專(zhuān)利名稱(chēng)：一種上行參考信號(hào)定時(shí)同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域中使用參考信號(hào)進(jìn)行上行定時(shí)同步的方法。
背景技術(shù)：
未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)要求提供的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)100Mbit/s以上，支持的業(yè)務(wù)也將從語(yǔ)音業(yè)務(wù)擴(kuò)展到多媒體業(yè)務(wù)(包括實(shí)時(shí)的流媒體業(yè)務(wù))。能夠在有限的頻譜資源上實(shí)現(xiàn)高速率和大容量的技術(shù)已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)。寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)通常要經(jīng)歷信道的頻率選擇性。所謂信道的頻率選擇性就是信道在不同頻率上的衰減不同。頻率選擇性信道通常會(huì)造成嚴(yán)重的碼間干擾(ISI)、載波間干擾(ICI)和多址干擾(MAI)。對(duì)抗頻率選擇性衰落最常用的方法就是在接收端使用單載波均衡技術(shù)，其分為單載波時(shí)域均衡技術(shù)和單載波頻域均衡技術(shù)兩大類(lèi)。單載波時(shí)域均衡技術(shù)是一種成熟的技術(shù)，具備很強(qiáng)的抗干擾能力。然而，單載波時(shí)域均衡器的復(fù)雜度與信道的最大時(shí)延擴(kuò)展成三次方增長(zhǎng)的比例關(guān)系，因此單載波時(shí)域均衡器在某些實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)。另一種均衡技術(shù)——單載波頻域均衡技術(shù)克服了單載波時(shí)域均衡技術(shù)的缺點(diǎn)。在頻率選擇性衰落信道下，接收信號(hào)在時(shí)域上是發(fā)送信號(hào)和信道沖激響應(yīng)的卷積，而在頻域上則是發(fā)送信號(hào)和信道頻域響應(yīng)的乘積。根據(jù)信道估計(jì)得到的信道頻域響應(yīng)，單載波頻域均衡器可以在各個(gè)頻點(diǎn)上分別進(jìn)行均衡，從而使計(jì)算復(fù)雜度得到大大地降低。理論上，單載波頻域均衡器與單載波時(shí)域均衡器的性能是一樣的，而它的復(fù)雜度和正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的復(fù)雜度相當(dāng)。
對(duì)于單載波頻域均衡器還有更加簡(jiǎn)化的處理方式，通過(guò)為發(fā)射符號(hào)加入循環(huán)前綴或填零，將信號(hào)與信道的線性卷積過(guò)程轉(zhuǎn)化為循環(huán)卷積，簡(jiǎn)化了接收機(jī)的處理，只要信道的最大時(shí)延擴(kuò)展能量窗控制在CP(cyclic preamble)之內(nèi)，就能有效的去除用戶(hù)自身的碼間串?dāng)_(ISI)。
如果將上行多用戶(hù)到達(dá)基站的時(shí)間都同步在一個(gè)基準(zhǔn)CP之內(nèi)，就可以將多用戶(hù)的接收信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合傅立葉變換處理，簡(jiǎn)化了接收機(jī)多用戶(hù)的處理。
上行同步控制可以保證上行多用戶(hù)到達(dá)基站的時(shí)間都同步在一個(gè)基準(zhǔn)CP之內(nèi)，上行同步的操作可以采取上行發(fā)射同步參考信號(hào)，基站測(cè)量上行發(fā)射同步參考信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，與基準(zhǔn)參考時(shí)間比較，確定終端發(fā)射需要提前的或者滯后的時(shí)間，然后通過(guò)下行的命令，將需要調(diào)整的時(shí)間亦多進(jìn)制或者步進(jìn)調(diào)整的方式通知終端調(diào)整發(fā)射時(shí)間。
由于終端的移動(dòng)性，到達(dá)基站的時(shí)間也在不斷發(fā)生變化，所以必須反復(fù)進(jìn)行這一同步控制過(guò)程，同步控制過(guò)程的重復(fù)可以是周期性的，也可以是事件觸發(fā)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于解決用于上行同步操作的上行發(fā)射同步參考信號(hào)的發(fā)射方法，以有利于上行同步控制過(guò)程的簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定、資源消耗少。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供提供一種用于上行同步操作的上行發(fā)射同步參考信號(hào)的發(fā)射方法，包括如下特征上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用；上行參考同步信號(hào)可以周期性發(fā)射，被基站調(diào)度發(fā)射，也可以根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；本發(fā)明中用于上行同步操作的上行發(fā)射同步參考信號(hào)的發(fā)射可以在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用，可以周期性發(fā)射，被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射。使用這種發(fā)射方法，可以有效解決業(yè)務(wù)在激活態(tài)有數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的上行同步定時(shí)控制問(wèn)題，同時(shí)在保證同步精度和同步時(shí)間的情況下可以集中有效的功率進(jìn)行傳輸，提高了頻帶的利用率和用戶(hù)的重用率。


圖1基于CP插入的單載波發(fā)射系統(tǒng)的楨結(jié)構(gòu)圖2為上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用示意圖；圖3為上行參考同步信號(hào)可以周期性發(fā)射圖4為根據(jù)基站調(diào)度或事件觸發(fā)發(fā)射的上行參考同步信號(hào)圖5為上行參考同步信號(hào)頻域上間隔插入的示意6上行參考同步信號(hào)多用戶(hù)正交圖7上行參考同步信號(hào)復(fù)用發(fā)射流程圖本發(fā)明的最佳實(shí)施方式基于CP插入的單載波發(fā)射和接收的系統(tǒng)是一種實(shí)現(xiàn)更高帶寬下高頻譜效率、高峰值速率、低峰均比的很有前途的通信系統(tǒng)。
