CN101779383B - 在基于时分双工***的cdma***中对自适应联合信道进行估计的方法和*** - Google Patents

在基于时分双工***的cdma***中对自适应联合信道进行估计的方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***。该方法包括以下步骤：a)接收移动终端的活动信息；b)解析该活动信息，并且当解析出的结果显示该移动终端处于ON状态时将中导码序列发送给该移动终端；c)在该移动终端中利用所述中导码序列来执行自适应联合信道估计；以及d)利用该移动终端的信道脉冲响应来执行自适应联合检测，该信道脉冲响应是作为执行所述自适应联合信道估计的结果而获得的。通过减少传输功耗并消除不必要的干扰，该方法和***降低了信道估计的复杂性并且还提高了信道估计的准确性。

Description

在基于时分双工***的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***
技术领域
本发明涉及一种基于TDD(时分双工)的CDMA(码分多址)***，更具体地说，本发明涉及一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***，在基于TDD的CDMA***中，只将中导码(midamble)发送给真正活动用户并且只针对基于TDD的移动通信***中处于DTX(非连续性发射)模式(如在语音通信的情况下)中的活动用户执行联合信道估计，在该DTX模式中数据传输开启/关闭。
背景技术
现在，由于无线通信产业的发展，移动通信***已经演进为一种能够向移动终端提供用于发送/接收相当大容量数据(诸如分组数据和多媒体数据)的多媒体通信以及语音服务的***。
此外，在多媒体通信中，存在着这样的一种趋势：在基站向移动终端发送数据/信号的下行链路中的业务增长比移动终端向基站发送数据/信号的上行链路中的业务增长更多。
在支持多媒体通信的***中，按照时隙来区分上行链路和下行链路的时分双工(此后称为TDD)方案比按照频率来区分上行链路和下行链路的频分双工(此后曾为FDD)方案更加有效。
FDD方案的典型示例是使用码分多址(此后称为CDMA)的IS-95A***或IS-95B***，而TDD方案的典型示例是使用时分多址(此后称为TDMA)的GSM(全球移动通信***)通信***。
在这些第2代移动通信***的基础上，已经在全世界进行了开发第3代移动通信***的尝试。这些尝试的结果是，已经采用了基于CDMA的宽带码分多址***和cdma2000***作为FDD方案的国际标准。
另外，已经采用了其中以在时隙中分配多个代码信道的方式扩展了现有的TDMA的时分码分多址(此后称为TD-CDMA)***作为TDD方案的国际标准。
TD-CDMA***包括具有3.84Mcps(cps＝每秒码片)的码片速率的HCR-TDD(高码片速率TDD)和具有1.28Mcps的码片速率的LCR-TDD(低码片速率TDD)。
TD-CDMA***针对每个时隙最多能够使用16个信道化码。在TD-CDMA***中，当一个时隙中的扩频增益是16时，使用最多16个代码信道，而当扩频增益小于16时，使用少于16个代码信道。
在基于TDD的现有CDMA***中，例如，在TD-SCDMA中，使用了一种被称为联合信道估计和联合检测的多用户检测方案来增强信号检测性能。
具体地说，当ON和OFF时段重复时(如在语音通信的情况下)，使用了DTX(非连续性发射)，并且关于这一点，已经提供了一种只针对实际发送数据的用户的数据使用联合检测的方法。在该方法中，始终在不考虑接收机是开启还是关闭的情况下发送用于信道估计的中导码部分，而只是根据接收机的ON/OFF状态来确定是否发送数据传输部分。
结果，可以降低关于数据传输部分的干扰，但是存在的问题在于：由于即使在接收机关闭时也发送了中导码部分，因此信道估计仍然受到关于中导码部分的干扰的影响。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于解决至少在现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***，在基于TDD的CDMA***中，只将中导码发送给真正的活动用户并且只针对基于TDD的移动通信***中处于其中开启/关闭数据传输的DTX(非连续性发射)模式(如在语音通信的情况下)中的活动用户执行联合信道估计。
本发明的另一个目的是提供一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***，该方法和***能够通过在基于TDD的移动通信网络中安装有接收机的移动终端被关闭时不发送中导码序列(midamble sequence)以及不必要的数据部分来降低传输功率。
本发明的另一个目的是提供一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***，该方法和***能够通过根据基于TDD的移动通信***中移动终端的ON/OFF状态来确定是否发送中导码序列，从而消除了不必要的干扰并且提高了信道估计的准确性。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法，该方法包括以下步骤：a)接收移动终端的活动信息；b)解析所述活动信息，并且当解析出的结果显示所述移动终端处于ON状态时将中导码序列发送到所述移动终端；c)在所述移动终端中利用所述中导码序列来执行自适应联合信道估计；以及d)利用所述移动终端的信道脉冲响应来执行自适应联合检测，该信道脉冲响应是作为执行所述自适应联合信道估计的结果而获得的。
优选的是，该方法还包括以下步骤：e)当解析出的结果显示该移动终端处于OFF状态时，不发送所述中导码序列，并且解析更新后的活动信息。
优选的是，在为了对要从发射机发送到所述移动终端的数据进行扩频而分配的时隙和代码中生成所述中导码序列。
更优选的是，在步骤d)中，该移动终端利用所述中导码序列来生成信道脉冲响应。
另外，优选的是，利用步骤d)中的所述信道脉冲响应来提供信道信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的***，该***包括：发射机，其对从接收机接收到的活动信息进行解析以确定所述接收机是否处于ON状态，并且当所述接收机处于ON状态时发送中导码序列；以及接收机，其利用所述中导码序列来执行自适应联合信道估计。
优选的是，所述发射机在解析出的结果显示所述接收机处于OFF状态时不发送所述中导码序列。
优选的是，所述接收机利用所述中导码序列来生成信道脉冲响应。
