CN102484553A

CN102484553A - 通信终端

Info

Publication number: CN102484553A
Application number: CN2010800379747A
Authority: CN
Inventors: 下林真也
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: Lenovo Innovations Co ltd Hong Kong
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: WO2011024524A1; IN2012CN02536A; US20120140670A1; KR101372776B1; JPWO2011024524A1; CN102484553B; EP2472757A4; EP2472757A1; JP5482794B2; US8780751B2; KR20120046314A

Abstract

当判定单元(110)基于整个系统频带中的资源块数目和每个子带的资源块数目判定存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的子带时，信道容量计算器(140)使用噪声功率计算器(120)基于小子带和相邻子带中包括的参考信号计算出的组合噪声功率以及信号功率计算器(130)基于小子带和相邻子带中包括的参考信号以及组合噪声功率计算出的组合信号功率来计算通信路径容量，并且CQI发送器(150)将结果发送到无线基站。

Description

通信终端

技术领域

本发明涉及用于执行无线通信的通信终端，通信终端中的通信质量计算的方法和程序。

背景技术

近来，对LTE(长期演进)的研究已进展到3GPP(第三代合作伙伴计划)中的Rel-8规范(例如，参见非专利文献1)。

在该LTE中，为了增强到通信终端的数据转移效率，从无线基站到通信终端的下行链路信道的通信质量被通信终端测量(计算)，并且测量的结果作为质量信息CQI(信道质量信息)从通信终端被发送(报告)给无线基站。

这里，由于LTE使用宽带，因此系统带宽被划分成多个频带(子带)并且针对每个子带来测量通信质量并进行报告。这使得无线基站能够选择良好通信质量的资源从而执行高效的数据发送。

如非专利文献1中所描述的，对于非周期性CQI，每个子带的资源块的数目已根据整个系统频带中的资源块的数目被事先确定。这里，资源块是无线资源按预定大小被划分成的块单位。

图1是示出整个系统频带的资源块的数目和每个子带的资源块的数目之间的对应关系的图表。该对应关系是非专利文献1的表7.21-3中公开的对应关系。

如图1所示，整个系统频带中的资源块的数目和每个子带的资源块的数目被事先关联。例如，当整个系统频带中的资源块的数目为25时，每个子带的资源块的数目为4。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：3GPP TS36.213 V8.7.0(2009-05)

发明内容

发明解决的问题

然而，依据整个系统频带中的资源块的数目，存在这样的情况：其中由比相关联的每个子带的资源块数目少的数目的资源块构成的子带存在。

图2是示出当系统带宽为5MHz并且整个系统频带中的资源块的数目为25时的子带分配的一个示例的图示。

在图2所示的子带分配中，整个系统频带中的资源块的数目为25。通过图1所示的对应关系，每个子带的资源块数目为4。

因此，如图2所示，子带0到5分别由四个资源块形成，而子弟6由一个(25除以4的余数)资源块形成。也就是说，子带6中的资源块的数目比子带0至5中的每一个子带的资源块的数目少。

由于在以上方式中子带中包括的资源块的数目较少，因此资源块中包括的参考信号的数目在该子带中变得较低。结果，发生使用参考信号的通信质量的测量精度降低的问题。

本发明的目标是提供解决以上问题的通信终端和通信质量计算方法和程序。

解决问题的手段

本发明的通信终端是针对系统带宽被划分成的多个子带中的每一个来计算从无线基站发送的信号的通信质量的通信终端，包括：

判定单元，所述判定单元基于整个系统频带中的作为无线资源的单位的资源块的数目并基于根据整个系统频带中的资源块数目来指定的每个子带的资源块数目，判定是否存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的小的频带或子带；

噪声功率计算器，所述噪声功率计算器使用从无线基站发送的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率；

信号功率计算器，所述信号功率计算器使用由噪声功率计算器计算的噪声功率和参考信号来计算每个子带的信号的信号功率；

信道容量计算器，所述信道容量计算器基于噪声功率和信号功率来计算每个子带的信道容量；以及

CQI发送器，所述CQI发送器基于信道容量来将CQI(信道质量信息)发送到无线基站，其中

所述噪声功率计算器在所述判定单元判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号来将噪声功率计算为组合噪声功率，

所述信号功率计算器在所述判定单元判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号以及组合噪声功率来将信号功率计算为组合信号功率，并且

