CN103428122B - 用于无线链接监测的用户装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供无线链接品质监测的技术方案。一特定用户装置接收包含多个资源元素的一正交分频多工符号。该多个资源元素在时间和频率上分散，且包含已知的参考符号。无线链接品质监测的目的在于预测用户装置对于基站发送的控制信息的检测正确率。无线链接品质估计程序包含针对对应于同步/未同步状况的两种假想控制频道格式计算跨越全频宽的平均信号杂讯比。该计算结果被用以推估平均错误率。该平均错误率被用于和对应于同步/未同步状态的预设门槛值比较。

Description

用于无线链接监测的用户装置及方法

技术领域

本发明与无线通讯装置相关，并且尤其相关于降低估计下行无线链接品质的程序的复杂度。

背景技术

第三代合作伙伴计划(third generation partnership project,3GPP)建立了分时长期进化(long term evolution,LTE)移动通讯系统标准。分时长期进化是一种基于全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM)和通用移动通讯系统(universal mobile telecommunications system,UMTS)发展出的无线数据通讯标准，其目标在于提升利用数字信号处理及调制技术的无线数据网络的容量和速度。分时长期进化无线介面可与第二代网络及第三代网络相容，并透过一独立的无线频谱操作。

就分时长期进化方案而言，用户装置根据特定参考信号进行无线链接监测(radiolink monitoring,RLM)，其目的为监测在分时长期进化方案所定义的RRC_CONNECTED状态中的下行无线链接品质；用户装置能据此判断自己是否与目前提供通讯服务的基站是否为同步(in-sync)。在连续多次发现未同步(out-of-sync)状况后，用户装置将启动一链接失败计时器，直到用户装置的实体层连续多次回报同步指标，该计时器才会被停止。未同步计时器和同步计时器的组态都可受到网络控制。届满未同步计时器设定的时间后，即宣告无线链接失败。为了减少干扰并节省电力，无线链接失败后，用户装置会关闭其传送器，并于一段时间后重建其RRC连结。

分时长期进化系统中的基站是透过实体下行控制频道(physical downlinkcontrol channel,PDCCH)将控制信息传送至用户装置。举例而言，基站可利用PDCCH通知用户装置必须在下行阶段接收的信息，或是发送上行准许讯息和传输排程决定。对用户装置而言，正确地接收并解码控制讯息攸关其通讯网络使用效率。 此外，是否能将PDCCH正确解码亦为判断用户装置目前处于未同步状态或同步状态的依据。

针对基站和用户装置间的传输链接品质的不同状况，利用PDCCH传送控制信息时可采用不同的格式。这些不同的格式对应于不同程度的错误纠正冗余量，因此存在不同的信号杂讯比要求。当用户装置无法正确接收具有高错误纠正冗余程度的一假想PDCCH时，会产生未同步指标。相对地，当用户装置判断自己能正确接收具有低错误纠正冗余程度的一假想PDCCH时，则会产生同步指标。为了产生同步指标和未同步指标，用户装置必须针对两种假想格式估计区块错误率(block error rate)。

在长期进化系统中，传递信息帧(frame)的频宽被分割为多个子载波(subcarrier)。现行的区块错误率估计方案是以子载波为单位，计算有效信号杂讯比和整个频宽的比例。信号杂讯比藉由对基站发送的参考信号施以频道估计程序而产生。利用每位元平均交互信息(mean mutual information per bit,MMIB)或是指数有效信号杂讯比映射(exponential effective SNR mapping,EESM)等估计方法，各子载波的信号杂讯比被整合为一整体有效信号杂讯比。根据区块错误率和整体有效信号杂讯比在假想PDCCH传送格式中的映射关系，即可估计区块错误率(相关范例请参阅3GPP R4-081998及3GPP R4-082302等文件)。

同步/未同步状态检测的操作点(operating point)对应于信号杂讯比极低的状况；这种状况下的频道估计难度很大。在用户装置接收的信号的杂讯程度极高时，针对各子载波所计算的信号杂讯比的正确性会受到影响。频道估计杂讯会增加平均频道能量，导致用户装置算出的信号杂讯比包含一偏移量。在可得的量测数据有限时，例如采用不连续接收(discontinuous reception)或是分时双工(time division duplex)模式的下行子帧(subframe)数量很少时，频道估计杂讯及其造成的频道能量偏移将使得用户装置算出的有效信号杂讯比极不可靠。

