CN105722125A - 用于终端的同失步判决方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种用于终端的同失步判决方法及其装置。本发明中的同失步判决方法包含以下步骤：A.通过对参考信号RS和RS位置数据的处理，得到错误概率；其中，错误概率为误符号率SER或误比特率BER；B.根据错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。由于统计的错误概率是SER或BER，避免统计规范定义中的BLER，错误概率的统计样本RS符号在同一时间内比统计BLER的统计样本接收的多，所述统计SER或BER可以大大增多统计样本的数量，使得统计得到的SER或者BER值具有更高的可靠度。又因为避免进行SINR值测算，从而避免了中间数值估算造成的误差，增强同失步判决方法的鲁棒性。

Description

用于终端的同失步判决方法及其装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及用于终端的同失步判决方法及其装置。

背景技术

移动终端在Idle(空闲)状态下需要及时判断失步或者同步状态，以便及时做出终端行为调整。如：当无线环境恶劣通信质量很差时，UE(UserEquipment，用户设备)能够检测出失步状态，并即时关闭上行发送，这样可以降低对网络中其他用户的干扰，以保证网络稳定正常运转。当无线环境变好通信质量也变好时，UE能够检测出同步状态，并即时开启上行发送，保证UE自身恢复正常的上行通信。

现有技术中，通过实际测量值与同失步门限值的比较判断无线链路状态，而同失步门限值一般利用规范上定义的门限取值。以失步门限取值为例，目前3GPP协议TS36.133中明确定义了LTE(LongTermEvolution，长期演进)终端物理层判断在连接态下失步的门限Qout。失步门限Qout定义为假定存在的控制信道PDCCH(PhysicalDownlinkControlChannel，物理下行控制信道)和PCFICH(物理控制格式指示信道)的误块率(BlockErrorRate，简称“BLER”)为10％。如果终端在失步评估周期(如200毫秒)内评估出链路质量低于Qout，则判定为失步状态，物理层即上报失步指示给高层。下表1中为协议定义的参数名称与其参数值。

表1：PDCCH/PCFICH传输参数

但是上述方法存在缺点：规范上的定义，只是一个参考的定义，实际中无法直接使用规定的DCI(DownlinkControlInformation，下行控制信息)格式的BLER来进行判决，一是因为实际的DCI格式并不一定都是Format1A(参见上表1)，其他配置也不一定跟规范所规定的相同；二是因为Idle状态下下行调度很少，统计BLER需要一定的下行调度才能得到较为可靠的结果，如果要BLER统计结果可靠，肯定超过规范规定的评估周期，导致终端判决延迟。

另外，目前公开的现有技术，如：US20100110901A1，其同失步判决方法首先通过仿真确定规范所规定的同步、失步条件对应的AWGN(加性高斯白噪声模型)信道条件下的SINR值，作为门限值，然后通过等效信干比SINR(“等效SINR”指的是：等效映射到AWGN条件下的SINR)的测量来进行同失步判断；等效的方法常用的是EESM(ExponentialEffectiveSINRMapping，指数有效SINR映射)，由于实际信道变化多端，只能先通过一些典型的信道场景参数，通过大量仿真，拟合出一些映射参数，然后实际应用时用这些参数将测量的SINR映射到AWGN场景下进行判断，通过与门限值的比较判断终端无线链路的状态。

上述公开的技术中存在如下缺点：首先，等效SINR测量的方式，只能是一种近似，不能非常准确地反应实际无线链路，目前常用的EESM拟合方法，只能通过几种典型的仿真信道模型进行拟合，跟实际的无线信道还是有一些区别的，测量值不能完全反应终端实时的解调能力。其次，测量SINR，通常基于信道估计的结果进行，这样的测量实际是假设信道估计的结果为理想值，用信道估计的值去比上干扰噪声功率，然而对同失步判决的场景，通常都是在SINR较低的情况下，此时信道估计的误差还是比较大的，这部分误差对终端解调的性能不能忽略，但却没能体现在测量值之中，造成等效SINR值的测量产生误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于终端的同失步判决方法及其装置，使得增强同失步判决方法的鲁棒性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于终端的同失步判决方法，包含以下步骤：

A.根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

B.根据所述错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。

本发明的实施方式还提供了一种用于终端的同失步判决装置，包含：

处理模块，用于根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

判断模块，用于根据所述错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及效果在于：利用对RS和RS位置数据的处理获得错误概率，提高错误概率可靠度，增强同失步判决方法的鲁棒性。由于统计的错误概率是SER或者BER，避免统计规范定义中的BLER，错误概率的统计样本RS符号在同一时间内比统计BLER的统计样本接收的多，所述统计SER或BER可以大大增多统计样本的数量，使得统计得到的SER或者BER值具有更高的可靠度。又因为避免进行SINR值测算，改进了传统的同失步判决方法，从而避免中间数值估算造成的误差，进一步提高同失步判决结果的可靠性，增强同失步判决方法的鲁棒性。

