[发明专利]一种上行测距方法、装置及一种基站

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access)技术，尤指一种基于OFDMA系统的上行测距方法、装置及一种基站。

背景技术

OFDMA技术是一种基于正交频分复用(OFDM)的多用户复用和接入技术。对于OFDMA系统，所有的子载波被划分为多个子信道，每个子信道由若干个子载波组成，系统可以从子信道和时隙两个维度来分配资源，因此资源分配的粒度较小，灵活性相对较高。

由于各移动用户在小区位置的随机性，基站接收到的各上行用户信号的时间将受到往返路径时延(Round Trip Delay)的影响，导致各移动用户的OFDMA符号无法对齐(misalignment)；而且由于大尺度衰落的影响，各移动用户的上行信号受到的路径损耗也各不相同；此外，各移动用户的载波频率和基站之间也存在着一定的偏差。若基站不克服上述因素的影响，将无法恢复各移动用户的上行数据，因此，需要在各移动用户接入上行链路之前实现各移动用户的上行测距处理，以保证OFDMA系统的上行链路同步。

通常，上行测距处理过程是一种在OFDMA系统中用于调整移动用户载波频偏、定时偏差和接收功率的过程，该过程是上行链路同步的一部分。在上行测距处理过程中，移动用户(MSS)向基站(BS)发送的一种频域CDMA码序列，也称为测距码(Ranging Codes)，用于上行测距过程的系统参数估计和调整。各移动用户发送的测距码在基站叠加，同时在上行链路还有数据帧在传送，因此，基站接收到的是测距码和数据帧的合成信号。由于测距码是频域CDMA码，在时域上具有很好的自相关和互相关特性，因此，可利用时域相关来检测到达基站的测距码信号。

相关文献提出了一种OFDMA系统的上行测距方法，该方法可以解决上行测距过程中的定时偏差和接收功率的估计问题，下面简要介绍实现的方法。

假设OFDMA系统有N_d个子载波，循环前缀长度为N_g。由于初始测距码的时域序列包含两个符号，其中第一个符号添加前缀，第二个符号添加后缀，因此这两个OFDMA符号具有连续相位特性，假设第k个测距用户发送的时域测距信号为公式(1)所示：

x_k＝[x_k(0)，…，x_k(2N_d+2N_g-1)]^T    (1)

平均功率为：E[|xk(n)|2]=Γk2]]>(2)

假设该第k个测距用户选择了第m个测距码，并且假设c_m(i)为第m个测距码的第i个子载波值。

设置观察窗口宽度为N_d+N_g+d_max，其中d_max为传输信道的最大时延，是根据实际情况预先设置的。该观察窗口至少包含一个完整的OFDMA符号。

假设信道的最大多径时延为L，则接收的时域信号可写成如公式(3)所示的矩阵形式：

Y=XH+W~]]>(3)

其中，Y＝[y(0)，…，y(N_d+N_g+d_max-1)]^T；