一种TD-SCDMA系统中的多小区信道估计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种TD-SCDMA系统中的多小区信道估计方法，具体包括：采用单小区Steiner信道估计，对各小区进行信道粗略估计；根据信道粗略估计结果，确定接入用户总数；判断所述接入用户总数是否满足多小区联合信道估计条件，若是，则针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计，否则，针对各小区的接入用户进行多小区串行干扰抵消信道估计；针对所述多小区联合信道估计或多小区串行干扰抵消信道估计的结果，进行去噪声处理。本发明专利技术能够在保证信道估计高精度的条件下，既能大大减少运算复杂度又能满足任意接入用户数目的需求，从而更好地解决TD-SCDMA系统在小区边缘同频干扰严重的问题，为多小区联合检测提供质量保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，特别是涉及一种TD-SCDMA系统中的多小区信道估计方法。
技术介绍
TD-SCDMA(时分同步码分多址，Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access)系统是由 CWTS(中国标准化组织，China WirelessTelecommunications Standards group)提出，并被 ITU(国际电信联盟，International Telecommunications Union)所接受的第三代移动通信标准之一。其中，联合检测是应用于TD-SCDMA系统的关键技术之一，而该技术的性能依赖于快速而准确的信道估计。TD-SCDMA系统既可以异频组网也可以同频组网，其中，同频组网的优点在于所有的小区都可能使用所有可能的频点资源，具有较高的频谱利用率，但是，其带来一个不可避免的问题，也即，靠近目标小区的邻小区用户信号将带来严重的同频干扰，因此多小区联合检测显得尤其必要。一种最直接的方法是采用扩展的Meiner (斯坦纳)信道估计，通过改变基本Midamble码(TD-SCDMA系统的训练序列)来分别得到各小区强干扰用户的CHR (信道冲激响应，Channel impulse response)。但是，由于各小区的Midamble矩阵并不正交， 因此在分别对各小区进行单独信道估计的过程中，其它小区的接入用户信号将带来不可忽略的干扰，这就使得基于迫零原理的Meiner信道估计精度大大降低，而信道估计精度的下降又将严重影响联合检测的性能。为了提高多小区信道估计精度，已有一种多小区联合信道估计方法，通过改变信道估计矩阵的结构，将邻小区强干扰用户也作为可以检测的用户信号来处理，可以降低信道估计中的噪声功率。但是，上述多小区联合信道估计方法在实际应用中存在着如下技术难点一是计算复杂度高；庞大的运算量制约了信道估计速度，从而导致联合检测空余时间的大幅减少；二是条件限制苛刻；与传统单小区Steiner信道估计相同，多小区联合信道估计对可最多满足的接入用户数存在限制，对于上行链路而言该限制很容易被超出，而如果对超出处理范围的接入用户当成白噪声来处理，则会大大降低信道估计精度。总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是如何能够以比较低的运算复杂度，解决多速率TD-SCDMA系统中低速率用户受高速率用户干扰严重的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种TD-SCDMA系统中的多小区信道估计方法，其能够在保证信道估计高精度的条件下，既能大大减少运算复杂度又能满足任意接入用户数目的需求，从而更好地解决TD-SCDMA系统在小区边缘同频干扰严重的问题，为多小区联合检测提供质量保证。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种TD-SCDMA系统中的多小区信道估计方法， 包括采用单小区Steiner信道估计，对各小区进行信道粗略估计；根据信道粗略估计结果，确定接入用户总数；判断所述接入用户总数是否满足多小区联合信道估计条件，若是，则针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计，否则，针对各小区的接入用户进行多小区串行干扰抵消信道估计；针对所述多小区联合信道估计或多小区串行干扰抵消信道估计的结果，进行去噪声处理。优选的，所述根据信道粗略估计结果，确定接入用户总数的步骤，包括针对信道粗略估计结果中各小区各用户的信道冲激响应，将其功率与所在小区的预设门限进行比较；如果超出所述所在小区的预设门限，则将该用户保存至接入用户集合，并记录下该用户所在小区号及所处的信道冲激响应窗口位置；如果低于所述所在小区的预设门限，则将该用户作为非接入用户，并对该用户的信道冲激响应抽头全置零；在比较完毕后，以所述接入用户集合中的用户数目作为接入用户总数。优选的，所述所在小区的预设门限为测量噪声功率的β倍，其中，在组网或小区初始化时确定β初值，或者，在多小区信道估计中根据动态信道环境动态调整所述β初值。优选的，所述多小区联合信道估计条件为，所述接入用户总数不超过P/W，其中，P 为训练训练长度，W为信道冲激响应的窗口长度。优选的，所述针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计的步骤，包括依据各小区各接入用户的导频接收信号进行匹配滤波，得到匹配滤波输出结果；构造由各小区各接入用户的导频码形成的相关矩阵；计算该相关矩阵的Cholesky因子；依据所述Cholesky因子，对所述匹配滤波输出结果进行一次前向迭代，并对前向迭代输出进行一次后向迭代，得到各小区各接入用户的信道冲击响应户估计。