CN101601206A - 用于正交频分复用系统的基于时分复用的小区搜索方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种使用正交频分复用(OFDM)的蜂窝系统中的正向链路的同步信道、公共导频信道结构、以及用于切换的初始小区搜索方法和相邻小区搜索方法。在主同步信道和辅同步信道基于时分复用(TDM)来配置的OFDM蜂窝系统中的小区搜索方法包括：使用在终端所接收的帧中包括的主同步信道码元来获取同步块同步和主同步信道序列编号；使用同步块同步和在终端所接收的帧中包括的辅同步信道码元来检测帧的边界和扰码组；以及使用主同步信道序列编号和扰码组来获取扰码，从而以低复杂度来减少小区搜索时间。

Description

用于正交频分复用系统的基于时分复用的小区搜索方法

技术领域

本发明涉及正交频分复用(OFDM)蜂窝系统，并更具体地涉及用于在OFDM蜂窝系统中搜索初始小区和相邻小区的方法、和使用该方法的移动站、使用该方法的基站、使用该方法的系统、以及在该方法中使用的帧结构。

这项工作受MIC/IITA的IT R&D计划支持[2005-S-404-12，Research &Development of Radio Transmission Technology for 3G evolution(3G演进的无线电传送技术的研究和开发)]。

背景技术

在第三代伙伴计划(3GPP)的宽带码分多址(WCDMA)中，系统使用总共512个的长伪噪声(PN)扰码，以便标识正向链路的基站，在所述正向链路中相邻基站使用不同的长PN扰码作为正向链路信道的扰码。当接通移动站时，移动站必须获取该移动站所属的基站(即，其接收信号具有最大幅度的基站)的系统定时、和该基站所使用的长PN扰码ID。这个处理被称为移动站的小区搜索处理。

在WCDMA中，为了便于进行小区搜索处理，将512个长PN扰码分组为64组，并且在正向链路中包括主同步(sync)信道和辅同步信道。移动站使用主同步信道来获取时隙同步，并且移动站使用辅同步信道来获取10毫秒的帧边界和长PN扰码组ID信息。

WCDMA中的小区搜索处理包括3个步骤。在第一步骤中，移动站使用主扰码(PSC)获取时隙同步。在WCDMA中，每隔10毫秒传送相同的15时隙PSC，并且所有基站所传送的PSC是相同的信号。在第一步骤中，使用适合于PSC的匹配滤波器来获取时隙同步。

在第二步骤中，使用在第一步骤中获取的时隙定时信息和辅扰码(SSC)来获取长PN扰码组ID信息和10毫秒帧边界。

在第三步骤中，使用已经在第二步骤中获取的10毫秒帧边界和长PN扰码组ID信息、以及公共导频信道代码相关器，来获取当前连接的基站所使用的长PN扰码ID。换言之，由于8个长PN扰码被映射到单个码组，所以移动站通过比较8个长PN扰码的公共导频信道代码相关器的输出而检测在当前小区中使用的长PN扰码ID。

在WCDMA中，同步信道包括主同步信道和辅同步信道，并且以基于时域直接序列扩频的CDMA方法来多路复用主同步信道、辅同步信道、公共导频信道、和其它数据信道。

最近，在3GPP中，作为第三代长期演进(3G-LTE)的一部分，正在建立基于正交频分复用(OFDM)的无线传送技术标准，以补偿WCDMA的缺点。在WCDMA中使用的同步信道和公共导频信道结构、以及移动站的小区搜索处理适合于直接序列码分多址(DS-CDMA)，但是不能应用于OFDM正向链路。这样，需要OFDM蜂窝系统中的正向链路同步信道和公共导频信道结构、用于切换的移动站的初始小区搜索方法和相邻小区搜索方法。

附图说明

图1图示了根据本发明实施例的正向链路帧的结构；

图2图示了根据本发明实施例的包含同步信道码元的子帧；

图3是根据本发明实施例、在时域中的主同步信道码元的概念图；

图4图示了根据本发明实施例的同步信道序列的码元映射形式；

图5是根据本发明实施例的基站的框图；

图6是根据本发明实施例的移动站的接收机的框图；

图7是根据本发明实施例、在图6中图示的同步块同步检测器的框图；

图8是图示了根据本发明实施例、图7中图示的相关器基于采样位置计算的相关值的图；

图9图示了根据本发明实施例、基于由图6中图示的同步块同步检测器所获取的同步块定时向图6中图示的组/边界/天线数检测器提供的输入信号的结构；

图10是根据本发明实施例、图7中图示的组/边界/天线数检测器的框图；

图11是根据本发明实施例、图10中图示的组/边界/天线数检测器的框图；

图12是图示了根据本发明实施例的移动站的小区搜索方法的流程图；以及

图13是图示了根据本发明另一实施例的移动站的小区搜索方法的流程图。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种正交频分复用(OFDM)蜂窝系统中的用于切换的包括初始小区搜索和相邻小区搜索的小区搜索设备和方法。

本发明还提供了一种用于支持所述小区搜索方法的正向链路帧传送设备和方法。

本发明还提供了一种应用了所述小区搜索方法的OFDM蜂窝系统。

本发明还提供了一种在其上记录了用于执行所述小区搜索方法的程序的计算机可读记录介质。

本发明还提供了一种在所述小区搜索方法中使用的正向链路帧的结构。

技术解决方案

为了克服前述的技术问题，本发明提供了一种在无线通信系统中使用正向同步信号的小区搜索方法。所述小区搜索方法包括：(a)使用在终端所接收的帧中包括的主同步信道码元来获取同步块同步和主同步信道序列编号；(b)使用同步块同步和在终端所接收的帧中包括的辅同步信道码元来检测帧的边界和扰码组；和(c)使用主同步信道序列编号和扰码组来获取扰码。

为了克服前述的技术问题，本发明还提供了一种由在无线通信系统的小区中包括的基站使用正向同步信号来传送帧的方法。所述方法包括：(a)生成包括帧的同步块同步的主同步信道序列、包括帧的边界和小区的扰码组的辅同步信道序列、和包括无线通信系统信息的广播信道(BCH)；和(b)使用所生成的同步信道序列和BCH的每一个来生成包括在频域中被跳码(code-hopped)的主同步信道码元和辅同步信道码元的每一个的帧，并传送所生成的帧。

有益效果

如上所述，根据本发明，在OFDM蜂窝系统中，可以减少移动站的小区搜索时间，并且可以以低复杂度来实现小区搜索方法。

此外，利用根据本发明的同步信号传送方法可以以低复杂度来获取同步。

另外，可以使用根据本发明的同步信号传送方法有效地执行相邻小区搜索处理，从而平滑地执行切换并减少移动站的电池功耗。

而且，通过使用根据本发明的同步信号传送方法，仅仅利用一个同步信道，就可以检测OFDM码元同步、长扰码组ID、和帧边界，并且可以执行频率偏移估计。

最佳模式

根据本发明的一方面，提供了一种在无线通信系统中使用正向同步信号的小区搜索方法。所述小区搜索方法包括：(a)使用在终端所接收的帧中包括的主同步信道码元来获取同步块同步和主同步信道序列编号；(b)使用同步块同步和在终端所接收的帧中包括的辅同步信道码元来检测帧的边界和扰码组；和(c)使用主同步信道序列编号和扰码组来获取扰码。

