CN102386957B - 一种上行时间提前量的多天线合并方法及基站 - Google Patents

Abstract

一种上行时间提前量的多天线合并方法及基站，所述基站上设置有至少两根天线，包括：测量模块、筛选模块及时间提前量(Ta)值合并模块；所述方法应用于多天线基站中，包括：该基站分别测量出其上各天线对应的上行信道的Ta值及载波与干扰和噪声比(CINR)值，然后将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行合并；其中，信道质量满足测试要求的上行信道为CINR与上述所有CINR中值最大的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道。采用本发明后，提高了Ta合并值的可靠性。而且，通过结合CINR的加权合并提高了Ta估计合并值的精度。

Description

一种上行时间提前量的多天线合并方法及基站

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别涉及一种上行时间提前量的多天线合并方法及基站。

背景技术

LTE项目是3G(3rd-generation，第三代移动通信技术)的演进，它改进并加强了3G的空中接入技术，采用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)作为其无线网络演进的唯一标准。

上行PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)用来传输UE(User Equipment，用户设备)发往基站的上行业务数据，其中一个子帧中包含两个时隙，每个时隙中包含一个接收端已知的用于进行信道估计及测量的导频符号。

基站会使用每个UE的上行导频符号进行Ta(Time Advance，时间提前量)测量，并将测量结果上报给MAC(Media Access Control，媒体访问控制)层；MAC层处理后通过下行信道下发给UE，UE会根据下发的Ta值进行Ta调整以保证和基站的同步。上行同步精度为16Ts(其中，Ts为采样精度)，其值约为0.52μs。当Ta测量结果不准时，会导致UE总是调整不到一个最佳发射时间，并且上行Ta测量结果不准会直接影响到上行链路的解调算法的性能。

在现有技术中，通常采用对使用多根天线分别测量到的Ta值求平均值的方法以得到Ta测量结果。但当信道条件比较差时，多根天线中会有一路天线的线损比较大，此路天线测量出的Ta值的可靠性会比较低。此时利用多路天线测量到的Ta值求出的平均值会受到较差天线测量到的Ta值的影响，进而导致合并结果不准确，CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码)结果有可能出错。当其中有一路天线彻底坏掉时，CRC结果肯定会出错的几率将会非常大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种上行Ta(时间提前量)的多天线合并方法及基站，以克服多根接收天线性能不一样时对各天线估计出的Ta进行合并所得到的结果不可靠的缺陷。

为解决上述问题，本发明提供了一种上行时间提前量的多天线合并方法，应用于多天线基站中，包括：

所述基站分别测量出其上各天线对应的上行信道的时间提前量(Ta)值及载波与干扰和噪声比(CINR)值，然后将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行合并；其中，所述信道质量满足测试要求的上行信道为所有CINR中值最大的CINR与该上行信道的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行合并是指：将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行最大比合并。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行最大比合并是指：将每一信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值占所有信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值的总和的比例作为该上行信道的Ta值的权值，进行Ta值的加权相加。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述基站根据各天线测量出的信道估计矩阵测量出各对应上行信道的Ta值及CINR值。

本发明还提供了一种基站，其上设置有至少两根天线，包括：测量模块、筛选模块及时间提前量(Ta)值合并模块；

所述测量模块用于分别测量出所述各天线对应的上行信道的Ta值及载波与干扰和噪声比(CINR)值；

所述筛选模块用于将选择出的信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值发送给所述Ta值合并模块；其中，所述信道质量满足测试要求的上行信道为所有CINR中值最大的CINR与该上行信道的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道；

所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行合并。

进一步地，上述基站还可具有以下特征：

所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行合并是指：所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行最大比合并。

进一步地，上述基站还可具有以下特征：

所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行最大比合并是指：所述Ta值合并模块用于将每一信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值占所有信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值的总和的比例作为该上行信道的Ta值的权值，进行Ta值的加权相加。

进一步地，上述基站还可具有以下特征：

所述测量模块用于根据各天线测量出的信道估计矩阵测量出各对应上行信道的Ta值及CINR值。

采用本发明后，当一根天线和另一个天线性能相差较远，甚至在一根天线出现故障或断掉的情况下，根据预设门限抛弃此天线上估计出的Ta值，提高了Ta合并值的可靠性。而且，通过结合CINR的加权合并提高了Ta估计合并值的精度。

附图说明

图1为本发明实施例中Ta值的多天线合并方法的流程图；

图2为本发明实施例中基站的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述方法的基本构思是：基站分别测量出其上各天线对应的上行信道的Ta值及CINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio，载波与干扰和噪声比)值，然后将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行合并；其中，信道质量满足测试要求的上行信道为上述所有CINR中值最大的CINR与该上行信道的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道。

优选地，上述合并方式可采用最大比合并，即将每一信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值占所有的信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值的总和的比例作为该上行信道的Ta值的权值进行Ta值的加权相加。

此外，作为等同替换方式，CINR值与上述所有CINR中值最大的CINR的比值大于等于上述预设门限值的倒数的上行信道也应是信道质量符合测试要求的上行信道。

具体地，如图1所示，本发明实现如下：

步骤一：基站根据其上每根天线测量到的信道估计矩阵H分别进行Ta测量及CINR测量。上行Ta测量可以采用时域或频域方法，由于可采用现有技术进行测量，因此不再进行详述；

