CN101500198A - 一种时分双工系统集群业务长扰码的接收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种时分双工通信系统中下行集群业务长扰码的接收方法，该方法中，基站采用广播方式向小区内的目标用户组发送具有长扰码的系统数据信息，用户设备根据收到的系统数据信息，对本小区和相邻小区训练序列进行信道冲激响应估计，得到各小区对应的信道冲激响应；并对各小区的信道冲激响应进行功率评估，得到各小区对应的信道冲激响应的功率，然后对信道冲激响应功率进行排序，确定有效接收小区，对有效接收小区进行分小区的rake接收及干扰消除、解调、解码处理，得到期望的用户数据；本发明还在上述方法的基础上提供了一种实现该方法的收发装置。本发明有效克服了多小区干扰，从而提高集群发业务传输性能及小区容量。

Description

一种时分双工系统集群业务长扰码的接收方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统领域，尤其涉及一种时分双工通信系统中下行集群业务长扰码的接收方法和收发装置。

背景技术

无线通信系统中，下行集群业务是一类以广播形式传输的业务，可以同时向多个用户传送数据。在集群业务中，由于上行反馈信息较少，基站无法准确获得各个用户的信道信息，所以通常的功率控制等闭环方法无法实施，下行广播在一定时间内通常以恒定的功率进行发射。

在目前的时分双工通信系统的集群业务中，一般在基站端使用智能天线技术，这种技术实现简单，但是由于用户间干扰和小区间干扰严重，制约了小区的用户容量和用户设备的接收性能。使用这类方法首先要解决的问题就是抑制小区间干扰，提高同频同时隙下小区所能支持的最大用户组数。

在时分双工通信系统的群发业务中，由于基站无法准确获得各个用户的信道信息，也就无法很好的发挥智能天线下行波束赋形的优势。相对于下行单播业务的传输，集群业务一般要求覆盖整个小区，下行接收无法获得智能天线的波束赋形的增益。基站端通过覆盖波束发射广播信息，会使得用户间干扰和小区间干扰比较严重，进而影响集群业务的小区容量和通信质量。为了减小小区间干扰，考虑到小区间用户的数据是通过小区所配置的小区化码的自相关及互相关特性来决定的，所以加长扰码不失为一个可行的方案。

专利申请号为CN02148622的中国专利“在联合检测系统中应用长小区化码的方法”，有以下不足：

该专利申请一种在联合检测系统中应用长小区化码的方法，当发送方用大于原系统16位长的长小区化码进行加扰，同时接收方仍采用多用户检测技术时的接收信号处理方法。但是当小区化码(扰码)从原有的16位长扩展到32位或者更长时，继续采用联合检测算法最大的问题就是运算复杂度会大大提高，处理延时变长。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种时分双工通信系统中下行集群业务长扰码的接收方法，解决无线通信系统的下行集群业务小区间干扰问题，本发明还在上述方法的基础上提供了实现该方法的装置。

本发所述一种无线通信系统中集群业务长扰码的接收方法，基站采用广播方式向小区内的目标用户组发送具有长扰码的系统数据信息，目标用户组中的用户设备收到本小区所属基站广播的多个用户组的信息和相邻小区所属基站广播的信息，用户设备接收到基站广播的系统数据信息后，执行以下步骤：

步骤一：根据收到的系统数据信息，同时得到本小区和相邻小区的训练序列、扩频码和扰码信息，并对接收到的训练序列进行信道冲激响应估计，得到各小区对应的信道冲激响应；

步骤二：对各小区的信道冲激响应进行功率评估，得到各小区对应的信道冲激响应的功率；

步骤三：对信道冲激响应功率进行排序；

步骤四：确定有效接收小区；

步骤五：对有效接收小区进行分小区的rake接收及干扰消除，得到本小区中的目标用户的符号级数据；

步骤六：对得到的符号级数据进行解调、解码处理，得到期望的用户数据。

所述系统数据信息是通过公共控制物理信道传输的。

所述步骤四中，用户设备根据设定的门限值，选取信道冲激响应功率值大于门限值的信道所属小区作为有效接收小区。

所述步骤五中，用户设备根据有效接收小区内信道对应的扩频码、扰码以及相应的信道冲激响应通过Rake接收机进行Rake接收，得到本小区中各信道的符号级数据。

所述步骤五中的干扰消除采用二次迭代串行干扰消除法。

一种无线通信系统中集群业务长扰码的收发装置，包括：

待发送数据前期处理模块，用于基站采用广播方式向本小区内目标用户组发送数据，所述目标用户组至少包含一个用户设备；待发送数据经过编码、调制、扩频和利用加长扰码进行加扰；

