噪聲能量估算方法及設備的製作方法

2023-09-19 07:09:55 1

專利名稱：噪聲能量估算方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種噪聲能量估算方法及設備。
背景技術：
隨著高速上行鏈路分組接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)技術的引入，用戶設備(UE，User Equipment)為了達到最大高達5. 7Mbps的峰值速率，其發射功率要比R99用戶的UE高出很多。因此對HSUPA用戶來說，徑間幹擾遠大於本小區和/或其他小區的其他低速用戶所帶來的幹擾。寬帶碼分多址接入(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)網絡中，採用功率控制來消除遠近效應，具體是由基站估算服務小區內各UE在每時隙的信號幹擾比(SIR, Signal Interference Ratio)，當估算得到的某UE的 SIR高於預置的門限值時，則指示該UE降低發射功率，當估算得到的某UE的3頂低於預置的門限值時，則指示該UE提高發射功率。現有技術中，基站在估算UE的S^時，需要估算該UE的無偏專用物理控制信道 (DPCCH, Dedicated Physical Control Channel)信號能量，以及估算該UE的噪聲能量，將信號能量與噪聲能量的比值作為該UE的估算SIR。其中，基站估算UE的噪聲能量的過程大致為基站估算UE的各徑噪聲的能量，並且將該各徑噪聲的能量作為該UE的噪聲能量。但是，由徑間幹擾的特性可知，UE的各徑噪聲中包含有無用的信號能量，當信噪比增大時，該無用的信號能量也相應的增大，即UE的各徑噪聲也相應增大，然而徑間幹擾是在數據傳輸過程中出現的，UE的實際噪聲能量並不會受到徑間幹擾的影響，所以現有技術中估算UE的噪聲能量的方式使得估算得到的噪聲能量不準確。

發明內容
本發明實施例提供了一種噪聲能量估算方法及設備，能夠提高噪聲能量估算的準確性。本發明實施例提供的噪聲能量估算方法，包括通過均衡接收機對用戶設備UE發送的專用物理控制信道DPCCH信號進行均衡處理；根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量；按照所述均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。本發明實施例提供的噪聲能量估算設備，包括均衡接收機，用於對用戶設備UE 發送的專用物理控制信道DPCCH信號進行均衡處理；能量估算單元，用於根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量；轉換單元，用於按照均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。本發明實施例提供的信號幹擾比估算設備，包括噪聲能量估算設備；以及獲取單元，用於獲取UE的無偏DPCCH信號能量估算單元，用於將所述無偏DPCCH信號能量與所述噪聲能量估算設備得到的均衡處理前的噪聲能量的比值作為所述UE的信號幹擾比 SIR。本發明實施例中，對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則由該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，所以，該均衡前的噪聲能量更加接近於送入解碼器的噪聲，因此能夠提高噪聲能量估算的準確性。


圖1為本發明噪聲能量估算方法一個實施例示意圖；圖2為本發明噪聲能量估算方法另一實施例示意圖；圖3為本發明噪聲能量估算方法另一實施例示意圖；圖4為本發明噪聲能量估算設備一個實施例示意圖；圖5為本發明噪聲能量估算設備另一實施例示意圖；圖6為本發明噪聲能量估算設備另一實施例示意圖；圖7為本發明噪聲能量估算設備另一實施例示意圖；圖8為本發明信號幹擾比估算設備一個實施例示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供了一種噪聲能量估算方法及設備，能夠提高噪聲能量估算的準確性。請參閱圖1，本發明噪聲能量估算方法一個實施例包括101、通過均衡接收機對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理；本實施例中，當估算設備需要估算某個UE的噪聲能量時，可以首先通過均衡接收機對該UE發送的DPCCH信號進行均衡處理，具體可以使用RAKE均衡接收機進行均衡處理， 可以理解的是，在實際應用中，除了 RAKE均衡接收機之外，還可以使用其他類似的均衡接收機進行均衡處理，此處不作限定。需要說明的是，本實施例中的估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，此處不做限定。102、根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取UE的均衡處理後的噪聲能量；均衡處理後的DPCCH信號可以分為I路以及Q路，其中，在Q路上有承載信息，即 Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，I路上全部為均衡處理後的噪聲信號。本實施例中的DPCCH有用信號可以是用於控制數據傳輸的有效負載信號，即UE所期望發送的實際信號。估算設備可以根據均衡處理後的DPCCH信號從I路和/或Q路獲取UE的均衡處
理後的噪聲信號。
