CN101351035B - Td-scdma系统上行同步方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种TD-SCDMA系统上行同步方法和装置，该TD-SCDMA系统配备分布式天线，其中，该方法包括以下步骤：步骤一，在获得分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；步骤二，根据每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及步骤三，对分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。因而，采用本发明，综合考虑了上行信号在整个分布式天线系统中的情况，避免了上行信号在任何一个分布式单元中产生上行信道响应包络出相应的信道估计窗的可能，适合配备分布式天线的TD-SCDMA基站完成上行同步的目的。

Description

TD-SCDMA系统上行同步方法和装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，更具体地，涉及一种时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，TD-SCDMA)系统上行同步方法和装置。

背景技术

TD-SCDMA系统中的上行同步是一项关键的物理层技术，上行同步过程是一个闭环过程，其基本过程如下：基站接收到来自用户设备的信号后，根据特定的同步算法来决定是否需要要求用户设备提前或者滞后用户设备发射的上行信号时刻，并产生相应的表示要求用户设备提前或者滞后信号发射时刻的同步控制命令字。基站将同步控制命令通过下行的同步控制反馈信道传递给用户设备，用户设备接收到同步控制命令后根据同步控制命令适当地调整上行信号的发射时刻。

TD-SCDMA的上行同步算法有三个目的：

一、使得不同用户的上行冲击响应包络始终落在相应的信道估计窗内；

二、使得不同用户的上行冲击响应峰值对齐；以及

三、使得不同用户的上行冲击响应对准采样点。

传统的上行同步算法，一般只针对配备集中式天线的基站而设计，信道冲击响应的测量针对集中式的阵列天线进行。

而目前TD-SCDMA基站的天线配备数量和形式(阵列天线或者分布式天线)正朝着多样化发展，配备各种天线数量和形式的基站都有可能在实际网络中使用，对于含有分布式天线的TD-SCDMA基站来说，上行信号可能在多个分布式单元上出现，同一个终端发出的信号在各个分布式单元上的信道冲击响应的峰值位置和信道冲击响应包络形状各不相同，使用传统的上行同步算法很有可能造成上行信号只针对某一个分布式单元达到上行同步要求，而对于其他分布式单元产生出窗的严重后果，因而，需要一种新的上行同步方案来适应配备分布式天线的基站的上行同步需求。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种TD-SCDMA系统上行同步方法和装置，其能够适应配备分布式天线的TD-SCDMA基站。

根据本发明的一个方面，提供了一种TD-SCDMA系统上行同步方法，该TD-SCDMA系统配备分布式天线，该方法包括以下步骤：步骤一，在获得分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；步骤二，根据每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及步骤三，对分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。

其中，每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数包括：起始位置、峰值位置、和结束位置。

分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数是通过以下公式获得的： $j_{\mathrm{start}}=\min (j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K);$ $j_{\mathrm{end}}=\max (j_{\mathrm{end}}^k,k\∈1...K);$ 以及 $j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$ 其中，j_start是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的起始位置，j_peak是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的峰值位置，j_end是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的结束位置，j_start ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的起始位置、j_peak ^I是第I个上行接收单元的信道冲击响应的包络的峰值位置、j_end ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的结束位置，以及K是分布式单元的个数。

第I个上行接收单元是最优的上行接收单元，其中，最优的上行接收单元的上行接收功率最大、或上行接收信噪比最大。

在步骤三中包括以下处理：根据分布式天线的综合信道冲击响应的包络的起始位置和结束位置，使不同用户的信道冲击响应落在相应的信道估计窗内；根据分布式天线的综合信道冲击响应的包络的峰值位置，使不同用户的信道冲击响应的峰值对齐；以及根据分布式天线的综合信道冲击响应的包络的峰值位置，使不同用户的信道冲击响应对准采样点。

本发明还提供了一种TD-SCDMA系统上行同步装置，TD-SCDMA系统配备分布式天线，该装置包括：计算单元，用于在获得分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；获取单元，用于根据计算单元计算的每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及同步单元，用于对获取单元获取的分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。

