專利名稱：：通信系統(tǒng)中的同步方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中基站與移動(dòng)終端的上行同步方法。
背景技術(shù)：
：在當(dāng)今移動(dòng)通信系統(tǒng)中，對(duì)基站與移動(dòng)終端的同步有特殊要求，目的是使正確的數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫奖ＷC。這類系統(tǒng)的例子為通用地面無(wú)線接入(UTRA)和演進(jìn)UTRA。在演進(jìn)UTRA中，單載波頻分多址(SC-FDMA)可用作為上行通信提供的多址方案。SC-FDMA的傳輸方案為所謂離散傅立葉變換-擴(kuò)展正交頻域復(fù)用(DFT-擴(kuò)展OFDM)，其可被看作帶預(yù)編碼的OFDM。盡管產(chǎn)生多載波信號(hào)的OFDM具有較高峰值對(duì)平均值比值(PAPR)，DFT預(yù)編碼卻給出PAPR較低的單栽波信號(hào)。較低的PAPR可用來(lái)擴(kuò)展覆蓋范圍和減少移動(dòng)設(shè)備中電池的耗用。在DFT擴(kuò)展OFDM中，循環(huán)前綴用于獲得頻域中的平衡。但是，對(duì)發(fā)送的信號(hào)這樣同步信號(hào)的延遲擴(kuò)展加到達(dá)時(shí)間上的延遲小于循環(huán)前綴的時(shí)長(zhǎng)。因此，每個(gè)進(jìn)行發(fā)送的移動(dòng)終端在它可發(fā)送數(shù)據(jù)之前需同步到循環(huán)前綴的時(shí)長(zhǎng)的幾分之一以內(nèi)。在演進(jìn)UTRA中，同步在上下行鏈路進(jìn)行。在同步的一個(gè)步驟即下行同步中，移動(dòng)終端對(duì)載波頻率和基站的幀定時(shí)進(jìn)行同步化(或鎖定)。但是，此同步化不足以保證基站可從適當(dāng)接受來(lái)自移動(dòng)終端的信號(hào)，因?yàn)橐苿?dòng)終端與基站的距離可以不同。因此，需要進(jìn)一步同步化即上行同步，因?yàn)榛九c移動(dòng)終端之間的距離乂人而^主返時(shí)間通常未知。在演進(jìn)UTRA中，隨機(jī)接入信道(RACH)支持移動(dòng)終端的上行同步。演進(jìn)UTRA中基于爭(zhēng)用(contention-based)，即小區(qū)內(nèi)任何移動(dòng)終端可以靠分配給RACH的資源進(jìn)行發(fā)送。因此，若干移動(dòng)終端可以設(shè)法同時(shí)發(fā)送同步信號(hào)，并且，為了減少基站不能區(qū)別來(lái)自不同移動(dòng)終端的信號(hào)的危險(xiǎn)，設(shè)置了一組簽名序列，其中每個(gè)移動(dòng)終端隨機(jī)地選擇一個(gè)簽名序列。在UTRA和演進(jìn)UTRA中移位寄存器生成的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列由16比特哈達(dá)馬序列調(diào)制以便產(chǎn)生這些簽名序列。即使這些簽名序列在許多情況下提供良好相關(guān)性，仍然需要增強(qiáng)檢測(cè)能力以便在有同時(shí)簽名尤其是SIR值較低的情況下檢得特定簽名。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中上行同步方法和系統(tǒng)，其增強(qiáng)了在有數(shù)個(gè)同時(shí)簽名尤其是SIR值較低的情況下檢測(cè)單簽名的能力。按照本發(fā)明，簽名序列從第二收發(fā)器發(fā)送到第一收發(fā)器，其中所述簽名序列選自第一組簽名序列，且其中使所接收信號(hào)與第一收發(fā)器中至少一個(gè)簽名序列相關(guān)，以便估算到達(dá)時(shí)間從而使第二收發(fā)器與第一收發(fā)器之間的傳序列可選自一組簽名序列。其優(yōu)點(diǎn)在于，除了保持現(xiàn)有技術(shù)簽名序列的好特征例如使得不同同時(shí)和部分同步的簽名序列的精確定時(shí)估算成為可能的良好自相關(guān)性以及較小的峰均功率比外，還獲得同步和同時(shí)簽名序列的零或大體上零互相關(guān)，可因這些序列易于彼此區(qū)別而顯著提高特定簽名序列的檢測(cè)能力。檢測(cè)能力提高另具優(yōu)點(diǎn)在同時(shí)發(fā)送的簽名序列多于一個(gè)的情況下，漏檢所需再傳輸此數(shù)較少，因此系統(tǒng)資源得到更有效的使用。此外，越來(lái)越重要的是獲得網(wǎng)絡(luò)的快速接入和可使用高能快速發(fā)送數(shù)據(jù)。提高檢測(cè)能力使得能夠更快地檢測(cè)待發(fā)送數(shù)據(jù)的特定移動(dòng)終端，同樣有利于與IP協(xié)議的互搡作性。按照本發(fā)明采用簽名序列進(jìn)一步具有優(yōu)點(diǎn)即使一個(gè)簽名序列的信號(hào)電平較強(qiáng)而大體上同時(shí)的簽名序列的信號(hào)電平顯著較弱，例如歸因于距離、屏蔽或(可能性最大)快速衰落，正確檢測(cè)的概率也顯著提高。所述第一簽名序列的零相關(guān)區(qū)的長(zhǎng)度使得它大致對(duì)應(yīng)于從第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。