103、按照所述均衡接收機對應的均衡器權值將均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。估算設備獲取到UE的均衡處理後的噪聲能量之後，可以按照所述均衡接收機對應的均衡器權值將該均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。具體的，估算設備在通過均衡接收機對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理時，可以獲取到該均衡接收機對應的均衡器權值，則步驟103中可以根據均衡處理後的噪聲能量以及均衡器權值進行轉換得到均衡處理前的噪聲能量，即估算得到的UE的噪聲能量。其中，均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。本實施例中，估算設備對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾， 使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則由該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，所以，該均衡前的噪聲能量更加接近於送入解碼器的噪聲， 因此能夠提高噪聲能量估算的準確性。本實施例中，估算設備可以根據估算得到的UE的噪聲能量執行後續的操作，例如根據該噪聲能量進一步估算UE的SIR從而進行功率控制，或者根據該噪聲能量估計UE當前的網絡通信質量等，下面僅以根據噪聲能量估算UE的S^為例進行描述。本實施例中，根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取UE的均衡處理後的噪聲能量的方式可以有多種，下面舉例進行說明一、通過均衡處理後的DPCCH信號的Q路獲取UE的均衡處理後的噪聲能量請參閱圖2，本發明噪聲能量估算方法另一實施例包括201、將UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘；本實施例中，當估算設備需要估算某個UE的S^時，可以首先通過均衡接收機對該UE發送的DPCCH信號進行均衡處理，可以使用RAKE均衡接收機進行均衡處理，具體方式可以為將UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘。其中，均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當獲取到均衡器權值之後，估算設備可以將UE發送的DPCCH信號與該均衡器權值共軛相乘，即可以實現對DPCCH信號的均衡處理，從而消除徑間幹擾。本實施例中的估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，具體此處不作限定，本實施例中以基站為例進行說明。202、從均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射；均衡處理後的DPCCH信號可以分為I路以及Q路，其中，在Q路上有承載信息，即 Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，I路上全部為均衡處理後的噪聲信號。
本實施例中的DPCCH有用信號可以是用於控制數據傳輸的有效負載信號，即UE所期望發送的實際信號。基站可以從Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，該N為自然數，該N的取值與DPCCH發射模式相對應，具體此處不作限定。203、將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性；導頻映射完成後，將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性，即對DPCCH信號取絕對值，例如DPCCH發射時調製的DPCCH信號為1，_1，則去除極性之後為1，1。204、將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到UE的均衡處理後的噪聲能量；由於均衡處理後的DPCCH信號的Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，將相鄰的兩個去處極性後的DPCCH信號相減即可消除有用信號能量，則剩餘的能量即為均衡處理後的噪聲能量。需要說明的是，若本實施例中選取的DPCCH信號的數目大於2，即N大於2，則也可以通過求和後取平均的方式計算均衡處理後的噪聲能量，例如選取了 4個DPCCH信號，去除極性後分別為A，B，C，D，則可以將((D-C) + (B-A))/2作為均衡處理後的噪聲能量，也可以將 ((D-C) + (C-B) + (B-A))/3作為均衡處理後的噪聲能量。205、獲取均衡器權值的模；本實施例中的均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當計算得到均衡器權值w之後，可以計算均衡器權值w的模I wHw I，其中，/表示w 的共軛。206、將均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值作為均衡處理前的噪聲
能量；本實施例中，根據均衡接收機的原理可知，均衡處理前後的噪聲能量只相差一個倍數(即均衡權值的模)，因此可以推出均衡處理前的噪聲為均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值。207、對均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量；基站得到均衡處理前的噪聲能量之後，為了進一步提高該噪聲能量的精確性，還可以對該噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量，具體的濾波過程可以參考現有技術的描述，具體此處不作限定。需要說明的是，步驟207為可選步驟，在實際應用中可以根據需要確定是否執行。208、將UE的無偏DPCCH信號能量與濾波後的噪聲能量的比值作為UE的SIR。基站轉換得到濾波後的噪聲能量之後，可以將該UE的無偏DPCCH信號能量與該濾波後的噪聲能量的比值作為該UE的SIR。需要說明的是，若在實際應用中不執行步驟207，則在步驟208中可以直接將UE的無偏DPCCH信號能量與均衡處理前的噪聲能量的比值作為UE的SIR。本實施例中，獲取UE的無偏DPCCH信號能量的方式有多種方式，例如具體可以為基站可以根據該UE發送的DPCCH信號估算有偏DPCCH信號能量，再將該有偏 DPCCH信號能量與步驟206中計算得到的均衡處理前的噪聲能量之差作為該UE的無偏 DPCCH信號能量。