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CN1622502A - 在tdd cdma通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置 - Google Patents

在tdd cdma通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置 Download PDF

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CN1622502A
CN1622502A CNA2003101186442A CN200310118644A CN1622502A CN 1622502 A CN1622502 A CN 1622502A CN A2003101186442 A CNA2003101186442 A CN A2003101186442A CN 200310118644 A CN200310118644 A CN 200310118644A CN 1622502 A CN1622502 A CN 1622502A
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孙礼
邬钢
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

一种用于TDD CDMA通信网络系统中的支持下行链路联合检测的方法，包括步骤：判断一个下行链路时隙中的扩频码分配信息(CAI)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；若该扩频码分配信息会发生变化，则将该变更后的扩频码分配信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；将含有该特定控制信息的业务突发经由一个下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。

Description

在TDD CDMA通信体系中 用于支持下行链路联合检测的方法和装置
发明领域：
本发明涉及一种无线通信体系中的通信方法和装置，尤其涉及一种在TDD CDMA(如TD-SCDMA)通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置。
背景技术：
在以TDD CDMA(时分复用-码分多址)为基础的无线通信系统中，主要存在着两种小区内干扰：一种是由于不同的用户同时共享同一频段的带宽，且不同用户分配的不同的扩频码之间由于多径效应而产生的非正交性，从而产生的多址干扰(MAI：Multiple AccessInterference)；另一种是由于多径传播而引起同一用户不同径之间的符号间干扰(ISI：Inter-Symbol Interference)。
为了有效地消除多址干扰和符号间干扰，在传统的TDD CDMA通信系统中，引入了一种称为联合检测(JD：joint detection)的技术。联合检测技术，通过充分利用用户信号的扩频码、信道衰落、信号延迟等信息，不仅可以提高小区中信号传送的质量、扩大TDD无线通信系统的系统容量，而且可以适用于从低码片速率(LCR：Low ChipRate，1.28兆码片/秒)、高码片速率(HCR：High Chip Rate，3.84兆码片/秒)直至3GPP(第三代合作伙伴项目)正在讨论的更高码片率(7.68兆码片/秒)的TDD系统，因而，联合检测技术正成为当今TDD CDMA系统关键技术之一。
由大唐、飞利浦、三星三家公司组成的联合投资商T3G，在其第一代3G移动产品中，已经将联合检测技术，如迫零块线性均衡器(ZF-BLE：zero forcing block linear equalizer)、最小均方误差块线性均衡器(MMSE-BLE：minimum mean square error block linear equalizer)，应用到TD-SCDMA手机的开发设计方案中。
然而，ZF-BLE和MMSE-BLE算法的实现需要一个前提条件，即：需要知道所有处于激活状态的用户终端(UE：user equipment)的扩频码才可以执行这两种联合检测算法。这对于基站而言，应当不是问题，因为基站负责资源的分配，所以可方便地得知所有用户的扩频码；但是，对于用户终端而言，由于用户终端只知道自身的扩频码，而对共享于同一时隙中的其他用户终端的扩频码一无所知，因此，对于在用户终端中实现联合检测算法，存在一定的难度。
为了在用户终端中实现联合检测，一种方案是在TD-SCDMA手机的接收机中增加一个“活动扩频码检测(active code detection)”模块，从而在单个用户终端中就可恢复出其他用户终端的扩频码信息。这部分技术，可参见Kang Shao-li等人撰写的题目为“TD-SCDMA系统下行链路活动扩频码检测算法的性能(Performance of active codesdetection algorithms for the downlink of TD-SCDMA system)”、发表在IEEE Inter.Symposium on circuit and systems(ISCS)的2002年第1卷第613-616页上的内容，和S.Kourist等人撰写的题目为“3GPP-TDD终端技术需求(Technology requirements of the 3 GPP-TDD terminal)”、发表在IEE 2000 3G移动通信技术国际会议(IEE 2000 Inter.conf.on 3GMobile communication technologies)论文集第89-93页上的内容。然而，这种采用活动扩频码检测模块的方案在一定条件下效果不甚理想，尤其是当用户终端处于低速移动且存在多径衰落的情况下，可能会导致系统容量的严重损失。
