CN101945071A - 多点协作环境中同步序列的确定、以及同步方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点协作环境中同步序列的确定方法，包括：确定具有零相关窗特性的同步码序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，其中，L、M及Z_CZ之间满足如下关系：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，n为大于等于0的整数，m为正整数；将所述同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。本发明还公开了一种多点协作环境中同步方法，包括：用户终端对接收到的信号进行基于延迟的自相关同步，确定出承载同步序列的信号段；利用用户终端存储的同步序列对承载同步序列的信号段进行互相关运算，互相关运算所确定的信号起始峰值处即为信号承载同步序列的起始位置。本发明同时公开了一种前述方法的装置。本发明改善了UE在小区边缘的同步性能。

Description

多点协作环境中同步序列的确定、以及同步方法与装置

技术领域

本发明涉及下行同步技术，尤其涉及一种长期演进(LTE，Long TermEvolution)系统中多点协作(CoMP，Coordinated Multi-Point)环境中同步序列的确定方法与装置、以及多点协作环境中同步方法与装置。

背景技术

以LTE系统为代表的第三代(3G，Third Generation)演进型系统实现了移动通信在3G之后的一次阶段性变革，更接近了人们对下一代移动通信系统的展望。LTE在很大程度上已具有第四代(4G，Fourth Generation)通信技术特征。目前呼声较高的准4G标准有第三代合作伙伴计划(3GPP，Third GenerationPartnership Project)的LTE和3GPP2的超移动宽带(UMB，Ultra MobileBroadband)，以及电气及电子工程师学会(IEEE，Institute of Electrical andElectronics Engineers)的微波存取全球互通(WiMAX，Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access)。但从目前的形势来看，拥有最多设备厂商和运营商支持的LTE标准已成为4G候选标准中最具竞争力的标准。

由于正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术能够有效地对抗无线多径信道的影响并具有很高的频谱利用率，LTE系统采用OFDM技术作为其物理层下行传输技术。但由于OFDM技术采用了正交子载波，对频率误差非常敏感，因此对频率误差估计算法的性能要求更高。为了确定OFDM解调时快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)窗的位置，避免OFDM符号之间干扰，OFDM系统需要进行符号定时同步，来确定OFDM符号准确的起始位置。因而，设计优良的同步算法和同步序列是保证OFDM系统性能的前提。

同步技术是任何一个通信能够有效工作的前提，同步的性能直接关系到整个通信系统的性能，基于OFDM技术的宽带无线通信系统也不例外。LTE系统由于其代表了移动通信新技术发展的主要方向，已成为高级的国际移动通信系统(IMT-Advanced，International Mobile Telecommunication Advanced)主要的候选技术之一，对其同步问题的研究具有深远的意义。LTE系统物理层下行传输采用的是OFDM技术，蜂窝组网时频率复用因子为1，即同频组网，但由于OFDM每个子载波都可以看成是一个窄带信号，其抗同频干扰的能力很差，因此如何实现频率复用因子为1的全局同频组网是OFDM技术需要解决的问题。

目前3GPP已完成了Rel8LTE系统的标准制定，同时国际电信联盟(ITU，International Telecommunication Union)对下一代移动通信系统的工作逐渐进入更加实质的技术标准化阶段。于是在2008年3月，3GPP通过了关于LTE-Advanced的研究项目，以达到并超过ITU对IMT-Advanced的技术要求为目标，实现LTE后向兼容的LTE-Advanced系统。在LTE-Advanced中将采用大量的新技术，其中CoMP，即为分布式天线技术，将作为LTE-Advanced中提高小区吞吐量尤其是小区边缘吞吐量的重要手段。CoMP是一种分布式天线技术，通过在小区边缘插入大量新的天线站点相互协同工作来解决LTE中小区间同频干扰过大的问题。这些天线站点对用户终端(UE，User Equipment)进行服务时所使用的同步序列如果仍然沿用LTE基站中的ZC序列，则因为天线站点间的距离相比于原来的LTE小区大大缩小，因而此时UE接收到其他天线站点同步序列的干扰将大幅增加，会比较严重的影响同步定时的准确度。而且此时在小区边缘不同小区的天线站点是协同工作的，因而对于处于某一小区内的用户这些天线站点发射的信号功率要足够强以便使该用户正常接收天线站点传输的数据，这样如果这些天线站点同步序列的互相关特性不理想的话，将会直接影响到其覆盖范围内各个UE的同步过程。

