CN101005304A - 无线通信系统中小区搜索的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种无线通信系统中小区搜索的方法，包括步骤：基站在同步信道中指示广播信道传输位置的模式；用户设备根据同步信道中的信息来获取广播信道的位置并读取相应的广播信道进行译码。本发明支持多播/广播与单播业务复用的灵活性，同时有效地利用时域的分集效果来提高广播信道的译码性能。

Description

无线通信系统中小区搜索的设备和方法

技术领域

本发明涉及涉及无线通信系统，特别是涉及无线通信系统中小区搜索的设备和方法。

背景技术

目前，3GPP标准化组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进(Long Term Evolution，以下简称LTE)。在众多的物理层传输技术当中，正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称为OFDM)技术以其较高的频谱利用率，较低的处理复杂度，成为所有下行方案中比较有前途的一种。

OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。(1)OFDM技术一个显著的优势是由于数据分别在多个子载波上并行传输，每个子载波上的符号的长度相应增长，对信道时延不敏感；通过进一步给每个符号上加入保护间隔，即引入循环前缀(CP，Cyclic Prefix)，在信道时延小于循环前缀长度的情况下，可以完全消除符号间干扰(ISI)。这样，每个子载波都经历了平坦衰落信道。(2)OFDM技术的频谱利用率高，OFDM信号在频域上实际是有交叠的，这种交叠在很大程度上提高了频谱利用率。(3)OFDM技术的抗窄带干扰和频率选择性衰落的能力较强。通过信道编码和交织可以使OFDM具有频率分集和时间分集作用，从而有效地对抗窄带干扰和频率选择性衰落。(4)OFDM技术调制可通过基带IFFT变换实现，而IFFT/FFT有成熟的快速计算方法，可以方便地在DSP芯片和硬件结构中实现。

多播/广播是一种从一个数据源向多个目标传送数据报文的技术。在传统移动网络中，小区广播业务允许低比特速率数据通过小区共享广播信道向所有用户发送，属于消息类业务。现在，人们对移动通信的需求已不再满足于电话和消息业务。随着Internet的迅猛发展，大量多媒体业务涌现出来，其中一些应用业务要求多个用户能同时接收相同数据，如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育、互动游戏等。这些移动多媒体业务与一般的数据相比，具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。为了支持新的需求，有效地利用移动网络资源，现有的3GPP规范标准化了多播/广播业务，在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空口接口资源。

现有的LTE的下行OFDM系统的帧结构如图1所示。无线资源以帧为结构(101-103)，帧长与WCDMA相同，为10ms；每个无线帧细分为多个子帧(104-107)(目前的结果是每帧包含20个子帧，帧长为0.5ms)；每个子帧根据承载的业务的不同包含多个OFDM符号，对于单播业务每个子帧包含7个符号(108)，对于多播/广播业务每个子帧包含6个符号(109)。在LTE系统中，需要有效的同时支持单播业务和多播/广播业务，最可能的复用方式为时分复用(TDM)。其中单播业务的OFDM的符号只需要比较短的循环前缀(CP，大约4.8μs)。对于多播/广播业务，考虑到LTE系统中不倾向于要求系统同步，以及各个小区传播时延的影响，多播/广播业务的OFDM符号必须配置比较长的CP(大约16.7μs)。正是由于单播OFDM符号和多播/广播OFDM符号需要配置的CP长度不同，导致了相应子帧内可以包含的OFDM符号的数目不一样(单播业务7个符号，多播/广播业务6个符号)。

在OFDM系统中，如果用户的数据被映射到连续的子载波上，则是局部式传输。如果用户的数据被映射到分散的子载波上，则是分布式传输。同一小区内的用户设备所使用的子载波通常不会重叠，这种资源分配方式被称为在频域的正交资源分配。在时域的正交资源的分配方式是基站对同一小区内的用户设备使用不同的子帧或OFDM符号来传输数据。综合频域和时域的资源分配方式，在OFDM系统中可以将下行的资源以时域和频域二维格的方式分配给用户。