另一种可选方案是采用均衡单用户检测JD算法，也称作MMSE-BLE-SD算法，该算法的详细内容可参见A.Klein撰写的题目为“CDMA无线移动系统下行链路专用数据检测算法(Datadetection algorithms specially designed for the downlink of CDMAmobile radio systems)”、发表在1997年5月的关于车载技术(VTC)的IEEE国际会议论文集第1卷第203-207页上的内容。MMSE-BLE-SD算法与ZF-BLE、MMSE-BLE算法相比，性能略差，优势在于只需知道用户终端自身的扩频码即可。但这种MMSE-BLE-SD算法也还必须预先了解与该用户终端分配在同一时隙中的处于激活状态的码道数目ACN(active code number)。虽然ACN可以在用户终端内通过特殊算法计算得到，但由于计算量较大，将会导致单用户检测接收机复杂度和功耗的大大增加。
上述两种方案中遇到的问题，事实上，都可以通过基站经由下行链路信道向各个用户终端发送与之相关的的扩频码或活动码道数目的信息得到解决。
例如：在申请日为2003年1月13日、申请人为皇家飞利浦电子股份有限公司、欧洲专利申请号为03075075.6的题为“能够支持高级检测算法的移动台”的专利申请文件中，提出了一种由基站通过公共控制信道如BCH(广播信道)向用户终端发送相关扩频码信息的方法。按照该专利申请揭示的方法，可以从训练序列的分配信息中得到与该训练序列相对应的扩频码。这种方法在“默认训练序列(defaultmidamble)”的情况下，即：已知训练序列和信道化码之间对应关系的情况下是可以实施的。但是对于3GPP TDD标准中的另外两种训练序列，即：(i)公共训练序列，所有共享同一时隙的用户都使用相同的训练序列；(ii)上层应用通过信令来分配训练序列，此时训练序列与扩频码之间无固定的对应关系，详见2001年3月第4版的3GPP技术说明25.221“物理信道及传输信道到物理信道的映射(TDD)”，在这两种情况下，该专利申请中公开的方法还存在一定的局限性。
再例如：在申请人为皇家飞利浦电子股份有限公司、且申请人案卷号为PHCN030009、申请号为03110415.0的题为“在TDD CDMA通信体系中支持P2P通信的方法和装置”的专利申请文件中，提出了一种将扩频码的分配信息(codes allocation information CAI)直接通过下行公共控制信道(如BCH)进行广播的方法。按照该专利申请揭示的方法，由于公共控制信道在无线帧或子帧中的位置是固定的(如BCH在TS0中传递)，因此，对于每一个用户终端，应当都可以接收到该CAI信息，并利用该CAI信息进行联合检测。但是，采用BCH来传递该信息会碰到一个问题：由于BCH的重复周期至少要80ms(即8个无线帧)甚至更大(160，320或640ms等，由高层决定)，在CAI信息变化较快时，该信息可能来不及得到必要的更新；此外，由于CAI信息量比较大，如果必须在每一个重复周期的BCH中传递，这势必也会使得BCH处于连续过载的状态。
事实上，CAI信息只在下列三种情况下会发生变化：第一：在通信链路建立之初，基站为新用户分配扩频码；第二：在通信进行中，同一时隙内存在其他用户的变更，如：有其他用户进入或离开该时隙，造成扩频码分配的变化；第三：正在通信的用户终端已切换到其他小区，本用户终端释放掉原小区内的扩频码。从这三种情况来看，CAI信息的变化只在一定时间段内发生，如果系统比较稳定，则完全没有必要在每个重复周期的BCH中都发送CAI信息。此外，CAI信息的变化也只会影响处于同一时隙内的各个用户终端，而不会波及到工作在其他时隙中的用户终端。
因此，需要一种更有效的方式提供CAI信息，以使得用户终端利用该CAI信息执行联合检测算法。
发明内容：
由上述分析可知，对于TDD CDMA通信系统，当CAI信息发生改变时，在相应下行链路时隙中，再发送该变化的CAI信息，应当是一种比较合理的方法。
本发明的一个目的是提供一种在TDD CDMA通信体系中用于支持下行链路进行联合检测的方法和装置，使用该方法和装置，可以仅在CAI信息发生改变时向与之相关的用户发送CAI信息，以使得收到该CAI信息的各个用户终端可以利用该CAI信息实施ZF-BLE/MMSE-BLE联合检测算法，从而提高各个用户终端的通信质量。
本发明的另一个目的是提供一种在TDD CDMA通信体系中用于支持下行链路进行联合检测的方法和装置，使用该方法和装置，可以仅在ACN信息发生改变时向与之相关的用户发送ACN信息，以使得收到该ACN信息的各个用户终端可以利用该ACN信息实施MMSE-BLE-SD联合检测算法，从而提高各个用户终端的通信质量。
按照本发明的一种用于TDD CDMA通信网络系统中的支持下行链路联合检测的方法，包括步骤：(a)判断一个下行链路时隙中的扩频码分配信息(CAI)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；(b)若该扩频码分配信息会发生变化，则将变更的扩频码分配信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；(c)将含有该特定控制信息的业务突发经由一个下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。其中，初始的扩频码分配信息，是在与一个用户终端建立链接时，网络系统发送给该用户终端的。
