專利名稱:寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計方法及裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種在寬帶碼分多址擴頻通信系統中,移動終端對于下行信道的接收信號中的非正交干擾信號功率的估計的方法和裝置背景技術現有的在寬帶碼分多址擴頻通信系統中,典型的如作為第三代移動通信系統(3G)國際標準的WCDMA系統中,基站同時給多個不同的移動終端發(fā)送信號,所發(fā)送的信號中包括面向不同的移動終端分配的不同的專用物理信道,還有面向所有用戶的公共導頻信道以及廣播信道,對這些信道分別用相互正交的擴頻碼進行擴頻處理,然后再用各基站特定的擾碼進行加擾處理后,再經過低通濾波、數模變換、以及一系列射頻信號處理之后通過天線發(fā)送出去。在移動終端,所接收的信號包括從當前正與之通信的基站(以下稱自基站)來的無線信號,其中既有屬于自己的信號,也有屬于同一自基站的其他的用戶的信號;來自自基站以外的其他基站(以下稱他基站)的無線信號;還有移動終端本身的器件產生熱噪聲等構成的AWGN(加性高斯白噪聲)等。來自于基站的無線信號通常由于各種障礙物的反射或者折射等等,會沿多個不同的路徑以不同的延時到達移動終端的天線接收端,這種信號被稱之為多徑信號。移動終端利用瑞克(RAKE)接收機或者其他接收機對來自多徑信號進行識別分離,然后再進行相干最大比合成,以獲得所謂的多徑分集增益,使得接收信號信噪比最大化,提高信號通信質量。
移動終端通常需要對接收信號中針對需要解調的物理信道的信號功率以及干擾功率進行估計,所估計得到的信號功率、干擾功率或者信干比(信號功率對干擾功率之比)可以用于閉環(huán)功率控制,干擾消除,閉環(huán)天線分集模式(Close-loop Tx Diversity)中的天線校驗(Antenna verification)等。
在寬帶碼分多址擴頻通信系統中,干擾信號可以分為兩類,一類是正交干擾信號,另一類是非正交干擾信號。對于同一基站發(fā)出的各物理信道的信號經過同一路徑傳播到達移動終端后,其相互正交關系仍然保持,這些各物理信道的信號相互之間構成正交干擾信號。對其中某一物理信道進行解調處理時,首先要用已知的該物理信道所使用的擴頻碼進行解擴處理,如前所述,由于各物理信道所使用的擴頻碼相互正交,因此經過解擴處理后,除作為接收解調對象的物理信道的信號以外,其余各物理信道的信號均被完全消除,從而不對信號接收產生不良影響。而對于某一路徑的接收信號而言,其它路徑的信號由于具有不同延時而不再滿足相互正交的條件,還有來自他基站的信號、以及AWGN噪聲等,在進行解擴時不能完全被消除,它們一起構成非正交干擾。由于正交干擾信號不對信號接收產生不良影響,因此在寬帶碼分多址擴頻通信系統中,干擾功率估計以及信干比估計中的干擾信號均指非正交干擾信號。
傳統的信干比或者干擾估計方法通常是針對接收機的最后解調輸出信號進行估計,此時各路徑的接收信號已經經過接收機的處理后合成為最終輸出信號。比如在WCDMA系統中閉環(huán)功率控制是基于接收機的最終解調輸出信號的信干比來進行發(fā)送端的發(fā)送功率的調節(jié)控制的。此外,傳統的信干比或者干擾估計方法直接采用作為解調對象的面向用戶的專用物理信道的信號進行干擾功率估計,由于專用物理信道中所傳送的信號本身是未知的,這樣導致干擾估計的方法不僅復雜,而且還無法得到很高的精度。對于WCDMA系統中用于功率控制中的信干比計算的經典方法可以參考文獻Seo,S.,Dohi,T.and Adachi,F.,“SIR_based transmit power control of reverse link forcoherent DS-CDMA mobile radio”,IEICE Trans.Comm.,Vol.E81-B,No.7,July 1998.
