CN1893313A - 确定上行信道冲激响应的方法及多用户联合检测的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的确定上行信道冲激响应的方法，首先在每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期；设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律；并根据所述变化规律，控制所述信道冲激响应峰值的位置；然后获取本时隙内邻小区用户的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区的信道冲激响应；根据所述邻小区用户的信道冲激响应在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离邻小区用户的信道冲激响应，进而通过多用户联合检测技术抑制邻小区用户对本小区的多址干扰。

Description

确定上行信道冲激响应的方法及多用户联合检测的方法
技术领域
本发明涉及到时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统的多用户联合检测技术，特别涉及到确定上行信道冲激响应的方法及多用户联合检测的方法。
背景技术
在码分多址系统中，多个用户的信号在时域和频域上是混叠的。由于各个用户的信号之间存在一定的相关性，不同用户的信号在接收端会产生一定的相互干扰，这种干扰称为多址干扰(MAI)。虽然由一个用户产生的MAI非常小，但是，随着用户数的增加或信号功率的增大，MAI将成为码分多址系统的主要干扰之一。
TD-SCDMA系统可以通过多用户联合检测技术消除上述多址干扰，增加系统的抗干扰能力。所述的多用户联合检测是指：接收端在对接收信号的分离过程中，不再将MAI当作干扰信号，而是充分利用MAI中包含的先验信息，例如各个用户的信道冲激响应等，从所接收的信号中同时将所有用户的信号分离出来。通过上述多用户联合检测，可以大大增强TD-SCDMA系统的抗干扰能力，同时增大系统的容量和覆盖范围。
现有技术中对多用户进行联合检测的方法中，TD-SCDMA系统首先根据用户在常规时隙中发送的训练序列确定用户的冲激响应，并根据所述循环序列的循环偏移量确定每个用户的信道估计窗，在确定了每个用户信道估计窗的位置之后，Node B就可以从本小区所有用户的信道冲激响应中分别截取每个用户的信道冲激响应，进而根据每个用户的信道冲激响应进行多用户联合检测。
进行多用户联合检测的一个前提条件是要首先获得待检测各个用户的信道冲激响应。目前按照下述方法获得用户的信道冲激响应：在TD-SCDMA系统的子帧结构中，每个子帧的每个常规时隙包含两个数据域和一个训练序列域，系统分配的Midamble在上行时隙的训练序列域上发送，供基站Node B进行信道估计和同步控制。TD-SCDMA系统为每个小区分配了一个基本Midamble，不同小区使用的基本Midamble不同，并且具有一定的正交性，同一小区内不同用户所使用的Midamble是对本小区基本Midamble进行循环偏移得到的，并且不同用户的循环偏移量不同。因此，Node B可以根据本小区使用的基本Midamble，通过相关运算区分本小区用户和相邻小区用户发送的Midamble，同时一次将本小区内所有用户的信道冲激响应全部估算出来。用户由于相同小区内不同用户所使用的Midamble具有不同的循环偏移量，因此，同一小区内不同用户的信道冲激响应将具有不同的时延，也就是说，同一小区内不同用户的信道冲激响应将位于不同的信道估计窗内。每个用户信道估计窗的位置可以由该用户所使用Midamble的循环偏移量来确定。
在确定了每个用户信道估计窗的位置之后，Node B就可以从本小区所有用户的信道冲激响应中分别截取每个用户的信道冲激响应，进而根据每个用户的信道冲激响应进行多用户联合检测。
但是，从上述确定信道冲激响应的过程可以看出，目前Node B只能确定本小区所有用户的上行信道冲激响应，进而只能对本小区所有用户的上行信号进行多用户联合检测，而将接收到的相邻小区用户的上行信号完全当作未知的多址干扰处理，以下以图1为例具体说明在同频组网的情况下，相邻小区用户的多址干扰对系统性能的影响。在图1所示的三个小区内，所有用户使用相同频率、时隙资源。如图1所示，当小区2的用户UE21从小区2向小区1移动时，为了保证通信质量，在上行功率控制的作用下，UE21将不断增大自身的发射功率，因此，小区1的基站Node B 1所接收到的UE21的上行信号功率也将越来越大。这样，对小区1的所有用户来说，UE21发送的上行信号将会产生越来越大的多址干扰。小区1的用户为了抑制UE21上行信号的干扰，在上行功率控制的作用下，也会增加自身的发射功率，来保证通信质量。而这样一来，小区1内用户的上行信号又将给相邻小区，例如，小区2和小区3造成更大的多址干扰，因此，小区2、小区3内的用户，例如UE21将进一步增加其发射功率。由此一来，形成正反馈，使整个网络的平均干扰电平不断增大。由于用户的发送功率是有限的，这必然会最终导致系统容量和覆盖范围的降低。
因此，上述多用户联合检测方法只能抑制本小区用户之间的多址干扰，而无法消除相邻小区用户的多址干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：提供一种确定上行信道冲激响应的方法及多用户联合检测的方法，能够确定邻小区用户在本小区的信道冲激响应，进而通过多用户联合检测技术抑制邻小区用户对本小区的多址干扰。
为解决上述技术问题，本发明提供一种确定上行信道冲激响应的方法，包括步骤：
1)在每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期；
2)设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律；并根据所述变化规律，控制所述信道冲激响应峰值的位置；
