ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ШУМА В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04W52/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Этот патентный документ относится к системам, устройствам и методикам для оценки мощности шума в системе беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В системах беспроводной мобильной связи передатчик и приемник зачастую выполняют операции для того, чтобы поддерживать или повышать производительность канала связи. Например, в сотовой сети (например, 2G, 3G, 4G, CDMA, GSM, LTE и т.д.), базовая станция может периодически оценивать характеристику шума в канале приема (например, в канале восходящей линии связи для передач из мобильных терминалов в базовую станцию). Оценка характеристик шума, таких как мощность шума, может быть полезной для способности обнаруживать, соответствует ли величина принимаемой мощности передаче из мобильной станции (MS) или пользовательского оборудования (UE) либо соответствует канальному шуму.

[0003] В современных беспроводных системах ресурсы передачи (например, временные слоты или поднесущие) приостанавливаются для оценки канального шума (т.е. мобильным станциям не разрешается передавать по этим ресурсам передачи). Оценка шума зачастую выполняется в ходе этих зарезервированных временных слотов/поднесущих, для которых известно, что они не переносят какие-либо передачи. Тем не менее, резервирование ресурсов передачи занимает полосу пропускания для передачи пользовательских данных. Существует потребность в усовершенствованных методиках для оценки мощности канального шума.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Этот патентный документ предоставляет, в числе прочего, системы, устройства и методики для оценки мощности шума в канале связи в восходящей линии связи в сети беспроводной связи.

[0005] В одном примерном аспекте способ беспроводной связи включает в себя прием беспроводного сигнала, идентификацию доли шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и второе подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и оценку мощности шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и второму подпространству.

[0006] В другом примерном аспекте раскрыта система беспроводной связи, содержащая, по меньшей мере, одну мобильную станцию и базовую станцию. По меньшей мере, одна мобильная станция выполнена с возможностью выполнять передачу по восходящей линии связи по каналу восходящей линии связи. Базовая станция выполнена с возможностью принимать беспроводной сигнал в канале восходящей линии связи, идентифицировать долю шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемой передачи по восходящей линии связи на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и второе подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и оценивать мощность шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и второму подпространству.

[0007] Этот и другие аспекты, а также их реализации подробнее описываются на чертежах, в описании и в формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Фиг. 1 является представлением в форме блок-схемы сети беспроводной связи.

[0009] Фиг. 2 является представлением в форме блок-схемы устройства беспроводной связи.

[0010] Фиг. 3 является блок-схемой первого варианта осуществления методики оценки мощности шума.

[0011] Фиг. 4 является блок-схемой второго варианта осуществления методики оценки мощности шума.

[0012] Фиг. 5 является представлением в форме блок-схемы последовательности операций процесса беспроводной связи.

[0013] Фиг. 6 является представлением в форме блок-схемы части устройства беспроводной связи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0014] Этот патентный документ раскрывает методики оценки канального шума. В некоторых реализациях раскрытые методики могут быть использованы для того, чтобы оценивать мощность шума в канале восходящей линии связи в системе беспроводной связи. В некоторой реализации, оценки шума, полученные с использованием раскрытых методик, могут быть использованы при определении того, присутствует или нет передача по восходящей линии связи в данном временном слоте и/или в данной поднесущей в схеме передачи с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).

[0015] Раскрытые методики могут быть реализованы в базовой станции в глобальной беспроводной сети, к примеру, в сети по стандарту долгосрочного развития (LTE). Хотя раскрытые методики раскрыты как реализованные в базовой станции в беспроводной сотовой сети, эти методики являются в равной степени применимыми к любому развертыванию мобильной связи, такому как беспроводная локальная сеть, к примеру, на основе стандартов 802.11x либо Wi-MAX-стандарта и т.д.

[0016] Фиг. 1 показывает пример системы беспроводной связи. Система беспроводной связи может включать в себя одну или более базовых станций (BS) 105a, 105b, одно или более беспроводных устройств 110a, 110b, 110c, 110d и сеть 125 доступа. Базовая станция 105a, 105b может предоставлять беспроводные услуги для беспроводных устройств 110a, 110b, 110c и 110d в одном или более беспроводных секторов. В некоторых реализациях базовая станция 105a, 105b включает в себя направленные антенны, чтобы формировать два или более направленных луча с тем, чтобы предоставлять покрытие беспроводной связи в различных секторах.