此外，所接收信號(hào)可以與至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號(hào)延遲，例如用于最大期望延遲。延遲可用小區(qū)尺寸確定。其優(yōu)點(diǎn)在于可獲得零相關(guān)區(qū)的理想長(zhǎng)度，由此簽名序列數(shù)可以不同以便提供所需零相關(guān)區(qū)長(zhǎng)度。序列越多，零相關(guān)區(qū)就越短?？蓪⒁唤M匹配濾波器用于第一收發(fā)器使所接收信號(hào)與一組簽名序列中的至少一個(gè)簽名序列或每個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號(hào)延遲，同時(shí)檢測(cè)每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出，其后檢得每個(gè)濾波器峰值輸出以用于估算到達(dá)時(shí)間，以便使從第二收發(fā)器進(jìn)行的發(fā)送同步。其優(yōu)點(diǎn)在于相關(guān)可簡(jiǎn)單地進(jìn)行。簽名序列可取自用復(fù)序列的正交集調(diào)制Zadoff-Chu序列獲得的一組廣義Chirp狀序列。例如，調(diào)制序列的正交集為哈達(dá)馬(Hadamard)矩陣中的行和/或列的集。其優(yōu)點(diǎn)在于簽名序列可簡(jiǎn)單完成。圖1示出用于同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕綝FT擴(kuò)展OFDM發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。圖2示出本發(fā)明示范性簽名序列的自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)的絕對(duì)值。圖3詳細(xì)示出圖2中圖形的一部分。圖4示出本發(fā)明一個(gè)發(fā)送序列的漏檢概率。圖5示出本發(fā)明在一個(gè)或一個(gè)以上其他發(fā)送序列面前一個(gè)發(fā)送序列的漏檢概率?，F(xiàn)對(duì)本發(fā)明采用DFT擴(kuò)展OFDM的通信系統(tǒng)進(jìn)行詳述。圖1中示出DFT擴(kuò)展OFDM用基本發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。各塊M個(gè)復(fù)調(diào)制符號(hào)xn，n=0，1,...，M-1，由導(dǎo)致M個(gè)系數(shù)Xk的DFT變換<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(i)DFT的輸出被映射到等距副載波4"。+"上，其中l(wèi)o為頻率偏移，L為大于或等于1的整數(shù)。所有其他對(duì)N點(diǎn)反離散傅立葉變換(IDFT)的輸入被置零。IDFT的輸出yn由下式給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(2)最后，為了避免符號(hào)間干擾(ISI)和信道間干擾(ICI)，插入循環(huán)前綴，即，在相同符號(hào)開(kāi)始前插入每個(gè)OFDM符號(hào)后部的拷貝。時(shí)間窗口可用于循環(huán)前綴之后以便減少頻帶外發(fā)射(out-of-bandemission)。循環(huán)前綴使得頻域中平衡成為可能。但是，對(duì)DFT擴(kuò)展OFDM中以及OFDM中成功平衡的要求為從小區(qū)中所有移動(dòng)終端發(fā)送的信號(hào)這樣同步信號(hào)的延遲擴(kuò)展加到達(dá)時(shí)間上的延遲小于循環(huán)前綴的時(shí)長(zhǎng)。因此，移動(dòng)終端在它可發(fā)送數(shù)據(jù)之前需同步到循環(huán)前綴的時(shí)長(zhǎng)的幾分之一以內(nèi)。如上所述，在DFT擴(kuò)展OFDM系統(tǒng)中第一同步步驟中，移動(dòng)終端使用基站的載波頻率和幀定時(shí)以便進(jìn)行同步。雖然此同步步驟保證下行同步移動(dòng)設(shè)備可接收來(lái)自基站的信號(hào)，需進(jìn)一步同步以便補(bǔ)償通常未知的移動(dòng)終端與基站距離從而保證基站可適當(dāng)?shù)亟邮諄?lái)自移動(dòng)終端的信號(hào)。遠(yuǎn)離基站的移動(dòng)終端接收下行信號(hào)其延遲會(huì)大于靠近基站的移動(dòng)終端，上行鏈路發(fā)送信號(hào)傳播到此移動(dòng)終端的基站的時(shí)間與發(fā)自靠近基站的移動(dòng)終端的信號(hào)相比要長(zhǎng)。一旦基站估算出從移動(dòng)終端發(fā)送的信號(hào)到達(dá)基站的時(shí)間，基站可以將命令發(fā)送到移動(dòng)終端以便調(diào)整其發(fā)送定時(shí)使發(fā)自不同移動(dòng)終端的傳輸在理想時(shí)點(diǎn)到達(dá)基站。第二同步步驟的重要方面在于移動(dòng)終端已使下行信號(hào)的接收同步，還在于到達(dá)從移動(dòng)終端發(fā)送信號(hào)的基站的時(shí)間上的所有變動(dòng)都?xì)w因于往返時(shí)間差。由于小區(qū)大小已知，到達(dá)時(shí)間范圍在基站被認(rèn)為是先驗(yàn)的。