CN101548516A - 无线通信系统中由信标协助的小区搜索 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了发送同步信号以便协助用户设备(UE)进行小区搜索的技术。在一种设计中，小区的基站生成并发送主要同步信号和次要同步信号，这些同步信号由UE用于在上电时进行小区搜索。基站还生成并传输一个或多个信标信号，信标信号由UE用于邻近小区搜索，以便检测邻近小区。所要发送的信标信号的数量以及用于每个信标信号的子载波组是根据系统带宽来确定的。在每个信标符号周期中，可将每个信标信号映射到那组子载波中的一个子载波。这一个子载波是根据信标跳变模式或信标码来确定的，并取决于小区标识符(ID)。

Description

无线通信系统中由信标协助的小区搜索
本申请要求于2006年9月14日递交的、名称为“AMETHOD ANDAPPARATUS FOR USING SCALABLE BEACON SIGNALING BASED ONSYSTEM BANDWIDTH”的美国临时申请No.60/845,268，于2006年10月3日递交的、名称为“A METHOD AND APPARATUS FOR P-SCH FORE-UTRA”的美国临时申请No.60/828,051，以及于2007年9月11日递交的、名称为“BEACON ASSISTED CELL SEARCH IN A WIRELESSCOMMUNICATION SYSTEM”的美国申请No.11/853,704的优先权，以上三份申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式将其明确地并入本文。
技术领域
概括地说，本发明涉及通信，具体地说，本发明涉及在无线通信系统中对小区进行搜索的技术。
背景技术
为了提供诸如语音、视频、分组数据、消息、广播等等的各种通信内容，而广泛部署了无线通信系统。这些无线系统可以是能够通过共享可用系统资源支持多个用户的多址系统。这样的多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统和单载波FDMA(SC-FDMA)系统。
无线通信系统可以包括任意数量的基站，基站支持任意数量的用户设备(UE)的通信。在任意给定时刻，UE(例如，蜂窝电话)位于零个、一个或多个基站的覆盖区域内。UE可能刚刚上电或不在覆盖区域，因此不知道能够接收哪些基站。UE进行小区搜索，以便检测基站，并获得所检测到的基站的时序和其他信息。UE也可以与一个或多个基站进行通信，并且是移动的。UE进行小区搜索，以便检测到更好的基站，来服务该UE。
每个基站发送同步信号，以便协助UE进行小区搜索。通常，同步信号可以是使接收机能够检测发射机并获取该发射机信息(例如，时序和标识)的任意信号。同步信号也是开销，故应尽可能高效地发送。此外，同步信号应该使UE能够尽可能快速和高效地进行小区搜索。
发明内容
本申请中描述了发送同步信号，以便协助UE进行小区搜索的技术。在一种设计中，小区的基站生成并发送主要同步信号和次要同步信号，UE使用主要同步信号和次要同步信号在上电时进行初始小区搜索。基站还生成并发送一个或多个信标信号，UE使用信标信号进行邻近小区搜索，以便在UE处于空闲状态和激活状态时对邻近小区进行检测。信标信号是这样一种信号：小区发射功率的全部或一大部分用于一个或很少几个子载波。要发送的信标信号的数量和用于每个信标信号的子载波组是根据系统带宽来确定的。在一种设计中，在用来传输信标信号的每个符号周期中，将每个信标信号映射到一组子载波中的一个子载波(将其称为信标子载波)。信标子载波是根据信标跳变模式或信标码来确定的，并且取决于在信标信号中发送的小区标识符(ID)和/或其他信息。可以以时分复用(TDM)或频分复用(FDM)的方式发送信标信号。
在一种设计中，UE根据由系统中的小区发送的主要同步信号和次要同步信号进行初始小区搜索。UE(例如)根据从检测到的小区接收的系统信息确定系统带宽。UE根据该系统带宽确定用于信标信号的一组子载波。当运行于空闲状态或激活状态时，UE周期性地进行邻近小区搜索，以便基于该组子载波检测来自邻近小区的信标信号。
本申请的多个方面和特征将在下面进一步进行描述。
附图说明
图1示出了无线通信系统。
图2示出了TDM设计中的同步信号传输。
图3A-3C示出了对于不同系统带宽的TDM信标传输。
图4示出了FDM设计中的同步信号传输。
图5A-5C示出了对于不同系统带宽的FDM信标传输。
图6示出了一个小区的信标信号。
图7示出了三个小区的信标信号。
图8示出了节点B和UE的方框图。
图9示出了节点B处的信标信号生成器的方框图。
图10示出了UE处的信标处理器的方框图。
图11示出了由节点B进行的信标传输的过程。
图12示出了用于信标传输的装置。
图13示出了由UE进行的信标检测的过程。
图14示出了用于信标检测的装置。
图15示出了由节点B进行的同步信号传输的过程。
图16示出了用于同步信号传输的装置。
图17示出了由UE进行的小区搜索的过程。
图18示出了用于进行小区搜索的装置。
图19示出了由节点B进行的FDM信标传输的过程。
图20示出了用于FDM信标传输的装置。
图21示出了由UE进行的FDM信标接收的过程。
图22示出了用于FDM信标接收的装置。
具体实施方式
本申请中所描述的技术可以用于各种无线通信系统，比如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它系统。术语“系统”和“网络”经常可以交换使用。CDMA系统可以实现无线技术，比如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等等。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统实现无线技术，比如全球移动通信系统(GSM)。OFDMA系统可以实现无线技术，比如演进的UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、等等。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是UMTS即将到来的采用E-UTRA的版本，在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。在名为“第三代合作伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS和LTE。在名为“第三代合作伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。这些各种无线技术和标准在本领域是公知的。为了清楚起见，下面针对LTE描述了本技术的某些方面，并且在下文的描述中将会大量使用LTE术语。
LTE在下行链路上采用正交频分复用(OFDM)而在上行链路上采用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(K个)正交子载波，这些正交子载波通常也称为音调、频率段等等。相邻的子载波之间的距离是固定的，并且，子载波的总数(K)取决于系统带宽。用数据对每个子载波进行调制。通常，在频域以OFDM方式发送调制符号，在时域以SC-FDM方式发送调制符号。为了生成OFDM符号，将非零值的符号映射到用于传输的子载波，并将零值的符号映射到剩下的子载波。将K个符号转换到时域，以便获得K个时域抽样。复制最后C个抽样并将其添加到K个抽样的前面，以便获得包括K+C个抽样的OFDM符号。复制的抽样称为循环前缀，C为循环前缀长度。
图1示出了具有多个节点B110无线通信系统100。节点B是用于与UE进行通信的固定电台，也可以称为演进节点B(eNB)、基站、接入点等等。每个节点B110提供对特定地理区域的通信覆盖。将每个节点B110的整个覆盖区域划分成多个(例如，三个)更小的区域。在3GPP中，术语“小区”表示节点B的最小覆盖区域和/或服务于这一覆盖区域的节点B子系统。在其他系统中，术语“扇区”表示最小覆盖区域和/或服务这一覆盖区域的子系统。为了清楚起见，下文中广泛应用3GPP中的小区概念。
