WO2001054289A2 - Method for determining the current signal-to-interference ratio and for controlling the power in mobile radio systems comprising code division multiplex - Google Patents

Method for determining the current signal-to-interference ratio and for controlling the power in mobile radio systems comprising code division multiplex Download PDF

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WO2001054289A2
WO2001054289A2 PCT/DE2001/000239 DE0100239W WO0154289A2 WO 2001054289 A2 WO2001054289 A2 WO 2001054289A2 DE 0100239 W DE0100239 W DE 0100239W WO 0154289 A2 WO0154289 A2 WO 0154289A2
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signal
noise ratio
real
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current signal
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Markus Doetsch
Peter Jung
Tideya Kella
Jörg PLECHINGER
Peter Schmidt
Michael Schneider
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Infineon Technologies Ag
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the current signal-to-noise ratio and for power control in mobile radio systems with code division multiplex, in which sequences of known symbols are transmitted by a base station between unknown data symbols.
  • the base station sends the known signals to the mobile subscribers, which signals are used by them to measure the power. With the help of these measurements, the mobile subscribers gain knowledge of the current signal-to-noise ratio (SNR). This knowledge is used by the mobile subscribers to send power control commands to the base station. It is clear that accurate measurement of performance is essential for optimized system performance.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • this object is achieved by such a method in which the current signal-to-noise ratio is determined by comparing the known symbols with the corresponding received data changed by noise and channel fading.
  • adjacent data symbols are also used to determine the current signal-to-noise ratio.
  • the base station additionally sends a sequence of known symbols on a common channel (common pilot channel) for all participants in continuous operation
  • the determination of the signal-to-noise ratio between the transmissions of the known symbols can be based on
  • the change in the signal-to-noise ratio determined on the basis of the continuous operation on the common channel is tracked in order to be able to compensate for fluctuations in the transmission quality between the individual transmissions of known sequences.
  • the present invention further teaches a method for power control in code division multiplexed mobile radio systems, wherein the signal-to-noise ratio determined according to the methods described above is used to calculate corresponding power control commands that are sent to the base station and there the transmission power of the base station is regulated accordingly.
  • the power control according to the invention is first to be shown in the reception path.
  • the power control is based on a power control with a closed control loop, which the transmission power of the mobile Station so that the signal-to-interference ratio (SIR) for the signal received in the base station is kept at a predetermined SIR setpoint.
  • the mobile station estimates the total interference received in the downlink direction in the current frequency band.
  • the commands for controlling the transmission power of the base station TPC) are generated on the basis of these measurements.
  • the signal level is estimated based on the instantaneous energy of the pilot symbols according to maximum ratio combining (MRC). This can also be done by firmware in a signal processor.
  • MRC maximum ratio combining
  • the signal level estimate is calculated using the following formula:
  • Npüot represents the number of pilot symbols used for energy estimation and p k represents the received pilot symbols.
  • indices r and i denote the real or imaginary part of the corresponding size.
  • the level of interference is estimated based on the fluctuation in the energy of the pilot bits using maximum ratio combining (MRC).
  • MRC maximum ratio combining
  • Si represents the estimated energy of the pilot symbols and n denotes the slot index.
  • the signal-to-noise ratio estimated for a slot then corresponds to:
  • the variance used in the current slot for SIR estimation is made up of the currently calculated variance and a variance filtered in the previous slots.
  • TPC commands The commands for controlling the transmission power (TPC commands) are generated according to the following rules:
  • the value of SIR ta rget is set by the network depending on the quality of service.
  • the corresponding control commands for the transmission power are transmitted with the next time slot.
  • the transmission power is regulated as follows:
  • the transmit power of both the upward dedicated physical control channel (DPCCH) and the upward dedicated physical data channel (DPDCH) is in the specified one Direction set with a step size of ⁇ TPC .
  • the step size ⁇ TPC is a parameter that is cell-specific and should be between 0.25 and 1.5 dB.
