CN103856960A - 通信终端及长期演进系统中小区测量的方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种通信终端及长期演进系统中小区测量的方法与装置，所述装置包括：第一时频变换单元、第一选取单元、信道估计单元、判断单元、第一处理单元和第二处理单元；所述第一处理单元包括第一去噪处理单元、频时变换单元、第二去噪处理单元、第二时频变换单元、第二选取单元和功率计算单元；所述第二处理单元包括运算单元、功率获取单元和确定单元。本发明技术方案能够在未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，稳定且精确地实现小区测量，在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，能有效减小噪声干扰对小区测量精度的影响，由此提高测量精度，具有较好的稳定性和通用性。

Description

通信终端及长期演进系统中小区测量的方法与装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通信终端及长期演进系统中小区测量的方法与装置。

背景技术

移动通信的发展已经从最初的语音业务向语音业务加数据业务过渡，且数据业务呈现出明显的加速状态，现在越来越多的用户加入第三代移动通信（3G）系统网络。为了更好的移动数据体验，3G系统的传输能力已经逐渐显出不足，于是3G系统的长期演进系统（LTE，Long Term Evolution）应运而生。LTE改进并增强了3G的空中接入技术，采用正交频分复用（OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing）技术和多入多出（MIMO，Multiple-InputMultiple-Output）技术作为其无线网络演进的唯一标准，设计最高下行速率100Mbps，上行速率50Mbps。LTE技术将大大提升用户对移动通信业务的体验，为运营商带来更多的技术和成本优势。同时，LTE技术的出现还巩固了传统蜂窝移动技术的主导地位。

在无线移动通信系统中，用户设备（UE，User Equipment）的无缝移动是主要特征。UE在网络中的状态主要分为空闲状态和连接状态，因此UE的移动管理主要分为空闲状态下的移动管理和连接状态下的移动管理。空闲状态下的移动主要是通过小区重选来实现，由UE自主进行；连接状态下的移动主要是通过小区切换来实现，由网络侧（eNodeB）控制进行。由于小区重选和小区切换的依据就是UE对服务小区和邻小区的测量结果，因此测量结果对于实现UE的无缝移动至关重要。

UE的测量实现方法在LTE的协议中没有规定，LTE的协议中只规定了测量要达到的精度要求。而现有的一些LTE系统的小区测量方法中，在未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，通常难以稳定地实现小区测量并满足协议要求的测量精度，即使在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，也可能因存在噪声干扰而对测量的精度产生影响。

相关技术还可参考公开号为EP2381715A1的欧洲专利申请，该专利申请公开了一种长期演进系统中资源测量和上报方法。

发明内容

本发明要解决的问题是现有的长期演进系统中在未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，难以稳定且精确地实现小区测量，即使在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，也可能因存在噪声干扰而影响测量的精度。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种长期演进系统中小区测量的方法，包括：

对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；

从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；

对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；

若已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，则以第一处理获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，若未获知待测量小区的系统带宽和天线配置，则以第二处理获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第一处理包括：

将所述信道估计结果放回所述第一频域数据中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据；

对所述第四频域数据进行频时变换，得到时域的信道冲击响应；

对所述信道冲击响应进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零；

对所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换；

从所述第二时频变换后得到的第二频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据；

对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第二处理包括：

分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；

对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得干扰功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；

根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

可选的，选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据或第五频域数据基于小区信息实现，所述小区信息至少包括待测量小区的小区ID、帧定时和循环前缀模式。

可选的，所述小区信息还包括待测量小区的子帧序号，对所述第三频域数据中的CRS进行解扰基于待测量小区的子帧序号和小区ID实现。

可选的，所述预设门限值根据仿真或测试情况获取。

可选的，所述预设门限值为由所述时域的信道冲击响应获得的最大径功率与通过仿真或测试情况预先确定的参数β的比值，其中β>1，β随系统的带宽的增大而增大。

可选的，所述预设门限值的取值范围为由所述时域的信道冲击响应获得的最大径功率减少0dB到18dB。

可选的，所述CRS位置相同的信道估计结果是指同一子载波上一个子帧内相同CRS位置的符号对各自所对应的信道估计结果。

可选的，所述根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp包括：

Rsrp=power_I-power_Q*α；其中0≤α<1，α随着power_I与power_Q的比值的增大而相应增大。

可选的，通过如下方式确定Rsrp：

若power_I/power_Q<1/4，则Rsrp=power_I；

若1/4≤power_I/power_Q<1/2，则Rsrp=power_I-power_Q/12；

若1/2≤power_I/power_Q<1，则Rsrp=power_I-power_Q/6；

若power_I/power_Q≥1，则Rsrp=power_I-power_Q/3。

可选的，所述第一时频变换和第二时频变换均为傅里叶变换，所述频时变换为傅里叶逆变换。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种长期演进系统中小区测量的装置，包括：