[0017] Сеть 125 доступа может осуществлять связь с одной или более базовых станций 105a, 105b. В некоторых реализациях сеть 125 доступа включает в себя одну или более базовых станций 105a, 105b. В некоторых реализациях сеть 125 доступа осуществляет связь с базовой сетью (не показана на фиг. 1), которая предоставляет возможность соединения с другими системами беспроводной связи и системами проводной связи. Базовая сеть может включать в себя одну или более баз данных подписчиков на услуги, чтобы сохранять информацию, связанную с подписанными беспроводными устройствами 110a, 110b, 110c и 110d. Первая базовая станция 105a может предоставлять беспроводные услуги на основе первой технологии радиодоступа, тогда как вторая базовая станция 105b может предоставлять беспроводные услуги на основе второй технологии радиодоступа. Базовые станции 105a и 105b могут совместно размещаться или могут отдельно устанавливаться в области согласно сценарию развертывания. Сеть 125 доступа может поддерживать множество различных технологий радиодоступа.

[0018] Различные примеры систем беспроводной связи и сетей доступа, которые могут реализовывать настоящие методики и системы, включают в себя, в числе других, системы беспроводной связи на основе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), к примеру, CDMA2000 1x, стандарт высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD), усовершенствованный HRPD (eHRPD), универсальную систему мобильной связи (UMTS), сеть универсального наземного радиодоступа (UTRAN), усовершенствованную UTRAN (E-UTRAN), стандарт долгосрочного развития (LTE) и стандарт общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMax). В некоторых реализациях система беспроводной связи может включать в себя множество сетей с использованием различных беспроводных технологий. Двухрежимное или многорежимное беспроводное устройство включает в себя две или более беспроводных технологий, которые могут быть использованы для того, чтобы подключаться к различным беспроводным сетям. В некоторых реализациях беспроводное устройство может поддерживать режим одновременной передачи речи и данных (SV-DO).

[0019] Фиг. 2 является представлением в форме блок-схемы части радиостанции 205. Радиостанция 205, к примеру, базовая станция или беспроводное устройство, может включать в себя электронные схемы 210 процессора, к примеру, микропроцессор, который реализует одну или более беспроводных методик, представленных в этом документе. Радиостанция 205 может включать в себя электронные схемы 215 приемопередатчика для того, чтобы отправлять и/или принимать беспроводные сигналы по одному или более интерфейсов связи, таких как антенна 220. Радиостанция 205 может включать в себя другие интерфейсы связи для передачи и приема данных. Радиостанция 205 может включать в себя одно или более запоминающих устройств, выполненных с возможностью сохранять информацию, к примеру данные и/или инструкции. В некоторых реализациях электронные схемы 210 процессора могут включать в себя по меньшей мере часть электронных схем 215 приемопередатчика.

[0020] В системе LTE (стандарта долгосрочного развития) часто желательно иметь оценку принимаемой мощности "шума-и-помех", принимаемой во временном слоте передачи в формате 1/1a/1b по PUCCH (физическому каналу управления восходящей линии связи).

[0021] Одно применение для этой информации заключается в том, чтобы определять, отправлена ли PUCCH-передача из UE. В частности, для передач в PUCCH-формате 1, присутствие передачи указывает, что UE запрашивает разрешение на диспетчеризацию, а отсутствие указывает, что разрешение на передачу не требуется. Типично, приемник согласно PUCCH-формату 1 должен сравнивать мощность принимаемого сигнала по конкретному PUCCH-индексу с оцененной мощностью шума, чтобы определять присутствие или отсутствие PUCCH-передачи. Если мощность принимаемого сигнала значительно выше мощности шума, очень вероятно, что PUCCH-передача выполнена. Если мощность принимаемого сигнала является близкой к мощности шума, то менее вероятно, что PUCCH-передача выполнена.

[0022] Другим применением сведений по мощности принимаемого шума для PUCCH может быть координация помех между базовыми станциями, называемыми усовершенствованными узлами B. Если конкретный набор PUCCH-ресурсов согласованно принимает высокие уровни помех, в соседние усовершенствованные узлы B может отправляться сообщение с тем, чтобы инструктировать им регулировать свои передачи с целью уменьшать помехи.

[0023] В одном RB (блоке ресурсов), выполненном с возможностью содержать только форматы 1/1a/1b, может присутствовать самое большее 36 UE с использованием любого сочетания форматов 1, 1A или 1B (в частности, в LTE). Эти передачи нумеруются посредством индекса и, при условии, что p_f представляет PUCCH-индекс для наименьшего PUCCH-индекса, занимающего конкретный PUCCH RB, все индексы p_f-p_f+35 (включительно) должны занимать один и тот же RB.