  • the transmission power is reduced by a corresponding step size ⁇ TPC . If more than one command to reduce the transmission power is received, the command with the largest increment is selected and the transmission power is reduced by this largest increment.
  • the received signal is processed slot by slot in a RAKE receiver.
  • the following reception signal results:
  • the received signal is decorrelated with the scrambling code and the channelization code for each finger, so that a decorrelated signal is present in the chip clock for each finger.
  • the decorrelation is carried out separately for the real and imaginary parts.
  • Ci is the code sequence that belongs to the current slot and designates the product of the scrambling and channelization code.
  • ⁇ real ⁇ real; l d real; 2 ' • • • C ⁇ real; N sym b-slot ⁇ m "'" t
  • ⁇ -Npilot + 1 ' ⁇ Npilot + 2''- ⁇ N'
  • the carrier power estimate is carried out with output values from the combiner projected onto the real axis:
  • N m denotes the total number of symbols used for the carrier power estimation, ie Npüo pilot symbols and (N m -N P ii ot ) data symbols are used.
  • the second term rotates the outputs from the combiner towards the real axis:

Abstract

The invention relates to a method for determining the current signal-to-interference ratio and for controlling the power in mobile radio systems comprising code division multiplex. According to said method, sequences of known symbols are transmitted between unknown data symbols from a base station. The determination of the current signal-to-interference ratio takes place by comparing the known symbols with the corresponding received data which has been altered by interference and channel fading.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Bestimmung des aktuellen Signal-zu-Rausch- Verhältnisses und zur Leistungsregelung in Mobilfunksystemen mit CodemultiplexMethod for determining the current signal-to-noise ratio and for power control in mobile radio systems with code division multiplex
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des aktuellen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses und zur Leistungsregelung in Mobilfunksystemen mit Codemultiplex, bei denen von einer Basisstation zwischen unbekannten Datensymbolen Sequenzen von bekannten Symbolen gesendet werden.The present invention relates to a method for determining the current signal-to-noise ratio and for power control in mobile radio systems with code division multiplex, in which sequences of known symbols are transmitted by a base station between unknown data symbols.
In ideband CDMA Systemen wird eine schnelle Leistungsregelung benötigt, um die Systemleistungsfähigkeit zu erhalten. Nicht geregelte Leistung einzelner Teilnehmer kann unter Umständen dazu führen, daß die Versorgung aller Teilnehmer eines Systems unterbunden wird. Um eine zuverlässige Leistungs- regelung zu ermöglichen, sendet die Basisstation an die mobilen Teilnehmer denen bekannte Signale, die von diesen zur Leistungsmessung herangezogen werden. Mit Hilfe dieser Messungen erlangen die mobilen Teilnehmer Kenntnis über das aktuelle Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) . Diese Kenntnis wird von den mobilen Teilnehmern dazu verwendet, Leistungssteuerungskommandos an die Basisstation zu senden. Es ist klar, daß eine genaue Messung der Leistung unabdingbar für eine optimierte Systemperformance ist.In ideband CDMA systems, fast power control is required to maintain system performance. Unregulated performance of individual participants can possibly lead to the supply of all participants in a system being prevented. In order to enable reliable power control, the base station sends the known signals to the mobile subscribers, which signals are used by them to measure the power. With the help of these measurements, the mobile subscribers gain knowledge of the current signal-to-noise ratio (SNR). This knowledge is used by the mobile subscribers to send power control commands to the base station. It is clear that accurate measurement of performance is essential for optimized system performance.
