TWI357226B - Noise/quality estimation for signals - Google Patents

Description

1357226 九、發明說明： • 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種在-接收訊號”算_功率的方法及裝 ' 置’尤指經由—種使用雜訊功率作為-函數之參數，該函數定義 " 了一通道品質指標的方法及裝置。 • 【先前技術】 在獅^^^^巾“物理層程序⑽厂這使用 •者設備將被需要來報告這通道品質指標_)對於高速向下分享 通道(HS-DSCH)率適應。該通道指標(c⑷的定義係由下列所給定 (TS 25.214 Section 6A .2)： 基於無限制峨察間隔’該仙者設備應練告這最高列表 顯不的通道指標(CQI)值，其中對於這最高列表顯示的通道指標值 而言’ 一高速下向分享通道(HS-DS⑻的子訊框係以贿輸阻播尺 寸大小及高速物理下向分享通道⑽-PDSCH)的數目格式化而成。 且對應的魏告或較_通道減值⑼I)值之機可以被接收 在-個3槽的參考期間中，其中3槽的參考期間中，在第一個槽 開始之前’該參考期間會結束1號槽，其中在結束1號槽時，該 報告的通道指標值⑼D值會被傳送且傳輸阻擋錯誤機率應不會 超過G. 1。 口貝才曰才示（CQI)值被列表顯示係依據使用者設備的種類 而且在所需要的訊號干擾雜訊比(SINR)中 ，已經被設計以ldB為 刻度’且其中訊號干擾雜訊比被需要用以達成這指定的阻檔錯誤 率的10%。在那些如同已經藉由通道品質指標（CQI；)定義所意指 的靜態情形’訊號干優雜訊比和對應的通道品質指標間的關係已 ，，’·^被以線性來建立（可查訊例子’ Brouwer，^ a/.，"Usage of link-level performance indicators for HSDPA network-level simulations in E-UMTS，11 @7*^/

Applications, 2004 IEEE Eighth International Symposium on , pp. 844- 848)。 該使用者設備也係被提供在高速向下分享通道(hs-dsch)與共 用領航通道(CP.ICH)間的功率補償且因此該通道指標值之決定可 以係基於這共用領航通道的訊號干擾雜訊比(SINR) 對於該共用領航通道(CPICH)的訊號干擾雜訊比的評估方法可 以在一般相關文章中所了解，舉例來說可查訊於“CPIcji

