提供初始小區捕獲和導頻序列檢測的裝置、方法和計算機程序產品的制作方法

專利名稱：提供初始小區捕獲和導頻序列檢測的裝置、方法和計算機程序產品的制作方法
技術領域：
本發明的示例性非限定性實施例大致涉及用于無線通信系統的裝置和 方法，更具體地說，涉及用于在數字蜂窩通信系統中執行初始小區捕獲和 導頻序列檢測的裝置和方法。
背景技術：
出現在確定公開中的以下縮寫被如下定義
3GPP第三代合作伙伴項目
3.9G長期演進UTRAN
BS基站(某些系統中指的是節點B)
DL下行鏈路
DRX不連續接收
DSP數字信號處理
FDM頻分復用
HW硬件
FFT'決速l專立葉變換
LTE長期演進
OFDM正交頻分復用
PSCH主同步信道
RAN無線電接入網絡
RNC無線電網絡控制器
SSCH副同步信道
SW軟件UE 用戶設備UTRAN 通用地面無線電接入網絡對于DL LTE UTRAN，已經在3GPP中提議了正交頻分復用。關于 這,泉，可以參考"Principles for the Evolved UTRA radio access concept", Alcatel, Ericsson, Fujitsu, LGE， Motorola, NEC, Nokia, DoCoMo, Panasonic, RITT， Samsung, Siemens, WGl Ad Hoc on LTE UTRA， Rl-050622, Sophia Antipolis, France, 20-21 June 2005。在3GPP中簡述了 包含前同步石馬的幀(見"Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA DL", NTT DoCoMo, WGl Ad Hoc on LTE UTRA, Rl國050590， Sophia Antipolis, France, 20-21 June 2005)。初始小區捕獲需要在計算接收機算法之前在用戶設備處的時間同步和 頻率同步。小區/扇區特定導頻序列需要被標識，以允許信道估計和信道均 衡。此外，在可以處理接收機算法之前，需要實用算法(至少就處理復雜 度而言)為小區捕獲來估計和校正定時偏移和載波偏移。然而，在初始小 區捕獲階段期間，小區特定的導頻序列是未知的。需要強健的機制來檢測 導頻序列以用于信道估計。發明內容本發明第一實施例包括一種方法。在所述方法中，用戶設備在蜂窩電 信系統的下行鏈路信道中接收信號，所述信號包括多個幀，每一幀包括多 個子幀。每一幀的至少一個子幀包括主同步信道序列和副同步信道序列。 所述信號進一步包括導頻序列。所述用戶設備使用被包含在所述信號中的 所述主同步信道序列，來執行與具有發送所述信號的基站的小區的粗同步。 所述用戶設備接下來使用被包含在所述信號中的所述副同步信道序列，來 改進以所述主同步信道序列所實現的粗同步。于是，所述用戶設備確定被 合并在所述信號中的所述導頻序列；以及使用所述導頻序列來執行信道估 計。本發明第二實施例提供一種用戶設備，包括RF^器，其用于接收 信號；存儲器，其被配置為存儲程序和基準主同步信道序列以及基準副同 步信道序列；數據處理器，其耦合到所述RF M器和所述存儲器，所述 數據處理器凈皮配置為執行所述程序；以及信號處理單元，其中，所述信號 處理單元適用于執行信號處理操作。所述信號處理操作包括接收信號， 所述信號包括主同步信道序列、副同步信道序列和導頻序列；使用所述主 同步信道序列來執行與具有發送所述信號的基站的小區的粗同步；使用所 述副同步信道序列來改進以所述主同步信道序列所實現的粗同步；確定被 合并在所述信號中的導頻序列；以及使用所述導頻序列來執行信道估計。
本發明第三實施例包括一種存儲器介質，其有形地實施計算機可讀程 序，所述程序適用于當由數字處理裝置執行時，執行操作。當執行所述 程序時由所述數字處理裝置所執行的操作包括在用戶設備處接收信號， 所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子幀，其中，每一幀的至少一個子 幀包括主同步信道序列和副同步信道序列，所述信號進一步包括導頻序列 和標識所述導頻序列的信息；在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器 中的基準主同步信道序列之間在時域中執行滑動互相關，以實現在所述用 戶設備和包含發送所述信號的基站的小區之間的粗同步；在所述信號和存 儲在所述用戶設備的存儲器中的基準副同步信道序列之間在頻域中執行滑 動互相關，以改進以所述基準主同步信道序列所實現的粗同步；使用標識 所述導頻序列的信息，以確定被合并在所述信號中的導頻序列；以及使用 所述導頻序列來執行信道估計。