(b)包括检测广播信道(BCH)的数目或者检测是否使用导频跳频。

如果发生循环冗余码(CRC)错误，则从(a)恢复小区搜索；而如果没有发生CRC错误，则完成小区搜索。

(c)包括检测具有如下相关值中的最大值的扰码，所述相关值是通过针对帧的导频信道对包括在扰码组中的扰码执行相关而获取的。

如果在(b)中检测到使用了导频跳频，则(c)包括检测具有如下相关值中的最大值的扰码，所述相关值是通过使用一一对应于在扰码组中包括的扰码的导频跳频图案针对帧的导频信道执行相关来获取的。

根据本发明的另一方面，提供了一种由在无线通信系统的小区中包括的基站使用正向同步信号来传送帧的方法。所述方法包括：(a)生成包括帧的同步块同步的主同步信道序列、包括帧的边界和小区的扰码组的辅同步信道序列、和包括无线通信系统信息的广播信道(BCH)；和(b)使用所生成的同步信道序列和BCH的每一个来生成包括在频域中被跳码的主同步信道码元和辅同步信道码元的每一个的帧，并传送所生成的帧。

生成并传送帧，使得主同步信道码元和辅同步信道码元基于时分复用(TDM)来配置、并彼此相邻地放置。

同步信道码元和BCH存在于帧的同一子帧中，并且使用辅同步信道码元来利用信道估计对BCH进行相干解调。

在帧中包括的BCH包括：无线通信系统的定时信息、带宽、和传送天线的数目，并使用帧边界、传送天线的数目和扰码来解调该BCH。

具体实施方式

下文中，将参考附图更完整地描述本发明。

通常，正交频分复用(OFDM)蜂窝系统的每个基站使用长伪噪声(PN)扰码来对OFDM码元进行加扰。然而，由于基站可以使用另一扰码来代替长PN扰码，所以下文中为了便于描述而将用于对OFDM码元进行加扰的任何代码称为扰码。

尽管根据本发明实施例的每一基站可以使用包括多个传送天线的方法、时间转换(switching)传送分集(TSTD)方法、预编码向量转换(PVS)传送分集(PVSTD)方法、频率转换传送分集(FSTD)方法、或其它类似方法来实现传送分集，但是这里为了便于描述而假设每个基站包括2个传送天线。

尽管根据本发明实施例的移动站可以使用包括多个接收天线的方法或其它类似方法来实现接收分集，但是这里为了便于描述而假设移动站包括2个接收天线。这样的移动站必须根据接收分集来组合数据路径的数据。虽然这里使用简单的求和方法作为数据组合方法，但是本领域的普通技术人员将理解数据组合方法不限于所述简单求和方法。

本发明涉及一种用于执行小区搜索的方法，包括：同步获取、帧边界检测、和小区ID检测(也称为扰码检测)。

这里将使用术语“同步获取”作为同步块边界检测的综合术语，并且检测同步块意味着检测OFDM码元同步、同步块中的主同步信道的位置、和同步块中的辅同步信道的位置。

这里将使用术语“帧边界检测”作为帧边界定时检测的综合术语。这里将使用术语“帧边界信息”作为关于帧边界定时的信息的综合术语。

这里将使用术语“扰码检测”作为扰码标识符检测和扰码检测的综合术语，并且这里将使用术语“扰码信息”作为扰码标识符和扰码的综合术语。

在基于OFDM的长期演进(LTE)系统中，单个基站节点B包括几个扇区小区，从而利用不同的随机序列来标识基站，并利用不同的正交码来标识每个基站中的扇区。这样，利用将随机序列乘以正交码生成的合成代码序列来标识系统的小区。这里，合成代码将被称作小区唯一的(cell-unique)“扰码”。

这里将使用术语“扰码组”作为在系统中使用的一组扰码的综合术语。例如，当在系统中使用513个扰码时，可以将它们划分为171组，每组包括3个扰码。

这里将使用术语“辅同步信道序列”作为被映射到辅同步信道码元在频域中所占用的副载波的一组辅同步信道“码片(chip)”的综合术语。

这里将使用术语“主同步信道序列”作为被映射到主同步信道码元在频域中所占用的副载波的一组主同步信道“码片”的综合术语。

这里，将使用傅立叶变换作为离散傅立叶变换(DFT)和快速傅立叶变换(FFT)的综合术语。

图1图示了根据本发明实施例的正向链路帧的结构。参考图1，根据本发明当前实施例的正向链路帧具有10毫秒持续时间，并包括20个子帧110。

在图1中，横轴代表时间，而纵轴代表频率(OFDM副载波)。

20个子帧110中的每一个具有0.5毫秒长度，并包括7个OFDM码元120。在图1图示的示例中，每10个子帧110中存在单个主同步信道OFDM码元100-A和单个辅同步信道OFDM码元101-A，并因此在正向链路帧(10毫秒)内存在总共2个主同步信道码元和总共2个辅同步信道码元。

在这个情况下，同步信道码元重复时间段130与通过对10个子帧110的长度进行求和所获得的长度相同，并因此单个正向链路帧中的同步信道码元重复时间段130的数目是2。为了便于描述，将同步信道码元重复时间段130称作同步块130。

换言之，图1示出了单个正向链路帧(10毫秒)中的同步块130的数目是2。在这个情况下，每个同步块130的长度是5毫秒。当如图1中基于时分复用(TDM)组合主同步信道OFDM码元100-A和辅同步信道OFDM码元101-A时，必须与主同步信道OFDM码元100-A相邻地放置辅同步信道OFDM码元101-A，以便使用主同步信道OFDM码元100-A的信道估计值来进行辅同步信道OFDM码元101-A的相干解调。

排除同步信道码元之后剩下的OFDM码元在频域中乘以小区唯一扰码，以便标识小区。

图2图示了根据本发明实施例的包含同步信道码元的子帧。例如，图2中图示的子帧可以是图1中图示的第一同步块0130的的子帧#0。

参考图2，根据本发明当前实施例的子帧包括：其中传送主同步信道码元的OFDM码元持续时间100-A和其中传送辅同步信道码元的OFDM码元持续时间101-A，OFDM码元持续时间100-A包括：业务数据副载波230、主同步信道副载波240、和空载波260，而OFDM码元持续时间101-A包括：业务数据副载波230和辅同步信道副载波250。

其它OFDM码元200包括：业务数据副载波230或导频副载波270。导频副载波270的位置可以是固定的、或者可以利用用于每个小区的特定图案来对导频副载波270进行跳频。

