CN101385259A - 用于生成下行链路信号的方法和用于搜索小区的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于生成下行链路信号的设备和小区搜索设备。所述生成下行链路信号的设备利用一个唯一小区标识码组和多个帧同步标识序列来生成下行链路信号，利用多个唯一小区标识码组和多个帧同步标识序列来生成下行链路信号，或者利用多个唯一小区标识码组和一个帧同步标识序列来生成下行链路信号。小区搜索设备通过帧同步标识序列和唯一小区标识码，而获得帧同步并标识小区。

Description

用于生成下行链路信号的方法和用于搜索小区的方法

技术领域

本发明涉及一种用于生成下行链路信号的方法和用于执行小区搜索的方法。更具体地，本发明涉及一种用于在基于正交频分复用(OFDM)方案的蜂窝系统中搜索小区的方法。

背景技术

对于蜂窝系统中的初始同步，终端应该能够基于基站的信号实现时间同步和频率同步。此外，终端应该能够执行小区搜索。在实现初始同步之后，终端应该能够跟踪时间和频率，并且，为了进行切换，它应该能够实现时间和频率同步并执行关于相邻小区的小区搜索。

小区搜索的示范技术参见在IEEE VTC Fall，OFDM Section IV-6(2005年9月)中发布的论题，其中提出了帧结构的两种方案。在第一方案中，一个帧被划分为四个时间块，在该四个时间块中分别分配同步标识信息、小区组标识信息、唯一小区标识信息、和同步标识信息。在第二方案中，一个帧被划分为四个时间块，其中在第一和第三时间块中分配同步标识信息和唯一小区标识信息，而在第二和第四时间块中分配同步标识信息和小区组标识信息。

根据第一方案，仅仅在第一时间块中获得码元同步。因此，在终端的开启或异构网络之间的切换期间，在预定义的4.5毫秒内的迅速同步获取可能变得不可能。此外，难以通过积累用于迅速同步获取的同步标识信息来获取分集增益。

另一方面，根据第二方案，对于帧同步，唯一小区标识信息或小区组标识信息应该同时与同步获取相关。因此，小区搜索处理复杂，并且迅速的小区搜索很难。

作为小区搜索的另一技术，已经提出了使用单独的前导码，以便获取同步并搜索小区。然而，这样的技术不能应用到不涉及前导码的系统。此外，由于前导码位于帧中的前面，所以终端应该等待随后的帧，以在不是帧开始的时间处获取同步。特别地，尽管终端在执行GSM模式、WCDMA模式和3GPP LTE模式切换之中的切换时应该在4.5毫秒内获取初始码元同步，但是可能存在由于仅通过帧单元获取同步而不能在4.5毫秒内获取初始码元同步的情况。

发明内容

技术问题

本发明的技术目的是提供一种通过迅速同步获取来搜索小区的方法、以及一种使能迅速同步获取的生成下行链路信号的方法。

技术方案

根据本发明示范实施例的用于生成预定小区的下行链路信号的方法包括:生成包括多个同步间隔的下行链路帧；在所述多个同步间隔中排列与预定小区对应的唯一小区标识码组，从而在时域中形成多个重复图案；将下行链路帧变换为时域信号；以及通过在时域信号中将多个帧同步标识序列分别施加到所述多个同步间隔，来生成下行链路信号。

此时，所述帧同步标识序列可包括分别与所述多个重复图案对应的多个正交标识码；以及所述生成下行链路信号的步骤可包括通过将所述多个正交标识码分别与多个重复图案相乘来生成下行链路信号。

另一方面，生成下行链路信号的步骤可包括通过用帧同步标识序列替换所述多个重复图案的一部分来生成下行链路信号。

根据本发明又一示范实施例的用于生成预定小区的下行链路信号的方法包括:生成包括多个同步间隔的下行链路帧；分别在所述多个同步间隔中排列多个唯一小区标识码组，从而能在时域中形成多个重复图案；将下行链路帧变换为时域信号；以及通过在时域信号中将一个帧同步标识序列施加到所述多个同步间隔的每一个，来生成下行链路信号。

根据本发明又一示范实施例的用于生成预定小区的下行链路信号的方法包括:生成包括多个同步间隔的下行链路帧，所述多个同步间隔形成多个同步间隔组；在所述多个同步间隔中排列多个唯一小区标识码组，从而在时域中形成多个重复图案；将下行链路帧变换为时域信号；以及通过在时域信号中将多个帧同步标识序列分别施加到所述多个同步间隔，来生成下行链路信号。所述多个唯一小区标识码组分别对应于所述多个同步间隔组，所述多个帧同步标识序列分别对应于包括在同步间隔组中的多个同步间隔，排列所述多个唯一小区标识码组的步骤包括在与其对应的同步间隔组的同步间隔中排列所述多个唯一小区标识码组，以及生成下行链路信号的步骤包括将所述多个帧同步标识序列施加到对应的同步间隔。

