專利名稱：用于在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中獲得在頻率偏置上魯棒的符號(hào)時(shí)點(diǎn)同步的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在無線通信系統(tǒng)中獲取符號(hào)同步的小區(qū)(cell)搜索設(shè)備和方法，并公開了一種生成與分配用于獲取符號(hào)同步(symbol synchronization)的序列 (sequence)的設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法在頻率偏置(frequency offset)上很魯棒 (robust)ο
背景技術(shù)：
移動(dòng)站(mobile station)執(zhí)行的第一個(gè)動(dòng)作，是獲取符號(hào)同步來初步接入到預(yù)先設(shè)定的無線通信系統(tǒng)中。本發(fā)明涉及獲取符號(hào)同步。根據(jù)在正交頻分復(fù)用 OFDM (Orthogonal Frequency 頻率 DivisionMultiplexing) 系統(tǒng)中獲取符號(hào)同步的常規(guī)方法，發(fā)送基站向同步頻道的頻率區(qū)域中的可用頻率資源分配單基序列，而接收移動(dòng)站測(cè)定同步頻道的時(shí)間區(qū)域信號(hào)與時(shí)間區(qū)域的接收到的信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)值并將具有最高關(guān)聯(lián)值的樣本時(shí)間視為符號(hào)同步時(shí)間。但是，根據(jù)常規(guī)方法，在頻率偏置高的環(huán)境中，獲取同步的執(zhí)行會(huì)質(zhì)量低下 (deteriorated)0另外，根據(jù)除了基于OFDM系統(tǒng)之外的常規(guī)的無線通信系統(tǒng)，當(dāng)基序列被分配給用于獲取時(shí)間區(qū)域符號(hào)的同步的符號(hào)區(qū)段時(shí)，基序列的大小必須是規(guī)則的。但是，根據(jù)分配具有規(guī)則大小的序列的方法，在頻率偏置高的環(huán)境中，獲取同步的執(zhí)行也會(huì)質(zhì)量低下。因此，需要一種頻率偏置估算設(shè)備和方法，其在頻率偏置小的環(huán)境中以與常規(guī)方法相同的效率執(zhí)行符號(hào)同步的估算，而且，還在頻率偏置大的環(huán)境中比常規(guī)方法更好地執(zhí)行符號(hào)同步的估算。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)目的本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中對(duì)頻率偏置魯棒的符號(hào)同步獲取設(shè)備，其將基序列和基于所述基序列變形的序列結(jié)合來生成同步模式以獲取符號(hào)同步，并將該同步模式分配至同步頻道，從而在頻率偏置較高的環(huán)境下有效地估算符號(hào)同步，并防止發(fā)送設(shè)備的峰均比PAPR(高峰對(duì)平均電力比例，peak to average power ratio)的增長。本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中對(duì)頻率偏置魯棒的符號(hào)同步獲取設(shè)備，其將基序列和基于所述基序列變形的序列結(jié)合來生成同步模式以獲取符號(hào)同步，并將該同步模式分配至同步頻道，從而即使在PAI^R少量增長也可有效估算符號(hào)同步并降低接收設(shè)備的復(fù)雜性。技術(shù)方案根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種通過獲取符號(hào)同步來發(fā)送符號(hào)同步的
4設(shè)備，所述設(shè)備在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒，包括序列生成單元， 其生成用于獲取符號(hào)同步的基序列；同步模式生成單元，其基于所述基序列生成變形序列， 并將所述變形序列和所述基序列結(jié)合來生成同步模式；頻率映射單元，其基于所述同步模式，執(zhí)行發(fā)送信息與時(shí)間區(qū)域和頻域區(qū)域的映射，來生成發(fā)送幀；和發(fā)送單元，其發(fā)送所述發(fā)送幀。在這種情況下，所述同步模式生成單元，可執(zhí)行基序列的元素的復(fù)共軛 (complex-conjugation),來生成變形序列。在這種情況下，所述同步模式生成單元，可將基序列的元素乘以“_1”，來生成變形序列。在這種情況下，所述同步模式生成單元，可將被復(fù)共軛的基序列的元素乘以“_1”， 來生成變形序列。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供了一種通過獲取符號(hào)同步來發(fā)送符號(hào)同步的方法，所述方法在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒，包括生成用于獲取符號(hào)同步的基序列；基于所述基序列生成變形序列，將所述變形序列和所述基序列結(jié)合來生成同步模式；通過基于所述同步模式執(zhí)行發(fā)送信息與時(shí)間區(qū)域和頻域區(qū)域的映射，來生成發(fā)送幀；和發(fā)送所述發(fā)送幀。