專利名稱：一種同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，尤其涉及于無線通信領(lǐng)域的時分同步碼分多址(TD-SCDMA)通信系統(tǒng)中在同頻組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)中，通常利用無線資源的頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)等特性的某一種或多種組合來構(gòu)成多址系統(tǒng)，從而為移動用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù)。對于以CDMA為主要特征的第三代(3G)移動系統(tǒng)而言，則需為每個小區(qū)分配一定的小區(qū)碼字，不同小區(qū)對應(yīng)的碼字資源也不相同，然而碼資源非常有限，任何能夠引進無線資源獨立特性的措施都將明顯地提高系統(tǒng)容量。
在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，一個大的區(qū)域被劃分為幾個小區(qū)(Cell)，每個小區(qū)均使用低功率的發(fā)射機為該小區(qū)提供服務(wù)，一定距離外的小區(qū)所配置的小區(qū)碼可以復用。接收機接收到的數(shù)據(jù)除了包含本小區(qū)的用戶數(shù)據(jù)外，還有其它鄰近小區(qū)的用戶數(shù)據(jù)，此稱為鄰小區(qū)干擾。不同碼資源之間的干擾程度不同，因此必須研究適用于特定CDMA系統(tǒng)的小區(qū)碼資源的規(guī)劃方法，從而在一定程度上降低鄰小區(qū)干擾。
在下列文獻中介紹了關(guān)于小區(qū)碼資源的內(nèi)容[1]3GPP TS 25.221.Physical channels and mapping of transport chanelsonto physical channels(TDD)，V4.7.0[2]3GPP TS 25.223.Spreading and modulation(TDD)，V4.5.0 專利“一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴頻碼的分配方法”.中國專利，公告號CN1142648C，公告日2004年3月17日[4]專利“用于通信系統(tǒng)切換的擾碼分配方法”.中國專利，公開號CN1581748A，
公開日2005年2月16日[5]專利“時分同步碼分多址系統(tǒng)組網(wǎng)中小區(qū)碼字資源的配置方法”.中國專利，申請?zhí)?00510075270.X，申請日2005年6月9日在上述文獻[1]和[2]中論述了TD-SCDMA通信系統(tǒng)的碼資源，包括下行同步(下行同步)碼、上行同步(上行同步)碼、擾碼、擴頻碼、基本中間碼等。文獻[3]和[4]分別給出了擴頻碼、擾碼的分配方法。文獻[5]在分析下行同步碼和擾碼的互相關(guān)特性的基礎(chǔ)上，給出了一種TD-SCDMA通信系統(tǒng)的組網(wǎng)碼字配置方法。但是現(xiàn)有技術(shù)中并未綜合考慮下行同步碼和上行同步碼的特性對上、下行同步碼進行規(guī)劃，因此可能會對下行小區(qū)搜索與同步建立以及上行隨機接入等過程造成影響，并導致鄰小區(qū)干擾增加。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還存有缺陷，而有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的是小區(qū)碼資源規(guī)劃不合理導致鄰小區(qū)干擾增加的問題，提出一種同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，包括以下步驟第一步，下行同步碼規(guī)劃；第二步，上行同步碼規(guī)劃；第三步，設(shè)置檢測門限，得到最優(yōu)或準最優(yōu)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。
所述的方法，其中，所述第一步還包括
A1、計算兩個碼組對應(yīng)的下行同步碼之間的互相關(guān)特性；B1、改變碼組序號，重復步驟A1，直至任意兩個碼組均分析完畢；C1、將下行同步碼之間互相關(guān)模值的方差按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的碼組序號。
所述的方法，其中，所述步驟A1還包括設(shè)本小區(qū)配置碼組m，鄰小區(qū)配置碼組k，k≠m，計算對應(yīng)的兩個下行同步碼之間的互相關(guān)特性，互相關(guān)的表達式為R(m,k)(l)=Σi,j=1NC(m)(i)·(C(k)(l+j))*]]>式中C(m)和C(k)分別表示第m、k個下行同步碼，R(m，k)表示兩個下行同步碼之間的互相關(guān)序列，(·)*表示共軛運算，N表示下行同步碼的長度。
所述的方法，其中，所述第二步又包括A2、兩個碼組分別對應(yīng)本小區(qū)和鄰小區(qū)，分析鄰小區(qū)對應(yīng)的上行同步碼通過本小區(qū)的同步檢測條件的情況，統(tǒng)計出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目；B2、改變碼組序號，重復步驟A2，直至任意兩個碼組均分析完畢；C2、將出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的本小區(qū)碼組序號和鄰小區(qū)碼組序號。
