[發(fā)明專利]多用戶ranging檢測和碰撞處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910040356.7
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101931963A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁偉;馬卓;雷緒懇
• 申請（專利權(quán)）人: 新郵通信設(shè)備有限公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04B1/707;H04L27/26
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及-種適用于OFDMA的多用戶ranging檢測和碰撞處理方法及裝置。

背景技術(shù)

利用OFDMA接入方式把激活的子載波劃分為不同的子信道提供給不同的移動用戶，一個基站(BS)可同時接入多個用戶。和OFDM在整個頻帶內(nèi)發(fā)送不同，OFDMA接入使得每個用戶都可以選擇信道條件較好的子信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而保證了每個個子載波都能夠被對應(yīng)信道條件較優(yōu)的用戶使用，獲得頻率上的多用戶分集增益。實(shí)際上，根據(jù)子載波信干比(CINR)和可用帶寬，用戶還可以動態(tài)調(diào)整需要的帶寬和編碼調(diào)制方式等實(shí)現(xiàn)高速、可靠的傳輸。

由于用戶隨機(jī)地分布在小區(qū)各個位置，BS接收到的各MS上行傳輸信號的定時受往返時延(RTD)的影響，導(dǎo)致各MS的OFDMA符號無法對齊；而多普勒頻移也會使各MS的載波頻率和BS之間產(chǎn)生一定的偏差。另一方面，各MS的上行信號受到的路徑衰耗也各不相同，為了保證各個用戶發(fā)射的信號在BS處具有相近的接收功率，需要進(jìn)行功率控制。BS可通過被稱為ranging的閉環(huán)控制過程來綜合實(shí)現(xiàn)對MS的時偏和頻偏的糾正和功率控制。

ranging實(shí)際上是一個閉環(huán)的控制過程。通過在BS端對接收到的信號的時偏，頻偏以及功率的測量并將測量值反饋給MS供其調(diào)整發(fā)送信號的定時，載波頻率以及發(fā)射功率。ranging在基于OFDM的系統(tǒng)中引入了直接序列擴(kuò)頻，將一個用戶的信號擴(kuò)展到多個子載波上，從而可以利用擴(kuò)頻信號的特性進(jìn)行接收信號的測量，并且可用不同的擴(kuò)頻碼區(qū)分不同的用戶。ranging可分為初始、周期、帶寬申請以及切換幾種方式。

對于TDD系統(tǒng)，ranging碼檢測和時偏估計的技術(shù)方案目前有以下幾種：

(1)時域法相關(guān)法。利用ranging碼時域上的自相關(guān)和互相關(guān)特性，在時域相關(guān)來檢測到達(dá)BS的ranging碼。這種算法運(yùn)算復(fù)雜度高，且虛警概率高，不僅增加了由于檢測虛警產(chǎn)生的系統(tǒng)額外開銷，而且影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(2)基于循環(huán)前綴(CP)的方法。利用ranging信號時域的重復(fù)性和CP，來做迭代估計時偏。該算法時偏估計值的精度較高，但適應(yīng)范圍限定于接受信號不包含其他用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)信號的情形。

(3)頻域相關(guān)法。利用ranging碼頻域上的正交性，在頻域檢測ranging碼，在轉(zhuǎn)換到時域進(jìn)行時偏估計。該算法實(shí)現(xiàn)簡單，并可通過調(diào)整門限來降低虛警概率，但若初始ranging信號時偏過大時，會出現(xiàn)漏檢概率增高的情況，造成了用戶終端和BS端用于處理初始ranging的開銷增大，難以實(shí)現(xiàn)快速接入。

在多用戶發(fā)起ranging的接入中，由于遠(yuǎn)近效應(yīng)，會使得小區(qū)邊緣的用戶由于距離基站較近用戶的干擾從而難以被基站正確檢測。在這種情況下，小區(qū)邊緣的用戶需要在每次ranging失敗之后，逐級提高其發(fā)射功率至最大允許發(fā)射功率，直至ranging成功。這種方式雖然可以保證小區(qū)邊緣用戶的正確接入的概率，但是也存在以下兩個問題：

(1)逐級提高發(fā)送功率的過程不僅增大了邊緣用戶的功耗而且使得小區(qū)邊緣用戶的接入效率大大降低，需要多次ranging才能接入基站；

(2)為了克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響，需要小區(qū)邊緣的用戶具有較大的發(fā)射功率，但是較大的發(fā)射功率同時也會對相鄰小區(qū)的用戶產(chǎn)生干擾。

另一方面，即使基站檢測到了多個用戶的ranging碼，由于802.16e協(xié)議中對于多用戶發(fā)生ranging碰撞的處理方法每次只能為發(fā)生碰撞的用戶中的一個提供接入，也會造成大多數(shù)發(fā)生碰撞的用戶ranging失敗，從而降低接入的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種通過在保證正確檢測概率的前提下降低漏檢概率來有效提高小區(qū)邊緣用戶的接入效率，以及實(shí)現(xiàn)多個用戶移動臺快速接入，提高基站在處理ranging流程時移動臺的接入速度，進(jìn)而降低整個接入網(wǎng)絡(luò)的處理時延的多用戶ranging檢測方法和碰撞處理方法。

本發(fā)明提供一種多用戶ranging檢測和碰撞處理方法，可包括：

步驟S1、BS對當(dāng)前ranging子信道上的時域接收信號序列進(jìn)行初始檢測以得到所述子信道上的檢測信息集合，該信息集合中包括BS在當(dāng)前子信道上檢測到的碼字序號子集和MVA值子集、時偏估計值子集，這三個子集大小相同，且由碼字序號可索引至與其對應(yīng)的MVA值、時偏估計值；

步驟S2、根據(jù)初始檢測消息集合判斷所述子信道是否發(fā)生碰撞，若所述子信道上出現(xiàn)碰撞，啟動時偏補(bǔ)償檢測以得到所述子信道上的時偏補(bǔ)償檢測信息集合，該信息集合中包括BS在所述子信道上檢測到的一個優(yōu)選組合信息，還包括一個備選組合信息集合；