专利名称：一种由终端判断基站发射技术类型的方法
技术领域：
本发明涉及无线移动通信技术领域，特别是涉及一种由终端判断基站 发射技术类型的方法。
背景技术：
第三代移动通信系统的TDD (Time Division Duplex)工作模式，分为 3. 84Mcps (俗称TD-CDMA或者HCR)和1. 28Mcps (俗称TD-SCDMA或者LCR)
两种码片速率。
TDD系统将位于信标位置(Beacon Location)的物理信道统称为信标 信道(Beacon Channel)。信标信道的发送功率电平恒定，称为参考功率电 平(Reference Power Level)。TDD基站发送的信标信道可以使用SCTD(Space Code Transmit Diversity)发射分集技术(参见国际标准3GPP TS25. 221 和TS25. 224)，以提高终端接收信标信道的质量或者扩大小区的覆盖范围。 TDD系统通过基站广播的系统消息中的SCTD指示(SCTD Indicator)字段 告诉终端当前基站发送的信标信道是否使用了SCTD发射分集技术(见国 际标准3GPP TS25.331或者本说明书附图7)。 TDD基站广播的系统消息 (System Information)是通过P-CCPCH (主公共控制物理信道)来承载的， 而P-CCPCH —定是信标信道。
在现有技术中， 一般是先假设信标信道没有采用SCTD发射分集来接收 信标信道，当获得SCTD Indicator后，再根据该指示信息来决定是否需 要改变接收信标信道的方法。而终端成功读取系统消息的前提条件是终 端能够正确解调信标信道的内容；即终端设备需要在未知基站是否对信标 信道采用发射分集的条件下，正确解调信标信道中的P-CCPCH以获得小区 的系统消息。如果终端在小区边缘进行小区搜索，利用现有技术无法获得 基站使用SCTD发射分集带来的好处，也无法达到扩大小区覆盖范围的目的，反而因为终端只利用信标信道一半的功率而性能下降、或者降低覆盖范围。
对于TD-SCDMA系统，韩国三星电子公司提出用特殊的SYNC一DL (下行 同步码)调制相位序列来标志小区的信标信道是否采用SCTD发射分集，韩 国三星电子公司在美国申请专利的名称是"Apparatus and method for determining use/nonuse of transmit diversity by P-CCPCH in an NB-TDD CDMA mobile communication system"。该方案的缺点很多第一，需要修 改标准；第二，实现方案比较复杂；第三，该方案只适用于TD-SCDMA (1.2脂cps TDD)系统，无法用于TD-CDMA (3. 84Mcps TDD)系统；第四， 利用SYNC_DL相位序列进行判断的可靠性较差，通过仿真和在实际信道环 境下测试可以知道，由于存在其它小区SYNC—DL的干扰和SYNC—UL的千扰， 以及P-CCPCH与DwPTS (STOC_DL属于DwPTS)的相对功率差可以灵活配置， 使得终端接收到的DwPTS质量可能受到严重影响，导致SYNC—DL的相位检 测性能严重恶化。
发明内容
为了解决现有技术的以下问题无法获得基站使用SCTD发射分集带来 的好处，即无法达到扩大小区覆盖范围的目的；终端只利用信标信道一半 的功率反而使性能下降、或者降低覆盖范围；速度慢、占用网络资源多；
为了克服韩国三星电子公司己经公开的专利方案的以下缺陷需要修 改标准；实现方案比较复杂；只适用于TD-SCDMA (1.28Mcps TDD)系统、 无法用于TD-CDMA (3.84Mcps TDD)系统；可靠性较差；
本发明提出了以下技术方案
1. 一种由终端判断基站发射技术类型的方法，包括以下步骤
al.终端接收信标信道信号； a2.进行信道估计；
a3.计算信道估计窗功率Phi和Ph2;