3)获取本时隙内邻小区用户的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区的信道冲激响应；
4)根据所述邻小区用户的信道冲激响应在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离邻小区用户的信道冲激响应。
其中，所述步骤4)具体为：
41)在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数以及相应的平均功率，并根据所述次数及平均功率和预先设定的阈值确定保留的信号抽头并记录所述信号抽头的位置；
42)根据所述记录的所述信号抽头的位置确定该时隙邻小区用户的信号冲激响应主径位置；
43)根据所述信道冲激响应主径的变化范围确定信道估计窗的位置；
44)根据信道估计窗的位置，从所述时隙所有用户的信道冲激响应中提取出各个用户的信道冲激响应。
另外，所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数，根据所述次数以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
另外，所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的平均功率，根据所述平均功率以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
其中，所述信道冲激响应峰值的稳定状态位置包括第一稳定状态位置和第二稳定状态位置。
其中，步骤2)按照下述步骤实现：
在基站内将上行同步的信道冲激响应目标峰值按照所述变化规律设置；通过同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
其中，步骤41)所述的处于稳定状态位置的时间段为：
0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1，以及
M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述稳定状态位置的变化周期，M2为一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的变化周期。
其中，步骤2)按照下述步骤实现：
在终端内按照所述变化规律设定发送时间提前量；
基站按照所述变化规律设定上行同步控制目标值，并根据所述目标值进行上行同步控制；
通过终端响应同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
其中，步骤3)所述的处于稳定状态位置的时间段为：0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1；以及
M1＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述第一稳定状态位置的变化周期，M2为第二稳定状态位置的变化周期。
其中，本小区各终端信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律为：
在不同的稳定状态的变化周期，每个终端与相邻终端将所述冲激响应峰值位置交替稳定在所述稳定状态位置。
本发明还提供一种多用户联合检测的方法，包括步骤：
1)在每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期；
2)设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律；并根据所述变化规律，控制所述信道冲激响应峰值的位置；
3)获取本时隙内邻小区用户的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区的信道冲激响应；
4)根据所述邻小区用户的信道冲激响应在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离邻小区用户的信道冲激响应；
5)根据所述冲激响应对邻小区终端进行分离。
其中，所述步骤4)具体为：
41)在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数以及相应的平均功率，并根据所述次数及平均功率和预先设定的阈值确定保留的信号抽头并记录所述信号抽头的位置；
42)根据所述记录的所述信号抽头的位置确定该时隙邻小区用户的信号冲激响应主径位置；
43)根据所述信道冲激响应主径的变化范围确定信道估计窗的位置；
44)根据信道估计窗的位置，从所述时隙所有用户的信道冲激响应中提取出各个用户的信道冲激响应。
其中，所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数，根据所述次数以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
另外，所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的平均功率，根据所述平均功率以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
其中，所述信道冲激响应峰值的稳定状态位置包括第一稳定状态位置和第二稳定状态位置。
其中，步骤2)按照下述步骤实现：
在基站内将上行同步的信道冲激响应目标峰值按照所述变化规律设置；通过同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
其中，步骤41)所述的处于稳定状态位置的时间段为：
0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1，以及
M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述稳定状态位置的变化周期，M2为一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的变化周期。