优选的，所述针对各小区的接入用户进行多小区串行干扰抵消信道估计的步骤， 包括初始化迭代次数；依据当前信道估计结果，计算各小区当前接入用户的信道冲激响应功率，并选择具有最大信道冲激响应功率的接入用户；对该接入用户进行干扰恢复；从当前信道估计结果中抵消掉该用户对其它用户的干扰；迭代次数加1 ；判断该迭代次数是否达到预设值，若是，则停止迭代，并以当前信道估计结果作为多小区串行干扰抵消信道估计结果，否则，返回计算各小区当前接入用户的新的信道冲激响应功率。优选的，采用FFT执行所述匹配滤波操作和相关矩阵的构造操作，以及，采用 Schur算法计算该相关矩阵的Cholesky因子。优选的，在针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计前，还包括判断当前时隙接入用户与上一时隙接入用户的关系，如果该关系不是多一新接入用户、少一原接入用户或接入用户不变，则针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计。优选的，所述方法还包括在计算该相关矩阵的Cholesky因子时，存储该Cholesky因子；如果该关系是少一原接入用户或接入用户不变，则以上一时隙的Cholesky因子作为当前时隙的Cholesky因子；如果该关系是多一新接入用户，则依据上一时隙的Cholesky因子迭代得到当前时隙的Cholesky因子；并且，依据当前时隙的Cholesky因子，对当前匹配滤波输出结果进行一次前向迭代，并对前向迭代输出进行一次后向迭代，得到各小区各接入用户的信道冲激响应户估计；优选的，所述去噪声处理步骤包括针对所述多小区联合信道估计或多小区串行干扰抵消信道估计的结果中接入用户的信道冲激响应抽头，如果其模值小于第二预设门限，则将其置零。优选的，所述第二预设门限为噪声方差的α倍。优选的，所述采用单小区Steiner信道估计，对各小区进行信道粗略估计的步骤包括针对当前小区的导频接收信号进行FFT运算；使用FFT运算结果点除各小区基本Midamble码的FFT ；对点除结果进行IFFT运算，得到当前小区的信道粗略估计结果。优选的，通过以下步骤获得邻小区的基本Midamble码无线网络控制器将邻小区的基本Midamble码传输给基站；基站通过信令将邻小区的基本Midamble码传输给终端。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点首先，本专利技术在对各小区进行信道粗略估计后，在接入用户总数满足多小区联合信道估计条件时，才进行多小区串行干扰抵消信道估计，而在接入用户总数不满足多小区联合信道估计条件时，进行多小区串行干扰抵消信道估计；因此，能够摆脱多小区联合信道估计条件的限制，满足任意接入用户数目的需求；其次，由于多小区联合信道估计把本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统中的多小区信道估计方法，其特征在于，包括：采用单小区Ｓｔｅｉｎｅｒ信道估计，对各小区进行信道粗略估计；根据信道粗略估计结果，确定接入用户总数；判断所述接入用户总数是否满足多小区联合信道估计条件，若是，则针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计，否则，针对各小区的接入用户进行多小区串行干扰抵消信道估计；针对所述多小区联合信道估计或多小区串行干扰抵消信道估计的结果，进行去噪声处理。

【技术特征摘要】
1.一种TD-SCDMA系统中的多小区信道估计方法，其特征在于，包括 采用单小区Steiner信道估计，对各小区进行信道粗略估计；根据信道粗略估计结果，确定接入用户总数；判断所述接入用户总数是否满足多小区联合信道估计条件，若是，则针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计，否则，针对各小区的接入用户进行多小区串行干扰抵消信道估计；针对所述多小区联合信道估计或多小区串行干扰抵消信道估计的结果，进行去噪声处理。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信道粗略估计结果，确定接入用户总数的步骤，包括针对信道粗略估计结果中各小区各用户的信道冲激响应，将其功率与所在小区的预设门限进行比较；如果超出所述所在小区的预设门限，则将该用户保存至接入用户集合，并记录下该用户所在小区号及所处的信道冲激响应窗口位置；如果低于所述所在小区的预设门限，则将该用户作为非接入用户，并对该用户的信道冲激响应抽头全置零；在比较完毕后，以所述接入用户集合中的用户数目作为接入用户总数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述所在小区的预设门限为测量噪声功率的β倍，其中，在组网或小区初始化时确定β初值，或者，在多小区信道估计中根据动态信道环境动态调整所述β初值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多小区联合信道估计条件为，所述接入用户总数不超过P/W，其中，P为训练训练长度，W为信道冲激响应的窗口长度。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对各小区的接入用户进行多小区联合信道估计的步骤，包括依据各小区各接入用户的导频接收信号进行匹配滤波，得到匹配滤波输出结果； 构造由各小区各接入用户的导频码形成的相关矩阵； 计算该相关矩阵的Cholesky因子；依据所述Cholesky因子，对所述匹配滤波输出结果进行一次前向迭代，并对前向迭代输出进行一次后向迭代，得到各小区各接入用户的信道冲击响应户估计。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对各小区的接入用户进行多小区串行干扰抵消信道估计的步骤，包括初始化迭代次数；依据当前信道估计结果，计算各小区当前接入用户的信道冲激响应功率，并选择具有最大信道冲激响应功率的接入用户； 对该接入用户进行干扰恢复；从当前信道...

【专利技术属性】
技术研发人员：程翔，温淼文，黄安鹏，焦秉立，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11