CN102037656A - 检测共享控制信道上发送的时域序列 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于在控制段中发送和接收信令消息的技术。可使用CDM在多个OFDM符号中发送控制段。在接收机处，针对控制段获得接收序列。根据假设已经在控制段中被发送的信令消息来生成时域信令消息。根据信令序列来生成相关序列。在一个设计中，将信令序列划分成多个子序列，其中，用于发送控制段的每个符号周期对应一个子序列。按照由信道抽头时延所确定的量值来对每个子序列进行循环移位。然后，通过连接所有的经过循环移位的子序列来构造相关序列。还可按照多种其它方式来生成相关序列。将接收序列与相关序列进行相关运算以判断是否在控制段中发送了信令消息。

Description

检测共享控制信道上发送的时域序列

技术领域

概括地说，本发明涉及通信，具体地说，涉及用于接收共享控制信道的技术。

背景技术

无线通信系统被广泛地部署以便提供各种类型的通信服务，比如，话音、视频、分组数据、消息服务、广播等。这些无线通信系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持与多个用户进行通信的多址系统。这种多址系统的实例包括：码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统和单载波FDMA系统。

通信系统通常采用各种控制信道来支持前向链路和反向链路上的数据传输。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。例如，终端在反向链路上发送信令来请求在一个或者两个链路上的数据传输，报告信道状况，请求切换到功率更大的基站等。尽管由终端所发送的信令是有益处的，但其也会耗费系统中的开销。

因此，在本领域内需要一种用于在通信系统中高效地发送和接收信令的技术。

发明内容

本文描述了用于在控制段中发送和接收信令消息的技术。使用第一复用方案(例如码分复用(CDM))来在多个符号周期内发送控制段。在传输符号内发送控制段，其中，根据第二复用方案(例如，正交频分复用(OFDM)或单载波频分复用(SC-FDM))来生成这些传输符号。

在接收机处，例如基站处，针对控制段获得接收序列，其中，控制段跨越多个符号周期。根据假设已经在控制段中被发送的信令消息来生成时域信令序列。然后通过多种方式之一，根据信令序列来生成相关序列。对接收序列与相关序列进行相关运算，以判断在控制段中是否发送了信令消息。

在用于生成相关序列的一个设计中，将信令序列划分成多个子序列，其中，用于发送控制段的每一个符号周期对应一个子序列。按照信道抽头时延所确定的量值对每个子序列进行循环移位。然后通过连接所有的经过循环移位的子序列来构造相关序列。如果信道抽头时延超过了传输符号(例如，OFDM符号)的循环前缀长度，则将每个经过循环移位的子序列的一部分置零(zero out)，其中，所置零的部分对应于信道抽头时延中超过循环前缀长度的部分。

在用于生成相关序列的另一设计中，将信令序列划分成多个子序列。然后通过向多个子序列的每一个子序列附加循环前缀来获得第一序列。通过向第一序列附加由信道抽头时延所确定的适当数量的零值来获得第二序列。将第二序列划分成多个第二子序列，并从每一个第二子序列移除循环前缀。然后通过连接所有的移除了循环前缀的第二子序列来生成相关序列。

下面详细描述了本发明的各种方面和特征。

附图说明

图1示出了无线通信系统；

图2示出了基站和终端的方框图。

图3示出了超帧结构。

图4A和4B示出了关于在CDMA控制段中发送信令序列的处理过程。

图5示出了对CDMA控制段的调制和解调。

图6示出了接收序列和所假设的信令序列之间的相关运算。

图7和图8示出了用于在接收序列和所假设的信令序列之间的相关运算的两种设计，其中，所假设的信令序列具有额外的时延扩展。

图9示出了终端的处理单元的方框图。

图10示出了基站的处理单元的方框图。

图11和12示出了用于接收信令消息的过程。

图13和14示出了用于接收信令消息的装置。

具体实施方式

图1示出了无线通信系统100，其包括多个基站110和多个终端120。基站是与终端进行通信的站点。基站还可称为接入点、节点B、演进节点B(eNB)等，且可包括它们的一些或者全部功能。每个基站110为特定的地理区域102提供通信覆盖。根据使用术语“小区”的上下文，术语“小区”可以指的是基站和/或其覆盖区域。为了提高系统容量，可将基站覆盖区域分成多个较小的区域，例如，三个较小的区域104a、104b和104c。每个较小的区域可通过各自基站收发台(BTS)来得到服务。根据使用术语“扇区”的上下文，术语“扇区”可以指的是BTS和/或其覆盖区域。对于扇区化小区，该小区的所有扇区的BTS在该小区的基站内通常是同处一区的。

终端120通常分散在整个系统中，并且每个终端可以是静止的或移动的。终端还称为接入终端、移动站、用户设备、用户单元、站点等，且可包括它们的一些或者全部功能。终端可以是蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线设备、无线调制解调器、手持设备、膝上型计算机等。终端可以在任意给定时刻在前向链路和/或反向链路上与一个或多个基站进行通信或者不与基站进行通信。

对于中心化架构，系统控制器130耦合到基站110并对这些基站进行协调和控制。系统控制器130可以是单个网络实体或网络实体集。对于分布式架构，基站可按需与另一基站进行通信。

