專利名稱：同頻多小區(qū)觀測時差的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TD-SCDMA通信技術(shù)，尤其是一種準(zhǔn)確測量多小區(qū)觀測 時間差(OTD)的方法。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備(UE)需要進行相鄰小區(qū)測量，以 便能夠找到具有更好通信質(zhì)量的服務(wù)小區(qū)，測量的一項主要內(nèi)容是相鄰小 區(qū)系統(tǒng)幀號間(SFN-SFN)觀測時間差(0TD)信息。UE可以基于第O時隙 (TS0)的中間導(dǎo)頻序列(midamble)碼或者下行導(dǎo)頻時隙(DwPTS)信息 來對每個相鄰小區(qū)進行單獨估計，基于接收的midamble碼部分做OTD測量 時，可支持的小區(qū)間偏差范圍較小，所以通常情況下，UE都是基于下行DwPTS 信息來對每個小區(qū)進行單獨OTD測量的。
如圖1所示為下行DwPTS的時隙結(jié)構(gòu)，其中發(fā)送的下行導(dǎo)頻信道 (DwPCH)信息取決于小區(qū)的下行導(dǎo)頻(SYNC-DL)碼號，相鄰小區(qū)采用不同 的SYNC-DL碼號，通用的OTD測量方法是利用相鄰小區(qū)的SYNC-DL碼與接 收到的DwPTS信息進行滑動求相關(guān)，得到最大功率峰所在位置，然后與本 小區(qū)DwPTS參考時間進行相減，得出對應(yīng)鄰小區(qū)的OTD值。
基于快速傅立葉變換(FFT)的單鄰小區(qū)峰值位置估計的方法如下。
如圖1所示，接收從本小區(qū)DwPTS峰值位置前的32chip開始的連續(xù) 128個chip數(shù)據(jù)，用向量e表示，對應(yīng)相鄰小區(qū)SYNC-DL碼用向量s表示， s為64長訓(xùn)練序列，將s擴展為128長的序列
￥(z) = s* (130-0 ! = 66 128
其中l(wèi)l'表示求共軛，s(0表示向量s的第/個元素?；贔FT變換求解信道 沖擊響應(yīng)<formula>formula see original document page 6</formula>
上式中h(/),/" 64即為訓(xùn)練序列s對e的滑動求相關(guān)值。
求上述h(/),^l 64的各抽頭功率，尋找最大的功率對應(yīng)的索引/_，顯 然因本小區(qū)為參考，本小區(qū)的DwPCH起始位置為Z-33，則對應(yīng)鄰小區(qū)的當(dāng) 前時隙0TD為
,丄-33 (3)
因為瞬時測量的0TD值可能有很大的誤差，所以可以利用一個遺忘因 子^對0TD進行平滑
<formula>formula see original document page 6</formula>(4)
以上給出的測量0TD的方法為一種應(yīng)用于單鄰小區(qū)0TD值的通用的測 量方法，其優(yōu)點是實現(xiàn)比較簡單。但是，當(dāng)在同頻組網(wǎng)環(huán)境下，特別是UE 處于多個相鄰小區(qū)的邊界處時，同時來自于多個小區(qū)的干擾信號會使通用 的0TD測量方法的結(jié)果很差，無法滿足性能上的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的旨在提供一種適用于同頻多小區(qū)觀察時差的測量 方法，能夠利用接收的下行DwPTS信息，通過本小區(qū)的終端信息準(zhǔn)確的估 計出各鄰小區(qū)OTD值。
這種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征在于利用本小區(qū)接收 下來的DwPTS信息、并通過本小區(qū)的廣播信息獲得的相鄰小區(qū)SYNC-DL碼 配置信息，通過單小區(qū)信道估計、有效徑判別門限計算、串行干擾抵消排 序、串行干擾抵消計算各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)、各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)峰值位 置計算及各相鄰小區(qū)0TD均值更新六步驟，最終獲得各相鄰小區(qū)的觀察時 差。
所述的單鄰小區(qū)峰值位置估計的方法依據(jù)于FFT變換，其做法是 接收從本小區(qū)DwPTS峰值位置前的32chip開始的連續(xù)128個chip數(shù)
據(jù)，用向量e表示，對應(yīng)相鄰小區(qū)SYNC-DL碼用向量s表示，s為64長訓(xùn)練
