CN1295938C - 一种检测信道中的扩频码的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测时隙信道中的扩频码的方法，其结果可用于联合检测，其包括如下步骤：a)获得信道中有效的中间码，同时得到各个信道的冲击响应；b)根据中间码和扩频码的对应关系找到可能的扩频码作为待定扩频码；c)截取一段数据，使用已知和待定的扩频码进行联合检测，得到对应扩频码的解扩数据；d)计算各个扩频码对应的解扩数据的功率；e)计算待定扩频码数据的功率和已知码数据功率的比值，如果大于预定的门限值，则该待定码为有效扩频码。通过上述的在时隙中检测扩频码的方法，我们可以在终端检测到所有存在的扩频码，然后再进行联合检测，其计算量小，操作简单。

Description

一种检测信道中的扩频码的方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及TD-SCDMA(时分-同步多址接入)码分多址移动通信系统中的检测下行时隙中所有使用的扩频码的方法。

背景技术

在码分多址扩频通信系统中，许多用户共享同一个载频，系统依靠特定的特征波形来区分各个用户。这些特征波形一般都是相互正交的码。但由于多径的影响，码间的正交性被破坏。传统的多用户检测技术一般采用最小均方误差估计法MMSE和并行干扰消除PIC等方法来进行计算。而TD-SCDMA系统采用联合检测技术。由于采用联合检测技术，智能天线和软件无线电等先进技术，TD-SCDMA系统的性能和频谱的利用率都有所提高。这是TD-SCDMA系统的一大优势。

在TD-SCDMA通信系统中，接收端的信号r＝Ad+n(t)，其中，A为系统矩阵，d为用户数据向量，n(t)为加性白噪声。而在TD-SCDMA通信系统中采用的联合检测主要是基于A矩阵的运算来得到接收端的信号，以消除多址干扰MAI和符号间干扰ISI。而A矩阵是由用户的扩频码和信道的卷积得到的，由于用户的扩频码在基站侧已知，各个用户的信道参数，基站也可以通过对中间码(Midamble)部分进行运算得到，所以联合检测在基站侧比较容易做到。但联合检测如果应用到移动终端侧，由于计算量大，就变得较为困难。因为待检测的用户并不知道系统中有多少用户，也不知道各个用户所用的扩频码是什么。所以在终端侧必须做一些检测去得到所需的参数，以得到各个用户所用的扩频码，然后，才能再进行联合检测，以得到发送方所发送的符号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在下行时隙信号中检测扩频码的方法，采用这些扩频码的信息，就可以在终端进行联合检测。

为实现本发明的目的，我们提供一种检测下行时隙中使用的扩频码的方法，其包括如下步骤：a)获得信道中有效的中间码，同时得到各个信道的冲击响应；b)根据中间码和扩频码的对应关系找到可能的扩频码做为待定的扩频码；c)截取一段数据，对已知和待定的扩频码进行联合检测，得到对应扩频码的解扩数据；d)计算各个扩频码对应的解扩符号数据的功率；e)计算待定扩频码解扩符号的功率和已知码数据功率的比值，如果大于预定的门限值，则该不确定码为有效扩频码。

由上可知，通过上述的在时隙信道中的检测扩频码的方法，我们可以在终端很容易的进行扩频码的检测，其计算量小，操作简单。

附图说明

图1是表示中间码与扩频码之间的对应关系图；

图2是本发明的TD-SCDMA系统的一个时隙的示意图；

图3是本发明的实现检测时隙中的待定扩频码的流程图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明的具体实施例。在此需要说明的是，本发明并不限定于下面的实施例，下面的实施例只是示例性的说明。

在TD-SCDMA系统中，我们已知有3种中间码(midamble)的分配方法，其分别为：

1)终端指定中间码的分配；

2)缺省中间码的分配方法；

3)普通的中间码的分配方法。

下面我们以缺省中间码的分配方法为例：

在TD-SCDMA系统中，系统要广播在一个时隙里最大可以支持多少个不同时间偏移的中间码，而且这个值只能是偶数，如2，4，6，8，10，12，14，16。

要进行联合检测，首先要知道有多少个不同的中间码在信道中以及各个用户的信道参数，然后再得到各个用户的扩频码。

信道中有多少个不同的中间码可以通过一个滑动相关器或通过LS(最小二乘法)算法得到。由于每一个用户接收到的中间码部分都是通过循环移动同一个基本的中间码得到的。那么在用户端可通过该基本中间码做滑动相关，这样我们可以得到系统中有多少个不同时移的中间码。在得到有效的中间码后，下一步是如何得到各个用户的扩频码。

