CN1863021A - 无线通信系统中的码道分配方法和多用户检测方法 - Google Patents

无线通信系统中的码道分配方法和多用户检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线通信系统中的码道分配方法,包括两种码道分配方式(default方式和common方式)。default方式下建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗。common方式下建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的码道数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗。本发明的码道分配方法,建立信道化码/信道化码数目和信道估计窗是一对多的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗确定的信道化码/信道化码的数目是唯一的,由此提高多用户检测过程的效率。

Description

无线通信系统中的码道分配方法和多用户检测方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种码分多址通信系统中码道分配方法以及在本发明的码道分配的基础上进行的多用户检测方法,并且,码道分配是有关建立信道估计窗和信道化码之间的对应关系。
背景技术
对于码分多址方式的移动通信系统,因为同信道中多用户共存和无线环境的复杂性,接收机在接收期望信号的时候,不可避免地会受到衰落、多址干扰(MAI)和码间干扰(ISI)的影响,而多用户检测方法能够有效地利用干扰信号,通过解扩和多用户联合信道均衡来消除或减弱干扰,极大地提高了系统性能。
在进行多用户检测之前,接收机必须事先知道当前时隙接入用户的信道化码。信道化码通常是通过以下方式获得的:接收机预先检测出激活的信道估计窗,然后利用在码道分配过程中建立的信道估计窗与信道化码之间的对应关系,找到对应的信道化码,并利用这些信道化码所在的码道进行多用户检测。
在现有的TDD-CDMA(time division duplex mode of the code divisionmultiple access)通信系统中,存在三种码道分配方法:特别指派分配(specific)方式、缺省分配(default)方式、共用分配(common)方式。其中,specific方式由高层来通知信道化码和信道估计窗之间的对应关系,属于同一个用户的多个信道化码占用同一个信道估计窗,并且该窗位置任意指定。Default方式和common方式按照默认的准则来定义信道化码和信道估计窗之间的对应关系。鉴于specific方式的分配过于灵活,并且需要额外的信令信息,因此在实际系统的开发过程中一般不进行使用。这里,我们针对default方式和common方式来说明码道分配方法。
在default分配方法中,同一个用户的多个信道化码占用一个或多个信道估计窗,并且这些估计窗位置与信道化码相关;在common分配方法中,所有用户的多个信道化码占用同一个信道估计窗,并且该信道估计窗位置与信道化码数目相关。Default分配方法可以同时运用在上行链路或下行链路中,common分配方法只在下行链路中得到应用。
以下以信道估计窗的最大数目为8(即K=8)为例,来说明Default方式下的码道分配及common方式下的码道分配。
请参阅图1,其为default方式下K=8时的码道分配情况的示意图。m(i)为第i个信道估计窗,cj (i)为扩频系数为j的第i个信道化码(1<=i<=j)。从图1(a)可知,同一个信道估计窗位置和多个信道化码相对应,并且这多个信道化码可能具有相同的扩频系数(并列walsh分支),也可能具有不同的扩频系数(归属walsh分支)。例如,第1个信道估计窗(m(1))同时和c16 (1)、c16 (2)、c8 (1)、c4 (1)、c2 (1)和c1 (1)相对应,c16 (1)和c16 (2)是同为扩频系数16的并列walsh分支,c16 (1)、c8 (1)、c4 (1)、c2 (1)和c1 (1)是扩频系数分别为16、8、4、2、1的归属walsh分支,c16 (1)和c16 (2)属于c8 (1),c8 (1)属于c4 (1),c4 (1)属于c2 (I),c2 (1)属于c1 (1)
请参阅表1,其为common方式下K=8时的码道分配情况的示意表。
                            表1
 m1  m2  m3  M4  m5  m6  m7  m8
 1  0  0  0  0  0  0  0  1 or 9 codes
 0  1  0  0  0  0  0  0  2 or 10 codes
 0  0  1  0  0  0  0  0  3 or 11 codes
 0  0  0  1  0  0  0  0  4 or 12 codes
 0  0  0  0  1  0  0  0  5 or 13 codes
 0  0  0  0  0  1  0  0  6 or 14 codes
 0  0  0  0  0  0  1  0  7 or 15 codes
 0  0  0  0  0  0  0  1  8 or 16 codes
从表1可知,同一个信道估计窗位置和多个信道化码总数相对应。例如,第1个信道估计窗(m(1))同时和1个或者9个信道化码相对应。