圖1描述了一種基于CP插入的單載波發(fā)射系統(tǒng)典型的楨結(jié)構(gòu)，楨(TTI)由多個(gè)塊Block組成，Block可以填充數(shù)據(jù)或其他物理層信令，前端是插入的CP。CP部分由Block的后部的信號(hào)復(fù)制而來(lái)，每個(gè)Block都有隸屬于自己Block的CP。
圖2描述了上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用的示意，如(a)所示，在時(shí)間軸上數(shù)據(jù)DATA和上行同步參考信號(hào)是復(fù)用的關(guān)系，可以在時(shí)間上以Block的基本單位區(qū)分開(kāi)來(lái)。如(b)所示，在頻率(相位)軸上才能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)DATA和上行同步參考信號(hào)，實(shí)現(xiàn)箭頭為DATA、虛線箭頭為上行同步參考信號(hào)，數(shù)據(jù)DATA和上行同步參考信號(hào)在時(shí)間軸上無(wú)法區(qū)分，混合在一起。如(c)所示，通過(guò)碼字才能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)DATA和上行同步參考信號(hào)，數(shù)據(jù)DATA和上行同步參考信號(hào)在時(shí)間軸上無(wú)法區(qū)分，混合在一起。無(wú)論是時(shí)分、頻(相)分還是碼分，一個(gè)TTI內(nèi)可以不只有一個(gè)Block可以傳輸上行同步信號(hào)，可能是一個(gè)Block，也可能是一組Block承載上行同步信號(hào)，Block的塊數(shù)可以滿足上行同步的精度要求。
TTI內(nèi)的Block不僅可以承載上面所說(shuō)的DATA和上行同步參考信號(hào)，也可以承載用于這樣的參考信號(hào)，這些參考信號(hào)可以進(jìn)行相干解調(diào)的信道估計(jì)、頻帶內(nèi)調(diào)度用的信道狀態(tài)信息統(tǒng)計(jì)或者頻帶外信道狀態(tài)信息探測(cè)。這些參考信號(hào)可以和上行同步信號(hào)進(jìn)行功能重用，即同樣的塊Block內(nèi)容可以完成上述信道估計(jì)、信道狀態(tài)信息統(tǒng)計(jì)、信息探測(cè)和上行同步的功能。這樣可以節(jié)省上行物理層信令的承載，提高頻譜效率。
圖3以時(shí)分復(fù)用的方式描述了上行參考同步信號(hào)可以周期性發(fā)射，如(a)所示，當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)激活且有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，每TTI內(nèi)的上行參考同步信號(hào)周期性傳輸。如(b)所示，上行同步信號(hào)可以不依賴(lài)數(shù)據(jù)單獨(dú)發(fā)射，數(shù)據(jù)可以為空。當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處于激活狀態(tài)但沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，每TTI內(nèi)的上行參考同步信號(hào)也可以周期性傳輸。周期t1和t2可以與TTI的周期相同，也可以大于TTI的周期，優(yōu)選周期參數(shù)為10ms。
圖4為根據(jù)基站調(diào)度或事件觸發(fā)發(fā)射的上行參考同步信號(hào)示意圖，這兩種發(fā)射模式只存在于業(yè)務(wù)激活但無(wú)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間段內(nèi)。基站調(diào)度的一個(gè)實(shí)例是基站判斷一定長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)接收不到終端的數(shù)據(jù)，強(qiáng)制終端發(fā)射上行同步參考信號(hào)。事件觸發(fā)的一個(gè)實(shí)例是終端在同步精度較高的基站之間切換時(shí)，可以通過(guò)事件觸發(fā)上行同步參考信號(hào)給鄰近基站以獲得定時(shí)控制，從而可以順暢切換到其他基站區(qū)域中。
當(dāng)終端在業(yè)務(wù)非激活(idle)狀態(tài)時(shí)，上行同步參考信號(hào)關(guān)閉周期性發(fā)射，但可以被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射，這樣可以最大程度的節(jié)約終端的功率消耗。
圖5為上行參考同步信號(hào)頻域上多種插入的方式的示意圖，上行同步參考信號(hào)無(wú)論是時(shí)域、頻域或者碼域上復(fù)用，無(wú)論是在數(shù)據(jù)激活有數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)據(jù)激活無(wú)數(shù)據(jù)傳輸期間，也無(wú)論是在數(shù)據(jù)帶寬的內(nèi)部和外部，其在頻域上的處理可以采用間隔插入的方式，也可以采用連續(xù)插入的方法。如圖示例，上行同步參考信號(hào)在頻域上采用間隔插入的方式時(shí)，其所占帶寬可以不限于數(shù)據(jù)傳輸所占的帶寬。當(dāng)上行同步信號(hào)處于帶外或者是數(shù)據(jù)激活無(wú)數(shù)據(jù)傳輸期間，推薦采用間隔插入的方法，間隔插入可以集中有效的功率進(jìn)行傳輸，提高了頻帶的利用率和用戶(hù)的重用率，同時(shí)又不影響上行同步的精度和時(shí)間。上行同步信號(hào)的插入方法不限于圖5所示。
圖6是以時(shí)域正交的關(guān)系說(shuō)明上行多用戶(hù)的同步信號(hào)的正交性，上行同步參考信號(hào)在多用戶(hù)間是正交的，多用戶(hù)內(nèi)的每一個(gè)用戶(hù)的上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)都可以在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用，可以周期性的發(fā)射、被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；如圖6所示，用戶(hù)1、2、3的上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)分別在時(shí)間域上復(fù)用，周期性的發(fā)射，但是用戶(hù)1、2、3的上行同步參考信號(hào)互相在時(shí)域上不重疊，屬于正交的關(guān)系。進(jìn)一步擴(kuò)展說(shuō)可以在時(shí)間域、頻率(相位)域、碼域或空間域正交的。正交的實(shí)現(xiàn)方法不限于圖6所示。
權(quán)利要求
