專(zhuān)利名稱(chēng)：Td－scdma移動(dòng)通信系統(tǒng)中確定波束成形起始點(diǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量的方法；更確切地說(shuō)，涉及一種在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，采用智能天線技術(shù)時(shí)，對(duì)波束成形的起始點(diǎn)進(jìn)行控制，以便改善通信質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiplex Access，時(shí)分同步碼分多址)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于采用智能天線技術(shù)可以有效地改善信號(hào)的發(fā)射、傳輸和接收性能，因此智能天線技術(shù)已成為T(mén)D-SCDMA系統(tǒng)的一大特色。采用該技術(shù)時(shí)，通過(guò)其中的波束成形手段，每個(gè)用戶(hù)都能得到自己“專(zhuān)用的”的波束。也就是說(shuō)，基站可以根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的位置，生成專(zhuān)供與該用戶(hù)通信的波束。
一種簡(jiǎn)單而有效的波束成形算法是所謂的波束格柵法(GOB)，該方法在用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向(DOA)上從一系列預(yù)先選定的波束中選取一個(gè)最好的波束用于與用戶(hù)進(jìn)行通信。在操作中，先計(jì)算某個(gè)預(yù)定波束上的上行信號(hào)的增益，然后用所計(jì)算出的增益中的最大的那個(gè)增益來(lái)傳輸下行通信信號(hào)波束。
這種方法在大多數(shù)情況下，采用的是平均的GOB。該方法是先計(jì)算各個(gè)預(yù)先選定的波束的平均增益，然后再選取計(jì)算所得平均增益中的最大增益來(lái)傳輸下行通信信號(hào)。
在基站與用戶(hù)設(shè)備之間建立連接的過(guò)程中，在大多數(shù)情況下，在用戶(hù)設(shè)備開(kāi)始向基站發(fā)送信號(hào)之前，基站已經(jīng)開(kāi)始對(duì)其專(zhuān)用信道(dedicated channel)進(jìn)行接收。在這種情況下，基站在該信道只能接收到噪聲，而不能得到正確的該專(zhuān)用信道信號(hào)增益的測(cè)量結(jié)果。
上述情況下所進(jìn)行的測(cè)量顯然會(huì)影響到平均到達(dá)方向增益的結(jié)果并影響到對(duì)波束的正確選擇。如果所選擇的波束完全錯(cuò)誤，用戶(hù)設(shè)備就無(wú)法從基站接收到信號(hào)。
因此，何時(shí)開(kāi)始波束成形以及如何處理起始點(diǎn)對(duì)于提高波束成形的精度來(lái)說(shuō)非常重要。
在現(xiàn)有技術(shù)中，確定起始點(diǎn)的方法是估計(jì)基站接收信號(hào)的信道沖激響應(yīng)(CIR)。如果信道沖激響應(yīng)的峰值大于一個(gè)門(mén)限，就可以認(rèn)為用戶(hù)設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始向基站傳送信號(hào)，此時(shí)基站就可以進(jìn)行波束成形，并向用戶(hù)設(shè)備發(fā)送信號(hào)。采用這種方法可以使基站擺脫錯(cuò)誤測(cè)量的問(wèn)題。此方法的檢測(cè)速度為大約一個(gè)幀，由于此速度較快，當(dāng)用戶(hù)設(shè)備開(kāi)始傳送信號(hào)時(shí)不會(huì)將有用信息丟掉。不過(guò)，由于這種方法中所執(zhí)行的判據(jù)非常簡(jiǎn)單，所帶來(lái)的差錯(cuò)檢測(cè)率(ErrorDetection Rate)較高。也就是說(shuō)，它有時(shí)會(huì)將干擾當(dāng)成有用的信號(hào)來(lái)處理。
已有技術(shù)的另一種方法是利用循環(huán)校驗(yàn)法(CRC)。在循環(huán)校驗(yàn)通過(guò)之前，波束成形的步驟不會(huì)被啟動(dòng)。這種方法的可靠性較前一種方法高得多。但是，這種方法的檢測(cè)速度很慢。
通常，在循環(huán)校驗(yàn)通過(guò)后，可以將循環(huán)校驗(yàn)之前的那些幀的到達(dá)方向存儲(chǔ)起來(lái)并多次使用。但是，在TD-SCDMA系統(tǒng)的一些特定的過(guò)程中，例如跨區(qū)切換過(guò)程(handover access)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入進(jìn)程(packed data access)中，當(dāng)用戶(hù)設(shè)備發(fā)射完信號(hào)以后，它只是在等待基站傳來(lái)的數(shù)據(jù)，有時(shí)需要經(jīng)過(guò)上千幀信號(hào)周期以后用戶(hù)設(shè)備才能同基站成功地“握手”。在這些情況下，利用上述的現(xiàn)有技術(shù)，基站難以準(zhǔn)時(shí)地用正確的波束向用戶(hù)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。
