專利名稱：以無線時(shí)分復(fù)用/碼分多址模式進(jìn)行發(fā)射的節(jié)點(diǎn)b的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及在時(shí)分復(fù)用(Time Division Duplex，即TDD)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)B中的小區(qū)搜索。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)B的小區(qū)搜索是基于使用下行鏈路同步(sync)時(shí)隙。一個10ms的幀包括兩個子幀，每個子幀具有5ms持續(xù)時(shí)間。一個幀中的兩個子幀有相同的整體結(jié)構(gòu)。原則上，“幀”的意義不適合于低碼片速率(LCR)的時(shí)分復(fù)用，因?yàn)樵谝粋€LCR TDD系統(tǒng)中，一個子幀為基本重復(fù)的上行鏈路(UL)和下行鏈路(DL)時(shí)間結(jié)構(gòu)。
子幀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，子幀包括一第一級公共控制物理信道(P-CCPCH)，一個下行鏈路導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)，一個保護(hù)時(shí)間段(GP)和一個上行鏈路導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)。子幀中的第一時(shí)隙總是用于(DL)P-CCPCHs承載廣播信道(BCH)。DwPTS字段用作一個同步信號，且所述的DwPTS字段包括一個32碼片的保護(hù)時(shí)間段，緊隨在保護(hù)時(shí)間段之后為一64碼片的DL同步碼。
由于在同步運(yùn)行的TDD系統(tǒng)中，擾碼和基本中間緩碼(midamble)是一一對應(yīng)的，因此用戶信號被來自N個擾碼中的一個加擾，并且來自N個基本中間緩碼中的一個用于在一個突發(fā)中的信道估計(jì)。通常，N＝128。并且，L擾碼-基本中間緩碼屬于M個碼組之一。由于典型地，M＝32，并且L＝N/M，在本例中L＝4。在DwPTS字段中由一個獨(dú)特的DL同步序指示M碼組中的每一個碼組。相鄰的節(jié)點(diǎn)B在其各自的DwPTS字段發(fā)送一個不同的DL同步序列。
小區(qū)搜索的任務(wù)是識別由一個節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的同步碼，以便移動和固定用戶設(shè)備(UE)建立與節(jié)點(diǎn)B的通信。舉例來說，一個典型的小區(qū)搜索應(yīng)該識別32個DL同步序列中的一個，所述的識別通過把5ms子幀中的6400個碼片位置中的每一個和系統(tǒng)中的32個可能的DL同步序列每一個相關(guān)來實(shí)現(xiàn)。一旦識別了一個特定的DL同步序列，(并且，由于已知P-CCPCH正在使用4個擾碼中的一個，且每一個與一特定的基本中間緩碼相關(guān)聯(lián))，就對4種可能性中的每一個進(jìn)行檢驗(yàn)，所述的檢驗(yàn)通過解調(diào)P-CCPCH和用一個門限和/或CRC對其內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。
DwPTS字段中的正交相移鍵控(QPSK)相位調(diào)制圖形指示子幀中DwPTS字段之前的DL時(shí)隙內(nèi)存在一個P-CCPCH，以及BCH交織時(shí)段的起點(diǎn)。DL同步序列被調(diào)制，所述的調(diào)制與第一時(shí)隙(TS0)中的基本緩碼(m(1))有關(guān)。DL同步序列的四個連續(xù)的相位(通稱為一四相位)，用來指示在隨后的四個子幀中存在P-CCPCH。此時(shí)，在指示P-CCPCH存在的情況下，下一個跟隨的子幀為交織時(shí)段的第一子幀。由于QPSK用于DL同步序列的調(diào)制，因此使用45°，135°，225°，和315°相位。不同四相位的總數(shù)為2，一個用于每一P-CCPCH，(S1和S2)。在LCRTDD中，BCH典型地被映射到2個物理信道，所述2個物理信道對應(yīng)于用于BCH數(shù)據(jù)的相同時(shí)隙(TS)中的2個擴(kuò)頻碼(即，DL時(shí)隙的DwPTS字段之前的稱之為S1的一P-CCPCH1和稱之為S2的一P-CCPCH2)。它們被統(tǒng)稱為“P-CCPCH”，盡管眾所周知對于LCR TDD，它們實(shí)際上包括存在于相同的時(shí)隙中的2個物理信道。一個四相位總是以一個偶數(shù)系統(tǒng)幀數(shù)目((SFN調(diào)制2)＝0)開始。表1描述了四相位和它們的意義。