所述的方法，其中，所述第三步又包括A3、設(shè)置互相關(guān)模值方差的檢測門限，得到下行同步碼規(guī)劃的碼組集合；B3、設(shè)置隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限，得到上行同步碼規(guī)劃的碼組集合；C3、計算下行同步碼規(guī)劃碼組集合和上行同步碼規(guī)劃碼組集合之間的交集；D3、判斷交集中的碼組數(shù)是否滿足要求，即交集中的碼組數(shù)在不低于復用簇的小區(qū)數(shù)的前提下盡可能少；若不滿足要求，則需要根據(jù)實際情況修改檢測門限，即重復所述步驟A3至C3，重新計算對應(yīng)的交集，直至碼組數(shù)滿足要求為止。
所述的方法，其中，所述互相關(guān)模值方差的檢測門限設(shè)置為8～18。
所述的方法，其中，所述隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限設(shè)置為0～2。
本發(fā)明所提供的一種同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，根據(jù)碼組之間的互相關(guān)特性，通過對下行同步碼和上行同步碼的聯(lián)合規(guī)劃，在一定程度上降低下行小區(qū)搜索與同步建立以及上行隨機接入等過程中的鄰小區(qū)干擾，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)健性。


圖1是本發(fā)明方法的同步CDMA通信系統(tǒng)中物理信道無線幀結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本發(fā)明方法的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法流程圖。
具體實施例方式
下面通過參照和結(jié)合下面本發(fā)明各附圖將對本發(fā)明具體實施例做詳細說明。
本發(fā)明提出的同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，包括以下步驟第一步，下行同步碼規(guī)劃。
本步驟又可以包括下列子步驟[1]計算兩個碼組對應(yīng)的下行同步碼之間的互相關(guān)特性；[2]改變碼組序號，直至任意兩個碼組均分析完畢；[3]將下行同步碼之間互相關(guān)模值的方差按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的碼組序號。
第二步，上行同步碼規(guī)劃。
本步驟又可以包括下列子步驟[1]兩個碼組分別對應(yīng)本小區(qū)和鄰小區(qū)，分析鄰小區(qū)對應(yīng)的上行同步碼通過本小區(qū)的同步檢測條件的情況，統(tǒng)計出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目；[2]改變碼組序號，直至任意兩個碼組均分析完畢；[3]將出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的本小區(qū)碼組序號和鄰小區(qū)碼組序號。
第三步，設(shè)置檢測門限，得到最優(yōu)或準最優(yōu)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。
本步驟又可以包括下列子步驟[1]設(shè)置互相關(guān)模值方差的檢測門限，得到下行同步碼規(guī)劃的碼組集合；[2]設(shè)置隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限，得到上行同步碼規(guī)劃的碼組集合；[3]計算下行同步碼規(guī)劃碼組集合和上行同步碼規(guī)劃碼組集合之間的交集；[4]判斷交集中的碼組數(shù)是否滿足要求，即交集中的碼組數(shù)在不低于復用簇的小區(qū)數(shù)的前提下盡可能少；若不滿足要求，則需要根據(jù)實際情況修改檢測門限，即重復第三步中的子步驟[1]至[3]，重新計算對應(yīng)的交集，直至碼組數(shù)滿足要求為止。那么該交集中所包含的碼組即為最優(yōu)或準最優(yōu)的下行同步碼和上行同步碼聯(lián)合規(guī)劃方法。
通常情況下，互相關(guān)模值方差的檢測門限可設(shè)置為8～18；隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限可設(shè)置為0～2。
如圖1所示，同步CDMA通信系統(tǒng)的無線幀包括若干子幀，在每一個子幀中除了多個常規(guī)時隙外，還包括3個特殊時隙，即下行導頻時隙(DwPTS)、保護間隔(GP)時隙和上行導頻時隙(UpPTS)，下行同步碼、上行同步碼分別在DwPTS和UpPTS發(fā)射。
在第三代移動通信系統(tǒng)中，TD-SCDMA是同步CDMA通信系統(tǒng)的一個典型。TD-SCDMA通信系統(tǒng)包括32個碼組，其中一個下行同步碼唯一標識一個小區(qū)和一個碼組，每個碼組包含8個上行同步碼、4個擾碼等，另外各個小區(qū)均配置相同的31個不同擴頻因子的擴頻碼。實際應(yīng)用的過程中，用戶數(shù)據(jù)依次需要經(jīng)過擴頻、加擾的過程，因此擴頻碼和擾碼的復合序列簡稱為擴頻擾碼，而且擴頻擾碼數(shù)等于擾碼數(shù)。
