CN101635698A - 基于多子载波的时频同步的方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多子载波的时频同步的方法和终端设备，所述方法包括：根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率；对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。本发明实施例还提供了一种终端设备，使用本发明实施例提供的方法和终端设备，在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调。

Description

基于多子载波的时频同步的方法及终端设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于多子载波的时频同步的方法及终端设备。

背景技术

在码分多址接入(CDMA，Code Division Multiple Access)技术当中，一个用户数据符号将占用所有的载波宽度，不同的用户或者用户数据通过扩频码来进行区分。由于多径信道破坏了扩频码的正交性，使得CDMA技术成为一个自干扰的系统，因此CDMA系统的容量和频谱效率根本无法满足宽带无线通信的要求。

基于以上问题，在多载波技术中将一个宽带载波划分成多个子载波，并在划分出的多个子载波上同时传输数据。在大多数的系统应用中，子载波的宽度要小于信道的相关带宽，这样使得在频率选择性信道上，每个子载波上的衰落为平坦衰落，这样就减少了用户数据符号之间的串扰，并且不需要复杂的信道均衡，适合于高速率数据的传输。现有多载波技术有多种形式，如正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。OFDM系统具有符号间干扰(ISI，Inter Symbol Interference)小、频谱效率高和抗窄带干扰等优点。同时，随着大规模集成电路技术与数字信号处理(DSP，DigitalSignal Process)技术的发展，OFDM调制可以通过傅立叶变换和傅立叶反变换来实现，使得OFDM系统的应用越来越广泛。

现有技术中，对于OFDM系统，处理链路流程由如图1所示，其中，时频同步是后续处理的关键，只有进行了时频同步，才可以保证用户数据的正确解调，如果时间同步不准确，将会引起严重的信道间干扰和符号间干扰，从而影响用户数据正常的处理；如果频率同步不准确，将直接引入信道间干扰。例如，长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，在终端设备(UE，User Equipment)初始接入以及切换时都要进行时频同步的过程。为了获取到时频同步，LTE存在如下两个同步信道：主同步信道(P-SCH，PrimarySynchronization Channel)和辅助同步信道(S-SCH，Secondary PrimarySynchronization Channel)。使用同步信道进行同步过程所涉及的场景中，比较典型的有小区搜索中的同步过程。在小区搜索过程中，采用连续的频谱带宽进行数据传递，从而终端设备获取与某小区在时间上和频率上的同步。但现有技术中均是针对连续的频谱带宽，无法在离散频谱的情况下进行时频同步，使得后续的数据解调无法正确实现。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于多子载波的时频同步的方法及终端设备，能够在多载波场景下进行时频同步，使得后续的数据得以正确解调。

本发明实施例示通过以下技术方案实现的：

本发明一个实施例提供了一种基于多子载波的时频同步的方法，包括：

根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率；

对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

本发明另一个实施例提供了一种终端设备，包括：

频率位置切换单元，用于根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率。

校准单元，用于对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的方法使得在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调。

附图说明

图1是现有技术提供的正交频分复用系统处理链路流程图；

图2是本发明一个实施例提供的方法流程图；

图3是本发明一个实施例提供的同步信道的存在方式的结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的方法流程图；

图5是本发明一个实施例提供的同步信道的存在方式的结构示意图；

图6是本发明一个实施例提供的方法流程图；

图7是本发明一个实施例提供的一种终端设备的装置示意图；

图8是本发明一个实施例提供的一种终端设备的装置示意图；

图9是本发明一个实施例提供的一种终端设备的装置示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于多子载波的时频同步的方法及终端设备，通过在多子载波情况下进行时频同步，实现后续数据的正确解调。为了使本发明实施例更加清楚明白，下面列举实施例进行详细描述。

参见图2，为本发明实施例提供的一种基于多子载波的时频同步的流程示意图，该流程包括：

S101：根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率。

S102：对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

本发明实施例提供的方法使得在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调。

本发明实施例提供的另一种基于多子载波的时频同步的方法适用但不限于以下场景：小区搜索时，终端设备在切换到副载波时无法保持严格的定时；以及小区搜索时，终端设备在切换到副载波时无法保持频率同步。对于上述场景，对应的同步信道的存在方式的结构示意图如图3所示，在主载波上同时存在主同步信道201和辅助同步信道202，在副载波上只存在辅助同步信道202。

基于上述场景及同步信道的存在方式，如图4所示，为本发明实施例提供的一种基于多子载波的时频同步的方法的流程示意图，该流程包括：

S301：终端设备在当前所在小区的主载波中使用主同步序列获取第一小区标识组序号中的第一小区标识序号，以及符号同步。

具体的，所述第一小区标识序号可以通过使用图3中所示的主同步序列与所接收到的信号分别进行相关处理获取，符号同步可通过所述相关处理中的峰值获取。所述第一小区标识序号对应上述峰值对应的序列以及在下行参数信号中使用的正交序列。

