CN101651976B - 用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法和装置。用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置包括：相位序列生成单元，被配置为接收连续的N个子帧，并通过依次计算出每个子帧中下行同步码相对于时隙0中的训练序列码的相对相位，来得到长度为N的相位序列，其中N是大于标准相位调制序列的调制相位个数的整数；以及检测和同步单元，被配置为基于所述长度为N的相位序列，来判断是否已与广播信道同步，并判断是否将在下一个传输时间间隔接收到广播信道信息。

Description

用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体而言，涉及在时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统中，用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法和装置。

背景技术

当用户设备(UE)在无线接入网中开机之后，用户设备为了接入网络，首先要进行小区初搜(ICS)。小区初搜的目的是选择合适的工作频点，并在该频点上获得与当前所在小区的下行同步，让用户设备能够快速地接入蜂窝网，监听广播信道，接收小区信息，并可以通过呼叫实现蜂窝网的通信功能。

图1示出TD-SCDMA系统中小区初搜的主要过程，其包括：载波分类、特征窗检测、下行同步(SyncDL)码相关、频偏估计、训练序列(midamble)码相关、广播信道传输时间间隔(BCH TTI)和广播信道(BCH)解码。具体而言，载波分类过程对时分双工频带内各载频的宽带功率进行测量以找到能够确定下行导频时隙(DwPTS)的位置的频点。特征窗检测过程在下行导频时隙中粗搜SyncDL码的位置。SyncDL码相关过程确定SyncDL码的码型和准确位置。频偏估计过程对频率偏移进行估计。midamble码相关过程确定midamble码和扰码序列。BCH TTI检测过程与BCH建立同步并检测BCH TTI的起止位置。并且BCH解码过程对所获取的BCH信息进行解码。如本领域技术人员已知的，BCH传输信道用于提供系统信息广播。按传输信道到物理信道的映射规则，BCH被映射到主公共控制物理信道(P-CCPCH)，并且主公共控制物理信道仅用于承载BCH传输信道数据，BCH不与其它传输信道复用。

在小区初搜过程中，在目标小区的SyncDL码、基本midamble码以及它们的位置被确定之后，BCH检测和同步的任务是确定BCH TTI将在何时开始，从而使得用户设备能够正确地接收并解码BCH信息。

图2a示出TD-SCDMA系统中一个典型的子帧结构。TD-SCDMA系统为了实现快速功率控制和定时提前校准以及对一些新技术的支持(如智能天线、上行同步等)，将一个10ms的帧分成两个结构完全相同的子帧，每个子帧的时长为5ms。每一个子帧又分成长度为675us的7个常规时隙(时隙0～时隙6)和3个特殊时隙：DwPTS(下行导频时隙)、GP(保护间隔)和UpPTS(上行导频时隙)。常规时隙用于传送用户数据或控制信息。在这7个常规时隙中，时隙0总是固定地用作下行时隙来发送系统广播信息，而时隙1总是固定地用作上行时隙。其它的常规时隙可以根据需要灵活地用于上行或下行以实现不对称业务的传输，如分组数据。用作上行链路的时隙和用作下行链路的时隙之间由一个转换点分开。每个5ms的子帧有两个转换点(上行到下行和下行到上行)，第一个转换点固定在时隙0结束处，而第二个转换点则取决于小区上下行时隙的配置。

图2b示出下行导频时隙的时隙结构。每个子帧中的下行导频时隙由Node B以最大功率在全方向或在某一扇区上发射。这个时隙通常是由长为64个码片的SyncDL码和长为32个码片的保护间隔组成。

图2c示出常规时隙的时隙结构。时隙0-时隙6共7个常规时隙被用于用户数据或控制信息的传输，它们具有完全相同的时隙结构。每个时隙被分成了4个域：两个数据域、一个训练序列域(即midamble码)和一个用作时隙保护的空域(GP)。Midamble码长为144个码片，在传输时不进行基带处理和扩频，直接与经基带处理和扩频的数据一起发送，在信道解码时被用于进行信道估计。