无线通信系统中，小区搜索的设计是非常重要的一个方面。小区搜索的定义有两方面：一方面是指用户设备在开机后，搜索并接入网络的过程；另一方面是指移动终端已经接入网络后，为了切换等无线资源管理的需要而搜索当前小区外的其他小区的过程。在前一种情况中，由于用户设备通常没有更多的可以参考的信息，搜索的过程通常会较长，如大于几百毫秒；在后一种情况时，由于用户设备可以从当前小区获得邻近小区的信息，小区搜索的某些步骤可以省略，因而搜索的过程通常较短，如小于几十毫秒。

在宽带码分多址(Wideband CDMA，以下简称WCDMA)系统中，小区搜索分三步实现：

第一步：时隙(Slot)同步。在WCDMA中，基站在每个时隙中发射主同步码(Primary Synchronization Code)。全网络使用相同的主同步码。用户设备使用匹配滤波器(与主同步码相匹配)对接受到的信号进行操作，即通过检测匹配滤波器输出的峰值来确定时隙的定时关系。

第二步：帧同步及扰码组识别。在WCDMA中，同主同步码类似，基站在每个时隙中发射次同步码(Secondary Synchronization Code)。与主同步码不同的是，次同步码有16个。小区在每一帧的15个时隙当中各发射一个次同步码。有64个次同步码的序列对应着扰码组，并且这64个序列的循环移位的序列均不相同，因而用户设备可以通过相关所有的次同步码的序列的可能性来获得扰码组并且确定帧的定时关系。

第三步：识别扰码。在WCDMA中，每个小区下行发射的数据都被扰码所加扰。每个小区有一个主扰码(Primary Scrambling Code)，广播信道、主公共导频等均采用主扰码来加扰。WCDMA系统中最大可支持512个主扰码，每8个主扰码一组对应着1个扰码组。当用户设备在第二步获得扰码组的信息后，用户设备可以通过对主公共导频相关的结果来测试8个可能的主扰码。当用户设备识别主扰码后，用户设备可以利用公共导频进行信道估计来译码并读取广播信道的信息。

在LTE系统中，小区搜索的设计目前假设的流程如图2所示。

上述图2中的201用户设备通过搜索主同步码获得帧的定时。主同步码在LTE中也是全网络一致的，但是只在特定的子帧内发射。这样当用户设备通过匹配滤波器获取了主同步码的定时关系后，就已经取得了帧定时关系。

上述图2中的202用户设备通过搜索次同步码获得扰码组。同WCDMA类似，次同步码是小区相关的。不同之处在于次同步码同主同步码相似，只在特定的子帧内发射。用户设备通过相关所有可能的次同步码来识别小区所使用的次同步码。当次同步码获取后，用户设备同时获取了当前小区所使用的扰码组。

上述图2中的203用户设备通过与公共导频相关获得扰码。与WCDMA类似，一个扰码组内有多个扰码。这样当用户设备在步骤202中获取了扰码组的信息后，通过对公共导频相关的结果可以测试并识别小区所使用的扰码。

上述图2中的204用户设备译码读取广播信道的信息。与WCDMA类似，用户设备可以利用公共导频进行信道估计来译码并读取广播信道的信息。

对于LTE中的小区搜索过程，为了最大限度地利用时域的分集效果，通常会将广播信道分散在无线帧中传输。由于多播/广播与单播业务通常是时分复用的并且多播/广播的子帧与单播的子帧包含的OFDM符号个数以及CP的长度不同，这样在一个无线帧内，会同时并存有不同结构的子帧。为了提供最大限度的复用多播/广播与单播业务的可能性，网络规划需要支持可变比例的多播/广播与单播业务。极端的例子是整个网络均是多播/广播业务，即全部资源用来实现数字电视业务，这样在无线帧的20个子帧中，19个子帧为长CP子帧，而只有一个子帧用来传输同步信道和广播信道。另外一个极端的例子是整个网络均是单播业务，这样在无线帧的20个子帧中，20个子帧均为短CP子帧，其中有一个子帧用来传输同步信道，而广播信道可以分布在多个子帧内以增强时域的分集效果。通常系统会同时有多播/广播和单播业务，即有多个长CP子帧和多个短CP子帧。