Processing for SINR Estimation in W-CDMA System” > W02005093961.，其中共用領航通道的訊號干擾雜訊比係基於該展 開的共用領航通道(CPICH)之符碼。 【發明内容】 本發明提出一種在一接收訊號中計算雜訊功率的方法及| 置，尤指經由一種使用雜訊功率作為一函數之參數，該函數定義 1357226 •· 了一通道品質指標的方法及裝置。 根據本發明之一樣態，本發明提供一種在一接收訊號中計算雜 訊功率的方法，該接收訊號包含一領航通道，該方法包含評估該 接收訊號的功率；評估該領航通道之功率以及計算該雜訊功率以 做為该評估訊號及領航通道功率之一函式。 依此方式所做的雜訊量測可用於計算一通道品質指標（CQI) 而不需處理制領航通道(⑽Η)。避免了處理共用領航通道 (CPICH)減低了在通道品質指標⑽）評估中的延遲，因為處理 共用領航通道(CPICH)最少會由於共用領航通道(CPICH)分部參數 而會延遲通道品質指標（CQI)評估。 因為可避免處理該共用領航通道(CPICH)的需要，亦可減少 腦運算的負擔。 在-些具體實施例中，定義該雜訊功率之函式係為一種藉由對 連接该雜訊功率、該接收訊號功率以及該領航通道功率之一表示 式利用一線性迴歸技術所獲得的數學式。 在一些具體實施例中，該領航通道功率係自該通道響應之評估 中的接點值大小所獲得’其中該訊號係自該通道所獲得。 在—些具體實施例中，該訊號係以傳輸分集機制傳送且該評估 的領航通道辨係由加總領航通道功料獲得，該她通道功率 係由不同方向所得之訊號元件所評估。 在-些具體實施例中’該函式係為__於關日㈣點到達之領銳 7 通道的功率評估的函式。 在-些具體實施例中，該函式係為一於不同時間點到達之接收 訊號的功率評估的函式。 藉由對具有該雜訊功率作為—參數之指標計算一函式，利用本 發明之技摘決定的雜訊功率可對—接收訊號計算一通道品 質指標。該雜訊功率係在用於計算定義通道品質指標⑽）的函 式之别過遽或平均。定義通道品質指標⑽）的函式亦具有包含 於。平估雜权-領航通道功率之參數。該聽通道功率可在用 於计异定義通道品f指標（CQI)的函式之前過濾或平均。定義通 道品質指標⑽）的函式亦具有評估接收訊號功率之參數。該接 收訊號的功率可在用於計算定義通道品f指標（CQI)的函式之前 過渡或平均。㈣通道品質指標⑽）的函式可根據該接收訊號 的功率而變化。 士上本毛明之些要素已自方法的觀點摇述。為了避免爭議， 本發明亦延伸至裝置且亦延輕執行姆本發明之方法的程式。 【實施方式】 為充分_本_之目的、特徵及魏，錄由下述具體之實 施例，並配合所附之圖式’ f体創作做—詳細綱，說明如後： 圖-描述不_處理階段以軸—使財設備的部分，例如_ 行動電話。®-巾的方麵絲示在執行魏職的處理操作， 但:需要直類應到物理裝置，其中物理裝置也許出現在接收器 的貫際-X備中（蝴的也會翻在圖二中的處理階段）。第一階段 2為侧處理方塊UH。在·_理制，接㈣絲由使用一 此頻e„ 1G3被向下轉制細。制來鶴混頻器的這參考頻率 被錯由-震廬益104來產生。隨著這個載波向下轉換，訊號係被 低通濾波方塊102過濾且接著被傳遞料混合訊號處理方塊 108 磁處理包含類比數位轉換$ 1仍、取樣器⑽和低 通;慮波方塊107。現在g驗⑽結果域躲提供給該數位訊號 處理方塊110，其巾該處理讓傳送資訊可以被復原。該接收訊號之 後藉由通道m貝指標（Gqi)計算襄置⑽來處理’這不同處理階 段係在圖二中顯示。 遠接收訊號係為-W-CDMA片碼串流，其中刻碼$流已經透 過一傳送連結傳遞且可以被表達為： /=0 m~\ 其中卜W^。,...,,,}表示不同的傳播通道接點。c〇t)塑造係為從鄰近 '、、田月而來之熱雜汛與干擾的組合。（⑷被假設為具有變異數等於y 的加法性白色高斯雜訊(awgn)。這取樣，⑷表示以振幅％砂傳送的 括·單位振幅共用領航通道(CPICH)且對於這第π個通道而言，〜w 係為具有振幅％傳送的這單位振幅資料串列。 在通道品質指標（CQI)計算裝置109中，為了產生原始通道 5平估，該接收訊號係首先藉由產生通道評估方塊200所處理。這 9 (S ) 1357226 • · 些初始通餅估可被產生’例如職已知_航㈣與該接收訊 號作相關性’其已描述在該上述的方程式中。然而舰明的是本 發明的應用亚未僅關於這個例子。使用其他技術如同線性最小 年方迤氮敗合{Digital C〇nu_icati〇ns，J〇hn G Pr〇akis，y editi〇n, /ntermt/ona/)係為了推導這些通道評估。 在傳运分集的例子中’不是開迴路就是閉迴路，該產生通道評 估方塊200對於每-傳送天線將產生一組初始通道評估。 这通道脈衝響應(CIR)係藉由該領航串列與該接收訊號作相關 性來推導： 石(’)=紅Φ»，）

JV k^Q ΆΟ 在适裡#係該W-CDMA領航訊號的展開因子。在沒有一般損失 下假設ς;》(οι2μ，其中々表示這傳送通道的衰退損失（或增 益）。·接收訊號也係藉由計算接收功率方塊2〇1來處理以下列方^ 去計算該接收訊號功率等級： p«=7ZlrWf 1 /1=0 該產生的通道評估係藉由計算共用領航通道方塊2〇2來處理， 其係為了產生一接收該通道脈衝響應功率等級之評估。因為該產 生的通道評估係藉由該通道脈衝響應之通道振幅來縮放比例，該 接收通道脈衝響應功轉級之—評估可以被下财絲計算. ^cpich ~ Σ L。丨石(’)l <s Ϊ357226