Stand der Technik bei heutigen Systemen mit CDMA (ANSI-95) ist die Schätzung des SNR's allein anhand von kontinuierlich gesendeten Pilotsignalen. Da das Empfangssignal sowohl unbekannte Anteile, in Form von Rauschen und Kanalfading, als auch bekannte Anteile, nämlich die dem Empfänger bekannten Pilotsignale, enthält, läßt sich mit Hilfe der bekannten Anteile eine Schätzung des SNR ermitteln. Dieser Stand der Technik zur Leistungsregelung ergibt sich beispielsweise aus dem Buch "CDMA" von Andrew J. Viterbi aus der Addison- esley ireless Communications Series, Seiten 116 bis 119. Gemäß diesem Stand der Technik beruhte die Leistungsregelung stets auf der Empfangsqualität des gemeinsamen Pilotkanals. Dieser wird jedoch von den Basisstationen stets mit konstan- ter Stärke gesendet, während die dedizierten Kanäle, auf denen die Daten für die einzelnen Mobilfunkempfänger gesendet werden, mit unterschiedlicher Leistung ausgestrahlt werden. Eine Leistungsregelung anhand des gemeinsamen Pilotkanals, wie im Stand der Technik dargestellt, ist daher nicht opti- mal.State of the art in today's systems with CDMA (ANSI-95) is the estimation of the SNR solely on the basis of continuously transmitted pilot signals. Since the received signal contains both unknown components, in the form of noise and channel fading, and also known components, namely the pilot signals known to the receiver, an estimate of the SNR can be determined using the known components. This state of the art for power regulation results, for example, from the book "CDMA" by Andrew J. Viterbi from the Addisonley ireless Communications Series, pages 116 to 119. According to this state of the art, the power control was always based on the reception quality of the common pilot channel. However, this is always transmitted by the base stations with a constant strength, while the dedicated channels on which the data are sent for the individual mobile radio receivers are broadcast with different powers. A power control based on the common pilot channel, as shown in the prior art, is therefore not optimal.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung des aktuellen Signal-zuRausch-Verhältnisses und zur Leistungsregelung in Mobilfunk- Systemen mit Codemultiplex, insbesondere für Mobilfunksysteme nach dem neuen UMTS-Standard, zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for determining the current signal-to-noise ratio and for power control in mobile radio systems with code division multiplex, in particular for mobile radio systems according to the new UMTS standard.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein solches Verfahren gelöst, bei dem die Bestimmung des aktuellen Signal-zu- Rausch-Verhältnisses durch Vergleich der bekannten Symbole mit den entsprechenden, durch Rauschen und Kanalfading veränderten empfangenen Daten erfolgt .According to the invention, this object is achieved by such a method in which the current signal-to-noise ratio is determined by comparing the known symbols with the corresponding received data changed by noise and channel fading.
Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn zusätzlich zu den be- kannten Symbolen (Pilotsymbolen) auch noch benachbarte Daten- symbole zur Bestimmung des aktuellen Signal-zu-Rausch-Ver- hältnisses herangezogen werden.It is particularly preferred if, in addition to the known symbols (pilot symbols), adjacent data symbols are also used to determine the current signal-to-noise ratio.
Besonders bevorzugt ist es dabei, das Empfangssignal für Re- al- und Imaginärteil getrennt mit dem Scramblingcode und dem Channelization-Code für jeden RAKE-Finger zu dekorrelieren, so daß für jeden Finger ein dekorreliertes Signal im Codeelementtakt vorhanden ist, und die Signale sodann für Real- und Imaginärteil getrennt entspreizt werden, so daß ein weiterzu- verarbeitendes Signal im Symboltakt für Real- und Imaginärteil getrennt vorliegt, und sodann Real- und Imaginärteil kombiniert werden, um so die zur Bestimmung des Signal-zuRausch-Verhältnisses dienenden empfangenen Daten zu erhalten.It is particularly preferred to decorrelate the received signal for the real and imaginary parts separately with the scrambling code and the channelization code for each RAKE finger, so that a decorrelated signal is present in the code element clock for each finger, and the signals for Real and imaginary parts are despread separately, so that a signal to be processed is present separately in the symbol cycle for real and imaginary parts, and then real and imaginary parts can be combined so as to obtain the received data used to determine the signal-to-noise ratio.