第一时频变换单元，适于对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；

第一选取单元，适于从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；

信道估计单元，适于对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；

判断单元，适于判断是否已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，是则由第一处理单元获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，否则由第二处理单元获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第一处理单元包括：

第一去噪处理单元，适于将所述信道估计结果放回所述第一频域数据中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据；

频时变换单元，适于对所述第四频域数据进行频时变换，得到时域的信道冲击响应；

第二去噪处理单元，适于对所述信道冲击响应进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零；

第二时频变换单元，适于对所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换；

第二选取单元，适于从所述第二时频变换后得到的第二频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据；

功率计算单元，适于对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第二处理单元包括：

运算单元，适于分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；

功率获取单元，适于对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得噪声功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；

确定单元，适于根据power_I与power_Q之间相对大小的关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种包括上述长期演进系统中小区测量的装置的通信终端。

与现有技术相比，本发明技术方案至少具有以下优点：

在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，通过基于待测量小区的各个子载波在CRS位置上的信道估计结果进行第一处理，即以所述信道估计结果对第一时频变换后得到的第一频域数据进行处理以生成第四频域数据，然后对所述第四频域数据进行频时变换后得到的信道冲击响应进行去噪处理，从而能够有效减小噪声干扰对小区测量精度的影响；后续再以经过所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换后得到第二频域数据，从中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据，对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均后获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，实现了小区测量精度的提高。

在未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，通过基于待测量小区的各个子载波在CRS位置上的信道估计结果，进行第二处理，即通过CRS位置相同的符号对的信道估计结果，计算出信号功率power_I和干扰功率power_Q，并根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp，从而即使在未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，也可以实现小区测量，并达到协议要求的测量精度，具有较好的稳定性和通用性。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的长期演进系统中小区测量的方法的流程示意图；

图2是常规循环前缀下一个资源块中带CRS的符号的位置示意图；

图3是扩展循环前缀下一个资源块中带CRS的符号的位置示意图；

图4是本发明实施方式的长期演进系统中小区测量的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

根据第三代合作伙伴计划（3GPP，3rd Generation Partnership Project）TS36.214规范描述可知，在LTE系统中，测量内容有三个：1）参考信号接收功率（RSRP，Reference Signal Receiving Power），其定义是测量带宽内小区特定参考信号（CRS，Cell-specific Reference Signal）功率的线性平均；2）载波接收信号强度指示（RSSI，Received Signal Strength Indication），其定义是测量带宽内带有参考信号的符号功率的线性平均，包括期望信号、同信道干扰、邻信道干扰以及热噪声的功率；3）参考信号接收质量（RSRQ，ReferenceSignal Receiving Quality），其定义是NxRSRP/RSSI，RSRP和RSSI见上述定义，N是测量带宽内资源块（RB，Resource Block）的个数。其中RSRP和RSRQ两个值要上报，RSRP指示了接收到的参考信号的绝对功率，RSRQ指示了参考信号功率与接收总功率的相对比值。此外，根据相关协议，LTE系统的带宽设置共有1.4、3、5、10、15、20MHz六种情况，最小带宽为1.4MHz。测量带宽的选择取决于UE的处理能力，从1.4MHz带宽到该小区配置的系统带宽。

由RSRP和RSSI的定义可知，UE的测量主要是对下行子帧中带有CRS的符号进行的。具体地，测量计算中包括的RSSI计算、RSRP计算和RSRQ计算，分别如下式：

$\mathrm{RSSI}=\frac{1}{12N*L}\underset{k=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{l=0}{\overset{12N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|R(k,l)\right|}^2---\left(1\right)$

在公式（1）中，R(k，l)是接收到的带CRS的符号在频域的数据，L是带CRS的符号的个数，N是进行测量的带宽中RB的个数，k和l分别表示带CRS的符号序号和子载波序号。转化为dBm的表达如下：

$\mathrm{dBm}\_\mathrm{RSSI}=10*\log 10(\mathrm{RSSI}*\frac{1000}{50})-\mathrm{dB}\_\mathrm{rfGain}---\left(2\right)$

其中，dB_rfGain表示射频增益。

RSRP转化为dBm之后的表达如下：

$\mathrm{dBm}\_\mathrm{RSRP}=10*\log 10(\mathrm{RSRP}*\frac{1000}{50})-\mathrm{dB}\_\mathrm{rfGain}---\left(3\right)$