序列，將s擴展為128長的序列<formula>formula see original document page 7</formula>
其中s(/)表示向量s的第f個元素，基于FFT變換求解信道沖擊響應(yīng)
<formula>formula see original document page 7</formula>
上式中11。,/ = 1~64即為訓(xùn)練序列8對6的滑動求相關(guān)值， 求上述h(/)，hl 64的各抽頭功率，尋找最大的功率對應(yīng)的索引 /_，顯然因本小區(qū)為參考，本小區(qū)的下行導(dǎo)頻信道(DwPCH)起始位置 為/ = 33，則對應(yīng)鄰小區(qū)的當(dāng)前時隙OTD為07Z^"-33 ，因為瞬時測量 的0TD值可能有很大的誤差，所以利用一個遺忘因子p對0TD進行平滑獲 得 一
所述的有效徑判別門限計算是依據(jù)AC/)=|h,(;f 求得信道沖擊
響應(yīng)各小區(qū)的抽頭功率，并對所有的抽頭功率尋找最小的A.乂個求平均即
得到有效徑判別門限^，其中考慮到多徑信道的可分辨抽頭數(shù)一般小于8 條，通常選擇Z,128-8。
所述的串行干擾抵消排序方法是
a) 找出i^(力！' = 1~^，_/ = 1~128中最大的￡.乂個值；
b) 計算上述Z.乂個值中分屬于不同小區(qū)的功率和；
C)對各小區(qū)上述功率和進行降序排列，排列順序即為小區(qū)串行干擾抵 消順序。
所述的串行干擾抵消計算各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)過程是
a) 恢復(fù)第/小區(qū)信息
E = E + FFr(h").xS
b) 求第Z個小區(qū)的信道沖擊響應(yīng)c) 計算h^各抽頭功率，保留h!"中功率最大的8條徑，判斷這8條徑 功率與有效徑判決門限/ w^的大小，保留超過門限的徑，將低于門限 的徑置為O,從而得到hf，,)為判決門限加權(quán)值，其初始設(shè)置較高， 隨著A的增大而逐級遞減。
d) 去掉第/小區(qū)帶來的干擾后，繼續(xù)進行下次迭代
E-E-FFT(h;(")'xS
如果是最后一級(第K級)串行干擾抵消過程，輸出信道沖擊響應(yīng)結(jié) 果hi"，^l i^， (7)式中當(dāng)it-l時，得到各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)
h;(0)-o / = i~ivc。
以本小區(qū)DwPCH起始位置為本小區(qū)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，即為
t ，貝iJ各相鄰小區(qū)的峰值位置分別為yL,t,…e 。
各相鄰小區(qū)的0TD值的更新方法是
a) 如果h!K)(4)f < A" J,說明當(dāng)前在接收機端的第/小區(qū)信號較弱， 不更新該小區(qū)OTD值，否則依照orzr_/^更新鄰小區(qū)當(dāng)前時隙的0TD 值； — 一
b) 按照^ = (1-P).^+/J.on)對第!'小區(qū)OTD值進行滑動求平均 得到"j、區(qū)0TD均值。
根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，特別 適用當(dāng)UE處于多個相鄰小區(qū)的邊界處時對同頻多小區(qū)觀察時差的準(zhǔn)確測 量，解決了傳統(tǒng)測量0TD結(jié)果很差，無法滿足性能上需求的缺陷。對于第 三代TD-SCDMA通信系統(tǒng)的廣泛推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支持。


圖l為下行DwPTS結(jié)構(gòu)示意圖2為鄰小區(qū)0TD測量過程流程示意圖3串行干擾抵消求各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)流程示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示的本發(fā)明，包括6步實施過程，其具體步驟如下
假設(shè)有K個小區(qū)(包括本小區(qū))，每小區(qū)對應(yīng)的下行導(dǎo)頻序列用
s,，z'-l，2，…X表示，首先按下式s =
s(l)"(l)
5(0 = 0 / = 2~65
5(z) = s*(130-/) ' = 66 128
(1)
64
E = FfT(e) (2)
h =評r(H)
的方式分別估計各小區(qū)的信道沖擊響應(yīng)h,，hl,2，L 乂。 采用如下方法計算各小區(qū)有效徑判別門限
