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時點同步的設備及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在無線通信系統(tǒng)中獲取符號同步的小區(qū)(cell)搜索設備和方法，并公開了一種生成與分配用于獲取符號同步(symbol synchronization)的序列 (sequence)的設備和方法，所述設備和方法在頻率偏置(frequency offset)上很魯棒 (robust)ο
背景技術：
移動站(mobile station)執(zhí)行的第一個動作，是獲取符號同步來初步接入到預先設定的無線通信系統(tǒng)中。本發(fā)明涉及獲取符號同步。根據(jù)在正交頻分復用 OFDM (Orthogonal Frequency 頻率 DivisionMultiplexing) 系統(tǒng)中獲取符號同步的常規(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，而接收移動站測定同步頻道的時間區(qū)域信號與時間區(qū)域的接收到的信號之間的關聯(lián)值并將具有最高關聯(lián)值的樣本時間視為符號同步時間。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)，當基序列被分配給用于獲取時間區(qū)域符號的同步的符號區(qū)段時，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)行也會質(zhì)量低下。因此，需要一種頻率偏置估算設備和方法，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)行符號同步的估算。

發(fā)明內(nèi)容
技術目的本發(fā)明的一個方面，提供一種在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中對頻率偏置魯棒的符號同步獲取設備，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同步，并防止發(fā)送設備的峰均比PAPR(高峰對平均電力比例，peak to average power ratio)的增長。本發(fā)明的另一個方面，還提供一種在無線通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索中對頻率偏置魯棒的符號同步獲取設備，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同步并降低接收設備的復雜性。技術方案根據(jù)示例性實施例的一個方面，提供了一種通過獲取符號同步來發(fā)送符號同步的
4設備，所述設備在無線通信系統(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)示例性實施例的另一個方面，提供了一種通過獲取符號同步來發(fā)送符號同步的方法，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。技術效果本發(fā)明的示例性實施例，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同步，并防止發(fā)送設備的峰均比PAPR的增長。此外，本發(fā)明的示例性實施例，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同步并降低接收設備的復雜性。


圖1是示出跟據(jù)本發(fā)明實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同步獲取和發(fā)送設備的概括性示圖；圖2是示出根據(jù)第一示例性實施例的、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)送設備生成的同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號的大小模式的例子的示圖；圖9是示出跟據(jù)本發(fā)明實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同步獲取和接收設備的概括性示圖；圖10是示出跟據(jù)本發(fā)明實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同步獲取和接收方法的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述，所述實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)字描述實施例，以對本發(fā)明進行說明。圖1是示出跟據(jù)本發(fā)明實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同步獲取和發(fā)送設備的概括性示圖。參考圖1，在跟據(jù)本發(fā)明實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生成的用于獲取時間同步的基序列，可以是二進制序列(binary sequence)或復序列(complex-sequence),且序列生成單元101可生成用于識別小區(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)中的共同導頻符號和數(shù)據(jù)符號，生成將分配至每個小區(qū)的特有干擾序列(unique scrambling sequence)分配給導頻頻道的下行鏈路的導頻模式。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置為不同，來生成同步模式。作為一個例子，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可對基序列應用各種方法來生成變形序列。作為一個例子，同步模式生成單元102可執(zhí)行基序列的元素的復共軛 (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，以下將參照圖2至7，對同步模式生成單元102將變形序列和基序列結(jié)合來生成同步模式的方法進行詳細說明。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表示復序列的素數(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，該處說明只是一個例子，應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)送信息映射至時間區(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可將同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號的大小模式設置為非平面形狀，所述同步頻道符號區(qū)段是所述發(fā)送信息被映射到時間區(qū)域和頻率區(qū)域的區(qū)段。在這種情況下，該同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號的大小模式的詳細說明將參照圖8進行。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可以是正交頻分復用(OFDM)發(fā)送器。圖2是示出根據(jù)第一示例性實施例的、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)明第一示例性實施例生成的同步模式，可將具有的素數(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)明第二示例性實施例生成的同步模式，可把根據(jù)公式1計算出的基序列bv (k) 301分配至上級子載波來發(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來計算。
權(quán)利要求
1.一種通過獲取符號同步來發(fā)送符號同步的設備，所述設備在無線通信系統(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所述的設備，其中，所述同步模式生成單元，執(zhí)行基序列的元素的復共軛，來生成所述變形序列。
4.如權(quán)利要求1所述的設備，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所述的設備，其中，所述同步模式生成單元，將所述被復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所述的設備，其中，所述頻率映射單元，將同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號的大小模式設置為非平面形狀，所述同步頻道符號區(qū)段是所述發(fā)送信息被映射到時間區(qū)域和頻率區(qū)域的區(qū)段。
7.—種通過獲取符號同步來接收符號同步的設備，所述設備在無線通信系統(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；時間區(qū)域關聯(lián)單元，其執(zhí)行事先存儲的同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號與接收到的包含于發(fā)送楨中的樣本時間信號之間的關聯(lián)，來計算每個樣品時間的關聯(lián)值；和符號同步檢測單元，其將具有最高關聯(lián)值的樣本時間決定為符號同步。
8.—種通過獲取符號同步來發(fā)送符號同步的方法，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，將同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號的大小模式設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區(qū)段包括在發(fā)送幀中。
10.一種通過獲取符號同步來接收符號同步的方法，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)行事先存儲的同步頻道符號區(qū)段的時間區(qū)域信號與發(fā)送楨之間的關聯(lián)，來計算包含在發(fā)送幀中的每個樣品時間的關聯(lián)值；和將具有最高關聯(lián)值的樣本時間決定為符號同步。
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)的符號同步(symbol synchronization)獲取設備。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同步獲取設備包括序列生成單元，其生成用于獲取符號同步的基序列；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H04L27/26GK102217264SQ200980126735
公開日2011年10月12日 申請日期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 申請人:韓國電子通信研究院