專利名稱：：一種構(gòu)造非對稱信道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種構(gòu)造非對稱信道的方法。技術(shù)背景無線通信系統(tǒng)的信號在無線環(huán)境傳播中會受到眾多噪聲和其他信號的干擾，而信號本身在無線環(huán)境下又具有多徑效應(yīng)，隨著環(huán)境的變化，或者信號的發(fā)射端或接收端，例如手機終端的移動，還會引起信號的快慢衰落變化和多普勒頻移等，這些都給信號的接收解調(diào)帶來麻煩。通過針對無線環(huán)境的信道估計等相關(guān)技術(shù)，可以有效地解決這些問題。研究無線環(huán)境的特性，并在信號的調(diào)制發(fā)射、傳輸、接收解調(diào)中加以利用，對提高無線通信系統(tǒng)的性能具有重要作用。無線通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初期，可用專門的工具對無線傳播模型進行測試和校正，通常這只針對下行的無線傳播模型，即信號從基站天線口發(fā)射到終端天線口的無線信道，而上行的無線傳播;漠型，即信號從終端天線口發(fā)射到基站天線口的無線信道，一般而言與下行的無線信道是等價的，但如果系統(tǒng)的基站采用智能天線而終端采用全向天線，上下行無線信道將會有所差異，例如TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess,時分-同步碼分多址接入)系統(tǒng)，如果上下行無線信道的噪聲和干擾不一樣，差異就將更大，TD-SCDMA系統(tǒng)也有此現(xiàn)象存在。另外，實際網(wǎng)絡(luò)中影響通信性能的不僅僅是無線信道，還包括了發(fā)射端從調(diào)制部分到天線口的發(fā)射信道，以及接收端從天線口到解調(diào)部分的接收信道。參考附圖1,發(fā)射端將編碼器輸出的比特送入發(fā)射信道進行調(diào)制，然后通過天線發(fā)射到無線信道中，接收端將天線收到的信號送入接收信道進行解調(diào)，然后將解調(diào)輸出的比特送至解碼器，發(fā)射信道、無線信道和接收信道，三者在這里構(gòu)筑并定義成為一個廣義信道，這個廣義信道既可表示從基站發(fā)射端到終端接收端的下行信道，也可以表示從終端發(fā)射端到基站接收端的上行信道。如果要對無線通信系統(tǒng)的信道進行充分完整的研究，就需要對基于真實系統(tǒng)的廣義信道進行測試，且應(yīng)該對上行信道和下行信道分別進行測試，而不只是對下行無線信道進行測試。無線通信系統(tǒng)的上下行通信鏈路，一般都是基于某種原則設(shè)計成平衡的，即廣義信道被設(shè)計成對稱的。這種對稱信道的設(shè)計能使系統(tǒng)中的基站和終端的能力協(xié)調(diào)，都達到最大利用率，但這種設(shè)計有時也會給系統(tǒng)的研究和測試帶來麻煩。例如，當(dāng)需要分別研究上下行信道的特性時，由于信道對稱的特點，下行信道的惡化情形將會影響到上行信道的測試，而上行信道的惡化情形也將會影響到下行信道的測試，這樣就不利于準(zhǔn)確和充分地研究廣義信道的特性。況且，對于某些設(shè)計成上行受限或下行受限的無線通信系統(tǒng)，也會因為上行先受限而影響到對下行信道的測試，或因為下行先受限而影響到對上行信道的測試。TD-SCDMA作為第三代移動通信三大標(biāo)準(zhǔn)之一，基站采用智能天線，通過估計上行信號的DOA(DirectionOfArrival,波達方向)來確定下行信號BF(Beamforming,波束賦形)的發(fā)射方向，如果上行信道出現(xiàn)受限情形，即上行信號惡化，則基站對上行信號的DOA估計將出現(xiàn)偏差，影響到下行BF的準(zhǔn)確性，這樣一來就會影響到對具有BF的下行信道準(zhǔn)確、充分地研究和測試。另外，由于采用了閉環(huán)控制的機制，例如功率控制、同步控制等，TD-SCDMA的上下行信道具有相互控制的功能，當(dāng)出現(xiàn)下行信道受限時，下行信號攜帶的控制信息將會出現(xiàn)解碼錯誤，影響到上行信號的功率調(diào)整以及同步調(diào)整，甚至可能引起上行信號的惡化，出現(xiàn)上下行交替惡化的連鎖反應(yīng)。