1) 求信道沖擊響應(yīng)各抽頭功率
,=|h,(/)|2 (5)
2) 對所有的抽頭功率(即對所有的/和_/)尋找最小的^.乂個求平 均即得到有效徑判別門限^ ，其中考慮到多徑信道的可分辨抽頭數(shù)一
般小于8條，通常選擇丄￡=128-8。
基于串行干擾抵消原理精確求解各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)，需要對各小區(qū) 串行干擾抵消順序進行排序，排序方法如下
1) 找出尸/z,(力/ = 1~乂，/ = 1~128中最大的￡.乂個值
2) 計算上述Z.乂個值中分屬于不同小區(qū)的功率和
3) 對各小區(qū)上述功率和進行降序排列，排列順序即為小區(qū)串行干擾 抵消順序。
得到小區(qū)串行干擾抵消順序后(加入順序從1 乂)，進行多級串行干 擾抵消以精確求解各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)，首先針對每個小區(qū)，求解
O
(6)
其中O為64X1維全零向量。
然后對各小區(qū)進行串行干擾抵消，其中對應(yīng)第)t級的第/個小區(qū)串行干 擾抵消過程如下1) 恢復(fù)第/小區(qū)信息
E = E + FFr(h").xS (7) 求第/個小區(qū)的信道沖擊響應(yīng)
2)
hf)=/FFT(g.xE) (8)
3) 計算h!"各抽頭功率，保留h!"中功率最大的8條徑，判斷這8條 徑功率與有效徑判決門限,^的大小，保留超過門限的徑，將低于門限的 徑置為0，從而得到h;W， / ("為判決門限加權(quán)值，其初始設(shè)置較高，隨著/fc 的增大而逐級遞減。
4) 去掉第/小區(qū)帶來的干擾后，繼續(xù)進行下次迭代
E = E-WT(h;w).xS (9)
如果是最后一級(第《級)串行干擾抵消過程，輸出信道沖擊響應(yīng)結(jié) 果h"，^l A^式中當(dāng)hl時，有
h;(0)=o (10) 得到各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)后，基于本小區(qū)DwPTS起始位置，計算各鄰 小區(qū)0TD值。本小區(qū)DwPTS起始位置為本小區(qū)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，
即為L，假設(shè)各鄰小區(qū)的峰值位置分別為/L^^，…《;。 對第/小區(qū)OTD值按照如下方法進行更新
1) 如果||^(4)|2<,^，說明當(dāng)前在接收機端的第H、區(qū)信號較 弱，不更新該小區(qū)OTD值，否則繼續(xù)第2)步
2) 更新鄰小區(qū)當(dāng)前時隙的OTD值
—07 '=厶—L (11)
3) 按照^-(l-p).^+,oro式對第/小區(qū)OTD值進行滑動求平 均得到該小區(qū)OTD均值。
權(quán)利要求
1、一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征在于利用本小區(qū)接收下來的DwPTS信息、并通過本小區(qū)的廣播信息獲得的相鄰小區(qū)SYNC-DL碼配置信息，通過單小區(qū)信道估計、有效徑判別門限計算、串行干擾抵消排序、串行干擾抵消計算各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)、各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)峰值位置計算及各相鄰小區(qū)OTD均值更新六步驟，最終獲得各相鄰小區(qū)的觀察時差。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特 征在于所述的單鄰小區(qū)峰值位置估計的方法依據(jù)于FFT變換，其做法是接收從本小區(qū)DwPTS峰值位置前的32chip開始的連續(xù)128個chip數(shù) 據(jù)，用向量e表示，對應(yīng)相鄰小區(qū)SYNC-DL碼用向量s表示，s為64長訓(xùn)練 序列，將s擴展為128長的序列<formula>formula see original document page 2</formula>其中s(/)表示向量s的第f個元素，基于FFT變換求解信道沖擊響應(yīng)<formula>formula see original document page 2</formula>上式中11(/)，/ = 1~64即為訓(xùn)練序列8對6的滑動求相關(guān)值， 求上述h(0,hl 64的各抽頭功率，尋找最大的功率對應(yīng)的索引 /_，顯然因本小區(qū)為參考，本小區(qū)的下行導(dǎo)頻信道起始位置為,、33，則 對應(yīng)鄰小區(qū)的當(dāng)前時隙0丁0為6>7 -/_-33 ,因為瞬時測量的OTD值可能 有很大的誤差，所以利用一個遺忘因子p對OTD進行平滑獲得
