專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于時(shí)分雙工系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)的時(shí)隙結(jié)構(gòu)，尤其針對(duì)終端高速移動(dòng)時(shí)TDD時(shí)隙結(jié)構(gòu)中輔助導(dǎo)頻的排列方式。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高速率和高質(zhì)量無(wú)線通信業(yè)務(wù)的需求顯著增長(zhǎng)。這種顯著增長(zhǎng)的需求激勵(lì)著人們研究新一代的移動(dòng)通信系統(tǒng)，時(shí)分雙工(TDD)模式由此進(jìn)入人們的眼簾。在對(duì)TDD模式的研究中，人們發(fā)現(xiàn)其發(fā)射和接收信號(hào)在不同時(shí)隙中進(jìn)行，彼此之間采用一定的保護(hù)時(shí)間予以分離，不需要分配對(duì)稱(chēng)頻段的頻率。在進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，使用該模式可以靈活改變上行和下行時(shí)隙的比例，充分利用有限的無(wú)線電頻譜資源。該模式在第三代移動(dòng)通信乃至超三代的移動(dòng)通信方案中具有一定的競(jìng)爭(zhēng)性。另一方面，使用該模式的系統(tǒng)多采用間歇導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)抗快衰落能力相對(duì)較差。以圖1所示的TDD典型系統(tǒng)——TD-SCDMA為例，當(dāng)終端高速運(yùn)動(dòng)從而信道變化劇烈時(shí)，TDD系統(tǒng)時(shí)隙中的間歇導(dǎo)頻，無(wú)法準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)部分的信道變化，以間歇導(dǎo)頻估計(jì)出的信道值用于整個(gè)時(shí)隙，則無(wú)疑帶來(lái)系統(tǒng)性能的極大下降，使得TDD支持高速運(yùn)動(dòng)終端的能力較FDD差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有TDD系統(tǒng)中存在的間歇式導(dǎo)頻難以應(yīng)對(duì)終端高速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于時(shí)分雙工系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻方法，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于時(shí)分雙工系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻方法，包括步驟
當(dāng)終端在所述時(shí)分雙工系統(tǒng)中高速移動(dòng)時(shí)，在傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸輔助導(dǎo)頻，其中所述輔助導(dǎo)頻占用所述時(shí)分雙工系統(tǒng)的資源，并且在時(shí)間上與所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步地傳輸所述輔助導(dǎo)頻。輔助導(dǎo)頻可獨(dú)立地或與原有間歇導(dǎo)頻結(jié)合進(jìn)行信道估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，通過(guò)增加輔助導(dǎo)頻，可以記錄信道的變化，從而得到精確的信道信息，改善終端高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)性能。


下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例來(lái)描述本發(fā)明輔助導(dǎo)頻的構(gòu)造方法。
圖1示出了在現(xiàn)有TD-SCDMA中終端高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的信道幅度-時(shí)間特性曲線；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的輔助導(dǎo)頻示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的低密度輔助導(dǎo)頻示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于TD-SCDMA系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻排列示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的基于輔助導(dǎo)頻模式的TD-SCDMA信道特性估計(jì)，其中車(chē)速為120km/h；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的基于輔助導(dǎo)頻信道估計(jì)的系統(tǒng)性能，其中車(chē)速為120km/h。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中，對(duì)于終端高速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)，在傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同時(shí)并行傳輸輔助導(dǎo)頻。輔助導(dǎo)頻可以與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相互正交，以消除二者之間的干擾。設(shè)待發(fā)送的輔助導(dǎo)頻為d0，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為di。令X0、X1、…、Xi、…代表這樣的一組特定的正交化運(yùn)算設(shè)X0-1、X1-1、…、Xi-1、…與X0、X1、…、Xi、…一一對(duì)應(yīng)、互為反運(yùn)算，則Xi-1、Xj滿(mǎn)足當(dāng)i＝j(luò)時(shí)，X-1i[Xj(a)]=a,]]>當(dāng)i≠j時(shí)，X-1i[Xj(a)]=0.]]>使s0＝X0(d0)、si＝Xi(di)，則s0與si相互正交，信道中傳輸?shù)男盘?hào)為s＝s0+si。
對(duì)于不同的移動(dòng)通信系統(tǒng)，正交化運(yùn)算Xi表現(xiàn)形式不同，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)資源的不同分配方式。對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)，Xi表現(xiàn)為擴(kuò)頻，系統(tǒng)資源主要用碼分配，輔助導(dǎo)頻占用系統(tǒng)碼道資源。對(duì)于使用OFDM技術(shù)的系統(tǒng)，Xi表現(xiàn)為信號(hào)進(jìn)行正交化載波調(diào)制，系統(tǒng)資源主要用載波分配，輔助導(dǎo)頻占用系統(tǒng)子載波資源。圖2為輔助導(dǎo)頻的示意圖，橫軸代表時(shí)間，縱軸為輔助導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)占用的系統(tǒng)資源。
根據(jù)終端實(shí)際的移動(dòng)速度及性能需求，輔助導(dǎo)頻的密度可以采用不同的比例。圖2所示的輔助導(dǎo)頻為高車(chē)速下采用的高密度導(dǎo)頻，一個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)。圖3為中等車(chē)速或性能要求不高時(shí)的偏低密度輔助導(dǎo)頻，以一個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)應(yīng)多個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)，在導(dǎo)頻間歇處可以傳遞少量數(shù)據(jù)。
下面舉例說(shuō)明輔助導(dǎo)頻在TD-SCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用。