Pcipch也可以用公式表示:

^cpich ~~ ^cpichP 這可以被重新整理以給定為： β 在該傳送分集的例子中，不是開迴路就是閉迴路，這所有的接 % cpich χ2 * cpich 收常見領航訊號功率等級係以對於每一傳送天線而言，將該常見 領航訊號功率評估加總來計算。 在本發明之-具體實施例中，計算雜訊功率方塊2〇3處理 收訊號和該評估的常見領航訊號功率以計算該雜訊功率。Λ 丨贿料算；㈣雜收城辨^ 間隔中來狀，《作树算额道辦，嗎轉下_關=的 ρΛΟ = Ριβ(ΐ) + σ2 ’、 且我們可以將0替換以給定為： cpich 其中Θ是該所有傳送的功率等級· 表示 其^被假設以維持常數且σ2係為該雜訊功率 這兩分量的第/個觀察。 基於兩個或錢多觀察^(/)和^·)之 這線性方程式： 方法係為解 其中 cpich [户c— (’·)，户州(ί· -1)，· · ·" (/-A:+ 1)] 其中鴻為觀察的數目。則上式方程式重新給定為:Μι 其中兩個未知數係被解答為 a σ =Χν ：[ΡψαΗ a σ2 =Xv 在兩個贿U=2)的最簡單例子_，這給定該結果： 汐2 (〇 4 w，_)+w -1)) - 0-0)(^(0-^ (/-!))' 、 ^cpich {ή-Ppich (1 "0 對於-通道品質指標(CQI)測量期間，這三個測量p /和y將 係以多次計算且係在本發明之—具體實關巾，解均ς量： ^=ττΣ^(〇 pich

N τ^· ^cpich (0 ^ /=1 -Σ^2(0 係藉由判定通道品質指標值方塊2〇4所計算。 基於這三個測量，判定通道品質指標值方塊2〇4對於該 量期間而言，去計算-通道品質指標值： CQl(n) = f(Pn(n)Jcpich(n),N^n)) 12 1357226 其中這映射/(·)可以藉由實驗而決定。在本發明之一具體實施例 中，映射/(·)係模擬成一線性關係： (n) = Λ * 10 Iog|〇

+ Τ+Γ 其中Λ和Τ藉由實驗決定且「係為該共用領航訊號(cpICH)功率 等級及該尚速向下分享通道(HS-DSCH)功率等級間的差值。它將會

從r為一已知參數的引進而恢復，其中已知參數「會以訊號通知 給使用者設備。 如上描述的該線性關係也許不會正確地描述該映射八·)且 因此本發明之另一具體實施例則使用下列的轉換函數： V101〇g 丨。 CQl(n) = · A2l〇l〇g|〇 {ρψΛη) I K{n)l Nn{

+ Υ'+Γ ^(«)<Δ ^y-|+Y2+r Prx(n)>A

其中Δ係被實驗所決定且在受到該通道品質指標（CQI)映 射改變時所表示接收訊號的等級。 本方法可以清楚地被延伸到任何正確通道品質指標） 映射的近似、包含，但沒有限制使用一個或更多的查詢表。 本發明在上文巾已雜佳實施_露，簡習本項技術者應理 解的是’該實關個财構本發明，而残_域制本發明 之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應 設為涵蓋於树明之範細。因此’本發明之保麵圍當以下^ 之申睛專利範圍所界定者為準。 13 1357226 【圖式簡單說明】 圖一係說明一使用者設備；以及 圖二係說明在圖一之使用者設備裝置的通道品質指標計算單元的 處理階段。 【主要元件符號說明】 101射頻處理方塊 102低通濾、波方塊 103混頻器 104震盪器 105類比轉數位轉換器 106取樣器 107低通濾波方塊 108混合訊號處理方塊 109通道品質指標計算裝置 110數位訊號處理方塊 200產生通道評估方塊 201計算接收功率方塊 202計算共用領航通道方塊 203計算雜訊功率方塊 14 1357226 204判定通道品質指標值方塊

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Claims (1)