其中，步骤2)按照下述步骤实现：
在终端内按照所述变化规律设定发送时间提前量；
基站按照所述变化规律设定上行同步控制目标值，并根据所述目标值进行上行同步控制；
通过终端响应同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
其中，步骤3)所述的处于稳定状态位置的时间段为：0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1；以及
M1＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述第一稳定状态位置的变化周期，M2为第二稳定状态位置的变化周期。
其中，本小区各终端信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律为：
在不同的稳定状态的变化周期，每个终端与相邻终端将所述冲激响应峰值位置交替稳定在所述稳定状态位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种确定上行信道冲激响应的方法，在不改变现有协议的基础上，使每小区每时隙的所有用户的信道冲激响应峰值位置呈现一种规律性变化，在通信过程中，基站利用该邻小区用户在某时隙内冲激响应峰值位置的变化规律即相对固定的位移量，确定邻小区每个用户的信道冲激响应峰值位置和信道估计窗的位置，进一步将邻小区用户的信道冲激响应进行分离。当将该方法应用于本发明提供的多用户联合检测方法时，由于基站能够识别邻小区用户的信道冲激响应位置，进而将邻小区用户的信道冲激响应分离，因此能够利用多用户联合检测技术同时对本小区和邻小区用户进行检测，提高联合检测的性能。
本发明所述的确定信道冲激响应及多用户联合检测的方法，可以由基站主导，不需要用户的支持，用户只需正常执行解调出的同步控制命令，因此实现简单。
另外，本发明所述的确定上行信道冲激响应及多用户联合检测的方法，还可以通过对用户进行适当修改，由用户主动形成信道响应峰值位置的规律性变化，能够避免由于采样点不在整码片点上带来的码间串扰问题，使系统性能进一步提高。
附图说明
图1是现有技术同频组网的多址干扰示意图；
图2是本发明中确定上行信道冲激响应的方法流程图；
图3是本发明中TD-SCDMA系统时隙结构图；
图4是本发明中用户信道响应峰值稳定状态下的位置变化。
具体实施方式
在目前的TD-SCDMA系统中，Node B只对本小区所有用户的上行信号进行多用户联合检测，而将接收到的相邻小区用户的上行信号完全当作未知的多址干扰处理因此，多用户联合检测方法只能抑制本小区用户之间的多址干扰，而无法消除相邻小区用户的多址干扰。
根据多用户联合检测技术的原理，如果Node B可以获知对本小区用户产生多址干扰的同频相邻小区用户所使用的资源，例如：扰码、码道、基本Midamble以及信道冲激响应等等，Node B就可以将接收到的相邻小区用户和本小区用户的上行信号统一进行多用户联合检测，有效降低相邻小区用户对本小区用户的多址干扰，进一步增加本小区用户的上行抗干扰能力，同时增加系统的容量和覆盖范围。
由于对一个Node B来讲，相邻小区所使用的扰码、码道以及基本Midamble等信息是可以从系统的配置信息中获得的，因此，为了使相邻小区上行用户也能参与多用户检测，关键问题之一是要得到相邻小区用户准确的信道冲激响应。然而，在TD-SCDMA系统中，由于每个用户都是与自身所在服务小区保持同步，而不一定与相邻小区保持同步，因此，一个Node B可以很容易定位本小区所有用户的信道估计窗位置，进而得到本小区所有用户的信道冲激响应，但是却无法准确定位相邻小区用户信道估计窗的位置，因而也就无法得到相邻小区用户可靠的上行信道冲激响应。
本发明提供了一种确定信道冲激响应的方法，使Node B可以准确获知除本小区之外其他小区用户的信道冲激响应位置。在TD-SCDMA系统中，每个用户均与本小区内占用相同频率相同时隙的用户通过上行同步控制保持上行接收同步。对于邻小区用户，虽然在邻小区内是同步的，但在本小区看来，其上行信号到达本小区基站的时间却不是同步的，并且由于传播距离的关系，信道估计窗的位置是未知的，可能相隔比较远，也可能部分重叠，不能向本小区用户那样，采用固定位置信道估计窗来从整个信道估计结果中取出对应每个用户的信道冲激响应部分。不过，虽然邻小区用户到达本小区的时间是混乱并且未知的，但在各自小区的有效上行同步控制下，其相对位置却是一定的，只是由于没有哪个是第一个用户以及用户数等先验信息，无法把这种关系提取出来。
本发明的思想是提供一种人为产生的有规律或有特征的信道冲激响应峰值位置的变化，并通过提取这种变化来估计相邻小区信道响应估计窗位置的方法，然后根据所提取的特征得到用户的信道冲激响应以及进行联合检测。
本发明提供的确定上行信道冲激响应的方法，如图2所示，首先在本小区的每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期，所述稳定状态位置及对应的变化周期各小区配置应一致(步骤1)；然后设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律，所述稳定位置的变化规律各小区配置应一致(步骤2)；并根据所述变化规律，控制本小区用户在每个上行时隙中的信道冲激响应峰值位置(步骤3)；接着从系统配置信息中获取邻小区当前上行时隙的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区当前上行时隙的信道冲激响应(步骤4)；根据所述邻小区不同用户的冲激响应位置在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离各个用户的信道冲激响应(步骤5)。