因而如果在CoMP环境下仍然沿用LTE的同步方案(同步序列及相应的同步算法)，将会对多小区边缘用户的同步性能带来较大的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多点协作环境中同步序列的确定、以及同步方法与装置，为CoMP中提供更适合的同步序列及同步方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多点协作环境中同步序列的确定方法，包括：

确定具有零相关窗特性的同步码序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，其中，L、M及Z_CZ之间满足如下关系：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，n为大于等于0的整数，m为正整数；以及

将所述同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。

优选地，所述同步码序列具有自相关零区和互相关零区，所述零相关窗的长度Z_CZ为所述自相关零区和互相关零区两者中长度较小的相关窗长度。

优选地，所述同步码序列在所述零相关窗内的相关性为：时延为0时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延绝对值在1与Z_CZ之间时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延为0时，同一个同步码序列的自相关函数为最大值。

优选地，所述零相关窗的长度Z_CZ大于多径信道中的有效径的最大时延。

优选地，m的优选值为6，n的优选值为1。

一种多点协作环境中同步方法，包括：

用户终端对接收到的信号进行基于延迟的自相关同步，确定出承载同步序列的信号段；以及

利用用户终端存储的同步序列对所述承载同步序列的信号段进行互相关运算，所述互相关运算所确定的信号起始峰值处即为信号承载同步序列的起始位置。

优选地，所述自相关同步时，自相关同步运算后的峰值大于设定阈值的信号段为承载同步序列的信号段；

所述设定阈值是通过实际仿真和统计估算来设定的。

一种多点协作环境中同步序列的确定装置，包括：

确定单元，用于确定具有零相关窗特性的同步码序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，其中，L、M及Z_CZ之间满足如下关系：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，n为大于等于0的整数，m为正整数；以及

重排单元，用于将所述确定单元确定的同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。

优选地，所述同步码序列具有自相关零区和互相关零区，所述零相关窗的长度Z_CZ为所述自相关零区和互相关零区两者中长度较小的相关窗长度。

优选地，所述同步码序列在所述零相关窗内的相关性为：时延为0时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延绝对值在1与Z_CZ之间时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延为0时，同一个同步码序列的自相关函数为最大值。

优选地，所述零相关窗的长度Z_CZ大于多径信道中的有效径的最大时延。

优选地，m的优选值为6，n的优选值为1。

一种多点协作环境中同步装置，包括：

自相关同步单元，用于对接收到的信号进行基于延迟的自相关同步，确定出承载同步序列的信号段；

互相关同步单元，用于利用本地存储的同步序列对承载同步序列的信号段进行互相关运算，所确定的信号起始峰值处即为信号承载同步序列的起始位置。

优选地，所述自相关同步单元中还包括：确定模块，用于将自相关同步运算后的峰值大于设定阈值的信号段，确定为承载同步序列的信号段。

本发明为采用CoMP技术的通信系统设计了同步序列，该同步序列中的同步码为二元的零相关窗的同步码，即同步码序列在其相关窗内是自相关的，不同的同步码序列之间是互相关的，本发明的同步码序列更适合CoMP中的终端下行同步。用户终端在进行同步时，对所接收的下行信号，首先进行基于时延的自相关运算，确定承载同步码序列的信号段，即进行粗同步，然后利用自身存储的同步码序列对承载同步码序列的信号段进行互相关运算，精确确定出同步位置，并实现精确的下行同步。本发明的同步序列是通过部分的牺牲自相关特性(自相关的零值特性仅存在于零相关窗内)来得到互相关特性的改善，使得互相关特性同样也出现了零相关的区域，这样便可在多小区环境下，尤其是多小区的小区边缘有效的消除不同小区同步序列之间的相互干扰。本发明大大改善了UE在小区边缘的同步性能。