其中，在物理层共有504个小区标识，小区标识被分为168个唯一的小区标识组序号，每组包含3个唯一的小区标识序号，例如小区标识为 $N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}=3N_{\mathrm{ID}}^{\left(1\right)}+N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},$ 因此可以唯一通过在0～167范围内标识小区标识组序号(N^ID(1))，以及该小区标识组中在0～2范围内的小区标识序号(N_ID ⁽²⁾)来定义。

S302：终端设备在主载波中使用辅助同步序列获取帧定时，以及所述第一小区标识组序号。

S303：终端设备通过所述第一小区标识组序号，以及所述第一小区标识序号，获取小区标识。

S304：终端设备使用所述下行参数信号中使用的正交序列验证已经检测到的小区标识。

S305：终端设备根据所述小区标识获取当前所在小区的副载波的频率位置信息。

具体的，可根据小区标识对应的扰码，解调主载波上的物理广播信道(PBCH，Physical Broadcast Channel)，根据该PBCH获取副载波的频率位置信息。

S306：终端设备根据副载波的频率位置信息从主载波对应的频率切换到所述副载波对应的频率。

S307：终端设备使用S301中相关处理的峰值所对应的序列，与所述副载波中的辅助同步信道进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

本实施例中，如果对应的同步信道的存在方式的结构示意图如图5所示，在主载波上同时存在主同步信道401和辅助同步信道402，在副载波上只存在主同步信道401。则S307替换为如下步骤：

使用S301中相关处理的峰值所对应的序列，与所述副载波中的主同步信道进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

本发明实施例提供的方法使得在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调，并且在副载波上只存在一个同步信道(即主同步信道或者辅助同步信道)，避免了多子载波的时频同步过程中在多个频带同时出现主同步信道与辅助同步信道，从而降低了同步过程的复杂度，使得多频带的同步过程实现较为简单。

本发明实施例提供的另一种基于多子载波的时频同步的方法适用但不限于以下场景：使用副载波进行切换时在新小区获取时频同步。对于上述场景，对应的同步信道的存在方式的结构示意图如图3所示，在主载波上同时存在主同步信道201和辅助同步信道202，在副载波上只存在辅助同步信道202。

基于上述场景及同步信道的存在方式，当终端设备知道目标小区的副载波的频率位置信息时，如图6所示，本发明实施例提供一种基于多子载波的时频同步的流程示意图，该流程包括：

S501：终端设备从目前服务小区对应的基站获取目标小区的小区标识。

S502：根据目标小区的副载波的频率位置信息从当前小区的副载波对应的频率切换到目标小区的副载波对应的频率。

S503：终端设备根据所述小区标识获取所述目标小区对应的辅助候选序列的标识。

S504：终端设备根据所述辅助候选序列的标识以及目标小区的副载波中的辅助同步信道对目标小区的副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

本实施例中，当终端设备不知道目标小区的副载波的频率位置信息时，在S501之前，该流程还包括：

在所述目标小区的主载波上对PBCH进行解调，获取所述目标小区的副载波的频率位置信息。

本发明实施例提供的方法使得在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调，并且在副载波上只存在辅助同步信道，避免了多子载波的时频同步过程中在多个频带同时出现主同步信道与辅助同步信道，从而降低了同步过程的复杂度，使得多频带的同步过程实现较为简单。

以上对本发明实施例提供的方法流程图进行了描述，下面对本发明实施例提供的装置示意图进行描述。

参见图7，为本发明一个实施例提供的一种终端设备的装置示意图，包括：

频率位置切换单元601，用于根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率。

校准单元602，用于对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

通过该实施例，终端设备通过切换到副载波对应的频率，并获取副载波上的时频同步，实现后续数据的正确解调。

参见图8，在本发明另一实施例中，所述终端设备还包括：

识别单元603，用于在主载波中通过主同步序列获取第一小区标识组序号中的第一小区标识序号；

符号同步单元604，用于在主载波中通过主同步序列获取符号同步；

小区标识组序号获取单元605，用于在主载波中使用辅助同步序列获取帧定时，以及所述第一小区标识组序号；

第一小区标识获取单元606，用于根据所述第一小区标识序号以及所述第一小区标识组序号，获取小区标识；

第一频率位置信息获取单元607，用于根据所述小区标识对应的扰码，解调所述主载波上的PBCH，根据所述PBCH获取副载波的频率位置信息。

在本发明又一实施例中，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在主同步信道时，校准单元602，具体用于根据所述获取小区标识过程中峰值对应的序列，以及所述副载波中的主同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

在本发明另一实施例中，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上在存在辅助同步信道，校准单元602，具体用于根据所述获取小区标识过程中峰值对应的序列，以及所述副载波中的辅助同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

本发明实施例提供的终端设备使得在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调，并且在副载波上只存在一个同步信道，避免了多子载波的时频同步过程中在多个频带同时出现主同步信道与辅助同步信道，从而降低了同步过程的复杂度，使得多频带的同步过程实现较为简单。

