CN101548518B - 用于在基于ofdm的通信系统中使用前导码来实现系统获取和其它信令用途的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在系统获取处理中使用重建和接收的前导码信号如主广播控制信道(PBCCH)和获取导频(TDM1、TDM2和TDM3)来非相干地检测系统信息。将PBCCH与TDM2或TDM3的相关信号之间以及TDM2与TDM3的相关信号之间的相位相关信号进行组合，以对其它扇区干扰(OSI)信息等进行解码。还通过利用基于系统同步性的可预测信息来使获取更高效。在至少一个获取导频中包括同步/异步位。然后移动台使用系统同步性信息来更高效地检测超帧前导码中的附加信息。

Description

用于在基于OFDM的通信系统中使用前导码来实现系统获取和其它信令用途的方法和装置

相关申请的交叉参考 

本申请要求享有于2007年1月9日递交的标题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR ACHIEVING SYSTEM ACQUISITION AND OTHERSIGNALING PURPOSES USING THE PREAMBLE IN AN OFDM BASEDCOMMUNICATION SYSTEM”的美国临时申请No.60/884,209以及于2007年11月2日递交的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR ACHIEVINGSYSTEM ACQUISITION AND OTHER SIGNALING PURPOSES USINGTHE PREAMBLE IN AN OFDM BASED COMMUNICATION SYSTEM”的美国专利申请No.11/934,378的优先权，这里通过参考并入其全部内容。 

技术领域

本申请主要涉及无线通信系统。具体而言，本发明涉及一种用于在OFDM或基于OFDM的无线通信系统中使用前导码来实现系统获取和其它信令用途的新颖和改进方法和装置。 

背景技术

在宽带无线通信系统中，信号常常由于多径传输造成的频率选择衰落而变弱。频率选择衰落是通常由无线电信号本身的部分抵消所造成的无线电传播异常。由于信号通过多个不同路径到达接收机并且至少一个路径在变化(延长或者缩短)，所以多个信号的组合造成部分信号抵消。 

已经提出正交频分复用(OFDM)系统以通过将全部带宽划分成多个子载波使得各子载波上的带宽充分窄以使该子载波携带的数据调制符号能够经历相对平坦的衰落，来克服频率选择衰落问题。OFDMA系统使用OFDM调制技术以在频率和时间上复用数个移动台的数据业务。 

图1是图示了基于OFDM或OFDMA的无线通信系统中成帧结构10 的典型例子的方框图。通信流100包括组成通信传输的帧流。通信流100通常具有多个前导码帧，如前导码帧101，这些前导码帧界定特定数目即M个业务帧，如M个业务帧102-103。由前导码和业务帧组成的单元称为超帧，如超帧111。 

超帧111由前导码帧101和业务帧102至103组成。在OFDM系统中，前导码帧101和业务帧102包括多个OFDM符号。例如，业务帧103包含OFDM符号1-104、OFDM符号2-105至OFDM符号N-106。各OFDM符号，如OFDM符号105，包括：快速傅立叶逆变换(IFFT)符号109，该IFFT符号是对调制数据序列进行IFFT运算的结果；循环前缀(CP)108，该CP是IFFT符号109的最后部分的复制并且插入于IFFT符号109之前；以及两个开窗时段107和110，这些开窗时段将调制脉冲成形，使得发送信号的无线电频谱满足无线电管制体如美国联邦通信委员会(FCC)规定的发射模板要求。 

超帧111的前导码101为移动台提供控制信息以在开机过程中获取基站信号或者在移动台在系统中激活之后继续接收更新的系统参数的信令。 

图2是图示了针对cdma2000空中接口演进(AIE)标准而提出的示例OFDM前导码结构200的示图。前导码200包括八个OFDM符号，这些OFDM符号以各自发送的顺序包括：用于主广播控制信道(PBCCH)的一个OFDM符号，PBCCH符号201，该符号包括在系统中使用的保护音调数目的信息；四个OFDM符号，SBCCH/QPCH符号202，这些符号包括偶数编号超帧中的辅广播控制信道(SBCCH)并且包括奇数编号超帧中的快速寻呼信道(QPCH)；用于获取导频的一个OFDM符号，TDM1 203，该符号由移动台用来获取：(1)超帧和OFDM符号定时、(2)在超帧前导码上使用的快速傅立叶变换(FFT)的大小以及(3)在系统中使用的CP的长度；用于获取导频的一个OFDM符号，TDM2 204，该符号携带在异步系统中称为导频PN(PilotPN)的9比特扇区标识信息或者在同步系统中携带9比特导频相位(PilotPhase)；以及用于获取导频的一个OFDM符号，TDM3205，该符号携带附加的9比特系统参数。TDM2 204携带的9比特导频PN和导频相位信息一般用来有助于不同超帧前导码上的信号处理增益，其中导频相位通常等于导频PN+系统时间，其中系统时间是超帧索引。 

首先，前导码200为移动台接收机提供定时参考用以与各接收的OFDM符号对准并且在对数据进行解码之前正确去除CP 108(图1)。这是通过在获取导频TDM1 203中使序列重复一次来实现的。移动台接收机通过持续地搜索在接收的序列与接收的且时间延迟的序列之间的相关性峰值来检测定时。移动台也可以使用该序列的时间重复属性来校正频移。 

在获取定时之后，移动台通常获得CP长度以便发现移动台将解码的第二OFDM符号的FFT或IFFT符号边界。一种用以获取CP长度信息的常规方法是利用所有假设将CP 108(图1)与接收的OFDM符号的IFFT符号109(图1)的最后部分相关。然而，该盲目检测方法并不非常可靠。 

已经公开的用以在定时参考序列中指示CP长度的另一方法发送来自第一获取导频TDM1 201中多个可能定时参考序列中的一个定时参考序列。各可能定时参考序列通常指示一个可能CP长度，并且通常与其它定时参考序列具有较低相关性。在检测定时时，移动台接收机将接收的序列与其它可能定时参考序列相关，并且选择产生最高相关性的一个序列(从而产生对应的CP长度)。然而，该方法增加了关于定时参考序列的更多假设，从而增加了接收机的复杂度和错误定时检测的概率。 