在演進(jìn)UTRA中，上行鏈路中隨機(jī)接入信道(RACH)支持移動(dòng)終端的上行同步。它被映射到一定的時(shí)間(接入時(shí)隙)和頻率資源。在每個(gè)接入時(shí)隙應(yīng)有一保護(hù)間隔使所有發(fā)送信號(hào)在分配時(shí)間內(nèi)到達(dá)且不千擾數(shù)據(jù)傳輸，不管進(jìn)行發(fā)送的移動(dòng)終端位于小區(qū)中何處。由于演進(jìn)UTRA中RACH基于爭(zhēng)用，即，小區(qū)內(nèi)任何移動(dòng)終端可以以分配給RACH的時(shí)間-頻率資源發(fā)送，一個(gè)以上移動(dòng)終端可同時(shí)或大體上同時(shí)試圖發(fā)送同步信號(hào)。為了減少基站不能區(qū)別來(lái)自不同移動(dòng)終端的信號(hào)的危險(xiǎn)，設(shè)置了一組簽名序列，其中每個(gè)移動(dòng)終端常隨機(jī)地從一組簽名序列中選擇一個(gè)簽名序列。由于成功檢得簽名序列對(duì)移動(dòng)終端接入網(wǎng)絡(luò)是必要的，因此重要的是所發(fā)送信號(hào)序列需要低功放補(bǔ)償以便為高平均發(fā)射功率從而良好覆蓋創(chuàng)造條件。上行鏈路中簽名序列應(yīng)具有以下屬性良好的自相關(guān)性，以便為精確定時(shí)估算創(chuàng)造條件，良好的互相關(guān)性，以便為不同同時(shí)和部分同步的(即下行同步的)簽名序列的精確定時(shí)估算創(chuàng)造條件，其中相位差為小區(qū)中最大往返時(shí)間所限。同步和同時(shí)簽名序列的零互相關(guān)，以及小峰均功率比。這些簽名在很大程度上使現(xiàn)今所用UTRA中RACH簽名得到滿足，這些也構(gòu)成當(dāng)前為演進(jìn)UTRA提供的建議。在UTRA中，移位寄存器生成的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列由16比特哈達(dá)馬序列調(diào)制以便產(chǎn)生簽名序列。此外，信號(hào)叢的旋轉(zhuǎn)用于減小信號(hào)的PAPR。用哈達(dá)馬序列調(diào)制為接收機(jī)中復(fù)雜度降低創(chuàng)造條件。對(duì)每個(gè)延遲，所接收信號(hào)用偽隨機(jī)共軛加擾序列進(jìn)行元級(jí)(element-wise)復(fù)用。所有第16樣本相加以產(chǎn)生16元向量。最后，使哈達(dá)馬序列與所接收向量相關(guān)以便產(chǎn)生簽名序列的相關(guān)輸出。但是，這些已知簽名序列的某些屬性例如在一個(gè)或一個(gè)其他同時(shí)簽名面前的單簽名的檢測(cè)概率可能更好，SIR值較低時(shí)尤為如此。按照本發(fā)明，以上問(wèn)題采用零相關(guān)區(qū)序列來(lái)克服，即，下行同步移動(dòng)終端發(fā)送信號(hào)，其為取自一組零相關(guān)區(qū)序列的簽名序列。一組長(zhǎng)度為N的M序列{dx(k)}，x=0，l,...，M-l，k=0,l，."N-l,被說(shuō)成為一組零相關(guān)區(qū)序列，如果該組中所有序列滿足以下自相關(guān)和互相關(guān)屬性的話周期自相關(guān)函數(shù)Lt。、W《(("/7)modA0對(duì)0<|p|^T的所有p為零且周期互相關(guān)函數(shù)Z二乂W《(("P)modiV)對(duì)lplST的所有p(包括p=O)為零。T為自相關(guān)區(qū)的長(zhǎng)度。在本發(fā)明示范性實(shí)施例中，該組零相關(guān)區(qū)序列用廣義Chirp狀(GCL)序列構(gòu)成。GCL序列(c(k"被定義為c("-a,(A;modw),yfc=O，l,...，iV-l.(3)其中N=sm2，s和m為正整數(shù)，(b(k"為m個(gè)復(fù)單位量值數(shù)的任何序列，{a(k)}為Zadoff-Chu序列"("-k:)'w奇數(shù)時(shí)，k=0，"…，N_1，q為任意整數(shù)，(4)其中WN-exp(-j27tr/N)而r與N互質(zhì)(即，r與N的最大公因子等于1)。任何GCL序列具有理想周期相關(guān)函數(shù)，即，它是等幅零自相關(guān)(CAZAC)序列。如果兩個(gè)GCL序列Cx(k)和Cy(k)用相同的Zadoff-Chu序列(a(k)M旦不同的任意調(diào)制序列0)"k))和(by(k)〉定義，可得到展示的是(以這樣的方式，即類似于以下論文中7>開(kāi)的內(nèi)容B.M.Popovic，"NewComplexSpace-TimeBlockCodesforEfficientTransmitDiversity,"IEEE6thInt.Symp.onSpread-SpectrumTech.&Appl(ISSSTA2000)"NJ，USA,pp.132-136,2000年9月.)周期互相關(guān)對(duì)以下延遲區(qū)中的所有時(shí)移p為零0<|p|<sm,sm<|p|<2sm，...,(m-l)sm，<|p|<sm。因而，如杲以上兩個(gè)調(diào)制序列正交，獲致GCL序列就會(huì)不僅正交，而且具有長(zhǎng)度為sm-1的零相關(guān)區(qū)?；诖藢傩裕摻Mm個(gè)零相關(guān)區(qū)序列可被定義為該組GCL序列，辦法是用m個(gè)不同正交調(diào)制序列(bi(k",i=0,l，2,...,m-l，k=0，l，2，...,m-l調(diào)制公用Zadoff-Chu序列。