BCH TTI持续20ms并且其占用4个子帧，也就是说，BCH信息是分散在四个连续的5ms子帧中的，这四个子帧的数据为一个交织单元，要想正确读出BCH信息，就必须知道这个四个子帧的起止位置。4个连续的下行导频时隙中的SyncDL码的相位被用于指示随后的4个子帧中是否存在主公共控制物理信道信息。如本领域技术人员已知的，SyncDL码的相位是相对于时隙0中的midamble码的相位而调制的。由于使用正交相移键控(QPSK)调制来对SyncDL码进行调制，所以使用相位45°、135°、225°和315°。将4个连续子帧的SyncDL码的调制相位组合起来，可以得到一个相位序列，在协议3GPP TS 25.223V7.6.0的8.1.1小节中定义了如下的两个相位调制序列S1和S2：

表1用于SyncDL码的相位调制序列

名称	相位调制序列	含义
			S1	135，45，225，135	在随后的4个子帧中存在P-CCPCH信息
S2	315，225，315，45	在随后的4个子帧中不存在P-CCPCH信息

因此，只要在连续的4个子帧中找到了标识主公共控制物理信道信息的相位序列(即相位调制序列S1)，也就找到了主公共控制物理信道信息。每个子帧中的SyncDL码是这样进行相位调制的：在每个子帧中，SyncDL码所包含的64个码片的每个码片都乘以一个固定的相位旋转，这个相位旋转在4个连续的子帧中是各不相同的。

如果与这4个子帧相乘的相位序列是相位调制序列S1：(135，45，225，135)，则表明紧接其后的4个子帧是主公共控制物理信道信息，即BCH信息；如果与这4个子帧相乘的相位序列是相位调制序列S2：(315，225，315，45)，则表明紧接其后的4个子帧不是主公共控制物理信道信息，而是辅公共控制物理信道(S-CCPCH)信息，即前向接入信道(FACH)和寻呼信道(PCH)信息。

由于相位调制序列S1和S2的长度为4，所以通常的BCH TTI检测方法是将最近4个子帧的SyncDL码的相位序列[S(n)，S(n-1)，S(n-2)，S(n-3)]与长度为4的相位模式进行相关并判决。然而，由于相位模式的长度为4，所以有一个不是相位调制序列S1的模式(即(225，135，315，225))和相位调制序列S1的模式(即(135，45，225，135))只是相差一个固定的相位(即，90°的相位)，二者的相关值的幅度是一样的，因此在做判决时无法分辨这两个模式，这就必然会出现高的虚警率。

因此，需要一种用于BCH TTI检测和同步的精度更高的方法和装置。

发明内容

如上所述，由于通常的BCH TTI检测方法使用长度为4(即相位调制序列的调制相位个数)的相位模式，所以导致了不可避免的高虚警率。因此，本发明对相位模式的长度进行扩展，优选地将相位模式的长度扩展为等于5。通过扩展相位模式的长度，将不存在上面所说的与相位调制序列S1或S2只有固定相位差别的另外一个或多个模式，并且能够获得更大的相关增益，因此能够降低检测的虚警率。

本发明的第一方面提供了一种用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置，包括：相位序列生成单元，被配置为接收连续的N个子帧，并通过依次计算出每个子帧中下行同步码相对于时隙0中的训练序列码的相对相位，来得到长度为N的相位序列，其中N是大于标准相位调制序列的调制相位个数的整数；以及检测和同步单元，被配置为基于该长度为N的相位序列，来判断是否已与广播信道同步，并判断是否将在下一个传输时间间隔接收到广播信道信息。

本发明的第二方面提供了一种用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法，包括：接收连续的N个子帧，并且通过依次计算出每个子帧中下行同步码相对于时隙0中的训练序列码的相对相位，来得到长度为N的相位序列，其中N是大于标准相位调制序列的调制相位个数的整数；并且基于该长度为N的相位序列，来判断是否已与广播信道同步，并判断是否将在下一个传输时间间隔接收到广播信道信息。