在检测CP长度信息之后，移动台可以通过先用共用解扰序列对TDM2204序列进行解扰、然后将解扰的TDM2 204序列与所有可能TDM2 204序列相关，来检测获取导频TDM2 204中的导频相位或者导频PN。 

在检测TDM2 204之后，移动台类似地用源于从TDM2 204检测的导频相位或者导频PN值的唯一解扰序列，对接收的TDM3 205序列进行解扰。移动台然后将解扰的TDM3 205序列与所有可能TDM3 205序列相关。如果使用沃尔什(Walsh)序列作为用于TDM2 204或者TDM3 204的这些序列，则可以用快速哈达马(Hadamard)变换(FHT)来完成有效相关。 

在时分双工(TDD)系统中，在不同基站之间的传输时间是同步的。在频分双工(FDD)系统中，在不同基站之间的传输时间可以是同步的或异步的。因此，在获取导频TDM3 205中，基站使用同步/异步比特用信号向移动台发送系统的同步性，从而移动台可以相应地对控制信息进行解码。包含在TDM3 205中的其它控制信息比特通常是半双工位、频率重用位和9比特或12比特系统时间的4个最低有效位(LSB)用以有助于组合多个超 帧前导码上的增益。 

在一些系统中，TDM2 204和TDM3 205序列上的相位根据3态的其它扇区干扰(OSI)信息方案，进一步移位至三个可能角度之一以有助于对反向链路小区间干扰的更有效控制。一旦移动台获取系统，它就不再需要对TDM2 204和TDM3 205携带的静态信息(比如同步/异步比特)或者可预测信息(比如导频相位或者系统时间的4个LSB)进行解码。另一方面，OSI信息一般是动态的。这在系统获取阶段过程中是不需要的，但是一旦移动台在系统中变得活跃则会有帮助。根据OSI值“0”、“1”或者“2”将TDM2204序列旋转0、2/3π或者4/3π(即与-2/3π相同)，而根据同一OSI值“0”、“1”或者“2”将TDM3 205序列旋转0、-2/3π或者2/3π。因此，在TDM2 204与TDM3 205之间的差分相位根据同一OSI值“0”、“1”或者“2”是0、2/3π或者-2/3π。这允许如下简单的非相干OSI检测方案，该方案使用接收的TDM2 204和TDM3 205作为用于彼此的相位参考而无需使用信道估计，这可能由于弱信号而对于相邻扇区而言非常困难。可以从标准信令消息如相邻列表消息(NeighborListMessage)等中获得相邻扇区的TDM2 204和TDM3 205携带的静态或者可预测信息比特。 

在开机过程中检测TDM3 205之后，移动台可以使用从TDM2 204和TDM3 205中获得的加扰种子对接收的PBCCH 201进行解扰，然后对PBCCH 201上的控制信息进行解码。除了9比特或12比特系统时间之外，PBCCH 201上携带的多数控制信息是静态的，其中该系统时间是系统中当前超帧的索引，保持将每超帧增加一次并且遍历9比特或12比特值。因此，在获取系统之后，移动台不再需要对PBCCH 201进行解码，因为其中的信息是静态的(比如保护音调数目)或者可预测的(比如系统时间)。 

在偶数编号超帧过程中，前导码200中的第二至第五OFDM符号202用于SBCCH，该SBCCH用于广播用以使移动台能够对接站发送的业务帧102-103(图1)进行解调的足够的信息，比如关于跳跃模式、前导码结构、控制信道结构、发送天线配置等的信息。 

在如上所述的现有前导码设计中有若干弊端。首先，在处理TDM1定时参考序列中计算过多假设，这通常增加接收机的复杂度和错误定时检测的概率。其次，如果有错误定时检测或者在CP长度信息中有检测误差，则 移动台将使用有错的接收信号作为接收的TDM2信号。在解扰和FHT之后，移动台仍然会基于这一不正确的值来检测有效FHT值，这会造成导频相位检测中的误差。然后，移动台将使用有错的导频相位对接收的TDM3信号进行解扰，这也造成有错的TDM3检测。由于获取导频TDM1、TDM2和TDM3没有循环冗余检验(CRC)保护，所以移动台不可能在对PBCCH进行解扰之前发现检测误差，因此不必要地延长了系统获取时间。 

发明内容

本发明的代表实施例提供了用于检测信息的方法。这些方法包括：从服务扇区接收与如何重建相邻扇区的第二和第三获取导频(TDM2和TDM3)以及主广播控制信道(PBCCH)有关的启用信息，其中所述TDM2和TDM3根据所述被检测的信息进行相移。这些方法也包括：使用所述启用信息来重建所述相邻扇区的所述TDM2、TDM3和PBCCH而不对所述重建的TDM2和TDM3应用所述相移；从所述相邻扇区接收所述TDM2、TDM3和PBCCH；以及分别将所述重建的TDM2、TDM3和PBCCH与所述接收的TDM2、TDM3和PBCCH相关。这些方法也包括：根据传输规则集，针对所述被检测的信息的各假设值利用对所述相关的TDM2和所述相关的TDM3应用的相移在以下各项中的至少一对之间生成多个相位相关信号：所述相关的PBCCH与所述相关的TDM3；所述相关的PBCCH与所述相关的TDM2；以及所述相关的TDM2与所述相关的TDM3，该传输规则集是对所述TDM2和TDM3应用的相移映射规则。这些方法也包括：针对所述被检测的信息的各假设值将一个或者多个相位相关信号组合成组合信号。一旦组合了信号，就基于所述组合信号来确定所述被检测的信息。 