3、 如權(quán)利要求1所述的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征在于所述的有效徑判別門限計算是依據(jù)W,(/) = |h,(7f求得信道沖擊 響應(yīng)各小區(qū)的抽頭功率，并對所有的抽頭功率尋找最小的i^戈個求平均即 得到有效徑判別門限^。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征在于所述的串行干擾抵消排序方法是a) 找出戶/z,X/) / = 1~乂，_/ = 1~128中最大的^乂個值；b) 計算上述Z.乂個值中分屬于不同小區(qū)的功率和；C)對各小區(qū)上述功率和進行降序排列，排列順序即為小區(qū)串行干擾抵 消順序。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征 在于所述的串行干擾抵消計算各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)過程是a) 恢復(fù)第f小區(qū)信息E = E + FFr(h").xSb) 求第/個小區(qū)的信道沖擊響應(yīng)h卩)"FF豐xE)c) 計算h!"各抽頭功率，保留h!"中功率最大的8條徑，判斷這8條徑 功率與有效徑判決門限^"^的大小，保留超過門限的徑，將低于門限 的徑置為0，從而得到h;W， ^"為判決門限加權(quán)值，其初始設(shè)置較高， 隨著/t的增大而逐級遞減。d) 去掉第/小區(qū)帶來的干擾后，繼續(xù)進行下次迭代E = E_F^T(hf)).xS 如果是最后一級(第《級)串行干擾抵消過程，輸出信道沖擊響應(yīng)結(jié) 果h^,^l 乂， (7)式中當(dāng)* = 1時，得到各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)h;(0)=o / = i~ivc。
6、 如權(quán)利要求l所述的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征 在于以本小區(qū)DwPCH起始位置為本小區(qū)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，即為乙，貝U各相鄰小區(qū)的峰值位置分別為UL,L y二 。
7、 如權(quán)利要求l所述的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征 在于各相鄰小區(qū)的0TD值的更新方法是a) 如果h;H)f ^ ，說明當(dāng)前在接收機端的第M、區(qū)信號較弱， 不更新該小區(qū)OTD值，否則依照OTP' -L更新鄰小區(qū)當(dāng)前時隙的OTD 值； 一 —b) 按照^ = (l-/7).^+p.07Z)對第/小區(qū)OTD值進行滑動求平均 得到M、區(qū)0TD均值。
全文摘要
本發(fā)明介紹的一種同頻多小區(qū)觀察時差的測量方法，其特征在于利用本小區(qū)接收下來的DwPTS信息、并通過本小區(qū)的廣播信息獲得的相鄰小區(qū)SYNC-DL碼配置信息，通過單小區(qū)信道估計、有效徑判別門限計算、串行干擾抵消排序、串行干擾抵消計算各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)、各小區(qū)信道沖擊響應(yīng)峰值位置計算及各相鄰小區(qū)OTD均值更新六步驟，最終獲得各相鄰小區(qū)的觀察時差。特別適用當(dāng)UE處于多個相鄰小區(qū)的邊界處時對同頻多小區(qū)觀察時差的準(zhǔn)確測量，解決了傳統(tǒng)測量OTD結(jié)果很差，無法滿足性能上需求的缺陷。對于第三代TD-SCDMA通信系統(tǒng)的廣泛推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支持。
文檔編號H04W24/00GK101442768SQ20071017065
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者孫飛雪 申請人:杰脈通信技術(shù)(上海)有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司