所述信道容量计算器基于组合噪声功率和组合信号功率来计算组合信道容量，并基于组合信道容量和在所述相邻子带中计算的信道容量来计算所述小的子带中的信道容量。

本发明的通信质量计算方法是用于针对系统带宽被划分成的多个子带中的每一个来计算从无线基站发送到通信终端的信号的通信质量的通信质量计算方法，包括：

基于整个系统频带中的作为无线资源的单位的资源块的数目并基于根据整个系统频带中的资源块数目来指定的每个子带的资源块数目，判定是否存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的小的频带或子带的处理；

使用从无线基站发送到通信终端的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率的处理；

使用参考信号和噪声功率来计算每个子带的信号的信号功率的处理；

基于噪声功率和信号功率来计算每个子带的信道容量的处理；

当判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号来将噪声功率计算为组合噪声功率的处理；

当判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号来将信号功率计算为组合信号功率的处理；

基于组合噪声功率和组合信号功率来计算组合信道容量的处理；

基于组合信道容量和在所述相邻子带中计算的信道容量来计算所述小的子带中的信道容量的处理；以及

基于信道容量来将CQI(信道质量信息)从通信终端发送到无线基站的处理。

本发明的程序是用于令针对系统带宽被划分成的多个子带中的每一个来计算从无线基站发送的信号的通信质量的通信终端运行以下过程的程序：

基于整个系统频带中的作为无线资源的单位的资源块的数目并基于根据整个系统频带中的资源块数目来指定的每个子带的资源块数目，判定是否存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的小的频带或子带的过程；

使用从无线基站发送的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率的过程；

使用参考信号和噪声功率来计算每个子带的信号的信号功率的过程；

基于噪声功率和信号功率来计算每个子带的信道容量的过程；

当判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号来将噪声功率计算为组合噪声功率的过程；

当判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号来将信号功率计算为组合信号功率的过程；

基于组合噪声功率和组合信号功率来计算组合信道容量的过程；

基于组合信道容量和在所述相邻子带中计算的信道容量来计算所述小的子带中的信道容量的过程；以及

基于信道容量来将CQI(信道质量信息)从通信终端发送到无线基站的过程。

发明的效果

如上所述，在本发明中，可以防止通信质量的测量精度的下降。

附图说明

图1是示出整个系统频带的资源块的数目和每个子带的资源块的数目之间的对应关系的图表。

图3是示出本发明的通信终端的一个示例性方式的图示。

图4是示出资源块中的参考信号的分配的一个示例的图示。

图5是用于例示本实施例中的通信质量计算方法的流程图。

图6是示出子带5和子带6中的信道容量和SNR之间的对应关系的图示。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明的实施方式。

图3是示出本发明的通信终端的一个示例性方式的图示。

该方式中的通信终端100包括判定单元110、噪声功率计算器120、信号功率计算器130、信道容量计算器140和CQI发送器150。

判定单元110基于整个系统频带中的资源块数目和每个子带的资源块数目来判定是否存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的子带(小子带)。这里，每个子带的资源块数目已如图1所示根据整个系统频带中的资源块数目被预先指定。此外，如图2所解释的那样，当整个系统频带中的资源块数目可以被每个子带的资源块数目划分时，判定单元110判定不存在小子带，这是因为不存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的小子带。另一方面，当整个系统频带中的资源块数目不能不带剩余(存在余数)地被每个子带的资源块数目划分时，判定单元110判定存在小子带，这是因为存在由比每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的小子带。在图2所示的示例中，子带6是小子带。

噪声功率计算器120使用从与通信终端100通信的无线基站发送的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率。当判定单元110判定存在小子带时，噪声功率计算器120还使用靠近小子带的子带(相邻子带)和小子带中包括的参考信号来将信号的噪声功率计算为组合噪声功率。在图2所示的示例中，靠近小子带的子带5或子带6是相邻子带。

现在，将描述参考信号。

图4是示出资源块中的参考信号的分配的一个示例的图示。

如图4所示，参考信号被分配在资源块中的每六个子载波的第0和第4个OFDM(正交频分复用)符号中。

信号功率计算器130使用从与通信终端100通信的无线基站发送的信号中包括的参考信号并使用噪声功率计算器120计算出的噪声功率来计算每个子带的信号的信号功率。此外，当判定单元110判定存在小子带时，信号功率计算器130使用小子带和靠近小子带的子带(相邻子带)中包括的参考信号以及噪声功率计算器120计算出的组合噪声功率来将信号的信号功率计算为组合信号功率。