作为进一步改进，在所述步骤A中，还包含以下子步骤：

A1.利用所述RS进行信道估计，获得信道信息；

A2.利用所述信道信息和所述RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS；

A3.根据所述步骤A2得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

通过对RS叠加信道估计误差，使得信道估计和测量值的误差完全体现到RS的错误概率中，抵消了信道估计误差对同失步判决结果的影响。

作为进一步改进，在所述步骤A2中，还包含以下子步骤：利用所述信道信息和所述RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。因为RS和PDCCH同样是分布在整个带宽，因此信道对其的影响可以认为基本一致，而通过对RS进行与PDCCH相同的均衡和解调处理，准确地使得信道估计和测量值的误差体现到RS的错误概率中，抵消信道估计误差对同失步判决结果的影响。

作为进一步改进，在所述步骤A2中，所述频域均衡处理的方式为：将接收端的两根接收天线的RS位置数据进行最大比合并。利用最大比合并的方式进行频域均衡处理，使得均衡处理的过程简单、快速、准确。

作为进一步改进，在所述步骤A3中，还包含以下子步骤：

A3-1.利用所述步骤A2得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决；

A3-2.将所述步骤A3-1中得到的硬判决结果和实际RS进行比较；

A3-3.统计所述步骤A3-2的比较结果，得到所述错误概率。

通过对RS的硬判决后再与实际RS比较获得准确的错误概率。

作为进一步改进，在所述步骤A3-3中，在一个评估周期内统计所述步骤A3-2的比较结果，得到所述错误概率。利用一个评估周期的时长进行统计，提高统计的效率。

作为进一步改进，在所述步骤A之后，还包含以下步骤：C.根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN下的等效信干比SINR。

由于BER或者SER直接反应了当前的接收机的接收能力，因此利用理论表达式进行反推的方法，使得得到的SINR值也直接反应了当前的接收质量，同时即使SINR值较低也可以进行准确测量，避免各种近似值产生的误差，更准确地反应终端的解调能力。

作为进一步改进，在所述步骤C中，还包含以下子步骤：

C1.根据所述错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；C2.根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

通过查表的方式得到对应的等效SINR值方便快速。

作为进一步改进，在步骤C1中，还可以包含以下子步骤：在关系表中插值；在所述步骤C2中，根据统计到的错误概率值，在插值后的关系表中进行查表得到对应的等效SINR值。对关系表进行插值，可以在控制关系表大小的同时，提高SINR的分辨率。

作为进一步改进，在所述错误概率小于预设门限时，执行所述步骤C。进一步限定在错误概率较小时进行等效SINR测量，使得等效SINR的测量值更为准确。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于终端的等效信干比SINR测量方法，包含以下步骤：

T1.根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

T2.根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN下的等效信干比SINR。

本发明的实施方式还提供了一种用于终端的等效信干比SINR测量装置，包含：

处理模块，用于根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

反推模块，用于根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN信道下的等效信干比SINR。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及效果在于：利用对RS和RS位置数据的处理获得错误概率，提高错误概率可靠度，又由于BER或者SER直接反应了当前的接收机的接收能力，因此利用理论表达式进行反推的方法，使得得到的SINR值也直接反应了当前的接收质量，同时即使SINR值较低也可以进行准确测量，避免各种近似值产生的误差，更准确地反应终端的解调能力。

作为进一步改进，在所述步骤T1中，还包含以下子步骤：

T1-1.利用所述RS进行信道估计，获得信道信息；

T1-2.利用所述信道信息和所述RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS；

T1-3.根据所述步骤T1-2得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

通过对RS叠加信道估计误差，使得信道估计和测量值的误差完全体现到RS的错误概率中，抵消了信道估计误差对等效SINR测量结果的影响。

作为进一步改进，在所述步骤T1-2中，还包含以下子步骤：利用所述信道信息和所述RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。因为RS和PDCCH同样是分布在整个带宽，因此信道对其的影响可以认为基本一致，而通过对RS进行与PDCCH相同的均衡和解调处理，准确地使得信道估计和测量值的误差体现到RS的错误概率中，抵消信道估计误差对等效SINR测量结果的影响。