本文所述的技术可用于各种通信系统，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA和SC-FDMA系统。CDMA系统采用码分复用(CDM)并使用不同的正交码来发送传输，从而在码域内正交化这些传输。TDMA系统采用时分复用(TDM)并在不同的时隙内发送传输，从而在时域内正交化这些传输。FDMA系统采用频分复用(FDM)并在不同的子载波上发送传输，从而在频域内正交化这些传输。OFDMA采用OFDM，SC-FDMA系统采用SC-FDM。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个正交子载波，子载波还称为音调、频段等。可以用数据来调制每个子载波。一般而言，在频域内使用OFDM来发送调制符号，在时域内使用SC-FDM来发送调制符号。这些技术还可用于采用组合的复用方案的无线通信系统。

为了清楚起见，下面针对一个系统来描述这些技术的某些方面，其中，该系统对数据信道采用OFDM且对共享控制信道采用CDM。这些技术还用于在前向链路以及反向链路上所发送的信令。为了清楚起见，下面针对信令来描述这些技术的某些方面，其中，该信令由终端通过反向链路发往基站。

图2示出了与基站110和终端120相关的设计的方框图，其中，基站110和终端120是图1中的一个基站和一个终端。为了简便起见，在图2中仅示出了用于反向链路上的传输的处理单元。

在终端120处，发射(TX)数据和导频处理器220接收在反向链路上发送的业务数据，根据针对数据选择的编码和调制参数来处理这些数据，并提供数据符号。如本文所使用的，数据符号是针对数据的符号，导频符号是针对导频的符号、信令符号是针对信令或控制信息的符号、零值符号是信号值为零的符号，并且符号通常为复数值。数据、导频和/或信令符号可以是根据诸如PSK、QAM等调制方案的调制符号。导频是发射机和接收机事先都知道的数据。处理器220还处理导频并提供导频符号。TX信令处理器230根据针对信令而选择的编码和调制参数来接收并处理信令信息，并提供信令符号。调制器(MOD)232对数据、导频和信令符号(例如，对于OFDM、SC-FDM、CDM等)进行调制，并提供输出码片。发射机(TMTR)234对输出码片进行处理(例如，模拟转换、放大、滤波和上变频)，并生成反向链路信号，其中，该信号经由天线236来发送。

在基站110处，天线252从终端120接收反向链路信号，并向接收机(RCVR)254提供接收信号。接收机254对接收信号进行处理(例如，滤波、放大、下变频和数字化)，并提供接收采样。解调器(DEMOD)256对接收采样(例如，对于OFDM、SC-FDM、CDM等)进行解调来获得接收符号。解调器256向信道处理器258提供接收导频符号，向接收(RX)数据处理器260提供接收数据符号，并向RX信令处理器270提供接收信令符号。信道处理器258根据接收导频符号来估计从终端120到基站110的无线信道响应，并向处理器260和/或270提供信道估计(例如，信道冲激响应估计、信道增益估计、噪声干扰估计等)。RX数据处理器260对接收数据符号进行处理并为终端120提供解码数据，其中，这种处理与TX数据处理器220所执行的处理互补。RX信令处理器270对接收数据符号进行处理并为终端120提供解码信令，其中，这种处理与TX信令处理器230所执行的处理互补。

控制器240和280分别管理在终端120和基站110处的操作。存储器242和282分别为终端120和基站110存储程序代码和数据。

图3示出了超帧结构300的设计，其可用于系统100中的反向链路。传输时间轴可划分成超帧单元。每个超帧可跨越特定的持续时间，其可以是固定的或可配置的。每个超帧包括M个物理层(PHY)帧，或者简言之，包括帧。每个帧可跨越T个符号周期，其中，M和T可以是任意适当的整数值。

图3还示出了子载波结构。系统带宽还可被划分成多个(K)正交子载波，并将从1到K的索引分配给这些子载波。在频谱成形系统中，仅是全部K个子载波的一个子集用于传输，而其它的子载波作为保护子载波来使系统满足频谱屏蔽条件。为了简便起见，下面的描述假设所有全部K个载波都是可用的。将全部K个子载波分为多个(S)子带，并且每个子带包括L个子载波，其中，S和L可以是任意适当的整数值，例如，K＝S·L。

图3还示出了用于支持反向链路上的信令传输的CDMA控制段的设计。CDMA控制段可占用时间频率资源块，且可支持诸如信道质量指示符信道(CQICH)、请求信道(REQCH)、波束成形反馈信道(BFCH)、子带反馈信道(SFCH)、导频信道(PICH)、接入信道(ACH)等的各种信令/控制信道。在图3所示出的设计中，CDMA控制段在一个子带中涵盖L个子载波，且按照每6个PHY帧为单位来发送该控制段。CDMA控制段在CDMA帧之间跳跃横跨系统带宽(如在图3中所示)，或在L个子载波的固定集上发送该控制段(未在图3中示出)。CDMA帧是用于发送CDMA控制段的帧。通常，可按照任意速率并在任意维度的时间频率块中来发送CDMA控制段。多个终端可共享CDMA控制段，并且一旦有信令要发送时就在该控制段中发送信令。与给每个终端分配专用时间频率资源以用于发送信令相比，这更加高效，尤其是在偶尔发送信令的情况下。

可按照各种方式对在CDMA控制段发送的信令进行处理。在一个设计中，按如下所示对要在给定信令信道上发送的B比特的信令消息M进行处理。可通过将信令消息M映射到编码消息W以编码该消息，其中，W可以是长度为2^B的沃尔什序列。可将2^B个不同的消息值映射到2^B个不同的长度为2^B的沃尔什序列。可使用信道化序列F_C对编码消息W进行重复和信道化，以获得信道化消息V。可根据来自线性反馈移位寄存器(LFSR)的伪随机二进制序列来生成信道化序列F_C。可以用种子值(seed value)来初始化LFSR，其中，种子值取决于诸如信令信道类型、针对用于发送消息的PHY帧的索引、针对目标基站的标识符等各种因素。

