專利名稱：一種增強(qiáng)的同步信道發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，特別是涉及基于正交頻分復(fù)用(OFDM)技 術(shù)的時(shí)分雙工系統(tǒng)的小區(qū)搜索技術(shù)，具體地說(shuō)，是涉及正交頻分復(fù)用時(shí)分雙 工系統(tǒng)中同步信道(Synchronization Channel, SCH)的發(fā)送方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開機(jī)或失去網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)，需要通過(guò)初始捕獲過(guò)程來(lái)捕獲系統(tǒng)， 捕獲系統(tǒng)意味著識(shí)別出移動(dòng)臺(tái)要待機(jī)并且解調(diào)出廣播信道中的系統(tǒng)信息的 小區(qū)。捕獲過(guò)程也稱為小區(qū)搜索過(guò)程。小區(qū)搜索主要是獲得與目標(biāo)小區(qū)的時(shí) 間和頻率同步，同時(shí)還獲得目標(biāo)小區(qū)識(shí)別號(hào)以及一些基本信息。小區(qū)搜索過(guò) 程主要是基于同步信道(Synchronization Channel, SCH)進(jìn)行的，移動(dòng)臺(tái)根 據(jù)同步信道獲得了與目標(biāo)小區(qū)的時(shí)間同步，以及小區(qū)識(shí)別號(hào)或小區(qū)識(shí)別組號(hào) 信息。當(dāng)通過(guò)同步信道只能獲得小區(qū)識(shí)別組號(hào)信息時(shí)，完整的小區(qū)識(shí)別號(hào)信 息和小區(qū)/系統(tǒng)相關(guān)的其他信息則可以通過(guò)廣#番信道(Broadcast Channel, BCH)以及導(dǎo)頻來(lái)獲得。
通常來(lái)說(shuō)，小區(qū)搜索過(guò)程是一個(gè)分級(jí)的過(guò)程，因此對(duì)應(yīng)的同步信道 (SCH)分為主同步信道(Primary SCH, P-SCH)和輔助同步信道(Secondary SCH, S-SCH) 。 P-SCH用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙定時(shí)和頻率校準(zhǔn)，S-SCH主要用來(lái)實(shí) 現(xiàn)幀定時(shí)以及小區(qū)識(shí)別號(hào)或小區(qū)識(shí)別組號(hào)和一些小區(qū)/系統(tǒng)相關(guān)信息的檢測(cè)。
附圖1是一種基于正交頻分復(fù)用技術(shù)的時(shí)分雙工系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。 在示意圖中，10ms的無(wú)線幀包括兩個(gè)等長(zhǎng)的子幀，每個(gè)子幀的長(zhǎng)度為5ms。 每個(gè)子幀又包括7個(gè)一^:時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙DwPTS時(shí)隙、GP時(shí)隙和 UpPTS時(shí)隙。其中，DwPTS時(shí)隙為下行時(shí)隙，下行主同步信號(hào)P-SCH固定 在該時(shí)隙發(fā)送，其時(shí)間長(zhǎng)度為75us。 GP時(shí)隙為TDD (時(shí)分雙工)系統(tǒng)上下行保護(hù)時(shí)隙，時(shí)間長(zhǎng)度也是75us。 UpPTS時(shí)隙為上4亍時(shí)隙。每個(gè)一ife時(shí)隙 的時(shí)間長(zhǎng)度為0.675ms。
對(duì)于TSO,它包括8個(gè)或者9個(gè)OFDM符號(hào)和一個(gè)時(shí)間間隔，其中， 用于信道估計(jì)的公共導(dǎo)頻信號(hào)位于第一個(gè)和倒數(shù)第三個(gè)OFDM符號(hào)中。當(dāng) 它包括8個(gè)OFDM (正交頻分復(fù)用)符號(hào)時(shí)，每個(gè)OFDM符號(hào)為長(zhǎng)循環(huán)前 綴，其中長(zhǎng)循環(huán)前綴長(zhǎng)度為16.67us,而it據(jù)部分長(zhǎng)度為66.67us,時(shí)隙間隔 長(zhǎng)度為8.33us。當(dāng)它包括9個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)，每個(gè)OFDM符號(hào)為短循環(huán)前 綴，其中短循環(huán)前綴長(zhǎng)度為7.29us,而數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度為66.67us,時(shí)隙間隔 長(zhǎng)度為9.38us,通常，時(shí)隙間隔中不發(fā)送任何數(shù)據(jù)。另外，向上箭頭表示該 時(shí)隙是上行時(shí)隙，向下箭頭表示該時(shí)隙是下行時(shí)隙。除了 TS0固定為下行 時(shí)隙，TS1固定為上行時(shí)隙外，其它時(shí)隙都可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要靈活的分配為 上行或者下行時(shí)隙。