技術(shù)效果本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其將基序列和基于所述基序列變形的序列結(jié)合來生成同步模式以獲取符號(hào)同步，并將該同步模式分配至同步頻道，從而在頻率偏置較高的環(huán)境下有效地估算符號(hào)同步，并防止發(fā)送設(shè)備的峰均比PAPR的增長。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施例，將基序列和基于所述基序列變形的序列結(jié)合來生成同步模式以獲取符號(hào)同步，并將該同步模式分配至同步頻道，從而即使在PAI^R少量增長也可有效估算符號(hào)同步并降低接收設(shè)備的復(fù)雜性。


圖1是示出跟據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取和發(fā)送設(shè)備的概括性示圖；圖2是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖；圖3是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖；圖4是示出根據(jù)第三示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖；圖5是示出根據(jù)第四示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖；圖6是示出根據(jù)第五示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖；圖7是示出根據(jù)第六示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖8是示出從發(fā)送設(shè)備生成的同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)的大小模式的例子的示圖；圖9是示出跟據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取和接收設(shè)備的概括性示圖；圖10是示出跟據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取和發(fā)送方法的流程圖；圖11是示出跟據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取和接收方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，所述實(shí)施例的示例在附圖中被示出，其中相同的參考數(shù)字始終表示相同的元素。下面將參照數(shù)字描述實(shí)施例，以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1是示出跟據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取和發(fā)送設(shè)備的概括性示圖。參考圖1，在跟據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取和發(fā)送裝置100中，序列生成單元101生成基序列來獲取符號(hào)同步，同步模式生成單元102基于基序列生成變形序列并將所述變形序列和所述基序列結(jié)合來生成同步模式，且頻率映射單元103，基于所述同步模式，執(zhí)行要被發(fā)送至同步模式的發(fā)送信息與時(shí)間區(qū)域和頻域區(qū)域的映射來生成發(fā)送幀，發(fā)送單元104發(fā)送所述發(fā)送幀。在這種情況下，由序列生成單元101生成的用于獲取時(shí)間同步的基序列，可以是二進(jìn)制序列(binary sequence)或復(fù)序列(complex-sequence),且序列生成單元101可生成用于識(shí)別小區(qū)組、小區(qū)、楨同步的序列。在這種情況下，同步模式生成單元102可使用所述用于識(shí)別小區(qū)組、小區(qū)、楨同步的序列來生成同步頻道的同步模式。在這種情況下，同步模式生成單元102，可為編碼蜂窩式系統(tǒng)(cellular system)中的共同導(dǎo)頻符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)，生成將分配至每個(gè)小區(qū)的特有干擾序列(unique scrambling sequence)分配給導(dǎo)頻頻道的下行鏈路的導(dǎo)頻模式。此外，同步模式生成單元102，可將同步模式中包含的基序列和變形序列之間的比例設(shè)置為不同，來生成同步模式。作為一個(gè)例子，同步模式生成單元102可將同步模式中包含的基序列和變形序列之間的比例設(shè)置為1 1，從而使基序列可使用同步頻道使用的用于估算符號(hào)同步的頻率資源的一半，所述同步頻道包括在發(fā)送幀中，或可以分配頻率資源的1/m至基序列并分配剩余的頻率資源至變形序列。在這種情況下，m可以是大于等于2的整數(shù)。此外，同步模式生成單元102可對(duì)基序列應(yīng)用各種方法來生成變形序列。作為一個(gè)例子，同步模式生成單元102可執(zhí)行基序列的元素的復(fù)共軛 (complex-conjugation)來生成所述變形序列，可將基序列的元素乘以“_1”來生成所述變形序列，可將被復(fù)共軛的基序列的元素乘以“ -1”來生成所述變形序列。此外，以下將參照?qǐng)D2至7，對(duì)同步模式生成單元102將變形序列和基序列結(jié)合來生成同步模式的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2至7示出被分配至DC子載波(sub-carrier)的