本發明第四實施例是一種基站，所述基站包括RF收發器，其用于在 蜂窩電信系統中發送信號；存儲器，其用于存儲程序；以及數據處理器， 其用于執行所述程序，其中，當執行所述程序時，執行操作。所述操作包 括發送信號，其中，所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子幀，其中， 每一 幀的至少 一個子幀包括主同步信道序列和副同步信道序列，所述信號 進一步包括導頻序列和標識所述導頻序列的信息。所述標識所述導頻序列 的信息包括在連續幀中所發送的循環不變的副同步信道序列對。本發明第五實施例包括在用戶設備中使用的信號處理電路，所述信號
處理電路適用于執行信號處理操作，所述信號處理電路包括輸入部，其 適用于接收信號，所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子幀，其中，每 一幀的至少一個子幀包括主同步信道序列和副同步信道序列，所述信號進 一步包括導頻序列和標識所述導頻序列的信息；耦合到所述輸入部，并且 適用于在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準主同步信it^ 列之間在時域中執行滑動互相關，以實現在所述用戶設備和包含發送所述 信號的基站的小區之間的粗同步的電路；耦合到所述輸入部，并且適用于 在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準副同步信道序列之間 在頻域中執行滑動互相關，以改進以所述基準主同步信道序列所實現的粗 同步的電路；適用于使用標識所述導頻序列的信息，以確定被合并在所述 信號中的導頻序列的電路；以及適用于使用所述導頻序列來執行信道估計 的電路。


當結合附圖進行閱讀時，在以下的詳細描述中，這些教導的前述和其 它方面將更加明顯，其中
圖1示出適合于在實踐本發明示例性實施例中使用的各個電子設備的 簡化框圖2示出DL幀的實施例；
圖3示出PSCH、 SSCH和導頻序列檢測算法的操作；
圖4示出示例性低至中速以及高速導頻結構；
圖5A至圖5D是示出采用本發明示例性實施例的仿真結果的圖線；
圖6描述根據本發明操作的方法；以及
圖7描述根據本發明操作的另一方法。
Jr^實施方式
首先參照圖1，其用于示出適合于在實踐本發明示例性實施例中使用的各個電子設備的簡化框圖。在圖l中，無線網絡ioo包括用戶設備110、 基站120和進一步的網絡元件，例如無線電網絡控制器RNC140。用戶設 備110包括數據處理器112;存儲器114，其存儲程序116;以及適合的 射頻(RF)收發器118，其用于與基站120的雙向無線通信。基站120還 包括數據處理器122;存儲器124，其存儲程序126;以及合適的RT收 發器129。基站120經由數據路徑130耦合到RNC 140， RNC 140也包括 數據處理器142;以及存儲器144,其存儲關聯程序146。至少假定程序116 和126包括程序指令，當由關聯的數據處理器執行所述程序指令時，使得 所述電子設備能夠根據本發明示例性實施例操作，下面將更詳細地進行討 論。
通常，用戶設備IIO的各個實施例可以包括蜂窩電話、具有無線通信 能力的個人數字助理(PDA)、具有無線通信能力的^更攜式計算機、具有 無線通信能力的圖像捕獲設備(例如數碼相機)、具有無線通信能力的游 戲設備、具有無線通信能力的音樂存儲和播放電器、允許無線互聯網訪問 和瀏覽的互聯網電器，以及包括這些功能的結合的便攜式單元或終端，但 不限于此。
可以通過可由用戶設備110的數據處理器112和其它數據處理器執行 的計算機軟件、或通過硬件、或通過軟件和硬件的結合，來實現本發明實 施例。
存儲器114、 124和144可以是適合于本地技術環境的任意類型的，并 且可以使用任意適合的數據存儲技術(例如基于半導體的存儲器設備、磁 存儲器設備和系統、光存儲器設備和系統、固定存儲器和可拆卸存儲器) 來實現。數據處理器112、 122和142可以是適合于本地才支術環境的任意類 型的，并且可以包括以下設備中的一個或多個通用計算機、專用計算機、 微處理器、數字信號處理器(DSP)和基于多核處理器架構的處理器，這 些是非限定性示例。