對于某些方面的應用,比如,WCDMA系統中的閉環(huán)天線分集模式中的天線校驗的應用中,必須對于多徑傳播中每一條路徑的信號所經受的干擾信號功率進行估計。關于閉環(huán)天線分集模式中的天線校驗的基本算法可以參見國際標準3GPP 25.214 v3.12.0(2003-03)“Physical layer procedure(FDD)”Annex A。又如在一些高級接收機中要執(zhí)行多徑干擾消除時,必須估計每一路徑所經受的干擾信號,才能有效地對每一路徑的接收信號消除其干擾信號,從而得到最大的信干比。在這些應用中,傳統的對于接收機的最終解調輸出信號進行干擾估計的方法是無效的。
對每一路徑信號所經受的非正交干擾功率進行估計的最直觀和常用的方法是對每一條路徑的碼片級(即直接從A/D轉換器轉換后的輸入信號)或者符號級(即進行解擴處理后)信號求其方差,這種方法缺點在于方差運算需要很大的運算量,而且由于必須對每一路徑進行單獨處理,當多徑數較大時,使得運算量進一步成比例增大。這樣的估計方法一方面將導致很長的運算時間,另一方面導致很大的功率消耗。而處理時延和功率消耗正是移動通信應用環(huán)境中的算法處理的最重要的兩個指標。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計方法及裝置,它能夠提供足夠的估計精度并且具有較低運算復雜度。
為了解決以上技術問題,本發(fā)明提供了一種碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計的方法,它包括它包括如下步驟第一步,接收寬帶擴頻信號,并計算所述寬帶擴頻信號的平均功率;第二步,對所述寬帶擴頻信號進行多徑信號識別和分離;第三步,解調所述寬帶擴頻信號中所包含的公共廣播信道,以提取公共導頻信道的發(fā)送功率信息;第四步,對所述各多徑信號進行解擴并基于公共導頻信道進行各路徑的信道估計,然后根據所述各信道估計值計算各多徑信號中公共導頻信道的平均功率;第五步,根據所述寬帶擴頻信號的平均功率、公共導頻信道的發(fā)送功率信息、各多徑信號中公共導頻信道的平均功率計算各路徑的非正交干擾信號功率。
另外,本發(fā)明還提供了一種碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計的裝置,它包括一個自動增益控制模塊,用于自動調節(jié)對接收到的寬帶輸入信號的增益,以保持后續(xù)信號處理模塊的輸入信號的平均功率保持在一個基本恒定的水平,并且根據其所確定的增益以及輸出信號平均功率來計算接收寬帶擴頻信號的平均功率;一個瑞克接收模塊,用于該寬帶擴頻信號進行多徑信號識別和分離,以及對各多徑信號進行解擴、解調,并基于公共導頻信道進行各路徑的信道估計;一個公共廣播信道解碼處理模塊,用于提取公共導頻信道的發(fā)送功率信息;一個干擾功率估計模塊,用于根據所述寬帶擴頻信號的平均功率、公共導頻信道的發(fā)送功率信息、各路徑的信道估計值計算各路徑的非正交干擾信號功率。
因為本發(fā)明根據所述寬帶擴頻信號的平均功率、公共導頻信道的發(fā)送功率信息、各多徑信號中公共導頻信道的平均功率計算各路徑的非正交干擾信號功率的方法和裝置,這種方法避免了傳統的計算方法中對每一條路徑的解調信號求方差的復雜運算,但是又能夠保持接近于理想估計的精度。將本方法應用于WCDMA系統的閉環(huán)天線分集模式1下天線校驗算法中,在Ior/Ioc=9dB,參考信道和瑞利多徑衰落信道分別采用WCDMA標準中定義的RMC12.2kbps和Casel的條件下,采用本發(fā)明提供的干擾信號估計方法,進行浮點仿真所得到的誤塊率(BLER)性能曲線如附圖5所示。該結果與3GPP標準制定工作組3GPP_TSG_RAN_WG1所提供的參考結果完全一致,這充分說明了本發(fā)明提供的干擾估計方法的有效性。