其中，該UE的有偏DPCCH信號能量可以通過DPCCH信號在每個時隙的導頻數目、 導頻符號等參數估算得到，具體此處不作限定。可以理解的是，除了採用上述估算無偏DPCCH信號能量的方式之外，在實際應用中還可以採用其他的方式UE的無偏DPCCH信號能量，具體方式可以參見現有技術，此處不作限定。本實施例中，基站對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則由該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，使用該均衡前的噪聲能量估算UE的SIR時就不易受到徑間幹擾，使得估算得到的S^更加準確，從而提高功率控制的準確性；此外，本實施例中，得到均衡前的噪聲能量之後，還可以對該均衡前的噪聲能量進行變係數alpha濾波，使得噪聲能量更加準確，從而估算得到的S^也更加準確，能夠進一步提高功率控制的準確性。二、通過均衡處理後的DPCCH信號的I路獲取UE的均衡處理後的噪聲能量請參閱圖3，本發明噪聲能量估算方法另一實施例包括301、將UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘；本實施例中，當估算設備需要估算某個UE的S^時，可以首先通過均衡接收機對該UE發送的DPCCH信號進行均衡處理，可以使用RAKE均衡接收機進行均衡處理，具體方式可以為將UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘。其中，均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當計算得到均衡器權值之後，估算設備可以將UE發送的DPCCH信號與該均衡器權值共軛相乘，即可以實現對DPCCH信號的均衡處理，從而消除徑間幹擾。本實施例中的估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，具體此處不作限定，僅以基站為例進行說明。302、從均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部DPCCH信號；均衡處理後的DPCCH信號分為I路以及Q路，其中，只有Q路上有承載信息，即Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，I路上全部為均衡處理後的噪聲信號。例如，一個DPCCH子幀長度可以為10毫秒，共由15個時隙組成，每個時隙包含有 10個DPCCH信號，所以基站可以從均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部 10個DPCCH信號用以計算UE的均衡處理後的噪聲能量。303、對選取的DPCCH信號求平均值得到UE的均衡處理後的噪聲能量；本實施例中，由於均衡處理後的DPCCH信號在I路上全部為均衡處理後的噪聲信
9號，而不包含DPCCH有用信號，所以無需進行導頻映射以及去除極性。對選取的10個DPCCH信號直接求平均值後可以得到UE的均衡處理後的噪聲能量。需要說明的是，本實施例中是以當前時隙的10個DPCCH信號為例進行說明，可以理解的是，在實際應用中，也可以不必選取10個，而選取當前時隙內的任意數目個DPCCH信號，具體此處不作限定。304、獲取均衡器權值的模；本實施例中的均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當計算得到均衡器權值w之後，可以計算均衡器權值w的模I wHw I，其中，/表示w 的共軛。305、將均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值作為均衡處理前的噪聲
能量；本實施例中，根據均衡接收機的原理可知，均衡處理前後的噪聲能量只相差一個倍數(即均衡權值的模)，因此可以推出均衡處理前的噪聲為均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值。306、對均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量；基站得到均衡處理前的噪聲能量之後，為了進一步提高該噪聲能量的精確性，還可以對該噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量，具體的濾波過程可以參考現有技術的描述，具體此處不作限定。本步驟為可選步驟，在實際應用中可以根據需要確定是否執行。307、將UE的無偏DPCCH信號能量與濾波後的噪聲能量的比值作為UE的SIR。基站轉換得到濾波後的噪聲能量之後，可以將該UE的無偏DPCCH信號能量與該濾波後的噪聲能量的比值作為該UE的SIR。需要說明的是，若在實際應用中不執行步驟306，則在步驟307中可以直接將UE的無偏DPCCH信號能量與均衡處理前的噪聲能量的比值作為UE的SIR。本實施例中，基站對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則由該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，使用該均衡前的噪聲能量估算UE的SIR時就不易受到徑間幹擾，使得估算得到的SIR更加準確，從而提高功率控制的準確性；此外，本實施例中，得到均衡前的噪聲能量之後，還可以對該均衡前的噪聲能量進行變係數alpha濾波，使得噪聲能量更加準確，從而估算得到的SIR也更加準確，能夠進一步提高功率控制的準確性。三、通過均衡處理後的DPCCH信號的I路以及Q路獲取UE的均衡處理後的噪聲能量
