CN101662303B - 前导码发送方法、实现下行同步的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种前导码发送方法、实现下行同步的方法及终端，上述实现下行同步的方法，包括：终端接收来自基站的前导码，其中，前导码包括携带有小区类型信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；终端在预设带宽上获取主前导码；终端根据获取的主前导码获取辅前导码，并根据主前导码和辅前导码实现与基站的下行同步。通过上述技术方案，本发明能够满足802.16m系统对小区识别的需求以及快速实现下行同步。

Description

前导码发送方法、实现下行同步的方法及终端

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种前导码发送方法、实现下行同步的方法及终端。

背景技术

对于基于正交频分多址(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess，简称为OFDMA)多址方式的下一代移动通信系统(如WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波接入全球互通))而言，在给定的系统带宽下，从频域角度看，不同的用户通过占用一定数量的正交子载波资源实现多址接入。

在IEEE802.16e协议中，前导码(preamble)用于标识一帧的开始，preamble在时域上占一个符号，在频域上由子载波构成，伪随机序列(如伪噪声(Pseudo Noise，简称为PN)序列)以二相相移键控(Binary Phase Shift Keying，简称为BPSK)方法调制到子载波上，例如，每隔3个子载波调制一个比特的PN序列。携带基站相应的小区/扇区信息的preamble在整个带宽上发送，终端根据接收到的preamble，实现与发射信号的基站在时间及频率上的同步，并获得发送该下行数据的基站的小区/扇区信息，实现与基站的下行同步。

上述具体过程为：终端首先获得下行信号中的preamble，并将该preamble序列与其在本地预先存储的PN序列进行匹配，以确定发送该下行信号的小区/扇区信息。终端在进行互相关操作时需要进行多次匹配(如，114次)获得小区/扇区信息后才能实现下行同步。

演进的宽带无线通信空口协议IEEE802.16m要求在不增加前导码开销的情况下，加快下行同步的处理过程，此外，目前除了配置为多扇区的宏小区的基站系统之外，微小区(femto-cell)和中继小区(Relay cell)等也获得了越来越广泛的应用，现有技术中16e的114个preamble序列已经不能满足802.16m系统对小区识别的需求。

发明内容

本发明旨在提供一种前导码发送方法、实现下行同步的方法及终端，以解决现有技术中的终端与基站之间的下行同步时间过长以及现有的前导码无法满足802.16m系统对小区识别需求的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种实现下行同步的方法，包括：终端接收来自基站的前导码，其中，前导码包括携带有小区类型信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；终端在预设带宽上获取主前导码；终端根据获取的主前导码获取辅前导码，并根据主前导码和辅前导码实现与基站的下行同步。

根据本发明的另一方面，提供了一种前导码发送方法，包括：基站设置携带有小区类型信息的主前导码以及携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；基站以预定方式向终端发送包括主前导码和辅前导码的前导码。

根据本发明的再一方面，提供了一种实现下行同步的终端，包括：接收模块，用于接收基站发送的前导码，其中，前导码包括携带有小区类型信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；搜索模块，用于在预设带宽上搜索主前导码；获取模块，用于根据搜索到的主前导码获取辅前导码；同步模块，用于根据主前导码和辅前导码实现与基站的下行同步。

通过上述技术方案之一，本发明将现有的前导码分为携带有小区类型信息的主前导码与携带有小区/扇区标识信息的辅前导码，终端分别以不同方式获取主前导码与辅前导码，并结合小区类型信息与小区/扇区标识信息实现终端与基站的下行同步，克服了现有技术中下行同步过程时间过长的问题，由于本发明中的主前导码携带的小区类型信息可扩展，所以克服了现有技术中的前导码无法满足802.16m系统对小区识别需求的问题，综上，本发明能够满足802.16m系统对小区识别的需求以及快速实现下行同步。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的一种帧结构的示意图；

