專利名稱：移動站碼分多址接收機(jī)執(zhí)行盲聯(lián)合檢測的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代(3G)移動無線系統(tǒng)，特別是對廣播DMA(默認(rèn)中置碼關(guān)聯(lián))指示的BS(基站)異常，MS(移動站)CDMA(碼分多址)接收機(jī)執(zhí)行盲聯(lián)合檢測的方法。這種方法在接收無線終點(diǎn)不能確切得知同時被接收碼的數(shù)量的情況下是非常有用的。
背景技術(shù)：
CDMA技術(shù)是指在相同時間間隔、相同頻帶下以不同碼域發(fā)送多個信號。第三代PLMN(公共陸地移動網(wǎng))，比如UMTS(通用移動電信系統(tǒng))基于CDMA技術(shù)。在DS-CDMA(直接序列CDMA)情況中，第K個用戶的每個數(shù)據(jù)比特用碼序列“Qk”擴(kuò)展，碼序列“Qk”由Q個命名為“碼片”的時間調(diào)制單位組成，Q具有2的多重冪(例如，Q等于1，2，4，8或16)并定義Qk的擴(kuò)展因子(SF)的長度。在UMTS小區(qū)中可預(yù)知正交序列Qk的最大數(shù)K，以便同時分配下行鏈路(DL)或上行鏈路(UL)的可變數(shù)量的用戶信號。圖1(得自于說明書結(jié)尾處的參考目錄的參考1)顯示了部分二進(jìn)制碼樹，該碼樹用于生成OVSF(正交可變擴(kuò)展因子)碼，比如Walsh序列。用于發(fā)送的相同OVSF序列還用來對接收信號解擴(kuò)。
盡管在相同時間間隔中發(fā)送的擴(kuò)展序列在原點(diǎn)是相互正交的，但是傳播信道(即快速衰落)通常使所發(fā)送的信號變形，這樣，擴(kuò)展信號到達(dá)接收機(jī)時就不再完全正交。對于K個用戶在上行鏈路發(fā)送的K個信號，這是特別真實(shí)的。上行鏈路上發(fā)送的K個信號經(jīng)歷K個不同傳播信道的不同傳播方的影響，但是正交性損失對基站向多個用戶下行鏈路發(fā)射的K個信號的影響則較小。在后一種情況下，盡管每個MS接收沿著其傳播信道的K個信號，但是正交性殘留損失仍然可能受到噪聲、選擇性衰落或其它方效應(yīng)的影響。由于正交性損失，使多個接入干擾(MAI)影響重建信號，除非實(shí)施模仿質(zhì)量惡化的改進(jìn)技術(shù)。聯(lián)合檢測是一種所述接收技術(shù)，如參考文件2的實(shí)例所述。依照復(fù)雜性觀點(diǎn)，聯(lián)合檢測局限于少量擴(kuò)展碼，因此通常被利用在最大擴(kuò)展因子值(相當(dāng)于Q的最大值)相當(dāng)?shù)?不超過16)的第三代時分雙工(TDD)系統(tǒng)中。這種3G TDD系統(tǒng)的實(shí)例是在3GPP內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化的低碼片速率(LCR)TDD和高碼片速率(HCR)TDD模式，以及在CWTS內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化的時分同步碼分多址移動系統(tǒng)(TSM)。
圖2和圖3示出了對理解聯(lián)合檢測技術(shù)有用的兩種可能的時隙TDD脈沖串結(jié)構(gòu)。這兩種脈沖串結(jié)構(gòu)包括兩個碼序列di(k)之間的中置(midamble)序列m(1)。這兩個碼序列di(k)利用正交信道化碼c(k)擴(kuò)展；而中置序列不受擴(kuò)展碼影響，但仍然最小互相關(guān)，使k個用戶信道可相互辨別。兩個所示脈沖串與按照專用模式傳遞業(yè)務(wù)和/或信令的信道有關(guān)，或者與向小區(qū)中所有移動站傳遞廣播信息消息的公共控制信道有關(guān)。參見圖2，中置序列m(1)上執(zhí)行的信道估算被用來對關(guān)聯(lián)的信道化碼c(1)和c(2)上的信息符號(數(shù)據(jù))解碼；而(參見圖3)在中置序列m(1)上執(zhí)行的信道估算被用來對關(guān)聯(lián)的碼c(1)上的信息符號(數(shù)據(jù))解碼。可以按照將要描述的方式把這些圖示的技術(shù)方案擴(kuò)展到與中置碼(k)關(guān)聯(lián)的多個信道化碼c(k)(1至16)。一旦K個碼c(k)被得知，則聯(lián)合檢測技術(shù)產(chǎn)生以下線性系統(tǒng)e＝Ad+n (1)其中e是列向量，包含對應(yīng)于TDD脈沖串的兩個數(shù)據(jù)部分接收的信號ei(ei是碼片時間Ti的接收信號的抽樣；所有多路復(fù)用符號在給定的時間點(diǎn)上發(fā)射)；A是一個矩陣，包括由以下卷積b(k)＝c(k)*h(k)給定的特征標(biāo)記b(k)；b(k)是每個擴(kuò)展碼(k)與對應(yīng)于接收關(guān)聯(lián)于擴(kuò)展碼c(k)的中置序列m(1)而在前估算的有關(guān)傳播信道h(k)之間的卷積；而符號“*”指示卷積；d是包含所有未知碼序列的列向量；n是列向量，包含影響檢測處理的ni加性白高斯噪聲(AWGN)抽樣。