[0024] В целях упрощения пояснения в этом документе предполагается, что до 36 UE могут занимать идентичную пару PUCCH RB (т.е. $${\Delta }_{\text{shift}}^{\text{PUCCH}}$$ равно 1), и что p_f равно 0. Другими словами, пояснение в этом документе нацелено на описание индексов 0-35 PUCCH-формата 1/1a/1b, которые предположительно занимают идентичную RB-пару. Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что идентичное описание может использоваться для любых 36 PUCCH-индексов, занимающих один и тот же RB.

[0025] Ниже поясняется одна примерная реализация того, как может быть оценена мощность шума в PUCCH RB.

[0026] Для определенного временного слота с обычным CP (циклическим префиксом) последовательность циклических сдвигов $${\alpha }_p\left(k\right)$$ создается для PUCCH-передачи p (с номерами 0-35) для каждого OFDM-символа k (с номерами 0-6), который должен быть передан. Подробности того, как вычисляются значения $${\alpha }_p$$ , можно найти в технических требованиях LTE (например, раздел 5.4.1 3GPP TS 36.211, документа 3GPP, полностью содержится по ссылке в настоящем документе). Эти циклические сдвиги используются для того, чтобы модифицировать 12-элементный вектор-столбец $$\overline{r}$$ базовой последовательности следующим образом:

$$r_{p,k}\left(n\right)=e^{j{\alpha }_p(k)n}\overline{r}\left(n\right)$$ (уравнение 1)

[0027] Подробности, связанные с формированием вектора $$\overline{r}$$ , можно найти в технических требованиях LTE (см. вышеприведенный раздел). В частности, следует искать определение $${\overline{r}}_{u,v}$$ .

[0028] На основе PUCCH-индекса p, последовательность $${\overline{w}}_p$$ выбирается из 3 возможных последовательностей: $${\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\end{array}\right]}^{}$$ , $${\left[\begin{array}{ccc}1& e^{j2\pi /3}& e^{j4\pi /3}\end{array}\right]}^{}$$ или $${\left[\begin{array}{ccc}1& e^{j4\pi /3}& e^{j2\pi /3}\end{array}\right]}^{}$$ . То, какая именно последовательность выбирается для конкретного значения p, описывается в технических требованиях LTE.

[0029] Кроме того, так же на основе PUCCH-индекса p, последовательность w_p выбирается из 3 возможных последовательностей: +1 +1 +1 +1, +1 -1 +1 -1 либо +1 -1 -1 +1. То, какая именно последовательность выбирается для конкретного значения p, описывается в технических требованиях LTE.

[0030] Сигнал, передаваемый посредством UE на поднесущей a, и OFDM-символ b в конкретном временном слоте могут описываться как T_p(a,b) следующим образом:

$$T_p=\left[\begin{array}{ccccccc}{d}_p{w}_p\left(0\right)r_{p\mathrm{,0}}& d_p{w}_p\left(1\right)r_{p\mathrm{,1}}& {\overline{w}}_p\left(0\right)r_{p\mathrm{,2}}& {\overline{w}}_p\left(1\right)r_{p\mathrm{,3}}& {\overline{w}}_p\left(2\right)r_{p\mathrm{,4}}& d_p{w}_p\left(2\right)r_{p\mathrm{,5}}& d_p{w}_p\left(3\right)r_{p\mathrm{,6}}\end{array}\right]$$ (уравнение 2),

[0031] где d_p является данными, передаваемыми посредством UE, и принимает различные значения в зависимости от того, должен ли передаваться запрос на диспетчеризацию или ACK/NACK. Подробности относительно фактического формирования значений d_p можно найти в технических требованиях LTE. Абсолютное значение d_p составляет 0 или 1.

[0032] Эта матрица может быть преобразована в вектор с длиной 84 следующим образом:

$${\overrightarrow{t}}_p={\left[\begin{array}{ccccccc}{d}_p{w}_p\left(0\right)r_{p\mathrm{,0}}{}^T& d_p{w}_p\left(1\right)r_{p\mathrm{,1}}{}^T& {\overline{w}}_p\left(0\right)r_{p\mathrm{,2}}{}^T& {\overline{w}}_p\left(1\right)r_{p\mathrm{,3}}{}^T& {\overline{w}}_p\left(2\right)r_{p\mathrm{,4}}{}^T& d_p{w}_p\left(2\right)r_{p\mathrm{,5}}{}^T& d_p{w}_p\left(3\right)r_{p\mathrm{,6}}{}^T\end{array}\right]}^T$$ ,

[0033] где ^T представляет операцию транспонирования матрицы.