前面兩個實施例中分別通過DPCCH信號的I路信號或Q路信號獲取到了噪聲能量，可以理解的是，本實施例中，還可以對前述兩個實施例中獲取到的噪聲能量進行加權運算從而得到最終的噪聲能量，例如基站通過圖2所示實施例中步驟204估算得到的噪聲能量為第一噪聲能量X，通過圖3所示實施例中步驟303估算得到的噪聲能量為第二噪聲能量Y。則基站可以將m*X+n*Y作為UE的均衡處理後的噪聲能量，其中，m為第一權重，η 為第二權重，m+n = 1，例如m = 0.5, η = 0. 5，則表示將第一噪聲能量與第二噪聲能量求平均後作為UE的均衡處理後的噪聲能量，m與η的具體取值此處不作限定。上面以幾個詳細的實施例對本發明噪聲能量估算方法進行了說明，可以理解的是，在實際應用中，由均衡後的DPCCH信號得到均衡後的噪聲能量的過程還可以通過其他的方式實現，此處不再贅述。上面對本發明中的噪聲能量估算方法進行了描述，下面對實際應用中執行這些方法的設備進行描述，請參閱圖4，本發明噪聲能量估算設備一個實施例包括均衡接收機401，用於對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理；能量估算單元402，用於根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取UE的均衡處理後的噪聲能量；轉換單元403，用於按照均衡接收機401對應的均衡器權值將均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。本實施例中的噪聲能量估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，具體此處不作限定，僅以基站為例進行說明。本實施例中，本實施例中，均衡接收機401對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則轉換單元 403根據該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，所以，該均衡前的噪聲能量更加接近於送入解碼器的噪聲，因此能夠提高噪聲能量估算的準確性。需要說明的是，本實施例中的噪聲能量估算設備的各個單元/組成部分之間的交互以及處理過程可以參考方法實施例的相關描述。請參閱圖5，本發明噪聲能量估算設備另一實施例包括均衡接收機501，用於對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理；能量估算單元502，用於根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取UE的均衡處理後的噪聲能量；轉換單元503，用於按照均衡接收機501對應的均衡器權值將均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量；本實施例中的噪聲能量估算設備還可以進一步包括濾波單元504，用於對均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量。本實施例中的能量估算單元502可以進一步包括
第一選取模塊5021，用於從均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，N為自然數，N的取值與DPCCH發射模式相對應；處理模塊5022，用於將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性；第一計算模塊5023，用於將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到UE的均衡處理後的噪聲能量。本實施例中的噪聲能量估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，具體此處不作限定，僅以基站為例進行說明。為便於理解，下面以一具體應用場景對本實施例中噪聲能量估算設備的各單元之間的交互進行詳細描述本實施例中，當需要估算某個UE的SIR時，均衡接收機501可以首先對該UE發送的DPCCH信號進行均衡處理，可以使用RAKE均衡接收機進行均衡處理，具體方式可以為將 UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘。其中，均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當計算得到均衡器權值之後，均衡接收機501可以將UE發送的DPCCH信號與該均衡器權值共軛相乘，即可以實現對DPCCH信號的均衡處理，從而消除徑間幹擾。均衡處理後的DPCCH信號分為I路以及Q路，其中，只有Q路上有承載信息，即Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，I路上全部為均衡處理後的噪聲信號。第一選取模塊5021可以從Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，N為自然數， N的取值與DPCCH發射模式相對應，具體此處不作限定。導頻映射完成後，處理模塊5022將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性，即對 DPCCH信號取絕對值，例如DPCCH發射時調製的DPCCH信號為1，_1，則去除極性之後為1， 1。由於均衡處理後的DPCCH信號的Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，第一計算模塊5023將相鄰的兩個去處極性後的DPCCH信號相減即可消除有用信號能量，則剩餘的能量即為均衡處理後的噪聲能量。需要說明的是，若本實施例中選取的DPCCH信號數目大於2，即N大於2，則也可以通過求和後取平均的方式計算均衡處理後的噪聲能量，例如選取了 4個DPCCH信號，去除極性後分別為A，B, C，D，則可以將((D-C) + (B-A))/2作為均衡處理後的噪聲能量，也可以將 ((D-C) + (C-B) + (B-A)) /3作為均衡處理後的噪聲能量。本實施例中的均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當計算得到均衡器權值W之後，可以計算均衡器權值W的模I WhW I，其中，/表示W 的共軛。本實施例中，根據均衡接收機的原理可知，均衡處理前後的噪聲能量只相差一個倍數(即均衡權值的模)，因此可以推出均衡處理前的噪聲能量為均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值，所以轉換單元503可以將均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值作為均衡處理前的噪聲能量。