圖4通過分解所涉及的向量和矩陣A代表等式(1)。參見該圖，“Q”給出SF值；“W”給出按照碼片抽樣的信道尾部的長度。在分解等式(1)的文獻(xiàn)中可以預(yù)見不同方法。上述等式(1)的一種可能方案利用如參考3所述的所謂零強(qiáng)制技術(shù)，其中假設(shè)噪聲n的協(xié)方差矩陣Rn在接收機(jī)方是已知的。在Rn未知的情況下，一種沒有明顯性能惡化的可能假設(shè)是認(rèn)為它與單位矩陣成正比(是上式(1)所做的假定)。零強(qiáng)制是一種對上式(1)進(jìn)行最小化二次形式的符號解相關(guān)器 其目的是消除ISI(符號間干擾)和MAI干擾，而不考慮噪聲電平。等式(1.a)的解是d^=(AHRn-1A)-1·AHRn-1e......(1.b)]]>=d+(AHRn-1A)-1·AHRn-1n]]>其中，(AHRn-1A)-1·AHRn-1n是噪聲分量， 是估算符號的向量，d是既不包含ISI也不包含MAI的理想符號向量。等式(1.b)適合于不過高的噪聲電平。實(shí)施的零強(qiáng)制算法最好可以包括以下柯勒斯基(Cholesky)分解AH·Rn-1A=(Σ·L)H·Σ·L......(1.c)]]>其中，(...)H代表共軛轉(zhuǎn)置，L是沿對角線劃分的上三角矩陣，∑是具有實(shí)數(shù)項的對角矩陣。估算(1b)變成d^=(Σ·L)-1·(LH·Σ)-1·AH·Rn-1·e.....(1.d)]]>其中(∑·L)-1是ISI和MAL消除器；(LH·∑)-1是加白濾波器；AH·Rn-1是加白匹配濾波器。系統(tǒng)(1.d)的解是在引入一個輔助的未知向量z的兩個步驟中得到的· 首先通過以下第一系統(tǒng)的迭代解確定向量z(Σ·L)H·z=AHRn-1·e......(1.e)]]>利用了矩陣計算中公知的前向替代方法；· 通過以下第二系統(tǒng)的迭代解確定向量 (Σ·L)·d^=z......(1.f)]]>利用了已知的回代方法。
當(dāng)估算傳播信道h(k)時，記住用各自功率電平發(fā)射中置碼是有用的，所述功率電平隨著中置碼的BS與MS地址的距離增加而增加。遠(yuǎn)近最壞情況是中置碼檢測中必須考慮的問題。參考文件4所述的3GPP規(guī)范描述了在同一時間間隔中有效的K個偽隨機(jī)正交中置碼可以得到的情況，盡管存在具有周期P＝KW碼片的一個單一周期基本碼的多個時間偏移版本，其中W已經(jīng)被說明。不同小區(qū)使用不同周期基本碼。該規(guī)定使BS和特定MS能夠在一個單一周期相關(guān)內(nèi)為所有用戶/信號執(zhí)行聯(lián)合信道估算。由于每個中置碼的自相關(guān)函數(shù)的脈沖性質(zhì)，聯(lián)合信道估算還意味著聯(lián)合中置碼檢測。每個MS執(zhí)行聯(lián)合中置碼檢測，但是顯然只估算它自己的信道響應(yīng)(將很快解釋聯(lián)合中置碼檢測的目的)。該聯(lián)合中置碼檢測按已知方式通過對已接收序列的周期相關(guān)來執(zhí)行，其中所接收的序列預(yù)先與存儲在接收機(jī)中的基本中置碼的拷貝同步。由于基本碼的周期性，提供了與有效發(fā)射的中置碼一樣多的移位最強(qiáng)功率相關(guān)峰(shifted strongest power correlation peak)。每個相關(guān)峰必需與恰當(dāng)設(shè)置的公共閾值進(jìn)行比較，以便(甚至在最壞情況下)將相關(guān)峰值與噪聲和干擾相區(qū)別。
本發(fā)明考慮的聯(lián)合檢測處理是由MS接收機(jī)執(zhí)行的聯(lián)合檢測處理。為此目的，所有MS應(yīng)當(dāng)預(yù)先知道所有OVSF序列，該OVSF序列還稱作信道化碼，它適合于服務(wù)小區(qū)的CFMA發(fā)射。為此目的，服務(wù)BS當(dāng)前廣播所謂的DMA(缺省中置碼關(guān)聯(lián))指示，如參考文件5和6所示。圖5和圖6給出了DMA指示的例子，而圖5和圖6得自于參考文件4。盡管在聯(lián)合檢測中，MS必須知道除分配給它自己之外的OVSF碼，但是必須通過加密來確保通信的安全性；除了已接收序列外，MS傳送到維特比解碼器的序列是關(guān)系到自己的SF碼的序列。此外，在聯(lián)合檢測中，當(dāng)MS試圖用無用OVSF碼解擴(kuò)CDMA信號時，聯(lián)合檢測僅估算噪聲。
