专利名称：同频多小区观测时差的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种TD-SCDMA通信技术，尤其是一种准确测量多小区观测 时间差(OTD)的方法。
背景技术：
在TD-SCDMA通信系统中，终端设备(UE)需要进行相邻小区测量，以 便能够找到具有更好通信质量的服务小区，测量的一项主要内容是相邻小 区系统帧号间(SFN-SFN)观测时间差(0TD)信息。UE可以基于第O时隙 (TS0)的中间导频序列(midamble)码或者下行导频时隙(DwPTS)信息 来对每个相邻小区进行单独估计，基于接收的midamble码部分做OTD测量 时，可支持的小区间偏差范围较小，所以通常情况下，UE都是基于下行DwPTS 信息来对每个小区进行单独OTD测量的。
如图1所示为下行DwPTS的时隙结构，其中发送的下行导频信道 (DwPCH)信息取决于小区的下行导频(SYNC-DL)码号，相邻小区采用不同 的SYNC-DL码号，通用的OTD测量方法是利用相邻小区的SYNC-DL码与接 收到的DwPTS信息进行滑动求相关，得到最大功率峰所在位置，然后与本 小区DwPTS参考时间进行相减，得出对应邻小区的OTD值。
基于快速傅立叶变换(FFT)的单邻小区峰值位置估计的方法如下。
如图1所示，接收从本小区DwPTS峰值位置前的32chip开始的连续 128个chip数据，用向量e表示，对应相邻小区SYNC-DL码用向量s表示， s为64长训练序列，将s扩展为128长的序列
￥(z) = s* (130-0 ! = 66 128
其中ll'表示求共轭，s(0表示向量s的第/个元素。基于FFT变换求解信道 冲击响应<formula>formula see original document page 6</formula>
上式中h(/),/" 64即为训练序列s对e的滑动求相关值。
求上述h(/),^l 64的各抽头功率，寻找最大的功率对应的索引/_，显 然因本小区为参考，本小区的DwPCH起始位置为Z-33，则对应邻小区的当 前时隙0TD为
,丄-33 (3)
因为瞬时测量的0TD值可能有很大的误差，所以可以利用一个遗忘因 子^对0TD进行平滑
<formula>formula see original document page 6</formula>(4)
以上给出的测量0TD的方法为一种应用于单邻小区0TD值的通用的测 量方法，其优点是实现比较简单。但是，当在同频组网环境下，特别是UE 处于多个相邻小区的边界处时，同时来自于多个小区的干扰信号会使通用 的0TD测量方法的结果很差，无法满足性能上的需求。
发明内容
本发明专利的目的旨在提供一种适用于同频多小区观察时差的测量 方法，能够利用接收的下行DwPTS信息，通过本小区的终端信息准确的估 计出各邻小区OTD值。
这种同频多小区观察时差的测量方法，其特征在于利用本小区接收 下来的DwPTS信息、并通过本小区的广播信息获得的相邻小区SYNC-DL码 配置信息，通过单小区信道估计、有效径判别门限计算、串行干扰抵消排 序、串行干扰抵消计算各小区信道冲击响应、各小区信道冲击响应峰值位 置计算及各相邻小区0TD均值更新六步骤，最终获得各相邻小区的观察时 差。
所述的单邻小区峰值位置估计的方法依据于FFT变换，其做法是 接收从本小区DwPTS峰值位置前的32chip开始的连续128个chip数
据，用向量e表示，对应相邻小区SYNC-DL码用向量s表示，s为64长训练
序列，将s扩展为128长的序列<formula>formula see original document page 7</formula>
其中s(/)表示向量s的第f个元素，基于FFT变换求解信道冲击响应
<formula>formula see original document page 7</formula>
上式中11。,/ = 1~64即为训练序列8对6的滑动求相关值， 求上述h(/)，hl 64的各抽头功率，寻找最大的功率对应的索引 /_，显然因本小区为参考，本小区的下行导频信道(DwPCH)起始位置 为/ = 33，则对应邻小区的当前时隙OTD为07Z^"-33 ，因为瞬时测量 的0TD值可能有很大的误差，所以利用一个遗忘因子p对0TD进行平滑获 得 一
所述的有效径判别门限计算是依据AC/)=|h,(;f 求得信道冲击
响应各小区的抽头功率，并对所有的抽头功率寻找最小的A.乂个求平均即
得到有效径判别门限^，其中考虑到多径信道的可分辨抽头数一般小于8 条，通常选择Z,128-8。
所述的串行干扰抵消排序方法是
a) 找出i^(力！' = 1~^，_/ = 1~128中最大的￡.乂个值；
b) 计算上述Z.乂个值中分属于不同小区的功率和；