下面結合附圖和具體實施方式
,對本發(fā)明做進一步闡述。
圖1是寬帶無線通信系統示意圖;圖2是寬帶無線接收信號的功率構成示意圖;圖3是本發(fā)明的移動終端接收機的示意框圖;圖4是本發(fā)明的瑞克接收處理模塊的示意圖;圖5是在天線校驗中采用本發(fā)明的干擾功率估計方法的性能曲線;具體實施方式
以下將以WCDMA系統為例結合附圖來說明本發(fā)明所提供的多徑信號干擾估計的方法以及實施裝置,但是這并不妨礙本發(fā)明所提供的方法完全可以適用于其他寬帶碼分多址移動通信系統。
如附圖1所示為一個WCDMA系統中基站與移動終端之間的通信系統示意圖。該系統包括基站103以及與之通信的移動終端101,在典型的WCDMA通信系統中,基站103配置有兩根發(fā)送天線104和105?;究梢杂靡桓炀€(此時稱為非天線分集模式)也可以同時用兩根天線(此時稱為天線分集模式)向移動終端發(fā)送信號。移動終端通過一根天線來接收信號。信號s1和s2分別表示從天線104和天線105向移動終端發(fā)送的信號。在基站發(fā)送的信號中,包括公共導頻信道(CPICH)、第一公共控制信道(PCCPCH),以及面向各用戶的專用物理信道(DPCH),此外還有面向所有用戶的其他公共信道。所有這些物理信道分別用相互正交的擴頻碼進行擴頻處理,然后再用各基站特定的擾碼進行加擾處理后,再經過低通濾波、數模變換、以及一系列射頻信號處理之后通過天線發(fā)送出去。公共導頻信道傳送的是全導頻信號,用于為移動終端提供參考信號以方便功率估計、信道估計或者頻率偏差估計等等。本發(fā)明即利用公共導頻信道的幫助進行干擾信號功率的估計。而第一公共控制信道(PCCPCH)用于向所有屬于該基站的移動終端發(fā)送系統公共控制信息,其中包括公共導頻信道在基站發(fā)射的信號的總功率中所占的比例,以下記為CPICH_Ec/Ior,本領域的有經驗的工程師應該能夠理解這一記述方法的含義。當基站同時用兩根天線發(fā)送信號時,除CPICH以外的信道從兩根天線以完全相同的內容發(fā)送,而從兩根天線分別發(fā)送CPICH1和CPICH2,兩者的導頻模式相互正交,以方便移動終端進有效分離分別來自兩根天線的接收信號。
移動終端101通過天線102所接收到的寬帶無線信號中既包括來自自基站103的無線信號S1和S2,也包括來自于所有其他的基站(即他基站)所發(fā)出的無線信號之和S3。從自基站發(fā)出的無線信號由于障礙物反射或者折射,經過各種不同的路徑以各不相同的延遲時間到達移動終端,這些經歷不同傳播路徑的接收信號的內容是完全一致的,只不過各自經歷的衰落和時間延遲不同。
如附圖2所示為移動終端所接收的寬帶無線信號的示意圖。以下為了說明方便,各信號以及其相應功率采用同一符號進行說明,比如說 既表示自基站的信號沿第1條路徑到達移動終端的信號,也表示其相應功率,并且在以下描述中,某信號及功率如無特別說明將作為同一概念進行處理。如本領域的有經驗的工程師所熟知的那樣,這里將移動終端所接收到的所有信號記為 來自于所有他基站的無線信號以及其他任何形式的噪聲之和記為IOC,而來自自基站的信號則記為 因此 等于IOC與 之和,即I^O=I^OR+IOC]]>----公式(1)其中, 等于自基站的從不同天線發(fā)出信號分別沿各個路徑到達移動終端的各多徑信號的功率之和,當基站工作在非天線分集模式下時,此處不失一般性地假定基站用第一根天線發(fā)送信號(以下涉及到非天線分集模式時,均假定基站用第一根天線發(fā)送信息),如以下公式所示I^OR=ΣI=0L-1I^OR1(l)]]>----公式(2-1)當基站工作在天線分集模式下時,則如以下公式所示I^OR=Σl=0L-1[I^OR1(l)+I^OR2(l)]]]>----公式(2-2)其中 表示自基站的第一根天線發(fā)出的信號沿第1條路徑到達移動終端的信號功率, 表示自基站的第二根天線發(fā)出的信號沿第1條路徑到達移動終端的信號功率,L表示路徑的個數。