图2是本发明方法实施例一的前导码的发送方法的流程图；

图3a和图3b是本发明方法实施例一中16m-only系统的前导码结构示意图；

图4是本发明方法实施例一中16m-only系统的另一种前导码结构示意图；

图5是本发明方法实施例一中16m/16e混合配置系统的前导码结构示意图；

图6是本发明系统实施例的实现下行同步的终端的方框图；

图7是本发明方法实施例二的实现下行同步的方法的流程图。

具体实施方式

功能概述

本发明通过将现有技术中的前导码细分为携带小区类型信息的主前导码和携带小区/扇区标识信息的辅前导码，终端在固定带宽上获取主前导码后，实现了与基站时间和频率上的同步，并且借助主前导码携带的信息迅速获取辅前导码，根据主前导码携带的小区类型信息与辅前导码携带的小区/扇区标识信息确定具体的小区信息，实现终端与基站的下行同步。本发明不仅可以快速实现下行同步，并且通过对主前导码携带的小区类型信息的扩展可以支持更多的小区标识，以满足802.16m系统对小区识别的需求。

下面将参考附图，以宽带蜂窝无线通信系统为例详细说明本发明。

图1是与本发明前导码设计相关的一种帧结构的组成示意图，如图1所示，超帧101的长度为20ms，由4个单位帧102组成，超帧控制信息103位于超帧开始处的若干个符号上，单位帧102的长度为5ms，由8个子帧单元104组成，子帧单元104分为下行子帧单元和上行子帧单元，子帧单元104由6个OFDM符号105构成。

方法实施例一

基于图1所示的帧结构，本发明针对IEEE802.16e前导码存在的不足，提供一种前导码的发送方法，该方法能够在加快下行同步过程的基础上，较易实现对小区标识的扩展，下面结合附图2详细描述该方法。如图2所示，该方法包括：

步骤S201，基站设置携带有小区类型信息的主前导码以及携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；

步骤S203，基站以预定方式向终端发送包括主前导码和辅前导码的前导码。

从以上描述可以看出，基站以预定方式发送本发明的前导码给终端，其中，主前导码携带小区类型信息，辅前导码携带小区/扇区标识信息，通过小区类型和小区标识信息一起确定具体的小区信息，可根据系统部署的需要，通过主前导码序列的扩展来支持更多的小区标识，对于辅前导码序列的选择十分有利。

在具体实施过程中，上述主前导码携带的小区类型信息主要包括宏小区(macro-cell)，微小区(femto-cell)和中继(Relay)等，并且上述主前导码还携带有用于区分不同系统配置的系统配置信息，系统配置指的是基站工作模式(如纯16m(16m-only)系统或16m/16e混合(16m/16e mixed)系统)和系统带宽。

本实施例中，主前导码在固定的系统带宽上发送，便于终端的快速捕获，固定的系统带宽可为系统的最小带宽，例如，为5MHz，这样便于终端能够全面快速地搜索到主前导码；而辅前导码在整个系统带宽上发送，发送过程中占据一个符号的整个带宽，这样有利于信道估计。

在具体的实施过程中，针对16m-only系统以及16m/16e mixed系统，主前导码与辅前导码的发送方式具体如下所述。

对于16m-only系统，主前导码和辅前导码可在超帧中连续的两个符号上发送；也可在超帧中的不同单位帧上以交替的方式发送，主前导码和辅助前导码间隔一个单位帧长。主前导码和辅前导码在超帧中连续的两个符号上发送方式，主前导码和辅前导码发送的频度为每超帧一次，发送位置可为超帧控制头、超帧最后一个单位帧中靠近下行/上行转换点的最后一个下行子帧的开始。如图3a和图3b所示，为上述16m-only系统的前导码结构示意图，本实施例中系统带宽为10MHz，下面结合图3a和图3b进行详细描述。

如图3a和图3b所示，前导码由主前导码301和辅前导码302组成，主前导码301和辅前导码302在超帧中的连续两个符号上发送，发送位置为超帧控制头、超帧最后一个单位帧中靠近下行/上行转换点306的最后一个下行子帧307的开始。

如图3a所示，主前导码301和辅前导码302在超帧控制头303中发送，如图3b所示，主前导码304和辅前导码305在超帧最后一个单位帧中靠近下行/上行转换点的最后一个下行子帧开始发送。主前导码301或主前导码304在固定的5MHz带宽的有用子载波上发送，携带小区类型和系统配置信息。对于10M系统带宽的基站，全网中相同小区类型的16m-only基站的主前导码序列相同；不同的小区类型的基站系统发送的主前导码不同；相同的小区类型、相同的系统带宽的基站系统发送的主前导码是相同的；相同的小区类型，不同系统带宽的基站系统发送的主前导码不同。辅前导码302或辅前导码305在整个10MHz系统带宽的有用子载波上发送，携带小区标识信息。