得到均衡處理前的噪聲能量之後，為了進一步提高該噪聲能量的精確性，濾波單元504還可以對該噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量，具體的濾波過程可以參考現有技術的描述，具體此處不作限定。本實施例中，均衡接收機501對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的 DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則轉換單元503根據該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，所以，該均衡前的噪聲能量更加接近於送入解碼器的噪聲，因此能夠提高噪聲能量估算的準確性；此外，本實施例中，得到均衡前的噪聲能量之後，濾波單元504還可以對該均衡前的噪聲能量進行變係數alpha濾波，使得噪聲能量更加準確。請參閱圖6，本發明噪聲能量估算設備另一實施例包括均衡接收機601，用於對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理；能量估算單元602，用於根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取UE的均衡處理後的噪聲能量；轉換單元603，用於按照均衡接收機601對應的均衡器權值將均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量；本實施例中的噪聲能量估算設備還可以進一步包括濾波單元604，用於對均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量。本實施例中的能量估算單元602可以進一步包括第二選取模塊6021，用於從均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部DPCCH信號；第二計算模塊6022，用於對選取的DPCCH信號求平均值得到UE的均衡處理後的噪
聲言旨量。本實施例中的噪聲能量估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，具體此處不作限定，僅以基站為例進行說明。為便於理解，下面以一具體應用場景對本實施例中噪聲能量估算設備的各單元之間的交互進行詳細描述本實施例中，當需要估算某個UE的SIR時，均衡接收機601可以首先對該UE發送的DPCCH信號進行均衡處理，可以使用RAKE均衡接收機進行均衡處理，具體方式可以為將 UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘。其中，均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。
當計算得到均衡器權值之後，均衡接收機601可以將UE發送的DPCCH信號與該均衡器權值共軛相乘，即可以實現對DPCCH信號的均衡處理，從而消除徑間幹擾。均衡處理後的DPCCH信號分為I路以及Q路，其中，只有Q路上有承載信息，即Q路中包含DPCCH有用信號以及均衡處理後的噪聲信號，I路上全部為均衡處理後的噪聲信號。由於每個時隙有10個DPCCH信號，所以第二選取模塊6021可以從均衡處理後的 DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部10個DPCCH信號用以計算UE的均衡處理後的噪聲言旨量。本實施例中，由於均衡處理後的DPCCH信號在I路上全部為均衡處理後的噪聲信號，而不包含DPCCH有用信號，所以無需進行導頻映射以及去除極性。第二計算模塊6022對選取的10個DPCCH信號直接求平均值後可以得到UE的均衡處理後的噪聲能量。需要說明的是，本實施例中是以當前時隙的10個DPCCH信號為例進行說明，可以理解的是，在實際應用中，也可以不必選取10個，而選取當前時隙內的任意數目個DPCCH信號(最少1個，最多10個)，具體此處不作限定。本實施例中的均衡器權值可以採用多種方式獲取，例如，可以通過信道估計以及高斯白噪聲功率估計，並根據均衡後的信號與發送信號均方誤差最小的原則，得出均衡器權值，或者可以採用其他的方式計算得到均衡器權值，具體可以參考現有技術的描述，此處不作限定。當計算得到均衡器權值W之後，可以計算均衡器權值W的模I WhW I，其中，/表示W 的共軛。本實施例中，根據均衡接收機的原理可知，均衡處理前後的噪聲能量只相差一個倍數(即均衡權值的模)，因此可以推出均衡處理前的噪聲能量為均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值，所以轉換單元603可以將均衡處理後的噪聲能量與均衡器權值的模的比值作為均衡處理前的噪聲能量。得到均衡處理前的噪聲能量之後，為了進一步提高該噪聲能量的精確性，濾波單元604還可以對該噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量，具體的濾波過程可以參考現有技術的描述，具體此處不作限定。本實施例中，均衡接收機601對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的 DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則轉換單元603根據該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，所以，該均衡前的噪聲能量更加接近於送入解碼器的噪聲，因此能夠提高噪聲能量估算的準確性；此外，本實施例中，得到均衡前的噪聲能量之後，濾波單元604還可以對該均衡前的噪聲能量進行變係數alpha濾波，使得噪聲能量更加準確，從而估算得到的S^也更加準確，能夠進一步提高功率控制的準確性。