其中 和 又分別包括面向移動終端101的專用物理信道的信號,公共導頻信道的信號以及所有其他物理信道的信號之和,分別記之為ID1(l)、IC1(l)、IUWS1(l)和ID2(l)、IC2(l)、IUWS2(l)。即I^OR1(l)=ID1(l)+IC1(l)+IUWS1(l)l=0,1,...L-1]]>----公式(3-1)I^OR2(l)=ID2(l)+IC2(l)+IUWS2(l)l=0,1,...L-1]]>----公式(3-2)對于移動終端101而言,在第1條路徑所接收到的來自第一根天線的信號 中,ID1(l)是所想要接收解調的信號,而根據前面的描述可以知道,IC1(l)和IUWS1(l)與ID1(l)之間相互正交,通過解擴處理后可以完全消除,所以對于ID1(l)的解調處理沒有影響。而任何其他路徑的接收信號 以及IOC則均與ID1(l)沒有相互正交的關系,不能在解擴處理中得到有效消除,因此構成了對于ID1(l)的非正交干擾。
同樣,在第1條路徑所接收到的來自第二根天線的信號 中,ID2(1)是所想要接收解調的信號,而根據前面的描述可以知道,IC2(l)和IUWS2(l)與ID2(l)之間相互正交,通過解擴處理后可以完全消除,所以對于ID2(1)的解調處理沒有影響。而任何其他路徑的接收信號 以及IOC則均與ID2(l)沒有相互正交的關系,不能在解擴處理中得到有效消除,因此構成了對于ID2(l)的非正交干擾。
在WCDMA系統中,由于基站即便采用兩根或者多根天線同時發(fā)送時,天線之間距離通常很小,因此可以認為來自不同的天線的信號經歷的多徑信道宏觀環(huán)境上非常相似,即來自不同的天線的信號擁有相同的路徑個數,各路徑分別具有相同的時間延遲,只是相位偏轉和衰落不同。進一步,基站側所采用的開環(huán)或閉環(huán)分集發(fā)射方式又基本消除了同一延時的路徑上兩根天線發(fā)送信號之間的相互干擾,這樣,對于第一根天線的第1條路徑的接收信號 中的成分對 中的ID1(1)不構成非正交干擾,而 構成了對ID1(1)的非正交干擾。同樣的, 構成了對于ID2(1)的非正交干擾。
因此在非天線分集模式下,以INORTH(l)表示對于ID1(l)的非正交干擾信號,則有INORTH(l)=IOC+Σk=0,k≠1L-1I^OR1(k)]]>----公式(4-1)結合公式(1)和公式(2-1),公式(4-1)又可以改寫為INORTH(l)=IO-I^OR1(l)]]>----公式(4-2)在天線分集模式下,以INORTH(l)表示對于面向用戶的專用物理信道在第l條路徑所經受的非正交干擾信號,則有INORTH(l)=IOC+Σk=0,k≠1L-1[I^OR1(k)+I^OR2(k)]]]>----公式(4-3)結合公式(1)和公式(2-2),公式(4-3)又可以改寫為INORTH(l)=IO-I^OR1(l)-I^OR1(l)]]>---公式(4-4)同時我們還注意到,根據上述對非正交干擾信號的理解和描述,對于同一路徑中的不管是面向移動終端101的專用物理信號ID(l)還是公共導頻信道的信號,它們所經受的非正交干擾信號是完全一致的?;谶@種考慮,本發(fā)明提供的方法利用公共導頻信道的信號來估計專用物理信道所經受的干擾信號功率。