现有的小区搜索的设计是固定广播信道的传输在一个或多个子帧内。这种固定的方式需要标准至少分配若干个子帧是短CP子帧用来传输广播信道。这种传输方式的缺点是不能有效地支持多播/广播与单播业务复用的灵活性，同时不能对于广播信道的译码有效地利用时域的分集效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线通信系统中小区搜索的设备和方法。

按照本发明的一方面，一种无线通信系统中小区搜索的方法，包括步骤：

基站在同步信道中指示广播信道传输位置的模式；

用户设备根据同步信道中的信息来获取广播信道的位置并读取相应的广播信道进行译码。

按照本发明的另一方面，一种无线通信系统中小区搜索的方法，包括步骤：

基站发射一个小区相关的同步码，所述的同步码对应着一个扰码组；

用户设备根据同步码来获取帧的定时和扰码组。

按照本发明的另一方面，一种无线通信系统中的进行小区搜索的用户设备，包括接收部分，还包括：

物理信道解复用器，用于从接收信号中解复用出次同步信道、广播信道和其他物理信道；

小区搜索控制模块，用于从次同步信道中获得的次同步码获取广播信道的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而控制物理信道解复用器在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上解复用出广播信道。

按照本发明的另一方面，一种无线通信系统中的发射同步信道和广播信道的基站设备，包括发射部分，还包括：

同步信道和广播信道控制模块，用于根据长CP子帧与短CP子帧的比例来决定所使用的次同步码和扰码，以及广播信道的位置模式和广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而确定如何传输次同步码和广播信道；

所述的发射装置将次同步码和广播信道发射到无线信道中。

按照本发明的另一方面，一种无线通信系统中的进行小区搜索的用户设备，包括接收部分，还包括：

物理信道解复用器，用于从接收信号中解复用出同步信道、广播信道和其他物理信道；

小区搜索控制模块，用于从同步信道中获得的同步码获取广播信道的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而控制物理信道解复用器在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上解复用出广播信道。

按照本发明的另一方面，一种无线通信系统中的发射同步信道和广播信道的基站设备，包括发射部分，还包括：

同步信道和广播信道控制模块，用于根据长CP子帧与短CP子帧的比例来决定所使用的同步码和扰码，以及广播信道的位置模式和广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而确定如何传输同步码和广播信道；

所述的发射装置将同步码和广播信道发射到无线信道中。

本发明支持多播/广播与单播业务复用的灵活性，同时有效地利用时域的分集效果来提高广播信道的译码性能。

附图说明

图1是LTE中下行OFDM系统的帧结构；

图2是LTE中现有的小区搜索的操作；

图3是用户设备根据广播信道的位置模式进行小区搜索的操作；

图4是基站发射同步信道和广播信道的设备图；

图5是用户设备进行小区搜索的设备图；

图6是广播信道在所有短CP子帧中传输时的广播信道位置模式的示例图；

图7是广播信道在所有短CP子帧中传输时的广播信道具体传输资源的示例图；

图8是广播信道在部分短CP子帧中传输时的广播信道位置模式的示例图；

图9是广播信道在部分短CP子帧中传输时的广播信道具体传输资源的示例图；

图10是基站的发射机的硬件框图的一个示例；

图11是用户设备的接收机的硬件框图的一个示例；

图12是使用一个同步码的设计中小区搜索的操作；

图13是使用一个同步码的设计中用户设备根据广播信道的位置模式小区搜索的操作。

具体实施方式

本发明提出了一种无线通信系统中小区搜索的设备和方法。

基站在同步信道中指示广播信道传输位置的模式

为了支持多播/广播与单播业务复用的灵活性，系统中定义了多个广播信道传输位置的模式。该位置模式指示了广播信道在一个无线帧中具体由某一个或某几个子帧来发射。由于广播信道传输小区相关的信息，因而在短CP子帧内传输。广播信道传输位置的模式主要由长CP子帧与短CP子帧的比例来决定。通常长CP子帧与短CP子帧的比例根据多播/广播业务与单播业务的比例来确定。另外长CP子帧与短CP子帧的比例也可以参考小区半径的配置来确定。同时一种广播信道的位置模式也对应着广播信道在每个子帧内的具体传输资源，即使用了哪些时域、频域的资源。在保持广播信道在无线帧内的总开销不变的前提下，当广播信道传输的子帧个数增加时，相应地在每个子帧内占用的资源数目应当相应地减少。