多个UE 120可以在整个系统中散布。UE可以是固定的或移动的，也可以将UE称为移动站、终端、接入终端、用户单元、电台等等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、笔记本电脑、无绳电话等等。UE通过下行链路和上行链路上的传输与一个或多个节点B进行通信。下行链路(或前向链路)指从节点B到UE的通信链路，上行链路(或反向链路)指从UE到节点B的通信链路。图1中，由带两个箭头的实线指示节点B和UE之间的通信。由一个箭头的虚线指示UE从节点B接收下行链路信号。UE根据节点B发送的下行链路信号进行小区搜索。
在系统100中，节点B 110周期性地发送同步信号，以便使UE 120能够检测节点B，并获得诸如时序、频率偏移、小区ID等等的信息。表1列举了三种由节点B发送的同步信号，并为每种同步信号提供了简短的描述。
表1
 
符号 同步信号 描述
PSC 主要同步信号 用于在初始小区搜索过程中进行小区搜索的同步信号。                
SSC 次要同步信号 用于在初始小区搜索过程中对小区进行识别的同步信号。              
BSC 信标信号 用于进行邻近小区搜索以便检测邻近小区的同步信号。                
主要同步信号是根据主要同步码(PSC)序列生成的，并在主要同步信道(P-SCH)上发送，故称为PSC信号。PSC序列可以是CAZAC(恒定幅度零自相关)序列、伪随机序列数字(PN)序列等等。CAZAC序列的例子包括：Chu序列、Zadoff-Chu序列、Frank序列、一般的唧唧喳喳式(chirp-like)(GCL)序列等等。次要同步信号是根据次要同步码(SSC)序列生成的，在次要同步信道(S-SCH)上发送，故称为SSC信号。SSC序列可以是最大长度序列(M-序列)、PN序列、二进制序列等等。根据信标码或信标跳变模式生成信标信号，并在信标同步信道(B-SCH)上发送。主要同步信号、次要同步信号以及信标信号也分别简称为PSC、SSC和BSC信号。信标信号也可以称为信标同步信号、信标、BSC信号等等。
按照3GPP TS 36.211，2007年7月题目为“Physical channels andModulation”的描述生成E-UTRA的PSC和SSC。按照3GPP TS 25.213，2007年5月题目为“Spreadingand modulation”的描述生成UTRA的PSC和SSC。3GPP文档是公开的。也可以以其他方式生成PSC和SSC，例如，在上文中提到的美国临时申请No.60/828,051中的描述。下文中将描述BSC的生成和发送的方法。
可以以TDM或FDM的方式发送BSC。对于TDM设计，BSC可在发送BSC的每个符号周期中占据整个系统带宽。对于FDM设计，BSC可在发送BSC的每个符号周期中占据系统带宽的一部分。
图2示出了根据TDM设计的表1中三个同步信号的传输的例子。将下行链路的传输时间线划分成多个无线帧单元。将每个无线帧进一步划分成多个(S个)子帧，并且，每个子帧包括多个(T个)符号周期。在一种设计中，每个无线帧的持续时间为10毫秒(ms)，并划分为S＝10个子帧，每个子帧的持续时间为1ms，并划分为两个时隙，根据循环前缀的长度，每个时隙覆盖6个或7个符号周期。也可以以其他方式划分无线帧。
在一种设计中，在子帧0和5的第一个时隙的最后一个符号中发送PSC，子帧0和5位于无线帧的开始和中间。SSC在子帧0中PSC之前发送，BSC在子帧5中PSC之前发送。通常，PSC、SSC和BSC中的每一个都可以以任意速率(例如，每个无线帧中任意次)发送，并可以以相同的或不同的速率发送。SSC的发送接近PSC，以便，根据PSC得出信道估计，并用于SSC的相干检测。可以在无线帧中的任何已知位置发送BSC。
在一种设计中，系统中的所有小区发送相同的PSC序列，以便使UE能够检测到这些小区的存在。不同的小区会发送不同的SSC序列，以便使UE识别这些小区。不同的小区也可以使用不同的信标跳变模式发送BSC，以便使UE能够识别这些小区。
UE运行于几种状态之一，诸如：LTE脱离状态、LTE空闲状态和LTE激活状态。在LTE脱离状态中，UE未访问系统，故系统也不知道该UE。UE在LTE脱离状态中上电，此后一旦访问系统并进行注册，就转入LTE空闲状态或LTE激活状态。在LTE空闲状态中，UE可能已经在系统中注册了，但却是空闲的，并且没有要在下行链路或上行链路上交换的数据。在LTE空闲状态中，UE和系统具有相关的上下文信息，以便使UE能够快速转入LTE激活状态。当有数据要发送或接收时，UE转入LTE激活状态。在LTE激活状态中，UE活跃地在下行链路和/或上行链路上与系统进行通信。
UE(例如)在上电时的LTE脱离状态中，使用三阶段的步骤进行初始小区搜索。在一种设计中，这三阶段步骤包括：
1、PSC检测阶段
a.根据小区发送的PSC对小区进行检测，
b.获得每个检测到的小区的符号时序，
c.估计每个检测到的小区的频率偏移和信道响应；
2、SSC检测阶段
a.获得每个检测到的小区的帧时序，
b.根据由小区发送的SSC识别每个检测到的小区；
3、广播信道(BCH)调制阶段
a.从检测到的小区的BCH中获得系统带宽、循环前缀长度和其他的系统信息。
对于PSC检测状态，符号和帧时序是未知的，所以，UE将接收的信号和本地产生的PSC序列在不同的时间假设(或时间偏移)进行相关，以便检测由小区发送的PSC序列。对于SSC检测阶段，可以从PSC检测阶段获知符号时序，但是可能存在多个SSC假设(例如，小区ID)需要检验。UE将接收的信号与不同的可能的SSC序列相关，以便对由在PSC检测阶段检测到的每个小区发送的SSC序列进行检测。
在初始小区搜索之后，选择一个小区对UE进行服务。UE在LTE激活状态下与这一服务小区进行通信，或者在LTE空闲状态下在小区中驻扎。
UE(例如)在LTE空闲状态或LTE激活状态下进行邻近小区搜索，以便寻找比当前服务小区更好的小区。对于邻近小区搜索，UE已经具有某些信息，例如：系统带宽、符号和帧时序、循环前缀长度。在一种设计中，UE通过以与初始小区搜索相同的方式将接收信号与不同的可能的SSC序列进行相关，来搜索邻近小区。然而，基于相关持续地进行邻近小区搜索，会消耗UE处过多的电池电量。可以仅在上电时进行一次初始小区搜索，这样，短时间的高电池功耗也是可以接受的。当UE加电时，其将持续进行邻近小区搜索。因此，为了降低电池功耗，十分期望邻近小区搜索具有低搜索复杂度。
在一方面，可以基于由小区发送的信标信号进行邻近小区搜索。信标信号包括高功率窄带信号分量(例如，在一个或少数几个子载波上)，其功率明显高于其他信号(诸如，用户数据信号)。信标信号由一系列信标符号组成。在一种设计中，信标信号的信标符号是OFDM符号，在OFDM符号中，小区发射功率的全部和极大一部分用于一个子载波。在其他设计中，信标符号的小区发射功率的全部或极大一部分用于少数几个子载波。为了清楚起见，下面的描述针对发送信标信号的每个符号周期中信标信号使用一个子载波的设计。由于仅在一个子载波上发送了大量的能量，所以，即使是在低信噪比(SNR)时，仍然能够可靠地检测到信标信号。
在一种设计中，邻近小区搜索包括：
1、信标检测
a.检测接收信号质量高的候选子载波，
b.根据候选子载波识别各个邻近小区。
在检测邻近小区之后，UE根据小区发送的导频信道，测量邻近小区的下行链路信道质量。UE向系统报告所有检测到的邻近小区的下行链路信道质量，系统根据该报告为UE做出切换决策。
系统具有可配置的系统带宽，该系统带宽是从一组可能的系统带宽中选择出来的。在一种设计中，可能的系统带宽包括1.25、2.5、5、7.5、10、15和20MHz。还可以支持其他可能的系统带宽。UE还可以具有不同的容量，其由这些UE所支持的带宽来表征。在一种设计中，假设UE支持的最小带宽为10MHz。
