專利名稱：正交頻分復用系統(tǒng)控制信息的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)系統(tǒng)的小區(qū)搜索技術(shù)，具體地說，是涉及正交頻分復用系統(tǒng)控制信息的傳輸方法。
背景技術(shù)：
作為一種多載波傳輸模式，正交頻分復用通過將一高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為一組低速并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，使系統(tǒng)對多徑衰落信道頻率選擇性的敏感度大大降低，循環(huán)前綴的引入，又進一步增強了系統(tǒng)抗符號間干擾的能力。除此之外，帶寬利用率高、實現(xiàn)簡單等特點使OFDM在無線通信流域的應用越來越廣。比如，WLAN(Wireless Local Area Network，無線局域網(wǎng))系統(tǒng)，WiMAX(wide Inter-operability Microwave Acces)系統(tǒng)等。即使在未來的第四代移動通訊系統(tǒng)中，OFDM技術(shù)也是最重要的備選技術(shù)。
當移動臺初始接入系統(tǒng)時，首先要與系統(tǒng)內(nèi)某一個小區(qū)的信號取得時序同步。這種從無聯(lián)系到時序同步的過程就是移動臺的小區(qū)搜索過程。在OFDM系統(tǒng)的小區(qū)搜索中，一般涉及兩種信道同步信道(SynchronizationChannel，SCH)和廣播信道(Broadcast Channel，BCH)。
通常，SCH在時域和/或頻域具有一定的相關(guān)性，移動臺利用接收的SCH信號可以與基站實現(xiàn)初始的時間同步和頻率同步。BCH信號則包括和特定小區(qū)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)信息，比如系統(tǒng)帶寬信息，小區(qū)識別號信息，循環(huán)前綴長度信息等。因此，BCH所包含的控制信息對于移動臺，特別是已經(jīng)利用SCH獲得初始的時間同步和頻率同步的移動臺、還需要進一步接入系統(tǒng)或者切換的移動臺來說，是至關(guān)重要的。
因此，基站與移動臺之間如何合理的傳輸BCH信號，對于小區(qū)搜索的性能，以及設備實現(xiàn)的復雜度都具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種正交頻分復用系統(tǒng)控制信息的傳輸方法，以提高小區(qū)搜索的性能，以及降低設備實現(xiàn)的復雜度。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種正交頻分復用系統(tǒng)控制信息的傳輸方法，基站通過發(fā)送攜帶有同步信道信息和廣播信道信息的數(shù)據(jù)幀，為用戶設備提供小區(qū)搜索控制信息，其特征在于，所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻，相對于發(fā)送同步信道信息的時刻，具有一個固定的間隔。
進一步的，本發(fā)明所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻，臨近于所述基站發(fā)送可用于信道估計的參考符號的時刻。
其中，所述的參考符號為可用于信道估計的導頻，或可用于信道估計的同步符號。
本發(fā)明中，在接收端，可以通過如下步驟提取控制信息由用戶設備設置一個時間常量，該常量等于所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻與發(fā)送同步信道信息的時刻之間的固定間隔；用戶設備在獲得同步信道的定時后，根據(jù)所述設置的時間常量，獲得廣播信道的定時；用戶設備根據(jù)所述獲得的廣播信道的定時，提取出廣播信道信息。
本發(fā)明所述固定的間隔，可以是一個固定的提前量或延遲量。
其中，所述固定的間隔，可以通過以下步驟確定基站對所有發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀都采用相同長度的循環(huán)前綴，并在該子幀中確定用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號的固定位置；基站在除該子幀外的任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送廣播信道信息。
本發(fā)明所述固定的間隔，也可以通過以下步驟確定基站對所有發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀都采用相同長度的循環(huán)前綴，并在該子幀中確定用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號的固定位置；基站在該子幀中除了所述用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號外的任意正交頻分復用符號的位置中，固定選擇一個位置用來發(fā)送廣播信道信息。
本發(fā)明所述固定的間隔，也可以通過以下步驟確定基站在任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送同步信道信息；基站在除了所述用于發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀外的任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送廣播信道信息。