參見圖5和圖6，m(i)定義中置序列，而ck(j)定義第j個碼序列，在二進(jìn)制碼樹的給定根上，第j個碼序列被分配給一個給定的中置序列。從二進(jìn)制碼樹的根展開的樹葉的數(shù)量相當(dāng)于給定的SF值。至于實(shí)例，在圖5和圖6的二進(jìn)制碼樹的第2根上，相應(yīng)的SF值是4，即可允許的擴(kuò)展碼ck(j)的數(shù)目；該數(shù)目由較低字母“k”的值指示。參見圖5，可以導(dǎo)出，例如在SF＝16處，中置序列m(1)對應(yīng)于擴(kuò)展碼c(1)和c(2)，而中置序列m(2)對應(yīng)于擴(kuò)展碼c(3)和c(4)。經(jīng)由DMA指示，BS將給定中置序列與給定碼或碼組之間的關(guān)系通知接收MS，當(dāng)分配空中無線資源時，由BS施加這種關(guān)系。一旦在MS終點(diǎn)收到DMA方案，按脈沖串時間發(fā)射的整個中置碼序列就應(yīng)當(dāng)由每個MS檢測，以便導(dǎo)出相關(guān)聯(lián)的信道化碼c(k)或者碼組，從而暗示知道信息送入其聯(lián)合監(jiān)測機(jī)。
在TDD技術(shù)中，還假定擴(kuò)展符號是以關(guān)聯(lián)的中置序列的同一功率發(fā)射的，這樣，如果把“N”個擴(kuò)展碼分配給一個中置序列，則這些碼的某個將以關(guān)聯(lián)的中置序列的線性功率“1/N”發(fā)射，又如參考文件4所示。參見圖2，擴(kuò)展碼C1和擴(kuò)展碼C2分別按供關(guān)聯(lián)的中置序列m(1)使用的線性功率之一半來發(fā)射。參見圖3，然而只有擴(kuò)展碼C1按照關(guān)聯(lián)的中置序列m(1)的相同功率來發(fā)射。在不同擴(kuò)展因子與同一中置碼共同使用的情況下，碼功率配給與擴(kuò)展因子配給成反比。例如，如果存在分配給單一中置碼的一個在SF16處的碼以及一個在SF8處的碼，那么SF8的碼的功率是SF16的碼的兩倍。所以，SF16的碼具有中置序列的線性功率的1/3，而SF8的碼具有中置碼的線性功率的2/3。因此，專用中置序列被用來估算關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展碼的功率。如下文將要詳細(xì)說明的那樣，線性“1/N”功率假設(shè)可以影響聯(lián)合檢測的性能。
外加DMA的廣播允許在接收MS上進(jìn)行簡單和可靠的聯(lián)合檢測處理，該簡化在于MS精確地區(qū)分檢測的中置序列，并且考慮在接收處理中進(jìn)行編碼。另一方面，某些在BS處做這種簡化可能是便利的或者需要異議聲明的DMA指示，例如，以便更好地調(diào)整新入局的MS，或者協(xié)助MS進(jìn)行干擾測量，或者協(xié)助簡化的MS執(zhí)行信道估算。涉及標(biāo)準(zhǔn)DMA指示的圖5和圖6對討論某些異常是有用的。
圖5顯示了每個時隙可配置最大8個中置碼的DMA指示的例子，所以，SF＝16時，對每個中置碼聲明兩個SF碼。參見圖5，用包圍SF＝16處的碼c(3)和c(4)的兩個實(shí)線圓指示DMA常規(guī)分配，其中碼c(3)和c(4)被分配給中置碼m(2)。在該圖中，用包圍SF＝16處的單獨(dú)碼c(1)的虛線圓指示DMA異常。當(dāng)MS僅需要一個碼用于已請求業(yè)務(wù)時，才給出該異常，然而聲明的DMA暗示兩個碼應(yīng)當(dāng)總是被分配給一個中置序列。在已概述的情況下，用于給定中置序列的碼數(shù)目的模糊性必須加以澄清。在典型情況下，參考文件4提及的3GPP規(guī)范實(shí)際上已經(jīng)預(yù)見了DMA異常。為此，在二進(jìn)制碼樹中定義了兩類擴(kuò)展碼主碼(用“*”標(biāo)注)和輔助擴(kuò)展碼。第一類碼是那些當(dāng)發(fā)射相應(yīng)中置序列時總是被分配的擴(kuò)展碼，而輔助碼的發(fā)射不能被確保并且可以被(部分)省略，對于接收MS這是不可預(yù)知的。
圖6顯示了每個時隙可配置16個中置碼時的DMA指示的例子，所以當(dāng)SF＝16時，對每個中置碼聲明一個單獨(dú)碼。參見圖6，大圓突出顯示了SF＝16的兩個碼c(1)和c(2)被分配給中置序列m(1)的DMA異常，而不是把擴(kuò)展碼c(1)分配給中置序列m(1)以及把擴(kuò)展序列c(2)分配給中置序列m(9)。在第二種情況下，例如為了保存一個中置序列用于干擾測量或者擴(kuò)大對特定MS的信道估算窗口，BS將愿意分配一個單一中置碼序列用于由MS請求的兩個碼。在此情況下，用于給定中置序列的碼數(shù)目的不定性需要加以處理。
最后，提供在給定的時隙上所假設(shè)的SF為16以及BS將愿意分配較低SF處的資源的另一個例子(例如8)。在圖5和圖6中用包圍SF8處的擴(kuò)展碼c(3)的點(diǎn)劃線圓代表第三DMA異常，其中分配給中置序列m(3)的是SF8處的擴(kuò)展碼c(3)，而不是(參見圖5)SF＝16處的一對碼c(5)和c(6)，或者(參見圖6)SH＝16處的單個碼c(5)。在此情況下，需要進(jìn)一步處理擴(kuò)展因子上的不確定性。