作为进一步改进，在所述步骤T1-2中，所述频域均衡处理的方式为：将接收端的两根接收天线的RS位置数据进行最大比合并。利用最大比合并的方式进行频域均衡处理，使得均衡处理的过程简单、快速、准确。

作为进一步改进，在所述步骤T1-3中，还包含以下子步骤：

T1-3-1.利用所述步骤T1-2得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决；

T1-3-2.将所述步骤T1-3-1中得到的硬判决结果和实际RS进行比较；

T1-3-3.统计所述步骤T1-3-2的比较结果，得到所述错误概率。

通过对RS的硬判决后再与实际RS比较获得准确的错误概率。

作为进一步改进，在所述步骤T1-3-3中，在一个评估周期内统计所述步骤T1-3-2的比较结果，得到所述错误概率。利用一个评估周期的时长进行统计，提高统计的效率。

作为进一步改进，在所述步骤T2中，还包含以下子步骤：

T2-1.根据所述错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；T2-2.根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

通过查表的方式得到对应的等效SINR值方便快速。

作为进一步改进，在所述步骤T2-1中，还包含以下子步骤：在所述关系表中插值；在所述步骤T2-2中，根据统计到的错误概率值，在插值后的关系表中进行查表得到对应的等效SINR值。对关系表进行插值，可以在控制关系表大小的同时，提高SINR的分辨率。

作为进一步改进，在所述错误概率小于预设门限时，执行所述步骤T2。进一步限定在错误概率较小时进行等效SINR测量，使得等效SINR的测量值更为准确。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中用于终端的同失步判决方法流程图；

图2是根据本发明第二实施方式中用于终端的同失步判决方法中等效SINR测量方法流程图；

图3是根据本发明第三实施方式中用于终端的同失步判决装置的结构示意图；

图4是根据本发明第四实施方式中用于终端的同失步判决装置的结构示意图；

图5是根据本发明第四实施方式中另一用于终端的同失步判决装置的结构示意图；

图6是根据本发明第五实施方式中用于终端的等效SINR测量方法流程图；

图7是根据本发明第六实施方式中用于终端的等效SINR测量的结构示意图；

图8是根据本发明第七实施方式中另一用于终端的等效SINR测量的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种用于终端的同失步判决方法。具体流程如图1所示。

步骤101，利用RS(参考信号)进行信道估计，获得信道信息。

具体的说，利用RS进行信道估计的方法可以利用各种现有技术，在此不再进行赘述。

步骤102，利用信道信息和RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS。

通过对RS叠加信道估计误差，使得信道估计和测量值的误差完全体现到RS的错误概率中，抵消了信道估计误差对同失步判决结果的影响。

具体的说，本实施方式是利用信道信息和RS位置数据(“RS位置数据”指的是RS位置处的接收数据)进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。因为RS和PDCCH同样是分布在整个带宽，因此信道对其的影响可以认为基本一致，而通过对RS进行与PDCCH相同的均衡和解调处理，准确地使得信道估计和测量值的误差体现到RS的错误概率中，抵消信道估计误差对同失步判决结果的影响。

需要说明的是，本步骤是先假设发送端的RS数据未知，然后利用步骤101中信道估计得到的信道信息和RS位置数据进行频域均衡处理，RS数据都可以看成单天线发送。其中，具体的均衡处理方法可以采用以下方法：将接收端的两根接收天线的RS位置数据进行最大比合并。此外，还可以采用其他现有技术，在此不再一一列举。

步骤103，利用上述步骤102中得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决。

具体的说，硬判决一般可认为是对解调器的输出信号作有限的N比特量化，高于门限值的认为是1，低于门限值的认为是0。对于最常见的二进制来说，解调器的输出供给硬判决使用的仅限于0、1值，若接收电压幅度小于0，则解调器输出为0，若接收电压幅度大于0，则解调器输出为1。

本步骤中通过对RS的硬判决后再与实际RS比较获得准确的错误概率。

步骤104，将上述步骤103中得到的硬判决结果和实际RS进行比较。

需要说明的是，实际RS就指的是步骤101中进行信道估计的RS，也就是发送端实际的RS。

步骤105，统计上述步骤104的比较结果，得到错误概率。

具体的说，由于实际RS是已知的，将硬判决结果和已知的RS进行比较，统计RS位置的错误概率。更具体的说，步骤105是在一个评估周期(如200ms)内统计，比如：对一个评估周期内的多次接收数据，可以进行联合统计、平滑等各种方法。利用一个评估周期的时长进行统计，提高统计的效率。

需要说明的是，上述步骤101至步骤105相当于是根据RS和RS位置数据计算错误概率。其中，本实施方式中的错误概率可以是误符号率(下简称“SER”)或者误比特率(下简称“BER”)。