确定所述邻小区用户信道估计窗位置的方法具体包括：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的次数以及相应的平均功率，并根据所述次数及平均功率和预先设定的阈值确定保留的信号抽头并记录所述信号抽头的位置；根据各信道冲激响应峰值处于稳定状态时记录的所述信号抽头的位置确定该时隙邻小区各终端的信号冲激响应主径位置；根据所述信道冲激响应主径的变化范围确定信道估计窗的位置；根据信道估计窗的位置，从所述时隙所有用户的信道冲激响应中提取出各个用户的信道冲激响应。
另外还可以通过在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的次数，根据所述次数以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
另外还可以通过在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的平均功率，根据所述平均功率以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
所述信道冲激响应峰值的稳定状态位置包括第一稳定状态位置和第二稳定状态位置。
本发明所述生成变化规律可以由基站主导，在基站内将上行同步的信道冲激响应目标峰值按照所述变化规律设置；通过同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
此时，所述的处于稳定状态位置的时间段为：
0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1，以及
M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述稳定状态位置的变化周期，M2为一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的变化周期。
另外所述变化规律还可以按照下述步骤实现：
在终端内按照所述变化规律设定发送时间提前量；
基站按照所述变化规律设定上行同步控制目标值，并根据所述目标值进行上行同步控制；
通过终端响应同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
此时，所述的处于稳定状态位置的时间段为：0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1；以及M1＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述第一稳定状态位置的变化周期，M2为第二稳定状态位置的变化周期。
所述本小区各终端信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律为：在不同的稳定状态的变化周期，每个终端与相邻终端将所述冲激响应峰值位置交替稳定在所述稳定状态位置。
与上文所述确定信道估计窗位置的方法对应，本发明提供的多用户联合检测的方法为本发明提供的确定上行信道冲激响应的方法，首先在本小区的每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期，所述稳定状态位置及对应的变化周期各小区配置应一致；然后设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律，所述稳定位置的变化规律各小区配置应一致；并根据所述变化规律，控制本小区用户在每个上行时隙中的信道冲激响应峰值位置；接着从系统配置信息中获取邻小区当前上行时隙的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区当前上行时隙的信道冲激响应；根据所述邻小区不同用户的冲激响应位置在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离各个用户的信道冲激响应然后根据信道冲激响应将邻小区用户进行分离。
依据估计窗位置分离各个用户的信道冲激响应的方法具体包括：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的次数以及相应的平均功率，并根据所述次数及平均功率和预先设定的阈值确定保留的信号抽头并记录所述信号抽头的位置；根据各信道冲激响应峰值处于稳定状态时记录的所述信号抽头的位置确定该时隙邻小区各终端的信号冲激响应主径位置；根据所述信道冲激响应主径的变化范围确定信道估计窗的位置；根据信道估计窗的位置，从所述时隙所有用户的信道冲激响应中提取出各个用户的信道冲激响应。
另外还可以通过在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的次数，根据所述次数以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
另外还可以通过在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的平均功率，根据所述平均功率以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
所述信道冲激响应峰值的稳定状态位置包括第一稳定状态位置和第二稳定状态位置。
本发明所述生成变化规律可以由基站主导，在基站内将上行同步的信道冲激响应目标峰值按照所述变化规律设置；通过同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
此时，所述的处于稳定状态位置的时间段为：
0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1，以及
M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述稳定状态位置的变化周期，M2为一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的变化周期。
另外所述变化规律还可以按照下述步骤实现：
在终端内按照所述变化规律设定发送时间提前量；
基站按照所述变化规律设定上行同步控制目标值，并根据所述目标值进行上行同步控制；