本发明提出的方案用以增进信号杂讯比估计程序的正确性并降低无线链接监测程序的复杂度。

发明内容

本发明提供无线链接品质监测的技术方案。一特定用户装置接收包含多个资源元素的一正交分频多工符号。该多个资源元素在时间和频率上分散，且包含已知的 参考符号。无线链接品质监测的目的在于预测用户装置对于基站发送的控制信息的检测正确率。于一较佳实施例中，无线链接品质估计程序包含针对对应于同步/未同步状况的两种假想控制频道格式计算跨越全频宽的平均信号杂讯比。该计算结果被用以推估平均错误率；该平均错误率用于和对应于同步/未同步状态的预设门槛值比较。

本发明提供用户装置利用已知参考符号产生传播频道估计的技术方案。针对各个资源元素的传播频道估计被产生；这些传播频道估计对应于多个基站传送天线和用户装置接收天线间的链接。用户装置亦利用参考符号为每一接收天线估计资源元素所对应的杂讯能量。多个资源元素的频道估计被结合，藉此为每个传播链接产生一信号频道能量估计。相似地，各接收天线的单一杂讯能量估计也会被产生。

考量频道估计程序提供的杂讯抑制，用户装置可自频道能量估计移除偏移量。针对两种可能的控制信息格式，无偏移频道能量估计及杂讯能量估计被用户装置用以估计解调器的输出端的信号杂讯比。

根据不存在频道估计错误的解调器中的区块错误率相对于信号杂讯比特性，两种假想PDCCH传输格式的估计区块错误率都会被用户装置估算。用户装置随后针对两种假想控制频道格式将其区块错误率各自取平均，亦即结合预设平均时段中多个量测区间的区块错误率。

针对两种假想控制频道格式，平均区块错误率被拿来和最佳化门槛值比较，以决定应产生同步指标或未同步指标，供更高的通讯层参考。未同步检测的门槛值可被设定为当区块错误率高于10%时产生未同步指标；同步检测的门槛值可被设定为当区块错误率低于2%时产生同步指标。

在一实施例中，信号能量和信号杂讯能量的计算与一能量调整参数相关；该能量调整参数又与可能的控制讯息格式相关。或者，该门槛值亦可相关于基站所传送的信号的频宽。

在另一实施例中，不同的频道估计程序被实施于频道和杂讯能量估计的频道估计，或是接收信号的解调程序。信号杂讯比估计被用以反映两种不同的频道估计程序的杂讯抑制差异。在有多个传送天线的情况下，频道能量估计及解调器输出端的信号杂讯比计算可被应用至其他不同的空间/时间编码及解调方案。

在另一实施例中，用于无线链接品质监测的频道取样数量可以不同于总频道取样数量。用于无线链接监测的频道估计取样的选择可被设计为与信号频宽相关。用 于无线链接监测的信号杂讯比估计的正确性会与频道估计取样的品质相关。在另一实施例中，用于无线链接监测的频道估计取样数量被设计为与频道估计程序所提供的杂讯抑制相关。

本发明提供的技术方案解决了先前技术中信号杂讯比估计的低品质问题以及解调器中的高频道估计错误问题。信号杂讯比估计问题的解决方案为平均跨越全频宽的频道及杂讯能量估计，并移除频道能量估计产生的杂讯造成的偏移量。于计算解调器输出端的信号杂讯比时，利用与频道估计程序的杂讯抑制相关的知识，解调器中的高频道估计错误被纳入考量。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示了包含有基站及移动装置的一无线通讯系统方块图范例。

图2绘示了分时长期进化数据帧及其中的元素。

图3绘示了根据本发明的一接收端实施例方块图。

图4为根据本发明的无线链接监测模块的一种实施例方块图。

图5绘示了能用以实现根据本发明的无线链接监测程序的无线通讯装置的方块图。

主要元件符号说明

100：无线通讯系统 110：基站

120(1)-120(Z)：用户装置 130(1)-130(N)：天线

140(1)-140(M)：天线 150：信号组合

210：数据帧 220：子帧

230：PDCCH控制信息 240：基站专用参考信号

250：控制区域 260：数据区域

510、520：前端收发器 300：数字基频模块

310：模拟-数字转换器 320：傅利叶转换模块

330：解调器 340：频道估计模块

400：无线链接监测模块 430：标准化暨偏移量移除模块

440：信号杂讯比计算单元 450：区块错误率计算单元

460：同步状态检测单元 510：传送器

520：接收器 530：控制器

540：存储器

具体实施方式

请参阅图1，无线通讯系统100包含基站110和多个用户装置120(1)-120(Z)。基站110可做为网关或存取点连接至其他有线数据网络设施(未绘示)，使用户装置120(1)-120(Z)能藉此连接至有线数据网络设施。举例而言，基站110可为分时长期进化(LTE)标准中的eNode-B基站。基站110包含多个天线140(1)-140(M)，用户装置120(1)-120(Z)包含多个天线130(1)-130(N)。利用一宽频无线通讯协定(例如分时长期进化标准)，基站110可与个别用户装置120(1)-120(Z)沟通。