本發明示例性實施例使用前同步碼，所述前同步碼具有每幀發送一次 的FDMPSCH和SSCH序列。作為非限定性示例，幀長度是10ms，并且作為非限定性示例，前同步碼大小是一個OFDM碼元(見例如上述 "Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA DL，，, NTT DoCoMo, WGl Ad Hoc on LTE UTRA, Rl-050590, Sophia Antipolis, France, 20-21 June 2005")。
根據本發明示例性實施例，提供短系統信息凈荷，以允許基站120識 別，并指示在初始捕獲期間可以在何處讀取附加系統信息。或者，可以廣 播小的公共數據凈荷，而不是系統信息。
圖2示出DL (例如3.9G)幀的示例性實施例，其包括20個子幀，其 中，第一子幀210是具有PSCH和SSCH的子幀，其包含TSSCH/系統信 息( 一個OFDM碼元)以及"專用，，公共導頻216 ( —個OFDM碼元)， 而其余子幀220包含"永久"公共導頻222 ( —個OFDM碼元)和專用7> 共導頻216。
現參照圖3,通過在所接收信號和單個存儲的基準PSCH序列117A(存 儲在用戶設備110的存儲器114中義間在時域中的使用滑動互相關器310 的滑動互相關運算，來實現初始小區搜索和定時同步。PSCH搜索窗口等 于一個幀長度。為了最佳性能，優選地是，在兩個連續幀上對相關器峰值 進行平均。
SSCH包括正交序列集合中的序列。通過在所接收信號和存儲的基準 SSCH序列117B (存儲在存儲器114中)之間在頻域中的使用滑動互相關 器320的滑動互相關運算，來檢測每一SSCH序列。搜索窗口優選地在邊 緣上大于OFDM碼元，以允許殘余的粗定時誤差(典型地是循環前綴的量 級或更少)。隨著在頻域中執行互相關，對所接收信號的FFT運算優選地 用于SSCH搜索窗口中的每一位置。
通過檢測在兩個連續幀上發送的循環不變的一對SSCH，來實現導頻 序列檢測。
作為示例，考慮16個正交序列的集合。這允許在兩個連續10ms幀上 發送的16*16/2=128個循環不變的SSCH對。這個數量的SSCH對足以標 識128個導頻序列。替代地使用32個正交序列的集合將允許標識512個導頻序列，在復雜度方面有某些增加。
PSCH檢測使用一個幀長度的搜索窗口。為了最佳性能，在兩個連續 幀上某些量的有限平均可以優選地滿足3.9G需求。緩沖需求隨信號帶寬 (即較高的采樣頻率)而增加。可以通過存儲移動互相關器的輸出并且使 用對于高效DSP存儲器管理的高效封裝，來將所需的緩沖保持為合理。在 足夠的定點算術縮放的情況下，每相關器輸出八個比特AA夠的。然而， 注意，僅在初始捕獲需要該運算，并且該運算用于使用戶設備110準備切 換，并且可以對于至少兩個連續幀每10ms幀執行一次。
SSCH檢測對滑動相關窗口的每一位移使用FFT，其中，取決于信號 帶寬，位移數量近似于30-120。也僅在初始捕獲需要該運算，并且該運算 對于至少兩個連續幀每10ms幀執行一次。
由于導頻序列僅包括SSCH的檢測，因此邏輯結構和調度被簡化為僅 有前同步碼需要處理。
雖然快速DSP的使用可能允許使用FFT DSP SW實現方式，但本發 明示例性實施例可以通過DP 112、存儲器114以及優選地FFT HW加速 器在基帶中實現，并且消除了對于HW加速器的需要。
關于對RAN的同步，并且假定初始同步(最強的小區)，用戶設備 110讀取用于初始粗同步的PSCH，讀取用于導頻序列群組和改進的粗同 步的SSCH，并對短系統信息進行解碼以確認有效PSCH和SSCH。對于 小區搜索過程，在服務小區系統信息中指示鄰近小區的RF載波，用戶設 備110讀取PSCH和SSCH以獲得鄰近小區的粗定時和導頻序列群組，對 短系統信息進行解碼以確認有效PSCH和SSCH，并且估計用于較強信號 和較弱信號的定時。可以使用精細同步結果來保持同步。
