小区的小区参考信号位置上的接收数据(用Y_RS表示)包括三个部分：本小区的小区参考信号的接收数据、与本小区ID模N余值相同的邻小区的小区参考信号的接收数据和本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰水平(用NI_RS表示)，可由下式表示：

$Y_{\mathrm{RS}}={\mathrm{HX}}_{\mathrm{RS}}+\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{H}^{\mathrm{adj},p}{X^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}}+\mathrm{NI}---\left(1\right)$

其中，X_RS表示本小区的小区参考信号；

X^adj，p _RS表示与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值相同的第p个邻小区的小区参考信号；

H^adj，p表示第p个邻小区基站到终端的无线信道；

H表示本小区基站到终端的无线信道；

P表示与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值相同的邻小区的数目，p＝1，2，...，P。

其中，实际中可以直接得到本小区的小区参考信号位置上的接收数据Y_RS的能量(功率)，即测量本小区的小区参考信号位置上的接收信号的能量P_Y即可，数学表达式即为表示小区参考信号位置上接收数据的总能量的均值。

现有技术中可以采用多种方法来测量或计算得到本小区的小区参考信号的接收数据的能量，也即本小区的小区参考信号的接收功率P_RS，本实施例中采用式(2)和式(3)计算得到P_RS。

$Z=Y_{\mathrm{RS}}{X}_{\mathrm{RS}}^{*}---\left(2\right)$

其中，X_RS表示本小区的小区参考信号，^*表示共轭；

Z为估计P_RS的中间参数，其具体物理含义为对本小区基站到终端信道的估计值。

这样可以得到参考信号RE(Resource Element，资源元素，为LTE协议规定的最小物理资源)上的信号功率，即为本小区的小区参考信号的接收功率，可由下式表示：

$P_{\mathrm{RS}}=\frac{1}{M-1}\left|\underset{m=1}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}Z\left(m\right)Z^{*}(m+1)\right|---\left(3\right)$

其中，M为本小区RS(Reference Signal，参考信号，LTE协议规定其取值及映射位置)所在的OFDM(Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号上测量带宽内的RS的数目。

②计算与本小区ID模N余值相同邻小区的接收功率步骤：

根据式(2)和式(3)的原理，同理可以计算出与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值相同的邻小区m的接收功率，用P^adj，m _RS表示。

③判断所受邻小区干扰状况步骤：首先计算得到本小区RS上的NI大小，并判断邻小区是否空载。

本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率可由下式计算得出：

$R_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}=P_Y-P_{\mathrm{RS}}-\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{P^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}}---\left(4\right)$

其中，M为本小区RS所在的OFDM符号上测量带宽内的RS导频信号的数目。

定义邻小区干扰情况标志位flag^adj，则有：

${\mathrm{flag}}^{\mathrm{adj}}=\left\{\begin{array}{cc}1,& R_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}\&GreaterEqual;{\mathrm{h\&sigma;}}^2\\ 0,& P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}<{\mathrm{h\&sigma;}}^2\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，σ²是热噪声功率，为一个固定常数值，可以根据温度和带宽计算出来。h为固定正整数，优选取值为4。若flag^adj＝1，则表示本小区存在邻小区干扰；若flag^adj＝0，则表示本小区内无邻小区干扰。

S20、判断本小区负载状况步骤；

本文中的“本小区负载状况”是指：终端测量信干噪比的时频域位置上是否有本小区的下行业务数据发射，如果有本小区下行业务数据发射，则认为是满载；否则为空载。需要说明的是，不论本小区、邻小区是否有业务数据发射，其各自的小区参考信号是始终发射的。

通过计算与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值不相同的邻小区的接收功率，以及在邻小区的小区参考信号位置下行接收数据的功率，判断出本小区的负载情况，将其记作flag^self。

具体可以包括下面步骤：

①计算与本小区ID模N余值不同的邻小区的接收功率步骤：

终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收数据(用Y^adj _RS表示)可以包括三个部分：终端在邻小区的小区参考信号位置上接收到的终端的下行业务数据、与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收数据和终端在邻小区的小区参考信号位置上接收到的噪声干扰信号(用NI^adj _RS表示)，可用下式表示：

${Y^{\mathrm{adj}}}_{\mathrm{RS}}={\mathrm{flag}}^{\mathrm{self}}\&CenterDot;{\mathrm{HS}}_{\mathrm{RS}}+\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{H}^{\mathrm{adj},k}{X^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}}+{\mathrm{NI}}_{\mathrm{RS}}^{\mathrm{adj}}---\left(6\right)$