附圖3所示為根據本發(fā)明所提供的方案實現干擾信號功率的估計的WCDMA系統移動終端接收機的一個優(yōu)選實施例。根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例,如附圖3所示,該移動終端接收機包括天線201用來接收寬帶無線信號,AGC(自動增益控制)放大器202用來放大接收信號,一個A/D(模數)轉換器203用來將模擬信號轉換為數字信號,一個AGC控制模塊205用來根據A/D(模數)轉換器203所輸出的數字基帶信號的平均功率進行自動調節(jié)AGC放大器202的增益,以保持AGC放大器202的輸出信號平均功率乃至A/D(模數)轉換器203所輸出的數字基帶信號的平均功率保持恒定。一個瑞克接收處理模塊204用于對輸入數字寬帶信號進行解擾處理、解擴處理、信道估計、相位補償、天線分離以及最大比合成等處理,一個廣播信道解碼處理和公共信息提取模塊206用于對所接收到的廣播信道解調信號進行解碼以及提取出其中的公共信息,最后包括干擾功率計算模塊207用于基于瑞克接收處理模塊204輸出的中間處理信號、AGC控制模塊205輸出的控制AGC放大器202的增益的控制信號以及廣播信道解碼處理和公共信息提取模塊206輸出的公共信息進行多徑信號中各路徑的非正交干擾信號功率估計處理。如本領域的有經驗的工程師所熟知的一樣,一個完整的WCDMA移動終端接收機還包括很多其他信號處理模塊以及其他許多信號處理功能,比如說小區(qū)搜索處理和多徑搜索處理等,但是由于與本發(fā)明所提供的干擾信號估計方法的實現沒有直接關系,所以這里就省略其具體描述。
如附圖4所示為本發(fā)明中的瑞克接收處理模塊204的模塊構成示意圖。瑞克接收處理模塊204包括一組路徑信號處理單元PPU1~PPUL,路徑信號處理單元的個數與多徑信號中所識別和分離出的路徑個數相對應,每一路徑信號處理單元包括一個導頻信道解擴處理負責對公共導頻信道的接收信號進行解擾和解擴處理;一條數據信道解擴處理模塊負責對作為解調處理對象的物理信道的信號解擴和解擾處理;一個信道估計模塊執(zhí)行信道估計處理。解擾處理所需要的自基站的擾碼以及解擴處理中所需要的作為解調對象的物理信道的擴頻碼分別是在小區(qū)搜索過程中以及對廣播信道的解碼中獲得,這一處理過程對于本領域有經驗的工程師來說是屬于常識性的知識,這里省略詳細描述。信道估計的目的是估計出該路徑在傳播過程中所經歷的相位偏轉以及功率衰減量。解擴和解擾處理中不區(qū)分天線分集模式還是非天線分集模式,但是信道估計需要區(qū)分不同的發(fā)送天線,這種區(qū)分就是依據不同天線發(fā)送的公共導頻信道中的相互正交的導頻模式,這一處理過程對于本領域有經驗的工程師來說是屬于常識性的知識,這里省略詳細描述。信道估計的結果CHE_1(1)……CHE_1(L)和CHE_2(1)……CHE_2(L)分別表示對于第一根發(fā)送天線的信道估計結果和第二根發(fā)送天線的信道估計結果,它們一方面用于相位補償,另一方面輸出給干擾功率估計模塊207以進行干擾功率估計。
瑞克接收處理模塊204還包括兩組復數共軛乘法器CMULT_1_1……CMULT_1_L和CMULT_2_1……CMULT_2_L,它們用于執(zhí)行信道估計值的共軛與數據解擴處理模塊的輸出數據之間的復數乘法運算。
瑞克接收處理模塊204還包括三個加法運算模塊ADD1、ADD2和ADD3。ADD1執(zhí)行針對第一根天線的各路徑的經過相位補償處理后的輸出信號進行累加,ADD2執(zhí)行針對第二根天線的各路徑的經過相位補償處理后的輸出信號進行累加,ADD3則執(zhí)行ADD1和ADD2的輸出信號的累加。
以上瑞克接收處理模塊204中包含了天線分集模式下對來自兩根天線的信號的處理,如果基站工作在非天線分集模式下的話,移動終端可以關閉針對來自第二根天線的信號處理的模塊,而只對來自第二根天線的信號進行處理。
以下首先參考