根据本发明示范实施例的用于搜索小区的方法包括:接收具有包括多个同步间隔的帧的下行链路信号；通过将分别被施加到所述多个同步间隔的多个帧同步标识序列施加到下行链路信号来获得帧同步；基于帧同步从下行链路信号中提取时域的同步间隔码元；将时域的同步间隔码元变换为在施加帧同步标识序列之前的前一形式的同步间隔码元；将前一形式的同步间隔码元变换为频域码元；从频域码元提取唯一小区标识码组；以及利用所述唯一小区标识码组来标识小区。

此时，所述帧同步标识序列可包括分别与多个重复图案对应的多个正交标识码。

此外，此时，获得帧同步的步骤可包括:通过将帧同步标识序列与下行链路信号相乘来生成相乘后的信号；生成通过将相乘后的信号延迟与重复图案对应的延迟时间而获得的延迟信号；通过将相乘后的信号和延迟信号相关来生成相关结果；以及通过相关结果的幅度获得码元同步和帧同步。

根据本发明又一示范实施例的用于搜索小区的方法包括:接收具有包括多个同步间隔的帧的下行链路信号，所述多个同步间隔形成多个同步间隔组；通过将分别对应于所述多个同步间隔组的多个帧同步标识序列施加到下行链路信号来获得初步帧同步；基于初步帧同步提取对应于初步帧同步的多个同步间隔码元；将多个同步间隔码元变换为在施加所述多个帧同步标识序列之前的前一形式的多个同步间隔码元；将所述前一形式的多个同步间隔码元变换为多个频域码元；从所述多个频域码元的每一个提取多个唯一小区标识码组；以及利用所述多个唯一小区标识码组和初步帧同步来获得帧同步；并利用所述多个唯一小区标识码组来标识小区。

根据本发明又一示范实施例的用于搜索小区的方法包括:接收具有包括多个同步间隔的帧的下行链路信号；通过将一个帧同步标识序列施加到下行链路信号来确定所述多个同步间隔的位置；基于所述多个同步间隔的位置从下行链路信号提取分别对应于所述多个同步间隔的多个同步间隔码元；将所述多个同步间隔码元变换为在施加帧同步标识序列之前的多个同步间隔码元；将所述前一形式的多个同步间隔码元变换为多个频域码元；从所述多个频域码元的每一个提取多个唯一小区标识码组；利用所述多个同步间隔的位置和所述多个唯一小区标识码组来获得帧同步；以及利用所述多个唯一小区标识码组来标识小区。

附图说明

图1是示出了根据本发明示范实施例的基于OFDM的下行链路帧的帧配置图；

图2是示出了根据本发明示范实施例的基于OFDM的同步块的帧配置图；

图3是示出了根据本发明示范实施例的基于OFDM的下行链路子帧的帧配置图；

图4是示出了根据本发明示范实施例的下行链路帧的带宽可伸缩性的图；

图5是示出了根据本发明又一示范实施例的下行链路帧的带宽可伸缩性的图；

图6是示出了根据本发明示范实施例的用于生成下行链路信号的设备的框图；

图7是示出了根据本发明第一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法的流程图；

图8是示出了根据本发明又一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法的流程图；

图9是示出了根据本发明又一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法的流程图；

图10是示出了根据本发明示范实施例的帧同步施加器(applier)的操作的示意图；

图11是示出了根据本发明又一示范实施例的帧同步施加器的操作的示意图；

图12是示出了根据本发明示范实施例的执行小区搜索的移动站的框图；

图13是示出了根据本发明第一示范实施例的小区搜索方法的流程图；

图14是示出了从根据图10的示范实施例生成的下行链路信号检测同步的同步检测器的框图；

图15是示出了从根据图11的示范实施例生成的下行链路信号检测同步的同步检测器的框图；

图16是示出了根据本发明示范实施例的由信号提取器输出的信号的图；

图17是示出了根据本发明第二示范实施例的小区搜索方法的流程图；

图18是示出了根据本发明第三示范实施例的小区搜索方法的流程图。

具体实施方式

在接下来的详细描述中，只简单地通过图示而已经仅示出并描述了本发明的特定示范实施例。如本领域的技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同方式来修改，而都不脱离本发明的精神或范围。因此，所述图和描述被实际上认为是图示性的而不是限制性的。在说明书中的相同附图标记始终指定相同的元件。

此外，除非明确地相反描述，词语“包括”和诸如“包含”或“含有”之类的变形将被理解为意指包括所陈述的元件但是不排除任何其它元件。

下文中，将参考图1到图5描述根据本发明示范实施例的基于OFDM的下行链路帧的结构。

图1是示出了根据本发明示范实施例的基于OFDM的下行链路帧的帧配置图。在图1中，水平轴是时间轴，而垂直轴是频率轴或副载波轴。

如图1所示，根据本发明示范实施例的下行链路帧10具有10毫秒的时间间隔，并包括四个同步块11。每个同步块11具有2.5毫秒的时间间隔并包括五个子帧12。每个子帧12具有0.5毫秒的时间间隔，并因此下行链路帧10总共包括二十个子帧12。