在此实施例中，基站110发送下行控制讯息与参考信号的组合150。利用PDCCH传送的下行控制讯息亦称为下行控制信息(DCI)。本发明提供的技术方案能协助用户装置利用一无线链接监测程序监测来自基站的讯息品质。举例而言，图1中的用户装置120(1)-120(Z)可利用本发明所提供的技术方案监测基站110所发送的参考信号150的信号品质，进而评估解码后控制讯息的可靠度。

图2绘示长度为十毫秒的一分时长期进化(LTE)数据帧210及其中的元素。数据帧210包含十个长度各为一毫秒的子帧，如图中所示的子帧220。子帧220于时域中包含十二或十四个正交分频多工符号。这些正交分频多工符号可为正交分频多工存取传输格式的一部份。正交分频多工存取于频域中将被分配到的频宽分为多个正交子载波。如图2所示，此实施例中的十四个符号(编号由0到13)的各子载波频率f由下向上渐增。一个资源元素(resource element)使用一正交分频多工符号中的一个子载波。这些符号被划分为控制区域250及数据区域260。控制区域250至多可包含前四个符号，其余符号属于数据区域260。此实施例中的控制区域250包含编号为0、1、2的前三个符号。

如图2所示，被标示以斜线的基站专用参考信号240分散在符号空间中。用户装置已预先得知这些参考信号在子帧中的时间位置和频率位置。用户装置亦预先得知参考信号所使用的调制方式。因此，用户装置得以评估这些参考信号的传播频道。控制区域250中被标示为空白的区域230则包含有PDCCH控制信息。

图3为接收端的一种实施例方块图。在此实施例中，前端收发器510、520接收的信号被提供至数字基频模块300中的模拟-数字转换器310。针对每个子载波，模拟-数字转换器310将正交分频多工符号转换为一数字数据串流，交由傅利叶转换模块320和解调器330处理。解调器330负责将傅利叶转换模块320产生的输出信号解调，并撷取出包含在组合信号150中的控制讯息和其他数据。

根据基站发送的参考信号，频道估计模块340可估计基站和用户装置天线间的多个链接所对应的传播频道；此估计程序的主要工作是在频域和时域对参考信号进行过滤和内插，详细实施方式请参考P.Hoeher等人1997年于ICASSP发表的“Two-dimensionalpilot-symbol-aided channel estimation by wiener filtering”以及O.Edfors等人于IEEE Trans.On Communications发表的“OFDM channel estimation by singular valuedecomposition”。在eNode-B基站仅有单一传送天线、有N个用户装置接收天线以及N_RE个资源元素位置的情况下，频道估计模块340产生频道估计 和对每个资源元素位置分别估计杂讯能量估计 ${\left({\mathrm{\σ}}_{v,r,l}^2\right)}_{r=0,...,N-1,l=0,...,N_{\mathrm{RE}}-1}{\left({\mathrm{\σ}}_{v,r,l}^2\right)}_{r=0,...,N-1,l=0,...N_{\mathrm{RE}}-1}.$ 针对每个子载波，理论上都能取得具高时间解析度的估计频道取样。不过，就无线链接监测而言，并非所有的频道取样都需要；为降低运算复杂度，后续电路可仅处理一部份的估计频道取样。

无线链接监测模块400负责根据服务基站提供的参考信号分析下行无线链接品质，以决定该用户装置与该服务基站处于同步状态或非同步状态。针对对应于同步状态和非同步状态的两种假想PDCCH格式(亦即两种可能的控制讯息格式)，无线链接监测模块400会计算跨越全频宽的两个平均信号杂讯比。根据此计算结果可推论一平均错误或然率，用以和同步/未同步门槛值比较，以达到检测同步/未同步的目的。