通过终端响应同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
此时，所述的处于稳定状态位置的时间段为：0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1；以及M1＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述第一稳定状态位置的变化周期，M2为第二稳定状态位置的变化周期。
所述本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律为：在不同的稳定状态的变化周期，每个终端与相邻终端将所述冲激响应峰值位置交替稳定在所述稳定状态位置。
以下详细阐述使信道冲激响应峰值位置产生规律性变化的方法：
图3显示了TD-SCDMA系统的子帧结构，如图3所示，TD-SCDMA系统的每个子帧包括7个常规时隙(TS0、TS1、......、TS6)和3个特殊时隙(下行导频时隙DwPTS、保护间隔GP以及上行导频时隙UpPTS)。其中，每个常规时隙包含两个数据域和一个训练序列域，用户在数据域上发送业务数据，在上行时隙的训练序列域上发送系统分配的Midamble，供基站Node B进行信道估计和同步控制。TD-SCDMA系统为每个小区分配了一个基本Midamble，不同小区使用的基本Midamble不同，并且具有一定的正交性，同一小区内不同用户所使用的Midamble是对本小区基本Midamble进行循环偏移得到的，并且不同用户的循环偏移量不同。因此，Node B可以根据本小区使用的基本Midamble，通过相关运算区分本小区用户和相邻小区用户发送的Midamble，同时一次将本小区内所有用户的信道冲激响应全部估算出来。由于相同小区内不同用户所使用的Midamble具有不同的循环偏移量，因此，同一小区内不同用户的信道冲激响应将具有不同的时延，也就是说，同一小区内不同用户的信道冲激响应将位于不同的信道估计窗内。每个用户信道估计窗的位置可以由该用户所使用Midamble的循环偏移量来确定，以每个用户相对于前一个用户的循环偏移量为16chip为例说明，第一个用户的估计窗为本小区所有用户的信道冲激响应(长度为128chip)的前16chip，也就是1～16chip对应用户1的信道冲激响应，第n个用户对应(n-1)*16+1～n*16。当然，根据系统为时隙配置的最大用户数不同，每个用户的Midamble循环偏移量也可能会不同，信道估计窗的位置也会相应的变化。
为了使每个用户的信道响应不超出估计窗的范围，一般都将其信道冲激响应峰值位置设定在估计窗的前1/3至1/2处。估计窗长度为16chip，信道冲激响应峰值位置一般设在6～8chip(码片)处。另外，我们以系统子帧号sub_sfn的周期为N＝8192(0～8191)，信道冲激响应峰值位置T1和T2，变化周期M1和M2为例，为了便于基站判断信道冲激响应峰值位置的行为区间，用mod(x)表示模运算，令mod(N，M1+M2)＝0，即N是(M1+M2)的整数倍。
第一实施例：如图4所示，(1)当0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1时，将基本Midamble第一个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置设为T1，并通过上行同步控制将其稳定在T1上，第二个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置设为T2，第三个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置设为T1，依此类推。如图4中(a)所示。
(2)当M1＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1+M2时，将基本Midamble第一个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置设为T2，由于上行同步控制的作用其信道冲激峰值将逐渐向T2移动并稳定在T2上，第二个移位序列对应的用户信道响应峰值位置设为T1，第三个用户的信道响应峰值位置设为T2，依此类推。如图4所示，信道冲激响应峰值位置会由(a)逐渐向(b)变化。
(3)当M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2时，将基本Midamble第一个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置设为T2，并通过上行同步控制将其稳定在T2上，第二个移位序列对应的用户设为T1，第三个设为T2，依此类推。如图4中(b)所示。
(4)当M1＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*(M1+M2)时，将基本Midamble第一个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置设为T1，由于上行同步控制的作用其峰值将逐渐向T1移动并稳定在T1上，第二个移位序列对应的用户设为T2，第三个设为T1，依此类推。如图4所示，信道冲激响应峰值位置会由(b)逐渐向(a)变化。
图4示意了两种稳定状态下信道响应峰值位置的变化情况，其中T1＜T2。这个过程，不需要改变现有协议，也不需要用户作任何修改，只要其响应基站的同步调整命令即可，完全由基站作主导完成。为了支持基站完成这个工作，需要通过高层信令指定或者预先设定为每个基站配置T1、T2、M1、M2等参数，然后基站根据所述参数通过上行同步的冲激响应峰值的目标值按照上述规律性变化，当进行通信时，基站通过上行同步调整指令将用户的冲激响应在按照上述变化规律稳定在冲激响应的稳定位置。
以下针对上述基站主导冲激响应峰值位置变化规律的方法，详细阐述根据该规律确定所述邻小区用户信道估计窗位置的详细过程。