附圖2為現(xiàn)有的同步信號(hào)的發(fā)送方法，從圖可以看出，下行主同步信號(hào) P-SCH固定在DwPTS時(shí)隙發(fā)送，而輔助同步信號(hào)S-SCH在TS0的最后一個(gè) OFDM符號(hào)上發(fā)送。因此，在時(shí)隙DwPTS與TS0的最后一個(gè)OFDM符號(hào) 之間有一個(gè)時(shí)隙間隔(Timeslot Interval, TI)，這個(gè)時(shí)隙間隔將隨著TS0時(shí) 隙所采用的循環(huán)前綴長(zhǎng)度的不同而不同。當(dāng)TS0包含8個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)， 每個(gè)OFDM符號(hào)為長(zhǎng)循環(huán)前綴，其中長(zhǎng)循環(huán)前綴長(zhǎng)度為16.67us，而數(shù)據(jù)部 分長(zhǎng)度為66.67us，相應(yīng)的時(shí)隙間隔長(zhǎng)度為8.33us;當(dāng)TS0包含9個(gè)OFDM 符號(hào)時(shí)，每個(gè)OFMD符號(hào)為短循環(huán)前綴，其中短循環(huán)前綴長(zhǎng)度為7.29us, 而數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度為66.67us，相應(yīng)的時(shí)隙間隔長(zhǎng)度為9.38us。
因此，采用現(xiàn)有的同步信道發(fā)送方法，移動(dòng)臺(tái)在接收完P(guān)-SCH信號(hào)完 成時(shí)隙定時(shí)檢測(cè)后，并不能直接得到S-SCH信號(hào)的定時(shí)信息，移動(dòng)臺(tái)必須 對(duì)S-SCH進(jìn)行盲檢測(cè)。這無(wú)疑增加了小區(qū)搜索的時(shí)間以及移動(dòng)臺(tái)的實(shí)現(xiàn)復(fù) 雜度。
另 一方面，從前面的討論可知，由于DwPTS時(shí)隙只有75us,扣除OFDM 符號(hào)的數(shù)據(jù)部分66.67us，主同步信道P-SCH信號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度最大為 8.33us.而輔同步信道S-SCH信號(hào)卻可以根據(jù)信道條件采用長(zhǎng)循環(huán)前綴 (16.67us)或者短循環(huán)前綴(7.29us)發(fā)送。P-SCH和S-CH信號(hào)循環(huán)前綴長(zhǎng)度
不匹配，直接導(dǎo)致P-SCH和S-SCH信號(hào)的檢測(cè)性能不匹配，這對(duì)于移動(dòng)臺(tái) 的小區(qū)搜索非常不利，舉例來(lái)說(shuō)在信道延遲擴(kuò)展比較大的環(huán)境下，基站必 須用長(zhǎng)循環(huán)前綴OFDM符號(hào)發(fā)送S-SCH信號(hào)才有可能被移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)，但是 由于P-SCH信號(hào)只可以利用短循環(huán)前綴(8.33us <<16.67113)發(fā)送，其后果是不 管基站如何發(fā)送S-SCH信號(hào)，由于P-SCH信號(hào)無(wú)法正確檢測(cè)，S-SCH信號(hào) 也無(wú)法正確4企測(cè)。
因此，針對(duì)以上問(wèn)題，改進(jìn)現(xiàn)有同步信道的發(fā)送方法是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于正交頻分復(fù)用技術(shù)的時(shí) 分雙工系統(tǒng)中同步信道的發(fā)送方法，以提高小區(qū)搜索的性能和降低設(shè)備實(shí)現(xiàn) 的復(fù)雜度，同時(shí)還有利于解決P-SCH和S-SCH信號(hào)檢測(cè)性能不匹配的問(wèn)題。 本發(fā)明適用于主同步信道P-SCH固定在DwPTS時(shí)隙上發(fā)送，輔助同步信道 S-SCH在TS0最后一個(gè)OFDM符號(hào)上發(fā)送的時(shí)分雙工系統(tǒng)，具體描述如下
一種增強(qiáng)的同步信道發(fā)送方法，應(yīng)用于基于正交頻分復(fù)用技術(shù)的時(shí)分雙 工系統(tǒng)，主同步信道P-SCH在下行時(shí)隙DwPTS上發(fā)送，輔助同步信道S-SCH 在TS0時(shí)隙的最后一個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)發(fā)送，其特征在于在 S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔上靠近P-SCH部分發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