1.一種多用戶(hù)移動(dòng)通信系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)送方法，其特征在于上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)可以在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用，所述上行同步信號(hào)可以不依賴(lài)數(shù)據(jù)單獨(dú)發(fā)射，數(shù)據(jù)可以為空；然后周期性的發(fā)射或被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)可以用來(lái)進(jìn)行相干解調(diào)的信道估計(jì)、頻帶內(nèi)調(diào)度用的信道狀態(tài)信息統(tǒng)計(jì)或者頻帶外信道狀態(tài)信息探測(cè)；
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)無(wú)論是時(shí)域、頻域或者碼域上復(fù)用，一個(gè)楨內(nèi)可以不只有一個(gè)塊Block可以傳輸上行同步信號(hào)，可能是一個(gè)塊Block，也可能是一組塊Block承載上行同步信號(hào)，塊Block的總數(shù)可以滿足上行同步的精度要求。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)發(fā)射周期可以與楨周期相同，也可以大于楨周期，周期優(yōu)選10ms；
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)在頻域上可以采用間隔插入的方式，也可以采用連續(xù)插入的方式；
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，多用戶(hù)中每一個(gè)單獨(dú)用戶(hù)的上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)可以在時(shí)域、頻域或者碼域上復(fù)用，可以周期性的發(fā)射、被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射，但是各個(gè)用戶(hù)的上行同步參考信號(hào)是相互正交的；
7.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)在業(yè)務(wù)激活且有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)是周期發(fā)射的；在業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)激活但無(wú)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)時(shí)，可以是周期性發(fā)射、被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；在業(yè)務(wù)非激活狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉周期性發(fā)射，可以被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)在業(yè)務(wù)激活且有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)是周期發(fā)射的；在業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)激活但無(wú)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)時(shí)，可以是周期性發(fā)射、被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；在業(yè)務(wù)非激活狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉周期性發(fā)射，可以被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射。
9.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)在業(yè)務(wù)激活且有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)是周期發(fā)射的；在業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)激活但無(wú)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)時(shí)，可以是周期性發(fā)射、被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；在業(yè)務(wù)非激活狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉周期性發(fā)射，可以被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，所述上行同步參考信號(hào)在頻域上采用間隔插入的方式時(shí)，其所占帶寬可以不限于數(shù)據(jù)傳輸所占的帶寬。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述正交的上行同步信號(hào)，是在時(shí)間域、頻率(相位)域、碼域或空間域正交的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多用戶(hù)移動(dòng)通信系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)送方法，其特征在于上行同步參考信號(hào)與數(shù)據(jù)可以在時(shí)域、頻(相位)域或者碼域上復(fù)用，所述上行同步信號(hào)可以不依賴(lài)數(shù)據(jù)單獨(dú)發(fā)射，數(shù)據(jù)可以為空；然后周期性的發(fā)射或被基站調(diào)度發(fā)射或根據(jù)事件觸發(fā)發(fā)射；應(yīng)用本發(fā)明，可以有效解決業(yè)務(wù)在激活態(tài)有數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的上行同步定時(shí)控制問(wèn)題，同時(shí)在保證同步精度和同步時(shí)間的情況下可以集中有效的功率進(jìn)行傳輸，提高了頻帶的利用率和用戶(hù)的重用率。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1996792SQ20061003262
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月1日
發(fā)明者張峻峰 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司