按照本发明的一种在TDD CDMA通信体系的用户终端中执行的用于支持下行链路的联合检测的方法，包括步骤：(i)在一个下行链路时隙中，接收由网络系统经由下行链路信道传送的业务突发；(ii)检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的扩频码分配信息(CAI)；(iii)若包含该扩频码分配信息，则提取该扩频码分配信息；(iv)利用该扩频码分配信息，执行下一阶段联合检测算法，以减少信号干扰。
按照本发明的一种在TDD CDMA通信体系中由网络系统执行的用于支持下行链路的单用户联合检测的方法，包括步骤：(a)判断一个下行链路时隙中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；(b)若该处于激活状态的用户码道数目会发生变化，则将变更的激活码道数目作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；(c)将含有该特定控制信息的业务突发经由下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。其中，初始的处于激活状态的用户码道数目，是在与一个用户终端建立链接时，网络系统发送给该用户终端的。
按照本发明的一种在TDD CDMA通信体系的用户终端中执行的用于支持下行链路的单用户联合检测的方法，包括步骤：(i)在一个下行链路时隙中，接收由网络系统经由下行链路信道传送的业务突发；(ii)检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)；(iii)若包含该激活码道数目，则提取该激活码道数目；(iv)利用该激活码道数目，执行下一阶段单用户联合检测算法，以减少信号干扰。
附图简述：
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，其中：
图1是传统TD-SCDMA系统中使用的子帧和时隙的结构图；
图2是传统TD-SCDMA系统中具有UE特定控制符号(symbol)的子帧和时隙的结构图；
图3是传统TD-SCDMA系统中下行链路的时隙格式示意图；
图4是按照本发明的TD-SCDMA系统、包含CAI或ACN信息的修订后的业务突发的结构图；
图5是按照本发明的TD-SCDMA系统，扩频码分配信息(CAI)的映射关系示意图；
图6是按照本发明的TD-SCDMA系统、在插入了CAI信息后的下行链路的时隙格式示意图；
图7是按照本发明的TD-SCDMA系统，由ACN信息表示的处于激活状态的用户码道数目的示意图；
图8是按照本发明的TD-SCDMA系统、在插入了ACN信息后的下行链路的时隙格式示意图；
图9是本发明的在TDD CDMA通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法以硬件模块实现的方框图。
发明详述：
下面以TD-SCDMA系统为例，结合附图详细描述本发明的内容。按照本发明技术方案，当上述CAI信息或ACN信息发生变化时，基站将变化了的CAI信息或ACN信息插入到待发送的业务突发中，并在下行时隙中、经由专用物理信道(DPCH)发送给处于该下行链路时隙中的各用户终端UE，各用户终端UE，根据检测到的CAI信息或ACN信息执行下一阶段的ZF-BLE/MMSE-BLE或MMSE-BLE-SD联合检测算法。
为了更清楚地描述本发明的上述方案，尤其是更具体地说明基站如何将变化了的CAI信息或ACN信息插入到待发送的业务突发中的详细过程，以下将结合附图1至附图3首先简要介绍一下3GPP标准中TD-SCDMA系统使用的子帧和业务突发(即：时隙)的结构。
在TD-SCDMA系统中，一个无线帧的长度是10ms(毫秒)，每个无线帧又被进一步划分成两个子帧，每个子帧的长度为5ms，由6400个码片组成。如附图1所示，每个子帧由7个业务时隙TS0-TS6和3个特定导频时隙组成，7个业务时隙中的每个时隙均由864个码片组成，其中时隙TS0总是用于传送下行链路数据，时隙TS1总是用于传送上行链路数据，其他时隙TS2-TS6则分别按照需要被用于上行或下行链路中传送数据；3个特定导频时隙中的DwPTS为下行链路导频时隙(96个码片)、UpPTS为上行链路导频时隙(160个码片)、GP为保护时段(96个码片)。每个业务时隙又被进一步划分为4个域，包括：数据域1(352个码片)、训练序列域(144个码片)、数据域2(352个码片)和用作时隙保护的空域GP(16个码片)，其中，数据域1和数据域2除了用于承载业务数据符号外，还可以用于承载一些UE特定控制符号，如：发射功率控制TPC(Transmitter Power Control)、同步偏移SS(Synchronization Shift)、传送格式组合指示TFCI(Transmitter Format Combination Indicator)，利用这些UE特定控制符号，基站可以向各用户终端UE提供一些控制信息。