在一种设计中，由小区发送的信标信号的数量是可配置的，并且是根据系统带宽和UE带宽容量来确定的。通常，小区可在系统带宽内发送大量信标信号，以使具有最小带宽容量的UE能够从小区接收至少一个信标信号。
图3A示出了系统带宽为20MHz的TDM信标传输的设计。在这个设计中，将系统带宽划分为10MHz的左半部分和10MHz的右半部分。在左半部分中发送一个信标信号，在右半部分中发送另一个信标信号，每个信标信号覆盖10MHz。在系统带宽的中心频率1.25MHz发送PSC和SSC。10MHz能力的UE既可以在系统带宽的左半部分中运行，也可以在右半部分中运行，并因此能够接收两个信标信号中的之一。
图3B示出了系统带宽为15MHz的TDM信标传输的设计。在这个设计中，将系统带宽划分为7.5MHz的左半部分和7.5MHz的右半部分。可以在任意一半中发送信标信号，并且每个信标信号覆盖7.5MHz。在系统带宽的中心频率上发送PSC和SSC。具有10MHz能力的UE可以在系统带宽的左半部分或右半部分上运行。
当发送多个信标信号时，例如，如图3A和3B中所示，在系统带宽的不同部分上发送相同的或不同的信标信号。然而，发送相同的信标信号能够简化操作。
图3C示出了系统带宽为10MHz的TDM信标传输的设计。在这一设计中，可以在整个系统带宽上发送一个信标信号，该信标信号覆盖10MHz。在系统带宽的中心频率处发送PSC和SSC。具有10MHz能力的UE可以在整个系统带宽上运行。
系统带宽为7.5、5、2.5和1.25MHz的TDM信标传输与系统带宽为10MHz的TDM信标传输相似。对于等于或小于UE带宽容量的每种系统带宽，在整个系统带宽上发送一个信标信号。
图4示出了表1中根据FDM设计的三个同步信号的示例性传输。在一种设计中，无线帧包括10个子帧，在每个子帧0和5中发送PSC，并且就在PSC的前面发送SSC。如图4中所示，BSC可以与PSC或者与SSC一起发送。作为另一种选择，BSC可仅与PSC一起发送，或者仅与SSC一起发送。通常，可以以任意速率分别发送PSC、SSC和BSC。
图5A示出了系统带宽为20MHz的FDM信标传输的一个设计。在这一设计中，将系统带宽划分成10MHz的左半部分和10MHz的右半部分。在系统带宽的中心的1.25MHz发送PSC和SSC。在未被PSC和SSC占据的左半部分中发送一个信标信号。在未被PSC和SSC占据的右半部分中发送另一个信标信号。
图5B示出了系统带宽为15MHz的FDM信标传输的设计。在这一设计中，将系统带宽划分成7.5MHz的左半部分和7.5MHz的右半部分。在系统带宽的中心1.25MHz发送PSC和SSC。在未被PSC和SSC占据的系统带宽的每半部分中发送一个信标信号。
图5C示出了系统带宽为10MHz的FDM信标传输的设计。在系统带宽的中心1.25MHz发送PSC和SSC。在未被PSC和SSC占据的系统带宽的剩余部分中发送一个信标信号。系统带宽为7.5、5和2.5MHz的FDM信标传输与系统带宽为10MHz的FDM信标传输相似。
如图4到图5C中所示，当系统带宽大于1.25MHz时，BSC与PSC和SSC频分复用在相同的OFDM符号中。通过使用FDM，可以避免BSC开销。
在一种FDM信标设计中，将整个小区的发射功率均匀地划分到K个子载波。随后，根据可用子载波的数量，可以确定用于每个信标子载波的发射功率量。对于20MHz的系统带宽，整个小区发射功率的1/8用于PSC或SSC，整个小区功率的7/16用于PSC/SSC左侧的信标子载波，剩下的整个小区发射功率的7/16用于PSC/SSC右侧的信标子载波。对于10MHz的系统带宽，整个小区发射功率的1/4用于PSC或SSC，剩下的整个小区发射功率的3/4用于PSC/SSC右侧或左侧的信标子载波。也可以以其他方式将整个小区发射功率分配给信标信号和PSC/SSC。
在图3A至3C以及图5A至5C所示的设计中，PSC和SSC在的1.25MHz中发送，并且位于系统带宽的中心。这样，使得UE能够根据PSC和SSC进行初始小区搜索，而无需考虑系统带宽。也可以以其他方式发送PSC和SSC，例如，在不同的带宽上发送和/或位于系统带宽中的其他位置。
在完成了初始小区搜索并执行了其他程序之后，使UE运行于整个系统带宽上或系统带宽的一部分上。小区发送信标信号，使UE能够检测到这些小区，而不需要进行频率切换。例如，对于15或20MHz的系统带宽，运行于系统带宽任意一侧的具有10MHz能力的UE应该能够从邻近小区接收信标信号，而不需要进行频率切换。
在一种设计中，相邻子载波之间的间隔固定在15KHz，并且，子载波的总数取决于系统带宽。表2列举出根据一种设计的一组可能的系统带宽和每个系统带宽的子载波总数(K)。
表2
 
系统带宽(MHz)    FFT尺寸N       子载波总数K      可用子载波数量M  信标信号带宽(MHz)   
1.25 128 75 24 1.08
2.5 256 150 48 2.16
5 512 300 92 4.32
7.5 768 450 144 6.48
10 1024 600 184 8.64
15 1536 900 144 6.48
20 2048 1200 184 8.64
可用子载波是能够用于发送信标信号的子载波。根据K个全部子载波定义一组M个可用的子载波，其中，通常M≤K。在一种设计中，使用全部K个子载波发送一个或多个信标信号。在其他设计中，使用K个子载波的一个子集发送一个或多个信标信号。
在一种设计中，可用于信标信号的子载波的数量是可伸缩的，并且可以随系统带宽而变化。对于表2中所示的TDM信标设计，每第三个子载波用于发送信标信号，可用的子载波相隔45KHz。对于10MHz或更小的系统带宽，可以发送一个信标信号，并且可用子载波的数量近似于整个子载波数量的三分之一，即M≈K/3。对于大于10MHz的系统带宽，可以发送两个信标信号，每个信标信号的可用子载波数近似为子载波总数的六分之一，即M≈K/6。可以使用更大系统带宽的更多可用子载波数，以便支持更多的小区ID、减小信标跳变模式长度、降低邻近小区搜索时间等等。
在另一种设计中，使用每隔一个的子载波发送信标信号，可用子载波相隔30KHz。根据系统带宽，可以有32的整数倍个子载波用于信标信号。
在另一种设计中，可用于信标信号的子载波数可以是固定的，并且可用子载波之间的间隔可以随系统带宽而变化。例如，对于1.25MHz的系统带宽，可用子载波间隔为45KHz，对于2.5MHz的系统带宽，可用子载波的间隔为90KHz，等等。
通常，可以定义任意数量的可用子载波，并且可用子载波可以相隔任意量。可以根据子载波的总数、可用子载波的期望最小数量、可用子载波之间的期望最小间隔等等，选择可用子载波的数量以及可用子载波间隔。所有信标符号可使用相同数量的可用子载波和相同的间隔。或者，对于不同的信标符号，可用子载波数和/或其间隔可以有所改变。
图6示出了根据FDM设计，用于一个小区的信标信号。在这一设计中，信标信号由每个无线帧中的一个信标符号组成。在一种设计中，在保留用于信标传输的符号周期中发送信标符号，如图2中所示。根据另一种设计，信标符号可以取代(或删减)另一个OFDM符号。在任何情况下，信标符号都是在由UE预先知道的位置发送的。
信标子载波是具有全部或大量发射功率用于传输信标信号的子载波。从一组子载波中选择信标子载波。如图6中所示，不同的信标子载波用于不同的信标符号，信标子载波随信标符号的不同而变化。在图6中所示的例子中，子载波Xt-1用于在无线帧t-1中发送的信标符号，子载波Xt用于在无线帧t中发送的信标符号，子载波Xt+1用于在无线帧t+1中发送的信标符号，等等。
由于在一个信标符号中，整个小区发射功率的全部或大部分用于一个子载波，所以，该信标子载波能够达到非常高的SNR。例如，如果75个子载波中的一个子载波用于系统带宽为1.25MHz的信标子载波，则信标子载波的SNR可以增加10log10(75)＝18·75dB；如果300个子载波中的一个子载波用于系统带宽为5MHz的信标子载波，则信标子载波的SNR会增加10log10(300)＝24·77dB；等等。此外，信标信号的开销可以相对较小。例如，如果信标符号在具有140个符号周期的每个无线帧(例如，一个无线帧有10个子帧，一个子帧有14个符号周期)中的一个符号周期中发送，则信标开销仅仅是0.7％。