TD-SCDMA通信系統(tǒng)中所采用的碼組與下行同步碼、上行同步碼、擾碼、基本中間碼之間的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。
表1 TD-SCDMA通信系統(tǒng)中碼組的對應(yīng)關(guān)系

一個小區(qū)唯一地對應(yīng)一個下行同步碼，下行同步碼是一組偽隨機噪聲(PN)序列，用于區(qū)分相鄰小區(qū)，從而實現(xiàn)下行同步、碼識別和主公共控制物理信道(PCCPCH)的確定等過程。雖然32個下行同步碼已經(jīng)進行了優(yōu)化篩選，但是不同下行同步碼之間難以達到完全不相關(guān)，而且任意兩個下行同步碼的互相關(guān)性仍然存在明顯的差異。在同頻組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，應(yīng)當充分考慮下行同步碼之間互相關(guān)性，為相鄰小區(qū)分配互相關(guān)特性盡可能弱的下行同步碼，否則可能會對用戶終端(UE)的小區(qū)搜索及其下行同步建立造成影響。
各個小區(qū)包含不同的8個上行同步碼，上行同步碼也是一組PN序列，用于實現(xiàn)隨機接入(同步檢測)、上行同步建立等過程。隨機接入過程的關(guān)鍵在于簽名識別，這與同步檢測條件以及上行同步碼的相關(guān)性有關(guān)，其中上行同步碼相關(guān)特性的影響最為顯著。不同碼組之間的上行同步碼難以滿足完全不相關(guān)的理想條件，因此就可能出現(xiàn)鄰小區(qū)的UE通過本小區(qū)同步檢測條件的現(xiàn)象，從而導致同步檢測過程中出現(xiàn)干擾，造成隨機接入錯誤。所以，在同頻組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，同樣需要考慮不同碼組之間的上行同步碼互相關(guān)特性，相鄰小區(qū)所分配的碼組中上行同步碼的互相關(guān)特性盡可能弱。
下面以TD-SDMA通信系統(tǒng)為例，對本發(fā)明的具體實施作進一步的詳細描述，如圖2所示步驟21，下行同步碼規(guī)劃。
本步驟又可以包括下列子步驟步驟2101，本小區(qū)配置碼組m，鄰小區(qū)配置碼組k，k≠m，計算對應(yīng)的兩個下行同步碼之間的互相關(guān)特性，互相關(guān)的表達式為R(m,k)(l)=Σi,j=1NC(m)(i)·(C(k)(l+j))*]]>式中C(m)和C(k)分別表示第m、k個下行同步碼，R(m，k)表示兩個下行同步碼之間的互相關(guān)序列，(·)*表示共軛運算，N表示下行同步碼的長度。
步驟2102，保持序號m不變，改變序號k取值，分析其余鄰小區(qū)與本小區(qū)的下行同步碼之間的互相關(guān)特性；步驟2103，改變序號m取值，重復步驟2101至步驟2102，直至任意兩個下行同步碼的互相關(guān)性均分析完畢；步驟2104，將下行同步碼之間互相關(guān)模值的方差按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的碼組序號。步驟22，上行同步碼規(guī)劃。
本步驟又可以包括下列子步驟步驟2201，本小區(qū)配置碼組m，鄰小區(qū)配置碼組k，k≠m，分別計算鄰小區(qū)的8個上行同步碼與本小區(qū)的8個上行同步碼兩兩之間的互相關(guān)性，分析鄰小區(qū)的8個上行同步碼通過本小區(qū)的同步檢測條件的情況，統(tǒng)計出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目；步驟2202，保持序號m不變，改變序號k取值，分析其余鄰小區(qū)上行同步碼出現(xiàn)隨機接入錯誤的情況；步驟2203，改變序號m取值，重復步驟2201至步驟2202，直至任意兩個碼組均分析完畢；步驟2204，將出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的本小區(qū)碼組序號和鄰小區(qū)碼組序號；步驟23，設(shè)置檢測門限，得到最優(yōu)或準最優(yōu)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。
本步驟又可以包括下列子步驟步驟2301，設(shè)置互相關(guān)模值方差的檢測門限，得到下行同步碼規(guī)劃的碼組集合；步驟2302，設(shè)置隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限，得到上行同步碼規(guī)劃的碼組集合；
步驟2303，計算上述檢測門限條件下下行同步碼規(guī)劃碼組集合和上行同步碼規(guī)劃碼組集合之間的交集；步驟2304，判斷交集中的碼組數(shù)是否滿足要求，即交集中的碼組數(shù)在不低于復用簇的小區(qū)數(shù)的前提下盡可能少；若不滿足要求，則需要根據(jù)實際情況修改檢測門限，即重復步驟2301至步驟2303，重新計算對應(yīng)的交集，直至碼組數(shù)滿足要求為止。那么該交集中所包含的碼組即為最優(yōu)或準最優(yōu)的下行同步碼和上行同步碼聯(lián)合規(guī)劃方法。
對于TD-SCDMA通信系統(tǒng)，若復用簇的小區(qū)數(shù)為12，則一種小區(qū)碼資源規(guī)劃方法包括碼組1、5、9、10、11、14、15、24、26、27、30、31。