可将信道化消息V与其它信道化消息(如果有的话)相加来获得复合序列，其中，可进一步使用加扰序列F_S来加扰复合序列，以获得信令序列。该加扰序列F_S对于目标基站和终端是特定的。从而，这使得终端向目标基站发送信令消息M，并使得目标基站识别终端。如果仅发送了消息M，那么该消息的信令序列Z可以表示为：

Z＝W·F_C·F_S，                        方程(1)

其中，方程(1)中的乘法是按逐个采样进行的。

在一个设计中，将10比特的信令消息M映射到长度为1024的沃尔什序列W，其中，对W重复四次以获得4096个采样。然后使用4096个采样的信道化序列F_C将所重复的沃尔什序列信道化，并进一步使用4096个采样的加扰序列F_S对该沃尔什序列进行加扰，以获得包含4096个采样的信令序列Z。

通常，可按照各种方式来生成针对信令消息M的时域信令段Z。可使用任意编码方案来编码信令消息，其中，映射到沃尔什序列是编码方案的一个例子。信令消息还可以以任意方式被信道化、被加扰和/或被处理。信令消息M和信令序列Z还可具有任意长度。为了清楚起见，下列大部分描述假设信令序列Z包括4096个采样，并在CDMA控制段中发送该序列，其中，CDMA控制段在T＝8个符号周期中涵盖L＝512个子载波。

图4A示出了关于在CDMA控制段中发送时域信令序列Z的处理过程。信令序列Z包括从z₁到z₄₀₉₆的4096个采样，并将Z划分成从Z₁到Z₈的八个子序列，其中，每个子序列Z_m包括512个连续采样，m＝1，…，8。可使用512点的快速傅里叶变换(FFT)将每个子序列Z_m转换到频域以获得相应的包括512个符号的频域子序列A_m。频域序列A包括从a₁到a₄₀₉₆的4096个符号，并可通过连接从A₁到A₈的八个子序列来获得该频域序列A。

图4B示出了频域序列A中的符号与CDMA控制段的示例性映射。在符号周期n中将子序列A₁中的512个符号a₁到a₅₁₂映射到用于CDMA控制段的512个子载波，在符号周期n+1中将子序列A₂中的512个符号a₅₁₃到a₁₀₂₄映射到用于CDMA控制段的512个子载波，依此类推，在符号周期n+7中将子序列A₈中的512个符号a₃₅₈₅到a₄₀₉₆映射到用于CDMA控制段的512个子载波。在符号周期n到n+7的每一个符号周期中将图4B中表示为从s₁(n)到s_K(n+7)的数据符号、导频符号和/或零符号映射到其余K-512个子载波中。将符号周期n中的全部K个符号表示为S₁，将符号周期n+1中的全部K个符号表示为S₂，依此类推，将符号周期n+7中的全部K个符号表示为S₈。

图5示出了针对用于发送CDMA控制段的符号周期的调制和解调。为了清楚起见，下列描述假设针对这些符号周期使用OFDM。

在终端处，使用K点的快速傅里叶反变换(IFFT)将每个符号周期中的全部K个符号S_m转换到时域，以获得包括K个时域码片的有用部分U_m，其中m＝1，…，8。对有用部分U_m的最后N_cp个码片进行复制并将其附加到有用部分的开头，以形成包括N＝K+N_cp个码片的OFDM符号X_m。所重复的部分通常称为循环前缀(CP)或保护间隔，N_cp为循环前缀长度。循环前缀用于防止在具有时延扩展的无线信道中由频率选择性衰落所引起的符号间干扰(ISI)。每个OFDM符号X_m可在一个OFDM符号周期(或者简言之，一个符号周期)内传输，该符号周期等于N＝K+N_cp个码片周期。在一个设计中，K＝2048、N_cp＝128且N＝2176。K、N_cp和N还可以是其它值。

在基站处，在每个符号周期中获得包括N个采样的接收OFDM符号R_m。根据本领域公知的各种技术来估计每个OFDM符号的开头，例如，根据对终端和基站之间的无线信道的信道冲激响应估计。可移除每个接收OFDM符号R_m中的循环前缀，以获得包括K个采样的接收有用部分

对每个接收有用部分

进行K点FFT，以获得针对全部K个子载波的K个接收符号。这K个接收符号包括子序列

后者包括用于CDMA控制段的512个子载波上的512个接收符号。对每个接收符号子序列

进行512点IFFT，以获得包括512个采样的接收子序列Y_m。通过连接从Y₁到Y₈的八个子序列来获得接收序列Y。

基站处理接收序列Y，以确定在CDMA控制段中发送了哪一个信令消息(如果有的话)。基站将接收序列Y与每个可能的信令序列进行相关运算，以判断是否发送了该信令序列。下面描述了接收序列Y与假设的信令序列C之间的相关运算，其中，C是可能的信令序列中的一个。

可对终端和基站之间的无线信道的冲激响应进行估计，例如，根据接收导频符号来估计。信道冲激响应估计包括N_tap个信道抽头，通常N_tap≥1。将每个信道抽头与特定复增益h_i和特定的时延d_i相关联，其中，i＝1，…，N_tap。信道抽头时延d_i可以按码片周期的单位给出。针对N_tap个信道抽头中的每一个，对接收序列Y与假设的信令序列C进行相关运算。将针对所有N_tap个信道抽头的相关结果进行组合，并将该结果用于确定是否在CDMA控制段中发送了信令序列C。

