CN100411318C

CN100411318C - 基于控制信道进行并行干扰对消的方法

Info

Publication number: CN100411318C
Application number: CNB2005101159162A
Authority: CN
Inventors: 汪少波; 李化加
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2025-11-11
Also published as: WO2007054010A1; EP1954082A4; CN101161012A; CN1866762A; EP1954082A1

Abstract

本发明涉及一种基于控制信道进行并行干扰对消的方法，其核心是：基站通过对各个用户的DPCCH信道中的接收信号进行解扩、合并以及判决处理后，获得解调判决信息；然后根据各用户接收的DPCCH信道中的导频信息与所述获取的解调判决信息，对各个用户的DPCCH信道中接收信号进行重构，并基于重构后的信号对接收到的用户基带数据进行并行干扰对消处理。通过本发明，只需要一次解调过程，从而实现更加简单，消耗的实现资源更少；而且由于基于时隙级的TPC信号对用户DPCCH中的接收信号进行重构，从而能够减少基带数据存储和业务信道解调处理的等待时延；再者本发明通过消除用户DPCCH信道的部分干扰，提高业务信道的接收信噪比，从而提高整个自干扰系统的容量和覆盖性能。

Description

基于控制信道进行并行干扰对消的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于控制信道进行并行干扰对消的方法。

背景技术

在宽带直扩码分多址系统，如WCDMA系统中，通过将用户数据与CDMA扩频码得到的伪随机比特相乘，能够将用户信息所占的比特扩展到比较宽的带宽上进行发送。

对于上行信号而言，各用户采用不同的伪随机比特对用户信号进行加扰，由于伪随机比特的互相关性，所述不同的伪随机比特之间不是完全正交的，因此不同用户的信号之间相互干扰，这种干扰称为多址干扰；由于所述不同伪随机比特的不同相位之间也不是完全正交的，受空口传输不同传播路径时延的影响，这种伪随机比特自相关性导致同一用户的不同多径信号之间也存在干扰，这种干扰称为多径干扰。当用户数目较多时，这种干扰可以建成随用户数目增加而增大的背景噪声，因此，用户数目越大，单单通过增加信噪比的方法不能够降低CDMA系统接收信号的误码率或者误帧率。

降低每个用户需要的信噪比，意味着相同带宽可以支持更多的用户接入，或者更高的传输速率，特别是随着WCDMA系统支持的业务越来越复杂，这种需求更为迫切。

WCDMA系统的上行链路中，承载高层数据的专用物理数据信道DPDCH信道或者增强专用物理数据信道E-DPDCH信道(一定伴随有增强专用物理控制信道E-DPCCH信道发送)的速率和功率是不断变化的，一个TTI(发射时间间隔)周期内如果不发高层数据，则这些信道信息也不发，但是为了获得其它物理信道的解调同步、信道衰落信息以及为了维持链路同步，一旦成功建链到系统拆链前，始终发送DPCCH信道信息。这些DPCCH信道信息主要包括物理层的导频符号信息，发送功率控制(TPC)信息和速率指示(TFCI)信息，扩频因子一般都采用256，导频符号信息对于基站是已知的，发送功率控制(TPC)信息利用两个符号进行发送。系统中低速率用户的比例较高，例如语音用户，或者承载高层数据的激活比例较低时，基站接收的整个信号中DPCCH信道的占用功率较高。

与本发明相关的现有技术一是在WCDMA系统中的上行链路中，基站接收所有用户信号，采用对检测到的多用户信号进行并行干扰对消的方法来提高各个用户接收信号的信噪比，假定基站接收N个用户信号，如图1所示，包括：

步骤201、基站分别对各个用户的接收信号解调后再进行硬判决，得到各个用户发送的调制符号信息。

步骤202、将经过硬判决后的接收信号进行再生处理。

步骤203、将经过再生处理的各个用户的接收信号进行重构。

重构时，将某一用户的干扰信号为其它用户的再生信号的叠加，例如，用户1的干扰信号为用户2到用户N的再生信号的叠加，用户N的干扰信号，为用户1到用户N-1的再生信号叠加。