本發(fā)明針對鄰小區(qū)干擾所存在的問題，給出了一種同步CDMA通信系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，根據(jù)碼組之間的互相關(guān)特性，通過對下行同步碼和上行同步碼聯(lián)合規(guī)劃，從而在一定程度上降低鄰小區(qū)干擾。
應(yīng)當理解的是，本發(fā)明適用于同步CDMA通信系統(tǒng)，尤其適用于第三代移動通信系統(tǒng)中的TD-SCDMA通信系統(tǒng)(1.28Mcps TDD)和3.84McpsTDD系統(tǒng)，但是也同樣適用于采用同步CDMA的頻分多址和時分多址的系統(tǒng)，任何具有信號處理、通信等知識背景的工程師，都可以根據(jù)本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思設(shè)計相應(yīng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，其均應(yīng)包含在本發(fā)明的思想和范圍中。
權(quán)利要求
1.一種同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，其包括以下步驟第一步，下行同步碼規(guī)劃；第二步，上行同步碼規(guī)劃；第三步，設(shè)置檢測門限，得到最優(yōu)或準最優(yōu)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一步具體包括A1、計算兩個碼組對應(yīng)的下行同步碼之間的互相關(guān)特性；B1、改變碼組序號，重復步驟A1，直至任意兩個碼組均分析完畢；C1、將下行同步碼之間互相關(guān)模值的方差按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的碼組序號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A1還包括設(shè)本小區(qū)配置碼組m，鄰小區(qū)配置碼組k，k≠m，計算對應(yīng)的兩個下行同步碼之間的互相關(guān)特性，互相關(guān)的表達式為R(m,k)(l)=Σi,j=1NC(m)(i)·(C(k)(l+j))*]]>式中C(m)和C(k)分別表示第m、k個下行同步碼，R(m，k)表示兩個下行同步碼之間的互相關(guān)序列，(·)*表示共軛運算，N表示下行同步碼的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步具體包括A2、兩個碼組分別對應(yīng)本小區(qū)和鄰小區(qū)，分析鄰小區(qū)對應(yīng)的上行同步碼通過本小區(qū)的同步檢測條件的情況，統(tǒng)計出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目；B2、改變碼組序號，重復步驟A2，直至任意兩個碼組均分析完畢；C2、將出現(xiàn)隨機接入錯誤的數(shù)目按由小至大進行排序，并記錄對應(yīng)的本小區(qū)碼組序號和鄰小區(qū)碼組序號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三步具體包括A3、設(shè)置互相關(guān)模值方差的檢測門限，得到下行同步碼規(guī)劃的碼組集合；B3、設(shè)置隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限，得到上行同步碼規(guī)劃的碼組集合；C3、計算下行同步碼規(guī)劃碼組集合和上行同步碼規(guī)劃碼組集合之間的交集；D3、判斷交集中的碼組數(shù)是否滿足要求，即交集中的碼組數(shù)在不低于復用簇的小區(qū)數(shù)的前提下盡可能少；若不滿足要求，則需要根據(jù)實際情況修改檢測門限，即重復所述步驟A3至C3，重新計算對應(yīng)的交集，直至碼組數(shù)滿足要求為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述互相關(guān)模值方差的檢測門限設(shè)置為8～18。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述隨機接入錯誤數(shù)的檢測門限設(shè)置為0～2。
全文摘要
本發(fā)明的一種同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法，其包括以下步驟第一步，下行同步碼規(guī)劃；第二步，上行同步碼規(guī)劃；第三步，設(shè)置檢測門限，得到最優(yōu)或準最優(yōu)的小區(qū)碼資源規(guī)劃方法。本發(fā)明提出的方法根據(jù)碼組之間的互相關(guān)特性，通過對下行同步碼和上行同步碼的聯(lián)合規(guī)劃，在一定程度上降低下行小區(qū)搜索與同步建立以及上行隨機接入等過程中的鄰小區(qū)干擾，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)健性。
文檔編號H04J13/00GK1917408SQ200510090888
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者秦洪峰, 康鳳岐 申請人:中興通訊股份有限公司