图6示出了针对具有时延d_i的一个信道抽头，接收序列Y与假设的信令序列C之间的相关运算，其中，时延d_i小于或等于循环前缀长度，或者d_i≤N_cp。如上文针对信令序列Z所描述的，将4096个采样的假设的信令序列C划分成八个子序列C₁到C₈。通过获得子序列C_m的后N_i个采样并将这N_i个采样移动到子序列C_m的开头，按照d_i个码片周期对每个子序列C_m进行轮转地或循环地移位。通过信道抽头时延d_i、有用部分中输出码片的数量(K)和每个子序列中采样的数量(L)来确定N_i，或N_i＝L·d_i/K，其中，d_i是按码片周期的单位给出的。例如，如果在具有K＝2048个码片的有用部分中发送具有L＝512个采样的子序列，那么N_i＝512·d_i/2048＝d_i/4。通过连接八个循环移位的子序列来构造相关序列C(d_i)。

按下式对接收序列Y与相关序列C(d_i)进行相关运算：

$Q\left(d_i\right)=\frac{1}{4096}\·{|\underset{l=1}{\overset{4096}{\mathrm{\Σ}}}{c}_l\left(d_i\right)\·y_l|}^2,$ 方程(2)

其中，c_l(d_i)是相关序列C(d_i)的第l个采样，

y_l是接收序列Y中的第l个采样，

Q(d_i)是针对信道抽头时延d_i的相关结果。

如方程(2)所示，通过将相关序列C(d_i)中的每个采样与接收序列Y中的相应采样进行相乘，对横跨这些序列长度的多个乘积进行累加，并计算所累加的结果的平方量值来进行相关运算，从而获得相关结果Q(d_i)。按照方程(2)中所示的采样率对序列C(d_i)和Y进行采样。或者，按照多倍于该采样率的采样率对序列C(d_i)和Y进行过采样，以便提高时间分辨率，且按照子采样时间分辨率(sub-sample time resolution)对这些采样执行相关运算。

按照与不同的信道抽头时延d₁到d_Ntap相对应的不同量值，对假设的信令序列C中的八个子序列C₁到C₈进行循环移位。对于每个信道抽头时延d_i，按照方程(2)中所示来进行相关运算，以获得针对信道抽头时延的相关结果Q(d_i)。如下所描述的，将针对所有N_tap个信道抽头时延的相关结果进行组合，以获得假设的信令序列C的最终相关结果。

图6示出了八个子序列C₁到C₈的循环移位操作，其中，信道抽头时延d_i小于或等于循环前缀长度N_cp。在该情况下，通过每个OFDM符号中的循环前缀来捕获信道抽头的大部分能量。然而，当信道抽头时延d_i大于循环前缀长度N_cp时(这通常称作为额外时延扩展(excess delay spread))，那么循环前缀不能捕获到信道抽头能量中的一些能量。可按照各种方式来处理额外时延扩展。

如图6所示，在用于对额外时延扩展进行相关运算的一个设计中，按照信道抽头时延d_i对八个子序列C₁到C₈中的每一个进行循环移位。对循环移位的子序列和相应的接收子序列Y₁到Y₈进行相关运算。在该设计中，与额外的时延相对应的接收序列Y中的采样在相关运算中表现为干扰。

图7示出了针对接收序列Y和所假设的信令序列C之间的相关运算的另一设计，其中，所假设的信令序列C具有额外的时延扩展。将4096个采样的假设的信令序列C划分成八个子序列C₁到C₈。按照d_i个码片周期(或N_i个采样)对每个子序列C_m进行循环移位，其中，d_i＞N_cp(额外的时延扩展)。对于每个经过循环移位的子序列，前d_i-N_cp个码片周期对应于在循环前缀长度之外的额外时延，并可以被设置为零，从而获得针对前d_i-N_cp个码片周期包括前导零的截短的子序列。每个截短的子序列的置零部分对应于在信道抽头之前所接收的部分，因此主要包括噪声和无用信号。通过连接具有前导零的八个截短的子序列来获得相关序列C′(d_i)。按照方程(2)所示，对相关序列C′(d_i)和接收序列Y进行相关运算。

图8示出了针对接收序列Y和所假设的信令序列C之间相关运算的另一设计，其中，所假设的信令序列C具有额外的时延扩展。将具有4096个采样的所假设的信令序列C划分成八个子序列C₁到C₈。然后，通过复制子序列C_m的后N_cp个码片周期中的N_s个采样且将这N_s个采样附加在子序列的开头，来将循环前缀附加到每个子序列C_m，其中，N_s＝L·N_cp/L。例如，如果子序列包括L＝512个采样且有用部分包括K＝2048个码片，那么N_S＝512·N_cp/2048＝N_cp/4。通过连接具有循环前缀的八个子序列来生成序列C_cp。通过将针对d_i个码片周期的N_i个零附加到序列C_cp的开头并丢弃序列C_cp的后N_i个采样，来构造序列C_Z(d_i)。然后将序列C_Z(d_i)划分成长度为L+N_cp的八个子序列。每个子序列的前N_cp个码片周期中的前N_s个采样对应于循环前缀，并且可移除这前N_s个采样以获得子序列