一般來說，在MS接收機(jī)的適當(dāng)設(shè)計中需要考慮所有上述不確定性。BS預(yù)先知道所有信道分配，它是資源分配的主管。上述實(shí)例出現(xiàn)以下情況收聽由服務(wù)BS廣播的DMA指示的MS將假定一個與實(shí)際不符的中置碼配置。這將使接收機(jī)性能惡化，其主要原因是信道化碼數(shù)量的錯誤假定，這種錯誤假定反映成假設(shè)的已編碼符號的功率的錯誤分配以及干擾信號的錯誤設(shè)置。盡管，由于公式(1)的線性形式以及在相同時間間隔和頻帶發(fā)射的不同擴(kuò)展碼在源點(diǎn)處正交，以下概述總是適用的如果假定給定的擴(kuò)展碼功率(PWL＜1)低于有效發(fā)射的功率，則將導(dǎo)致一個殘留功率差，它充當(dāng)對在接收終點(diǎn)進(jìn)行解碼有關(guān)的這些信息符號d(1)的增加噪聲/干擾。實(shí)例e1＝b1(1)·d1(1)·PWL+b1(2)·d1(2)+n1(2.a)潛在原因是功率換算(scaling)也將被反映到有關(guān)信號中，從而惡化了其解碼處理。另一方面，如果假設(shè)給定的擴(kuò)展碼的功率(PWH＞1)高于有效發(fā)射功率，則不會導(dǎo)致對相關(guān)信息符號的任何附加殘留干擾，因?yàn)樵擃~外的功率被碼正交性自動消除。實(shí)例e1＝b1(1)·d1(1)·PWH+b1(2)·d1(2)+n1(2.b)依據(jù)以上推導(dǎo)，會出現(xiàn)以下情況參見圖5，如果接收MS假定N個碼關(guān)聯(lián)給定的中置序列，而實(shí)際上只有M個(M＜N)碼被服務(wù)BS發(fā)射(例如，由于BS沒有分配相關(guān)輔助碼或者已經(jīng)分配了相關(guān)輔助碼的子集)，那么將為這些碼接收低于假設(shè)的功率，從而導(dǎo)致上述情況(2a)凸顯的缺點(diǎn)。同樣，參見圖6，如果接收MS假設(shè)N個碼關(guān)聯(lián)給定的中置序列，而實(shí)際上同等發(fā)射終點(diǎn)發(fā)射了M個碼(M＞N)，則聯(lián)合檢測器處理消除了比有效干擾碼少的干擾碼，從而再次降低了有關(guān)信息符號的接收質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是增加基站對DMA指示作出異常時的靈活性，而不是最簡單地隨意使用輔助信道化碼，同時又不使移動站離開在前指示。
本發(fā)明的另一目的是把移動站置于恢復(fù)BS異常的位置，而且在所聲明的DMA指示被服務(wù)BS有效跟隨的情況下，不使聯(lián)合檢測處理有任何明顯損失。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的主題是一種在移動終端執(zhí)行盲聯(lián)合檢測的方法，該移動終端接收由蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的固定基站發(fā)射的CDMA信號，如權(quán)利要求所述，固定基站作出對DMA指示的異常。
根據(jù)本發(fā)明的方法，基站以預(yù)先發(fā)信令信號給被服務(wù)移動站的預(yù)定方式否決默認(rèn)方案。判斷將要發(fā)射的那些中置序列的后者(移動站)采用已發(fā)送否決的信號來確定信道化碼以及進(jìn)入聯(lián)合檢測的相應(yīng)功率。該方法為BS增加做出對DMA指示的異常的極大靈活性，而不是簡單地隨意使用輔助信道化碼，同時引導(dǎo)接收的MS在其聯(lián)合檢測過程中如何面對BS異常。尤其是，本發(fā)明的方法解決了兩個主要情況第一情況是，BS把少于DMA指示的中置序列分配給被指定碼；第二種情況是，BS在給定時隙中分配不同的擴(kuò)展因子SF值，這與在相同時隙中使用單獨(dú)擴(kuò)展因子SF的已采用規(guī)則相反，此時是將當(dāng)前的一個擴(kuò)展因子分配給接收的MS。
在第一種情況(中置碼)中，通過聲明分配給正交信道化碼庫的中置碼可以為廣播默認(rèn)中置碼分配方案的二進(jìn)制碼樹的這些碼的第一公共樹根上層而定義的一個中置碼，將一個聯(lián)合檢測標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送給MS；另一方面，MS假定可以與滿足上述否決的被檢測中置碼關(guān)聯(lián)的所有信道化碼也被發(fā)射。其優(yōu)點(diǎn)是，BS允許保留中置碼的附加靈活性，保留的中置碼可以用來(例如)請求干擾測量(參見參考文件7)，或者擴(kuò)大朝向某些特定MS的信道估算窗口。
在第二種情況(擴(kuò)展因子)中，通過聲明在同一時隙中使用的不同擴(kuò)展因子值之間所允許的二進(jìn)制碼樹的最大距離，將一個聯(lián)合檢測標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送給MS。另一方面，MS假定與滿足廣播DMA的被檢測中置碼可關(guān)聯(lián)的信道化碼被發(fā)射，這起因于最低擴(kuò)展因子值。MS根據(jù)分配給其資源的擴(kuò)展因子值以及服務(wù)小區(qū)聲明的可能的最大距離，導(dǎo)出最低擴(kuò)展因子值，以致例如對于等于16的已分配SF以及聲明最大距離2，將假設(shè)最低擴(kuò)展因子值為8。其優(yōu)點(diǎn)是，增加了BS在單一時隙中分配更多的具有不同比特速率的資源單位(RU)的靈活性。