在非天線分集模式下本發(fā)明的干擾信號功率估計方法的實現過程。首先如附圖3進入天線201的寬帶射頻信號首先進行經過射頻和中頻處理,其中包括由AGC放大器202進行放大處理。對于本領域的有經驗的工程師來說,應該能夠理解射頻和中頻處理的基本知識,所以在附圖3中沒有給出相應模塊,這里也省略其具體描述。經過射頻和中頻處理后的模擬基帶信號經過A/D轉換器變成數字基帶信號,該數字基帶信號輸出由AGC控制模塊205計算當前的信號平均功率,并據此計算AGC放大器202的增益控制信號以調節(jié)AGC放大器202的增益從而保持A/D變換器輸出的數字基帶信號的平均功率基本保持恒定。該恒定平均功率目標通常被稱為參考功率或者參考電平,此處記為IREF,該參考電平通常是在移動終端接收機系統設計階段就已經確定好的,所以在干擾信號功率計算中可以作為已知信號使用。如附圖3所示,將AGC控制模塊205所輸出的增益控制信號所代表的增益記為GAGC,則可以得到天線201所接收到的寬帶信號的總功率為I^O=IREF/GAGC]]>----公式(5)前述數字基帶信號進入瑞克接收處理模塊204進行解調處理,包括解擾處理、解擴處理、信道估計、最大比合成等處理。這里假定移動終端已經通過小區(qū)搜索處理獲取了自基站的擾碼,并且經過多徑搜索處理已經確定了各路徑的延遲時間信息。
首先移動終端在瑞克接收處理模塊對第一公共控制信道(PCCPCH)進行解調處理,并將解調結果輸出給廣播信道解碼處理和公共信息提取模塊206,對第一公共控制信道(PCCPCH)中所包含的廣播信道進行解碼處理并且提取出其中的系統信息,這些系統信息包括公共導頻信道在基站發(fā)射的信號的總功率中所占的比例CPICH_Ec/Ior。CPICH_Ec/Ior輸出給干擾功率估計模塊207用于干擾功率的計算。
接下來移動終端利用瑞克接收處理模塊對面向自己的專用物理信道進行解調處理。在解調過程中所計算的基于CPICH的信道估計值CHE_1(1)……CHE_1(L)則輸出給干擾功率估計模塊207用于干擾功率的計算。如本領域有經驗的工程師所熟知的那樣,基于CPICH的信道估計值包含了各路徑的接收信號中CPICH信號的幅度估計以及相位偏轉估計值,因此可以得到IC1(l)=|CHE_1(l)|2/SFCPICH----公式(6-1)這里SFCPICH表示CPICH的擴頻系數,公式(6-1)中包含的含義是信號功率在經過解擴處理后增大了相當于擴頻系數的倍數。由于前述CPICH_Ec/Ior表示的在基站發(fā)送信號時公共導頻信道在基站發(fā)射的信號的總功率中所占的比例關系在信號傳播過程中不會發(fā)生變化,因此可以得到
I^OR1(l)=IC1(l)/CPICH_Ec/Ior]]>=|CHE_1(l)|2/(SFCPICH*CPICH_Ec/Ior)]]>----公式(6-2)干擾功率計算模塊207接收來自廣播信道解碼以及公共信息提取模塊206所輸出的公共信道的CPICH_Ec/Ior、瑞克接收模塊204所輸出的各路徑的信道估計結果CHE_1(1)……CHE_1(L)、以及AGC控制模塊205所輸出的AGC增益控制信號GAGC,基于這些輸入數據以及已知的AGC控制環(huán)路的參考功率IREF,并結合公式(4-2)、公式(5)和公式(6-2),即可計算出各路徑的非正交干擾信號功率,如下所示INORTH(l)=I^O-I^OR1(l)]]>=IREF/GAGC-|CHE_1(l)|2/(SFCPICH*CPICH_Ec/Ior)]]>----公式(7)以下參考
在天線分集模式下各路徑的非正交干擾信號功率方法的實現過程。在天線分集模式下,到A/D轉換器203的輸出端為止的處理與非天線分集模式下的處理完全一樣,即前述公式(5)對于天線分集模式下的處理仍然有效。
