專利名稱：時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)中基于激活碼道選擇的聯(lián)合檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于時(shí)分同步碼分多址(TimeDivision Synchronous CDMA,TD-SCDMA)技術(shù)，更具體地，是有關(guān)于時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)中基于激活碼道選擇的聯(lián)合檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA 是由中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組(China Wireless TelecommunicationStandards group, CWTS)提出并于 1999 年由國(guó)際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunication Union, ITU)通過(guò)的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)由中國(guó)電信技術(shù)科學(xué)院(Chinese Academy of Telecommunications Technology)及西門子(Siemens)開發(fā)并推廣應(yīng)用。TD-SCDMA使用時(shí)分雙工(Time Division Duplex, TDD)模式，使用同一巾貞(frame)的不同時(shí)隙(Time Slot, TS)傳送上行鏈路業(yè)務(wù)(traffic)(由移動(dòng)終端至基站的業(yè)務(wù))與下行鏈路業(yè)務(wù)(由基站至移動(dòng)終端的業(yè)務(wù))。這意味著上行鏈路與下行鏈路的頻譜(spectrum)可依據(jù)傳送的信息類型而彈性分配。當(dāng)由基站發(fā)送非對(duì)稱(asymmetrical)數(shù)據(jù)時(shí)，例如電子郵件(E-mail)及因特網(wǎng)(Internet)，相比于上行鏈路，更多的時(shí)隙用于下行鏈路。然而在對(duì)稱式業(yè)務(wù)(symmetrical service)(例如，電話業(yè)務(wù))中，在上行鏈路與下行鏈路中采用對(duì)稱的時(shí)隙劃分(symmetrical split)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)及其碼道聯(lián)合檢測(cè)方法。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，提供一種時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于包含聯(lián)合檢測(cè)器，接收來(lái)自收發(fā)器的輸入信號(hào)，并使用激活信道碼選擇(Active CodeSelection ACS)對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析，以確定在服務(wù)小區(qū)(cell)之外是否存在一個(gè) 或多個(gè)相鄰小區(qū)的同頻干擾；其中，所述聯(lián)合檢測(cè)器通過(guò)所述激活信道碼選擇指定包含所需的多個(gè)激活碼道的第一矩陣以構(gòu)建信道矩陣，所述多個(gè)激活碼道包含服務(wù)小區(qū)的全部或部分激活碼道及/或?qū)?yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的全部或部分激活碼道。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，提供一種碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，用于時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述碼道聯(lián)合檢測(cè)方法包含接收來(lái)自收發(fā)器的輸入信號(hào)；使用激活信道碼選擇對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析，以確定在服務(wù)小區(qū)之外是否存在一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的同頻干擾；以及指定包含所需的多個(gè)激活碼道的第一矩陣以構(gòu)建信道矩陣，其中，所述多個(gè)激活碼道包含服務(wù)小區(qū)的全部或部分激活碼道及/或?qū)?yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的全部或者部分激活碼道。利用本發(fā)明所提供的基于聯(lián)合檢測(cè)的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)中激活碼道挑選方法，可在接收機(jī)的接收性能與聯(lián)合檢測(cè)算法的復(fù)雜度之間取得一個(gè)平衡。