附图2中示出了加载有UE特定控制符号的子帧和时隙的结构图，如附图2所示，UE特定控制符号位于训练序列(Midamble)即导频符号的两侧，SS和TPC的控制符号分别占用了每个子帧的其中一个时隙内的数据域2中的部分数据符号的位置，而TFCI的控制符号则被分成四个部分，第一和第二部分的TFCI分别占用了一个无线帧的其中一个子帧的一个时隙(同上SS与TPC所在的时隙)的数据域1和数据域2中的部分数据符号的位置，第三和第四部分的TFCI分别占用了该无线帧中另一个子帧的相应时隙的数据域1和数据域2中的部分数据符号的位置。由于TPC、SS和TFCI控制符号位于业务时隙的数据域中，因此，同其他数据符号一样，这些控制符号也要经过编码、扩频才会发送到各用户终端UE，各用户终端UE在收到基站发送的含有上述控制信息的数据后，必须要经过一些基本的基带处理，才可以恢复出这些控制符号所包含的信息。
上述对TD-SCDMA系统中使用的无线帧和时隙的结构进行了简要的描述。在一个时隙中，业务突发的具体结构，即：业务数据和UE特定控制符号的分配，取决于该时隙是用于上行链路还是下行链路以及扩频因子SF(Spreading Factor)等诸多因素，例如：按照传统TD-SCDMA协议标准，上行链路的扩频因子SF可以选取1、2、4、8、16五种不同数值，而下行链路的扩频因子SF只可选取1和16两种数值，按照协议中规定的数据域所能容纳的数据符号数S与扩频因子SF的关系S×SF＝352个码片，则：一个上行链路的时隙可以包含的数据符号数分为704、352、176、88和44个符号(一个时隙中包括两个数据域)，若采用一个符号(symbol)转化为2个比特(bit)的QPSK(四相相移键控)调制规则，则对应不同的扩频因子SF，一个上行链路时隙可能具有的比特数目分别为1408bit、704bit、352bit、176bit和88bit；而与下行链路的扩频因子SF的1和16两种取值相对应，一个下行链路的时隙可以包含的数据符号数为704和44个符号，按照一个符号转化为2个比特的调制规则，则当SF＝1时，一个下行链路时隙具有的比特数目为1408bit，而当SF＝16时，一个下行链路时隙具有的比特数目为88bit。
附图3是传统通信协议中TD-SCDMA系统的下行链路的时隙格式示意图，其中：位于第4列的控制符号TFCI，按照有无TFCI信息和TFCI信息内容的多少，在编码后占用的比特数目NTFCI分别可以是0bit、4bit、8bit、16bit和32bit(这些bit会平均分配到一个无线帧即两个之帧中)；位于第五列的控制符号SS和TPC，当扩频因子SF＝16时，若该时隙中不包含SS和TPC的信息，则SS和TPC占用的比特数目均为零，若时隙中包含SS和TPC的信息，则SS和TPC占用的比特数目NSS和NTPC均为2bit，同理，当扩频因子SF＝1时，SS和TPC占用的比特数目NSS和NTPC可以是0bit、均为2bit和均为32bit。
以附图3中时隙格式序号为8的时隙格式为例，如图中所示，当扩频因子SF＝16时，如上所述，该下行链路时隙所包含的比特数目为88bit。在下行时隙中，位于第四列的NTFCI＝16bit，按照协议中的规定，这16bit被分为4个部分，作为第1或第3部分的4bit占用该时隙内数据域1中的4bit、作为第2或第4部分的4bit占用该时隙内数据域2中的4bit；位于第5列的NSS和NTPC均为2bit，分别占用该时隙内数据域2中的2bit。由于NTFCI、NSS和NTPC都要占用数据域进行传输，因此，在插入UE特定控制符号后，88bit的该时隙还剩有76bit(88bit-8bit(NTFCI)-2bit(NSS)-2bit(NTPC)＝76bit)用于传送数据业务，其中：44bit的数据域1还剩有40bit(44bit-4bit(第1或第3部分的NTFCI)＝40bit)用于传送数据业务，44bit的数据域2还剩有36bit(44bit-4bit(第2或第4部分的NTFCI)-2bit(NSS)-2bit(NTPC)＝36bit)用于传送数据业务。插入UE特定控制符号后的该时隙、该时隙内数据域1和2中用于传送业务数据的比特数目分别由图3中第7、8、9列的Ndata/Slot、Ndata/field(1)和Ndata/field(2)表示。
本发明的当CAI信息或ACN信息发生改变时、利用专用物理信道传送变化了的CAI信息或ACN信息以使用户终端UE进行联合检测的方法，与上述的在业务时隙的数据域中插入UE特定控制符号TFCI、SS和TPC的方法类似，本发明将含有变化了的CAI信息或ACN信息的控制符号插入到业务时隙的数据域1或数据域2中，在进行编码、扩频后，经由下行链路信道传送到用户终端UE。
图4是按照本发明的TD-SCDMA系统包含CAI或ACN信息的修订后的业务突发的结构图，图中CAI或ACN控制符号占用的是数据域1中的数据符号的一部分位置，并位于第1或第3部分TFCI之前的部分数据符号的位置(CAI/ACN信息也可以位于数据域2的TFCI之后或数据域1中其他的位置)。
以下将结合附图5至附图8，在附图4所示的时隙结构的基础上，描述当分别采用ZF-BLE/MMSE-BLE算法和MMSE-BLE-SD算法实现下行联合检测时，在业务时隙的数据域中分别插入CAI信息和ACN信息的具体过程。
一、采用ZF-BLE或MMSE-BLE算法来实现下行链路联合检测
如上所述，在TD-SCDMA系统的下行链路中，扩频因子SF只有1和16两种取值。当SF为1时，表示该时隙中只分配了一个用户，这种情况下根本没有扩频，因此也不会有扩频码的分配问题，所以本发明中只需考虑扩频因子SF为16的情况。