其中，所述任意子幀為緊鄰所述發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀。
本發(fā)明采用固定間隔發(fā)送同步信道信息與廣播信道信息，簡化了發(fā)射端的實現(xiàn)，在接收端，用戶設備利用同步信道的定時和所述的固定間隔，可以直接獲得廣播信道的定時，提取廣播信道數(shù)據(jù)更加容易快捷，進而提高了小區(qū)搜索的速度，并降低了小區(qū)搜索的設備實現(xiàn)復雜度。另外，由于基站總是在發(fā)送可用于信道估計的參考符號附近發(fā)送控制信息，這就保證了廣播信道信息在惡劣信道(如高速移動信道、大延遲擴展信道等)下的解調(diào)性能。


圖1為本發(fā)明實施例所述幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例所述對應于基站在子幀中間的若干個OFDM符號上發(fā)送SCH信息的情形時，發(fā)送BCH信息的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所述對應于基站在子幀開始的若干個OFDM符號上發(fā)送SCH的情形時，發(fā)送BCH信息的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例所述對應于基站在子幀末尾的若干個OFDM符號上發(fā)送SCH的情形時，發(fā)送BCH信息的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例所述對應于基站在子幀的最后1個OFDM符號上發(fā)送SCH的情形時，發(fā)送BCH信息的示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例所述對應于基站在子幀中的不連續(xù)的OFDM上發(fā)送SCH的情形時，發(fā)送BCH信息的示意圖；圖7為本發(fā)明實施例所述對應于基站在子幀中的不連續(xù)的OFDM上發(fā)送SCH的情形時，發(fā)送BCH信息的示意圖；圖8為本發(fā)明實施例所述的對應于圖2的在非相鄰子幀中發(fā)送BCH信息的示意圖。
具體實施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面首先給出一個應用本發(fā)明的OFDM系統(tǒng)。如圖1所示，在該OFDM系統(tǒng)中，一無線幀的時間長度為10ms，一幀包括20個子幀，子幀0、子幀1、......子幀19，每個子幀長度為0.5ms。0.5ms子幀所采用的循環(huán)前綴長度可以有兩種長循環(huán)前綴和短循環(huán)前綴。
通常，當基站發(fā)送對信道延遲擴展敏感的業(yè)務時會選擇采用長循環(huán)前綴長度子幀；當基站發(fā)送對信道延遲擴展不敏感的業(yè)務時會選擇采用短循環(huán)前綴長度子幀。由于業(yè)務類型的不確定性，基站選擇采用的子幀類型對于接收機來說也時不確定的。
短循環(huán)前綴子幀如附圖1中的子幀1所示，每個子幀包括7個OFDM符號；長循環(huán)前綴子幀如附圖1中的子幀2所示，每個子幀包括6個OFDM符號。在附圖1中，有斜劃線的矩形框表示子幀的循環(huán)前綴長度，較窄的斜劃線矩形框1表示短循環(huán)前綴；較寬的斜劃線矩形框2表示長循環(huán)前綴。另外，導頻位于每個子幀的第一個OFDM符號和倒數(shù)第三個OFDM符號的部分載波上，如圖1中標號3指向的區(qū)域。
現(xiàn)有技術(shù)中，由于發(fā)送BCH與SCH的時刻之間的間隔是一個依賴于循環(huán)前綴長度變化的參數(shù)，因此，所述兩時刻之間的間隔是一個隨循環(huán)前綴長度變化的量。
由于在現(xiàn)有技術(shù)中沒有“采用固定間隔”這一理念，因此，在發(fā)射端，基站需要根據(jù)選用的循環(huán)前綴長度、SCH的發(fā)送時刻，才能確定BCH的發(fā)送時刻，增加了發(fā)射機實現(xiàn)的復雜度。在接收端，移動臺即使在獲得SCH的定時后，要獲得BCH的定時也比較困難，進而增加了接收機實現(xiàn)的復雜度，降低了接收機獲取BCH信息的速度，并降低了小區(qū)搜索的速度。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于發(fā)送間隔之間跨過的循環(huán)前綴的類型(長或短)不同，也導致無法固定總長度。
而本發(fā)明的核心思路在于“采用固定的提前量或延遲量”，并使這個量成為一個不依賴循環(huán)前綴長度變化的常數(shù)。
為了使發(fā)送BCH的時刻相對于發(fā)送SCH的時刻具有一個固定的間隔，基站可以采用多種方式來設置固定間隔，例如，可以通過以下步驟設置基站對所有發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀都采用相同長度的循環(huán)前綴，并在該子幀中確定用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號的固定位置；基站在除該子幀外的任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送廣播信道信息。
或者，也可以通過以下步驟設置基站對所有發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀都采用相同長度的循環(huán)前綴，并在該子幀中確定用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號的固定位置；基站在該子幀中除了所述用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號外的任意正交頻分復用符號的位置中，固定選擇一個位置用來發(fā)送廣播信道信息。
