專利名稱：通信系統(tǒng)中的同步方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中基站與移動(dòng)終端的上行同步方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今移動(dòng)通信系統(tǒng)中，對基站與移動(dòng)終端的同步有特殊要求，目的是使正確的數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫奖ＷC。這類系統(tǒng)的例子為通用地面無線接入(UTRA)和演進(jìn)UTRA。在演進(jìn)UTRA中，單載波頻分多址(SC-FDMA)可用作為上行通信提供的多址方案。 SC-FDMA的傳輸方案為所謂離散傅立葉變換-擴(kuò)展正交頻域復(fù)用(DFT-擴(kuò)展OFDM)，其可被看作帶預(yù)編碼的OFDM。盡管產(chǎn)生多載波信號的OFDM具有較高峰值對平均值比值(PAPR)， DFT預(yù)編碼卻給出PAPR較低的單載波信號。較低的PAPR可用來擴(kuò)展覆蓋范圍和減少移動(dòng)設(shè)備中電池的耗用。在DFT擴(kuò)展OFDM中，循環(huán)前綴用于獲得頻域中的平衡。但是，對DFT擴(kuò)展OFDM中以及OFDM中成功平衡的要求為從小區(qū)中所有移動(dòng)終端發(fā)送的信號這樣同步信號的延遲擴(kuò)展加到達(dá)時(shí)間上的延遲小于循環(huán)前綴的時(shí)長。因此，每個(gè)進(jìn)行發(fā)送的移動(dòng)終端在它可發(fā)送數(shù)據(jù)之前需同步到循環(huán)前綴的時(shí)長的幾分之一以內(nèi)。在演進(jìn)UTRA中，同步在上下行鏈路進(jìn)行。在同步的一個(gè)步驟即下行同步中，移動(dòng)終端對載波頻率和基站的幀定時(shí)進(jìn)行同步化(或鎖定)。但是，此同步化不足以保證基站可從適當(dāng)接受來自移動(dòng)終端的信號，因?yàn)橐苿?dòng)終端與基站的距離可以不同。因此，需要進(jìn)一步同步化即上行同步，因?yàn)榛九c移動(dòng)終端之間的距離從而往返時(shí)間通常未知。在演進(jìn)UTRA中，隨機(jī)接入信道(RACH)支持移動(dòng)終端的上行同步。演進(jìn)UTRA中基于爭用(contention-based)，即小區(qū)內(nèi)任何移動(dòng)終端可以靠分配給RACH的資源進(jìn)行發(fā)送。 因此，若干移動(dòng)終端可以設(shè)法同時(shí)發(fā)送同步信號，并且，為了減少基站不能區(qū)別來自不同移動(dòng)終端的信號的危險(xiǎn)，設(shè)置了一組簽名序列，其中每個(gè)移動(dòng)終端隨機(jī)地選擇一個(gè)簽名序列。在UTRA和演進(jìn)UTRA中移位寄存器生成的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列由16比特哈達(dá)馬序列調(diào)制以便產(chǎn)生這些簽名序列。即使這些簽名序列在許多情況下提供良好相關(guān)性，仍然需要增強(qiáng)檢測能力以便在有同時(shí)簽名尤其是WR值較低的情況下檢得特定簽名。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中上行同步方法和系統(tǒng)，其增強(qiáng)了在有數(shù)個(gè)同時(shí)簽名尤其是WR值較低的情況下檢測單簽名的能力。按照本發(fā)明，簽名序列從第二收發(fā)器發(fā)送到第一收發(fā)器，其中所述第一簽名序列選自第一組簽名序列，且其中使所接收信號與第一收發(fā)器中至少一個(gè)簽名序列相關(guān)，以便估算到達(dá)時(shí)間從而使第二收發(fā)器與第一收發(fā)器之間的傳輸同步。本發(fā)明其特征在于簽名序列至少部分包括零相關(guān)區(qū)序列。所述簽名序列可選自一組簽名序列。
其優(yōu)點(diǎn)在于，除了保持現(xiàn)有技術(shù)簽名序列的好特征例如使得不同同時(shí)和部分同步的簽名序列的精確定時(shí)估算成為可能的良好自相關(guān)性以及較小的峰均功率比外，還獲得同步和同時(shí)簽名序列的零或大體上零互相關(guān)，可因這些序列易于彼此區(qū)別而顯著提高特定簽名序列的檢測能力。檢測能力提高另具優(yōu)點(diǎn)在同時(shí)發(fā)送的簽名序列多于一個(gè)的情況下，漏檢所需再傳輸此數(shù)較少，因此系統(tǒng)資源得到更有效的使用。此外，越來越重要的是獲得網(wǎng)絡(luò)的快速接入和可使用高能快速發(fā)送數(shù)據(jù)。提高檢測能力使得能夠更快地檢測待發(fā)送數(shù)據(jù)的特定移動(dòng)終端，同樣有利于與IP協(xié)議的互操作性。按照本發(fā)明采用簽名序列進(jìn)一步具有優(yōu)點(diǎn)即使一個(gè)簽名序列的信號電平較強(qiáng)而大體上同時(shí)的簽名序列的信號電平顯著較弱，例如歸因于距離、屏蔽或(可能性最大)快速衰落，正確檢測的概率也顯著提高。所述第一簽名序列的零相關(guān)區(qū)的長度使得它大致對應(yīng)于從第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。此外，所接收信號可以與至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號延遲，例如用于最大期望延遲。延遲可用小區(qū)尺寸確定。其優(yōu)點(diǎn)在于可獲得零相關(guān)區(qū)的理想長度，由此簽名序列數(shù)可以不同以便提供所需零相關(guān)區(qū)長度。序列越多，零相關(guān)區(qū)就越短?？蓪⒁唤M匹配濾波器用于第一收發(fā)器使所接收信號與一組簽名序列中的至少一個(gè)簽名序列或每個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號延遲，同時(shí)檢測每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出，其后檢得每個(gè)濾波器峰值輸出以用于估算到達(dá)時(shí)間，以便使從第二收發(fā)器進(jìn)行的發(fā)送同步。其優(yōu)點(diǎn)在于相關(guān)可簡單地進(jìn)行。簽名序列可取自用復(fù)序列的正交集調(diào)制hdoff-Chu序列獲得的一組廣義Chirp 狀序列。例如，調(diào)制序列的正交集為哈達(dá)馬(Hadamard)矩陣中的行和/或列的集。其優(yōu)點(diǎn)在于簽名序列可簡單完成。