Wenn gemäß dem UMTS-Standard von der Basisstation zusätzlich im Dauerbetrieb für alle Teilnehmer eine Sequenz von bekannten Symbolen auf einem gemeinsamen Kanal (Common pilot Channel) gesendet wird, kann die Bestimmung des Signal-zu-Rausch- Verhältnisses zwischen den Ausstrahlungen der bekannten Symbole anhand der Veränderung des anhand des im Dauerbetrieb auf dem gemeinsamen Kanal ermittelten Signal-zu-Rausch- Verhältnisses nachgeführt werden, um so Schwankungen der Übertragungsqualität zwischen den einzelnen Aussendungen bekannter Sequenzen ausgleichen zu können.If, in accordance with the UMTS standard, the base station additionally sends a sequence of known symbols on a common channel (common pilot channel) for all participants in continuous operation, the determination of the signal-to-noise ratio between the transmissions of the known symbols can be based on The change in the signal-to-noise ratio determined on the basis of the continuous operation on the common channel is tracked in order to be able to compensate for fluctuations in the transmission quality between the individual transmissions of known sequences.
Weiter lehrt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Leistungsregelung in Mobilfunksystemen mit Codemultiplex, wobei das gemäß den oben beschriebenen Verfahren ermittelte Signal- zu-Rausch-Verhältnis dazu verwendet wird, um entsprechende Leistungssteuerungskommandos zu berechnen, die an die Basis- Station gesendet werden, und dort die Sendeleistung der Basisstation entsprechend geregelt wird.The present invention further teaches a method for power control in code division multiplexed mobile radio systems, wherein the signal-to-noise ratio determined according to the methods described above is used to calculate corresponding power control commands that are sent to the base station and there the transmission power of the base station is regulated accordingly.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu- tert . Es zeigt:The present invention is explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawings. It shows:
Fig. 1 die Datenstruktur der einzelnen RAKE-Finger für Real- sowie Imaginärteil; und1 shows the data structure of the individual RAKE fingers for the real and imaginary part; and
Fig. 2 die Träger-Leistungsschätzung für die komplexen Signale.2 shows the carrier power estimate for the complex signals.
Im folgenden soll zuerst die erfindungsgemäße Leistungsregelung im Empfangspfad dargestellt werden.In the following, the power control according to the invention is first to be shown in the reception path.
Die Leistungsregelung beruht auf einer Leistungsregelung mit geschlossenem Regelkreis, die die Sendeleistung der mobilen Station einstellt, so daß das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (signal-to-interference ratio = SIR) für das in der Basisstation empfangene Signal auf einem vorgegebenen SIR-Sollwert gehalten wird. Zu diesem Zweck schätzt die mobile Station die empfangene Leistung des dedizierten physikalischen Kanals (dedicated physical Channel = DPCH) in Abwärtsrichtung mittels Kombination der Maximalverhältnisse (maximum ratio com- bining = MRC) . Gleichzeitig schätzt die mobile Station die insgesamt in Abwärtsrichtung empfangene Interferenz in dem aktuellen Frequenzband. Auf Basis dieser Messungen werden die Befehle zur Steuerung der Sendeleistung der Basisstation (transmission power control = TPC) erzeugt.The power control is based on a power control with a closed control loop, which the transmission power of the mobile Station so that the signal-to-interference ratio (SIR) for the signal received in the base station is kept at a predetermined SIR setpoint. For this purpose, the mobile station estimates the received power of the dedicated physical channel (DPCH) in the downward direction by combining the maximum ratios (maximum ratio combining = MRC). At the same time, the mobile station estimates the total interference received in the downlink direction in the current frequency band. The commands for controlling the transmission power of the base station (transmission power control = TPC) are generated on the basis of these measurements.
Sämtliche o.g. Verarbeitungsschritte können durch Firmware in einem Signalprozessor durchgeführt werden.All of the above Processing steps can be performed by firmware in a signal processor.
Das Signalniveau wird auf der Basis der augenblicklichen Energie der Pilotsymbole gemäß maximum ratio combining (MRC) geschätzt. Dies kann ebenfalls durch Firmware in einem Si- gnalprozessor erfolgen.The signal level is estimated based on the instantaneous energy of the pilot symbols according to maximum ratio combining (MRC). This can also be done by firmware in a signal processor.