由于用户信道响应峰值位置的这种有规律的变化行为是在基站控制下完成的，那么在对本时隙所有的某邻小区用户的信道估计中，必定存在着这种对应的变化关系。但是由于传播时延的影响，其位置不再是设定的(n-1)*16+T1或者(n-1)*16+T2，而是与其有一个相对固定的偏差，进行特征提取时就是要找出所有具有(n-1)*16+T1+Δ或者(n-1)*16+T2+Δ关系的响应抽头，所谓响应抽头是指信号功率超过预定功率值的采样点。此外，由于多径的存在，还要判断某个响应抽头是一个用户的一条多径，还是另外一个用户。
具体确定信道冲激响应估计窗位置的过程可以分为以下几个步骤：
第一步，利用从系统配置信息中得到的各个邻小区的基本训练序列估计每个小区每个时隙的信道冲激响应，在每个相邻小区的冲激响应中包含了所述相邻小区所述时隙所有用户的信道冲激响应。
第二步，利用测量得到的噪声功率Pn，以及预先设定或高层指定的阈值Th_SNR(dB)，确定整个时隙的信道冲激响应中哪些是信号抽头。方法是如果某一抽头的功率Ptap大于等于噪声功率加上阈值，即如果Ptap＞＝Pn+Th_SNR，则认为该抽头是一个信号抽头。
第三步，在0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1的时间内，统计整个128个chip的信道响应中各个chip上出现信号抽头的次数Nk和每个chip上的平均功率Pk_mean，如果在某一帧中某一chip上没有信号抽头，则认为该chip上的信号功率为0。根据统计出的各个chip上信号抽头出现的次数和平均功率确定信号径的位置。在M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2的时间内，同样根据统计的结果确定信号径的位置。确定信号径的位置可以有多种，其中一种实现方案为：预先设定或高层指定阈值Th_high、Th_low，以及Th_sig，如果第k个chip上出现信号抽头的次数(Nk＞＝Th_high*M1)，或者(Th_low*M1＜＝Nk＜Th_high*M1，并且Pk mean＞＝Pn+Th_sig)，则可以确定第k个chip上是一个信号径。
第四步，至少统计了两次稳定状态下的信号径的位置后，可以根据信号径的位置变化确定所述邻小区所述时隙各个用户的信道冲激响应主径位置。方法可以是在一定误差范围内(如1chip)，第一个用户的主径向前或者向后(如果是在mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1后统计则是向前，如果是在M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2后统计则是向后)变化了(T2-T1)，同时第二个用户的主径反方向变化了(T2-T1)，同时第三个用户的主径与第一个用户相同方向变化了(T2-T1)，......。
第五步，根据信道响应主径的变化范围(第一个用户的主径位置X11和X12，第二个用户的主径位置X21和X22，第三个用户的主径位置X31和X32，......这里第i个用户的主径位置是在128个chip的信道冲激响应中的位置，并且假定Xi1＜Xi2，i为用户序号)，确定信道响应估计窗的位置，如第i个用户的估计窗的位置为[Xi1-N，Xi2+N]，N的取值一般要求满足估计窗的长度小于等于16。
第二实施例：第一实施例中所述的确定信道估计窗位置的方法是由基站主导完成的，不需要修改目前的用户。如果对用户作适当修改，例如用户支持按照预先设定的或高层指定的相关参数T1、T2、M1、M2，按照上面的变化规律调节发射信号定时提前量，也可以由用户来主动形成信道冲激响应峰值位置的这种有规律的变化。具体步骤为：
1)当0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1时，基本Midamble第一个移位序列对应的用户按照信道响应峰值位置设为T1设定发送时间提前量，基站也将基本Midamble第一个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置目标值设为T1，并通过上行同步控制将其稳定在T1上，第二个移位序列对应的用户设为T2，第三个设为T1，.....，依此类推。如图4中(a)所示。
(2)当M1+M2＞mod(subsfn，M1+M2)＞＝M1时，基本Midamble第一个移位序列对应的用户按照信道响应峰值位置设为T2设定发送时间提前量，基站也将基本Midamble第一个移位序列对应的用户的信道响应峰值位置目标值设为T2，并通过上行同步控制将其稳定在T2上，第二个移位序列对应的用户设为T1，第三个设为T2，......，依此类推。如图4中(b)所示。
根据上述用户产生的冲激响应位置的规律性变化确定信道估计窗的过程是：
第一步，利用从系统配置信息中得到的各个邻小区的基本训练序列估计每个小区每个时隙的信道冲激响应，在每个相邻小区的冲激响应中包含了所述相邻小区所述时隙所有用户的信道冲激响应。
第二步，利用测量得到的噪声功率Pn，以及预先设定或高层指定的阈值Th_SNR(dB)，确定整个时隙的信道冲激响应中哪些是信号抽头。方法是如果某一抽头的功率Ptap大于等于噪声功率加上阈值，即如果Ptap＞＝Pn+Th_SNR，则认为该抽头是一个信号抽头。
第三步，在mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1的时间内，统计整个128个chip的信道响应中各个chip上出现信号抽头的次数Nk和每个chip上的平均功率Pk_mean，如果在某一帧中某一chip上没有信号抽头，则认为该chip上的信号功率为0。根据统计出的各个chip上信号抽头出现的次数和平均功率确定信号径的位置。在M1＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*(M1+M2))的时间内，同样根据统计的结果确定信号径的位置。确定信号径的位置可以有多种，其中一种实现方案为：预先设定或高层指定阈值Th_high、Th_low，以及Th_sig，如果第k个chip上出现信号抽头的次数(Nk＞＝Th_high*M1)，或者(Th_low*M1＜＝Nk＜Th_high*M1，并且Pk_mean＞＝Pn+Th_sig)，则可以确定第k个chip上是一个信号径。
