CN101399796A - 时分系统控制信息模式配置方法、接收帧处理方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及时分系统控制信息模式配置方法、接收帧处理方法和设备，其中该配置方法包括：使用参考序列作为一个TTI中各子帧的至少一常规时隙中参考符号的基本码，其中该参考序列是选自同一基本序列的多个具有不同循环移位次数的循环移位序列，所述多个循环移位序列可被映射为不同电平，该TTI的各子帧中的参考序列一一映射至组成一电平序列的各电平，该电平序列标识该TTI的后续第L个TTI的控制信息模式，其中L为正整数。本发明使接收设备可以对接收信号进行灵活处理，避免了额外的能量损失和处理时延，并进行必要的TTI同步。

Description

时分系统控制信息模式配置方法、接收帧处理方法和设备

技术领域

本发明涉及时分通信系统技术领域，尤其涉及时分系统中控制信息模式的配置方法，在接收端对具有控制信息模式的接收帧的处理方法和设备。

背景技术

在传统的广播系统中，例如模拟电视广播，为了扩大覆盖范围，相邻发射台使用不同频率以避免相互干扰，同一频率必须在一定距离以外才能复用，这就是多频网(Multi-Frequency Network，MFN)方式。在此方式下，一路信号需占用几倍的频率带宽，消耗了宝贵的频谱资源。

随着频谱资源日趋紧张和信号处理技术的发展，单频网的组网方式成为热点。所谓单频网(Single Frequency Network，SFN)是指若干个发射台同一时间在同一个频率上发射同样的信号，以实现对一定服务区的可靠覆盖。单频网带来的最大好处是频谱效率的提高，在服务区域发送一路信号只需一个频率。对于需较大带宽的电视广播而言，这一优点更为突出。多个发射台同步工作所带来的分集效果，也使得接收的可靠性得到增强，获得更好的节目覆盖率。此外，通过对发射网络(如发射机的数量、分布、单个发射机的高度、发射功率等)的调整和优化，还可降低总功耗，减轻对附近其他网络的干扰，甚至根据需要方便灵活地改变覆盖区域的分布。

单频网的提出是和多载波调制方式相联系的，例如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)。3GPP标准组织的长期演进项目(Long Term Evolution，LTE)所制订的标准中，引入了OFDM，采用正交频分复用多址(OFDMA)方式。当其工作于时分双工模式时，其中的一种帧结构，与目前的TD-SCDMA系统的帧结构基本相同。

对于CDMA系统，单频网模式下，来自于不同基站的信号，可以被移动终端认为是多径信号，进而进行分集处理。但在一定程度上，CDMA单频网对其接收机的处理能力有所提高。一个主要的改变是，接收机要能够容忍更长时延且其功率可能和主径信号相当的多径信号。因此，各个基站之间定时的同步、所发送数据的同步，对移动终端的接收性能有很大影响。

如图1所示，为一个典型的蜂窝移动通信系统的例子。该系统是由多个小区100₁-100_Z(记为100)构成的，其中每个小区内各有一个基站(Node B)101₁-101_Z(记为101)，同时在该小区服务范围内存在一定数量的用户终端(UE)102₁-102_K(记为102)。每一个用户终端102通过与所属服务小区100内的基站101保持连接，来完成与其它通信设备之间的通信功能。用户终端102和基站101之间进行通信的信道，从用户终端102到基站101方向的信道被称为上行信道，从基站101到用户终端102方向的信道被称为下行信道。基站101又由无线网络控制器(RNC)103所控制和管理。由基站101、无线网络控制器103以及其他网元设备一起，就构成了陆地无线接入网(UTRAN)110。

TD-SCDMA是3G标准的一个组成部分。目前的TD-SCDMA系统的一个小区有多个载波资源。

如图2所示为TD-SCDMA系统的帧结构示意图。该结构是根据3G合作项目(3GPP)规范TS 25.221(Release 4)中的低码片速率时分双工(LCR-TDD)模式(1.28 Mcps)中给出的。TD-SCDMA系统的码片速率为1.28 Mcps，每一个无线帧200的长度是10ms，且划分为两个结构相同的子帧201₀、201₁，每个子帧的长度为5ms，即6400个码片(Chip)。其中，每个TD-SCDMA系统中的子帧(以子帧201₀为例)又可以分为：7个时隙(TS0～TS6)202₀-202₆；两个导频时隙：下行导频时隙(DwPTS)203和上行导频时隙(UpPTS)205；以及一个保护间隔(Guard)204。

进一步的，TS0时隙202₀被用来承载系统广播信道以及其它可能的下行业务信道；而TS1～TS6时隙202₁-202₆则被用来承载上、下行业务信道。上行导频时隙205和下行导频时隙203分别被用来建立初始的上、下行同步。

