一種上行參考信號定時同步的方法
2023-05-07 00:42:16
專利名稱:一種上行參考信號定時同步的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統，尤其涉及移動通信領域中使用參考信號進行上行定時同步的方法。
背景技術：
未來的移動通信系統要求提供的數據傳輸速率將高達100Mbit/s以上，支持的業務也將從語音業務擴展到多媒體業務(包括實時的流媒體業務)。能夠在有限的頻譜資源上實現高速率和大容量的技術已經成為目前研究的熱點。寬帶移動通信系統通常要經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造成嚴重的碼間幹擾(ISI)、載波間幹擾(ICI)和多址幹擾(MAI)。對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，其分為單載波時域均衡技術和單載波頻域均衡技術兩大類。單載波時域均衡技術是一種成熟的技術，具備很強的抗幹擾能力。然而，單載波時域均衡器的複雜度與信道的最大時延擴展成三次方增長的比例關係，因此單載波時域均衡器在某些實際應用中難以實現。另一種均衡技術——單載波頻域均衡技術克服了單載波時域均衡技術的缺點。在頻率選擇性衰落信道下，接收信號在時域上是發送信號和信道衝激響應的卷積，而在頻域上則是發送信號和信道頻域響應的乘積。根據信道估計得到的信道頻域響應，單載波頻域均衡器可以在各個頻點上分別進行均衡，從而使計算複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域均衡器的性能是一樣的，而它的複雜度和正交頻分復用系統的複雜度相當。
對於單載波頻域均衡器還有更加簡化的處理方式，通過為發射符號加入循環前綴或填零，將信號與信道的線性卷積過程轉化為循環卷積，簡化了接收機的處理，只要信道的最大時延擴展能量窗控制在CP(cyclic preamble)之內，就能有效的去除用戶自身的碼間串擾(ISI)。
如果將上行多用戶到達基站的時間都同步在一個基準CP之內，就可以將多用戶的接收信號進行聯合傅立葉變換處理，簡化了接收機多用戶的處理。
上行同步控制可以保證上行多用戶到達基站的時間都同步在一個基準CP之內，上行同步的操作可以採取上行發射同步參考信號，基站測量上行發射同步參考信號的到達時間，與基準參考時間比較，確定終端發射需要提前的或者滯後的時間，然後通過下行的命令，將需要調整的時間亦多進位或者步進調整的方式通知終端調整發射時間。
由於終端的移動性，到達基站的時間也在不斷發生變化，所以必須反覆進行這一同步控制過程，同步控制過程的重複可以是周期性的，也可以是事件觸發的。
發明內容本發明所要解決的技術問題在於解決用於上行同步操作的上行發射同步參考信號的發射方法，以有利於上行同步控制過程的簡潔、穩定、資源消耗少。
為解決上述技術問題，本發明提供提供一種用於上行同步操作的上行發射同步參考信號的發射方法，包括如下特徵上行同步參考信號與數據在時域、頻(相位)域或者碼域上復用；上行參考同步信號可以周期性發射，被基站調度發射，也可以根據事件觸發發射；本發明中用於上行同步操作的上行發射同步參考信號的發射可以在時域、頻(相位)域或者碼域上復用，可以周期性發射，被基站調度發射或根據事件觸發發射。使用這種發射方法，可以有效解決業務在激活態有數據傳輸和無數據傳輸時的上行同步定時控制問題，同時在保證同步精度和同步時間的情況下可以集中有效的功率進行傳輸，提高了頻帶的利用率和用戶的重用率。
圖1基於CP插入的單載波發射系統的楨結構圖2為上行同步參考信號與數據在時域、頻(相位)域或者碼域上復用示意圖；圖3為上行參考同步信號可以周期性發射圖4為根據基站調度或事件觸發發射的上行參考同步信號圖5為上行參考同步信號頻域上間隔插入的示意圖圖6上行參考同步信號多用戶正交圖7上行參考同步信號復用發射流程圖本發明的最佳實施方式基於CP插入的單載波發射和接收的系統是一種實現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。
圖1描述了一種基於CP插入的單載波發射系統典型的楨結構，楨(TTI)由多個塊Block組成，Block可以填充數據或其他物理層信令，前端是插入的CP。CP部分由Block的後部的信號複製而來，每個Block都有隸屬於自己Block的CP。
圖2描述了上行同步參考信號與數據在時域、頻(相位)域或者碼域上復用的示意，如(a)所示，在時間軸上數據DATA和上行同步參考信號是復用的關係，可以在時間上以Block的基本單位區分開來。如(b)所示，在頻率(相位)軸上才能區分數據DATA和上行同步參考信號，實現箭頭為DATA、虛線箭頭為上行同步參考信號，數據DATA和上行同步參考信號在時間軸上無法區分，混合在一起。如(c)所示，通過碼字才能區分數據DATA和上行同步參考信號，數據DATA和上行同步參考信號在時間軸上無法區分，混合在一起。無論是時分、頻(相)分還是碼分，一個TTI內可以不只有一個Block可以傳輸上行同步信號，可能是一個Block，也可能是一組Block承載上行同步信號，Block的塊數可以滿足上行同步的精度要求。
TTI內的Block不僅可以承載上面所說的DATA和上行同步參考信號，也可以承載用於這樣的參考信號，這些參考信號可以進行相干解調的信道估計、頻帶內調度用的信道狀態信息統計或者頻帶外信道狀態信息探測。這些參考信號可以和上行同步信號進行功能重用，即同樣的塊Block內容可以完成上述信道估計、信道狀態信息統計、信息探測和上行同步的功能。這樣可以節省上行物理層信令的承載，提高頻譜效率。
圖3以時分復用的方式描述了上行參考同步信號可以周期性發射，如(a)所示，當業務數據激活且有數據傳輸時，每TTI內的上行參考同步信號周期性傳輸。如(b)所示，上行同步信號可以不依賴數據單獨發射，數據可以為空。當業務數據處於激活狀態但沒有數據傳輸時，每TTI內的上行參考同步信號也可以周期性傳輸。周期t1和t2可以與TTI的周期相同，也可以大於TTI的周期，優選周期參數為10ms。