Die Schätzung für das Signalniveau wird anhand der folgenden Formel berechnet :The signal level estimate is calculated using the following formula:
S = - £ (pk r)2+(pk X)2 NPilot k=0S = - £ ( p k r) 2 + ( p k X) 2 N pilot k = 0
wobei Npüot die Anzahl der Pilotsymbole darstellt, die zur Energieschätzung benutzt werden, und pk die empfangenen Pilotsymbole darstellt. Die Indizees r und i bezeichnen Real- bzw. Imaginärteil der entprechenden Größe.where Npüot represents the number of pilot symbols used for energy estimation and p k represents the received pilot symbols. The indices r and i denote the real or imaginary part of the corresponding size.
Das Interferenzniveau wird aufgrund der Schwankung der Energie der Pilotbits mittels maximum ratio combining (MRC) geschätzt .The level of interference is estimated based on the fluctuation in the energy of the pilot bits using maximum ratio combining (MRC).
Das Interferenzniveau wird dabei wie folgt berechnet : σn 2 = variance^i), i = 0...Npilot - 1,The interference level is calculated as follows: σ n 2 = variance ^ i), i = 0 ... N pilot - 1,
wobei Si die geschätzte Energie der Pilotsymbole darstellt und n den Slotindex bezeichnet.where Si represents the estimated energy of the pilot symbols and n denotes the slot index.
Die Varianz wird mit einem IIR-Filter (Infinite impulse re- sponse Filter = Filter mit unbegrenzter Impulsantwort) erster Ordnung gefiltert wie folgt:The variance is filtered with a first-order IIR filter (Infinite impulse response filter = filter with unlimited impulse response) as follows:
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0001
Das für einen Slot geschätzte Signal-zu-Rausch-Verhältnis entspricht dann:The signal-to-noise ratio estimated for a slot then corresponds to:
SS
SIRest y' SIRest y '
Das heißt, die Varianz, die im aktuellen Slot zur SIR-Schätz- ung benutzt wird, setzt sich aus der aktuell berechneten Varianz und aus einer in den vorherigen Slots gefilterten Varianz zusammen.This means that the variance used in the current slot for SIR estimation is made up of the currently calculated variance and a variance filtered in the previous slots.
Die Befehle zur Steuerung der Sendeleistung (TPC commands) werden gemäß der folgenden Regeln erzeugt :The commands for controlling the transmission power (TPC commands) are generated according to the following rules:
SIRest > SIRtarget -» TPC=down SIRest < SIRtarget → TPC=up.SIR est > SIR target - »TPC = down SIR est <SIR target → TPC = up.
Der Wert SIRtarget wird vom Netzwerk in Abhängigkeit von der Dienstgüte eingestellt. Die entsprechenden Steuerbefehle für die Sendeleistung werden mit dem nächsten Zeitschlitz übertragen . In Senderichtung der mobilen Station erfolgt die Sendeleistungsregelung wie folgt :The value of SIR ta rget is set by the network depending on the quality of service. The corresponding control commands for the transmission power are transmitted with the next time slot. In the transmission direction of the mobile station, the transmission power is regulated as follows:
Nachdem ein Sendeleistungssteuerbefehl (TPC command) erzeugt worden ist, wird die Sendeleistung sowohl des aufwärtsgerichteten dedizierten physikalischen Steuerkanals (dedicated phy- sical control Channel = DPCCH) als auch des aufwärtsgerichteten dedizierten physikalischen Datenkanals (dedicated physi- cal data Channel = DPDCH) in der vorgegebenen Richtung mit einer Schrittweite von ΔTPC eingestellt. Die Schrittweite ΔTPC ist ein Parameter, der zellspezifisch ist, und zwischen 0,25 und 1,5 dB liegen sollte.After a transmit power control command (TPC command) has been generated, the transmit power of both the upward dedicated physical control channel (DPCCH) and the upward dedicated physical data channel (DPDCH) is in the specified one Direction set with a step size of Δ TPC . The step size Δ TPC is a parameter that is cell-specific and should be between 0.25 and 1.5 dB.