TS0～TS6时隙202₀-202₆长度均为0.675ms或864个码片，其中包含两段长均为352码片的数据段Data Part1(208)和Data Part 2(210)，以及中间的一段长为144码片的参考符号——中导码(Midamble)序列209。中导码序列209在TD-SCDMA有重要意义，包括小区标识、信道估计和同步(包括频率同步)等模块都要用到它。

下行导频时隙203包含32码片的保护间隔211、以及一个长为64码片的下行同步码(SYNC-DL)码字206，它的作用是小区标识和建立初始同步；而上行行导频时隙205包含一个长为128码片的上行同步码(SYNC-UL)码字207，用户终端设备利用它进行有关上行接入过程。在TS1～TS6时隙202₁-202₆之间有一个转换点(Switching Point)212。当上下行比例是3∶3时，转换点212位于TS3～TS4时隙202₃-202₄之间，此时，用户终端所使用的上行专用业务信道被分配在TS1～TS3时隙202₁-202₃中，下行信道则通常分配在TS4～TS6时隙202₄-202₆中。

手机电视等广播类多媒体业务属于下行广播类业务。为了在一个载波上提供更多的多媒体业务，一种全下行的专用载波技术被提出，即一个载波上的所有时隙均为下行时隙。TD-SCDMA中的专用载波通常会组成单频网，即SFN专用载波。

如图3所示，为TD-SCDMA专用载波子帧结构示意图。该结构中，将TD-SCDMA中的两个导频时隙(下行导频时隙(DwPTS)203和上行导频时隙(UpPTS)205)以及保护间隔(GP)204合并成长度为352码片的短时隙302₁(为叙述方便，短时隙同时标号为310)；相应地，TD-SCDMA中其他时隙作为长时隙(302₀，302₂～302₇)被重新设计。无论长时隙还是短时隙，都由前导参考符号(PreAmble)309和数据部分(Data Part)构成；其中长时隙的数据部分(如308₆)长为752码片，短时隙302₁的数据部分308₁长为240码片。每个前导参考符号(PreAmble)309由一个循环前缀(CP)313和一个参考符号基本码(PACode)314构成，其中循环前缀313与参考符号基本码314的尾部相同。循环前缀313通常被设计为32或48个码片，以便适应SFN网络多径时延大的情况。当循环前缀313通常被设计为32码片时，前导参考符号309可以比设计为48码片时更短，相应地，时隙内的数据部分可以占用更多码片。

另外，通过将前导参考符号309分成两部分，放到时隙302两端的技术方案也被提出，以改变时隙内参考符号的分布，进而改变时隙内信道估计的性能。

MAC(媒体接入控制)层与物理层之间的信息交换是以TTI(传输时间间隔)为单位进行的。对于传统的TD-SCDMA而言，通常一个TTI为无线帧长(10ms)的若干倍。系统可以有选择地在不同子帧的时隙310发送控制信息，即在一些TTI中的时隙310发送系统控制信息(包括广播、寻呼等不同类型的控制信息)，而在另外一些TTI中不发送控制信息。在不发送控制信息的时候，这部分资源可以用来传递业务或者保留不用。根据这种情况，接收机需要知道每个TTI中是否存在控制信息以及控制信息的类型。

因此，如果能够设计一种简便的方法令接收设备能够获得指示，对每个TTI根据实际情况进行相应处理，将会在一定程度上为接收设备减少处理延时和功耗方面不必要的开销。此外，为了在接收端正确恢复出系统发送的控制信息和业务数据，还需要对TTI进行同步，即找到每个TTI从哪个无线帧开始。

综上所述，对于专用载波上的手机电视类广播业务，TD-SCDMA系统需要增加一种方法来解决上述这两个问题：1.控制信息类型指示，2.TTI同步。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在时分系统中配置控制信息模式的方法，通过控制信息模式和TTI同步信息，使接收设备可以据此对接收信号进行灵活处理，避免额外的能量损失和处理延时，并进行必要时的TTI同步。

本发明的另一目的是提供一种时分系统中接收帧的处理方法，用于从接收信号中获得控制信息模式和TTI同步信息，便于后面对后续TTI各子帧的特殊时隙进行灵活处理和必要时的TTI同步，避免额外的能量损失和处理延时。

本发明的又一目的是提供一种利用获得的控制信息模式处理接收帧的方法，根据获得的控制信息模式进行灵活处理，以避免额外的能量损失和处理延时，并进行必要时的TTI同步。

本发明的再一目的是提供一种时分系统中的接收设备，其接收具有控制信息模式的信号，获得其中的控制信息模式并据此对后续TTI各子帧的特殊时隙进行灵活处理，避免额外的能量损失和处理延时，以及进行必要时的TTI同步。