信道冲激响应获取模块，用于用户设备根据各个小区的信息，得到各个小区所对应的信道冲激响应；

功率门限及排序模块，用于用户设备对各个小区的信道冲激响应进行功率评估，依据评估结果和门限要求选择小区；

Rake接收及干扰消除模块，用于对用户设备所接收的符号级数据进行分小区检测，然后通过重构和干扰消除，得到更加精确的目标用户的符号级数据；

检测后处理模块，用于完成用户设备对目标用户的符号级数据进行信号解调、信道解码及后续处理。

本发明基于基站端广播发射，能够有效降低业务干扰及用户设备端运算的复杂度，保证加长扰码的情况能够得到有效的接收，同时通过rake接收机避免了多径干扰，有效克服了多小区干扰，从而提高集群发业务传输性能及小区容量。

附图说明

图1是本发明的网络结构图；

图2是本发明所述方法流程图；

图3是本发明所述装置框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步的详细描述。

本发明以TD-SCDMA通信系统中的集群通信为例进行具体的描述。

如图1所示，是本发明的网络结构图，图中的用户设备是本小区中的用户，周围还有邻小区1，……，邻小区n，一个小区内存在多个用户组，用户组之间的数据通过码分信道区分，并且不同用户组的业务类型可以相同也可以不同。在TD-SCDMA系统中，对于特定的某个频点和时隙，基站向特定的用户组发送数据，每个基站采用广播发射，设一个小区内有NUM₁个用户组，每个用户组需要下行下发的数据为

m＝1，2…NUM₁，经过扩频后数据为 $d_{\mathrm{cell}1}^m=d_1^m\⊗C_1^m,$

是第i个小区的第m个用户对应码道的扩频码，在TD-SCDMA系统中，扩频码长度选为16，因此可支持的最大码道数为16。各个用户组的数据是同时下发的，即发送的数据是多个用户组的下行数据的混合， ${\mathrm{data}}_{\mathrm{cell}1}=\underset{m=1}{\overset{{\mathrm{NUM}}_1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{cell}1}^m.$ 同时由于邻小区的存在，小区间数据通过扰码S_i区分，其中i＝1，2……，N，即S_i表示第i个小区的扰码序列，TD-SCDMA系统采用的扰码长度为16位，本发明中采用周期为32位的长扰码，也可采用64、128位，小区的下行发射数据为datatr_cell1＝data_cell1×S₁。UE除接收到本小区的数据信息外，还接收了周围邻小区的数据信息。邻小区i的下发数据为 ${\mathrm{datatr}}_{\mathrm{celli}}=S_i\×\underset{m=1}{\overset{{\mathrm{NUM}}_i}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{celli}}^m,$ 设其中N-1个邻小区信号功率较强，即本小区和信号功率较强的邻小区总共为N个，每个邻小区内的用户组数目为NUM_i，i＝2，3…N，那么对于某个UE来说，接收到的数据信息为 $e_{\mathrm{data}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{datatr}}_{\mathrm{cleei}}\⊗h_{\mathrm{celli}}+n,$ i＝2，3…N，h_celli是小区i到UE端的实际信道冲激响应值。

如图2所示，是本发明方法流程图。

步骤201，用户设备检测并接收到周围多个小区的系统数据信息；

步骤202，用户设备提取接收到的数据信息中的训练序列、扩频码和扰码信息，并根据得到的训练序列进行信道冲激响应估计，得到各小区中各码分信道道的信道冲激响应；

步骤203，用户设备对各小区的信道冲激响应进行功率评估，得到相应信道冲激响应功率值

i＝2，3…N，然后根据功率值对各个小区的信道进行排序，将功率值大于设定门限值thr的信道所属小区确定为有效接收小区，数目记为N；

步骤204，用户设备根据有效接收小区内信道对应的扩频码、扰码以及相应的信道冲激响应对有效接收小区中的数据信息进行Rake接收和干扰消除。对于不同的用户组，由于所传输的业务可以有所不同，那么每个用户组传输所占用的码道数也是不同的。本小区用户组数为NUM₁，所有N-1个邻小区内的所有用户组数目为 ${\mathrm{NUM}}_{\mathrm{adj}}=\underset{i=2}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{NUM}}_i,$ 总共有NUM个用户组。每个用户组所占用的码道数为vc_m，m＝1，2…，NUM。这里采用了二次迭代的串行干扰消除法来进行干扰消除。