公式（3）中RSRP与RSSI相似，是计算得到的CRS接收功率。

RSRQ用dB表达如下：

dB_RSRQ=10*log10(N)+dBm_RSRP-dBm_RSSI           （4）

现有的一些LTE系统的小区测量方法中，一般都需要在读取并解析系统信息后才能实现对各个小区的测量，这是因为只有通过读取并解析系统信息，才可以获取到待测量小区的上下行子帧的配置模式、该小区的系统带宽以及小区天线配置等情况，而在未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，由于可用于测量计算的带CRS的符号的数量较少，因此通常难以稳定、准确地实现小区测量；此外，即使在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，也可能因存在噪声干扰而对测量的精度产生影响，从而难以准确地实现小区测量。

本发明实施方式根据LTE系统的特点，提供了一种长期演进系统中小区测量的方法，可对不同带宽配置下的信号进行测量，能够有效减小噪声干扰对小区测量精度的影响，并能够满足协议要求精度，具有较好的稳定性和通用性。

图1是本发明实施方式提供的长期演进系统中小区测量的方法的流程示意图。请参阅图1，所述长期演进系统中小区测量的方法包括：

步骤S0，判断是否已获知待测量小区的系统带宽和天线配置；

当步骤S0的执行结果为“是”时，则执行步骤S1a至步骤S9a以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值：

步骤S1a，对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；

步骤S2a，从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；

步骤S3a，对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；

步骤S4a，将所述信道估计结果放回所述第一频域数据中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据；

步骤S5a，对所述第四频域数据进行频时变换，得到时域的信道冲击响应；

步骤S6a，对所述信道冲击响应进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零；

步骤S7a，对所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换；

步骤S8a，从所述第二时频变换后得到的第二频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据；

步骤S9a，对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

当步骤S0的执行结果为“否”时，则执行步骤S1b至步骤S6b以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值：

步骤S1b，对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；

步骤S2b，从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；

步骤S3b，对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；

步骤S4b，分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；

步骤S5b，对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得干扰功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；

步骤S6b，根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

本发明实施方式中，小区测量包括服务小区测量、同频邻小区测量和异频邻小区测量中的至少一种。一般来说，进行小区测量之前通常还包括：小区同步和/或邻小区搜索。小区同步是对当前驻留的服务小区进行同步信息更新，邻小区搜索是对未知的邻小区进行搜索，可以搜索同频邻小区，也可以搜索异频邻小区。在本发明具体实施例中，小区同步和邻小区搜索的目的都是为了获得待测量小区的小区ID、帧定时（或称为帧同步）和循环前缀的类型等小区信息，从而对该小区进行测量。实际实施时，小区测量的类型和测量顺序可以根据需要灵活配置。本发明实施方式仅对小区测量中利用OFDM符号所进行的测量计算过程进行详细描述，而小区同步和邻小区搜索的过程为本领域技术人员所知晓，因此不再详细描述。

下面以具体实施例对上述长期演进系统中小区测量的方法作详细说明。

需要说明的是，本实施例提供的长期演进系统中小区测量的方法，不仅能用于未知小区带宽和小区天线配置的情况下，对1.4MHz带宽内进行测量，也能用于已知小区带宽后，对大于1.4MHz带宽内信号进行测量。通过本实施例提供的小区测量方法，在未知小区带宽和小区天线配置的情况下，虽然可用于测量计算的带CRS的符号的数量较少，但仍然能够稳定而准确地实现小区测量；在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，对大于1.4MHz带宽内信号进行测量，能够更为有效地减小噪声干扰对小区测量精度的影响，提高测量精度。

需要说明的是，当未获知小区带宽和小区天线配置的情况下，可以通过在系统最小带宽内实现测量，具体地，在频域上可以只对系统的中心1.08MHz带宽内的子载波进行测量。这样的好处是：在小区搜索之后，不需要从小区广播信道上读取并解析系统信息，就可以实现对各个小区进行测量，由此能够简化测量控制，缩短测量上报的时延。