如何在一定程度上有效消除上下行信道之間的反向信道干擾影響，將對TD-SCDMA系統(tǒng)上下行信道的獨立研究和測試創(chuàng)造前4C條件。.因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于完善和發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種構(gòu)造非對稱信道的方法，該方法是在現(xiàn)有對稱信道的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)信道的相關(guān)參數(shù)，構(gòu)造出一種非對稱的上下行信道，便于實現(xiàn)上下行信道的獨立研究和測試。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方法采用如下技術(shù)方案A、確定所需構(gòu)造的非對稱信道所需類型；B、選"^信道參數(shù)作為構(gòu)造所述非對稱信道的參數(shù)；C、對所選定的信道參數(shù)預(yù)設(shè)初值；D、'驗證所述非對稱信道。所述方法，其中，步驟A中，所述非對稱信道類型包括上行信道先受限的非對稱信道和下行信道先受限的非對稱信道。所述方法，其中，所述信道參數(shù)包括擴頻增益、功率增益、智能天線增益及噪聲功率。所述方法，其中，構(gòu)造所述非對稱信道所需的信道參數(shù)為所述信道參數(shù)中的一個或多個信道參數(shù)的組合。所述方法，其中，步驟C包括通過增加所述信道參數(shù)的取值，預(yù)設(shè)不同的信道參^:初值。所述方法，其中，步驟C包括通過減少所述信道參數(shù)的取值，預(yù)設(shè)不同的信道參數(shù)初值。所述方法，其中，步驟D中，所述驗證標(biāo)準(zhǔn)采用通信協(xié)議中的上下行信號的惡化標(biāo)準(zhǔn)。所述方法，其中，當(dāng)構(gòu)造出上行信道先受限的非對稱信道時，驗證標(biāo)準(zhǔn)就是當(dāng)出現(xiàn)信號受限的時候，上行信號的誤塊率持續(xù)T秒鐘超過惡化值E,而下行信號的誤塊率基本保持為零，其中T和E與信號對應(yīng)的業(yè)務(wù)類型有關(guān)。所述方法，其中，步驟D之后還包括E、驗證通過后，可基于所述非對稱信道進行相關(guān)的研究和測試。所述方法，其中，步驟E中，若驗證不通過，繼續(xù)對所述選定的信道參數(shù)的取值進行調(diào)整，或選擇其他的信道參數(shù)進行相應(yīng)設(shè)置。采用上述方案，本發(fā)明通過在對稱信道的基礎(chǔ)上通過調(diào)節(jié)信道的相關(guān)參數(shù)，構(gòu)造出一種非對稱的上下行信道，從而消除了上下行信道之間的反向信道干擾影響，便于實現(xiàn)上下行信道的獨立研究和測試，使得研究更加深入細致、測試更加充分完整、結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。圖1為現(xiàn)有技術(shù)無線通信系統(tǒng)的廣義信道結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程。具體實施方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作進一步詳細說明。本發(fā)明設(shè)計原理在對稱信道的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)信道的相關(guān)參數(shù)，構(gòu)造出一種非對稱的上下行信道，使得在所構(gòu)造的非對稱信道基礎(chǔ)上可分別對上下行信道進行相對獨立的研究和測試。例如，構(gòu)造出一個上行先受限的非對稱信道來研究上行信道，這樣就不會因為下行先受限而影響到對上行信道的獨立研究和測試了，同理，構(gòu)造出一個下行先受限的非對稱信道來研究下行信道。下面以TD-SCDMA系統(tǒng)為例，來詳細介紹本發(fā)明方法的實現(xiàn)過程。