步骤204、分别对各用户的干扰信号进行对消处理。

利用步骤200中缓存的基带数据减去各用户再生的干扰信号。

为提高干扰对消性能，需要获得可靠的用户硬判信息，需要多次迭代对消干扰信号。仍然如图1所示，包括：

步骤205、再次分别对各个用户的接收信号进行解调和硬判决处理。

步骤206、再次分别完成用户信号的再生。

步骤207、再次完成用户干扰信号的重构。

如果需要再次提高用户硬判符号的可靠性，还需要完成从步骤204到步骤207的干扰对消、解调、硬判决和再生，否则直接完成多用户干扰对消、解调和译码。

由现有技术的技术方案可以看出，其存在如下的缺点：

1、从对信号的整个处理过程来看，需要多次迭代对消处理(一般至少需要3次)，才能够获得可靠的用户信息，否则多用户干扰对消的性能较差，因此系统的实现复杂度会相应的提高。

2、DPDCH信道的扩频因子信息由DPCCH信道中的TFCI域信息携带，因此至少需要接收一帧的DPCCH信息才能解出扩频因子信息，当对接收信号进行同步对消处理时，需要存储更多的基带数据等待信号重构输出，因此更增加了系统的实现代价；同时对各信道中的接收信号统一进行对消处理意味着数据解调带来更多的处理时延，这对需要及时反馈的E-DPDCH信道的解调来说，是不允许的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于控制信道进行并行干扰对消的方法和装置，通过本发明，不需要多次迭代对消，就能够获得可靠的用户信息，从而实现比较简单，消耗的实现资源较少；而且本发明能够减少基带数据存储和业务信道解调处理的等待时延。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种基于控制信道进行并行干扰对消的方法，其包括：

A、基站对各个用户的专用物理控制信道中的接收信号进行解扩；对解扩后的信号进行合并以及判决处理，获得解调判决信息；

B、根据各用户接收的专用物理控制信道中的已知导频信息与所述获取的解调判决信息，对各个用户的专用物理控制信道中接收信号进行重构，并基于重构后的信号对接收到的用户基带数据进行并行干扰对消处理。

其中，所述解调判决信息包括：

发送功率控制TPC信息。

其中，所述解调判决信息还包括：

传输格式组合指示TFCI信息。

其中，所述步骤A具体包括：

A1、对各个用户的专用物理控制信道中的各径信号进行解扰解扩处理；

A2、各个用户分别通过无线信道的估计获得解扰解扩处理后的各径信号的无线信道衰落信息，并根据所述无线信道衰落信息对解扰解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理；

A3、将进行衰落纠偏处理后的各径信号进行合并处理，并对合并后的每个时隙的发送功率控制信息进行判决处理，获得解调判决信息；

其中，所述判决处理包括：

硬判处理。

其中，在所述步骤A1之前包括：

A0、搜索各个用户的专用物理控制信道中的多径信息。

其中，所述步骤B具体包括：

B1、将获得的解调判决信息、各个用户的导频信息、所述搜索得到的多径信息中的各径信号的相位和所述获得的信道衰落信息，对各个用户的专用物理控制信道中的接收信号进行再生处理；

B2、将各个用户的专用物理控制信道中的经过再生处理后的接收信号，按照绝对相位进行相干累加处理，重构出各个用户的专用物理控制信道中的接收信号；

B3、根据所述重构出的接收信号对各个用户的专用物理控制信道中的基带信号进行干扰对消处理。

其中，所述步骤B3具体包括：

B31、将缓存的基带数据减去重构的各个用户的专用物理控制信道的接收信号，得到干扰对消处理后的基带数据。

其中，所述的方法，还包括：

C、对得到的各个用户的干扰对消处理后的基带数据进行相应的解调处理。

其中，所述步骤C具体包括：

C1、对各个用户的干扰对消处理后的基带数据的各径信号进行解扩处理；

C2、各个用户根据所述无线信道衰落信息对解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理；或，

各个用户分别独立地通过无线信道各符号衰落的平滑，获得解扩处理后的各径信号的无线信道衰落信息，并根据所述无线信道衰落信息对解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理；

C3、将进行衰落纠偏处理后的各径信号进行合并处理；

C4、对合并处理后的各径信号进行检测或译码处理。

其中，步骤A3或步骤C3中，所述合并处理的过程包括：

RAKE合并处理过程；

或，

对多小区接收相同用户信号的更软合并处理过程。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明基于各用户已知的导频信息和可靠的发送功率控制信息TPC信号对各个用户专用物理控制信道DPCCH信道中的接收信号进行判决，然后基于判决结果对用户的基带数据进行干扰对消处理，此过程只需要一次解调过程，从而实现更加简单，相对现有技术中的多次迭代方法，消耗的实现资源更少；而且发明由于基于已知导频和时隙级的TPC信号对用户DPCCH中的接收信号进行重构，从而能够减少基带数据存储和业务信道解调处理的等待时延；再者本发明通过消除用户DPCCH信道的部分干扰，提高业务信道的接收信噪比，从而提高整个自干扰系统的容量和覆盖性能，特别是DPCCH信道功率占整个用户功率比例较高时，例如语音用户或者业务激活比例不高，而DPCCH一直要发送。