附图说明

图1为本发明多点协作环境中同步序列的确定方法的流程图；

图2为本发明ZCZ码序列的自相关仿真示意图；

图3为本发明ZCZ码序列的互相关仿真示意图；

图4为本发明同步序列的结构示意图；

图5为本发明多点协作环境中同步方法的流程图；

图6为本发明粗同步延迟自相关算法示意图；

图7为本发明基于延迟自相关的粗同步曲线示意图；

图8为本发明多点协作环境中同步序列的确定装置的组成结构示意图；

图9为本发明多点协作环境中同步装置的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：为采用CoMP技术的通信系统设计了同步序列，该同步序列中的同步码为二元的零相关窗的同步码，即同步码序列在其相关窗内是自相关的，不同的同步码序列之间是互相关的，本发明的同步码序列更适合CoMP中的终端下行同步。用户终端在进行同步时，对所接收的下行信号，首先进行基于时延的自相关运算，确定承载同步码序列的信号段，即进行粗同步，然后利用自身存储的同步码序列对承载同步码序列的信号段进行互相关运算，精确确定出同步位置，并实现精确的下行同步。本发明的同步序列是通过部分的牺牲自相关特性(自相关的零值特性仅存在于零相关窗内)来得到互相关特性的改善，使得互相关特性同样也出现了零相关的区域，这样便可在多小区环境下，尤其是多小区的小区边缘有效的消除不同小区同步序列之间的相互干扰。本发明大大改善了UE在小区边缘的同步性能。本发明方案实现简单且实用。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明多点协作环境中同步序列的确定方法的流程图，如图1所示，本发明多点协作环境中同步序列的确定方法包括：

步骤101：生成CoMP中同步序列。

本发明同步序列选用的是一种二元的零相关区(ZCZ，Zero CorrelationZone)序列。下面给出其精确的数学描述。

如果一个含有M个同步序列的集合

(其中ai是周期为L的序列)的零相关区长度是Z_CZ，那么就叫做一个ZCZ序列集，记为：ZCZ(L，M，Z_CZ)，其中Z_CZ＝min{Z_ACZ，Z_CCZ}，在这里，Z_ACZ和Z_CCZ分别表示M个同步序列的自相关零区以及互相关零区，分别定义为：

$Z_{\mathrm{ACZ}}=\max \{T:R_{a^i}\left(\mathrm{\&tau;}\right)=\mathrm{0,0}\&le;i<M,0<|\mathrm{\&tau;}|\&le;T\}$ (1-1)

$Z_{\mathrm{CCZ}}=\max \{T:R_{a^i,a^j}\left(\mathrm{\&tau;}\right)=\mathrm{0,0}\&le;i\&NotEqual;j<M,|\mathrm{\&tau;}|\&le;T\}$

其中，

表示在时延τ时同步序列的自相关函数，

表示在时延τ时序列aⁱ和a^j的周期互相关函数。

下面详细说明生成该ZCZ序列的细节。

假设Fⁿ表示一个ZCZ码集，其码字个数为M，码长为L，零相关窗长度为Z_CZ，F(L，M，Z_CZ)＝F(2^2n+m+1，2ⁿ⁺¹，2^n+m+1)，L、M及Z_CZ之间的关系为：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，其中，m为正整数，n为大于等于0的整数，即同步序列中至少包括两个同步码序列。

可以得到ZCZ序列在零相关窗内具有理想的相关特性，即：

式子(1-2)的含义是，时延τ为0时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延τ的绝对值在1与Z_CZ之间时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延τ为0时，同一个同步码序列(aⁱ或a^j)的自相关函数为最大值(N)。

开始设n＝0，则基序列为：

$F^0=\left[\begin{array}{cc}{F}_{11}^0& F_{12}^0\\ F_{21}^0& F_{22}^0\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}-X^m& Y^m\\ -\stackrel{\&LeftArrow;}{Y^m}& -\stackrel{\&LeftArrow;}{X^m}\end{array}\right]}_{2\&times;2^{m+1}}---(1-3)$

式中，定义

[X⁰，Y⁰]＝[1，1]；

[X^m，Y^m]＝[X^m-1Y^m-1，(-X^m-1)Y^m-1](1-4)