任何取自該組的兩個(gè)序列之間的周期互相關(guān)對(duì)-sm與+sm之間的所有延遲將為零。取自該組零相關(guān)區(qū)序列的序列用于同步簽名。雖然這類簽名的匹配濾波器實(shí)際上對(duì)非周期互相關(guān)進(jìn)行計(jì)算，預(yù)計(jì)搜索窗口中的理想周期互相關(guān)性在很大程度上將被預(yù)留。這是因?yàn)閷?duì)遠(yuǎn)小于序列長(zhǎng)度的搜索窗口中的延遲，針對(duì)非周期與周期互相關(guān)值的和僅在少數(shù)項(xiàng)上不同。這一預(yù)計(jì)為數(shù)值計(jì)算所證實(shí)。對(duì)GCL序列，選擇正交調(diào)制序列的可能選項(xiàng)將是例如哈達(dá)馬序列或離散傅立葉變換(DFT)序列的組。DFT序列的組被定義為6,(Jt)=『jf，/，A=0,l"..,m-1，(5)而哈達(dá)馬序列的組被定義為mxm哈達(dá)馬矩陣中的行(或列或有可能行列二者)，其定義如下m階哈達(dá)馬矩陣Hm僅由1和-1組成且具有屬性HmHmT=mI，其中I為單位矩陣而T表示轉(zhuǎn)置。因此，！合達(dá)馬序列正交。對(duì)m=2n,其中n為正整數(shù)，哈達(dá)馬序列可被定義為y二i卩6、1)'-°,z，"0,l,…，w-l，W其中i,，k!為整數(shù)i和k的m個(gè)比特長(zhǎng)二進(jìn)制表示的比特。實(shí)數(shù)m和N可加以選擇以便適應(yīng)演進(jìn)UTRA的要求。這樣對(duì)給定長(zhǎng)度的序列，就需要對(duì)零相關(guān)區(qū)長(zhǎng)度與可提供簽名數(shù)綜合考慮。例如對(duì)1.25MHz的演進(jìn)UTRA中帶寬，可用于簽名序列傳輸?shù)牡湫蜁r(shí)間為500ps，而保護(hù)時(shí)間約為110ps，序列的時(shí)長(zhǎng)則為390ns。假設(shè)抽樣率為例如1.024MHz,則序列長(zhǎng)度為N=400=sm2。小區(qū)大小通常已知，由此小區(qū)中兩個(gè)移動(dòng)終端發(fā)出信號(hào)之間的最大時(shí)間差(即，發(fā)至與發(fā)自一個(gè)與另一個(gè)終端相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)終端的附加傳播時(shí)間之和)亦然。有助益的是，使零相關(guān)區(qū)長(zhǎng)度適配此時(shí)間差，即目的是獲得最大可能時(shí)間差以下的所有可能時(shí)間差的低相關(guān)。如果例如小區(qū)大小為14km,在上述推測(cè)的情況下信號(hào)的最大行進(jìn)時(shí)間對(duì)應(yīng)于96個(gè)符號(hào)。此延遲范圍中的低互相關(guān)將如上所述得到保證，如果sm^100，因此就有m-4，且s=25(較大的m可能將導(dǎo)致較短的由此不良的零相關(guān)區(qū)長(zhǎng)度)。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，方程(4)中選擇q-O。但須知可用其他q值。零值q會(huì)造成序列中移位。因此，有4個(gè)長(zhǎng)度為400的不同簽名序列。圖2中示出帶所接收信號(hào)的序列的自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)的絕對(duì)值。對(duì)DFT調(diào)制GCL序列，N=400(s=25,m=4),r=l，非對(duì)稱互相關(guān)函數(shù)的振幅<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>,其中p為延遲而""表示復(fù)共輒，示于圖2。一組哈達(dá)馬調(diào)制GCL序列具有這樣的自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)，它們類似于圖2中所示的函數(shù)?；ハ嚓P(guān)的峰值靠近sm-100的倍數(shù)。該峰值展示一定的加寬，即靠近sm的倍數(shù)的相關(guān)值具有不小的非零值，對(duì)周期互相關(guān)函數(shù)這一點(diǎn)不存在。但是，對(duì)給定參數(shù)，延遲少于96時(shí)互相關(guān)函數(shù)不超過(guò)20。因此，對(duì)大小為14km的小區(qū)，線圖僅？=96以下的部分是有意義的，且在此間隔內(nèi)相關(guān)的結(jié)果是明確的。將示出延遲0-100的圖2中線圖這部分更詳細(xì)地示于圖3。實(shí)際同步由基站這樣進(jìn)行采用一組匹配濾波器使所接收信號(hào)與對(duì)搜索窗口內(nèi)所有延遲而言該組簽名序列中的簽名序列相關(guān)，并檢測(cè)每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出。某個(gè)閾值用于減少誤檢的概率，即，該閾值被設(shè)為某個(gè)值使當(dāng)所接收信號(hào)僅由噪聲組成時(shí)其導(dǎo)致這樣的檢測(cè)，其功率是一定的，即為0扁1。然后所檢得的每個(gè)濾波器峰值輸出用于估算到達(dá)時(shí)間，即延遲，以便使從移動(dòng)終端進(jìn)行的傳輸同步。