[0034] Два базисных вектора могут быть извлечены следующим образом:

(уравнение 3)

(уравнение 4)

[0035] при этом коэффициенты нормализации здесь служат, чтобы обеспечивать то, что нормы базисных векторов равны 1.

[0036] Векторы $${\overrightarrow{b}}_{p,d}$$ и $${\overrightarrow{b}}_{p,r}$$ являются ортогональными для всех значений p. Кроме того, $${\overrightarrow{b}}_{p,d}$$ являются ортогональными для всех значений p, диспетчеризованных в идентичной паре PUCCH RB, согласно их схеме в технических требованиях LTE. Наконец, $${\overrightarrow{b}}_{p,r}$$ являются ортогональными для всех значений p, диспетчеризованных в одной и той же паре PUCCH RB, также согласно их схеме в технических требованиях LTE.

[0037] Сигнал, передаваемый посредством UE в одном временном слоте, затем может представляться следующим образом:

$${\overrightarrow{t}}_p=\sqrt{36}{\overrightarrow{b}}_{p,r}+\sqrt{48}{d}_p{\overrightarrow{b}}_{p,d}$$ (уравнение 5)

[0038] Сигнал, принимаемый посредством усовершенствованного узла B по одному временному слоту RB-пары, может описываться следующим образом:

$$\overrightarrow{r}=\overrightarrow{n}+{\displaystyle \sum _{p=0}^{35}{h}_p{\overrightarrow{t}}_p}$$ (уравнение 6),

[0039] где $$\overrightarrow{n}$$ является принимаемым шумом (содержащим, помимо прочего, помехи и тепловой шум), а h_p является откликом канала между UE и усовершенствованным узлом B. Без потери общности предполагается, что канал является плоским, и предполагается, что шум является белым гауссовым шумом с мощностью $${\sigma }_n^2$$ сигнала.

[0040] Развернем вышеприведенное уравнение:

$$\overrightarrow{r}=\overrightarrow{n}+{\displaystyle \sum _{p=0}^{35}\sqrt{36}{h}_p{\overrightarrow{b}}_{p,r}+\sqrt{48}{h}_p{d}_p{\overrightarrow{b}}_{p,d}}$$ (уравнение 7)

[0041] Суммирование может выражаться с использованием умножения матриц следующим образом:

(уравнение 8)

[0042] Скомпонуем все базисные векторы в матрицу B:

(уравнение 9)

[0043] Все столбцы B имеют единичную норму и являются взаимно ортогональными, как указано ранее.

[0044] Чтобы обнаруживать PUCCH-передачи, далее можно умножать принимаемый сигнал на B^H, где оператор ^H представляет эрмитово транспонирование:

(уравнение 10)

(уравнение 11),

[0045] где $${\overrightarrow{n}}_z$$ является вектором шума со статистикой, эквивалентной $$B^H\overrightarrow{n}$$ . Поскольку столбцы B имеют норму 1 и являются взаимно ортогональными, $${\overrightarrow{n}}_z$$ также является белым гауссовым шумом с мощностью $${\sigma }_n^2$$ сигнала.

[0046] Со ссылкой на фиг. 3 проиллюстрирована блок-схема, которая иллюстрирует примерный вариант осуществления 300 для решения вышеприведенных уравнений, в котором входной сигнал $$\overrightarrow{r}$$ подается в модуль 302 разделения PUCCH-канала и данных, который формирует значения Z в уравнении (306: используется для оценки канала, 308: используется для оценки данных).

[0047] Оценка шума зачастую выполняется посредством резервирования некоторых PUCCH-индексов таким образом, что UE вообще не должны передавать по этим индексам. Например, если резервируется PUCCH-индекс 2, и известно, что UE вообще не должны использовать этот индекс, то известно, что Z(2) и Z(38) содержат только шум. Мощность, фактически принимаемая по этим индексам, может измеряться и использоваться в качестве оценки мощности принимаемого шума.

[0048] Пусть U представляет собой набор неиспользуемых PUCCH-индексов 312. Мощность принимаемого шума может оцениваться следующим образом:

(уравнение 12),

[0049] где size(U) является числом элементов в наборе U.

[0050] На фиг. 3 проиллюстрировано уравнение 12, в котором неиспользуемые значения Z вводятся в модуль 310 оценки мощности шума, который оценивает мощность принимаемого шума и перенаправляет это значение (например) в модуль 304 PUCCH-детектора.