通過組合上述兩種情況，將會預(yù)見以下三種變型第一種變型涉及信道化碼的分配標(biāo)準(zhǔn)；而另兩種其它變型涉及部分或全部重新進(jìn)行聯(lián)合檢測，以便改善最終結(jié)果。
根據(jù)第一變型，基站優(yōu)先分配與朝著二進(jìn)制碼樹底部同樣多的中置碼序列。這避免了MA使用過多的無用信道化碼進(jìn)行聯(lián)合檢測。
根據(jù)第二變型，MS通過比較噪聲閾值來檢驗(yàn)所有被檢測序列的功率，以便發(fā)現(xiàn)實(shí)際的信道化碼；然后用已知的碼分配來全部或部分地再進(jìn)行聯(lián)合檢測處理。即使需要附加的DSP功率，但是可以減少由于檢測信道化碼之?dāng)?shù)量高于實(shí)際數(shù)量而導(dǎo)致的惡化。
根據(jù)第三變型，MS擔(dān)任第二變型中任務(wù)，但是還檢查已檢測的CDMA序列，以檢測它們的系統(tǒng)性相位相關(guān)，以便標(biāo)識實(shí)際使用的擴(kuò)展因子SF的數(shù)量并重組原始序列。
從以上討論可以表明，利用本發(fā)明方法的UMTS系統(tǒng)具有既考慮當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)同時又不降低數(shù)據(jù)檢測質(zhì)量的極大靈活性的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明方法除了TDD，也適用于利用有限數(shù)量擴(kuò)展碼的FDD(頻分雙工)系統(tǒng)。


被認(rèn)為具有新穎性的本發(fā)明的特點(diǎn)在所附的權(quán)利要求中進(jìn)行了具體說明。參考結(jié)合附圖對實(shí)施例的以下詳細(xì)說明，將可以理解本發(fā)明以及其它目的和優(yōu)點(diǎn)，其中以下附圖為了非限制性解釋目的提供的。
圖1顯示了根據(jù)3GPP規(guī)范的部分二進(jìn)制碼樹，該碼樹用于生成不同長度的正交擴(kuò)展序列CQk，該圖1已經(jīng)被描述過；圖2和圖3敘述了根據(jù)3GPP規(guī)范的TDD脈沖串的兩個實(shí)例，圖2和圖3已經(jīng)被描述過；圖4顯示了MS為執(zhí)行聯(lián)合檢測而使用的可能的系統(tǒng)，圖4已經(jīng)被描述過；圖5和圖6顯示了有助于根據(jù)本發(fā)明方法討論某些異常的二種標(biāo)準(zhǔn)DMA指示，圖5和圖6也已經(jīng)被描述過。
具體實(shí)施例方式
下面說明在接收由蜂窩電話網(wǎng)的固定基站發(fā)射的CDMA信號的移動站終點(diǎn)處，執(zhí)行盲聯(lián)合檢測的某些實(shí)施例。
對于所有后續(xù)說明，以下步驟被認(rèn)為是已知的
a)當(dāng)分配無線資源時，基站經(jīng)由BCCH(廣播公共控制信道)信道無線廣播一個默認(rèn)方案(DMA)，該默認(rèn)方案根據(jù)二進(jìn)制碼樹，指示每個中置序列與正交信道化碼的一個或子集之間的聯(lián)系；b)當(dāng)發(fā)射所述CDMA信號時，基站做出對默認(rèn)方案的異常，使移動站脫離實(shí)際關(guān)系而待定。例如，這是在一個或多個輔助信道化碼未被發(fā)射時的已知情況；c)移動站檢測與所述CDMA信號一起發(fā)射的所有中置碼的出現(xiàn)，并估算它自己的信道響應(yīng)。如上所述，每個中置碼的相關(guān)峰必須與恰當(dāng)設(shè)置的閾值進(jìn)行比較，以便甚至在最壞情況下將中置碼的出現(xiàn)與噪聲和干擾相辨別?；就ǔ８鶕?jù)被尋址的MS的距離采用不同功率電平發(fā)送中置碼，以便把有關(guān)信道上的衰落和干擾電平變平。設(shè)置檢測噪聲中呈現(xiàn)有用信號的閾值的問題是通信理論中的基本目標(biāo)；例如，參見參考文件8。
d)與每個被檢測中置碼相伴的移動站采用服務(wù)小區(qū)廣播默認(rèn)分配(DMA)，由此推斷經(jīng)如聯(lián)合檢測處理的信道化碼和相應(yīng)CDMA序列的發(fā)射功率。發(fā)射功率的推論規(guī)則已經(jīng)在介紹中描述。DMA指示已經(jīng)包含了由于輔助碼的不確定性造成的異常。MS的合理默認(rèn)行為是假設(shè)輔助碼總是被BS發(fā)射。在有效發(fā)射少于默認(rèn)數(shù)的輔助碼的情況下，MS將試驗(yàn)性地用比確實(shí)需要的碼多得多的碼進(jìn)行聯(lián)合檢測，并且將檢測無用碼的零符號。由于聯(lián)合檢測的特性越壞，檢測碼就越多，因此在某些惡化可能因MS不能充分利用改進(jìn)發(fā)生的情況下，如果能夠預(yù)先知道所用碼的有效數(shù)量，則可能實(shí)現(xiàn)改善。下面將接著說明使可能的惡化最小化的一個附加實(shí)施例。
