一種tdd系統中上行探測參考信號的發送方法
【專利摘要】本發明提供一種在TDD無線通信系統中發送上行探測參考信號的方法，該方法包括：步驟A：由基站選擇終端發送上行探測參考信號所需的參數，并將參數配置給終端；步驟B：終端根據收到的所述參數產生上行探測參考信號，并在上行子幀的固定位置上發送該上行探測參考信號。本發明解決了探測帶寬不完整、同一個基站下的終端之間的相互干擾以及上行信道信息測量不及時的問題。
【專利說明】一種TDD系統中上行探測參考信號的發送方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信領域，特別是涉及一種在TDD(時分雙工）的系統中發送上行 探測參考信號的方法。
【背景技術】
[0002] 在無線通信系統中，終端和基站之間除了發送數據信號外，通常還需要發送一些 已知的參考信號，用于估計無線信道狀態，進行相干解調。特別是在時分雙工（TDD)系統 中，由于上行和下行信道使用相同的頻率，因此信道狀態具有互易性，即通過對接收信號進 行信道估計，除了能夠得到本方向鏈路的信道狀態外，還可以得到反方向鏈路的信道狀態 估計，可以為功率控制、資源調度等提供參考。
[0003] 當系統采用正交頻分復用多址方式（OFDMA)或單載波頻分復用多址方式 (SC-FDM)時，不同終端的數據在頻域上是占用不同的子載波進行傳輸的。由于寬帶信道具 有頻率選擇性衰落的特點，不同終端在不同的子載波上的信道衰落是不同的，基站側在資 源調度時選擇對某個用戶來說信道質量相對較好的子載波傳輸該終端的數據，可以顯著的 提高整個系統的傳輸速率。這種頻率選擇的調度方法要求在基站側可以得到每個終端在整 個系統帶寬上的信道狀態信息。
[0004] 終端在上行信號中通常會隨數據發送一些上行導頻，用于上行數據的相干解調。 通常的系統中基站會利用這些上行數據導頻估計終端的上行信道狀態。但是這種方法存在 以下問題：一是數據導頻通常只占據一定的帶寬，因此基站側無法得到全頻段的信道估計， 從而不能進行頻域的優化調度。二是不同終端的數據導頻在上行子幀中通常占用不同的 時隙，對于分配在上行子幀開始時隙發送的終端來說，測量到的信道狀態信息在應用到下 行傳輸時的時延至少滯后了一個上行子幀的長度。對于幀長比較長且信道變化快的系統來 說，這樣測得的上行信道狀態時效性比較差。
[0005] 針對以上問題，在一些無線通信系統中已經采用了在上行信號中發送專用 的探測（Sounding)信號的方法來獲得上行信道狀態。例如在長期演進（LongTerm Evolution,LTE)系統中，基站可以調度終端發送上行SRS(SoundingReferenceSignal) 來進行上行信道測量。LTE中規定的SRS的發送方法為：
[0006] 在每一個長度為Ims的上行子幀中的最后一個SC_FDMA符號可以用來發送SRS。 每個UE可以選擇不同的帶寬來發送SRS，在選擇的Sounding帶寬內，每個終端以梳狀譜 (comb-likespectrum)的方式發送SRS，即以固定的間隔，每隔RPF(RepetitionFactor)個 子載波發送一個SRS符號，并且規定RPF=2。不同UE可以在相同的時間和帶寬內發送SRS 信號，只要它們的占用的梳狀譜不同，或者使用SRS信號的不同的循環移位。通常上行的 SRS信號具有良好的循環自相關特性，即該序列和由該序列循環移位產生的序列是正交的， 從而保證在基站側可以分別檢測出來自于不同終端的SRS信號。
[0007] 從以上描述看出，LTE中的SRS的發送方法至少存在以下問題：
[0008] 其一，通常情況下終端發送SRS的帶寬仍然小于系統帶寬，使得在基站側每次只 能得到局部頻帶內的信道估計。在LTE中可以通過選擇跳頻（FrequencyHopping)方案來 彌補Sounding帶寬的不完整，但是這使得需要經過多次Sounding才能獲得完整的系統帶 寬內的信道估計，測量的時延和開銷都比較大。
[0009] 其二，LTE中使用同一個SRS序列的循環移位來區分不同的終端，這要求每個終端 的信道的時延擴展小于循環移位，否則不同終端的Sounding信號會產生串擾。LTE中允許 8種循環移位，對應的最大時延擴展小于4us。對于一些特殊的移動通信系統，特別是大區 制覆蓋的移動通信系統，信道的時延擴展遠大于4us，因此可用的循環移位數很少。
[0010] 其三，LTE中當不同的終端在不同的帶寬上發送Sounding信號時，其Sounding信 號的長度不同。這些不同長度的Sounding信號之間無法保證理想的互相關特性，導致不同 UE的Sounding信號之間可能存在不同程度的干擾。
【發明內容】
[0011] 本發明主要解決的技術問題包括：
[0012] 在上行采用正交頻分復用多址方式（OFDMA)或單載波頻分復用多址方式 (SC-FDMA)的TDD無線通信系統中，發送上行探測參考信號的方法，該方法可以使得基站及 時的獲得上行信道狀態信息；基站可以獲得每個終端的全頻段內的信道狀態信息；終端發 送的探測信號不受信道時延擴展的限制；不同終端發送的探測信號之間不存在相互干擾。