当SF＝16时，一个时隙内最多可有16个扩频码同时分配给16个用户码道，因此，对于一个时隙，可以使用16个比特(两个字节)来表示这16个扩频码的分配情况。如附图5所示的扩频码分配情况的映射图，Bit15到Bit0分别对应于这16个用户码道使用的扩频码Code15到Code0，其中，若Biti＝1，则表示与之对应的扩频码Codei正在被该时隙中的一个用户终端使用；若Biti＝0，则表示与之对应的扩频码Codei还没有分配给用户终端。例如：当附图5中的Bit0和Bit5为1而其他比特均为0时，表示只有对应的扩频码Code0和Code5正在被用户终端使用，而其他扩频码还没有分配给用户终端。
在下行链路的业务时隙中，当利用数据域发送附图5中所示的16个比特的扩频码分配信息(CAI)时(实际传送的比特信息在信道编码后会发生变化，在此我们假设传送的就是16位的原始bit信息)，附图3所示的业务时隙格式将会产生相应的变动，修改后的格式如附图6所示。为了便于比较，附图6中的第一列的时隙格式序号分别用n和n’表示，其中n序号对应的行是未插入扩频码分配信息CAI时的格式，而n’对应的行表示插入CAI信息后的时隙格式，分别用白、灰两种颜色标记，并且在任何情况下n和n’表示的时隙格式不会同时出现。
与附图3相比，附图6中增加了第四列NCAI，用于表示扩频码分配信息CAI，当NCAI＝0时，表示扩频码分配状况没有变化，不需要传送CAI信息；当NCAI＝16时，表示扩频码分配状况发生了变化，例如：当一个或多个处于激活状态的用户终端离开该下行链路时隙、基站需要收回该用户终端释放的扩频码资源时，或当一个或多个用户终端加入该下行链路时隙、基站需要为新用户终端分配扩频码资源时，以及当基站需要对该下行链路时隙中的扩频码资源进行重新分配以使得该下行链路时隙中的资源实现优化配置时，此时需要传送该16bit的CAI信息，以表明附图5中与该CAI信息对应的各个扩频码的当前使用状况。插入CAI信息后的该下行时隙、该下行时隙内数据域1和2中用于传送业务数据的比特数目分别由附图6中第8、9、10列的Ndata/Slot、Ndata/field(1)和Ndata/field(2)表示。
当基站判断一个下行链路时隙中的CAI信息在下一个TTI中会发生变化时，将该16bit变更后的CAI信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中与该下行链路时隙相对应的下行链路时隙的业务突发的数据域中，如附图4所示的第1数据域中，并将该CAI信息与其他业务数据、UE特定控制符号TFCI、SS和TPC(若UE特定控制符号存在的话)一起进行扩频，然后，将扩频后的含有该特定控制信息的业务突发经由下行链路信道，如专用物理信道DPCH，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。
当处于该下行链路时隙中的一个用户终端，收到基站经由DPCH传送的业务突发时，同检测UE特定控制符号TFCI、SS和TPC的方法一样，该用户终端首先检测该业务突发中是否包含扩频码分配信息CAI，若包含CAI信息，则提取该扩频码分配信息CAI，并根据该CAI信息，用户终端获知附图5中所示的与该CAI信息对应的扩频码的分配使用情况，然后，利用这些检测出的扩频码信息，用户终端为下一传输时间间隔(TTI：Transmission Time Interval，物理层通过空中接口发送传输块集的周期)执行联合检测算法作准备，即：该提取的CAI信息是该下行链路时隙在下一TTI中的扩频码分配信息；若用户终端收到的业务突发中不包含CAI信息，则表明扩频码分配状况没有发生变化，用户终端可以根据先前的扩频码分配使用状况，执行下一阶段的联合检测算法。
这里有一点需要注意：由于插入在数据域中的CAI信息与其他业务数据一样，需进行扩频后才能发送，而用户终端在收到该信息后，需要使用高级接收算法(例如联合检测算法)才能有效地检测到该CAI信息。而执行联合检测算法又需要预先知道所在时隙的扩频码信息，所以按照本发明的上述方法，不可能在当前时隙内，使用当前时隙传送的CAI信息对来自下行链路的数据进行解扩和解码。因此，本发明的在上述检测CAI信息的步骤中检测到的CAI信息，只能供该用户终端在下一个TTI中执行联合检测算法时使用(一个TTI包含多个子帧，为一个交织周期，在这段时间间隔内，CAI信息不会发生变化)，而最初的CAI信息可以在用户终端与基站之间建立通信链接时，由基站以初始化的形式通过广播信道(BCH)或其他专用信道(DCH)，将最初的CAI信息发送给用户终端，从而用户终端可以使用该初始化CAI信息，在收到后续的该下行链路时隙中传送的业务突发时，执行联合检测算法，以检测是否有新的变化了的CAI信息发送给该用户终端。
由于基站控制着无线资源的分配，因此基站在用户终端与其建立通信链接之初，将最初的CAI信息告之分配在下行时隙中的该用户终端，并在当前TTI中将预见到的下一TTI中的扩频码的分配变化插入到当前TTI的下行时隙中以传送给该下行时隙中的各个用户终端，在通信技术中，对于基站而言应当是不难实现的。
如上所述，当用户终端检测到网络系统在CAI信息发生变化时，经由下行链路发送的变化了的CAI信息，可以利用该收到的CAI信息执行ZF-BLE或MMSE-BLE算法。
二、采用MMSE-BLE-SD算法来实现下行链路联合检测
与采用ZF-BLE或MMSE-BLE算法实现联合检测的方法不同，采用MMSE-BLE-SD算法时，UE无须知道该时隙内详细的扩频码分配信息，而只需了解当前时隙内处于激活状态的用户码道数目(ACN)K。基于这个原因，可以采用4个比特表示时隙内用户码道个数的16种可能，如图7所示。
