Способ и устройство для осш-измерения

В настоящем изобретении раскрыт способ измерения отношения сигнал - шум (ОСШ). Согласно способу измеряют мощность шума (I) одноканального сигнала после демодуляции полученного сигнала с помощью одноканального демодулятора многоканального приемного устройства на стороне приема. Общая мощность помех получается посредством эквипартиционного суммирования с измеренной мощностью помех каждого одноканального сигнала. Мощность сигнала (S) получается измерением после комбинации максимального отношения каждого одноканального сигнала. ОСШ полученного сигнала получается делением мощности сигнала на общую мощность помех. Устройство, используя описанный выше способ, содержит устройство измерения мощности помех в RAKE сумматоре и устройство измерения мощности сигнала после RAKE сумматора. Таким образом, измерение помех может эффективно обеспечивать большим количеством информации и может реально реагировать на изменение характеристики канала, что является техническим результатом. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к технологии мобильной связи CDMA, и более конкретно к способу и устройству измерения отношения сигнал - шум (ОСШ) на стороне приема.

Область применения изобретения

ОСШ измерение является важной технологией в системе мобильной связи CDMA, и в основном используется при контроле мощности, поиске ячеек (сот) и т.д. ОСШ измерение обеспечивает эффективной информацией об отношении сигнал - шум (помеха) в реальном времени для нормальной работы системы. Эффективность системы мобильной связи напрямую зависит от точности ОСШ измерения. Обычное ОСШ измерение описано в статье «ОСШ контроль мощности передачи обратной связи для когерентной DS-CDMA мобильной радиосвязи» (IEICE TRANS. COMMUN. VOL. E81-B, №7 ИЮЛЬ 1998). Со ссылкой на Fig.1 порядок ОСШ измерения может быть кратко изложен следующим образом:

1. После прохождения через RAKE сумматор 1 RAKE приемника переданный многоканальный сигнал формируется в одноканальный сигнал.

2. Суммированный RAKE сигнал посылается с одной стороны на устройство 2 измерения мощности сигнала для оценки мощности сигнала, и с другой стороны на устройство 3 измерения мощности помех для оценки мощности помех. Формулы для оценки можно найти в указанном выше документе.

3. Выходные сигналы с устройства 2 измерения мощности сигнала и с устройства 3 измерения мощности помех делится делителем 4 для получения измеряемой величины ОСШ.

Обычный способ измерения ОСШ заключается в измерении ОСШ одноканального сигнала после RAKE суммирования на стороне приема. Тем не менее, сигнал передается многоканальным распространением и принимается многоканальной приемной системой на стороне приема. Следовательно, измерение помех нереалистично и часть результатов теряется. Кроме того, с тех пор как канал системы мобильной связи стал каналом с релеевским затуханием, когда канал находится в состоянии большой глубины затухания, обычный способ ОСШ измерения не может действительно отражать колебания канала и не может обеспечить систему точной и эффективной информацией.

Краткое изложение изобретения

Изобретение предлагает способ и устройство для ОСШ измерения. Способ и устройство могут более эффективно предоставлять информацию измерения помех и предоставляют более точное ОСШ измерение.

Настоящее изобретение представляет собой метод измерения отношения сигнал - шум для системы мобильной связи CDMA. Сигнал демодулируется одноканальным демодулятором в RAKE сумматоре приемной стороны. После этого, измеряется мощность помех (I) одноканального сигнала. Измеренная мощность помех каждого одноканального сигнала посылается на усредняющий процессор (эквипартиционный сумматор) для формирования итоговой мощности помех. Каждый разнесенно принимаемый одноканальный сигнал измеряется для получения мощности сигнала (S). Отношение сигнал - шум получается путем деления мощности сигнала на общую мощность помех.

В технической схеме, указанной выше, общая мощность помех, полученная путем усреднения (эквипартиционного суммирования) далее может быть обработана сглаживающим фильтром для получения более точного значения мощности помех и отношения сигнал - шум.

Указанное измерение мощности помех одноканального сигнала после демодулирования одноканальным демодулятором на приемной стороне производится в каждом канале соответственно. Указанный разнесенный прием (диверсификационная комбинация) может быть осуществлена комбинацией максимальных отношений или комбинацией эквивалентных усилений.

Настоящее изобретение представляет устройство измерения отношения сигнал - шум, использующий способ, указанный выше. Устройство включает в себя, по крайней мере, RAKE сумматор, устройство измерения мощности сигнала, устройство измерения мощности помех и делитель.