其中，每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数包括：起始位置、峰值位置、和结束位置。

分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数是通过以下公式获得的： $j_{\mathrm{start}}=\min (j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K);$ $j_{\mathrm{end}}=\max (j_{\mathrm{end}}^k,k\∈1...K);$ 以及 $j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$ 其中，j_start是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的起始位置，j_peak是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的峰值位置，j_end是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的结束位置，j_start ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的起始位置、j_peak ^I是第I个上行接收单元的信道冲击响应的包络的峰值位置、j_end ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的结束位置，以及K是分布式单元的个数。

第I个上行接收单元是最优的上行接收单元，最优的上行接收单元是上行接收功率最大的分布式单元、或上行接收信噪比最大的分布式单元。

因而，采用本发明，综合考虑了上行信号在整个分布式天线系统中的情况，避免了上行信号在任何一个分布式单元中产生上行信道响应包络出相应的信道估计窗的可能，适合配备分布式天线的TD-SCDMA基站完成上行同步的目的。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的TD-SCDMA系统上行同步方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的TD-SCDMA系统上行同步方法的流程图；以及

图3是根据本发明的TD-SCDMA系统上行同步装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是根据本发明的TD-SCDMA系统上行同步方法的流程图。其中，该TD-SCDMA系统配备分布式天线，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S102，在获得分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；

步骤S104，根据每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及

步骤S106，对分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。

其中，每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数包括：起始位置、峰值位置、和结束位置。

分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数是通过以下公式获得的： $j_{\mathrm{start}}=\min (j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K);$ $j_{\mathrm{end}}=\max (j_{\mathrm{end}}^k,k\∈1...K);$ 以及 $j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$ 其中，j_start是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的起始位置，j_peak是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的峰值位置，j_end是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的结束位置，j_satr ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的起始位置、j_peak ^I是第I个上行接收单元的信道冲击响应的包络的峰值位置、j_end ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的结束位置，以及K是分布式单元的个数。

第I个上行接收单元是最优的上行接收单元，其中，最优的上行接收单元的上行接收功率最大、或上行接收信噪比最大。

在步骤S106中包括以下处理：根据分布式天线的综合信道冲击响应的包络的起始位置和结束位置，使不同用户的信道冲击响应落在相应的信道估计窗内；根据分布式天线的综合信道冲击响应的包络的峰值位置，使不同用户的信道冲击响应的峰值对齐；以及根据分布式天线的综合信道冲击响应的包络的峰值位置，使不同用户的信道冲击响应对准采样点。

图2是根据本发明实施例的TD-SCDMA系统上行同步方法的流程图。对于与配备分布式天线的基站通信的每一个终端，上行同步算法按照如下步骤针对每个终端进行计算：

步骤S202，获得分布式天线每个分布式单元(每个分布式单元可能含有一个或者多个天线阵元)信道冲击响应后，计算每个分布式单元上的信道冲击响应包络的起始位置j_start ^k、峰值位置j_peak ^k、结束位置j_end ^k三个参数，其中k∈1...K表示第k个分布式天线单元，K为基站所拥有的分布式单元的个数；

步骤S204，对各个分布式单元上获得的信道冲击响应包络的起始位置j_start ^k、峰值位置j_peak ^k、结束位置j_end ^k进行如下处理，获得分布式天线系统综合的信道冲击响应包络的起始位置j_start、峰值位置j_peak、结束位置j_end的测量：

$j_{\mathrm{start}}=\min (j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K)$

$j_{\mathrm{end}}=\max (j_{\mathrm{end}}^k,k\∈1...K)$

$j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$ k分布单元被判断为最优的上行接收单元

其中，j_start、j_peak、j_end分别为分布式天线系统综合的信道冲击响应包络的起始位置、峰值位置、结束位置，k∈1...K表示第k个分布式天线单元，K为基站所拥有的分布式单元的个数；以及

步骤S206，对分布式天线系统综合的信道冲击响应包络的起始位置j_start、峰值位置j_peak、结束位置j_end的测量进行计算产生同步控制命令字，其中，信道冲击响应包络的起始位置j_start和结束位置j_end参数用于完成上行同步算法的第一目的(使得不同用户的上行冲击响应包络始终落在相应的信道估计窗内)；信道冲击响应包络的峰值位置参数j_peak用于完成上行同步算法的第二目的(使得不同用户的上行冲击响应峰值对齐)和第三目的(使得不同用户的上行冲击响应对准采样点)。