图2是示出了根据本发明示范实施例的基于OFDM的同步块的帧配置图。

如图2所示，每个同步块11包括五个子帧12，并且每个子帧12包括七个OFDM码元。尽管根据本发明示范实施例的同步块11包括与一个OFDM码元间隔对应的同步间隔13作为同步块的开始间隔，如图2所示，但是不一定限于此。也就是说，同步块11可在同步块11的任意间隔中包括同步间隔13，并且它可包括多于一个同步间隔13。根据图2的示范实施例，同步间隔13的重复时间段与五个子帧12的总时间之和相同。

如图2所示，根据本发明示范实施例的子帧12包括含有导频码元的导频间隔14，并且导频间隔14对应于1个OFDM码元间隔。然而，它并非必须限于此。也就是说，子帧12可包括多于一个导频间隔14。此外，尽管导频码元可根据如图2所示的时分复用(TDM)结构而位于一个OFDM码元间隔中，但它们还可根据频域-时域杂散(dispersion)(也称为散分复用(SDM:scattered division multiplexing))结构而位于多于一个OFDM码元间隔中。

图3是示出了根据本发明示范实施例的基于OFDM的下行链路子帧12的帧配置图。

如图3所示，根据本发明示范实施例的子帧12包括同步间隔13、导频间隔14和数据间隔15。

多个唯一小区标识码(下文中，也称为唯一小区标识码组)位于与同步间隔13的公共同步信道对应的频域中。此时，多个唯一小区标识码的元素按照预定间距排列。根据图3，两个唯一小区标识码排列在公共同步信道中，并且两个唯一小区标识码的元素按照一个副载波的间距排列。唯一小区标识码可表达为接下来的等式1。

(等式1)

$C^{\left(k\right)}=\{c_0^{\left(k\right)},c_1^{\left(k\right)},...,c_{N_G-1}^{\left(k\right)}\}$

在等式1中，k表示唯一小区标识码编号，并且N_G表示唯一小区标识码的长度。根据本发明的示范实施例，N_G可表示分配给公共同步信道的可用副载波的总数的一半。

其间，可使用Hadamard序列、Gold序列、Golay序列、KAZAC序列、广义线性调频(GCL:generalized chirp-like)序列、伪噪声(PN)序列等，以便获得唯一小区标识码。根据GCL序列的唯一小区标识码的元素(c_n ^(k))可表达为等式2。

(等式2)

$c_n^{\left(k\right)}=\exp \{-j2\mathrm{\πk}\frac{n(n+1)}{2N_G}\},$      n＝0，1，…，N_G-1

其间，根据本发明示范实施例的多个唯一小区标识码可排列在公共同步信道的频域中，如图3所示。这是为了使得诸如使用1.25MHz带宽的移动站和使用2.5MHz带宽的移动站之类的使用各种带宽的移动站能够在支持图4和图5所示的可伸缩带宽的移动通信系统中接收它们的唯一小区标识码。根据本发明的示范实施例，公共同步信道可使用排除了DC副载波的中央带宽1.25MHz或5MHz。当公共同步信道的频域是1.25MHz时，在对应频域中的副载波的数目为76，并因此N_G等于38。

导频间隔14包括导频码元，并且它还可包括除导频码元之外的数据码元。

数据间隔15包括数据码元。

下文中，参考图6到图10描述根据本发明示范实施例的用于生成下行链路信号的设备100。

图6是示出了根据本发明示范实施例的用于生成下行链路信号的设备100的框图。

如图6所示，用于生成下行链路信号的设备100包括下行链路帧发生器110、快速逆傅立叶变换(IFFT)计算器120、帧同步施加器130、和发射机140。

图7是示出了根据本发明第一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法的流程图。

首先，下行链路帧发生器110生成如图1到图3所示的下行链路帧(S110)。也就是说，下行链路帧发生器110生成包括多个同步间隔的帧，并在下行链路帧的所述多个同步间隔中排列唯一小区标识码组。此时，下行链路帧发生器110可在下行链路帧中排列该唯一小区标识码组，从而在时域中形成多个重复图案。例如，当下行链路帧发生器110按照一个副载波的间隔在下行链路帧中排列唯一小区标识码组的元素时，形成两个重复图案。

随后，IFFT计算器120通过对由下行链路帧发生器110生成的下行链路帧执行IFFT变换来生成时间轴信号(S120)。

帧同步施加器130通过将多个帧同步标识序列施加到由IFFT计算器120生成的时间轴上的信号的同步间隔13，来生成下行链路信号(S130)。此时，帧同步施加器130将不同的帧同步标识序列施加到在下行链路帧中包括的多个同步间隔13。也就是说，根据本发明第一示范实施例的帧同步施加器130所施加的多个帧同步标识序列分别对应于包括在下行链路帧中的多个同步间隔13。

发射机140将帧同步施加器130所生成的下行链路信号变换为模拟信号，并然后在对其进行调制/解调之后通过天线将其传送到小区区域(S140)。

根据本发明的第一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法，生成下行链路帧，使得唯一小区标识码组和帧同步标识序列如接下来的等式3排列。

