[发明专利]一种多天线初始测距方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线通信测距技术领域中的一种多天线初始测距方法及其装置。本发明可以使应用于IEEE802.16m标准下的正交频分多址接入系统中的基站，有效地完成测距用户检测，实现用户的上行链路同步和功率控制。

背景技术

正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA）作为第四代移动通信系统基本接入技术，已经在长期演进（Long Term Evolution，LTE）和全球微波互联接入（Worldwide Interoprability for Microwave Access,WiMAX）中被广泛采用。在IEEE802.16一系列标准中，将用户无线接入中所涉及的接入协议、多用户检测和多参数估计等处理定义为初始测距（initial Ranging）。在初始测距过程中，用户利用基站下行帧建立同步，在特定的公共时隙和公共子载波上发送测距码。基站通过多用户检测，确定测距用户，估计其定时和功率等参数；然后将估计的参数反馈给用户，让用户调整其发射参数，达到上行链路同步和功率控制的目的。初始测距的性能直接影响无线用户的接入和上行链路的信息传输性能。IEEE802.16系列宽带无线标准的宽带无线接入技术，其物理层采用正交频分复用（OFDMA）技术，同时支持自适应天线（Adaptive Antenna System，AAS）和多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术等多天线方案，以获得更高的频率利用效率。

测距过程在正交频分复用（OFDMA）系统中用于调整移动用户定时偏差和接收功率。在上行测距处理过程中，移动用户向基站发送频域测距码，用于测距过程的参数估计和调整。各测距用户发送的时域测距信号在基站叠加，因此，基站收到的是测距信号和数据信号的合成信号，由于测距码是频域码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）码，在频域具有较好的自相关和互相关特性，因此，可利用相关检测方法完成测距用户检测。

中兴通讯股份有限公司拥有的专利技术“一种正交频分复用系统中初始接入信号的检测方法和装置”（申请日：2007年10月11日，授权公告号：CN101409893B）中公开了一种正交频分复用系统中初始接入信号的检测方法和装置。该专利技术公开的方法的实施步骤是：第1，根据有无接入信号时对应的接收信号的概率分布密度的差异来确定阈值；第2，将所述接收信号转换为频域信号，并在频域上选择其中的所有测距子载波；第3，确定每个所述测距子载波的功率，并确定所有所述测距子载波的平均功率；第4，以及将所述平均功率与所述阈值进行比较，并根据比较结果确定在所述接收信号中是否存在所述初始接入信号。该方法存在的不足之处是：初始接入信号检测受多用户干扰影响，随着初始测距用户数增加，其初始测距性能严重恶化。因此该方法在初始接入信号检测处理实现中具有很大的局限性，限制了无线通信系统的初始接入用户容量。该专利技术公开的装置包括：阈值确定单元，用于根据有无接入信号时对应的接收信号的概率分布密度的差异来确定阈值；选择单元，用于将接收信号转换为频域信号，并在频域上选择其中的所有测距子载波；功率确定单元，用于确定每个测距子载波的功率，并确定所有子载波的平均功率；以及比较确定单元，用于将平均功率与阈值进行比较，并根据比较结果确定在接收信号中是否存在初始接入信号。该装置存在的不足之处是：检测装置利用阈值确定单元确定阈值，需要每隔预定数量的帧发送一空符号，但是预定数量与无线环境有关，且各个测距用户的阈值与测距用户间干扰有关，因此阈值设置的精度不高。