a4.将前者Phi和后者Ph2+Ph进行比较，若前者大于后者，则进行a5 步骤获取判断答案；若前者小于或等于后者，则跳过步骤5、直接进行a6 步骤获取判断答案；
所述的Ph是一个设定值，用于增加准确和可靠性，其大小可以根据计算机模拟或者现场试验来确定；
a5.若步骤a4比较结果为前者大于后者，则判断答案信标信道未使 用SCTD技术；
a6.若步骤a4比较结果为前者小于或等于后者，则判断答案信标信 道使用了 SCTD技术。
2. 所述的终端接收信标信道信号，包括以下操作过程
bl.初始化；所述的初始化包括在终端中输入或修改程序、终端开机处
于工作状态；
b2.接收基站发出的信号；
b3.获取下行同步；
b4.读取信标信道中数据。
3. 所述的进行信道估计，包括以下操作过程 cl.取出信标信道中的训练序列数据；
c2.检测基站使用的训练序列编号；
c3.对基站使用的原始训练序列求傅里叶变换、得到X; c4.对终端接收的训练序列求傅里叶变换、得到Y;
c5.将c3的结果除以c4的结果得到本步骤的结果Z，即X+Y二Z;
c6.对c5的结果求反傅里叶变换、得到U，即对Z求反傅里叶变换得到
U;
所述的U即为信道估计的结果hl、 h2、、、、、、 h128。
4. 所述的计算信道估计窗功率Phl和Ph2，包括以下操作过程
dl.取出信道估计窗1的数据hl、 h2、.....hl6;
d2.计算得到估计窗1功率Phl二 Shi2 ;
d3.取出信道估计窗2的数据hl7、 h18、、、、、、 h32; d4.计算得到估计窗2功率Ph2=Ehi2 。
i=17
5. —种由终端判断基站发射技术类型的方法，包括以下步骤 el.初始化；所述的初始化包括在终端中输入或修改程序、终端开机处
于工作状态；e2.接收基站发出的信号；
e3.获取下行同步；
e4.读取信标信道中数据；
e5.取出信标信道中的训练序列数据；
e6.检测基站使用的训练序列编号；
e7.对基站使用的原始训练序列求傅里叶变换、得到X;
e8.对终端接收的训练序列求傅里叶变换、得到Y;
e9.将e7步骤的结果除以e8步骤的结果得到本步骤的结果Z，即X +
Y二Z;
el0.对e9的结果求反傅里叶变换、得到U，即对Z求反傅里叶变换得
到U;
所述的U即为信道估计的结果hl、 h2、、、、、、 hl28;
ell.取出信道估计窗1的数据hl、 h2、、、、、、 hl6;
el2.计算得到估计窗l功率Phl^IJhi2 ;
e13.取出信道估计窗2的数据hl7、 h18、、、、、、 h32; el4.计算得到估计窗2功率Ph2二Ehi2 ;
i=17
e15.将前者Phi和后者Ph2+Ph进行比较，若前者大于后者，则进行e16 步骤获取判断答案；若前者小于或等于后者，则跳过步骤e16、直接进行 el7步骤获取判断答案；
所述的Ph是一个设定值，用于增加准确和可靠性，其大小可以根据计 算机模拟或者现场试验来确定；
el6.若步骤e15比较结果为前者大于后者，则判断答案为信标信道 未使用SCTD技术；
e17.若步骤el5比较结果为前者小于或等于后者，则判断答案为信 标信道使用了 SCTD技术。
本发明的有益效果是能获得基站使用SCTD发射分集带来的好处，达 到扩大小区覆盖范围的目的；并且，不需要修改标准，实现方案比较简单、速度快、可靠性高，不仅适用于TD-SCDMA (1.28Mcps TDD)系统，而且也 适用于TD-CDMA (3. 84Mcps TDD)系统。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
图l是实施例l的流程图
图2是实施例2的流程图
图3是实施例3的流程图
图4是实施例4的流程图
图5是本实施例5的流程图
图6是本实施例6的流程图
图7是国际标准3GPP TS25. 331中10. 3. 6. 70a的SCTD指示 图8是一般TDD终端接收机的示意图 图9是本发明终端接收机的示意图