或者，也可以通過以下步驟設置基站在任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送同步信道信息；基站在除了所述用于發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀外的任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送廣播信道信息。
下面，本發(fā)明提供幾個具體實施例來對此分別進行說明。
第一實施例如圖2所示，給出了根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種BCH信息發(fā)送示意圖。它對應于基站在子幀中間的若干個OFDM符號上發(fā)送SCH信息的情形。在圖2中，SCH信息位于有固定循環(huán)前綴長度子幀中倒數(shù)第3個和倒數(shù)第2個OFDM符號上(這里固定循環(huán)前綴長度的含義是所有發(fā)送SCH信息的子幀，總是采用固定不變的循環(huán)前綴長度，即采用相同長度的循環(huán)前綴)。
在這樣的情況下，基站可以在區(qū)間[SCH所在子幀的前一個子幀的最后一個符號，SCH所在子幀的倒數(shù)第4個符號]中的任意一個子區(qū)間上發(fā)送BCH。這里，需要說明的是，圖中的SCH信息所包括的OFDM符號數(shù)目只是示意說明，比如，SCH還可以只位于有固定循環(huán)前綴長度子幀中倒數(shù)第3個OFDM符號上。
以基站在SCH所在子幀的第二個OFDM符號上發(fā)送BCH信息為例，基站發(fā)送的BCH信息相對于發(fā)送SCH信息有一個固定的提前量，該提前量是一個不依賴循環(huán)前綴長度變化的時間量，固定提前量常數(shù)＝1個長循環(huán)前綴長度的OFDM符號長度+1個長循環(huán)前綴長度。
利用這個性質(zhì)，在接收端，移動臺利用SCH信息獲得符號定時后，以SCH的定時為基準，再提前一個預設時間量，即，1個長循環(huán)前綴長度的OFDM符號長度+1個長循環(huán)前綴長度，就可以獲得BCH的定時，利用該定時，可以直接提取出接收的BCH數(shù)據(jù)。
需要說明的是，前面提及的常數(shù)1個長循環(huán)前綴長度的OFDM符號長度+1個長循環(huán)前綴長度，只是示例說明，實際上該常數(shù)可以等于M個OFDM符號長度(可以是長循環(huán)前綴OFDM符號，也可以是短OFDM符號，也可以是兩者的混合)+1個循環(huán)前綴長度(可以是長循環(huán)前綴，也可以是短循環(huán)前綴)，其中，M是任意整數(shù)。
通常，該常數(shù)不應該超過一幀，即10ms；當SCH具有信道估計作用時，該常數(shù)不應該超過一個子幀，即0.5ms。
另外，由于導頻位于每個子幀的第一個OFDM符號和倒數(shù)第三個OFDM符號的部分載波上，當基站在SCH所在子幀的第二個OFDM符號上發(fā)送BCH時，發(fā)送的BCH位于靠近導頻的位置，接收機利用簡單的信道估計方法就可以保證BCH信息在惡劣信道(如高速移動信道，大延遲擴展信道等)下的解調(diào)性能。
第二實施例如圖3所示，給出了根據(jù)本發(fā)明所述的另一種BCH信息發(fā)送示意圖。它對應于基站在子幀開始的若干個OFDM符號上發(fā)送SCH的情形。在圖3中，SCH信息位于有固定循環(huán)前綴長度子幀中第1個和第2個OFDM符號上，為保證基站發(fā)送的BCH信息和發(fā)送的SCH信息有一個固定的延遲或者提前量，基站可以在SCH信息所在子幀的上一個子幀的最后一個符號上發(fā)送BCH信息，或者在區(qū)間[SCH所在子幀的倒數(shù)第4個OFDM符號，SCH所在子幀的倒數(shù)2個OFDM符號]中的任意子區(qū)間發(fā)送BCH信息。
第三實施例如圖4所示，給出了根據(jù)本發(fā)明實施例所述的另一種BCH信息發(fā)送示意圖。它對應于基站在子幀末尾的若干個OFDM符號上發(fā)送SCH的情形。在圖4中，SCH位于有固定循環(huán)前綴長度子幀中倒數(shù)第1個和倒數(shù)第2個OFDM符號上。在這樣的情況下，基站可以在區(qū)間[SCH所在子幀的前一個子幀的最后一個符號，SCH所在子幀的倒數(shù)第3個符號]中的任意子區(qū)間發(fā)送BCH。
第四實施例如圖5所示，給出了根據(jù)本發(fā)明所述的另一種BCH信息發(fā)送示意圖。它對應于基站在子幀的最后1個OFDM符號上發(fā)送SCH的情形，并且，SCH可以位于任意循環(huán)前綴長度的子幀中，在這樣的情況下，基站在另外一個子幀(不發(fā)送SCH的子幀)的最后一個符號上發(fā)送BCH，BCH所在子幀采用的循環(huán)前綴的長度也可以是不固定的。
第五實施例
當一個子幀中SCH所包括的OFDM符號不連續(xù)時，也可以應用本發(fā)明，如圖6，圖7所示，基站在SCH位于有固定循環(huán)前綴長度子幀中倒數(shù)第2個和倒數(shù)第4個OFDM符號上，為保證基站發(fā)送的BCH和發(fā)送的SCH有一個固定的延遲或者提前量，基站可以在區(qū)間[SCH所在子幀的前一個子幀的最后一個符號，SCH所在子幀的倒數(shù)第5個符號]中的任意一個子區(qū)間上發(fā)送BCH(如圖6所示)，或者在SCH所在子幀的倒數(shù)第三個符號上發(fā)送BCH(如圖7所示)。