C)对各小区上述功率和进行降序排列，排列顺序即为小区串行干扰抵 消顺序。
所述的串行干扰抵消计算各小区信道冲击响应过程是
a) 恢复第/小区信息
E = E + FFr(h").xS
b) 求第Z个小区的信道冲击响应c) 计算h^各抽头功率，保留h!"中功率最大的8条径，判断这8条径 功率与有效径判决门限/ w^的大小，保留超过门限的径，将低于门限 的径置为O,从而得到hf，,)为判决门限加权值，其初始设置较高， 随着A的增大而逐级递减。
d) 去掉第/小区带来的干扰后，继续进行下次迭代
E-E-FFT(h;(")'xS
如果是最后一级(第K级)串行干扰抵消过程，输出信道冲击响应结 果hi"，^l i^， (7)式中当it-l时，得到各小区信道冲击响应
h;(0)-o / = i~ivc。
以本小区DwPCH起始位置为本小区信道冲击响应的峰值位置，即为
t ，贝iJ各相邻小区的峰值位置分别为yL,t,…e 。
各相邻小区的0TD值的更新方法是
a) 如果h!K)(4)f < A" J,说明当前在接收机端的第/小区信号较弱， 不更新该小区OTD值，否则依照orzr_/^更新邻小区当前时隙的0TD 值； — 一
b) 按照^ = (1-P).^+/J.on)对第!'小区OTD值进行滑动求平均 得到"j、区0TD均值。
根据以上技术方案提出的这种同频多小区观察时差的测量方法，特别 适用当UE处于多个相邻小区的边界处时对同频多小区观察时差的准确测 量，解决了传统测量0TD结果很差，无法满足性能上需求的缺陷。对于第 三代TD-SCDMA通信系统的广泛推广应用提供了技术支持。
图l为下行DwPTS结构示意图2为邻小区0TD测量过程流程示意图3串行干扰抵消求各小区信道冲击响应流程示意图。
具体实施例方式
如图2所示的本发明，包括6步实施过程，其具体步骤如下
假设有K个小区(包括本小区)，每小区对应的下行导频序列用
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 =评r(H)
的方式分别估计各小区的信道冲击响应h,，hl,2，L 乂。 采用如下方法计算各小区有效径判别门限
1) 求信道冲击响应各抽头功率
,=|h,(/)|2 (5)
2) 对所有的抽头功率(即对所有的/和_/)寻找最小的^.乂个求平 均即得到有效径判别门限^ ，其中考虑到多径信道的可分辨抽头数一
般小于8条，通常选择丄￡=128-8。
基于串行干扰抵消原理精确求解各小区信道冲击响应，需要对各小区 串行干扰抵消顺序进行排序，排序方法如下
1) 找出尸/z,(力/ = 1~乂，/ = 1~128中最大的￡.乂个值
2) 计算上述Z.乂个值中分属于不同小区的功率和
3) 对各小区上述功率和进行降序排列，排列顺序即为小区串行干扰 抵消顺序。
得到小区串行干扰抵消顺序后(加入顺序从1 乂)，进行多级串行干 扰抵消以精确求解各小区信道冲击响应，首先针对每个小区，求解
O
(6)
其中O为64X1维全零向量。
然后对各小区进行串行干扰抵消，其中对应第)t级的第/个小区串行干 扰抵消过程如下1) 恢复第/小区信息
E = E + FFr(h").xS (7) 求第/个小区的信道冲击响应
2)
hf)=/FFT(g.xE) (8)
3) 计算h!"各抽头功率，保留h!"中功率最大的8条径，判断这8条 径功率与有效径判决门限,^的大小，保留超过门限的径，将低于门限的 径置为0，从而得到h;W， / ("为判决门限加权值，其初始设置较高，随着/fc 的增大而逐级递减。
4) 去掉第/小区带来的干扰后，继续进行下次迭代
E = E-WT(h;w).xS (9)
如果是最后一级(第《级)串行干扰抵消过程，输出信道冲击响应结 果h"，^l A^式中当hl时，有
h;(0)=o (10) 得到各小区信道冲击响应后，基于本小区DwPTS起始位置，计算各邻 小区0TD值。本小区DwPTS起始位置为本小区信道冲击响应的峰值位置，
即为L，假设各邻小区的峰值位置分别为/L^^，…《;。 对第/小区OTD值按照如下方法进行更新
1) 如果||^(4)|2<,^，说明当前在接收机端的第H、区信号较 弱，不更新该小区OTD值，否则继续第2)步
2) 更新邻小区当前时隙的OTD值
—07 '=厶—L (11)
3) 按照^-(l-p).^+,oro式对第/小区OTD值进行滑动求平 均得到该小区OTD均值。
权利要求
1、一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征在于利用本小区接收下来的DwPTS信息、并通过本小区的广播信息获得的相邻小区SYNC-DL码配置信息，通过单小区信道估计、有效径判别门限计算、串行干扰抵消排序、串行干扰抵消计算各小区信道冲击响应、各小区信道冲击响应峰值位置计算及各相邻小区OTD均值更新六步骤，最终获得各相邻小区的观察时差。
