CN101155021A - 移动通信中的同步方法和同步系统 - Google Patents

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CN101155021A CNA2006101404258A CN200610140425A CN101155021A CN 101155021 A CN101155021 A CN 101155021A CN A2006101404258 A CNA2006101404258 A CN A2006101404258A CN 200610140425 A CN200610140425 A CN 200610140425A CN 101155021 A CN101155021 A CN 101155021A
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    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
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Abstract

本发明公开了一种移动通信中的同步方法，预先设置多个加权因子和互补序列，该方法包括以下步骤：利用所述多个加权因子对所述互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并发送给接收方；接收方对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。本发明还公开了一种移动通信中的同步系统。本发明通过多个加权因子对一个互补序列进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成的序列作为同步信号发送到接收方，接收方再对同步信号进行高效格雷相关器匹配，根据匹配结果实现了与发送方的同步。

Description

移动通信中的同步方法和同步系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别涉及移动通信中的同步方法和移动通信中的同步系统。
背景技术
在正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统、或者演进的通用陆地无线接入(Evolved Universal Terrestrial RadioAccess，E-UTRA)系统等移动通信系统中，发送方与接收方在时间和频率上的同步是极为重要的。其中，发送方和接收方可以分别为网络设备和终端。
以E-UTRA系统为例，根据协议规定，在实现同步时，发送方可以通过主同步信道(P-SCH)向接收方发送作为同步信号的P-SCH信号，接收方可以通过检测获得与发送方的同步。其中，P-SCH信号可以为OFDM信号，也可以为时域或者频域信号。
在各种检测方法中，基于复制的滑动相关方法的计算量较大。如果同步信号是周期信号，可以采用差分相关方法来检测。但是，差分相关方法会产生较宽的相关峰，不适于实现精确的同步定时。另外，还可以通过基于复制的滑动相关和差分相关的混合相关方法来实现接收方与发送方的同步。
实现上述同步方法的关键在于作为同步信号的P-SCH信号。然而，目前E-UTRA协议中没有明确同步信号的具体实现方式，因而无法实现接收方与发送方的同步。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种移动通信中的同步方法，能够实现接收方与发送方的同步。
本发明还提供一种移动通信中的同步系统，能够实现接收方与发送方的同步。
本发明提供的一种移动通信中的同步方法中，预先设置多个加权因子和互补序列，包括以下步骤：
利用所述多个加权因子对所述互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并发送给接收方；
接收方对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。
所述预先设置互补序列为：设置一对互补序列；
所述进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号为：从该对互补序列中任意选择一个互补序列，将该互补序列复制为多个，并分别通过多个加权因子对复制生成的多个相同的互补序列进行加权，再将加权后的互补序列串行连接，构成作为同步信号的序列。
所述接收方对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配为：根据预先存储的互补序列，对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，所述预先存储的互补序列与同步信号中的互补序列相同。
所述匹配结果为：通过对同步信号进行高效格雷相关器匹配得到的相关值序列；
所述根据匹配结果与发送方取得时频同步为：利用高效格雷相关器匹配得到的相关值序列和预先存储的加权因子，获得用于实现同步的时延，所述预先存储的加权因子与同步信号中的加权因子相同。
所述互补序列为二进制互补序列。
所述加权因子为二进制数。
所述发送方为基站，所述接收方为终端。
本发明提供的一种移动通信中的同步系统中，包括：发送方和接收方，其中，
发送方存储预先设置的多个加权因子和互补序列；利用所述多个加权因子对所述互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并将同步信号发送给接收方；
接收方接收来自发送方的同步信号；将所述同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。
所述接收方包括：高效格雷相关单元和同步单元，其中，
高效格雷相关单元存储预先设置的互补序列；根据存储的互补序列对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，并将匹配结果发送给同步单元，所述存储的互补序列与同步信号中的互补序列相同；