其中，S_RS表示本小区的下行业务数据；

X^adj，k _RS表示与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值不相同的第k个邻小区的小区参考信号；

H^aadj，k表示第k个邻小区基站到终端的无线信道；

H表示本小区基站到终端的无线信道；

flag^self·HS_RS＝flag^self·H·S_RS表示：终端在邻小区的小区参考信号位置上接收到的终端的下行业务数据＝本小区的下行业务数据*本小区基站到终端的无线信道。因为，可能存在在该邻小区的小区参考信号位置上未发射终端的下行业务数据的情况，因此引入标志位flag^self来表示，若未发射终端的下行业务数据，则flag^self为0，表示本小区空载；若未发射终端的下行业务数据，则flag^self为1，表示本小区满载。

K表示所有的与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值不相同的邻小区数目，k＝1，2，...，K；

NI^adj _RS表示终端在与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号位置上的噪声干扰水平，其功率值用表示。

其中，Y^adj _RS表示终端接收到的数据，可以直接测量得到。

可以通过式(2’)与式(3’)来计算与本小区ID模N(单端口情况下N＝6，其他情况N＝3)余值不相同的第k个邻小区的接收功率，但不局限于此。

$Z={Y^{\mathrm{adj}}}_{\mathrm{RS}}{S}_{\mathrm{RS}}^{*}---\left(2^{,}\right)$

${P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}}=\frac{1}{M-1}\left|\underset{m=1}{\overset{M-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}Z\left(m\right)Z^{*}(m+1)\right|---\left(3^{,}\right)$

②判断本小区负载状况步骤：首先计算终端在邻小区的小区参考信号位置上的剩余功率大小，并判断得到本小区的负载状况。

终端在邻小区的小区参考信号位置上的剩余功率为：终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收功率与终端接收到的与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率之差，该剩余功率分为两部分：可能存在的本小区的小区参考信号的接收功率和终端在与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率，可用下式表示：

$P_0^{\mathrm{adj}}={\mathrm{flag}}^{\mathrm{self}}\&CenterDot;P_{\mathrm{data}}+P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{adj},\mathrm{RS}}=P_Y^{\mathrm{adj}}-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}}---\left(7\right)$

其中，M为邻小区RS所在的OFDM符号上测量带宽内的RS的数目；

$P_Y^{\mathrm{adj}}=\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|{Y^{\mathrm{adj}}}_{\mathrm{RS}}\left(m\right)\right|}^2.$

显然， $P_0^{\mathrm{adj}}={\mathrm{flag}}^{\mathrm{self}}\&CenterDot;\mathrm{\&rho;}{P}_{\mathrm{RS}}+P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{adj},\mathrm{RS}}.$

ρ为根据3GPP 36.213协议中定义的下行功率分配所得相关参数，即小区参考信号的接收功率与数据功率的偏移量。

可以通过式(8)得判断本小区的负载状况：

${\mathrm{flag}}^{\mathrm{self}}=\left\{\begin{array}{cc}1,& P_0^{\mathrm{adj}}\&GreaterEqual;{\mathrm{k\&sigma;}}^2\\ 0,& P_0^{\mathrm{adj}}<{\mathrm{k\&sigma;}}^2\end{array}\right.---\left(8\right)$

其中，σ²是热噪声功率，为一个固定常数值，可以根据温度和带宽计算出来。k为固定正整数，优选取值为4。若flag^self＝1，则表示本小区满载，若flag^self＝0，则表示本小区空载。

S30、根据象限确定计算SINR参数步骤；

根据步骤S10与S20中分别获得的表明本小区负载和受邻小区干扰情况的标志位flag^self和flag^adj，分象限获得未受到邻区干扰的数据RE记作Y¹ _Data，其数目用J表示；受到邻区干扰的数据RE记作Y² _Data，其数目用Q表示，且满足L＝J+Q，其中L为该UE的所有数据RE的数目，终端所占的带宽中所有数据RE分为两种，分为受邻小区参考信号干扰的数据和受邻小区业务数据干扰的数据，根据数据RE的具体位置和标志位信息即可知道其中每一个数据RE受到邻区干扰的具体情况。如图3所示，具体如下：

A、当本小区满载，且存在邻小区干扰情况下(flag^self＝flag^adj＝1)

