CN101507234B

CN101507234B - 在长期演进中用于子帧识别和帧边界检测的系统和方法

Info

Publication number: CN101507234B
Application number: CN2007800312389A
Authority: CN
Inventors: 巴苏·M·普拉蒂克
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2027-08-23
Also published as: RU2404530C1; EP1892858B1; ES2362798T3; US20080049715A1; CN101507234A; EP1892858A2; US8059630B2; WO2008023948A1; EP1892858A3; RU2009106067A; JP4971447B2; DE602007013657D1; JP2010502093A

Abstract

本发明提供通过新的子帧位置差方法，在不同的子帧内的多个相同的/不相同的同步信道(SCH)中识别帧边界的独特的方式。本方法实现在由SCH所携带的不同的子帧之间的差别。能够基于时隙/子帧或任何数据分组的时间或数目，通过计算在两个接连的时隙/子帧或任何相同的数据分组的位置之间的差别，来识别子帧的同一性，从此识别帧边界。

Description

在长期演进中用于子帧识别和帧边界检测的系统和方法

技术领域

本发明一般地涉及在长期演进(在下文中为LTE)系统-层1(物理层)中的通信协议的领域，更加具体地说，涉及在LTE中用于子帧识别(Identification，在下文中为ID)和帧边界检测的系统和方法。

背景技术

在第三代合作伙伴计划(3GPP)TR 25.814v7.0.0(2006-06)的当前的规范文档中，将关于无线帧的定时检测的三种不同选择给定为基于同步信道(在下文中为SCH)的检测、基于广播信道(在下文中为BCH)的检测检测和基于基准信号的检测。

基于SCH的检测可应用于分层的和未分层的SCH两者。就基于SCH的检测，能够通过在频域中检测特定小区的SCH序列来估计无线帧的定时，而所述特定小区的SCH序列采用在先前的步骤中所检测的SCH符号的定时。当在分层的SCH中使用主SCH和次SCH时，通过使用主SCH作为基准信号能够执行特定小区的、次SCH的相干(Coherent)检测。

基于BCH的检测也可应用于分层和未分层的SCH两者。就基于BCH的帧的定时检测，帧的定时是通过解码BCH来检测的。如果与SCH相比，较不频繁地传送BCH，则可以包括假设检验。对于起始的小区搜索和邻近的小区搜索两者，该方法都需要BCH接收。

基于基准信号的检测主要被考虑用于分层的SCH。通过基准信号波形(即，调制模式)来检测帧的定时信息。在这种情况下，基准信号波形的接收间隔应该等于无线帧的周期或10毫秒。

基于SCH的检测需要在频域中检测特定小区的SCH序列检测，而所述特定小区的SCH序列的检测采用在先前的步骤中所检测的SCH符号的定时。需要有如512个那样多的或更多的特定小区的SCH序列，并且UE也将需要通过使用例如相关的过程来检测所述特定小区的SCH序列，而该过程是耗时的。另外，UE需要存储这些特定小区的序列。

对于起始的小区搜索，基于BCH的检测需要BCH接收，而所述BCH接收是不期望的。然而，此时如果与SCH相比，较不频繁地传送BCH，则还不得不完成假设检验。

基于基准信号的检测对基准信号波形(即，调制模式)的检测具有额外的依赖性。在该方法中，仅在基准信号内容的读取中存在对定时的依赖。此外，基准信号波形仅被调度为每10毫秒传送一次。因而，它将额外的延迟强加到帧边界的检测中。小区搜索程序应该独立于任何这样的信号波形检测。

共同属于Ryu等人的、公开序列号为US20030169702A1的美国专利公布描述了在宽带码分多址(W-CDMA)移动通信中小区搜索的方法。根据所述专利公布，使用“索引计数器”来连续地计算定时偏移或帧边界之间的偏移。索引计数器包括“时隙计数器”和“较低计数器(lower counter)”，分别用于时隙计数和与多个时隙的长度相对应的片(chip)的计数。进一步地，Ryu等人的公布说明一旦由时隙计数器确定了每个异步的小区的位置，就可以计算它们之间中的偏移，其中将所述偏移定义为异步的帧边界之间的差别。此外，Ryu等人的公布描述了使用相似的过程，较低计数器能够计算与每帧相对应的时隙之间的偏移。在Ryu等人的公布中进一步地提及到对于小区的搜索，这样的算法具有更高的时间高效性。

Kanterakis等人的、专利号为US6574267B1的美国专利描述在基站(BS)和远程站(RS)之间采用扩频调制而对CDMA系统的改进。所述过程以一个RS接收广播公共-同步信道数据来开始，并且在根据用于帧定时信号确定帧的定时之后，来自第一RS扩频发射机的信号作为访问-突发信号来传送。在Kanterakis等人的专利中，BS通知RS有关数据分组的正确的接收。作为实例，已在所述专利公布中说明了能够将所述分组识别为由许多帧和关于所述帧的子帧组成。通过特定的数目来识别帧和子帧。另外，Kanterakis等人的专利描述了通过识别携带数据分组的帧和子帧或通过识别已被接收作为错误的帧和子帧，能够获得数据分组的接收的正确性。

发明内容

已经做出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，并公开了一种其中避免需要使用SCH、BCH或基准信号的系统和方法。

本方法于此公开独特且容易的方式，当在不同的子帧中有多个相同/不相同的SCH时，使用新的方法(该方法将被称作“子帧位置差方法”)来识别帧边界。本方法基于在携带SCH符号的两个子帧之间的符号/子帧的差别，来识别子帧ID。

本发明公开基于在时隙/子帧之间或任何数据分组之间的差别，来识别所述时隙/子帧或任何数据分组的位置的方法。本发明进一步公开能够在两个接连的时隙/子帧或任何数据分组之间，基于时隙/子帧或任何数据分组在时间或数目上的差别而识别时隙/子帧或任何数据分组ID的系统和方法，所述两个接连的时隙/子帧或任何数据分组可以彼此相同。

本发明提供通过使用子帧位置差方法，在不同的子帧内的多个相同/不相同的SCH中识别帧边界的独特的方式，所述子帧位置差方法实现在由SCH所携带的、不同的子帧之间的差别的使用。能够通过计算在两个接连的时隙/子帧或任何数据分组的位置(例如，基于时隙/子帧或任何数据分组的时间或数目)之间的差别来识别子帧的同一性(identity)，从此识别帧边界，所述两个接连的时隙/子帧或任何数据分组可以彼此相同。

本发明公开在LTE中用于子帧ID和帧边界的检测的方法，所述方法实现在由SCH所携带的不同的子帧之间的差别的使用。通过计算在两个接连的时隙/子帧或任何数据分组的位置(如，基于时隙/子帧或任何数据分组的时间或数目)之间的差别来识别子帧的同一性，从此识别帧边界，所述两个接连的时隙/子帧或任何数据分组可以彼此相同。

本发明公开在LTE中用于子帧ID和帧边界的检测的系统，所述系统实现在由SCH所携带的不同的子帧之间的差别的使用，借以通过计算在两个接连的时隙/子帧或任何数据分组的位置之间的差别来识别子帧的同一性，从此识别帧边界，所述两个接连的时隙/子帧或任何数据分组可以彼此相同。

附图说明

结合附图，从本发明的后面的详细的描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优势将变得更加明了，其中：

图1说明等间隔的SCH符号，在所述图中，当全部SCH符号相同时，不可能识别哪个子帧被接收；

图2说明在接连的SCH子帧之间具有位置差(3、6、7和4)的帧(1、4、10和17)中所放置的四个SCH符号，其中，能够从携带两个这样的子帧之间的子帧位置差的SCH来精确地识别子帧ID，从而精确地识别帧边界。

具体实施方式

现在将参考附图来解释本发明的优选的实施例。然而，应该理解的是所公开的实施例仅是优选的，并且其可以以各种各样的形式来体现。因而，于此所公开的细节不被解释为限制性的，而仅仅解释为用于权利要求的基础和用于教导本领域的技术人员如何做出或使用本发明的基础。其中，为了清楚和简明，已省略对于此合并的公知的功能和配置的具体的描述。

由于LTE小区搜索步骤在时间和频率两者中都需要同步，并且应当能够检测帧边界(或可替换地，子帧ID)，因此可以适当地辨明在下行链路中的接连的信息。在SCH的帮助下完成同步程序，而所述SCH被LTE系统内的一个或更多子帧所携带。

每一无线帧的小数目的SCH符号是所期望的，以便减少开销。此外，从应对噪声和干扰的定时检测的性能方面而言，应该将SCH的信号能量集中在小数目的正交频分复用(OFDM)符号上。然而，在通过改进SCH的检测概率以达到快速的小区搜索中，具体地在高移动性的环境中，采用多个SCH符号的时间分集是非常高效的检测，每一无线帧的多个SCH符号还能够减少用于SCH定时检测所需的相关检测的周期的最小值。

因而，在10毫秒无线帧中映射的一个或更多的SCH符号(典型地，两个或四个SCH符号)为如图1中所示的所利用的结构。所以，在一个无线帧中需要多于1个的SCH符号。这些符号将位于不同的子帧中。

上面的需要强加了对知道子帧ID的必要性，以便知道帧边界。为了解释，UE接收SCH序列，并需要知道当前正传送哪个子帧。例如，如果在图1内的子帧1、6、11和16中传送SCH，则UE需要知道接收到的SCH所属的子帧。只有那时UE才可以确定当前的帧的位置和帧边界。

本发明公开用以接收帧边界的下面的方法：

子帧ID是明确地发信号通知的，例如使用在未携带主SCH(在下文中为P-SCH)的SCH符号中的数据位。

当在不同的子帧上所传送的SCH符号不相同时，UE将通过使用在接收到的SCH和子帧ID之间的相应的(即，预存储的)映射来知道子帧ID。

当上面的信令(即是，要点1)是不可能的时侯，诸如当在SCH符号中的数据插入不是可行的选项并且可能扰乱任何属性(诸如P-SCH的时域对称性)以及所传送的多于一个的SCH是相同的时候，本发明公开了子帧位置差的方法。

在子帧位置差的方法中，帧的定时将通过在一帧中的SCH的重复性或在一帧中SCH出现的次数来给出。

在其中每帧存在一个SCH的情况1中，唯一的一个SCH将直接指示在帧中的位置。

在其中每帧存在两个SCH的情况2中，能够通过在除其中所述位置之间的距离(在下文中为位置差)为20/2＝10之外的任何位置中重复SCH，来识别帧边界。特定地，第一和第二SCH不可以位于第一和第十一位置。从1至9的任何其他的位置差为可行的。

在其中每帧存在三个SCH的情况3中，位置差的模式将定义帧边界。特定地，任何两个接连的SCH之间的位置差将不为恒定。例如，位置差可以是算术上增长的。

设位置差的模式为1、3和6，即，包含SCH的子帧被期望为位于20个可利用的子帧中的所述三个之一的位置处。当接收到SCH子帧时，我们等待下一个SCH子帧，并且如果在这两个子帧之间的差别为2，则分别接收第一和第二SCH子帧。如果在这两个子帧之间的差别为3，则分别接收第二和第三SCH子帧。当差别大于3时，分别接收第三SCH子帧和下一帧的第一子帧。其中，不能使用恒定的位置差的模式。将预先知道位置差的模式，并且所述位置差的模式将是唯一的。

能够将前述的理论扩展到在一个帧中的n个重复的SCH。

例如，在图1中，如果UE接收到一个SCH子帧，并在5个子帧之后接收到另一个SCH子帧，则这不指示任何关于子帧位置(即，子帧ID)的事。

然而，从其中四个SCH符号位于帧1、4、10和17的图2，能够基于在所述子帧之间所接收的子帧的数目，来识别哪个SCH子帧是先于当前的SCH子帧而被接收的。例如，如果在两个SCH子帧之间的子帧差别为7，则所述两个SCH子帧分别位于位置10和17。

进一步说明下列的组合为可行的：

1，4，8，13——好的(3，4，5，8)

1，4，8，14——好的(3，4，6，7)

1，4，8，15——好的(3，4，7，6)

1，4，8，16——好的(3，4，8，5)

1，4，9，17——好的(3，5，8，4)

1，4，10，17——好的(3，6，7，4)

相反地，下列的组合为不可行的：

1，4，9，15——不可能的(3，5，6，6)

1，4，9，16——不可能的(3，5，7，5)

1，5，10，16——不可能的(4，5，6，5)

1，5，10，17——不可能的(4，5，7，4)

1，6，11，17——不可能全部等间隔的(5)

1，6，12，16——不可能的(5，6，4，5)

前述的组合仅是一些可行的/不可行的组合。此外，为了增加检测的概率，SCH子帧应该尽可能的彼此等间隔。尽管SCH子帧位置的许多组合是可能，但是将上述的性质保留得尽可能多的那一个，例如，1、4、8和15应该是主要考虑的。

虽然已参考附图、结合其中的优选实施例完整地描述了本发明，但是将注意到的是各种各样的改变和修改是可能的，并且其对本领域的那些技术人员而言是显然的。这样的改变和修改将被理解为包含在由所附权利要求所限定的本发明的范围之内，除非它们从此脱离。

Claims

1.一种在长期演进(LTE)中用于子帧识别(ID)和帧边界检测的方法，包括：

计算帧中携带同步信道(SCH)的多个连续子帧之间的位置差；以及

通过确定两个时隙、子帧和任何数据分组的任何一个中的位置差的样式、以及使用该样式来识别所述子帧ID和所述帧边界，

其中，在该样式中位置差不是恒定的。

2.如权利要求1所述的方法，其中，使用在不携带主SCH(P-SCH)的SCH符号中的数据位，来明确地发信号通知所述子帧ID。

3.如权利要求1所述的方法，其中，当在不同的子帧上所传送的SCH符号不相同时，用户设备(UE)将通过使用在所接收的SCH与所述子帧ID之间的相应的映射，来识别所述子帧ID。

4.一种在长期演进(LTE)中用于子帧识别(ID)和帧边界检测的系统，包括：

用于计算帧中携带同步信道(SCH)的多个连续子帧之间的位置差的部件；和

用于通过确定两个时隙、子帧和任何数据分组的任何一个中的位置差的样式、以及使用该样式来识别所述子帧ID和所述帧边界的部件，

其中，在该样式中位置差不是恒定的。