下面結(jié)合圖6說明第一實(shí)施例，該第一實(shí)施例解決的是這樣的情況，當(dāng)BS把少于DMA指示的中置碼序列分配給已指定碼時，使接收的MS仍然執(zhí)行聯(lián)合檢測。下列行為是有效的在BS側(cè)BS以預(yù)定方式否決廣播DMA指示，例如，按相應(yīng)的規(guī)范設(shè)置新規(guī)則，或者依下列各項預(yù)先發(fā)信號給被服務(wù)的MS對于給定的SF值，分配給擴(kuò)展碼庫的中置序列將為根據(jù)廣播DMA指示的這些碼的第一公共樹根而定義的中置序列。例如如圖6所示，對于SF＝16，不是把中置序列m(1)分配給擴(kuò)展碼c(1)以及把中置序列m(5)分配給擴(kuò)展碼c(9)，而是可以只把m(1)分配給上述碼對，m(1)為特定DMA方案的這些兩個碼的第一公共樹根定義的中置碼序列；在MS側(cè)對于這些判斷將要發(fā)射的中置序列，MS假定根據(jù)廣播DMA和上述否決(過規(guī)則)可能被關(guān)聯(lián)的所有信道化碼也被發(fā)射。參考上述實(shí)例，僅僅檢測中置序列m(1)的工作于SF＝16的MS隨后將假定所有16個擴(kuò)展碼被使用。
該假定可以暗示MS在其聯(lián)合檢測處理中考慮采用過多的附加信道化碼來關(guān)照由服務(wù)的BS有效使用的碼，由此解放了性能。限制該影響的一種方式是限制允許BS在二進(jìn)制碼樹中工作的回步(step-back)的數(shù)量。例如，通過將該數(shù)量限制為1，并再次采用上述相同實(shí)例，這將意味著在單一中置序列m(1)的檢測中，MS將假定擴(kuò)展碼c(1)和擴(kuò)展碼c(2)被使用。
參見圖5和圖6，第二實(shí)施例描述的是，解決不同擴(kuò)展因子SF可以被用于給定時隙中的情況。在返回到二進(jìn)制碼樹選擇較低擴(kuò)展因子，直至到達(dá)公共樹根然后選擇其它樹葉的限制條件下，不同長度的OVSF碼可以用于在相同時間間隔用不同數(shù)據(jù)速率發(fā)射數(shù)據(jù)。我們記得，根據(jù)已采用的規(guī)則一個單獨(dú)擴(kuò)展因子SF應(yīng)當(dāng)在同一時隙中使用，但是BS作出異常并決定在同一時隙中采用可變擴(kuò)展因子。以下行為是有效的在BS側(cè)BS管理同一時隙上的擴(kuò)展因子的不同值的無線資源，該BS根據(jù)廣播DMA指示把信道化碼指定給給定的中置序列。BS以預(yù)定方式(就上述情況而言)，即預(yù)先向被服務(wù)的MS發(fā)出在一個時隙中可允許的可能SF值的數(shù)量的信號，來否決廣播DMA指示?？梢杂煤唵畏绞桨l(fā)出否決信息的信號，例如，指示被允許的擴(kuò)展因子之間的最大間隙，也就是說較高與較低SF值之間的比值＞1。例如參見圖5，BS應(yīng)當(dāng)把SF＝8的擴(kuò)展碼c(1)指定給中置序列m(1)，把SF＝16的擴(kuò)展碼c(1)指定給中置序列m(1)，并發(fā)出2的間隙信號。該間隙測量滿足向公共上層回步的二進(jìn)制碼樹之間的距離，如2的冪；在MS側(cè)判定將要發(fā)射的這些中置序列的MS假定使用由最低擴(kuò)展因子值產(chǎn)生的信道化碼分配。例如如圖5所示，假定MS檢測中置序列m(1)和m(2)并且不存在對由服務(wù)BS所應(yīng)用的最低可能SF值的限制(即，已發(fā)信號的間隙值是16)，則MS將分別把這些中置碼指定給SF＝8的擴(kuò)展碼c(1)和SF＝8的擴(kuò)展碼c(2)；需要注意的是，由于擴(kuò)展碼仍然被服務(wù)BS正交發(fā)射，因此該SF值是可以被假定的SF值。為此目的，利用了以下事實(shí)給定的擴(kuò)展碼看來由屬于上層葉的兩個連續(xù)擴(kuò)展碼組成。例如，參見圖6所示的二進(jìn)制碼樹并考慮參考文件1，可以看到由“1；-1；-1，+1”給出的SF＝4的擴(kuò)展碼可以由兩個連續(xù)上層擴(kuò)展碼“1；-1”組成，并且還要變符，或者如果考慮同級擴(kuò)展碼“1；-1；1；-1”，則不用變符。在假定的較低擴(kuò)展因子(例如，SF＝2)實(shí)際上被服務(wù)BS使用的情況下，檢測結(jié)構(gòu)將簡單地被校正。在實(shí)際使用較高擴(kuò)展因子值(例如SF＝4)的單碼情況下，檢測結(jié)果可以是承載相同符號的兩個碼字，或者可以是相反記號的兩個可能的符號。在實(shí)際使用較高SF值的兩個或多個擴(kuò)展碼的情況下(例如，SF＝4的兩個同級碼)，被檢測的符號將是根據(jù)它們的相應(yīng)組分對實(shí)際使用的擴(kuò)展碼的被發(fā)射符號的組合。在任何情況下，對線性接收機(jī)如聯(lián)合檢測器，不存在干擾問題。MS接收機(jī)的任務(wù)僅僅是依據(jù)否決信息和已檢測信號的知識開始重組原始信號。MS中裝備的接收機(jī)的一部分可以專用于解決倒相和冗余問題。
該實(shí)施例的缺點(diǎn)是在較高SF值處的擴(kuò)展碼被實(shí)際指定的情況下，由于實(shí)際中置碼到擴(kuò)展碼的不利用，導(dǎo)致性能降低。使該缺點(diǎn)最小化的一種方式是，限制否決的距離，從而限制一個時隙中可允許的可能的SF值的數(shù)量。