第四步，至少统计了两次稳定状态下的信号径的位置后，可以根据信号径的位置变化确定所述邻小区所述时隙各个用户的信道冲激响应主径位置。方法可以是在一定误差范围内(如1chip)，第一个用户的主径向前或者向后(如果是在mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1后统计则是向前，如果是在M1＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*(M1+M2))后统计则是向前)变化了(T2-T1)，同时第二个用户的主径反方向变化了(T2-T1)，同时第三个用户的主径与第一个用户相同方向变化了(T2-T1)。
第五步，根据信道响应主径的变化范围(第一个用户的主径位置X11和X12，第二个用户的主径位置X21和X22，第三个用户的主径位置X31和X32，......这里第i个用户的主径位置是在128个chip的信道冲激响应中的位置，并且假定Xi1＜Xi2，i为用户序号)，确定信道响应估计窗的位置，如第i个用户的估计窗的位置为[Xi1-N，Xi2+N]，N的取值一般要求满足估计窗的长度小于等于16。
采用用户作主导的方法，避免了基站作主导时在一定时间内(M1＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1+M2和M1＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*(M1+M2))信号主径位置需要从一个点(T1或T2)向另一个点(相对应的T2或T1)过渡时导致的采样点不能采在整chip点上所带来的码间串扰问题，从而使系统性能进一步提高。
以上无论对于基站主导还是用户主导，上文信道冲激响应峰值位置的变化规律也可以是其他的组合，例如T1，T1，T1，T2，T1，T1，T2，T2，......；下一时间段内T1与T2位置对调，等等。只要系统规定了一种变化规律，基站和用户都按照这种规律进行变化即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1、一种确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于，包括步骤：
1)在每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期；
2)设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律；并根据所述变化规律，控制所述信道冲激响应峰值的位置；
3)获取本时隙内邻小区用户的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区的信道冲激响应；
4)根据所述邻小区用户的信道冲激响应在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离邻小区用户的信道冲激响应。
2、根据权利要求1所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：所述步骤4)具体为：
41)在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数以及相应的平均功率，并根据所述次数及平均功率和预先设定的阈值确定保留的信号抽头并记录所述信号抽头的位置；
42)根据所述记录的所述信号抽头的位置确定该时隙邻小区用户的信号冲激响应主径位置；
43)根据所述信道冲激响应主径的变化范围确定信道估计窗的位置；
44)根据信道估计窗的位置，从所述时隙所有用户的信道冲激响应中提取出各个用户的信道冲激响应。
3、根据权利要求2所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数，根据所述次数以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
4、根据权利要求2所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的平均功率，根据所述平均功率以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
5、根据权利要求2所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：所述信道冲激响应峰值的稳定状态位置包括第一稳定状态位置和第二稳定状态位置。
6、根据权利要求5所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：步骤2)按照下述步骤实现：
在基站内将上行同步的信道冲激响应目标峰值按照所述变化规律设置；通过同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
7、根据权利要求6所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：步骤41)所述的处于稳定状态位置的时间段为：
0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1，以及
M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述稳定状态位置的变化周期，M2为一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的变化周期。
8、根据权利要求5所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：步骤2)按照下述步骤实现：
在终端内按照所述变化规律设定发送时间提前量；
