CN102420789B - Td-scdma联合检测中本小区窗的判别方法及装置 - Google Patents

Td-scdma联合检测中本小区窗的判别方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法及装置，旨在提供一种在联合检测中噪声窗和信号窗的判别方法。本发明通过根据本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的关系来判断本用户窗为信号窗或者噪声窗；根据非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的关系以及非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的对齐概率来判断非本用户窗是信号窗或者噪声窗，并在联合检测中将噪声窗删除，只输出信号窗以提高联合检测性能，并达到节省指令的目的。

Description

TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法及装置
技术领域
本发明涉及一种联合检测方法，尤其是一种在联合检测中噪声窗和信号窗的判别方法及其装置。
背景技术
联合检测是TD-SCDMA技术中多用户检测方案，联合检测同时检测多个用户而将所有用户的多址干扰降至最低，从而使每载波的用户负载量得到提高。但是，在TD-SCDMA通信系统中，训练序列(Midamble)有三种以上的分配方式，用户设备(UE)特定midamble分配、默认的midamble分配、公共的midamble分配。实际网络中，最常使用的是默认(default)分配方式。在TD-SCDMA中，Midamble位于时隙的中部，长为144码片。是由长度为128码片的Midamble基本码构造出来的。这其中涉及一个参数K，而K＝2，4，6，8，10，12，14，16，现实网络最常使用的是K＝8。
当K＝8时，由基本Midamble码构造训练序列，可以生成8个偏移不同的序列。Midamble训练序列构造的主要步骤为，将基本Midamble码循环移位k＊(128/K)个码片，然后再将移位后的最前16个码片复制添加到尾部，即构成了144码片的训练序列，其中，k＝1，2，3，...，K。因此，在技术领域上，当K＝8，通常称此时具有8个窗。这样每个窗宽为16码片，8个窗共128码片，相当于Midamble基本码的长度。其实8个窗是对应了8个不同的基本Midamble码的偏移。
另外，上述8个窗每个窗又和2个扩频码对应，当扩频因子SF＝16时，一个时隙共有16个扩频码，则每两个码和1个Midamble窗对应。当某扩频码被发射时，其对应Midamble窗的Midamble序列也会被发射，这样在接收方就能够检测到该训练序列，进而可以辅助接收对应的扩频码。而对于SF＝1，相当于16个SF＝16的扩频码，则对应了8个Midamble窗。
网络在分配给用户扩频码资源时，相当于也是在分配Midamble窗。例如，网络分配了一个SF＝2的扩频码，则对应分配了4个窗。而如果用户实际发射时使用的是SF＝4的扩频码，则相当于只是使用了其中2个窗。类似的，网络可以分配一个SF＝8和一个SF＝4的码，则相当于分配了3个窗给用户。这时若用户只是在SF＝8的码上发射，则相当于2个Midamble窗未被使用。
由于现实通信环境为多径环境。因此，信号在发送端发射出来后，经过反射、折射、绕射等途径，到达接收端，其实是多个幅度和相位不同但是承载了相同数据的信号径。但由于每径信号的途径不同，在接受端，其幅度、相位、时延也不同。网络同时发射给不同用户的训练序列，通常会在各自对应的Midamble窗中检测到多个幅度不同的信号。由于时延不同，多径信号在Midamble窗中出现的位置不同。例如，当Midamble窗宽度为16码片，存在3条多径信号，则可能出现在距离窗左边分别是2、5、6码片的位置；其幅度最大径通常是在最先到达的位置，也就是2码片的位置；但出现在5、6码片，也是可能存在的场景。在窗内，统计所有径能量，即得到了该窗信号的能量。
例如，网络分配给某用户2个窗，即4个SF＝16的码道；4个窗分配给其他用户。而若实际发射时，可能只是使用了本用户的1个窗，而其他用户的4个窗也可能只是使用了2个。这样，该用户接收时，如果检测正确，会检测到本用户的1个窗中有信号，另外一个窗则是噪声窗；其他用户的4个窗则是两个窗中有信号，其他两个是噪声窗。
上述Midamble窗，在处理本小区信号或者其他小区信号时，又可以区分为本小区窗或其他小区窗。
由于联合检测本身的局限性，在默认(default)模式下最多能同时检测K＝8个窗。在噪声的干扰下，外加上同频的影响，本小区总会有噪声窗被认为是有效用户窗而进入联合检测。如果激活的窗小于8个窗，即便有噪声窗的引入，虽然其所导致的性能下降是可以接受的，但是会耗费较多的指令(mips)。另外，如果有较多的同频的窗，那么由于噪声窗的引入会占掉8个联检窗的份额，导致有效的同频干扰窗无法进入联合检测而导致性能会下降较多。另外，针对TD-SCDMA的R4(Release 4，对应于3GPP规范的R4版本)业务，经常会出现多配少用的现象，也就是，网络层信令配置的窗比较多，但是实际中填充数据的窗比较少，没有填充有效数据的这些窗本身也是噪声窗，因此如何在本小区内有效的甄别噪声窗还是信号窗将显得非常重要。
发明内容
