[发明专利]一种分布式天线协同定时捕获方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式天线系统的定时捕获。

背景技术

分布式天线系统的各分布式天线处于不同的地理，对于分布式天线系统的具体设计，需要仔细考虑发射信号到各分布式天线的同步问题。不失一般性，定时捕获应当在其他处理(如定时跟踪、信道估计和数据检测等)之前进行，因此，分布式天线系统的定时捕获非常重要。

在分布式天线系统中，假设有N根分布式接收天线通过光纤或电缆连接到同一中心处理器，这N根分布式接收天线会接收到特定发射机发射的信号，这一特定发射机发射的信号经历不同的路径到达N根分布式接收天线。将发射信号到达第i根分布式接收天线的传播时延表示为τ_i，其中，i＝1，2，…，N。由于τ_i并不相同，因此可以采用传统的定时捕获方法(如非相干定时捕获)对各分布式天线进行单独的定时捕获。

由于发射机发射的用于定时同步的同步码(或称为训练序列)在各分布式接收天线处已知，按照传统的处理方法，各分布式接收天线可以利用已知的同步码同接收信号进行相关运算，并按一定的准则(如最大似然准则)找到发射信号达到该分布式接收天线的传播时延。虽然，传统的定时捕获方法在分布式天线系统中是可行的，但它终究没有能够体现出分布式天线给该系统的定时捕获上带来好处。在分布式天线系统中采用传统的单天线系统或集中式系统的定时捕获方法，各分布式天线间没有进行协同处理，从而，在定时捕获时，不能获得分布式天线的接收分集带来的好处。

另一方面，分布式天线系统一旦建立，对于中心处理器而言，各分布式天线在直射路径下的覆盖能力是已知的。因而，在中心处理器处，可以很方便的提取到各分布式接收天线的覆盖能力信息，从而可以建立参与协调的限制条件，进而能进行协同定时捕获处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式天线系统的定时捕获方法，该方法利用各分布式天线的覆盖能力信息(在自由空间中可以达到的最大的覆盖范围)，建立多根分布式接收天线构成的“协同天线集”的协同定时捕获处理的限制条件，从而进行多根分布式天线间的协同定时捕获处理，改善各分布式接收天线的正确捕获概率。

假设有M(M≤N)根分布式接收天线构成“协同天线集”进行协同定时捕获处理，本发明包括系统建立时的处理过程和系统运行时的定时捕获处理过程。其中，系统建立时的处理过程为：

系统建立时，在中心处理器处建立一个时延差信息数据库，时延差信息数据库的数据在系统配置完成后就即可获取。获取的方法为：测量N根分布式覆盖范围，利用这些距离映射出每个发射机信号到达任意两个接收天线对之间的最大时延差，把这些最大时延差信息存储起来，便形成了时延差信息数据库。

系统运行时的定时捕获处理过程为：

(1).首先从时延差信息数据库中，提取出特定发射机信号到达协同天线集中所有两两天线间的最大时延差，并从选取出时延差中找到一个最大时延差值τ_max。

(2).利用一些常规的方法，如能量检测法(energy detection)，粗略判断用户信号是否存在。在判定用户信号存在后，进行后续处理(否则，不进行后续处理)。

(3).分别将协同天线集中的每根接收天线接收到的信号与特定发射机的同步码序列(或称训练序列)进行滑动相关处理，得到协同天线集中每根分布式接收天线的接收序列各个相位的相关值，所述的特定发射机的同步码序列是也预先存储在中心处理器。

(4).将第(3)步中获得的相关值进行模方运算，得到各分布式天线各个相位的模方运算后的结果。

(5).将第(4)步中获得的各天线模方运算后的各相位取值，分别与协同集中其他天线模方运算后不同相位的值进行合并，得到加权合并序列集合。

(6).在加权合并序列集合中进行搜索查找，找出不超过第(1)步中最大时延差τ_max的最大值。

(7).利用第(5)步中搜索得到的最大值，映射出各分布式接收天线最为可能的传输延迟，从而得到特定发射机发射信号到各分布式接收天线的延迟的最终估计值。该最终估计值就是定时捕获的估计值，因为接收端各分布式天线与同一中心处理器相连，各分布式接收天线间能非常精确的进行定时同步，因而，特定发射机与接收机的晶振之间的定时偏差也包含在传输延迟中。

所述的特定发射机是指某一将被关注的发射机。