CN101198139B - Td-scdma终端及其进行同频干扰小区信息实时检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TD-SCDMA终端及其进行同频干扰小区信息实时检测的方法。所述方法包括步骤：A、根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码；B、根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。本发明通过实时检测同频干扰小区信息，为需要同频干扰小区信息作为输入的算法，如同频联合检测算法、同频小区时延和功率检测算法、同频干扰下同步算法等，提供实时准确的干扰小区信息，能够有效地提高接收机性能。

Description

TD-SCDMA终端及其进行同频干扰小区信息实时检测的方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种TD-SCDMA终端及其进行同频干扰小区信息实时检测的方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展和第三代移动通信(3G)在全球范围内的兴起，无线资源做为一种有限的资源，变的越来越紧张。对于3G主流标准之一的时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统来说，其被分配的无线资源也是非常有限的。为了提高TD-SCDMA系统的频谱利用率，同频组网成为了一种最为有效的解决方案。

同频组网条件下的TD-SCDMA系统中，同频干扰显著增加。去除同频干扰的有效方法是联合检测中的干扰抵消算法，干扰抵消算法需要的输入是：服务小区及同频干扰小区信息(即SYNC码和midamble码)。如果实际的干扰小区与作为干扰抵消算法输入的小区不一致，干扰抵消后的信道特征向量与实际的信道不一致，会导致接收机的性能下降。同时为了提高接收机的同步精度，用作同步算法的SYNC码也要经过干扰抵消，同样需要准确的干扰小区信息。

现在业界通行的方法，干扰小区信息是由终端高层提供的。一般情况下，高层根据物理层以前的测量结果从邻小区列表中选定同频干扰小区信息做为联合检测算法中的干扰小区信息。由于多频点环境下，辅频点上的同频邻小区并不一定与主频点上的同频邻小区一致，所以这样得到的同频干扰小区列表与实际无线环境可能有误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种TD-SCDMA终端及其进行同频干扰小区信息实时检测的方法，通过实时检测同频干扰小区信息，从而提高物理层干扰小区信息的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种TD-SCDMA终端进行同频干扰小区信息实时检测的方法，包括如下步骤：

A、根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码，其中，具体根据SYNC码对应的信道特征向量的最大功率窗的功率选择干扰小区SYNC码，或者根据SYNC码对应的信道特征向量的最大径功率值选择干扰小区SYNC码；

B、根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。

较佳地，步骤A中，根据

来计算各SYNC码对应的信道特征向量，其中，H_SYNCi为第i个SYNC码对应的信道特征向量，R_{dl_sync}为接收到的SYNC数据，S_i为经过QPSK映射的本地复值SYNC码，i＝1，...，n1，n1为SYNC码的个数。

较佳地，步骤A中，通过滑动相关法来计算各SYNC码对应的信道特征向量。

较佳地，步骤A中，所述本地SYNC码为除服务小区SYNC码外的所有SYNC码，或者为高层提供的所有可能的干扰SYNC码。

较佳地，步骤B中，根据

来计算各midamble码对应的信道特征向量，其中，H_midamblei为第i个midamble码对应的信道特征向量，R_{dl_mid}为接收到的midamble数据，Mid_i为经过QPSK映射的本地复值midamble码，i＝1，...，4*N，N为步骤A中选出的干扰小区SYNC码个数。

较佳地，步骤B中，在根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码时，如果用TS0的midamble码来检测，则选择BCH码道对应的信道窗来进行判断。

一种TD-SCDMA终端，包括：

干扰小区SYNC码检测模块，用于根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，以及根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码，其中，具体根据SYNC码对应的信道特征向量的最大功率窗的功率选择干扰小区SYNC码，或者根据SYNC码对应的信道特征向量的最大径功率值选择干扰小区SYNC码；

干扰小区midamble码检测模块，用于根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，以及根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。

本发明通过实时检测来确定同频干扰小区信息，而不是使用高层提供的干扰小区信息，这种实时检测同频干扰小区信息的方法比由高层根据物理层测量结果或广播信息发布获得的干扰小区信息更准确。本发明通过实时检测同频干扰小区信息，为需要同频干扰小区信息作为输入的算法，如同频联合检测算法、同频小区时延和功率检测算法、同频干扰下同步算法等，提供实时准确的干扰小区信息，能够有效地提高接收机性能。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的TD-SCDMA终端结构示意图；