[0013] 本發明公開了一種在TDD無線通信系統中發送上行探測參考信號的方法，該方法 包括：
[0014] 步驟A:由基站選擇終端發送上行探測參考信號所需的參數，并將參數配置給終 端；
[0015] 步驟B:終端側根據收到的配置參數產生上行探測參考信號，并在上行子幀的固 定位置上發送該上行探測參考信號。
[0016] 如上所述的步驟A，基站配置每個終端發送上行探測參考信號所需要參數包括： 本基站根據身份信息選擇的上行探測參考信號編號，其中相鄰基站選擇不同的上行探測參 考信號編號，同一個基站的所有終端使用相同的上行探測參考信號編號。
[0017] 如上所有方案中所述的步驟A，基站配置每個終端發送上行探測參考信號所需要 參數還包括：發送參考信號所需的頻域參數，具體包括上行探測帶寬的子帶數M，每個子帶 中子載波數目K，以及終端發送上行探測參考信號子載波起始偏移量k，其中M，K為正整數， k不大于K-I的非負整數；上行探測帶寬均勻劃分為M個子帶，并且每個子帶包括K個等間 隔的子載波；同一個基站下的不同終端具有不同的起始子載波偏移量。
[0018] 如上所有方案中所述的步驟A，基站配置每個終端發送上行探測參考信號所需要 參數還包括：每個終端發送的上行探測參考信號起始幀號和發送間隔，發送間隔以無線幀 為基本單位。
[0019] 如上所有方案中，所述的步驟B包括：終端根據收到的基站配置的上行探測參考 信號編號，產生基本參考信號X(i)，i= 〇, 1，...，M-I;該基本參考信號特征在于，其非0循 環移位自相關為〇,并且根據不同編號產生的基本參考信號之間的互相關性很小。
[0020] 如上所有方案中，所述的步驟B包括，計算當前幀參考信號子載波偏移量m，其中m 為不大于K的非負整數。可以選擇跳頻或不跳頻的方法確定當前幀的參考信號的子載波偏 移量。
[0021] 如上所述的計算當前幀參考信號子載波偏移量的方法包括：如果選擇不跳頻的方 法，終端用基站配置的起始子載波偏移量作為當前幀參考信號子載波偏移量。
[0022] 如上所述的計算當前幀參考信號子載波偏移量的方法包括：如果選擇跳頻的方 法，終端根據當前幀號、每個子帶中子載波數目、基站配置的起始子載波偏移量以及固定的 跳頻圖案計算出當前幀參考信號子載波偏移量。
[0023] 如上所有方案中，所述的步驟B中產生上行探測參考信號的方法包括：根據所述 的基本參考序列X(i)，子載波偏移量m，產生當前幀參考信號y(η)，η= 0, 1，. . .，M*K-1。 其中參考信號y(n)的特征在于，其長度為M*K符號；其頻域信號Y(n)與前面所述基本參
[JT(卜/尤」)，當mod (?，[) = m 考序列X(i)的頻域信號x(i)滿足以下關系1IiO=n ' ,, 其中
[0Κ)φμ ·> X(i)，i= 0, 1，· · ·，Μ-1，Υ(η)，η= 0, 1，· · ·，Μ*Κ-1 分別為x(i)、y(n)對應的快速傅里葉變 換（FFT)結果，La]表示為不大于x的最大整數，mod(A，B)表示A對B取模運算。
[0024] 如上所述的步驟B中產生上行探測參考信號的方法包括：對y(η)添加循環前綴， 得到待發送的上行探測參考信號。
[0025] 如上所有方案中，所述的步驟B包括：終端根據基站配置的起始幀號、發送間隔以 及當前的幀號，判斷在當前幀是否需要發送上行探測參考信號
[0026] 如上所述的步驟Β，在需要發送上行探測參考信號的無線幀中的上行子幀的固定 位置上發送上行探測參考信號。其中發送探測參考信號到下行子幀的起始時刻的間隔應大 于上行探測參考信號測量的處理時間及產生上行資源調度參數的處理時間，并且在滿足上 述條件的前提下，發送上行探測參考信號的時刻盡量接近上行子幀結尾。
[0027] 由上述技術方案的描述可以看出，按照本發明提出的方法，每個終端都在全頻段 上發送探測參考信號，解決了探測帶寬不完整的問題。不同終端的起始子載波偏移量不同， 而子載波間隔相同，因此在頻域上時完全正交的，解決了同一個基站下的終端之間的相互 干擾。上行探測參考信號信號總是在接近上行子幀的結尾的位置發送，解決了上行信道信 息測量不及時的問題。
【具體實施方式】
[0028] 本發明提出了一種上行探測參考信號的方法，該方法可以用于在上行采用正交頻 分復用多址方式（OFDM)或單載波頻分復用多址方式（SC-FDMA)的TDD無線通信系統中，輔 助基站完成各個終端上行信道質量的測量，進行優化終端的調度方案。下面結合具體實施 例對本發明所述技術方案做進一步描述。
[0029] 以系統帶寬為4MHz，符號速率為3. 584MHz的TDD無線通信系統為例。將系統帶寬 均勻劃分為M= 7個子帶，每個子帶的帶寬為512KHz。將每個子帶劃分為K= 32個子載 波，每個子載波的間隔為16KHz。
[0030] 基本參考信號選用長度為7的ZC(Zadoff-Chu)序列，編號為P的ZC序列可以 表示為