根据循环前缀（CP，Cyclic Prefix）的长度不同，一个子帧包含的符号数量也不同，当采用常规循环前缀（Normal CP）时，一个子帧包含14个符号，当采用扩展循环前缀（Extended CP）时，一个子帧包含12个符号。长期演进系统的小区测量主要是在下行子帧对带有CRS的符号进行，在不同的循环前缀模式下，一个资源块中带CRS的符号的位置有所不同。根据相关协议，常规循环前缀下和扩展循环前缀下，一个资源块中带CRS的符号的位置分别如图2和图3所示，水平方向表示时域，图2中，常规循环前缀下，一个资源块在时域有14个OFDM符号，符号序号为0~13，图3中，扩展循环前缀下，一个资源块在时域上有12个OFDM符号，符号序号为0~11；垂直方向表示频域，图2和图3中，一个资源块在频域上有12个子载波，子载波序号为0~11。在常规循环前缀下，一个资源块中带有CRS的符号如图2中斜线填充的格子所示，一个子帧内四个带CRS的符号的序号为{0,4,7,11}，在扩展循环前缀下，一个资源块中带有CRS的符号如图3中斜线填充的格子所示，一个子帧内四个带CRS的符号的序号为{0,3,6,9}。

令r(k,i)表示一帧内四个带CRS的符号，k=0,1,2,3，为一帧内带CRS的符号数；i=0,1，...,N-1，i为小区带宽下的OFDM符号的采样点，N为总的采样点个数。

执行步骤S0，判断是否已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，是则执行步骤S1a至步骤S9a以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，否则执行步骤S1b至步骤S6b以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值。

当步骤S0的执行结果为“是”时，后续执行步骤如下：

执行步骤S1a，对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换。本实施例中，所述第一时频变换为傅里叶变换，具体地，可以将一帧内四个带CRS的符号r(k,i)分别进行N点离散快速傅里叶变换（FFT，Fast FourierTransform），从而实现从时域向频域的变换，即：

R(k,i)=FFT[r(k,i)]，其中R(k,i)表示经过FFT变换后得到的第一频域数据。

步骤S1a之后，执行步骤S2a，从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据。

本实施例中，步骤S2a中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据是基于小区信息实现的，所述小区信息至少包括待测量小区的小区ID、帧定时和循环前缀模式。本实施例中所述的“小区信息”可以通过在小区同步和/或邻小区搜索过程中直接获取，也可以基于获取的信息计算得到。

步骤S2a是对参考信号进行筛选的过程，具体地，根据待测量小区的小区ID、帧定时和循环前缀模式，从经过FFT变换后得到的第一频域数据R(k,i)中选取出待测量小区在CRS位置上的第三频域数据，得到R_crs(k，j)；其中，j是i的子集，表示所述第三频域数据中带有CRS的符号对应的子载波序号，j＝0,1,2，...,J-1，其中J为一个符号在测量带宽内带有CRS的频域数据总个数。

步骤S2a之后，执行步骤S3a，对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果。

本实施例中，所述小区信息还包括待测量小区的子帧序号，步骤S3a中对所述第三频域数据R_crs(k，j)中的CRS进行解扰是基于待测量小区的子帧序号和小区ID实现的。

步骤S3a是对参考信号进行解扰的过程，具体地，根据子帧序号和小区ID对CRS进行解扰，将解扰后得到的结果表示为H_crs(k,j)。由于对CRS进行解扰实际上是进行信道估计的过程，因此，也可以将H_crs(k,j)称为信道估计结果。

步骤S3a之后，执行步骤S4a，将所述信道估计结果放回所述第一频域数据R(k,i)中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据R’(k,i)。通过步骤S4a的处理，可以将反映当前信道情况的信道估计结果对所述第一频域数据R(k,i)进行更新，将其他位置的频域数据置零则能够在一定程度上消除噪声的干扰。本实施例中，将经过步骤S4a处理后的频域数据称为第四频域数据R’(k,i)。

步骤S4a之后，执行步骤S5a，对所述第四频域数据R’(k,i)进行频时变换，得到时域的信道冲击响应h(k，i)。本实施例中，步骤S5a中所述频时变换为傅里叶逆变换（IFT，Inverse Fourier Transform），具体还可以为快速傅里叶逆变换（IFFT，Inverse Fast Fourier Transform），用于实现所述第四频域数据R’(k,i)从频域向时域的变换，以使后续步骤可以在时域对信道冲击响应h(k,i)作进一步的去噪处理。

步骤S5a之后，执行步骤S6a，对所述信道冲击响应h(k,i)进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应h(k，i)中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零。

为了更为准确地计算出待测量小区的参考信号接收功率，本实施例通过步骤S6a作进一步降噪处理。具体地，在时域将各个抽样点的数据（即所述信道冲击响应中的时域数据）与预设门限值（或称为降噪门限值）比较，大于或等于门限值的时域数据认为是有效路径传输的数据，小于门限值的时域数据认为是噪声或干扰进行清零。