信道容量计算器140基于噪声功率计算器120计算出的噪声功率和信号功率计算器130计算出的信号功率来将信道容量计算为能够在无线基站和通信终端100之间可靠地传送的允许的信息量。信道容量计算器140还基于噪声功率计算器120计算出的组合噪声功率和信号功率计算器130计算的组合信号功率来计算组合信道容量。信道容量计算器140还基于计算出的组合信道容量和相邻子带中计算出的信道容量来计算小子带中的信道容量。

CQI发送器150将信道容量计算器140计算出的信道容量作为CQI(信道质量信息)发送到无线基站。

接下来，将描述本方式中的通信质量计算方法。通信质量计算是通过使用每个资源块中包括的参考信号从噪声功率值和信号功率值计算SNR(信噪比)、然后从计算出的SNR计算信道容量来执行的。这里，将以其中子带的布置如图2所示的情况为例进行描述。

图5是用于例示本实施例中的通信质量计算方法的流程图。

作为开始，在判定单元110处，在步骤1基于整个系统频带中的资源块数目和每个子带的资源块数目来判断是否存在小子带。对于该判断，前述基础被使用。

当在步骤1中判定存在小子带时，噪声功率计算器120在步骤2使用从无线基站发送的信号中包括的参考信号来为除了小子带以外的每个子带计算信号的噪声功率。具体地，这可以通过使用将接收的参考信号与参考信号的共轭相乘而获得的h_ZF或迫零值(ZF值)来计算。这里，h_ZF(m)是子带中的第0个OFDM符号中包括的第m(m为自然数)个参考信号的ZF值。

例如，由于子带5的第0个OFDM符号中包括的参考信号的数目为八(2个信号×4个资源块)，因此子带5的噪声功率σ² _est，1可以通过公式1来计算。

{σ^{2}}_{est, 1} = \frac{1}{7} Σ_{m = 0}^{6} {| h_{ZF} (m) - h_{ZF} (m + 1) |}^{2}

(公式1)

接着，在步骤3，信号功率计算器130使用从无线基站发送的信号中包括的参考信号和在步骤2计算出的噪声功率来为除了小子带以外的每个子带计算信号的信号功率。

例如，子带5的信号功率S_est，1是通过公式2来计算的。

S_{est, 1} = \frac{1}{8} Σ_{m = 0}^{7} {| h_{ZF} (m) |}^{2} - {σ^{2}}_{est, 1}

(公式2)

接着，信道容量计算器140基于在步骤2计算出的噪声功率和在步骤3计算出的信号功率来为除了小子带以外的每个子带计算信号的SNR值。

例如，子带5的SNR值SNR1是通过公式3来计算的。

SNR 1 = \frac{S_{est, 1}}{{σ^{2}}_{est, 1}}

(公式3)

然后，在步骤4，信道容量计算器140使用SNR值来为除了小子带以外的每个子带计算信道容量。

例如，子带5的信道容量C1是通过公式4来计算的。

C1＝log₂(1+SNR1) (公式4)

现在，将考虑为小子带或子带6执行类似计算的情况。

由于子带6的第0个OFDM符号中包括的参考信号的数目为二(2个信号×1个资源块)，因此子带6的噪声功率σ² _est，3可以通过公式5来计算。

σ² _est，3＝|h_ZF(m)-h_ZF(m+1)|² (公式5)

接着，子带6的信号功率S_est，3通过公式6被计算。

S_{est, 3} = \frac{1}{2} Σ_{m = 0}^{1} {| h_{ZF} (m) |}^{2} - {σ^{2}}_{est, 3}

(公式6)

接着，子带6的SNR值SNR3通过公式7被计算。

SNR 3 = \frac{S_{est, 3}}{{σ^{2}}_{est, 3}}

(公式7)

然后，子带6的信道容量C3通过公式8被计算。

C3＝log₂(1+SNR3) (公式8)

如果小子带或子带6的信道容量通过以上方式被计算，则预计信道容量可能受瞬时变化的影响，因此信道容量的估计精度将由于用于计算噪声功率σ² _est，3的样本数目小而降低。

为了应对这种情况，当计算小子带或子带6的信道容量时，该计算是通过使用相邻子带或子带5的频带范围以增加样本数目来执行的。

如图6所示，为了确定子带6的信道容量C3，子带5和子带6的SNR(SNR2)和信道容量(C2)、子带5的SNR(SNR1)和信道容量(C1)被使用。这将在下面被描述。

在噪声功率计算器120处，小子带或子带6中包括的参考信号和相邻子带或子带5中包括的参考信号被用来将信号的噪声功率计算为组合噪声功率σ² _est，2。

由于子带5的第0个OFDM符号中包括的参考信号的数目为八并且子带6的第0个OFDM符号中包括的参考信号的数目为二，因此该组合噪声功率σ² _est，2可以通过公式9来计算。相应地，参考信号的总数为10(8+2)。