基站通过次同步码来指示广播信道传输位置的模式。即将若干个次同步码归为一组，用来指示广播信道传输位置的模式。假设有M个广播信道传输位置的模式P₁，P₂，......，P_M，有N个次同步码S₁，S₂，......，S_N，并且N≥M(通常为了便于网络部署，N＞＞M)。一种通过次同步码来指示广播信道传输位置的模式的方法是：定义 (其中 表示向上取整操作)。则模式P₁所对应的次同步码是S₁至S_Z，模式P₂所对应的次同步码是S_Z+1至S_2Z，......，模式P_i(i＜M)所对应的次同步码是S_(i-1)Z+1至S_iZ，......，模式P_M所对应的次同步码是S_(M-1)Z+1至S_N。需要注意的是通常N是M的整数倍，但是上述的算法同样适用于N不是M整数倍的情形。

由于次同步码对应着多个扰码，而扰码是小区相关的，为了避免相邻的小区选择相同的扰码，网络可以规定每个小区对应于特定的长CP子帧与短CP子帧的比例所选择的扰码(从而也定义了所选择的次同步码)。网络应当确保不同小区所能选择的扰码的集合的交集为空。仍以上文的假设为例，另外假设有NQ个扰码(Q≥1)R₁，R₂，......，R_NQ，并且设定次同步码与扰码的对应关系如下：次同步码S₁对应于扰码R₁至R_Q，次同步码S₂对应于扰码R_Q+1至R_2Q，......，次同步码S_i对应于扰码R_(i-1)Q+1至R_iQ，......，次同步码S_N对应于扰码R_(N-1)Q+1至R_NQ。对应于小区1，可以分配其对应于广播信道传输位置的模式P_i(广播信道传输位置的模式与长CP子帧与短CP子帧的比例一一对应)所使用的次同步码为S_(i-1)Z+1，而扰码为R_(i-1)ZQ+1。而对应于小区2，可以分配其对应于广播信道传输位置的模式P_i所使用的次同步码为S_(i-1)Z+2，而扰码为R_{((i-1)Z+1)Q+1}。依此类推。

在上文所述的次同步码与扰码的对应关系中，不同的次同步码对应的扰码组不同。在这种方式下，当小区使用不同的次同步码时，其所使用的扰码也发生变化。另外一种方式是多个次同步码对应相同的扰码组，这样当小区使用不同的次同步码时，其所使用的扰码不变。

用户设备根据同步信道中的信息来获取广播信道的位置并读取相应 的广播信道进行译码

当用户设备在进行小区搜索时，其过程如图3所示。

上述图3中的301用户设备通过搜索主同步码获得帧的定时。该过程同过程201相同。

上述图3中的302用户设备通过搜索次同步码获得扰码组并获取广播信道的位置模式。同过程202相比较，本过程多了一步获取广播信道的位置模式的操作。以上文中的广播信道传输位置的模式和次同步码的对应关系为例，当用户设备检测到次同步码为S_i时，即扰码组为S_i时(次同步码与扰码组是一一对应的关系)，用户设备可推断出广播信道的位置模式为

。

上述图3中的303用户设备通过与广播信道所在子帧内的公共导频相关获得扰码。同过程203相比较，在本过程中，用户设备通过广播信道的位置模式获知广播信道所在子帧的位置并且只处理这些子帧内的公共导频。

上述图3中的304用户设备译码读取广播信道的信息。同过程204相比较，在本过程中，用户设备通过广播信道的位置模式获知广播信道所在子帧的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源。这样用户设备在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上接收广播信道并译码读取广播信道的信息。

如图4所示基站发射同步信道和广播信道的设备图中，基站的同步信道和广播信道控制模块401是本发明的体现。基站的同步信道和广播信道控制模块401根据长CP子帧与短CP子帧的比例来决定所使用的次同步码和扰码，以及广播信道的位置模式和广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而确定如何传输次同步码和广播信道并相应地在发射装置402中发射。具体的基站发射硬件框图在实施例中给出。