所述擴(kuò)展循環(huán)前綴的時(shí)間長(zhǎng)度在TSO的不同循環(huán)前綴結(jié)構(gòu)下為一常數(shù) C ,所述S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔上除發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴 外的部分用于發(fā)送所述S-SCH的循環(huán)后綴。
所述S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔分為部分1,部分2,部分3,三 個(gè)部分連續(xù)分布，部分l靠近S-SCH,部分2處于部分1和部分3之間，部 分3靠近P-SCH,其中在TSO的不同循環(huán)前綴結(jié)構(gòu)下部分2和部分3的長(zhǎng) 度之和為一常數(shù)C，部分1發(fā)送所述S-SCH的循環(huán)后綴，部分3發(fā)送所述 P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
所述TSO包含8個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)，所述S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間
隔為Z^p,該時(shí)隙間隔全部用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴，所述TS0包含 9個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)，所述S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔為丄^，該時(shí)隙 間隔靠近S-SCH的長(zhǎng)度為；7) -Z^,p部分用來(lái)發(fā)送S-SCH的循環(huán)后綴，靠近 P-SCH的長(zhǎng)度為的部分用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
利用本發(fā)明的提供的信號(hào)發(fā)送方法，移動(dòng)臺(tái)在利用P-SCH完成時(shí)隙定 時(shí)同步后可以直接提取S-SCH信號(hào)，避免了循環(huán)前綴長(zhǎng)度檢測(cè)的步驟，既 減少了處理延時(shí)，又降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。另一方面，時(shí)間間隔TI中的一部 分用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴，這將有利于改善P-SCH在信道延時(shí)擴(kuò) 展較大環(huán)境下的性能。


附圖1是現(xiàn)有TDD系統(tǒng)中時(shí)隙結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是現(xiàn)有的同步信道的發(fā)送方法示意圖； 附圖3是本發(fā)明實(shí)施例一同步信道的發(fā)送示意圖； 附圖4是本發(fā)明實(shí)施例二同步信道的發(fā)送示意圖。
具體實(shí)施例方式
在通常的TDD系統(tǒng)中，時(shí)隙的時(shí)間間隔有兩個(gè)作用1.用于上下^f亍切 換保護(hù)；2.避免時(shí)隙間的干擾。在基于OFDM技術(shù)的TDD系統(tǒng)中，TS0的 后面是DwPTS時(shí)隙，二者都是下行時(shí)隙，因此，TSO的時(shí)隙間隔沒(méi)有用于 上下行切換保護(hù)而只是用于避免TSO的數(shù)據(jù)對(duì)DwPTS的數(shù)據(jù)的干擾。因此， 合理的利用TSO的時(shí)間間隔TI這一閑置的資源，以改善同步信道的小區(qū)搜 索性能是可行的。
本發(fā)明的主要特征是S-SCH與P-SCH之間的時(shí)間間隔分為兩部分， 其中靠近S-SCH的部分稱為部分1，靠近P-SCH的部分稱為部分2。部分l 用來(lái)發(fā)送S-SCH符號(hào)的循環(huán)后綴，部分2用來(lái)發(fā)送P-SCH符號(hào)的擴(kuò)展循環(huán) 前綴，且要求部分2持續(xù)的時(shí)間是一個(gè)不隨TSO所使用的循環(huán)前綴長(zhǎng)度變化 的常數(shù)。假設(shè)采用短循環(huán)前綴和長(zhǎng)循環(huán)前綴的TS0對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔TI的長(zhǎng) 度分別為丄^， (這里，ZSCT>ZiCT)，那么為了在保證兩種循環(huán)前綴結(jié) 構(gòu)下，部分2持續(xù)的時(shí)間是個(gè)不依賴TS0所使用的循環(huán)前綴長(zhǎng)度變化的常 數(shù)，部分1和部分2持續(xù)的時(shí)間可根據(jù)以下方式來(lái)選取
(1 )當(dāng)TS0采用短循環(huán)前綴時(shí)，部分1持續(xù)的時(shí)間為ASY7, -+ C ,用 于發(fā)送S-SCH的循環(huán)后綴，部分2持續(xù)的時(shí)間為Z^-C,用于發(fā)送P-SCH 的擴(kuò)展循環(huán)前綴；