通过连接八个子序列

到

来获得相关序列C″(d_i)。按照方程(2)中所示，对相关序列C″(d_i)和接收序列Y进行相关运算。

为了清楚起见，下面通过一个简单的例子来描述相关序列的生成，在该例中，信令序列Z包括16个采样，并在CDMA控制段中发送Z，其中，CDMA控制段在T＝2个符号周期中涵盖L＝8个子载波。为了简便起见，按采样周期(而非码片周期)的单位给出循环前缀长度和信道抽头时延。信令序列Z按如下给出：

在该例中，循环前缀长度为N_cp＝2个采样周期，且信道抽头时延为d_i＝3个采样周期，这是具有额外时延扩展的情况。

对于图7中所示的设计，按如下给出d_i＝3的循环移位序列C(d_i)：

如下所示，通过对每个子序列中的前d_i-N_cp＝1个采样进行置零来获得相关序列C′(d_i)：

对于图8所示的设计，按照下式，通过将长度为N_cp＝2的循环前缀附加到每个子序列来获得序列C_cp：

通过将三个零附加到序列C_cp的开头并丢弃序列C_cp的后三个采样，来获得d_i＝3的序列C_Z(d_i)，如下所示：

如下所示，通过移除序列C_Z(d_i)中的每个子序列的前N_cp＝2个采样来获得相关序列C″(d_i)：

可以看出：当d_i≤N_cp，相关序列C′(d_i)与相关序列C″(d_i)相同。对于上面所描述的例子，如果d_i＝1，那么相关序列可表示为：

上面已经描述了用于生成相关序列的多种设计。还可通过其它方式来生成相关序列。例如，在即便对额外的时延扩展不进行置零的前提下，可将图7中的序列C(d_i)直接用作相关序列。

如方程(2)中所示，针对每个信道抽头时延可获得相关结果。在一个设计中，如下所示，将针对所有N_tap个信道抽头时延的相关结果进行组合：

$Q=\frac{1}{N_{\mathrm{tap}}}\&CenterDot;\underset{i=1}{\overset{N_{\mathrm{tap}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}Q\left(d_i\right)={\left|\right|<C,Y>\left|\right|}^2$ 方程(3)

其中，Q是最终相关结果，

<C，Y>表示所假设的信令序列C和接收序列Y之间的相关运算。

在另一设计中，将Q(d_i)与一阈值相比较；如果Q(d_i)大于阈值，则累加Q(d_i)；否则丢弃该Q(d_i)。在另一设计中，最终结果Q等于针对所有N_tap个信道抽头的最大Q(d_i)。还可通过其它方式来获得最终结果Q。按照如下规则，将最终结果Q与阈值Q_th相比较，以判断是否接收到所假设的信令序列C：

如果Q＞Q_th，则声明接收到了信令序列C，

如果Q≤Q_th，则声明没有接收到信令序列C，

其中，Q_th是用于信令检测的阈值。

可选择阈值Q_th来达到虚警(false alarm)的目标概率(P_fa)、漏检(missed detect)的目标概率(P_md)、错误(error)的目标概率(P_err)等。虚警指的是在没有发送任何信息的情况下检测到信令消息。漏检(或擦除(erasure))指的是没能检测到已发送的信令消息。消息错误指的是发送的是一条消息而检测到的是另一条消息。虚警概率适用于所发送的特定消息，例如，在接入信道上发送的接入探测符(probe)。错误概率适用于所发送的具有不同值的消息，例如，在CQI信道上发送的CQI消息。漏检概率适用于两种消息类型。

可选择阈值Q_th，以便当序列C与序列Y没有在时间上对准时，Q＞Q_th的概率小于百分之P，其中，P_fa≤P和/或P_err≤P。接收序列可表示为：

$Y=\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{h}_i\&CenterDot;Z\left(d_i\right)+N$ 方程(4)

其中，h_i是第i个信道抽头，

Z(d_i)是针对第i个信道抽头的延迟了d_i的信令序列Z，

N为信令序列Z所受到的总噪声。

所假设的信令序列C和接收序列Y之间的相关运算可表示为：

$<C,Y>=\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{h}_i\&CenterDot;<C,Z\left(d_i\right)>+<C,N>,$ 方程(5)

所假设的信令序列C是可能的信令序列中的一个，并且可等于或不等于所发送的信令序列Z。如果序列C不等于序列Z和/或与接收序列中的Z(d_i)在时间上没有对准，那么项<C，Z(d_i)>通常较小。项<C，N>表示相关噪声并且可近似为<C，N>＝‖C‖²·σ²，其中，σ²为每抽头噪声方差。根据信道冲激响应估计中的信道抽头能量来估计每抽头噪声方差σ²。根据方程(5)，噪声能量符合具有2R自由度的卡方分布，其中，R是基站处接收天线的数量。可选择阈值Q_th，以便噪声能量不超过当前Q_th的百分之P。P可以表示为：

$P=\frac{X}{N_{\mathrm{hyp}}},$ 方程(6)

其中，X是虚警的期望概率，N_hyp是要检验的假设的数量。N_hyp等于要检验的可能信令序列的数量和每个这种信令序列要被检验的次数。

还可选择阈值Q_th来达到漏检的目标概率。当所假设的信令序列C等于序列Z且与接收序列Y中的Z(d_i)在时间上对准时，方程(5)中的相关运算可表示为：

$<C,Y>=h_1\&CenterDot;<C,Z\left(d_1\right)>+\underset{i\&NotEqual;1}{\mathrm{\&Sigma;}}{h}_i\&CenterDot;<C,Z\left(d_i\right)>+<C,N>$ 方程(7)