如前面提及的，子帧中的最后两个OFDM码元是辅同步信道码元和主同步信道码元。还可以将广播信道(BCH)码元280插入到包括同步信道的子帧中。

BCH是向小区中的移动站传送该移动站所必须的系统信息的信道，所述系统信息诸如系统定时信息、系统所使用的带宽、和基站的传送天线数目。

作为用于分配同步信道所占用的频带(band)的方法，同步信道可通过排除保护频带或通过占用一部分剩余频带来占用剩下的频带。

后一方法可以应用到的系统的示例是必须支持可伸缩(scalable)带宽的系统，诸如第三代长期演进(3G-LTE)系统。

换言之，当每个同步信道码元仅占用总系统频带220的一部分时，仅使用1.25MHz的移动站、仅使用2.5MHz的移动站、和使用5MHz、10MHz、15Mhz和20MHz的所有移动站可以获取与基站系统的同步。例如，当系统带宽是10MHz时，仅使用了由于排除DC副载波而剩下的中心处的1.25MHz。

如后面将描述的，移动站的小区搜索设备执行过滤以仅仅通过同步信道占用的频带210，从而改善小区搜索性能。

参考图2，主同步信道和辅同步信道仅仅占用总系统频带220的一部分210。如图2所图示的，主同步信道可以仅使用相邻的2个副载波之一而没有使用另一个副载波。

替换地，可以使用通过排除保护频带而剩下的同步信道占用频带中的副载波。这里，用于仅使用相邻的2个副载波之一而没有使用另一个副载波的方法将被当作用于主同步信道码元的副载波分配方法的示例。在这个情况下，向没有被使用的副载波分配预定的编号，例如被称作空码元的“0”。

当使用后一方法时，通过排除循环前缀剩下的同步信道码元的时域信号(下文中将定义为“同步信道码元信号”)在时域中具有重复图案。

图3是根据本发明实施例、在时域中的主同步信道码元的概念图。

图4图示了根据本发明实施例的同步信道序列的码元映射形式。

参考图3，N_T指示总OFDM码元持续时间的采样数目，N_CP指示循环前缀(CP)持续时间300的采样数目，而N_S指示除CP持续时间300之外的码元持续时间310的采样数目。

当使用图3中图示的结构时，如后面将描述的，可以在小区搜索处理的第一步骤中使用差分相关器。

在辅同步信道的情况下，可以使用由于排除DC副载波而剩下的、除保护频带之外的同步信道占用频带中的副载波。例如，在3G-LTE中，将总同步信道占用带宽定义为1.25MHz，同步信道占用频带中的全部副载波的数目是128，并且可以使用除保护频带和DC副载波之外的72个副载波作为向辅同步信道分配的副载波。

在根据本发明实施例的正向链路帧中，向基站分配的主同步信道序列和辅同步信道序列被映射到图4所图示的主同步信道码元和辅同步信道码元的副载波，从而将被映射到每个同步信道副载波的分量定义为“码片”。

主同步信道序列的长度与向单个主同步信道码元分配的副载波的数目(图4中为36)相同，并且在每个主同步信道码元持续时间中重复主同步信道序列。辅同步信道序列的长度与向帧内的多个辅同步信道码元分配的全部频域副载波的数目(图4中为144)相同。

结果，主同步信道序列时间段是同步块130，而辅同步信道序列时间段是单个帧。

换言之，小区在每个主同步信道码元处传送的主同步信道序列可表述如下：

$P=(P_0,P_1,P_2,...,P_{N_1-1})---\left(1\right)$

其中，主同步信道序列的每个元素被定义为主同步信道序列的“码片”，并且N₁指示在单个主同步信道码元中向主同步信道码元分配的副载波的数目。

在主同步信道的情况下，在每个码元处传送相同的主同步信道序列。

通过在每个主同步信道码元处使用相同的主同步信道序列，在小区搜索处理的第一步骤中，接收机端可以利用单个相关器、使用主同步信道序列的时域波形来获取同步块边界。

在系统中使用的所有小区虽然基本上使用相同的单个同步信道序列作为主同步信道序列，但是还可以使用小量的同步信道序列(例如，8个同步信道序列或更少)。

这里，假设在系统中使用的主同步信道序列的数目是1。

对于主同步信道序列，虽然可以使用具有良好相关特征的随机代码序列，但是还可以使用广义线性调频(GCL：generalized chirp like)序列。

辅同步信道序列与扰码组一一对应。

辅同步信道序列在一一对应于扰码组的同时向移动站提供帧边界信息。也就是说，使用主同步信道获取同步块边界141的移动站使用辅同步信道检测小区标识符，并同时检测帧边界141。为此，辅同步信道序列的长度与向帧内的辅同步信道分配的总副载波数目(图4中为144)相同。

最终，辅同步信道序列可以表示如下：

$(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...S_{P\×N_2-1}^{\left(k\right)})---\left(2\right)$

换言之，S_n ^(k)指示具有序列编号(或小区标识符号)k的辅同步信道序列的第n码片。

在等式1中，P指示帧内的辅同步信道码元的数目(在图1和4中为2)，而N₂指示从辅同步信道码元101-A和101-B中除DC副载波和用于保护频带的副载波之外向辅同步信道分配的副载波的数目在图4中是72。最终，辅同步信道序列的长度是P×N₂。

在每个帧处为小区中的基站装置所传送的信号传送相同的辅同步信道序列，而在小区之间使用不同的同步信道序列。

换言之，向根据本发明的小区分配被映射到小区唯一标识符组的辅同步信道序列，并且在同步信道占用频带中包括的每个副载波中运载所分配的辅同步信道序列的每个码片。

辅同步信道序列的用于每个辅同步信道码元的局部序列(partialsequence)(即，用于图4中的帧中的第一辅同步信道码元的局部序列和用于第二辅同步信道码元的局部序列)分别可以表达为 $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...{,S}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{{2N}_2-1}^{\left(k\right)}).$ 这些局部序列彼此不同。这样，即使当移动站在帧内仅使用P个辅同步信道码元之一时，在小区搜索处理的第二步骤进行帧边界检测和小区标识符检测或扰码组检测也变得可能。

可以以各种方式生成辅同步信道序列的局部序列。作为第一方法，可通过将具有长度N₂的序列乘以对应于同步时隙编号的调制码元值来生成第二同步信道序列的局部序列。

也就是说，当具有长度N₂的序列是 $(u_0^{\left(k\right)},u_1^{\left(k\right)},u_2^{\left(k\right)},...{,u}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 时，前一局部序列 $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...{,S}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 变成 $(a{u}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{au}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{au}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{au}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 而后一局部序列 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{{2N}_2-1}^{\left(k\right)})$ 变成 $(b{u}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{bu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{bu}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{bu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}).$

这里，a指示与第一同步块对应的调制码元值(例如，1或(1+j))，而b指示与第二同步块对应的调制码元值(例如，-1或(-1-j))

在这个情况下，移动站的接收机端使用主同步信道的信道估计值对辅同步信道执行相干检测，从而仅利用a或b获取帧边界。

用于通过将具有长度N₂的短序列映射到与每个辅同步信道码元域中的同步块编号对应的调制码元值、来生成并使用具有总长度(2×N₂)的辅同步信道序列的方法不在本发明的范围之外，其中N₂是向辅同步信道码元分配的副载波的数目。