基站中比較信號(hào)可為非周期信號(hào)，即僅包括一個(gè)周期。此信號(hào)也可為周期信號(hào)或包括一個(gè)周期加上在每側(cè)或兩側(cè)的某個(gè)周期的一部分。如用周期信號(hào)，須加大閾值，因?yàn)檎`檢概率增加。另一方面，當(dāng)有一個(gè)以上簽名序列時(shí)，魯棒性得到提高。此外，當(dāng)然有可能將在序列的每側(cè)或兩側(cè)的某個(gè)周期的一部分給予移動(dòng)終端發(fā)送的簽名序列。附加部分的長(zhǎng)度可由可用于發(fā)送簽名序列的時(shí)間來(lái)確定。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)中所有小區(qū)備有相同數(shù)量的簽名序列，優(yōu)選地此數(shù)量基于系統(tǒng)中最大小區(qū)選出。但是很明顯，特定簽名序列可以因小區(qū)而異。這具有以下優(yōu)點(diǎn)當(dāng)移動(dòng)終端出現(xiàn)在兩個(gè)小區(qū)的邊界上時(shí)，可確定的是其試圖聯(lián)系哪個(gè)小區(qū)。如果相鄰小區(qū)具有同組簽名序列，兩個(gè)或兩個(gè)以上基站可嘗試應(yīng)答來(lái)自移動(dòng)終端的呼叫。另一方面，可確定的是哪個(gè)基站提供最好信號(hào)質(zhì)量以及哪個(gè)基站應(yīng)該應(yīng)答。但由以上所述也很明顯，也有可能不同小區(qū)中具有不同組簽名序列。不同組簽名序列不難通過(guò)改變r(jià)獲得。哪個(gè)r值要用可將其發(fā)送到移動(dòng)終端，由此可按以上方程產(chǎn)生該組簽名序列。此外，如果小區(qū)較小，簽名數(shù)可以隨保留序列長(zhǎng)度增加。如果例如小區(qū)大小為7km,所需延遲步驟數(shù)僅為上例的一半。因此，m可設(shè)為7而s設(shè)為8。這將導(dǎo)致一個(gè)長(zhǎng)度為392的簽名序列，和7個(gè)簽名序列，其滿足小區(qū)大小,即在sm-l=55個(gè)步驟期間的要求。此例中，以上保護(hù)時(shí)間得到保留。但是，也有可能的是在較小的小區(qū)中減少保護(hù)時(shí)間，由此使得較長(zhǎng)簽名序列從而也使得更大的序列數(shù)成為可能。這些建議簽名序列或前導(dǎo)的檢測(cè)性能已由鏈路級(jí)模擬加以評(píng)估。截取WCDMARACH前導(dǎo)已和長(zhǎng)度為4比特而非16比特的哈達(dá)馬矩陣一起用作參照，就所建議的序列而論，目的是保持相同數(shù)量的簽名序列。接收天線數(shù)為二，源自兩個(gè)延遲相同天線的相關(guān)松散地組合，即加上延遲相同的兩個(gè)天線的平方匹配濾波器輸出的絕對(duì)值。試算數(shù)為100000。對(duì)兩個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行了模擬。在兩個(gè)場(chǎng)景中檢測(cè)裝置使所接收信號(hào)與搜索窗口中所有可能的簽名序列相關(guān)。某個(gè)閾值被加以設(shè)置給出0.0001,即對(duì)延遲單一簽名序列的虛警概率(falsealarmprobability)。如杲所發(fā)送簽名序列未檢得，就申報(bào)漏檢。在第一場(chǎng)景中，只有一個(gè)前導(dǎo)按RACH的時(shí)間-頻率資源發(fā)送。延遲隨機(jī)地分布在搜索窗口內(nèi)，即，此例中，處于0至96個(gè)樣本，其對(duì)應(yīng)于小區(qū)中隨機(jī)分布的移動(dòng)設(shè)備的范圍內(nèi)。在第二場(chǎng)景中，兩個(gè)或兩個(gè)以上取自同組的不同簽名序列按相同時(shí)間-頻率資源發(fā)送。簽名SI的SNR固定(SNR--15dB),其他干擾簽名以各種功率偏移發(fā)送導(dǎo)簽名1。但是，所有干擾簽名以相同功率發(fā)送。所有簽名都在搜索窗口內(nèi)以獨(dú)立隨機(jī)延遲發(fā)送。較弱信號(hào)簽名SI的漏檢概率被記錄。SIR為簽名SI的功率與干擾簽名中任何一個(gè)簽名的功率之比。對(duì)場(chǎng)景1和2的模擬結(jié)果分別示于圖4和5。圖4中示出一個(gè)發(fā)送序列的漏檢概率，圖5示出在另一個(gè)發(fā)送序列面前某個(gè)發(fā)送序列的漏檢概率。由圖4可知與現(xiàn)有技術(shù)相比，在沒(méi)有干擾序列的情況下，在漏檢概率上沒(méi)有區(qū)別。因此，在此情況下，本發(fā)明簽名序列的表現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)序列一樣好。但是關(guān)于有兩個(gè)或兩個(gè)以上同時(shí)或大體上同時(shí)發(fā)送的序列的第二場(chǎng)景，圖5所示結(jié)果清楚表明對(duì)本發(fā)明該組序列在一個(gè)或數(shù)個(gè)干擾序列面前其顯著改善的檢測(cè)性能。對(duì)所建議的序列組，檢測(cè)性能不隨增多數(shù)量的干擾而變，甚至對(duì)非常低的SIR值而言也不變，而對(duì)參照序列，因干擾數(shù)增加以及隨著SIR減小，性能都顯著降低。這一不小差別可至少部分地由這樣的條件來(lái)說(shuō)明當(dāng)強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，部分強(qiáng)信號(hào)在相關(guān)過(guò)程中會(huì)被看作部分弱信號(hào)，導(dǎo)致誤算延遲。