如图5所示用户设备进行小区搜索的设备图中，用户设备的小区搜索控制模块504是本发明的体现。501接收装置将基站发送的射频信号进行接收，进行射频接收和模数转换等处理后在模块502物理信道解复用器中解复用出次同步信道503、广播信道505和其他物理信道506。小区搜索控制模块504根据从次同步信道中获得的次同步码获取广播信道的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而控制模块502物理信道解复用器在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上解复用出广播信道505。具体的用户设备接收硬件框图在实施例中给出。

实施例

参照0附图，下面给出了本发明的四个实施例。为了避免使本专利的描述过于冗长，在下面的说明中，略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。

第一实施例

本实0施例中广播信道在所有的短CP子帧中传输。

在本实施例中，次同步码所指示的广播信道的位置模式实际上是长CP子帧与短CP子帧的复用模式。图6是这种方式下的广播信道位置模式的示例图。在图6中，图例601代表短CP子帧而图例602代表长CP子帧。图6中有4种广播信道的位置模式，模式P₁中有1个短CP子帧，19个长CP子帧，该模式对应着多播/广播业务为当前网络业务的主要部分；模式P₂中有10个短CP子帧，10个长CP子帧，该模式对应着多播/广播业务与单播业务的业务量比较接近；模式P₃中有15个短CP子帧，5个长CP子帧，该模式对应着单播业务占绝大多数；模式P₄中有20个短CP子帧，没有长CP子帧，该模式对应着网络中只有单播业务，没有多播/广播业务。对应于每一种广播信道位置模式，同时规定其所对应的广播信道在每个子帧内的具体传输资源。图7是这种方式下的广播信道具体传输资源的示例图。在图7中，图例701代表广播信道而图例702代表其他信道。为简化起见，该示意图中只给出了前20个子载波的分配情况，但是可以根据该示意图的原则来扩展到更多子载波的情形。在该示例图中，只给出了每个短CP子帧内广播信道占用的具体的时域和频域的资源。当在一个无线帧内有多个子帧传输广播信道时(如模式P₂，P₃和P₄)，每个子帧可以使用相同的资源分配方式，或者是有所不同，例如每个子帧中占有的频率资源可以有不同的频率偏移以增加频域的分集性能。在图7中，模式P₁用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的所有可用的子载波；模式P₂用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的1/10可用的子载波；模式P₃用了子帧中的1个OFDM符号，并且用了这1个OFDM符号中的1/5可用的子载波；模式P₄用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的1/20可用的子载波。考虑到每种模式所使用的短CP子帧的个数，这4种模式中广播信道在无线帧内的总开销不变。

假设系统中有64个次同步码S₁，S₂，......，S₆₄，512个扰码R₁，R₂，......，R₅₁₂，并且设定次同步码与扰码的对应关系如下：次同步码S₁对应于扰码R₁至R₈，次同步码S₂对应于扰码R₉至R₁₆，......，次同步码S_i对应于扰码R_8(i-1)+1至R_8i，......，次同步码S₆₄对应于扰码R₅₀₅至R₅₁₂。另外设定广播信道的位置模式与次同步码的对应关系如下：模式P₁所对应的次同步码是S₁至S₁₆，模式P₂所对应的次同步码是S₁₇至S₃₂，模式P₃所对应的次同步码是S₃₃至S₄₈，模式P₂所对应的次同步码是S₄₉至S₆₄。对小区所分配的次同步码为S₁，S₁₇，S₃₃和S₄₉，而相对应的扰码分别是R₁，R₁₂₉，R₂₅₇和R₃₈₅。

当小区所使用的广播信道的位置模式为P₁时，使用的次同步码是S₁，使用的扰码是R₁。用户设备在进行小区搜索时，当检测到次同步码为S₁时，用户设备判断出广播信道的位置模式为P₁。由于模式P₁中只有第1个子帧为短CP子帧，用户设备对该子帧内的公共导频进行相关来测试扰码R₁至R₈，并检测到小区使用的扰码为R₁。用户设备然后按照图7中模式P₁所指示的广播信道的具体传输资源来接收广播信道并译码读取广播信道的信息。