請參閱圖7，本發明噪聲能量估算設備另一實施例包括均衡接收機701，用於對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理；能量估算單元702，用於根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取UE的均衡處理後的噪聲能量；轉換單元703，用於按照均衡接收機701對應的均衡器權值將均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量；本實施例中的噪聲能量估算設備還可以進一步包括濾波單元704，用於對均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量。本實施例中的能量估算單元702可以進一步包括第一獲取模塊7021，用於從均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，N為自然數，N的取值與DPCCH發射模式相對應；將導頻映射之後的DPCCH 信號去除極性；將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到第一噪聲能量；第二獲取模塊7022，用於從均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部DPCCH信號，對全部DPCCH信號求平均值得到第二噪聲能量；第三計算模塊7023，用於將第一噪聲能量與第一權重的乘積以及第二噪聲能量與第二權重的乘積之和作為UE的均衡處理後的噪聲能量，第一權重與第二權重之和為1。本實施例中的噪聲能量估算設備在實際應用中可以為基站，也可以為其他的設備，例如基站控制器，或者類似的接入網設備等，具體此處不作限定，僅以基站為例進行說明。本實施例中，均衡接收機701對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的 DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則轉換單元703根據該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說，該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，所以，該均衡前的噪聲能量更加接近於送入解碼器的噪聲，因此能夠提高噪聲能量估算的準確性；此外，本實施例中，得到均衡前的噪聲能量之後，濾波單元704還可以對該均衡前的噪聲能量進行變係數alpha濾波，使得噪聲能量更加準確，從而估算得到的S^也更加準確，能夠進一步提高功率控制的準確性。請參閱圖8，本發明信號幹擾比估算設備一個實施例包括均衡接收機801，能量估算單元802，轉換單元803，濾波單元804 ；以及獲取單元805，用於獲取UE的無偏DPCCH信號能量；3頂估算單元806，用於將無偏DPCCH信號能量與均衡處理前的噪聲能量的比值作為UE的信號幹擾比SIR。本實施例中，均衡接收機801，能量估算單元802，轉換單元803，濾波單元804均與前述圖5至圖7所示實施例中描述的衡接收機，能量估算單元，轉換單元，濾波單元類似，具體功能以及連接此處不再贅述。本實施例中，均衡接收機801對UE發送的DPCCH信號進行均衡處理能夠消除徑間幹擾，使得信道平坦衰落，輸出的均衡後的DPCCH信號為類似單徑的信號，該均衡後的 DPCCH信號中所包含的均衡後的噪聲能量為類似單徑的噪聲能量，則轉換單元803由該均衡後的噪聲能量轉換得到的均衡前的噪聲能量也同樣為類似單徑的噪聲能量，也就是說， 該均衡前的噪聲能量中已經基本消除了無用的信號能量，使用該均衡前的噪聲能量估算UE的SIR時就不易受到徑間幹擾，使得估算得到的S^更加準確，從而提高功率控制的準確性；此外，本實施例中，得到均衡前的噪聲能量之後，濾波單元804還可以對該均衡前的噪聲能量進行變係數alpha濾波，使得噪聲能量更加準確，從而估算得到的S^也更加準確，能夠進一步提高功率控制的準確性。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，該程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。以上對本發明所提供的一種噪聲能量估算方法及設備進行了詳細介紹，對於本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，因此，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種噪聲能量估算方法，其特徵在於，包括通過均衡接收機對用戶設備UE發送的專用物理控制信道DPCCH信號進行均衡處理；根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量；按照所述均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量包括從所述均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，所述N 為自然數，所述N的取值與DPCCH發射模式相對應；將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性；將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到所述UE的均衡處理後的噪聲能量。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量包括從所述均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部DPCCH信號；對所述全部DPCCH信號求平均值得到所述UE的均衡處理後的噪聲能量。