[0051] Один возможный недостаток вышеописанного варианта осуществления заключается в том, что он предполагает, что для оценки мощности шума должны резервироваться некоторые PUCCH-ресурсы, которые могут в иных случаях использоваться для связи с UE.

[0052] Со ссылкой на фиг. 4, ниже поясняется второй вариант осуществления методики оценки мощности шума.

[0053] Эта методика заключает в себе нахождение сначала решения для набора базисных векторов, которые охватывают нуль-пространство B^H. В общем, может быть бесконечно много наборов базисных векторов, которые охватывают нуль-пространство B^H, и любой из них может быть использован (как описано ниже). Один конкретный пример, который может быть использован, заключает в себе нахождение сначала решения для сингулярного разложения (SVD) B^H следующим образом:

$$B^H=US{V}^H$$ (уравнение 13)

[0054] Нуль-пространство B^H является пространством векторов v, которые удовлетворяют следующему:

$$B^{H}v=0$$ (уравнение 14)

[0055] Используем сингулярное разложение (SVD) B^H, приведенное выше:

$$US{V}^{H}v=0$$ (уравнение 15)

$$S{V}^{H}v=0$$ (уравнение 16)

[0056] Матрица S имеет размер 84×72 и содержит только ненулевые значения на своей основной диагонали. Если v представляет собой любую линейную комбинацию последних 12 векторов-столбцов V, можно видеть, что уравнение 14 оценивается как нуль. Следовательно, последние 12 столбцов матрицы V 84x84 являются базисом для нуль-пространства B^H.

[0057] Другой примерный набор из 12 базисных векторов, который также охватывает нуль-пространство B^H, представляет собой следующее:

(уравнение 17)

для m=0..11.

[0058] Следует принимать во внимание, что пример, приведенный в уравнении 17 для набора 12 базисных векторов и в уравнениях для SVD, предоставленных выше, служит только для того, чтобы демонстрировать, что возможно множество решений по базисным векторам нуль-пространства. Другие способы могут применяться специалистами в данной области техники, чтобы находить решения относительно базисных векторов для нуль-пространства B^H. Кроме того, следует принимать во внимание, что все пространство, охватываемое посредством B^H, может быть логически разделено на нуль-пространство и пространство, охватываемое посредством остающегося пространства, охватываемого с использованием столбцов вышеуказанной матрицы.

[0059] Пусть B_n представляет матрицу 84×12, содержащую 12 векторов, которые охватывают B^H-нуль-пространство B^H. Эти векторы могут быть сформированы с помощью либо вышеописанных способов, либо любого другого способа, который может формировать нуль-пространство B^H.

[0060] Расширенная версия B, называемая B_e (размера 84×84), может быть создана следующим образом:

$$B_e=\left[\begin{array}{cc}B& B_n\end{array}\right]$$ (уравнение 18)

[0061] Если принимаемый сигнал умножается на $$B_e^H$$ , эта операция может представляться следующим образом:

(уравнение 19)

(уравнение 20),

[0062] где $${\overrightarrow{n}}_x$$ является случайным вектором шума со статистикой, идентичной $$B_e^H\overrightarrow{n}$$ . Поскольку столбцы $$B_e^H$$ имеют норму 1 и являются взаимно ортогональными, $${\overrightarrow{n}}_x$$ является белым гауссовым шумом с мощностью $${\sigma }_n^2$$ сигнала.

[0063] На фиг. 4 проиллюстрировано уравнение 19, в котором входной сигнал $$\overrightarrow{r}$$ подается в модуль 402 усовершенствованного разделения PUCCH-канала и данных, который формирует значения X в уравнении (406: используется для оценки канала, 408: используется для оценки данных).

[0064] Пусть U представляет собой набор неиспользуемых PUCCH-индексов. Мощность принимаемого шума может теперь оцениваться следующим образом:

(уравнение 21),

[0065] где size(U) является числом элементов в наборе U.

[0066] На фиг. 4 проиллюстрировано уравнение 21, в котором индексы 72-83 X (414), а также неиспользуемые значения 410 X вводятся в модуль усовершенствованной оценки мощности шума, который оценивает мощность принимаемого шума и перенаправляет это значение (например) в модуль 404 PUCCH-детектора. Неиспользуемые PUCCH-индексы указываются с помощью ссылки с номером 412.