方程(7)假设针对具有时延d₁的一个信道抽头执行相关运算。项h₁·<C，Z(d₁)>表示相关运算所捕获的信号部分。求和项包括相关运算没有捕获的信号部分，可能较小且可忽略。漏检概率是在即使相关序列C与接收序列Y中的Z(d_i)在时间上对准的条件下‖<C，Y>‖²仍小于阈值Q_th的概率。等效地，可将漏检概率定义为‖<C，Z(d₁)>‖²小于Q_th-‖<C，N>‖²的概率，其中，根据噪声能量的卡方分布来确定‖<C，N>‖²。

图9示出了与图2中终端120处的TX数据和导频处理器220、TX信令处理器230和调制器232相关的设计的方框图。处理器220包括TX数据处理器920和导频处理器922。处理器920接收要在反向链路上发送的数据，对该数据进行处理(例如，格式化、编码、交织和符号映射)，并向调制器232提供数据符号。处理器922处理导频并向调制器232提供导频符号。

在TX信令处理器230内，编码器932接收要在CDMA控制段中发送的信令消息，并对每一个消息进行编码以获得编码消息。信道器和加扰器934将编码消息与信道化序列相乘，并进一步使用加扰序列来加扰信道化消息，从而获得时域信令序列，例如，如方程(1)中所示的。一般而言，可按照任意方式来处理每条消息以获得信令序列。虽然未在图9中示出，但可将多个信令序列相加或组合，并且同时发送这些信令序列。乘法器936将信道器和加扰器934的输出与增益相乘，并提供输出序列。FFT/DFT单元938对来自乘法器936的序列进行FFT/DFT，并提供相应的频域序列A，例如，如图4A中所示的。

在图9所示的设计中，调制器232进行OFDM调制。在调制器232内，符号与子载波映射器940从处理器920接收数据符号，从处理器922接收导频符号，并且从处理器230接收信令符号。映射器940将数据符号、导频符号、信令符号和零符号映射到每个符号周期内的适当载波，并提供针对每个符号周期内全部K个子载波的K个输出符号。IFFT/IDFT单元942对每个符号周期内的K个输出符号进行K点IFFT/IDFT，并提供针对该符号周期的有用部分。循环前缀插入单元944将循环前缀附加到每个有用部分，并提供相应的OFDM符号。调制器232还可针对其它复用方案(例如，SC-FDM、CDM等)进行调制。

图10示出了与图2中基站110处的解调器256和RX信令处理器270相关的设计的方框图。在解调器256中，循环前缀移除单元1012接收来自接收机254的采样，移除每个接收OFDM符号中的循环前缀，并提供相应的有用部分。FFT/DFT单元1014对每个有用部分的K个采样进行K点FFT/DFT，并提供K个接收符号。符号与子载波解映射器1016获得针对每个符号周期内全部K个子载波的K个接收符号，向信道处理器258提供接收导频符号，向RX数据处理器260提供接收数据符号，并向RX信令处理器270提供接收信令符号。信道估计器258根据接收导频符号来导出信道冲激响应估计，并向处理器260和270提供信道抽头。RX数据处理器260对接收数据符号进行处理(例如，符号解映射、解交织和解码)，并提供解码数据。

在RX信令处理器270内，IFFT/IDFT单元1022对每个符号周期内的L个接收信令符号

进行IFFT/IDFT，并提供相应的包括L个采样的子序列Y_m，例如，如在图5中所示出的。对于每个所假设的信令消息，相关序列生成器1024生成针对N_tap个信道抽头时延中的每一个的相关序列，例如，如在图6、7或8中所示出的。对于每个所假设的信令消息，相关器1026执行以下操作：针对每一个抽头时延，在接收序列和相关序列之间进行相关运算，例如，在方程(2)中所示出的；针对所有N_tap个信道抽头时延，对相关结果进行组合，如方程(3)中所示出的；并提供针对所假设的信令消息的最终相关结果Q。检测器1028接收针对不同的所假设的信令消息的最终相关结果，并判断是否接收到这些信令消息中的任一个。检测器1028将针对每个所假设的信令消息的最终相关结果Q与阈值Q_th相比较，并根据比较结果来判断是否发送了该信令消息。检测器1028还根据噪声和干扰估计和/或其它信息来确定阈值。单元1030对每个所检测的信令序列进行解扰、解信道化和解码，并提供相应的解码消息。

图11示出了用于接收信令消息的过程1100的设计。针对跨越多个符号周期的控制段获得接收序列(方框1110)。接收序列包括在针对一个信令消息的多个OFDM符号中发送的时域信令序列。对接收序列进行相关运算以判断是否在控制段中发送了信令消息(方框1120)。

图12示出了图11中方框1110和1120的设计。对于方框1110，在用于发送控制段的多个符号周期中接收多个传输符号(例如，OFDM符号)(方框1212)。使用第一复用方案(例如，CDM)来发送控制段，并根据第二复用方案(例如，OFDM)来生成传输符号。从每个接收传输符号移除循环前缀来获得接收有用部分，其中，可对接收有用部分进行转换以得到针对全部K个子载波的接收符号。在每个符号周期中从用于控制段的子载波集中获得接收符号集(方框1214)。对每个符号周期中的接收符号集进行转换以获得针对该符号周期的接收子序列(方框1216)。根据(例如，通过连接)针对多个符号周期获得的多个接收子序列来构造接收序列(方框1218)。

对于方框1120，根据所检测的信令消息来生成信令序列，例如，通过将信令消息映射到编码消息(例如，沃尔什序列)并对编码消息进行处理(例如，信道化和加扰)以获得信令序列(方框1222)。按照多种方式之一，根据信令序列来生成相关序列(方框1224)。然后，对接收序列和相关序列进行相关运算，以判断是否在控制段中发送了信令消息(方框1226)。