(2 )當(dāng)TSO采用長(zhǎng)循環(huán)前綴時(shí)，部分1持續(xù)的時(shí)間為C,用于發(fā)送S-SCH 的循環(huán)后綴，部分2持續(xù)的時(shí)間為C ,用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前 綴；
其中，C為一常數(shù)，其取值范圍為0SC^丄^。
在本發(fā)明另 一實(shí)施例中，S-SCH與P-SCH之間的時(shí)間間隔分為三部分， 其中靠近S-SCH的部分稱為部分l，靠近P-SCH的部分稱為部分3，部分l 和部分3之間為部分2。部分1用來(lái)發(fā)送S-SCH符號(hào)的循環(huán)后綴，部分3 用來(lái)發(fā)送P-SCH符號(hào)的擴(kuò)展循環(huán)前綴，且要求部分2和部分3加起來(lái)持續(xù) 的時(shí)間是一個(gè)不隨TSO所使用的循環(huán)前綴長(zhǎng)度變化的常數(shù)。
在E-UTRATDD系統(tǒng)中，短循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間為7.29us,對(duì)應(yīng)的TSO 的時(shí)間間隔為9.38us,長(zhǎng)循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間為16.67us,對(duì)應(yīng)的TSO的時(shí) 間間隔為8.33us。如前所述，DwPTS時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間為75us,扣除OFDM 符號(hào)的的數(shù)據(jù)部分66.67us,主同步信道P-SCH信號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度最大為 8.33us。作為本發(fā)明的一個(gè)特例，當(dāng)C二O時(shí)，用于發(fā)送P-SCH擴(kuò)展循環(huán)前綴 的時(shí)間為丄^，也就是8.33us,加上原來(lái)的8.33us，剛好相當(dāng)于長(zhǎng)循環(huán)前綴 的長(zhǎng)度16.67us,因此，C:O可作為C的一個(gè)最佳取值，即
(1) 當(dāng)TSO采用短循環(huán)前綴時(shí)，部分1持續(xù)的時(shí)間為丄^-用于 發(fā)送S-SCH的循環(huán)后綴，部分2持續(xù)的時(shí)間為Z,p，用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò) 展循環(huán)前綴；
(2) 當(dāng)TSO采用長(zhǎng)循環(huán)前綴時(shí)，部分1持續(xù)的時(shí)間為0，即用于發(fā)送 S-SCH的循環(huán)后綴的時(shí)間為0 (或者說(shuō)不發(fā)送S-SCH的循環(huán)后綴)，而部分
2持續(xù)的時(shí)間為￡,t7>,用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴(時(shí)隙間隔全部用來(lái) 發(fā)送擴(kuò)展循環(huán)前綴)。
附圖3給出了本發(fā)明實(shí)施例一同步信道的發(fā)送方法的示意圖。對(duì)于采 用短循環(huán)前綴的TSO,部分1的持續(xù)時(shí)間為丄,^-Z^+C,用于發(fā)送S-SCH 信號(hào)的循環(huán)后綴；部分2的持續(xù)時(shí)間為丄^-C,用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循 環(huán)前綴；而對(duì)于采用長(zhǎng)循環(huán)前綴的TSO,部分1的持續(xù)時(shí)間為C,用于發(fā)送 S-SCH信號(hào)的循環(huán)后綴，部分2的持續(xù)時(shí)間為Z^-C，用于發(fā)送P-SCH的 擴(kuò)展循環(huán)前綴。利用上述同步信道的發(fā)送方法，移動(dòng)臺(tái)利用P-SCH完成時(shí) 隙定時(shí)同步后可以直接提取S-SCH信號(hào)，避免了循環(huán)前綴長(zhǎng)度檢測(cè)的步驟， 既減少了處理延時(shí)，又降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。同時(shí)，S-SCH信號(hào)在靠近P-SCH 信號(hào)的位置發(fā)送(P-SCH與S-SCH的時(shí)隙間隔，最大不超過(guò)9.38us),與公 共導(dǎo)頻相比，P-SCH信號(hào)具有更高的能量和密度，因而可以為S-SCH提供 更好的信道估計(jì)，進(jìn)而保證S-SCH信號(hào)有更好的解調(diào)性能。另一方面，由 于時(shí)間間隔TI中的、^-C部分用作P-SCH符號(hào)的擴(kuò)展循環(huán)前綴，相當(dāng)于增 長(zhǎng)了 P-SCH的循環(huán)前綴，這在信道延時(shí)擴(kuò)展比較大的環(huán)境下有利于改善 P-SCH信號(hào)的檢測(cè)性能。