[0067] Одно преимущество вышеописанного второго варианта осуществления состоит в том, что он дает возможность занятия всех 36 PUCCH-индексов передачами из различных UE. В таком случае U является пустым набором, и вышеописанный первый вариант осуществления может не формировать оценку мощности шума в PUCCH-передаче. Во втором варианте осуществления, поясненном относительно фиг. 4, даже если U является пустым набором, по-прежнему существует 12 выборок (X(72)-X(83)), которые могут быть использованы для того, чтобы оценивать мощность принимаемого шума.

[0068] Другое преимущество этой методики состоит в том, что даже если U не является пустым набором, эта методика по-прежнему дает возможность использования большего числа выборок для того, чтобы оценивать мощность принимаемого шума, и за счет этого должна позволять формировать более надежную оценку. Например, если размер U равен 1, вариант осуществления, поясненный относительно фиг. 1, должен позволять усреднять 2 выборки, чтобы оценивать мощность принимаемого шума. В отличие от этого, вторая методика должна позволять усреднять 14 выборок, что вероятно приводит к более надежной оценке мощности принимаемого шума.

[0069] Специалистам в данной области техники должно быть понятным, что умножение на базисные векторы $${\overrightarrow{b}}_{p,r}$$ и $${\overrightarrow{b}}_{p,d}$$ , описанное в этом документе, может быть реализовано через комбинацию операций DFT (дискретного преобразования Фурье) и Адамара. Любая конкретная реализация умножения на базисные векторы может быть использована.

[0070] Кроме того, хотя варианты осуществления описываются в контексте LTE-системы связи в восходящей линии связи, специалисты в данной области техники могут использовать раскрытые методики и распространять их на любую систему связи, для которой существует FOE-алгоритм, который удовлетворяет условиям, описанным ранее.

[0071] Фиг. 5 является представлением в форме блок-схемы последовательности операций процесса 500 беспроводной связи. На этапе 502 принимается беспроводной сигнал. Как пояснено выше, сигнал может быть, например, принят по PUCCH и может включать в себя или не включать в себя передачи по восходящей линии связи из UE. На этапе 504 доля шума в беспроводном сигнале идентифицируется посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и второе подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала. Как описано выше относительно уравнений 13-21, разложение может быть выполнено с использованием методик сингулярного разложения. На этапе 506 мощность шума оценивается с использованием оценок мощности по первому подпространству и второму подпространству. Оценка может быть выполнена, например, с использованием суммы квадратов абсолютных значений, как приведено выше в уравнении 21.

[0072] Фиг. 6 является представлением в форме блок-схемы части 600 устройства беспроводной связи. Модуль 602 служит для приема беспроводного сигнала. Модуль 604 служит для идентификации доли шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и второе подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала. Модуль 606 служит для оценки мощности шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и второму подпространству.

[0073] Следует принимать во внимание, что настоящий патентный документ раскрывает различные методики для выполнения оценки мощности шума посредством разложения на подпространства. Следует принимать во внимание, что методики описываются с использованием примера работы PUCCH в сети по стандарту долгосрочного развития (LTE).

[0074] Раскрытые и другие варианты осуществления, модули и функциональные операции, описанные в этом документе, могут быть реализованы в цифровой электронной схеме или в компьютерном программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или аппаратных средствах, включающих в себя структуры, раскрытые в этом документе, и их структурные эквиваленты, либо в комбинациях одного или более из означенного. Раскрытые и другие варианты осуществления могут быть реализованы как один или более компьютерных программных продуктов, т.е. один или более модулей компьютерных программных инструкций, кодированных на компьютерно-читаемом носителе для исполнения посредством или управления работой устройства обработки данных. Компьютерно-читаемый носитель может быть машиночитаемым запоминающим устройством, машиночитаемой платой хранения, запоминающим устройством, изделием, осуществляющим машиночитаемый распространяемый сигнал, или комбинацией одного или более из означенного. Термин "устройство обработки данных" охватывает все аппаратные системы, устройства и машины для обработки данных, включающие в себя в качестве примера программируемый процессор, компьютер либо множество процессоров или компьютеров. Устройство может включать в себя, в дополнение к аппаратным средствам, код, который создает среду исполнения для рассматриваемой компьютерной программы, например код, который составляет микропрограммное обеспечение процессора, стек протоколов, систему управления базами данных, операционную систему либо комбинацию одного или более из означенного. Распространяемый сигнал является искусственно сформированным сигналом, например, машиносформированным электрическим, оптическим или электромагнитным сигналом, который формируется, чтобы кодировать информацию для передачи в подходящее приемное устройство.

