[发明专利]TDD-OFDMA系统中测距过程的发端方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及时分复用正交频分多址接入(TimeDivision Duplex Orthogonal Frequency Division Multiple Access，TDD-OFDMA)系统中测距过程的发端方法及装置。本发明可用于全球微波接入互操作(WorldwideInteroperability for Microwave Access，WiMax)以及长期演进计划(Long TermEvolution，LTE)等系统的测距发端模块中，实现用户到网络的测距过程。

背景技术

测距是WiMax系统和LTE系统中用户接入网络的重要过程，通过测距过程，用户的接入信号被基站检测到，并获得正确的时偏和发射功率调整量，从而消除远近效应，建立上行链路的同步。而未来的移动通信系统将更多地应用微蜂窝甚至微微蜂窝，在微型蜂窝中，建筑物非常密集，移动台和基站之间基本不存在视距传播路径，无线信道的多径效应会非常明显，通信质量也会遭受严重的信道频率选择性的影响，测距过程也不例外。因此，在测距模块中，需要解决在严重的频率选择性信道中用户的测距问题。

浙江大学在提出的专利申请“一种上行测距方法、装置以及基站”(申请日：2006.11.22，申请号200610144929，公告号CN101193398A)中公开了一种对应于时域相关检测方法的自适应门限设置方法和装置，用来解决相关检测方法中设置固定门限带来的对SNR和多用户干扰鲁棒性不高的问题。该方法的实施步骤是：第一，根据小区的具体情况，假定一个同时接入网络的用户数量最大值；第二，在频域对应所有码字和可能时延形成本地信号与接收信号相关，对应于每一个码字得到其相关的最大值，形成一个最值数组，并记录数组中每个最值对应的时延；第三，从最值数组中，按从大到小的顺序，筛选出与用户数量最大值个数相同的码字，这些码字称作筛选码字，然后对数组中的其他值求平均，作为门限下限；第四，对应于这些筛选码字，用它们各自的最值与码字理想相关峰值的乘积再开根号作为门限上限，这些门限上限与刚才的门限下限的平均值即作为筛选码字各自的自适应门限；第五，用这些门限与筛选码字的最值作比较，如果码字的最值大于门限，则判定该码字有效，第一步中记录的对应的时延即为该码字的时延。该方法改善了固定门限带来的问题，通过自适应计算门限的方法，大大提高了频率相关检测方法对SNR和多用户干扰的鲁棒性，使得原有方法的适用性更广。

该方法和装置的不足之处在于，它没有考虑频率选择性信道的影响，如果信道的频率选择性很强，测距信号的相关性受到信道的影响过大，相关峰值有可能淹没在噪声和干扰之下，这样的话，不论门限如何设定，测距性能也不会有所改善。因此，该方法和装置并没有从本质上解决频率选择性信道对测距性能的影响。

上海睿智通无线技术有限公司在提出的专利申请“一种正交频分多址接入系统测距信号处理方法以及系统”(申请日：2007.9.11，申请号200710045820.2，公开号CN101388712A)中公开了一种利用频域差分互相关函数以及两个筛选门限的方法和系统，用来解决传统频域差分检测方法难以实际应用的问题。该方法的实施步骤是：第一，计算测距信道内相邻子载波的频域差分互相关函数；第二，计算出第一筛选门限并筛选出候选码字集合并计算出预估定时偏差；第三，计算出测距码频域序列与本地测距码的互相关函数；第四，计算出第二筛选门限，确定实际定时偏差和有效测距码。该方法在一定程度上能够缓解信道的频率选择性影响，通过扩大码字筛选范围提高码字检测性能并解决了利用相关函数的相位进行定时估计时的相位反转问题，提高了定时估计的精度。

该方法和系统的不足之处在于，由于码字之间的互相关不可能是理想的零互相关，在严重的频率选择性信道中，用户的码字严重畸变，差分互相关检测方法并不能够消除信道的频率选择性，反而会在差分处理当中引入更多的干扰，其效果不能满足实际工程的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种TDD-OFDMA系统中测距过程的发端方法及装置，可以利用TDD系统上下行信道的互易性，克服非快变频率选择性信道对测距码正交性的影响，提高测距码的检测概率及时偏估计的精确度。