由于采用缺省中间码的分配方法，中间码和扩频码之间有对应关系。参见图1，图1为时延中间码数目为6时的中间码与扩频码的对应关系。但这些对应关系并不能完全表示中间码和扩频码之间的一一对应关系，因为，在一个时隙内，系统广播时可以支持不同的，数值分别为2、4、6、8、10、12、14和16的中间码，在此，仅以中间码为6时的对应关系为例。

如图1所示，C₁₆ ⁽¹⁾和C₁₆ ⁽²⁾都对应m⁽¹⁾，C₁₆ ⁽³⁾和C₁₆ ⁽⁴⁾都对应m⁽²⁾...同时C₈ ⁽¹⁾也对应m⁽¹⁾。如果系统采用8位的扩频码C₈ ⁽¹⁾，那么根据OVSF(可变扩频比正交码)码的特性，16位的扩频码C₁₆ ⁽¹⁾和C₁₆ ⁽²⁾都不可能在系统中存在。

下面详细描述如何去确定有多少个用户和所使用的扩频码，因为根据上述存在的扩频码和中间码的对应关系和已知的有效中间码的个数，我们可以采用下面的方法来确定有效的扩频码。截取一个时隙的中间码前面的小部分数据，该数据的多少决定了其计算量的大小，参见图2，从图2中可以看出，在中间码之前有352个码片，通过模拟测试可知，该截取的部分数据为16-352个码片，但是优选的码片长度为64个码片，因为此时运算量不是很大，且具有一定的准确度。然后通过使用已知的扩频码(因为当前用户的扩频码是已知的)与可能采用的待定的扩频码做联合检测，可以得到一组对应于各个扩频码的解扩数据。这组数据包含N个扩频码的数据。

${\hat{d}}_s^{\left(k\right)}=[{\hat{d}}_{S,l}^{\left(k\right)},.......{\hat{d}}_{S,M}^{\left(k\right)}],K=1,......N$

然后可以计算各扩频码对应的解扩数据的功率，见下式：

$P_s^{\left(k\right)}={\left|\right|{\hat{d}}_s^{\left(k\right)}\left|\right|}^2,k=1,......N$

如果待定码与待检测的扩频码对应解扩数据功率的比值大于一定的幅值，如大于1，就可以认为该扩频码为有效(假设k＝1为待检测的用户)，见下式：

$f_s=\frac{P_s^{\left(k\right)}}{P_s^{\left(1\right)}},k=1,......N$

请注意，有时为了提高检测率，我们可将该解扩数据的功率的比值设为0.6-0.8。

下面结合附图3的流程图来说明实现本发明的在下行时隙中检测扩频码的方法。

从图3可以看出，本发明的在下行时隙中检测所有使用的扩频码的方法包括如下步骤：首先，通过LS算法或其它算法找到信道中有效的时延中间码的数量—即确定用户数，同时得到各个信道的冲击响应(S31)；

其次，通过中间码和扩频码的对应关系找到可能存在的扩频码(S32)作为待定扩频码；

第三，截取一段数据，对已知和待定的扩频码进行联合检测，得到对应扩频码的解扩数据(S33)；

第四，计算各个扩频码对应的解扩数据的功率(S34)；

第五，计算待定扩频码解扩数据的功率和已知扩频码解扩数据功率的比值，如果大于一定的门限值，则该待定扩频码为有效扩频码(S35)。

下面我们通过具体的实施例来具体说明本发明的方法：

实施例1：

如果终端测得下行时隙中有6个有效的时延基本中间码(midamble)，按照这个对应关系，我们可以作如下分析：

系统中可能有采用16位，8位，4位扩谱系数(SF-spreading factor)的用户。根据OVSF码的特性，系统中不可能有采用2位或1位码长的扩频码。

如果待检测的用户的扩频码为8位码长C₈ ⁽¹⁾(该码为已知扩频码)，那么系统中可能有使用8位码长的扩频码，扩频码可能是C₈ ⁽²⁾，...，C₈ ⁽⁸⁾；也有可能是采用16位码长的扩频码，扩频码可能是C₁₆ ⁽³⁾，.....，C₁₆ ⁽¹⁶⁾，也可能是采用4位码长的用户C₄ ⁽²⁾，...C₄ ⁽⁴⁾。这些码都为待定扩频码。

