專利名稱：一種時分－同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測方法，更具體地說涉及一種時分-同步碼分多址接入(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測(Joint Detection)方法，用于在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中，用戶設(shè)備(User Equipment)對其接收到的下行鏈路(Downlink)信號進(jìn)行聯(lián)合檢測，可以顯著改進(jìn)用戶設(shè)備的檢測性能，提高系統(tǒng)容量。
背景技術(shù)：
在時分-同步碼分多址接入第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中，無線信號在物理層(PhysicalLayer或Layer 1)中以幀(Radio Frame)的形式進(jìn)行傳輸，每個所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)的幀在時間軸上又被進(jìn)一步劃分為子幀(Subframe)及每個子幀中的時隙(Time Slot)。時隙作為最基本的時間單元，用于在時間上區(qū)分同一小區(qū)(Cell)內(nèi)不同用戶的數(shù)據(jù)同一小區(qū)內(nèi)不同用戶的數(shù)據(jù)可在不同的時隙中進(jìn)行傳輸。當(dāng)同一小區(qū)內(nèi)不同用戶的數(shù)據(jù)在同一時隙中傳輸時，則進(jìn)一步通過所述時隙中的不同突發(fā)(Burst)對其進(jìn)行區(qū)分同一小區(qū)內(nèi)同一時隙中不同用戶的數(shù)據(jù)在不同的突發(fā)中進(jìn)行傳輸。一個突發(fā)的持續(xù)時間為一個時隙，其中包括一個訓(xùn)練序列部分(Midamble Part)、兩個數(shù)據(jù)部分(Data Parts)和保護(hù)間隔(GuardPeriod)；突發(fā)的數(shù)據(jù)部分中傳輸用戶的數(shù)據(jù)，同一小區(qū)內(nèi)同一時隙中不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分使用不同的信道碼(Channelisation Codes)及該小區(qū)特定(Cell Specific)的擾碼(Scrambling Code)對其中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻(Spreading)；突發(fā)的訓(xùn)練序列部分不攜帶用戶數(shù)據(jù)，用于傳輸訓(xùn)練序列，同一小區(qū)內(nèi)同一時隙中不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分使用不同的訓(xùn)練序列碼(Midamble Codes)作為訓(xùn)練序列。所述的一個時隙中的一個突發(fā)即是時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的一個物理信道(Physical Channel)，因此在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中，同一小區(qū)內(nèi)不同用戶的物理信道可在不同的時隙中或者同一時隙的不同突發(fā)中進(jìn)行傳輸。
在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中，當(dāng)同一小區(qū)內(nèi)不同用戶的物理信道在同一時隙的不同突發(fā)中進(jìn)行傳輸時，所有用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分所使用的信道碼集為一個沃什碼(Walsh Codes)集，其兩兩之間相互正交(Orthogonal)。根據(jù)所述沃什碼的互相關(guān)(Cross Correlation)特性，由理論上分析，在接收機(jī)端通過解擴(kuò)(De-spreading)操作即可對不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行分離。然而在實(shí)際的移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)無線信號在物理層中傳輸時，無線信道的衰落(Fading)特性會使其中傳輸?shù)臒o線信號產(chǎn)生畸變，從而在接收機(jī)端，經(jīng)過衰落的不同用戶突發(fā)的擴(kuò)頻數(shù)據(jù)間不再完全正交，當(dāng)接收機(jī)對經(jīng)過衰落的不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解擴(kuò)操作時，接收機(jī)不能將一個用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分從其他用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分中完全分離出來，即對不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分的檢測之間會相互干擾，所述的同一小區(qū)內(nèi)同一時隙中不同用戶間的相互干擾會增大接收機(jī)的誤碼率，降低接收機(jī)的檢測性能。
為了在當(dāng)同一小區(qū)內(nèi)不同用戶的物理信道在同一時隙的不同突發(fā)中傳輸時，提高接收機(jī)對不同用戶突發(fā)的檢測性能，改進(jìn)接收機(jī)的誤碼性能，在接收上行(Uplink)鏈路信號時，在小區(qū)的節(jié)點(diǎn)B(Node B)端，聯(lián)合檢測方法被越來越多的采用，由于聯(lián)合檢測方法可對不同用戶突發(fā)間的相互干擾加以利用，相比于所述的解擴(kuò)操作，可大大提高節(jié)點(diǎn)B的接收機(jī)對于上行鏈路接收信號中不同用戶突發(fā)的檢測性能，提高系統(tǒng)容量。但在接收下行鏈路信號時，在用戶設(shè)備端，除去每個用戶突發(fā)各自所分配的信道碼，各用戶設(shè)備不能直接得知同一小區(qū)中其它用戶突發(fā)的存在以及為其用戶突發(fā)所分配的信道碼，因此不能在其接收機(jī)中直接使用聯(lián)合檢測的方法，從而影響了用戶設(shè)備端接收機(jī)的檢測性能。