图4为无线链接监测模块400的一种实施例方块图。在eNode-B基站仅有单一传送天线的情况下，频道估计模块340会计算每个接收天线的平均频道能量。频道估计h_l,r是在频道估计模块340根据参考信号符号产生。在计算平均信号杂讯比时，需考量两种控制讯息格式具有不同的PDCCH/参考信号能量比。针对各个接收天线，全频宽的频道能量会被相加并平均。每个接收天线的平均频道能量表示如下：

$P_{h_r}=\frac{1}{N_C}\underset{l=1}{\overset{N_C}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{\tilde{h}}_{l.r}\right|}^2,$ (式一)

其中N_C代表用于无线链接监测的频道估计取样的数量。在计算平均频道能量时所使用的频道估计取样 是由频道估计h_l.r中选出以满足大致涵盖接收信号全频宽的要求。实务上，可在频道估计模块340的输出端删减频道取样，以达成为无线链接监测选择频道取样的目的。影响删减的因素可与频宽大小及传送天线数量相关。举例而言，删减的因素可被设计为令用于无线链接监测的频道取样总数量在不同组态下为常数，以保持用户装置的运算复杂度大致固定。此外，删减条件亦可与频道估计程序的准确性相关。频道估计模块340产生的取样的品质通常会和行进链接的统计特性(例如都卜勒和传递延迟)相关。在产生频道估计时，时域和频域的过滤的数量会被设计为符合上述这些频道参数，在频道估计过程中所能达到的杂讯抑制(noise rejection)程度也会因这些特性而异。在一实施例中，用于无线链接监测的频道估计取样数量是根据行进频道的这些统计特性来决定。在另一实施例中，取样数量由频道估计程序中所能达到的杂讯抑制某个程度来决定。

在某些频道估计技术中，若某个频道估计所对应的子载波接近接收信号频宽边缘，该频道估计的准确性可能较差。在分时长期进化(LTE)系统中，由于直流子载波并未用于基站的传输，邻近直流区段的频道估计也可能会较不正确。因此，可考量不同频道估计的品质变异来调整前述式一的计算。举例而言，式一中的平均程序可忽略对应于接近接收信号频宽边缘及/或接近于直流子载波的子载波的频道估计。或者，该平均程序可根据频道估计的品质采用加权平均。

图3中的频道估计模块340会根据杂讯能量估计 计算各接收天线的平均杂讯能量；其中r代表接收天线编号，l代表取样编号。各接收天线的频道杂讯能量被用以比例调整平均后频道能量。在各子载波的频道杂讯能量估计不同的情况下，杂讯能量的计算可藉由将代表全频宽的频道杂讯能量平均的方式实现，以增进杂讯能量估计正确性。每个接收天线的平均频道杂讯能量被表示如下：

${\mathrm{\σ}}_{v,r}^2=\frac{1}{N_v}\underset{l=1}{\overset{N_v}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\σ}}_{v,r,l}^2,$ (式二)

其中N_v代表针对无线链接监测选取的频道杂讯能量估计取样 的数量。前述藉由考量频道估计的准确性以提升频道能量品质的技术亦可被应用至频道杂讯能量估计。

在先前技术的解决方案中，频道估计被假设为不具额外加乘的偏移量，也就是假设频道估计对于频道没有影响。若加乘的偏移量存在，本发明可藉由调整频道能 量和频道杂讯能量来移除该额外偏移量。此外，如果位在接收信号频宽边缘的子载波被施以不同的处理程序，并导致了另一额外偏移量，此偏移量同样可被移除。如图4所示，每个接收天线的平均频道能量和平均频道杂讯能量被提供至标准化暨偏移量移除模块430。藉由减去各接收天线贡献的频道杂讯能量，标准化暨偏移量移除模块430将估计错误导致的偏移量自平均频道能量中移除。调整杂讯能量时需要的杂讯抑制增益与无线链接监测的频道估计增益互为倒数。

杂讯抑制与时域/频域中的频道平均量相关，也与参考信号符号的密度相关。

根据各接收天线的频道杂讯能量将频道能量标准化后，偏移量被移除。在仅有单一个传送器天线的情况下，这些接收天线的无偏移标准化频道能量估计值被表示如下：

$\mathrm{\γ}={\left(\underset{r=1}{\overset{N_{\mathrm{rx}}}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{P_{h_r}}{{\mathrm{\σ}}_{v,r}^2}-\frac{1}{G_C})\right)}_{+},$ (式三)

其中N_rx为接收天线数量，G_C为用于无线链接监测的频道取样的频道估计增益。频道估计增益G_c为频道估计程序能达到的杂讯减量。式三右下角的+号表示方括弧中的负值被视为0，而正值维持不变。

