專利名稱：前向鏈路的干擾抑制處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線擴頻通信系統(tǒng)，特別是涉及無線擴頻通信系統(tǒng)的前向鏈路中使用的干擾抑制處理方法。
在無線擴頻多用戶系統(tǒng)中，由于擴頻碼的不完全正交性，即使所采用的擴頻碼完全正交，也會由于多徑信道(碼間串擾)的影響導致擴頻碼的不正交，因而導致嚴重的多址干擾，影響系統(tǒng)的性能。為克服多址干擾或減弱多址干擾的影響，現(xiàn)在經常采用聯(lián)合檢測、干擾抑制技術，或者采用智能天線的技術以及其他的信號處理方式，來改善系統(tǒng)的性能，但是這些技術一般來講都比較復雜，應用在移動通信系統(tǒng)的基站端尚有一定的難度，對于移動臺而言使用以上技術的難度可想而知，會更大。
例如對智能天線技術，由于移動臺所占空間比較小，并且移動臺所接收的信號的空間特性，以及為降低成本，減小功耗，對一般的便攜式終端都不太可能使用智能天線技術。僅從空間一個角度上來看，一般采用的智能天線，天線元間距為波長的一半，再加上天線元本身的高度等因素，對于移動臺來講比較大，在目前這個階段是不可能應用的。
對于聯(lián)合檢測和干擾抑制技術，由于大部分的干擾抑制和聯(lián)合檢測算法都要求移動臺必須知道小區(qū)內其它用戶的信道信息、擴頻碼信息等才可以進行處理，但是對一般的通信系統(tǒng)而言，對于某個用戶無法得知其它用戶的信息，即使可以讓小區(qū)中的每個移動臺得到其他用戶的信息，處理復雜度也會限制此類算法在移動臺中的應用。
但是隨著通信系統(tǒng)的發(fā)展和數(shù)據(jù)通信業(yè)務以及數(shù)字信號處理技術和芯片技術的發(fā)展，由基站向移動臺(即前向鏈路)傳輸高速率數(shù)據(jù)的重要性越來越明顯，移動臺的性能必須得到提高。
本發(fā)明的目的在于提出一種前向鏈路的干擾抑制處理方法，其可以在移動臺的復雜程度增加不大的情況下，明顯改善移動臺的性能。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于建立導頻碼和擴頻碼之間的對應關系表，移動臺根據(jù)收到的其他用戶的導頻碼查閱該對應關系表得到該用戶的擴頻碼；并且移動臺通過信道估計得到同一小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的信道特征，將其他用戶的功率與一閾值比較，只對功率超過閾值的其他用戶和本用戶進行干擾抑制。
較佳地，同一小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的導頻碼均由同一個基本碼通過不同移位得到，且所述的對應關系表具體表現(xiàn)為所述對基本碼的移位和擴頻碼之間的對應關系表。
較佳地，所述的對應關系表由基站廣播給本小區(qū)/扇區(qū)的移動臺，也可以固化在移動臺中。
較佳地，所述的閾值針對其他用戶的不同多徑的功率設置，當其它用戶的一個徑的功率超過該閾值時，則認為該用戶的功率超過閾值。
較佳地，所述的閾值針對其他用戶的各多徑信號的功率和設置，當其他用戶的各多徑信號的功率和超過該閾值時，則認為該用戶的功率超過閾值。
較佳地，所述的閾值在移動臺工作過程中可以由移動臺或由基站進行調整。
較佳地，基站的無線收發(fā)信機采用陣列天線。
較佳地，在對功率超過閾值的其他用戶和本用戶進行干擾抑制時，可以采用并行干擾抑制或串行干擾抑制。
較佳地，移動臺在將其他用戶的功率與所述的閾值進行比較時，每一其他用戶的功率均被乘以一個權重，該權重反映該其他用戶對本用戶的影響程度。
本發(fā)明的前向鏈路的干擾抑制處理方法，可以簡單地在前向鏈路實現(xiàn)干擾抑制，可以在移動臺的復雜程度增加不大的情況下，明顯改善移動臺的性能。尤其是當系統(tǒng)設計的同時工作的用戶數(shù)比較少時更加適用，即使是系統(tǒng)設計的同時工作的用戶數(shù)比較多時，也可以通過調整閾值而靈活地降低移動臺的計算量。
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例，并結合附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。所應理解的是，其僅用于對本發(fā)明的闡述說明而非限制。其中

圖1示出了依照本發(fā)明的一個較佳實施例的移動臺的接收示意圖。
反向鏈路中的干擾抑制技術是已經較成熟的技術，由于在反向鏈路中使用干擾抑制技術的設備主要是基站，其本身就是擴頻碼的分配者，因此很容易得知本小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的擴頻碼，并且基站的軟硬件設備允許執(zhí)行大計算量及復雜的處理，因此干擾抑制較易實現(xiàn)。然而在前向鏈路中的情況與反向鏈路相比截然不同，前向鏈路中使用干擾抑制技術的設備主要是移動臺，而移動臺一般無法得知本小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的擴頻碼，并且移動臺的體積很小，一般不能執(zhí)行大規(guī)模的計算及復雜的處理，因此不可能將反向鏈路中的干擾抑制技術機械地引入到前向鏈路中。