圖1示出用于同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕綝FT擴(kuò)展OFDM發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。圖2示出本發(fā)明示范性簽名序列的自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)的絕對值。圖3詳細(xì)示出圖2中圖形的一部分。圖4示出本發(fā)明一個(gè)發(fā)送序列的漏檢概率。圖5示出本發(fā)明在一個(gè)或一個(gè)以上其他發(fā)送序列面前一個(gè)發(fā)送序列的漏檢概率。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)對本發(fā)明采用DFT擴(kuò)展OFDM的通信系統(tǒng)進(jìn)行詳述。圖1中示出DFT擴(kuò)展OFDM用基本發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。各塊M個(gè)復(fù)調(diào)制符號χη，η = 0， 1, . . .，M-I，由導(dǎo)致M個(gè)系數(shù))(k的DFT變換
XkO1 岣,k = ox...M-iC1)DFT的輸出被映射到等距副載波Ik = IfkL上，其中Itl為頻率偏移，L為大于或等于1的整數(shù)。所有其他對N點(diǎn)反離散傅立葉變換(IDFT)的輸入被置零。IDFT的輸出yn由下式給出
權(quán)利要求
1.一種在多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中的序列處理方法，其特征在于，該方法包括步驟第一收發(fā)器接收包含第一簽名序列的信號，所述信號由第二收發(fā)器發(fā)送，其中所述第一簽名序列選自第一組簽名序列，所述第一組簽名序列取自一組零相關(guān)區(qū)序列； 在第一收發(fā)器中，所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號延遲。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一簽名序列的零相關(guān)區(qū)的長度使得它對應(yīng)于第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中小區(qū)大小用于確定所述相關(guān)步驟中的最大延遲和/或第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。
5.如權(quán)利要求1-42中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述相關(guān)步驟進(jìn)一步包括步驟 使用第一收發(fā)器中的一組匹配濾波器來使得所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號延遲， 檢測每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出，以及使用檢測出的每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出估算到達(dá)時(shí)間，以便使來自第二收發(fā)器的傳輸同步。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，其中使所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)為使所接收信號與所述第二組簽名序列中的每個(gè)簽名序列相關(guān)以用于所接收信號的預(yù)定數(shù)量的延遲。
7.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第一組簽名序列中的每個(gè)簽名序列取自一組用復(fù)序列的正交集調(diào)制hdoff-Chu序列獲得的廣義Chirp狀序列。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述用于調(diào)制^dofT-Chu序列的正交集為離散傅立葉變換矩陣的行和/或列的集。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述用于調(diào)制^dofT-Chu序列的正交集為哈達(dá)馬矩陣中行和/或列的集。
10.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一簽名序列從所述第一組簽名序列中隨機(jī)選出。
11.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述多用戶蜂窩通信系統(tǒng)為 UTRA或演進(jìn)UTRA系統(tǒng)。
12.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一收發(fā)器為基站，所述第二收發(fā)器為移動(dòng)終端。
13.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一組簽名序列和第二組簽名序列構(gòu)成同組簽名序列。
14.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中將表示具體簽名序列組的參照發(fā)送到第二收發(fā)器，且第二收發(fā)器使用所述參照來獲取待用的簽名序列組方案。
15.如先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括所述第二收發(fā)器執(zhí)行與所述第一收發(fā)器的下行同步。