图2为本发明较佳实施例的TD-SCDMA终端进行同频干扰小区信息实时检测的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明较佳实施例的TD-SCDMA终端包括调度模块10以及功能模块20，调度模块10用于按照一定时序对各个功能模块20进行调度执行；功能模块20用于实现TD-SCDMA终端的特定功能，该功能模块20可以包括小区搜索模块、联合检测模块、信道编解码模块以及基带调制解调模块(图未示)等；在TD-SCDMA终端中还增加设置了干扰小区SYNC码检测模块30、干扰小区midamble码检测模块40。

干扰小区SYNC码检测模块30，于根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，以及根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码。

干扰小区midamble码检测模块40，用于根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，以及根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。

干扰小区SYNC码检测模块30获取干扰小区SYNC码的具体过程，以及干扰小区midamble码检测模块40获取干扰小区midamble的具体过程，请参见后文关于本发明较佳实施例的方法中的描述。

本发明通过在TD-SCDMA终端中增加上述模块，可以准确的实时检测同频干扰小区信息，从而为需要做干扰抵消的功能模块如同频联合检测模块、同步模块、计算各干扰小区功率和时延的模块等提供准确的干扰小区信息。

如图2所示，本发明较佳实施例的TD-SCDMA终端进行同频干扰小区信息实时检测的方法，主要包括如下步骤：

步骤201、根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码；

将TD-SCDMA终端接收到的SYNC数据用R_{dl_sync}表示，第i个SYNC码对应的信道特征向量用H_SYNCi表示，则R_{dl_sync}用公式可以表示为：

R_{dl_sync}＝S₁*H_SYNC1+S₂*H_SYNC2+...+S_i*H_SYNCi+...+S_nl*H_SYNCnl+n

其中，S_i为经过QPSK映射的本地复值SYNC码，i＝1，...，n1，n1为SYNC码的个数，n为高斯白噪声，则H_SYNCi用公式可以近似表示为：

$H_{\mathrm{SYNCi}}=\mathrm{IFFT}\left(\mathrm{FFT}\left(S_i^{-1}{R}_{\mathrm{dl}\_\mathrm{sync}}\right)\right)=\mathrm{FFT}\left[\frac{\mathrm{FFT}\left(R_{\mathrm{dl}\_\mathrm{sync}}\right)}{\mathrm{FFT}\left(S_i\right)}\right]$

本步骤中，也可通过滑动相关法来求得各SYNC码对应的信道特征向量。假设终端接收到的SYNC数据R_{dl_sync}的长度为N₁，SYNC码的长度为X，则各SYNC码对应的信道特征向量用公式可以表示为：

$h_{i,k}=\underset{t=1}{\overset{X}{\mathrm{\Σ}}}{S_{i,t}}^{*}\×R_{\mathrm{dl}\_\mathrm{sync},(t+k-1)}$ ；k＝1，2，...，N₁-X+1

h_i，k＝0；k＝N₁-X+2，N₁-X+3，...，N₁

其中，h_i，k序列构成第i个SYNC码对应的信道特征向量H_SYNCi，即H_SYNCi＝(h_il...h_in)^T，s_i，t ^*是第i个SYNC码的第t个码片的共轭值，R_{dl_sync，(t+k-1)}是终端接收到SYNC数据R_{dl_sync}的第(t+k-1)个码片值。

在TD-SCDMA系统中，SYNC码的长度为64，此时，采用滑动相关法计算信道特征向量的公式如下：

$h_{i,k}=\underset{t=1}{\overset{64}{\mathrm{\Σ}}}{s_{i,t}}^{*}\×R_{\mathrm{dl}\_\mathrm{sync},(t+k-1)}$ ；k＝1，2，...N₁-63

h_i，k＝0；k＝N₁-62，N₁-61，...，N₁

在本步骤中，可以对除服务小区SYNC码外的所有SYNC码做上述计算，即n1＝31；还可以利用高层提供的所有可能的干扰SYNC码列表进行计算，这样能够有效地降低计算量。

在无线通信系统中，信道特征向量的功率一般集中在几条径上，这几条径形成一个最大功率窗。根据H_SYNCi最大功率窗的功率或直接根据最大径功率值选出N个有效SYNC码作为干扰小区SYNC码，一般选出N＝6个干扰小区即可。根据信道特征向量功率特征窗选SYNC码的方法与根据信道特征向量最大径功率值选SYNC的方法比，包含了更多的多径信道因素。

以下是根据最大功率特征窗的功率选择SYNC码的实例，可包括如下步骤：

(a)求 $\left|H_{\mathrm{SYCNi}}\right|=\left(\begin{array}{cc}{h}_{i,1}^2...& h_{i,k}^2\end{array}\right)$ ；k＝1，2，...N₁-63，即逐码片求信道特征向量H_SYNCi的功率序列；