圖I為根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的小區(qū)的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的TD-SCDMA的數(shù)學(xué)模型的示意圖。圖3為使用根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的ACS的聯(lián)合檢測(cè)器的操作流程的示意圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的信道矩陣T與矩陣V的(構(gòu)建)示意圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的信道矩陣Tn^Ttl及矩陣Vn 、Vtl的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下文描述的實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。本實(shí)施方式部分僅用于說(shuō)明本發(fā)明的目的，并不作為本發(fā)明的限制。應(yīng)理解，本實(shí)施方式部分可由硬件、軟件、固件及其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供一種新的技術(shù)，允許聯(lián)合檢測(cè)器使用從服務(wù)小區(qū)或相鄰小區(qū)接收到的具有可能相等功率的信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)。聯(lián)合檢測(cè)器使用一種新的ACS方法，通過(guò)對(duì)矩陣V重新排序容納多個(gè)相鄰小區(qū)，從而處理來(lái)自服務(wù)小區(qū)與多個(gè)相鄰小區(qū)的信號(hào)。更具體地，本發(fā)明所提供的TD-SCDMA接收機(jī)中的聯(lián)合檢測(cè)器接收來(lái)自收發(fā)器的輸入信號(hào)，并使用ACS對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析，以確定在服務(wù)小區(qū)之外是否存在一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的同頻干擾；其中，所述聯(lián)合檢測(cè)器通過(guò)所述ACS指定包含所需的多個(gè)激活碼道的第一矩陣以構(gòu)建信道矩陣，所述多個(gè)激活碼道包含服務(wù)小區(qū)的全部或部分激活碼道及/或?qū)?yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的全部或部分激活碼道。圖I為根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的小區(qū)的示意圖。TD-SCDMA系統(tǒng)使用通用頻率復(fù)用(universal frequency reuse)計(jì)劃,亦即多個(gè)相鄰小區(qū)8能夠重復(fù)使用服務(wù)小區(qū)6中所使用的多個(gè)射頻載波頻率。因此，手持設(shè)備(handset) 1、2接收的信號(hào)可以是來(lái)自服務(wù)小區(qū)及多個(gè)相鄰小區(qū)的信號(hào)加和。同時(shí)，來(lái)自多個(gè)相鄰小區(qū)8的信號(hào)具有與來(lái)自服務(wù)小區(qū)6的信號(hào)相當(dāng)?shù)墓β孰娖?power level) 0圖2為根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的TD-SCDMA的數(shù)學(xué)模型12的示意圖。如圖2所示，數(shù)據(jù)符號(hào)向量(vectoiOd由來(lái)自碼道1，2，· · ·，N(N為整數(shù)且N彡I)的數(shù)據(jù)符號(hào)(datasymbol)組成。如圖2所示符號(hào)V1, Y2..., Vn為矩陣V的多個(gè)元素，其中，矩陣V用于構(gòu)建信道矩陣T (詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參見(jiàn)下文)。由圖2可見(jiàn)，矩陣V的多個(gè)元素V1, V2. . .，Vn通過(guò)第一加和(su_ation)模塊18相結(jié)合。第一加和模塊18提供輸出信號(hào)10以輸出至第二加和模塊20。請(qǐng)注意，輸出信號(hào)10在輸入至第二加和模塊20之前，已經(jīng)由收發(fā)器處理并傳送至TD-SCDMA接收機(jī)。如圖2所示，第二加和模塊20將輸出信號(hào)10與噪聲矢量η相加以表不與TD-SCDMA接收機(jī)相關(guān)的加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise, AWGN)中的噪聲。第二加和模塊20將輸出信號(hào)r提供至聯(lián)合檢測(cè)器14與信道估計(jì)器16。信道估計(jì)器16的輸出信號(hào)11所承載的信息用于輔助聯(lián)測(cè)檢測(cè)器14構(gòu)建信道矩陣T。聯(lián)合檢測(cè)器14接收輸出信號(hào)r，并使用本發(fā)明所提供的新的ACS執(zhí)行所需的處理以構(gòu)建數(shù)據(jù)符號(hào)矢量的估值本發(fā)明所提供的ACS允許聯(lián)合檢測(cè)器14配置矩陣V以允許接收機(jī)容納來(lái)自服務(wù)小區(qū)或相鄰小區(qū)的多個(gè)信號(hào)。圖3為使用根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的ACS的聯(lián)合檢測(cè)器14的操作流程22的示意圖。如步驟24所示，首先提供信道估計(jì)器的估計(jì)結(jié)果，并將該估計(jì)結(jié)果用于步驟26中的執(zhí)行激活中間碼檢測(cè)(Active Midamble Detection, AMAD)與步驟28中的執(zhí)行激活碼道檢測(cè)(Active Code Channel Detection, ACCD)。如步驟26所不，AMAD對(duì)信道估計(jì)器的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析以產(chǎn)生與收發(fā)器所接收到的信號(hào)相關(guān)的矩陣V。接收信號(hào)的中間碼部分提供產(chǎn)生矩陣V的信息。