步骤106，根据错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。

具体的说，将错误概率分别与预设的同步门限和预设的失步门限进行比较，根据比较结果得到同失步判决结果。更具体的说，若错误概率低于预设的失步门限，则同失步判决结果为失步状态；若错误概率高于预设的同步门限，则同失步判决结果为同步状态。

需要说明的是，上述预设的同步门限和预设的失步门限可以通过以下步骤S1至S3获得：

S1.根据协议规范中对同步、失步定义的场景分别进行仿真；

S2.统计仿真后RS位置对应的错误概率值；

S3.将上述步骤S2中统计到的错误概率作为预设的同步门限或者预设的失步门限。

值得一提的是，本实施方式中错误概率可以为SER，那么步骤S2中统计的也是RS位置对应的SER值，在步骤S3中，得到的同失步门限值为对应SER的同失步门限值。此外，在实际应用中，也可以错误概率为BER进行计算，那么最终得到的同失步门限值就是对应BER的同失步门限值。

本实施方式相对于现有技术而言，利用对RS和RS位置数据的处理获得错误概率，提高错误概率可靠度，增强同失步判决方法的鲁棒性。由于统计的错误概率是SER或者BER，避免统计规范定义中的BLER，错误概率的统计样本RS符号在同一时间内比统计BLER的统计样本接收的多，所述统计SER或BER可以大大增多统计样本的数量。比如在1ms、20MHz系统带宽中，基站侧两天线发送RS符号数为1600个，而如果统计BLER，1ms所接收到的数据样本只有一个，这样显然使得统计得到的SER或BER值比统计得到的BLER值具有更高的可靠度。又因为避免进行SINR值测算，改进了传统的同失步判决方法，从而避免了中间数值估算造成的误差，进一步提高同失步判决结果的可靠性，增强同失步判决方法的鲁棒性。

本发明的第二实施方式涉及一种用于终端的同失步判决方法。第二实施方式是在第一实施方式上的做的进一步改进，主要改进之处在于：在第一实施方式中，通过错误概率判断无线链路质量。而在本发明第二实施方式中，通过错误概率不仅可以判断无线链路质量，还可以对其理论表达式进行反推，从而测量等效SINR。使得在本实施方式中SINR值即使较低也可以进行准确测量，避免各种近似值产生的误差，更准确地反应终端的解调能力。

本发明发明人发现，由于RS采用的是QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying，正交相移键控)调制，而QPSK调制在AWGN下是存在理论的SER或者BER表达式的，因此我们只需要把我们统计的SER或者BER带入到理论的SER或者BER表达式中，就可以反推出等效的AWGN下的等效SINR。本实施方式中测量等效SINR的方法流程如图2所示，具体说明如下：

本实施方式中的步骤201至步骤205和第一实施方式中的步骤101和步骤105相类似，在此不再赘述。

步骤206，根据错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表。

具体的说，本实施方式中的错误概率可以为SER，其对应的理论表达式为下式(1)：

$P_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2=1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2$ 式(1)；

其中，在上式(1)中，Q(·)为误差函数；而M可以根据调制方式确定，本实施方式中采用的调制方式为QPSK，那么M的取值为4。此外，在实际应用中，如果调制方式为16QAM，M的取值可以为16；如果调制方式为64QAM，M的取值可以为64。

需要说明的是，关系表的制作方法是把理论SER和SINR曲线存成一个表格，同时，如果需要在控制存贮表大小的同时，得到分辨率更高的SINR，可以通过在关系表中进行插值的方法，具体的插值方法可以是：线性插值、多项式插值等，在此不再一一列举。

步骤207，根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

需要说明的是，本实施方式可以进一步优化，在步骤206之前，对步骤205中得到的错误概率进行判断，如果错误概率小于预设门限，再进入执行步骤206。值得一提的是，实际场景中较低的SINR比较难测准，而高SINR情况下可以通过现有技术进行测量。本实施方式在错误概率较小时，也就是在SINR值较低时，才进行等效SINR测量，使得等效SINR的测量值更为准确。

值得一提的是，如果上述步骤206中在得到的关系表中插值，那么步骤207中就是根据统计到的错误概率值，在插值后的关系表中进行查表得到对应的等效SINR值。

本实施方式中由于BER或者SER直接反应了当前的接收机的接收能力，因此利用理论表达式进行反推的方法，使得得到的SINR值也直接反应了当前的接收质量，同时即使SINR值较低也可以进行准确测量，避免各种近似值产生的误差，更准确地反应终端的解调能力。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种用于终端的同失步判决装置，如图3所示，具体包含：