附图说明

通过结合附图来阅读以下详细描述将更加完整地理解本发明，在附图中用相同标号表示相同元件，其中：

图1是示出TD-SCDMA系统中小区初搜的主要过程的流程图；

图2a是示出TD-SCDMA系统中一个典型的子帧结构的结构图；

图2b是示出下行导频时隙的时隙结构的结构图；

图2c是示出常规时隙的时隙结构的结构图；

图3示出了TD-SCDMA无线通信系统的简要框图；

图4是示出图3所示用户设备的具体结构的简要框图；

图5是示出根据本发明实施例的用于BCH TTI的检测和同步的装置的框图；

图6是示出根据本发明实施例的用于BCH TTI的检测和同步的方法的流程图；

图7是示出根据本发明实施例的由相位序列生成单元所执行的相位序列生成处理的流程图；以及

图8是示出根据本发明实施例的由检测和同步单元所执行的检测和同步处理的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下被实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和方法，而是覆盖了元素、部件和方法的任何修改、替换和改进，只要不脱离本发明的精神。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免不必要地使本发明模糊。

应当注意，这里所图示并描述的各幅图被被配置为图示本发明的各个特征。就特定特征在一幅图中被图示却没有在另一幅图中被图示的情况而言，除非另有说明或者结构固有地禁止并入该特征，则应当理解为那些特征可以适于包括在其它附图所呈现的实施例中，就好像它们在那些附图中被完整地图示一样。除非另有说明，附图不必然成比例。附图所提供的任何尺度并不意图对本发明的范围进行限制，而仅仅是示意性的。

图3示出了TD-SCDMA无线通信系统的简要框图。如图3所示，该无线通信系统主要包括核心网301、无线接入网302以及用户设备303。核心网301主要处理无线通信系统内的语音呼叫、数据连接和交换、用户位置信息管理、网络特性和业务控制、信令和用户信息传输机制、及与其它网络的连接和路由等。无线接入网302提供用户设备和核心网的连接，并负责无线资源的管理和调配，包括基站和无线网络控制器两类节点。用户设备303例如可以是移动电话、个人数字助理(PDA)、或者其他具有在TD-SCDMA无线通信系统中进行通信的功能的便携式数据处理设备。

图4示出了图3所示用户设备的具体结构的简要框图。如图4所示，该用户设备主要包括：射频模块401、成形滤波器402、同步模块403、信道估计模块404、多径跟踪模块405、激活检测模块406、联合检测模块407、频偏估计模块408、ANR/SNR测量模块409、解映射(demapping)模块410以及解码模块411。射频模块401对所接收的模拟信号进行去载波和模-数转换处理，以将所接收的模拟信号变换为基带数字信号输入到下级。成形滤波器402，即根升余弦滤波器(SRRC)对基带数字信号进行脉冲成形。通过成形滤波器402进行了脉冲成形的信号首先到达同步模块403。同步模块403被配置为使用户设备获取小区的同步信息。如果同步模块403获取小区同步信息不成功，则通过成形滤波器402进行了脉冲成形的信号不被提供给信道估计模块404。如果同步模块403成功获取了小区同步信息，则通过成形滤波器402进行了脉冲成形的信号接着被提供给信道估计模块404。信道估计模块404对于脉冲成形后的信号中的训练码序列进行多个小区的信道估计。多径跟踪模块405利用信道估计结果，确定最佳采样点，并进行各小区的多径窗位置跟踪。激活检测模块406被配置为进行窗激活检测和码道激活检测。联合检测模块407对混叠在一起的各码道的数据进行一定的计算，得到每个码道上的传输符号。频偏估计模块408利用联合检测结果估计频率偏移。ANR/SNR测量模块409利用联合检测结果进行幅噪比(ANR)和信噪比(SNR)测量。解映射模块410将联合检测模块输出的符号转换为软比特送到解码模块。解码模块411对将解映射模块输出的软比特结果进行解码，得到信息比特。

本发明主要涉及对同步模块403的改进。需要注意，虽然上面给出了如图3和图4所示的TD-SCDMA无线通信系统和用户设备的配置示例，但是能够认识到，可在其中使用本发明的通信系统和用户设备并不限于该具体示例。

以下参考图5来描述根据本发明实施例的用于BCH TTI检测和同步的装置500。为了便于描述，以下假设用于BCH TTI检测和同步的装置500工作在TD-SCDMA系统中。然而，应理解，用于BCH TTI检测和同步的装置500也可以工作在其他适当的通信系统中。