在这个情况下，在小区搜索处理的第二步骤中，当在系统中使用的扰码组的数目N_G是171时，可以仅仅对171个辅同步信道序列执行相关，每个辅同步信道序列具有长度N₂，该N₂是向辅同步信道码元101-A或101-B分配的副载波的数目。为了便于描述，将这个方法称作辅同步信道序列分配方法1。

作为用于生成辅同步信道序列的局部序列的第二方法，生成与在系统中使用的数目N_G×2一样多的其每一个具有长度N₂的短序列，其中N₂是向辅同步信道码元分配的副载波的数目，并且前N_G个序列被映射到第一辅同步信道码元101-A，而后N_G个序列被映射到第二辅同步信道码元101-B。

在这个情况下，在等式2中，前面的序列 $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...{,S}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 变成 $(u_0^{\left(k\right)},u_1^{\left(k\right)},u_2^{\left(k\right)},...{,u}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 而后面的序列 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{2N_2-1}^{\left(k\right)})$ 变成 $(w_0^{\left(k\right)},w_1^{\left(k\right)},w_2^{\left(k\right)},...{,w}_{N_2-1}^{\left(k\right)}).$

$(u_0^{\left(k\right)},u_1^{\left(k\right)},u_2^{\left(k\right)},...{,u}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的前N_G个序列之中的扰码组编号k对应的辅同步信道序列，而 $(w_0^{\left(k\right)},w_1^{\left(k\right)},w_2^{\left(k\right)},...{,w}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的后N_G个序列之中的扰码组k对应的序列。

在使用第二方法的小区搜索处理的第二步骤中的相关器数目是使用第一方法中的两倍。为了便于描述，将第二方法称作辅同步信道序列分配方法2。

在小区搜索之后，移动站必须对BCH进行解调以便获取系统信息。当为了减少误帧率而将传送分集应用于BCH时，必须知道所应用的分集天线的数目。在这个情况下，可以以各种方式将帧边界信息和关于应用到BCH的天线的数目的信息同时插入到辅同步信道中。

作为将帧边界信息和关于所应用的天线的数目的信息同时插入到辅同步信道中的第一方法，关于应用到BCH的天线的数目的信息被调制，并然后被传送到辅同步信道序列分配方法2中的第二同步信道序列。换言之，使用不同的序列在两个同步信道码元位置处标识帧边界，并将其乘以包括天线信息的调制码元。

也就是说，在这个情况下， $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...{,S}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 变成 $({\mathrm{cu}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{cu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{cu}}_2^{\left(k\right)},...,{\mathrm{cu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 而 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{2N_2-1}^{\left(k\right)})$ 变成 $({\mathrm{cw}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{cw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{cw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{cw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}).$

这里， $(u_0^{\left(k\right)},u_1^{\left(k\right)},u_2^{\left(k\right)},...{,u}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的前N_G个序列之中的扰码组编号k对应的辅同步信道序列，而 $(w_0^{\left(k\right)},w_1^{\left(k\right)},w_2^{\left(k\right)},...{,w}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的后N_G个序列之中的扰码组编号k对应的序列。

c指示包括与在BCH中使用的传送天线的数目有关的信息的调制码元，例如，四相相移键控(QPSK)码元。例如，对于c的相位(1+j)，应用到BCH的天线的数目是1；对于c的相位(-1-j)，所应用的天线的数目是2；以及对于c的相位(1-j)，所应用的天线的数目是4。

移动站获取扰码组和帧边界，并同时对包括BCH天线信息的调制码元c进行解调，从而知道在BCH中使用的传送分集天线的数目。为了便于描述，这个方法将称作辅同步信道序列分配方法3。

作为用于将帧边界信息和关于所应用的天线的数目的信息同时插入到辅同步信道的第二方法，等式2中的两个局部序列 $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...,S_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{2N_2-1}^{\left(k\right)})$ 对于应用到BCH的1个传送分集天线而变成 $({\mathrm{du}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{du}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{du}}_2^{\left(k\right)},...,{\mathrm{du}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{eu}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{eu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{eu}}_2^{\left(k\right)},...,{\mathrm{eu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 对于应用到BCH的2个传送分集天线而变成 $({\mathrm{fu}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{fu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{fu}}_2^{\left(k\right)},...,{\mathrm{fu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{gu}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{gu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{gu}}_2^{\left(k\right)},...,{\mathrm{gu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 而对于应用到BCH的4个传送分集天线而变成 $({\mathrm{dw}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{dw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{dw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{dw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{ew}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{ew}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{ew}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{ew}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 或 $(f{w}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{fw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{fw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{fw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{gw}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{gw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{gw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{gw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}).$

这里， $(u_0^{\left(k\right)},u_1^{\left(k\right)},u_2^{\left(k\right)},...{,u}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的前N_G个序列之中的扰码组编号k对应的辅同步信道序列，而 $(w_0^{\left(k\right)},w_1^{\left(k\right)},w_2^{\left(k\right)},...{,w}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的后N_G个序列之中的扰码组编号k对应的序列。换言之，可以使用不同的序列来区分1个天线被应用到BCH传送分集或2个天线被应用到BCH传送分集的情况、与4个天线被应用到BCH传送分集的情况，并且可以使用不同的调制码元来区分1个天线被应用到BCH传送分集的情况和2个天线被应用到BCH传送分集的情况，从而每个调制码元含有关于帧边界的信息。

调制码元d、e、f和g可以使用QPSK调制，并且它们的相位例如可以是(1+j)、(1-j)、(-1-j)、和(-1+j)。移动站可以通过使用主同步信道进行的辅同步信道的相干调制来所有检测扰码组信息，即，k、帧边界和应用到BCH的天线的数目中。为了便于描述，这个方法将被称作辅同步信道序列分配方法4。

作为用于将帧边界信息和关于所应用的天线的数目的信息同时插入到辅同步信道的第三方法，等式2中的两个局部序列 $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...{,S}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{2N_2-1}^{\left(k\right)})$ 对于应用到BCH的1个传送分集天线或应用到BCH的2个传送分集天线而变成 $({\mathrm{du}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{du}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{du}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{du}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{eu}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{eu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{eu}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{eu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 对于应用到BCH的4个传送分集天线而变成 $({\mathrm{dw}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{dw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{dw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{dw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{ew}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{ew}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{ew}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{ew}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}).$

这里， $(u_0^{\left(k\right)},u_1^{\left(k\right)},u_2^{\left(k\right)},...{,u}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的前N_G个序列之中的扰码组编号k对应的辅同步信道序列，而 $(w_0^{\left(k\right)},w_1^{\left(k\right)},w_2^{\left(k\right)},...{,w}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 是与总共N_G×2个序列中的后N_G个序列之中的扰码组编号k对应的序列。

换言之，可以使用不同的序列来区分1个天线被应用到BCH传送分集或2个天线被应用到BCH传送分集的情况、和4个天线被应用到BCH传送分集的情况，而不单独区分1个天线被应用到BCH传送分集的情况和2个天线被应用到BCH传送分集的情况。