图7是根据FDM设计，三个小区A、B和C的信标传输的例子。在这一设计中，每个小区在每个无线帧的一个符号周期中发送一个信标符号，并且，全部三个小区在相同的符号周期中发送它们的信标符号。然而，这三个小区可以在不同的信标子载波上发送它们的信标符号，在哪个信标子载波上发送是根据这些小区的信标跳变模式或信标码来确定的。在另一个设计中，不同的小区可在不同的符号周期中发送它们的信标符号，以避免它们的信标子载波相冲突。
通常，在一个信标信号中可以发送任何类型的信息以及任何数量的信息。能够在信标信号中发送的信息比特数(L)取决于信标信号的可用子载波数(M)和用于发送信息的信标符号的数量(Q)。例如，如果在24个可用子载波中发送信标信号，则可在两个信标符号中发送242＝576个可能值中的一个(即9比特的值)。在另一个例子中，如果在32个可用子载波中发送信标信号，则可在两个信标符号中发送322＝1024个可能值之一(即10比特值)。作为另一种选择，对于一个信标符号，可使用32个可能的子载波(例如，相隔30KHz)发送9比特值，对于另一个信标符号，可使用16个可用的子载波(例如，相隔60KHz)9比特值。通常，在信标信号中，以Q个信标符号，在M个可用子载波上可发送多达
Figure A200780034191D0024083057QIETU
个信息比特。为了提高可靠性、增加频率分集并提高给定检测概率的虚警率，可在多于最小个数(Q个)的信标符号中发送信息。
在一种设计中，信标信号携带小区的小区ID。对于表2中所示M＝24、系统带宽为1.25MHz的设计，9比特的小区ID以两个信标符号在信标信号中发送。信标信号还可携带其他信息。
在一种设计中，为每个小区分配一个小区特定信标跳变模式，其指示在每个信标符号中哪个子载波用做信标子载波。例如，可定义512个不同信标跳变模式并与512个可能的小区ID相关联，每一个小区ID对应一个信标跳变模式。对于不同的系统带宽，也可定义不同的信标跳变模式组(每组有512个信标跳变模式)，每个系统带宽对应一个组。每个小区使用其小区ID对应的信标跳变模式发送其信标信号。可定义信标跳变模式，使得对于任意两个连续信标符号，不同的小区ID与独特的信标子载波对相关联。例如，在两个相邻的信标符号中，512个小区ID与512个独特的信标子载波对相关联。从而，这将使UE能够使用任意两个信标符号检测全部邻近小区。
为在系统中的小区分配信标跳变模式，以便使它们的信标子载波不发生冲突。例如，如果有M＝24个可用子载波，则在给定的符号周期内，最多可以有24个不同的小区在24个不同的子载波上发送它们的信标信号。信标跳变模式的长度取决于可用子载波的数量和可能小区ID的数量。系统带宽越大，可提供的可用子载波就越多，因此所允许使用的信标跳变模式就可越短，这可以减少邻近小区搜索时间。
对于信标检测，UE在用于传输信标符号的每个符号周期都进行OFDM解调，并由此获得K个全部子载波的K个接收信号。UE根据每个子载波的接收符号确定接收信号的质量，将该子载波的接收信号质量与门限比较，并保留接收信号质量超过门限的候选子载波。UE也可使用接收到功率和/或其它度量来识别候选子载波。UE为不同的信标符号维持一个候选子载波列表。从而，UE根据候选子载波列表和全部可能小区ID所对应的已知的小区特定信标跳变模式对邻近小区进行识别。
在另一种设计中，为每个小区分配一个小区特定信标码，其指示在每个信标符号中哪个子载波用于信标子载波。信标码可以是最大距离可分(MDS)码，其能够生成的码字具有最大可能的最小码字间距，因此可在给定冗余量(的情况)下提供最大的纠错能力。Reed-Solomon码是MDS码的一个实例。一些多项式码也具有MDS码的某些特性。
在一个Reed-Solomon码设计的例子中，使用M个子载波发送一个信标信号，并为这M个子载波分配0到M-1的索引，其中M取决于系统带宽。在索引t指定的不同时刻发送信标符号，其中0≤t<∞。对具有索引t的信标符号，在具有索引Xt的子载波上发送该信标信号，X1可表示为：
X t = p 1 &alpha; 1 + Zt &CirclePlus; p 1 &alpha; 2 p 2 Zt ,    方程(1)
其中p1是域ZM的质数，并且 p 2 = p 1 2 ,
α1和α2是根据小区ID确定的指数因子，
Z是α1取值范围的上界，
Figure A200780034191D00253
表示模加。
域ZM包含M个元素0到M-1。域ZM的质数元素是ZM中可用于生成ZM的全部M-1个非零元素的元素。例如，域Z7包括七个元素(0到6)，5是Z7的质数元素，可用于按如下方式生成Z7的全部6个非零元素：50 mod 7＝1，51 mod 7＝5，52 mod 7＝4，53 mod 7＝6，54 mod 7＝2，55 mod 7＝3。
在方程(1)中，对域ZM进行算数运算。例如A和B相加可表示为(A+B)mod M，A和B相乘可表示为(A·B)mod M，A的B次幂可表示为AB mod M等等。在指数中的加法是指以M为模的整数加法。
用不同的值Z和M可定义不同的信标码。在方程(1)中示出的信标码是周期性的，其周期为P＝M/Z个符号。因此，对于任意给定的t，均有Xt＝Xt+P。
按如下方式定义指数因子α1和α2：
0≤α1<Z，   方程(2)
0≤α2<(M-1)。
小区ID(或消息)按如下方式映射到α1和α2：
小区ID＝(M-1)·α1+α2，或   方程(3)
小区ID＝α1+(Z-1)·α2。
当存在一个小区时，即使没有时间信息，UE也照样能够使用两个连续的信标符号恢复在一个信标信号中发送的小区ID。例如，UE在时间t和t+1接收两个信标符号x1和x2。接收的信标符号可表示为：
x 1 = p 1 &alpha; 1 + Zt &CirclePlus; p 1 &alpha; 2 p 2 Zt ,                     方程(4)
x 2 = p 1 &alpha; 1 + Z ( t + 1 ) &CirclePlus; p 1 &alpha; 2 p 2 Z ( t + 1 ) = p 1 Z p 1 &alpha; 1 + Zt &CirclePlus; p 2 Z p 1 &alpha; 2 p 2 Zt
方程组(4)可以以矩阵形式表示如下：
x 1 x 2 = 1 1 p 1 Z p 2 Z p 1 &alpha; 1 + Zt p 1 &alpha; 2 p 2 Zt = A &OverBar; p 1 &alpha; 1 + Zt p 1 &alpha; 2 p 2 Zt      方程(5)
其中
Figure A200780034191D00264
和等于域ZM中两个特定的元素。
UE可按如下方式解出方程(5)中项
Figure A200780034191D00266
和
Figure A200780034191D00267
y 1 y 2 = A &OverBar; - 1 x 1 x 2 = p 1 &alpha; 1 + Zt p 1 &alpha; 2 p 2 Zt .               方程(6)
UE可通过如下方式得出
Figure A200780034191D00269
的指数：
z1＝log(y1)/log(p1)＝(α1+Zt)mod M。   方程(7)
方程(7)中的对数运算发生在域ZM上。给定的y值映射到特定的z值。从y到z的映射可以通过使用查找表或以其它方式实现。可以从方程(7)按如下方式得出指数因子α1和时间索引t：
α1＝z1mod Z，                         方程(8a)
t＝z1div Z。                          方程(8b)
因子α2可通过将从方程(8b)得出的t代入 y 2 = p 1 &alpha; 2 p 2 Zt 以得出