RAKE сумматор включает в себя сложный одноканальный демодулятор и приемник системы с разнесением (диверсификационный сумматор). Все одноканальные сигналы на выходе одноканального демодулятора разнесенно принимаются приемником системы с разнесением для формирования единого сигнала, который используется для измерения мощности сигнала в устройстве измерения мощности сигнала.

Устройства измерения мощности помех представляют собой сложные устройства, установленные в RAKE сумматоре. Вход каждого устройства измерения мощности помех соединен с выходом одноканального демодулятора, соответственно. Все результаты измерения мощности помех, полученные с помощью каждого устройства измерения мощности помех, посылаются на усредняющий процессор для усреднения (эквипартиционного суммирования).

С выхода усредняющего процессора и выхода с устройства измерения мощности сигнала сигналы посылаются на делитель для получения отношения сигнал - шум.

Вышеуказанная техническая схема может дополнительно включать в себя сглаживающий фильтр. Вход сглаживающего фильтра присоединен к выходу усредняющего процессора. Выходной сигнал усредняющего процессора дополнительно проходит сглаживание. Выход сглаживающего фильтра и выход устройства измерения мощности сигнала посылаются на делитель для получения отношения сигнал - шум.

Указанное устройство измерения мощности помех и сложный одноканальный демодулятор соединены соответственно один за другим, то есть, выход каждого одноканального демодулятора присоединен к устройству измерения мощности помех. Указанный приемник системы с разнесением может осуществлять комбинирование максимальных отношений или эквивалентных усилений.

Согласно изобретению разделяют измерение мощности сигнала (S) и мощности помех (I). Это означает, что S измеряется после суммирования в RAKE сумматоре и I каждого канала измеряется до суммирования и общее I формируется посредством усреднения. Таким образом, измеряется ОСШ.

Поскольку согласно изобретению измеряются мощности помех I в каждом канале RAKE сумматора, измерение помех может эффективно получать больше информации. Таким образом, значение ОСШ, измеренное согласно изобретению, является более точным, чем измеренное обычным способом.

В дополнение, в случае, когда изобретение используется в системах контроля мощности, все исходные модули контроля мощности не требуют усовершенствования, таким образом сохраняются все преимущества обычного контроля мощности.

Краткое описание чертежей

Далее приводится подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает диаграмму обычного ОСШ измерения;

фиг.2 - блок-диаграмму конструктивного исполнения изобретения;

фиг.3 - диаграмму возможной интенсивности мощности передачи базовой станции;

фиг.4 - диаграмму возможного распространения мощности передачи базовой станции;

Описание предпочтительного варианта изобретения

Фиг.2 представляет блок-диаграмму варианта выполнения изобретения. Специфика работы варианта выполнения изобретения заключается в следующем:

1. Переданный сигнал, полученный многоканальным приемным устройством на стороне приема, демодулируется однопутевыми демодуляторами 11 в RAKE сумматоре 1, и затем формируется отдельный демодулированный однопутевой сигнал.

2. Отдельный демодулированный одноканальный сигнал, с одной стороны, проходит через сумматор 13 максимального отношения и комбинируется в итоговый сигнал, с другой стороны, проходит через устройство 12 измерения мощности помех для оценки мощности помех. Формула измерения мощности помех:

где является i-й путь мощности шумовой помехи, i =1,2,...n;

n - количество путей;

N_pilot - контрольное число;

r_i(m, k) - амплитуда m-го символа во временном k-м интервале i-го пути.

3. Беря среднее значение величины измеренной мощности помех каждого пути через усредняющий процессор 5, общая выведенная мощность :

4. Выходной сигнал с усредняющего процессора 5 проходит через сглаживающий фильтр 6 для сглаживания мощности помех, сглаживающий фильтр работает по функции:

где, является мощностью помех, обработанной α-фильтром в k-м временном интервале, - измеренная мощность помех в k-м временном интервале, α-коэффициент регрессии α-фильтра. В среде релеевского канала, с влиянием многоканального вывода и многопользовательского шума, коэффициент регрессии не должен принимать слишком больших значений.

5. При измерении мощности сигнала используется обычный метод, т.е., измерение после RAKE суммирования, формула измерения:

6. Подачей выходных сигналов устройства 2 измерения мощности сигнала и сглаживающего фильтра 6 через делитель 4 может быть получена величина ОСШ (SIR) в k-м временном интервале:

Результат делителя 4 берется как реальная величина ОСШ. В дополнении, если снижается требование к точности результата измерения, то процессом сглаживания выведенного измерения мощности можно пренебречь.