1357226 t. 月修正替拖苜 十、申請專利範圍： 、 1. -種在-接收訊號中計算雜訊功率的方法，該接收訊號包含 -領航通運’該方法包含評估該接收訊號的功率；評估該領 航通道之功率以及計算該雜訊功率以做為該評估訊號及領航 通道功率之一函式；其中該訊號係經由-通道所獲得且該評 估的領航通道功率係自該通道響應之評估中的接點值大小所 獲得。 2. 如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該函式係為一種藉 由騎接該雜訊辨、該接收訊號功料及該領航通道功率 之-表示式彻-祕迴歸技術所雜的數學式。 3·如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該訊號係以傳輸分 集機制傳送且該評估的領航通道功率係由加總領航通道功率 而獲得，該領航通道功率係由不同方向所得之訊號元件所評 估。 ι. Γ請專利範圍第2項所述之方法，其中該訊號係以傳輸分 浓機制傳送且該評估的領航通道功率係由加總領航通道功率 而獲得’該領航通道神係由不同叫所得之減元件所评 16 如申請專利範圍第1項所述之方法，# t日紅替換 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式/彡、為於不 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中今求气二、 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式。工係為—於不 如申請專利範圍第3項所述之方法，苴由计 ，、丫孩函式係A 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式。’、马一於不 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該函弋夯 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式。X係為一於不 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該函式《、 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。X係為一於不