所有接收天线的无偏移标准化频道能量可据此产生：首先自频道能量移除偏移量，再针对各接收天线根据频道杂讯能量调整移除偏移量后的频道能量。

在有两个传送器天线的情况下，接收天线的无偏移标准化频道能量估计值被表示如下：

$\mathrm{\γ}={\left(\underset{t=1}{\overset{N_{\mathrm{tx}}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=1}{\overset{N_{\mathrm{rx}}}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{P_{h_{r,t}}}{{\mathrm{\σ}}_{v,r}^2}-\frac{1}{G_C^t})\right)}_{+},$ (式四)

其中N_tx为传送天线的数量， 为在传送天线t和接收天线r间的传播频道的能量， 为传送天线t的频道取样的频道估计增益。

在有四个传送器天线的情况下，由于针对奇数子载波和偶数子载波的传送天线编码不同，接收天线的无偏移标准化频道能量估计值有两个，分别表示如下：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\γ}}^{\mathrm{odd}}={\left(\underset{t=\mathrm{1,3}}{\mathrm{\Σ}}\underset{r=1}{\overset{N_{\mathrm{rx}}}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{P_{h_{r,t}}}{{\mathrm{\σ}}_{v,r}^2}-\frac{1}{G_C^t})\right)}_{+}\\ {\mathrm{\γ}}^{\mathrm{even}}={\left(\underset{t=\mathrm{2,4}}{\mathrm{\Σ}}\underset{r=1}{\overset{N_{\mathrm{rx}}}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{P_{h_{r,t}}}{{\mathrm{\σ}}_{v,r}^2}-\frac{1}{G_C^t})\right)}_{+}\end{array}\right.,$ (式五)

上述各接收天线的无偏移频道能量估计的计算会与分时长期进化(LTE)系统采用的传送天线调制相关，但也能应用在其他采用不同空间/时间编码的系统。

为节省能量，用于无线链接监测的频道估计平均时间可自一子帧缩短为一时槽(slot)，甚至在用户装置未被排定任何数据传输时更短。这种情况下的杂讯抑制程度较低，因而需要移除的频道偏移量较大(用于频道估计的参考信号符号数量愈少，调整量愈大)。

藉由计算解调器330所遭遇的所有信号杂讯能量(由频道杂讯能量和频道估计错误能量共同造成)，信号杂讯比计算单元440可考量杂讯估计错误的影响。根据标准化暨偏移量移除模块430的输出信号，信号杂讯比计算单元440可提供解调器330的输出端的信号能量及信号杂讯能量的预测值。

将频道估计错误纳入考量，信号能量和所有信号杂讯能量的计算可以最大比例结合(maximal-ratio combining)解调器的分析为根据。本发明提供的信号能量及信号杂讯能量计算方案能被延伸应用至其他解调方法，不以前述实施例中的解调方法为限。

在计算解调器的所有信号杂讯能量时，需要知道解调程序的杂讯能量抑制程度。解调程序的杂讯能量抑制程度不同于用于无线链接监测的频道估计；用于无线链接监测的多个频道估计可能具有不同的品质(例如在不同时间产生的频道估计)。

考量针对假想PDCCH传输格式的不同能量调整，在仅有单一个传送器天线的情况下，信号能量和所有信号杂讯能量被表示如下：

$P_s^x={\mathrm{\γ}}^2\mathrm{\μ},$

$P_n^x=\mathrm{\γ}+\frac{1}{G}(\mathrm{\γ\μ}+N_{\mathrm{rx}}),$

(式六)

其中 为解调器的输出端的信号能量， 为解调器的输出端的信号杂讯能量，μ为参考信号和PDCCH能量的比例因数，而G为用于PDCCH解调的估计取样的频道估计增益。

在有两个传送天线的情况下，信号能量和所有信号杂讯量被表示如下：

$P_s^x={\mathrm{\γ}}^2\mathrm{\μ},$

$P_n^x=\mathrm{\γ}+(\frac{1}{G_1}+\frac{1}{G_2})(\mathrm{\γ\μ}+N_{\mathrm{rx}}),$

(式七)