处理模块，用于根据RS和RS位置数据计算错误概率；其中，错误概率为SER或BER。

判断模块，用于根据错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。

具体的说，处理模块中，包含以下子模块：

信道估计子模块，用于利用RS进行信道估计，获得信道信息；

叠加子模块，用于利用信道信息和RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS。其中，叠加子模块中进一步包含均衡处理子模块，用于利用信道信息和RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。具体的说，均衡处理子模块通过将接收端的两根接收天线数据进行最大比合并进行频域均衡处理。

计算子模块，用于根据叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

需要说明的是，计算子模块中进一步包含以下子模块：

硬判决子模块，用于利用叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决。

比较子模块，用于将硬判决子模块得到的硬判决结果和实际RS进行比较。

统计子模块，用于统计比较子模块的比较结果，得到错误概率。具体的说，统计子模块可以在一个评估周期内统计比较子模块的比较结果，得到错误概率。

进一步说，判断模块中包含以下子模块：

门限比较子模块，用于将错误概率分别与预设的同步门限和预设的失步门限进行比较。具体的说，在门限比较子模块的比较结果为错误概率低于预设的失步门限时，检测子模块的同失步判决结果为失步状态；在门限比较子模块的比较结果为错误概率高于预设的同步门限时，检测子模块的同失步判决结果为同步状态。

检测子模块，用于根据比较子模块的比较结果得到同失步判决结果。

需要说明的是，上述门限比较子模块可以包含以下子模块：

仿真子模块，用于根据协议规范中对同步、失步定义的场景进行仿真。

统计子模块，用于统计仿真子模块仿真后RS位置对应的错误概率值。

设定子模块，用于将统计子模块中统计到的错误概率作为预设的同步门限或者预设的失步门限。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种用于终端的同失步判决装置。第四实施方式是在第三实施方式上做的进一步改进，主要改进之处在于：在第三实施方式中，通过错误概率判断无线链路质量。而在本发明第四实施方式中，通过错误概率不仅可以判断无线链路质量，还可以对其理论表达式进行反推，从而测量等效SINR。使得在本实施方式中SINR值即使较低也可以进行准确测量，避免各种近似值产生的误差，更准确地反应终端的解调能力。

具体的说，同失步判决装置进一步包含：反推模块，用于根据错误概率的理论表达式，反推得到等效的AWGN信道下的等效SINR。

需要说明的是，反推模块中包含以下子模块：

获得子模块，用于根据错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；在错误概率为SER时，理论表达式为下式：

$P_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2=1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2;$

其中，M根据调制方式确定，Q(·)为误差函数。

查表子模块，用于根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

需要说明的是，本实施方式还可以进一步优化，如图5所示，本实施方式中的同失步判决装置中进一步包含：触发模块，用于在处理模块得到的错误概率小于预设门限时，触发反推模块。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本发明的第五实施方式涉及一种用于终端的等效SINR测量方法。

本发明发明人发现，由于RS采用的是QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying，正交相移键控)调制，而QPSK调制在AWGN下是存在理论的SER或者BER表达式的，因此我们只需要把我们统计的SER或者BER带入到理论的SER或者BER表达式中，就可以反推出等效的AWGN下的等效SINR。本实施方式中测量等效SINR的测量方法流程如图6所示，具体说明如下：

步骤601，利用RS(参考信号)进行信道估计，获得信道信息。

具体的说，利用RS进行信道估计的方法可以利用各种现有技术，在此不再进行赘述。

步骤602，利用信道信息和RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS。

通过对RS叠加信道估计误差，使得信道估计和测量值的误差完全体现到RS的错误概率中，抵消了信道估计误差对等效SINR测量结果的影响。

具体的说，本实施方式是利用信道信息和RS位置数据(“RS位置数据”指的是RS位置处的接收数据)进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。因为RS和PDCCH同样是分布在整个带宽，因此信道对其的影响可以认为基本一致，而通过对RS进行与PDCCH相同的均衡和解调处理，准确地使得信道估计和测量值的误差体现到RS的错误概率中，抵消信道估计误差对等效SINR测量结果的影响。

需要说明的是，本步骤是先假设发送端的RS数据未知，然后利用步骤101中信道估计得到的信道信息和RS位置数据进行频域均衡处理，RS数据都可以看成单天线发送。其中，具体的均衡处理方法可以采用以下方法：将接收端的两根接收天线的RS位置数据进行最大比合并。此外，还可以采用其他现有技术，在此不再一一列举。