在这个情况下，移动站首先检测扰码组、帧边界和应用到BCH传送分集的天线的数目，并当所应用的天线的数目是1或2时执行盲检测。

也就是说，移动站执行总共N_G×2个序列之间的相关。如果所检测的序列属于后N_G个序列，则移动站知道应用到BCH的天线数目是4。在这个情况下，移动站使用与4个天线对应的传送分集解调方法来对BCH进行解调。如果所检测的序列属于前N_G个序列，则移动站可以知道应用到BCH的天线数目可能是1或2。在这个情况下，移动站通过假设1个天线的情况和2个天线的情况二者来执行盲检测，即解调BCH两次。

调制码元d和e提供关于帧边界的信息，并且可以使用二进制相移键控(BPSK)调制。例如，调制码元d和e的相位可以是1和-1或者(1+j)和(-1-j)。移动站可以利用使用主同步信道进行的辅同步信道的相干解调来检测调制码元d和e。为了便于描述，这个方法将被称作辅同步信道序列分配方法5。

作为用于将帧边界信息和关于所应用的天线的数目的信息同时插入到辅同步信道的第四方法，等式2中的两个局部序列 $(S_0^{\left(k\right)},S_1^{\left(k\right)},S_2^{\left(k\right)},...{,S}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $(S_{N_2}^{\left(k\right)},S_{N_2+1}^{\left(k\right)},S_{N_2+2}^{\left(k\right)},...{,S}_{2N_2-1}^{\left(k\right)})$ 对于应用到BCH的1个传送分集天线或应用到BCH的2个传送分集天线而变成 $({\mathrm{du}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{du}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{du}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{du}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{eu}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{eu}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{eu}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{eu}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}),$ 对于应用到BCH的4个传送分集天线而变成 $(f{w}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{fw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{fw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{fw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)})$ 和 $({\mathrm{gw}}_0^{\left(k\right)},{\mathrm{gw}}_1^{\left(k\right)},{\mathrm{gw}}_2^{\left(k\right)},...{,\mathrm{gw}}_{N_2-1}^{\left(k\right)}).$

换言之，可以使用辅同步信道码元调制来区分1个天线被应用到BCH传送分集或2个天线被应用到BCH传送分集的情况、和4个天线被应用到BCH传送分集的情况，而不单独区分1个天线被应用到BCH传送分集的情况和2个天线被应用到BCH传送分集的情况。

在这个情况下，移动站首先检测扰码组、帧边界和应用到BCH传送分集的天线的数目，并当所应用的天线的数目是1或2时执行盲检测。在这个情况下，与第三方法不同，所需要的辅同步信道相关器的数目仅仅是N_G。

调制码元d、e、f和g提供关于帧边界的信息和关于天线的信息，并且可以使用QPSK调制。例如，调制码元d、e、f和g的相位可以是(1+j)、(1-j)、(-1-j)和(-1+j)。移动站可以利用使用主同步信道进行的辅同步信道的相干解调来检测调制码元d、e、f和g。

为了便于描述，这个方法将被称作辅同步信道序列分配方法6。

在辅同步信道序列分配方法1至6中，辅同步信道序列的调制码元可包括关于在当前小区中使用的导频码元270中是否使用跳频的信息。

导频码元可如图2所图示地一直通过同一副载波来传送，或者可以以不与相邻小区的跳频图案重叠的方式来利用不同小区的不同跳频图案而进行跳频。利用导频跳频，当前小区和其相邻小区之间的干扰变得随机，从而改善了在数据解调期间的信道估计性能。

优选的是，移动站在小区搜索处理的第三步骤中知道在导频相关期间是否对导频码元270进行跳频。如果移动站不知道是否对导频码元270进行跳频，则移动站在小区搜索处理的第三步骤中必须执行盲检测，并且在这个情况下，移动站必须执行两次或更多次相关。

因此，如果在辅同步信道中运载关于是否使用导频跳频的信息、并且移动站在小区搜索处理的第二步骤可以知道是否使用导频跳频，则移动站在小区搜索处理的第三步骤不必执行盲检测。当对每个小区应用导频跳频时，导频跳频图案可以一一对应于小区组信息。

这样，由于移动站可以知道是否使用导频跳频、并且如果在小区搜索处理的第二步骤中执行导频跳频则还知道导频跳频图案，所以移动站在小区搜索处理的第三步骤中使用所述信息用于导频相关。

如果在辅同步信道中可以运载的信息比特的数目超过在辅同步信道调制码元中可以运载的信息，则将一些信息比特分配给辅同步信道调制码元、并将剩余的信息比特分配给辅同步信道序列编号。

例如，当辅同步信道必须含有包括1比特帧边界信息、1比特BCH天线数信息和1比特导频信道跳频信息的总共3比特、并且用QPSK进行调制时，3比特中的2比特在进行QPSK调制之后传送，而剩下的1比特使用辅同步信道序列编号来传送。在这个情况下，辅同步信道序列的数目是系统中使用的小区组的数目的两倍。

在这个情况下，移动站必须预先知道3比特中的哪些比特被分配到辅同步信道调制码元和辅同步信道序列。这样，在小区搜索处理的第二步骤中，利用QPSK解调来检测前2比特，而使用其数目为小区组的数目的两倍的相关器来检测剩下的1比特。

结合根据如图1至4图示的本发明的正向链路帧结构，根据本发明的小区搜索设备在小区搜索处理的第一步骤中、使用差分相关器或者使用使用了主同步信道序列的时域波形的相关器来获取同步块边界(141-A和141-B中的随机一个)，并在小区搜索处理的第二步骤中使用辅同步信道序列相关器来获取同步信道序列编号(即，扰码组)，并同时获取10毫秒帧边界140-A和140-B。

如果有关应用到BCH的传送分集天线的信息被包括在辅同步信道中，则也在小区搜索处理的第二步骤中获取天线信息。如果有关是否使用导频信道跳频的信息被包括在辅同步信道中，则也可以获取导频跳频信息。

为了改善辅同步信道相关的性能，可以利用使用主同步信道的信道估计值来执行相干相关。后面将提供其详细描述。

在系统中使用的辅同步信道序列的数目等于或小于在系统中使用的小区标识符的数目。如果在系统中使用的辅同步信道序列的数目等于扰码的数目，则辅同步信道序列编号一一对应于扰码编号(或小区标识符)。

如果在系统中使用的辅同步信道序列的数目小于扰码的数目，则辅同步信道序列编号对应于扰码组编号。在这个情况下，还需要小区搜索处理的第三步骤。换言之，在第二步骤中获取帧边界信息、扰码组信息和导频跳频信息，并且在第三步骤中必须找到组中的可能扰码编号之一。

在频域中使用并行相关器对正向链路的公共导频信号执行第三步骤。使用在第二步骤中获取的导频跳频信息来执行第三步骤中的导频相关。

图5是根据本发明实施例的基站的框图。参考图5，根据本发明当前实施例的基站包括：同步信道生成器500、业务信道和导频生成器512、分集控制器513、OFDM码元映射器514-A和514-B、加扰器515-A和515-B、逆傅立叶变换器516-A和516-B、CP插入单元517-A和517-B、中频(IF)/射频(RF)单元518-A和518-B、以及传送天线519-A和519-B。