其中G₁和G₂分别为传送器天线1、2的频道估计增益。

在有四个传送天线的情况下，信号能量和所有信号杂讯量被表示如下：

$P_s^{x,\mathrm{odd}}={\mathrm{\γ}}^{{\mathrm{odd}}^2}\mathrm{\μ},$

$P_n^{x,\mathrm{odd}}={\mathrm{\γ}}^{\mathrm{odd}}+(\frac{1}{G_1}+\frac{1}{G_3})({\mathrm{\γ}}^{\mathrm{odd}}\mathrm{\μ}+N_{\mathrm{rx}}),$

(式八)

$P_s^{x,\mathrm{even}}={\mathrm{\γ}}^{{\mathrm{even}}^2}\mathrm{\μ},$

$P_n^{x,\mathrm{even}}={\mathrm{\γ}}^{\mathrm{even}}+(\frac{1}{G_2}+\frac{1}{G_4})({\mathrm{\γ}}^{\mathrm{even}}\mathrm{\μ}+N_{\mathrm{rx}}),$

(式九)

其中G₁、G₂、G₃和G₄分别为传送器天线1、2、3、4的频道估计增益。 和 各自对应于PDCCH偶数编号符号(由天线1和3传送)的解调信号能量和信号杂讯能量。则是各自对应于PDCCH奇数编号符号(由天线2和4传送)的解调信号能量和信号杂讯能量。

无线链接监测模块400包含的信号杂讯比计算单元440用以针对为同步/未同步检测而定义的两种假想PDCCH传输格式计算平均信号杂讯比。两种格式的差异点在于参考信号和PDCCH能量间的比例因数(μ)。在有两个传送天线的情况下，两种假想PDCCH格式(格式1和格式2)的平均信号杂讯比被表示如下：

${\mathrm{SNR}}^1=\frac{P_s^1}{P_n^1},$

${\mathrm{SNR}}^2=\frac{P_s^2}{P_n^2}.$

(式十)

在有四个传送天线的情况下，格式1和格式2的平均信号杂讯比可表示如下：

${\mathrm{SNR}}^1=\frac{P_s^{1,\mathrm{odd}}+P_s^{1,\mathrm{even}}}{P_n^{1,\mathrm{odd}}+P_n^{1,\mathrm{even}}},$

${\mathrm{SNR}}^2=\frac{P_s^{2,\mathrm{odd}}+P_s^{2,\mathrm{even}}}{P_n^{2,\mathrm{odd}}+P_n^{2,\mathrm{even}}}.$

(式十一)

最后的计算结果的产生透过分别平均信号能量和信号杂讯能量，随后计算信号杂讯比与这些平均的比例。

或者，最后的计算结果的产生可为利用指数有效信号杂讯比映射(exponentialeffective SNR mapping,EESM)或每位元平均交互信息(mean mutual information perbit,MMIB)映射，将信号能量相对杂讯能量的比值的奇/偶数值映射为一单一信号杂讯比，表示如下：

${\mathrm{SNR}}^1=\mathrm{mapping}(\frac{P_s^{1,\mathrm{odd}}}{P_n^{1,\mathrm{odd}}},\frac{P_s^{1,\mathrm{even}}}{P_n^{1,\mathrm{even}}})$

${\mathrm{SNR}}^2=\mathrm{mapping}(\frac{P_s^{2,\mathrm{odd}}}{P_n^{2,\mathrm{odd}}},\frac{P_s^{2,\mathrm{even}}}{P_n^{2,\mathrm{even}}})$

(式十二)

上述采用EESM或MMIB来将奇/偶数值映射为一单一信号杂讯比的做法不同于先前技术中以EESM/MMIB将全频宽映射为一单一信号杂讯比的做法。

根据不存在频道估计错误的解调器中的区块错误率相对于信号杂讯比特性，两种假想PDCCH传输格式的估计区块错误率都会被估算。依据第三代合作伙伴计画第36.133号技术文件第7.6节(3GPP TS 36.133 Section 7.6)，在区块错误率计算单元450中，多个量测区间的区块错误率被平均。平均区块错误率的计算式如下：

${\mathrm{Qm}}_{\mathrm{out}}=\frac{1}{N^{\mathrm{out}}}{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N^{\mathrm{out}}}{\mathrm{BLER}}^1\left({\mathrm{SNR}}_i\left({\mathrm{\σ}}_1^2\right)\right),$

${\mathrm{Qm}}_{\mathrm{in}}=\frac{1}{N^{\mathrm{in}}}{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N^{\mathrm{in}}}{\mathrm{BLER}}^2\left({\mathrm{SNR}}_i\left({\mathrm{\σ}}_2^2\right)\right),$

(式十三)