分别代表序列X^m，Y^m的反转。

由基序列通过迭代方法产生F¹，

$F^1=\left[\begin{array}{cccc}{F}_{11}^1& F_{12}^1& F_{13}^1& F_{14}^1\\ F_{21}^1& F_{22}^1& F_{23}^1& F_{24}^1\\ F_{31}^1& F_{32}^1& F_{33}^1& F_{34}^1\\ F_{41}^1& F_{42}^1& F_{43}^1& F_{44}^1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{F}_{11}^0{F}_{11}^0& F_{12}^0{F}_{12}^0& (-F_{11}^0)F_{11}^0& (-F_{12}^0)F_{12}^0\\ F_{21}^0{F}_{21}^0& F_{22}^0{F}_{22}^0& (-F_{21}^0)F_{21}^0& (-F_{12}^0)F_{22}^0\\ (-F_{11}^0)F_{11}^0& (-F_{12}^0)F_{12}^0& F_{11}^0{F}_{11}^0& F_{12}^0{F}_{12}^0\\ (-F_{21}^0)F_{21}^0& (-F_{22}^0)F_{22}^0& F_{21}^0{F}_{21}^0& F_{22}^0{F}_{22}^0\end{array}\right]---(1-5)$

由此可得到产生Fⁿ的迭代法则，n＞1

$F^n={\left[\begin{array}{cccccc}{F}_{11}^n& ...& F_{1M^{\&prime;}}^n& F_{1(M^{\&prime;}+1)}^n& ...& F_{1\left(2M^{\&prime;}\right)}^n\\ F_{21}^n& ...& F_{2M^{\&prime;}}^n& F_{2(M^{\&prime;}+1)}^n& ...& F_{2\left(2M^{\&prime;}\right)}^n\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ F_{(2M^{\&prime;}-1)1}^n& ...& F_{(2M^{\&prime;}-1)M^{\&prime;}}^n& F_{(2M^{\&prime;}-1)(M^{\&prime;}+1)}^n& ...& F_{(2M^{\&prime;}-1)\left(2M^{\&prime;}\right)}^n\\ F_{\left(2M^{\&prime;}\right)1}^n& ...& F_{\left(2M^{\&prime;}\right)M^{\&prime;}}^n& F_{\left(2M^{\&prime;}\right)(M^{\&prime;}+1)}^n& ...& F_{\left(2M^{\&prime;}\right)\left(2M^{\&prime;}\right)}^n\end{array}\right]}_{M\&times;L}---(1-6)$

其中，

M＝2×M′

$F_{i1}^n=F_{i1}^{n-1}{F}_{i1}^{n-1},...,F_{i{M}^{\&prime;}}^n={F_{i{M}^{\&prime;}}^{n-1}F}_{i{M}^{\&prime;}}^{n-1}$

$F_{i(1+M^{\&prime;})}^n=(-F_{i1}^{n-1})F_{i1}^{n-1},...,F_{i\left(2M^{\&prime;}\right)}^n=(-F_{\mathrm{iM}}^{n-1})F_{\mathrm{iM}}^{n-1}---(1-7)$

$F_{(i+M^{\&prime;})1}^n=F_{i(1+M^{\&prime;})}^n,...,F_{(i+M^{\&prime;})M^{\&prime;}}^n=F_{i\left(2M^{\&prime;}\right)}^n$

$F_{(i+M^{\&prime;})(1+M^{\&prime;})}^n=F_{i1}^n,...,F_{(i+M^{\&prime;})\left(2M^{\&prime;}\right)}^n=F_{i{M}^{\&prime;}}^n$

式中由

反得到。

在CoMP中选取m＝6，n＝1，即码长为512，码组数为4，零相关窗长度为129的ZCZ码作为宽带系统同步码的基础序列。可根据上述ZCZ码的生成原理生成。具体生成过程如下：

由(1-4)式可得，

[X¹，Y¹]＝[X⁰Y⁰，(-X⁰)Y⁰]＝[11-11]；

[X²，Y²]＝[X¹Y¹，(-X¹)Y¹]＝[11-11-1-1-11]；

......