基站按照所述变化规律设定上行同步控制目标值，并根据所述目标值进行上行同步控制；
通过终端响应同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
9、根据权利要求8所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于：步骤3)所述的处于稳定状态位置的时间段为：0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1；以及
M1＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述第一稳定状态位置的变化周期，M2为第二稳定状态位置的变化周期。
10、根据权利要求1至9中的任意一个所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于，本小区各终端信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律为：
在不同的稳定状态的变化周期，每个终端与相邻终端将所述冲激响应峰值位置交替稳定在所述稳定状态位置。
11、一种多用户联合检测的方法，其特征在于，包括步骤：
1)在每个上行时隙设置至少两个信道冲激响应峰值的稳定状态位置、以及每个稳定状态位置对应的变化周期；
2)设置本小区各用户信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律；并根据所述变化规律，控制所述信道冲激响应峰值的位置；
3)获取本时隙内邻小区用户的基本训练序列，并利用所述基本训练序列估计所述邻小区的信道冲激响应；
4)根据所述邻小区用户的信道冲激响应在本时隙内不同的稳定状态位置的变化量确定所述邻小区用户信道估计窗位置，并依据估计窗位置分离邻小区用户的信道冲激响应；
5)根据所述冲激响应对邻小区终端进行分离。
12、根据权利要求11所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：所述步骤4)具体为：
41)在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数以及相应的平均功率，并根据所述次数及平均功率和预先设定的阈值确定保留的信号抽头并记录所述信号抽头的位置；
42)根据所述记录的所述信号抽头的位置确定该时隙邻小区用户的信号冲激响应主径位置；
43)根据所述信道冲激响应主径的变化范围确定信道估计窗的位置；
44)根据信道估计窗的位置，从所述时隙所有用户的信道冲激响应中提取出各个用户的信道冲激响应。
13、根据权利要求12所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计各码片出现邻小区的信号抽头的次数，根据所述次数以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
14、根据权利要求12所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：所述步骤41)还可以为：在各用户的信道冲激响应峰值处于稳定状态位置的时间段内，分别统计所述时隙所有用户的信道冲激响应中各码片出现邻小区的信号抽头的平均功率，根据所述平均功率以及相应的阈值确定保留的信号抽头。
15、根据权利要求12所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：所述信道冲激响应峰值的稳定状态位置包括第一稳定状态位置和第二稳定状态位置。
16、根据权利要求15所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：步骤2)按照下述步骤实现：
在基站内将上行同步的信道冲激响应目标峰值按照所述变化规律设置；通过同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
17、根据权利要求16所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：步骤41)所述的处于稳定状态位置的时间段为：
0＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜M1，以及
M1+M2＜＝mod(sub_sfn，(M1+M2)*2)＜2*M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述稳定状态位置的变化周期，M2为一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的变化周期。
18、根据权利要求15所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：步骤2)按照下述步骤实现：
在终端内按照所述变化规律设定发送时间提前量；
基站按照所述变化规律设定上行同步控制目标值，并根据所述目标值进行上行同步控制；
通过终端响应同步调整指令将本小区各终端信道冲激响应峰值位置稳定在所述稳定位置。
19、根据权利要求18所述的多用户联合检测的方法，其特征在于：步骤3)所述的处于稳定状态位置的时间段为：0＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1；以及
M1＜＝mod(sub_sfn，M1+M2)＜M1+M2；
其中sub_sfn为系统子帧号，M1为所述第一稳定状态位置的变化周期，M2为第二稳定状态位置的变化周期。
20、根据权利要求11至19中的任意一个所述的确定上行信道冲激响应的方法，其特征在于，本小区各终端信道冲激响应峰值位置在所述稳定位置的变化规律为：
在不同的稳定状态的变化周期，每个终端与相邻终端将所述冲激响应峰值位置交替稳定在所述稳定状态位置。
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