附圖4給出了另一個(gè)包含本發(fā)明的同步信道的發(fā)送示意圖。在該示意 圖中，對(duì)應(yīng)于C^0的一個(gè)特例。對(duì)于采用短循環(huán)前綴的TSO,部分l的持續(xù) 時(shí)間為丄^-丄 ,用于發(fā)送S-SCH信號(hào)的循環(huán)后綴，部分2的持續(xù)時(shí)間為 Z￡CT，用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴；對(duì)于采用長(zhǎng)循環(huán)前綴的TSO,時(shí)隙 間隔全部都用來(lái)發(fā)送P-SCH信號(hào)的擴(kuò)展循環(huán)前綴，持續(xù)時(shí)間為Z,a。這樣， 兩種循環(huán)前綴結(jié)構(gòu)下，用于發(fā)送P-SCH擴(kuò)展循環(huán)前綴的時(shí)間都為丄,^。與附 圖3相比，附圖4給出的發(fā)送方法中，時(shí)間間隔TI中用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò) 展循環(huán)前綴的部分最長(zhǎng)，有8.33us,此時(shí)P-SCH的等效循環(huán)前綴時(shí)間為 16.67us,相當(dāng)于長(zhǎng)循環(huán)前綴的情況，這時(shí)，P-SCH抵抗信道頻率選擇性衰 落的能力最強(qiáng)，因而，附圖4給出的發(fā)送方法，最有利于改善P-SCH與S-SCH 檢測(cè)性能的不匹配，從而提高小區(qū)搜索的整體性能。
權(quán)利要求
1、一種增強(qiáng)的同步信道發(fā)送方法，應(yīng)用于基于正交頻分復(fù)用技術(shù)的時(shí)分雙工系統(tǒng)，主同步信道P-SCH在下行時(shí)隙DwPTS上發(fā)送，輔助同步信道S-SCH在TS0時(shí)隙的最后一個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)發(fā)送，其特征在于在S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔上靠近P-SCH部分發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述擴(kuò)展循環(huán)前綴的時(shí)間 長(zhǎng)度在TSO的不同循環(huán)前綴結(jié)構(gòu)下為一常數(shù)C，所述S-SCH與P-SCH之間 的時(shí)隙間隔上除發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴外的部分用于發(fā)送所述S-SCH 的循環(huán)后綴。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述S-SCH與P-SCH之 間的時(shí)隙間隔分為部分l,部分2，部分3,三個(gè)部分連續(xù)分布，部分1靠 近S-SCH,部分2處于部分1和部分3之間，部分3靠近P-SCH,其中在 TS0的不同循環(huán)前綴結(jié)構(gòu)下部分2和部分3的長(zhǎng)度之和為一常數(shù)C,部分1 發(fā)送所述S-SCH的循環(huán)后綴，部分3發(fā)送所述P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述TS0包含8個(gè)OFDM 符號(hào)時(shí)，所述S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔為Z^，該時(shí)隙間隔全部用 于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴，所述TSO包含9個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)，所述 S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔為丄^，該時(shí)隙間隔靠近S-SCH的長(zhǎng)度為 丄D 部分用來(lái)發(fā)送S-SCH的循環(huán)后綴，靠近P-SCH的長(zhǎng)度為i^7)的部 分用于發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
全文摘要
一種增強(qiáng)的同步信道發(fā)送方法，應(yīng)用于基于正交頻分復(fù)用技術(shù)的時(shí)分雙工系統(tǒng)，主同步信道P-SCH在下行時(shí)隙DwPTS上發(fā)送，輔助同步信道S-SCH在TS0時(shí)隙的最后一個(gè)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)發(fā)送，其特征在于在S-SCH與P-SCH之間的時(shí)隙間隔上靠近P-SCH部分發(fā)送P-SCH的擴(kuò)展循環(huán)前綴。
文檔編號(hào)H04J11/00GK101114877SQ20071013026
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者斌 喻, 夏樹強(qiáng), 梁春麗 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司