步骤603，利用上述步骤602中得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决。

具体的说，硬判决一般可认为是对解调器的输出信号作有限的N比特量化，高于门限值的认为是1，低于门限值的认为是0。对于最常见的二进制来说，解调器的输出供给硬判决使用的仅限于0、1值，若接收电压幅度小于0，则解调器输出为0，若接收电压幅度大于0，则解调器输出为1。

本步骤中通过对RS的硬判决后再与实际RS比较获得准确的错误概率。

步骤604，将上述步骤603中得到的硬判决结果和实际RS进行比较。

需要说明的是，实际RS就指的是步骤601中进行信道估计的RS，也就是发送端实际的RS。

步骤605，统计上述步骤604的比较结果，得到错误概率。

具体的说，由于实际RS是已知的，将硬判决结果和已知的RS进行比较，统计RS位置的错误概率。更具体的说，步骤605是在一个评估周期(如200ms)内统计，比如：对一个评估周期内的多次接收数据，可以进行联合统计、平滑等各种方法。利用一个评估周期的时长进行统计，提高统计的效率。

需要说明的是，上述步骤601至步骤605相当于是根据RS和RS位置数据计算错误概率。其中，本实施方式中的错误概率可以是误符号率(下简称“SER”)或者误比特率(下简称“BER”)。

步骤606，根据错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表。

具体的说，本实施方式中的错误概率可以为SER，其对应的理论表达式为下式(2)：

$P_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2=1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2$ 式(2)；

其中，在上式(2)中，Q(·)为误差函数；而M可以根据调制方式确定，本实施方式中采用的调制方式为QPSK，那么M的取值为4。此外，在实际应用中，如果调制方式为16QAM，M的取值可以为16；如果调制方式为64QAM，M的取值可以为64。

需要说明的是，关系表的制作方法是把理论SER和SINR曲线存成一个表格，同时，如果需要在控制存贮表大小的同时，得到分辨率更高的SINR，可以通过在关系表中进行插值的方法，具体的插值方法可以是：线性插值、多项式插值等，在此不再一一列举。

步骤607，根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

需要说明的是，本实施方式可以进一步优化，在步骤606之前，对步骤605中得到的错误概率进行判断，如果错误概率小于预设门限，再进入执行步骤606。值得一提的是，实际场景中较低的SINR比较难测准，而高SINR情况下可以通过现有技术进行测量。本实施方式在错误概率较小时，也就是在SINR值较低时，才进行等效SINR测量，使得等效SINR的测量值更为准确。

值得一提的是，如果上述步骤606中在得到的关系表中插值，那么步骤607中就是根据统计到的错误概率值，在插值后的关系表中进行查表得到对应的等效SINR值。

本实施方式中由于BER或者SER直接反应了当前的接收机的接收能力，因此利用理论表达式进行反推的方法，使得得到的SINR值也直接反应了当前的接收质量，同时即使SINR值较低也可以进行准确测量，避免各种近似值产生的误差，更准确地反应终端的解调能力。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第六实施方式涉及一种用于终端的等效SINR测量装置。如图7所示，具体包含：

处理模块，用于根据RS和RS位置数据计算错误概率；其中，错误概率为SER或BER。

反推模块，用于根据错误概率的理论表达式，反推得到等效的AWGN信道下的等效SINR。

具体的说，处理模块中，包含以下子模块：

信道估计子模块，用于利用RS进行信道估计，获得信道信息；

叠加子模块，用于利用信道信息和RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS。其中，叠加子模块中进一步包含均衡处理子模块，用于利用信道信息和RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。具体的说，均衡处理子模块通过将接收端的两根接收天线数据进行最大比合并进行频域均衡处理。

计算子模块，用于根据叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

需要说明的是，计算子模块中进一步包含以下子模块：

硬判决子模块，用于利用叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决。

比较子模块，用于将硬判决子模块得到的硬判决结果和实际RS进行比较。

统计子模块，用于统计比较子模块的比较结果，得到错误概率。具体的说，统计子模块可以在一个评估周期内统计比较子模块的比较结果，得到错误概率。

还需要说明的是，反推模块中包含以下子模块：

获得子模块，用于根据错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；在错误概率为SER时，理论表达式为下式：

$P_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2=1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2;$

其中，M根据调制方式确定，Q(·)为误差函数。

查表子模块，用于根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

需要说明的是，本实施方式还可以进一步优化，如图8所示，本实施方式中的同失步判决装置中进一步包含：触发模块，用于在处理模块得到的错误概率小于预设门限时，触发反推模块。

由于第五实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第五实施方式互相配合实施。第五实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第五实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第五实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (44)