另外，本发明对用户信号的干扰进行对消处理时，针对所有用户的DPCCH中的重构信号进行相减，非对消信道中的信号基于输出的进行对消处理后的信号进行解调，而不是单独重构每个用户的干扰信号再分别做对消，从而使实现消耗的资源和控制流程进一步减少；并且在减少存储资源的同时，对于时延要求相对较高信道的解调用对消干扰的信号来处理，从而能够提高这些信道的解调性能。

附图说明

图1为现有技术中对检测到的多用户信号进行并行干扰对消处理的方框图；

图2为本发明的处理框图。

具体实施方式

本发明提供一种基于控制信道进行并行干扰对消的方法和装置，其核心为：基站通过对各个用户的DPCCH信道中的接收信号进行解扩、合并以及判决处理后，获得解调判决信息；然后根据各用户接收的DPCCH信道中的导频信息与所述获取的解调判决信息，对各个用户的DPCCH信道中接收信号进行重构，并基于重构后的信号对接收到的用户基带数据进行并行干扰对消处理。

本发明基于DPCCH信道中已知的用户发送的导频符号信息，简化了干扰对消处理方法和装置，从而提高业务信道的解调性能，改善系统容量和覆盖。

在WCDMA系统中，上行DPCCH信道主要发送导频、TPC和TFCI信息，其中导频符号对于基站接收是已知的，本发明提供的第一实施例，其基本思想就是利用对各个用户接收的DPCCH信道中已知的导频信息和可靠判决的TPC信息对用户的接收信号进行干扰对消处理。其总体技术框图如图2所示，包括：

步骤101、搜索各个用户的DPCCH信道中的多径信息。

步骤102、基于所述搜索到的多经信息对各个用户的DPCCH信道中的各径信号进行解扰解扩处理。

步骤102中的两个方框表示对用户1和用户N的DPCCH信道各径信号进行解扰解扩，虚线表示对其它用户做类似处理。

步骤103、各个用户分别通过无线信道的估计获得解扰解扩处理后的各径信号的无线信道衰落信息，并根据所述无线信道衰落信息对解扰解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理。

步骤104、将进行衰落纠偏处理后的各径信号进行合并处理，并对合并后的每个时隙的TPC符号信息进行判决处理，获得解调判决信息；

如果DPCCH信噪比比较低时，此时不需要选择TFCI信息，所述解调判决信息仅仅包括TPC信息。如果DPCCH信噪比比较高，此时所述解调判决信息不仅包括TPC信息，也包括传输格式组合指示TFCI信息。

为了得到更为可靠的解调判决信息，还需要在对每个时隙的TPC符号信息进行判决处理之前，对每个时隙发送的多个TPC信息比特进行相干累加处理。也就是说，此时步骤104的过程为：

对各个DPCCH信道中的相同激活集的各径信号进行合并处理，并将两个TPC符号信息进行相干累加后，再对每个时隙的TPC符号信息进行判决处理，获得解调判决信息。

上述合并处理过程包括RAKE合并处理过程；或，对多小区接收相同用户信号的更软合并处理过程。也就是说步骤102至步骤104的过程，支持多小区接收相同用户信号的更软合并。

上述判决处理过程包括：硬判处理。即两个TPC符号的合并后的硬判处理。

步骤105、将获得的解调判决信息、各个用户的导频符号信息、所述搜索得到的多径信息中的各径信号的相位和所述获得的信道衰落信息，对各个用户的DPCCH信道中的接收信号进行再生处理；

根据各用户已知的导频符号信息、所述获得的解调判决信息，利用步骤101中搜索的多径信息中的各径信号的相位和步骤103中获得的信道衰落信息，对各用户DPCCH信道中的基带接收信号进行再生处理。

如果没有选择TFCI信息，则在对应的位置将重构信号填0。

由于每个时隙都可以获得TPC信息，这样对各用户的DPCCH信号进行再生处理时，可以以时隙为周期进行，包括TPC解调用到的信道衰落的平滑时间和硬件处理时间，于是基带数据等待DPCCH信号重构的时延至多为几个时隙，所以基带数据缓存也仅为几个时隙，基于对消信号解调的信道的处理等待时延也为几个时隙。

