一种tdd系统中上行探测参考信号的发送方法
【专利摘要】本发明提供一种在TDD无线通信系统中发送上行探测参考信号的方法，该方法包括：步骤A：由基站选择终端发送上行探测参考信号所需的参数，并将参数配置给终端；步骤B：终端根据收到的所述参数产生上行探测参考信号，并在上行子帧的固定位置上发送该上行探测参考信号。本发明解决了探测带宽不完整、同一个基站下的终端之间的相互干扰以及上行信道信息测量不及时的问题。
【专利说明】一种TDD系统中上行探测参考信号的发送方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种在TDD(时分双工）的系统中发送上行 探测参考信号的方法。
【背景技术】
[0002] 在无线通信系统中，终端和基站之间除了发送数据信号外，通常还需要发送一些 已知的参考信号，用于估计无线信道状态，进行相干解调。特别是在时分双工（TDD)系统 中，由于上行和下行信道使用相同的频率，因此信道状态具有互易性，即通过对接收信号进 行信道估计，除了能够得到本方向链路的信道状态外，还可以得到反方向链路的信道状态 估计，可以为功率控制、资源调度等提供参考。
[0003] 当系统采用正交频分复用多址方式（OFDMA)或单载波频分复用多址方式 (SC-FDM)时，不同终端的数据在频域上是占用不同的子载波进行传输的。由于宽带信道具 有频率选择性衰落的特点，不同终端在不同的子载波上的信道衰落是不同的，基站侧在资 源调度时选择对某个用户来说信道质量相对较好的子载波传输该终端的数据，可以显著的 提高整个系统的传输速率。这种频率选择的调度方法要求在基站侧可以得到每个终端在整 个系统带宽上的信道状态信息。
[0004] 终端在上行信号中通常会随数据发送一些上行导频，用于上行数据的相干解调。 通常的系统中基站会利用这些上行数据导频估计终端的上行信道状态。但是这种方法存在 以下问题：一是数据导频通常只占据一定的带宽，因此基站侧无法得到全频段的信道估计， 从而不能进行频域的优化调度。二是不同终端的数据导频在上行子帧中通常占用不同的 时隙，对于分配在上行子帧开始时隙发送的终端来说，测量到的信道状态信息在应用到下 行传输时的时延至少滞后了一个上行子帧的长度。对于帧长比较长且信道变化快的系统来 说，这样测得的上行信道状态时效性比较差。
[0005] 针对以上问题，在一些无线通信系统中已经采用了在上行信号中发送专用 的探测（Sounding)信号的方法来获得上行信道状态。例如在长期演进（LongTerm Evolution,LTE)系统中，基站可以调度终端发送上行SRS(SoundingReferenceSignal) 来进行上行信道测量。LTE中规定的SRS的发送方法为：
[0006] 在每一个长度为Ims的上行子帧中的最后一个SC_FDMA符号可以用来发送SRS。 每个UE可以选择不同的带宽来发送SRS，在选择的Sounding带宽内，每个终端以梳状谱 (comb-likespectrum)的方式发送SRS，即以固定的间隔，每隔RPF(RepetitionFactor)个 子载波发送一个SRS符号，并且规定RPF=2。不同UE可以在相同的时间和带宽内发送SRS 信号，只要它们的占用的梳状谱不同，或者使用SRS信号的不同的循环移位。通常上行的 SRS信号具有良好的循环自相关特性，即该序列和由该序列循环移位产生的序列是正交的， 从而保证在基站侧可以分别检测出来自于不同终端的SRS信号。
[0007] 从以上描述看出，LTE中的SRS的发送方法至少存在以下问题：
[0008] 其一，通常情况下终端发送SRS的带宽仍然小于系统带宽，使得在基站侧每次只 能得到局部频带内的信道估计。在LTE中可以通过选择跳频（FrequencyHopping)方案来 弥补Sounding带宽的不完整，但是这使得需要经过多次Sounding才能获得完整的系统带 宽内的信道估计，测量的时延和开销都比较大。
[0009] 其二，LTE中使用同一个SRS序列的循环移位来区分不同的终端，这要求每个终端 的信道的时延扩展小于循环移位，否则不同终端的Sounding信号会产生串扰。LTE中允许 8种循环移位，对应的最大时延扩展小于4us。对于一些特殊的移动通信系统，特别是大区 制覆盖的移动通信系统，信道的时延扩展远大于4us，因此可用的循环移位数很少。
[0010] 其三，LTE中当不同的终端在不同的带宽上发送Sounding信号时，其Sounding信 号的长度不同。这些不同长度的Sounding信号之间无法保证理想的互相关特性，导致不同 UE的Sounding信号之间可能存在不同程度的干扰。
【发明内容】
[0011] 本发明主要解决的技术问题包括：
[0012] 在上行采用正交频分复用多址方式（OFDMA)或单载波频分复用多址方式 (SC-FDMA)的TDD无线通信系统中，发送上行探测参考信号的方法，该方法可以使得基站及 时的获得上行信道状态信息；基站可以获得每个终端的全频段内的信道状态信息；终端发 送的探测信号不受信道时延扩展的限制；不同终端发送的探测信号之间不存在相互干扰。