在现有的通信过程中,当前接入用户的码道分配信息预先告知基站接收机,并且终端接收机也获知自身的码道分配信息。在default方式下,如果实际发送的码道等于分配的码道,接收机直接利用已知的分配信息来进行多用户检测。但是,在实际发送过程中,一方面因为业务量由高到低的变化,部分已分配的码道并未发送,另一方面因为发送赋形和无线环境的复杂性,部分发送的码道经历了严重衰减和衰落,因此,存在接收端实际需要参与检测的码道和分配的码道不同的情况。在这种情况下,接收机是不能确切知道发送的码道以及衰落状态情况,由此给多用户检测带来困难:增加计算量来找到实际发送但没有被衰落掉(即需要参与多用户检测)的码道。
在common方式下,接收机根据预先检测出激活的信道估计窗,是不能确切知道发送的码道数目,还是以图1(b)为例,假设发送端占用1个信道估计窗进行信息发送,但是接收机利用训练序列进行信道估计并得到该激活的信道估计窗m(1),虽然common方式下码道分配的第1个信道估计窗(m(1))同时和1个或者9个信道化码相对应,但是,接收机为了避免漏掉用户通常用最多的信道化码数进行多用户检测,即接收机是用9个码道去进行多用户检测,由此引入8个干扰码道,大大增加了了多用户检测的复杂度以及降低了多用户检测的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线通信系统中的码道分配方法,以解决现有码道分配过程中建立信道化码/信道化码数目和信道估计窗是多对一的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗确定的信道化码/信道化码的数目是不唯一的,由此增加了多用户检测的难度。
为解决上述问题,本发明公开了一种无线通信系统中的码道分配方法,包括:建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗。
建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
a1:扩频系数为16时,每个信道化码和信道估计窗一一对应;
a2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的数目。
建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
b1:扩频系数为16时,建立每个信道估计窗和两个信道化码的对应关系;
b2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的数目。步骤b1中建立每个信道估计窗和两个序号相邻的信道化码对应关系。
建立信道估计窗和信道化码的对应关系具体包括:建立K为2-16中的任意一个偶数时信道估计窗和信道化码的对应关系:
c1:扩频系数为16时,首先建立K个信道估计窗分别与K个信道化码一一对应,然后从K个信道估计窗中又取出至少1个信道估计窗建立与剩余的(16-K)个信道化码的对应关系;
c2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的数目。
基于上述的码道分配方法,本发明公开了一种多用户检测方法,包括:
(1)预先进行码道分配,并在发送端和接收端分别获知已分配的码道信息,所述码道分配方法包括建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗;
(2)接收端接收含有多用户的无线信号,并从中分离出无线信号的数据与训练序列码;
(3)根据所述分离的训练序列码,进行信道估计,获得估计的信道响应,并根据所述估计的信道响应,来获得激活的信道估计窗;
(4)根据步骤(1)中的信道估计窗与信道化码的对应关系,先找到所述激活信道估计窗对应的信道化码,得到激活码道,然后对求出的激活码道进行多用户检测。
步骤(1)建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
a1:扩频系数为16时,每个信道估计窗和信道化码一一对应;
a2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的数目。
步骤(1)中建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
b1:扩频系数为16时,建立每个信道估计窗和两个信道化码的对应关系;
b2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的数目。
本发明公开了第二种无线通信系统中的码道分配方法,包括:
建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗。
建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系时,每个窗组合包含一个信道估计窗,并且每个窗组合包括的信道估计窗是唯一的。
建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:在发送码道数目小于等于8时,发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;在发送码道数目大于8时,用一窗组合对应一发送信道化码数目,并且,每一种窗组合是唯一的,且每个窗组合由多个信道估计窗组成。
