[发明专利]存在频率误差时的干涉估计

说明书

技术领域

本发明涉及电子数字通信系统，更具体地说，涉及无线通信系统中的接收机。

背景技术

数字通信系统包括时分多址(TDMA)系统和码分多址(CDMA)系统，该时分多址系统例如有符合GSM电信标准及其增强标准(例如GSM/EDGE)的蜂窝无线电话系统，该码分多址系统例如有符合IS-95、cdma2000以及宽带CDMA(WCDMA)电信标准的蜂窝无线电话系统。数字通信系统还包括“混合”TDMA和CDMA的系统，例如符合通用移动电信系统(UMTS)标准的蜂窝无线电话系统，该通用移动电信系统(UMTS)标准详细说明了欧洲电信标准协会(ETSI)在国际电信联盟(ITU)的IMT-2000框架内开发的第三代(3G)移动系统。第三代伙伴工程(3GPP)发布了UMTS和WCDMA标准。出于简化的目的，本申请着重于WCDMA系统，但是应该理解，可以在其他数字通信系统中实现本申请中描述的原理。

WCDMA基于直接序列扩频技术，其中，在下行链路(基站至终端)方向上分别通过伪噪声扰频码和正交信道化码分离基站和物理信道(终端或用户)。因为在CDMA系统中所有的用户共享相同的射频(RF)资源，所以每条物理信道不使用多于必要的功率是重要的。这是通过传输功率控制(TPC)机制来实现的，其中，基站在下行链路(DL)方向上向用户发送TPC命令，而用户在上行链路(UL)方向上实现这些命令，反之亦然。TPC命令使用户以多个增量增加或减少他们传输的功率电平，由此保持基站和用户之间的专用物理信道(DPCH)的目标信干比(SIR)。DPCH包括UL和DL中的专用物理数据信道(DPDCH)和专用物理控制信道(DPCCH)。DPDCH承载高层网络信令，并且可能还承载语音和/或视频服务，而DPCCH承载物理层控制信令(例如，导频符号/信号、TPC命令等)。在这里使用了WCDMA术语，但是应该理解，其他系统具有对应的术语。扰频和信道化码以及传输功率控制在本领域中是公知的。

图1表示诸如WCDMA系统的通信系统，该通信系统包括基站(BS)100，在本示例中该基站100处理与四个移动台(MS)1、2、3、4的连接。在下行链路中，BS 100以相应的功率电平向各个移动台进行传输，并且使用正交码字对由BS 100传输的信号进行扩频(spead)。在上行链路中，MS 1-MS 4以相应的功率电平向BS 100进行传输。该系统中的各个BS(以3GPP用语被称为节点B)为可以被划分为一个或更多个小区的地理区域服务。这些BS通过专用电话线路、光纤链路、微波链路等连接到对应的无线网络控制器(RNC，图1中未示出)。RNC引导MS或用户设备(UE)通过合适的BS进行呼叫，并且RNC通过一个或更多个核心网络节点(例如，移动交换中心(未示出)和/或分组无线服务节点(未示出))连接到诸如公共交换电话网(PSTN)、互联网等的外部网络。

WCDMA被设计为以低信噪比(SNR)进行操作，因此针对这种情况设计了诸如SIR估计器和自动频率控制(AFC)算法的WCDMA算法。例如，在传输功率控制(TPC)方案中使用以获得足够的服务质量(QoS)的SIR估计算法被设计为在低SIR下使用。通常用块错误率(BLER)对QoS进行量化。应该理解，在WCDMA系统(以及其它采用直接序列(DS)扩频技术的通信系统)中，噪声(N)包括热噪声和干涉，这是因为由于干涉信号的“错误”扩频码而导致信号的扩频使得干涉信号表现得类似于噪声(即，频率的展开和具有噪声本底(noise floor)的电平)。

SIR被用于内环功率控制，因为假设它具有对于BLER的几乎一对一的映射。以低的响应率进行操作的外环功率控制也被包括在WCDMA中，以补偿SIR和BLER之间的剩余的失配。功率控制和SIR至BLER映射在本领域是已知的，并且例如在Louay M.A.Jalloul等的“SIREstimation and Closed-Loop Power Control for 3G”，IEEE pp.831-835(2003)中进行了描述。

在这种通信系统中，BS在UE的DPCH上传输预定的导频符号。该BS还在公共导频信道(CPICH)上传输导频符号，而UE通常在估计无线信道对BS的脉冲响应(impulse response)时使用CPICH导频符号。应该认识到，由于CPICH的通常较高的SNR，使得UE使用CPICH导频进行信道估计而不使用DPCH导频，但是UE仍主要使用DPCH导频进行SIR估计，即，用于DL功率控制。