图10是基站信标信道未使用SCTD时，终端计算的信道估计窗功率示意图之一 图11是基站信标信道未使用SCTD时，终端计算的信道估计窗功率示意图之二 图12是基站信标信道使用SCTD时，终端计算的信道估计窗功率示意图之一 图13是基站信标信道使用SCTD时，终端计算的信道估计窗功率示意图之二 图14是基站信标信道使用SCTD时，终端计算的信道估计窗功率示意图之三
上述图中，Phl是Midamble Shift m("对应的信道估计窗1的窗功率； Ph2是Midamble Shift m(2)对应的信道估计窗2的窗功率。
图10和图11表明，由于基站信标信道未使用SCTD技术，所以检测、计 算得出的Ph2的数值，与Phl相比等于不存在或很小。选择合适的Ph数值， 可以在未使用SCTD技术的情况下，得到Phl〉Ph2+Ph。
图12、图13和图14中表明，由于基站信标信道使用了SCTD技术，所以 检测、计算得出的Ph2的数值，与Phl相比或者更大、或者相等、或者略微 小。选择合适的Ph数值，可以在使用SCTD技术的情况下，Phl〈Ph2+Ph。
具体实施方式
第三代移动通信系统的TDD (Time Division Duplex)工作模式，分为 3. 84Mcps (俗称TD-CDMA或者HCR)和1. 28Mcps (俗称TD-SCDMA或者LCR)
两种码片速率。
TDD系统将位于信标位置(Beacon Location)的物理信道统称为信标 信道(Beacon Channel)。信标信道的发送功率电平恒定，称为参考功率电 平(Reference Power Level)。TDD基站发送的信标信道可以使用SCTD(Space Code Transmit Diversity)发射分集技术(参见国际标准3GPP TS25. 221 和TS25. 224)，以提高终端接收信标信道的质量或者扩大小区的覆盖范围。 TDD系统通过基站广播的系统消息中的SCTD指示(SCTD Indicator)字段 告诉终端当前基站发送的信标信道是否使用了SCTD发射分集技术(见国 际标准3GPP TS25.331或者本说明书附图7)。 TDD基站广播的系统消息 (System Information)是通过P-CCPCH (主公共控制物理信道)来承载的， 而P-CCPCH —定是信标信道。
在现有技术中， 一般是先假设信标信道没有采用SCTD发射分集来接收 信标信道，当获得SCTD Indicator后，再根据该指示信息来决定是否需 要改变接收信标信道的方法。而终端成功读取系统消息的前提条件是终 端能够正确解调信标信道的内容。即终端设备需要在未知基站是否对信标 信道采用发射分集的条件下，正确解调信标信道中的P-CCPCH以获得小区 的系统消息。如果终端在小区边缘进行小区搜索，利用现有技术无法获得 基站使用SCTD发射分集带来的好处，也无法达到扩大小区覆盖范围的目的， 反而因为终端只利用信标信道一半的功率而性能下降、或者降低覆盖范围。
实施公开的专利技术方案，需要修改标准；实现该方案比较复杂；只 适用于TD-SCDMA (1. 28Mcps TDD)系统、无法用于TD-CDMA (3. 84Mcps TDD) 系统；可靠性较差。
本发明提出的技术方案有明显的好处，比如，应用在第三代(不限于 第三代，下同)移动通信TDD系统中，不用事先读取系统消息，而直接利 用接收信号特征来计算和判断信标信道是否采用了 SCTD发射分集的方法。 应用本发明，如果当前小区采用了 SCTD发射分集，终端可以在成功读取小 区系统消息之前，即未获得基站系统消息中的SCTD Indicator之前，利用 SCTD发射分集带来的好处，从而高性能、正确地读取P-CCPCH中的系统消息或者获取其它信标信道中的信息。
本发明所称的终端、终端设备或终端接收机，包含了俗称的手机，但 不局限于手机的范畴，终端可以是任何需要或可以接收基站信号的设备， 比如在直放站、基站等设备中，都可能存在类似终端的装置来接收某一基 站的信号。