{σ^{2}}_{est, 2} = \frac{1}{9} Σ_{m = 0}^{8} {| h_{ZF} (m) - h_{ZF} (m + 1) |}^{2}

(公式9)

接着，信号功率计算器130使用子带6中包括的参考信号、子带5中包括的参考信号和在步骤5计算出的组合噪声功率σ² _est，2，在步骤6通过公式10来将信号的信号功率计算为组合信号功率S_est，2。

S_{est, 2} = \frac{1}{10} Σ_{m = 0}^{9} {| h_{ZF} (m) |}^{2} - {σ^{2}}_{est, 2}

(公式10)

接着，信道容量计算器140使用在步骤5计算出的组合噪声功率σ² _est，2和在步骤6计算出的组合信号功率S_est，2，通过公式11来将信号的SNR值计算为组合SNR值SNR2。

SNR 2 = \frac{S_{est, 2}}{{σ^{2}}_{est, 2}}

(公式11)

然后，在步骤7，信道容量计算器140使用组合SNR值SNR2，通过公式12来将信道容量计算为组合信道容量C2。

C2＝log₂(1+SNR2) (公式12)

然后，基于在步骤4计算出的子带5的信道容量C1和在步骤7计算出的组合信道容量C2，子带6的信道容量C3被信道容量计算器140在步骤8计算。

此时，组合信道容量C2可以被视为子带5的信道容量C1和子带6的信道容量C3的平均，因此在考虑了被用于测量的参考信号的数目的情况下可以被视为公式13。

C 2 = \frac{8 C 1 + 2 C 3}{10}

(公式13)

相应地，子带6的信道容量C3可以通过公式14来确定。

C3＝5C2-4C1 (公式14)

之后，代表每个子带中计算出的信道容量的CQI在步骤9从CQI发送器150被发送到无线基站。

另一方面，当在步骤1判定不存在小子带时，噪声功率计算器120使用从无线基站发送的信号中包括的参考信号来在步骤10计算每个子带的信号的噪声功率。

接着，信号功率计算器130基于从无线基站发送的信号中包括的参考信号和在步骤11计算出的噪声功率来计算每个子带的信号的信号功率。

然后，信道容量计算器140基于在步骤10计算出的噪声功率和在步骤11计算出的信号功率来计算每个子带的信号的SNR值。该计算出的SNR值被用于在步骤12计算信道容量。

此外，代表步骤12处计算出的信道容量的CQI在步骤9从CQI发送器150被发送到无线基站。

如到目前为止所述，在本发明中，由于用于SNR估计的参考信号的数目大于直接计算的情况，因此可以在没可能受到接收值中的参考信号的瞬时变化的影响的情况下执行精确测量。

应该注意，为前述通信终端100提供的每个组件所执行的处理可由为目标设计的逻辑电路来执行。作为替代，利用处理指令来描述的程序可被记录在通信终端100可记录的记录介质上，并且可令通信终端100读取记录在该记录介质上的程序并运行该程序。通信终端100可读的记录介质可包括诸如ROM、RAM等和HDD之类的构建在通信终端100内部的存储设备以及诸如软(注册商标)盘、磁光盘、DVDs、CDs等可移除记录介质。该记录介质上记录的程序由通信终端100中的CPU(未示出)读取，以使得上述相同的处理由CPU控制执行。这里，CPU的含义是作为计算机来操作并运行从记录了程序的记录介质读取的程序的CPU。

虽然已参考以上实施方式解释了本发明，但是本发明不应限于以上实施方式。在本发明的范围内可对本发明的结构和细节进行本领域技术人员理解的各种修改。

本申请基于2009年8月24日提交的日本专利申请No.2009-192930要求优先权，该优先申请的全部公开内容通过引用结合于此。

Claims

1.一种针对系统带宽被划分成的多个子带中的每一个来计算从无线基站发送的信号的通信质量的通信终端，包括：

判定单元，所述判定单元基于整个系统频带中的作为无线资源的单位的资源块的数目并基于根据整个系统频带中的资源块数目来预先指定的每个子带的资源块数目，判定是否存在由比所述每个子带的资源块数目少的数目的资源块形成的小的频带或子带；

噪声功率计算器，所述噪声功率计算器使用从所述无线基站发送的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率；