对于16m-only系统的另一种主前导码与辅前导码的发送方式为：在超帧中的不同单位帧上以交替的方式发送主前导码与辅前导码，主前导码和辅前导码间隔固定的周期，该周期可以是一个单位帧，也就是，每个单位帧中仅发送主前导码和辅导码中的一个，在单位帧开始的符号上发送，例如单位帧i发送主前导码，则单位帧i+1发送辅前导码，依此类推。如图4所示，本实施例中系统带宽为10MHz，下面结合图4进行详细描述。

前导码由主前导码401和辅前导码402组成，主前导码401和辅前导码402在超帧中以交替的形式发送，如上描述。主前导码401和辅前导码402间隔单位帧长5ms，发送周期均为10ms周期。主前导码401在固定的5MHz带宽的有用子载波上发送，携带小区类型和系统配置信息，辅前导码402在10M系统带宽的有用子载波上发送，携带小区/扇区标识信息。对于10M系统带宽的基站，全网中相同小区类型的16m-only基站的主前导码序列相同。不同的小区类型的基站系统发送的主前导码不同。相同的小区类型、相同的系统带宽的基站系统发送的主前导码是相同的；相同的小区类型，不同系统带宽的基站系统发送的主前导码不同。

对于16m/16e mixed系统，辅前导码可复用16e的前导码，主前导码在超帧控制头中发送。如图5所示，本实施例中系统带宽为10MHz，下面结合图5进行详细描述。

前导码由主前导码501和辅前导码502组成，主前导码501在超帧控制头503中发送，占用一个符号，辅前导码502复用16e的前导码。主前导码501在固定的5MHz带宽的有用子载波上发送，携带小区类型和系统配置信息。对于10M系统带宽的基站，全网中相同小区类型的16m/16e混合配置基站的主前导码序列相同。不同的小区类型的基站系统发送的主前导码不同。相同的小区类型、相同的系统带宽的基站系统发送的主前导码是相同的；相同的小区类型，不同系统带宽的基站系统发送的主前导码不同。

系统实施例

在本系统实施例中，提供一种实现下行同步的终端，用于获取上述方法实施例一中的前导码，其中，前导码包括携带有小区类型信息以及系统配置信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码，这样能够快速实现与基站的下行同步，并且由于上述前导码，使得在本系统实施例中满足了802.16m系统对小区识别的需求。图6是本发明系统实施例的实现下行同步的终端的方框图，下面结合图6进行详细描述。

该终端主要包括：接收模块10、搜索模块20、获取模块30、以及同步模块40，其中：

搜索模块10，用于在预设带宽上搜索主前导码，在本系统实施例中，主前导码在固定的系统带宽上发送，便于终端的快速捕获，固定的系统带宽可为系统的最小带宽，如5MHz，这样便于终端能够全面快速地搜索到主前导码。

获取模块20，用于根据搜索模块10搜索到的主前导码获取辅前导码，终端根据主前导码中携带的信息，以及根据方法实施例一中的主前导码与辅前导码的三种发送方式，确定主前导码和辅前导码的固定间隔，也即获取了辅前导码的位置，进而获取了辅前导码。

接收模块30，用于接收基站发送的前导码，即接收搜索模块10搜索到的主前导码及获取模块20获取到的辅前导码；

同步模块40，用于根据主前导码和辅前导码实现与基站的下行同步，即根据接收模块30接收到的基站发送的前导码，由于其中主前导码携带小区类型信息，辅前导码携带小区/扇区标识信息，结合小区类型信息与小区/扇区标识信息能够确定完整的小区信息，这样就能够实现与基站的下行同步。

在具体的实施过程中，获取模块20还包括第一确定子模块202、获取子模块204以及第二确定子模块206，用于获取模块20根据搜索模块10搜索到的主前导码中携带的信息，获取辅前导码，下面结合图6进行详细描述。