TD-SCDMA系統(tǒng)中影響上下行廣義信道的參數(shù)包含發(fā)射信道的參數(shù)、接收信道的參數(shù)以及無線信道的參數(shù)，具體說來，有上下行信號的頻率、時隙、小區(qū)碼組參數(shù)、碼道、功率增益、智能天線模式、噪聲和干擾信號的功率，及包括天線高度等在內(nèi)的無線傳播模型參數(shù)等。其中，小區(qū)碼組參數(shù)包括擾碼、Midamble碼(訓(xùn)練序列)、上下行同步碼；碼道就是擴頻(SpreadingFrequency,簡寫為SF)碼，不同擴頻因子的擴頻碼對應(yīng)不同的擴頻增益，例如相對擴頻因子為1的擴頻碼(即沒有擴頻作用的碼字)，擴頻因子為N的擴頻碼帶來的擴頻增益是川"吼。N(單位為dB);功率增益在這里指基站的發(fā)射端在發(fā)射信道給下行信號的功率增益以及基站的接收端在接收信道給上行信號的功率增益，它包含了對基帶信號的增益、中頻信號的增益和射頻信號的增益；智能天線模式在這里指基站的智能天線(SmartAntenna，簡寫為SA)使用多少個天線通道進行發(fā)射，使用多少個天線通道進行接收，發(fā)射是采用波束賦形發(fā)射還是全向發(fā)射，接收是采用波束賦形接收還是全向接收，不同的使用模式帶來不同的增益，使用通道數(shù)越多，增益越高，而使用波束賦形比全向?qū)⒃黾右粋€波束賦形增益，例如相對單天線通道，M個天線通道的全向發(fā)射帶來的增益是的i^^^。M(單位為dB)，而M個天線通道的波束賦形發(fā)射帶來的增益是的^"^。M(單位為dB);噪聲在這里指基站處疊加到發(fā)射端下行信號的下行高斯白噪聲和疊加到接收端上行信號的上行高斯白噪聲。本發(fā)明選"^部分適合用于構(gòu)造非對稱信道的信道參數(shù)，如表1所示；表1構(gòu)造非對稱信道的信道參數(shù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>不同模式帶來不同的智能天線增益噪聲功率上下行可分別加入不同功率的噪聲為了確保所構(gòu)造的非對稱信道能有效滿足系統(tǒng)研究和測試要求，必須通過一些合理的流程和約束條件來實現(xiàn)它。為此，本發(fā)明提供了一種構(gòu)造非對稱信道的方法，請參閱附圖2，其實現(xiàn)流程圖包括如下步驟110、針對信道研究測試的內(nèi)容和特點確定所需構(gòu)造的非對稱信道類型，例如，是上行信道先受限的非對稱信道還是下行信道先受限的非對稱信道；120、選擇合適的信道參數(shù)，作為構(gòu)造非對稱信道的參數(shù)，它可以是單個參數(shù)，也可以是多個參數(shù)的組合；130、根據(jù)所選定的信道參數(shù)，對非對稱信道的上下行取值范圍分別設(shè)置合適的數(shù)值；140、對所構(gòu)造的非對稱信道進行驗-江；150、驗證是否通過，如果通過，則轉(zhuǎn)至步驟160,否則返回步驟120，繼續(xù)選擇相同的信道參數(shù)進行調(diào)整，或選擇其他的信道參數(shù)進行相應(yīng)設(shè)置；160、-瞼證通過，可基于所述非對稱信道進行相關(guān)的研究和測試。其中，對于所述步驟120，在構(gòu)造非對稱信道時，基于表l所示，可以選擇單個參數(shù)或多個參數(shù)組合進行調(diào)整來實現(xiàn)，比如，在構(gòu)造某個方向受限的信道時，可以選擇功率增益這一個參數(shù)進行調(diào)整，也可以選擇功率增益和噪聲功率這兩個參數(shù)同時進行調(diào)整。其中，步驟130中，主要是通過增加或減少上下行信道的信道參數(shù)的取值，在對稱信道的基礎(chǔ)上構(gòu)造非對稱信道。比如，可以選擇信號的功率增益來構(gòu)造非對稱信道，假設(shè)對稱信道的上下行功率增益設(shè)置分別是^"'c和C^、，,，那么如果要構(gòu)造一個上行先受限的非對稱信道，可以在原來的設(shè)置上減小G"。旨貝，或者增大G"c。為了更好的解釋本發(fā)明，下面給出基于廣義信道的通信鏈路表達式式(1)中，為接收端接收信道輸出信號的功率(通常為Eb/No，即每比特的信號能量與噪聲功率譜密度的比值，單位為dB),尸。