CN1245811C - 一种时分双工同步码分多址无线通信中信号上行同步方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时分双工同步码分多址无线通信中信号上行同步方法，适用于时分双工系统，所述系统的下行链路与上行链路在同一载波上，下行帧与上行帧交替进行传输，相邻的下行帧与上行帧具有对称性，包括步骤：检测下行信号的步骤，测出下行信道参数反映出来的信道变化情况；同步调整上行信号发射时刻的步骤，根据所述信道变化情况，相应调节上行信号的发射时刻。该方法可以在每帧同步进行调整，上行同步调整及时、准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信中信号上行同步方法，特别是涉及一种时分双工同步码分多址无线移动通信中上行同步方法。
背景技术
在无线移动通信中，多径信号中各个路径的功率此起彼伏，多径中其中包含两类不同的类型，有着不同的变化特性。一类多径是由距离较近的众多建筑物的反射波组成的多径，如图1所示，较小的移动即可改变它们之间的功率比例关系，所以在终端移动时，它们此起彼伏的速度很快，导致主径的变化很快，这种变化往往是不易跟踪的，所以应该采用稳健的策略。另一类多径是由距离较远的大型建筑物或地物的反射波组成的多径，如图1a所示，短时间内较小的移动不易改变它们之间的功率比例关系，所以主径的变化是具有很大的可确定性，同时这些多径之间的传播时间有较大差别，对同步的影响较大，所以应该及时的调整上行发射时刻，来补偿传播时间的变化，达到同步的目的。
在现有技术中，“具有智能天线的时分双工同步码分多址无线通信系统”中提出的上行同步方法是：首先对一帧上行信号进行同步检测，然后把检测出的同步偏差以信令的形式在下行信号中发射出去，终端接收到信令后，按要求调整下一帧的上行发射时刻，以求达到同步。这是一种闭环的同步调整方法。
这种闭环的同步调整方法存在的问题是：当前上行帧的同步调整依据的是上一次上行帧的同步情况，而在移动多径信道中，信道的时间相关性较小，即信道是快速变化的，前后两个上行帧的情况可能有很大不同，所以依据上一次上行帧的同步情况对当前上行帧进行同步调整是不够准确的。而且，由于各终端需要轮流占用上行同步信号，所以对一部终端而言所以这种闭环的同步调整往往不能每帧都进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种时分双工同步码分多址无线移动通信中信号上行同步方法，可以在每帧同步进行调整，上行同步调整及时、准确。
为了实现上述目的，本发明提供了一种时分双工同步码分多址无线通信中信号上行同步方法，适用于时分双工系统，所述系统的下行链路与上行链路在同一载波上，下行帧与上行帧交替进行传输，相邻的下行帧与上行帧具有对称性，其特点在于，包括如下步骤：
检测下行信号的步骤，测出下行信道参数反映出来的信道变化情况；
同步调整上行信号发射时刻的步骤，根据所述信道变化情况，相应调节上行信号的发射时刻。
上述的上行同步方法，其特点在于，所述信道变化情况为下行传播时间的变化，所述下行传播时间的变化在终端表现为终端接收到下行同步信号的位置变化。
上述的上行同步方法，其特点在于，所述下行同步信号的位置变化是指同步头变化量DeltaFinger。
上述的上行同步方法，其特点在于，当所述的下行信号的功率或信噪比太低时，上行发射时刻保持不变。
上述的上行同步方法，其特点在于，所述同步头变化量DeltaFinger大于一个门限时，则上行发射时刻在原基础上反方向调节变化量。
上述的上行同步方法，其特点在于，当所述同步头变化量DeltaFinger小于一个门限时，上行发射时刻保持不变。
上述的上行同步方法，其特点在于，所述调节变化量为T＝-a*DeltaFinger，其中，a为系数。
上述的上行同步方法，其特点在于，在执行检测下行信号的步骤之前，还设置一判断闭环同步控制是否存在的步骤。
上述的上行同步方法，其特点在于，当存在闭环同步控制时，上行发射时刻调节量T＝b*Topen+c*Tclose，其中，Topen为开环同步调整量，Tclose为闭环同步调整量，b和c为系数。
上述的上行同步方法，其特点在于，当不存在闭环同步控制时，上行发射时刻调节量T＝b*Topen，其中，Topen为开环同步调整量，b为系数。
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施例。
附图说明
图1是现有技术中距离较近的众多建筑物的反射波组成的多径情况示意图；
图1a是现有技术中距离较远的大型建筑物或地物的反射波组成的多径情况示意图；
图2是TDD系统下行传播时间变化的示意图；
图3是本发明所示的上行同步方法的一种实施步骤；
图4是本发明所示的上行同步方法的另一种实施步骤；
具体实施方式
在图3中，由于基站每个下行帧都含有同步信号，此基站下的各个终端可以同时共享此同步信号。终端从下行同步信号中可以提取出反映这条下行无线信道特点的参数，利用这些下行信道的参数作为上行同步调整的依据，可以使用一种开环的同步调整方法，而且这种同步调整每帧都可以进行。