Figure A200780034191D002611
随后，根据
Figure A200780034191D00271
解出α2。
存在一个小区时，UE也能够使用任意两个不连续的信标符号，从信标信号中复原出小区ID。矩阵A的元素取决于UE接收到的信标符号。UE还能够使用三个连续信标符号从由两个小区发送的信标信号中复原出小区ID。
使用方程(1)中所示的信标码生成与全部可能的小区ID对应的信标跳变模式。其它信标码也可用于信标信号。
图8示出了节点B 110和UE 120的设计的方框图，节点B 110和UE 120分别是图1中节点B中的一个和UE中的一个。在这种设计中，节点B 110配置了从824a到824t的T个天线，而UE 120配置了从852a到852r的R个天线，其中，通常T≥1且R≥1。
在节点B 110，发送(TX)数据处理器814从数据源812接收一个或多个UE的业务数据。TX数据处理器814根据一种或多种为UE选定的编码方式处理(例如格式化、编码和交织)每个UE的业务数据，以便获取编码的数据。随后，TX数据处理器814根据为每个UE选定的一种或多种调制方式(例如BPSK、QSPK、PSK或QAM)调制(或符号映射)该UE的编码数据，以便得到调制符号。
TX MIMO处理器820可使用任意复用方式将所有UE的调制符号与导频符号进行复用。导频通常是已知数据，以已知方式对其进行处理，并且接收机可将其用于信道估计和其它目的。TX MIMO处理器820处理(例如预编码)经复用的调制符号和导频符号，并向T个发射机(TMTR)(822a到822t)提供T个输出符号流。在特定设计中，TX MIMO处理器820对调制符号应用波束成形权重，以便对这些符号进行空间导向。每个发射机822处理各自的输出符号流(例如，进行OFDM)以得出输出码片流。每个发射机822进一步处理(例如转换为模拟、放大、滤波和上变频)输出码片流以便得出下行链路信号。来自发射机822a到822t的T个下行链路信号分别通过T个天线824a到824t发射。
在UE 120，天线852a到852r从节点B 110接收下行链路信号，并分别向接收机(RCVR)854a到854r提供接收信号。每个接收机854调节(例如滤波、放大、下变频和数字化)各个接收信号，以便获取抽样，并进一步处理抽样(例如OFDM)，从而获取接收到的符号。MIMO检测器860接收从全部R个接收机854a到854r接收到的符号，并基于MIMO接收机处理技术对其处理，以便获的经检测的符号，这是对节点B 110发送的调制符号的估计。随后，接收(RX)数据处理器862处理(例如，解调、解交织和解码)经检测的符号，并为UE 120向数据宿864提供解码数据。通常，所述MIMO检测器860和RX数据处理器862所做的处理是对TX MIMO处理器820和TX数据处理器814在节点B 110所做的处理的互补处理。
在上行链路，在UE 120，来自数据源876的业务数据和信令由TX数据处理器878处理，并由调制器880对其进行进一步处理，由发射机854a到854r对其进行调节，并将其发送到节点B 110。在节点B 110，来自UE 120的上行链路信号由天线824接收，并由接收机822对其进行调节，由解调器840对其进行解调，并由RX数据处理器842对其进行处理以便获得UE120发送的业务数据和信令。
控制器/处理器830和870可分别管理节点B 110和UE 120处的运行。存储器832和872分别存储节点B 110和UE 120的数据和程序代码。同步(Sync)处理器874根据来自接收机854的抽样进行初始小区搜索和邻近小区搜索，并提供所检测到的小区的小区ID和其他信息。调度器834调度UE在下行链路和/或上行链路上的传输，并为调度的UE提供资源的分配。
图9示出了信标信号生成器900的一种设计的方框图，其包括信标符号生成器910和OFDM调制器930。生成器910是在节点B 110的TX数据处理器814的一部分，OFDM调制器930是每个发射机822的一部分。
在信标符号生成器910中，单元912接收系统带宽，并根据系统带宽确定一组可用于信标信号的子载波。单元914接收小区ID和/或其他信息，并根据接收到的信息确定信标跳变模式或信标码。对于每个信标符号，选择器916根据信标跳变模式或信标码，从一组可用子载波中选择信标子载波。根据系统带宽，可发送一个或多个信标信号。对于每个信标符号，映射器918将高功率符号映射到每个信标信号的信标子载波，并将零值的符号映射到剩余的子载波。复用器(Mux)920将来自生成器910的符号与其他符号进行TDM或FDM复用。
在OFDM调制器930里面，离散傅里叶反变换(IDFT)单元932在每个信标符号周期对来自复用器920的K个符号进行IDFT，并提供K个时域抽样。循环前缀插入单元934通过复制最后C个抽样，并将这C个抽样添加到K个抽样的前面，为这K个时域抽样添加循环前缀。单元934提供一个OFDM符号用于信标信号，该OFDM符号包含位于每个信标子载波上的高功率符号和位于剩余子载波上的零值。
图10示出了信标处理器1000的设计的方框图，其包括OFDM解调器1010和信标检测器1020。OFDM解调器1010是UE120处每个接收机854的一部分，信标检测器1020是同步处理器874的一部分。
在OFDM解调器1010中，对于每个接收到的OFDM符号，循环前缀去除单元1012会去除循环前缀，并提供K个接收抽样。离散傅里叶变换(DFT)单元1014对K个接收抽样进行DFT并提供K个接收符号。
在信标检测器1020中，单元1022检测每个信标符号的候选子载波。在单元1022中，单元1024计算每个接收符号的信号质量，并提供相应子载波的接收信号质量。比较器1026将每个子载波的接收信号质量和门限相比较，并将接收信号质量超过门限的子载波作为候选子载波提供。单元1028接收系统带宽并根据系统带宽确定一组可用的子载波。信标模式检测器1030根据候选子载波、可用子载波组以及所有可能小区ID所对应的信标跳变模式，检测小区ID。作为另一种选择，检测器1030也可根据信标码对小区ID进行检测。
图11示出了信标传输的过程1100的设计。过程1100可以由诸如节点B、转发器、广播电台等等的发射机执行。从一组可能的系统带宽中确定系统带宽(方框1112)。根据系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波(方框1114)。可用子载波具有预定的间隔，并且可用子载波的数量取决于系统带宽，例如，如表2中所示。作为另一种选择，可用子载波的数量可以是固定的，并且可用子载波之间的间隔取决于系统带宽。在任何情况下，根据一组子载波生成信标信号(方框1116)。发送信标信号以便协助接收机检测发射机/小区，例如，协助UE在UE处于空闲状态和激活状态时进行邻近小区搜索，以便检测邻近小区(方框1118)。小区可以对应于任何类型的发射机。
在方框1116的一种设计中，在用来传输信标信号的每个符号周期中，将信标信号映射到一组子载波的一个子载波(或信标子载波)。在一种设计中，根据小区ID确定信标跳变模式，并根据信标跳变模式从该组子载波中选择信标子载波。在另一个设计中，根据信标码，从一组子载波中选择信标子载波，其中，信标码指示在每个信标符号周期中，哪个子载波用于信标信号。通常，可以根据任意方案，在每个信标符号周期中，从该组子载波中选择一个或多个子载波。
可以使用TDM方式发送信标信号，并且，在每个信标符号周期中，只将信标信号映射到系统带宽。也可以使用FDM模式发送信标信号，并且在每个标符号周期中，将信标信号和至少一个其他信号映射到的系统带宽的不同部分。
根据系统带宽确定要发送的信标信号的数量。例如，如果系统带宽等于或小于预定值，则发送一个信标信号，如果系统带宽大于预定值，则发送多个信标信号。