本發(fā)明簽名序列的使用的優(yōu)點(diǎn)在于，在圖5中可見(jiàn)，即使在大體上同時(shí)的簽名序列的信號(hào)電平顯著較弱的同時(shí)一個(gè)簽名序列的信號(hào)電平很強(qiáng)，正確檢測(cè)的概率也顯著改善。對(duì)所建議的序列組展示出的較低的漏檢概率歸因于零相關(guān)區(qū)序列的良好互相關(guān)性，因此本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有顯著改進(jìn)，同時(shí)采用零相關(guān)區(qū)序列對(duì)檢測(cè)概率的改善可使得能夠降低RACH前導(dǎo)的發(fā)送功率，由此減小系統(tǒng)中總干擾，延長(zhǎng)電池壽命。本發(fā)明已被描述為利用全零相關(guān)區(qū)序列。因此有可能采用截取序列，即，采用非全零相關(guān)區(qū)序列。這將降低檢測(cè)概率，但是具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在選擇特定簽名長(zhǎng)度的簽名序列數(shù)上的自由度增加。截?cái)嗫梢蛐^(qū)大小而異，較小的小區(qū)中保持良好性能的較大截?cái)嗫梢越邮?。如上所述，本發(fā)明具有若干優(yōu)點(diǎn)。但是存在著需加以考慮使系統(tǒng)恰當(dāng)運(yùn)行的其他特征。例如，如上所述，重要的是所發(fā)送簽名序列需要低功放補(bǔ)償來(lái)為高平均發(fā)送功率從而為良好的覆蓋創(chuàng)造條件。與功率補(bǔ)償相關(guān)的兩種度量(方法)為峰均功率比(PAPR)和立方度量(CM)。下面，擬描述本發(fā)明對(duì)這些度量(方法)的影響。令z(t)為正規(guī)化基帶信號(hào)，從而其期望值E(|z(t)|2)=1。屬百分位的第99.9位的PAPR被定義為值x,其101ogu)(lz(t)?！磝的概率等于0.999.CM被定義為CM=[201og10((v—norm3)rms)—201ogl。((v—norm—ref3)rms)〗/1.85(7)其中v—norm為輸入信號(hào)的正規(guī)化電壓波形；v—norm—ref為參照信號(hào)的正規(guī)化電壓波形(WCDMAAMR話音中，12.2kbps)表1列舉這樣的屬百分位的第99.9位的PAPR值，其針對(duì)用4比特哈達(dá)馬調(diào)制序列截至400個(gè)樣本的參考WCDMARACH前導(dǎo)，并針對(duì)涉及DFT和哈達(dá)馬調(diào)制序列的GCL序列。表2列舉相應(yīng)CM值。表1屬百分位的第99.9位的PAPR值脈沖成形濾波器WCDMAGCL陽(yáng)DFTGCL-哈達(dá)馬正弦3.9-5.9dB2.8dB4.5dB根升余弦，滾降因數(shù)=0.152.6-3.4dB3.0dB3.6dB圖2立方度量值<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在所有情況下最大PAPR^直是遍布所有調(diào)制序列給出的。為WCDMARACH前導(dǎo)提供的數(shù)值范圍遍布所有加擾編碼。對(duì)GCL序列，已用r=l的Zadoff-Chu序列。須知r值的此特定例子僅為一個(gè)范例。應(yīng)用了兩種不同脈沖成形濾波器，單正弦濾波器和滾降因數(shù)為0.15的根升余弦濾波器。由表可知，DFT調(diào)制序列的PAPR和立方度量均低于哈達(dá)馬調(diào)制GCL序列。此外，應(yīng)用根升余弦不改善DFT調(diào)制序列的立方度量或PAPR。最后，DFT調(diào)制GCL序列的PAPR與帶根升余弦濾波器的WCDMA序列的情況一樣好，立方度量則略優(yōu)于WCDMA序列的情況。顯然，有可能求出為低功率補(bǔ)償創(chuàng)造條件的各組零相關(guān)區(qū)序列。權(quán)利要求1.一種在多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中的第一收發(fā)器和第二收發(fā)器上行同步方法，其中通信資源被分成通信信道，該方法包括步驟將第一簽名序列從第二收發(fā)器發(fā)送到第一收發(fā)器，其中所述簽名序列選自第一組簽名序列；以及在第一收發(fā)器中，使所接收信號(hào)與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)，以便估算所述簽名信號(hào)的到達(dá)時(shí)間從而使第二收發(fā)器與第一收發(fā)器之間的傳輸同步，其特征在于，在所述將第一簽名序列從第二收發(fā)器發(fā)送到第一收發(fā)器的步驟中，所述第一簽名序列構(gòu)成至少部分取自一組零相關(guān)區(qū)序列的序列。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中使所接收信號(hào)與至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號(hào)延遲。