为达到上述目的，本发明提供一种在时分系统中配置控制信息模式的方法，用以对一个具有多个子帧的传输时间间隔配置控制信息模式，该方法包括：使用参考序列作为一个传输时间间隔中各子帧的至少一常规时隙中参考符号的基本码，其中该参考序列是选自同一基本序列的多个具有不同循环移位次数的循环移位序列，所述多个循环移位序列可被映射为不同电平，该传输时间间隔的各子帧中的参考序列一一映射至组成一电平序列的各电平，该电平序列标识该传输时间间隔的后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，其中L为正整数。

上述的方法中，基本序列为Zadoff-Chu序列等具有良好循环自相关性的序列。

上述的方法中，所述电平的种类例如为2～4个。

上述的方法中，该控制信息模式包括：无控制信息和有控制信息，或者包括无控制信息和有控制信息时控制信息的类型。

本发明另提供一种时分系统中接收帧的处理方法，适于在接收端从接收信号中获得各传输时间间隔的控制信息模式，包括以下步骤：

a.获得传输时间间隔中的一子帧；

b.用本地的多个基于同一基本序列的循环移位序列与接收的参考序列进行匹配，以确定接收信号使用的参考序列；

c.将当前子帧检测到的该参考序列映射为一电平，将映射结果存储在长度为N_TTI的缓存中；

d.当缓存的电平数目达到N_TTI时，判断接收端是否已经完成传输时间间隔同步，如果已经完成传输时间间隔同步，则将缓存中长度为N_TTI的检测电平序列与一组预定的多电平序列作相关，如果未完成传输时间间隔同步，则将检测电平序列与该组预定的多电平序列作滑动相关；以及

e.确定与该检测电平序列相关峰值的对应的一预定多电平序列为该传输时间间隔的后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，L为正整数。

其中，该步骤b包括：用本地的多个基于同一基本序列的循环移位序列与当前子帧中的参考序列进行滑动相关操作；检测最大的滑动相关峰值，该峰值对应的循环移位序列为当前子帧采用的参考序列。其中，该基本序列例如为Zadoff-Chu序列。

上述的方法中，如果缓存中的电平数目小于N_TTI，则等待该传输时间间隔的下一子帧，以从步骤a重新开始执行。

上述的方法中，还包括在获得该控制信息模式后，清空该缓存。

上述的方法中，该控制信息模式包括：无控制信息和有控制信息，或者包括无控制信息和有控制信息时控制信息的类型。

上述的方法中，该简单相关操作是按照以下方法执行：

$Z^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left(n\right)$

其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k(n)表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k(n)取共轭操作。与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，其中L为正整数。

上述的方法中，该滑动相关操作是按照以下方法执行：

${Z\left(q\right)}^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left[(n-q)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{TTI}}\right],$

其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k表示各预定多电平序列，＊代表对Y^k取共轭操作。相关峰值Z(q)^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，该峰值对应的移位个数q表示传输时间间隔的第一个子帧出现在当前接收到的第q个子帧处。

本发明还提供一种利用上述获得的控制信息模式处理接收帧的方法，包括以下步骤：首先，接收无线信号，根据之前获得的本传输时间间隔的控制信息模式对本传输时间间隔内各子帧的特殊时隙进行处理：如果没有控制信息，则丢弃所述特殊时隙不做任何后续处理；否则，经过处理获得基带信号；接着，对各特殊时隙进行频率偏移校准；之后，利用接收的参考序列对各特殊时隙进行信道估计；再者，利用信道估计结果以及所述控制信息模式的配置参数，解调控制信息部分的值；以及根据传输时间间隔同步信息恢复本传输时间间隔内的控制信息。

本发明还提供一种时分系统中的接收设备，适于对具有控制信息模式的接收帧进行处理，该设备包括：射频单元，接收无线信号，根据一控制信号决定是否丢弃本传输时间间隔中各子帧的特殊时隙，并对各子帧的常规时隙及未被丢弃的特殊时隙经过处理获得基带信号；分离器，连接该射频单元，分离所述常规时隙与特殊时隙；常规时隙处理模块，连接该分离器，检测该传输时间间隔中各子帧的常规时隙中采用的参考序列，并对其分别进行电平映射得到一检测电平序列，以及输出该检测电平序列所标识的后续帧控制信息模式；其中该参考序列是选自基于同一基本序列的多个循环移位序列；特殊时隙模块，连接该分离器，对该传输时间间隔内各子帧的特殊时隙进行处理，以解调控制信息部分的值；以及控制器，连接该常规时隙处理模块和该射频单元，从该常规时隙处理模块获得该后续传输时间间隔的控制信息模式，并根据本传输时间间隔的控制信息模式输出该控制信号至该射频单元。

上述的设备中，该常规时隙处理模块包括：滑动相关器，用本地的基于同一基本序列的多个循环移位序列与当前子帧中的参考序列进行滑动相关操作；以及峰值检测器，检测最大的滑动相关峰值，该峰值对应的序列为当前子帧采用的参考序列。