本实施例中，所述预设门限值可以根据仿真或测试情况获取。具体实施时，所述预设门限值可以为由时域的信道冲击响应h(k，i)获得的最大径功率与通过仿真或测试情况预先确定的参数β的比值，即：

预设门限值=最大径功率/β；其中β>1，β随系统带宽的增大而增大。

当系统的带宽越大，通过本实施例提供的小区测量方法计算的信道就越准确，可分辨的径也就越准确，因此，在获知小区带宽和小区天线配置的情况下，对大于1.4MHz带宽内信号进行测量，通过步骤S6a能够更为有效地减小噪声干扰对小区测量精度的影响，提高测量精度。

需要说明的是，对于所述预设门限值的确定并不局限于本实施例提供的“最大径功率与β的比值”的方式，在其他实施例中，也可以采取更为周全的方式，例如可以根据最大径功率和平均功率进行综合评估。

在实际实施时，所述预设门限值的取值范围可以为由时域的信道冲击响应h(k,i)获得的最大径功率减少0dB到18dB。例如，可以将所述预设门限值设定为最大径功率减少6dB，将小于最大径功率6dB的时域数据均认为是噪声干扰进行清零。

步骤S6a之后，执行步骤S7a，对所述去噪处理后的信道冲击响应h’(k,i)进行第二时频变换。

需要说明的是，步骤S7a中所述的第二时频变换与步骤S1a中所述的第一时频变换类似，有所区别的是进行时频变换的对象不同，第一时频变换对带CRS的符号r(k,i)进行，第二时频变换对去噪处理后的信道冲击响应h’(k,i)进行。具体实施时，所述第二时频变换可以为傅里叶变换，还可以为快速傅里叶变换，从而实现从时域向频域的变换，即：

R”(k,i)=FFT[h’(k,i)]，其中R”(k,i)表示经过FFT变换后得到的第二频域数据。

步骤S7a之后，执行步骤S8a，从所述第二时频变换后得到的第二频域数据R”(k,i)中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据R_crs’(k)。

需要说明的是，步骤S8a中所述的选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据R_crs’(k，j)与步骤S2a中所述的选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据R_crs(k，j)之间的操作方式类似，有所区别的是选取的对象不同，步骤S2a从第一频域数据R(k,i)中选取，得到第三频域数据R_crs(k)，而步骤S8a从第二频域数据R”(k,i)中选取，得到第五频域数据R_crs’(k)。

步骤S8a之后，执行步骤S9a，对所述第五频域数据R_crs’(k，j)中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值。

由于对确定的CRS求功率并进行平均以获得待测量小区的参考信号接收功率值的具体实现方式为本领域技术人员所知晓，此处不再详细描述。需要指出的是，步骤S9a中进行操作（求功率并进行平均以计算RSRP）的对象区别于现有技术，因为通常会直接对第三频域数据R_crs(k，j)中的CRS进行操作，而步骤S9a中是对第五频域数据R_crs’(k，j)中的CRS进行操作，由于第五频域数据R_crs’(k，j)已经通过上述相关步骤进行降噪处理，因此获得的待测量小区的参考信号接收功率值会更为精确，即小区测量精度得到了提高。

当步骤S0的执行结果为“否”时，后续执行步骤如下：

执行步骤S1b，对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换。

执行步骤S2b，从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据。

执行步骤S3b，对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果。

上述步骤S1b、S2b和S3b的具体实施分别与步骤S1b、S2a和S3a的实施相同，此处不再赘述，下面详细描述步骤S4b、步骤S5b和步骤S6b。

在步骤S3b之后，执行步骤S4b，分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；

需要说明的是，步骤S4b中的共轭相乘计算是利用CRS位置相同的符号对进行的，对于常规循环前缀配置下，一个子帧内四个带CRS的符号{0,4,7,11}中，符号0和符号7属于CRS位置相同的符号对，符号4和符号11也属于CRS位置相同的符号对，因此有两个符号对{0,7}和{4,11}满足该条件。同理，对于扩展循环前缀配置下，一个子帧内四个带CRS的符号{0,3,6,9}中，有两个符号对{0,6}和{3,9}满足该条件。因此，步骤S4b中所述CRS位置相同的信道估计结果具体是指同一子载波上一个子帧内相同CRS位置的符号对各自所对应的信道估计结果。由于相同CRS位置的符号对各自所对应的信道特性非常相近，将相同CRS位置的符号对所对应的信道估计结果进行共轭相乘得到的结果，能够较准确地反映出信道情况，从而能够使小区测量达到协议要求的测量精度。