业务信道和导频信道生成器512生成图2的业务数据副载波230、图2的BCH 280、或者诸如图2的导频副载波270的导频数据。同步信道生成器500生成如图2或4图示的用等式1定义的诸如主同步信道副载波240的主同步信道序列、和用等式2定义的诸如辅同步信道副载波250的辅同步信道序列。

OFDM码元映射器514-A和514-B的每一个将每个信道的数据值映射到如图2图示的频域/时域中的位置。

加扰器515-A和515-B的每一个在频域中将OFDM码元映射器514-A和514-B的每一个的输出(即，映射结果中除同步信道码元之外的OFDM码元)乘以基站的唯一扰码。

逆傅立叶变换器516-A和516-B的每一个通过对加扰器515-A和515-B的每一个的输出执行逆傅立叶变换而生成时域信号。

CP插入单元517-A和517-B的每一个将用于使能甚至具有信道多径延迟的OFDM信号的解调的CP插入到逆傅立叶变换器406-A和406-B的每一个的输出中。

IF/RF单元518-A和518-B的每一个将CP插入单元517-A和517-B的每一个的输出信号(其为基带信号)上变频为带通信号，并对上变频后的信号进行放大。

传送天线519-A和519-B的每一个传送放大后的信号。

在图5中，传送天线519-A和519-B的数目是2。也就是说，如果根据本发明实施例的基站仅具有一个传送天线519-A而没有传送天线519-B，则可以省略OFDM码元映射器514-B、逆傅立叶变换器516-B、CP插入单元417-B、IF/RF单元418-B、和分集控制器513。

图5图示了在基站的发射机端使用2个传送天线而利用传送分集来传送同步信道码元的情况。

将不描述图5中图示的使用分集控制器513的传送分集。通过不同的传送天线来传送属于相邻同步块的同步信道码元，以便实现空间分集。

例如，可通过第一传送天线519-A来传送属于第一同步块的主同步信道码元和辅同步信道码元，而可通过第二传送天线519-B来传送属于第二同步块的主同步信道码元和辅同步信道码元。

由分集控制器513来执行用于实现空间分集的这个转换。也就是说，使用用于将时间转换传送分集(TSTD)应用到同步信道的方法，分集控制器513通过转换同步信道生成器500的输出来向OFDM码元映射器514-A或514-B提供同步信道生成器500的输出。

除了TSTD分集的空间分集之外，还可以使用延迟分集作为传送分集。

预编码向量转换是这样的方法：如等式3中那样设置2个传送天线的预编码向量，使用第一预编码向量来传送属于第一同步块的主同步信道码元和辅同步信道码元，和使用第二预编码向量来传送属于第二同步块的主同步信道码元和辅同步信道码元。

$w^0=(w_0^0,w_1^0)$

$w^0=(w_0^1,w_1^1)---\left(3\right)$

其中，预编码向量的第一元素是第一天线的加权值，而第二元素是第二天线的加权值。

当应用预编码向量转换分集时，分集控制器513执行预编码向量转换，并将结果提供到OFDM码元映射器514-A或514-B。

可以以帧为单位来执行预编码向量转换。换言之，用于将单个帧与相同预编码向量相乘并将相邻帧与另一预编码向量相乘的方法不在本发明的范围之外。

等式3对应于其中传送天线的数目是2并且预编码向量的数目是2的示例。然而，等式3的修改可以应用到其中传送天线的数目是2而预编码向量的数目大于2的情况、以及其中传送天线的数目是4而预编码向量的数目大于2的情况。

除了TSTD和预编码向量转换之外，还可以使用频率转换传送分集(FSTD)作为传送分集。在这个情况下，经由第一天线传送向主同步信道码元分配的副载波之中的被映射到偶数副载波的序列元素，并经由第二天线传送被映射到奇数副载波的序列元素。类似地，经由第一天线传送向辅同步信道码元分配的副载波之中的被映射到偶数副载波的序列元素，并经由第二天线传送被映射到奇数副载波的序列元素。也在这个情况下，分集控制器执行这个处理。

如果BCH和同步信道一直存在于同一子帧中并且将相同的分集应用到了BCH和同步信道(例如，当等式3的第一预编码向量被应用到图1中图示的子帧#0(同步块0)中的BCH和同步信道二者、并且第二预编码向量被应用到子帧#10(同步块1)中的BCH和同步信道二者时)，则使用辅同步信道执行信道估计，并且然后可使用信道估计结果用于BCH的相干解调。

在这个情况下，即使移动站不知道应用到BCH的传送分集天线的数目，移动站也可以执行BCH的相干解调。这样，不必在辅同步信道中包括关于应用到BCH的天线数目的信息。

图6是根据本发明实施例的移动站的接收机的框图。所述移动站包括至少一个接收天线，并且图6图示了移动站包括2个接收天线的情况。

参考图6，根据本发明当前实施例的移动站的接收机包括：接收天线600-A和600-B、下变频器610-A和610-B、小区搜索单元620、数据信道解调器630、控制器640和时钟发生器650。

从基站传送的RF信号类型帧通过接收天线600-A和600-B接收，并通过下变频器610-A和610-B而转换为基带信号S1和S2。

小区搜索单元620使用在下变频后的信号S1和S2中包括的同步信道码元来搜索目标小区。作为小区搜索的结果，可以检测目标小区的同步信道码元定时、帧边界、小区标识符，并且例如在移动站第一次搜索初始小区或搜索相邻小区时搜索目标小区，以便允许发生切换。

控制器640控制小区搜索单元620和数据信道解调器630。

也就是说，控制器640基于通过控制小区搜索单元620获得的小区搜索结果来控制数据信道解调器630的定时和解扰。

数据信道解调器630在控制器640的控制下，对在下变频后的信号S1和S2中包括的像图2的业务数据副载波230一样的业务信道数据进行解调。移动站中的所有硬件通过与时钟发生器650所生成的时钟同步而操作。

参考图6，小区搜索单元620包括：同步信道带通滤波器621-A和621-B、同步块同步检测器622、组/边界/天线数检测器623、和BCH解调器625。

同步信道带通滤波器621-A和621-B执行带通滤波，以便针对下变频后的信号S 1和S2而仅通过图2中图示的整个OFDM信号频带220之中的同步信道占用频带210。

同步块同步检测器622使用在过滤后的信号S3和S4中包括的主同步信道码元来获取同步信息S5。

组/边界/天线数检测器623检测扰码组S6和10毫秒的帧定时信息S7，并且如果需要，则使用所获取的同步块定时信息S5来检测应用到BCH的传送分集天线的数目S8。

组/边界/天线数检测器623可在检测小区标识符和帧定时之前通过执行频率偏移估计和补偿来提高检测性能。

如果导频跳频信息被插入到辅同步信道中，则组/边界/天线数检测器623检测导频跳频信息。

代码检测器624在基于由组/边界/天线数检测器623所获取的扰码组S6、帧边界S7和传送天线的数目S8而使用用于接收信号的在扰码组S6中包括的扰码、来执行诸如图2的导频副载波270之类的导频数据的相关之后，通过取最大值来检测扰码编号(即，小区标识符)。