[X⁵，Y⁵]＝[X⁴Y⁴，(-X⁴)Y⁴]

        ＝[11-11-1-1-11-1-11-1-1-1-11-1-11-1111-1-1-11-1-1-1-11，(1-8)

        -1-11-1111-111-11111-1-1-11-1111-1-1-11-1-1-1-11]

[X⁶，Y⁶]＝[X⁵Y⁵，(-X⁵)Y⁵]

        ＝[11-11-1-1-11-1-11-1-1-1-11-1-11-1111-1-1-11-1-1-1-11

        -1-11-1111-111-11111-1-1-11-1111-1-1-11-1-1-1-11，

        -1-11-1111-111-11111-111-11-1-1-1111-11111-1

        -1-11-1111-111-11111-1-1-11-1111-1-1-11-1-1-1-11]

把(1-8)式代入(1-3)式得，

$F^0=\left[\begin{array}{cc}{F}_{11}^0& F_{12}^0\\ F_{21}^0& F_{22}^0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}-X^6& Y^6\\ -\stackrel{\&LeftArrow;}{Y^6}& \stackrel{\&LeftArrow;}{{-X}^6}\end{array}\right]---(1-9)$

这样m＝6，n＝1的ZCZ序列的基序列就产生了。

把(1-9)式代入(1-6)式可得，

$F^1={\left[\begin{array}{cccc}{F}_{11}^1& F_{12}^1& F_{13}^1& F_{14}^1\\ F_{21}^1& F_{22}^1& F_{23}^1& F_{24}^1\\ F_{31}^1& F_{32}^1& F_{33}^1& F_{34}^1\\ F_{41}^1& F_{42}^1& F_{43}^1& F_{44}^1\end{array}\right]}_{4\&times;512}$

$={\left[\begin{array}{cccc}{F}_{11}^0{F}_{11}^0& F_{12}^0{F}_{12}^0& (-F_{11}^0)F_{11}^0& (-F_{12}^0)F_{12}^0\\ F_{21}^0{F}_{21}^0& F_{22}^0{F}_{22}^0& (-F_{21}^0)F_{21}^0& (-F_{22}^0)F_{22}^0\\ (-F_{11}^0)F_{11}^0& (-F_{12}^0)F_{12}^0& F_{11}^0{F}_{11}^0& F_{12}^0{F}_{12}^0\\ (-F_{21}^0)F_{21}^0& (-F_{22}^0)F_{22}^0& F_{22}^0{F}_{21}^0& F_{22}^0{F}_{22}^0\end{array}\right]}_{4\&times;512}---(1-10)$

把(1-5)式代入(1-10)式便可得到所需的码字，如表1所示：

表1

表1中的ZCZ码字表为由以上方法产生的4个码长为512，零相关窗为129的ZCZ码字。以此类推，可以根据需求不同，选择不同的m，n，产生所需的ZCZ码。

图2为本发明ZCZ码序列的自相关仿真示意图，图3为本发明ZCZ码序列的互相关仿真示意图，如图2、图3所示，根据表1中的码字，通过仿真得到该ZCZ序列的周期自相关与互相关特性如图2、图3所示，图2横轴中心区域表示零相关窗，横轴时延为“0”时对应纵轴归一化的功率，两侧非零的功率表示旁峰；图3横轴中心区域表示零相关窗，两侧非零的功率表示旁峰。

步骤102：将前述同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。

图4为本发明同步序列的结构示意图，如图4所示，同步训练序列总长为Q个采样点(不含循环前缀CP)，由零相关区序列ZCZ(512，4，129)组中的一个序列(码长L为512，零相关区Z_CZ长为129)在时域上周期重排一次得到。

从本质上来说，ZCZ序列是通过部分的牺牲自相关特性(即此时自相关的零值特性仅存在于零相关窗内)来得到互相关特性的改善，使得互相关特性同样也出现了零相关的区域。在系统应用中我们可以根据实际的情况综合设计ZCZ序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，从而使零相关窗长大于多径信道中的有效径的最大时延，这样ZCZ序列也同样具有对抗多径信道中不同径码字相互叠加对相关运算结果造成干扰的性能。