具体地，以循环前缀模式是常规循环前缀为例，分别将符号对{0,7}和{4,11}对应位置的CRS进行共轭相乘，并把不同位置的结果累加，得到累加后的结果sum_H，如下面公式所示：

$\mathrm{sum}\_H=\underset{j=0}{\overset{J-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}H\_\mathrm{crs}(0,j)*\mathrm{conj}(H\_\mathrm{crs}(1,j))+\underset{j=0}{\overset{J-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}H\_\mathrm{crs}(2,j)*\mathrm{conj}(H\_\mathrm{crs}(3,j))$

其中，H_crs(0，j)和H_crs(1，j)表示一帧内CRS位置相同的一个符号对，H_crs(2，j)和H_crs(3，j)表示一帧内CRS位置相同的另一个符号对，conj表示求复数共轭的操作。

由于子载波的信道估计结果反映出当前信道的特性，但信号与噪声是混在一起的，而通过将相同CRS位置的符号对所对应的信道估计结果进行共轭相乘，便能够将子载波中的信号和噪声分离出来。

步骤S5b，对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得干扰功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；

对于步骤S4b计算得到的sum_H，通过步骤S5b能够从sum_H中分离出信号功率power_I和干扰功率power_Q，具体地，对sum_H的实部取绝对值并平均后得到power_I，对sum_H的虚部取绝对值并平均后得到power_Q，平均的次数为相同CRS位置的符号对所对应的信道估计结果进行共轭相乘的次数。

步骤S6b，根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

在实际实施时，通常接收的信号中会存在干扰噪声，为了更为准确地确定待测量小区的参考信号接收功率，本实施例通过步骤S6b作进一步降噪处理。

具体地，所述根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp可以通过如下方式实现：

Rsrp=power_I-power_Q*α；其中0≤α<1，α随着power_I与power_Q的比值的增大而相应增大。

本实施例中，比较power_I与power_Q之间的相对大小关系，具体通过power_I与power_Q之间的比值进行判断，当power_I/power_Q的值越大，说明接收信号的干扰程度越小，以power_Q*α对power_I进行一定程度的校准，能够更为精确地确定Rsrp；反之，当power_I/power_Q的值越小，说明接收信号的干扰程度越大，即power_Q作为干扰噪声相对较大，此时以power_Q*α对power_I进行校准的程度可以缩小，甚至可以不进行校准而是直接将power_I作为Rsrp。对于所述校准的程度的控制由参数α实现，α由power_I/power_Q的值确定，在具体实施时，可以根据实践经验划定α随power_I/power_Q的值变动的范围。

下面给出一种具体的实现方式：

若power_I/power_Q<1/4，则Rsrp=power_I；（此时，α=0）

若1/4≤power_I/power_Q<1/2，则Rsrp=power_I-power_Q/12；（此时，α=1/12）

若1/2≤power_I/power_Q<1，则Rsrp=power_I-power_Q/6；（此时，α=1/6）

若power_I/power_Q≥1，则Rsrp=power_I-power_Q/3。（此时，α=1/3）

需要说明的是，上面仅为确定待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp的一个实例，根据实际情况，可以对power_I/power_Q的值所处区间以及各区间对应的α值进行调整。

由上可知，步骤S1a至步骤S9a更适于在判断出已获知待测量小区的系统带宽和天线配置的情况下进行小区测量，由此能够有效地减小噪声干扰对小区测量精度的影响，提高测量精度；而步骤S1b至步骤S6b则更适于在判断出未获知待测量小区的系统带宽和天线配置的情况下进行小区测量，虽然可用于测量计算的带CRS的符号的数量较少，但利用CRS位置相同的符号对之间信道特性相近的特点进行共轭相乘运算，仍然能够稳定而准确地实现小区测量。

需要说明的是，本实施例中，步骤S0是在步骤S1a至步骤S9a之前执行，或者在步骤S 1b至步骤S6b之前执行，由于步骤S1a至步骤S3a与步骤S1b至步骤S3b是相同的，因此在实际实施时，步骤S1a至步骤S3a或者步骤S1b至步骤S3b可以由同一个预处理单元完成，步骤S0的判断结果仅会影响该预处理单元的输入参数，如发送天线个数、系统带宽等（可进一步参见下面对于长期演进系统中小区测量的装置的相关描述）。