表1

每64個碼片DL同步序列構(gòu)成一個QPSK符號。P-CCPCH上的BCH間隔大于2幀(20ms)。在這2幀中的4個連續(xù)的子幀包含了一個BCH碼段，所述的BCH碼段被一個能被校驗(yàn)的CRC保護(hù)。所述的2幀中的4個DL同步序列組成4個QPSK符號，每一單個QPSK符號與某些可測量的基準(zhǔn)(比如PCCPCH中的中間緩碼)相比較有一個單獨(dú)的、不同相位偏移。一個完整的BCH字段(20ms數(shù)據(jù))只能在一個偶數(shù)系統(tǒng)幀數(shù)(SFN)的幀中開始。如果在DL同步序列上的QPSK調(diào)制序列S1指示了P-CCPCH的存在，其中所述的DL同步序列包含在幀數(shù)為n和n+1的幀中，則P-CCPCH可以在n+2和n+3的幀中找到。并且這個碼段將在n+2的幀的第一子幀開始。QPSK調(diào)制序列以這樣一種方法構(gòu)成使UE能夠清楚地確定它位于n和n+1幀的哪一個子幀之內(nèi)。
目前，DL同步序的長度為64個碼片，所述的長度沒有提供更多的擴(kuò)頻增益。經(jīng)常，一個UE在小區(qū)邊界上不能可靠地進(jìn)行同步，結(jié)果導(dǎo)致小區(qū)搜索的性能相對較差。并且，一個UE接收來自相鄰的節(jié)點(diǎn)Bs的時(shí)間上重疊的相對短的DL同步序列，導(dǎo)致不同節(jié)點(diǎn)Bs的DL同步序列之間的嚴(yán)重互相關(guān)，導(dǎo)致檢測性能惡化。
現(xiàn)有的小區(qū)搜索系統(tǒng)是很復(fù)雜的。例如，現(xiàn)有的32DL同步序列被認(rèn)為是彼此互相關(guān)最佳的隨機(jī)選擇序列。這些DL同步序列的每一個都要求全相關(guān)(即，64碼片長度)。因此，相應(yīng)的6400碼片定位需要每5毫秒子幀運(yùn)行6400×32×64＝13107200次，以進(jìn)行小區(qū)搜索。這是一個繁重的處理要求。
實(shí)用新型內(nèi)容一節(jié)點(diǎn)B實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)的LCR TDD小區(qū)搜索能力。節(jié)點(diǎn)B支持一個子幀，所述的子幀有一個基本同步碼，所述的基本級碼對通信系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)B公用，且用于指示一組第二級同步碼的位置。基本同步碼在P-CCPCH中發(fā)送并且第二級同步碼在DwPTS時(shí)隙發(fā)送。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種以無線時(shí)分復(fù)用/碼分多址模式進(jìn)行發(fā)射的節(jié)點(diǎn)B，所述的節(jié)點(diǎn)B包括一個碼片序列發(fā)生器，用來產(chǎn)生并輸出一個包含一基本同步碼的第一級公共控制物理信道P-CCPCH；并產(chǎn)生并輸出一個包含至少一個第二同步碼SSC的下行鏈路導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS，所述的PSC指示SSC的位置；一個控制器，該控制器連接到該碼片序列發(fā)生器的輸出，用于將P-CCPCH和DwPTS放置于適當(dāng)時(shí)隙中，以及用于產(chǎn)生并輸出一個數(shù)據(jù)流；和一個發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)連接到該控制器的輸出，用于發(fā)射所述的數(shù)據(jù)流。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種以無線時(shí)分復(fù)用/碼分多址的模式進(jìn)行發(fā)射的節(jié)點(diǎn)B，所述的節(jié)點(diǎn)包括一個發(fā)生器，用于產(chǎn)生多個序列，包括一個有一個基本同步碼的第一級公共控制物理信道P-CCPCH，所述的PSC指示一個后續(xù)的處于一個下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS中的第二級同步信道SSC的位置；一個控制器，該控制器連接到該發(fā)生器的輸出，用于將P-CCPCH置于一個第一時(shí)隙并且將DwPTS放在第二時(shí)隙以產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)流，所述的第二時(shí)隙在所述的第一時(shí)隙后；和一個發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)連接到該控制器的輸出，用于發(fā)射數(shù)據(jù)流。