用于BCH TTI检测和同步的装置500包括相位序列生成单元501和检测和同步单元502。相位序列生成单元501被配置为接收连续的N个子帧，并通过依次计算出每个子帧中SyncDL码相对于时隙0中的midamble码的相对相位，来得到长度为N的相位序列，其中N是大于标准相位调制序列的调制相位个数的整数。检测和同步单元502被配置为基于该长度为N的相位序列，来判断是否已与BCH同步以及是否将在下一个TTI接收到BCH信息。

此处的“标准相位调制序列”指的是在包括基站和用户设备的系统中，由基站用来向用户设备指示是否将在下一个TTI发送BCH信息的相位调制序列。例如，在TD-SCDMA系统中，采用如上所述的相位调制序列S1和S2作为标准相位调制序列。

在本实施例中，标准相位调制序列即相位调制序列S1和S2的调制相位个数为4个，因此N取等于5或更大的整数，其具体数目可以根据实际需求，通过权衡性能和计算复杂度来选择，这在下文中将进一步描述。在本发明的一个优选实施例中，N＝5。

相位序列生成单元501包括信道估计单元511，其被配置为对所述时隙0中的midamble码做信道估计，得到信道脉冲响应h；信号重构单元512，其被配置为将查表得到的SyncDL码s与由信道估计单元511得到的信道脉冲响应h进行卷积来重构出与时隙0中的midamble码没有初始相位差的SyncDL码x；第一相关单元513，其被配置为对所接收到的SyncDL码r和所重构出的SyncDL码x进行相关以得到目标数据S；以及寄存器单元514，其被配置为依次存储针对每个子帧得到的目标数据S以得到长度为N的相位序列S_arr。

在此，由信号重构单元512查表得到的SyncDL码是小区初搜过程中先前确定了的SyncDL码。例如，如果在小区初搜过程中的BCH TTI检测过程之前确定了小区使用的是系统32个SyncDL码中的第2个SyncDL码，那么由信号重构单元512查表得到的就是系统的第2个SyncDL码。此外，目标数据S是所接收到的SyncDL码和所重构出的SyncDL码的相关结果值，该值反映了所接收到的SyncDL码相对于时隙0中的midamble码的调制相位。

此外，寄存器单元514可以是N位的移位寄存器。具体地，一接收到新数据，寄存器单元514就将所存储的数据移位一个位置以丢弃最旧的数据并且存储所提供的新数据。这样，寄存器单元514始终存储针对最近接收的N个子帧而得到的目标数据S。在此，寄存器单元514作为独立的单元被设置，然而，应理解，寄存器单元514可以被包含在第一相关单元513中，或者被包含在第二相关单元521(将在下文中描述)中。可替代地，可以通过任何其他适当的存储器来代替寄存器单元514实现其功能。

检测和同步单元502包括第二相关单元521，其被配置为将该长度为N的相位序列S_arr与多个预定的相位模式的每个进行相关；以及判决单元522，其被配置为在产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位是相位调制序列S2(315，225，315，45)的情况下，判断已与BCH同步；并且在产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位是相位调制序列S1(135，45，225，135)的情况下，判断已与BCH同步，并将在下一个TTI接收到BCH信息。

在本实施例中，通过将在下文中描述的相位模式表来提供多个预定的相位模式。然而，应注意，可以以任何其他适当的形式来提供多个预定的相位模式。例如，可以通过硬件、软件或固件来提供多个预定的相位模式。

接下来，参考图6到图8来描述根据本发明实施例的用于BCH TTI检测和同步的方法。从图1可以看出，在小区初搜过程中，在目标小区的SyncDL码、基本midamble码以及它们的位置被确定之后，开始BCH检测和同步。BCH检测和同步的任务是确定BCH TTI将在何时开始，从而使得能够正确地接收并解码BCH信息。

如上文中提及的，当将最近4个子帧的相位序列[S(n)，S(n-1)，S(n-2)，S(n-3)]与长度为4的相位模式进行相关并判决时，不可避免地出现了高虚警率。因此，本发明对相位模式的长度进行扩展。通过扩展相位模式的长度，将不存在上面所说的与相位调制序列S1或S2只有固定相位差别的另外一个或多个模式，并且能够获得更大的相关增益，因此能够降低检测的虚警率。以下将以相关模式的长度为5的优选实施例为例对根据本发明的用于BCH TTI检测和同步的方法进行详细说明。然而，应理解，相关模式的长度也可以是6、7或其他大于4的整数。