在步骤S204中，计算j_peak时要选择该终端最优的上行分布式接收单元的峰值测量，其中最优的判断可以是上行接收功率最大的分布式单元或者是上行接收信噪比最大的分布式单元。

图3是根据本发明的TD-SCDMA系统上行同步装置300的框图。如图3所示，该装置包括：计算单元302，用于在获得分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；获取单元304，用于根据计算单元302计算的每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及同步单元306，用于对获取单元304获取的分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。

其中，每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数包括：起始位置、峰值位置、和结束位置。

分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数是通过以下公式获得的： $j_{\mathrm{start}}=\min (j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K);$ $j_{\mathrm{end}}=\max (j_{\mathrm{end}}^k,k\∈1...K);$ 以及 $j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$ 其中，j_start是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的起始位置，j_peak是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的峰值位置，j_end是分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的结束位置，j_start ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的起始位置、j_peak ^I是第I个上行接收单元的信道冲击响应的包络的峰值位置、j_end ^k是每个分布式单元的信道冲击响应的包络的结束位置，以及K是分布式单元的个数。

最优的上行接收单元是上行接收功率最大的分布式单元、或上行接收信噪比最大的分布式单元。

综上所述，由于本发明综合考虑了每个终端的上行信号在整个分布式天线系统中的上行信道响应包络的情况，避免了上行信号在任何一个分布式单元中产生上行信道响应包络出相应的信道估计窗的可能，同时又最大可能的完成了各个用户上行信道响应峰值互相对准的目的。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种TD-SCDMA系统上行同步方法，所述TD-SCDMA系统配备分布式天线，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一，在获得所述分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；

步骤二，根据所述每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及

步骤三，对所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数包括：起始位置、峰值位置、和结束位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数是通过以下公式获得的：

$j_{\mathrm{start}}=\min (j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K);$

$j_{\mathrm{end}}\text{=max}(j_{\mathrm{end}}^k,k\∈...K);$ 以及

$j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$

其中，j_start是所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的起始位置，j_peak是所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的峰值位置，j_end是所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的结束位置，

j_start ^k是所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的起始位置、j_peak ^I是第I个上行接收单元的信道冲击响应的包络的峰值位置、j_end ^k是所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的结束位置，以及

K是分布式单元的个数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第I个上行接收单元是最优的上行接收单元，

其中，所述最优的上行接收单元的上行接收功率最大、或上行接收信噪比最大。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中包括以下处理：

根据所述分布式天线的综合信道冲击响应的包络的起始位置和结束位置，使不同用户的所述信道冲击响应落在相应的信道估计窗内。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中包括以下处理：

根据所述分布式天线的综合信道冲击响应的包络的峰值位置，使不同用户的所述信道冲击响应的峰值对齐。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中包括以下处理：

根据所述分布式天线的综合信道冲击响应的包络的峰值位置，使不同用户的所述信道冲击响应对准采样点。

8.一种TD-SCDMA系统上行同步装置，所述TD-SCDMA系统配备分布式天线，其特征在于，所述装置包括：

计算单元，用于在获得所述分布式天线中的每个分布式单元的信道冲击响应之后，计算所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数；

获取单元，用于根据所述计算单元计算的所述每个分布式单元上的信道冲击响应的包络的位置参数，获得所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数；以及

同步单元，用于对所述获取单元获取的所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数执行同步算法。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的位置参数包括：起始位置、峰值位置、和结束位置。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的位置参数是通过以下公式获得的：

$j_{\mathrm{start}}\text{=min}(j_{\mathrm{start}}^k,k\∈1...K);$

$j_{\mathrm{end}}=\max (j_{\mathrm{end}}^k,k\∈1...K);$ 以及

$j_{\mathrm{peak}}=j_{\mathrm{peak}}^I,$

其中，j_start是所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的起始位置，j_peak是所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的峰值位置，j_end是所述分布式天线的综合的信道冲击响应的包络的结束位置，

j_start ^k是所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的起始位置、j_peak ^I是第I个上行接收单元的信道冲击响应的包络的峰值位置、j_end ^k是所述每个分布式单元的信道冲击响应的包络的结束位置，

K是分布式单元的个数，以及

所述第I个上行接收单元是最优的上行接收单元，所述最优的上行接收单元是上行接收功率最大的分布式单元、或上行接收信噪比最大的分布式单元。

Images