在下行链路的业务时隙中，当利用数据域发送附图7中所示的4个比特的ACN信息时(实际传送的比特信息在信道编码后会发生变化，在此我们假设传送的就是4位原始的bit信息)，附图3所示的业务时隙格式将会产生相应的变动，修改后的格式如附图8所示。为了便于比较，附图8中的第一列的时隙格式序号也分别用n和n’表示，其中n序号对应的行是未插入ACN信息时的格式，而n’对应的行表示插入ACN信息后的时隙格式，分别用白、灰两种颜色标记，并且在任何情况下n和n’表示的时隙格式不会同时出现。
与附图3相比，附图8中增加了第四列NAC，用于表示当前时隙内处于激活状态的码道数目，当NAC＝0时，表示当前时隙内处于激活状态的码道数目没有变化，不需要传送ACN信息；当NAC＝4时，表示当前时隙内处于激活状态的码道数目发生了变化，需要传送该4bit的ACN信息。插入ACN信息后的该下行时隙、该下行时隙内数据域1和2中用于传送业务数据的比特数目分别由附图8中第8、9、10列的Ndata/Slot、Ndata/field(1)和Ndata/field(2)表示。
当基站判断一个下行链路时隙中处于激活状态的码道数目在下一个TTI中会发生变化时，将该4bit的变更后的ACN信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中与该下行链路时隙相对应的下行链路时隙的业务突发的数据域中，如附图4所示的第1数据域中，并将该ACN信息与其他业务数据、UE特定控制符号TFCI、SS和TPC(若UE特定控制符号存在的话)一起进行编码、扩频，然后，将编码扩频后的含有该特定控制信息的业务突发经由下行链路信道，如专用物理信道DPCH，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。
当处于该下行链路时隙中的一个用户终端，收到基站经由DPCH传送的业务突发时，同检测UE特定控制符号TFCI、SS和TPC的方法一样，该用户终端首先检测该业务突发中是否包含ACN信息，若包含ACN信息，则提取该激活码道数目ACN，并根据该ACN信息，用户终端为下一个TTI执行单用户联合检测算法作准备，即：该提取的ACN信息是该下行链路时隙在下一个TTI中的激活码道数目；若用户终端收到的业务突发中不包含ACN信息，则表明激活码道数目没有发生变化，用户终端可以根据先前的激活码道数目，执行后续阶段单用户联合检测算法。
同上述采用ZF-BLE/MMSE-BLE算法一样，本发明的在上述检测ACN信息的步骤中检测到的ACN信息，也只能供该用户终端在下一个TTI执行单用户联合检测算法时使用，而最初的ACN信息则可以由基站，在用户终端与其建立通信链接之初，由基站以初始化的形式将最初的ACN信息发送给用户终端。
如上所述，当用户终端检测到网络系统在ACN信息发生变化时，经由下行链路发送的变化了的ACN信息，可以利用该收到的ACN信息执行MMSE-BLE-SD算法。
按照本发明的上述方法，在通信过程中，当CAI信息或ACN信息发生变化时，基站可以将变化了的CAI信息或ACN信息以特定控制信息的形式插入到相应业务突发中，以使得接收到该业务突发的用户终端可以根据该CAI信息或ACN信息执行联合检测算法，从而减少通信过程中的信号干扰；而对于不是处于通信过程中的用户终端，如：正在建立通信链接或通信链接正切换到其他小区时，可以将初始化的CAI信息或ACN信息作为资源分配消息或切换命令消息中的一部分，发送给用户终端，以使得用户终端可以根据该资源分配消息或切换命令消息中的CAI信息或ACN信息执行联合检测算法，从而减少通信建立时和小区切换过程中的信号干扰。
本发明的上述方法，不仅适用于低码率的TD-SCDMA系统，而且还适用于如3.84M码片/秒的高码率系统以及7.68M码片/秒的更高速率的系统。
实现本发明的将CAI信息或ACN信息以特定控制信息的形式插入到业务突发中的方法以及在用户终端中检测和利用该CAI信息或ACN信息的方法，不仅可以由计算机软件实现，也可以由具有该软件功能的计算机硬件模块实现，还可以通过软硬件结合的方式实现。
当本发明的支持下行链路联合检测的方法采用硬件模块实现时，网络系统和用户终端的组成如附图9所示。其中与现有网络系统和用户终端中相同的部件未在附图9中示出。
当一个处于激活状态的用户终端离开一个下行链路时隙、或有一个新用户终端加入到一个下行链路时隙中、或网络系统对一个下行链路时隙中的扩频码资源进行重新分配时，网络系统100中的判断单元101，判断该下行链路时隙中的扩频码分配信息(CAI)在下一个TTI中会发生变化。插入单元102，将该变更后的扩频码分配信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中与该下行链路时隙相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中。然后，发送单元103，将含有该特定控制信息的业务突发经由一个下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。其中，初始的扩频码分配信息，是该网络系统在与一个用户终端建立链接时，通过发送单元103发送给该用户终端的。
用户终端200中的接收单元201，在一个下行链路时隙中接收网络系统经由下行链路信道传送的业务突发。检测单元202，检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的扩频码分配信息。若包含该扩频码分配信息，则提取单元203，从业务突发中提取该扩频码分配信息，供执行单元204，执行下一阶段ZF-BLE或MMSE-BLE联合检测算法。其中，初始的扩频码分配信息，是接收单元201在与网络系统建立链接时，接收的来自网络系统的初始的扩频码分配信息。