首先，参考图6来描述根据本发明实施例的用于BCH TTI检测和同步的方法600的具体流程。优选地，由图5所示的用于BCH TTI检测和同步的装置500来执行该方法。

在步骤S601，相位序列生成单元501接收连续的5个子帧，并且通过依次计算出每个子帧中SyncDL码相对于时隙0中的midamble码的相对相位，来得到长度为5的相位序列。以下，将相位序列生成单元501在步骤S601中执行的处理称作相位序列生成处理。

在步骤S602，检测和同步单元502基于在步骤S601中接收到的长度为5的相位序列，来判断是否已与BCH同步以及是否将在下一个TTI接收到BCH信息。以下，将检测和同步单元502在步骤S602中执行的处理称作检测和同步处理。

下面将参考图7所示的流程图700来详细描述图6所示的在步骤S601中由相位序列生成单元501所执行的相位序列生成处理。

当相位序列生成处理开始时，在步骤S701，信号重构单元512通过查找系统的SyncDL码表得到目标小区的SyncDL码s。应理解，在小区初搜过程中，在BCH TTI检测过程之前，已经确定了目标小区的SyncDL码。经查表得到的目标小区的SyncDL码s长为64个码片，记为s_m，m＝0，1，...，63。

在步骤S702，信道估计单元511对接收数据(以子帧计)的时隙0中的midamble码做信道估计，得到信道脉冲响应h。具体地，根据所接收到的midamble码和之前确定了的midamble码就可以估计出信道冲激响应h。应理解，在小区初搜过程中，在BCH TTI检测过程之前，已经确定了目标小区的midamble码。可以根据任何已知的技术来估计信道冲激响应h。在本实施例中，假设所使用的信道估计窗长度为W，则信道脉冲响应记作h_n，n＝0，1，...，W-1。在本发明的一个优选实施例中，信道估计窗长度W为16个码片。

在步骤S703，信号重构单元512通过将在步骤S701中查表得到的SyncDL码s与在步骤S702中得到的信道脉冲响应h进行卷积，来重构出与时隙0中的midamble码没有初始相位差的SyncDL码x。具体地，信号重构单元512将SyncDL码s与信道脉冲响应h进行卷积，得到经重构的SyncDL码x：

$x_k=s_m\⊗h_n,$ k＝0，…W+63。

应注意，在此假设时隙0中的midamble码的调制初始相位是不变的。

在步骤S704，第一相关单元513将所接收到的下行导频时隙中的SyncDL码r与在步骤S703中得到的经重构的SyncDL码x共扼相乘(即，进行相关)得到目标数据S，该目标数据S反映了所接收到的SyncDL码相对于时隙0中的midamble码的调制相位，而不受传输过程中信道对其的影响。具体地，接收SyncDL码(长度为64)并且多接收W的长度(即多接收W个码片)，从而使得所接收到的SyncDL码r的长度为64+W，记做r_k，k＝0，...，64+W，从而：

$S=\underset{n=0}{\overset{W+63}{\mathrm{\Σ}}}{r}_k\·{x_k}^{*}.$

实际上，所接收到的SyncDL码的调制相位与时隙0中的midamble码的调制初始相位的相位差是α+S1(i)或α+S2(i)，α是一个固定的角度。目标数据S反映了该相位差α+S1(i)或α+S2(i)。相位差带有这个固定的角度α并不影响后面与相位模式进行相关和判决的结果。

在步骤S705，第一相关单元513将目标数据S更新到寄存器单元514中。在本实施例中，寄存器单元514是长度为5的移位寄存器。寄存器单元514依次存储针对每个子帧得到的目标数据S以得到长度为5的相位序列S_arr。