对应于上述长期演进系统中小区测量的方法，本发明实施方式还提供一种长期演进系统中小区测量的装置。图4是本发明实施方式的长期演进系统中小区测量的装置的结构示意图。如图4所示，所述长期演进系统中小区测量的装置包括：第一时频变换单元111，适于对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；第一选取单元112，适于从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；信道估计单元113，适于对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；判断单元10，适于判断是否已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，是则由第一处理单元14获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，否则由第二处理单元15获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第一处理单元14包括：

第一去噪处理单元141，适于将所述信道估计结果放回所述第一频域数据中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据；频时变换单元142，适于对所述第四频域数据进行频时变换，得到时域的信道冲击响应；第二去噪处理单元143，适于对所述信道冲击响应进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零；第二时频变换单元144，适于对所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换；第二选取单元145，适于从所述第二时频变换后得到的第二频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据；功率计算单元146，适于对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第二处理单元15包括：

运算单元151，适于分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；功率获取单元152，适于对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得噪声功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；确定单元153，适于根据power_I与power_Q之间相对大小的关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

本发明实施方式中，第一时频变换单元111、第一选取单元112和信道估计单元113可以集成于如图4所示的预处理单元11之中，对于判断单元10输出的判断结果的不同，将会影响输入至所述预处理单元11的参数的不同，若判断出已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，则以实际获知的系统带宽和天线配置作为参数输入所述预处理单元11，若判断出未获知待测量小区的系统带宽和天线配置，则以最小系统带宽和最少天线配置作为参数输入所述预处理单元11。

在一具体实施例中，所述第一时频变换和第二时频变换均为傅里叶变换，所述频时变换为傅里叶逆变换，所述预设门限值的取值范围为由所述时域的信道冲击响应获得的最大径功率减少0dB到18dB。

具体实施时，所述第一选取单元112选取待测量小区在CRS位置上的第一频域数据以及所述第二选取单元145选取待测量小区在CRS位置上的第二频域数据均基于小区信息实现，所述小区信息至少包括待测量小区的小区ID、帧定时和循环前缀模式。此外，所述小区信息还包括待测量小区的子帧序号，所述信道估计单元113对所述第三频域数据中的CRS进行解扰基于待测量小区的子帧序号和小区ID实现。

本发明实施方式中，所述CRS位置相同的信道估计结果是指同一子载波上一个子帧内相同CRS位置的符号对各自所对应的信道估计结果。

具体实施时，所述确定单元153通过如下方式确定Rsrp：

Rsrp=power_I-power_Q*α；其中0≤α<1，α随着power_I与power_Q的比值的增大而相应增大。

所述确定单元153基于上述方式确定Rsrp的一个具体实例如下：

若power_I/power_Q<1/4，则Rsrp=power_I；

若1/4≤power_I/power_Q<1/2，则Rsrp=power_I-power_Q/12；

若1/2≤power_I/power_Q<1，则Rsrp=power_I-power_Q/6；

若power_I/power_Q≥1，则Rsrp=power_I-power_Q/3。

此外，本发明实施方式还提供了一种包括上述长期演进系统中小区测量的装置的通信终端。实际实施时，所述通信终端具体可以为支持在LTE系统下实现通信的手机、平板电脑等等。

所述通信终端以及长期演进系统中小区测量的装置的具体实施，可参考上述长期演进系统中小区测量的方法的实施，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中通信终端以及长期演进系统中小区测量的装置的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (19)

1.一种长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，包括：

对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；

从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；

对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；

若已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，则以第一处理获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，若未获知待测量小区的系统带宽和天线配置，则以第二处理获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第一处理包括：

将所述信道估计结果放回所述第一频域数据中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据；

对所述第四频域数据进行频时变换，得到时域的信道冲击响应；

对所述信道冲击响应进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零；

对所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换；

从所述第二时频变换后得到的第二频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据；

对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第二处理包括：

分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；

对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得干扰功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；

根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

2.根据权利要求1所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据或第五频域数据基于小区信息实现，所述小区信息至少包括待测量小区的小区ID、帧定时和循环前缀模式。

3.根据权利要求2所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述小区信息还包括待测量小区的子帧序号，对所述第三频域数据中的CRS进行解扰基于待测量小区的子帧序号和小区ID实现。

4.根据权利要求1所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述预设门限值根据仿真或测试情况获取。

5.根据权利要求4所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述预设门限值为由所述时域的信道冲击响应获得的最大径功率与通过仿真或测试情况预先确定的参数β的比值，其中β>1，β随系统带宽的增大而增大。

6.根据权利要求1所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述预设门限值的取值范围为由所述时域的信道冲击响应获得的最大径功率减少0dB到18dB。