更优选的是，在为了对要从发射机发送到所述接收机的数据进行扩频而分配的时隙和代码中生成所述中导码序列。
有益效果
如前所述，本发明的用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法和***通过只将中导码序列发送给真正的活动用户并且只针对基于TDD的移动通信***中处于其中开启/关闭了数据传输的DTX模式(如在语音通信的情况下)中的活动用户执行联合信道估计而降低了传输功耗并消除了不必要的干扰，这使得提高了信道估计的准确性并改善了***性能。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1是示意性地例示了根据本发明的一个优选实施方式的用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的***的框图；
图2是用于说明根据本发明的一个优选实施方式的用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法的流程图；
图3是例示了与现有的单小区的性能相比，应用了本发明的一个优选实施方式的单小区的性能的曲线图；以及
图4是例示了与现有的多小区的性能相比，应用了本发明的一个优选实施方式的多个小区的性能的曲线图。
具体实施方式
此后，将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。
图1是示意性地例示了根据本发明的一个优选实施方式的用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的***。
参照图1，用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的***包括发射机100和接收机300。
在应用示例中，发射机100设置在基站中，而接收机300设置在用户设备(UE)(即，移动终端)中，但本发明的范围并不限于此。
在基于TDD的CDMA***中，执行与在CDMA***中使用的导频信道的功能相似功能的中导码序列或训练序列被用于相干接收。
发射机100通过无线射频将数据发送到接收机300。关于这一点，待发送到接收机300的数据是以K个通信突发的形式发送的。
发射机100中的数据生成器110生成待发送到接收机300的数据，而调制/扩频序列***器120(此后称为调制器/扩频器)通过对在数据生成器110中生成的数据进行扩频并在为对该数据进行扩频而适当地分配的时隙和代码中对扩频基准数据与中导码训练序列进行时间复用而生成K个通信突发。对于发送下行链路突发的基站来说，K的值通常是1到16。
通信突发可以通过耦合器130进行耦合，并通过调制器140调制为射频(RF)信号。天线150经由无线信道向接收机300的天线310辐射RF信号。
在发送通信突发中使用的调制方案可以是在现有技术中公知的技术中的任意一种，诸如二相相移键控(BPSK)或正交相移键控(QPSK)。
具有这种结构的发射机100从接收机300接收活动信息，并且对接收到的活动信息进行解析以确定接收机300是否处于ON(开启)状态。
当接收机300处于ON(开启)状态时，发射机100向接收机300发送中导码序列。
然而，当活动信息的解析结果显示接收机300处于OFF(关闭)状态时，发射机100不向接收机300发送中导码序列。
接收机300包括天线310、解调器320、信道估计器330、和数据检测器340。
基于TDD的CDMA***中的接收机300每次借助联合检测器(此后表示为JD)通过利用中导码序列来估计信道特征，并基于该信道特征来消除由于多径传播导致的符号间干扰(此后表示为ISI)和多个用户之间的同时通信而造成的多址干扰(此后称为MAI)。
更具体地说，接收机300的天线接收各种RF信号，并且由解调器320来解调接收机300所接收到的信号，作为这些操作的结果，形成了基带信号。
由信道估计器330、数据检测器340等将基带信号处理到为发送通信突发而分配的恰当的代码和时隙中。
信道估计器330利用基带信号的中导码训练序列分量来提供诸如信道脉冲响应的信道信息。
数据检测器340利用由信道估计器330提供的信道信息来估计作为硬符号的、以接收的通信突发的形式承载的数据。
具有这种结构的接收机300利用接收到的中导码序列来执行自适应信道估计，并且利用中导码序列来生成信道脉冲响应。
在为了对将要从发射机100发送到接收机300(即，移动终端)的数据进行扩频而分配的时隙和代码中生成中导码序列。
现在将更详细地介绍用于在根据本发明的基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的如此构建的***的操作。
图2是例示了根据本发明的一个优选实施方式的用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法的流程图。
发射机100接收安装有接收机300的移动终端的活动信息，并且对该活动信息进行解析以在移动终端处于ON状态时将中导码序列发送到移动终端(S210、S220、S230、S250)。
在接收到中导码之后，移动终端使用中导码序列来执行自适应信道估计(S260)。
使用作为自适应信道估计的结果而获得的移动终端的信道脉冲响应(CIR)来执行自适应联合检测(S270)。这里，移动终端利用中导码序列来生成CIR，并且利用CIR来提供信道信息。
另外，发射机100对从移动终端接收到的活动信息进行解析，并且在移动终端处于OFF状态时不发送中导码序列并对更新后的活动信息进行解析(S240)。
在为了对将要从发射机100发送到移动终端的数据进行扩频而分配的时隙和代码中生成中导码序列。
图3以曲线图的方式例示了与现有的单小区的性能相比，应用了本发明的一个优选实施方式的单小区的性能。
参照图3，标号35表示BER，而标号30表示BLER。如图所示，可以注意到，在单小区的情况下，由于联合信道估计具有消除与小区中其他用户的干扰的能力，因此增益很小。
图4以曲线图的方式例示了与现有的多小区的性能相比，应用了本发明的一个优选实施方式的多小区的性能。
参照图4，可以注意到，与单小区不同，由于在联合信道估计方案中没有消除来自其它小区的干扰，因此所提出的联合信道估计方案在提高性能方面的效果达到若干个dB。由于基于TDD的CDMA***实际上工作在蜂窝环境中，因此通过将所提出的方案应用于基于TDD的CDMA***，性能得到改善。
尽管已经出于说明的目的对本发明的优选实施方式进行了描述，但本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替换。