上述的设备中，该基本序列为Zadoff-Chu序列。

上述的设备中，该常规时隙处理模块还包括：电平映射模块，连接该峰值检测器，将检测的当前子帧参考序列分别映射为一电平；缓存，用以缓存各子帧的参考序列所映射的电平；以及相关器，连接该缓存，当缓存的电平数目达到缓存长度时，根据接收设备是否已完成传输时间间隔同步选择将缓存中的检测电平序列与一组预定的多电平序列作相应的相关操作，确定与该检测电平序列相关峰值的对应的一预定多电平序列为本传输时间间隔的后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，L为正整数。

上述的设备中，该控制信息模式包括无控制信息和有控制信息，或者包括无控制信息和有控制信息时控制信息的类型。

上述的设备中，如果所述接收设备已经完成传输时间间隔同步，该相关器是按照公式 $Z^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left(n\right)$ 执行相关操作，其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k(n)表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k(n)取共轭操作。与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，其中L为正整数。

如果所述接收设备未完成传输时间间隔同步，则该相关器是按照公式 ${Z\left(q\right)}^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left[(n-q)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{TTI}}\right]$ 执行滑动相关操作，其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k取共轭操作。相关峰值Z(q)^k对应的序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，该峰值对应的移位个数q表示传输时间间隔的第一个子帧出现在当前接收到的第q个子帧处。

因此，借由本发明的上述方案，本发明的有益效果是：

本发明利用参考序列良好的循环自相关特性，用不同的参考序列作为下行控制信息指示因子，并通过一个TTI内指示因子的不同排列序列来区分后续TTI内控制模式以及进行TTI同步。本发明使接收设备可以对接收信号进行灵活处理，避免了额外的能量损失和处理时延。在不增加发射设备和接收设备复杂度的情况下，降低了接收设备的功耗和处理开销。此外，在保持频谱效率不变的情况下，降低了终端的开销。

附图说明

图1是典型的蜂窝移动通信系统的简单示意图。

图2是现有技术中TD-SCDMA帧结构示意图。

图3是现有技术中用于TD-SCDMA专用载波的子帧结构示意图。

图4是本发明对每一TTI的常规时隙的处理方法的流程图。

图5是本发明对每一TTI的特殊时隙的处理方法的流程图。

图6是本发明的接收设备的结构示意图。

具体实施方式

对于图3所示TD-SCDMA专用载波的子帧结构。系统将有选择地在一些TTI发送控制信息。为了让接收机能够灵活地针对不同的控制信息模式进行不同的处理同时实现TTI同步，需要设计一个简便易行的方法对接收设备进行指示。

仍以图3所示的TD-SCDMA专用载波的子帧结构为例进行说明，但本领域技术人员可知，这只是TD-SCDMA子帧结构的一例，本发明并不限定于此具体的示例中，而是可以扩展到其他包括特殊时隙(具有下行控制信息)的帧结构中。

以子帧201₀为例，其常规专用载波时隙302₀、302₂-302₇都有着相同的结构，包括参考符号部分和信息数据部分。参考符号一般由基本码(PA code)和循环前缀(CP)组成。参考符号可以根据需要灵活地设计为前导参考符号、中间参考符号和后置参考符号。

参考符号的基本码可以采用这样一种参考序列：其循环自相关特性很好，除了对准时的自相关峰值之外，其他位置的自相关值相比该自相关峰值很小，这就意味着经过循环移位的序列与原序列的相关值很小，这样经过循环移位的序列与原基本序列可以区分，因此可以用同一序列的不同循环移位来作为本发明的控制信息指示因子。

下面以满足以上条件的一种Zadoff-Chu序列为例说明。具体说来，在一个子帧中用N个(N>0)个规定的常规时隙中的参考符号作为控制信息指示，具体哪些时隙，由系统上层决定，时隙的选择由上层配置，并且通过广播信道或者专用信令通知系统内的接收机。在这些时隙中，参考符号的基本码统一采用某个基本Zadoff-Chu序列X经过循环移位SHIFTi次后的序列：

$x_{\mathrm{SHIF}{T}_I}\left(n\right)=x\left[(n-{\mathrm{SHIFT}}_i)\mathrm{mod}\mathrm{Len}\right]$

Len指序列的长度，mod表示(n-SHIFT_i)对长度Len取模。

其中，SHIFT_i可以是系统设定的若干个特殊的值，根据所需的状态信息的种类确定SHIFT数目，并把不同的循环次数的序列S_i(n)映射成不同的电平。举例来说，在存在有两种可选的SHIFT的情况下，可以对应0，1两种电平；在存在有三种可选的SHIFT的情况下，可以对应0，1，2三种电平；在存在可选的SHIFT有四种的情况下，可以对应0，1，2，3四种电平。以上仅为举例，实际上，当采用某些公司提出的时隙格式存在同时发送两种参考序列的情况时，上述的电平值会更多，在有两个可选SHIFT(SHIFT₁、SHIFT₂)的情况就会出现三种电平0，1，2，它们分别表示SHIFT₁、SHIFT₂和SHIFT₁+SHIFT₂。此外，各电平值也仅为说明的目的，并非作为限定。