如果在前一步骤中在辅同步信道解调期间在导频中使用了跳频，则使用与在第二步骤中检测的小区组标识符一一对应的导频跳频图案来执行相关。也就是说，在这个情况下，通过跳频图案给出用于相关的导频副载波的位置。

BCH解调器625使用帧边界S7、传送天线的数目S8、和导频扰码信息S9来执行BCH解调，以便获取系统信息并将系统信息传递到控制器640。使用与所获取的天线数一一对应的导频码元270来执行BCH的相关解调的信道估计。

当将相同的分集应用到BCH和同步信道时，可使用辅同步信道来执行BCH的相干解调。这样，BCH可被直接解调，而无需通过代码检测器。由于BCH的信息包括小区标识符信息(即，小区所使用的扰码信息)，并因此可省略代码检测器624。

图7是根据本发明实施例、在图6中图示的同步块同步检测器622的框图。参考图7，根据本发明当前实施例的同步块同步检测器622包括：差分相关器701-A和701-B、信号组合器702、累加器703和定时确定器710。

在图7中，当假设同步信道码元使用属于在图2图示的同步信道占用频带21 0的副载波之中的偶数或奇数副载波时，同步块同步检测器622可使用图3图示的重复图案而被配置为差分相关器，或者可实现为匹配的滤波器类型，在该匹配的滤波器类型中，移动站的接收机预先存储如等式1表示的主同步信道序列的时域波形并在时域中执行相关。

差分相关器701-A和701-B的输出在通过信号组合器702之后在累加器703中累加。

参考图1中图示的帧结构，每同步块长度就生成相关器701-A和701-B的9600个输出，并且定时确定器710检测生成这些相关值之中的峰值的采样的位置，并将所检测的采样位置确定为主同步信道码元定时。

然而，根据本发明当前实施例的同步块同步检测器622还可包括图7中图示的累加器703，以便改善码元同步检测性能。

累加器703组合每个采样位置的9600个相关值中的每一个和与每个采样位置隔开每个同步块长度的采样的每个相关值。

当同步块检测器622包括累加器703时，定时确定器710从在累加器703中存储的9600个值中检测最大值，并输出所检测的最大值的采样位置作为所检测的定时信息S5。

图8是图示了根据本发明实施例、图7中图示的相关器基于采样位置计算的相关值的图。

假设在理想信道环境中获得了差分相关值，在所述理想信道环境中，在基站的发射机端和移动站的接收机端之间的信道中不存在衰落或噪声。

参考图8，横轴代表时间或采样索引，而纵轴代表在横轴的每个位置处的差分相关值。

附图标记800指示相关器执行相关的第一采样的位置。

相关器701-A或701-B通过从第一采样位置获得相关值来计算最终的9600个相关值，并将所计算的9600个相关值提供到累加器703。此后，相关器701-A或701-B从紧接在相关器701-A或701-B执行最后相关的采样处之后的采样位置计算9600个相关值，并将所计算的9600个相关值提供给累加器703。相关器701-A或701-B重复这个处理。

在所有的M个采样中，作为同步信道码元的重复图案的结果，如图8中图示地存在发生峰值的位置。

图9图示了根据本发明实施例、基于由图6中图示的同步块同步检测器622所获取的同步块定时向图6中图示的组/边界/天线数检测器623提供的输入信号的结构。

基于同步块同步检测器622获取的同步信道码元定时900来去除与主同步信道码元对应的部分的CP和与辅同步信道码元对应的部分的CP，并从而向组/边界/天线数检测器623输入与针对每个同步块估计的主同步信道位置和辅同步信道位置对应的采样值。

参考图9，附图标记910-A和910-B指示使用所获取的同步信道码元定时900获得的主同步信道码元的位置，而附图标记920-A和920-B指示使用所获取的同步信道码元定时900获得的辅同步信道码元的位置。

主同步信道的采样值用于辅同步信道的相干相关，这将在后面描述。

图10是根据本发明实施例、图7中图示的组/边界/天线数检测器623的框图。参考图10，根据本发明当前实施例的组/边界/天线数检测器623包括：频率偏移补偿器1000和边界/组/天线数检测器1010。

频率偏移补偿器1000基于同步块同步检测器622的输出S5来设置同步信道码元定时900，在主同步信道估计的位置处存储2×Ns个已接收的采样(621-A和621-B)，使用所述2×Ns个已接收的采样估计频率偏移，基于所估计的频率偏移来补偿4×Ns个已接收的采样(910-A、920-A、910-B和920-B)的频率偏移，并将所补偿的4×Ns个已接收的信号采样提供到边界/组/天线数检测器1010，其中2×Ns个已接收的采样是基于同步信道码元定时900在几个同步块持续时间中从同步信道带通滤波器621-A和621-B的每一个提供的。

边界/组/天线数检测器1010使用频率偏移补偿后的采样S10和S11来检测扰码组标识符、10毫秒帧定时、和BCH天线数、或者导频跳频信息，并将所检测的信息提供给控制块。

边界/组/天线数检测器1010对每个同步信道码元位置的Ns个已接收采样值(910-A、920-A、910-B和920-B)执行傅立叶变换以转换为频域信号，对所有可能的辅同步信道序列执行相关，并对在辅同步信道中包括的解调码元进行解调，从而获取帧定时，并且如果需要、也获取目标小区的BCH天线数信息以及扰码组。

主同步信道分量910-A和910-B用于辅同步信道序列的相干相关的信道估计。当在辅同步信道中运载是否使用导频跳频的信息时，边界/组/天线数检测器1010还检测是否使用导频跳频。

图11是根据本发明实施例、图10中图示的组/边界/天线数检测器1010的框图。参考图11，根据本发明当前实施例的组/边界/天线数检测器1010包括：代码相关计算器1100-A和1100-B、组合器1110、码组检测器1120、帧边界检测器1130、和BCH天线数检测器1140。

当辅同步信道包括关于是否对导频使用跳频的信息时，还可进一步包括导频跳频检测器1150，以便检测是否使用跳频。

代码相关计算器1100-A和1100-B对频率偏移补偿器1000所频率偏移补偿的同步信道码元S10和S11执行傅立叶转换，以便将它们转换为频域信号，并计算所有可能辅同步信道序列的所有相关值(在系统中使用的辅同步信道序列的数目是N_G或2N_G)。

在用于辅同步信道序列的相干相关的信道估计中使用主同步信道分量910-A和910-B。

组合器1110组合代码相关计算器1100-A和1100-B的输出，并将已组合的输出提供给码组检测器1120、帧边界检测器1130、和BCH天线数检测器1140。

码组检测器1120检测与代码相关输出之中具有最大值的辅同步信道序列对应的码组。

帧边界检测器1130使用与代码相关输出之中的最大值相关对应的值来检测帧边界。

更具体地，当在发射机端使用根据本发明的辅同步信道序列分配方法1时，假设1被用作第一同步块的辅同步信道调制码元、而-1被用作第二同步块的辅同步信道调制码元，如果相关值的最大值是正值，则帧边界检测器1130将当前检测的同步信道位置看作属于第一同步块；而如果相关值的最大值是负值，则帧边界检测器1130将当前检测的同步信道位置看作属于第二同步块，从而获取帧边界。

