一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法及裝置的製作方法

2023-04-22 22:49:46

專利名稱：一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通訊領域中的擾碼資源分配技術，特別是涉及一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法及裝置。
背景技術：
在TD-SCDMA(時分同步碼分多址)系統中，不同的小區有不同的碼組配置，小區碼組配置是指那些小區所特有的碼組(TD-SCDMA系統中小區碼組包括上行導頻碼、下行導頻碼、基本Midamble(中間訓練序列)碼和擾碼)，不同的鄰近小區將配置不同的碼組。由於接收端接收到的數據除了含有本小區的碼組數據外，還有其他小區的碼組數據，這樣就引入了鄰小區幹擾，不同碼字間的幹擾大小不同，因此有必要研究碼字間的相互幹擾，以得到一種較優的碼組配置方案使系統組網小區間碼字幹擾降至最小。也就是說，如果要解決碼資源緊缺、提高系統容量，得到較優的碼字分配方案，則要解決的首要問題是如何在CDMA(碼分多址)蜂窩系統中評價碼字間的相關性。

發明內容
本發明的目的是提供一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法及裝置，解決現有技術還沒有提供成熟的碼字間相關性的評價方法的技術問題。
為了實現上述目的，本發明提供了一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法，其中，包括如下步驟步驟一，計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼；步驟二，針對需要確定相關性的兩個擾碼，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼之間的循環相關，得到961個16值長的相關序列；步驟三，根據在所述16值長的相關序列中的最大值的出現位置，計算961個所述相關序列的平均最大值；步驟四，針對每個16值長的相關序列中的前五個及後四個元素，計算平均值得到所述相關序列的元素均值，計算961個所述相關序列的所述元素均值的平均值得到總的元素均值；步驟五，將所述平均最大值和所述總的元素均值進行加權相加，得到反映所述兩個擾碼相關性的相關值。
上述的方法，其中，還包括步驟六，計算所有擾碼兩兩之間的所述相關值，作為碼分多址系統組網時進行擾碼分配的數值依據。
上述的方法，其中，在所述步驟一中，通過將擾碼與31個擴頻碼相乘得到所述複合擴頻擾碼。
上述的方法，其中，所述步驟三包括步驟a，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼對齊時每個所述相關序列的最大值，得到對齊時的961個最大值max_vlaue0；步驟b，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼的時延在±1、±2、±3、±4碼片時每個所述相關序列的最大值，得到時延在±1時的961個最大值max_vlaue1、時延在±2時的961個最大值max_vlaue2、時延在±3時的961個最大值max_vlaue3、時延在±4時的961個最大值max_vlaue4；步驟c，統計max_vlaue0的961個最大值中的值為4、8、12、16的個數，記為n40，n80，n120，n160；步驟d，分別統計max_vlaue1、max_vlaue2、max_vlaue3、max_vlaue4中的值為4、8、12、16的個數，記為n41，n81，n121，n161，n42，n82，n122，n162，n43，n83，n123，n163，n44，n84，n124，n164；步驟e，計算n40，n80，n120，n160，n41，n81，n121，n161，n42，n82，n122，n162，n43，n83，n123，n163，n44，n84，n124，n164的加權平均值，得到所述相關序列的平均最大值。
上述的方法，其中，所述步驟五中，所述平均最大值的加權為0.6，所述總的元素均值的加權為0.4。
上述的方法，其中，所述碼分多址系統為時分同步碼分多址系統。
上述的方法，其中，所述碼分多址系統為時分雙工碼分多址系統或同步碼分多址系統。