采用輔助導(dǎo)頻模式的TD-SCDMA系統(tǒng)時(shí)隙結(jié)構(gòu)如圖4所示，在此輔助導(dǎo)頻占用一特定碼道，稱(chēng)之為導(dǎo)頻碼道。為保持導(dǎo)頻碼道與數(shù)據(jù)碼道之間的正交性，輔助導(dǎo)頻的704個(gè)chip，由與擴(kuò)頻之前的數(shù)據(jù)序列等長(zhǎng)的導(dǎo)頻序列經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻獲得，分為前后各352chip對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)排列，其余依原有時(shí)隙結(jié)構(gòu)放置間歇導(dǎo)頻或留空。
令dk(ns)表示發(fā)送端對(duì)應(yīng)第k個(gè)用戶(hù)的第ns個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)。ck表示dk(ns)的擴(kuò)頻碼，長(zhǎng)度為Q，即ck＝[ck(1)，ck(2)，…，ck(Q)]。dp(ns)表示相應(yīng)的導(dǎo)頻符號(hào)，cp表示dp(ns)的擴(kuò)頻碼。sk(ts)表示發(fā)送端在ts時(shí)刻瞬時(shí)發(fā)送的信號(hào)，則在ts時(shí)刻瞬時(shí)，發(fā)送端發(fā)出的信號(hào)sk(ts)可以表示為sk(ts)＝dk(ns)ck(ts-(ns-1)Q)+dp(ns)cp(ts-(ns-1)Q)(1)其中，ns是發(fā)送端在ts時(shí)刻應(yīng)發(fā)送的導(dǎo)頻及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)的序號(hào)，它與時(shí)刻ts的關(guān)系為 符號(hào) 表示向正無(wú)窮方向取整。
利用擴(kuò)頻碼之間的正交性，在接收端可以分離出導(dǎo)頻碼道和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)碼道的不同信息進(jìn)行信道估計(jì)及數(shù)據(jù)檢測(cè)。
本方法可以用于前向信道，也可以用于反向信道。
在終端高速移動(dòng)時(shí)使用輔助導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)得到的信道幅度-時(shí)間特性曲線如圖5所示。利用輔助導(dǎo)頻估計(jì)得到的數(shù)據(jù)部分信道幅度-時(shí)間特性用實(shí)線表示；作為比較，抽取該時(shí)間段的實(shí)際信道幅度-時(shí)間特性用虛線表示(圖中實(shí)線虛線基本重合)；對(duì)同一段信道特性使用TDD系統(tǒng)中的間歇導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)，得到的信道幅度-時(shí)間特性用點(diǎn)劃線表示?？梢钥闯觯褂幂o助導(dǎo)頻可以得到比使用間歇導(dǎo)頻更加接近實(shí)際信道的信道特性。使用輔助導(dǎo)頻對(duì)終端高速移動(dòng)時(shí)TDD系統(tǒng)性能的改善如圖6所示。圖中實(shí)線為使用輔助導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)的系統(tǒng)BER性能，虛線為使用間歇導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)的系統(tǒng)誤碼率(BER)性能?？梢钥闯?，使用輔助導(dǎo)頻對(duì)系統(tǒng)性能的改善，隨著系統(tǒng)信噪比的增大而愈加明顯。
本發(fā)明已結(jié)合具體實(shí)例作了說(shuō)明。然而，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)，可以在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，將本發(fā)明的思想應(yīng)用到不同的具體實(shí)例中去。這里的描述只是說(shuō)明性的，而完全不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求給出，而不是前面的說(shuō)明。因此所有落在權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種變型和等效形式都應(yīng)屬于本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于時(shí)分雙工系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻方法，包括步驟當(dāng)終端在所述時(shí)分雙工系統(tǒng)中高速移動(dòng)時(shí)，在傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸輔助導(dǎo)頻，其中所述輔助導(dǎo)頻占用所述時(shí)分雙工系統(tǒng)的資源，并且在時(shí)間上與所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步地傳輸所述輔助導(dǎo)頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中所述輔助導(dǎo)頻與所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相互正交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中所述輔助導(dǎo)頻與間歇導(dǎo)頻結(jié)合用于信道估計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中所述輔助導(dǎo)頻獨(dú)立地用于信道估計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中所述資源是碼道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中所述資源是子載波。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中一個(gè)輔助導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)應(yīng)于一個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中一個(gè)輔助導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)應(yīng)于多個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)符號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，所述方法用于前向信道估計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助導(dǎo)頻方法，其中所述方法用于反向信道估計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于時(shí)分雙工系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻方法，包括步驟當(dāng)終端在所述時(shí)分雙工系統(tǒng)中高速移動(dòng)時(shí)，在傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸輔助導(dǎo)頻，其中所述輔助導(dǎo)頻占用所述時(shí)分雙工系統(tǒng)的資源，并且在時(shí)間上與所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步地傳輸所述輔助導(dǎo)頻。輔助導(dǎo)頻可獨(dú)立或與原有間歇導(dǎo)頻結(jié)合進(jìn)行信道估計(jì)。
文檔編號(hào)H04J13/02GK1697351SQ200510070710
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者陶小峰, 張平, 印海瑩, 徐瑨, 王軼 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)