在示例性3.9G同步方法中，用于模式內切換(用于報告32個小區之 中的一個小區的800ms; 200ms的測量時段)的用戶i殳備110測量消息包 括Ec/10、信號強度測量(無干擾)、以及相對定時信息(切換)。可以在 DRX (栽波內和栽波間)和有源模式(載波內)期間進行測量。預同步使 用鄰近小區TS上的粗時間同步。對于小區搜索，在系統信息中指示鄰近小區載波，可以每隔10ms地出現主信道和副SCH,與WCDMA結構相 似。可以存在用于主SCH的單個TS和用于副SCH的16個TS (還可以 采用32個TS)。副SCH (SSCH)為信道估計提,賴于小區的導頻的 知識，同時FDM PSCH (或SSCH)以及短系統信息被提供在一個OFDM 碼元中。由于基站120載波通常十^lt確，因此可能不需要載波預同步。 對于粗同步，時間同步使用具有在兩個10ms幀上的互相關的PSCH，其 中，SSCH還可以用于使得粗估計精細。頻率同步使用PSCH和SSCH， 其中，通過WCDMA實現方式，可以假設達到2.5ppm的絕對誤差(在2GHz 處的5kHz誤差)。用于維持時間和載波同步的精細時間和頻率同步可以 使用TS+CP+基于導頻(捕獲范圍是土T碼元/2和士厶f/2)。
如圖2所示，在10ms幀200中的第一子幀210中的第一OFDM碼元 中提供對PSCH、 SSCH和系統信息的分配。對于示例性5MHz系統(300 個激活子載波)，PSCH TS和SSCH均被分別映射到例如128個子載波。 短系統信息被映射到例如笫一 OFDM碼元中的44個子載波，以至少指示 基站120標識符代碼。可以在由短系統信息所指示的子幀中發送附加系統 信息。可以將公共數據也映射到這些子載波。
為了實現用于信道估計的導頻序列識別，用戶設備110讀取兩個連續 10ms幀中的SSCH，以獲得用于信道估計的導頻序列的知識。例如，假定 SSCH的8個TS可以由SjSk/2 (2個SSCH)個循環不變的SSCH對來標 識32個導頻序列(或者，如果假定SSCH的16個TS，則是128)。在替 換實施例中，用戶設備110可以讀取一個10ms幀中的一個SSCH，以識別 導頻序列群組，于是通過測試所述群組中的每一導頻序列(導頻碼元)來 確定所述群組中的導頻序列，或者，用戶設備110可以假定不使用SSCH, 并且僅使用導頻碼元。用于信道估計的SSCH優選地位于10ms幀中的第 一子幀100中，如圖2所示。
在本發明示例性實施例中，第一子幀210包括相對較小的凈荷，以用 于系統信息和導頻序列群組識別。
參照圖4，可以注意，網絡運營商可以按照固定方式根據小區類型(即不是依賴于用戶)以必要導頻開銷來規劃網絡。例如，在低至中速情況下
(例如熱點、市內、廣域)可以采用導頻結構A，而在高速情況下(例如 覆蓋高速列車軌道的小區中)可以采用導頻結構B。在導頻結構A中，用 戶設備110可以僅處理子幀210中的第一碼元以對系統信息和分配表進行 解碼，從而確定數據是否打算送給用戶設備110。這樣改進了基帶效率， 并且有助于DRX。可以假設用戶設備110具有這樣的知識在切換期間， 并且通過讀取系統信息(在幀的開始處根據TS的信道估計可以用于信道 均衡)，以兩種不同方式來j吏用導頻結構A和B。還注意，下一子幀的TS SCH或導頻可以用于信道估計，以進一步改進性能。
再次參照圖3，參照PSCH、 SSCH以及導頻序列檢測算法，作為非限 定性示例，假定具有300個激活子載波的5MHz帶寬、10ms幀、0.5ms子 幀、FFT大小512、以及16個長度120的Hadamard序列子集。在幀中的 第一 OFDM碼元(前同步碼)中，每隔10ms幀地發送主SCH、副SCH 和短系統信息(或公共數據)。PSCH使用長度150的單個序列，該序列 是BPSK調制的，并且被映射到150個子載波。SSCH使用16個子集中的 長度128的一個Hadamard序列(Hadamard集合中的一個或多個附加序 列可以取決于復雜度而被使用)，該序列是BPSK調制的，并且被映射到 128個子載波。其余22個子載波;陂分配給系統信息或公共數據。
PSCH檢測算法使用帶有576個采樣的滑動相關器(前同步碼大小)、 10ms搜索窗口、以及在兩個連續10ms幀上,皮平均的峰值的時域中的互相 關。SSCH序列檢測使用帶有在近似于循環前綴的長度的較短窗口中128 個碼元的滑動相關器(在FFT之后)的頻域中的互相關。對在兩個連續 10ms幀上發送的SSCH Sj和Sk的檢測識別了用于信道估計的導頻序列。 進一步地，在這點上，可以通過檢測SjSk/2 (2個SSCH)個循環不變的 SSCH對來識別多達SjSk/2=64個導頻序列，其中，Sj和Sk具有值1 ， 2 ，……，
16。注意，其中，通過具有值l， 2， ....... 32的Sj和Sk，可以識別高達
512導頻序列。
執行仿真來示出使用本發明前述示例性實施例的優點。仿真器參數包括15kHz子載波間隔、5MHz帶寬的300個激活的子載波(0.9帶寬效率)、 2*3.84MHz FFT采樣頻率和512的FFT大小，以及具有7個OFDM碼元 /子幀的0.5ms的子幀長度。此夕卜，所使用的是CP-64個采樣/8.33微秒(子 幀中的第一碼元)和CP=32個采樣/4.16微秒(子幀中的其余碼元)。