所述匹配结果为：通过对同步信号进行高效格雷相关器匹配得到的相关值序列；
同步单元存储预先设置的多个加权因子；根据来自高效格雷相关器的相关值序列和存储的加权因子，获得用于实现同步的时延，所述存储的加权因子与同步信号中的加权因子相同。
所述发送方为基站，所述接收方为终端。
由上述技术方案可见，本发明通过多个加权因子对一个互补序列进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成的序列作为同步信号，并发送到接收方，接收方再对该同步信号进行高效格雷相关器(Efficient GolayCorrelator，EGC)匹配，根据匹配结果实现了与发送方的同步。
附图说明
图1为本发明中移动通信中的同步方法的示例性流程图。
图2为本发明实施例中移动通信中的同步系统的结构图。
图3为本发明实施例中移动通信中的同步方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明的基本思想是：通过多个加权因子对一个互补序列进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成的序列作为同步信号发送到接收方；接收方再根据该同步信号实现与发送方的同步。
其中，进行加权运算的互补序列为一对互补序列中的一个二进制互补序列或者复值互补序列；该对互补序列和加权因子为预先设置的；接收方与发送方的同步为时频同步。
本发明中的移动通信中的同步系统包括：发送方和接收方，其中，
发送方存储预先设置的多个加权因子和互补序列；利用预先设置的多个加权因子对预先设置的互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并将同步信号发送给接收方；
接收方接收来自发送方的同步信号；将该同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。
上述系统中，接收方根据存储的互补序列，对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配；接收方进一步根据高效格雷相关器匹配结果和存储的加权因子，获取用于实现同步的时延。发送方和接收方可以为网络设备和终端。其中，接收方存储的互补序列和加权因子，分别与构成同步信号的互补序列和加权因子相同。
图1为本发明中移动通信中的同步方法的示例性流程图。如图1所示，本发明移动通信中的同步方法包括以下步骤：
预先设置多个加权因子和互补序列；其中，预先设置的互补序列可以为一对互补序列；
步骤101，利用预先设置的多个加权因子对预先设置的互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并发送给接收方；
步骤102，接收方对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。
上述步骤101中，发送方级连构成同步信号的过程可以表示为：从预先设置的互补序列中任意选择一个互补序列，将该互补序列复制为多个，并分别通过多个加权因子对复制生成后的多个相同的互补序列进行加权，再将多个加权后的互补序列串行连接，即级连，构成一个作为同步信号的序列；发送方可以通过P-SCH将作为同步信号的序列发送给接收方。
上述流程中，接收方根据预先设置的互补序列中的一个，对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，用于进行高效格雷相关器匹配的互补序列与同步信号中的互补序列相同。
其中，用于实现同步的序列，即同步信号，可以表示为：
同步信号＝[C0×A，C1×A，……，CM-1×A]，
其中，A为一对互补序列中的一个长度为N的互补序列；C0，C1，……，CM-1为M个加权因子；该加权因子和互补序列A也存储在接收方。
如果A为二进制互补序列，即格雷互补序列，则加权因子相应地为二进制1或者-1，这样能够简化接收方与发送方的同步操作。
同步信号的双重复结构(M＝2)能够最大化地保证频偏估计范围，因此，为了有效提高在高多普勒频率下的检测，可以对同步信号的分段进行继续时域重复的相关，然后对得到的相关值进行非相干累加。
下面，结合具体实施例，对本发明移动通信中的同步系统和移动通信中的同步方法进行详细说明。
本实施例中，以移动通信系统为E-UTRA系统、发送方为基站、接收方为终端、同步信号为P-SCH信号为例。
图2为本发明实施例中移动通信中的同步系统的结构图。如图2所示，本发明移动通信中的同步系统包括：基站201和终端202。
其中，基站201又包括：同步信号单元211和调制单元212。
同步信号单元211存储预先设置的多个加权因子和互补序列；利用预先设置的多个加权因子对预先设置的互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成P-SCH信号，并将P-SCH信号发送给调制单元212。
其中，P-SCH信号可以为：由一个互补序列通过多个加权因子，进行加权运算得到的结果级连构成的序列，并表示为：[C0×A，C1×A，……，CM-1×A]。其中，A为预先设置的一对互补序列中的一个长度为N的互补序列；C0，C1，……，CM-1为预先设置的M个加权因子。
调制单元212对接收到的P-SCH信号进行调制处理，并将处理后的P-SCH信号发送给终端202。
终端202包括：解调单元221、高效格雷相关单元222和同步控制单元223。
解调单元221将来自基站201的P-SCH信号进行解调处理，并将解调后的P-SCH信号发送给高效格雷相关单元222。
高效格雷相关单元222存储互补序列A；根据预先存储的互补序列，对接收到的P-SCH信号进行EGC匹配，并将匹配结果发送给同步控制单元223。
其中，高效格雷相关单元222中预先存储的互补序列与构成P-SCH信号的互补序列A相同；匹配结果为相关值序列。
同步控制单元223存储预先设置的多个加权因子；利用来自高效格雷相关单元222的匹配结果和预先存储的加权因子，获得用于实现同步的时延。