在与方框1224中用于生成相关序列相关的一个设计中，将信令序列划分成多个子序列，用于发送控制段的多个符号周期中的每一个符号周期对应一个子序列。对每个子序列进行循环移位，例如，按照由信道抽头时延所确定的量值进行移位。然后，根据(例如，通过连接)多个经过循环移位的子序列来构造相关序列。如图7中所示出的，如果信道抽头时延超过循环前缀长度，则将每个循环移位子序列的一部分置零，其中，该部分对应于信道抽头时延中超过循环前缀长度的部分。

在与方框1224中用于生成相关序列相关的另一设计中，将信令序列划分成多个子序列，用于发送控制段的每一个符号周期对应一个子序列。通过向多个子序列中的每一个子序列附加循环前缀来得到第一序列。通过向第一序列附加至少一个零值来得到第二序列，其中，零值的数目取决于信道抽头时延。将第二序列划分成多个第二子序列，其中每一个符号周期对应一个第二子序列。从每个第二子序列移除循环前缀。然后根据(例如，通过连接)多个移除了循环前缀的第二子序列来生成相关序列，例如，如图8中所示出的。

对于方框1226，获得接收序列和相关序列之间的相关运算的相关结果。针对至少一个信道抽头的每一个信道抽头进行相关运算，并根据针对所有信道抽头的相关结果来获得最终相关结果。将最终相关结果与阈值进行比较，其中，根据所估计的噪声能量来确定该阈值。根据最终相关结果和阈值之间的比较结果来判断是否在控制段中发送了信令消息。

针对不同的可能信令消息进行相关运算，其中，可能已经在控制段中发送了这些消息。可按照上面针对图11和12所描述的来执行对于每个可能信令消息的处理过程。

图13示出了与用于接收信令消息的装置1300相关的设计。装置1300包括：用于针对跨越多个符号周期的控制段来获得接收序列的单元(模块1310)；用于对接收序列进行相关运算以判断是否在控制段中发送了信令消息的单元(模块1320)。模块1310和1320包括处理器、电子设备、硬件设备、电子部件、逻辑电路、存储器等，或它们的任意组合。

图14示出了与图13中的模块1310和1320相关的设计。模块1310包括：用于在针对控制段的多个符号周期内接收多个传输符号(例如，OFDM符号)的单元(模块1412)；用于在每个符号周期中从用于控制段的子载波集中获得接收符号集的单元(模块1414)；用于对每个符号周期内的接收符号集进行转换以获得针对该符号周期的接收子序列的单元(方框1416)；用于根据在多个符号周期获得的多个接收子序列来构造接收序列的单元(模块1418)。模块1320包括：用于根据所检测的信令消息来生成信令序列的单元(模块1422)；用于根据信令序列来生成相关序列的单元(模块1424)；用于对接收序列和相关序列进行相关运算以判断是否在控制段中发送了信令消息的单元(模块1426)。模块1412到1426可包括处理器、电子设备、硬件设备、电子部件、逻辑电路、存储器等，或它们的任意组合。

本文所述的技术可通过各种方法来实现。例如，这些技术可实现在硬件、固件、软件或其组合中。对于硬件实现，可在专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、设计用于执行本文所述功能的其它电子单元，或它们的组合的一个或多个内来实现位于一个实体处(例如，终端或基站)的处理单元。

对于固件和/或软件实现，可使用执行本文所述功能的模块(例如，过程模块、函数模块等)来实现这些技术。固件和/或软件代码可存储在存储器(例如，图2中的存储器242或282)中并由处理器(例如，处理器240或280)来执行。存储器可实现在处理器内部或在处理器的外部。

对本发明的以上描述使得本领域的任何技术人员能够制造或使用本发明。对于本领域的技术人员来说，对于本发明的各种改变是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神或保护范围的前提下，本文所定义的总体原理可适用于其它变体。因而，本发明并不旨在限制于本文所述的例子，而是达到与本文所公开的原理和新颖性特征的最广泛一致性。

Claims (29)

1.一种装置，包括：

处理器，用于：

针对跨越多个符号周期的控制段获得接收序列；

对所述接收序列执行相关运算，以判断是否在所述控制段中发送了信令消息；

存储器，耦合到所述处理器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器用于：

根据所述信令消息来生成信令序列；

根据所述信令序列来生成相关序列；

对所述接收序列和所述相关序列执行相关运算，以判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述处理器用于：

将所述信令序列划分成多个子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个子序列；

对所述多个子序列的每一个子序列进行循环移位；

根据多个经过循环移位的子序列来构造所述相关序列。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述处理器用于：

按照由信道抽头时延所确定的量值来对所述多个子序列的每一个子序列进行循环移位。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述处理器用于：

对每个经过循环移位的子序列的一部分进行置零，所置零的部分对应于所述信道抽头时延中超过循环前缀长度的部分。

6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述处理器用于：

将所述信令序列划分成多个子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个子序列；

通过向所述多个子序列的每一个子序列附加循环前缀来获得第一序列；

通过向所述第一序列附加至少一个零值来获得第二序列；

根据所述第二子序列来生成所述相关序列。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，根据信道抽头时延来确定被附加到所述第一序列的零值的数目。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述处理器用于：