第一确定子模块202，用于根据搜索模块10中主前导码的系统配置信息获取基站的工作模式信息，确定该工作模式中对应的主前导码与辅前导码的发送方式

获取子模块204，用于根据第一确定子模块202确定的所述主前导码与所述辅前导码的发送方式获取辅前导码的位置；

第二确定子模块206，用于根据搜索模块10中主前导码的系统配置信息获取的带宽信息与获取子模块204确定的辅前导码的位置获取辅前导码。

进一步地，在具体的实施过程中，同步模块40还包括获取子模块402及处理子模块404，用于根据接收模块30接收到的基站发送的前导码实现下行同步，下面结合图6进行详细描述。

获取子模块402，用于根据接收模块30中的主前导前导码携带的小区类型信息和辅前导码携带的小区/扇区标识信息确定基站的小区信息；

处理子模块404，用于根据获取子模块402确定的基站的小区信息实现与基站的下行同步。

上述终端通过在固定带宽(如5MHZ)上搜索主前导码，通过主前导码实现时间和频率同步，并获得小区类型和辅前导码的带宽信息，根据主前导码中携带的16m-only工作模式或16m/16e混合工作模式信息，获知主前导码和辅前导码的发送方式，进而确定主前导码和辅前导码的固定间隔，获取辅前导码的位置。

根据主前导码的小区类型信息和辅前导码的小区/扇区标识信息，组合成完整的小区信息。例如，如果小区类型信息是宏小区(macro-cell)，则辅前导码携带的小区/扇区标识信息为macro-cell的Cell ID和Sector ID信息；如果小区类型是中继(Relay)，则辅前导码携带的小区/扇区标识信息为Relay的Cell ID和Sector ID信息；如果小区类型是微小区(femto-cell)，则辅前导码携带的小区/扇区标识信息为femto-cell的Cell ID信息。

方法实施例二

在本实施例中，还提供了一种用于终端与基站的下行同步方法，结合图7进行详细描述该下行同步方法，包括：

步骤S702，终端接收来自基站的前导码，其中，前导码包括携带有小区类型信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；

步骤S704，终端在预设带宽上获取主前导码，这里预设带宽可以是系统的最小带宽，如5MHz；

步骤S706，终端根据获取的主前导码获取辅前导码，并主前导码和辅前导码实现与基站的下行同步。

其中，主前导码还携带有用于区分不同系统配置的系统配置信息，其中系统配置信息包括系统带宽信息与基站的工作模式信息。

在具体实施过程中，主前导码在固定的带宽(即上述预设带宽，可以为5MHz)上发送，这有利于终端快速获取主前导码；而辅前导码在整个系统带宽上发送，占据一个符号的整个带宽，这样有利于信道估计。

针对不同的基站工作模式，主前导码与辅前导码有不同的发送方法。

例如，对于16m-only的系统，一种主前导码与辅前导码的发送方式为：基站将主前导码与辅前导码在超帧中连续的两个符号上发送给终端；另一种主前导码与辅前导码的发送方式为：基站将主前导码与辅前导码在超帧中的不同单位帧上以交替的方式发送给终端，例如主前导码和辅助前导码间隔一个单位帧长。对于16m/16e混合系统，主前导码与辅前导码的发送方式为：基站将主前导码设置在超帧控制头中发送，而辅前导码则复用16e的前导码发送给终端。具体描述参考方法实施例一及附图3a、3b、4、和5。

由以上描述可知，终端根据主前导码中的系统配置信息获知系统带宽信息以及基站的工作模式信息，并确定发送辅前导码的带宽信息，以及确定主前导码与辅前导码的发送方式，进而获知主前导码与辅前导码的固定间隔，获取辅前导码的位置，然后根据确定的带宽信息与辅前导码的位置获取辅前导码。

由此，终端获取了主前导码及辅前导码，根据主前导码携带的小区类型信息以及辅前导码携带的小区/扇区标识信息，确定基站的小区信息，进而实现与基站的下行同步。

综上所述，借助本发明的技术方案，通过将前导码分成携带小区类型信息的主前导码和携带小区/扇区标识信息的辅前导码，并以上述所描述的方式发送给终端，以及终端以相应的方式接收该前导码，解决了现有技术中终端与基站实现下行同步时间的时间过长的问题，以及解决了现有技术中前导码无法满足802.16m系统对小区识别需求的问题，本发明在加快下行同步过程的基础上，实现了对小区标识的较易扩展。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种实现下行同步的方法，其特征在于，包括：