為了實現本發明的目的，本發明還提供了一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的裝置，其中，包括複合擴頻擾碼模塊，用於計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼；相關序列模塊，用於針對需要確定相關性的兩個擾碼，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼之間的循環相關，得到961個16值長的相關序列；平均最大值模塊，用於根據在所述16值長的相關序列中的最大值的出現位置，計算961個所述相關序列的平均最大值；總的元素均值模塊，用於針對每個16值長的相關序列中的前五個及後四個元素，計算平均值得到所述相關序列的元素均值，計算961個所述相關序列的所述元素均值的平均值得到總的元素均值；相關值模塊，用於將所述平均最大值和所述總的元素均值進行加權相加，得到反映所述兩個擾碼相關性的相關值。
上述的裝置，其中，在所述相關值模塊中，所述平均最大值的加權為0.6，所述總的元素均值的加權為0.4。
上述的裝置，其中，所述碼分多址系統為時分同步碼分多址系統、時分雙工碼分多址系統或同步碼分多址系統。
本發明的優點在於本發明結合TD-SCDMA通信系統碼字特點，提出TD-SCDMA系統小區碼字相關性評價的方法。該方法計算量小，只需一次性的將結果計算出來並保存。因為該評價方法將一個擾碼對所有擴頻複合碼的特性通過一個數值表徵出來，所以存儲的擾碼互相關表的維數不大，是128×128維矩陣。系統中組網擾碼分配方案都可以直接查用該表。因此這是一種網絡中和各小區間碼字相互幹擾實際相符的、複雜度小、且便捷的度量方法。


圖1為本發明方法的步驟流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。
本發明主要提供一種TD-SCDMA系統擾碼相關性評價方法。在分析TD-SCDMA移動通信系統所有碼對所有擴頻複合擾碼的碼字的相關結果後，給出了所有碼對的互相關評價值，為TD-SCDMA系統組網時擾碼的分配提供數值依據，從而降低小區間的幹擾。本發明還可以用於移動通信領域中所有CDMA系統，特別是TDD-CDMA(時分雙工碼分多址)系統和所有的SCDMA(同步碼分多址)系統。
在TD-SCDMA系統中共定義了128個擾碼，每個擾碼長度為16，分成32組，每組4個，組號從0～127。對於一個擾碼對來講，一個小區分配一個擾碼，小區中根據不同的業務可以有不同擴頻因子。所有的擴頻因子(SF＝1、2、4、8、16)算起來共有31個乘以複數權值後的擴頻碼。
不同小區不同碼道間的幹擾與擾碼和擴頻碼的乘積SC有關，組網中決定系統性能的是複合擴頻擾碼的相關性而不是簡單的擾碼間的相關性，因此需分析複合擴頻擾碼SCi，k和複合擴頻擾碼SCj，k的循環相關特性corr_value(i，j，k×m，16)，k＝1…31，m＝1…31，對於一個擾碼對(i，j)共有31*31＝961個corr_value，每個corr_value都是由小區i的一個複合擴頻擾碼和小區j的一個複合擴頻擾碼的循環相關序列，長度是16。並根據這個相關結果做出一個評價擾碼對相互關係的評價準則，最終得到一個互相關評價值。
圖1為本發明方法的步驟流程圖，如圖，本發明擾碼互相關性評價方法的具體步驟如下步驟101，計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼；步驟102，針對需要確定相關性的兩個擾碼，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼之間的循環相關，得到961個16值長的相關序列；步驟103，根據在所述16值長的相關序列中的最大值的出現位置，計算961個所述相關序列的平均最大值；步驟104，針對每個16值長的相關序列中的前五個及後四個元素，計算平均值得到所述相關序列的元素均值，計算961個所述相關序列的所述元素均值的平均值得到總的元素均值；步驟105，將所述平均最大值和所述總的元素均值進行加權相加，得到反映所述兩個擾碼相關性的相關值。
下面對各具體步驟進行詳細描述步驟101，計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼。
擾碼i和31個擴頻碼相乘後會有31個複合擴頻擾碼SCi，k，同樣，擾碼j和31個擴頻碼相乘後會有31個複合擴頻擾碼SCj，kSCi，k＝Sri×Ck，k＝1…31，i＝1…128，SCj，k＝Srj×Ck，k＝1…31，j＝1…128步驟102，計算一對擴頻碼所有擴頻擾碼複合碼的循環相關。
每一個擾碼對(i，j)分別和31個擴頻碼相乘得到的複合擴頻擾碼共有961個組合，每個組合的循環相關為16值序列，如下式corr_value(i，j，k×m，16)＝SCi，kSCj，m，k＝1…31，m＝1…31，符號表示循環相關。
步驟103，計算一對擾碼所有擴頻擾碼複合碼的最大值的平均值。
最大值是擾碼對(i，j)的第k、m個擴頻擾碼複合碼循環相關的16長的相關序列的最大值。最大值出現的位置及961個最大值因素都是需要納入評價考慮的。