Im Falle eines "soft hand over" werden die Steuerkommandos von verschiedenen Basisstationen verglichen und die Sendeleistung wird nur dann heraufgesetzt, wenn alle Basisstationen ein entsprechendes Kommando zur Heraufsetzung der Sendeleistung geben.In the case of a "soft hand over", the control commands from different base stations are compared and the transmission power is only increased if all base stations give a corresponding command to increase the transmission power.
Wenn eines der Kommandos der verschiedenen Basisstationen eine Herabsetzung der Sendeleistung verlangt, wird die Sendeleistung um eine entsprechende Schrittweite ΔTPC herabgesetzt . Sofern mehr als ein Befehl zur Verringerung der Sendeleistung empfangen wird, wird das Kommando mit der größten Schrittwei- te ausgewählt und die Sendeleistung um diese größte Schrittweite herabgesetzt.If one of the commands of the different base stations requests a reduction in the transmission power, the transmission power is reduced by a corresponding step size Δ TPC . If more than one command to reduce the transmission power is received, the command with the largest increment is selected and the transmission power is reduced by this largest increment.
Im folgenden werden die mathematischen Grundlagen für die Bestimmung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses (SNR) gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert:The mathematical foundations for determining the signal-to-noise ratio (SNR) according to the present invention are explained in more detail below:
Wie bei Codemultiplexsignalen im Mobilfunkverkehr üblich, wird das empfangene Signal in einem RAKE-Empfänger slotweise verarbeitet. Es ergibt sich dabei folgendes Empfangssignal:As is common with code division multiplex signals in mobile radio traffic, the received signal is processed slot by slot in a RAKE receiver. The following reception signal results:
Figure imgf000007_0001
Das Empfangssignal wird mit dem Scramblingcode und dem Chan- nelizationcode für jeden Finger dekorreliert , so daß für jeden Finger ein dekorreliertes Signal im Chiptakt vorhanden ist. Die Dekorrelation wird für Real- und Imaginärteil ge- trennt durchgeführt .
Figure imgf000007_0001
The received signal is decorrelated with the scrambling code and the channelization code for each finger, so that a decorrelated signal is present in the chip clock for each finger. The decorrelation is carried out separately for the real and imaginary parts.
Es gilt für den Realteil:It applies to the real part:
rrea -1l = (rreal;l' rreal 2' ' " *rreal;N' ' D = lr • • • > K r rea -1l = ( r real; l ' r real 2''"* r real; N''D = lr • • • > K
mit rreal;i+delay[ ] - C_ ^reaiii+άela.ylj] und rjeal;i =0 Vi < delayfj]with r real; i + delay [] - C_ ^ reaiii + άela.ylj] and rj eal; i = 0 Vi <delayfj]
wobei K die Anzahl der verwendeten RAKE-Finger angibt. Ci ist dabei die Codefolge, die zum aktuellen Slot gehört und das Produkt aus Scrambling- und Channelizationcode bezeichnet.where K is the number of RAKE fingers used. Ci is the code sequence that belongs to the current slot and designates the product of the scrambling and channelization code.
Die Datenstruktur sowohl für Real- als auch für Imaginärteil ist in Fig. 1 dargestellt.The data structure for both the real and the imaginary part is shown in FIG. 1.
Nun erfolgt ein Despreading der Signale für Real- und Imaginärteil, so daß das weiter zu verarbeitende Signal im Symbol- takt vorliegt:The signals for the real and imaginary parts are now despreaded so that the signal to be processed is available in symbol cycle:
^real = ^real;l dreal;2 ' • • •C^real;Nsymb-slot ^ m"'"t ^ real = ^ real; l d real; 2 ' • • • C ^ real; N sym b-slot ^ m "'" t
dreal;i = SF = Spreizfaktor
Figure imgf000008_0001
d real; i = SF = spreading factor
Figure imgf000008_0001
Nun liegt für jeden Finger j ein Signal im Symboltakt für I (=Inphase) und Q (=Quadratur) -Kanal vor. Real- und Imaginärteil werden kombiniert und zur Kanalschätzung verrechnet.For each finger j there is now a signal in the symbol cycle for I (= in-phase) and Q (= quadrature) channel. Real and imaginary parts are combined and offset for channel estimation.
dj =( ~dj, d ~\Δ. . . _ wsymb-slot) - d j = (~ dj, d ~ \ Δ ... _ W symb-slot)
Die KanalSchätzung wird mit den bekannten Pilotsymbolen spiioti folgendermaßen ausgeführt:
Figure imgf000009_0001
The channel estimation is carried out with the known pilot symbols s p ii ot i as follows:
Figure imgf000009_0001
Sodann erfolgt die Gewichtung und Kombination der Symbole:The symbols are then weighted and combined:
§ = ^-Npilot+1 ' §Npilot+2 ' ' -§N '§ = ^ -Npilot + 1 '§Npilot + 2''-§N'
K mit li =∑ dij - (chV ; i >Npilot K with li = ∑ di j - (chV; i> N pilot
Nun kann die Schätzung der Leistung erfolgen:Now the performance can be estimated:
Die Trägerleistungsschätzung wird mit auf die reelle Achse projizierten Ausgangswerten aus dem Combiner durchgeführt:The carrier power estimate is carried out with output values from the combiner projected onto the real axis:
Figure imgf000009_0002
Figure imgf000009_0002
1 - j; Rejs > 0,1^ } > 01 - j; Rejs> 0.1 ^}> 0
1 + j; Rejs > 0,Im i } < 0 mit hard (s ) = ~ - 1 + j; Rejf < 0,1^ } < 01 + j; Rejs> 0, I mi } <0 with hard (s) = ~ - 1 + j; Rejf <0.1 ^} <0
- 1 - j; Rejs < 0,Im {si } > 0- 1 - j; Rejs <0, I m {s i }> 0
Der erste Term in der Formel für cest nutzt die bekannten Pilotsymbole; Nm bezeichnet die Anzahl der insgesamt für die Trägerleistungsschätzung verwendeten Symbole, d.h. es werden Npüo Pilotsymbole und (Nm-NPiiot) Datensymbole benutzt.The first term in the formula for c es t uses the known pilot symbols; N m denotes the total number of symbols used for the carrier power estimation, ie Npüo pilot symbols and (N m -N P ii ot ) data symbols are used.
Annahme ist:Assumption is:
sL = ch*- (ch • si+n) wenn n —» 0s L = ch * - (ch • s i + n) if n - »0
Figure imgf000009_0003
(ipiiot) = lchn wobei (Spiiot) ein Betragsquadrat von 1 aufweist, ch bezeichnet den summierten Beitrag der Kanalgewichte der einzelnen Übertragungspfade, die mit den RAKE-Fingern aufgelöst werden, und n bezeichnet den summierten Rauschbeitrag aus allen RAKE- Fingern.
Figure imgf000009_0003
(ipiiot ) = l ch n where (Spiiot) has a square of magnitude of 1, ch denotes the summed contribution of the channel weights of the individual transmission paths, which are resolved with the RAKE fingers, and n denotes the summed noise contribution from all RAKE fingers.
Der zweite Term dreht die Outputs aus dem Combiner in Richtung auf die reelle Achse:The second term rotates the outputs from the combiner towards the real axis:
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
Dies ist in Fig. 2 dargestellt.This is shown in Fig. 2.
Der Realteil beider Ausdrücke aufsummiert ergibt normiert auf die Anzahl der zur Berechnung benutzten Symbole die empfangene Trägerleistung. Es werden also auch Datensymbole für die Trägerleistungsschätzung - und damit auch für die Bestimmung des SNR' s - herangezoge .The real part of both expressions added up, normalized to the number of symbols used for the calculation, results in the received carrier power. So data symbols are also used for the carrier power estimation - and thus also for the determination of the SNR.