TDD系统为信标信道预留了两个固定的Midamble Shift (训练序列移 位)m(')andm(2)。注意，Midamble Shift和信道估计窗位置——对应，以 下这两个术语混用。对于3. 84Mcps TDD系统，信标信道的一个Midamble Shift对应一个固定的信道化码；对于1.28Mcps TDD系统，信标信道的一 个Midamble Shift对应两个固定的信道化码(见国际标准3GPP TS25. 224)。 在不采用SCTD发射分集时，信标信道只使用第一个Midamble Shift m(1)及 其对应的信道化码，参考功率电平全部分配给Midamble Shift m(";只有 采用SCTD发射分集时，信标信道才在原来基础上增加使用第二个Midamble Shift m(2)及其对应的信道化码，两个Midamble Shift平均分配参考功率 电平的一半。
一般的TDD终端接收机功能如图8所示，其中，信道估计技术己经广 泛使用，解扩及解调功能通常采用联合检测(Joint Detection)技术，也 可以采用其它数据检测技术。本发明的接收机如图9所示，其中信道估计 和解扩及解调功能属于公知技术，是否采用联合检测进行解扩及解调，并 非本发明的必要条件。本发明的关键在于新增加的SCTD检测功能。本发明 的SCTD检测方法，利用信标信道的信道估计结果，进行Midamble Shift (即信道估计窗位置)检测。由于Midamble Shift m")对应的信道估计窗， 不论是否采用SCTD发射分集，都必须使用，所以将Midamble Shift 111(1)对 应的信道估计窗的功率作为比较基准，如果发现基站发送的信标信道信号 中使用了 Midamble Shift m。)对应的信道估计窗，则表示该小区的信标信 道采用了 SCTD发射分集技术，反之，则没有使用SCTD发射分集技术。当 然，考虑到信标信道的信道估计窗和信道化码之间的固定关系，还可以在 信道估计窗检测的基础上，增加信道化码检测技术以增强判断的可靠性， 即以Midamble Shift m(')对应的信道化码道功率作为比较基准，如果发现 基站发送的信标信道信号中使用了 Midamble Shift 01(2)对应的信道化码，则更加可靠地表明信标信道采用了 SCTD发射分集技术。
下面，进一步说明本发明的原理、技术方案和关键要领。
第一大步，终端接收信标信道信号，利用信标信道的Midamble数据部 分进行信道估计。
第二大步，利用信道估计结果计算Midamble Shift m("和Midamble Shift m。)对应的信道估计窗的窗功率Phi和Ph2。考虑到实际信道特性和 信道估计实现的不理想性，即使基站信标信道使用了预留的Midamble Shift ra(2)，以Phi为比较基准，终端计算的Ph2相对于Phi还是可能存在一定的 偏差，所以应当考虑一个容错门限值Ph，如果Ph2+Ph 〉 Phl (条件一，本 条件中Ph为一正数)成立，则该信标信道使用了预留的Midamble Shift m(2)， 如图12、图13、图14所示；反之，如果计算出来的Ph2过小，即Ph2+Ph〉 Phl不成立，则表示基站没有使用预留的Midamble Shift m(2)，如图10、 图ll所示。
若需要进一步加强判断条件，则可以再利用信道估计结果结合信标信 道数据部分计算Midamble Shift m("和Midamble Shift m。)各自对应的信 道化码的码道功率Pcl和Pc2，同样考虑一个容错门限值Pc，如果Pc2+Pc >Pcl (条件二，本条件中Pc为一正数)，则该信标信道使用了预留的信道 化码，反之，则没有使用。
第三大步，如果上述第二大步中，条件一得到满足，或者条件一和条 件二都得到满足，则判定采用了 SCTD发射分集技术，否则判定没有采用SCTD 分集技术；
第四大步，信标信道数据、信道估计结果及SCTD检测结果，同时输入 解扩及解调的相关程序中进行数据检测。
