[发明专利]在无线通信系统的接收器中估计信干比

说明书

技术领域

本发明涉及在无线通信系统的接收器中估计从发射器到接收器的无线电信道的信干比的方法。

背景技术

在象全球移动通信系统(GSM)和宽带码分多址(WCDMA)等移动蜂窝标准的即将到来的演进中，象正交频分复用(OFDM)等新传输技术可能出现。此外，为在现有无线电频谱中使现有蜂窝系统顺利迁移到新的高容量高数据率系统，新系统必须能够在灵活的带宽中操作。用于此类新的灵活的蜂窝系统的一个提议是能视为3G WCDMA标准的演进的第三代(3G)长期演进(3G LTE)。此系统将使用OFDM作为下行链路中的多址技术(称为OFDMA)，并且将能够在从1.25MHz到20MHz范围内的带宽上操作。此外，对于最大带宽，将支持高达100Mb/s的数据率。

然而，预期不但高速率服务使用3G LTE，而且象话音等低速率服务也将使用3G LTE。由于3G LTE设计用于传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)，因此，因特网话音协议(VoIP)将是传播语音的服务。

为LTE选择OFDM有多个原因。一个原因是接收器复杂性能变得较低。另一个原因是至少在理论上OFDM允许很高效地使用可用带宽。

如果只有一个用户在传送，则从发射器到接收器的信道的质量一般在不同频率大不相同，或者换而言之，信道被认为是频率选择性的。由于OFDM中的信息在大量子载波上传送，因此，不同的调制和编码能在不同子载波或子载波的群组上应用，而不是在所有子载波上使用相同的调制和编码。在3G LTE中，子载波的一个此类群组是称为资源块的群组，对应于在一定的时间内使用一定数量的子载波发送的数据。通常，在3G LTE中的资源块由12个子载波和七个OFDM符号组成。为在不同资源块上应用不同的调制和编码，必须估计信道的不同资源块的质量，例如，信噪比或信干比(SIR)，并且必须将这些估计反馈到发射器。在不同资源块上的不同调制和编码允许在具有较高质量的资源块上传输比具有较低质量的那些资源块上更多的信息。

如通常在3G LTE(正交频分多址-OFDMA)中的情况中一样，在多个用户共享可用带宽时，通过分配不同资源块到不同用户来实现信道的共享。对于带有一个基站和多个移动台的蜂窝系统，从基站到不同移动台的信道大不相同，并且一般相互独立。在此情况下，能通过以下方式推广如上所述在具有良好质量的资源块上传送更多信息的构想。确定有关用于所有用户的所有资源块的质量。随后，基站不但能判定什么是最佳的调制和编码，而且能判定应为哪个用户分配什么资源块。

虽然使用自适应调制和编码的可能增益是相当大的，但在实践中却不太容易得到。首先，要估计信道质量，必须传送专用符号。自此以后，这些符号称为信道质量信息(CQI)导频。传送CQI导频的成本是双倍的。首先，部分传送功率用于传送导频而不是实际数据。其次，由于一些符号不携载任何用户数据，因此，能支持的有效使用的数据率被降低。

未得到可能增益的一个原因是信道不能为发射侧所知。发生此情况的一个原因是信道是随时间变化的。这意味着即使能在接收器侧极好地估计信道，在该信息变得在发射器侧可用时，信道也可能已更改。

估计本身也是繁重的任务。由于频率选择性和随时间变化的信道原因，快照SIR(瞬间SIR值)难以准确地进行，这造成了有偏差且有噪声SIR估计。这又使调度器在调制和编码的选择与资源块分配中做出错误的判定，从而降低系统容量及用户吞吐量。

通常，为避免有偏差且有噪声SIR估计，应在尽可能多的导频上进行相干累积。虽然对于良好的信道，此操作能进行，但最差情况的信道情形，即高多普勒、错误计时信息及严重频率选择性信道意味着极少的导频进行相干累积，由于用于SIR估计的导频数量的限制降低了SIR估计的准确度，这增大了估计中的偏差。

US 2006/0262841描述了采用帧结构化数据传送的一种通信系统，在帧中有多个时隙和帧中有多个导频符号，诸如UMTS系统、其它CDMA系统、WLAN系统或GSM系统，即，不在多个子载波上传送的系统。它公开了根据确定的一个标准或多个标准，诸如在订户单元与服务基站之间相对速度，可确定在SIR估计中从每个时间间隔包括的导频符号的数量。由于此系统不在不同子载波上传送，因此，它不涉及频率选择性的问题。

因此，需要方法和设备以实现能够使估计参数适应无线电环境的改进SIR估计方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种估计从发射器到接收器的无线电信道的信干比的方法，该方法实现了优化的估计性能而无论信道情形如何并因此改进了系统的吞吐量和容量。