建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K为2至16中任意一个偶数的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:在发送码道数目小于等于K时,发送的每一信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;在发送码道数目大于K时,发送的每一信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含多个信道估计窗。
基于公开的第二种码道分配方法,本发明公开了另一种多用户检测方法,包括:(1)预先进行码道分配,并在发送端和接收端分别获知已分配的码道信息,所述码道分配方法包括建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的码道数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗;(2)接收端接收含有多用户的无线信号,并从中分离出无线信号的数据与训练序列码;(3)根据所述分离的训练序列码,进行信道估计,获得估计的信道响应,并根据所述估计的信道响应,来获得激活的信道估计窗;(4)根据步骤(1)中的信道估计窗与信道化码的对应关系,先找到所述激活信道估计窗对应的信道化码数,然后求出激活码道,进而对求出的激活码道进行多用户检测。接收端检测的码道与发送端发送的码道完全对应。
步骤(1)中建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码数的对应关系:与信道化码数一一对应的每个窗组合包含一个信道估计窗,并且每个窗组合包括的信道估计窗是唯一的。
步骤(1)中建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码数的对应关系:在发送码道数目小于等于8时,发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;在发送码道数目大于8时,用一窗组合对应一发送信道化码数目,并且,每一种窗组合是唯一的,且每个窗组合是由多个信道估计窗组成。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明在default方式下码道分配时,建立信道化码和信道估计窗是一对多的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗就能确切知道信道化码,由此提高了多用户检测的效率。
本发明在common方式下建立信道化码数目和窗组合(每个窗组合包含一个或多个信道估计窗)是一对一的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗就能确切知道发送的信道化码数目,再根据匹配滤波的结果即可获知确切的发送码道,由此提高了多用户检测的效率。
附图说明
图1为现有标准中default方式下K=8时的码道分配情况的示意图;
图2为本专利default方式下K=16时的一种码道分配示意图;
图3为本专利default方式下K=8时的一种码道分配示意图;
图4为本专利default方式下K=12时的一种码道分配示意图;
图5为本发明的一种基于default方式的多用户检测方法的流程图;
图6为本发明的一种基于common方式的多用户检测方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图,具体说明本发明。
由于现有的default方式下进行码道分配时,建立信道化码和信道估计窗是多对一的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗确定的信道化码是不唯一的,由此增加了多用户检测的难度。为此,本发明在default方式下码道分配时,建立信道化码和信道估计窗是一对多的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗就能确切知道信道化码,由此提高了多用户检测的效率。
还有,现有的common方式进行码道分配时,由于一个信道估计窗和多个信道化码数目进行对应,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗无法确切知道信道化码数目,由此增加了多用户检测的难度。为此,本发明在common方式下建立信道化码数目和窗组合(每个窗组合包含一个或多个信道估计窗)是一对一的对应关系,因此在多用户检测时,通过激活的信道估计窗就能确切知道信道化码数目,再根据匹配滤波的结果即可获知确切的发送码道,由此提高了多用户检测的效率。
以下具体说明本发明的两种分配方式下的码道分配方法以及对应多用户检测方法。
本发明公开了default方式下无线通信系统中的码道分配方法。它包括:建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗。
目前,通信标准中定义的K(K为信道估计窗的最大数目)可以是2-16中的任意一个偶数。但系统在实际开发时,通常只使用K=16或K=8。首先介绍K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
a1:扩频系数为16时,每个信道化码和信道估计窗一一对应;
a2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