Claims (9)

1.一种在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的方法，该方法包括以下步骤：
a）接收移动终端的活动信息；
b）对所述活动信息进行解析，并且仅当解析出的结果显示所述移动终端处于开启状态时，将中导码序列发送给所述移动终端；
c）在所述移动终端中利用所述中导码序列来执行自适应联合信道估计；以及
d）利用所述移动终端的信道脉冲响应来执行自适应联合检测，该信道脉冲响应是作为执行所述自适应联合信道估计的结果而获得的。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括步骤e）：当解析出的结果显示所述移动终端处于关闭状态时，不发送所述中导码序列，并且对更新后的活动信息进行解析。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在为了对要从发射机发送到所述移动终端的数据进行扩频而分配的时隙和代码中生成所述中导码序列。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，其中，在步骤d）中，所述移动终端利用所述中导码序列来生成所述信道脉冲响应。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，使用步骤d）中的所述信道脉冲响应来提供信道信息。
6.一种用于在基于TDD的CDMA***中对自适应联合信道进行估计的***，该***包括：
发射机，其对从接收机接收到的活动信息进行解析以确定所述接收机是否处于开启状态，并且仅当所述接收机处于所述开启状态时发送中导码序列；以及
接收机，其利用所述中导码序列来执行自适应联合信道估计。
7.根据权利要求6所述的***，其中，所述发射机在解析出的结果显示所述接收机处于关闭状态时不发送所述中导码序列。
8.根据权利要求6或7所述的***，其中，所述接收机利用所述中导码序列来生成信道脉冲响应。
9.根据权利要求8所述的***，其中，在为了对要从所述发射机发送到所述接收机的数据进行扩频而分配的时隙和代码中生成所述中导码序列。
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