此时，UE在RS位置与数据RE位置上受邻小区干扰的大小相等，没有未受到邻区干扰的数据RE Y¹ _Data，则未受到邻区干扰的数据RE的数目J＝0；所有的数据RE都受到邻区干扰，其数目Q＝L，并且测得受到邻区干扰的数据RE Y² _Data。

B、当本小区满载，且不存在邻小区干扰情况下(flag^self＝1，flag^adj＝0)

此时，UE在RS位置与数据RE位置上的SINR不相等，受到邻区干扰的数据RE Y¹ _Data位于邻区的小区RS位置，可算得其数目为Q，并且测得数据RE Y¹ _Data；其余数据RE都未受到邻区干扰，其数目J＝L-Q，并且测得数据RE Y² _Data。

C、当本小区空载，且存在邻小区干扰情况下(flag^self＝0，flag^adj＝1)

此时，UE在RS位置与数据RE位置上的SINR大小相等，则没有未受到邻区干扰的数据RE Y¹ _Data，其数目大小为J＝0；所有的数据RE都受到邻区干扰，其数目Q＝L，并且测得受到邻区干扰的数据RE Y² _Data。

D、当本小区空载，且不存在邻小区干扰情况下(flag^self＝flag^adj＝0)

此时，UE在RS位置与数据RE位置上的SINR不相等，则受到邻区干扰的数据RE Y¹ _Data位于邻区RS位置，可算得其数目为Q，并且测得数据REY¹ _Data；其余数据RE都未受到邻区干扰，其数目J＝L-Q，并且测得数据RE Y² _Data。

S40、UE侧测量得到SINR的计算步骤；

利用步骤S30中进行分类的不同下行接收数据计算得到数据RE上的平均干扰噪声功率，并根据本小区的小区参考信号的接收功率以及下行功率参数测量得到SINR。

具体地，本小区的小区RS的接收功率P_RS可依据公式(3)计算得到，而数据RE上的平均干扰噪声功率可依据下式计算：

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}=\frac{J}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^1+\frac{Q}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^2---\left(9\right)$

其中及可由下式计算得到：

$P_{\mathrm{NI}}^1=\frac{1}{J}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|{Y^1}_{\mathrm{Data}}\left(j\right)\right|}^2-\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;{\mathrm{flag}}^{\mathrm{self}}\&CenterDot;P_{\mathrm{RS}}$

$P_{\mathrm{NI}}^2=\frac{1}{Q}\underset{q=1}{\overset{Q}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|{Y^2}_{\mathrm{Data}}\left(q\right)\right|}^2-\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;{\mathrm{flag}}^{\mathrm{self}}\&CenterDot;P_{\mathrm{RS}}---\left(10\right)$

则UE侧可由下式测量得到的SINR：

$\mathrm{SINR}=\frac{\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;P_{\mathrm{RS}}}{P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}}---\left(11\right)$

本发明提供的一种应用在LTE无线通信系统中终端侧信干噪比的测量方法及终端，摒弃了现有的利用参考信号位置的信干噪比代替实际业务数据信干扰比的方法，利用实际下行业务信道数据进行SINR估计，大大提高了UE侧测量SINR的准确程度；并且基于本小区受邻小区干扰的状况和本小区的负载情况自适应调整用于SINR计算的业务信道数据的数目和位置，适用于实际系统组网中各种情况。本发明提供的方法独特、新颖，有效提高系统性能，算法实现简单，实现复杂度较低，非常有利于工程实现。

但应当理解的是，本发明的上述针对较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种信干噪比的测量方法，应用于LTE无线通信系统中的终端，包括：

终端根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况，及根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况；

根据本小区受邻小区干扰的状况及本小区的负载状况分别获取是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据及数目；

基于是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据上各自的噪声干扰能量及数目计算出本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；

通过本小区的小区参考信号的接收数据能量与本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量的比值计算信干噪比。

2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于：

所述本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率可由下式计算得到：

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}=P_Y-P_{\mathrm{RS}}-\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}},$

其中，P_Y为本小区的小区参考信号位置上的接收功率，P_RS为本小区的小区参考信号的接收功率，为与本小区ID模N余值相同的邻小区的小区参考信号的接收功率，P为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

3.如权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于：所述终端根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况具体为：

若本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率大于等于第一预定值，则判断本小区受到邻小区干扰，否则判断本小区未受到邻小区干扰。

4.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于：

所述终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率可由下式计算得到：

$P_0^{\mathrm{adj}}=P_Y^{\mathrm{adj}}-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}},$