前述數字基帶信號進入瑞克接收處理模塊204進行解調處理,包括解擾處理、解擴處理、信道估計、最大比合成等處理。這里假定移動終端已經通過小區(qū)搜索處理獲取了自基站的擾碼,并且經過多徑搜索處理已經確定了各路徑的延遲時間信息。在天線分集模式下的瑞克接收處理與非天線分集模式下的瑞克接收處理的區(qū)別在于信道估計需要對兩根天線的信號分別進行,而且最大比合成不僅包括各天線以內的各路徑之間的合成,也包括兩根天線之間的信號的合成。這種區(qū)別對于本領域有經驗的工程師是常識性的,這里不作詳細描述。
首先移動終端在瑞克接收處理模塊對第一公共控制信道(PCCPCH)進行解調處理,并將解調結果輸出給廣播信道解碼處理和公共信息提取模塊206,對第一公共控制信道(PCCPCH)中所包含的廣播信道進行解碼處理并且提取出其中的系統信息,這些系統信息包括公共導頻信道在基站發(fā)射的信號的總功率中所占的比例CPICH_Ec/Ior。CPICH_Ec/Ior輸出給干擾功率估計模塊207用于干擾功率的計算。
接下來移動終端利用瑞克接收處理模塊對面向自己的專用物理信道進行解調處理。在解調過程中所計算的基于CPICH的信道估計值CHE_1(1)……CHE_1(L)和CHE_2(1)……CHE_2(L)則輸出給干擾功率估計模塊207用于干擾功率的計算。如本領域有經驗的工程師所熟知的那樣,基于CPICH的信道估計值包含了各路徑的接收信號中CPICH信號的幅度估計以及相位偏轉估計值,因此可以得到IC1(l)=|CHE_1(l)|2/SFCPICH----公式(8-1)IC2(l)=|CHE_2(l)|2/SFCPICH----公式(8-2)這里SFCPICH表示CPICH的擴頻系數,公式(6-1)中包含的含義是信號功率在經過解擴處理后增大了相當于擴頻系數的倍數。由于前述CPICH_Ec/Ior表示的在基站發(fā)送信號時公共導頻信道在基站發(fā)射的信號的總功率中所占的比例關系在信號傳播過程中不會發(fā)生變化,因此可以得到I^OR1(l)=IC1(l)/CPICH_Ec/Ior]]>=|CHE_1(l)|2/(SFCPICH*CPICH_Ec/Ior)]]>----公式(8-3)I^OR2(l)=IC2(l)/CPICH_Ec/Ior]]>=|CHE_2(l)|2/(SFCPICH*CPICH_Ec/Ior)]]>----公式(8-4)干擾功率計算模塊207接收來自廣播信道解碼以及公共信息提取模塊206所輸出的公共信道的CPICH_Ec/Ior、瑞克接收模塊204所輸出的各路徑的信道估計結果CHE_1(l)、以及AGC控制模塊205所輸出的AGC增益控制信號GAGC,基于這些輸入數據以及已知的AGC控制環(huán)路的參考功率IREF,并結合公式(4-4)、公式(5)和公式(8-3)、公式(8-4),即可計算出各路徑的非正交干擾信號功率,如下所示INORTH(l)=I^O-I^OR1(l)-I^OR2(l)]]>=IREF/GAGC-(|CHE_1(l)|2+|CHE_2(l)|2)/(SFCPICH*CPICH_Ec/Ior)]]>----公式(9)以上以WCDMA系統為例說明了本發(fā)明所提供的移動終端對多徑接收信號中各路徑的干擾信號功率的估計方法,但是應該理解這一估計方法在任何采用正交擴頻碼對不同物理信道進行擴頻處理以實現物理信道復用寬帶碼分多址通信系統都是適用的。另外,本發(fā)明雖然只對基站只用一根天線發(fā)送信號的情況以及用兩根天線發(fā)送信號的情況進行了說明,但是應該理解即便基站用多于兩根天線發(fā)送信號的情況也是適用的,只要各天線所發(fā)送的公共導頻信道采用了相互正交的導頻模式用于區(qū)分各天線的信號即可。
權利要求