上述门限值Ph或Pc的具体数值大小，可以根据计算机模拟或者现场 试验来确定；是否增加条件二来提高判决的正确性，也可以根据计算机模 拟或者现场试验来确定。
需要说明的是单独使用条件一进行判断，对实施本发明是完全可以的。
为了实施本发明，应当对现有的TDD终端设备的物理层软件进行修改 或增加。其中，涉及小区搜索流程及检测信标信道数据的算法，可以按照本发明的方法增加相关的控制、计算及判决步骤。
与现有技术相比，本发明不需要等到高层协议栈获得系统消息中SCTD
Indicator后、再告诉物理层是否需要按照SCTD发射分集来解调信标信道; 也不需要通过检测可靠性较差的SYNC一DL相位序列组合来获取网络侧是否 采用了 SCTD发射分集的指示。本发明直接利用信标信道所承载数据的特征， 通过算法检测是否使用了预留的信道估计窗或者预留的信道化码来判断该 小区是否使用了SCTD发射分集。采用本发明，由于可以在读取信标信道信 息和获得系统消息之前，就判断出是否可以利用SCTD发射分集信息来解调 信标信道，所以，当网络侧未使用SCTD发射分集的时候，则后续处理与现 有技术相同；而当网络侧使用了 SCTD发射分集时，可以大大提高终端解调 信标信道的准确性和可靠性，最快和最大程度地利用了 SCTD发射分集带来 的性能增益。采用本发明的终端接收机始终能够对信标信道获得最高的解 调质量，对于加快小区驻留速度、提高小区覆盖范围都有益处，还可以简 化物理层和高层协议栈之间的接口。
实施例1 。
结合图l，进行说明。图l是本发明方法的流程图。在本流程图中，说 明了本发明方法的主要流程，构成了实施本发明的完整技术方案，即能够 完成由用户终端作出的判断信标信道是否使用了SCTD发射分集技术的方法。
实施例2
结合图2，进行说明。图2是接收信标信道信号的流程图。 为了达到终端接收信标信道信号的目的，进行以下步骤
1. 初始化；所述的初始化包括在终端中输入或修改程序、终端开机处 于工作状态；
2. 接收基站发出的信号；
3. 获取下行同步；
4. 读取信标信道中数据。实施例3
结合图3，进行说明。图3是接收信道估计的流程图。
为了进行信道估计，实施以下步骤
1. 取出信标信道中的训练序列数据；
2. 检测基站使用的训练序列编号；
3. 对基站使用的原始训练序列求傅里叶变换、得到X;
4. 对终端接收的训练序列求傅里叶变换、得到Y;
5. 将c3的结果除以c4的结果得到本步骤的结果Z，即X+Y二Z;
6. 对c5的结果求反傅里叶变换、得到U，即对Z求反傅里叶变换得到
U;
所述的U即为信道估计的结果hl、 h2、、、、、、 h128。
实施例4
结合图4，进行说明。图4是计算信道估计窗功率Phl和Ph2的流程图。 为了计算信道估计窗功率Phl和Ph2，进行以下步骤
1. 取出信道估计窗1的数据hl、 h2、、、、、、 hl6;
2. 计算得到Phl=￡hi2
3. 取出信道估计窗2的数据hl7、 h18、、、、、、 h32;
4. 计算得到Ph2=Shi2
i=17
实施例5
结合图5，进行说明。
图5是实施本发明方法的又一个流程图。与实施例l和图l相比，增加了 "现有方法解扩及解调信标信道"的步骤内容，增加了 "利用基站发射分 集高质量解扩及解调信标信道"的步骤内容。
实施例6结合图6，进行说明。
图6是实施本发明方法的又一个流程图。本实施例的步骤更为详细、具体。
权利要求
1.一种由终端判断基站发射技术类型的方法，包括以下步骤a1.终端接收信标信道信号；a2.进行信道估计；a3.计算信道估计窗功率Ph1和Ph2；a4.将前者Ph1和后者Ph2+Ph进行比较，若前者大于后者，则进行a5步骤获取判断答案；若前者小于或等于后者，则跳过步骤5、直接进行a6步骤获取判断答案；所述的Ph是一个设定值，用于增加准确和可靠性，其大小可以根据计算机模拟或者现场试验来确定；a5.若步骤a4比较结果为前者大于后者，则判断答案信标信道未使用SCTD技术；a6.若步骤a4比较结果为前者小于或等于后者，则判断答案信标信道使用了SCTD技术。