其中Nⁱⁿ和N^out分别为同步及未同步评估的量测时间的数量。区块错误率相对于信号杂讯比的特性就所有传送天线设定而言都是相同的，但会因不同频道频宽而有差异。

针对格式1和格式2，同步状态检测单元460藉由比较平均区块错误率和最佳化后的门槛值来进行同步/未同步检测。未同步门槛值和同步门槛值被设计为期待产生最佳网络运作表现。未同步检测的门槛值可被设定为当格式1的区块错误率高 于10%时产生未同步指标。同步检测的门槛值可被设定为当格式2的区块错误率低于2%时产生同步指标。

上述门槛值可根据接收信号的频宽以及传送天线的数量被调整。同步/未同步检测的判断式可表示如下：

Qm_out>Thrd_out：Out-of-Sync

Qm_in>Thrd_in：In-Sync

(式十四)

如同第三代合作伙伴计画第36.133号技术文件第7.6节(3GPP TS 36.133Section7.6)所述，这些同步及未同步指标会被传送到更高的通讯层级去处理。

图5绘示了能用以实现上述无线链接监测程序的一无线通讯装置(例如图1中的用户装置120(1))的方块图实施例。图5以用户装置120(1)为一执行无线链接监测程序的无线通讯装置实施例。无线通讯装置用户装置120(1)包含传送器510、接收器520和控制器530。控制器530用以把将传送的数据提供至传送器510，并处理接收器520收到的信号。此外，控制器530亦负责其他与传送/接收相关的控制功能。传送器510和接收器520的部份功能可利用一数据机来实现，传送器510和接收器520的其他功能可用射频传送器和射频收发电路实现。须说明的是，各信号路径中设有用以转换模拟信号和数字信号的模拟至数字转换器及数字至模拟转换器。

传送器510可包含多个传送电路，各自将升频后信号提供至多个天线130(1)-130(N)中的一个天线发送。接收器520包含一检测器，用以检测天线130(1)-130(N)收到的信号，并将检测结果(例如对数似然比例数据)提供至控制器530。须说明的是，接收器520可包含多个接收电路，每一个各自对应天线130(1)-130(N)中的一天线。为保持图面清晰，这些个别接收电路并未绘示。控制器530包含一存储器540或其他数据储存区块，用来储存本技术方案所需要的数据。存储器540可独立于控制器530之外，也可以被包含于控制器530内。用以执行前述频道估计及无线链接监测程序的指令可被储存于的指令可被储存于存储器540，供控制器530执行。

控制器530的功能可利用一个或多个有形媒体(例如特定应用集成电路等嵌入式逻辑、数字信号处理器指令、能由处理器执行的软件)中的编码后逻辑来实现。存储器540中储存有前述各种运算所需的数据(及/或储存实现上述运算的软件或处 理器指令)。频道估计模块340和无线链接监测模块400可利用固定式逻辑电路或可程式化逻辑电路来实现(例如由处理器执行的软件/电脑指令)。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (20)

1.一种用户装置，适用于包含一基站的一正交分频多工无线通讯系统，该用户装置包含：

一接收器，用以透过至少一接收天线接收一组正交分频多工符号，该组正交分频多工符号由该基站透过一传播频道发送，该组正交分频多工符号包含在时间和频率上分布的多个资源元素，该多个资源元素包含多个控制讯息；

一频道估计模块，用以根据该多个资源元素产生一平均频道能量与一平均频道杂讯能量，该多个资源元素在频率上的分布大致上跨越一全频宽；

一解调器，用以撷取该多个控制讯息中的至少一控制讯息；以及

一无线链接监测模块，包含：

一信号杂讯比计算单元，用以根据该平均频道能量及该平均频道杂讯能量计算该解调器的一输出信号的一平均信号杂讯比，其中该平均信号杂讯比供该用户装置评估该基站提供的该多个控制讯息的品质。

2.如权利要求1所述的用户装置，其特征在于，该无线链接监测模块进一步自该平均频道能量移除一频道估计错误偏移量，以产生一无偏移平均频道能量。

3.如权利要求2所述的用户装置，其特征在于，根据该平均频道杂讯能量按比例调整该无偏移平均频道能量以产生一无偏移标准化平均频道能量。

4.如权利要求3所述的用户装置，其特征在于，该无线链接监测模块根据一系数比例调整该平均频道杂讯能量，以计算该频道估计错误偏移量，该系数与一杂讯抑制相关，该杂讯抑制相关于该多个资源元素的一频道估计，该频道估计有关于该平均频道能量及该平均频道杂讯能量。