图12示出了用于信标传输的装置1200的设计。装置1200包括：用于从一组可能的系统带宽中确定系统带宽的组件(模块1212)；用于根据系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波的组件(模块1214)；用于根据该组子载波生成信标信号的组件(模块1216)；用于发送信标信号以便协助UE进行邻近小区搜索，从而对邻近小区进行检测的组件(模块1218)。
图13示出了信标检测过程1300的设计。过程1300可以由诸如UE等等的接收机执行。(例如)根据在初始小区搜索期间从检测到的小区接收的系统信息，从一组可能的系统带宽中确定系统带宽(方框1312)。根据该系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波(方框1314)。根据该组子载波对信标信号进行检测(方框1316)。当运行于空闲状态或激活状态时，接收机可周期性地进行邻近小区搜索，以便从邻近小区检测信标信号。
在方框1316的一种设计中，在用于传输信标信号的每个符号周期都进行解调，以便获得接收符号。根据接收信号，确定出接收信号质量超过门限的候选子载波。根据与不同可能ID对应的信标跳变模式和候选子载波，或者根据与每个可能的ID对应的信标码(其指示出在每个符号周期中哪个子载波用于信标信号)，识别出发送信标信号的小区。基于从系统带宽的部分或全部接收的信标信号进行方框1316中的信标检测：(i)如果系统带宽等于或小于预定值则为整个系统带宽，或者(ii)如果系统带宽大于预定值则为系统带宽的一部分。
图14示出了用于信标检测的装置1400的设计。装置1400包括：用于从一组可能的系统带宽中确定系统带宽的组件(模块1412)、用于根据系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波的组件(模块1414)、用于根据这组子载波对信标信号进行检测的组件(模块1416)。
图15示出了由节点B进行同步信号传输的过程1500的设计。例如，根据PSC序列，生成由UE用于在初始小区搜索期间进行小区检测的宽带主要同步信号(方框1512)。例如，根据针对小区ID的SSC序列或伪随机序列，也生成由UE用于在初始小区搜索期间进行小区识别的宽带次要同步信号(方框1514)。例如，根据小区ID所对应的信标跳变模式或信标码，生成由UE用于邻近小区搜索的窄带信标信号(方框1516)。例如，在系统带宽的固定部分发送宽带主要同步信号和次要同步信号(方框1518)。例如，在用于传输信标信号的不同符号周期中，在不同子载波上发送窄带信标信号(方框1520)。
图16示出了用于同步信号传输的装置1600的设计。装置1600包括：用于生成由UE在初始小区搜索期间进行小区检测的宽带主要同步信号的组件(模块1612)；用于生成由UE用于在初始小区搜索期间进行小区识别的宽带次要同步信号的组件(模块1614)；用于生成由UE用于邻近小区搜索的窄带信标信号的组件(模块1616)；(例如)在系统带宽的固定部分发送宽带主要同步信号和次要同步信号的组件(模块1618)；(例如)在用于传输信标信号的不同符号周期中，在不同子载波上发送窄带信标信号的组件(模块1620)。
图17示出了由UE进行小区搜索的过程1700的设计。从系统带宽的固定部分接收宽带主要同步信号和/或次要同步信号(方框1712)。在用于传输信标信号的不同符号周期中，在不同子载波接收窄带信标信号(方框1714)。根据由小区发送的宽带主要同步信号和次要同步信号进行初始小区搜索。根据由小区发送的宽带主要同步信号对这些小区进行检测(方框1716)。根据由这些小区发送的宽带次要同步信号对检测到的小区进行识别(方框1718)。根据由小区发送的窄带信标信号进行邻近小区搜索(方框1720)。根据一组可能的小区ID的伪随机序列检测宽带次要同步信号。根据与该组可能的小区ID对应的一组信标跳变模式对窄带信标信号进行检测。
图18示出了用于进行小区搜索的装置1800的设计。装置1800包括：从系统带宽的固定部分接收宽带主要同步信号和/或次要同步信号的组件(模块1812)、在用于传输信标信号的不同符号周期中，从不同子载波接收窄带信标信号的组件(模块1814)、用于根据由小区发送的宽带主要同步信号对小区进行检测的组件(模块1816)、用于根据由小区发送的宽带次要同步信号对检测到的小区进行识别的组件(模块1818)、用于根据由小区发送的窄带信标信号进行邻近小区搜索的组件(模块1820)。
图19示出了由节点B进行FDM信标传输的过程1900的设计。(例如)根据信标跳变模式或信标码生成信标信号(方框1912)。也可生成至少一个其他信号(方框1914)。在系统带宽的不同部分上对信标信号和至少一个其他信号进行频分复用(方框1916)。在用于传输信标信号的不同符号周期中，将信标信号映射到系统带宽的第一部分中的不同子载波。在用于传输信标信号的符号周期中，将至少一个其他信号映射到系统带宽的第二部分。至少一个其他信号包括(i)用于在初始小区搜索期间进行小区检测的主要同步信号和/或(ii)用于在初始小区搜索期间进行小区识别的次要同步信号。信标信号的带宽是可伸缩的，并且是根据系统带宽来确定的。根据用于这些信号的那部分系统带宽确定信标信号的发射功率以及至少一个其他信号的发射功率。
图20示出了用于FDM信标传输的装置2000的设计。装置2000包括：例如，根据信标跳变模式或信标码生成信标信号的组件(模块2012)、用于生成至少一个其他信号的组件(模块2014)、用于在系统带宽的不同部分对信标信号和至少一个其他信号进行频分复用的组件(模块2016)。
图21示出了由UE对FDM信标进行接收的过程2100的设计。从系统带宽的第一部分接收信标信号(方框2112)。从系统带宽的第二部分接收其他信号(方框2114)。信标信号和其他信号可以是频分复用的。其他信号包括(i)用于在初始小区搜索期间进行小区检测的主要同步信号和/或(ii)用于在初始小区搜索期间进行小区识别的次要同步信号。
图22示出了用于FDM信标接收的装置2200的设计。装置2200包括：用于从系统带宽的第一部分接收信标信号的组件(模块2212)、用于从系统带宽的第二部分接收其他信号的组件，其中信标信号和其他信号是频分复用的(模块2214)。
图12、14、16、18、20和22中的模块包括：处理器、电子设备、硬件设备、电子元件、逻辑电路、存储器等等，或它们的结合。
本领域技术人员应当理解，信息和信号可以使用多种不同的技术和方法来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。
本领域技术人员还应当明白，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可交换性，上面对各种示例性的部件、方框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。
用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本申请的实施例所描述的各种示例性的逻辑框图、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。
结合本申请的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例设计方案中，所描述的功能可以实现为硬件、软件、固件或它们的任何组合。当在软件中实现时，该功能可以是计算机可读介质上存储的并传输的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，包括任何便于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的介质。存储介质可以是通用计算机或专用计算机能够访问的任何可用介质。举个例子，但是并不仅限于，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备，或者能够用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需程序代码，并能够被通用或专用计算机，或通用或专用处理器访问的任何其它介质。而且，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。举个例子，如果用同轴电缆、纤维光缆、双绞线、数字用户线路(DSL)，或无线技术比如红外、无线和微波，从网站、服务器或其它远程源传输软件，则该同轴电缆、纤维光缆、双绞线、DSL，或无线技术比如红外、无线和微波也包含在介质的定义中。本申请汇总所用的磁盘和盘，包括CD光盘(CD)、镭射光盘、光盘、数字视频光盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通过磁性重新生成数据，而光盘通过镭射光学重新生成数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