图10显示了应用本实施例的基站的发射机的硬件框图的一个示例。基站的同步信道和广播信道控制模块401根据长CP子帧与短CP子帧的比例来决定所使用的次同步码和扰码，以及广播信道的位置模式和广播信道在每个子帧内的具体传输资源，即同步信道和广播信道控制模块401选择模块1006中所使用的次同步码，并且控制物理信道复用器1011中对广播信道的复用方式。广播信息1001在信道编码模块1002中编码，经过速率匹配模块1003处理后，接着在交织器1004内进行交织并在模块1005中调制，然后在模块1011中与其他物理信道复用。由同步信道和广播信道控制模块401选择的次同步码1006经过模块1007调制后在模块1011中与其他物理信道复用。主同步码1008经过模块1009调制后在模块1011中与其他物理信道复用。物理信道复用器1011将调制后的广播信道，主同步信道，次同步信道以及其他下行信道进行复用。这种复用方式既可以是时域上的复用，也可以是频域上的复用。经过复用后的频域信号由IFFT模块1012变换为时域信号。然后信号在模块1013中加上CP以消除子载波间的干扰，并经过数/模转换器1014将数字信号转变为模拟信号。之后信号进入射频发射机1015进行射频相关的操作。从射频发射机出来的信号通过天线1016发射到无线信道中。

图11显示了应用本实施例的用户设备的接收机的硬件框图的一个示例。基站下行发射的信号由用户设备的天线1118接收，进入用户设备的射频接收机1117。射频接收机的主要任务是调整振荡器，并作自动增益控制。接收信号然后在模/数转换器1116内从模拟信号抽样为数字信号。数字信号在模块1115中去除CP，并且经过FFT模块1114从时域信号转变为频域信号并在模块502物理信道解复用器中解复用出次同步信道1110、广播信道1107、主同步信道1112和其他下行信道1113。解复用出的广播信道1107在模块1106中进行频域均衡来去除无线信道对信号施加的影响，然后在模块1105中解调，模块1104中解交织，模块1103中解速率匹配，模块1102中信道译码恢复出发射的广播信息1101。解复用出的次同步信道1110经过匹配滤波器1109相关出次同步码1108并将其送至小区搜索控制模块504。解复用出的主同步信道1112经过匹配滤波器1111相关来获取小区的定时。小区搜索控制模块504根据次同步码1108获取广播信道的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而控制模块502物理信道解复用器在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上解复用出广播信道1107。

第二实施例

本实施例中广播信道在部分的短CP子帧中传输。

在本实施例中，次同步码所指示的广播信道的位置模式仅仅是广播信道的位置信息，并不包括长CP子帧与短CP子帧的复用模式，用户设备需要在译码读取广播信道后获知确切的长CP子帧与短CP子帧的复用模式。图8是这种方式下的广播信道位置模式的示例图。在图8中，图例801代表传输广播信道的短CP子帧而图例802代表其他子帧。其他子帧是指在用户设备获得次同步码得到广播信道的位置模式后，无法识别这些子帧具体是长CP子帧还是短CP子帧；只有在译码读取广播信道后才能获知确切的长CP子帧与短CP子帧的复用模式。图8中有4种广播信道的位置模式，模式P₁中有1个短CP子帧用于传输广播信道；模式P₂中有2个短CP子帧用于传输广播信道；模式P₃中有3个短CP子帧用于传输广播信道；模式P₄中有4个短CP子帧用于传输广播信道。对应于每一种广播信道位置模式，同时规定其所对应的广播信道在每个子帧内的具体传输资源。图9是这种方式下的广播信道具体传输资源的示例图。在图9中，图例901代表广播信道而图例902代表其他信道。为简化起见，该示意图中只给出了前20个子载波的分配情况，但是可以根据该示意图的原则来扩展到更多子载波的情形。在该示例图中，只给出了每个短CP子帧内广播信道占用的具体的时域和频域的资源。当在一个无线帧内有多个子帧传输广播信道时(如模式P₂，P₃和P₄)，每个子帧可以使用相同的资源分配方式，或者是有所不同，例如每个子帧中占有的频率资源可以有不同的频率偏移以增加频域得分集性能。在图9中，模式P₁用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的所有可用的子载波；模式P₂用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的1/2可用的子载波；模式P₃用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的1/3可用的子载波；模式P₄用了子帧中的3个OFDM符号，并且用了这3个OFDM符号中的1/4可用的子载波。考虑到每种模式所使用的短CP子帧的个数，这4种模式中广播信道在无线帧内的总开销不变。

