為無線網絡的隨機接入信道估計信號與干擾加噪聲比的裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本公開一般設及無線網絡，W及具體設及一種為無線網絡的隨機接入信道估計信 號與干擾加噪聲比的方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 在一些無線網絡中，比如長期演進化TE)網絡，用戶設備扣巧通過經由物理隨機 接入信道（PRACH)將前導碼發射至基站（或演變的節點B，eNB)來獲得上行鏈路同步。運用 在PRACH的前導碼是質數長度的等幅Zadoff-化U狂C)序列，使得ZC序列的循環自相關是 理想的5函數并且具有不同根序列索引的兩個ZC序列的循環互相關是恒定的幅度'
其中N,。是ZC序列長度。在基站中，當前導碼在PRACH中被檢測時，其相關的信號與干擾加 噪聲比（SINR)可被估計。估計的前導碼SINR能夠用于在上行鏈路共享信道扣LSCH)上的 隨后第一預定發射的發射功率控制（TPC)。由于前導碼SINR估計主要用于在化SCH上的發 射，所W即使在PRACH上執行該估計，該估計應該反映在化SCH上的信道條件。

【發明內容】

[0003] 本文公開了一種為無線網絡的物理隨機接入信道（PRACH)確定噪聲基底和信號 與干擾加噪聲比（SINR)的裝置和方法。在描述的示例中，無線設備包括前導碼檢測器，其 經配置W識別經由無線網絡的隨機接入信道發射的前導碼。前導碼檢測器包括噪聲基底估 計器。噪聲基底估計器經配置，為由前導碼檢測器識別的給定前導碼根序列估計噪聲基底 值作為在分配至給定前導碼根序列的噪聲基底闊值之下的所接收信號樣本的均值（mean) 能量，該所接收信號樣本排除了在給定前導碼根序列上的所檢測的前導碼樣本。噪聲基底 估計器經配置W計算噪聲基底闊值作為：所接收信號樣本的平均（averary)能量，從中扣 除包含在每個循環前綴窗口中的總信號能量；和基于目標錯誤的前導碼檢測率的預定的歸 一化相對噪聲基底闊值的乘積，其中，在所述每個循環前綴窗口中，運用給定前導碼根序列 來檢測前導碼。
[0004] 在進一步描述的示例中，一種方法包括接收經由無線網絡的隨機接入信道發射的 信號。在所接收的信號中檢測前導碼。對于具有所檢測的任意前導碼的給定前導碼根序列， 將噪聲基底值估計為在分配至給定前導碼根序列的噪聲基底闊值之下的所接收信號樣本 的均值能量，該所接收信號樣本排除了在給定前導碼根序列上的所檢測的前導碼樣本。噪 聲基底闊值經計算作為：所接收信號樣本的平均能量，從中扣除包含在每個循環前綴窗口 中的的總信號能量；和基于目標錯誤的前導碼檢測率的預定的歸一化相對噪聲基底闊值的 乘積，其中，在所述每個循環前綴窗口中，運用給定前導碼根序列來檢測前導碼。
[0005] 在更多描述的示例中，用于實施無線基站的裝置包括前導碼檢測器，其經配置W 識別經由無線網絡的隨機接入信道發射的前導碼。前導碼檢測器包括噪聲基底估計器。噪 聲基底估計器經配置，為由前導碼檢測器識別的給定前導碼根序列估計噪聲基底值作為在 分配至給定前導碼根序列的噪聲基底闊值之下的所接收信號樣本的均值能量，該所接收信 號樣本排除了在給定前導碼根序列上的所檢測的前導碼樣本。噪聲基底估計器經配置W計 算噪聲基底闊值作為：所接收信號樣本的平均能量，從中扣除包含在每個循環前綴窗口中 的總信號能量；W及基于目標錯誤的前導碼檢測率的預定的歸一化相對噪聲基底闊值的乘 積，其中，在所述每個循環前綴窗口中，運用給定前導碼根序列來檢測前導碼。噪聲基底估 計器經配置W基于使用給定前導碼根序列之外的前導碼根序列檢測的所有前導碼的干擾 能量，調整針對給定前導碼根序列的噪聲基底值，為了每個所檢測的前導碼的SINR估計的 目的。
【附圖說明】
[0006] 圖1是各種實施例的無線網絡的方框圖。
[0007] 圖2是用于各種實施例的無線網絡的基站中的前導碼檢測器的方框圖。
[000引圖3是用于各種實施例的根序列所接收的信號功率樣本的圖形。
[0009] 圖4是一種在各種實施例的無線設備中確定信號與噪聲干擾比（SINR)的方法的 流程圖。