(等式3)

[((m，k)，0).((m，k)，1)，((m，k)，2)，((m，k)，3)]

在等式3中，(m，k)表示根据本发明第一示范实施例在四个同步间隔中排列的唯一小区标识码组，并且0到3表示分别被施加到四个同步间隔的帧同步标识序列的索引号。

根据本发明的第一示范实施例，移动站可通过帧同步标识序列获得帧同步，并可利用唯一小区标识码组标识小区。

图8是示出了根据本发明又一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法的流程图。

首先，下行链路帧发生器110生成如图1到图3所示的下行链路帧(S210)。也就是说，下行链路帧发生器110生成包括多个同步间隔的帧，并在下行链路帧的所述多个同步间隔中排列多个唯一小区标识码组。此时，所述多个同步间隔形成一个同步间隔组，并且该下行链路帧包括多个同步间隔组。此外，所述多个唯一小区标识码组分别对应于所述多个同步间隔组。下行链路帧发生器110在对应同步间隔组的同步间隔中排列所述多个唯一小区标识码组。

随后，IFFT计算器120通过对由下行链路帧发生器110生成的下行链路帧执行IFFT变换来生成时域信号(S220)。

帧同步施加器130通过将多个帧同步标识序列施加到由IFFT计算器120生成的时间轴上的信号的同步间隔13来生成下行链路信号(S230)。此时，所述多个帧同步标识序列分别对应于包括在同步间隔组中的所述多个同步间隔。因此，帧同步施加器130将帧同步标识序列施加到对应的同步间隔。

发射机140将帧同步施加器130所生成的下行链路信号变换为模拟信号，并然后在对其进行调制/解调之后通过天线将其传送到小区区域(S240)。

根据本发明的第二示范实施例的用于生成下行链路信号的方法，生成下行链路帧，使得唯一小区标识码组和帧同步标识序列如接下来的等式4排列。

(等式4)

[((m，k)，0)，((m，k)，1)，((m，l)，0)，((m，l)，1)]

等式4示出了包括两个同步间隔组的下行链路帧的结构。此时，每个同步间隔组包括两个同步间隔。在等式4中，(m，k)表示根据本发明第二示范实施例在四个同步间隔中的前面两个同步间隔中排列的唯一小区标识码组，而(m，l)表示根据本发明第二示范实施例在四个同步间隔中的后面两个同步间隔中排列的唯一小区标识码组。此外，0和1是被施加到这四个同步间隔的帧同步标识序列的索引号。

根据本发明的第二示范实施例，移动站可利用帧同步标识序列而仅获得帧同步的一部分，并仅在考虑唯一小区标识码组之后才可获得全帧同步。此外，移动站可利用唯一小区标识码组来标识小区。也就是说，(m，k)和(m，1)这两个唯一小区标识码组指明一个小区。

根据本发明的第二示范实施例，尽管与根据本发明的第一示范实施例的情况相比可标识小区的一半，但是因为移动站可利用两个帧同步标识序列获得帧同步，所以减少了复杂度。

图9是示出了根据本发明又一示范实施例的用于生成下行链路信号的方法的流程图。

首先，下行链路帧发生器110生成如图1到图3所示的下行链路帧(S310)。也就是说，下行链路帧发生器110生成包括多个同步间隔的帧，并在下行链路帧的所述多个同步间隔中排列多个唯一小区标识码组。也就是说，下行链路帧发生器110排列的所述多个唯一小区标识码组分别对应于所述多个同步间隔。

随后，IFFT计算器120通过对由下行链路帧发生器110生成的下行链路帧执行IFFT变换来生成时间轴上的信号(S320)。

帧同步施加器130通过将一个帧同步标识序列施加到由IFFT计算器120生成的时间轴上的信号的同步间隔13，来生成下行链路信号(S330)。

发射机140将帧同步施加器130所生成的下行链路信号变换为模拟信号，并然后在对其进行调制/解调之后通过天线将其传送到小区区域(S340)。

根据本发明的第三示范实施例的用于生成下行链路信号的方法，生成下行链路帧，使得唯一小区标识码组和帧同步标识序列如接下来的等式5排列。

(等式5)

[((m，k)，0)，((m，l)，0)，((l，m)，0)，((k，m)，0)]

在等式5中，(m，k)、(m，l)、(l，m)和(k，m)表示根据本发明第三示范实施例在四个同步间隔中排列的唯一小区标识码组，并且0表示施加到这四个同步间隔的帧同步标识序列的索引号。

根据本发明的第三示范实施例，移动站不能通过帧同步标识序列获得帧同步，并且仅在考虑唯一小区标识码组之后才可获得帧同步。此外，移动站可利用唯一小区标识码组来标识小区。也就是说，(m，k)、(m，l)、(l，m)和(k，m)这四个唯一小区标识码组指明一个小区。