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一簽名序列的零相關(guān)區(qū)的長(zhǎng)度使得它大體上對(duì)應(yīng)于第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中小區(qū)大小用于確定所述相關(guān)步驟中的最大延遲和/或第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述相關(guān)步驟進(jìn)一步包括步驟使用第一收發(fā)器中的一組匹配濾波器使所接收信號(hào)與至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于對(duì)預(yù)定數(shù)量的信號(hào)延遲，檢測(cè)每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出，以及使用檢測(cè)出的每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出估算到達(dá)時(shí)間，以便使來(lái)自第二收發(fā)器的傳輸同步。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于,該方法進(jìn)一步包括步驟使所接收信號(hào)與所述第二組簽名序列中的每個(gè)簽名序列相關(guān)以用于所接收信號(hào)的預(yù)定數(shù)量的延遲。7.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于,每個(gè)簽名序列取自一組用復(fù)序列的正交集調(diào)制Zadoff-Chu序列獲得的廣義Chirp狀序列。8，如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制序列的正交集為離散傅立葉變換矩陣的行和/或列的集。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于,所述調(diào)制序列的正交集為哈達(dá)馬矩陣中行和/或列的集。10.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于,所述第一簽名序列從所述第一組簽名序列中的所述簽名序列中隨機(jī)選出。11.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于,所述多用戶蜂窩通信系統(tǒng)為UTRA或演進(jìn)UTRA系統(tǒng)。12.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于,所述第一收發(fā)器為基站,而所述第二收發(fā)器為移動(dòng)終端。13.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一組簽名序列和第二組簽名序列構(gòu)成同組簽名序列。14.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中將表示具體簽名序列組的參照發(fā)送到第二收發(fā)器，且第二收發(fā)器使用所述參照來(lái)獲取待用的簽名序列組方案。15.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于,所述第一簽名序列構(gòu)成取自一組零相關(guān)區(qū)序列的截取序列。16.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中在所述上行同步步驟之前,所述第二收發(fā)器執(zhí)行與所述第一收發(fā)器的下行同步。17.—種在多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中第一收發(fā)器和第二收發(fā)器的上行同步系統(tǒng)，其中通信資源被分成通信信道，該系統(tǒng)包括執(zhí)行以下步驟的裝置接收從第二收發(fā)器發(fā)送的簽名序列，其中所發(fā)送的信號(hào)序列選自第一組簽名序列；以及執(zhí)行以下步驟的裝置使所接收信號(hào)與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān),以便估算所述簽名序列的到達(dá)時(shí)間從而使第二收發(fā)器到第一收發(fā)器的傳輸同步，其特征在于，所述第一簽名序列被設(shè)置成,使得它構(gòu)成至少部分取自一組零相關(guān)區(qū)序列的序列。18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括使所接收信號(hào)與至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號(hào)延遲的裝置。19.如權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其中所述第一簽名序列的零相關(guān)區(qū)被設(shè)置成具有的長(zhǎng)度使得它大體上對(duì)應(yīng)于第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。20.如權(quán)利要求18或19所述的系統(tǒng)，其特征在于,小區(qū)大小用于確定所述相關(guān)步驟中的最大延遲和/或第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。21.