Указанная выше техническая схема изобретения использовалась в WCDMA (широкополосный CDMA) для ОСШ измерения во внутреннем цикле контроля мощности. В неработающем соединении контрольное число N_pilot принимается равным 4, количество каналов n принимается равным 2, и Блок Отношения Сбоя (БОС) полученного сигнала держится на 0.01. В модуле RAKE сумматора каждый из двух каналов измеряется по формуле (1). Затем получается общая мощность помех I путем подстановки среднего числа результатов измерения в формулу (2). Мощность сигнала S получается измерением сигнала после RAKE суммирования. Отношение мощности сигнала и мощности помех является измеряемой величиной ОСШ для мощности внутреннего цикла. Сравнивая значения измеренного значения ОСШ и предельного значения ОСШ, полученного путем контроля мощности внешнего цикла, вырабатывается команда контроля мощности. Таким образом осуществляется контроль мощности неработающим соединением.

В таблице представлены результаты контроля мощности при использовании способа измерения ОСШ в соответствии с изобретением и обычного способа измерения ОСШ, соответственно, в моделированных условиях нерабочего соединения при одних и тех же условиях.

Из таблицы видно, что средняя мощность и постоянная мощность, полученные при использовании способа измерения ОСШ согласно изобретению, ниже средней мощности и постоянной мощности, полученных при использовании обычного способа измерения ОСШ.

Фиг.3 и 4 представляют диаграммы возможной интенсивности и функция распределения, соответственно, передаваемой мощности базовой станции, при контроле мощности способом согласно изобретению.

Сравнивая способ измерения ОСШ согласно изобретению и обычный способ измерения ОСШ, видно, что при одних и тех же условиях, моделированный контроль мощности согласно изобретению лучше смоделированного контроля мощности обычным способом.

Указанное выше конструктивное исполнение не является ограничивающим изобретение. Любые эквивалентные изменения, замены и усовершенствования допускаются в рамках формулы изобретения.

1. Способ измерения отношения сигнал - шум (ОСШ) для системы мобильной связи CDMA включающий:

измерение мощности помех одноканального сигнала после прохождения полученным сигналом одноканального демодулирования в многоканальном приемном устройстве на стороне приема;

усреднение измеренной мощности помех одноканальных сигналов для получения общей мощности помех;

измерение мощности сигнала после разнесенного приема одноканальных сигналов;

получение измеренной величины ОСШ делением мощности сигнала на общую мощность помех.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя сглаживание общей мощности шума, полученной после усреднения.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что мощность шума одноканального сигнала измеряется в каждом канале, соответственно.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что разнесенный прием осуществляется комбинацией максимальных отношений или комбинацией эквивалентных усилений.

5. Устройство измерения ОСШ, содержащее RAKE-сумматор, включающий множество одноканальных демодуляторов и приемник системы с разнесением, устройство измерения мощности сигнала, множество устройств измерения мощности помех, установленных в вышеуказанном RAKE-сумматоре, усредняющий процессор и делитель, отличающееся тем, что выход каждого одноканального демодулятора соединен с входами приемника системы с разнесением, предназначенного для разнесенного приема одноканальных сигналов, получаемых с одноканальных демодуляторов,

выход приемника системы с разнесением соединен с входом устройства измерения мощности сигнала, предназначенного для измерения мощности сигнала, а

вход каждого устройства измерения мощности помех соединен с выходом одноканального демодулятора соответственно и выходы всех устройств измерения мощности помех соединены с входами усредняющего процессора, предназначенного для усреднения, причем

выход устройства измерения мощности сигнала и выход усредняющего процессора соответственно соединены с входами делителя, предназначенного для выполнения операции деления и получения значения сигнал-шум

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что усредняющий процессор соединен со сглаживающим фильтром; выходной сигнал усредняющего процессора посылается на сглаживающий фильтр для обработки; выходной сигнал сглаживающего фильтра и выходной сигнал устройства измерения мощности сигнала посылаются на делитель для операции деления и получения значения ОСШ.

7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что множество устройств измерения мощности помех и сложный одноканальный демодулятор расположены один за другим, т.е., выход одноканального демодулятора соединен с входом устройства измерения мощности помех.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что приемник системы с разнесением выполняет комбинацию максимальных отношений или эквивалентных усилений.