2. 根据权利要求1所述的一种由终端判断基站发射技术类型的 方法，其特征是所述的终端接收信标信道信号，包括以下操作过程:bl.初始化；所述的初始化包括在终端中输入或修改程序、终端 开机处于工作状态；b2.接收基站发出的信号；b3.获取下行同步；b4.读取信标信道中数据。
3. 根据权利要求1所述的一种由终端判断基站发射技术类型的方法，其特征是所述的进行信道估计，包括以下操作过程 'Cl.取出信标信道中的训练序列数据； c2.检测基站使用的训练序列编号；C3.对基站使用的原始训练序列求傅里叶变换、得到X; c4.对终端接收的训练序列求傅里叶变换、得到Y;c5.将c3的结果除以c4的结果得到本步骤的结果Z，即X + Y=Z; c6.对c5的结果求反傅里叶变换、得到U，即对Z求反傅里叶变换得到U;所述的U即为信道估计的结果hl、 h2......h128。
4. 根据权利要求1所述的一种由终端判断基站发射技术类型的 方法，其特征是所述的计算信道估计窗功率Phl和Ph2，包括以下 操作过程dl.取出信道估计窗l的数据hl、 h2......hl6;d2.计算得到估计窗1功率Phl= Shi2 ;i=1d3.取出信道估计窗2的数据hl7、 h18......h32;d4.计算得到估计窗2功率Ph2-Ehi2。i=17
5. —种由终端判断基站发射技术类型的方法，包括以下步骤.-el.初始化；所述的初始化包括在终端中输入或修改程序、终端开机处于工作状态；e2.接收基站发出的信号；e3.获取下行同步；e4.读取信标信道中数据；e5.取出信标信道中的训练序列数据；e6.检测基站使用的训练序列编号；e7.对基站使用的原始训练序列求傅里叶变换、得到X;e8.对终端接收的训练序列求傅里叶变换、得到Y;e9.将e7步骤的结果除以e8步骤的结果得到本步骤的结果Z， 即X+Y=Z;e10.对e9的结果求反傅里叶变换、得到U，即对Z求反傅里叶 变换得到U;所述的U即为信道估计的结果hl、 h2......hl28;ell.取出信道估计窗1的数据hl、 h2、、、、、、 hl6;e12.计算得到估计窗1功率PhPEhi2 ;i=1e13.取出信道估计窗2的数据hl7、 h18、、、、、、 h32; el4.计算得到估计窗2功率Ph2=Ehi2 ;i=17el5.将前者Phl和后者Ph2+Ph进行比较，若前者大于后者，则 进行e16步骤获取判断答案；若前者小于或等于后者，则跳过步骤 e16、直接进行el7步骤获取判断答案；所述的Ph是一个设定值，用于增加准确和可靠性，其大小可以 根据计算机模拟或者现场试验来确定；el6.若步骤e15比较结果为前者大于后者，则判断答案为信标 信道未使用SCTD技术；e17.若步骤e15比较结果为前者小于或等于后者，则判断答案 为信标信道使用了SCTD技术。
全文摘要
本发明是一种由终端判断基站发射技术类型的方法，涉及移动通信技术领域。为了解决现有技术的以下问题无法达到扩大小区覆盖范围的目的、以及其他缺陷，本发明提出了以下技术方案。一种判断信标信道是否使用了SCTD技术的方法，包括步骤a1.终端接收信标信道信号；a2.进行信道估计；a3.计算信道估计窗功率Ph1和Ph2；a4.将前者Ph1和后者Ph2+Ph进行比较；a5.若步骤a4比较结果为前者大于后者，则判断信标信道未使用SCTD技术；a6.若步骤a4比较结果为前者小于或等于后者，则判断信标信道使用了SCTD技术。本发明的有益效果是能获得基站使用SCTD发射分集带来的好处，达到扩大小区覆盖范围的目的，并且，不需要修改标准等等。
文档编号H04B7/04GK101321369SQ200710041799
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者孙飞雪 申请人:杰脉通信技术(上海)有限公司