当一个处于激活状态的用户终端离开一个下行链路时隙、或有一个新用户终端加入到一个下行链路时隙中时，网络系统100中的判断单元101，判断该下行链路时隙中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)在下一个TTI中会发生变化。插入单元102，将该变更后的激活码道数目作为一个特定控制信息插入到当前TTI中与该下行链路时隙相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中。然后，发送单元103，将含有该特定控制信息的业务突发经由一个下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。其中，初始的处于激活状态的用户码道数目，是该网络系统在与一个用户终端建立链接时，通过发送单元103发送给该用户终端的。
用户终端200中的接收单元201，在一个下行链路时隙中接收网络系统经由下行链路信道传送的业务突发。检测单元202，检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)。若包含该激活用户终端数目，则提取单元203，从业务突发中提取该包含该激活码道数目，供执行单元204，执行下一阶段MMSE-BLE-SD联合检测算法。其中，初始的处于激活状态的用户码道数目，是接收单元201在与网络系统建立链接时，接收的来自网络系统的初始的处于激活状态的用户码道数目。有益效果：
通过上述结合附图对本发明实施例的描述，从中可以看到，本发明的在TDD CDMA通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置，由于只有当一个下行时隙中的CAI信息或ACN信息发生变化时，基站才将变更后的CAI信息或ACN信息以特定控制信息的形式插入到业务突发中并经由专用物理信道发送给处于该下行时隙中的各个用户终端，从而避免了每个BCH重复周期都发送CAI信息或ACN信息时有可能造成的BCH信道过载现象，也避免了若采用公共信道发送CAI信息或ACN信息时，处于其他时隙中的用户终端读取该CAI信息或ACN信息时带来的不必要的运算和功耗。
同时，按照本发明的在TDD CDMA通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置，由于用户终端可以根据所收到的业务突发中包含的CAI信息或ACN信息执行ZF-BLE/MMSE-BLE或MMSE-BLE-SD联合检测算法，因此，可以降低通信过程中的信号干扰、提高用户终端的通信质量。
此外，本发明的在TDD CDMA通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置，不是借助于训练序列信息传递扩频码，因此不受训练序列与扩频码之间固定关系的限制，可以适用于3GPP标准中各种训练序列的分配方案。
本领域技术人员应当理解，对上述本发明所公开的在TDDCDMA通信体系中用于支持下行链路联合检测的方法和装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (24)

1、一种用于TDD CDMA通信网络系统中的支持下行链路联合检测的方法，包括步骤：
(a)判断一个下行链路时隙中的扩频码分配信息(CAI)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；
(b)若该扩频码分配信息会发生变化，则将该变更后的扩频码分配信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；
(c)将含有该特定控制信息的业务突发经由一个下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。
2、如权利要求1所述的方法，还包括步骤：
当所述网络系统与一个用户终端建立链接时，将初始的扩频码分配信息发送给该用户终端。
3、如权利要求2所述的方法，其中步骤(a)进一步包括：
(a1)若至少一个处于激活状态的用户终端离开所述下行链路时隙，则判断所述扩频码分配信息发生变化；
(a2)收回该用户终端释放的扩频码资源；
其中步骤(b)中所述的变化后的扩频码分配信息是指收回该扩频码资源后的扩频码分配信息。
4、如权利要求2所述的方法，其中步骤(a)进一步包括：
(a1)若至少一个用户终端加入所述下行链路时隙，则判断所述扩频码分配信息发生变化；
(a2)为该用户终端分配扩频码资源；
其中步骤(b)中所述的变化后的扩频码分配信息是指分配该扩频码资源后的扩频码分配信息。
5、如权利要求2所述的方法，其中步骤(a)进一步包括：
(a1)若对所述下行链路时隙中的扩频码资源进行重新分配，以使得所述下行链路时隙中的资源实现优化配置，则判断所述扩频码分配信息发生变化；
其中步骤(b)中所述的变化后的扩频码分配信息是指扩频码资源重新分配后的扩频码分配信息。
6、如权利要求1至5中任意权利要求所述的方法，其中所述特定控制信息使所述下行链路时隙中的各用户终端可以执行迫零块线性均衡(ZF-BLE)和最小均方误差块线性均衡(MMSE-BLE)两种联合检测方法中的一种。
7、一种在TDD CDMA通信体系的用户终端中执行的用于支持下行链路的联合检测的方法，包括步骤：
(i)在一个下行链路时隙中，接收由网络系统经由下行链路信道传送的业务突发；
(ii)检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的扩频码分配信息(CAI)；
(iii)若包含该扩频码分配信息，则提取该扩频码分配信息；并