(b)在|H_SYCNi|中逐码片计算功率特征窗的功率，即：

$W_{i,1}=\underset{k=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{i,k}^{\′2},$ $W_{i,2}=\underset{k=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{i,k+1}^{\′2}$ ，...， $W_{i,m}=\underset{k=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{i,k+m}^{\′2}$ ，其中，W为功率特征窗窗长，一般取W＝16；

(c)确定各信道特征向量对应的最大功率窗位置，从每个功率特征窗功率序列中选择最大的窗功率W_final，i＝max(W_i，1，W_i，2，...)；

(d)从序列W_final，i，i＝1，2，...，n1中选取最大的N个，其对应的SYNC码即为选定的干扰小区SYNC码。

由于同频组网的需要，一个小区有多个频点，一般是一个主频点，多个辅频点，主频点上承载公共信道如BCH和DwPTS等，辅频点上主要承载非零时隙等业务时隙。所以使用接收到的SYNC数据来实时检测同频干扰小区仅适合解调主频点业务如BCH，TS0上的FACH等，这些检测出的同频干扰小区不一定是位于辅频点上的非零时隙的同频干扰小区。辅频点上同频干扰小区的检测有以下两种检测方法：

方法1：先接收一个小区族的所有频点的DwPTS数据，检测出该小区族所有小区的SYNC码。每一子帧只能检测一个频点上的SYNC码，假设每个小区族配置K个频点(一般是3个或9个，具体以实际布网参数为准)，所以检测所有可能SYNC码需要K个子帧；再接收工作的非零业务时隙的midamble码，对所有检测出来的SYNC码对应的基本midamble码执行下面步骤202中的midamble码检测。这种方法运算量相对比较低，但一次完整的检测需要(K+1)个子帧，而且由于非零时隙干扰小区不一定限于DwPTS上检出的SYNC码对应的基本midamble码，所以有漏检的可能。

方法2：接收作为工作频点的辅频点上非零业务时隙的midamble码，使用除服务小区的SYNC-midamble码以外的127组基本midamble码，执行下面的步骤202来检测同频干扰小区。这种方法运算量大，但只需一个子帧即能准确的检测该辅频点上特定非零业务时隙的同频干扰小区。

步骤202、根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。

在TD-SCDMA系统中，每个SYNC码对应4个midamble码，根据步骤201中选择的N个SYNC码，可以获取到对应的4*N个midamble码。分别计算这4*N个midamble码对应的信道特征向量，根据每个midamble码对应的信道特征向量的功率来选择最有可能的M个干扰小区midamble码，一般可取M＝3。一般检测的最终目标是从124组SYNC-midamble码(对应于主频点上同频干扰小区检测)或127组SYNC-midamble码(对应于辅频点上同频干扰小区检测)或高层提供的一个干扰SYNC码组子集中选出干扰最强的M组SYNC-midamble码。

如果步骤202是针对主频点的，则应接收到TS0上的midamble码；如果步骤202是针对辅频点上的业务时隙如接收非零时隙的DCH，则应该接收非零业务时隙的midamble码。同步骤201类似，可以根据以下公式近似计算各midamble码对应的信道特征向量：

$H_{\mathrm{midamblei}}=\mathrm{IFFT}\left(\mathrm{FFT}\left({\mathrm{Mid}}_i^{-1}{R}_{\mathrm{dl}\_\mathrm{mid}}\right)\right)=\mathrm{IFFT}\left[\frac{\mathrm{FFT}\left(R_{\mathrm{dl}\_\mathrm{mid}}\right)}{\mathrm{FFT}\left({\mathrm{Mid}}_i\right)}\right]$

其中，H_midamblei为第i个midamble码对应的信道特征向量，i＝1，...，4*N，R_{dl_mid}为接收到的midamble数据，Mid_i为经过QPSK映射的本地复值midamble码。由于TD-SCDMA中每个SYNC码对应4个midamble码，所以步骤202中共有4*N个midamble码进行了上述运算。

由于基本midamble码长度为128，所以上述FFT运算均为128点FFT，最终求得的H_midamblei，i＝1，2，...，4*N也为128码片。在根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码时，如果用TS0的midamble码来检测，则只需选择BCH码道对应的信道窗来进行判断即可。这个窗口长度一般为16个码片，即H_sub，i＝H_midamblei(h_i，1 h_i，2 ... h_i，16)，窗口位置在H_midamblei中是固定的，因为BCH码道固定于0和1码道，这样有利于减少后续运算量。对于非零业务时隙的信道特征向量则应该在整个128点信道特征向量中取功率最大值进行比较，也即H_sub，i＝H_midamblei(h_i，1 h_i，2 ... h_i，128)。