本发明的附加代表实施例提供了如下发射机，这些发射机包括：第一波形生成器，用以基于第一信息位集来生成第二获取导频(TDM2)；第一调制器，用以根据其它扇区干扰(OSI)信息来移位所述TDM2的第一相位，其中所述第一调制器的多个角度对应于所述OSI信息中的多个状态；第二波形生成器，用以基于第二信息位集来生成第三获取导频(TDM3)；第二调制器，用以根据所述OSI信息来移位所述TDM3的第二相位，其中所述第二调制器的多个角度对应于所述OSI信息中的所述多个状态；以及 时间复用器，用以将所述相移的TDM2和TDM3与超帧前导码中的一个或者多个附加符号复用。 

时间复用器，用以将所述相移的TDM2和TDM3与超帧前导码中的一个或者多个附加符号复用。 

本发明的附加代表实施例提供了如下方法，这些方法包括：在第一获取导频(TDM1)中至少指示定时、信道带宽和系统同步性；使用多个时间重复序列之一对所述TDM1进行定序；使用根据所述系统同步性而选择的信息来形成第二和第三获取导频(TDM2和TDM3)；以及发送包括所述TDM1、TDM2和TDM3在内的超帧前导码。 

本发明的附加代表实施例提供了如下方法，这些方法包括：由移动台接收所述超帧前导码；检测所述TDM1中的所述系统同步性；以及根据所述检测的同步性对所述TDM2和TDM3中的信息进行解码。 

本发明的附加代表实施例提供了用于检测超帧前导码的一个或多个获取导频中的解码误差的方法。这些方法包括：重复所述一个或者多个获取导频中一个获取导频的多个信息位，所述重复的多个信息位形成发送获取导频；使用所述一个或者多个获取导频中的另一获取导频携带的至少一个信息位来生成加扰序列，其中所述一个或者多个获取导频中的所述一个获取导频和所述另一获取导频不相同；使用所述加扰序列对所述发送获取导频进行加扰；以及发送包括所述加扰的发送获取导频的所述超帧前导码。 

本发明的附加代表实施例提供了如下方法，这些方法包括：由移动台接收所述超帧前导码；检测所述TDM1中的所述系统同步性；以及根据所述检测的同步性对所述TDM2和TDM3中的信息进行解码。 

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参照结合附图进行的描述，在附图中： 

图1是图示了基于OFDM或者OFDMA的无线通信系统中的成帧结构的典型例子的框图； 

图2是图示了位cdma2000空中接口演进(AIE)标准的示例OFDM前导码结构的图； 

图3A是图示了根据本发明一个方面配置的超帧前导码的图； 

附图说明

图3B是图示了如图3A中呈现的各获取导频TDM1-TDM3中的具体信息位的图； 

图3C是图示了根据本发明一个实施例配置的另一系统中的超帧前导码的各获取导频TDM1-TDM3中的具体信息位的图； 

图4是图示了为了实施本发明一个实施例而执行的例子步骤的流程图； 

图5A是图示了根据本发明一个实施例配置的发射机的框图； 

图5B是图示了根据本发明附加实施例配置的发射机结构的框图； 

图6是图示了为了实施本发明一个实施例而执行的例子步骤的流程图； 

图7是图示了为了实施本发明一个实施例而执行的例子步骤的流程图； 

图8是图示了为了实施本发明一个实施例而执行的例子步骤的流程图； 

图9是图示了为了实施本发明一个实施例而执行的例子步骤的流程图；以及 

图10图示了适于运用本发明实施例的计算机系统。 

下文具体讨论当前优选实施例的实现和运用。然而应当认识到本发明提供了可以在广泛具体背景中实施的许多适用发明概念。所讨论的具体实施例仅举例说明用以实现和运用本发明的具体方式而不限制本发明的范围。 

本发明提供一种用于在基于OFDM或者OFDMA的通信系统中使用前导码来实现系统获取和其它信令用途的特有方法和系统。然而，应当理解以下公开内容提供了用于实施本发明不同特征的不同实施例或例子。下文描述了部件、信号、消息、协议和布置的具体例子以简化本公开内容。这些当然仅仅是例子而并不旨在限制根据权利要求所描述的本发明。呈现了公知单元，而没有进行具体描述以免使本发明因不必要的细节而难以理解。 就大部分而言已经省略了对于获得本发明的完整理解而言并不必要的细节，因为这样的细节在相关领域普通技术人员的技能内。省略与这里描述的控制电路有关的细节，因为这样的控制电路在相关领域普通技术人员的技能内。 

图3A是图示了根据本发明一个方面配置的超帧前导码300的示图。前导码300包括八个OFDM符号，这些符号以发送时间为序包括用于主广播控制信道的一个OFDM符号即PBCCH 301、用于偶数编号的超帧中的SBCCH和奇数编号的超帧中的QPCH的4个OFDM符号即SBCCH/QPCH302、用于获取导频的一个OFDM符号即TDM3 303、用于获取导频的一个OFDM符号即TDM2 304和用于获取导频的一个OFDM符号即TDM1 305。对于本领域技术人员而言，众所周知的是可以在奇数编号超帧中携带SBCCH并且还可以在偶数编号超帧中携带QPCH。 

获取导频TDM1 305提供信道带宽、定时和CP长度或者同步/异步位。获取导频TDM2 304携带导频相位或者导频PN位的一部分，从而获取导频TDM2 304序列在加扰之前具备时间重复性质。还用源于CP长度或者同步/异步位的加扰序列对获取导频TDM2 304的时间重复序列进行加扰。如果定时序列是误报或者CP长度或同步/异步位检测有误，则获取导频TDM2304序列在移动台处的解扰版本将呈现前一半部分与后一半部分之间的不良相关性。然后，移动台可以比较该相关性与预定阈值，以声明定时获取是否为误报或者CP长度或同步/异步位是否已经检测有误。 