具体的基站根据长CP子帧与短CP子帧的比例选择扰码和同步码以及广播信道的位置模式，以及用户设备进行小区搜索的过程与实施例一类似。区别之处在于基站需要在广播信道中通知长CP子帧与短CP子帧的复用模式，而用户设备在小区搜索过程中需要从广播信道中读取此信息。

第三实施例

在上文所述的小区搜索的设计中，基站在下行传输的同步信道既包括主同步信道，也包括次同步信道。主同步信道中传输主同步码，次同步信道中传输次同步码。主同步码是全网络一致的，用于获取帧的定时；而次同步码是小区相关的，用于获取扰码组，以及在本专利中用来指示广播信道传输位置的模式。

另外一种小区搜索的设计是基站在下行传输的同步信道中只包含一个同步码。该同步码是小区相关的。该同步码既起到了上文所述的主同步码的作用，即获取帧的定时，又起到了上文所述的次同步码的作用，即获取扰码组。在这种方式下，每个次同步码对应着一个扰码组，而每个扰码组内有多个扰码。

在该设计中，用户设备进行小区搜索的流程如图12所示。

上述图12中的1201用户设备通过同步码获得帧的定时。同步码在时域上传输时其前后两部分是相同的。这样用户设备通过相关可以获取同步码的定时关系，从而取得了帧定时关系。

上述图12中的1202用户设备通过搜索同步码获得扰码组。用户设备通过搜索所有可能的同步码来识别小区所使用的同步码。当同步码获取后，用户设备同时获取了当前小区所使用的扰码组。

上述图12中的1203用户设备通过与公共导频相关获得扰码。当用户设备在步骤1202中获取了扰码组的信息后，通过对公共导频相关的结果可以测试并识别小区所使用的扰码。

上述图12中的1204用户设备译码读取广播信道的信息。在该步骤中，用户设备可以利用公共导频进行信道估计来译码并读取广播信道的信息。

第四实施例

将实施例三与用同步信道指示广播信道传输位置的模式的步骤相结合，可以用同步码来指示广播信道传输位置的模式。上文所述的次同步码与广播信道的位置模式的对应关系也适用于同步码与广播信道的位置模式的对应关系；上文所述的次同步码与扰码的对应关系也适用于同步码与扰码的对应关系。另外上文所述的用户设备根据检测到的次同步码来获取广播信道的位置模式的方法也适用于用户设备根据检测到的同步码来获取广播信道的位置模式的方法。

将该设计与用同步信道指示广播信道传输位置的模式的步骤相结合时，用户设备进行小区搜索的流程如图13所示。

上述图13中的1301用户设备通过同步码获得帧的定时。该过程同过程1201相同。

上述图13中的1302用户设备通过搜索同步码获得扰码组并获取广播信道的位置模式。同过程1202相比较，本过程多了一步获取广播信道的位置模式的操作，即根据同步码与广播信道的位置模式的对应关系来获取广播信道的位置模式。

上述图13中的1303用户设备通过与广播信道所在子帧内的公共导频相关获得扰码。该过程同过程303相同。

上述图13中的1304用户设备译码读取广播信道的信息。该过程同过程304相同。

Claims (21)

1.一种无线通信系统中小区搜索的方法，包括步骤：

基站在同步信道中指示广播信道传输位置的模式；

用户设备根据同步信道中的信息来获取广播信道的位置并读取相应的广播信道进行译码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述基站通过次同步码来指示广播信道传输位置的模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于当有M个广播信道传输位置的模式P₁，P₂，......，P_M，有N个次同步码S₁，S₂，......，S_N时，定义