本步驟又可以包括下列步驟1)計算兩個擴頻擾碼複合碼SCi，k和SCj，k對齊、時延在±1、±2、±3、±4碼片(chip)的相關最大值。
max_vlaue0(i，j，k×m)＝max{corr_vlaue(i，j，k，m，l)，l＝1}max_vlaue1(i，j，k×m)＝max{corr_vlaue(i，j，k，m，l)，l＝2，16}max_vlaue2(i，j，k×m)＝max{corr_vlaue(i，j，k，m，l)，l＝3，15}max_vlaue3(i，j，k×m)＝max{corr_vlaue(i，j，k，m，l)，l＝4，14}max_vlaue4(i，j，k×m)＝max{corr_vlaue(i，j，k，m，l)，l＝5，13}2)由於16個相關值的可能取值是{0、4、8、12、16)，將max_vlaue0、max_vlaue1、max_vlaue2、max_vlaue3、max_vlaue4中961個最大值等於4、8、12、16的個數統計出來，分別是n40，n80，n120，n160，n41，n81，n121，n161，n42，n82，n122，n162，n43，n83，n123，n163，n44，n84，n124，n164，其中n120={max_vlaue0(i,j,g)=12,g=1961},]]>即max_vlaue0中961個最大值中等於12的個數；n160={max_vlaue0(i,j,g)=16,g=1961},]]>即max_vlaue0中961個最大值中等於16的個數；其他依此類推。
3)加權求平均。
n16k，k＝1…4表示961個16值序列第k個值等於16的個數，α16，k，k＝1…4表示n16k，k＝1…4加權求和時所對應的加權係數，β16表示16值相關序列中值為16的權重。根據系統中小區和用戶的各個特性，擾碼相關性評分計算時，α，β的取值實例如下α16，0＝2，α16，1＝2，α16，2＝2，α16，3＝1，α16，4＝1，α12，0＝2，α12，1＝1，α12，2＝1，α8，k＝0，α4，k＝0，k＝1，…，5β6＝1.5，β12＝1，β8＝0，β4＝0，步驟104，961個16值序列的前5個元素和後4個元素均值的均值；
mean_mean_vlaue(i,j)=1961mk19(l=15corr_value(i,j,k,m,l)+l=1316corr_value(i,j,m,l)),]]>m＝1…31，k＝1…31步驟105，再將前兩者加權(權值w1，w2)相加的值作為衡量擾碼對(i，j)的相關性的相關值；R(i，j)＝w1×mean_max_vlaue(i，j)+w2×mean_mean_vlaue(i，j)，i，j＝1…128w1和w2的取值實例如下w1＝0.6，w2＝0.4，有R(i，j)＝0.6×mean_max_vlaue(i，j)+0.4×mean_mean_vlaue(i，j)，i，j＝1…128本發明結合TD-SCDMA通信系統碼字特點，提出TD-SCDMA系統小區碼字相關性評價的方法。該方法計算量小，只需一次性的將結果計算出來並保存。因為該評價方法將一個擾碼對所有擴頻複合碼的特性通過一個數值表徵出來，所以存儲的擾碼互相關表的維數不大。系統中組網擾碼分配方案都可以直接查用該表。因此這是一種網絡中和各小區間碼字相互幹擾實際相符的、複雜度小、且便捷的度量方法。
本發明適用於TD-SCDMA系統，任何具有信號處理，通信等知識背景的工程師，都可以根據本發明設計相應的算法，其均應包含在本發明的思想和範圍內。因此，以上所述僅是本發明的優選實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法，其特徵在於，包括如下步驟步驟一，計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼；步驟二，針對需要確定相關性的兩個擾碼，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼之間的循環相關，得到961個16值長的相關序列；步驟三，根據在所述16值長的相關序列中的最大值的出現位置，計算961個所述相關序列的平均最大值；步驟四，針對每個16值長的相關序列中的前五個及後四個元素，計算平均值得到所述相關序列的元素均值，計算961個所述相關序列的所述元素均值的平均值得到總的元素均值；步驟五，將所述平均最大值和所述總的元素均值進行加權相加，得到反映所述兩個擾碼相關性的相關值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括步驟六，計算所有擾碼兩兩之間的所述相關值，作為碼分多址系統組網時進行擾碼分配的數值依據。