Die Interferenzschätzung wird nur mit Hilfe der Pilotsymbole durchgeführt :The interference estimation is only carried out using the pilot symbols:
Spiiot S piiot
I = h fcpiiotii / 1 -∑ fehj I = h fcpiiotii / 1 -∑ feh j
N. pilot i=ι :=ι N. pilot i = ι: = ι

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bestimmung des aktuellen Signal-zu-Rausch- Verhältnisses in Mobilfunksystemen mit Codemultiplex, bei de- nen von einer Basisstation zwischen unbekannten Datensymbolen Sequenzen von bekannten Symbolen gesendet werden, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bestimmung des aktuellen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses durch Vergleich der bekannten Symbole mit den entsprechenden, durch Rauschen und Kanalfading veränderten empfangenen Daten erfolgt.1. Method for determining the current signal-to-noise ratio in mobile radio systems with code division multiplex, in which sequences of known symbols are sent from a base station between unknown data symbols, characterized in that the determination of the current signal-to-noise Ratio by comparing the known symbols with the corresponding received data changed by noise and channel fading.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß zusätzlich zu den bekannten Symbolen auch noch benachbarte Datensymbole zur Bestimmung des aktuel- len Signal-zu-Rausch-Verhältnisses herangezogen werden.2. The method according to claim 1, so that in addition to the known symbols, adjacent data symbols are also used to determine the current signal-to-noise ratio in addition to the known symbols.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß das Empfangssignal für Real- und Imaginärteil getrennt mit dem Scrambling-Code und dem Channe- lization-Code für jeden RAKE-Finger dekorreliert wird, so daß für jeden Finger ein dekorreliertes Signal im Chiptakt vorhanden ist und die Signale sodann für Real- und Imaginärteil getrennt entspreizt werden, so daß ein weiterzuverarbeitendes Signal im Symboltakt für Real- und Imaginärteil getrennt vor- liegt, und sodann Real- und Imaginärteil kombiniert werden, um so die zur Bestimmung des Singal-zu-Rausch-Verhältnisses dienenden empfangenen Daten erhalten werden.3. The method according to claim 1 or 2, dadurchg ek indicates that the received signal for real and imaginary part is decorrelated separately with the scrambling code and the channelization code for each RAKE finger, so that a decorrelated signal for each finger is present in the chip clock and the signals are then despread separately for real and imaginary parts, so that a signal to be processed is present separately in the symbol clock for real and imaginary parts, and then real and imaginary parts are combined so as to determine the signal -to-noise ratio received data can be obtained.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei von der Basisstation zusätzlich im Dauerbetrieb für alle Teilnehmer eine Sequenz von bekannten Symbolen auf einen gemeinsamen Kanal (common pilot Channel) gesendet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bestimmung des Signal- zu-Rausch-Verhältnisses zwischen den Ausstrahlungen der be- kannten Symbole anhand der Veränderung des anhand des im Dauerbetrieb auf dem gemeinsamen Kanal ermittelten Signal-zu- Rausch-Verhältnisses nachgeführt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the base station additionally sends a sequence of known symbols on a common channel (common pilot channel) for all participants in continuous operation, characterized in that the determination of the signal-to-noise Relationship between the broadcasts of the known symbols based on the change in the signal-to-noise ratio determined on the basis of the continuous operation on the common channel.
5. Verfahren zur Leistungsregelung in Mobilfunksystemen mit Codemultiplex, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ermittelte Signal- zu-Rausch-Verhältnis dazu verwendet wird, um entsprechende Leistungssteuerungskommandos zu berechnen, die an die Basisstation gesendet werden, und dort die Sendeleistung der Basisstation entsprechend geregelt wird. 5. A method for power control in mobile radio systems with code division multiplex, characterized in that the signal-to-noise ratio determined according to one of claims 1 to 4 is used to calculate corresponding power control commands that are sent to the base station, and there the transmission power the base station is regulated accordingly.
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