[发明专利]用于使用下行链路前导测量载波干扰噪声比的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在数字通信系统中使用下行链路前导(preamble)测量载波干扰噪声比(CINR)的装置和方法。更具体地，本发明涉及一种用于在使用正交频分复用(OFDM)技术或正交频分多址(OFDMA)技术的数字通信系统中使用分别与多个小区或扇区对应的接收信号的前导来测量CINR并且使用该CINR来执行切换以及反向功率控制的装置和方法。

背景技术

当信号通过多径信道传输时，由多径引起的符号间干扰(ISI)存在于接收的信号中。为降低由ISI所引起的信号失真，符号周期必须长于信道延时扩展。作为一种能够简单地补偿存在于多径信道中的这种失真的调制方法，已经提出了一种正交频分复用(OFDM)技术(或正交频分多址(OFDMA)技术)。不同于使用单载波的发射技术，OFDM技术使用多个相互正交的子载波来传输数据。更具体地，OFDM技术对输入数据执行与用于调制的子载波的数量相同的次数的串并转换，并使用相应的子载波调制每个转换过的数据，从而将每个子载波的符号周期增加子载波的个数，同时保持原来的数据传输率。由于OFDM技术使用相互正交的子载波，所以其比传统的频分复用(FDM)技术具有更好的带宽效率和更长的符号周期。因此，OFDM技术比单载波调制技术更能抵抗ISI。

在OFDM系统中，收发机单元执行离散傅立叶逆变换(IDFT)和离散傅立叶变换(DFT)的调制/解调过程，这个过程可以由快速傅立叶逆变换(IFFT)和快速傅立叶变换(FFT)来有效地实现。这里，当将比信道延时扩展更长的保护间隔插入到每个发射符号周期中时，就保持了子载波的正交性。

在上述OFDM系统中，信道信号质量的精确测量对于功率控制或调制/解调来说是极其重要的。载波干扰噪声比(CINR)是一个用来评估信道信号质量的量的实例，并用于根据用于自适应功率控制或自适应调制和编码方案(MCS)的装置中的信道质量来控制功率并调整调制和编码方案(MCS)。这里，将CINR定义为总子载波信号功率除以总干扰和噪声功率，并且在OFDM系统中CINR可以是用于确定信道质量的参考量。

同时，在今天的蜂窝移动通信环境中，切换是指，当移动终端在小区内从一个扇区移动到另一个扇区或从一个小区移动到另一个小区时，自动地将当前通信信道改变至另一个通信信道的过程，因此，需要确保终端的移动性。为了切换和其他原因，管理每个小区或扇区的基站需要不断地检查终端的信道状态。此外，终端本身需要通过检查基站的信道质量来保持良好的信道状态。

在本发明中，提出了新的技术，其在数字通信系统中使用接收信号的前导使CINR的测量更简单和精确，并且使用于多种目的(诸如，切换等)的CINR的利用更有效。

发明内容

技术问题

本发明旨在使用前导来更简单地和更精确地测量接收信号的载波干扰噪声比(CINR)。

本发明还旨在通过插值运算和平均运算来从前导符号中更精确地估计前导信号。

本发明还旨在测量和比较分别与多个小区或扇区对应的CINR，从而执行切换来用于确保用户终端的移动性。

本发明还旨在根据频率复用因子(frequency reuse factor)来选择性地提取干扰分量信号和噪声分量信号，从而测量更精确的CINR。

本发明还旨在使用所测量的CINR来控制通信终端的发射功率，从而可以将在基站处所接收到的信号的强度保持在合适的级别上。

本发明还旨在向基站报告由通信终端所测量的CINR，从而基站可以识别通信终端的信道状态等，并将其用于调度。

技术方案

本发明的一方面提供了一种用于测量载波干扰噪声比(CINR)的装置，包括：前导符号获取单元，用于从基带频率信号中获取分别与多个小区或扇区对应的多个前导符号；信号估计单元，用于从每个前导符号来估计前导信号和数据信号；功率计算单元，用于关于每个小区或扇区，计算所估计的数据信号的功率值以及从前导符号和所估计的前导信号来计算噪声信号的功率值；CINR计算单元，用于关于每个小区或扇区，使用数据信号的功率值和噪声信号的功率值来计算CINR；以及切换判决单元，用于相互比较多个CINR并确定是否执行切换。

本发明的另一方面提出了一种使用前导测量CINR的方法，包括以下步骤：从基带频率获取分别与多个小区或扇区对应的多个前导符号；从每个前导符号中估计前导信号和数据信号；关于每个小区或扇区，从前导符号和所估计的前导信号中计算所估计的数据信号的功率值和噪声信号的功率值；关于每个小区或扇区，使用数据信号的功率值和噪声信号的功率值来计算CINR；以及相互比较多个CINR并且确定是否执行切换。