(iv)利用该扩频码分配信息，执行下一阶段联合检测算法，以减少信号干扰。
8、如权利要求7所述的方法，还包括步骤：
当所述用户终端与所述网络系统建立链接时，所述用户终端接收来自所述网络系统的初始的扩频码分配信息。
9、如权利要求8所述的方法，其中所述联合检测算法是迫零块线性均衡(ZF-BLE)方法和最小均方误差块线性均衡(MMSE-BLE)方法中的一种。
10、一种在TDD CDMA通信网络系统中执行的用于支持下行链路的单用户联合检测的方法，包括步骤：
(a)判断一个下行链路时隙中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；
(b)若该处于激活状态的用户码道数目会发生变化，则将变更后的激活用户码道数目作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；
(c)将含有该特定控制信息的业务突发经由下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。
11、如权利要求10所述的方法，还包括步骤：
当所述网络系统与一个用户终端建立链接时，所述网络系统将初始的处于激活状态的用户码道数目发送给该用户终端。
12、如权利要求11所述的方法，其中所述特定控制信息使所述下行链路时隙中的各用户终端可以执行一种单用户检测的最小均方误差块线性均衡(MMSE-BLE-SD)联合检测方法。
13、一种在TDD CDMA通信体系的用户终端中执行的用于支持下行链路的单用户联合检测的方法，包括步骤：
(i)在一个下行链路时隙中，接收由网络系统经由下行链路信道传送的业务突发；
(ii)检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)；
(iii)若包含该激活用户码道数目，则提取该激活用户码道数目；
(iv)利用该激活用户码道数目，执行下一阶段单用户联合检测算法，以减少信号干扰。
14、如权利要求13所述的方法，其中在步骤(i)之前，还包括步骤：
当所述用户终端与所述网络系统建立链接时，所述用户终端接收来自网络系统的初始的处于激活状态的用户码道数目。
15、如权利要求14所述的方法，其中所述联合检测方法是一种单用户检测的最小均方误差块线性均衡(MMSE-BLE-SD)方法。
16、一种能够支持下行链路联合检测的网络系统，包括：
一个判断单元，用于判断一个下行链路时隙中的扩频码分配信息(CAI)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；
一个插入单元，用于当该扩频码分配信息发生变化时，将该变更后的扩频码分配信息作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；
一个发送单元，用于将含有该特定控制信息的业务突发经由一个下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。
17、如权利要求16所述的网络系统，其中所述的发送单元，在与一个用户终端建立链接时，将初始的扩频码分配信息发送给该用户终端。
18、如权利要求16所述的网络系统，其中若至少一个处于激活状态的用户终端离开所述下行链路时隙和至少一个用户终端加入所述下行链路时隙以及对所述下行链路时隙中的扩频码资源进行重新分配之中任意一种情况发生，则所述判断单元判断所述扩频码分配信息发生变化。
19、一种能够支持下行链路联合检测的用户终端，包括：
一个接收单元，用于在一个下行链路时隙中接收网络系统经由下行链路信道传送的业务突发；
一个检测单元，用于检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的扩频码分配信息(CAI)；
一个提取单元，用于当包含该扩频码分配信息时，提取该扩频码分配信息；
一个执行单元，用于利用该扩频码分配信息，执行下一阶段联合检测算法，以减少信号干扰。
20、如权利要求19所述的用户终端，其中所述接收单元在与所述网络系统建立链接时，接收来自所述网络系统的初始的扩频码分配信息。
21、一种能够支持下行链路单用户联合检测的网络系统，包括：
一个判断单元，用于判断一个下行链路时隙中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)在下一个TTI(传输时间间隔)中是否会发生变化；
一个插入单元，用于在该处于激活状态的用户码道数目发生变化时，将变更后的激活码道数目作为一个特定控制信息插入到当前TTI中相对应的下行链路时隙的业务突发的一个指定域中；
一个发送单元，用于将含有该特定控制信息的业务突发经由下行链路信道，发送给处于该下行链路时隙中的各个用户终端。
22、如权利要求21所述的网络系统，其中所述发送单元在与一个用户终端建立链接时，将初始的处于激活状态的用户码道数目发送给该用户终端。
23、一种能够支持下行链路单用户联合检测的用户终端，包括：
一个接收单元，用于在一个下行链路时隙中接收网络系统经由下行链路信道传送的业务突发；
一个检测单元，用于检测该业务突发中是否包含该下行链路时隙在下一个TTI中的处于激活状态的用户码道数目(ACN)；
一个提取单元，用于当包含该激活用户终端数目时，提取该激活码道数目；
一个执行单元，用于利用该激活码道数目，执行下一阶段单用户联合检测算法，以减少信号干扰。
24、如权利要求23所述的用户终端，其中所述接收单元接收来自网络系统的初始的处于激活状态的用户码道数目。
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