请参阅图2,其为K=16情况下default方式下的一种码道分配示意图。扩频系数为16时,每个信道化码和信道估计窗一一对应。扩频系数为8时,每个信道化码和2个信道估计窗对应,并且这2个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成。扩频系数为4时,每个信道化码和4个信道估计窗对应,并且这4个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成。扩频系数为2时,每个信道化码和8个信道估计窗对应,并且这8个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成。扩频系数为1时,信道化码对应着全部的信道估计窗。以C8 (2)为例,C8 (2)有两个子walsh分支C16 (3)和C16 (4),C16 (3)对应的信道估计窗为m(3),C16 (4)对应的信道估计窗为m(4)。因此C8 (2)对应的两个信道估计窗为其子walsh分支对应的信道估计窗m(3)和m(4)
K=8的情况下信道估计窗和信道化码的一种对应关系如图3所示。包括:
b1:扩频系数为16时,建立每个信道估计窗和两个信道化码的对应关系。扩频系数为16时,因为没有足够的信道估计窗,只能两个信道化码和1个信道估计窗对应,与现有标准中的定义相同。
b2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
本实施例中,当SF=16时,最优分配方式是建立每个信道估计窗和两个序号相邻的信道化码对应关系,即:信道估计窗m(i)分别与两个序号相邻的信道化码C16 (2i-1)、C16 (2i)对应。这样,SF为8时,每个信道化码和信道估计窗一一对应;扩频系数为4时,每个信道化码和2个信道估计窗对应,并且这2个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成;扩频系数为2时,每个信道化码和4个信道估计窗对应,并且这4个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成;扩频系数为1时,信道化码对应着全部的信道估计窗。
上述公开仅是其中一种本发明的实施分配方法,但本发明并非局限于公开的实施分配方法。以下说明码道分配过程中建立K为2-16中的任意一个偶数时信道估计窗和信道化码的对应关系:
c1:扩频系数为16时,首先建立K个信道估计窗分别与K个信道化码一一对应,然后从K个信道估计窗中又取出至少1个信道估计窗建立与剩余的(16-K)个信道化码的对应关系;
c2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
以下以K=12为例,说明如何建立信道估计窗和信道化码的关系。请参阅图4,其为K=12的情况下信道估计窗和信道化码的一种对应关系图。当SF=16时,需要建立16个信道化码和12个信道估计窗的关系。很显然,没有足够的信道估计窗和16个信道化码建立一一对应的关系。为此,可以考虑以下的两个原则来分配信道估计窗和16个信道化码的关系,(1)首先建立12个信道估计窗分别与12个信道化码一一对应,然后从12个信道估计窗中又取出4个信道估计窗与其余剩余的4个信道化码的对应关系;(2)4个信道估计窗m(i)分别与两个序号相邻的信道化码C16 (i)、C16 (i+1)对应。图4是按照上述两种原则分配的一种对应关系,这种对应关系为后续的多用户检测降低计算量。
基于上述公开的码道分配方法,本发明还提供了一种基于default方式下的多用户检测方法。请参阅图5,其为本发明的一种基于default方式的多用户检测方法的流程图。它包括以下步骤:
S210:预先进行码道分配,并在发送端和接收端分别已知分配的码道信息,所述码道分配方法包括建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗。
比如,系统可以在上行链路或下行链路建立之初,进行码道分配,建立信道估计窗和信道化码的对应关系。由于通常采用K=16和K=8两种信道估计窗的数目,因此可预先建立这两种情况下信道估计窗和信道化码之间的对应关系。
S220:接收端接收含有多用户的无线信号,并从中分离出无线信号的数据与训练序列。
发送端是以突发发送信息的,而每个突发是由数据部分、训练序列码部分和保护间隔组成。接收端接收无线信号时,先从接收到的无线信号中分离出数据部分和训练序列部分。其中训练序列部分是用来进行信道估计,得到信道响应的。
S230:根据所述分离的训练序列码,进行信道估计,获得估计的信道响应,并根据所述估计的信道响应,来获得激活的信道估计窗。
步骤S230的实现方式非常多,比如:获得无线信号对应的联合信道响应,将联合信道响应按照窗长分割成各信道估计窗,判断各个信道估计窗的信号功率是否大于预定门限,大于预定门限的信道估计窗为激活的信道估计窗。如果信道估计窗为激活状态,则表示占用该窗的用户有数据发送,需要参加多用户检测;否则,则表示占用该窗的用户或者没数据发送,或有数据发送但被赋形衰减或信道衰落掉了,导致该用户在接收端的信号分量很弱,不需要参加多用户检测。
S240:根据步骤S210中的信道估计窗与信道化码的对应关系,先找到所述激活信道估计窗对应的信道化码,得到激活码道,然后对求出的激活码道进行多用户检测。
以下就以一个具体应用例来说明上述的多用户检测方法。
假设K=8,发送端和接收端是按照图3的分配方式建立信道估计窗和信道化码之间的对应关系的。
并且,本小区有3个用户接入,给用户1分配c2 (1),给用户2分配c4 (3),给用户3分配c8 (7)。当前接入用户的码道分配信息预先告知基站接收机,并且终端接收机也保存自身的码道分配信息。
但是在实际发送过程中,用户1实际发送c4 (1),由此占用第1和第2个信道估计窗;用户2实际发送c8 (5),由此占用第5个信道估计窗;用户3实际发送c16 (13),由此占用第7个信道估计窗。