第六實施例對應于圖2，BCH可以位于和SCH相同的子幀的其它OFDM符號中，也可以位于SCH所在子幀的前一個子幀的最后一個符號上。實際上，BCH也可以位于其它子幀的最后一個符號。如圖8所示，為本發(fā)明實施例所述在非相鄰子幀中發(fā)送BCH信息的示意圖。需要注意的是，每個子幀的時間長度都是相同的，盡管其中的符號數(shù)目可以不同。這樣，當BCH位于其他子幀(與發(fā)送SCH的子幀不相鄰的子幀)的最后一個符號時，由于BCH與SCH之間的發(fā)送間隔所跨過的每個子幀的時間長度是相同的，因此，盡管這些子幀使用的循環(huán)前綴的類型可能不同，但只需要計算它經(jīng)過的子幀個數(shù)就可以了。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復用系統(tǒng)控制信息的傳輸方法，基站通過發(fā)送攜帶有同步信道信息和廣播信道信息的數(shù)據(jù)幀，為用戶設備提供小區(qū)搜索控制信息，其特征在于，所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻，相對于發(fā)送同步信道信息的時刻，具有一個固定的間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻，緊鄰于所述基站發(fā)送可用于信道估計的參考符號的時刻。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的參考符號為可用于信道估計的導頻，或可用于信道估計的同步符號。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括由用戶設備設置一個時間常量，該常量等于所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻與發(fā)送同步信道信息的時刻之間的固定間隔；用戶設備在獲得同步信道的定時后，根據(jù)所述設置的時間常量，獲得廣播信道的定時；用戶設備根據(jù)所述獲得的廣播信道的定時，提取出廣播信道信息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定的間隔，為一個固定的提前量或延遲量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定的間隔，通過以下步驟確定基站對所有發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀都采用相同長度的循環(huán)前綴，并在該子幀中確定用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號的固定位置；基站在除該子幀外的任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送廣播信道信息。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定的間隔，通過以下步驟確定基站對所有發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀都采用相同長度的循環(huán)前綴，并在該子幀中確定用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號的固定位置；基站在該子幀中除了所述用于發(fā)送同步信道信息的正交頻分復用符號外的任意正交頻分復用符號的位置中，固定選擇一個位置用來發(fā)送廣播信道信息。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定的間隔，通過以下步驟確定基站在任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送同步信道信息；基站在除了所述用于發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀外的任意子幀中的最后一個正交頻分復用符號的位置上發(fā)送廣播信道信息。
9.如權(quán)利要求6或8所述的方法，其特征在于，所述任意子幀為緊鄰所述發(fā)送同步信道信息的數(shù)據(jù)子幀。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定間隔，不超過一幀。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述同步信道信息具有信道估計作用時，所述固定間隔不超過一個子幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種正交頻分復用系統(tǒng)控制信息的傳輸方法，基站通過發(fā)送攜帶有同步信道信息和廣播信道信息的數(shù)據(jù)幀，為用戶設備提供小區(qū)搜索控制信息，其特征在于，所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻，相對于發(fā)送同步信道信息的時刻，具有一個固定的間隔。進一步的，所述基站發(fā)送廣播信道信息的時刻，緊鄰于所述基站發(fā)送可用于信道估計的參考符號的時刻。在接收端，用戶設備在獲得同步信道的定時后，再根據(jù)所述固定的間隔，直接獲得廣播信道的定時，然后就可以提取出廣播信道信息。本發(fā)明提高了小區(qū)搜索的速度、降低了小區(qū)搜索的實現(xiàn)復雜性，保證了BCH信息在惡劣信道下的解調(diào)性能。
文檔編號H04L27/26GK101043255SQ200610065690
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者夏樹強, 李永 申請人:中興通訊股份有限公司