假設相隔離的小區的情況(靈敏度)，如在4個小區的情況下，其中， 使用對于每一小區(服務小區和鄰近小區)的獨立時間偏移，粗估計器移 動搜索窗口大小是10ms幀長度(以允許在幀內搜索最強小區)，并且幾 何值G等于I。wn/ (I。ther+Nawgn) 。 DIR值-3dB (1個較強干擾和兩個相等 的較弱干擾)，并且噪聲功率(IX AWGN干擾)是(I。ther+Nawgn )的80%, 例如G=-7dB ， Iown=0dB ， Nawgn=6dB ， Iother=0dB ( Il=-1.75dB , I2=I3=-7.77dB)。
參照圖5A、 5B、 5C和5D，其示出假定用戶設備110的三個不同速度 的仿真結果。關于多小區情況下的PSCH檢測，由PSCH來檢測最強的小 區，可見，錯誤檢測概率在平均G^-4dB處是10。/。或更小。如果檢測失敗 (SSCH和系統信息也將失敗)，則可以再次執行PSCH檢測，其中，兩 個連續PSCH檢測失敗概率在平均G~-4dB處是大約1%。高速情況示出 最有可能是由于取平均而導致的某些損耗。當小區檢測成功時，均值和SD 估計器誤差是很小的(分別地，<3個采樣，<1個采樣)。
關于SSCH檢測性能，仿真被假定為4-小區情況加上(強)AWGN 以用于對其它較小干擾和熱噪聲(小區邊緣上的UE)進行建模，VA信道 概況和高達350km/h的速度，大約半個子載波空間間隔的頻偏，多達10ms 的隨機時延，并且在G=-6dB處可見SSCH正確檢測是大約80% (并且在 G=-4dB處是大約90% )。在隔離的小區的情況下，SSCH檢測速率對于 G^6dB是大約60。/。(并且在G=-4dB處是大約70% )。性能的下降可能 由于因信道而導致的信號強度的寬變化(在VA概況中可以容易地觀測到 10dB或更多)。
如果假定80%的正確SSCH檢測概率，則正確識別導頻序列的概率等 于具有兩個連續成功SSCH檢測的聯合概率，因此是64% (0.8*0.8)。這說明在60ms內用戶i殳備110的大約96%實現了小區捕獲(由于在三次嘗 試之后沒有成功檢測一對SSCH的概率是0.36*0.36=4%)。在70%的正 確SSCH檢測概率的情況下，具有兩個連續成功SSCH檢測的聯合概率是 49%,因此在60ms內UE的87%實現了小區捕獲。注意，可以結合其它同步技術來使用示例性實施例(見例如上述 "Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA DL"， NTT DoCoMo, WG1 Ad Hoc on LTE UTRA, Rl-050590, Sophia Antipolis， France, 20-21 June 2005 )。進一步注意，根據本發明的小區捕獲技術僅使用相對較小的正交序列 集合，這暗示了減少的復雜度。圖6和圖7是總結根據本發明操作的方法的流程圖。在圖6中，在步 驟610，在用戶設備處接收信號。所述信號被發送在蜂窩通信系統的下行 鏈路信道中。所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子幀，其中每一幀中 的至少一個子幀包括主同步信道序列和副同步信道序列。所述信號進一步 包括導頻序列。接下來，在步驟620，用戶設備的信號處理電路使用被包 含在所述信號中的主同步信道序列，來執行與具有發送所述信號的基站的 小區的粗同步。于是，在步驟630，用戶設備的信號處理電路使用被包含 在所述信號中的副同步信道序列來改進利用所述主同步信道序列所實現的 粗同步。接下來，在步驟640，用戶設備的信號處理電路確定被合并在所 述信號中的導頻序列。于是，在步驟650，用戶設備的信號處理電路使用 所述導頻序列來執行信道估計。在圖7的方法中，在步驟710，運行在蜂窩通信系統中的用戶設^^接 收由基站所發送的信號。所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子幀。所 述信號的每一幀中的至少 一個子幀包括主同步信道序列和副同步信道序 列。所述信號進一步包括導頻序列和標識所述導頻序列的信息。接下來， 在步驟720，用戶設備的信號處理電路在所述信號和存儲在所述用戶設備 的存儲器中的基準主同步信道序列之間在時域中執行滑動互相關，以實現 在用戶設備和包含發送所述信號的基站的小區之間的粗同步。