在接收端,接收机利用训练序列进行信道估计并得到激活的信道估计窗,在理想情况下,接收端检测得到的激活的信道估计窗其实就等于发送端实际占用的信道估计窗。假设接收端检测到第1、第2、第5、第7个信道估计窗激活,对于现有标准,参照图1,接收机会利用c2 (1)、c4 (3)和c8 (7)去进行多用户检测。对于本专利,参照图3,接收机会利用c4 (1)、c8 (5)和c8 (7)去进行多用户检测。c2 (1)和c4 (1)相比,前者对应着8个扩频系数为16的虚码道,后者对应着4个扩频系数为16的虚码道;c4 (3)和c8 (5)相比,前者对应着4个扩频系数为16的虚码道,后者对应着2个扩频系数为16的虚码道;c8 (7)和c16 (13)相比,前者对应着2个扩频系数为16的虚码道,后者对应着1个扩频系数为16的虚码道。因此,现有标准分配方式的检测过程引入了(4+2+1)=7个扩频系数为16的虚码道干扰,该干扰码道总数和期望码道总数相同;而本专利分配方式的检测过程只引入了1个扩频系数为16的虚码道干扰,该干扰码道总数仅为期望码道总数的1/7,大大提高了多用户检测的性能。
本发明还公开了common方式下无线通信系统中的码道分配方法。它包括:建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的码道数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗。
目前,通信标准中定义的K(K为信道估计窗的最大数目)可以是2-16中的任意一个偶数。但系统在实际应用时,通常只取K=16或K=8。首先介绍K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:每个窗组合包含一个信道估计窗,并且每个窗组合包括的信道估计窗是唯一的。请参阅表2,其为K=16的情况下,common方式下无线通信系统的一种码道分配情况。
                                                   表2
 m1  m2  m3  m4  m5  m6  m7  m8  m9  m10  m11  m12  m13  m14  M15  m16  信道化码道数
 1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1 code
 0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  2 codes
 0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  3 codes
 0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  4 codes
 0  0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  5 codes
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 0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  7 codes
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 0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  10 codes
 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0  0  11 codes
 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0  12 codes
 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  13 codes
 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  14 codes
 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  15 codes
 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  16 codes
建立信道估计窗和信道化码的对应关系还包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
在发送码道数目小于等于8时,发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;
在发送码道数目大于8时,用一窗组合对应一发送信道化码数目,并且,每一种窗组合是唯一的,且每个窗组合由多个信道估计窗组成。请参阅表3,其为K=8的情况下,common方式下无线通信系统的一种码道分配情况。
                           表3
 m1  m2  m3  m4  m5  M6  m7  m8  信道化码道数
 1  0  0  0  0  0  0  0  1 code
 0  1  0  0  0  0  0  0  2 codes
 0  0  1  0  0  0  0  0  3 codes
 0  0  0  1  0  0  0  0  4 codes
 0  0  0  0  1  0  0  0  5 codes