当步骤S705结束时，由相位序列生成单元501执行的序列生成处理结束。方法流程然后返回到图6所示的步骤S601，并且前进到步骤S602。

下面将参考图8所示的流程图800详细描述图6所示的在步骤S602中由检测和同步单元502所执行的检测和同步处理。

在步骤S801，第二相关单元521判断寄存器单元514中是否已存满5个子帧的目标数据S。如果判断寄存器单元514中已存满5个子帧的目标数据S，那么第二相关单元521从寄存器单元514中读取这5个目标数据S(即相位序列S_arr)以用于后续处理，并且方法流程前进到步骤S802，否则方法流程返回到图6所示的步骤S602，然后根据本发明的用于BCHTTI检测和同步的方法结束。每次第一相关单元513更新寄存器单元514时，第二相关单元521执行上述的判断。

如果寄存器单元514中已存满5个子帧的目标数据S，则表明根据本发明的方法已经接收了连续的、最近的5个子帧，并且通过依次计算出反映每个子帧中SyncDL码相对于时隙0中的midamble码的相对相位的目标数据S，而得到了长度为5的相位序列。

在步骤S802，第二相关单元521判断是否指示已经与BCH同步，即判断BCH_TTI_SyncInc是否等于1。如果第二相关单元521判断指示已经与BCH同步，那么方法步骤前进到步骤S803，在步骤S803第二相关单元521判断一个TTI是否结束。如果第二相关单元521判断未指示已与BCH同步，则方法流程继续到步骤S804，在步骤S804启动相关操作。

在步骤S803，如果第二相关单元521判断一个TTI已结束，则方法流程前进到步骤S804。如果第二相关单元521判断一个TTI尚未结束，则方法流程返回到图6所示的步骤S602，然后根据本发明的用于BCH TTI检测和同步的方法结束。

在步骤S804，第二相关单元521将在步骤S801得到的长度为5的相位序列与多个预定的相位模式的每个进行相关。在本实施例中，可以由相位模式表来提供所述预定的相位模式。然而应注意，此处的相位模式表仅是提供预定相位模式的方式的一个示例。下表2示出了根据本发明优选实施例的由长度为5的多个预定相位模式构成的相位模式表。

表2中用复数来表示相位以方便进行相关计算。具体地，相位调制序列S1：(135，45，225，135)可以表示为 $(\frac{1}{\sqrt{2}}(-1+j),\frac{1}{\sqrt{2}}(1+j),$ $\frac{1}{\sqrt{2}}(-1-j),\frac{1}{\sqrt{2}}(-1+j)),$ 并且相位调制序列S2：(315，225，315，45)可以表示为 $(\frac{1}{\sqrt{2}}(1-j),\frac{1}{\sqrt{2}}(-1-j),\frac{1}{\sqrt{2}}(1-j),\frac{1}{\sqrt{2}}(1+j)).$ 此外，可以将相位调制序列S1和S2旋转-pi/4后得到相位调制序列S1’：(90，0，180，90)和S2’：(270，180，270，0)，然后用复数表示即为S1’：(j，1，-1，j)和S2’：(-j，-1，-j，1)，以简化相关计算。应理解，将相位调制序列S1和S2旋转-pi/4的角度简化了相关运算而并不影响相关的幅度。

表2由长度为5的预定相位模式构成的相位模式表

接下来，将详细解释如何得到多个预定的相位模式。

相位序列只有S1和S2这两种情况。长度为5的相位模式需要跨2个相位调制序列，而2个相邻的相位调制序列只有[S1 S1]、[S1 S2]、[S2 S1]和[S2 S2]这4种排列组合。每个组合序列(例如[S1 S1])的长度为8，用长度为5的滑动窗在这4个组合序列的每个中以一个调制相位作为滑动步长从头至尾滑动，每滑动一个调制相位就记为一个模式，再除去相同的模式，即可得到多个预定的相位模式。也就是说，多个预定的相位模式是通过用长度为5的滑动窗在相位调制序列S1(315，225，315，45)和S2(135，45，225，135)的所有可能组合序列(即，[S1 S1]、[S1 S2]、[S2S1]和[S2 S2])中以一个调制相位作为滑动步长从头至尾滑动而得到的所有不相同的相位模式。

在步骤S805，第二相关单元521确定产生相关最大值的预定相位模式的索引。这里提到的索引指的是相位模式表中预定相位模式的编号。可以理解，这些编号仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要来对这些预定相位模式进行任意编号。