如申請專利範圍第2項所述之方法，其中今函气 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 係為一於不 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該函式 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 係為一於不 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該函式 同日寸間點到達之接收訊號的功率評估的函弋 1357226 s. ' 13. • 14. 15. 16. - 17. 18. 其中該函式係為一於不 的函式。 ^ ^ ^ 日條正替換頁 如申請專利範圍第5項所述 万去’其中該函式係為-於不 同時間點到達之接收訊號的功率坪估的函式。 如申請專利範難6項所述之方法，射該函式係為一於不 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 如申請專利範圍第7項所述之方法， 同時間點到達之接收訊號的功率評估 如申請專利顏第8項所述之方法，其中該函式係為一於不 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 種儲存媒體’用㈣存—電難式，該電腦程式用 以載入至-電腦系統中並且使得該電腦系統執行一種 如申請專利範圍第1項至第16項任一項所述之方法。 -種對-接收訊號計算-通道品f的方法，該方法包含計算 -第二函式，以定義該通道品f指標且其具有該訊號的雜訊 功率以作為“參數且其中該雜訊功率係使用如申請專利範圍 第1項至第16項任一項所述之方法計算而得。 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該雜訊功率係在用 於計算該第二函式之前過遽或平均。 18 1357226 __ ' 1 /c^年/月日修正替換頁 -.2〇.如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該訊號包含-領航 通道以及具有該領航通道之評估辨作為—參數之該第二函 式’且該評估的領航通道功率係如於計算該第二函式之前 過滤或平均。 2L如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該訊號包含一領般 通道以及具有該領航通道之評估功率作為—參數之該第二函 式’且該評估_航通道功耗在用於計算該第二函式之前 過遽或平均。 22.如申請專利範圍第18項所述之方法，其中具有該訊號之評估 力率作為參數之έ亥第一函式以及該評估的訊號功率係在用 於計算該函式之前過濾或平均。 如申明專利|巳圍第19項所述之方法，其中具有該訊號之評估 “乍為參數之該第一函式以及該評估的訊號功率係在用 於计算該函式之前過濾 或平均。 申/月專利範圍第2〇項所述之方法’其中具有該訊號之評估 "乍為參數之#亥第二函式以及該評估的訊號功率係在用 於叶异該函式之前過濾或平均。 19 1357226 •· 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 年浐月 如申請專利範圍第21項所述之方法’其中具有該訊號之評估 功率作為一參數之該第二函式以及該評怙的訊號功率係在用 於計算該函式之前過濾或平均。 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 如申請專利範圍第20項所述之方法，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 如申請專利範圍第23項所述之方法，其令該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 如申請專利範圍第24項所述之方法，其令該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 20 32. :學 34. 一種儲存媒體，用以錯存一電腦程式，該電腦程式用 以载入至一電腦系·統中並且使得該電腦系統執行一種 35. 36. q 月:條正替換W 33·如申請專利範圍第25項所述之方法，其令該第二函式的氣 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 儿且使侍该電腦系統執， 如辛請專利範圍第1S項至第33項任一項所述之方法 :::算雜訊功率之裝置，該雜訊功率係於—接收訊號中， 峨包含—佩通道，财置包相於評倾接收訊 ，革之王具、用於·_航賴功 雜訊功率做為断估喊及她通道功 自航通道功率係 曰應之5子估中的接點值大小所獲得。 :::::範圍第35項所述之裝置’其中該函式係為一種藉 之表:功率、該接收訊號功率以及該領航通道功率 表不式利用—線性迴歸技術所獲得的數學式。 第35項所述之裝置，其中該訊_輸分 估的領銳通道功率係由加總領航通道功率 任。"_道轉係由不时向所得之訊號元件所評 37. 1357226 %年ί7月·修正替換頁 W yj ^ W r^TdL·,^. 38_如申請專利範圍第％項所述之裝置，其中該訊號係以傳輸分 集機制魏且鱗估_航通道辨係由加顏紐道功率 而獲得，該領航通道功率係由不同方向所得之訊號元件所評 估0 39·如申請專利範圍第35項所述之裂置，其中該函式 同時間點職之領航通道的功率評估的函式。…；不 4〇·如申請專利範圍第36項所述之裝置，其中該函式係為一 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式。 41·如申請專利範圍第37項所述之裝置，1 FlD*Ba /、亥函式係為一於不 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式。 42. 如申請專利範圍第38項所述之裝置，其中該… 〆幽巧係爲—於不 同時間點到達之領航通道的功率評估的函式。 ‘、、、、 43. 如申請專利範圍第35項所述之裝置，其中該函弋 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 44. 如申請專利範圍第36項所述之裝置，其中該函弋 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。X 45. 如申請專利範圍第37項所述之裝置，其中該函弋 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 於不 係為一於不 一於不 係為一於不 22 46. 1357226 * 47. 48. 49. • 50. 51. 52. 53. 如申請專概圍第38酬述之裝日條正替換上 Η Β#Ρ1 ^ ιλ- ^ δ亥函式係為一於不 ㈣間點到達之接收訊號的功率評估的函式。 如申請專利第39項所述之|置， … 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函:式係為於不 如申請專繼圍第4G摘述之妓， 同時間點到達之接收訊號的功率評估的2函式係為一於不 如申請專利範圍第41項所述之桊w，甘^ n ± 裝置其中該函式係為-於不 同牯間點到達之接收訊號的功率評估的函气 如申請專利範圍第42項所述之聚置，其中該函式係為-於不 同時間點到達之接收訊號的功率評估的函弋 一種對-接收訊號計算-通道品f的裝置，該裝置包含計算 -第二函式的工具，以定義該通道品_標且其具有該訊號 的雜訊神以作為-絲叹更包含如申料纖圍第邪 項至第50項任-項所述之裝置以計算該雜訊功率。 如申請專利翻第51撕述之裝置，射_訊功率係在用 於&十鼻该第一函式之前過滤·或平均。 如申請專利範圍第51項所述之裝置，其中該訊號包含一領航 通道以及具有該領航通道之評估功率作為—參數之該第二函 54.式，且該料__道功率右 過濾或平均 年f月P日修正替換百 糸在用於計算該第二函式之前 通道二且二心2項所述之裝置’其中該訊號包含-領航 航通道之評估功率作為-參數之該第二函 式^鱗估_航通道功铸翔於計算 過濾或平均。 阪如申晴專利範圍第51項所述之裝置，其中具有該訊號之評估 功率=為—參數之該第二函式以及該評估的訊號功率係在用 於計算該函式之前過濾或平均。 诋如申請專利範圍第52項所述之裝置，其中具有該訊號之評估 功率^為-參數之該第二函式以及該評估的訊號功率係在用 於计异邊函式之前過濾或平均。 57.如申請專利範圍第53項所述之裝置，其中具有該訊號之評估 功率作為-參數之該第二函式以及該評估的訊號功率係在用 於計算該函式之前過濾或平均。 %如申請專利範圍第54項所述之裝置，其中具有該訊號之評估 力率作為一參數之戎第二函式以及該評估的訊號功率係在用 於計算該函式之前過濾或平均。 24 1357226 59. 如申請專利範圍第51項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 60. 如申請專利範圍第52項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 61. 如申請專利範圍第53項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 62. 如申請專利範圍第54項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 63. 如申請專利範圍第55項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 64. 如申請專利範圍第56項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 65. 如申請專利範圍第57項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 66. 如申請專利範圍第58項所述之裝置，其中該第二函式的數學 式係基於該接收訊號的評估功率而變化。 25