[发明专利]一种噪声功率估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统领域，特别涉及一种噪声功率估计方法和装置，采用本发明能够在复杂信道环境中快速、准确地实现长期演进系统中噪声功率估计的目的。

背景技术

移动通信系统中，噪声功率估计对接收端信号处理起着极为重要的作用。目前已知的对噪声估计存在严重依赖的基带信号处理算法包括：信道均衡、Turbo译码、信道估计、数字解调、小区切换等。

针对正交频分复用(简称，OFDM)系统的噪声估计，业界重点包含时域估计与频域估计两类。时域估计方案的代表，如中国专利201010190896.6所载的技术方案，将基于参考信号计算得到的频域信道响应转换至时域，将预先设定的有效信道窗口以外的抽头视为噪声抽头，统计所述抽头的平均功率作为噪声功率估计。该方案的弊端在于，首先，当实际信道存在最小时间分辨率以下的信道响应时(在实际应用中接近100％的发生概率)，其时域信道响应将存在显著的功率泄漏，导致预先设定的信道窗口以外仍然可能存在较强的信道抽头贡献，噪声功率估计的立论基础失效，估值会大于真实值；其次，随着信号质量的降低，接收定时同步精度随之下降，本方案基于预设的有效信道窗口极可能由于同步偏差而造成错误统计；最后，本方案需要将常规OFDM系统的频域信道响应经离散快速付氏变换(简称，IFFT)转换到时域，引入了额外的处理负担，不利于接收机功耗控制。

鉴于时域估计方案的上述弊端，业界又提出了频域估计方案。频率估计方案的代表，如中国专利200910088753.1所载技术方案，基于参考信号获取频域信道响应，基于预设置或实时获取的信道相干时间与相干带宽，将相干时间与相干带宽范围组成的相干块内的信道估计结果实施加权平均，估计出参考信号接收功率(简称，RSRP)，将参考信号的总功率减去该RSRP，即获得噪声功率估计。该方案核心弊端在于，首先，无论是预设置还是实时获取的信道相干时间与相干带宽，其存在错误估计风险，预设置不能满足复杂多变的无线传输信道特征，实时获取在信号质量不佳时并不可靠，一旦相干块选择有误，基于相干块的噪声功率估计精度无法获得保证；其次，接收机不可避免的存在定时与频率误差，所述误差将干扰相干块内的RSRP测量偏小，从而导致噪声功率估计偏大；最后，本方案依赖的参考信号在一个相干块内的数量较为有限，以第三代合作组织(简称，3GPP)长期演进(简称，LTE)系统为例，一个典型相干块--物理资源块(简称，PRB，对应时域上经历0.5ms，频域上经历180kHz)中的参考信号数量通常仅为4个，如此有限的样本并不足以支撑噪声功率的准确估计。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种噪声功率估计方法及装置，能够在信号质量处于接收机灵敏度处及复杂信道环境中，快速、准确地实现噪声功率估计。

本发明的一种噪声功率估计方法，接收目标物理信道并解析、重构出的类参考信号信息，利用类参考信号信息确定噪声功率粗略估计值；结合噪声功率粗略估计值与包括参考信号接收功率、类参考信号功率或确定的资源分配信息在内的辅助信息，搜索与识别传输带宽内的空闲资源单元；利用空闲资源单元功率确定噪声功率精细估计值。本发明首先充分利用参考信号以外的可用信息，实现噪声功率的粗略估计，克服因参考信号样本不足导致的噪声功率精度有限的弊端；其次，本发明结合噪声功率粗略估值与参考信号等辅助信息，搜索与识别传输带宽内的空闲资源单元；最后，利用空闲资源单元功率确定噪声功率精细估计值。

本发明的一种噪声功率估计装置，包括：

类参考信号生成器，接收目标物理信道并解析、重构出类参考信号信息；

噪声功率粗略估计器，与所述类参考信号生成器相连，基于类参考信号或基于类参考信号和/或参考信号实施噪声粗略估计；

空闲资源单元搜索器，与所述噪声功率粗略估计器、类参考信号生成器相连，结合所述噪声功率粗略估计器提供的噪声功率粗略估值与参考信号和/或所述类参考信号生成器提供的类参考信号功率和/或确定分配的资源单元，搜索与识别传输带宽内的空闲资源单元；

噪声功率精细估计器，与所述空闲子载波搜索器相连，用于统计所述空闲子载波搜索获得的空闲资源单元的功率，实现噪声功率精细估计值。