[0013] 本发明公开了一种在TDD无线通信系统中发送上行探测参考信号的方法，该方法 包括：
[0014] 步骤A:由基站选择终端发送上行探测参考信号所需的参数，并将参数配置给终 端；
[0015] 步骤B:终端侧根据收到的配置参数产生上行探测参考信号，并在上行子帧的固 定位置上发送该上行探测参考信号。
[0016] 如上所述的步骤A，基站配置每个终端发送上行探测参考信号所需要参数包括： 本基站根据身份信息选择的上行探测参考信号编号，其中相邻基站选择不同的上行探测参 考信号编号，同一个基站的所有终端使用相同的上行探测参考信号编号。
[0017] 如上所有方案中所述的步骤A，基站配置每个终端发送上行探测参考信号所需要 参数还包括：发送参考信号所需的频域参数，具体包括上行探测带宽的子带数M，每个子带 中子载波数目K，以及终端发送上行探测参考信号子载波起始偏移量k，其中M，K为正整数， k不大于K-I的非负整数；上行探测带宽均匀划分为M个子带，并且每个子带包括K个等间 隔的子载波；同一个基站下的不同终端具有不同的起始子载波偏移量。
[0018] 如上所有方案中所述的步骤A，基站配置每个终端发送上行探测参考信号所需要 参数还包括：每个终端发送的上行探测参考信号起始帧号和发送间隔，发送间隔以无线帧 为基本单位。
[0019] 如上所有方案中，所述的步骤B包括：终端根据收到的基站配置的上行探测参考 信号编号，产生基本参考信号X(i)，i= 〇, 1，...，M-I;该基本参考信号特征在于，其非0循 环移位自相关为〇,并且根据不同编号产生的基本参考信号之间的互相关性很小。
[0020] 如上所有方案中，所述的步骤B包括，计算当前帧参考信号子载波偏移量m，其中m 为不大于K的非负整数。可以选择跳频或不跳频的方法确定当前帧的参考信号的子载波偏 移量。
[0021] 如上所述的计算当前帧参考信号子载波偏移量的方法包括：如果选择不跳频的方 法，终端用基站配置的起始子载波偏移量作为当前帧参考信号子载波偏移量。
[0022] 如上所述的计算当前帧参考信号子载波偏移量的方法包括：如果选择跳频的方 法，终端根据当前帧号、每个子带中子载波数目、基站配置的起始子载波偏移量以及固定的 跳频图案计算出当前帧参考信号子载波偏移量。
[0023] 如上所有方案中，所述的步骤B中产生上行探测参考信号的方法包括：根据所述 的基本参考序列X(i)，子载波偏移量m，产生当前帧参考信号y(η)，η= 0, 1，. . .，M*K-1。 其中参考信号y(n)的特征在于，其长度为M*K符号；其频域信号Y(n)与前面所述基本参
[JT(卜/尤」)，当mod (?，[) = m 考序列X(i)的频域信号x(i)满足以下关系1IiO=n ' ,, 其中
[0Κ)φμ ·> X(i)，i= 0, 1，· · ·，Μ-1，Υ(η)，η= 0, 1，· · ·，Μ*Κ-1 分别为x(i)、y(n)对应的快速傅里叶变 换（FFT)结果，La]表示为不大于x的最大整数，mod(A，B)表示A对B取模运算。
[0024] 如上所述的步骤B中产生上行探测参考信号的方法包括：对y(η)添加循环前缀， 得到待发送的上行探测参考信号。
[0025] 如上所有方案中，所述的步骤B包括：终端根据基站配置的起始帧号、发送间隔以 及当前的帧号，判断在当前帧是否需要发送上行探测参考信号
[0026] 如上所述的步骤Β，在需要发送上行探测参考信号的无线帧中的上行子帧的固定 位置上发送上行探测参考信号。其中发送探测参考信号到下行子帧的起始时刻的间隔应大 于上行探测参考信号测量的处理时间及产生上行资源调度参数的处理时间，并且在满足上 述条件的前提下，发送上行探测参考信号的时刻尽量接近上行子帧结尾。
[0027] 由上述技术方案的描述可以看出，按照本发明提出的方法，每个终端都在全频段 上发送探测参考信号，解决了探测带宽不完整的问题。不同终端的起始子载波偏移量不同， 而子载波间隔相同，因此在频域上时完全正交的，解决了同一个基站下的终端之间的相互 干扰。上行探测参考信号信号总是在接近上行子帧的结尾的位置发送，解决了上行信道信 息测量不及时的问题。
【具体实施方式】
[0028] 本发明提出了一种上行探测参考信号的方法，该方法可以用于在上行采用正交频 分复用多址方式（OFDM)或单载波频分复用多址方式（SC-FDMA)的TDD无线通信系统中，辅 助基站完成各个终端上行信道质量的测量，进行优化终端的调度方案。下面结合具体实施 例对本发明所述技术方案做进一步描述。
[0029] 以系统带宽为4MHz，符号速率为3. 584MHz的TDD无线通信系统为例。将系统带宽 均匀划分为M= 7个子带，每个子带的带宽为512KHz。将每个子带划分为K= 32个子载 波，每个子载波的间隔为16KHz。
[0030] 基本参考信号选用长度为7的ZC(Zadoff-Chu)序列，编号为P的ZC序列可以 表示为
【权利要求】