其中，预先存储的加权因子和构成P-SCH信号的加权因子C0～CM-1相同；同步控制单元223的工作原理可以与现有获取同步时延的原理相同。
上述系统中，基站201和终端202还可以包括例如用于信号放大、混频等其它功能单元；当基站201作为接收方时，也可以包括高效格雷相关单元和同步单元；终端202也可以作为发送方，可以包括同步信号单元。
下面，对本发明实施例中的移动通信中的同步方法进行详细说明。
图3为本发明实施例中移动通信中的同步方法的流程图。如图3所示，本发明移动通信中的同步方法包括以下步骤：
步骤301，利用预先设置的多个加权因子对预先设置的互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成的序列作为P-SCH信号。
本步骤之前，预先设置多个加权因子和互补序列；预先设置的互补序列可以为一对互补序列。
上述步骤301中，用于加权运算的一个互补序列为互补序列A，构成P-SCH的过程可以为：先复制M个互补序列A，然后将复制生成的M个互补序列A，分别与加权因子C0～CM-1进行加权运算，得到M个加权运算结果，即C0×A、……、CM-1×A，再将M个加权运算结果串连起来，构成一个序列，作为P-SCH信号。
其中，P-SCH信号可以表示为：
P-SCH＝[C0×A，C1×A，……，CM-1×A]，
其中，A为预先设置的一对互补序列中的一个长度为N的互补序列；C0，C1，……，CM-1为预先设置的M个加权因子；该加权因子和互补序列A也存储在终端中。
步骤302，基站将P-SCH信号经过调制等处理后，发送给终端。
本步骤中，基站通过P-SCH将作为同步信号的序列发送给终端。
步骤303，终端对接收到的P-SCH信号进行解调等处理。
步骤304，终端根据预先存储的互补序列A对P-SCH信号进行EGC匹配。
本步骤中，终端中预先存储的互补序列A与用于构成P-SCH信号的互补序列A相同；通过EGC匹配得到的匹配结果为相关值序列。
步骤305，终端根据匹配结果和预先存储的加权因子，获得用于同步的时延。
本步骤中，预先存储的加权因子和构成P-SCH信号的加权因子C0～CM-1相同。
上述步骤304～步骤305为终端获取用于实现同步的时延的过程，获取时延的过程可以与现有的获取时延过程相同。
本实施例中，也可以由终端作为发送方，基站作为接收方，此时，也可以通过上述流程来实现接收方与发送方的同步。
本实施例是以移动通信系统为E-UTRA系统为例，本发明的技术方案也适用于OFDM系统、WCDMA系统等其他移动通信系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动通信中的同步方法，其特征在于，预先设置多个加权因子和互补序列，该方法包括以下步骤：
利用所述多个加权因子对所述互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并发送给接收方；
接收方对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设置互补序列为：设置一对互补序列；
所述进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号为：从该对互补序列中任意选择一个互补序列，将该互补序列复制为多个，并分别通过多个加权因子对复制生成的多个相同的互补序列进行加权，再将加权后的互补序列串行连接，构成作为同步信号的序列。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收方对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配为：根据预先存储的互补序列，对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，所述预先存储的互补序列与同步信号中的互补序列相同。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述匹配结果为：通过对同步信号进行高效格雷相关器匹配得到的相关值序列；
所述根据匹配结果与发送方取得时频同步为：利用高效格雷相关器匹配得到的相关值序列和预先存储的加权因子，获得用于实现同步的时延，所述预先存储的加权因子与同步信号中的加权因子相同。
5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述互补序列为二进制互补序列。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加权因子为二进制数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送方为基站，所述接收方为终端。
8.一种移动通信中的同步系统，其特征在于，包括：发送方和接收方，其中，
发送方存储预先设置的多个加权因子和互补序列；利用所述多个加权因子对所述互补序列中的一个进行加权运算，将得到的多个加权运算结果级连构成同步信号，并将同步信号发送给接收方；
接收方接收来自发送方的同步信号；将所述同步信号进行高效格雷相关器匹配，并根据匹配结果与发送方取得同步。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述接收方包括：高效格雷相关单元和同步单元，其中，
高效格雷相关单元存储预先设置的互补序列；根据存储的互补序列对接收到的同步信号进行高效格雷相关器匹配，并将匹配结果发送给同步单元，所述存储的互补序列与同步信号中的互补序列相同；
所述匹配结果为：通过对同步信号进行高效格雷相关器匹配得到的相关值序列；
同步单元存储预先设置的多个加权因子；根据来自高效格雷相关器的相关值序列和存储的加权因子，获得用于实现同步的时延，所述存储的加权因子与同步信号中的加权因子相同。
10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述发送方为基站，所述接收方为终端。
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