下面參考圖5和圖6描述兩個在前實(shí)施例的頂部實(shí)施的第一變型。該變型的責(zé)任只是使BS以可靠方式引導(dǎo)MS檢測由服務(wù)BS實(shí)際應(yīng)用的中置碼-擴(kuò)展碼配置；MS通過減少可能的組合以及將要檢測的編碼序列的數(shù)量，來簡化檢測任務(wù)。實(shí)際上，BS優(yōu)先分配與朝向碼樹底部的碼同樣多的中置序列；例如，如SF＝16的圖5所示，在中置序列m(8)之前分配中置序列m(16)。該變型利用，在以從二進(jìn)制碼樹的底部向頂部(m(16))移動方式分配中置碼序列的情況中，MS很可能將清晰地檢測這些中置序列，并且MS隨后將檢測伴隨上述性能惡化的碼的最大數(shù)量；所以，MS為其聯(lián)合檢測處理所使用的碼的數(shù)量通常將小于沒有該變型的碼數(shù)量。例如如圖5所示，對于SF＝16，假定服務(wù)BS可以回步到二進(jìn)制碼樹的上層樹葉，如果MS檢測到中置序列m(16)，則將清楚地知道只發(fā)射擴(kuò)展碼c(16)；而如果檢測到中置序列m(4)，則將假設(shè)除了擴(kuò)展碼c(11)之外，還可以發(fā)射擴(kuò)展碼c(12)(可能沒有此情況)。
下面描述在兩種在前實(shí)施例的頂部實(shí)施、并可結(jié)合第一變型使用的第二變型。第二變型的責(zé)任僅僅是使MS按照可靠方式減少由于檢測的碼多于信道化碼的實(shí)際數(shù)量而造成的惡化。實(shí)際上，MS分析已檢測的CDMA序列的符號功率，然后，例如通過與噪聲閾值比對，來決定信道化碼已經(jīng)被實(shí)際使用。然后，MS用已知碼分配，部分或全部重新進(jìn)行聯(lián)合檢測處理。在部分重新檢測中，MS重新進(jìn)行聯(lián)合檢測時僅僅考慮斷定將被實(shí)際使用的那些信道化碼。低復(fù)雜度部分重新檢測是把零插入涉及符號的回代步驟(公式1.f)中，該符號屬于被標(biāo)識為不使用的碼。該變型適用于聯(lián)合檢測的迭代方案，用來在檢測處理的第一階段消除具有可能性能惡化的干擾，并且在第二階段消除性能惡化。
下面說明與第二變型結(jié)合實(shí)施的第三變型。第三變型僅負(fù)責(zé)，MS以可靠方式減少由于MS用錯誤SF值檢測所造成的惡化。實(shí)際上，MS分析已檢測的CDMA序列，以用于它們的碼功率以及它們的系統(tǒng)性相位相關(guān)，以便標(biāo)識碼的數(shù)量以及實(shí)際使用的SF因子。然后MS用已知碼分配全部或部分地重新進(jìn)行聯(lián)合檢測處理。低復(fù)雜性部分檢測將是借助在前線性組合，計算已檢測符號，然后把結(jié)果插入涉及符號的第二回代處理中，該符號屬于被標(biāo)識為與錯誤擴(kuò)展因子值一起操作的碼。此外，該變型還適用于檢測的迭代方案，用來在聯(lián)合檢測處理的第一階段消除帶可能性能惡化的干擾，在第二階段消除性能惡化。
文獻(xiàn)目錄(1)3GPP-TS25.223“擴(kuò)展和調(diào)制(FDD)”。
(2)“CDMA移動無線系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測與相干接收機(jī)天線分集”，P.Jung，J.Blanz；IEEETransaction on vehicular technologies(車輛技術(shù)學(xué)報)，Vol.44 N1，F(xiàn)ebruary 1995。
(3)“碼分多址信道中用于多用戶檢測的零強(qiáng)制和均方誤差補(bǔ)償”，A.Klein，G K.Kaleh，P. BAIER；IEEETransaction on vehicular technologies(車輛技術(shù)學(xué)報)，Vol.45，May 1996。
(4)3GPP-TS 25.221“物理信道和傳輸信道到物理信道的映射(TDD)”。
(5)3GPP-TS25.331“無線資源控制(RRC)協(xié)議規(guī)范”。
(6)3GPP-TSM04.08“移動無線接口層3規(guī)范”。
(7)3GPP-TS25.224“物理層處理過程(TDD)”。
(8)“數(shù)字通信”，John G. Proakis，第四版，McGraw-Hill Series in Electricaland computer Engineering。
權(quán)利要求
1.一種在接收由蜂窩電話網(wǎng)的固定基站發(fā)射的CDMA信號的移動站終點(diǎn)執(zhí)行盲聯(lián)合檢測的方法，包括以下步驟a)當(dāng)分配無線資源時，基站廣播一個默認(rèn)方案，該默認(rèn)方案根據(jù)二進(jìn)制碼樹指示每個中置序列與正交信道化碼的一個或一個子集之間的聯(lián)系；b)當(dāng)發(fā)射所述CDMA信號時，基站做出默認(rèn)方案的異常；c)移動站檢測所有被發(fā)射的中置碼的出現(xiàn)，以推斷進(jìn)入聯(lián)合檢測的相關(guān)參數(shù)，其特征在于在步驟b)的發(fā)射之前，基站以發(fā)信號到移動站的預(yù)定方式否決默認(rèn)方案；在步驟c)，對于判定將要發(fā)射的那些中置碼，MS假定被已發(fā)出的否決廣播默認(rèn)方案所允許的最大信道化碼，以確定信道化碼和進(jìn)入聯(lián)合檢測處理的各自功率。