信号功率计算器，所述信号功率计算器使用由所述噪声功率计算器计算出的噪声功率和所述参考信号来计算每个子带的信号的信号功率；

信道容量计算器，所述信道容量计算器基于所述噪声功率和所述信号功率来计算每个子带的信道容量；以及

CQI发送器，所述CQI发送器基于所述信道容量来将CQI(信道质量信息)发送到所述无线基站，其中

所述信号功率计算器在所述判定单元判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号以及所述组合噪声功率来将信号功率计算为组合信号功率，并且

所述信道容量计算器基于所述组合噪声功率和所述组合信号功率来计算组合信道容量，并基于所述组合信道容量和在所述相邻子带中计算的信道容量来计算所述小的子带中的信道容量。

2.根据权利要求1所述的通信终端，其中所述信道容量计算器基于所述噪声功率和所述信号功率来计算SNR(信噪比)，基于所述SNR来计算所述信道容量，基于所述组合噪声功率和所述组合信号功率来计算组合SNR，并基于所述组合SNR来计算所述组合信道容量。

3.根据权利要求1所述的通信终端，其中所述噪声功率计算器使用所述参考信号的ZF(迫零)值来计算所述噪声功率和所述组合噪声功率，并且

所述信号功率计算器使用所述参考信号的ZF值和所述噪声功率来计算所述信号功率，并使用所述参考信号的ZF值和所述组合噪声功率来计算所述组合信号功率。

4.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于在LTE(长期演进)标准下操作。

5.一种用于针对系统带宽被划分成的多个子带中的每一个来计算从无线基站发送到通信终端的信号的通信质量的通信质量计算方法，包括：

使用从所述无线基站发送到通信终端的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率的处理；

使用所述噪声功率和所述参考信号来计算每个子带的信号的信号功率的处理；

基于所述噪声功率和所述信号功率来计算每个子带的信道容量的处理；

当判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号和所述组合噪声功率来将信号功率计算为组合信号功率的处理；

基于所述组合噪声功率和所述组合信号功率来计算组合信道容量的处理；

基于所述组合信道容量和在所述相邻子带中计算的信道容量来计算所述小的子带中的信道容量的处理；以及

基于所述信道容量来将CQI(信道质量信息)从所述通信终端发送到所述无线基站的处理。

6.根据权利要求5所述的通信质量计算方法，还包括：

基于所述噪声功率和所述信号功率来计算SNR(信噪比)的处理；

基于所述SNR来计算所述信道容量的处理；

基于所述组合噪声功率和所述组合信号功率来计算组合SNR的处理；以及

基于所述组合SNR来计算所述组合信道容量的处理。

7.根据权利要求5所述的通信质量计算方法，还包括：

使用所述参考信号的ZF(迫零)值来计算所述噪声功率和所述组合噪声功率的处理；

使用所述参考信号的ZF值和所述噪声功率来计算所述信号功率的处理；以及

使用所述参考信号的ZF值和所述组合噪声功率来计算所述组合信号功率的处理。

8.一种用于令针对系统带宽被划分成的多个子带中的每一个来计算从无线基站发送的信号的通信质量的通信终端运行以下过程的程序：

使用从所述无线基站发送的信号中包括的参考信号来计算每个子带的信号的噪声功率的过程；

使用所述噪声功率和所述参考信号来计算每个子带的信号的信号功率的过程；

基于所述噪声功率和所述信号功率来计算每个子带的信道容量的过程；

当判定存在小的子带时，使用靠近所述小的子带的相邻子带和所述小的子带中包括的参考信号和所述组合噪声功率来将信号功率计算为组合信号功率的过程；

基于所述组合噪声功率和所述组合信号功率来计算组合信道容量的过程；

基于所述组合信道容量和在所述相邻子带中计算的信道容量来计算所述小的子带中的信道容量的过程；以及

基于所述信道容量来将CQI(信道质量信息)从所述通信终端发送到所述无线基站的过程。

9.根据权利要求8所述的程序，还包括：

基于所述噪声功率和所述信号功率来计算SNR(信噪比)的过程；

计算所述SNR来计算所述信道容量的过程；

基于所述组合噪声功率和所述组合信号功率来计算组合SNR的过程；以及

基于所述组合SNR来计算所述组合信道容量的过程。

10.根据权利要求8所述的程序，还包括：

使用所述参考信号的ZF(迫零)值来计算所述噪声功率和所述组合噪声功率的过程；

使用所述参考信号的ZF值和所述噪声功率来计算所述信号功率的过程；以及

使用所述参考信号的ZF值和所述组合噪声功率来计算所述组合信号功率的过程。