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量包括從所述均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，所述N為自然數，所述N的取值與DPCCH發射模式相對應；將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性； 將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到第一噪聲能量；從所述均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部DPCCH信號，對所述全部DPCCH信號求平均值得到第二噪聲能量；將所述第一噪聲能量與第一權重的乘積以及第二噪聲能量與第二權重的乘積之和作為所述UE的均衡處理後的噪聲能量，所述第一權重與所述第二權重之和為1。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述通過均衡接收機對用戶設備UE發送的專用物理控制信道DPCCH信號進行均衡處理包括將所述UE發送的DPCCH信號與預置的均衡器權值進行共軛相乘，所述均衡器權值與所述均衡接收機對應。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述按照均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量包括獲取所述均衡器權值的模I WhW I，所述W為所述均衡器權值，所述/為所述W的共軛；將均衡處理後的噪聲能量與所述IWI的比值作為均衡處理前的噪聲能量。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述按照均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量之後包括對所述均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述按照均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量之後包括將所述UE的無偏DPCCH信號能量與所述均衡處理前的噪聲能量的比值作為所述UE的信號幹擾比SIR。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述按照均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量之後包括對所述均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲能量； 所述將UE的無偏DPCCH信號能量與所述均衡處理前的噪聲能量的比值作為所述UE的信號幹擾比S^包括將所述UE的無偏DPCCH信號能量與所述濾波後的噪聲能量的比值作為所述UE的信號幹擾比SIR。
10.一種噪聲能量估算設備，其特徵在於，包括均衡接收機，用於對用戶設備UE發送的專用物理控制信道DPCCH信號進行均衡處理； 能量估算單元，用於根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量；轉換單元，用於按照均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。
11.根據權利要求10所述的噪聲能量估算設備，其特徵在於，所述噪聲能量估算設備還包括濾波單元，用於對所述均衡處理前的噪聲能量進行變係數alpha濾波得到濾波後的噪聲言旨量。
12.根據權利要求10或11所述的噪聲能量估算設備，其特徵在於，所述能量估算單元包括第一選取模塊，用於從所述均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，所述N為自然數，所述N的取值與DPCCH發射模式相對應； 處理模塊，用於將導頻映射之後的DPCCH信號去除極性；第一計算模塊，用於將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到所述UE的均衡處理後的噪聲能量。
13.根據權利要求10或11所述的噪聲能量估算設備，其特徵在於，所述能量估算單元包括第二選取模塊，用於從所述均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部 DPCCH信號；第二計算模塊，用於對選取的全部DPCCH信號求平均值得到所述UE的均衡處理後的噪聲言旨量。
14.根據權利要求10或11所述的噪聲能量估算設備，其特徵在於，所述能量估算單元包括第一獲取模塊，用於從所述均衡處理後的DPCCH信號的Q路中選取N個DPCCH信號進行導頻映射，所述N為自然數，所述N的取值與DPCCH發射模式相對應；將導頻映射之後的 DPCCH信號去除極性；將相鄰的兩個去除極性後的DPCCH信號相減得到第一噪聲能量；第二獲取模塊，用於從所述均衡處理後的DPCCH信號的I路中選取當前時隙的全部 DPCCH信號，對所述全部DPCCH信號求平均值得到第二噪聲能量；第三計算模塊，用於將所述第一噪聲能量與第一權重的乘積以及第二噪聲能量與第二權重的乘積之和作為所述UE的均衡處理後的噪聲能量，所述第一權重與所述第二權重之和為1。
15. 一種信號幹擾比估算設備，其特徵在於，包括 如權利要求10至14中任一項所述的噪聲能量估算設備；以及獲取單元，用於獲取UE的無偏DPCCH信號能量；S^估算單元，用於將所述無偏DPCCH信號能量與所述噪聲能量估算設備得到的均衡處理前的噪聲能量的比值作為所述UE的信號幹擾比SIR。
全文摘要
本發明實施例公開了一種噪聲能量估算方法及設備，能夠提高噪聲能量估算的準確性。本發明實施例方法包括通過均衡接收機對用戶設備UE發送的專用物理控制信道DPCCH信號進行均衡處理；根據均衡處理後的DPCCH信號的Q路信號和/或I路信號獲取所述UE的均衡處理後的噪聲能量；按照所述均衡接收機對應的均衡器權值將所述均衡處理後的噪聲能量轉換為均衡處理前的噪聲能量。本發明實施例能夠有效提高噪聲能量估算的準確性。
文檔編號H04L25/02GK102158442SQ20111009661
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月18日 優先權日2011年4月18日
發明者李樂亭, 王寧 申請人:上海華為技術有限公司