1.一种用于终端的同失步判决方法，其特征在于，包含以下步骤：

A.根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

B.根据所述错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。

2.根据权利要求1所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤A中，还包含以下子步骤：

A1.利用所述RS进行信道估计，获得信道信息；

A2.利用所述信道信息和所述RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS；

A3.根据所述步骤A2得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

3.根据权利要求2所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤A2中，还包含以下子步骤：

利用所述信道信息和所述RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。

4.根据权利要求3所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤A2中，所述频域均衡处理的方式为：将接收端的两根接收天线的RS位置数据进行最大比合并。

5.根据权利要求2所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤A3中，还包含以下子步骤：

A3-1.利用所述步骤A2得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决；

A3-2.将所述步骤A3-1中得到的硬判决结果和实际RS进行比较；

A3-3.统计所述步骤A3-2的比较结果，得到所述错误概率。

6.根据权利要求5所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤A3-3中，在一个评估周期内统计所述步骤A3-2的比较结果，得到所述错误概率。

7.根据权利要求1所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤B中，将所述错误概率分别与预设的同步门限和预设的失步门限进行比较，根据比较结果得到同失步判决结果。

8.根据权利要求7所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，所述预设的同步门限和预设的失步门限通过以下方法获得：

S1.根据协议规范中对同步、失步定义的场景进行仿真；

S2.统计仿真后RS位置对应的错误概率值；

S3.将所述步骤S2中统计到的错误概率作为预设的同步门限或者预设的失步门限。

9.根据权利要求1所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤A之后，还包含以下步骤：

C.根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN下的等效信干比SINR。

10.根据权利要求9所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤C中，还包含以下子步骤：

C1.根据所述错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；

C2.根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

11.根据权利要求10所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤C1中，还包含以下子步骤：在所述关系表中插值；

在所述步骤C2中，根据统计到的错误概率值，在插值后的关系表中进行查表得到对应的等效SINR值。

12.根据权利要求10所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述步骤C1中，若所述错误概率为SER，则所述理论表达式为下式：

$\begin{array}{c}{P}_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2\\ =1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2\end{array};$

其中，所述M根据调制方式确定，Q(·)为误差函数。

13.根据权利要求9所述的用于终端的同失步判决方法，其特征在于，在所述错误概率小于预设门限时，执行所述步骤C。

14.一种用于终端的同失步判决装置，其特征在于，包含：

处理模块，用于根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

判断模块，用于根据所述错误概率判断无线链路质量，得到同失步判决结果。

15.根据权利要求14所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，在所述处理模块中，包含以下子模块：

信道估计子模块，用于利用所述RS进行信道估计，获得信道信息；

叠加子模块，用于利用所述信道信息和所述RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS；

计算子模块，用于根据所述叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

16.根据权利要求15所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述叠加子模块中包含均衡处理子模块，用于利用所述信道信息和所述RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。

17.根据权利要求16所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述均衡处理子模块通过将接收端的两根接收天线数据进行最大比合并进行频域均衡处理。

18.根据权利要求15所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，在所述计算子模块中，包含以下子模块：

硬判决子模块，用于利用所述叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决；

比较子模块，用于将所述硬判决子模块得到的硬判决结果和实际RS进行比较；

统计子模块，用于统计所述比较子模块的比较结果，得到所述错误概率。

19.根据权利要求18所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述统计子模块在一个评估周期内统计所述比较子模块的比较结果，得到所述错误概率。

20.根据权利要求14所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述判断模块中包含以下子模块：

门限比较子模块，用于将所述错误概率分别与预设的同步门限和预设的失步门限进行比较；

检测子模块，用于根据所述比较子模块的比较结果得到同失步判决结果。

21.根据权利要求20所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述门限比较子模块中包含以下子模块：

仿真子模块，用于根据协议规范中对同步、失步定义的场景进行仿真；

统计子模块，用于统计所述仿真子模块仿真后RS位置对应的错误概率值；

设定子模块，用于将所述统计子模块中统计到的错误概率作为预设的同步门限或者预设的失步门限。

22.根据权利要求14所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述同失步判决装置进一步包含：反推模块，用于根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN信道下的等效信干比SINR。

23.根据权利要求22所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述反推模块中包含以下子模块：

获得子模块，用于根据所述错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；

查表子模块，用于根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

24.根据权利要求23所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，在所述获得子模块中，在所述错误概率为SER时，理论表达式为下式：

$\begin{array}{c}{P}_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2\\ =1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2\end{array};$