本發(fā)明即是在發(fā)現(xiàn)了以上問題的基礎上，提出的用于前向鏈路的干擾抑制方法。本發(fā)明通過將導頻碼與擴頻碼建立對應關系并將這種對應關系傳送給移動臺，而提供給移動臺所有用戶的擴頻碼。本發(fā)明并且通過引入閾值而只對某些干擾大的用戶和本用戶進行干擾抑制，從而降低了移動臺的工作量。尤其在第三代移動通信系統(tǒng)中，由于多采用時分-碼分多址方式，實際上在小區(qū)的每一個時間突發(fā)(時隙)中同時工作的用戶數(shù)較少，例如16個或32個用戶(碼道)，因而更加適用于本發(fā)明。
導頻的突發(fā)結構可以是midamble，preamble，pilot等，在本發(fā)明的一個較佳實施例中，各個用戶的導頻碼由一基本碼移位a(i)而成，各用戶移位的位數(shù)a(i)不同，各用戶的移位的數(shù)目之差W＝a(i)-a(i-1)根據(jù)信道的特征(多徑延時)確定。對此可參見參考文獻[1]，即，Bernd Steiner，Peter Jung，Optimumand Suboptimum Channel Estimation for the Uplink of CDMA Mobile RadioSystems with Joint Detection，1994，Vol.5，No.1，39～50。
在系統(tǒng)中設置一個基本碼移位a與擴頻碼對應的表，此表通過信令或在移動臺接入時利用公共信道或其它時間傳送給移動臺，也可以固化在移動臺中。
移動臺接收信號，先做信道估計，因為導頻的移位特性，很容易得到各用戶的信道估計值hi，j，其中i表示不同的用戶，j表示多徑中不同的徑(不同的延時)。即移動臺通過信道估計得到系統(tǒng)中所有影響此移動臺的用戶的信息，可以得到其它用戶的擴頻碼和信道特征。
對其它用戶的信道估計得到其它用戶的不同延時的功率，接收時設定一個閾值，當其它用戶的不同延時的功率超過閾值時，將進一步處理，對于沒有超過閾值的分量忽略不計。此步驟也可以是對某個用戶的所有延時信號的功率和設定一個判決的閾值，對于超過閾值的信號進行處理。
對于超過閾值的其它用戶信號和本用戶信號做干擾抑制，如并行干擾抑制，串行干擾抑制等等。如并行干擾抑制其步驟可以為主要為并行干擾抑制對所有用戶進行同樣的操作。(1)、用各匹配濾波器的輸出作為各個用戶的首次估值信號；(2)、再用首次估值信號經過判決，幅度估計和再擴頻重構出接收信號；(3)、對某個用戶k，從總的接收信號中減去所有干擾用戶的干擾信號，就得到了對此用戶信號新的估值；(4)、然后將其送入第二級匹配濾波器，經過判決得到各用戶信息比特新的估計值。
然后重復步驟(2)，(3)，(4)直到誤碼率符合要求，或所有用戶的所有徑都已處理完。以誤碼率的符合要求可以通過對接收用戶信號的方差(眼圖)進行估計或其它方法得到。
關于功率閾值的選取將根據(jù)移動臺的實現(xiàn)復雜度，性能要求和實際系統(tǒng)的性能來選取。閾值的選取對系統(tǒng)的性能和復雜度的影響比較大，閾值選的越小，實現(xiàn)的復雜度越大，性能越好。
閾值的選取還可以這么設定，超過一定閾值并且選取其中最大的數(shù)條多徑分量。這樣可以保證干擾抑制的總的運算量在一定的范圍之內。
系統(tǒng)若在發(fā)送端使用陣列天線，此時在一般情況下，對某用戶產生多址干擾的其它用戶數(shù)將大大減少，此時一般情況下只有少數(shù)用戶的功率的少數(shù)延時的多徑分量超過閾值，在這種情況下，對移動臺的復雜度更易于控制在可以接受的范圍之內。
在本發(fā)明的另一個較佳實施例中，對于基站端的系統(tǒng)模塊參考了CWTS(中國無線通信標準組織)的TD-SCDMA系統(tǒng)，或3GPP高碼率選項的TDD方案。具體做法可以是系統(tǒng)采用TDD方式并采用burst(突發(fā))的時隙結構；burst結構中包含參考文獻[1]中的導頻結構；對每個用戶分配移位位置不同的導頻碼；根據(jù)用戶的導頻碼移位的位置得到每個用戶的擴頻碼；所有用戶經過擴頻后，經過陣列天線發(fā)送出去，其中各個用戶經過不同的波束賦形發(fā)送出去。
在移動臺方，所有用戶的信號經過輻射信道之后，在某個特定的移動臺接收。由于發(fā)送信號經過陣列天線的波束賦形，并不是所有用戶的功率都一樣。下面分為A、B、C、D、E五個步驟具體描述移動臺的接收結構和過程，并請參考附圖1A、信號經過天線接收之后經過射頻處理及其它處理之后得到基帶信號R。
B、對接收到的信號根據(jù)導頻做信道估計。信道估計方法是利用導頻碼進行估計，例如可以采用計算公式為h＝Me，其中M＝(G★TG)-1G★T，矩陣_是Toeplitz矩陣，其元素由各用戶的導頻碼來確定，有關信道估計的具體方法及參數(shù)給定可以參見參考文獻[1]。具體實現(xiàn)的方法可以采取快速傅立葉變換的技術，以簡化減少計算量等。這樣一次就得到了所有用戶相對于某特定移動臺的信道特征。各用戶的信道特征(信道沖擊響應)，i表示第i個用戶，j表示相對延時為第j個碼片。