雨&為發(fā)射端發(fā)射信道輸入信號的功率(對應(yīng)也是Eb/No)，G""為發(fā)射信道的增益，在基站處存在下式式(2)中，尸"血o^為無線信道的路損，&''"股為接收信道的增益，且在基站處存在下式又定義廣義信道的路損如下則由式(1)、(2)、(3)、(4)所得所以，任何廣義信道相關(guān)參數(shù)調(diào)整的影響都可以歸結(jié)到廣義信道路損的變化里。例如，在采用減小上行功率增益G"''，瓜來構(gòu)造上行先受限的非對稱信道時，如果G"!'"版"化減小6dB,那么上行廣義信道的路損尸"^磁就相當(dāng)于增加6dB,而其他參數(shù)的具體調(diào)整值也可以等價轉(zhuǎn)換成廣義信道路損的變化值。這是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。其中，對于步驟140，驗證標(biāo)準(zhǔn)可以參考相關(guān)通信協(xié)議中的上下行信號的惡化標(biāo)準(zhǔn)，對所構(gòu)造出的非對稱信道進行驗證。例如，構(gòu)造出上行信道先受限的非對稱信道，判定標(biāo)準(zhǔn)就是當(dāng)出現(xiàn)信號受限的時候，上行信號的BLER(BlockErrorRatio,誤塊率)持續(xù)T秒鐘超過惡化值E,而下行信號的BLER應(yīng)該仍然基本保持為0,那么這個構(gòu)造出來的非對稱信道就可認為是滿足要求的。這里的T和E與信號對應(yīng)的業(yè)務(wù)類型有關(guān)，例如對于TD-SCDMA系統(tǒng)中的CS(CircuitSevice,電路域業(yè)務(wù))12.2K的語音業(yè)務(wù)，T和E可設(shè)置為7和5%，對于CS64K的可視電話業(yè)務(wù)，T和E可設(shè)置為7和3%，對于PS(PacketSevice,數(shù)據(jù)域業(yè)務(wù))業(yè)務(wù)，T和E可設(shè)置為7和10%。'對于構(gòu)造出下行信道先受限的非對稱信道的驗證標(biāo)準(zhǔn)也是一樣的。其中，所述步驟150中，當(dāng)采用減小上行功率G"。，^來構(gòu)造一個上行先受限的非對稱信道時，一開始可以減小6dB進行嘗試，如果驗證通不過，那么可在原來的上行功率G"。旨.f〃的基礎(chǔ)上再減小3dB，直至找到一個滿足構(gòu)造要求的取值，如果調(diào)整過大，也可以往回調(diào)整，直至找到一個可以剛好滿足構(gòu)造要求的合適取值。其中，在所述步驟160中，基于所構(gòu)造的非對稱信道，可以作許多無線信道方面的研究，如上下行無線傳播模型的測試和校正、上下行業(yè)務(wù)覆蓋的對比、上下行業(yè)務(wù)容量的對比、上下行業(yè)務(wù)質(zhì)量的對比；也可以作發(fā)射信道或者接收信道方面的研究，如上下行鏈路平衡參數(shù)的優(yōu)化、上下行解調(diào)能力的對比、上下行調(diào)制解調(diào)參數(shù)的優(yōu)化、上下行功控算法的性能對比、上下行聯(lián)合檢測算法的性能對比、上下行智能天線賦形算法的性能驗證、上行同步算法的性能驗證，等等。舉個例子，在優(yōu)化上下行鏈路平衡參數(shù)的時候，最好能確切獲取上下行信號各自的變化趨勢。為了在研究下行信號變化趨勢的時候，不會因為上行受限而受到影響，我們可在通過系統(tǒng)仿真出來的上下行鏈路平衡的初始參數(shù)基礎(chǔ)上，選擇合適的信道參數(shù)進行調(diào)整，構(gòu)造出一個下行先受限的非對稱信道，那么，就不會出現(xiàn)因為上行受限而影響到下行信道的研究和測試了。反過來，研究上行信號的變化趨勢也可通過構(gòu)造上行先受限的非對稱信道來實現(xiàn)。這樣，通過構(gòu)造非對稱信道的方式，我們就可以準(zhǔn)確而充分地獲取真實系統(tǒng)在各種無線環(huán)境下的上下行鏈路變化的詳細信息，給設(shè)計和優(yōu)化上下行鏈路平衡提供可靠依據(jù)。畢竟，系統(tǒng)仿真出來的參數(shù)只是初始值，由于預(yù)設(shè)置條件的局限，難免存在偏差，而且，對各種不同的無線環(huán)境也可能會不具有通用性，通過真實系統(tǒng)下真實、典型環(huán)境的研究和測試，可以更好地優(yōu)化這些參數(shù)。