承接上述，由于每个子帧中用来指示控制信息的特定时隙(或者特定时隙集)采用的循环移位序列可以映射成为一个特定的电平值，而一个TTI(传输时间间隔)中又包含N_TTI(N_TTI＝TTI/子帧长度)个子帧，那么这些电平值就构成了一个长度为N_TTI的多电平序列Y^k(n)，k＝1，...，K；n＝1，...，N_TTI，其中k代表不同的多电平序列，而不同的多电平序列分别用以表示不同的控制信息模式。通过在K个控制信息模式到K个长度为N_TTI的多电平序列的编码映射，用不同的长度为N_TTI的多值序列标识后面第L(L>0)个TTI的K种不同的控制信息模式。这些控制信息模式例如包括是否有控制信息2种模式，或者包括无控制信息以及有控制信息时控制信息的类型多种模式。

因此，本发明的一种在时分系统中配置控制信息模式的方法描述如下：使用参考序列作为一个TTI中N_TTI个子帧的至少一常规时隙中参考符号的基本码，其中该参考序列是选自同一基本序列的多个具有不同循环移位次数的循环移位序列，这些循环移位序列具有良好的自相关性使得它们之间可被互相区别。此外，这些循环移位序列可被映射为不同的电平。使一TTI的各子帧中的循环移位序列一一映射至组成一电平序列的各电平，该K个长度为N_TTI的电平序列Y^k(n)，k＝1，...，K；n＝1，...，N_TTI标识该TTI的后续第L个TTI的K种控制信息模式，其中L为正整数。

上述参数L为正整数，其大小可以根据系统设计需要进行配置，主要参考接收机的处理能力，如接收机处理能力较强，则取较小的值，如L＝1，这意味着接收端根据本TTI的控制信息模式来处理下一TTI的特殊时隙，反之，如接收机处理能力较弱，则取较大的值，以预留足够的缓冲时间。

在本发明中，电平序列Y^k(n)采用的编码方法应能保证使各电平序列之间的相对距离足够大，以便译码时能够区分这些序列，这些编码方法属于传统技术，例如采用Reed-Solomon编码等块多值编码方案，其中各个不同的电平序列可用最大似然译码法区分，相关法是一种很好的最大似然译码方法。如果简单地采用二电平编码，则可以选择Walsh码。

这样，接收端可以获得上述电平序列，对该电平序列进行相关检测来获得控制信息模式。此外，当需要进行TTI同步时，检测过程用本地的预定多电平序列对检测的电平序列进行滑动相关，不但可以确定采用的电平序列，而且也可以根据峰值出现的移位位置实现TTI的同步。

下面参照图4描述在接收端对具有以上电平序列特征的接收帧进行处理的方法，首先，按照传统的方法，在步骤401，接收无线信号，经过射频处理获得基带信号，其中若以一TTI为单位，在此步骤将能依次获得TTI的各个子帧；以及在步骤402，对各子帧的常规时隙进行频率偏移校准。然后，执行步骤403，用本地的基于同一基本序列的多个循环移位序列S_i(n)与接收的参考序列S_r(n)进行匹配，以确定接收信号使用的参考序列，其中这些循环移位序列由上层设定，其例如与发送端相同，该步骤进一步包括：

步骤403a，用本地的循环移位序列S_i(n)，n＝1，2，...，N_S，与接收的参考序列S_r(n)，n＝1，2，...，N_S进行滑动相关操作，其具体过程如下：

用本地的循环移位序列S_i(n)，n＝1，2，...，N_S，与接收的参考序列S_r(n)，n＝1，2，...，N_S，在[-W+S_r(n)，W+S_r(n)]的窗内进行滑动相关操作，其中2W为滑动窗长：

$U_i\left(j\right)={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_S}{S}_r\left(n\right)\·S_i*\left((n-j)\mathrm{mod}{N}_S\right),j=-W,...,-\mathrm{1,0,1},...,W.$

其中^＊代表对S_i取共轭运算/操作，这是考虑到序列为复数的情形。这里N_S表示序列的长度；滑动窗W根据多径传播时延的具体情况由系统设定，并以码片为单位。采用滑动相关是为了找到功率最大的主径，从而消除多径传播的影响，但并不以此为限，本发明仍可采用一般相关操作。

步骤403b，检测最大的滑动相关峰值U_i(j)，该峰值对应的本地参考序列S_i(n)即为当前子帧采用的参考序列。

继续参照图4，然后，执行步骤404，将当前子帧检测到的参考序列S_i(n)映射为一电平，将映射结果存储在长度为N_TTI的缓存中。之后，步骤405判断缓存的电平数目是否达到N_TTI，当缓存的电平数目未达到N_TTI时，直接执行步骤409和410，然后等待下一子帧到来，以从步骤401重新开始执行。