当在发射机端使用根据本发明的辅同步信道序列分配方法2时，如果与代码相关输出之中的最大值对应的辅同步信道序列编号是总共的2N_G个序列的前N_G个序列之一，则帧边界检测器1130将所获取的同步信道位置看作位于第一同步块；而如果所述辅同步信道序列编号是后N_G个序列之一，则帧边界检测器1130将所获取的同步信道位置看作位于第二同步块，从而获取帧边界。

当使用根据本发明的辅同步信道序列分配方法3、4、5和6之一时，以与辅同步信道序列分配方法1或2类似的方式来获取帧边界。

BCH天线数检测器1140使用与代码相关输出之中的相关值中的最大值对应的值来检测BCH天线数。更具体地，BCH天线数检测器1140在相关值的最大值的相位最接近(1+j)时，将应用到BCH的天线数确定为1；在所述相位最接近(-1-j)时，将其确定为2；而在所述相位最接近(1-j)时，将其确定为4。

对于辅同步信道序列分配方法4、5和6，使用类似的方法来获取BCH天线数信息。对于辅同步信道序列分配方法1和2，BCH天线数检测器1140不需要操作。

如果辅同步信道包括关于是否对导频使用跳频的信息，则导频跳频检测器1150检测是否对导频使用跳频。

参考图11，代码相关计算器1100-A和1100-B分别包括：傅立叶变换器1101-A和1101-B、解映射器1102-A和1102-B、信道估计器1103-A和1103-B、以及代码相关器1104-A和1104-B。

傅立叶变换器1101-A和1101-B对与每个同步信道码元域对应的时域采样910-A、920-a、910-B和920-B执行傅立叶变换，以便获取每个码元的N_S个频域转换值。解映射器1102-A和1102-B从所获取的总频率转换值中获取与主同步信道序列的副载波对应的N₁个值(见图4)和与辅同步信道序列的副载波对应的N₂个值(见图4)。

信道估计器1103-A和1103-B使用如等式1表示的预先存储的主同步信道序列，对来自从解映射器1102-A和1102-B接收的N₁个主同步信道频域接收采样值的每个副载波执行信道估计。

辅同步信道代码相关器1104-A和1104-B对从解映射器1102-A和1102-B接收的N₂个辅同步信道频域接收采样值、和可能的N_G个或2N_G个辅同步信道序列执行互相关。

此时，通过使用从信道估计器1103-A和1103-B接收的信道估计值、而补偿每个副载波的信道失真，来执行互相关。

图12是图示了根据本发明实施例的移动站的小区搜索方法的流程图。

参考图12，第一步骤(S1200)包括获取同步块同步的操作，而第二步骤(S1210)包括检测帧边界、扰码组、和BCH天线数或关于是否使用导频跳频的信息的操作，其包括频率偏移补偿。第三步骤(S1220)包括通过使用导频码元191基于在第二步骤中获取的信息来检测组中的扰码的操作。

第四步骤(S1240)包括使用在第三步骤中获取的扰码对BCH执行相干解调的操作。如果发生循环冗余码(CRC)错误，则小区搜索方法返回到第一步骤。如果没有发生CRC错误，则完成小区搜索。

图13是图示了根据本发明另一实施例的移动站的小区搜索方法的流程图。

参考图13，第一步骤(S1300)包括获取同步块的操作，第二步骤(S1310)包括检测帧边界和扰码组的操作，其包括频率偏移补偿，而第三步骤(S1320)包括基于在第二步骤获取的信息、使用辅同步信道的信道估计来对BCH执行相干解调的操作。

如果发生CRC误差，则小区搜索方法返回到第一步骤。如果没有发生CRC误差，则完成小区搜索。

本发明还可以实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储其后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置、和载波(因特网上的传送)。计算机可读记录介质还可以分布在网络耦接的计算机系统中，从而以分布式方式来存储和执行计算机可读代码。此外，本领域的普通技术人员还可以容易地构思用于实现本发明的功能程序、代码和代码段。

已经参考本发明的示范实施例而具体示出并描述了本发明。这里使用的术语仅仅意欲描述本发明，而不是想要限制在权利要求中要求保护的本发明的任何含义或范围。因此，本领域的普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而不脱离由接下来的权利要求限定的本发明的精神和范围。相应地，本发明的范围将由所附权利要求来限定，所述范围内的差别应该被理解为包括在本发明中。

Claims (9)

1.一种在无线通信系统中使用正向同步信号的小区搜索方法，所述小区搜索方法包括：

(a)使用在终端所接收的帧中包括的主同步信道码元，来获取同步块同步和主同步信道序列编号；

(b)使用同步块同步和在终端所接收的帧中包括的辅同步信道码元，来检测帧的边界和扰码组；和

(c)使用主同步信道序列编号和扰码组来获取扰码。

2.根据权利要求1的小区搜索方法，其中步骤(b)包括：检测广播信道(BCH)天线的数目或者检测是否使用导频跳频。

3.根据权利要求2的小区搜索方法，其中当通过使用扰码对在帧中包括的BCH进行调制时，如果发生循环冗余码(CRC)错误，则从步骤(a)恢复小区搜索；而如果没有发生CRC错误，则完成小区搜索。

4.根据权利要求1的小区搜索方法，其中步骤(c)包括：检测具有如下相关值中的最大值的扰码，所述相关值是通过针对帧的导频信道对包括在扰码组中的扰码执行相关而获取的。

5.根据权利要求2的小区搜索方法，其中如果在步骤(b)中检测到使用了导频跳频，则步骤(c)包括：检测具有如下相关值中的最大值的扰码，所述相关值是通过使用一一对应于在扰码组中包括的扰码的导频跳频图案针对帧的导频信道执行相关来获取的。

6.一种由在无线通信系统的小区中包括的基站使用正向同步信号来传送帧的方法，所述方法包括：

(a)生成包括帧的同步块同步的主同步信道序列、包括帧的边界和小区的扰码组的辅同步信道序列、和包括无线通信系统信息的广播信道(BCH)；和

(b)使用所生成的同步信道序列和BCH的每一个来生成包括在频域中被跳码的主同步信道码元和辅同步信道码元的每一个的帧，并传送所生成的帧。

7.根据权利要求6的方法，其中生成并传送帧，使得主同步信道码元和辅同步信道码元基于时分复用(TDM)来配置、并彼此相邻地放置。

8.根据权利要求6的方法，其中同步信道码元和BCH存在于帧的同一子帧中，并且使用辅同步信道码元来利用信道估计对BCH进行相干解调。

9.根据权利要求6的方法，其中帧中包括的BCH包括：无线通信系统的定时信息、带宽、和传送天线的数目，并使用帧边界、传送天线的数目和扰码来解调该BCH。

Images