具體地說(shuō)，在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，當(dāng)用戶(hù)設(shè)備請(qǐng)求基站進(jìn)行語(yǔ)音通信時(shí)，只需在公共信道發(fā)送請(qǐng)求，占用兩個(gè)擴(kuò)頻碼，即可能得到基站的響應(yīng)，從而建立起語(yǔ)音通信。但是有兩類(lèi)專(zhuān)用信號(hào)與語(yǔ)音通信信號(hào)不同。一類(lèi)是當(dāng)用戶(hù)設(shè)備在跨區(qū)移動(dòng)，另一類(lèi)是當(dāng)用戶(hù)設(shè)備進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳輸。在這兩種情況下，用戶(hù)設(shè)備在向基站發(fā)送握手信號(hào)時(shí)，不但要使用公共信道，還需要在專(zhuān)用信道中發(fā)送一些補(bǔ)充信息，才能完成握手過(guò)程。
這類(lèi)不同于語(yǔ)音通信的特殊信號(hào)的共同特點(diǎn)是，所涉及的用戶(hù)設(shè)備在與基站握手時(shí)沒(méi)有循環(huán)校驗(yàn)步驟，同時(shí)握手時(shí)除使用公用信道外，還需在專(zhuān)用信道中發(fā)送握手的補(bǔ)充信息。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，當(dāng)用戶(hù)設(shè)備向基站傳送非語(yǔ)音信號(hào)的特殊格式的信號(hào)時(shí)，快速準(zhǔn)確地確定基站下行信號(hào)進(jìn)行的波束成形的起始點(diǎn)。
在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，目前這種有別于非語(yǔ)音信號(hào)的特殊格式信號(hào)只可以是跨區(qū)切換請(qǐng)求信號(hào)，或者是分組數(shù)據(jù)通信信號(hào)。
本發(fā)明公開(kāi)了一種在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中確定波束成形的起始點(diǎn)的方法，其中用戶(hù)設(shè)備向基站發(fā)送非語(yǔ)音通信信號(hào)，包括(1)當(dāng)基站處于專(zhuān)用信道信號(hào)接收狀態(tài)時(shí)，基站等待用戶(hù)設(shè)備發(fā)送非語(yǔ)音通信信號(hào)；(2)基站接收到非語(yǔ)音通信信號(hào)以后，計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向增益，并生成一個(gè)下行波束，用于傳送相應(yīng)于上述非語(yǔ)音通信信號(hào)的特殊形式的信號(hào)；(3)使信號(hào)的到達(dá)方向增益保持不變，直到基站接收到一個(gè)新的切換接入信道信號(hào)；(4)重復(fù)(3)的過(guò)程，直到數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得到通過(guò)；(4)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)后，開(kāi)啟正常的波束成形過(guò)程。
具體地說(shuō)，本發(fā)明的上述構(gòu)思可以體現(xiàn)在下面的兩種情況第一種情況下，在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為確定用戶(hù)設(shè)備在跨區(qū)切換過(guò)程中波束成形的起始點(diǎn)，所采用的步驟包括(1)當(dāng)基站處于專(zhuān)用信道信號(hào)接收狀態(tài)時(shí)，基站等待切換接入信道信號(hào)；(2)基站接收到切換接入信道信號(hào)以后，計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向增益，并生成一個(gè)下行波束，用于傳送幀數(shù)指示信道信號(hào)；(3)使下行信號(hào)的到達(dá)方向增益保持不變，直到基站接收到一個(gè)新的切換接入信道信號(hào)；(4)重復(fù)(3)的過(guò)程，直到數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得到通過(guò)；(5)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)后，開(kāi)啟正常的波束成形過(guò)程。
第二種情況下，在TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為確定用戶(hù)設(shè)備在進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信中波束成形的起始點(diǎn)，所采用的步驟包括(1)當(dāng)基站處于專(zhuān)用信道信號(hào)接收狀態(tài)時(shí)，基站等待分組接入信道信號(hào)；(2)基站接收到分組接入信道信號(hào)以后，計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向增益，并生成一個(gè)下行波束，用于傳送分組接入命令正確應(yīng)答信號(hào)；(3)使下行信號(hào)的到達(dá)方向增益保持不變，直到基站接收到一個(gè)新的分組接入信道信號(hào)(4)重復(fù)(3)的過(guò)程，直到數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)；(5)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)后，開(kāi)啟正常的波束成形過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明，在上述特殊的過(guò)程中，例如在進(jìn)行跨區(qū)切換時(shí)，用戶(hù)設(shè)備首先在專(zhuān)用信道發(fā)送一個(gè)切換接入信道(HOACH)信號(hào)。當(dāng)基站接收到此信號(hào)以后，會(huì)發(fā)出一個(gè)幀數(shù)指示信道(FNICH)信號(hào)。