图5为本发明多点协作环境中同步方法的流程图，如图5所示，本发明多点协作环境中同步方法包括以下步骤：

步骤501：接收端将接收到的信号做基于延迟自相关的粗同步。

粗同步是将两个重复的ZCZ序列作为两个重复的子块。将接收到的信号在时域做延迟自相关，来获得最初的定时同步。

基于延迟自相关粗同步的时间测度定义为：

$M\left(d\right)=\frac{{\left|P\left(d\right)\right|}^2}{{\left(R\left(d\right)\right)}^2}---(1-11)$

式中，P(d)为延迟自相关函数，R(d)为符号能量，用来对相关函数进行功率归一化。

$P\left(d\right)=\underset{c=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{d+c}^{*}{r}_{d+c+L}---(1-12)$

$R\left(d\right)=\underset{c=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|r_{d+c+L}\right|}^2---(1-13)$

上式中，r为接收信号，d为接收信号的采样时间点的序号。为直观起见，以12个样点的同步码为例，图6为本发明粗同步延迟自相关算法示意图，正确定时位置表示在同步时正好是同步序列的起点，错误定时位置表示在同步时不在同步序列的起点。

由于周期重排的同步序列之前存在一定长度的循环前缀，而在循环前缀中的码字与同步序列尾部的码字相同，因此在做延迟自相关时相应的时间测度会在出现一个相关峰平台(平台的宽度大约为CP的长度)，图7为本发明基于延迟自相关的粗同步曲线示意图，如图7所示，峰值超出设定阈值的信号段即为承载同步序列的信号段，也即确定出同步序列开始的大致位置。假设计算出每一个采样点对应的M(d)，根据设定的判决门限(设定阈值)M₀，如果M₀(d_r)＞M₀时可以认为在d_r时刻检测到了同步序列，判决门限M₀可以通过实际仿真和统计估算来设定。

通过基于延迟自相关的粗同步，能够在不知道小区发送数据帧具体位置的情况下，获得较高的信号捕获率，但由于相关峰平台的存在，无法获得精确的同步定时点，可在此基础上进行精同步，即利用本地同步码与提取的接收信号序列进行互相关从而实现精确同步。

步骤502：接收端做完粗同步后，进行细同步运算。即将接收到的信号与本地同步序列做互相关运算。

基于互相关的同步算法，要求用户能够预先知道本小区的同步码，利用本小区同步码与接收到的信号做互相关。由于ZCZ序列在零相关窗内具有理想的自相关特性，所以只有当接收到的信号用作互相关的序列起始位就是其同步序列的起始位时(即与本地同步码对准时)才会出现自相关的峰值，其他位置做互相关时得到的均为零值，因而利用本小区同步码与提取的接收信号做互相关可以获得精确的定时同步点。

互相关算法的相关函数定义为：

$M\left(d\right)=\frac{{\left|P^{\&prime;}\left(d\right)\right|}^2}{{\left(R\left(d\right)\right)}^2}---(1-14)$

其中，P′(d)为互相关函数，R(d)为符号能量，用来对相关函数进行功率归一化。这里的互相关函数为：

$P^{\&prime;}\left(d\right)=\underset{c=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{d+c}^{*}{s}_c---(1-15)$

$R\left(d\right)=\underset{c=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|r_{d+c+L}\right|}^2---(1-16)$

基于延迟自相关的粗同步确定了细同步的相关搜索范围，通过与本地同步码进行互相关运算，可以得到精确的定时同步点。(1-15)、(1-16)中

表示接收到序列的共轭，s_c表示本地序列。

本发明通为基于零相关窗序列(ZCZ序列)的联合检测算法，与现有LTE下行信道同步方案相比，其优点在于本发明改善了UE在小区边缘的同步性能。

图8为本发明多点协作环境中同步序列的确定装置的组成结构示意图，如图8所示，本发明多点协作环境中同步序列的确定装置包括确定单元80和重排单元81，确定单元80用于确定具有零相关窗特性的同步码序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，其中，L、M及Z_CZ之间满足如下关系：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，n为大于等于0的整数，m为正整数；重排单元81用于将确定单元80确定的同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。所述同步码序列具有自相关零区和互相关零区，所述零相关窗的长度Z_CZ为所述自相关零区和互相关零区两者中长度较小的相关窗长度。所述同步码序列在所述零相关窗内的相关性为：时延为0时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延绝对值在1与Z_CZ之间时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延为0时，同一个同步码序列的自相关函数为最大值。所述同步码序列的长度L大于多径信道中的有效径的最大时延。其中，m的优选值为6，n的优选值为1。