2.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述否決包括聲明指定給正交信道化碼庫的中置碼為根據(jù)廣播默認(rèn)方案的所述二進(jìn)制碼樹的這些碼的第一公共樹根上層而定義的中置碼。
3.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述否決把二進(jìn)制樹中的回步限制到固定數(shù)量的樹葉。
4.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟c)移動站假定還發(fā)射可以被關(guān)聯(lián)到滿足該否決的中置碼的所有信道化碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述否決包括聲明在同一時隙中使用的不同擴(kuò)展因子之間的二進(jìn)制碼樹的最大距離。
6.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述距離限制同一時隙中允許的擴(kuò)展因子值的數(shù)量。
7.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟c)移動站假定已發(fā)射信道化碼是廣播默認(rèn)方案中采用最低可能擴(kuò)展因子得到的所有可能信道化碼。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于基站最好分配與朝向廣播默認(rèn)方案的二進(jìn)制碼樹底部一樣多的中置序列。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于移動站檢測哪些信道化碼被實(shí)際使用，然后僅考慮所有實(shí)際信道化碼重新進(jìn)行全部聯(lián)合檢測階段。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其特征在于移動站檢測哪些信道化碼被實(shí)際使用，然后重新進(jìn)行僅考慮所有實(shí)際信道化碼的部分聯(lián)合檢測。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其特征在于移動站檢測哪些信道化碼被實(shí)際使用，然后重新進(jìn)行僅考慮實(shí)際信道化碼的一部分的部分聯(lián)合檢測。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-8之一所述的方法，其特征在于移動站檢測哪些信道化碼和擴(kuò)展因子值的數(shù)量在時隙中被實(shí)際使用，然后重新進(jìn)行考慮實(shí)際信息的聯(lián)合檢測階段。
13.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，與有效發(fā)射的符號序列相對應(yīng)已檢測符號序列彼此進(jìn)行相位相關(guān)，以便獲得用原始擴(kuò)展因子發(fā)射的校正序列。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13之一所述的方法，其特征在于，通過測量已檢測符號序列的功率并與噪聲閾值進(jìn)行比較，來執(zhí)行有效發(fā)射的信道化碼的檢測。
全文摘要
盲聯(lián)合檢測是在接收由服務(wù)基站發(fā)射CDMA信號的MS終端執(zhí)行的，該服務(wù)基站做出對默認(rèn)中置碼聯(lián)系(DMA)指示的異常，并以預(yù)先發(fā)信號給被服務(wù)移動站的預(yù)定方式否決默認(rèn)方案。判斷將要發(fā)射的那些中置序列的MS采用已發(fā)出的否決信號來確定信道化碼以及進(jìn)入聯(lián)合檢測的相應(yīng)功率。為了改善最終結(jié)果，JD處理被疊代兩次首先用可能的性能惡化消除干擾，然后再消除由于用無用碼和/或較高SF值的檢測而導(dǎo)致的性能惡化，通過將被檢測符號序列的被測量功率與噪聲閾值相比較，來檢測無用碼。通過檢查被檢測符號序列之間的系統(tǒng)性相位相關(guān)，來消除因SF而導(dǎo)致的冗余(圖6)。
文檔編號H04B1/707GK1538653SQ20041003437
公開日2004年10月20日 申請日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者斯蒂芬·巴倫伯格, 羅塞拉·德貝尼迪蒂斯, 德貝尼迪蒂斯, 斯蒂芬 巴倫伯格 申請人:西門子移動通訊公司, 西門子公司