在步骤S806，判决单元522判断在步骤S805确定的索引是否等于4或8，如果等于，即相位模式表中产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位为S1’：(j，1，-1，j)，那么在步骤S807确定BCH_TTI_Sync_Inc等于1，并且BCH_Tx_Inc等于1，也就是说，确定用户设备已与BCH同步，并且确定指示了将在下一个TTI接收到BCH信息，也就是说，基站将在下一个TTI发送BCH信息。如果在步骤S805确定的索引不等于4或8，那么方法流程前进到步骤S808。

在步骤S808，判决单元522判断在步骤S805确定的索引是否等于12或16，如果等于，即相位模式表中产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位为S2’：(-j，-1，-j，1)，那么在步骤S809确定BCH_TTI_Sync_Inc等于1，也就是说，用户设备已与BCH同步。如果在步骤S805确定的索引不等于12或16，那么方法流程返回到图6所示的步骤S602，然后根据本发明的用于BCH TTI检测和同步的方法结束。

应理解，以上参考图7和图8所描述的步骤可以是如流程图所示的顺序串行执行的，可以是并行执行的，或者也可以是根据需要并行、串行相结合地执行的。例如，流程图图7中的步骤S701和S702可以是如图7所示的顺序串行执行的，可以是同时执行的，或者也可以先执行步骤S702再执行步骤S701。根据本发明方法的步骤的执行顺序不应不必要地受到示例性附图的限制。

从参考图5到图8而描述的本发明优选实施例中可以看出，根据本发明的方法通过将相关模式的长度设置得更长(即大于通常检测方法中使用的长度4)，解决了上文中提到的高虚警率的问题。可以理解，在相关模式的长度为5的实施例中，长度为5的相关模式不仅比长度为4的相关模式具有更好的互相关特性，而且具有更大的相关增益。通过扩展相位模式的长度，将不存在上面所说的与相位调制序列S1或S2只有固定相位差别的另外一个或多个模式，并且能够获得更大的相关增益，因此能够降低检测的虚警率。

根据本发明的长度为5的预定相关模式的相关模式表具有16个相关模式，仅比表项长度为4的相关模式表多2个相关模式。所以计算复杂度并没有比表项长度为4的相关模式大很多。因此，根据本发明的用于BCHTTI检测和同步方法和装置具有低的虚警率以及低的计算复杂度。

应理解，也可以使用长度为6的相关模式。具体地，长度为6的相位模式需要跨3个相位调制序列，3个相邻的相位调制序列具有[S1 S1 S1]、[S1 S1 S2]、[S1 S2 S2]、[S1 S2 S1]、[S2 S2 S2]、[S2 S2 S1]、[S2 S1 S1]和[S2 S1 S2]这8种排列组合。每个组合序列(例如[S1 S1 S1])的长度为12，用长度为6的滑动窗在这8个组合序列的每个中以一个调制相位作为滑动步长从头至尾滑动，每滑动一个调制相位就记为一个模式，再除去相同的模式，即可得到20个预定相位模式。与通常使用的表项长度为4的相关模式相比，其能够降低虚警率并且具有更高的判决精度，然而计算复杂度略高。类似地，还可以使用长度为7、8或其他大于4的整数的预定相关模式。应理解，随着预定相关模式长度的增长，根据本发明的方法和装置将具有更好的判决精度，然而将以牺牲计算的复杂度作为代价。

图5所示的各单元可以使用预编程的硬件或者固件元件(例如，专用集成电路(ASIC))实现，也可以使用包括可电擦除并可编程的只读存储器(EEPROM)的数据处理装置或者其它有关组件实现。

本领域技术人员将理解，还存在可被配置为实现本发明实施例的更多可选实施方式和改进方式，并且上述实施方式和示例仅是一个或多个实施例的说明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限制。

根据需要可以用硬件或软件来执行步骤。注意，在不脱离本发明范围的前提下，可向本说明书中给出的流程图添加步骤、从中去除步骤或修改其中的步骤。一般来说，流程图只是用来指示被配置为实现功能的基本操作的一种可能的序列。

本发明的实施例可利用编程的通用数字计算机、利用专用集成电路、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、光的、化学的、生物的、量子的或纳米工程的系统、组件和机构来实现。一般来说，本发明的功能可由本领域已知的任何手段来实现。可以使用分布式或联网系统、组件和电路。数据的通信或传送可以是有线的、无线的或者通过任何其他手段。