根据本发明的第三示范实施例，尽管与根据本发明的第一示范实施例的情况相比可标识小区的四分之一，但是因为移动站可利用一个帧同步标识序列获得帧同步，所以减少了复杂度。

下文中，将参考图10和图11描述根据本发明示范实施例的帧同步施加器130。

图10是示出了根据本发明示范实施例的帧同步施加器的操作的示意图。

根据图10的示范实施例，一个帧同步标识序列包括两个正交标识码。因此，根据图10的示范实施例的帧同步施加器130将这两个正交标识码分别与在由IFFT计算器120生成的时域信号的同步间隔中形成的两个重复图案相乘。

第x帧同步标识序列可表达为接下来的等式6。

(等式6)

G^(x|u，v)＝(g^(u)，g^(v))

如在等式3中，第x帧同步标识序列包括第u正交标识码和第v正交标识码。也就是说，帧同步标识序列的索引号x被确定为正交标识码的两个索引号(u，v)的组合。

另一方面，第u正交标识码和第v正交标识码可表达为接下来的等式7。

(等式7)

$g^{\left(u\right)}=\{g_0^{\left(u\right)},g_1^{\left(u\right)},...,g_{N_F-1}^{\left(u\right)}\}$

$g^{\left(v\right)}=\{g_0^{\left(v\right)},g_1^{\left(v\right)},...,g_{N_F-1}^{\left(v\right)}\}$

在等式7中，u和v是正交标识码的索引号。此外，N_F是正交标识码的长度，并且被确定为与除去保护间隔的一个OFDM码元间隔的一半对应的样本数。为了获得正交标识码，可使用Hadamard序列、Gold序列、Golay序列、GCL序列、KAZAC序列、PN序列之一。

图11是示出了根据本发明又一示范实施例的帧同步施加器的操作的示意图。

根据图11的示范实施例，一个帧同步标识序列包含一个正交标识码。因此，利用根据图11的示范实施例的帧同步施加器130，在由IFFT计算器120生成的时域信号的同步间隔中形成的两个重复图案之一被替代为帧同步标识序列。

下文中，参考图12到图18描述根据本发明的示范实施例的移动站200和它的小区搜索方法。

图12是示出了根据本发明示范实施例的执行小区搜索的移动站200的框图。

如图12所示，移动站200包括下行链路信号接收机210、同步检测器220、同步间隔码元提取器230、同步间隔变换器240、快速傅立叶变换(FFT)计算器250和小区标识器260。

图13是示出了根据本发明第一示范实施例的小区搜索方法的流程图。

首先，下行链路信号接收机210接收来自信道的下行链路信号(S410)。根据图13的示范实施例的下行链路信号接收机210接收根据图7的示范实施例生成的下行链路信号。

随后，同步检测器220将分别施加到下行链路帧中包括的多个同步间隔中的多个帧同步标识序列施加到下行链路信号接收机210所接收的下行链路信号。从而，同步检测器220获得码元同步、频率同步、和帧同步(S420)。当下行链路帧是根据等式3的结构时，同步检测器220使用四个帧同步标识序列。同步检测器220可取决于生成下行链路信号的方法而具有不同的结构。

图14是示出了从根据图10的示范实施例生成的下行链路信号检测同步的同步检测器220的框图。

如图14所示，用于检测在根据图10的示范实施例生成的下行链路信号中的同步的同步检测器220包括乘法器1110、差分相关器1120、比较器1130、和相位估计器1140。差分相关器1120包括延迟器1121和相关器1122。

乘法器1110将两个正交标识码的帧同步标识码与下行链路信号接收机210所接收的下行链路信号相乘，并输出该相乘结果。

延迟器1121将乘法器1110的输出信号延迟与OFDM码元间隔长度的一半对应的时间段，并输出延迟的信号。

相关器1122使得乘法器1110的输出信号和延迟器1121的输出信号相关，并输出相关结果。根据图13的示范实施例，相关器1122总共使用四个帧同步标识序列，并且并行地执行相关。从而，移动站200可以以同步块为单位获得帧同步。

比较器1130通过计算从相关器1122输出的相关结果的幅度(即，I²+Q²)、并然后找到相关结果变成到预定电平之上的取样时间点，来获得码元同步和同步间隔13的位置。此外，根据图14的示范实施例的比较器1130找到相关结果的幅度变成到预定电平之上的帧同步标识序列的索引号，并然后将获得的同步间隔13的位置之一确定为帧同步。

此外，相位估计器1140通过估计相关器1122所输出的相关结果的相位来获得频率同步。

图15是示出了从根据图11的示范实施例生成的下行链路信号检测同步的同步检测器210的框图。

如图15所示，用于检测在根据图11的示范实施例生成的下行链路信号中的同步的同步检测器220包括相关器1210、比较器1220、信号提取器1230、差分相关器1240、和相位估计器1250。差分相关器1240包括延迟器1241和相关器1242。

相关器1210使得下行链路信号接收机210接收的下行链路信号和帧同步标识序列相关，并输出相关结果。根据图13的示范实施例，相关器1210总共使用四个帧同步标识序列，并且并行地执行相关。从而，移动站200可以以同步块为单位获得帧同步。