于是，在步驟730，用戶設備的信號處理電路在所述信號和存儲在所述用戶設備的存 儲器中的基準副同步信道序列之間在頻域中執行滑動互相關，以改進利用 所述基準主同步碼所實現的粗同步。接下來，在步驟740，用戶設備的信 號處理電路^f吏用標識所述導頻序列的信息來確定,皮合并在所述信號中的導 頻序列。于是，在步驟750,用戶設備的信號處理電路使用所述導頻序列 來執行信道估計。在圖7所描述的方法的一個變型中，標識所述導頻序列的信息包括所 述信號的連續幀中所發送的循環不變的副同步信道序列對。從正交序列集 合中選擇所述循環不變的副同步信道序列對。從該集合中所選擇的每一對 與祐^合并在所述信號中的特定導頻序列對應，并且對其進行標識。當檢測 到特定的副同步信道序列對在所述信號中被發送時，就知道與該對所對應 的特定導頻序列也在所述信號中,皮發送，并且可用于信道估計的目的。基于前面描述，應理解，本發明示例性實施例提供一種用于每幀發送 一次PSCH和SSCH的方法、裝置和計算機程序產品。還可以提供系統信 息凈荷，以使得能夠進行BS標識，并且指示在初始捕獲期間可以在何處 讀取附加系統信息。通過以下運算來實現初始小區搜索和定時同步在接 收信號和存儲的基準PSCH序列之間在時域中的滑動互相關運算，以及在 接收信號和存儲的基準SSCH序列之間在頻域中的滑動互相關運算，其中， 通過檢測在兩個連續幀上所發送的循環不變的SSCH對來實現導頻序列檢 測。通常，可以通過硬件或專用電路、軟件、邏輯或其任意結合來實現各 個實施例。例如，雖然本發明不限于此，但可以用硬件來實現某些方面， 而可以用固件或軟件來實現其它方面，所述固件和軟件可以由控制器、微 處理器或其它計算設備來執行。雖然可以將本發明的各個方面示出和描述 為框圖、流程圖，或通過使用某些其它圖示表述來示出和描述本發明的各 個方面，但應理解，作為非限定性示例，可以用石更件、軟件、固件、專用 電路或邏輯、通用硬件或控制器或其它計算設備、或它們的某些結合來實 現在此所描述的這些塊、裝置、系統、技術或方法。可以用各種組件(例如集成電路模塊)來實踐本發明實施例。集成電路的設計基本上是高度自 動的處理。復雜而強大的軟件工具可用于將邏輯級i殳計轉化為半導體電路 設計，其準備被蝕刻和形成在半導體基底上。程序(例如由加州Mountain View的Synopsys公司和力口州San Jose 的Cadence Design所提供的程序)通過使用良好建立的設計規則以及預存 的設計模塊的庫來自動地在半導體芯片上路由導體并定位組件。 一旦已經 完成了半導體電路的設計，就可以用標準化電子格式(例如Opus、 GDSII 等)將得到的設計發送給半導體制造廠家或"加工廠"以進行制造。當結合附圖進行閱讀時，考慮前面的描述，各種修改和調整對于本領 域技術人員可以變得明顯。然而，本發明的教導的任意修改和所有修改將 仍然落入本發明非限定性實施例的范圍內。更進一步地，本發明各個非限定性實施例的特征中的某些可以使用為 優點，而無需對應地4吏用其它特征。這樣，前面的描述應該被看作僅僅是 本發明示例性實施例的原理、教導的例證，而不是其限制。
權利要求
1.一種方法，包括在用戶設備處，在蜂窩電信系統的下行鏈路信道中接收信號，所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子幀，其中，每一幀的至少一個子幀包括主同步信道序列和副同步信道序列，所述信號進一步包括導頻序列；使用被包含在所述信號中的所述主同步信道序列來執行與具有發送所述信號的基站的小區的粗同步；使用被包含在所述信號中的所述副同步信道序列來改進以所述主同步信道序列所實現的粗同步；確定被合并在所述信號中的所述導頻序列；以及使用所述導頻序列來執行信道估計。
2. 如權利要求1所述的方法，其中，所述蜂窩電信系統是 OFDM蜂窩電信系統。
3. 如權利要求2所述的方法，其中，包括所述主同步信道序 列的所述子幀是一個OFDM碼元寬。
4. 如權利要求1所述的方法，其中，使用所述主同步信道序 列來執行粗同步進一步包括使用存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準主同步信道序列 在時域中執行滑動互相關。
5. 如權利要求4所述的方法，其中，當執行所述滑動互相關 時所使用的窗口是一個幀寬。
6. 如權利要求4所述的方法，其中，在所述滑動互相關期間 所生成的相關器峰值在兩個幀上被平均。
