CN101350665A - 大带宽无线通信系统中终端的同步方法及组帧方法 - Google Patents

Abstract

一种大带宽无线通信系统中终端的同步方法，包括：将系统带宽分为多个工作频段；如被分为奇数倍，则在其中一个工作频段设置同步信道，在其余工作频段分别设置同步跟踪信号；如被分为偶数倍，则在以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内设置同步信道且在各工作频段分别设置同步跟踪信号，或在其中一个工作频段设置同步信道且在其余工作频段及以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内分别设置同步跟踪信号；终端搜索网络，在同步信道上完成初始同步后，继续完成小区搜索和在网络侧的注册，网络侧为该终端分配工作频段；终端收到网络侧为其分配的工作频段信息后，如需调整工作频段，则通过分配的工作频段中的同步跟踪信号完成同步。

Description

大带宽无线通信系统中终端的同步方法及组帧方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，尤其涉及一种大带宽无线通信系统中终端的同步方法及组帧方法。

背景技术

4G(第四代移动通信)系统比第三代移动通信系统具有更高的频谱效率，4G系统的目标是2010年前使移动用户数据传输速率达到100Mbit/s，静止用户数据传输速率达到1Gbit/s。

4G无线通信系统的带宽可高达100MHz，并且带宽可变，方便4G系统全网根据业务需求灵活设置各个小区的系统带宽。通常，公共控制信道(其中包括同步信道SCH、广播信道BCH等)设置在系统的中心频段，如图1所示，即公共控制信道的中心频点与系统的中心频点重合。但是，由于目前终端UE的带宽(即终端的接入能力，也可简称为终端能力)通常不大于20M，如果终端工作在基站的高频段或低频段，则会接收不到基站的公共控制信道；而如果终端都工作在基站的中心频段，又会造成基站带宽资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大带宽无线通信系统中终端的同步方法及组帧方法，提供了一种在超大带宽系统或可变带宽系统中为接入终端分配工作频段及后期进行同步的可行性方案。

为解决上述问题，本发明提供了一种大带宽无线通信系统中终端的同步方法，包括以下步骤：

a、将系统带宽分为多个工作频段；如所述系统带宽被分为奇数倍，则在其中一个工作频段设置同步信道，在其余工作频段分别设置同步跟踪信号；如所述系统带宽被分为偶数倍，则在以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内设置同步信道且在各工作频段分别设置同步跟踪信号，或在其中一个工作频段设置同步信道且在其余工作频段及以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内分别设置同步跟踪信号；

b、终端搜索网络，在所述同步信道上完成初始同步后，继续完成小区搜索和在网络侧的注册，网络侧为所述终端分配工作频段；

c、所述终端收到网络侧为其分配的工作频段信息后，如需调整工作频段，则通过分配的所述工作频段中的同步跟踪信号完成同步。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

步骤a中，是以系统支持的最小带宽终端的带宽为单位带宽，将系统带宽等分为多个工作频段。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

步骤a中，将所述同步信道设置在系统中心频点处，如系统带宽被等分为奇数倍，该信道同时也作为所在工作频段的信道。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

步骤c中，所述终端收到网络侧为其分配的工作频段信息后，如分配的不是其当前所在工作频段，则将频率调整到所分配的工作频段，然后在该工作频段上作同步调整，否则无需调整。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

步骤c中，所述终端在工作频段做同步调整或连续同步时，如果发生失步，则首先在工作频段连续做同步，如果达到设定时延没有完成同步，则判定网络中没有此工作频段，跳回所述同步信道重新搜索网络，进行初始同步。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

步骤a中，所述系统带宽内的同步信道与同步跟踪信号位于同一时域。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

步骤a中，所述系统带宽内的同步信道及各同步跟踪信号以时分的方式分布在不同的时域上。

本发明还提供了一种系统组帧方法，包括：

将系统带宽分为多个频段；如所述系统带宽被分为奇数倍，则在其中一个工作频段中设置同步信道，在其余工作频段中分别设置同步跟踪信号；如所述系统带宽被分为偶数倍，则在以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内设置同步信道且在各工作频段分别设置同步跟踪信号，或在其中一个工作频段中设置同步信道且在其余工作频段及以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内分别设置同步跟踪信号；所述单位带宽是系统支持的最小带宽终端的带宽。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述同步信道与各同步跟踪信号设置在相应工作频段的中心位置处，所述同步信道与各同步跟踪信号位于同一时域或者分布在不同的时域上，所述同步信道占用一个或多个OFDM符号。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述同步信道设置在系统中心频点处，如系统带宽被等分为奇数倍，该信道同时也作为所在工作频段的信道。