由于时分双工(TDD)系统中下行链路与上行链路在同一载波上，下行帧与上行帧交替进行，相邻的下行帧与上行帧具有较强的对称性，因此可以利用下行信道参数反映出来的信道变化情况调节上行发射时刻，使得上行信号到达基站时满足基站的同步要求。
同步所依据的主要参数是传播时间，下行传播时间的变化在终端表现为终端接收到下行同步信号的位置变化DeltaFinger，如图3所示。
在得到DeltaFinger后，可以采用以下策略进行上行同步调整：当DeltaFiger的绝对值较大(大于一个门限)时，上行发射时刻在原基础上反方向调节DeltaFinger；当DeltaFinger的绝对值较小(小于一个门限)时，上行发射时刻在保持不变
在图4中，这种开环的同步调整方法可以与以前的闭环同步调整结合起来。当某终端没有轮到闭环同步调整时，完全采用开环同步调整；当轮到闭环同步调整时，把闭环同步调整量与开环同步调整量以加权相加的形式进行综合，据此调节上行发射时刻。
利用下行信号参数进行上行发射时刻调节的具体实施中，参见图3。
步骤301，计算下行信号的同步头变化量DeltaFinger。
步骤302，计算下行信号的功率或信噪比，如果信号功率或信噪比太低，则说明信号质量不好，步骤301计算出的DeltaFinger不能作为可靠的依据。
步骤303，如果信号质量好，判断DeltaFinger的绝对值是否大于某个门限值(步骤304)，如果是，则上行发射时刻反向调节DeltaFinger(步骤305)。例如：设a＝1，若DeltaFinger＝1微秒，则上行发射时刻提前1微秒。若DeltaFinger＝-0.8微秒，则上行发射时刻延后0.8微秒。
步骤306，在信号质量不可靠或DeltaFinger较小时，上行发射时刻保持不变(步骤307)。例如，判断信号质量好坏的方法就是看功率或信噪比是否太低，如果太低，说明信号质量差。比如：信号功率低于-100dBm或信噪比低于6dB，则认为信号质量差。。
在图4中，当基站在下行信号以信令的形式通知某终端上行发射时刻的调节量(定义为SyncShift)时，则此终端轮到了闭环同步调整，否则只能使用开环同步调整。在闭环同步调整到来时，可以同时结合开环同步调整。
在图4中，执行检测下行信号的步骤之前，还设置一判断闭环同步控制是否存在的步骤401，当存在闭环同步控制时，执行步骤402，上行发射时刻调节量T＝b*Topen+c*Tclose，其中，Topen为开环同步调整量，Tclose为闭环同步调整量，b和c为系数。当不存在闭环同步控制时，执行步骤403，上行发射时刻调节量T＝b*Topen，其中，Topen为开环同步调整量，b为系数。
例如：设系数a＝0.9，b＝0.7，c＝0.3；
当终端轮到了闭环同步调整，从信令中得知SyncShift＝0.5微秒，则Tclose＝-0.5微秒；
若下行同步头质量好，计算得到DeltaFinger＝0.8微秒，系数a＝0.9，则Topen＝-0.9*0.8＝0.72微秒，
上行同步调整量：T＝0.7*Topen+0.3*Tclose＝0.7*(-0.72)+0.3*(-0.5)＝-0.65微秒。
在TDD系统中，由于采用上述方法，可以十分方便地在每帧都可以实现同步调整。
Claims (9)
1、一种时分双工同步码分多址无线通信中信号上行同步方法，适用于时分双工系统，所述系统的下行链路与上行链路在同一载波上，下行帧与上行帧交替进行传输，相邻的下行帧与上行帧具有对称性，其特征在于，包括如下步骤：检测下行链路信号的步骤，测出下行信道参数反映出来的信道变化情况；同步调整上行链路信号发射时刻的步骤，根据所述信道变化情况，相应调节当前上行链路信号的发射时刻；其中所述信道变化情况为下行传播时间的变化，所述下行传播时间的变化在终端表现为终端接收到下行同步信号的位置变化。
2、如权利要求1所述的上行同步方法，其特征在于，所述下行同步信号的位置变化是指同步头变化量DeltaFinger。
3、如权利要求1或2所述的上行同步方法，其特征在于，当所述的下行链路信号的功率或信噪比太低时，上行发射时刻保持不变。
4、如权利要求3所述的上行同步方法，其特征在于，所述同步头变化量DeltaFinger大于一个门限时，则上行发射时刻在原基础上反方向调节变化量。
5、如权利要求3所述的上行同步方法，其特征在于，当所述同步头变化量DeltaFinger小于一个门限时，上行发射时刻保持不变。
6、如权利要求4所述的上行同步方法，其特征在于，所述调节变化量为T＝-a*DeltaFinger，其中，a为系数。
7、如权利要求1所述的上行同步方法，其特征在于，在执行检测下行链路信号的步骤之前，还设置一判断闭环同步控制是否存在的步骤。
8、如权利要求6所述的上行同步方法，其特征在于，当存在闭环同步控制时，上行发射时刻调节量T＝b*Topen+c*Tclose，其中，Topen为开环同步调整量，Tclose为闭环同步调整量，b和c为系数。
9、如权利要求6所述的上行同步方法，其特征在于，当不存在闭环同步控制时，上行发射时刻调节量T＝b*Topen，其中，Topen为开环同步调整量，b为系数。
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