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k = Np，Np+l，···, Ng-I在這種情況下，NG表示復(fù)序列的素?cái)?shù)，N可以與NG完全相同也可以不與NG完全相同。圖3是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖。
CN 102217264 A說明 書4/8 頁
序列元素，該處說明只是一個(gè)例子，應(yīng)記住該序列元素也可不分配到DC子載波，或者，即使序列元素被分配給了 DC子載波，DC子載波的分配值也可以設(shè)置為零。在這種情況下，頻率映射單元103，可使用從同步模式生成單元102生成的同步模式和導(dǎo)頻模式，以及從外部發(fā)送來的發(fā)送流量數(shù)據(jù)和楨控制信息，將發(fā)送信息映射至?xí)r間區(qū)域和頻率區(qū)域，以下行鏈路幀的格式生成發(fā)送幀。在這種情況下，頻率映射單元103可將從同步模式生成單元102生成的同步模式分配至同步頻道。此外，頻率映射單元103可將同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)的大小模式設(shè)置為非平面形狀，所述同步頻道符號(hào)區(qū)段是所述發(fā)送信息被映射到時(shí)間區(qū)域和頻率區(qū)域的區(qū)段。在這種情況下，該同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)的大小模式的詳細(xì)說明將參照?qǐng)D8進(jìn)行。發(fā)送單元104可從頻率映射單元103接收發(fā)送幀，并可通過發(fā)送天線發(fā)送接收到的發(fā)送幀。在這種情況下，發(fā)送單元104可以是正交頻分復(fù)用(OFDM)發(fā)送器。圖2是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的、根據(jù)生成的同步模式序列將元素分配給發(fā)送幀的狀態(tài)的示圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例生成的同步模式，可將具有的素?cái)?shù) (prime number)為NP的ZC(Zadoff-Chu)序列bv(k)作為基序列bv(k)201分配至上級(jí)子載波(upper sub-carrier)來發(fā)送同步頻道。在這種情況下，基序列bv (k) 201可根據(jù)如下所示的公式1來計(jì)算。[公式1]在這種情況下，V表示序列指數(shù)(index)，NP表示用于獲取符號(hào)同步的序列的長度， N表示由同步頻道使用的總頻率資源。此外，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例生成的同步模式，可將共軛 (conjugating) ( ‘*’ )基序列bv(k)201生成的bv*(k)202作為變形序列cv(k)分配至下級(jí)子載波(lower sub-carrier)來發(fā)送同步頻道。在這種情況下，變形序列cv(k)可根據(jù)如下所示的公式2來計(jì)算。[公式2]
N
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如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例生成的同步模式，可把根據(jù)公式1計(jì)算出的基序列bv (k) 301分配至上級(jí)子載波來發(fā)送同步頻道，并把將基序列bv (k) 301乘以“-1 ” 生成的_bv(k)302作為變形序列cv(k)分配至下級(jí)子載波來發(fā)送同步頻道。在這種情況下， 變形序列cv(k)可根據(jù)如下所示的公式3來計(jì)算。
權(quán)利要求