当缓存的电平数目达到N_TTI时，执行步骤406，判断TTI是否同步，若已经同步，则进入步骤407，将缓存中长度为N_TTI的检测电平序列Y_r(n)与一组由系统预定的多电平序列Y^k(n)，k＝1，...，K；作相关并寻找峰值：

$Z^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left(n\right)$

其中^＊代表Y^k取共轭运算/操作，这是考虑到序列为复数的情形。与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z^k对应的一预定多电平序列按照系统规定对应了该TTI的后续第L个TTI的控制信息模式，其中L为正整数。这意味着后续的第L个TTI将采取这种模式来发送控制信息。

在步骤407后，执行步骤408，清空缓存。

此外，按照传统方法，在步骤409利用参考序列S_i(n)对当前子帧每个常规时隙进行信道估计。以及步骤410，利用信道估计结果，解调常规时隙中数据部分的值。

另一方面，在接收端没有获得TTI同步情况下，进入步骤407a，与步骤407不同的是，此处执行的滑动相关操作，从中可以获得TTI同步信息，具体过程如下：

把缓存中长度为N_TTI的序列Y_r(n)与一组预定的序列Y^k(n)做滑动相关：

${Z\left(q\right)}^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left[(n-q)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{TTI}}\right]$

其中^＊代表对Y^k取共轭运算/操作。与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z(q)^k对应的序列Y^k(n)按照系统规定对应了该TTI的后续第L个TTI的控制信息状态模式，这意味着后续的第L个TTI将采取这种模式来发送控制信息。同时，该峰值Z(q)^k对应的移位个数q则给出了TTI同步信息，即TTI的第一个子帧应该出现在当前接收到的第q个子帧处，从而完成了TTI同步。

在完成上述步骤407a后，进入清空缓存的步骤408。

下面参照图5描述一种利用上述获得的控制信息模式处理接收帧的方法，首先，执行步骤501，接收无线信号，根据之前获得的本TTI的控制信息模式对本TTI内各子帧的特殊时隙进行处理：如果没有控制信息，则丢弃该特殊时隙不做任何后续处理；否则，经过射频处理获得基带信号；接着进入步骤502，对各特殊时隙进行频率偏移校准；然后执行步骤503，利用接收的参考序列S_i(n)对各特殊时隙进行信道估计；之后，进入步骤504，利用信道估计结果以及上述控制信息模式的配置参数，解调控制信息部分的值；当系统尚未获得TTI同步时，还包括步骤505，根据TTI同步信息恢复本TTI内的控制信息。

图6示出一种依照图4、图5所示的方法获得的接收设备，包括射频单元601、分离器602、常规时隙处理模块603、特殊时隙处理模块604、以及控制器605。射频单元601接收无线信号，根据控制器605所发出的控制信号Con决定是否丢弃本TTI中各子帧的特殊时隙，并对常规时隙及未被丢弃的特殊时隙经过处理获得基带信号；其中控制信号Con是控制器605根据本TTI的控制信息模式输出的，本TTI的控制信息模式由常规时隙处理模块603处理之前的TTI获得并输出给控制器605(下文叙述)。分离器602连接射频单元601，且分离常规时隙与特殊时隙(若有的话)。

常规时隙处理模块603连接该分离器602，对其中的常规时隙进行处理，其进一步包括频偏校正器603a、滑动相关器603b、峰值检测模块603c、电平映射器603d、缓存603e、相关器603f以及信道估计和数据恢复模块603g，其中频偏校正器603a用以进行频偏校正(如图4所示步骤402)，滑动相关器603b和峰值检测模块603c分别用以执行滑动相关操作和峰值检测，参照图4所示步骤403a、403b，首先，用本地的同一基本序列的多个循环移位序列S_i(n)，n＝1，2，...，N_S，与接收的参考序列S_r(n)，n＝1，2，...，N_S，进行滑动相关操作：

$U_i\left(j\right)={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_S}{S}_r\left(n\right)\·S_i*\left((n-j)\mathrm{mod}{N}_S\right),j=-W,...,-\mathrm{1,0,1},...,W$

其中^＊代表对S_i取共轭运算/操作。这里N_S表示参考序列的长度；滑动窗W根据多径传播时延的具体情况由系统设定，并以码片为单位。采用滑动相关是为了找到功率最大的主径，从而消除多径传播的影响，但在此并非作为限定，即进行一般相关操作也在本发明的范围内。