測試，從而消除了上下行信道之間的反向信道干擾影響，便于實現(xiàn)上下行信道的獨立研究和測試，使得測試更加充分完整，結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。權(quán)利要求1、一種構(gòu)造非對稱信道的方法，該方法包括如下步驟A、確定所需構(gòu)造的非對稱信道類型；B、選擇信道參數(shù)作為構(gòu)造所述非對稱信道的參數(shù)；C、對所選定的信道參數(shù)預(yù)設(shè)初值；D、驗證所述非對稱信道。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述非對稱信道類型包括上行信道先受限的非對稱信道和下行信道先受限的非對稱信道。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道參數(shù)包括擴頻增益、功率增益、智能天線增益及噪聲功率。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，構(gòu)造所述非對稱信道所需的信道參數(shù)為所述信道參數(shù)中的一個或多個信道參數(shù)的組合。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C包括通過增加所述信道參數(shù)的取值，預(yù)設(shè)不同的信道參數(shù)初值。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C包括通過減少所述信道參數(shù)的取值，預(yù)設(shè)不同的信道參數(shù)初值。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D中，所述驗證標(biāo)準(zhǔn)采用通信協(xié)議中的上下行信號的惡化標(biāo)準(zhǔn)。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)構(gòu)造出上行信道先受限的非對稱信道時，驗證標(biāo)準(zhǔn)就是當(dāng)出現(xiàn)信號受限的時候，上行信號的誤塊率持續(xù)T秒鐘超過惡化值E，而下行信號的誤塊率基本保持為零，其中T和E與信號對應(yīng)的業(yè)務(wù)類型有關(guān)。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D之后還包括E、驗證通過后，可基于所述非對稱信道進行相關(guān)的研究和測試。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟E中，若驗證不通過，繼續(xù)對所述選定的信道參數(shù)的取值進行調(diào)整，或選擇其他的信道參數(shù)進行相應(yīng)設(shè)置。全文摘要本發(fā)明公開了一種構(gòu)造非對稱信道的方法，應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，該方法包括如下步驟確定所需構(gòu)造的非對稱信道類型；選擇信道參數(shù)作為構(gòu)造所述非對稱信道的參數(shù)；對所選定的信道參數(shù)預(yù)設(shè)初值；驗證所構(gòu)造的非對稱信道。采用上述方案，本發(fā)明通過在對稱信道的基礎(chǔ)上通過調(diào)節(jié)信道的相關(guān)參數(shù)，構(gòu)造出一種非對稱的上下行信道，從而消除了上下行信道之間的反向信道干擾影響，便于實現(xiàn)上下行信道的獨立研究和測試，使得研究更加深入細致、測試更加充分完整、結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。文檔編號H04W16/22GK101163315SQ20071012471公開日2008年4月16日申請日期2007年11月13日優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日發(fā)明者劉學(xué)斌,趙黎波申請人:中興通訊股份有限公司