具体实施方式

获取导频TDM3 303携带导频相位或导频位的剩余部分和一些其它信息位，例如携带同步/异步位如果在TDM1 305中未携带同步/异步位，或者携带CP长度位如果在TDM1 305中未携带CP长度位。在TDM1 305中未携带CP长度位的情况下，在TDM1 305和TDM2 304上使用的CP长度是移动台已知的固定和保存值，而在前导码300的剩余部分上的CP长度和所有业务帧是灵活的并且由TDM3 303指示。在杨云松、卢建民和孙铭扬于2007年5月29日递交的标题为“SYSTEM FOR FLEXIBLE CYCLICPREFIX LENGTH FOR PREAMBLE SYMBOLS IN AN OFDM BASEDCOMMUNICATION SYSTEM”的共同未决、共同转让的美国专利申请No.11/754,622中已经公开了一种用于指示灵活CP长度的具体方法，其中 该申请要求享有2006年6月22日递交的美国临时申请No.60/815,958和于2006年7月31日递交的No.60/820,939的优先权，这里通过参考明确地并入该申请公开的内容。 

与TDM2 304序列相似，也可以在用加扰序列进行加扰之前在时间上重复获取导频TDM3 303序列。利用由获取导频TDM2 304携带的信息位来生成用于TDM3 303的这个加扰序列。因此，移动台可以使用如上所述相关方法以检验TDM2 304是否被正确地解码。 

图3B是图示了如图3A中呈现的各获取导频TDM1-TDM3中的具体信息位的示图。TDM3 303在同步情况下携带2比特的CP长度、1比特的半双工位、1比特的前导码上频率重用位和导频相位的3个MSB，或者在异步情况下携带2比特的CP长度、1比特的半双工位、系统时间的4个LSB和导频PN的1个MSB。TDM2 304在同步情况下携带导频相位的6个LSB，或者在异步情况下携带导频PN的8个LSB。TDM1 305携带用以指明三个可能带宽的6个序列之一和1比特的同步/异步位。 

在该优选实施例中，获取导频TDM1 305使用共计6个可能序列之一来指示三个可能信道带宽(即1.25MHz、2.5MHz和5MHz)和1比特的同步/异步位，其中这6个可能序列比如是沃尔什序列、通用线性调频式(GCL：general chirp-like)序列、伪噪声(PN)序列、Chu序列、Frank-Zadoff序列或者具有低交叉相关性的任何序列。 

由于在AIE系统中1.25MHz和2.5MHz带宽选项主要用于向后兼容标准的cdma2000族的现有部署且现有cdma2000系统已经是同步系统，所以可以消除用于1.25MHz和2.5MHz带宽选项的异步操作，由此将可能的获取导频TDM1序列数目从6进一步减少到4。 

在TDM1 305中携带同步/异步位的一个优点是可以基于系统的同步性使TDM2 304和TDM3 303携带的剩余信息位最少。例如，如果系统是同步系统，则获取导频TDM2304在利用源于如TDM1 305中所指示的同步/异步值的加扰序列来进一步加扰的沃尔什序列中，仅指示扇区导频相位的一部分，例如扇区导频相位的6个LSB。因为用于1.25MHz、2.5MHz或者5MHz系统的FFT大小分别为128、256或者512，所以对于1.25MHz、2.5MHz或者5MHz系统分别按照因子2、4或者8来重复64进制的沃尔什 序列。 

同时，获取导频TDM3 303在128进制的沃尔什序列中包含7比特，这些比特包括用于CP长度的2比特、用于半双工的1比特、用于前导码上频率重用的1比特和扇区导频相位的3个最高有效位(MSB)。对于2.5MHz或者5MHz系统分别按照因子2或者4来重复128进制的沃尔什序列。如果系统是异步系统，则获取导频TDM2 304在利用源于如TDM1 305中指示的同步/异步位的加扰序列来进一步加扰的沃尔什序列中，指示扇区导频PN的8个最低有效位(LSB)。对于5MHz系统分别按照因子2来重复256进制的沃尔什序列。 

获取导频TDM3 303在256进制的沃尔什序列中包含8比特，这些比特包括用于CP长度的2比特、用于半双工的1比特、用于系统时间的4比特和扇区导频PN的1个最高有效位(MSB)。对于5MHz系统按照因子来分别重复256进制的沃尔什序列。利用如TDM1 305中指示的同步/异步位种子来对TDM2 304上的重复沃尔什序列进一步进行加扰。利用TDM2304上携带的信息位种子来对TDM3 303上的重复沃尔什序列进一步进行加扰。 

也可以略微修改如图3B中所示和上文所述的实施例。在用以进一步说明本发明所公开概念和技术的一个例子中：获取导频TDM1携带用以指示系统是同步还是异步的同步/异步位；如果系统为同步，则TDM2 304分别对于1.25MHz、2.5MHz或者5MHz系统在64进制、128进制或者256进制的沃尔什序列中携带扇区导频相位的6个、7个或者8个LSB；如果系统为异步，则TDM2 304对于5MHz系统在256进制的沃尔什序列中携带扇区导频PN的8个LSB，其中假设无需异步1.25MHz或者2.5MHz系统。因此，将沃尔什序列至少重复一次。使用TDM1 305上的同步/异步位作为加扰种子的加扰序列来对重复TDM2 304序列进行加扰。除了图3B中所示其它字段之外，TDM3 303还携带扇区导频相位或者导频PN的剩余位。也可以用TDM2 304上携带的信息位种子来对TDM3 303沃尔什序列进一步进行加扰。 

该修改方式使TDM2 304上携带的信息位数目最大而又维持序列的重复性质，由此减少两个地理相邻扇区将在其相应TDM2上携带相同信息位 的概率。 

如果两个相邻扇区在其相应TDM2上携带相同信息位，则其相应TDM2的波形将相同并且可能在空中相互冲突，由此使各扇区使用其相应TDM2和TDM3来动态发送的OSI信息的解码性能降级。出于同一原因，优选地不在TDM2上携带CP长度信息，即使有可能这样做。另外，如果不考虑TDM1 305的性能，则除了同步/异步位之外也可以在TDM1 305上添加CP长度信息。然而，为了平衡TDM1 305、TDM2 304和TDM3 303的加载和解码性能，优选地在上述实施例中在TDM3 303上携带CP长度。 