1.一種寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計方法,其特征在于,它包括如下步驟第一步,接收寬帶擴頻信號,并計算所述寬帶擴頻信號的平均功率;第二步,對所述寬帶擴頻信號進行多徑信號識別和分離;第三步,解調所述寬帶擴頻信號中所包含的公共廣播信道,以提取公共導頻信道的發(fā)送功率信息;第四步,對所述各多徑信號進行解擴并基于公共導頻信道進行各路徑的信道估計,然后根據所述各信道估計值計算各多徑信號中公共導頻信道的平均功率;第五步,根據所述寬帶擴頻信號的平均功率、公共導頻信道的發(fā)送功率信息、各多徑信號中公共導頻信道的平均功率計算各路徑的非正交干擾信號功率。
2.一種寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計的裝置,其特征在于,它包括一個自動增益控制模塊,用于自動調節(jié)對接收到的寬帶輸入信號的增益,以保持后續(xù)信號處理模塊的輸入信號的平均功率保持在一個基本恒定的水平,并且根據其所確定的增益以及輸出信號平均功率來計算接收寬帶擴頻信號的平均功率;一個瑞克接收模塊,用于該寬帶擴頻信號進行多徑信號識別和分離,以及對各多徑信號進行解擴、解調,并基于公共導頻信道進行各路徑的信道估計;一個公共廣播信道解碼處理模塊,用于提取公共導頻信道的發(fā)送功率信息;一個干擾功率估計模塊,用于根據所述寬帶擴頻信號的平均功率、公共導頻信道的發(fā)送功率信息、各路徑的信道估計值計算各路徑的非正交干擾信號功率。
3.如權利要求2所述的寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計的裝置,其特征在于,所述的瑞克接收模塊包括一組路徑信號處理單元,路徑信號處理單元的個數與多徑信號中所識別和分離出的路徑個數相對應。
4.如權利要求3所述的寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計的裝置,其特征在于,每一所述路徑信號處理單元包括一個導頻信道解擴處理模塊,負責對公共導頻信道的接收信號進行解擾和解擴處理;一個數據信道解擴處理模塊,負責對作為解調處理對象的物理信道的信號解擴和解擾處理;一個信道估計模塊,執(zhí)行信道估計處理。
5.如權利要求2-4任一項所述的寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計的裝置,其特征在于,所述瑞克接收處理模塊還包括三個加法運算模塊,第一個加法運算模塊執(zhí)行針對第一根天線的各路徑的經過相位補償處理后的輸出信號進行累加,第二個加法運算模塊執(zhí)行針對第二根天線的各路徑的經過相位補償處理后的輸出信號進行累加,第三個加法運算模塊則執(zhí)行第一個加法運算模塊和第二個加法運算模塊的輸出信號的累加。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶碼分多址移動通信系統中非正交干擾估計方法及裝置,它能夠提供足夠的估計精度并且具有較低運算復雜度。它計算寬帶擴頻信號的平均功率、提取公共導頻信道的發(fā)送功率信息、根據各信道估計值計算各多徑信號中公共導頻信道的平均功率,然后根據上述寬帶擴頻信號的平均功率、公共導頻信道的發(fā)送功率信息、各多徑信號中公共導頻信道的平均功率,以通過專門的干擾功率估計模塊計算計算各路徑的非正交干擾信號功率。
文檔編號H04J13/00GK1980077SQ20051011088
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2005年11月29日
發(fā)明者陳小元, 劉鐵 申請人:上海明波通信技術有限公司