终端接收来自基站的前导码，其中，所述前导码包括携带有小区类型信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；

所述终端在预设带宽上获取所述主前导码；

所述终端根据获取的所述主前导码获取所述辅前导码，并根据所述主前导码和所述辅前导码实现与所述基站的下行同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主前导码还携带有系统配置信息，所述系统配置信息用于区分不同的系统配置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统配置信息进一步包括系统带宽信息和所述基站的工作模式信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端根据获取的所述主前导码获取所述辅前导码具体为：

所述终端根据所述系统配置信息中的所述基站的工作模式信息，确定所述主前导码与所述辅前导码的发送方式，并获取所述辅前导码的位置；并

根据所述系统配置信息中的所述系统带宽信息与所述辅前导码的位置获取所述辅前导码。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主前导码与所述辅前导码的发送方式包括以下之一：

所述基站将所述主前导码与所述辅前导码在超帧中连续的两个符号上发送给所述终端；或

所述基站将所述主前导码与所述辅前导码在超帧中的不同单位帧上以交替的方式发送给所述终端，所述主前导码和所述辅前导码间隔一个单位帧长；或

所述基站将所述主前导码在超帧控制头中发送给终端，以及复用16e前导码作为所述辅前导码并发送给所述终端。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述主前导码和所述辅前导码实现与所述基站的下行同步具体包括：

获取所述主前导码携带的所述小区类型信息；

获取所述辅前导码携带的所述小区/扇区标识信息；

根据获取的所述小区类型信息和所述小区/扇区标识信息确定所述基站的小区信息；

所述终端根据确定的所述基站的小区信息实现与所述基站的下行同步。

7.一种前导码发送方法，其特征在于，包括：

基站设置携带有小区类型信息的主前导码以及携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；

所述基站以预定方式向终端发送包括所述主前导码和所述辅前导码的前导码。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主前导码还携带有系统配置信息，所述系统配置信息用于区分不同的系统配置。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基站以预定方式发送包括所述主前导码和所述辅前导码的前导码具体包括：

在预设带宽上发送所述主前导码；

在所述基站的整个系统带宽上发送所述辅前导码。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主前导码与所述辅前导码的发送方式包括以下之一：

所述基站将所述主前导码与所述辅前导码在超帧中连续的两个符号上发送给所述终端；或

所述基站将所述主前导码与所述辅前导码在超帧中的不同单位帧上以交替的方式发送给所述终端，所述主前导码和所述辅前导码间隔一个单位帧长；或

所述基站将所述主前导码在超帧控制头中发送给终端，以及复用16e前导码作为所述辅前导码并发送给所述终端。

11.一种实现下行同步的终端，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收基站发送的前导码，其中，所述前导码包括携带有小区类型信息的主前导码和携带有小区/扇区标识信息的辅前导码；

搜索模块，用于在预设带宽上搜索所述主前导码；

获取模块，用于根据搜索到的所述主前导码获取所述辅前导码；

同步模块，用于根据所述主前导码和所述辅前导码实现与基站的下行同步。

12.根据权利要求11所述的终端，其特征在于，所述主前导码中还携带有系统配置信息，其中所述系统配置信息包括系统带宽信息和所述基站的工作模式信息，所述获取模块还包括：

第一确定子模块，用于根据所述系统配置信息的所述基站的工作模式信息，确定所述主前导码与所述辅前导码的发送方式；

获取子模块，用于根据所述第一确定子模块确定的所述主前导码与所述辅前导码的发送方式获取所述辅前导码的位置；

第二确定子模块，用于根据所述系统配置信息的所述系统带宽信息与所述辅前导码的位置获取所述辅前导码。

13.根据权利要求11所述的终端，其特征在于，所述同步模块还包括：

获取子模块，用于根据所述主前导码携带的所述小区类型信息和所述辅前导码携带的所述小区/扇区标识信息确定所述基站的小区信息；

处理子模块，用于根据确定的所述基站的小区信息实现与所述基站的下行同步。

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