以下仅以H_sub，i＝H_midamblei(h_i，1h_i，2 ... h_i，16)为例进行说明。

因为只用BCH的信道窗来进行判断，所以不必用上述最大功率窗方法，只需在序列H_sub，i＝(h_i，1h_i，2 ... h_i，16)对应的功率序列中选功率最大值即可，步骤如下：

(A)求 $\left|H_{\mathrm{sub},i}\right|=\left(\begin{array}{cc}{h}_{i,1}^2...& h_{i,16}^2\end{array}\right)$ ，即逐码片求H_sub，i的功率序列；

(B)求H_sub，i的功率序列|H_sub，i|中的最大功率值|h_max，i|＝max(|H_sub，i|)；

(C)假设序列|h_max，i|，i＝1，2，...，4*N是SYNC-midamble(i)码组对应的最大功率，从这个序列|h_max，i|，i＝1，2，...，4*N中选择最大的M个值，最终可以确对应的M对SYNC-midamble码组。

其中，干扰小区的强弱顺序可以直接根据|h_max，i|，i＝1，2，...，M的相对大小来确定，也可以用如下方法确定：

(1)对选定的M个SYNC-midamble码对应的信道特征向量功率序列|H_sub，i|进行有效径判决；

(2)将|H_sub，i|中所有有效径对应的元素功率相加，所得之和即为该小区的功率；

(3)对N个小区的功率进行排序即可得到干扰小区的相对强弱。

本发明用于实时检测同频干扰小区信息(包括SYNC码ID和midamble码ID)，检测获得的干扰小区信息将作为联合检测干扰抵消的干扰小区信息。本发明的方法运算量低，适合实时检测同频干扰小区信息，能有效地降低干扰小区信息误判的概率，从而提高联合检测算法中干扰抵消的性能。一般联合检测的同频干扰小区信息来自高层而非物理层，高层根据物理层以前的测量结果从邻小区列表中选定同频干扰小区信息做为联合检测算法中的干扰小区信息。但由于高层主频点上的同频干扰小区有可能不同于辅频点上的同频干扰小区，从而导致同频干扰小区信息的误差，联合检测算法的性能会受到影响。本发明的方法能有效地降低干扰小区信息误判的概率，从而提高联合检测算法的性能。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种TD-SCDMA终端进行同频干扰小区信息实时检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码，其中，具体根据SYNC码对应的信道特征向量的最大功率窗的功率选择干扰小区SYNC码，或者根据SYNC码对应的信道特征向量的最大径功率值选择干扰小区SYNC码；

B、根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤A中，根据

来计算各SYNC码对应的信道特征向量，其中，H_SYNCi为第i个SYNC码对应的信道特征向量，R_{dl_sync}为接收到的SYNC数据，S_i为经过QPSK映射的本地复值SYNC码，i＝1，...，n1，n1为SYNC码的个数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤A中，通过滑动相关法来计算各SYNC码对应的信道特征向量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤A中，所述本地SYNC码为除服务小区SYNC码外的所有SYNC码，或者为高层提供的所有可能的干扰SYNC码。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤B中，根据

来计算各midamble码对应的信道特征向量，其中，H_midamblei为第i个midamble码对应的信道特征向量，R_{dl_mid}为接收到的midamble数据，Mid_i为经过QPSK映射的本地复值midamble码，i＝1，...，4*N，N为步骤A中选出的干扰小区SYNC码个数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤B中，在根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码时，如果用TS0的midamble码来检测，则选择BCH码道对应的信道窗来进行判断。

7.一种TD-SCDMA终端，其特征在于，包括：

干扰小区SYNC码检测模块，用于根据接收到的SYNC数据和本地SYNC码计算各SYNC码对应的信道特征向量，以及根据SYNC码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区SYNC码，其中，具体根据SYNC码对应的信道特征向量的最大功率窗的功率选择干扰小区SYNC码，或者根据SYNC码对应的信道特征向量的最大径功率值选择干扰小区SYNC码；

干扰小区midamble码检测模块，用于根据接收到的midamble数据和干扰小区SYNC码对应的midamble码计算各midamble码对应的信道特征向量，以及根据midamble码对应的信道特征向量的功率选择干扰小区midamble码。

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