 0  0  0  0  0  1  0  0  6 codes
 0  0  0  0  0  0  1  0  7 codes
 0  0  0  0  0  0  0  1  8 codes
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 0  1  0  0  0  0  0  1  10 codes
 0  0  1  0  0  0  0  1  11 codes
 0  0  0  1  0  0  0  1  12 codes
 0  0  0  0  1  0  0  1  13 codes
 0  0  0  0  0  1  0  1  14 codes
 0  0  0  0  0  0  1  1  15 codes
 1  0  0  0  0  0  1  0  16 codes
上述的分配方法是本发明common方式下的一种码道分配方式,信道化码数目9-16中每个信道化码数目可对应一个窗组合,该窗组合包含两个信道估计窗,也可以包含三个甚至更多的信道估计窗。另外,表3公开的是一种包含一至两个信道估计窗的窗组合,当然,每个窗组合包含的信道估计窗可以是不同的。比如,信道化码数目9对应的窗组合包含第一信道估计窗和第八信道估计窗,事实上,信道化码数目9对应的窗组合也可以包含其它二个信道估计窗。在进行码道分配时,需要掌握的原则是,每个信道化码数目和一个组合窗对应,该组合窗可以包含一个或多个信道估计窗,但是每个组合窗是唯一的。
建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K为2至16中任意一个偶数的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
在发送码道数目小于等于K时,发送的每一信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;
在发送码道数目大于K时,发送的每一信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含多个信道估计窗。
请参阅表4,其为K=12的情况下,common方式下无线通信系统的一种码道分配情况。
                                      表4
 m1  m2  m3  m4  m5  m6  m7  m8  m9  m10  m11  m12  信道化码道数
 1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1 code
 0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  2 codes
 0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  3 codes
 0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  4 codes
 0  0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  5 codes
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 0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  0  0  8 c0des
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 0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  0  0  10 codes
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 1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  13 codes
 0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  0  1  14 codes
 0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  0  1  15 codes
 0  0  0  1  0  0  0  0  0  0  0  1  16 codes
基于上述的码道分配方式,建立的信道估计窗和信道化码之间的对应关系:任何一个信道化码数目和一个唯一的组合窗对应。在多用户检测过程中,只需要获得激活的信道估计窗,即可确切知道信道化码数目。
基于上述公开的码道分配方法,本发明还提供了一种基于common方式下的多用户检测方法。请参阅图6,其为本发明的一种基于common方式的多用户检测方法的流程图。它包括以下步骤:
S310:预先进行码道分配,并在发送端和接收端分别已知分配的码道信息,所述码道分配方法包括建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的码道数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗。
接收端检测的码道与发送端发送的码道完全对应。比如,系统可以在上行链路或下行链路建立之初,进行码道分配,建立信道估计窗和信道化码数的对应关系。由于通常采用K=16和K=8两种信道估计窗的数目,因此可预先建立这两种情况下信道估计窗和信道化码之间的对应关系。