图3C是图示了根据本发明一个实施例配置的另一系统中的超帧前导码的各获取导频TDM1-TDM3中的具体信息位的示图。在该替代实施例中，获取导频TDM1 305使用共计12个可能序列之一来指示3个可能信道带宽(即1.25MHz、2.5MHz和5MHz)和2比特CP长度信息。获取导频TDM2304在利用源于如TDM1 305中所指示CP值的加扰序列来进一步加扰的沃尔什序列中，指示扇区导频相位的7个LSB。对于2.5MHz或者5MHz系统分别按照因子2或者4来重复128进制的沃尔什序列。获取导频TDM3303在256进制的沃尔什序列中包含8比特，这些比特包括用于同步/异步位的1比特、用于半双工位的1比特和扇区导频相位的2个MSB。如果系统为异步，即同步/异步位＝‘0’，则剩余4比特指示系统时间的4个LSB，或者如果系统为同步，即同步/异步位＝‘1’，则剩余4比特指示1比特的前导码上频率重用位和3个保留位。这里，对于5MHz系统按照因子2来重复256进制的沃尔什序列。 

在OSI信息检测中已经提出若干方法和过程。这些过程可以在本质上是相干的，其中使用公共已知信息来检测OSI信息，或者是非相干的，其中不用公共参考信号来检测OSI信息。尽管相干系统一般提供良好的检测准确性，但是系统的复杂度通常大于非相干系统。本发明的各种附加和/或替代实施例提供一种用于在不增加在具体系统中操作的移动台的复杂度情况下检测附加信息的非相干方法，该附加信息包括沿着相干系统的线路经历检测准确性的OSI信息。 

图4是图示了为了实施本发明一个实施例而执行的示例步骤的流程图。在步骤400中，从服务扇区接收与如何构造相邻扇区的第二和第三获取导 频(TDM2和TDM3)以及主广播控制信道(PBCCH)有关的某些启用信息，其中根据如下被检测的信息对TDM2和TDM3进行相移，该信息可以包括OSI信息或者其它的这种信息。在步骤401中使用所述启用信息来重建相邻扇区的TDM2、TDM3和PBCCH而不对所述重建的TDM2和TDM3应用所述相移。在步骤402中移动台从相邻扇区接收TDM3、TDM2和PBCCH。在步骤403中，重建的TDM2、TDM3和PBCCH分别与接收的TDM2、TDM3和PBCCH相关。在步骤404中，根据传输规则集针对所述被检测的信息的各假设值在相关的PBCCH与相关的TDM3、相关的PBCCH与相关的TDM2以及相关的TDM2与相关的TDM3中的至少一对之间生成多个相位相关信号，其中该规则集是对所述TDM2和TDM3应用的相移映射规则。然后在步骤405中针对所述被检测的信息的各假设值将一个或多个所述相位相关信号组合成组合信号。然后在步骤406中基于组合信号来确定所述被检测的信息。 

接收信号表示如下： 

W_{PBCCH_rx}＝H·W_{PBCCH_tx}+n 

W_{TDM2_rx}＝H·W_{TDM2_tx}·PhaseShift_TDM2(OSI)+n 

W_{TDM3_rx}＝H·W_{TDM3_tx}·PhaseShift_TDM3(OSI)+n 

其中W_{PBCCH_rx}、W_{TDM2_rx}和W_{TDM3_rx}分别表示PBCCH、TDM2和TDM3的接收信号；H表示信道响应；W_{PBCCH_tx}表示PBCCH的发送信号；W_{TDM2_tx}和W_{TDM3_tx}分别表示在没有发送OSI的相移情况下TDM2和TDM3的发送信号；PhaseShift_TDM 2(OSI)和PhaseShift_TDM 3(OSI)表示在给定特定OSI值的情况下根据各相应映射规则对TDM2和TDM3应用的相移；n表示噪声。因此，接收机针对各信号的长度(即1)如下将接收信号与重建的发送信号相关： 

如果PBCCH、TDM2和TDM3的发送信号具有单位幅度并且由二进制 相移键控(BPSK)调制，则相关处理可以与向量W_{PBCCH_tx}与W_{PBCCH_rx}、向量W_{TDM2_tx}与W_{TDM2_rx}以及向量W_{TDM3_tx}与W_{TDM3_rx}的内积一样简易。 

常规地，在下一步骤中，对于各假设OSI值：OSI(i)，接收机如下计算相位相关信号： 

$S_{\mathrm{TDM}2\_\mathrm{TDM}3}\left(i\right)=\mathrm{real}(\frac{C_{\mathrm{TDM}2}}{{\mathrm{PhaseShift}}_{\mathrm{TDM}2}\left(\mathrm{OSI}\left(i\right)\right)}\·\mathrm{conj}\left(\frac{C_{\mathrm{TDM}3}}{\mathrm{PhaseShif}{t}_{\mathrm{TDM}3}\left(\mathrm{OSI}\left(i\right)\right)}\right))$

其中real()表示取复数实部的函数；conj()表示取复数共轭的函数。当假设的OSI(i)确实是发送的OSI时，对应的 

因此将产生比其它OSI(i)假设更高的值。因此，接收机选择产生最高S_{TDM2_TDM3}(i)的索引i作为OSI值的检测索引。 

在本发明的所选附加和/或替代实施例中，对于各假设OSI值：OSI(i)，接收机还如下计算相位相关信号： 

$S_{\mathrm{PBCCH}\_\mathrm{TDM}2}\left(i\right)=\mathrm{real}(\frac{C_{\mathrm{TDM}2}}{\mathrm{PhaseShif}{t}_{\mathrm{TDM}2}\left(\mathrm{OSI}\left(i\right)\right)}\·\mathrm{conj}\left(C_{\mathrm{PBCCH}}\right))$