對于時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中有關(guān)幀、子幀、時隙、突發(fā)、物理信道、信道碼、訓(xùn)練序列碼、擾碼及擴(kuò)頻和解擴(kuò)操作的詳細(xì)描述請參見時分-同步碼分多址接入第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)文檔3GPP TS 25.221和25.223(3GPP網(wǎng)站www.3gpp.org中提供文檔的下載)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，用于在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中，使用戶設(shè)備能夠?qū)ζ浣邮盏降南滦墟溌沸盘栠M(jìn)行聯(lián)合檢測，可以顯著改進(jìn)用戶站的檢測性能，提高系統(tǒng)容量。
上述的發(fā)明目的是通過本發(fā)明的以下方法實(shí)現(xiàn)的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其中在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)的一個小區(qū)中，當(dāng)不同用戶的突發(fā)在同一個下行時隙中傳輸時，所述不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分中使用不同的信道碼，所述不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分中使用不同的訓(xùn)練序列碼；在下行鏈路中，所述不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分中所使用的訓(xùn)練序列碼按照系統(tǒng)默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配方式進(jìn)行分配；其特征在于在一個用戶設(shè)備的接收機(jī)檢測其用戶突發(fā)的過程中，對于其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)首先檢測除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼的存在；然后，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)根據(jù)檢測到的訓(xùn)練序列碼，按照各訓(xùn)練序列碼與各信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，推斷除去為其用戶突發(fā)所分配的信道碼之外的其余信道碼的存在；最后，所述用戶設(shè)備使用為其用戶突發(fā)所分配的信道碼，以及上述推斷所得的其余信道碼，對其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號進(jìn)行聯(lián)合檢測。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)依次檢測所述的下行鏈路接收信號在除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼上的信道沖激響應(yīng)，并將所得的各信道沖激響應(yīng)峰值功率與一個設(shè)定的門限值相比較，當(dāng)信道沖激響應(yīng)峰值功率大于設(shè)定的門限值時即認(rèn)為所述的下行鏈路接收信號中存在相應(yīng)的訓(xùn)練序列碼。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)依次使用除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼，與所述的下行鏈路接收信號進(jìn)行滑動相關(guān)，并將所得的各滑動相關(guān)值歸一化，所得的各歸一化后的滑動相關(guān)值即為所述的下行鏈路接收信號在所述各訓(xùn)練序列碼上的信道沖激響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述的門限值通過所述用戶設(shè)備的接收機(jī)測量的噪聲功率設(shè)定；所述的門限值為所述的噪聲功率值的兩倍。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，所述的聯(lián)合檢測使用任何一種已有的聯(lián)合檢測算法；所述的聯(lián)合檢測算法為最大似然聯(lián)合檢測算法或迫零聯(lián)合檢測算法。
具體實(shí)施例在時分-同步碼分多址接入第三代移動通信系統(tǒng)UTRA TDD 1.28Mcps中，當(dāng)一個小區(qū)內(nèi)不同用戶的物理信道在同一時隙的不同突發(fā)中進(jìn)行傳輸時，不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分所使用的信道碼由系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)(Network)進(jìn)行分配；不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分所使用的訓(xùn)練序列碼由該小區(qū)特定的基本訓(xùn)練序列碼(Basic Midamble Code)經(jīng)過不同的循環(huán)移位(CyclicShifts)產(chǎn)生，所述的基本訓(xùn)練序列碼由系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)在4個可能的基本訓(xùn)練序列碼中進(jìn)行分配，所述的4個基本訓(xùn)練序列碼為一組與該小區(qū)下行同步信道(DwPCH)中使用的下行同步碼(SYNC-DL Code)一一對應(yīng)，用戶在小區(qū)搜索(Cell Search)過程中完成對該小區(qū)特定的基本訓(xùn)練序列碼的識別；由所述小區(qū)特定的基本訓(xùn)練序列碼的不同循環(huán)移位所產(chǎn)生的訓(xùn)練序列碼集，通過下述3種方式，在不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分中進(jìn)行分配1.各用戶特定的訓(xùn)練序列碼分配(UE specific midamble allocation)在上、下行鏈路中，不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分所使用的訓(xùn)練序列碼由高層(Higher Layers)信令通知各用戶。