为使本领域技术人员能够实现或者使用本发明，上面提供了对本发明的描述。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改都是显而易见的，并且，本申请定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本发明并不限于本申请给出的示例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (54)

1、一种无线通信装置，包括：
至少一个处理器，用于：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽，
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波，
根据所述一组子载波生成所述信标信号，
存储器，与所述至少一个处理器相耦合。
2、根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期中，将所述信标信号映射到所述一组子载波中的一个子载波。
3、根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
根据小区标识符(ID)确定信标跳变模式，
根据所述信标跳变模式从所述一组子载波中选择所述一个子载波。
4、根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
根据信标码，从所述一组子载波中选择所述一个子载波，其中，所述信标码指示在用来传输所述信标信号的每个符号周期中哪个子载波用于所述信标信号。
5、根据权利要求1所述的装置，其中：
可用于所述信标信号的子载波具有预定的间隔；
可用于所述信标信号的子载波的数量是可变的，并且是根据所述系统带宽来确定的。
6、根据权利要求1所述的装置，其中：
可用于所述信标信号的子载波的数量是固定的；
可用于所述信标信号的子载波具有根据所述系统带宽而确定的可变间隔。
7、根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
根据所述系统带宽确定要发送的信标信号的数量。
8、根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
如果所述系统带宽等于或小于预定值，则生成一个信标信号，
如果所述系统带宽大于所述预定值，则生成多个信标信号。
9、一种无线通信方法，包括：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽；
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波；
根据所述一组子载波生成所述信标信号。
10、根据权利要求9所述的方法，其中，生成所述信标信号包括：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期中，将所述信标信号映射到所述一组子载波中的一个子载波。
11、根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述信标信号进一步包括：
根据小区标识符(ID)确定信标跳变模式，
根据所述信标跳变模式从所述一组子载波中选择所述一个子载波。
12、根据权利要求9所述的方法，还包括：
根据所述系统带宽，确定要发送的信标信号的数量。
13、一种无线通信装置，包括：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽的模块；
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波的模块；
根据所述一组子载波生成所述信标信号的模块。
14、根据权利要求13所述的装置，其中，生成所述信标信号的模块包括：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期中将所述信标信号映射到所述一组子载波中的一个子载波的模块。
15、根据权利要求14所述的装置，其中，生成所述信标信号的模块进一步包括：
根据小区标识符(ID)确定信标跳变模式的模块，
根据所述信标跳变模式从所述一组子载波中选择所述一个子载波的模块。
16、一种机器可读介质，包括多个指令，当机器执行这些指令时，使所述机器进行以下操作：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽；
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波；
根据所述一组子载波生成所述信标信号。
17、根据权利要求16所述的机器可读介质，其中，当由所述机器执行时，使所述机器进行的操作进一步包括：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期中，将所述信标信号映射到所述一组子载波中的一个子载波。
18、根据权利要求17所述的机器可读介质，其中，当由所述机器执行时，使所述机器进行的操作进一步包括：
根据小区标识符(ID)确定信标跳变模式；
根据所述信标跳变模式，从所述一组子载波中选择所述一个子载波。
19、一种无线通信装置，包括：
至少一个处理器，用于：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽，
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波，
根据所述一组子载波对所述信标信号进行检测；
存储器，与所述至少一个处理器相耦合。
20、根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期都进行解调，以便获得接收符号；
根据所述接收符号确定接收信号质量超过门限的候选子载波；
根据所述候选子载波识别出发送所述信标信号的小区。
21、根据权利要求20所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
进一步根据与不同的可能的小区标识符(ID)对应的信标跳变模式，识别出发送所述信标信号的小区。
22、根据权利要求20所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
进一步根据与每个可能的小区标识符(ID)对应的信标码，识别出发送所述信标信号的小区，其中，所述信标码指示在每个符号周期中哪个子载波用于信标信号。
23、根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
如果所述系统带宽等于或小于预定值，则对从整个系统带宽接收的信标信号进行检测，
如果所述系统带宽大于所述预定值，则对从所述系统带宽的一部分接收的信标信号进行检测。
24、根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
根据小区发送的同步信号进行初始小区搜索，
根据从所述初始小区搜索检测到的小区接收的系统信息，确定所述系统带宽。