1. 一种在T孤无线通信系统中发送上行探测参考信号的方法，其特征在于：该方法包 括： 步骤A ;由基站选择终端发送上行探测参考信号所需的参数，并将参数配置给终端； 步骤B ;终端根据收到的所述参数产生上行探测参考信号，并在上行子峽的固定位置 上发送该上行探测参考信号。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤A所述终端发送上行探测参考信号 所需参数包括：本基站根据身份信息选择的上行探测参考信号编号，其中相邻基站选择不 同的上行探测参考信号编号，同一个基站的所有终端使用相同的上行探测参考信号编号。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤A所述终端发送上行探测参考信号 所需参数包括：发送所述参考信号所需的频域参数，具体包括上行探测带宽的子带数M，每 个子带中子载波数目K，W及终端发送上行探测参考信号的子载波起始偏移量k，其中M，K 为正整数，k为不大于K-1的非负整数；上行探测带宽均匀划分为M个子带，并且每个子带 包括K个等间隔的子载波；同一个基站下的不同终端具有不同的子载波起始偏移量。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤A所述终端发送上行探测参考信号 所需的参数包括每个终端发送的上行探测参考信号起始峽号和发送间隔，发送间隔W无线 峽为基本单位。
5. 如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，其中步骤B所述终端产生上行探 测参考信号的方法包括：终端根据收到的基站配置的上行探测参考信号编号，产生基本参 考信号X (i)，i = 0, 1，. . .，M-1，M为上行探测带宽的子带数；该基本参考信号特征在于，其 非0循环移位自相关为0,并且根据不同编号产生的基本参考信号之间的互相关性很小。
6. 如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于：其中步骤B所述终端产生上行 探测参考信号的方法包括：计算当前峽上行探测参考信号子载波偏移量m，其中m为不大于 K的非负整数，K为每个子带中子载波数目；可W选择跳频或不跳频的方法确定当前峽的参 考信号的子载波偏移量。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于：如果选择不跳频的方法，终端用基站配置的 子载波起始偏移量作为当前峽参考信号子载波偏移量， 如果选择跳频的方法，终端根据当前峽号、每个子带中子载波数目、基站配置的起始子 载波偏移量W及固定的跳频图案计算出当前峽参考信号子载波偏移量。
8. 如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：其中步骤B所述终端产生上行探测参 考信号的方法包括：根据所述的基本参考信号x(i)，当前峽上行探测参考信号子载波偏移 量m，产生当前峽参考信号y(n)，n = 0, 1，...，M体-1，其中终端根据收到的基站配置的上 行探测参考信号编号，产生该基本参考信号x(i)，i = 0, 1，...，M-1，M为上行探测带宽的 子带数；该基本参考信号特征在于，其非0循环移位自相关为0,并且根据不同编号产生的 基本参考信号之间的互相关性很小；所述当前峽参考信号y(n)为其长度为M体符号，K为 每个子带中子载波数目；其频域信号Y(n)与所述基本参考序列x(i)的频域信号X(i)满 足 W下关系
其中 X(;L)，i = 0, 1，. . .，M-，Y(n)，n =
0, 1，. . .，M*K-1分别为X (i)、y (n)对应的快速傅里叶变换（FFT)结果，L.t」表示为不大于X 的最大整数，mod (A, B)表示A对B取模运算。 优选地，其中步骤B步骤中产生上行探测参考信号的方法包括：对y(n)添加循环前缀， 得到待发送的上行探测参考信号。
9. 如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，其中步骤B所述的方法包括：终 端根据基站配置的起始峽号、发送间隔W及当前的峽号，判断在当前峽是否需要发送上行 探测参考信号。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，其中步骤B所述的方法包括；在需要发送 上行探测参考信号的无线峽中的上行子峽的固定位置上发送上行探测参考信号，其中发送 上行探测参考信号到下行子峽的起始时刻的间隔应大于上行探测参考信号测量的处理时 间及产生上行资源调度参数的处理时间，并且在满足上述条件的前提下，发送上行探测参 考信号的时刻尽量接近上行子峽结尾。
【文档编号】H04L1/00GK104426627SQ201310364955
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】杨海斌, 罗明胜, 高子龙, 林志坚 申请人:北京久华信信息技术有限公司