2、 如权利要求l所述的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特 征在于所述的单邻小区峰值位置估计的方法依据于FFT变换，其做法是接收从本小区DwPTS峰值位置前的32chip开始的连续128个chip数 据，用向量e表示，对应相邻小区SYNC-DL码用向量s表示，s为64长训练 序列，将s扩展为128长的序列<formula>formula see original document page 2</formula>其中s(/)表示向量s的第f个元素，基于FFT变换求解信道冲击响应<formula>formula see original document page 2</formula>上式中11(/)，/ = 1~64即为训练序列8对6的滑动求相关值， 求上述h(0,hl 64的各抽头功率，寻找最大的功率对应的索引 /_，显然因本小区为参考，本小区的下行导频信道起始位置为,、33，则 对应邻小区的当前时隙0丁0为6>7 -/_-33 ,因为瞬时测量的OTD值可能 有很大的误差，所以利用一个遗忘因子p对OTD进行平滑获得
3、 如权利要求1所述的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征在于所述的有效径判别门限计算是依据W,(/) = |h,(7f求得信道冲击 响应各小区的抽头功率，并对所有的抽头功率寻找最小的i^戈个求平均即 得到有效径判别门限^。
4、 如权利要求1所述的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征在于所述的串行干扰抵消排序方法是a) 找出户/z,X/) / = 1~乂，_/ = 1~128中最大的^乂个值；b) 计算上述Z.乂个值中分属于不同小区的功率和；C)对各小区上述功率和进行降序排列，排列顺序即为小区串行干扰抵 消顺序。
5、 如权利要求1所述的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征 在于所述的串行干扰抵消计算各小区信道冲击响应过程是a) 恢复第f小区信息E = E + FFr(h").xSb) 求第/个小区的信道冲击响应h卩)"FF丰xE)c) 计算h!"各抽头功率，保留h!"中功率最大的8条径，判断这8条径 功率与有效径判决门限^"^的大小，保留超过门限的径，将低于门限 的径置为0，从而得到h;W， ^"为判决门限加权值，其初始设置较高， 随着/t的增大而逐级递减。d) 去掉第/小区带来的干扰后，继续进行下次迭代E = E_F^T(hf)).xS 如果是最后一级(第《级)串行干扰抵消过程，输出信道冲击响应结 果h^,^l 乂， (7)式中当* = 1时，得到各小区信道冲击响应h;(0)=o / = i~ivc。
6、 如权利要求l所述的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征 在于以本小区DwPCH起始位置为本小区信道冲击响应的峰值位置，即为乙，贝U各相邻小区的峰值位置分别为UL,L y二 。
7、 如权利要求l所述的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征 在于各相邻小区的0TD值的更新方法是a) 如果h;H)f ^ ，说明当前在接收机端的第M、区信号较弱， 不更新该小区OTD值，否则依照OTP' -L更新邻小区当前时隙的OTD 值； 一 —b) 按照^ = (l-/7).^+p.07Z)对第/小区OTD值进行滑动求平均 得到M、区0TD均值。
全文摘要
本发明介绍的一种同频多小区观察时差的测量方法，其特征在于利用本小区接收下来的DwPTS信息、并通过本小区的广播信息获得的相邻小区SYNC-DL码配置信息，通过单小区信道估计、有效径判别门限计算、串行干扰抵消排序、串行干扰抵消计算各小区信道冲击响应、各小区信道冲击响应峰值位置计算及各相邻小区OTD均值更新六步骤，最终获得各相邻小区的观察时差。特别适用当UE处于多个相邻小区的边界处时对同频多小区观察时差的准确测量，解决了传统测量OTD结果很差，无法满足性能上需求的缺陷。对于第三代TD-SCDMA通信系统的广泛推广应用提供了技术支持。
文档编号H04W24/00GK101442768SQ20071017065
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者孙飞雪 申请人:杰脉通信技术(上海)有限公司;晨星半导体股份有限公司