7. 如權利要求1所述的方法，其中，使用所述副同步信道序 列來改進以所述主同步信道序列所實現的粗同步進一步包括使用存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準副同步信道序列在頻域中執行滑動互相關。
8. 如權利要求7所述的方法，其中，從正交序列集合中選擇 所述副同步信道序列。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，所述信號進一步包括 標識被包含在所述信號中的導頻序列的信息，并且其中，確定被 合并在所述信號中的導頻序列進一步包括使用所述信息來識別 所述導頻序列。
10. 如權利要求9所述的方法，其中，所述標識導頻序列的信 息包括在所述信號的兩個連續幀的子幀中所發送的循環不變的副 同步信道序列對，其中，所述循環不變的對與特定導頻序列對應， 并且其中，確定被合并在所述信號中的導頻序列進一步包括識別在兩個連續幀中所發送的循環不變的副同步信道序列對， 并且依次，所述特定導頻序列與所述循環不變的副同步信道序列對 相對應。
11. 如權利要求10所述的方法，其中，包括所述循環不變的對 的副同步信道序列是從16個正交序列的集合中選擇的，從而允許 當為了標識導頻序列的目的而從所述16個正交序列的集合中選擇 循環不變的副同步信道序列對并在連續幀中對其進行發送時，識別 128個不同導頻序列。
12. 如權利要求10所述的方法，其中，包括所述循環不變的對 的副同步信道序列是從32個正交序列的集合中選擇的，從而允許 當為了標識導頻序列的目的而從32個正交序列的集合中選擇所述 循環不變的副同步信道序列對并且在連續幀中對其進行發送時，識 別512個不同導頻序列。
13. 如權利要求1所述的方法，其中，所述信號包括FDM信 號，并且其中，所述主同步信道序列和所述副同步信道序列被復 用到所述FDM信號的多個子載波。
14. 如權利要求1所述的方法，其中，所述信號進一步包括電信系統凈荷，其包含基站標識信息。
15. 如權利要求14所述的方法，其中，所述操作進一步包括 對所述基站標識信息進行解碼，以確認有效的主同步信道序列和副同步信道序列。
16. 如權利要求14所述的方法，其中，所述方法用于小區搜 索，并且其中，所述基站標識信息進一步標識鄰近小區的載波， 并且其中，對于每一鄰近小區重復所述方法的步驟，以執行粗同 步和信道估計。
17. 如權利要求1所述的方法，其中，所述信號進一步包括 公共數據凈荷。
18. 如權利要求1所述的方法，其中，所述信號進一步包括 永久公共導頻。
19. 如權利要求1所述的方法，其中，所述信號進一步包括 專用公共導頻。
20. —種用戶^殳備，包括 RF收發器，其用于接收信號；存儲器，其被配置為存儲程序和基準主同步信道序列信息以 及基準副同步信道序列信息；數據處理器，其耦合到所述RF收發器和所述存儲器，所述 數據處理器被配置為執行所述程序；以及信號處理單元，其中，所述信號處理單元適用于執行信號處 理操作，所述信號處理操作包括接收信號，所述信號包括主同步信道序列和副同步信道序列， 所述信號進一步包括導頻序列；使用所述主同步信道序列來執行與具有發送所述信號的基站 的小區的粗同步；使用所述副同步信道序列來改進以所述主同步信道序列所實 現的粗同步；確定被合并在所述信號中的導頻序列；以及 使用所述導頻序列來執行信道估計。
21. 如4又利要求20所迷的用戶i殳備，其適用于在OFDM電信 系統中使用。
22. 如權利要求20所述的用戶設備，其中，所述信號包括多 個幀，每一幀包括多個子幀，其中，每一幀的至少一個子幀包含 所述主同步信道序列和所述副同步信道序列。
23. 如權利要求21所述的用戶設備，其中，使用所述主同步 信道序列來執行粗同步進一步包括在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準主同步 信道序列之間，在時域中執行滑動互相關。
24. 如權利要求23所述的用戶設備，其中，當執行所述滑動 互相關時所使用的窗口是一個OFDM幀寬。
25. 如權利要求23所述的用戶設備，其中，于在所接收信號 和所述基準主同步信道序列之間執行滑動互相關的同時所生成的相關器峰值在兩個幀上被平均。
26. 如權利要求20所述的用戶設備，其中，使用所述副同步 信道序列來改進以所述主同步信道序列所實現的粗同步進一 步包 括在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準副同步 信道序列之間，在頻域中執行滑動互相關。