圖1所示為一個子幀的結(jié)構(gòu)；圖2所示為依據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的子幀的結(jié)構(gòu)；圖3所示為包括PSC碼片序列的832個碼片長度的DL P-CCPCH時(shí)隙；圖4所示為一個在發(fā)送之前組合P-CCPCH與PSC序列的發(fā)送機(jī)的方框圖；圖5所示為一個接收機(jī)的方框圖；圖6示出了在時(shí)域區(qū)別用于PSC檢測的兩個節(jié)點(diǎn)B；圖7是由UE進(jìn)行的對兩個節(jié)點(diǎn)B所發(fā)送的基本PSC序列的相關(guān)；圖8是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的子幀結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖說明本實(shí)用新型，其中，在附圖中相同的標(biāo)號代表相同的部件。正如下面將要詳細(xì)說明的那樣，通過引入一個基本同步碼(PSC)改善了小區(qū)搜索的檢測性能，這對于系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)都是一樣的。PSC指示一組第二同步碼(SSCs)的位置，所述的位置對于每一個節(jié)點(diǎn)B是唯一的。SSCs最好在DwPTS時(shí)隙中發(fā)送，并且可以相同于目前的32個DL同步碼。
在節(jié)點(diǎn)B引進(jìn)PSC之后減少了檢測的復(fù)雜性。在優(yōu)選實(shí)施例中，PSC可以是一個降低相關(guān)復(fù)雜度的碼，比如一個Hirarchial Golay碼具有O(2*log(L))而不是O(L)的相關(guān)復(fù)雜度。
參見圖2，示出了依據(jù)本實(shí)用新型的一個子幀10。子幀10包括一個P-CCPCH12，一個DwPTS14，一個GP16，一UpPTS18，以及大量的數(shù)據(jù)時(shí)隙20a-20n。依據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，P-CCPCH12包括一個PSC22。這在圖3中詳細(xì)示出。雖然PSC22指示SSC的位置，但是PSC的相關(guān)峰值沒有指示發(fā)現(xiàn)SSC的單個的精確時(shí)刻，而是指示許多可能性(諸如16或者32)，以作為有多少PSC22的碼偏移存在的函數(shù)。
P-CCPCH12除了保護(hù)時(shí)段以外，包括一個長度為832碼片的時(shí)隙。PSC碼片序列{C0，C1，C2，C3...C831}和每一個P-CCPCH同時(shí)被發(fā)送。如圖4中發(fā)射機(jī)69所示，在對應(yīng)于P-CCPCH的第一時(shí)隙(T0)的時(shí)間間隔，P-CCPCH 1和2的擴(kuò)頻序列70、72隨PSC碼片序列64一起發(fā)送。這些序列70、72、74通過加法器76以碼片形式相加來產(chǎn)生一個合成的碼片序列78。一個控制器80將合成的序列放入一個適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙(T0)，并將適當(dāng)信息放入另外的時(shí)隙，并且發(fā)射機(jī)82發(fā)送數(shù)據(jù)流，所述的數(shù)據(jù)流包括所有時(shí)時(shí)隙中的信息。
參見圖5，一接收機(jī)90包括一個數(shù)據(jù)流檢測器91和一個數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置92，數(shù)據(jù)流檢測器91接收已經(jīng)發(fā)射的數(shù)據(jù)流。恢復(fù)裝置92恢復(fù)數(shù)據(jù)，所述的恢復(fù)包括對為進(jìn)一步處理而傳送的三個碼片序列70、71、72進(jìn)行分離。