2.默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配(Default midamble allocation)在上、下行鏈路中，不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分所使用的訓(xùn)練序列碼按照系統(tǒng)默認(rèn)的方式進(jìn)行分配，所述各訓(xùn)練序列碼與各用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分所分配的信道碼之間存在默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
3.公共的訓(xùn)練序列碼分配(Common midamble allocation)在下行鏈路中，不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分所使用的訓(xùn)練序列碼根據(jù)所述時隙中存在的信道碼個數(shù)進(jìn)行分配。
若在上、下行鏈路中，不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分所使用的訓(xùn)練序列碼未由高層信令進(jìn)行通知，且公共的訓(xùn)練序列碼分配方式也未由高層信令進(jìn)行指示，則不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分所使用的訓(xùn)練序列碼將按照默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配方式，由其與所述各用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分所分配的信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系確定。
例如在擴(kuò)頻增益(Spreading Factor)為16，同一小區(qū)內(nèi)同一時隙中最大的用戶突發(fā)數(shù)為16時，在上述默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配方式下，各訓(xùn)練序列碼與各信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系如下表所示

其中C16(i)表示信道碼，角標(biāo)16表示擴(kuò)頻增益為16，i＝1，2，…，16表示信道碼的序號；M(i)表示訓(xùn)練序列碼，i＝1，2，…，16表示訓(xùn)練序列碼的序號，各訓(xùn)練序列碼由各小區(qū)特定的基本訓(xùn)練序列碼經(jīng)過16次不同的循環(huán)移位(Cyclic Shifts)產(chǎn)生。
設(shè)定在擴(kuò)頻增益為16，同一小區(qū)內(nèi)同一時隙中最大的用戶突發(fā)數(shù)為16時，在一個小區(qū)的下行鏈路中，同一時隙中共傳輸了16個不同的用戶突發(fā)，其中C16(1)分配給用戶突發(fā)1使用，C16(2)分配給用戶突發(fā)2使用，C16(3)分配給用戶突發(fā)3使用，C16(4)分配給用戶突發(fā)4使用，C16(5)分配給用戶突發(fā)5使用，C16(6)分配給用戶突發(fā)6使用，C16(7)分配給用戶突發(fā)7使用，C16(8)分配給用戶突發(fā)8使用，C16(9)分配給用戶突發(fā)9使用，C16(10)分配給用戶突發(fā)10使用，C16(11)分配給用戶突發(fā)11使用，C16(12)分配給用戶突發(fā)12使用，C16(13)分配給用戶突發(fā)13使用，C16(14)分配給用戶突發(fā)14使用，C16(15)分配給用戶突發(fā)15使用，C16(16)分配給用戶突發(fā)16使用；所述的16個不同用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼按照默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配方式進(jìn)行分配，根據(jù)各用戶突發(fā)所分配的信道碼，按照上表中各訓(xùn)練序列碼與各信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即可確定各用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼，其中M(1)由用戶突發(fā)1使用，M(2)由用戶突發(fā)2使用，…，依此類推M(16)由用戶突發(fā)16使用。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在用戶設(shè)備1的接收機(jī)檢測其用戶突發(fā)1的過程中，對于其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號，用戶設(shè)備1的接收機(jī)首先檢測除去其用戶突發(fā)1所使用的訓(xùn)練序列碼M(1)之外的其余訓(xùn)練序列碼M(2)、M(3)、…、M(16)的存在用戶設(shè)備1的接收機(jī)依次檢測所述的下行鏈路接收信號在訓(xùn)練序列碼M(2)、M(3)、…、M(16)上的信道沖激響應(yīng)(Channel Impulse Response)，例如用戶設(shè)備1的接收機(jī)依次使用訓(xùn)練序列碼M(2)、M(3)、…、M(16)與所述的下行鏈路接收信號進(jìn)行滑動相關(guān)(Slide Correlation)并將所得的各滑動相關(guān)值歸一化(Normalize)，所得的各歸一化后的滑動相關(guān)值即為所述的下行鏈路接收信號在訓(xùn)練序列碼M(2)、M(3)、…、M(16)上的信道沖激響應(yīng)，將各信道沖激響應(yīng)峰值功率與一個設(shè)定的門限值(Threshold)相比較，所述的門限值通過用戶設(shè)備1的接收機(jī)測量的噪聲功率設(shè)定，例如所述的門限值為所述的噪聲功率值的兩倍，當(dāng)信道沖激響應(yīng)峰值功率大于設(shè)定的門限值時即認(rèn)為所述的下行鏈路接收信號中存在相應(yīng)的訓(xùn)練序列碼；然后，用戶設(shè)備1的接收機(jī)根據(jù)檢測到的訓(xùn)練序列碼，按照上述的各訓(xùn)練序列碼與各信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，推斷除去為其用戶突發(fā)1所分配的信道碼C16(1)之外的其余信道碼的存在；最后，用戶設(shè)備1使用為其用戶突發(fā)1所分配的信道碼C16(1)，以及上述推斷所得的其余信道碼，對其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號進(jìn)行聯(lián)合檢測所述的聯(lián)合檢測可使用任何一種已有的聯(lián)合檢測算法，例如最大似然(Maximum Likelihood)聯(lián)合檢測算法或迫零(Zero Forcing)聯(lián)合檢測算法。通過上述的3個步驟，用戶設(shè)備1的接收機(jī)即可從聯(lián)合檢測的檢測結(jié)果中分離出其用戶突發(fā)1中的數(shù)據(jù)部分，完成對其用戶突發(fā)1的檢測過程。