C、根據(jù)信道估計對其它用戶的信號的多徑分量進行功率估計，功率估計可以直接取信道估計幅度的平方，可由P(i，j)＝h(i，j)·h*(i，j)得到，對P(i，j)設定閾值，只有P(i，j)＞Pm的多徑分量才進行進一步處理。閾值得設定由移動臺的可以提供的計算量的設定，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于基站端使用了陣列天線，需要處理的其它用戶的多徑分量將大為減少。
D、根據(jù)第三步得到其它用戶的多徑分量和本用戶的多徑分量，進行進一步處理。根據(jù)各需要處理的多徑分量的導頻所移位的位置得到所需處理的用戶所對應的擴頻碼。
E、根據(jù)各所需處理的用戶及其多徑分量做干擾抑制處理。本實例中采用串行干擾抑制的處理方法。假設接收基帶信號為R，(1)解調(解擴)各用戶的最強徑得到各用戶符號數(shù)據(jù)S(i，0)，(2)然后由S(i，0)進行擴頻重構解擴前的信號R(i，0)。(3)在接收的信號去掉重構的信號R＝R-h(i，0)·R(i，0)。(4)對各用戶次強徑進行解擴得到S′(i，k)。S(i，k)＝S(i，k-1)+S′(i，k)然后重復2，3，4步驟到本移動臺的解調數(shù)據(jù)誤碼率符合要求，或所有用戶的所有徑都已處理完。其中誤碼率的符合要求可以通過對接收用戶信號的方差(眼圖)進行估計或其它方法得到。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，依據(jù)本發(fā)明的原則和精神可以對本發(fā)明的實施例進行各種修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于建立導頻碼和擴頻碼之間的對應關系表，移動臺根據(jù)收到的其他用戶的導頻碼查閱該對應關系表得到該用戶的擴頻碼；并且移動臺通過信道估計得到同一小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的信道特征，將其他用戶的功率與一閾值比較，只對功率超過閾值的其他用戶和本用戶進行干擾抑制。
2.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于同一小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的導頻碼均由同一個基本碼通過不同移位得到，且所述的對應關系表具體表現(xiàn)為所述對基本碼的移位和擴頻碼之間的對應關系表。
3.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于所述的對應關系表由基站廣播給本小區(qū)/扇區(qū)的移動臺，也可以固化在移動臺中。
4.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于所述的閾值針對其他用戶的不同多徑的功率設置，當其它用戶的一個徑的功率超過該閾值時，則認為該用戶的功率超過閾值。
5.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于所述的閾值針對其他用戶的各多徑信號的功率和設置，當其他用戶的各多徑信號的功率和超過該閾值時，則認為該用戶的功率超過閾值。
6.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于所述的閾值在移動臺工作過程中可以由移動臺或由基站進行調整。
7.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于基站的無線收發(fā)信機采用陣列天線。
8.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于在對功率超過閾值的其他用戶和本用戶進行干擾抑制時，可以采用并行干擾抑制或串行干擾抑制。
9.如權利要求1所述的前向鏈路的干擾抑制處理方法，其特征在于移動臺在將其他用戶的功率與所述的閾值進行比較時，每一其他用戶的功率均被乘以一個權重，該權重反映該其他用戶對本用戶的影響程度。
全文摘要
一種前向鏈路的干擾抑制處理方法,其中建立導頻碼和擴頻碼之間的對應關系表,移動臺根據(jù)收到的其他用戶的導頻碼查閱該對應關系表得到該用戶的擴頻碼;并且移動臺通過信道估計得到同一小區(qū)/扇區(qū)內所有用戶的信道特征,將其他用戶的功率與一閾值比較,只對功率超過閾值的其他用戶和本用戶進行干擾抑制。
文檔編號H04J13/02GK1357989SQ0013623
公開日2002年7月10日 申請日期2000年12月14日 優(yōu)先權日2000年12月14日
發(fā)明者蔡朝輝, 李澤憲 申請人:華為技術有限公司