$S_{\mathrm{PBCCH}\_\mathrm{TDM}3}\left(i\right)=\mathrm{real}(\frac{C_{\mathrm{TDM}3}}{\mathrm{PhaseShif}{t}_{\mathrm{TDM}3}\left(\mathrm{OSI}\left(i\right)\right)}\·\mathrm{conj}\left(C_{\mathrm{PBCCH}}\right))$

然后，接收机在第一组合实施例中可以组合S_{TDM2_TDM3}(i)和S_{PBCCH_TDM2}(i)；或者在第二实施例中组合S_{TDM2_TDM3}(i)和S_{PBCCH_TDM3}(i)；或者在第三实施例中组合S_{PBCCH_TDM2}(i)和S_{PBCCH_TDM3}(i)；或者在第四实施例中组合所有三个S_{TDM2_TDM3}(i)、S_{PBCCH_TDM2}(i)和S_{PBCCH_TDM3}(i)。最后，对于实施的任何特定实施例，接收机选择产生最高组合值的索引i作为OSI值的检测索引。该组合允许相干地添加有用信号而非相干地添加噪声，由此产生比常规方法更好的解码结果。因此，组合所有三个信号的第四实施例自然地给出如上所述四个组合实施例之中的更好结果，并且是用于增强OSI解码的优选操作模式。 

对于本领域普通技术人员而言众所周知的是，通过将PBCCH与TDM2和TDM3组合来相干检测OSI的技术的益处独立于如上文所示的通过TDM1、TDM2和TDM3来携带信息位的技术。因此，为了将PBCCH与TDM2和TDM3组合，TDM1、TDM2和TDM3在前导码中的位置并非必须与图3中所示相同。出于这一目的，设计原理是为了尝试保持PBCCH、 TDM2和TDM3尽可能地接近。目前，在如图3中所示前导码300的第一OFDM符号中发送PBCCH 301，以允许充足的时间用于空闲移动台的接收机上的自动增益控制(AGC)电路在该移动台开始监听QPCH信道之前恰当地稳定。 

对于本领域普通技术人员而言众所周知的是，如果向移动台提供用以重建来自相邻扇区SBCCH 302的发送波形的信息，则在偶数编号超帧过程中使用组合SBCCH 302、TDM2304和TDM3303的非相干OSI检测方法也是可以的。然而，由于PBCCH中的信息内容比SBCCH中的信息内容更静态(比如保护音调数目)或者更可预测(例如PBCCH中的超帧索引以非常可预测的方式每个超帧进行增加)，则优选使用PBCCH。 

根据本发明的又一方面，除了OSI信息之外，可以使用差分相位调制在至少两个获取导频上对可以动态改变的其它类型信息进行调制。这些其它类型信息可以包括但不局限于反向链路加载指示。反向链路加载指示可以用不同形式来代表，这些形式比如反向活动位(RAB)、反向链路负载控制位、反向链路总热增量(IoT)等。 

图5A是图示了根据本发明一个实施例配置的发射机50的方框图。发射机50使用差分相位调制在获取导频TDM2和TDM3上调制一个以上类型的动态系统参数。出于当前描述的例子的目的，发射机50使用3态OSI和4态RAB。波形生成器501使用TDM2上携带的信息位作为输入来生成TDM2的初始时域波形。在一个示例实施例中，波形生成器501可以包括：沃尔什序列生成器，其使用TDM2上的信息位来生成沃尔什序列；FFT单元，其对沃尔什序列进行FFT运算；频谱成形单元，其在沃尔什序列的FFT变换序列中将保护音调设置为零功率；IFFT单元，其对沃尔什序列的FFT变换和频谱成形序列进行IFFT运算；CP插入单元，其复制IFFT变换序列的最后部分并且将副本插入于IFFT变换序列之前；加扰单元，其通过用加扰种子生成的加扰序列对添加CP的序列进一步进行加扰。 

波形生成器501的加扰种子包括TDM1上的同步/异步位。在附加和/或替代实施例中，加扰种子可以包括其它位。相位调制器502用相位A来调制波形生成器501的TDM2波形输出。通过映射以OSI信息作为其输入的OSI表503来生成相位A。例如，OSI值“0”映射到相位角A的值0， OSI值“1”映射到A的值2/3π，而OSI值“2”映射到A的值-2/3π。相位调制器504用相位B来进一步调制相位旋转的TDM2波形。通过映射以RAB信息作为其输入的RAB表来生成相位角B。例如，RAB值“0”映射到B的值0，RAB值“1”映射到B的值1/2π，RAB值“2”映射到B的值π，而RAB值“3”映射到B的值3/2π。 

波形生成器506以TDM3上携带的信息位作为输入来生成TDM3的初始时域波形。波形生成器506具有与波形生成器501相同的结构，不同之处在于波形生成器506采用TDM3上的信息位作为输入以生成沃尔什序列，而采用TDM2上的信息位作为输入以生成加扰序列。相位调制器507以相位-A(即负A)来调制初始TDM3波形，其中A是应用于TDM2序列的相位并且通过映射以OSI信息作为输入的OSI表503来生成。相位调制器508以与TDM2相同的相位B来进一步调制相位旋转的TDM3波形。复用器509然后将从相位调制器504和508输出的最终TDM2波形512和TDM3波形513与PBCCH 510、SBCCH 511和TDM1 514的基带波形进行时间复用以便形成前导码。 

由于在最终TDM2波形503与TDM3波形508之间的差分相位旋转分别对于OSI值“0”、“1”或“2”维持为0、2/3π或者-2/3π并且独立于RAB值，所以使用接收的TDM2和TDM3信号作为彼此参考的非相干检测方案可以用来检测相位A，由此可以在不知道RAB值的情况下先在接收机处获得OSI值。使用接收的PBCCH信号作为接收的TDM2信号的参考来检测组合相位(A+B)。在先前步骤中给定组合相位(A+B)和检测相位A的情况下可以导出相位B、由此导出RAB值。也有可能使用接收的PBCCH信号作为接收的TDM3信号的参考来检测组合相位(B-A)以便导出B的值。然而，该优选方式使用接收的PBCCH作为TDM2的参考、TDM2和TDM3信号作为相互的参考并且利用TDM2和TDM3上的具体相位旋转规则将这些信号组合。在共计12个假设的情况下，移动台可以选择12个假设的最高组合相关性作为检测的OSI和RAB结果。 