為了能可靠地接收一個傳輸信號，一個接收機(jī)必須檢測信號中一定量的能量。由于能量是功率和持續(xù)時(shí)間的函數(shù)，因此為了發(fā)射同樣數(shù)量的能量到接收機(jī)，有兩種選擇1)發(fā)射一高功率高但持續(xù)時(shí)間短的信號；或者2)發(fā)射一功率低但是持續(xù)時(shí)間長的信號。用一個較長的擴(kuò)頻碼以得到一個較高的擴(kuò)頻增益，有利于抵抗信道變化并且對系統(tǒng)中其它節(jié)點(diǎn)Bs或者UEs有更小的干擾。依據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例使用的832碼片長度的序列為一個低功率、高擴(kuò)頻增益的序列。
相鄰的節(jié)點(diǎn)Bs的PSCs之間的沖突應(yīng)該避免，由于當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，PCSs的相關(guān)峰值可能互相抵消從而導(dǎo)致衰落。由于PSC較長的長度(832碼片)，來自不同節(jié)點(diǎn)B的PSCs可以在時(shí)域辨別。
參照圖6，不同小區(qū)的節(jié)點(diǎn)Bs通過對基本的PSC序列相移來區(qū)別。比如，對于節(jié)點(diǎn)B1，PSC基本序列26為{C0，C1，C2...C831}。節(jié)點(diǎn)B2的PSC 28為{C26...C831，C0，C1，C2，...C25}，PSC28除了被偏移26個碼片之外，其它和PSC26相同。
必須注意，雖然本實(shí)用新型選擇的PSC的長度為832，這種選擇是為了便于解釋此處所舉的例子。使用更大或更小的PSC長度隨之會有更大或更小的偏移，這依賴于節(jié)點(diǎn)B的應(yīng)用和數(shù)量。并且偏移量也不是關(guān)鍵的，而且不要求對于每個節(jié)點(diǎn)B必須相同。
半碼片偏移也是可能的，因?yàn)橥ǔDMA接收機(jī)執(zhí)行一種稱為碼片時(shí)鐘跟蹤的過采樣的步驟。2的過采樣是指在在碼片n，n+1/2，n+ln+3/2，n+2，...處相關(guān)，用于碼片跟蹤。其關(guān)系式為PSC序列的全部長度除以一個偏移長度，以便在系統(tǒng)中產(chǎn)生許多不同的偏移。如果PSC的長度不能被偏移長度整除，其中的一個偏移可能要長一些或者短一些。據(jù)此，節(jié)點(diǎn)B2的PSC 28的序列為{C26...C831，C0，C1，C2...C25}。因此，來自不同節(jié)點(diǎn)的PSC序列將能夠容易地區(qū)分開來，因?yàn)樗鼈兊南嚓P(guān)峰值在時(shí)間依次出現(xiàn)。如公式1所示，有足夠的時(shí)間(或者碼片)用于32個小區(qū)(N＝32)的分離碼片間隔＝(PSC碼片長度)/N 公式1在本例中，如果PSC為832碼片長度并且小區(qū)數(shù)為32，則間隔為26個碼片。UE試圖通過對滑動的832碼段執(zhí)行周期性相關(guān)來檢測PSC。每5ms能發(fā)現(xiàn)PSC，從而將發(fā)現(xiàn)DwPTS的不確定性降低到N＝32個可能性。運(yùn)用本實(shí)用新型的實(shí)施例，保持了目前由現(xiàn)有系統(tǒng)指定的DwPTS，并且將目前的DwPTS中的N＝32的DL同步序列充當(dāng)?shù)诙壨酱a(SSCs)。
參見圖7，執(zhí)行關(guān)于節(jié)點(diǎn)B1的相關(guān)，并使用一個832碼片的滑動窗口執(zhí)行關(guān)于節(jié)點(diǎn)B2的相關(guān)。在圖5所示的本例中，節(jié)點(diǎn)B被一個“時(shí)間偏移”分離，并且相關(guān)相隔26個碼片發(fā)生。當(dāng)然，附加節(jié)點(diǎn)Bs能在時(shí)域中以同圖5所示的節(jié)點(diǎn)Bs1和2相同的方式被分開。和一個抽樣DL同步序列相比，PSC有一個10×log(832/64)＝11.1dB的擴(kuò)頻增益。因?yàn)樗拈L度，互相關(guān)問題有可能比當(dāng)前的短DL同步序列少得多。
由于必須對PSC執(zhí)行一個周期性(即，回繞)相關(guān)，則PSC最好被設(shè)計(jì)成更好地周期性相關(guān)。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將會意識到，盡管這里已經(jīng)將參數(shù)N和M具體描述為特定值但是也可以將它們改變?yōu)橛糜谔厥鈶?yīng)用的預(yù)期值。比如，N＝16足以分開相鄰節(jié)點(diǎn)Bs，但是它的值也可以按需要要一點(diǎn)或者低一點(diǎn)。