步骤二：根据仿真和实测经验设定一个Ta的预设门限值，由基站从上述所测量出的所有CINR中选出值最大的CINR；

步骤三：分别计算上述最大CINR值与其他所有上行信道的CINR值的比值，判断是否有大于上述预设门限值的比值，如果有，则抛弃该上行信道的Ta值；

步骤四：对剩下的Ta值和最大CINR的那个上行信道的Ta值进行最大比合并得到上行Ta测量值。

采用上述方法后，在实测中发现当上行配置为两天线接收，同时拔掉其中一根天线时(模拟一路天线坏掉的情况)，此时测量出的Ta值有一路是错的，在合并时，因为断掉的一路CINR值非常低，被丢弃掉，直接采用了正确一路的Ta值，此时CRC结果全对。

下面用本发明的两个应用实例对本发明进行进一步说明。

应用实例一：基站上行接收天线数为2，预设的CINR比值的预设门限值为3。包括以下步骤：

步骤一：对天线0和天线1接收到的信号分别进行CINR测量和Ta测量，得到天线0对应的上行信道的CINR结果和Ta结果为CINR0、Ta0，天线1对应的上行信道的CINR结果和Ta结果为CINR1、Ta1；

步骤二：判断两根天线上计算出的CINR比值CINR1/CINR0或CINR0/CINR1是否大于上述预设门限值3，如果有大于预设门限的，说明两路信号质量相差较远，直接丢弃信号质量较差的一路信号的Ta，使用信号质量好的一路信号的Ta值作为最终的Ta测量结果；

步骤三：如果两路信号CINR比值没有超过门限，则对两路信号的Ta值用CINR值为权值进行MRC(Maximum Ratio Combination，最大比合并)，即：

$\mathrm{Ta}=\frac{\mathrm{CINR}0}{\mathrm{CINR}0+\mathrm{CINR}1}\×\mathrm{Ta}0+\frac{\mathrm{CINR}1}{\mathrm{CINR}0+\mathrm{CINR}1}\×\mathrm{Ta}1$

应用实例二：基站上行接收天线数为4，CINR比值预设门限为2。包括以下步骤：

步骤一：对天线0、天线1、天线2和天线3上的接收到的信号分别进行CINR测量和Ta测量，得到天线0上的CINR测量结果和Ta测量结果为CINR0、Ta0，天线1上的CINR测量结果和Ta测量结果为CINR1、Ta1，天线2上的CINR测量结果和Ta测量结果为CINR2、Ta2，天线3上的CINR测量结果和Ta测量结果为CINR3、Ta3；

步骤二：求出4根天线上CINR值的最大值CINR_Max；

步骤三：判断CINR_Max与其它天线上计算出的CINR比值CINR_Max/CINRx是否大于预设门限值2，如果有大于预设门限的，说明信号质量最好的一路信号比另一路信号好很多，直接丢弃信号质量较差的一路信号的Ta；

步骤四：对剩下的Ta值和CINR值最大一路Ta值进行MRC合并。

此外，如图2所示，本发明所述基站，包括：测量模块、筛选模块及Ta值合并模块；其中，该基站上设置有至少两根天线；

测量模块用于分别测量出上述各天线对应的上行信道的Ta值及CINR值；优选地，该测量模块可根据各天线测量出的信道估计矩阵测量出各对应上行信道的Ta值及CINR值；

筛选模块用于将选择出的信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值发送给Ta值合并模块；其中，信道质量满足测试要求的上行信道为所有CINR中值最大的CINR与该上行信道的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道；进一步地，信道质量满足测试要求的上行信道亦可为CINR值与上述所有CINR中值最大的CINR的比值大于等于上述预设门限值的倒数的上行信道；

Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行合并。优选地地，该Ta值合并模块可用于对接收到的所有Ta值进行最大比合并：即该Ta值合并模块用于将每一信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值占所有信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值的总和的比例作为该上行信道的Ta值的权值，进行Ta值的加权相加。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (8)

1.一种上行时间提前量的多天线合并方法，应用于多天线基站中，包括：

所述基站分别测量出其上各天线对应的上行信道的时间提前量(Ta)值及载波与干扰和噪声比(CINR)值，然后将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行合并；其中，所述信道质量满足测试要求的上行信道为所有CINR中值最大的CINR与该上行信道的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行合并是指：将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行最大比合并。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述将信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值进行最大比合并是指：将每一信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值占所有信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值的总和的比例作为该上行信道的Ta值的权值，进行Ta值的加权相加。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述基站根据各天线测量出的信道估计矩阵测量出各对应上行信道的Ta值及CINR值。

5.一种基站，其上设置有至少两根天线，包括：测量模块、筛选模块及时间提前量(Ta)值合并模块；

所述测量模块用于分别测量出所述各天线对应的上行信道的Ta值及载波与干扰和噪声比(CINR)值；

所述筛选模块用于将选择出的信道质量满足测试要求的上行信道的Ta值发送给所述Ta值合并模块；其中，所述信道质量满足测试要求的上行信道为所有CINR中值最大的CINR与该上行信道的CINR的比值小于等于预设门限值的上行信道；

所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行合并。

6.如权利要求5所述的基站，其特征在于：

所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行合并是指：所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行最大比合并。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于：

所述Ta值合并模块用于对接收到的所有Ta值进行最大比合并是指：所述Ta值合并模块用于将每一信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值占所有信道质量满足测试要求的上行信道的CINR值的总和的比例作为该上行信道的Ta值的权值，进行Ta值的加权相加。

8.如权利要求5所述的基站，其特征在于：

所述测量模块用于根据各天线测量出的信道估计矩阵测量出各对应上行信道的Ta值及CINR值。