7.根据权利要求1所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述CRS位置相同的信道估计结果是指同一子载波上一个子帧内相同CRS位置的符号对各自所对应的信道估计结果。

8.根据权利要求1所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述根据power_I与power_Q之间的相对大小关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp包括：

Rsrp=power_I-power_Q*α；其中0≤α<1，α随着power_I与power_Q的比值的增大而相应增大。

9.根据权利要求8所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，通过如下方式确定Rsrp：

若power_I/power_Q<1/4，则Rsrp=power_I；

若1/4≤power_I/power_Q<1/2，则Rsrp=power_I-power_Q/12；

若1/2≤power_I/power_Q<1，则Rsrp=power_I-power_Q/6；

若power_I/power_Q≥1，则Rsrp=power_I-power_Q/3。

10.根据权利要求1所述的长期演进系统中小区测量的方法，其特征在于，所述第一时频变换和第二时频变换均为傅里叶变换，所述频时变换为傅里叶逆变换。

11.一种长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，包括：

第一时频变换单元，适于对带小区特定参考信号CRS的符号分别进行第一时频变换；

第一选取单元，适于从所述第一时频变换后得到的第一频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第三频域数据；

信道估计单元，适于对所述第三频域数据中的CRS进行解扰，以获得各个子载波在CRS位置上的信道估计结果；

判断单元，适于判断是否已获知待测量小区的系统带宽和天线配置，是则由第一处理单元获得所述待测量小区的参考信号接收功率值，否则由第二处理单元获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第一处理单元包括：

第一去噪处理单元，适于将所述信道估计结果放回所述第一频域数据中的对应位置，并将其他位置的频域数据置零，以生成第四频域数据；

频时变换单元，适于对所述第四频域数据进行频时变换，得到时域的信道冲击响应；

第二去噪处理单元，适于对所述信道冲击响应进行去噪处理，所述去噪处理包括：将所述信道冲击响应中的所有时域数据与预设门限值进行比较，把小于所述预设门限值的时域数据清零；

第二时频变换单元，适于对所述去噪处理后的信道冲击响应进行第二时频变换；

第二选取单元，适于从所述第二时频变换后得到的第二频域数据中选取待测量小区在CRS位置上的第五频域数据；

功率计算单元，适于对所述第五频域数据中的CRS求功率并进行平均，以获得所述待测量小区的参考信号接收功率值；

所述第二处理单元包括：

运算单元，适于分别将CRS位置相同的信道估计结果进行共轭相乘，并把不同位置上得到的共轭相乘结果进行累加；

功率获取单元，适于对累加后结果的实部取绝对值并进行平均以获得信号功率power_I，对累加后结果的虚部取绝对值并进行平均以获得噪声功率power_Q，平均的次数为共轭相乘的次数；

确定单元，适于根据power_I与power_Q之间相对大小的关系，确定所述待测量小区的参考信号接收功率值Rsrp。

12.根据权利要求11所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述第一选取单元选取待测量小区在CRS位置上的第一频域数据以及所述第二选取单元选取待测量小区在CRS位置上的第二频域数据均基于小区信息实现，所述小区信息至少包括待测量小区的小区ID、帧定时和循环前缀模式。

13.根据权利要求12所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述小区信息还包括待测量小区的子帧序号，所述信道估计单元对所述第三频域数据中的CRS进行解扰基于待测量小区的子帧序号和小区ID实现。

14.根据权利要求11所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述预设门限值的取值范围为由所述时域的信道冲击响应获得的最大径功率减少0dB到18dB。

15.根据权利要求11所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述CRS位置相同的信道估计结果是指同一子载波上一个子帧内相同CRS位置的符号对各自所对应的信道估计结果。

16.根据权利要求11所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述确定单元通过如下方式确定Rsrp：

Rsrp=power_I-power_Q*α；其中0≤α<1，α随着power_I与power_Q的比值的增大而相应增大。

17.根据权利要求16所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述确定单元确定Rsrp的方式如下：

若power_I/power_Q<1/4，则Rsrp=power_I；

若1/4≤power_I/power_Q<1/2，则Rsrp=power_I-power_Q/12；

若1/2≤power_I/power_Q<1，则Rsrp=power_I-power_Q/6；

若power_I/power_Q≥1，则Rsrp=power_I-power_Q/3。

18.根据权利要求11所述的长期演进系统中小区测量的装置，其特征在于，所述第一时频变换和第二时频变换均为傅里叶变换，所述频时变换为傅里叶逆变换。

19.一种通信终端，其特征在于，包括权利要求11至18任一项所述的长期演进系统中小区测量的装置。

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