S320:接收端接收含有多用户的无线信号,并从中分离出无线信号的数据与训练序列。
发送端是以突发发送信息的,而每个突发是由数据部分、训练序列码部分和保护间隔组成。接收端接收无线信号时,先从接收到的无线信号中分离出数据部分和训练序列部分。其中训练序列部分是用来进行信道估计,得到信道响应的。
S330:根据所述分离的训练序列码,进行信道估计,获得估计的信道响应,并根据所述估计的信道响应,来获得激活的信道估计窗。
步骤S330的实现方式非常多,比如:获得无线信号对应的联合信道响应,将联合信道响应按照窗长分割成各信道估计窗,判断各个信道估计窗的信号功率是否大于预定门限,大于预定门限的信道估计窗为激活的信道估计窗。如果信道估计窗为激活状态,则表示占用该窗的用户有数据发送,需要参加多用户检测;否则,则表示占用该窗的用户或者没数据发送,或有数据发送但被赋形衰减或信道衰落掉了,导致该用户在接收端的信号分量很弱,不需要参数多用户检测。
S340:根据步骤S310中的信道估计窗与信道化码的对应关系,先找到所述激活信道估计窗对应的信道化码数目,然后将该激活的信道估计窗组合中的任意1个激活窗或者多个激活窗的线性组合当作参与多用户检测的有效窗,对所有可能的信道化码(下行对应扩频系数16的信道化码)进行匹配滤波,并计算各码道匹配滤波后的数据平均功率,根据功率从大到小确定出指定数目的激活码道,并对求出的激活码道进行多用户检测。
以下就以一个具体应用例来说明上述的多用户检测方法。
假设基站发送2个码道,则发送端占用第2个信道估计窗。接收机利用训练序列进行信道估计并得到该激活的信道估计窗以后,对于现有标准,参照表1,接收机会利用10个码道去进行了多用户检测,引入了8个干扰码道,占期望码道总数的4倍,其多用户检测的性能将会非常的差;对于本专利,参照表3,接收机会利用2个码道去进行了多用户检测,与实际发送的完全一致,其多用户检测性能为最优值。
假设基站发送9个码道,例如c16 (1)~c16 (9),则发送端占用第1和第8个信道估计窗。接收机利用训练序列进行信道估计并得到这2个激活的信道估计窗以后,利用第1个或者第8个信道估计窗,对扩频系数为16的所有扩频码(c16 (1)~c16 (16))进行匹配滤波,并分别计算这16个码道的匹配滤波后的数据功率,然后根据功率的大小,选出功率较大的前9个码道,假设其对应的信道化码c16 (1)~c16 (9),为并用这9个码道去进行多用户检测。
需要说明的是:在CDMA通信系统中,至少设有两种码道分配方式(default方式和common方式)。default方式下建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗;common方式下建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的码道数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗。
当基站向小区内的所有用户进行全向发射以便广播信息时,基站通常采用common方式建立的信道估计窗和信道化码的对应关系,同时,用户接收机对接收到的无线信号得到的激活信道估计窗,也是先找到common方式下的信道化码道数目,然后利用匹配滤波的结果得到激活码道,最后对激活码道进行多用户检测。
当基站和用户进行选择性发射时,基站通常采用default方式建立的信道估计窗和信道化码的对应关系,同时,用户接收机对接收到的无线信号得到的激活信道估计窗,也是先找到default方式下的信道化码,然后利用信道化码对应的激活码道进行多用户检测。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但本发明并非局限于此,任何本领域的人员能思之的变化,都应落在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1、一种无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,包括:
建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗。
2、如权利要求1所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
a1:扩频系数为16时,每个信道化码和信道估计窗一一对应;
a2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
3、如权利要求1所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
b1:扩频系数为16时,建立每个信道估计窗和两个信道化码的对应关系;
b2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
4、如权利要求3所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,步骤b1中建立每个信道估计窗和两个信道化码对应关系具体为:信道估计窗m(i)分别与两个序号相邻的信道化码C16 (2i-1)、C16 (2i)对应,i为信道估计窗的序号。
5、如权利要求1所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,建立信道估计窗和信道化码的对应关系具体包括:建立K为2-16中的任意一个偶数时信道估计窗和信道化码的对应关系:
c1:扩频系数为16时,首先建立K个信道估计窗分别与K个信道化码一一对应,然后从K个信道估计窗中又取出至少1个信道估计窗建立与剩余的(16-K)个信道化码的对应关系;
c2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
6、一种多用户检测方法,其特征在于:包括:
(1)预先进行码道分配,并在发送端和接收端分别获知已分配的码道信息,所述码道分配方法包括建立信道估计窗和信道化码的对应关系:每个信道化码对应的信道估计窗包含该信道化码所在点的所有子walsh分支占用的信道估计窗;
(2)接收端接收含有多用户的无线信号,并从中分离出无线信号的数据与训练序列码;
(3)根据所述分离的训练序列码,进行信道估计,获得估计的信道响应,并根据所述估计的信道响应,来获得激活的信道估计窗;
(4)根据步骤(1)中的信道估计窗与信道化码的对应关系,先找到所述激活信道估计窗对应的信道化码,得到激活码道,然后对求出的激活码道进行多用户检测。
7、如权利要求6所述的多用户检测方法,其特征在于,步骤(1)建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
a1:扩频系数为16时,每个信道估计窗和信道化码一一对应;
a2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
8、如权利要求6所述的多用户检测方法,其特征在于,步骤(1)中建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
b1:扩频系数为16时,建立每个信道估计窗和两个信道化码的对应关系;
b2:扩频系数不为16时,每个信道化码和若干个信道估计窗对应,并且这若干个信道估计窗由该点所在walsh分支的所有子walsh分支的信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
9、一种无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,包括:
建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗。
10、如权利要求9所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系时,每个窗组合包含一个信道估计窗,并且每个窗组合包括的信道估计窗是唯一的,其中,K为信道估计窗的最大数目。
11、如权利要求9所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
在发送码道数目小于等于8时,发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;
在发送码道数目大于8时,用一窗组合对应一发送信道化码数目,并且,每一种窗组合是唯一的,且每个窗组合由多个信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
12、如权利要求9所述的无线通信系统中的码道分配方法,其特征在于,建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K为2至16中任意一个偶数的情况下信道估计窗和信道化码的对应关系:
在发送码道数目小于等于K时,发送的每一信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;
在发送码道数目大于K时,发送的每一信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含多个信道估计窗,其中,K为信道估计窗的最大数目。
13、一种多用户检测方法,其特征在于:包括:
(1)预先进行码道分配,并在发送端和接收端分别获知已分配的码道信息,所述码道分配方法包括建立信道估计窗和信道化码的对应关系:发送的码道数目和唯一的一个窗组合进行对应,所述窗组合包含一个或多个信道估计窗;
(2)接收端接收含有多用户的无线信号,并从中分离出无线信号的数据与训练序列码;
(3)根据所述分离的训练序列码,进行信道估计,获得估计的信道响应,并根据所述估计的信道响应,来获得激活的信道估计窗;
(4)根据步骤(1)中的信道估计窗与信道化码的对应关系,先找到所述激活信道估计窗对应的信道化码数,然后求出激活码道,进而对求出的激活码道进行多用户检测。
14、如权利要求13所述的一种多用户检测方法,其特征在于,接收端检测的码道与发送端发送的码道完全对应。
15、如权利要求13所述的一种多用户检测方法,其特征在于,步骤(1)中建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=16的情况下信道估计窗和信道化码数的对应关系:与信道化码数一一对应的每个窗组合包含一个信道估计窗,并且每个窗组合包括的信道估计窗是唯一的,其中,K为信道估计窗的最大数目。
16、如权利要求13所述的一种多用户检测方法,其特征在于,步骤(1)中建立信道估计窗和信道化码的对应关系包括:建立K=8的情况下信道估计窗和信道化码数的对应关系:
在发送码道数目小于等于8时,发送的信道化码数目和唯一的一个窗组合进行对应,并且每个窗组合包含一个信道估计窗;
在发送码道数目大于8时,用一窗组合对应一发送信道化码数目,并且,每一种窗组合是唯一的,且每个窗组合是由多个信道估计窗组成,其中,K为信道估计窗的最大数目。
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