然后，检测最大的滑动相关峰值U_i(j)，该峰值对应的本地参考序列S_i(n)即为当前子帧采用的参考序列。

之后，电平映射器603d将当前子帧检测到的参考序列S_i(n)映射为一电平，将映射结果存储在长度为N_TTI的缓存603e中。当缓存的电平数目未达到N_TTI时，则由信道估计和数据恢复模块603g进行信道估计和数据解调操作，然后等待新的子帧到来。

当缓存的电平数目达到N_TTI时，如果接收设备已经获得TTI同步，则在译码用相关器603f中将缓存603e中长度为N_TTI的检测电平序列Y_r(n)与一组由系统预定的多电平序列Y^k(n)，k＝1，...，K；作相关并寻找峰值：

$Z^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left(n\right)$

其中，^＊代表Y^k取共轭运算/操作。与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z^k对应的一预定多电平序列按照系统规定对应了该TTI的后续第L个TTI的控制信息模式MOD_L，其中L为正整数。该控制信息模式MOD_L被输出给控制器605。在获得控制信息模式后，清空缓存603e。

此外，信道估计和数据恢复模块603g按照传统方法，利用检测的参考序列S_i(n)对当前子帧每个常规时隙进行信道估计，以及利用信道估计结果，解调常规时隙中数据部分的值。

另一方面，在接收端没有获得TTI同步情况下，相关器603f把缓存中长度为N_TTI的序列Y_r(n)与一组预定的序列Y^k(n)做滑动相关：

${Z\left(q\right)}^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left[(n-q)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{TTI}}\right]$

其中，^＊代表对Y^k取共轭操作/运算。与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z(q)^k对应的序列Y^k(n)按照系统规定对应了该TTI的后续第L个TTI的控制信息状态模式MOD_L。同时，该峰值Z(q)^k对应的移位个数q则给出了TTI同步信息，即TTI的第一个子帧应该出现在当前接收到的第q个子帧处，从而完成了TTI同步。在此之后，清空缓存603e。

特殊时隙处理模块604连接该分离器602，特殊时隙处理模块604包括频偏校正器604a以及信道估计和控制信息解调模块604b，按照图5所示步骤502～504对TTI内各子帧的特殊时隙进行处理，以解调控制信息部分的值。

控制器605从常规时隙处理模块603获得后续第L个TTI的控制信息模式MOD_L，保存该控制信息模式，用于当后面到来的该第L个TTI进行处理。此外，控制器605根据之前(如本TTI之前L个TTI)获得的本TTI控制信息模式MOD_O，产生控制信号Con给射频单元601，以决定是否丢弃本TTI中各子帧的特殊时隙。

因此，借由本发明的上述实施例，本发明的有益效果是：

本发明利用同一基本序列的不同循环移位序列的良好的自相关特性，用不同的循环移位序列作为下行控制信息指示因子，并通过一个TTI内指示因子的不同排列序列来区分后续TTI内控制模式以及进行TTI同步。本发明使接收设备可以对接收信号进行灵活处理，避免了额外的能量损失和处理时延。在不增加发射设备和接收设备复杂度的情况下，降低了接收设备的功耗和处理开销。此外，在保持频谱效率不变的情况下，降低了终端的开销。

本发明不仅适用于TD-SCDMA系统的手机电视等广播业务，也适用于一般TDD CDMA系统的高速下行广播业务。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。凡是根据本发明专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (20)

1.一种在时分系统中配置控制信息模式的方法，用以对一个具有多个子帧的传输时间间隔配置控制信息模式，其特征在于，该方法包括：

使用参考序列作为一个传输时间间隔中各子帧的至少一常规时隙中参考符号的基本码，其中该参考序列是选自同一基本序列的多个具有不同循环移位次数的循环移位序列，所述多个循环移位序列可被映射为不同电平，该传输时间间隔的各子帧中的参考序列一一映射至组成一电平序列的各电平，该电平序列标识该传输时间间隔的后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，其中L为正整数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本序列为Zadoff-Chu序列。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电平的种类为2～4个。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该控制信息模式包括：无控制信息和有控制信息，或者包括无控制信息和有控制信息时控制信息的类型。

5.一种时分系统中接收帧的处理方法，适于在接收端从接收信号中获得各传输时间间隔的控制信息模式，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.获得传输时间间隔中的一子帧；

b.用本地的多个基于同一基本序列的循环移位序列与接收的参考序列进行匹配，以确定接收信号使用的参考序列；

c.将当前子帧检测到的该参考序列映射为一电平，将映射结果存储在长度为N_TTI的缓存中；

d.当缓存的电平数目达到N_TTI时，判断接收端是否已经完成传输时间间隔同步，如果已经完成传输时间间隔同步，则将缓存中长度为N_TTI的检测电平序列与一组预定的多电平序列作简单相关，如果未完成传输时间间隔同步，则将检测电平序列与该组预定的多电平序列作滑动相关；以及

e.确定与该检测电平序列相关峰值的对应的一预定多电平序列为该传输时间间隔的后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，L为正整数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该步骤b包括：