为了克服由于噪声窗的引入会占掉8个联检窗的份额，导致有效的同频干扰窗无法进入联合检测而导致性能会下降较多的问题，本发明提供一种TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法及装置，对本小区的窗进行信号窗和噪声窗判别，删除噪声窗，只输出信号窗进行联合检测，以提高联合检测性能，并达到节省指令的目的。
本发明提供了一种TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法，该方法首先根据网络信令将所有窗分为本用户窗和非本用户窗；然后根据本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的关系来判断本用户窗为信号窗或者噪声窗；根据非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的关系，以及非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的对齐概率来判断非本用户窗是信号窗或者噪声窗。
较佳地，所述的本小区的本用户窗的信号窗与噪声窗的判别方法为：
选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前欲判别的窗；判断当前窗中信号的最大径位置是否与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片；如是，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；重复执行上述判断过程，直到所有本用户窗均完成判别。
较佳地，所述的本小区的非本用户窗的信号窗与噪声窗的判别方法为：
选择一个本小区未判别的非本用户窗作为当前欲判别的窗；判断当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片；如否，则判定当前窗为噪声窗；如是，则计算预定时段内(如8至10个子帧持续的时间，预定时段的取值范围在[2，60]子帧，较佳的取值范围是[4，12]子帧)，当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置对齐的概率，判断上述概率是否大于阈值，取值可为75％～80％，如是，则判定当前窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗。
本发明还提供了一种TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别装置，它包括：
本小区的本用户窗和非本用户窗区分模块，该模块根据网络信令将本小区窗区分为本用户窗或者非本用户窗；
本用户窗判别模块，该模块首先选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前欲判别的窗；然后判断当前窗中信号的最大径位置是否与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片，如是，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；重复执行上述判断过程，直到所有本用户窗均完成判别；
非本用户窗判别模块，该模块首先选择一个本小区未判别的非本用户窗作为当前欲判别的窗；然后判断当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片，如否，则判定当前窗为噪声窗；如是，则计算预定时段内(如8至10个子帧持续的时间，预定时段的取值范围在[2，60]子帧，较佳的取值范围是[4，12]子帧)，当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置对齐的概率，判断上述概率是否大于阈值，取值可为75％～80％，如是，则判定当前窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗。
信号窗输出模块，用于将删除噪声窗之后的信号窗输出，以进行联合检测。
与现有技术相比较，本发明通过利用本小区本用户窗中信号的最大径的位置来判别信号窗和噪声窗，而利用本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的关系以及非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的对齐概率来判别该非本用户窗为信号窗还是噪声窗，并在联合检测中将噪声窗删除，以提高联合检测性能，并达到节省指令的目的。
附图说明
图1是下行本小区信道激活估计示意图。
图2是本小区窗判别方法的流程图。
图3是本小区窗判别方法的一个实施例的流程图。
图4是本小区窗判别装置的模块图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式进行说明。
请参阅图1所示，是下行本小区窗激活估计示意图，具体包括如下过程：
首先射频信号经过低噪声放大器(LAN)放大，然后经过I/O解调单元进行解调，放大低通滤波器进行滤波，模数转换器进行采样，经过有限冲击响应(FIR)滤波器滤波后的数据，其训练序列(midamble码)进入信道估计器(ChannelEstimation，CHE)进行信道估计，根据本用户信道估计结果和非本用户估计结果进行信号窗和噪声窗的判决。
请参阅图2所示，是本小区窗判别方法的流程图，具体包括如下步骤：