对此，我们可以通过上述方法步骤使用C₈ ⁽¹⁾，C₄ ⁽²⁾，C₄ ⁽³⁾，C₄ ⁽⁴⁾做联合检测去确定时隙中是否含有C₈ ⁽²⁾，C₄ ⁽³⁾，C₄ ⁽⁴⁾扩频码。

我们再使用C₈ ⁽²⁾，...，C₈ ⁽⁸⁾做联合检测去确定时隙中是否有C₈ ⁽²⁾，...，C₈ ⁽⁸⁾等8位码长的扩频码。

我们再使用C₁₆ ⁽³⁾，.....，C₁₆ ⁽¹⁶⁾做联合检测去确定时隙中是否含有C₁₆ ⁽³⁾，.....，C₁₆ ⁽¹⁶⁾等16位码长的扩频码。

实施例2

如果系统中有4个有效的midamble，m⁽¹⁾，m⁽²⁾，m⁽³⁾，m⁽⁴⁾并且待检测的用户的扩频码为8位码长C₈ ⁽¹⁾。按照这个对应关系，我们可以作如下分析：

系统中可能有使用8位码长的扩频码，扩频码可能是C₈ ⁽²⁾，...，C₈ ⁽⁸⁾；也有可能是采用16位码长的扩频码，扩频码可能是C₁₆ ⁽³⁾，.....，C₁₆ ⁽⁸⁾。这些码都为待定扩频码。

对此实施例2，我们可以通过上述方法步骤使用C₈ ⁽¹⁾，C₈ ⁽²⁾，C₈ ⁽³⁾，C₈ ⁽⁴⁾做联合检测去确定时隙中是否有含有C₈ ⁽²⁾，C₈ ⁽³⁾，C₈ ⁽⁴⁾扩频码。

我们再使用C₁₆ ⁽³⁾，.....，C₁₆ ⁽⁸⁾做联合检测去确定时隙中是否含有C₁₆ ⁽³⁾，.....，C₁₆ ⁽⁸⁾等16位码长的扩频码。

通过对少量数据做联合检测，我们可以确定时隙信道中有效的扩频码。若干扰用户的功率很小以至于不能有效地检测到，则由于干扰的功率比较小，那么做全部时隙数据的联合检测时，对数据的检测影响很小，可以忽略。

有了时隙中有效的扩频码和相应的信道冲击响应参数，那末终端就可以进行联合检测。

综上所述，本发明的描述，详细说明和以上提到的附图并不是用来限制本发明的。对本领域的普通技术人员来说，在本发明的教导下可以进行各种相应的修改而不会超出本发明的精神和范围，如上述的方法不仅可以应用于终端装置，而且还可以应用于基站，但是这种变化应包含在本发明的权利要求及其等效范围之内。

Claims (8)

1.一种检测时隙信道中的扩频码的方法，其包括如下步骤：

a)获得本小区同一载频上的下行时隙中所使用的基本中间码及其时移，同时得到各个信道的冲击响应；

b)根据中间码和扩频码的对应关系找到可能的扩频码，作为待定扩频码；

c)截取一段数据，使用已知和待定的扩频码进行联合检测，得到对应扩频码的解扩数据；

d)计算各个扩频码对应的解扩数据的功率；

e)计算待定扩频码解扩数据的功率和已知码解扩数据功率的比值，如果大于预定的门限值，则该待定扩频码为有效扩频码。

2.如权利要求1所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述步骤a)还包括通过相关器或最小二乘法得到有效中间码的步骤。

3.如权利要求1或2所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述中间码和扩频码的对应关系为缺省的中间码的分配方法所对应的关系。

4.如权利要求1或2所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述截取的部分数据的码片长度为16-352个码片。

5.如权利要求4所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述截取的部分数据的码片长度优选为64个码片。

6.如权利要求1或2所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述预定的门限值为1的值。

7.如权利要求1或2所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述预定的门限值为0.6～0.8。

8.如权利要求1或2所述的检测时隙信道中的扩频码的方法，其中所述的时隙信道是时分-同步码分多址接入TD-SCDMA移动通信系统的下行时隙。