其中 表示向上取整操作，模式P₁所对应的次同步码是S₁至S_Z，模式P₂所对应的次同步码是S_Z+1。至S_2Z，......，模式P_i(i＜M)所对应的次同步码是S_(i-1)Z+1至S_iZ，......，模式P_M所对应的次同步码是S_(M-1)Z+1至S_N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述广播信道的位置模式指示着广播信道在每个子帧内的具体传输资源。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的每个次同步码对应着若干个扰码。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于网络规定每个小区对应于特定的长CP子帧与短CP子帧的比例所选择的扰码。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述广播信道传输位置的模式是长CP子帧与短CP子帧的复用模式。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述广播信道在部分的短CP子帧中传输。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述基站在广播信道中通知长CP子帧与短CP子帧的复用模式。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于用户设备在小区搜索过程中从广播信道中读取长CP子帧与短CP子帧的复用模式。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述用户设备进行小区搜索时包括步骤：

a)用户设备通过搜索主同步码获得帧的定时；

b)用户设备通过搜索次同步码获得扰码组并获取广播信道的位置模式；

c)用户设备通过与广播信道所在子帧内的公共导频相关获得扰码；

d)用户设备根据广播信道的位置模式在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上接收广播信道并译码读取广播信道的信息。

12.一种无线通信系统中小区搜索的方法，包括步骤：

基站发射一个小区相关的同步码，所述的同步码对应着一个扰码组；

用户设备根据同步码来获取帧的定时和扰码组。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述扰码组内包含多个扰码。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于用户设备进行小区搜索时的步骤包括：

a)用户设备通过搜索同步码获得帧的定时；

b)用户设备通过搜索同步码获得扰码组并获取广播信道的位置模式；

c)用户设备通过与广播信道所在子帧内的公共导频相关获得扰码；

d)用户设备根据广播信道的位置模式在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上接收广播信道并译码读取广播信道的信息。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于还包括步骤：

基站通过同步码指示广播信道传输位置的模式；

用户设备根据同步信道中的信息来获取广播信道的位置并读取相应的广播信道进行译码。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：当有M个广播信道传输位置的模式门，P₁，P₂，......，P_M，有N个同步码S₁，S₂，......，S_N时，定义

其中

表示向上取整操作，模式P₁所对应的同步码是S₁至S_Z，模式P₂所对应的同步码是S_Z+1至S_2Z，......，模式P_i(i＜M)所对应的同步码是S_(i-1)Z+1至S_iZ，......，模式P_M所对应的同步码是S_(M-1)Z+1至S_N。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于网络规定每个小区对应于特定的长CP子帧与短CP子帧的比例所选择的扰码。

18.一种无线通信系统中的进行小区搜索的用户设备，包括接收部分，还包括：

物理信道解复用器，用于从接收信号中解复用出次同步信道、广播信道和其他物理信道；

小区搜索控制模块，用于从次同步信道中获得的次同步码获取广播信道的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而控制物理信道解复用器在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上解复用出广播信道。

19.一种无线通信系统中的发射同步信道和广播信道的基站设备，包括发射部分，还包括：

同步信道和广播信道控制模块，用于根据长CP子帧与短CP子帧的比例来决定所使用的次同步码和扰码，以及广播信道的位置模式和广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而确定如何传输次同步码和广播信道；

所述的发射装置将次同步码和广播信道发射到无线信道中。

20.一种无线通信系统中的进行小区搜索的用户设备，包括接收部分，还包括：

物理信道解复用器，用于从接收信号中解复用出同步信道、广播信道和其他物理信道；

小区搜索控制模块，用于从同步信道中获得的同步码获取广播信道的位置以及广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而控制物理信道解复用器在相应的广播信道所使用的时域和频域资源上解复用出广播信道。

21.一种无线通信系统中的发射同步信道和广播信道的基站设备，包括发射部分，还包括：

同步信道和广播信道控制模块，用于根据长CP子帧与短CP子帧的比例来决定所使用的同步码和扰码，以及广播信道的位置模式和广播信道在每个子帧内的具体传输资源，从而确定如何传输同步码和广播信道；

所述的发射装置将同步码和广播信道发射到无线信道中。

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