步骤S201，获取本小区信道估计结果，对每个子帧的某个时隙进行信道估计，本小区信道估计可分为本用户信道估计结果和非本用户信道估计结果。
步骤S202，选取本用户最大窗功率，并记录其对应的最大径位置。
步骤S203，根据网络信令将所有窗分为本用户窗和非本用户窗，分别执行步骤S204和步骤S205。
步骤S204，对本用户窗采用如下方法进行判别：
选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前需判别的窗；
判断当前窗中信号的最大径位置是否与功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片；如是，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；判断所有本用户窗是否完成判别，如否，则返回重复执行步骤S204；如是，则执行步骤S206。
步骤S205，对非本用户窗采用如下方法进行判别：
选择一个本小区未判别的非本用户窗作为当前欲判别的窗；
判断当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片，如否，则判定当前窗为噪声窗；如是，则计算预定时段内(例如，8至10个子帧中，预定时段的设置范围在[2，60]子帧，较佳的范围是[4，12]子帧)，当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置对齐的概率，判断上述概率是否大于阈值(该阈值取值为75％～80％)，如是，则判定当前窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；
判断所有非本用户窗是否完成判别，如否，则返回重复执行步骤S205；如是，则执行步骤S206。
步骤S206，删除噪声窗，将信号窗输出以进行联合检测。
请参阅图3所示，是本小区窗判别方法的一个实施例的流程图，其中图3A为对本小区本用户窗的判别流程图，图3B是对本小区非本用户窗的判别流程图。
假设根据网络信令给本用户分配了N个窗，那么非本用户则有8-N个窗；本用户最大窗功率记为其中信号的最大径位置为对本小区本用户窗的具体判别流程为：
步骤3A-1，选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前欲判别的窗，记录该窗中信号的最大径位置为
步骤3A-2，判断是否成立，若成立，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；
重复执行步骤3A-1，3A-2，直到所有本用户窗都完成判别。
对本小区非本用户窗的具体判别流程为：
步骤3B-1，选择非本用户未判别的窗为当前欲判别的窗，记录其中信号的最大径位置为
步骤3B-2，判断是否成立，若不成立，则步骤3B-3；若成立，则执行步骤3B-6；
步骤3B-3，令frei(j)＝0，Counteri＝Counteri+1；
步骤3B-4，判断Counteri是否与Countermax相等，若相等，则执行步骤3B-5；若不相等，则返回执行3B-1；
步骤3B-5，令frei(j)＝frei(j+1)，并执行步骤3B-10；
步骤3B-6，令frei(j)＝1，Counteri＝Counteri+1；
步骤3B-7，判断Counteri是否与Countermax相等，若相等，则执行步骤3B-8；若不相等，则返回执行3B-1；
步骤3B-8，令frei(j)＝frei(j+1)，并执行步骤3B-9；
步骤3B-9，判断是否成立，若不成立，则步骤3B-10；若成立，则执行步骤3B-11；
步骤3B-10，判定当前窗为噪声窗；
步骤3B-11，判定当前窗为信号窗；
重复执行步骤3B-1至3B-11，直到所有非本用户窗都完成判别。
在上述步骤中，frei(j)记录第j子帧的第i窗中信号的最大径位置是否与功率最大窗中信号的最大径位置是否对齐，若对齐，则取值为1；若未对齐，则取值为0；Counteri记录第i窗是否出现，若出现，则加1；若未出现，则保持不变；Counteri的最大值为Countermax，取值为8或者10；
请参阅图4所示，是本小区窗判别装置的模块图，它包括：本小区的本用户窗和非本用户窗区分模块401，本用户窗判别模块402，非本用户窗判别模块403，信号窗输出模块404，其具体功能及工作原理如下：
本小区的本用户窗和非本用户窗区分模块401，该模块根据网络信令将本小区窗区分为本用户窗或者非本用户窗；
本用户窗判别模块402，该模块首先选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前欲判别的窗；然后判断当前窗中信号的最大径位置是否与功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片，如是，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；重复执行上述判断过程，直到所有本用户窗均完成判别；