[0075] Компьютерная программа (также известная как программа, программное обеспечение, приложение, сценарий или код) может быть написана в любой форме языка программирования, включающего в себя компилируемые или интерпретируемые языки, и она может быть развернута в любой форме, в том числе в качестве автономной программы либо в качестве модуля, компонента, подпрограммы или другого узла, подходящего для использования в вычислительной среде. Компьютерная программа не обязательно соответствует файлу в файловой системе. Программа может сохраняться в части файла, который хранит другие программы или данные (например, один или более сценариев, сохраняемых в документе на языке разметки), в одном файле, выделенном для рассматриваемой программы, или во множестве координированных файлов (например, в файлах, которые сохраняют один или более модулей, подпрограмм либо частей кода). Компьютерная программа может быть развернута для выполнения на одном компьютере или на множестве компьютеров, которые находятся в одном местоположении или распределены по множеству местоположений и соединены друг с другом посредством сети связи.

[0076] Процессы и логические последовательности операций, поясненные в этом документе, могут быть выполнены посредством одного или более программируемых процессоров, исполняющих одну или более компьютерных программ, чтобы осуществлять функции посредством обработки входных данных и формирования выходного сигнала. Процессы и логические последовательности операций также могут быть выполнены посредством (а устройство также может быть реализовано как) логической схемы специального назначения, например FPGA (программируемой пользователем вентильной матрицы) или ASIC (специализированной интегральной схемы).

[0077] Процессоры, подходящие для исполнения компьютерной программы, включают в себя, в качестве примера, микропроцессоры общего и специального назначения и любой один или более процессоров любого типа цифрового компьютера. В общем, процессор принимает инструкции и данные из постоянного запоминающего устройства или из оперативного запоминающего устройства, или из того и из другого. Существенными элементами компьютера являются процессор для выполнения инструкций и одно или более запоминающих устройств для сохранения инструкций и данных. В общем, компьютер также должен включать в себя или функционально соединяться с возможностью принимать данные или передавать данные, либо и то, и другое, из/в одно или более устройств хранения данных большой емкости для сохранения данных, например, на магнитные, магнитооптические диски или оптические диски. Тем не менее, компьютер не должен обязательно иметь такие устройства. Компьютерно-читаемые носители, подходящие для сохранения компьютерных программных инструкций и данных, включают в себя все формы энергонезависимого запоминающего устройства, носителей и запоминающих устройств, включающих в себя в качестве примера полупроводниковые запоминающие устройства, например EPROM, EEPROM и устройства флэш-памяти; магнитные диски, например внутренние жесткие диски или съемные диски; магнитооптические диски; и CD-ROM- и DVD-ROM-диски. Процессор и запоминающее устройство могут дополняться или включаться в логическую схему специального назначения.

[0078] Хотя этот патентный документ содержит множество конкретных сведений, они должны быть истолкованы не в качестве ограничений на объем изобретения, который задается в формуле изобретения, или на то, что может быть задано в формуле изобретения, а лишь в качестве описаний признаков, характерных для определенных вариантов осуществления. Определенные признаки, которые описываются в этом документе в контексте отдельных вариантов осуществления, также могут быть реализованы комбинированно в одном варианте осуществления. Наоборот, различные признаки, которые описываются в контексте одного варианта осуществления, также могут быть реализованы в нескольких вариантах осуществления по отдельности или в любой подходящей субкомбинации. Кроме того, хотя признаки могут описываться выше как работающие в определенных комбинациях и даже первоначально задаваться в формуле изобретения по своей сути, один или более признаков из заявленной комбинации в некоторых случаях могут быть исключены из комбинации, и заявленная комбинация может быть направлена на субкомбинацию или изменение субкомбинации. Аналогично, хотя операции проиллюстрированы на чертежах в конкретном порядке, не следует это понимать как обязательность того, что такие операции должны выполняться в конкретном показанном порядке либо в последовательном порядке, или что все проиллюстрированные операции должны выполняться для того, чтобы достигать требуемых результатов.

[0079] Раскрыто только несколько примеров и реализаций. Изменения, модификации и улучшения в описанные примеры и реализации и в другие реализации могут осуществляться на основе раскрытия сущности.

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является усовершенствование методик для оценки мощности канального шума. Раскрыты системы, устройства и методики для оценки мощности шума в системе беспроводной связи. В одном аспекте раскрытые методики являются применимыми для того, чтобы оценивать мощность шума в канале восходящей линии связи, таком как PUCCH-канал, используемый в сетях по стандарту долгосрочного развития (LTE). В одном преимущественном аспекте методика оценки мощности шума может быть использована для того, чтобы совершенствовать обнаружение передач сигналов по восходящей линии связи. 5 н. и 11 з.п ф-лы, 6 ил.

1. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
принимают беспроводной сигнал;
идентифицируют долю шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, второе подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и третье подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству и второму подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала;
оценивают мощность шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и третьему подпространству и
выполняют оценку канала с использованием сигналов из первого подпространства;
причем оценку мощности в каждом подпространстве выполняют с использованием суммы квадратов абсолютного значения принимаемого сигнала в этом подпространстве.

2. Способ по п. 1, в котором разложение выполняют с использованием анализа методом разложения по сингулярным значениям.

3. Способ по п. 1, в котором частотно-временные ресурсы не резервируют для оценки шумового сигнала.

4. Способ по п. 1, в котором беспроводной сигнал содержит передачу по восходящей линии связи по физическому каналу управления восходящей линии связи из пользовательского оборудования в базовую станцию.

5. Способ по п. 4, дополнительно содержащий этап, на котором определяют на основе оцененной мощности шума, принята ли передача из пользовательского оборудования.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют оценку данных с использованием сигналов из второго подпространства.

7. Устройство беспроводной связи, содержащее:
приемник, который принимает беспроводной сигнал;
идентификатор распределения шума, который идентифицирует долю шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и второе подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала; и
модуль оценки мощности шума, который оценивает мощность шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и второму подпространству;
причем модуль оценки мощности шума оценивает оценку мощности в каждом подпространстве с использованием суммы квадратов абсолютного значения принимаемого сигнала в этом подпространстве.

8. Устройство по п. 7, в котором разложение выполняется с использованием анализа методом разложения по сингулярным значениям.

9. Устройство беспроводной связи по п. 7, дополнительно включающее в себя модуль, который выполняет оценку данных с использованием сигналов из второго подпространства.

10. Устройство беспроводной связи, содержащее:
средство для приема беспроводного сигнала;
средство для идентификации доли шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, второе подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и третье подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству и второму подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала; и
средство для оценки мощности шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и третьему подпространству; и
средство для выполнения оценки канала с использованием сигналов из первого подпространства;
причем оценка мощности в каждом подпространстве выполняется с использованием суммы квадратов абсолютного значения принимаемого сигнала в этом подпространстве.

11. Устройство по п. 10, в котором разложение выполняется с использованием анализа методом разложения по сингулярным значениям.

12. Устройство беспроводной связи по п. 10, дополнительно включающее в себя средство для выполнения оценки данных с использованием сигналов из второго подпространства.

13. Компьютерно-читаемый запоминающий носитель, содержащий сохраненный на нем код, при этом код при исполнении посредством процессора инструктирует процессору осуществлять способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
принимают беспроводной сигнал;
идентифицируют долю шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, второе подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и третье подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству и второму подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала;
оценивают мощность шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и третьему подпространству и
выполняют оценку канала с использованием сигналов из первого подпространства;
причем оценку мощности в каждом подпространстве выполняют с использованием суммы квадратов абсолютного значения принимаемого сигнала в этом подпространстве.

14. Компьютерно-читаемый запоминающий носитель по п. 13, в котором разложение выполняется с использованием анализа методом разложения по сингулярным значениям.

15. Система беспроводной связи, содержащая базовую станцию и по меньшей мере одну мобильную станцию, при этом:
по меньшей мере одна мобильная станция выполнена с возможностью выполнять передачу по восходящей линии связи по каналу восходящей линии связи; и
базовая станция выполнена с возможностью:
принимать беспроводной сигнал в канале восходящей линии связи;
идентифицировать долю шума в беспроводном сигнале посредством разложения принимаемого беспроводного сигнала на первое подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, второе подпространство, содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала, и третье подпространство, которое является ортогональным к первому подпространству и второму подпространству, содержащее долю шумового сигнала и не содержащее долю сигнала данных и управляющего сигнала;
оценивать мощность шума с использованием оценок мощности по первому подпространству и третьему подпространству и
выполнять оценку канала с использованием сигналов из первого подпространства;
причем оценка мощности в каждом подпространстве выполняется с использованием суммы квадратов абсолютного значения принимаемого сигнала в этом подпространстве.

16. Система беспроводной связи по п. 15, в которой базовая станция дополнительно выполнена с возможностью выполнять оценку данных с использованием сигналов из второго подпространства.