具體地說(shuō)，當(dāng)基站檢測(cè)到切換接入信道信號(hào)后，基站即進(jìn)行波束成形，用切換接入信道的上行信號(hào)來(lái)生成一個(gè)下行波束。也就是說(shuō)，幀數(shù)指示信道信號(hào)的波束是由切換接入信道信號(hào)產(chǎn)生的。在此之后，到達(dá)方向增益不會(huì)發(fā)生改變，直到基站接收到第二個(gè)切換接入信道信號(hào)，或者數(shù)據(jù)塊的周期性冗余檢驗(yàn)得以通過(guò)。也就是說(shuō)，在此期間下行波束將保持不變。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于，基站在特定的進(jìn)程中對(duì)一些特殊的信道信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)基站檢測(cè)到這些特殊信道的信號(hào)時(shí)，它會(huì)計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向的增益并生成下行信號(hào)波束。
采用本發(fā)明的方法，可以較高的精度快速地(例如在幾幀或幾十幀內(nèi))確定波束成形的起始點(diǎn)，建立基站與用戶(hù)設(shè)備之間正常的聯(lián)系。
具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行模擬的結(jié)果顯示，用戶(hù)設(shè)備在采用本發(fā)明方法進(jìn)行非語(yǔ)音通信時(shí)，通常可在幾幀至幾十幀的時(shí)段內(nèi)，與基站建立通信聯(lián)系，進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳送。
權(quán)利要求
1，TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中確定波束成形起始點(diǎn)的方法，用于確定用戶(hù)設(shè)備在跨區(qū)切換過(guò)程中下行信號(hào)所需的波束成形的起始點(diǎn)，包括(1)當(dāng)基站處于專(zhuān)用信道信號(hào)接收狀態(tài)時(shí)，基站等待切換接入信道信號(hào)；(2)基站接收到切換接入信道信號(hào)以后，計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向增益，并生成一個(gè)下行波束，用于傳送幀數(shù)指示信道信號(hào)；(3)使下行信號(hào)的到達(dá)方向增益保持不變，直到基站接收到一個(gè)新的切換接入信道信號(hào)；(4)重復(fù)(3)的過(guò)程，直到數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得到通過(guò)；(5)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)后，開(kāi)啟正常的波束成形過(guò)程。
2，TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中確定波束成形的起始點(diǎn)的方法，用于確定用戶(hù)設(shè)備在進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信中下行信號(hào)所需的波束成形的起始點(diǎn)，包括(1)當(dāng)基站處于專(zhuān)用信道信號(hào)接收狀態(tài)時(shí)，基站等待分組接入信道信號(hào)；(2)基站接收到分組接入信道信號(hào)以后，計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向增益，并生成一個(gè)下行波束，用于傳送分組接入命令正確應(yīng)答信號(hào)；(3)使下行信號(hào)的到達(dá)方向增益保持不變，直到基站接收到一個(gè)新的分組接入信道信號(hào)(4)重復(fù)(3)的過(guò)程，直到數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)；(5)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得以通過(guò)后，開(kāi)啟正常的波束成形過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在TD－SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中確定波束成形的起始點(diǎn)的方法，用戶(hù)設(shè)備向基站發(fā)送非語(yǔ)音通信信號(hào)，此類(lèi)信號(hào)為跨小區(qū)移動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)或者分組數(shù)據(jù)通信信號(hào)，當(dāng)基站處于專(zhuān)用信道并接收到非語(yǔ)音通信信號(hào)以后，計(jì)算信號(hào)的到達(dá)方向增益，并生成一個(gè)下行波束，用于傳送相應(yīng)于上述非語(yǔ)音通信信號(hào)的特殊形式的信號(hào)，使信號(hào)的到達(dá)方向增益保持不變，直到基站接收到一個(gè)新的切換接入信道信號(hào)；重復(fù)上述過(guò)程，直到數(shù)據(jù)塊的循環(huán)校驗(yàn)得到通過(guò)，此時(shí)開(kāi)啟正常的波束成形過(guò)程。
文檔編號(hào)H04B7/02GK1801997SQ20041008233
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者肖磊, 黃浩學(xué) 申請(qǐng)人:西門(mén)子(中國(guó))有限公司