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟一中，通過將擾碼與31個擴頻碼相乘得到所述複合擴頻擾碼。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於，所述步驟三包括步驟a，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼對齊時每個所述相關序列的最大值，得到對齊時的961個最大值max_vlaue0；步驟b，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼的時延在±1、±2、±3、±4碼片時每個所述相關序列的最大值，得到時延在±1時的961個最大值max_vlaue1、時延在±2時的961個最大值max_vlaue2、時延在±3時的961個最大值max_vlaue3、時延在±4時的961個最大值max_vlaue4；步驟c，統計max_vlaue0的961個最大值中的值為4、8、12、16的個數，記為n40，n80，n120，n160；步驟d，分別統計max_vlaue1、max_vlaue2、max_vlaue3、max_vlaue4中的值為4、8、12、16的個數，記為n41，n81，n121，n161，n42，n82，n122，n162，n43，n83，n123，n163，n44，n84，n124，n164；步驟e，計算n40，n80，n120，n160，n41，n81，n121，n161，n42，n82，n122，n162，n43，n83，n123，n163，n44，n84，n124，n164的加權平均值，得到所述相關序列的平均最大值。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述步驟五中，所述平均最大值的加權為0.6，所述總的元素均值的加權為0.4。
6.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述碼分多址系統為時分同步碼分多址系統。
7.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述碼分多址系統為時分雙工碼分多址系統或同步碼分多址系統。
8.一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的裝置，其特徵在於，包括複合擴頻擾碼模塊，用於計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼；相關序列模塊，用於針對需要確定相關性的兩個擾碼，計算所述兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼之間的循環相關，得到961個16值長的相關序列；平均最大值模塊，用於根據在所述16值長的相關序列中的最大值的出現位置，計算961個所述相關序列的平均最大值；總的元素均值模塊，用於針對每個16值長的相關序列中的前五個及後四個元素，計算平均值得到所述相關序列的元素均值，計算961個所述相關序列的所述元素均值的平均值得到總的元素均值；相關值模塊，用於將所述平均最大值和所述總的元素均值進行加權相加，得到反映所述兩個擾碼相關性的相關值。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，在所述相關值模塊中，所述平均最大值的加權為0.6，所述總的元素均值的加權為0.4。
10.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述碼分多址系統為時分同步碼分多址系統、時分雙工碼分多址系統或同步碼分多址系統。
全文摘要
本發明提供一種在碼分多址系統中確定擾碼相關性的方法及裝置，其中，方法包括計算每一個擾碼的複合擴頻擾碼；計算兩個擾碼對應的複合擴頻擾碼之間的循環相關，得到961個16值長的相關序列；根據在所述相關序列中的最大值的出現位置，計算961個所述相關序列的平均最大值；針對每個相關序列中的前五個及後四個元素，計算平均值得到元素均值，計算961個所述元素均值的平均值得到總的元素均值；將所述平均最大值和所述總的元素均值進行加權相加，得到反映所述兩個擾碼相關性的相關值。本發明計算量小，只需一次性的將結果計算出來並保存，是一種與網絡中和各小區間碼字相互幹擾實際相符的、複雜度小、且便捷的度量方法。
文檔編號H03M13/00GK101034911SQ200710091170
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月11日 優先權日2007年4月11日
發明者李萍, 芮華 申請人:中興通訊股份有限公司