25、根据权利要求19所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
当运行于空闲状态或激活状态时，周期性地进行邻近小区搜索，以便检测来自邻近小区的信标信号。
26、一种无线通信方法，包括：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽；
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波；
根据所述一组子载波，对所述信标信号进行检测。
27、根据权利要求26所述的方法，其中，对所述信标信号进行检测包括：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期都进行解调，以便获得接收符号，
根据所述接收符号，确定出接收信号质量超过门限的候选子载波，
根据所述候选子载波识别出发送所述信标信号的小区。
28、根据权利要求27所述的方法，其中，对所述信标信号进行检测还包括：
进一步根据与不同的可能的小区标识符(ID)对应的信标跳变模式，识别出发送所述信标信号的小区。
29、根据权利要求26所述的方法，其中，对所述信标信号进行检测包括：
如果所述系统带宽等于或小于预定值，则对从整个系统带宽接收的信标信号进行检测，
如果所述系统带宽大于所述预定值，则对从所述系统带宽的一部分接收的信标信号进行检测。
30、一种无线通信装置，包括：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽的模块；
根据所述系统带宽，确定可用于信标信号的一组子载波的模块；
根据所述一组子载波，对所述信标信号进行检测的模块。
31、根据权利要求30所述的装置，其中，对所述信标信号进行检测的模块包括：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期都进行解调以便获得接收符号的模块；
根据所述接收符号确定出接收信号质量超过门限的候选子载波的模块；
根据所述候选子载波识别出发送所述信标信号的小区的模块。
32、根据权利要求31所述的装置，其中，对所述信标信号进行检测的模块还包括：
进一步根据与不同的可能的小区标识符(ID)对应的信标跳变模式，识别出发送所述信标信号的小区的模块。
33、一种包括指令的机器可读介质，当机器执行这些指令时，使所述机器进行以下操作：
从一组可能的系统带宽中确定系统带宽；
根据所述系统带宽确定可用于信标信号的一组子载波；
根据所述一组子载波对所述信标信号进行检测。
34、根据权利要求33所述的机器可读介质，其中，当由所述机器执行时，所述机器进行的操作还包括：
在用来传输所述信标信号的每个符号周期都进行解调以便获得接收符号；
根据所述接收符号确定出接收信号质量超过门限的候选子载波；
根据所述候选子载波识别出发送所述信标信号的小区。
35、根据权利要求34所述的机器可读介质，当由所述机器执行时，所述机器进行的操作还包括：
进一步根据与不同的可能的小区标识符(ID)对应的信标跳变模式，识别出发送所述信标信号的小区。
36、一种无线通信装置，包括：
至少一个处理器，用于：
生成由用户设备(UE)用于初始小区搜索的宽带同步信号，
生成由所述UE用于邻近小区搜索的窄带信标信号，
发送所述宽带同步信号和所述窄带信标信号；
存储器，与所述至少一个处理器相耦合。
37、根据权利要求36所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
将所述宽带同步信号映射到系统带宽的固定部分，
在用来传输所述窄带信标信号的不同符号周期中，将所述窄带信标信号映射到不同子载波。
38、根据权利要求36所述的装置，其中：
所述宽带同步信号包括次要同步信号，
所述至少一个处理器用于：
根据针对小区标识符(ID)的伪随机序列生成所述次要同步信号，
根据与所述小区ID对应的信标跳变模式生成所述窄带信标信号。
39、根据权利要求36所述的装置，其中，所述宽带同步信号包括：
由所述UE在初始小区搜索期间用于进行小区检测的主要同步信号。
40、一种无线通信装置，包括：
至少一个处理器，用于：
根据无线通信系统中的小区发送的宽带同步信号进行初始小区搜索；
根据所述小区发送的窄带信标信号进行邻近小区搜索；
存储器，与所述至少一个处理器相耦合。
41、根据权利要求40所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
从系统带宽的固定部分接收所述宽带同步信号，
在用来传输所述窄带信标信号的不同符号周期中从不同子载波接收所述窄带信标信号。
42、根据权利要求40所述的装置，其中：
所述宽带同步信号包括次要同步信号，
所述至少一个处理器用于：
根据针对一组可能的小区标识符(ID)的伪随机序列对所述次要同步信号进行检测，
根据与所述一组可能的小区ID对应的一组信标跳变模式对所述窄带信标信号进行检测。
43、根据权利要求40所述的装置，其中：
所述宽带同步信号包括主要同步信号，
所述至少一个处理器用于在初始小区搜索期间根据所述小区发送的所述主要同步信号对小区进行检测。
44、一种无线通信装置，包括：
至少一个处理器，用于：
生成信标信号，
生成至少一个其他信号，
将所述信标信号和所述至少一个其他信号频分复用在系统带宽的不同部分上；
存储器，与所述至少一个处理器相耦合。
45、根据权利要求44所述的装置，其中，所述至少一个其他信号包括：
用于初始小区搜索的次要同步信号。
46、根据权利要求44所述的装置，其中，所述至少一个其他信号包括：
用于在初始小区搜索期间进行小区检测的主要同步信号。
47、根据权利要求44所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
在用来传输所述信标信号的不同符号周期中，将所述信标信号映射到所述系统带宽的第一部分中的不同子载波，
在用来传输所述信标信号的所述符号周期中，将所述至少一个其他信号映射到所述系统带宽的第二部分。
48、根据权利要求47所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
根据所述系统带宽的第一部分，确定将全部发射功率的第一部分用于所述信标信号，
根据所述系统带宽的第二部分，确定将所述全部发射功率的第二部分用于所述至少一个其他信号。
49、根据权利要求44所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
从一组可能的系统带宽中确定所述系统带宽，
根据所述系统带宽确定所述信标信号的带宽。
50、一种无线通信装置，包括：
至少一个处理器，用于：
从系统带宽的第一部分接收信标信号，
从所述系统带宽的第二部分接收其他信号，
其中，所述信标信号和所述其他信号是频分复用的；
存储器，与所述至少一个处理器相耦合。
51、根据权利要求50所述的装置，其中
所述其他信号包括次要同步信号，
所述至少一个处理器用于：
根据所述次要同步信号进行初始小区搜索，
根据所述信标信号进行邻近小区搜索。
52、根据权利要求50所述的装置，其中
所述其他信号包括主要同步信号，
所述至少一个处理器用于：
根据所述主要同步信号在初始小区搜索期间对小区进行检测，
根据所述信标信号进行邻近小区搜索。
53、根据权利要求50所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
在用来传输所述信标信号的不同符号周期中，从所述系统带宽的第一部分中的不同子载波接收所述信标信号；
在用来传输所述信标信号的所述符号周期中，从所述系统带宽的第二部分接收所述其他信号。
54、根据权利要求50所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于：
从一组可能的系统带宽中确定所述系统带宽，
根据所述系统带宽确定所述信标信号的带宽。
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