本领域技术人员应当理解，图8所示的多点协作环境中同步序列的确定装置是为实现前述的多点协作环境中同步序列的确定方法而设置的，图中的各处理单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图8所示的装置中各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图9为本发明多点协作环境中同步装置的组成结构示意图，如图9所示，本发明多点协作环境中同步装置包括自相关同步单元90和互相关同步单元91，其中，自相关同步单元90用于对接收到的信号进行基于延迟的自相关同步，确定出承载同步序列的信号段；互相关同步单元91用于利用本地存储的同步序列对承载同步序列的信号段进行互相关运算，所确定的信号起始峰值处即为信号承载同步序列的起始位置。

如图9所示，自相关同步单元90中还包括确定模块92，用于将自相关同步运算后的峰值大于设定阈值的信号段，确定为承载同步序列的信号段。

本领域技术人员应当理解，本领域技术人员应当理解，图9所示的多点协作环境中同步装置是为实现前述的多点协作环境中同步方法而设置的，图中的各处理单元及处理模块的实现功能可参照前述方法的相关描述而理解。图9所示的装置中各单元及各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种多点协作环境中同步序列的确定方法，其特征在于，包括：

确定具有零相关窗特性的同步码序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，其中，L、M及Z_CZ之间满足如下关系：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，n为大于等于0的整数，m为正整数；以及

将所述同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步码序列具有自相关零区和互相关零区，所述零相关窗的长度Z_CZ为所述自相关零区和互相关零区两者中长度较小的相关窗长度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述同步码序列在所述零相关窗内的相关性为：时延为0时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延绝对值在1与Z_CZ之间时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延为0时，同一个同步码序列的自相关函数为最大值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述零相关窗的长度Z_CZ大于多径信道中的有效径的最大时延。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，m的优选值为6，n的优选值为1。

6.一种多点协作环境中同步方法，其特征在于，包括：

用户终端对接收到的信号进行基于延迟的自相关同步，确定出承载同步序列的信号段；以及

利用用户终端存储的同步序列对所述承载同步序列的信号段进行互相关运算，所述互相关运算所确定的信号起始峰值处即为信号承载同步序列的起始位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述自相关同步时，自相关同步运算后的峰值大于设定阈值的信号段为承载同步序列的信号段；

所述设定阈值是通过实际仿真和统计估算来设定的。

8.一种多点协作环境中同步序列的确定装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定具有零相关窗特性的同步码序列的长度L，组数M以及零相关窗的长度Z_CZ，其中，L、M及Z_CZ之间满足如下关系：L＝2^2n+m+1、M＝2ⁿ⁺¹、Z_CZ＝2^n+m+1，n为大于等于0的整数，m为正整数；以及

重排单元，用于将所述确定单元确定的同步码序列在时域内周期重排得到系统的同步序列。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述同步码序列具有自相关零区和互相关零区，所述零相关窗的长度Z_CZ为所述自相关零区和互相关零区两者中长度较小的相关窗长度。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述同步码序列在所述零相关窗内的相关性为：时延为0时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延绝对值在1与Z_CZ之间时，不同的同步码序列之间的周期互相关函数为0；时延为0时，同一个同步码序列的自相关函数为最大值。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述零相关窗的长度Z_CZ大于多径信道中的有效径的最大时延。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，m的优选值为6，n的优选值为1。

13.一种多点协作环境中同步装置，其特征在于，包括：

自相关同步单元，用于对接收到的信号进行基于延迟的自相关同步，确定出承载同步序列的信号段；

互相关同步单元，用于利用本地存储的同步序列对承载同步序列的信号段进行互相关运算，所确定的信号起始峰值处即为信号承载同步序列的起始位置。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述自相关同步单元中还包括：确定模块，用于将自相关同步运算后的峰值大于设定阈值的信号段，确定为承载同步序列的信号段。

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