【具體實施方式】
[0010] 在傳統的前導碼檢測方法中，噪聲基底估計用于基于目標錯誤前導碼檢測率 (即，目標虛警率）計算前導碼檢測闊值。遺憾的是，如果在基站中配置多個根序列，由于在 不同根序列之間的恒定互相關，運用第一根序列接收到的前導碼導致不同根序列的噪聲基 底估計。因此，用于根序列的噪聲基底估計能夠包括來自針對不同根序列所接收的前導碼 的干擾。除了運種互相關干擾之外，當多個前導碼被接收用于給定根序列時，用于給定根序 列的噪聲基底估計也增加。運是由于運樣的事實，即，用于根序列的總接收功率被用于計算 用于前導碼檢測的噪聲基底估計，其包括用于給定根序列的所有接收的前導碼的功率。
[0011] 本公開的實施例提供用于信號與干擾加噪聲比（SINR)確定的改進的噪聲基底估 計。實施例通過將前導碼信號能量從應用到計算噪聲基底估計的信號能量中排除而產生改 進的噪聲基底估計。應用該改進的噪聲基底估計，實施例能夠計算用于上行鏈路共享信道 扣LSCH)的比傳統系統更精確的SINR值。
[0012] 圖1是各種實施例的無線網絡100的方框圖。示例無線網絡包括基站101、102W 及103。在實踐中，網絡100的實施例可包括任何數目的基站。每個基站101、102、W及103 在相應的覆蓋區域104、105W及106上是可操作的。每個基站的覆蓋區域進一步分成小 區。在示出的網絡中，每個基站的覆蓋區域分成S個小區。手機或其它用戶設備扣巧109 在CellA108中示出。CellA108是在基站101的覆蓋區域104內。基站101發射至肥 109并接收來自肥109的發射。隨著肥109移出CellA108并移入CellB107,可將肥 109切換至基站102。因為肥109與基站101同步，肥109能夠采用非同步隨機接入W初 始化至基站102的切換。
[0013] 非同步肥109也采用非同步隨機接入W請求上行鏈路111時間或頻率或代碼資 源的分配。如果肥109具有準備好用于發射的數據（比如流量數據、測量報告、W及跟蹤區 域更新），肥109能夠在上行鏈路111上發射隨機接入信號。隨機接入信號通知基站101， 肥109要求上行鏈路資源W發射肥的數據。基站101通過（經由下行鏈路110)向肥109 發射消息來響應，該消息包含用于肥109上行鏈路發射與可能的定時誤差校正一起的分 配的資源參數。
[0014] 在接收通過基站101在下行鏈路110上發射的資源分配和可能的定時提前消息之 后，UE109選擇性調整其發射定時并且在規定的時間間隔期間采用所分配的資源在上行鏈 路111上發射數據。 陽01引 網絡100的各種實施例操作符合長期演進化T巧網絡標準。因此，肥109通過經 由物理隨機接入信道（PRACH)向基站101發射前導碼而獲得上行鏈路同步。前導碼包括質 數長度的Zadoff-化U序列狂C)。運種序列擁有理想的周期自相關和最佳的周期互相關。 前導碼能夠是根ZC序列或根ZC序列的循環移位版本。
[0016] 基站101、102及103包括前導碼檢測器，該前導碼檢測器識別由肥發射的前導 碼、計算針對PRACH的SINR、W及基于針對PRACH計算的SINR確定在上行鏈路共享信道 上肥將施加的發射功率。包括在基站101、102及103中的前導碼檢測器提供PRACH噪聲 和PRACHSINR值，所述PRACH噪聲和PRACHSINR值比傳統基站提供的更精確。因此，基站 101、102及103能夠比傳統基站更精確地確定將由肥施加在ULSCH上的發射功率。
[0017] 圖2是用于無線網100的基站中的各種實施例的前導碼檢測器200的方框圖。在 前導碼檢測器200中，射頻信號經由天線202A和202B被接收。所接收的信號被數字化，并 且循環前綴（CP)去除器204a和204b將循環前綴從所接收的信號中去除。在循環前綴去 除之后，通過頻域變壓器206a和20化將信號轉換至頻域。根據是否運用相干或非相干累 加，可執行離散傅里葉變換（其大小是整個前導碼長度或是其組成序列長度）。副載波解映 射器208a和208b提取在頻域中由前導碼運用的副載波。在頻域實施例