使用本實(shí)用新型，一個PSC的全相關(guān)導(dǎo)致在每5ms的時(shí)間中運(yùn)行6400×832+32×32×64＝5,324,800+65,535＝5,390,335次，比當(dāng)前執(zhí)行的每5ms運(yùn)行13,107,200次少2.5的系數(shù)。允許減少復(fù)雜度的PSCs，比如通過16-32系數(shù)可以進(jìn)一步降低復(fù)雜度的Hierarchical-based碼，使本實(shí)用新型的小區(qū)搜索方法和系統(tǒng)的總復(fù)雜度減少到每5秒運(yùn)行171,000-350,000次。
參照圖8，示出了一個關(guān)于本實(shí)用新型第二實(shí)施例的子幀50，該子幀包括一個P-CCPCH52，一個DwPTS54，一個GP56，一個UpDTS58，和大量的數(shù)據(jù)時(shí)隙60a-60n。該實(shí)施例的子幀50包括一個DwPTS54，所述的DwPTS 54已經(jīng)被修改為包括PSC 62。PSC 62以和圖4所示的相同的方式包括在DwPTS 54中，但是此時(shí)的PSC要相對短一些(即，只有64碼片)。一個UE在DwPTS 54中能接收PSC 62和一個DL同步序列(如SSC)。由于在本實(shí)施例的DwPTS中只有64個碼片對PSC62有效，因此該實(shí)施例效率稍微有些低。
盡管已經(jīng)依據(jù)優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所概括的范圍之內(nèi)的其它變型，對本本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是都是顯而易見的。
權(quán)利要求1.一種以無線時(shí)分復(fù)用/碼分多址模式進(jìn)行發(fā)射的節(jié)點(diǎn)B，其特征在于所述的節(jié)點(diǎn)B包括一個碼片序列發(fā)生器，用來產(chǎn)生并輸出一個包含一基本同步碼的第一級公共控制物理信道P-CCPCH；并產(chǎn)生并輸出一個包含至少一個第二同步碼SSC的下行鏈路導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS，所述的PSC指示SSC的位置；一個控制器，該控制器連接到該碼片序列發(fā)生器的輸出，用于將P-CCPCH和DwPTS放置于適當(dāng)時(shí)隙中，以及用于產(chǎn)生并輸出一個數(shù)據(jù)流；和一個發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)連接到該控制器的輸出，用于發(fā)射所述的數(shù)據(jù)流。
2.一種以無線時(shí)分復(fù)用/碼分多址模式進(jìn)行發(fā)射的節(jié)點(diǎn)B，其特征在于所述的節(jié)點(diǎn)B包括一個發(fā)生器，用于產(chǎn)生多個序列，包括一個有一個基本同步碼的第一級公共控制物理信道P-CCPCH，所述的PSC指示一個后續(xù)的處于一個下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS中的第二級同步信道SSC的位置；一個控制器，該控制器連接到該發(fā)生器的輸出，用于將P-CCPCH置于一個第一時(shí)隙并且將DwPTS放在第二時(shí)隙以產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)流，所述的第二時(shí)隙在所述的第一時(shí)隙之后；和一個發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)連接到該控制器的輸出，用于發(fā)射數(shù)據(jù)流。
專利摘要一個節(jié)點(diǎn)B實(shí)現(xiàn)一增強(qiáng)的LCR TDD小區(qū)搜索能力。節(jié)點(diǎn)B支持一個有基本同步碼的子幀，所述基本同步碼對于通信系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)Bs公用，并且用來指示一組第二級同步碼的位置。第一同步碼在P－CCPCH中發(fā)送，第二級同步碼在DwPTS時(shí)隙中發(fā)送。
文檔編號H04B1/707GK2792064SQ0229580
公開日2006年6月28日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
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