如步驟28所示，ACCD對(duì)信道估計(jì)器的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析以確定矩陣V的元素V1, V2. ..，Vn各自的比例因子(scaling factor)與功率電平。聯(lián)合檢測(cè)器接收AMAD的處理結(jié)果與ACXD的處理結(jié)果，并如步驟30所示執(zhí)行ACS以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)木仃嘨，以用于后續(xù)處理中確定適當(dāng)?shù)男诺谰仃嘥?；谏鲜鼋Y(jié)果，聯(lián)合檢測(cè)器確定是否正在使用服務(wù)小區(qū)及/或相鄰小區(qū)。若沒(méi)有相鄰小區(qū)，則由AMAD與ACCD所提供的結(jié)果可使用本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)直接產(chǎn)生矩陣V。然而，若確定正在使用一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)，則如步驟32所示，利用本發(fā)明提供的ACS產(chǎn)生矩陣VnOT，其中，矩陣VnOT可指示手持設(shè)備正在使用的服務(wù)小區(qū)與相鄰小區(qū)。接著，矩陣Vmw可用于產(chǎn)生信道矩陣Tn ，信道矩陣TnOT可允許TD-SCDMA接收機(jī)通過(guò)服務(wù)小區(qū)與相鄰小區(qū)接收到的信號(hào)得到更好的數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)結(jié)果。ACS使用了碼道間的相關(guān)性來(lái)判別使用哪些碼道來(lái)構(gòu)建V矩陣可以達(dá)到最優(yōu)的吞吐量(throughput)。輸出信號(hào)r可具有如下關(guān)系矩陣r = Td+n(I) 其中，矩陣T表示信道矩陣，矩陣d表示與輸入數(shù)據(jù)符號(hào)相關(guān)的矩陣。圖4為根據(jù)本發(fā)明的信道矩陣T與矩陣V的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)執(zhí)行完畢ACCD與AMAD之后，矩陣T與矩陣V具有如圖4所示的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，可使用最小均方誤差(Minimum Mean SquareError, MMSE)聯(lián)合檢測(cè)方法。MMSE聯(lián)合檢測(cè)方法可表示如下(THT + a2l)dMMSE^THr(2)其中，j表不由聯(lián)合檢測(cè)器所輸出的估計(jì)的符號(hào)向量，&,_表不使用麗SE聯(lián)合檢測(cè)估計(jì)的數(shù)據(jù)符號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式,可使用迫零(Zero-Forcing, ZF)聯(lián)合檢測(cè)方法以提供^的近似，以簡(jiǎn)化運(yùn)算。ZF聯(lián)合檢測(cè)方法可表示如下(THT)dZF=THr(3)為了保證上述方程有唯一解，且該解對(duì)具體實(shí)現(xiàn)中由近似帶來(lái)的誤差不敏感，矩陣B = ThT要求可逆，且具有較小的條件數(shù)(condition number)。請(qǐng)注意，矩陣A =(ΤΗΤ+σ 2I)保證為可逆(invertible)矩陣，亦即滿秩(full rank)矩陣，但矩陣A不一定具有較小的條件數(shù)。如圖4所示，由于矩陣T的特殊結(jié)構(gòu)，矩陣T的秩(rank)與條件數(shù)可由矩陣V所唯一決定。當(dāng)矩陣V滿秩時(shí)，則通常信道矩陣T也為將滿秩。若元素V1,V2. . .，VN來(lái)自同一個(gè)小區(qū)，則矩陣V通常為滿秩。然而，若元》V1;V2...，Vn來(lái)自不同的小區(qū)，則無(wú)法確保矩陣V為滿秩。在此情形下，需要將矩陣V分解為矩陣VnOT與Vtl,以便達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)I)矩陣Vnew為滿秩且=具有較小的條件數(shù)；以及2)矩陣VnOT包含全部待分配給手持設(shè)備的碼道，其中，矩陣VnOT定義為
權(quán)利要求
1.一種時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于包含 聯(lián)合檢測(cè)器，接收來(lái)自收發(fā)器的輸入信號(hào)，并使用激活信道碼選擇對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析，以確定在服務(wù)小區(qū)之外是否存在一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的同頻干擾； 其中，所述聯(lián)合檢測(cè)器通過(guò)所述激活信道碼選擇指定包含所需的多個(gè)激活碼道的第一矩陣以構(gòu)建信道矩陣，所述多個(gè)激活碼道包含服務(wù)小區(qū)的全部或部分激活碼道及/或?qū)?yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的全部或者部分激活碼道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器對(duì)所述輸入信號(hào)的中間碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以形成所述第一矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器使用激活碼道檢測(cè)為所述第一矩陣的多個(gè)元素分配多個(gè)功率電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器使 