27. 如權利要求22所述的用戶設備，其中，所述信號進一步 包括標識被包含在所述信號中的導頻序列的信息，并且其中，確 定被合并在所述信號中的導頻序列進 一 步包括使用所述信息來 識別所述導頻序列。
28. 如權利要求27所述的用戶設備，其中，所述標識導頻序 列的信息包括在所述信號的兩個連續幀的子幀中所發送的循環不 變的副同步信道序列對，其中，所述循環不變的對與特定導頻序列對應，并且其中，確定被合并在所述信號中的導頻序列進一步包括標識在兩個連續幀中所發送的循環不變的副同步信道序列對， 并且依次，所述特定導頻序列與所述循環不變的副同步信道序列對 相對應。
29. 如權利要求20所述的用戶設備，其中，所述信號包括FDM 信號，并且其中，所述主同步信道序列和所述副同步信道序列被 復用到所述FDM信號的多個子載波。
30. —種存儲器介質，其有形地實施計算機可讀程序，所述程 序適用于當由數字處理裝置執行時，執行操作，所述操作包括在用戶設備處接收信號，所述信號包括多個幀，每一幀包括 多個子幀，其中，每一幀的至少一個子幀包括主同步信道序列和 副同步信道序列，所述信號進一步包括導頻序列和標識所述導頻 序列的信息；在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準主同步 信道序列之間在時域中執行滑動互相關，以實現在所述用戶設備 和包含發送所述信號的基站的小區之間的粗同步；在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準副同步 信道序列之間在頻域中執行滑動互相關，以改進以所述基準主同 步信道序列所實現的粗同步；使用標識所述導頻序列的信息來確定被合并在所述信號中的 導頻序列；以及使用所迷導頻序列來執行信道估計。
31. —種基站，包括RF收發器，其用于在蜂窩電信系統中發送信號； 存儲器，其用于存儲程序；數據處理器，其用于執行所述程序，其中，當執行所述程序 時，執行操作，所述操作包括發送信號，其中，所述信號包括多個幀，每一幀包括多個子 幀，其中，每一幀的至少一個子幀包括主同步信道序列和副同步 信道序列，所述信號進一步包括導頻序列和標識所述導頻序列的信息，其中，標識所述導頻序列的信息包括在連續幀中所發送 的循環不變的副同步信道序列對。
32. —種在用戶設備中使用的信號處理電路，所述信號處理電 路適用于執行信號處理操作，所述信號處理電路包括輸入部，其用于接收信號，所述信號包括多個幀，每一幀包 括多個子幀，其中，每一幀的至少一個子幀包括主同步信道序列 和副同步信道序列，所述信號進一步包括導頻序列和標識所述導 頻序列的信息；耦合到所述輸入部，并且適用于在所述信號和存儲在所述用 戶設備的存儲器中的基準主同步信道序列之間在時域中執行滑動 互相關，以實現在所述用戶設備和包含發送所述信號的基站的小 區之間的粗同步的電路；耦合到所述輸入部，并且適用于在所述信號和存儲在所述用 戶設備的存儲器中的基準副同步信道序列之間在頻域中執行滑動 互相關，以改進以所述基準主同步信道序列所實現的粗同步的電 路；適用于使用標識所述導頻序列的信息，以確定被合并在所述 信號中的導頻序列的電路；以及適用于使用所述導頻序列來執行信道估計的電路。
全文摘要
在此公開了一種裝置，方法和計算機程序產品，其用于在諸如例如OFDM系統的蜂窩電信系統中執行小區捕獲和導頻序列檢測。在所述裝置、方法和計算機程序產品中，在OFDM下行鏈路幀的子幀中由基站發送主同步信道序列和副同步信道序列。在一個實施例中，所述主同步信道序列、所述副同步信道序列以及系統信息被映射到FDM信號中的多個子載波。在用戶設備處，通過在信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準主同步信道序列之間執行互相關，來在小區捕獲期間執行粗同步。通過在所述信號和存儲在所述用戶設備的存儲器中的基準副同步信道序列之間執行互相關，來改進使用所述主同步信道序列所執行的粗同步。通過在所述信號的兩個連續幀上檢測兩個循環不變的副同步信道序列對，來執行為了信道估計的目的的導頻序列的識別。該循環不變的副同步信道序列對是從正交序列集合中選擇的，并且標識被合并在所述信號中的特定導頻序列。
文檔編號H04L7/00GK101292461SQ200680039385
公開日2008年10月22日 申請日期2006年8月22日 優先權日2005年8月23日
發明者G·沙爾比 申請人:諾基亞公司