参见图9，相对实施例四，在本发明另一个实施例中，所述终端设备还包括：

第二小区标识获取单元701，用于根据目前服务小区对应的基站获取目标小区的小区标识。

本实施例中，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在辅助同步信道，所述校准单元602，具体用于根据所述小区标识获取目标小区对应的辅助候选序列的标识，根据该辅助候选序列的标识和目标小区的副载波的辅助同步信道，对目标小区的副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

在本发明另一实施例中，当终端设备不知道目标小区的副载波的频率位置信息时，所述终端设备还包括：

第二频率位置信息获取单元702，用于根据所述目标小区的小区标识在所述目标小区的主载波上对PBCH进行解调，获取所述目标小区的副载波的频率位置信息。

本发明实施例提供的终端设备使得在多载波场景下能够进行时频同步，实现后续数据的正确解调，并且在副载波上只存在辅助同步信道，避免了多子载波的时频同步过程中在多个频带同时出现主同步信道与辅助同步信道，从而降低了同步过程的复杂度，使得多频带的同步过程实现较为简单。

本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被一个计算机执行的时候，所述计算机程序代码可以使得所述计算机执行一种基于多子载波的时频同步的方法中的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序代码，当所述计算机程序代码被一个计算机执行的时候，所述计算机程序代码可以使得所述计算机执行一种基于多子载波的时频同步的方法中的步骤。

以上实施例可以看出，本发明实施例针对多频带的正交频分复用无线通信系统中的同步信道的设计方式，采用在主载波同时存在主同步信道和辅助同步信道，在副载波中只存在主同步信道或者辅助同步信道的方式，从而能够在多载波的场景下进行时频同步，使得后续的数据解调得以正确实现。

以上对本发明实施例所提供的基于多子载波的时频同步的方法及终端设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1、一种基于多子载波的时频同步的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率；

对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述副载波为当前所在小区的副载波或者是切换到的目标小区的副载波。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述副载波是当前所在小区的副载波时，所述方法还包括：从当前所在小区的主载波上获取所述副载波的频率位置信息。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从当前所在小区的主载波上获取所述副载波的频率位置信息具体为：

在主载波中使用主同步序列获取第一小区标识组序号中的第一小区标识序号，以及符号同步；

在主载波中使用辅助同步序列获取帧定时，以及所述第一小区标识组序号；

根据所述第一小区标识序号以及所述第一小区标识组序号，获取小区标识；

根据所述小区标识对应的扰码，解调所述主载波上的物理广播信道PBCH，根据该PBCH获取副载波的频率位置信息。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在主同步信道，所述对所述副载波进行时频同步的校准，具体包括：

根据所述获取小区标识过程中峰值对应的序列，以及所述副载波中的主同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在辅助同步信道，所述对所述副载波进行时频同步的校准，具体包括：

根据所述获取小区标识过程中峰值对应的序列，以及所述副载波中的辅助同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

7、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述副载波是切换到的目标小区的副载波时，所述方法还包括：

获取所述目标小区的小区标识。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取目标小区的小区标识之后，还包括：

在所述目标小区的主载波上对PBCH进行解调，获取所述目标小区的副载波的频率位置信息。

9、根据权利要求7或者8所述的方法，其特征在于，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在主同步信道，所述对所述副载波进行时频同步的校准，具体包括：

根据所述小区标识获取所述目标小区对应的辅助候选序列的标识；

根据所述辅助候选序列的标识以及所述副载波的辅助同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

10、一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：

频率位置切换单元，用于根据副载波的频率位置信息切换到所述副载波对应的频率。

校准单元，用于对所述副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

11、根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：

识别单元，用于在主载波中通过主同步序列获取第一小区标识组序号中的第一小区标识序号；

符号同步单元，用于在主载波中通过主同步序列获取符号同步；

小区标识组序号获取单元，用于在主载波中使用辅助同步序列获取帧定时，以及所述第一小区标识组序号；

第一小区标识获取单元，用于根据所述第一小区标识序号以及所述第一小区标识组序号，获取小区标识；

第一频率位置信息获取单元，用于根据所述小区标识对应的扰码，解调所述主载波上的PBCH，根据所述PBCH获取副载波的频率位置信息。

12、根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在主同步信道时，所述校准单元，具体用于根据所述获取小区标识过程中峰值对应的序列，以及所述副载波中的主同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

13、根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在辅助同步信道，所述校准单元，具体用于根据所述获取小区标识过程中峰值对应的序列，以及所述副载波中的辅助同步信道，对所述副载波进行时频同步的校准。

14、根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：

第二小区标识获取单元，用于根据目前服务小区对应的基站获取目标小区的小区标识。

15、根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：

第二频率位置信息获取单元，用于根据所述目标小区的小区标识在所述目标小区的主载波上对PBCH进行解调，获取所述目标小区的副载波的频率位置信息。

16、根据权利要求14或者15所述的终端设备，其特征在于，所述主载波上存在主同步信道和辅助同步信道，副载波上只存在辅助同步信道，所述校准单元，具体用于根据所述小区标识获取目标小区对应的辅助候选序列的标识，根据该辅助候选序列的标识和目标小区的副载波的辅助同步信道，对目标小区的副载波进行时频同步的校准，获取所述副载波上的时频同步。

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