如權(quán)利要求17-20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述用于相關(guān)的裝置進(jìn)一步包括執(zhí)行以下步驟的裝置使用第一收發(fā)器中的一組匹配濾波器使所接收信號(hào)與至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號(hào)延遲；檢測(cè)每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出；以及使用所檢測(cè)出的每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出來(lái)估算到達(dá)時(shí)間，以便使來(lái)自第二收發(fā)器的傳輸同步。22.如權(quán)利要求17-21中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括使所接收信號(hào)與所述第二組簽名序列中的每個(gè)簽名序列相關(guān)以用于所接收信號(hào)的預(yù)定數(shù)量延遲的裝置。23.如權(quán)利要求17-22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)簽名序列取自一組用復(fù)序列的正交集調(diào)制Zadoff-Chu序列獲得的廣義Chirp狀序列。24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制序列的正交集為離散傅立葉變換矩陣的行和/或列的集。25.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制序列的正交集為哈達(dá)馬矩陣中行和/或列的集。26.如權(quán)利要求17-25中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一簽名序列被設(shè)置成從所述第一組簽名序列中的所述簽名序列中隨機(jī)選出。27.如權(quán)利要求17-26中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多用戶蟲(chóng)奪窩通信系統(tǒng)為UTRA或演進(jìn)UTRA系統(tǒng)。28.如權(quán)利要求17-27中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一收發(fā)器為基站,而所述第二收發(fā)器為移動(dòng)終端。29.如權(quán)利要求17-28中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一組簽名序列和第二組簽名序列構(gòu)成同組簽名序列。30.如權(quán)利要求17-29中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括用于將表示具體吝名序列組的參照發(fā)送到第二收發(fā)器的裝置，并且第二收發(fā)器使用所述參照來(lái)獲取待用的簽名序列組方案。31.—種用于多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)，其特征在于，該發(fā)射機(jī)包括用于將第一簽名序列發(fā)送到接收機(jī)的裝置，其中所述簽名序列選自第一組簽名序列，并且所述第一簽名序列構(gòu)成至少部分取自一組零相關(guān)區(qū)序列的序列，從而所述接收機(jī)能夠通過(guò)相關(guān)來(lái)估算所述簽名序列的到達(dá)時(shí)間，使得第二收發(fā)器與第一收發(fā)器之間的傳輸同步。32.—種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)，其具有在至少第一收發(fā)器與第二收發(fā)器之間通信的通信資源，其特征在于，所述通信系統(tǒng)包括執(zhí)行權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述方法的裝置。全文摘要本發(fā)明涉及一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中第一收發(fā)器與第二收發(fā)器上行同步方法，其中通信資源被分成通信信道。該方法包括步驟將第一簽名序列從第二收發(fā)器發(fā)送到第一收發(fā)器，其中所述簽名序列選自第一組簽名序列，其中所述簽名序列選自第一組簽名序列；在第一收發(fā)器中，使所接收信號(hào)與至少一個(gè)取自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)以便估算所述簽名信號(hào)的到達(dá)時(shí)間從而使第二收發(fā)器與第一收發(fā)器之間的傳輸同步。在所述將第一簽名序列從第二收發(fā)器發(fā)送到第一收發(fā)器的步驟中，所述第一簽名序列構(gòu)成至少部分零相關(guān)區(qū)序列。本發(fā)明還涉及一種通信系統(tǒng)和一種發(fā)射機(jī)。文檔編號(hào)H04B7/00GK101326739SQ200680046201公開(kāi)日2008年12月17日申請(qǐng)日期2006年1月18日優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日發(fā)明者奧斯卡·莫里茲,布蘭尼斯拉夫·波波維奇申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司