将所述第二序列划分成多个第二子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个第二子序列；

从所述多个第二子序列的每一个第二子序列移除循环前缀；

根据多个移除了所述循环前缀的第二子序列来生成所述相关序列。

9.根据权利要求2所述的装置，其中，所述处理器用于：

针对所述接收序列和所述相关序列之间的相关运算获得相关结果；

将所述相关结果与阈值进行比较；

根据所述相关结果与所述阈值之间的比较结果来判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述处理器用于：

根据所估计的噪声能量来确定所述阈值。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器用于：

针对至少一个信道抽头的每一个信道抽头对所述接收序列执行相关运算；

根据针对所述至少一个信道抽头的至少一个相关结果来获得最终相关结果；

根据所述最终相关结果来判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，使用第一复用方案在根据第二复用方案所生成的多个传输符号中发送所述控制段。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，使用码分复用(CDM)在所述多个符号周期内发送的多个正交频分复用(OFDM)符号中发送所述控制段。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器用于：

在所述多个符号周期内接收多个正交频分复用(OFDM)符号；

从所述多个OFDM符号的每一个OFDM符号移除循环前缀；

根据多个移除了所述循环前缀的OFDM符号来获得所述接收序列。

15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器用于：

在所述多个符号周期的每一个符号周期中从用于所述控制段的子载波集中获得接收符号集；

在每个符号周期中对所述接收符号集进行转换，以便获得针对所述符号周期的子序列；

根据针对所述多个符号周期所获得的多个子序列来构造所述接收序列。

16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器用于：

将所述信令消息映射成编码消息；

对所述编码消息进行处理以获得信令序列；

根据所述信令序列对所述接收序列执行相关运算。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述处理器用于：

根据所述信令消息从多个沃尔什序列中选择一个沃尔什序列；

将所选择的沃尔什序列提供作为所述编码消息。

18.一种装置，包括：

处理器，用于：

获得接收序列，所述接收序列包括在多个正交频分复用(OFDM)符号中发送的时域序列；

对所述接收序列执行相关运算，以便检测通过所述时域序列发送的信令消息；

存储器，耦合到所述处理器。

19.一种方法，包括以下步骤：

针对跨越多个符号周期的控制段获得接收序列；

对所述接收序列执行相关运算，以判断是否在所述控制段中发送了信令消息。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：

根据所述信令消息来生成信令序列；

将所述信令序列划分成多个子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个子序列；

对所述多个子序列的每一个子序列进行循环移位；

根据多个经过循环移位的子序列来构造相关序列；

其中，执行相关运算的步骤包括：对所述接收序列和所述相关序列执行相关运算，以判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，进行循环移位的步骤包括：按照由信道抽头时延所确定的量值对所述多个子序列的每一个子序列进行循环移位。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括以下步骤：

对每个经过循环移位的子序列的一部分进行置零，所置零的部分对应于所述信道抽头时延中超过循环前缀长度的部分。

23.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：

根据所述信令消息来生成信令序列；

将所述信令序列划分成多个子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个子序列；

通过向所述多个子序列的每一个子序列附加循环前缀来获得第一序列；

通过向所述第一序列附加至少一个零值来获得第二序列；

将所述第二序列划分成多个第二子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个第二子序列；

从所述多个第二子序列的每一个第二子序列移除循环前缀；

根据多个移除了所述循环前缀的第二子序列来生成相关序列；

其中，执行相关运算的步骤包括：对所述接收序列和所述相关序列执行相关运算，以判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息。

24.一种装置，包括：

接收序列获得单元，用于针对跨越多个符号周期的控制段获得接收序列；

相关运算执行单元，用于对所述接收序列执行相关运算以判断是否在所述控制段中发送了信令消息。

25.根据权利要求24所述的装置，还包括：

信令序列生成单元，用于根据所述信令消息来生成信令序列；

信令序列划分单元，用于将所述信令序列划分成多个子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个子序列；

循环移位单元，用于对所述多个子序列的每一个子序列进行循环移位；

相关序列构造单元，用于根据多个经过循环移位的子序列来构造相关序列；

其中，所述相关运算执行单元包括：用于对所述接收序列和所述相关序列执行相关运算以判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息的单元。

26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述循环移位单元包括：

用于按照由信道抽头时延所确定的量值对所述多个子序列的每一个子序列进行循环移位的单元。

27.根据权利要求26所述的装置，还包括：

置零单元，用于对每个经过循环移位的子序列的一部分进行置零，其中，所置零的部分对应于所述信道抽头时延中超过循环前缀长度的部分。

28.根据权利要求24所述的装置，还包括：

信令序列生成单元，用于根据所述信令消息来生成信令序列；

信令序列划分单元，用于将所述信令序列划分成多个子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个子序列；

第一序列获得单元，用于通过向所述多个子序列的每一个子序列附加循环前缀来获得第一序列；

第二序列获得单元，用于通过向所述第一序列附加至少一个零值来获得第二序列；

第二序列划分单元，用于将所述第二序列划分成多个第二子序列，其中，所述多个符号周期的每一个符号周期对应一个第二子序列；

循环前缀移除单元，用于从所述多个第二子序列的每一个第二子序列移除循环前缀；

相关序列生成单元，用于根据多个移除了所述循环前缀的第二子序列来生成相关序列；

其中，所述相关运算执行单元包括：用于对所述接收序列和所述相关序列执行相关运算以判断是否在所述控制段中发送了所述信令消息的单元。

29.一种存储有指令的计算机可读介质，包括：

第一指令集，用于针对跨越多个符号周期的控制段来获得接收序列；

第二指令集，用于对所述接收序列执行相关运算以判断是否在所述控制段中发送了信令消息。

Images