图5B是图示了根据本发明附加实施例配置的发射机结构51的方框图。与图5A中所述实施例相比，RAB信息仅具有3个状态作为OSI信息。与图5A中所示相似，波形生成器515和518生成TDM2和TDM3的初始波 形。OSI和RAB的值组合成mod(OSI+RAB，3)和mod(0SI-RAB，3)，其中mod()是模函数。输出的组合值按照组合表517和520组合成分别由相位调制器516和519应用于TDM2和TDM3初始波形的相应相位旋转。复用器523将从相位调制器516和519输出的最终TDM2和TDM3波形521和522与PBCCH 510、SBCCH 511和TDM1 514的基带波形进行时间复用。在TDM2与TDM3之间、在TDM2与PBCCH之间以及在TDM3与PBCCH之间的相对相位旋转与使用图5A中所示结果的情况仍然相同。因此，也可以使用与上述相同的解码方法。 

应当注意本发明的各种附加和/或替代实施例可以用超帧前导码的附加形式来使用。对于本领域普通技术人员而言应当清楚的是，上述增强来自相邻扇区的OSI信息等的非相干检测的技术也可以用于检测来自移动台的服务扇区的OSI信息等。 

图6是图示了为实施本发明一个实施例而执行的示例步骤的流程图。在步骤600中，在第一获取导频(TDM1)中至少指示定时、信道带宽和系统同步性。在步骤601中使用多个时间重复序列之一对TDM1进行定序。在步骤602中使用根据系统同步性而选择的信息来形成第二和第三获取导频(TDM2和TDM3)。在步骤603中发送包括TDM1、TDM2和TDM3的超帧前导码。 

应当注意，本发明的各种附加和/或替代实施例适用于接收如下通信格式的移动台，这些通信格式是具体和/或不同的并且有助于改进移动设备中获取处理。 

图7是图示了为实施本发明一个实施例而执行的示例步骤的流程图。在步骤700中，移动台接收超帧前导码。在步骤701中根据TDM1中的信息来检测系统同步性。在步骤702中根据检测的同步性对TDM2和TDM3中的信息进行解码。在步骤703中将解码的信息与对应于所检测系统同步性的预期信息进行比较。在步骤704中当解码的信息不与预期信息相关时声明误差。在步骤705中重新处理超帧前导码以寻找正确的系统同步性。 

图8是图示了为实施本发明一个实施例而执行的示例步骤的流程图。在步骤800中重复超帧前导码的一个获取导频的多个信息位，这些重复信息位形成发送获取导频。在步骤801中使用另一获取导频携带的至少一个 信息位来生成加扰序列，其中这两个获取导频不相同。在步骤802中使用加扰序列对发送获取导频进行加扰。然后在步骤803中发送包括已加扰发送获取导频的超帧前导码。 

应当注意，本发明的附加和/或替代实施例可以应用于改进在获取处理过程中的误差检测。甚至没有CRC保护也可以在获取导频的解扰和解码过程中开始检错，而不是在对PBCCH进行解扰/解码之时进行第一次误差检测。 

图9是图示了为实施本发明一个实施例而执行的示例步骤的流程图。在步骤900中，移动台接收超帧前导码。在步骤901中检测一个获取导频上携带的一个或多个信息位。在步骤902中基于检测的信息位来生成解扰序列。此后，在步骤903中使用解扰序列对发送获取导频进行解扰，该发送获取导频包括来自另一获取导频的重复的多个信息位，其中这两个获取导频不相同。在步骤904中将发送获取导频的第一部分与发送获取导频的第二部分相关。在步骤905中当相关的结果大于或者等于预定阈值时将检测的信息位声明为正确。否则在步骤906中当相关的结果小于预定阈值时在检测中声明错误。如果已经声明错误，则在步骤907中在错误时重新处理超帧前导码以检测信息位。 

可以利用设计用以执行这里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、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或者其任意组合来实施或执行结合这里公开的实施例所描述的各种示例逻辑块、模块和电路。 

图10图示了适于使用本发明实施例，例如存储和/或执行与这些实施例关联的软件的计算机系统1000。中央处理单元(CPU)1001耦合到系统总线1002。CPU 1001可以是任何通用CPU。然而，只要CPU 1001支持如这里描述的本发明操作，则本发明实施例不受CPU 1001架构的约束。总线1002耦合到随机访问存储器(RAM)1003，其可以是SRAM、DRAM或者SDRAM。ROM 1004也耦合到总线1002，其中ROM 1004可以是PROM、EPROM或者EEPROM。如本领域中众所周知，RAM 1003和ROM 1004保存用户和系统的数据及程序。 

总线1002也耦合到输入/输出(I/O)控制器卡1005、通信适配器卡1011、 用户接口卡1008和显示卡1009。I/O适配器卡1005将存储设备1006，比如硬驱动器、CD驱动器、软盘驱动器、带驱动器中的一个或多个，连接到计算机系统1000。I/O适配器1005也连接到打印机(未示出)，其将允许系统打印信息纸件副本，比如文档、照片、文章等。注意，打印机可以是打印机(例如点阵、激光等)、传真机、扫描仪或者复印机。 

可以用硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合来直接实施或者执行结合这里公开的实施例所描述的方法或算法的步骤。软件模块可以驻留于RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器或本领域中任何其它形式的存储介质。 