在本發(fā)明的方法中，通過檢測所述各訓(xùn)練序列碼的存在，一個用戶設(shè)備能夠間接得知同一小區(qū)內(nèi)的同一時隙中其它用戶突發(fā)的存在以及為其用戶突發(fā)所分配的信道碼，因此能夠在其接收機(jī)中使用聯(lián)合檢測的方法，從而可以顯著改進(jìn)用戶設(shè)備的檢測性能，提高系統(tǒng)容量。
權(quán)利要求
1.一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其中在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)的一個小區(qū)中，當(dāng)不同用戶的突發(fā)在同一個下行時隙中傳輸時，所述不同用戶突發(fā)的數(shù)據(jù)部分中使用不同的信道碼，所述不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分中使用不同的訓(xùn)練序列碼；在下行鏈路中，所述不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分中所使用的訓(xùn)練序列碼按照系統(tǒng)默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配方式進(jìn)行分配；其特征在于在一個用戶設(shè)備的接收機(jī)檢測其用戶突發(fā)的過程中，對于其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)首先檢測除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼的存在；然后，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)根據(jù)檢測到的訓(xùn)練序列碼，按照各訓(xùn)練序列碼與各信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，推斷除去為其用戶突發(fā)所分配的信道碼之外的其余信道碼的存在；最后，所述用戶設(shè)備使用為其用戶突發(fā)所分配的信道碼，以及上述推斷所得的其余信道碼，對其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號進(jìn)行聯(lián)合檢測。
2.如權(quán)利要求1所述的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其特征在于所述用戶設(shè)備的接收機(jī)依次檢測所述的下行鏈路接收信號在除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼上的信道沖激響應(yīng)，并將所得的各信道沖激響應(yīng)峰值功率與一個設(shè)定的門限值相比較，當(dāng)信道沖激響應(yīng)峰值功率大于設(shè)定的門限值時即認(rèn)為所述的下行鏈路接收信號中存在相應(yīng)的訓(xùn)練序列碼。
3.如權(quán)利要求2所述的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其特征在于所述用戶設(shè)備的接收機(jī)依次使用除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼，與所述的下行鏈路接收信號進(jìn)行滑動相關(guān)，并將所得的各滑動相關(guān)值歸一化，所得的各歸一化后的滑動相關(guān)值即為所述的下行鏈路接收信號在所述各訓(xùn)練序列碼上的信道沖激響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其特征在于所述的門限值通過所述用戶設(shè)備的接收機(jī)測量的噪聲功率設(shè)定。
5.如權(quán)利要求4所述的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其特征在于所述的門限值為所述的噪聲功率值的兩倍。
6.如權(quán)利要求1所述的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其特征在于所述的聯(lián)合檢測使用任何一種已有的聯(lián)合檢測算法。
7.如權(quán)利要求6所述的一種時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其特征在于所述的聯(lián)合檢測算法為最大似然聯(lián)合檢測算法或迫零聯(lián)合檢測算法。
全文摘要
本發(fā)明中提出了一種時分－同步碼分多址接入系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測方法，其中在一個小區(qū)的同一下行鏈路時隙中，不同用戶突發(fā)的訓(xùn)練序列部分中所使用的訓(xùn)練序列碼按照系統(tǒng)默認(rèn)的訓(xùn)練序列碼分配方式進(jìn)行分配；在一個用戶設(shè)備的接收機(jī)檢測其用戶突發(fā)的過程中，所述用戶設(shè)備的接收機(jī)首先檢測除去其用戶突發(fā)所使用的訓(xùn)練序列碼之外的其余訓(xùn)練序列碼的存在；然后所述用戶設(shè)備的接收機(jī)根據(jù)檢測到的訓(xùn)練序列碼，按照各訓(xùn)練序列碼與各信道碼之間默認(rèn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，推斷除去為其用戶突發(fā)所分配的信道碼之外的其余信道碼的存在；最后所述用戶設(shè)備使用為其用戶突發(fā)所分配的信道碼，以及上述推斷所得的其余信道碼，對其在所述一個時隙中的下行鏈路接收信號進(jìn)行聯(lián)合檢測。
文檔編號H04B1/707GK1719740SQ20041006229
公開日2006年1月11日 申請日期2004年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者南衛(wèi)國, 魏歆, 肖磊 申請人:西門子(中國)有限公司