非本用户窗判别模块403，该模块首先选择一个本小区未判别的非本用户窗作为当前欲判别的窗；然后判断当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，m的取值区间为[0，2]码片，较佳的取值范围为[0，1]码片，如否，则判定当前窗为噪声窗；如是，则计算最近时段内(例如，8至10个子帧中，预定时段的设置范围在[2，60]子帧，较佳的范围是[4，12]子帧)，当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置对齐的概率，判断上述概率是否大于阈值(取值为75％～80％)，如是，则判定当前窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；
信号窗输出模块404，用于将删除噪声窗之后的信号窗输出，以进行联合检测。
与现有技术相比较，本发明通过利用本小区本用户窗中信号的最大径的位置来判别信号窗和噪声窗，而利用本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的关系以及非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的对齐概率来判别该非本用户窗为信号窗还是噪声窗，并在联合检测中将噪声窗删除，以提高联合检测性能，并达到节省指令的目的。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法，其特征在于， 
该方法根据本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的关系来判断本用户窗为信号窗或者噪声窗，包括：选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前欲判别的窗；判断当前窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，如是，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；重复执行上述判断过程，直到所有本用户窗均完成判别； 
根据非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的关系，以及非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置的对齐概率，来判断非本用户窗是信号窗或者噪声窗，包括：选择一个本小区未判别的非本用户窗作为当前欲判别的窗；判断当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，如否，则判定当前窗为噪声窗；如是，则计算预定时段内，当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置对齐的概率，判断上述概率是否大于阈值，如是，则判定当前窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗，所述的参数m的取值区间为[0,2]码片，所述预设时段的取值范围在[2,60]子帧，所述的对齐概率的阈值取值为75％～80％。 
2.如权利要求1所述的TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法，其特征在于：所述的参数m的取值区间为[0,1]码片。 
3.如权利要求1所述的TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别方法，其特征在于：所述的预定时段的取值范围在[4,12]子帧。 
4.一种TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别装置，其特征在于该判别装置包括： 
根据网络信令将所有窗分为本用户窗和非本用户窗，本小区的本用户窗和非本用户窗区分模块，用于判别本小区窗为本用户窗或者非本用户窗； 
本用户窗判别模块，用于判别出本用户的窗是信号窗或噪声窗，包括：选择本用户未判别的窗中序号最大的窗作为当前欲判别的窗；判断当前窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，如是，则判定当前窗以及序号小于当前窗序号的所有窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗；重复执行上述判断过程，直到所有本用户窗均完成判别； 
非本用户窗判别模块，用于判别出非本用户的窗是信号窗或噪声窗，包括：选择一个本小区未判别的非本用户窗作为当前欲判别的窗；判断当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置之间的误差是否在m个码片之内，如否，则判定当前窗为噪声窗；如是，则计算预定时段内，当前本小区非本用户窗中信号的最大径位置与本用户功率最大窗中信号的最大径位置对齐的概率，判断上述概率是否大于阈值，如是，则判定当前窗为信号窗；如否，则判定当前窗为噪声窗，所述的参数m的取值区间为[0,2]码片，所述预设时段的取值范围在[2,60]子帧，所述的对齐概率的阈值取值为75％～80％； 
信号窗输出模块，用于将删除噪声窗之后的信号窗输出，以进行联合检测。 
5.如权利要求4所述的TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别装置，其特征在于：所述的参数m的取值区间为[0,1]码片。 
6.如权利要求4所述的TD-SCDMA联合检测中本小区窗的判别装置，其特征在于：所述的预定时段的取值范围在[4,12]子帧。 
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