比较器1220通过计算从相关器1122输出的相关结果的幅度(即，I²+Q²)、并然后找到相关结果变成到预定电平之上的取样时间点，来确定码元同步和同步间隔13的位置。此外，根据图15的示范实施例的比较器1220找到相关结果的幅度变成到预定电平之上的帧同步标识序列的索引号，并然后将获得的同步间隔13的位置之一确定为帧同步。

信号提取器1230提取用于检测频率同步的信号。当0码元用于保护间隔时，信号提取器1230根据比较器1220所获得码元同步，来提取与帧同步标识序列对应的时域信号，并然后将其输出作为用于检测频率同步的信号。当循环前缀(CP)用于保护间隔时，信号提取器1230从与帧同步标识序列对应的时域信号中提取排除了保护间隔的信号，并然后将其输出为用于检测频率同步的信号。参考图16描述信号提取器1230输出的信号。

图16是示出了根据本发明示范实施例的由信号提取器230输出的信号的图。

如图16所示，当保护间隔包括0码元时，信号提取器1230输出穿孔间隔的信号。然而，当保护间隔包括CP时，信号提取器1230输出排除了保护间隔的穿孔间隔的信号。

继续描述图15。

为了增加检测频率同步的性能，信号提取器1230可累加与同一帧中的多个同步间隔对应的多个穿孔间隔的信号，并然后将累加的信号作为用于频率同步的信号输出。

延迟器1241将信号提取器1230的输出信号延迟一个或多个样本，并然后输出延迟的信号。

相关器1242使得信号提取器1230的输出信号和延迟器1241的输出信号相关，并输出差分相关结果。

相位估计器1250通过估计由相关器1242输出的相关结果的相位，来获得频率偏移。

继续描述图13。

同步间隔码元提取器230基于同步检测器220所获得的码元同步、频率同步、和帧同步，而从下行链路信号中提取时域的同步间隔码元(S430)。

同步间隔变换器240将同步间隔码元提取器230所提取的时域的同步间隔码元变换为在施加帧同步标识序列之前的前一形式的同步间隔码元(S440)。如果根据图10的示范实施例而生成时域的下行链路帧10，则同步间隔变换器240将帧同步标识序列与同步间隔码元提取器230所提取的时域的同步间隔码元相乘，并输出相乘结果。如果根据图11的示范实施例而生成时域的下行链路帧10，则在同步间隔码元提取器230所提取的时域的同步间隔码元中，同步间隔变换器240将除了与帧同步标识序列对应的时间段之外的时间段的信号复制到与帧同步标识序列对应的时间段，并因此在同步间隔码元13中形成了重复图案。

FFT计算器250对同步间隔变换器240所输出的时域的同步间隔码元13执行快速傅立叶运算，并从而输出频域的同步间隔码元13(S450)。

小区标识器260从FFT计算器260输出的频域的同步间隔码元13中提取唯一小区标识码组，并通过使得它与蜂窝系统所使用的多个唯一小区标识码相关来标识小区(S460)。根据图13的示范实施例，将同一唯一小区标识码组施加到每个同步间隔13。因此，小区标识器260获得单个唯一小区标识码组，并通过该单个唯一小区标识码组获得多个唯一小区标识码。当所述多个唯一小区标识码的索引号的组合不同时，小区标识器260确定不同的小区。根据图13的示范实施例，当小区标识器260的小区标识方法被排列成表格时，获得接下来的表1。

(表1)

在表1的符号C_(a，b)中，C表示唯一小区编号，而a和b分别表示在唯一小区标识码组中的第一和第二唯一小区标识码的索引号。

当同步信道的可用频带是1.25MHz时，全部可用副载波的数目大约为38。在图13的示范实施例中，当在第一唯一小区标识码中分配20个副载波、并且在第二唯一小区标识码中分配18个副载波时，可标识小区的总数变成360(＝20×18)。

小区标识器260可通过解调广播信道(BCH)并确定所提取的唯一小区标识码和在广播信道中包括的唯一小区标识码的身份，来验证所提取的唯一小区标识码。

如上所述，根据图13的示范实施例，同步检测器210可根据同步间隔的数目利用帧同步标识序列执行相关，来同时获得码元同步、帧同步、和频率同步。

图17是示出了根据本发明第二示范实施例的小区搜索方法的流程图。

首先，下行链路信号接收机210从信道接收下行链路信号(S510)。根据图17的示范实施例的下行链路信号接收机210接收根据图8的示范实施例生成的下行链路信号。

随后，同步检测器220将分别施加到在下行链路帧中包括的多个同步间隔的多个帧同步标识序列施加到下行链路信号接收机210所接收的下行链路信号。从而同步检测器220获得码元同步、频率同步、和初步帧同步(S420)。当下行链路帧为根据等式4的结构时，同步检测器220使用两个帧同步标识序列。同步检测器220可基于所述多个帧同步标识序列来确定包括在下行链路帧中的同步间隔的位置。然而，由于在图17的示范实施例中使用了比同步间隔的数目少的帧同步标识序列，所以同步检测器220可仅确定一部分帧同步(即，初步帧同步)。与图13的示范实施例相同，根据图17的示范实施例的同步检测器220还取决于生成下行链路信号的方法而具有不同的结构，并省略了进一步的详细描述。