还将意识到，根据特定应用的需要，附图中示出的要素中的一个或多个可以按更分离或更集成的方式来实现，或者甚至在某些情况下被去除或被停用。实现可存储在机器可读介质中的程序或代码以允许计算机执行上述任何方法，也在本发明的精神和范围之内。

此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。另外，除非另有指明，这里使用的术语“或”一般是要指“和/或”。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。

Claims (9)

1.一种用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置，包括： 

相位序列生成单元，被配置为接收连续的N个子帧，并通过依次计算出每个子帧中下行同步码相对于时隙0中的训练序列码的相对相位，来得到长度为N的相位序列，其中N是大于标准相位调制序列的调制相位个数的整数；以及 

检测和同步单元，被配置为基于所述长度为N的相位序列，来判断是否己与所述广播信道同步，并判断是否将在下一个传输时间间隔接收到所述广播信道信息。 

2.根据权利要求1所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置，其中所述相位序列生成单元包括： 

信道估计单元，被配置为对所述时隙0中的训练序列码做信道估计，得到信道脉冲响应； 

信号重构单元，被配置为通过将查表得到的下行同步码与由所述信道估计单元得到的所述信道脉冲响应进行卷积，来重构出与所述时隙0中的训练序列码没有初始相位差的下行同步码； 

第一相关单元，被配置为对所接收到的下行同步码和所重构出的下行同步码进行相关以得到目标数据；以及 

寄存器单元，被配置为依次存储针对每个子帧得到的所述目标数据以得到所述长度为N的相位序列。 

3.如权利要求1所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置，其中所述检测和同步单元包括： 

第二相关单元，被配置为将所述长度为N的相位序列与多个预定的相位模式的每个进行相关；以及 

判决单元，被配置为在产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位是相位调制序列S2(315，225，315，45)的情况下，判断已与所述广播信道同步；并且在产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位是相位调制序列S1(135，45，225，135)的情况下，判断已与 所述广播信道同步，并判断将在下一个传输时间间隔接收到所述广播信道信息。 

4.如权利要求3所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置，其中所述多个预定的相位模式是通过用长度为N的滑动窗在所述相位调制序列S1(315，225，315，45)和S2(135，45，225，135)的所有可能组合序列中以一个调制相位作为滑动步长从头至尾滑动而得到的所有不相同的相位模式。 

5.一种用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法，包括： 

接收连续的N个子帧，并且通过依次计算出每个子帧中下行同步码相对于时隙0中的训练序列码的相对相位，来得到长度为N的相位序列，其中N是大于标准相位调制序列的调制相位个数的整数；并且 

基于所述长度为N的相位序列，来判断是否已与所述广播信道同步，并判断是否将在下一个传输时间间隔接收到所述广播信道信息。 

6.根据权利要求5所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法，其中所述得到长度为N的相位序列的步骤包括： 

对所述时隙0中的训练序列码做信道估计，得到信道脉冲响应； 

通过将查表得到的下行同步码与所述信道脉冲响应进行卷积，来重构出与所述时隙0中的训练序列码没有初始相位差的下行同步码； 

将所接收到的下行同步码与所重构出的下行同步码进行相关以得到目标数据；并且 

依次存储针对每个子帧得到的所述目标数据以得到所述长度为N的相位序列。 

7.如权利要求5所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法，其中基于所述长度为N的相位序列来进行判断的步骤还包括： 

将所述长度为N的相位序列与多个预定的相位模式的每个进行相关； 

如果产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位是相位调制序列S1(315，225，315，45)，则判断已与所述广播信道同步；并且 

如果产生相关最大值的预定相位模式的后四个相位是相位调制序列S2(135，45，225，135)，则判断已与所述广播信道同步，并判断将在下一个传输时间间隔接收到所述广播信道信息。 

8.如权利要求7所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的方法，其中所述多个预定的相位模式是通过用长度为N的滑动窗在所述相位调制序列S1(315，225，315，45)和S2(135，45，225，135)的所有可能组合序列中以一个调制相位作为滑动步长从头至尾滑动而得到的所有不相同的相位模式。 

9.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的用于广播信道传输时间间隔检测和同步的装置。 

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