对于本领域技术人员而言应当众所周知的是，在本发明中公开的技术可以用于频分双工(FDD)系统以及时分双工(TDD)系统。 

应当注意，可以在不偏离本发明精神的情况下进行许多变化和修改。因此应当清楚地理解，上文描述的以及在附图中示出的本发明形式仅是说明性的而并不旨在限制本发明的范围。 

虽然已经具体描述了本发明及其优点，但是应当理解可以在不偏离本发明精神和范围的情况下进行各种改变、替换和更改。另外，本申请的范围并不旨在局限于说明书中描述的过程、机器、制造品、物质组成、装置、方法和步骤的具体实施例。如本领域普通技术人员根据本发明的公开内容将会认识到的那样，可以根据本发明来利用执行与这里描述的相应实施例基本相同的功能或者实现与其基本相同的结果的当前存在或者以后将开发的过程、机器、制造品、物质组成、装置、方法或者步骤。因而，所附权利要求旨在在其范围内包括这些过程、机器、制造品、物质组成、装置、方法或者步骤。 

Claims (10)

1.一种用于检测信息的方法，包括：

从服务扇区接收与如何重建相邻扇区的第二获取导频TDM2和第三获取导频TDM3以及主广播控制信道PBCCH有关的第一信息，其中所述TDM2和TDM3根据至少包括其它扇区干扰OSI信息的第二信息来相移；

使用所述第一信息来重建所述相邻扇区的所述TDM2、TDM3和PBCCH，而不对所述重建的TDM2和TDM3应用所述相移；

从所述相邻扇区接收所述TDM2、TDM3和PBCCH；

将所述重建的TDM2、TDM3和PBCCH分别与所述接收的TDM2、TDM3和PBCCH相关；

根据作为对所述TDM2和TDM3应用的相移映射规则的传输规则集，针对所述第二信息的各假设值，利用对所述相关的TDM2和所述相关的TDM3应用的相移，来在下面的至少一对之间生成多个相位相关信号：

所述相关的PBCCH与所述相关的TDM3；

所述相关的PBCCH与所述相关的TDM2；以及

所述相关的TDM2与所述相关的TDM3；

针对所述第二信息的所述各假设值将所述相位相关信号中的一个或多个组合成组合信号；以及

基于所述组合信号来确定所述第二信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收所述TDM2、TDM3和PBCCH包括：在接收超帧前导码中的所述TDM2之前接收所述TDM3。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二信息还包括附加独立信息。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

使用以下各项中的一项或多项，来将所述OSI信息和所述附加独立信息一起进行调制：

在移位所述TDM2和TDM3的相位之前，使用模运算符来组合所述OSI信息和所述附加独立信息；或者

根据所述OSI信息将所述TDM2和TDM3的所述相位分别移位第一角度和第二角度，并且根据所述附加独立信息将所述TDM2和TDM3的所述相位进一步移位第三角度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输规则集包括：

在一个或多个相位角与所述第二信息之间的一个或多个关联，其中所述一个或多个相位角根据所述第二信息分别对应于对所述TDM2和所述TDM3应用的所述相移。

6.一种发射机，包括：

第一波形生成器，用以基于第一信息位集来生成第二获取导频TDM2；

第一调制器，用以根据其它扇区干扰OSI信息来移位所述TDM2的第一相位，其中所述第一调制器的多个角度对应于所述OSI信息中的多个状态；

第二波形生成器，用以基于第二信息位集来生成第三获取导频TDM3；

第二调制器，用以根据所述OSI信息来移位所述TDM3的第二相位，其中所述第二调制器的多个角度对应于所述OSI信息中的所述多个状态；以及

时间复用器，用以将所述相移的TDM2和TDM3与超帧前导码中的一个或多个附加符号进行复用，

其中所述第一波形生成器包括：

第一沃尔什序列生成器，使用所述第一信息位集来生成第一沃尔什序列；

第一快速傅立叶变换FFT部件，对所述第一沃尔什序列进行第一FFT变换；

第一频谱成形单元，在所述第一FFT变换的第一沃尔什序列周围添加第一保护音调；

第一逆快速傅立叶变换IFFT部件，对所述第一FFT变换的频谱成形的第一沃尔什序列进行第一IFFT变换；

第一循环前缀CP单元，复制所述第一IFFT变换的第一沃尔什序列的对应的最后部分，并且将所述对应的最后部分第一插入于所述第一IFFT变换的第一沃尔什序列之前；以及

第一加扰器，利用加扰种子对所述第一插入的对应的最后部分和所述第一IFFT变换的第一沃尔什序列的组合进行加扰，

其中所述第二波形生成器包括：

第二沃尔什序列生成器，使用所述第二信息位集来生成第二沃尔什序列；

第二FFT部件，对所述第二沃尔什序列进行第二FFT变换；

第二频谱成形单元，在所述第二FFT变换的第二沃尔什序列周围添加第二保护音调；

第二逆快速傅立叶变换IFFT部件，对所述第二FFT变换的频谱成形的第二沃尔什序列进行第二IFFT变换；

第二CP单元，复制所述第二IFFT变换的第二沃尔什序列的关联的最后部分，并且将所述关联最后部分第二插入于所述第二IFFT变换的第二沃尔什序列之前；以及

第二加扰器，利用加扰种子对所述第二插入的关联的最后部分和所述第二IFFT变换的第二沃尔什序列的组合进行加扰。

7.根据权利要求6所述的发射机，其中所述加扰种子包括以下各项之一：

同步/异步位；或者

CP长度。

8.根据权利要求6所述的发射机，还包括：

第三调制器，耦合到所述第一调制器，所述第三调制器用以根据附加信息来进一步移位所述TDM2的第三相位，其中所述第三调制器的多个角度对应于所述附加信息中的多个状态。

9.根据权利要求8所述的发射机，还包括：

第四调制器，耦合到所述第二调制器，所述第四调制器用以根据附加信息来进一步移位所述TDM3的第三相位，其中所述第四调制器的多个角度对应于所述附加信息中的所述多个状态。

10.根据权利要求6所述的发射机，还包括：

模组合器，用于使用模运算将附加信息与所述OSI信息组合，其中在相移所述TDM2和TDM3之前进行所述组合。

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