采用本发明，可以在比较小的开销情况下，有效合理的解决大带宽下同步的问题。此方法对于同步性能来讲，和小带宽下的同步性能是一样的。对于资源开销来讲，此方法的开销是比较小的。如果选择同步信道和同步跟踪信道时分时，对于同步信道的功率无任何损耗，使得同步性能有一定的增益。

附图说明

图1为具有不同带宽的系统的同步信道位置示意图；

图2是本发明系统带宽划分及同步信道设置的第一示例的示意图；

图3是本发明系统带宽划分及同步信道设置的第二示例的示意图；

图4是本发明系统带宽划分及同步信道设置的第三示例的示意图；

图5是本发明系统带宽划分及同步信道设置的第四示例的示意图；

图6是本发明实施例终端与大带宽无线通信系统同步的流程图。

具体实施方式

本发明提出了大带宽系统下终端的一种同步方法。在本方法中，首先将大带宽系统的系统带宽划分成多个工作频段，然后终端搜索网络，先通过设置在固定频段中的同步信道完成同步及注册后，网络侧为终端分配相应的工作频段，终端根据分配调整到工作频段并完成同步调整或重新同步。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

系统帧结构中，先划分系统带宽，划分原则是以支持最小带宽终端的带宽为单位等分系统带宽后形成多个工作频段。当系统带宽被等分为奇数个工作频段时，在其中一个工作频段的中心位置(或该工作频段内的其它规定位置)处设置一个同步信道(SCH)，在其它每一工作频段的中心位置(或该工作频段内的其它规定位置)处分别设置一同步跟踪信号，并在各个工作频段分别设置广播信道(BCH)，与处于相同工作频段的同步信道或同步跟踪信号相匹配，其中，在上述其它频段工作的终端可用该频段内的同步跟踪信号进行同步以及跟踪，该同步跟踪信号为同步序列。当系统带宽被等分为偶数个工作频段时，在中心频点处(或以该中心频点为中心的一个单位带宽范围内的其它规定位置)设置一组SCH和BCH，在每一工作频段的中心位置(或该工作频段内的其它规定位置)处设置一同步跟踪信号及相应的BCH；或是在某一个工作频段的中心位置(或该工作频段内的其它规定位置)处设置一个同步信道(SCH)及相应的BCH，而在中心频点处(或以该中心频点为中心的一个单位带宽范围内的其它规定位置)及除上述设置了同步信道的工作频段外的其它工作频段的中心位置(或该工作频段内的其它规定位置)处分别设置一个同步跟踪信号及相应的BCH。

下面举两个划分系统带宽的示例。第一示例如图2所示，系统带宽为60M，系统中最小能力(即带宽最小)的终端的带宽为20M，以20M为单位将系统带宽等分成三个工作频段。在中心频点所在的工作频段中设置同步信道、广播信道，在其它工作频段中设置同步跟随信号、广播信道(广播信道在图中略去，图3～5亦如此)。图2中示出的同步信道SCH占用一个OFDM(正交频分复用)符号的情况，在其它实施例中，同步信道SCH还可占用多个OFDM符号。第二示例如图3所示，系统带宽为40M，系统中最小能力的终端的带宽为20M，于是以20M为单位将系统带宽等分成两个工作频段，在每个工作频段中设置同步跟踪信号和广播信道。由于系统带宽被偶数倍等分，因此可在中心频点处加设了一组同步信道和广播信道。

图4所示的第三示例的带宽划分与第一示例相同，但是中心频点所在的工作频段上的同步信道与其它工作频段中的同步跟踪信号在时域上均相互错开，分布在不同的OFDM符号上。图5所示的第四示例的带宽划分与第二示例相同，但是中心频点处的同步信道与各工作频段中的同步跟踪信号在时域上均相互错开，分布在不同的OFDM符号上。图4和图5中的工作频段的SCH位置为示意图，其可以在各个频段的任何位置。