【權利要求】
1. 一種在T孤無線通信系統中發送上行探測參考信號的方法，其特征在于：該方法包 括： 步驟A ;由基站選擇終端發送上行探測參考信號所需的參數，并將參數配置給終端； 步驟B ;終端根據收到的所述參數產生上行探測參考信號，并在上行子峽的固定位置 上發送該上行探測參考信號。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟A所述終端發送上行探測參考信號 所需參數包括：本基站根據身份信息選擇的上行探測參考信號編號，其中相鄰基站選擇不 同的上行探測參考信號編號，同一個基站的所有終端使用相同的上行探測參考信號編號。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟A所述終端發送上行探測參考信號 所需參數包括：發送所述參考信號所需的頻域參數，具體包括上行探測帶寬的子帶數M，每 個子帶中子載波數目K，W及終端發送上行探測參考信號的子載波起始偏移量k，其中M，K 為正整數，k為不大于K-1的非負整數；上行探測帶寬均勻劃分為M個子帶，并且每個子帶 包括K個等間隔的子載波；同一個基站下的不同終端具有不同的子載波起始偏移量。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟A所述終端發送上行探測參考信號 所需的參數包括每個終端發送的上行探測參考信號起始峽號和發送間隔，發送間隔W無線 峽為基本單位。
5. 如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，其中步驟B所述終端產生上行探 測參考信號的方法包括：終端根據收到的基站配置的上行探測參考信號編號，產生基本參 考信號X (i)，i = 0, 1，. . .，M-1，M為上行探測帶寬的子帶數；該基本參考信號特征在于，其 非0循環移位自相關為0,并且根據不同編號產生的基本參考信號之間的互相關性很小。
6. 如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于：其中步驟B所述終端產生上行 探測參考信號的方法包括：計算當前峽上行探測參考信號子載波偏移量m，其中m為不大于 K的非負整數，K為每個子帶中子載波數目；可W選擇跳頻或不跳頻的方法確定當前峽的參 考信號的子載波偏移量。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于：如果選擇不跳頻的方法，終端用基站配置的 子載波起始偏移量作為當前峽參考信號子載波偏移量， 如果選擇跳頻的方法，終端根據當前峽號、每個子帶中子載波數目、基站配置的起始子 載波偏移量W及固定的跳頻圖案計算出當前峽參考信號子載波偏移量。
8. 如權利要求5或6所述的方法，其特征在于：其中步驟B所述終端產生上行探測參 考信號的方法包括：根據所述的基本參考信號x(i)，當前峽上行探測參考信號子載波偏移 量m，產生當前峽參考信號y(n)，n = 0, 1，...，M體-1，其中終端根據收到的基站配置的上 行探測參考信號編號，產生該基本參考信號x(i)，i = 0, 1，...，M-1，M為上行探測帶寬的 子帶數；該基本參考信號特征在于，其非0循環移位自相關為0,并且根據不同編號產生的 基本參考信號之間的互相關性很小；所述當前峽參考信號y(n)為其長度為M體符號，K為 每個子帶中子載波數目；其頻域信號Y(n)與所述基本參考序列x(i)的頻域信號X(i)滿 足 W下關系
其中 X(;L)，i = 0, 1，. . .，M-，Y(n)，n =
0, 1，. . .，M*K-1分別為X (i)、y (n)對應的快速傅里葉變換（FFT)結果，L.t」表示為不大于X 的最大整數，mod (A, B)表示A對B取模運算。 優選地，其中步驟B步驟中產生上行探測參考信號的方法包括：對y(n)添加循環前綴， 得到待發送的上行探測參考信號。
9. 如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，其中步驟B所述的方法包括：終 端根據基站配置的起始峽號、發送間隔W及當前的峽號，判斷在當前峽是否需要發送上行 探測參考信號。
10. 如權利要求9所述的方法，其特征在于，其中步驟B所述的方法包括；在需要發送 上行探測參考信號的無線峽中的上行子峽的固定位置上發送上行探測參考信號，其中發送 上行探測參考信號到下行子峽的起始時刻的間隔應大于上行探測參考信號測量的處理時 間及產生上行資源調度參數的處理時間，并且在滿足上述條件的前提下，發送上行探測參 考信號的時刻盡量接近上行子峽結尾。
【文檔編號】H04L1/00GK104426627SQ201310364955
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】楊海斌, 羅明勝, 高子龍, 林志堅 申請人:北京久華信信息技術有限公司