1.一種通過獲取符號(hào)同步來發(fā)送符號(hào)同步的設(shè)備，所述設(shè)備在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒，包括序列生成單元，其生成用于獲取符號(hào)同步的基序列；同步模式生成單元，其基于所述基序列生成變形序列，并將所述變形序列和所述基序列結(jié)合來生成同步模式；頻率映射單元，其基于所述同步模式，執(zhí)行發(fā)送信息與時(shí)間區(qū)域和頻域區(qū)域的映射，來生成發(fā)送幀；和發(fā)送單元，其發(fā)送所述發(fā)送幀。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述同步模式生成單元，將所述同步模式中包含的基序列和變形序列之間的比例設(shè)置為不同，來生成所述同步模式。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述同步模式生成單元，執(zhí)行基序列的元素的復(fù)共軛，來生成所述變形序列。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述同步模式生成單元，將基序列的元素乘以 “_1”，來生成所述變形序列。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述同步模式生成單元，將所述被復(fù)共軛的基序列的元素乘以“-1 ”，來生成所述變形序列。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述頻率映射單元，將同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)的大小模式設(shè)置為非平面形狀，所述同步頻道符號(hào)區(qū)段是所述發(fā)送信息被映射到時(shí)間區(qū)域和頻率區(qū)域的區(qū)段。
7.—種通過獲取符號(hào)同步來接收符號(hào)同步的設(shè)備，所述設(shè)備在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒，包括接收單元，其接收發(fā)送幀；過濾單元，其對(duì)接收到的與分配給同步頻道的帶寬相同數(shù)量的發(fā)送幀執(zhí)行過濾；時(shí)間區(qū)域關(guān)聯(lián)單元，其執(zhí)行事先存儲(chǔ)的同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)與接收到的包含于發(fā)送楨中的樣本時(shí)間信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)，來計(jì)算每個(gè)樣品時(shí)間的關(guān)聯(lián)值；和符號(hào)同步檢測(cè)單元，其將具有最高關(guān)聯(lián)值的樣本時(shí)間決定為符號(hào)同步。
8.—種通過獲取符號(hào)同步來發(fā)送符號(hào)同步的方法，所述方法在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒，包括生成用于獲取符號(hào)同步的基序列；基于所述基序列生成變形序列，將所述變形序列和所述基序列結(jié)合來生成同步模式；通過基于所述同步模式執(zhí)行發(fā)送信息與時(shí)間區(qū)域和頻域區(qū)域的映射，來生成發(fā)送幀；禾口發(fā)送所述發(fā)送幀。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述生成發(fā)送幀的步驟，將同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)的大小模式設(shè)置為非平面形狀來生成所述發(fā)送幀，其中所述同步頻道符號(hào)區(qū)段包括在發(fā)送幀中。
10.一種通過獲取符號(hào)同步來接收符號(hào)同步的方法，所述方法在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒，包括接收發(fā)送幀；對(duì)接收到的與分配給同步頻道的帶寬相同數(shù)量的發(fā)送幀執(zhí)行過濾； 執(zhí)行事先存儲(chǔ)的同步頻道符號(hào)區(qū)段的時(shí)間區(qū)域信號(hào)與發(fā)送楨之間的關(guān)聯(lián)，來計(jì)算包含在發(fā)送幀中的每個(gè)樣品時(shí)間的關(guān)聯(lián)值；和將具有最高關(guān)聯(lián)值的樣本時(shí)間決定為符號(hào)同步。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)(cell)搜索中在頻率偏置(frequency offset)上很魯棒(robust)的符號(hào)同步(symbol synchronization)獲取設(shè)備。所述在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中在頻率偏置上很魯棒的符號(hào)同步獲取設(shè)備包括序列生成單元，其生成用于獲取符號(hào)同步的基序列；同步模式生成單元，其基于所述基序列生成變形序列，并將所述變形序列和所述基序列結(jié)合來生成同步模式；頻率映射單元，其基于所述同步模式，執(zhí)行發(fā)送信息與時(shí)間區(qū)域和頻域區(qū)域的映射，來生成發(fā)送幀；和發(fā)送單元，其發(fā)送所述發(fā)送幀。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102217264SQ200980126735
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者元石鎬, 張甲石, 金聲洛, 金根塋, 金永勛 申請(qǐng)人:韓國電子通信研究院