以上几种帧结构各有特点。图2和3提供的帧结构可以在占用较少OFDM符号的情况下，完成同步。相对来讲，比较节省资源的。图4和5提供的帧结构可以解决过大覆盖的问题。

如图6所示，基于以上帧结构，本实施例终端初始同步的流程包括以下步骤：

步骤601：终端开机或者由其它位置转入本小区后，搜索网络，通过固定频段中的同步信道完成初始的下行同步，并获取广播信道信息；

步骤602：终端解析广播信道信息，完成小区搜索；

步骤603：终端监测到网络后，进行上行随机接入，完成终端在网络侧的注册；

步骤604：网络侧的基站为终端分配工作频段，并将分配信息下发给终端；

基站可以根据终端的移动速度进行频率资源的分配。比如，可以为高速终端分配中心频段，而给其余终端分配其它频段；所述高速终端的定义同本领域的普遍理解。这样做的目的是为了让高速终端能够更好地实现同步，并且充分利用带宽资源，因为非高速终端不容易出现信号偏差，将这些终端指定到其它频段上后，即使一段时间才进行一次同步，也基本不会出现失步现象；而对于高速终端，则使其能按帧同步定时接收到同步信号，以保证其同步的可靠性。

步骤605：终端接收到基站下发的工作频段分配信息后，如分配的不是当前所在工作频段，则进行工作频段调整；

进行工作频段调整时，终端将其频率调整或微调到分配的工作频段上。如分配的是当前所在工作频段则不需要再调整。

步骤606：终端在工作频段上作同步调整或同步；

终端进行工作频段调整后，因为频段调整可能造成时延，因此需要在新的工作频段上根据该频段上的同步跟踪信号进行同步调整，如频段调整造成失步，则需要在新的工作频段上重新进行同步。

之后，在终端失步时，终端跳回上述固定频段按上述流程重新搜索网络以进行重新同步。

应该说明的是，上述实施例的方案还可以有一些变化的方式，例如，各个工作频段的同步信道和广播信道可以不设置在该工作频段的中心位置，而是在该频段的任意位置。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种大带宽无线通信系统中终端的同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将系统带宽分为多个工作频段；如所述系统带宽被分为奇数倍，则在其中一个工作频段设置同步信道，在其余工作频段分别设置同步跟踪信号；如所述系统带宽被分为偶数倍，则在以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内设置同步信道且在各工作频段分别设置同步跟踪信号，或在其中一个工作频段设置同步信道且在其余工作频段及以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内分别设置同步跟踪信号；

b、终端搜索网络，在所述同步信道上完成初始同步后，继续完成小区搜索和在网络侧的注册，网络侧为所述终端分配工作频段；

c、所述终端收到网络侧为其分配的工作频段信息后，如需调整工作频段，则通过分配的所述工作频段中的同步跟踪信号完成同步。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，

步骤a中，是以系统支持的最小带宽终端的带宽为单位带宽，将系统带宽等分为多个工作频段。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

步骤a中，将所述同步信道设置在系统中心频点处，如系统带宽被等分为奇数倍，该信道同时也作为所在工作频段的信道。

4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

步骤c中，所述终端收到网络侧为其分配的工作频段信息后，如分配的不是其当前所在工作频段，则将频率调整到所分配的工作频段，然后在该工作频段上作同步调整，否则无需调整。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，

步骤c中，所述终端在工作频段做同步调整或连续同步时，如果发生失步，则首先在工作频段连续做同步，如果达到设定时延没有完成同步，则判定网络中没有此工作频段，跳回所述同步信道重新搜索网络，进行初始同步。

6、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

步骤a中，所述系统带宽内的同步信道与同步跟踪信号位于同一时域。

7、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

步骤a中，所述系统带宽内的同步信道及各同步跟踪信号以时分的方式分布在不同的时域上。

8、一种系统组帧方法，其特征在于，

将系统带宽分为多个频段；如所述系统带宽被分为奇数倍，则在其中一个工作频段中设置同步信道，在其余工作频段中分别设置同步跟踪信号；如所述系统带宽被分为偶数倍，则在以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内设置同步信道且在各工作频段分别设置同步跟踪信号，或在其中一个工作频段中设置同步信道且在其余工作频段及以系统中心频点为中心的一个单位带宽的范围内分别设置同步跟踪信号；所述单位带宽是系统支持的最小带宽终端的带宽。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述同步信道与各同步跟踪信号设置在相应工作频段的中心位置处，所述同步信道与各同步跟踪信号位于同一时域或者分布在不同的时域上，所述同步信道占用一个或多个0FDM符号。

10、如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述同步信道设置在系统中心频点处，如系统带宽被等分为奇数倍，该信道同时也作为所在工作频段的信道。

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