第一轮：结合本小区各个码道的扩频码、32位扰码以及信道冲激响应值，首先对接收数据e_data进行本小区rake接收，得到本小区各个码道的符号级数据

t为用户在小区内的编号，通过对

重构，得到本小区用户所接收的符号级数据e₁，从接收信号e_data中减去重构的信号e₁，得到剩余N-1个小区的接收数据

再按照小区功率排列顺序进行剩下N-1个小区的rake接收，分别得到第一轮rake接收的各小区各个码道的符号级数据i为小区序号，t为用户在小区内的编号。

第二轮：设第一轮N-1个邻小区所得到符号级数据为e_i，i＝2，…，N，i为小区序号，并从接收数据e_data中减去，即得到消除邻小区干扰后接收到的本小区符号级数据。同样的，进行rake接收得到更为精确的本小区符号级数据

同上一轮一样，依照小区功率排序，再进行第二轮rake接收，得到所有小区的用户的符号级数据信息，如此进行下去，直至满足一定的条件为止。最后得到本小区目标用户的符号级数据

a为目标用户在小区内的用户中的标号；

步骤205，对本小区目标用户的数据

进行解调、信道解码处理，得到目标用户的期望比特数据。

图3是本发明所述收发装置框图。图中，待发送数据前期处理模块301，用于基站采用广播方式向本小区内目标用户组发送数据，所述目标用户组至少包含一个用户设备；待发送数据经过编码、调制、扩频和利用加长扰码进行加扰；

信道冲激响应获取模块302，用于用户设备根据各个小区的信息，得到各个小区所对应的信道冲激响应；

功率门限及排序模块303，用于用户设备对各个小区的信道冲激响应进行功率评估，依据评估结果和门限要求选择小区；

Rake接收及干扰消除模块304，用于对用户设备所接收的符号级数据进行分小区检测，然后通过重构和干扰消除，得到更加精确的目标用户的符号级数据；

检测后处理模块305，用于完成用户设备对目标用户的符号级数据进行信号解调、信道解码及后续处理。

综上所述，本发明可实现对集群业务使用加长扰码时的用户设备接收过程，提高用户设备在集群业务时的检测能力，提高用户设备端抑制小区间干扰的能力，从而提高同频同时隙时的小区容量。

本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改，因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，凡是根据本发明思想所作的修改都在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1、一种无线通信系统中集群业务长扰码的接收方法，基站采用广播方式向小区内的目标用户组发送具有长扰码的系统数据信息，目标用户组中的用户设备收到本小区所属基站广播的多个用户组的信息和相邻小区所属基站广播的信息，其特征在于，用户设备接收到基站广播的系统数据信息后，执行以下步骤：

步骤一：根据收到的系统数据信息，同时得到本小区和相邻小区的训练序列、扩频码和扰码信息，并对接收到的训练序列进行信道冲激响应估计，得到各小区对应的信道冲激响应；

步骤二：对各小区的信道冲激响应进行功率评估，得到各小区对应的信道冲激响应的功率；

步骤三：对信道冲激响应功率进行排序；

步骤四：确定有效接收小区；

步骤五：对有效接收小区进行分小区的rake接收及干扰消除，得到本小区中的目标用户的符号级数据；

步骤六：对得到的符号级数据进行解调、解码处理，得到期望的用户数据。

2、如权利要求1所述的无线通信系统中集群业务长扰码的接收方法，其特征在于，所述系统数据信息是通过公共控制物理信道传输的。

3、如权利要求1所述的无线通信系统中集群业务长扰码的接收方法，其特征在于，所述步骤四中，用户设备根据设定的门限值，选取信道冲激响应功率值大于门限值的信道所属小区作为有效接收小区。

4、如权利要求1所述的无线通信系统中集群业务长扰码的接收方法，其特征在于，所述步骤五中，用户设备根据有效接收小区内信道对应的扩频码、扰码以及相应的信道冲激响应通过Rake接收机进行Rake接收，得到本小区中各信道的符号级数据。

5、如权利要求1所述的无线通信系统中集群业务长扰码的接收方法，其特征在于，步骤五所述干扰消除采用二次迭代串行干扰消除法。

6、一种无线通信系统中集群业务长扰码的收发装置，其特征在于，包括：

待发送数据前期处理模块，用于基站采用广播方式向本小区内目标用户组发送数据，所述目标用户组至少包含一个用户设备；待发送数据经过编码、调制、扩频和利用加长扰码进行加扰；

信道冲激响应获取模块，用于用户设备根据各个小区的信息，得到各个小区所对应的信道冲激响应；

功率门限及排序模块，用于用户设备对各个小区的信道冲激响应进行功率评估，依据评估结果和门限要求选择小区；

Rake接收及干扰消除模块，用于对用户设备所接收的符号级数据进行分小区检测，然后通过重构和干扰消除，得到更加精确的目标用户的符号级数据；

检测后处理模块，用于完成用户设备对目标用户的符号级数据进行信号解调、信道解码及后续处理。

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