步骤106、将各个用户的DPCCH信道中的经过再生处理后的接收信号，按照绝对相位进行相干累加处理，重构出各个用户的DPCCH信道中的接收信号。

步骤107、根据所述重构出的接收信号对各个用户的DPCCH信道中的基带信号进行干扰对消处理，得到干扰对消处理后的基带数据。具体处理过程如下：

将缓存的基带数据减去重构出的各个用户的DPCCH信道中的接收信号，得到干扰对消处理后的基带数据。

将缓存的基带接收数据减去所述重构的所有用户的DPCCH信号后，然后再基于对消处理后的基带数据分别对各个用户的其它非对消信道，如DPDCH信道、E-DPCCH信道、E-DPDCH信道以及PRACH信道(物理随机接入信道)中的消息进行解调和译码。具体实施过程包括：

步骤108、对各个用户的非对消信道中的各径信号进行解扩处理。

步骤109、获取无线信道衰落信息，并根据所述获取的无线衰落信息对非对消信道中进行解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理。

步骤109中，可以采用步骤103中输出的信道衰落信息，也可以采用独立的平滑方法对各个用户的非对消信道中的接收信号进行相应的处理。具体处理过程包括：

各个用户根据步骤103中输出的所述无线信道衰落信息对非对消信道中进行解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理；

或，

各个用户分别独立地通过无线信道各符号衰落的平滑，获得解扩处理后的各径信号的无线信道衰落信息，并根据所述无线信道衰落信息对非对消信道中进行解扩处理后的信号进行衰落纠偏处理。

步骤110、将非对消信道中进行衰落纠偏处理后的各径信号进行合并处理。

所述合并处理过程包括RAKE合并处理过程；或，对多小区接收相同用户信号的更软合并处理过程。

由于步骤105和步骤106中，分别针对各个小区的用户的接收信号进行相应的处理，步骤107中也是针对每个小区的用户的信号进行对消处理；因此在步骤108至步骤110中，对非对消信道中的信号的处理时，可能需要对多小区用户的接收信号进行更软合并。

步骤111、对合并处理后的各径信号进行检测或译码处理。

在本发明提供的第一实施例中，干扰对消处理过程是针对各个用户进行的。本发明还支持针对每个用户的各径信号进行干扰对消处理，即重构每个用户的干扰信号时，排除本用户DPCCH信道中的再生信号，然后分别针对每个用户的DPCCH信道中的各径信号再次进行解调，得到可靠的TFCI译码结果，这种方案的实现代价和处理时延都更高。

由上述本发明的具体实施方案可以看出，其存在如下显著效果：

1、本发明通过消除用户DPCCH信道的部分干扰，提高业务信道的接收信噪比，从而提高整个自干扰系统的容量和覆盖性能，特别是DPCCH信道功率占整个用户功率比例较高时，例如语音用户或者业务激活比例不高，而DPCCH一直要发送。

2、本发明基于各用户已知的导频信息和可靠判决的TPC判决，对接收信号中DPCCH信号进行干扰对消，由于只需要一次解调过程，该方法实现更加简单，相对纯粹的MUD技术(多用户检测技术)多次迭代而言，消耗的实现资源更少。

3、本发明给出的对消方法如果是针对所有用户DPCCH重构信号进行相减，非对消信道采用112环节输出的统一的对消信号进行解调，不是单独重构每个用户的干扰再分别做对消，实现消耗的资源和控制流程将进一步减少。

4、本发明基于时隙级进行信号的重构，减少了基带数据存储和业务信道解调处理的等待时延，减少存储资源的同时，对于时延要求相对较高信道的解调也可以用对消干扰的信号来处理，提高了这些信道的解调性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1. 一种基于控制信道进行并行干扰对消的方法，其特征在于，包括：

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解调判决信息包括：

发送功率控制TPC信息。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述解调判决信息还包括：

传输格式组合指示TFCI信息。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判决处理包括：

硬判处理。

6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤A1之前包括：

A0、搜索各个用户的专用物理控制信道中的多径信息。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B3具体包括：

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C3、将进行衰落纠偏处理后的各径信号进行合并处理；

C4、对合并处理后的各径信号进行检测或译码处理。

11. 根据权利要求4或10所述的方法，其特征在于，步骤A3或步骤C3中，所述合并处理的过程包括：

RAKE合并处理过程；

或，

对多小区接收相同用户信号的更软合并处理过程。