16.一種裝置，用于在多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中的序列處理，其特征在于，所述裝置包括用于接收包含第一簽名序列的信號的單元，所述信號由第二收發(fā)器發(fā)送，其中所述第一簽名序列選自第一組簽名序列，所述第一組簽名序列取自一組零相關(guān)區(qū)序列；用于使所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)的單元。
17.一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括執(zhí)行以下步驟的裝置接收從第二收發(fā)器發(fā)送的信號，所述信號包含第一簽名序列，所述第一簽名序列選自第一組簽名序列，所述第一組簽名序列取自一組零相關(guān)區(qū)序列；以及執(zhí)行以下步驟的裝置使所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于相關(guān)的裝置進(jìn)一步包括使所接收信號與所述第二組簽名序列中的至少一個(gè)簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號延遲的裝置。
19.如權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其中所述第一簽名序列的零相關(guān)區(qū)被設(shè)置成具有的長度使得它對應(yīng)于第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。
20.如權(quán)利要求18或19所述的系統(tǒng)，其特征在于，小區(qū)大小用于確定所述相關(guān)步驟中的最大延遲和/或第二收發(fā)器到第一收發(fā)器傳輸?shù)淖畲笃谕舆t。
21.如權(quán)利要求17-20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述用于相關(guān)的裝置進(jìn)一步包括執(zhí)行以下步驟的裝置使用第一收發(fā)器中的一組匹配濾波器來使得所接收信號與至少一個(gè)選自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)以用于預(yù)定數(shù)量的信號延遲；檢測每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出；以及使用所檢測出的每個(gè)匹配濾波器的峰值輸出來估算到達(dá)時(shí)間，以便使來自第二收發(fā)器的傳輸同步。
22.如權(quán)利要求17-21中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于相關(guān)的裝置進(jìn)一步包括使所接收信號與所述第二組簽名序列中的每個(gè)簽名序列相關(guān)以用于所接收信號的預(yù)定數(shù)量延遲的裝置。
23.如權(quán)利要求17-22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一組簽名序列中的每個(gè)簽名序列取自一組用復(fù)序列的正交集調(diào)制hdoff-Chu序列獲得的廣義Chirp狀序列。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于調(diào)制hdoff-Chu序列的正交集為離散傅立葉變換矩陣的行和/或列的集。
25.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于調(diào)制hdoff-Chu序列的正交集為哈達(dá)馬矩陣中行和/或列的集。
26.如權(quán)利要求17-25中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一簽名序列被設(shè)置成從所述第一組簽名序列中隨機(jī)選出。
27.如權(quán)利要求17-26中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多用戶蜂窩通信系統(tǒng)為 UTRA或演進(jìn)UTRA系統(tǒng)。
28.如權(quán)利要求17-27中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二收發(fā)器為移動(dòng)終端。
29.如權(quán)利要求17-28中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一組簽名序列和第二組簽名序列構(gòu)成同組簽名序列。
30.如權(quán)利要求17-29中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括用于將表示具體簽名序列組的參照發(fā)送到第二收發(fā)器的裝置，并且第二收發(fā)器使用所述參照來獲取待用的簽名序列組方案。
31.一種用于多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)，其特征在于，該發(fā)射機(jī)包括用于將第一簽名序列發(fā)送到接收機(jī)的裝置，其中所述第一簽名序列選自第一組簽名序列，所述第一簽名序列取自一組零相關(guān)區(qū)序列。
32.—種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)，其具有在至少第一收發(fā)器與第二收發(fā)器之間通信的通信資源，其特征在于，所述通信系統(tǒng)包括執(zhí)行權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述方法的第一收發(fā)器與第二收發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多用戶蜂窩通信系統(tǒng)中的序列處理方法。該方法包括步驟第一收發(fā)器接收包含第一簽名序列的信號，該信號由第二收發(fā)器發(fā)送，其中該第一簽名序列選自第一組簽名序列，該第一組簽名序列取自一組零相關(guān)區(qū)序列；在第一收發(fā)器中，使所接收信號與至少一個(gè)取自第二組簽名序列的簽名序列相關(guān)。
文檔編號H04W56/00GK102316575SQ20111020205
公開日2012年1月11日 申請日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者奧斯卡·莫里茲, 布蘭尼斯拉夫·波波維奇 申請人:華為技術(shù)有限公司