用激活中間碼檢測(cè)以確定所述服務(wù)小區(qū)及/或所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器包含I倍碼片速率取樣的聯(lián)合檢測(cè)或2倍碼片速率取樣的聯(lián)合檢測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器使用最小均方誤差或迫零聯(lián)合檢測(cè)以確定估計(jì)的數(shù)據(jù)符號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器將所述第一矩陣與所述信道矩陣構(gòu)建為滿秩矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)合檢測(cè)器使用所述激活信道碼選擇以確定所述服務(wù)小區(qū)及/或所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)中將用于聯(lián)合檢測(cè)的激活碼道，以減小所述第一矩陣的條件數(shù)。。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述信道矩陣的條件數(shù)由所述第一矩陣所唯一決定。
10.一種碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，用于時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于，所述碼道聯(lián)合檢測(cè)方法包含 接收來(lái)自收發(fā)器的輸入信號(hào)； 使用激活信道碼選擇對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析，以確定在服務(wù)小區(qū)之外是否存在一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的同頻干擾；以及 指定包含所需的多個(gè)激活碼道的第一矩陣以構(gòu)建信道矩陣，其中，所述多個(gè)激活碼道包含服務(wù)小區(qū)的全部或部分激活碼道及/或?qū)?yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的全部或者部分激活碼道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析的步驟更包含分析所述輸入信號(hào)的中間碼以形成所述第一矩陣。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，指定所述第一矩陣的步驟更包含為所述第一矩陣的多個(gè)元素分配多個(gè)功率電平。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析的步驟更包含使用激活中間碼檢測(cè)以確定所述服務(wù)小區(qū)及/或所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，所述時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)包含I倍或2倍碼片速率取樣聯(lián)合檢測(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，指定所述第一矩陣的步驟更包含使用最小均方誤差或迫零聯(lián)合檢測(cè)以確定估計(jì)的數(shù)據(jù)符號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，指定所述第一矩陣的步驟更包含將所述第一矩陣與所述信道矩陣構(gòu)建為滿秩矩陣。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，所述激活信道碼選擇用于確定所述服務(wù)小區(qū)及/或所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)中將用于聯(lián)合檢測(cè)的激活碼道，以減小第一矩陣的條件數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼道聯(lián)合檢測(cè)方法，其特征在于，所述信道矩陣的條件數(shù)由所述第一矩陣所唯一決定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種時(shí)分同步碼分多址接收機(jī)，其特征在于包含聯(lián)合檢測(cè)器，接收來(lái)自收發(fā)器的輸入信號(hào)，并使用激活信道碼選擇對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行分析，以確定在服務(wù)小區(qū)之外是否存在一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的同頻干擾；其中，所述聯(lián)合檢測(cè)器通過(guò)所述激活信道碼選擇指定包含所需的多個(gè)激活碼道的第一矩陣以構(gòu)建信道矩陣，所述多個(gè)激活碼道包含服務(wù)小區(qū)的全部或部分激活碼道及/或?qū)?yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的全部或者部分激活碼道。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一在于可在接收機(jī)的接收性能與聯(lián)合檢測(cè)算法的復(fù)雜度之間取得一個(gè)平衡。
文檔編號(hào)H04B1/7105GK102739283SQ20111008609
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者嚴(yán)愛(ài)國(guó), 湯恒勝, 郝永剛, 雷敏, 馬爾柯·可西可 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技(新加坡)私人有限公司