基于同步检测器220所获得的码元同步、频率同步、和初步帧同步，同步间隔码元提取器230提取至少与初步帧同步对应的数目的同步间隔码元13(S530)。

同步间隔变换器240将同步间隔码元提取器230所提取的多个同步间隔码元13变换为在施加帧同步标识序列之前的前一形式的同步间隔码元13(S540)。如果根据图10的示范实施例生成时域的下行链路帧10，则同步间隔变换器240将帧同步标识序列与同步间隔码元提取器230所提取的时域的同步间隔码元13相乘，并输出相乘结果。如果根据图11的示范实施例生成时域的下行链路帧10，则在同步间隔码元中，同步间隔变换器240将除了与帧同步标识序列对应的时间段之外的时间段的信号复制到与帧同步标识序列对应的时间段，并因此在同步间隔码元13中形成了重复图案。

FFT计算器250对同步间隔变换器240所输出的时域的同步间隔码元13执行快速傅立叶运算，并从而输出频域的同步间隔码元13(S550)。

小区标识器260从FFT计算器260输出的频域的多个同步间隔码元13中提取多个唯一小区标识码组，并通过使得它们与蜂窝系统所使用的多个唯一小区标识码相关来标识小区(S560)。根据图17的示范实施例，将同一唯一小区标识码组施加到每个同步间隔组。因此，小区标识器260获得与同步间隔组的数目对应的唯一小区标识码组。小区标识器260可通过所述多个提取的唯一小区标识码组和同步检测器220所获得的初步帧同步，来获得帧同步。

根据图17的示范实施例，当小区标识器260的小区标识方法被排列成表格时，获得接下来的表2。

(表2)

在表2中，唯一小区标识码组(0，0)和(0，1)指明一个小区。然而，小区标识器260可通过为了指明一个小区而重复使用的唯一小区标识码组，来获得帧同步。

当同步信道的可用频带是1.25MHz时，全部可用副载波的数目大约为38。在图17的示范实施例中，当在第一唯一小区标识码中分配20个副载波、并且在第二唯一小区标识码中分配18个副载波时，可标识小区的总数变成180(＝20×18/2)。也就是说，在图17的示范实施例中的可标识小区的数目是在图13的示范实施例中的可标识小区的数目的一半。然而，与图13的示范实施例相比，用于获得码元同步和初步帧同步的帧同步标识序列的数目可减少一半，并因此减少了复杂度。

如上所述，根据图17的示范实施例，同步检测器210可通过执行涉及比同步间隔的数目少的帧同步标识序列的相关，来获得时域中的码元同步、频率同步和初步帧同步，并可通过唯一小区标识码而获得频域中的帧同步。

图18是示出了根据本发明第三示范实施例的小区搜索方法的流程图。

首先，下行链路信号接收机210从信道接收下行链路信号(S610)。根据图18的示范实施例的下行链路信号接收机210接收根据图9的示范实施例生成的下行链路信号。

随后，同步检测器220将单个帧同步标识序列施加到下行链路信号接收机210所接收的下行链路信号。从而，同步检测器220获得码元同步和频率同步，并确定同步间隔的位置(S620)。然而，由于在图18的示范实施例中使用了比同步间隔的数目少的帧同步标识序列，所以同步检测器220不能获得帧同步。与图13的示范实施例中相同，根据图18的示范实施例的同步检测器220还取决于生成下行链路信号的方法而具有不同的结构，并省略了进一步的详细描述。

基于同步检测器220所获得的码元同步、频率同步、和同步间隔的位置，同步间隔码元提取器230提取大于或等于与一个下行链路帧对应的数目的数目的同步间隔码元13(S630)。

同步间隔变换器240将同步间隔码元提取器230所提取的多个同步间隔码元变换为在施加帧同步标识序列之前的同步间隔码元，并输出已变换的码元(S640)。如果根据图10的示范实施例生成时域的下行链路帧10，则同步间隔变换器240将帧同步标识序列与同步间隔码元提取器230所提取的同步间隔码元相乘。如果根据图11的示范实施例生成时域的下行链路帧10，则在同步间隔码元提取器230所提取的同步间隔码元中，同步间隔变换器240将除了与帧同步标识序列对应的时间段之外的时间段的信号复制到与帧同步标识序列对应的时间段，并因此在同步间隔码元中形成了重复图案。

FFT计算器250对同步间隔变换器240所输出的时域的同步间隔码元执行快速傅立叶运算，并从而输出频域的同步间隔码元(S650)。

小区标识器260从FFT计算器260输出的频域的多个同步间隔码元中提取多个唯一小区标识码组，并通过使得它们与蜂窝系统所使用的多个唯一小区标识码相关，来标识小区(S660)。根据图18的示范实施例，将不同的唯一小区标识码组施加到相应的同步间隔。因此，小区标识器260获得与同步间隔的数目对应的唯一小区标识码组，并且所述多个获得的唯一小区标识码组指明一个小区。小区标识器260可通过所述多个提取的唯一小区标识码组和同步检测器220所获得的同步间隔的位置来获得帧同步。

