CN101409584A - 无线通信系统的随机接入前同步码和接收方案 - Google Patents

Abstract

一种随机接入前同步码方案包括产生第一和第二前同步码，每一前同步码具有至少两个Zadoff－Chu序列，第一前同步码的ZC序列不同于第二前同步码相对应位置的ZC序列。例如，在每个都具有两个不同ZC序列的两个不同前同步码之间，两个前同步码的第一ZC序列彼此不同，并且两个前同步码的第二ZC序列也彼此不同。在另一实施例中，接收方案包括把接收的ZC序列变换成被变换的ZC序列。在一实施例中，通过使得接收的ZC序列与其单一码片循环移位序列相关联来变换接收的ZC序列。变换的ZC序列可用于多用户无线通信系统中的相关性检测。

Description

无线通信系统的随机接入前同步码和接收方案

本申请是2007年9月18日提交的第200710151280.6号中国专利申请的部分继续申请案，将其并入于此作为参考。

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及用于无线通信系统中的前同步码和接收方案。

背景技术

移动蜂窝电话系统通过将空间覆盖范围分成多个单元(cell)来重复使用频谱，每个单元重复使用相同的频谱。图1以简单方式说明了这种情况，以基站(BS)104和用户装备(UE)106A、106B和106C示出单元102。实际上，UE是使用蜂窝电话技术的通信装置，比如蜂窝电话，或者是具有无线卡的计算机。UE可以是固定的，也可以在移动交通工具中。为简化起见，在单元102中只示出三个UE，但实际上在任意单个单元之内会有更多这类装置。

可以采用各种信令方案使多个UE共用一个单元来与该单元中的BS通信。例子包括TDMA(时分多址)、FDMA(频分多址)、CDMA(码分多址)、和OFDMA(正交频分多址)等等。一些系统可使用一个用于下行链路通信的信令方案(BS到UE)，和另一个用于上行链路通信的信令方案(UE到BS)。此外，系统可根据UE与BS之间交换的信息来使用不同的信令方案。例如，在UE与BS之间建立呼叫可使用与已经建立呼叫并且语音或数据内容正处于交换过程中的情况不同的信令方案。

当前和未来设想的蜂窝电话系统使用随机接入信道(RACH)。RACH是竞争式通信信道，用来承载随机接入传送。对于一些蜂窝系统，RACH信道可使用ALOHA协议。然而，也可使用其它竞争式协议。RACH信道在物理层(PHY)层面讨论时可称为PRACH(物理随机接入信道)。

当UE希望与BS建立连接以进行呼出通话时可使用RACH信道。RACH信道可用于各种信号处理目的，比如定时调整(同步)、功率调整、和资源请求，等等。作为一个特殊示例，功率调整可使用所谓的开环功率控制协议。在该协议中，UE向BS传送一个前同步码，并且如果BS不确认该前同步码，则UE再次以更高功率来传送该前同步码。这个过程一直继续到BS处的接收信号强度对于接收足够大，在该处BS向UE发送确认。未来的RACH信道可使用用于功率调整的其它协议。

PRACH突发脉冲串包括随机接入(RA)前同步码来识别随机试接入。RA前同步码包括一个特征码和一个循环前缀，其中循环前缀附在特征码上以减轻ICI(信道间干扰)和ISI(符号间干扰)。UE可根据竞争式协议选择具体的RA前同步码。在3GPP LTE(第三代合作伙伴计划长期演进)规范中已经提出要把Zadoff-Chu(ZC)序列用于RA特征码。3GPP是为了建立3G(第三代)移动电话系统的规范而在1998年12月建立的合作协定。3GPP LTE是3GPP内用以改进UMTS(通用移动通信系统)移动电话标准的计划。参见http://www.3gpp.org。

移动UE在相对于BS移动时会受到多普勒频移(DFO)。对于高移动性UE，发生的DFO会导致在解码ZC序列时的不可接受的检测误差，引起高虚警率。为提高检测性能已经提出一些重复方案，但这些方案被认为不能完全解决DFO问题，尤其是在相对严重的DFO情况下。

发明内容

一种随机接入前同步码方案包括产生第一和第二前同步码，每一前同步码具有至少两个Zadoff-Chu序列，第一前同步码的ZC序列不同于第二前同步码相对应位置的ZC序列。例如，在每个都具有两个不同ZC序列的两个不同前同步码之间，两个前同步码的第一ZC序列彼此不同，并且两个前同步码的第二ZC序列也彼此不同。前同步码中的该ZC序列分集保证了来自不同的UE的ZC序列可用于在相同基站中进行相关性检测。在另一实施例中，接收方案包括把接收的ZC序列变换成被变换的ZC序列。在一实施例中，通过使得接收的ZC序列与其单一码片循环移位序列相关联来变换接收的ZC序列。变换的ZC序列可用于多用户无线通信系统中的相关性检测。

提供本发明内容来以简化的形式介绍下面会在具体实施方式中进一步描述的概念的所选内容。本发明内容并不意在确定所声明主题的关键特征或本质特征，也不意在用来限制所声明主题的范围。

本发明的其他方面和优点将从下面结合以本发明原理的示例方式示出的附图的详细说明中变得显而易见。

附图说明

图1示出了现有技术的蜂窝电话系统。

图2示出了根据本发明实施例的用于UE和BS的协议栈和前同步码结构。

图3示出了根据本发明实施例的流程图。

图4示出了对应位置的ZC序列彼此不同的N个不同RACH前同步码1、2、3…N。

图5示出了包括循环前缀、两个ZC序列和保护时间的RACH前同步码。

图6示出了带有M个ZC序列的RACH前同步码。

图7示出了根据本发明实施例的另一流程图。

图8示出了通过单一OFDM符号传送ZC序列的映射方案。

图9示出了把前一OFDM符号的最后一个码片插入后一OFDM符号开始的映射方案。

图10是y轴上未检测(漏检)与x轴上频率偏移(f_offset)的概率曲线图。

在说明书全文中，可以使用相似标号来标记相似的元件。

具体实施方式

在接下来的描述中，术语“一些实施例”的范围并不限制于表示多于一个实施例，而是该范围可以包括一个实施例，多于一个实施例，或者是所有实施例。

在描述实施例之前，先描述ZC序列。长度为N的ZC序列可以用{a_u(k)，k＝0，1，...，N-1}表示，这里u是索引号，u＝0，1，...，N-1，并可称为序列索引号。ZC序列{a_u(k)，k＝0，1，..，N-1}可由下述表达式产生

$a_u\left(k\right)=\exp (-\mathrm{j\πu}\frac{k(k+1)}{N}),k=\mathrm{0,1},...,N-1.$

从上述表达式可看出a_u(k)随索引号u以等于N的周期而呈现周期性。从上述表达式还可容易地看出ZC序列的DFT(离散傅立叶变换)是另一ZC序列。即，DFT将ZC序列映射为另一个相同长度的ZC序列。因此，ZC序列的性质无论在时域还是在频域里考虑都是相同的。为记法方便，ZC序列{a_u(k)，k＝0，1，...，N-1}将以a_u表示。

可以参照图2所示简化的协议栈来描述实施例，其中标记为202的PRACH突发脉冲串被描述为具有包括两个ZC序列(标记为204和206)的前同步码。除了这两个ZC序列之外，PRACH突发脉冲串202还包括循环前缀208和保护时间210。在保护时间210期间，PRACH突发脉冲串202没有传送。实施例可以在标记为PHY层212UE的UE的物理层实现，以提供具有包括两个ZC序列的前同步码的突发脉冲串；实施例可以在标记为PHY层212BS的BS的物理层实现，以重新得到该前同步码以便识别随机试接入。在UE或在BS中的物理层的一些或全部功能，可以由例如这两个例子，一个或多个ASIC(专用集成电路)、或者FPGA(现场可编程门阵列)来实现。

从其定义可知，ZC序列是一个复数序列。如众所周知，可以这样来将复数通过信道传送：其实部调制带通信号的同相分量，而虚部调制带通信号的正交分量。解调可重新得到同相和正交分量。在OFDMA情况下，对构成UE RACH突发脉冲串的ZC序列执行IDFT(反离散傅立叶变换)，接着插入循环前缀，随后上变频(up-conversion)为RF(射频)载波。在接收时，RF信号下变频为基带信号(具有同相和正交分量的复数值)，去掉循环前缀，并执行DFT来重新得到ZC序列。

在图2的RACH突发脉冲串202中的ZC序列204和206可以分别以a_u1和a_u2来代表。即，

$a_{u1}\left(k\right)=\exp (-\mathrm{j\π}{u}_1\frac{k(k+1)}{N}),$ k＝0，1，...，N-1，

以及

$a_{u2}\left(k\right)=\exp (-\mathrm{j\π}{u}_2\frac{k(k+1)}{N}),$ k＝0，1，...，N-1。

为避免出现下标的下标，索引号u₁在作为ZC序列204的下标时写成u1。类似标注也适用于u₂和ZC序列206。

对于具有包括ZC序列a_u1和a_u2的前同步码的RACH突发脉冲串，令表示在BS处从ZC序列a_u1重新得到的序列，并令

表示在BS处从ZC序列a_u2重新得到的序列。

根据一些实施例，用于UE RACH突发脉冲串的前同步码包括具有序列索引号u₁和u₂的两个ZC序列，其中0≤u₁-u₂≤N-1，这里差Δu≡u₁-u₂识别出UE RACH的随机接入。在BS处，重新得到的序列

的每一项除以重新得到的序列

的对应项来生成商序列。如果该商序列生成ZC序列，则以Δu来识别得到的商序列的索引号，从而识别随机试接入。换言之，如果对于每个k＝0，1，...，N-1，商 $q\left(k\right)\≡{\hat{a}}_{u1}\left(k\right)/{\hat{a}}_{u2}\left(k\right)$ 都有q(k)＝a_v(k)，这里{a_v(k)，k＝0，1，...，N-1}是索引号v的ZC序列，则识别UE RACH随机接入的差Δu被估计为Δu＝v。

上面的描述可以由图3的框图来表示。由302、304和306表示的功能由UE执行。在UE处产生两个ZC序列(302)，表示为a_u1和a_u2，接下来是IDFT(304)。在包括a_u1和a_u2的前同步码之后插入循环前缀(306)，并通过信道308传送RACH突发脉冲串。由310、312、314、316和318表示的功能由BS执行。去除循环前缀(310)，接下来是DFT(312)。重新得到序列

和

(314)。以

为被除数且

为除数来执行除法(316)。相关性检测318识别得到的商为ZC序列，商ZC序列的索引号识别UE随机接入。

期望的是，上述实施例有助于减轻UE随机接入识别中的DFO。这可以示出如下。对于理想OFDMA信道(无噪声且没有ISI和ICI)，受到DFO影响的接收的序列可表达为

${\hat{a}}_{u1}\left(k\right)=\exp (-\mathrm{j\π}{u}_1\frac{k(k+1)}{N})\exp \left(j2\mathrm{\π\Δf}\frac{\mathrm{kT}}{N}\right),$ k＝0，1，...，N，

以及

${\hat{a}}_{u2}\left(k\right)=\exp (-\mathrm{j\π}{u}_2\frac{k(k+1)}{N})\exp \left(j2\mathrm{\π\Δf}\frac{\mathrm{kT}}{N}\right),$ k＝0，1，...，N，

这里Δf是由于多普勒频移引起的频率偏移，T是ZC序列的长度(时间)。上面的表达式假设UE对B S的相对速度在信号持续时间T期间大致恒定。对每个k＝0，1，..，N以

除以

生成商序列q，这里

$q\left(k\right)\≡\frac{{\hat{a}}_{u1}\left(k\right)}{{\hat{a}}_{u2}\left(k\right)}=\exp (-\mathrm{j\π\Δu}\frac{k(k+1)}{N})=a_{u1-u2}\left(k\right)=a_{\mathrm{\Δu}},$ k＝0，1，...，N。

在针对受到DFO影响的

和

的表达式中，相位因子

k＝0，1，...，N，在做除法时可看作抵消掉了，从而可以容易地以ZC序列a_Δu来识别商序列q。另外，因为每个ZC序列的最小周期是N，而且因为序列索引号的差Δu由UE选择来属于整数集[0，N-1]，所以可以毫无含混地识别UE随机接入。

对于上面给出的前同步码，上述实施例在明确的前同步码数量与DFO效应之间进行权衡。例如，如果符号中的前同步码的长度由N_p代表，则使用长度为N_p的单ZC序列的现有技术系统允许一个单元中N_p个明确的UE RACH随机接入，但降低了对DFO的灵敏度。通过如在上述实施例中那样在前同步码中使用两个ZC序列，每个ZC序列的长度是N_p/2(为讨论方便，假设N_p是偶数)，从而可以提供N_p/2个明确的UE RACH随机接入，但期望的是这些实施例具有对抗DFO效应的更大鲁棒性。

通过在前同步码中使用多于两个ZC序列，可以提供一个单元中更大数量的明确的随机接入，但对于这种较短的ZC序列虚警率会上升。例如，一些实施例可以设计来具有三个ZC序列，比如a_u1、a_u2和a_u3，并且可以得出两个商序列 $q_{\mathrm{\Δu}1}={\hat{a}}_{u1}/{\hat{a}}_{u2}$ 和 $q_{\mathrm{\Δu}2}={\hat{a}}_{u2}/{\hat{a}}_{u3}.$ 第二序列索引号差Δu₂允许在识别UE RACH随机接入时的额外的自由度。然而，每个ZC序列的长度现在减小到(假设N_p是奇数)N_p/3，这增加了特定ZC序列的虚警率。因此，这类实施例在明确的随机接入的允许数量与较短ZC序列的不期望性质之间进行了权衡。

可以做出各种修改来描述实施例而不脱离所声明的本发明的范围。例如，在上述实施例中，前同步码中的第一ZC序列定义为从图2的突发脉冲串202中所示从左向右阅读时的前同步码中的第一个序列(顺次的)。然而，这仅仅是为方便而选择的。其它实施例可以描述成其中“第一”ZC序列是在前同步码中的第二个序列(顺次的)，而“第二”ZC序列是在前同步码中的第一个序列(顺次的)。

此外，应当认识到ZC序列随其序列索引号以等于N的周期而呈周期性。这表明如果u和v对模N同余，则a_u＝a_v。因此，在描述实施例时，可在描述ZC序列时不丧失一般性地把序列索引号限定在整数集[0，N-1]中。基于这个目的，图3的实施例可以概括为只要可以从N个整数的集合δ中选取差Δu，则在集合δ中就没有两个整数对模N是同余的。

利用带有如参考图2-4上述的不同序列索引号的两个ZC序列可以很好地用于加性高斯白噪声(AWGN)信道。然而，上述技术没有考虑实际的诸如时间变化和多路径(即，多路径衰减)之类的无线信道特性。在DFO相对很大时的情况下，不同ZC序列的信道脉冲响应趋于显著变化。由于信号脉冲响应的变化，上述除法运算会引起新的干扰。例如，假定两个接收的ZC序列ZC_u1和ZC_u2，如下表示：

$\left\{\begin{array}{c}Z{\hat{C}}_{u1}\left(k\right)=h_1^k\exp (-\mathrm{j\π}{u}_1\frac{k(k+1)}{N_G})+S_1\\ Z{\hat{C}}_{u2}\left(k\right)=h_2^k\exp (-\mathrm{j\π}{u}_2\frac{k(k+1)}{N_G}).\exp (-j2\mathrm{\π\Δf}\frac{N_{\mathrm{dif}}{T}_s}{N_G})+S_2\end{array}\right.$

其中h₁ ^k，h₂ ^k表示频域信道脉冲响应，S₁和S₂表示两个ZC序列的各自载波间干扰(ICI)，N_G为各个ZC序列的长度，Δf为DFO，T_s为采样周期，N_diff为两个ZC序列之间的时间差。不考虑ICI，除法运算的结果可表示为：

$Z{C}_{u1-u2}\left(k\right)=Z\widehat{C_{u1}}\left(k\right)/Z\widehat{C_{u2}}\left(k\right)=\frac{h_1^k}{h_2^k}\exp (-\mathrm{j\π}(u_1-u_2)\frac{k(k+1)}{N_G})\exp (-j2\mathrm{\π\Δf}\frac{N_{\mathrm{dif}}{T}_s}{N_G})$

给定除法运算的表达式，可以看出对于呈现快速变化的无线信道来说，h₁ ^k和h₂ ^k将引起接收机性能的严重恶化。

为了考虑诸如时间变化和多路径衰减之类的实际信道特性，如果两个ZC序列和两个ZC序列(即，商)之间除法运算的结果可以用于接收侧的相关性检测，则实现了解相关性能的改进。为了保证前同步码的ZC序列和两个ZC同步码的商两者都可以用于相关性检测，一RACH前同步码的ZC序列不同于另一RACH前同步码对应位置的ZC序列。例如，在每个都具有两个不同ZC序列的两个不同前同步码之间，两个前同步码的第一ZC序列彼此不同，并且两个前同步码的第二ZC序列也彼此不同。在一实施例中，通过把N设置成不能被从2到M的整数整除的整数来保证前同步码中的ZC序列的分集。前同步码ZC序列分集使得来自不同UE的前同步码彼此容易区分。在另一实施例中，前同步码ZC序列分集被扩展到多于两个前同步码。即，一组多于两个前同步码中对应位置的ZC序列彼此完全不同。图4示出了N个不同的RACH前同步码402(标记为前同步码1、2、3…N)，每个前同步码包括循环前缀408、两个ZC序列404和406以及保护时间410。在N个不同的前同步码中，对应位置的ZC序列彼此不同。即，ZC序列11(ZC₁₁)、ZC₂₁和ZC_N1彼此不同，并且ZC₁₂、ZC₂₂和ZC_N2彼此不同。在一实施例中，为了利用前同步码的ZC序列用于解相关，ZC序列和商由索引号唯一标记。例如，如果ZC序列被标记为ZC_s1、ZC_s2，其中s＝1，2，3，…，N，那么ZC_s1、ZC_s2和ZC_s2/ZC_s1应该由索引号s唯一定义。

如上所述，选择不同前同步码的ZC序列，使得第一前同步码中不同接收的ZC序列之间的除法运算产生了与第二前同步码中不同ZC序列之间的除法运算不同的结果。在又一实施例中，除法产生的分集被扩展到多于两个前同步码，例如扩展到图4所示的N个前同步码。

在一实施例中，在一前同步码中，前同步码的一个ZC序列具有序列索引号u，另一ZC序列具有u整数倍的索引号，例如2u。参考图5描述这种前同步码的示意性实施例。图5示出了RACH前同步码502，包括循环前缀508、两个ZC序列504和506以及保护时间510。在图5的RACH前同步码中，ZC序列504具有序列索引号u，而序列506具有序列索引号2u，其中0≤u≤N-1。

在图5实施例中，RACH前同步码包括两个不同的ZC序列。在另一实施例中，一个RACH前同步码包括多于两个ZC序列，例如M个ZC序列。图6示出了具有M个ZC序列的RACH前同步码，其中ZC序列504具有序列索引号u，ZC序列506具有ZC序列索引号2u，ZC序列512具有ZC序列索引号3u，而ZC序列514具有ZC序列索引号Mu。

在一实施例中，可用的RACH前同步码的数量应该尽可能大。大RACH前同步码空间使得更多UE随机访问基站的无线资源。

接收方案

根据本发明另一实施例，接收方案包括把接收的ZC序列变换成变换的ZC序列。在一实施例中，通过把接收的ZC序列与其单一码片循环移位序列相关联来变换接收的ZC序列。变换的ZC序列在此称为ZC序列变换ZCT。因为相邻子信道的信道特性变化很小并且可以从复数变换成正实数，所以ZC变换很少受到无线信道变化影响。另外，ZC变换可由其对应的序列索引号u来唯一标记，并且ZC变换具有良好的子相关特性。如下所述，变换的ZC序列可用于相关性检测。

参考图7来描述利用接收的ZC序列的ZC变换的接收方案示例。假定在UE发送侧(未示出)产生两个不同的ZC序列504和506。在发送侧，ZC序列经过IDFT 304，并且在306把循环前缀插到前同步码之后。包括两个ZC序列的RACH突发脉冲串随后经由信道308被发送。在接收侧，在310去掉循环前缀，随后是DFT 312。在314标记为的接收序列被重新得到并且随后提供给相关性检测单元340和变换单元342。变换单元将接收的ZC序列变换成变换的ZC序列

在图7实施例中，尽管可以进行不同的变换操作，但是经由相关性运算以单一码片循环移位来变换接收的ZC序列。变换操作可以表示如下：

$Z\hat{C}{T}_u\left(k\right)=Z\widehat{C_u\left(k\right)}\·Z\widehat{{C_u}^{*}(k-1)}$

$Z{\widehat{\mathrm{CT}}}_{2u}\left(k\right)=Z\widehat{C_{2u}\left(k\right)}\·Z\widehat{{C_{2u}}^{*}(k-1)}$

k＝0～N_G-1

由于

和

是在相邻副载波中被传送，所以两个ZC序列的信道脉冲响应彼此非常接近，因此相关性运算可以消除信道脉冲响应，例如S₁和S₂。

除了变换操作以外，使用两个ZC变换进行除法运算来产生标记为ZCT′_u的另一ZC变换。例如，如图7所示，把两个ZC变换提供给除法单元344来实现除法运算。在图7的实施例中，尽管可以使用其他技术，但是除法单元使用相关性运算来实现除法运算。包括ZC变换、

来自除法运算的商、ZCT′_u，在接收侧从两个接收的ZC序列产生了总共五个ZC序列。五个ZC序列在图7中标记为：

和ZCT′_u。

在一实施例中，五个ZC序列不同于其他RACH前同步码对应位置的ZC序列，并且五个ZC序列可以单独或结合用于相关性检测。接收侧(例如，基站104)保持的对应的本地解相关序列346在图7中标记为：

ZC_u

ZC_2u

ZCT_u＝ZC_u(k)·ZC_u(k-1)

ZCT_2u＝ZC_2u(k)·ZC_2u(k-1)

ZCT_u’。

在处理不同类型的干扰/噪声中，在接收侧重新得到和/或产生的五个ZC序列是非常有用的。例如，接收的ZC序列、

和

对于高斯噪声是非常有用的，ZC变换、

ZC变换的商以及ZCT′_u对于解决信道变化和DFO是非常有用的。

在接收侧，可以根据实际传输环境选择ZC序列的不同组合来用于相关性检测。或者，可以不管实际传输环境而在相关性检测中使用一组固定的ZC序列(例如，所有五个ZC序列)。尽管参考图5的两个不同的ZC序列描述了包括ZC序列信息的接收侧操作，但是接收侧操作对于使用ZC序列的其他方案也是适用的。例如，包括ZC序列信息的接收侧操作对于参考图2到4所述的ZC序列方案以及其他多ZC序列或单一ZC序列前同步码方案来说是适用的。

Zadoff-Chu映射

根据本发明的实施例，当使用多于一个OFDM符号传送ZC序列时，调整ZC映射方案。在一实施例中，前一OFDM符号的最后的码片插到后一OFDM符号的开始。下文参考图8和9来描述如在3GPPLTE环境中应用的该技术的说明。

在上述方案中，假设每个ZC序列通过一个OFDM符号被传送。例如，在3GPP LTE系统中，长度为419的ZC序列针对一个OFDM符号在总共300个副载波中的72个副载波上被传送。然而，根据本发明的实施例，当通过多于一个OFDM符号传送ZC序列时，修改ZC映射方案。根据传统方案，通过以13个零被插到后一OFDM符号的六个OFDM符号来传送ZC序列。图8示出了通过单一OFDM符号传送ZC序列的映射方案。使用图8的映射方案，上述接收方案可能很难产生ZC变换，

例如，针对k＝72的情况，ZC变换计算如下：

$Z\hat{C}{T}_u\left(k\right)=Z{\hat{C}}_u\left(72\right)\·Z{\hat{C}}_u^{*}\left(71\right)$

当

和

在不同的OFDM符号上被传送并且不是在“相邻”副载波上时，两个码片的信道脉冲响应明显不同，并且不能通过相关性运算加以消除。

根据本发明的实施例，调整ZC映射方案使得前一OFDM符号的最后码片包括在最后OFDM符号的开始。图9示出了映射方案，其中前一OFDM符号的最后码片360被插到后一OFDM符号的开始。插入的码片362包括ZC变换中用来产生ZC变换的冗余数值。由于能通过在最后的OFDM符号中插入几个零来偏移冗余码片的插入，所以上述映射方案并没有降低系统的传送效率。

性能分析

下文来描述上述技术的性能分析。特别地，上述技术的性能是相比较使用多个重复ZC序列的方案而言的。使用下面参数进行模拟：

信道：六通道瑞利(ITU TU-A)

FFT大小：300

RACH前同步码所占带宽：1.25MHz

图10是y轴上未检测(漏检)与x轴上频率偏移(f_offset)的概率曲线图。该曲线图包括使用传统ZC序列的技术的三种实例和参考图4、5和7使用上述技术的三种实例。如图10所示，在较高信噪比(SNR)条件下(即，＞0dB)，上述技术呈现出比传统技术更好的性能。而且，随着超过大约3KHz的DFO增长，传统方案的性能急剧恶化，而上述技术的性能保持相对稳定。另外，上述前同步码和接收技术能显著地消除DFO影响，这对于AWGN信道-视距路径(Line of Sight)有极大的价值。

通观这些实施例的描述，各种数学关系式被用来描述一个或多个量之间的关系。例如，数学关系式或数学变换可以表示一个量从一个或多个其它量通过各种数学运算(比如加、减、乘、除等)被导出所依据的关系式。或者，数学关系式可以指出一个量大于、小于或等于另一个量。这些关系式和变换实际上并没有被严格满足，因此应当解释为“被设计成”关系式和变换。本领域中普通的技术人员可以设计出各种可行的实施例来满足各种数学关系式或变换，但这些关系式或变换仅能在实施者所用技术的容差内得到满足。

因此，在所述权利要求中，要理解的是所声明的数学关系式或变换实际上仅能在实施者所用技术的容差或精度内得到满足，所声明主题的范围包括大致满足所声明数学关系式或变换的那些实施例。

虽然已经以结构特征和方法行为的专门语言描述了本主题，但要理解的是所附权利要求定义的主题不必限定于上述具体特征或行为。更恰当的是，上述具体特征和行为被公开来作为施行所述权利要求的实例形式。

Claims (20)

1.一种无线通信系统，包括：

第一物理层，其用于发送包括第一前同步码的突发脉冲串，所述第一前同步码包括第一Zadoff-Chu序列和第二Zadoff-Chu序列；以及

第二物理层，其用于发生包括第二前同步码的突发脉冲串，所述第二前同步码包括第一Zadoff-Chu序列和第二Zadoff-Chu序列；

其中第一前同步码的Zadoff-Chu序列不同于第二前同步码的相应位置中的Zadoff-Chu序列。

2.如权利要求1所述的无线通信系统，其中第一前同步码中第一和第二Zadoff-Chu序列的除法运算生成第一结果并且第二前同步码中第一和第二Zadoff-Chu序列的除法运算生成第二结果，其中所述第一和第二结果彼此不同。

3.如权利要求1所述的无线通信系统，其中第一前同步码的每个Zadoff-Chu序列具有长度N，所述第一Zadoff-Chu序列随第一序列索引号以等于N的周期而呈现周期性，所述第二Zadoff-Chu序列随第一序列索引号的倍数以等于N的周期而呈现周期性。

4.如权利要求3所述的无线通信系统，其中所述倍数为所述第一序列索引号的整数倍。

5.如权利要求3所述的无线通信系统，其中所述倍数为所述第一序列索引号的整数倍M，并且N为不能由从2到M的整数所整除的整数。

6.如权利要求3所述的无线通信系统，其中所述第二前同步码的第一Zadoff-Chu序列随第一序列索引号以等于N的周期而呈现周期性，所述第二前同步码的第二Zadoff-Chu序列随第一序列索引号的倍数以等于N的周期而呈现周期性。

7.如权利要求1所述的无线通信系统，其中所述第一物理层配置用于在所述第一和第二Zadoff-Chu序列至少一个中把第一正交频分复用(OFDM)符号的最后码片插到下一OFDM符号的开始。

8.一种设备，包括：

物理层，其接收包括前同步码的突发脉冲串，并且从所述前同步码重新得到至少一个Zadoff-Chu序列；

变换单元，其配置用于把至少一个Zadoff-Chu序列变换成变换的Zadoff-Chu序列；

相关性检测单元，其配置用于把变换的Zadoff-Chu序列与另一Zadoff-Chu序列相关联。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述Zadoff-Chu变换单元配置用于通过相关性运算以单一码片循环移位把至少一个Zadoff-Chu序列变换成另一Zadoff-Chu序列。

10.如权利要求9所述的设备，还包括除法器，其用另一变换的Zadoff-Chu序列来除变换的Zadoff-Chu序列以提供商序列。

11.如权利要求10所述的设备，还包括使用所述商序列来检测与另一Zadoff-Chu序列的相关性。

12.一种方法，包括步骤：

发送包括第一前同步码的第一突发脉冲串，所述第一前同步码包括第一Zadoff-Chu序列和第二Zadoff-Chu序列；以及

发送包括第二前同步码的第二突发脉冲串，所述第二前同步码包括第一Zadoff-Chu序列和第二Zadoff-Chu序列；

其中所述第一前同步码的Zadoff-Chu序列不同于所述第二前同步码对应位置的第二Zadoff-Chu序列。

13.如权利要求12所述的方法，还包括步骤：

从所述第一前同步码重新得到至少一个Zadoff-Chu序列；

把至少一个Zadoff-Chu序列变换成变换的Zadoff-Chu序列；以及

把变换的Zadoff-Chu序列与另一Zadoff-Chu序列相关联。

14.如权利要求13所述的方法，其中变换至少一个Zadoff-Chu序列包括通过相关性运算把至少一个Zadoff-Chu序列与单一码片循环移位相关联。

15.如权利要求13所述的方法，还包括步骤：

从所述第二前同步码重新得到至少一个Zadoff-Chu序列；

把至少一个Zadoff-Chu序列变换成变换的Zadoff-Chu序列；以及

把变换的Zadoff-Chu序列与另一Zadoff-Chu序列相关联。

16.如权利要求15所述的方法，还包括用第一前同步码中的第二Zadoff-Chu序列来除第一前同步码中的第一Zadoff-Chu序列来生成第一结果，用第二前同步码中的第二Zadoff-Chu序列来除第一Zadoff-Chu序列来生成第二结果，其中所述第一和第二结果彼此不同。

17.如权利要求16所述的方法，还包括步骤：

在相关性运算中使用所述第一结果；以及

在相关性运算中使用所述第二结果。

18.如权利要求12所述的方法，还包括步骤：在所述第一和第二前同步码至少之一的第一和第二Zadoff-Chu序列中的至少一个中，把第一正交频分复用符号的最后码片插到下一OFDM符号的开始。

19.如权利要求18所述的方法，还包括步骤：

重新得到至少一个Zadoff-Chu序列；

把至少一个Zadoff-Chu序列变换成变换的Zadoff-Chu序列，其中使用所插入的最后码片来变换所述至少一个Zadoff-Chu序列；以及

把变换的Zadoff-Chu序列与另一Zadoff-Chu序列相关联。

20.如权利要求12所述的方法，其中所述第一前同步码的每个Zadoff-Chu序列具有长度N，所述第一Zadoff-Chu序列随第一序列索引号以等于N的周期而呈现周期性，所述第二Zadoff-Chu序列随第一序列索引号的整数倍以等于N的周期而呈现周期性，其中所述倍数为所述第一序列索引号的整数倍M，并且N为不能由从2到M的整数所整除的整数。

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