5.如权利要求4所述的用户装置，其特征在于，该平均频道能量及该平均频道杂讯能量针对该至少一接收天线中的每一接收天线分别计算；该平均频道能量及该平均频道杂讯能量被结合以产生该解调器的该输出信号的该平均信号杂讯比。

6.如权利要求5所述的用户装置，其特征在于，该无偏移标准化平均频道能量被表示如下：

其中代表每一接收天线的该平均频道能量，代表每一接收天线的该平均频道杂讯能量，N_rx为该至少一接收天线中的天线数量，G_C代表该杂讯抑制。

7.如权利要求3所述的用户装置，其特征在于，该无线链接监测模块进一步根据该无偏移标准化平均频道能量产生一平均信号能量与一平均信号杂讯能量，该平均信号能量及该平均信号杂讯能量被结合以产生该解调器的该输出信号的该平均信号杂讯比。

8.如权利要求7所述的用户装置，其特征在于，该平均信号杂讯能量的计算与一杂讯抑制相关，该杂讯抑制相关于该多个资源元素的一频道估计，该频道估计有关于该多个控制讯息。

9.如权利要求8所述的用户装置，其特征在于，对该控制讯息的该信号杂讯能量的计算亦与一接收天线数量相关。

10.如权利要求9所述的用户装置，其特征在于，该平均信号能量及该平均信号杂讯能量藉由一能量比例调整参数算出，该能量比例调整参数与多个可能控制讯息格式相关。

11.如权利要求7所述的用户装置，其特征在于，该无线链接监测模块进一步包含：

一区块错误率计算单元，用以根据至少一平均信号杂讯比数值针对多个可能控制讯息格式估计一平均区块错误率，其中该平均区块错误率用以评估该多个控制讯息的品质。

12.如权利要求11所述的用户装置，其特征在于，该无线链接监测模块进一步包含一同步状态检测单元，藉由比较该多个可能控制讯息格式对应的多个平均区块错误率与相对应的多个门槛值，检测该基站与该用户装置间的一同步状态。

13.如权利要求12所述的用户装置，其特征在于，该多个门槛值相关于该基站所传送的信号的一频宽。

14.一种无线链接品质监测方法，适用于包含一基站的一正交分频多工无线通讯系统中的一特定用户装置，该方法包含：

接收透过一传播频道发送的一组正交分频多工符号，该组正交分频多工符号包含在时间和频率上分布的多个资源元素，该多个资源元素包含多个控制讯息；

根据该多个资源元素产生一平均频道能量与一平均频道杂讯能量，该多个资源元素在频率上的分布大致上跨越一全频宽；

解调以撷取该多个控制讯息中的至少一控制讯息；

结合该平均频道能量与该平均频道杂讯能量，产生一平均信号杂讯比；以及

根据该平均信号杂讯比评估该基站提供的该多个控制讯息的品质。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包含：

该平均频道能量移除一频道估计错误偏移量，以产生一无偏移平均频道能量，其中该频道估计错误偏移量藉由根据一系数比例调整该平均频道杂讯能量而产生，该系数与一杂讯抑制相关，该杂讯抑制相关于该多个资源元素的一频道估计，该频道估计有关于根据该平均频道能量及该平均频道杂讯能量产生的一频道估计。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包含：

根据该平均频道杂讯能量调整该无偏移平均频道能量，以产生一无偏移标准化平均频道能量。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该无偏移标准化平均频道能量被表示如下：

其中代表每一接收天线的该平均频道能量，代表每一接收天线的该平均频道杂讯能量，N_rx为该至少一接收天线中的天线数量，G_C代表该杂讯抑制。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包含：

根据该无偏移标准化平均频道能量产生一平均信号能量与一平均信号杂讯能量；以及

结合该平均信号能量及该平均信号杂讯能量，以产生解调后该平均信号杂讯比。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，计算该平均信号杂讯能量包含进一步根据一杂讯抑制与一能量比例调整参数计算该平均信号杂讯能量，该杂讯抑制相关于根据该平均频道能量及该平均频道杂讯能量产生的一频道估计，该能量比例调整参数与多个可能控制讯息格式相关。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包含：

针对多个可能控制讯息格式，根据至少一平均信号杂讯比数值估计一平均区块错误率；以及

比较该多个可能控制讯息格式对应的该多个平均区块错误率与相对应的多个门槛值，检测该基站与该用户装置间的一同步状态。