用本地的多个基于同一基本序列的循环移位序列与当前子帧中的参考序列进行滑动相关操作；

检测最大的滑动相关峰值，该峰值对应的本地循环移位序列为当前子帧采用的参考序列。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，该基本序列为Zadoff-Chu序列。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，如果缓存中的电平数目小于N_TTI，则等待该传输时间间隔的下一子帧，以从步骤a重新开始执行。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括在获得该控制信息模式后，清空该缓存。

10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该控制信息模式包括：无控制信息和有控制信息，或者包括无控制信息和有控制信息时控制信息的类型。

11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该简单相关操作是按照以下方法执行：

$Z^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left(n\right)$

其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k取共轭操作，与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，其中L为正整数。

12.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该滑动相关操作是按照以下方法执行：

${Z\left(q\right)}^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left[(n-q)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{TTI}}\right],$

其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k取共轭操作，相关峰值Z(q)^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，该峰值对应的移位个数q表示传输时间间隔的第一个子帧出现在当前接收到的第q个子帧处。

13.一种利用权利要求5-12中任一项获得的控制信息模式处理接收帧的方法，其特征在于包括：

接收无线信号，根据之前获得的本传输时间间隔的控制信息模式对本传输时间间隔内各子帧的特殊时隙进行处理：如果没有控制信息，则丢弃所述特殊时隙不做任何后续处理；否则，经过处理获得基带信号；

对各特殊时隙进行频率偏移校准；

利用接收的参考序列对各特殊时隙进行信道估计；

利用信道估计结果以及所述控制信息模式的配置参数，解调控制信息部分的值；以及

根据传输时间间隔同步信息恢复本传输时间间隔内的控制信息。

14.一种时分系统中的接收设备，适于对具有控制信息模式的接收帧进行处理，其特征在于该接收设备包括：

射频单元，接收无线信号，根据一控制信号决定是否丢弃本传输时间间隔中各子帧的特殊时隙，并对各子帧的常规时隙及未被丢弃的特殊时隙经过处理获得基带信号；

分离器，连接该射频单元，分离所述常规时隙与特殊时隙；

常规时隙处理模块，连接该分离器，检测该传输时间间隔中各子帧的常规时隙中采用的参考序列，并对其分别进行电平映射得到一检测电平序列，以及输出该检测电平序列所标识的后续帧控制信息模式；其中该参考序列是选自基于同一基本序列的多个循环移位序列；

特殊时隙模块，连接该分离器，对该传输时间间隔内各子帧的特殊时隙进行处理，以解调控制信息部分的值；以及

控制器，连接该常规时隙处理模块和该射频单元，从该常规时隙处理模块获得该后续传输时间间隔的控制信息模式，并根据本传输时间间隔的控制信息模式输出该控制信号至该射频单元。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，该常规时隙处理模块包括：

滑动相关器，用本地的基于同一基本序列的多个循环移位序列与当前子帧中的参考序列进行滑动相关操作；以及

峰值检测器，检测最大的滑动相关峰值，该峰值对应的本地循环移位序列为当前子帧采用的参考序列。

16.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，该基本序列为Zadoff-Chu序列。

17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，该常规时隙处理模块还包括：

电平映射模块，连接该峰值检测器，将检测的当前子帧参考序列分别映射为一电平；

缓存，用以缓存各子帧的参考序列所映射的电平；

相关器，连接该缓存，当缓存的电平数目达到缓存长度时，根据接收设备是否已完成传输时间间隔同步选择将缓存中的检测电平序列与一组预定的多电平序列作相应的相关操作，确定与该检测电平序列相关峰值的对应的一预定多电平序列为本传输时间间隔的后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，L为正整数。

18.如权利要求14或17所述的设备，其特征在于，该控制信息模式包括无控制信息和有控制信息，或者包括无控制信息和有控制信息时控制信息的类型。

19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，如果所述接收设备已经完成传输时间间隔同步，则该相关器是按照公式 $Z^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left(n\right)$ 执行相关操作，其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k取共轭操作，与该检测电平序列Y_r(n)的最大相关值Z^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，其中L为正整数。

20.如权利要求17所述的设备，其特征在于，如果所述接收设备未完成传输时间间隔同步，则该相关器是按照公式 ${Z\left(q\right)}^k={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N_{\mathrm{TTI}}}{Y}_r\left(n\right)\·Y^k*\left[(n-q)\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{TTI}}\right]$ 执行滑动相关操作，其中，Y_r(n)表示检测电平序列，Y^k表示各预定多电平序列，^＊代表对Y^k取共轭操作，相关峰值Z(q)^k对应的一预定多电平序列对应一种后续第L个传输时间间隔的控制信息模式，该峰值对应的移位个数q表示传输时间间隔的第一个子帧出现在当前接收到的第q个子帧处。

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