其中，为终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收功率，为与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率，K为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

5.如权利要求1或4所述的测量方法，其特征在于：所述终端根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况具体为：

若终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率大于等于第二预定值，则判断本小区满载，否则判断本小区空载。

6.如权利要求1或2或4所述的测量方法，其特征在于：所述本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量可由下式计算得到：

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}=\frac{J}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^1+\frac{Q}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^2,$

其中，为未受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，J为未受到邻区干扰的数据资源元素的数目，为受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，Q为受到邻区干扰的数据资源元素的数目，L为终端的所有数据资源元素的数目，L＝J+Q。

7.如权利要求6所述的测量方法，其特征在于：所述信干噪比SINR可由下式计算得到：

$\mathrm{SINR}=\frac{\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;P_{\mathrm{RS}}}{P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}},$

其中，P_RS为本小区的小区参考信号的接收功率；为本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；ρ为小区参考信号的接收功率与数据功率的偏移量。

8.一种终端，应用于LTE无线通信系统中，其特征在于，包括：

数据处理模块，用于根据本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率判断本小区受邻小区干扰的状况，及根据终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率判断本小区的负载状况；

数据获取模块，用于根据所述数据处理模块判断的本小区受邻小区干扰的状况和本小区的负载状况，分别获取是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据及数目；

信干噪比计算模块，用于基于所述数据获取模块获取的是否受到邻区干扰的数据资源元素的接收数据上各自的噪声干扰能量及数目，计算出本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；通过本小区的小区参考信号的接收数据能量与本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量的比值计算信干噪比。

9.如权利要求8所述的终端，其特征在于，

所述数据获取模块，还用于获取本小区的小区参考信号位置上的接收功率P_Y、本小区的小区参考信号的接收功率P_RS和与本小区ID模N余值相同的邻小区的小区参考信号的接收功率然后将获取到的数据输出给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，接收到所述数据获取模块输出的数据后具体通过下式获得所述本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{RS}}=P_Y-P_{\mathrm{RS}}-\underset{p=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P^{\mathrm{adj},p}}_{\mathrm{RS}},$

其中，P为与本小区ID模N余值相同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

10.如权利要求8或9所述的终端，其特征在于，

所述数据处理模块，判断本小区受邻小区干扰的状况具体为：若本小区的小区参考信号位置上的噪声干扰功率大于等于第一预定值，则判断本小区受到邻小区干扰，否则判断本小区未受到邻小区干扰。

11.如权利要求8所述的终端，其特征在于，

所述数据获取模块，还用于获取终端在邻小区的小区参考信号位置上的接收功率和与本小区ID模N余值不同的邻小区的小区参考信号的接收功率然后将获取到的数据输出给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，接收到所述数据获取模块输出的数据后具体通过下式获得终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率

$P_0^{\mathrm{adj}}=P_Y^{\mathrm{adj}}-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{P^{\mathrm{adj},k}}_{\mathrm{RS}},$

其中，K为与本小区ID模N余值不同的邻小区的数目，N为根据协议规定的小区参考信号数据映射位置的频域间隔。

12.如权利要求8或11所述的终端，其特征在于，

所述数据处理模块，判断本小区的负载状况具体为：若终端在邻小区的小区参考信号位置上的除邻区干扰功率外的剩余功率大于等于第二预定值，则判断本小区满载，否则判断本小区空载。

13.如权利要求8或9或11所述的终端，其特征在于，

所述信干噪比计算模块，具体用于通过下式计算本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量

$P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}=\frac{J}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^1+\frac{Q}{L}{P}_{\mathrm{NI}}^2,$

其中，为所述数据获取模块获取的未受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，J为所述数据获取模块获取的未受到邻区干扰的数据资源元素的数目，为所述数据获取模块获取的受到邻区干扰的数据资源元素的接收能量，Q为所述数据获取模块获取的受到邻区干扰的数据资源元素的数目，L为终端的所有数据资源元素的数目，L＝J+Q。

14.如权利要求13所述的终端，其特征在于，所述信干噪比SINR可由下式计算得到：

$\mathrm{SINR}=\frac{\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;P_{\mathrm{RS}}}{P_{\mathrm{NI}}^{\mathrm{data}}},$

其中，P_RS为本小区的小区参考信号的接收功率；为本小区数据资源元素上的平均干扰噪声能量；ρ为小区参考信号的接收功率与数据功率偏移量。