其中，所述M根据调制方式确定，Q(·)为误差函数。

25.根据权利要求22所述的用于终端的同失步判决装置，其特征在于，所述同失步判决装置中进一步包含：触发模块，用于在所述处理模块得到的所述错误概率小于预设门限时，触发所述反推模块。

26.一种用于终端的等效信干比SINR测量方法，其特征在于，包含以下步骤：

T1.根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

T2.根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN下的等效信干比SINR。

27.根据权利要求26所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T1中，还包含以下子步骤：

T1-1.利用所述RS进行信道估计，获得信道信息；

T1-2.利用所述信道信息和所述RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS；

T1-3.根据所述步骤T1-2得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

28.根据权利要求27所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T1-2中，还包含以下子步骤：

利用所述信道信息和所述RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。

29.根据权利要求28所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T1-2中，所述频域均衡处理的方式为：将接收端的两根接收天线的RS位置数据进行最大比合并。

30.根据权利要求27所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T1-3中，还包含以下子步骤：

T1-3-1.利用所述步骤T1-2得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决；

T1-3-2.将所述步骤T1-3-1中得到的硬判决结果和实际RS进行比较；

T1-3-3.统计所述步骤T1-3-2的比较结果，得到所述错误概率。

31.根据权利要求30所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T1-3-3中，在一个评估周期内统计所述步骤T1-3-2的比较结果，得到所述错误概率。

32.根据权利要求26所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T2中，还包含以下子步骤：

T2-1.根据所述错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；

T2-2.根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

33.根据权利要求32所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T2-1中，还包含以下子步骤：在所述关系表中插值；

在所述步骤T2-2中，根据统计到的错误概率值，在插值后的关系表中进行查表得到对应的等效SINR值。

34.根据权利要求32所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述步骤T2-1中，若所述错误概率为SER，则所述理论表达式为下式：

$\begin{array}{c}{P}_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2\\ =1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2\end{array};$

其中，所述M根据调制方式确定，Q(·)为误差函数。

35.根据权利要求26所述的用于终端的等效SINR测量方法，其特征在于，在所述错误概率小于预设门限时，执行所述步骤T2。

36.一种用于终端的等效信干比SINR测量装置，其特征在于，包含以下模块：

处理模块，用于根据参考信号RS和RS位置数据计算错误概率；其中，所述错误概率为误符号率SER或误比特率BER；

反推模块，用于根据所述错误概率的理论表达式，反推得到等效的加性高斯白噪声模型AWGN信道下的等效信干比SINR。

37.根据权利要求36所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，在所述处理模块中，包含以下子模块：

信道估计子模块，用于利用所述RS进行信道估计，获得信道信息；

叠加子模块，用于利用所述信道信息和所述RS位置数据得到叠加信道估计误差后的RS；

计算子模块，用于根据所述叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS和实际RS计算错误概率。

38.根据权利要求37所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，所述叠加子模块中包含均衡处理子模块，用于利用所述信道信息和所述RS位置数据进行频域均衡处理，得到叠加信道估计误差后的RS。

39.根据权利要求38所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，所述均衡处理子模块通过将接收端的两根接收天线数据进行最大比合并进行频域均衡处理。

40.根据权利要求37所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，在所述计算子模块中，包含以下子模块：

硬判决子模块，用于利用所述叠加子模块得到的叠加信道估计误差后的RS进行硬判决；

比较子模块，用于将所述硬判决子模块得到的硬判决结果和实际RS进行比较；

统计子模块，用于统计所述比较子模块的比较结果，得到所述错误概率。

41.根据权利要求40所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，所述统计子模块在一个评估周期内统计所述比较子模块的比较结果，得到所述错误概率。

42.根据权利要求36所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，所述反推模块中包含以下子模块：

获得子模块，用于根据所述错误概率的理论表达式，获得理论错误概率值和理论SINR值的关系表；

查表子模块，用于根据统计到的错误概率值进行查表得到对应的等效SINR值。

43.根据权利要求42所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，在所述获得子模块中，在所述错误概率为SER时，理论表达式为下式：

$\begin{array}{c}{P}_M=1-{(1-P_{\sqrt{M}})}^2\\ =1-{[1-2(1-\frac{1}{\sqrt{M}})Q\left(\sqrt{\frac{3}{M-1}\frac{E_{\mathrm{av}}}{N_0}}\right)]}^2\end{array};$

其中，所述M根据调制方式确定，Q(·)为误差函数。

44.根据权利要求36所述的用于终端的等效SINR测量装置，其特征在于，所述等效信干比SINR测量装置中进一步包含：触发模块，用于在所述处理模块得到的所述错误概率小于预设门限时，触发所述反推模块。