根据图18的示范实施例，当小区标识器260的小区标识方法被排列成表格时，获得接下来的表3。

(表3)

在表2中，唯一小区标识码组(0，0)、(0，1)、(0，2)、和(0，3)指明一个小区。然而，小区标识器260可通过为了指明一个小区而重复使用的唯一小区标识码组来获得帧同步。

当同步信道的可用频带是1.25MHz时，全部可用副载波的数目大约为38。在图18的示范实施例中，当在第一唯一小区标识码中分配20个副载波、并且在第二唯一小区标识码中分配18个副载波时，可标识小区的总数变成90(＝20×18/4)。也就是说，在图18的示范实施例中的可标识小区的数目是在图13的示范实施例中的可标识小区的数目的四分之一。然而，与图13的示范实施例相比，由于可通过一个帧同步标识序列获得码元同步和同步间隔的位置，因此减少了复杂度。

如上所述，根据图18的示范实施例，同步检测器210可通过执行与一个帧同步标识序列的相关，来获得时域中的码元同步、频率同步和同步间隔的位置，并可通过唯一小区标识码获取频域中的帧同步。

根据本发明的示范实施例，用于生成下行链路信号的设备将一个帧划分为多个同步块，并排列每个同步块的帧同步标识序列。因此，移动站可执行迅速的同步获取和小区搜索。

上面描述的本发明的示范实施例不仅仅以方法和设备的形式实现，而且它可以实现为用于使能与本发明的示范实施例的构成对应的功能的程序或存储该程序的记录介质，所述程序和记录介质可由本发明所属技术领域的技术人员参考上面的示范实施例的描述来容易地实现。

尽管已经结合当前所认为的实际示范实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，意欲覆盖在所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等效安排。

根据本发明的示范实施例，用于生成下行链路信号的设备在时域中施加帧同步标识序列。因此，由于移动站可在执行FFT之前获得帧同步，所以使得能够进行迅速的同步获取。

此外，根据本发明的示范实施例，用于生成下行链路信号的设备重复使用唯一小区标识码组，以指明一个小区，并且所述复制唯一小区标识码组用于获得帧同步。因此，移动站在获得码元同步和帧同步方面可经历较少的复杂度。

Claims (7)

1.一种用于生成预定小区的下行链路信号的方法，包括:

生成包括多个同步间隔的下行链路帧；

在多个同步间隔中排列与该预定小区对应的唯一小区标识码组，从而在时域中形成多个重复图案；

将下行链路帧变换为时域信号；以及

通过在时域信号中将多个帧同步标识序列分别施加到所述多个同步间隔，来生成下行链路信号。

2.根据权利要求1的方法，其中:

所述帧同步标识序列包括分别与所述多个重复图案对应的多个正交标识码；以及

所述生成下行链路信号的步骤包括:通过将所述多个正交标识码分别与所述多个重复图案相乘，来生成下行链路信号。

3.根据权利要求1的方法，其中所述生成下行链路信号的步骤包括:通过用帧同步标识序列替换所述多个重复图案的一部分，来生成下行链路信号。

4.一种用于生成预定小区的下行链路信号的方法，包括:

生成包括多个同步间隔的下行链路帧；

分别在所述多个同步间隔中排列多个唯一小区标识码组，从而能在时域形成多个重复图案；

将下行链路帧变换为时域信号；以及

通过在时域信号中将一个帧同步标识序列施加到所述多个同步间隔的每一个，来生成下行链路信号。

5.根据权利要求4的方法，其中:

所述帧同步标识序列包括分别与所述多个重复图案对应的多个正交标识码；以及

所述生成下行链路信号的步骤包括:通过将所述多个正交标识码分别与所述多个重复图案相乘，来生成下行链路信号。

6.根据权利要求4的方法，其中所述生成下行链路信号的步骤包括:通过用帧同步标识序列替换所述多个重复图案的一部分，来生成下行链路信号。

7.一种用于生成预定小区的下行链路信号的方法，包括:

生成包括多个同步间隔的下行链路帧，所述多个同步间隔形成多个同步间隔组；

在所述多个同步间隔中排列多个唯一小区标识码组，从而在时域形成多个重复图案；

将下行链路帧变换为时域信号；以及

通过在时域信号中将多个帧同步标识序列分别施加到所述多个同步间隔，来生成下行链路信号，

其中所述多个唯一小区标识码组分别对应于所述多个同步间隔组，

所述多个帧同步标识序列分别对应于该同步间隔组中包括的多个同步间隔，

所述排列所述多个唯一小区标识码组的步骤包括:在与其对应的同步间隔组的同步间隔中排列所述多个唯一小区标识码组，以及

所述生成下行链路信号的步骤包括:将所述多个帧同步标识序列施加到对应的同步间隔。

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