圖4為根據基站調度或事件觸發發射的上行參考同步信號示意圖，這兩種發射模式只存在於業務激活但無數據傳輸的時間段內。基站調度的一個實例是基站判斷一定長的時間內接收不到終端的數據，強制終端發射上行同步參考信號。事件觸發的一個實例是終端在同步精度較高的基站之間切換時，可以通過事件觸發上行同步參考信號給鄰近基站以獲得定時控制，從而可以順暢切換到其他基站區域中。
當終端在業務非激活(idle)狀態時，上行同步參考信號關閉周期性發射，但可以被基站調度發射或根據事件觸發發射，這樣可以最大程度的節約終端的功率消耗。
圖5為上行參考同步信號頻域上多種插入的方式的示意圖，上行同步參考信號無論是時域、頻域或者碼域上復用，無論是在數據激活有數據傳輸還是數據激活無數據傳輸期間，也無論是在數據帶寬的內部和外部，其在頻域上的處理可以採用間隔插入的方式，也可以採用連續插入的方法。如圖示例，上行同步參考信號在頻域上採用間隔插入的方式時，其所佔帶寬可以不限於數據傳輸所佔的帶寬。當上行同步信號處於帶外或者是數據激活無數據傳輸期間，推薦採用間隔插入的方法，間隔插入可以集中有效的功率進行傳輸，提高了頻帶的利用率和用戶的重用率，同時又不影響上行同步的精度和時間。上行同步信號的插入方法不限於圖5所示。
圖6是以時域正交的關係說明上行多用戶的同步信號的正交性，上行同步參考信號在多用戶間是正交的，多用戶內的每一個用戶的上行同步參考信號與數據都可以在時域、頻(相位)域或者碼域上復用，可以周期性的發射、被基站調度發射或根據事件觸發發射；如圖6所示，用戶1、2、3的上行同步參考信號與數據分別在時間域上復用，周期性的發射，但是用戶1、2、3的上行同步參考信號互相在時域上不重疊，屬於正交的關係。進一步擴展說可以在時間域、頻率(相位)域、碼域或空間域正交的。正交的實現方法不限於圖6所示。
權利要求
1.一種多用戶移動通信系統的信號發送方法，其特徵在於上行同步參考信號與數據可以在時域、頻(相位)域或者碼域上復用，所述上行同步信號可以不依賴數據單獨發射，數據可以為空；然後周期性的發射或被基站調度發射或根據事件觸發發射；
2.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號可以用來進行相干解調的信道估計、頻帶內調度用的信道狀態信息統計或者頻帶外信道狀態信息探測；
3.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號無論是時域、頻域或者碼域上復用，一個楨內可以不只有一個塊Block可以傳輸上行同步信號，可能是一個塊Block，也可能是一組塊Block承載上行同步信號，塊Block的總數可以滿足上行同步的精度要求。
4.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號發射周期可以與楨周期相同，也可以大於楨周期，周期優選10ms；
5.如權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號在頻域上可以採用間隔插入的方式，也可以採用連續插入的方式；
6.如權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特徵在於，多用戶中每一個單獨用戶的上行同步參考信號與數據可以在時域、頻域或者碼域上復用，可以周期性的發射、被基站調度發射或根據事件觸發發射，但是各個用戶的上行同步參考信號是相互正交的；
7.如權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號在業務激活且有數據傳輸的狀態是周期發射的；在業務業務激活但無數據傳輸的狀態時，可以是周期性發射、被基站調度發射或根據事件觸發發射；在業務非激活狀態時，關閉周期性發射，可以被基站調度發射或根據事件觸發發射。
8.如權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號在業務激活且有數據傳輸的狀態是周期發射的；在業務業務激活但無數據傳輸的狀態時，可以是周期性發射、被基站調度發射或根據事件觸發發射；在業務非激活狀態時，關閉周期性發射，可以被基站調度發射或根據事件觸發發射。
9.如權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號在業務激活且有數據傳輸的狀態是周期發射的；在業務業務激活但無數據傳輸的狀態時，可以是周期性發射、被基站調度發射或根據事件觸發發射；在業務非激活狀態時，關閉周期性發射，可以被基站調度發射或根據事件觸發發射。
10.如權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特徵在於，所述上行同步參考信號在頻域上採用間隔插入的方式時，其所佔帶寬可以不限於數據傳輸所佔的帶寬。
11.如權利要求
6所述的方法，其特徵在於，所述正交的上行同步信號，是在時間域、頻率(相位)域、碼域或空間域正交的。
專利摘要
本發明公開了一種多用戶移動通信系統的信號發送方法，其特徵在於上行同步參考信號與數據可以在時域、頻(相位)域或者碼域上復用，所述上行同步信號可以不依賴數據單獨發射，數據可以為空；然後周期性的發射或被基站調度發射或根據事件觸發發射；應用本發明，可以有效解決業務在激活態有數據傳輸和無數據傳輸時的上行同步定時控制問題，同時在保證同步精度和同步時間的情況下可以集中有效的功率進行傳輸，提高了頻帶的利用率和用戶的重用率。
文檔編號H04B7/26GK1996792SQ200610032622
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月1日
發明者張峻峰 申請人:中興通訊股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan