CN102055701B - 一种同步信道的发送方法及相应的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种同步信道的发送方法及相应的装置，其中方法包括：基站根据不同的系统带宽和发射天线的数目，将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上交错发送。基站在不同的单位帧将同一同步序列结构调制及映射到不同的天线上发送，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整。本发明可通过将同步序列块或同步序列子块在不同天线上发送获取的时空分集增益，防止同步信号在某些路径出现深度衰弱的情况，从而提高系统时频域同步的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及数字通信的时频域同步技术，尤其涉及移动通信系统同步信道的发送方法及相应的装置。
背景技术
作为一种多载波传输模式，正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)通过将一高速传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使系统对多径衰落信道频率选择性的敏感度大大降低；而循环前缀的引入，又进一步增强了系统抗符号间干扰(ISI，Inter-symbolInterference)的能力。除此之外，带宽利用率高、实现简单等特点使OFDM在无线通信领域中的应用越来越广。比如，WLAN系统，基于OFDM多址的802.16e系统，以及802.16e下一代的演进802.16m系统(第四代通信系统)等，都是基于OFDM技术的系统。
不同的基站系统存在不同的系统配置，如不同的系统带宽、不同的多载波模式等等。这些不系统配置将影响同步信道的序列设计。在目前的系统同步信道设计中，针对不同的系统带宽，通常设计不同长度且不同的同步序列，属于不可扩展的同步信道设计。下一代宽带无线接入系统，带宽范围越来越大，如果按照传统的设计方式，会造成同步序列设计非常复杂，终端接入过程非常缓慢。为此，下一代的宽带无线通信系统采用可扩展的同步信道设计，可满足系统带宽扩展的需求。
为了满足下一代宽带无线通信系统高频谱效率及高容量的要求，系统通常采用多输入多输出(MIMO，Multi-InputMulti-Output)等多天线技术。如何将同步序列部署在不同的天线上发送，以获得最佳的分集增益，是目前的宽带无线通信系统需要解决的问题。因此，为满足下一代宽带接入系统采用多天线技术的需求，需要相应地设计同步信道的多天线发送方法及相应的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种同步信道的发送方法及相应的装置，能够充分获得空间分集增益。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种同步信道的发送方法，包括：
基站根据不同的系统带宽和发射天线的数目，将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上交错发送。
进一步地，
该同步序列里有M个相同的同步序列块，发送天线的数目为Nt，基站将M个同步序列块调制及映射在Nt个天线上的前导码子载波集合上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块。
进一步地，
如果M/Nt大于1，则每个天线上发送M/Nt个同步序列块；
如果M/Nt等于1，则每个天线上发送1个同步序列块；
如果M/Nt小于1，则每个天线上发送N个基本序列子块，其中N＝M/Nt*单位同步序列块内的基本序列子块数。
进一步地，该方法还包括：
基站在不同的单位帧将同一同步序列结构调制及映射到不同的天线上发送，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整。
进一步地，
基站将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整，是指在下一个单位帧L+1，将原第一个天线上发送的同步序列调制及映射到第Nt个天线上发送，将原第二个天线上发送的同步序列调制及映射到第一个天线上发送，将原第3个天线上发送的同步序列调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt个天线上发送的同步序列调制及映射到第Nt-1个天线上发送；或者，将原第Nt个天线上发送的同步序列调制及映射到第一个天线上发送，将原第一个天线上发送的同步序列调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt-1个天线上发送的同步序列调制及映射到第Nt个天线上发送。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于基站中的同步信道的发送装置，包括相互连接的同步序列调制映射模块和发送模块，其中：
同步序列调制映射模块，用于根据不同的系统带宽和发送天线的数目，将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上；
发送模块，用于将同步序列调制映射模块调制及映射同步序列的多个天线进行交错发送。
进一步地，该同步序列里有M个相同的同步序列块，发送天线的数目为Nt；
同步序列调制映射模块将M个同步序列块调制及映射在Nt个天线上的前导码子载波集合上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块。
进一步地，
如果M/Nt大于1，则发送模块在每个天线上发送M/Nt个同步序列块；
如果M/Nt等于1，则发送模块在每个天线上发送1个同步序列块；
如果M/Nt小于1，则发送模块在每个天线上发送N个基本序列子块，其中N＝M/Nt*单位同步序列块内的基本序列子块数。
进一步地，还包括与发送模块连接的同步序列映射调整模块，其中：
同步序列映射调整模块，用于将同一同步序列结构的不同的单位帧调制映射到不同的天线上，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整；
发送模块，还用于将同步序列映射调整模块调制及映射的同一同步序列结构的不同的单位帧的多个天线，和/或映射及调整的同步序列结构映射顺序的多个天线进行发送。
进一步地，
同步序列映射调整模块将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整，是指在下一个单位帧L+1，将原第一个天线上发送的同步序列调制及映射到第Nt个天线上发送，将原第二个天线上发送的同步序列调制及映射到第一个天线上发送，将原第3个天线上发送的同步序列调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt个天线上发送的同步序列调制及映射到第Nt-1个天线上发送；或者，将原第Nt个天线上发送的同步序列调制及映射到第一个天线上发送，将原第一个天线上发送的同步序列调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt-1个天线上发送的同步序列调制及映射到第Nt个天线上发送。
本发明提供的同步信道多天线发送方法及装置，可通过将同步序列块或同步序列子块在不同天线上发送获取的时空分集增益，防止同步信号在某些路径出现深度衰弱的情况，从而提高系统时频域同步的可靠性。
附图说明
图1是本发明的同步信道的发送方法实施例的流程图；
图2是本发明实施例在不同系统带宽下单天线的同步序列结构；
图3是本发明实施例在不同系统带宽下2天线的同步序列结构和映射；
图4是本发明实施例在不同系统带宽下4天线的同步序列结构和映射；
图5是本发明实施例在不同系统带宽下8天线的同步序列结构和映射；
图6是本发明实施例的同步序列结构在多个天线上的映射方式随时间改变的方式示意图；
图7是本发明的同步信道的发送装置实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提出的同步信道的发送方法及相应的装置，其发明构思是，根据不同的系统带宽和发送天线的数目，将相应结构的同步序列调制及映射到不同天线上发送，以充分获得空间分集增益；将同一同步序列结构在不同的单位帧调制映射到不同的天线上发送，同步序列结构映射到不同天线上的映射顺序随着单位帧时序的变化而变化，以进一步获得时间、空间分集增益。
以下结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。以下例举的实施例仅仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。
如图1所示，是本发明的同步信道的多天线发送方法实施例的流程，包括如下步骤：
110：基站根据不同的系统带宽和发送天线的数目，将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上发送，以获取充分的空间增益；
图2～图5分别表示了在5M(图2～图5-a)、10M(图2～图5-b)及20M(图2～图5-c)系统带宽下单天线、2天线、4天线以及8天线的同步序列结构和映射。
对于单天线发送，将1个或多个同步序列块调制及映射到单天线的前导码子载波集合上，其中，一个同步序列块由8个连续的基本序列子块P1，P2，...，P8组成。如图2所示，图2(a)是将1个同步序列块调制及映射在5M系统带宽的单天线的前导码子载波集合上。图2(b)是将2个同步序列块调制及映射在10M系统带宽的单天线的前导码子载波集合上，图2(c)是将4个同步序列块调制及映射在20M系统带宽的单天线的前导码子载波集合上。
对于多天线发送，将1个或多个同步序列块或者1个或多个基本序列子块调制映射到不同天线的前导码子载波集合上，如图3至图5所示。
假设同步序列里有M个相同的同步序列块，发送天线的数目为Nt(Nt大于1)，将M个同步序列块调制及映射在Nt个天线上对应子载波上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块，以下几种情况：
如果M/Nt大于1，如图3(c)所示，M/Nt＝4/2＝2，将4个同步序列块调制及映射在2个天线上对应子载波上发送，每个天线上发送2个同步序列块。
如果M/Nt等于1，如图3(b)所示，M/Nt＝2/2＝1，将2个同步序列块调制及映射在2个天线对应的子载波上发送，每个天线上发送1个同步序列块。或者，如图4(c)所示，M/Nt＝4/4＝1，将4个同步序列块调制及映射在4个天线对应的子载波上发送，每个天线上发送1个同步序列块。
如果M/Nt小于1，将1个同步序列块调制及映射到Nt个天线对应的子载波上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块。
如果M/Nt＝1/2，如图3(a)、图4(b)、图5(c)所示，则在每个天线上发送1/2个同步序列块，即4个基本序列子块；如果M/Nt＝1/4，如图4(a)、图5(b)所示，则在每个天线上发送1/4个同步序列块，即2个基本序列子块；如果M/Nt＝1/8，如图5(a)所示，则在每个天线上发送1/8个同步序列块，即1个基本序列子块。
以上将不同结构的同步序列调制及映射到不同天线上发送，是为了获取充分的空间分集增益，且基于可扩展的同步信道设计，能够满足系统带宽扩展的需求。
120：基站将同一同步序列结构的不同的单位帧调制映射到不同的天线上发送，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而变化，以进一步获取时空增益。
在同步序列多天线发送的情况下，如果将同一同步序列结构的不同的单位帧调制及映射到多个天线上发送，并将同步序列块或基本序列子块在多个天线上的映射的顺序随着单位帧的时序变化而变化，能够进一步地获取时间、空间分集增益，防止同步信号在某些路径出现深度衰弱的情况而导致的系统时频域同步可靠性降低。
如图6(a)所示，以5M系统带宽和基站的4发送天线为例，共有4种同步序列结构(S1～S4)分别映射在4个不同的天线(天线1～天线4)上发送。其中，同步序列结构S1在单位帧L上是在天线1上发送，在单位帧(L+1)上是在天线2上发送，在单位帧(L+2)上是在天线3上发送，......，在单位帧(L+i)上是在天线NT上发送，NT＝[(i+1)]ModNt；在此“Mod”为取模运算符。
同步序列结构S2～S4的各单位帧也类似地依次映射在天线1～天线4上发送，只是映射的顺序略有不同，譬如同步序列结构S2在(L+1)帧上是在天线1上发送，在(L+2)帧上是在天线2上发送，......，在L帧上是在天线4上发送。
假设基站含有Nt个发送天线，共有Nt种同步序列结构(S1～SNt)分别映射在不同的Nt个天线上发送。同步序列结构S1在单位帧L上是在天线i上发送，在单位帧(L+1)上是在天线[(i+1)ModNt]上发送，在单位帧(L+2)上是在天线[(i+2)Mod天线数]上发送，依此类推。
如图6(b)以5M系统带宽和基站的4个发送天线为例，共有4种同步序列结构(S1～S4)分别映射在4个不同的天线(天线1～天线4)上发送。单位帧L在天线1上发送的是S1，在天线2上发送的是S2，......，在天线4上发送的是S4。
将同步序列结构(S1～S4)在这4个天线上的映射的顺序随着单位帧的时序变化而变化有方式1、方式2两种方式。在图5(b)所示的方式1中，在下一个单位帧(L+1)同步序列结构到天线的映射产生逆时针循环移动，在天线1上发送的是S2，在天线2上发送的是S3，在天线3上发送的是S4，在天线4上发送的是S1。在图5(b)所示的方式2中，在下一个单位帧(L+1)同步序列结构到天线的映射产生顺时针循环移动，在天线1上发送的是S4，在天线2上发送的是S1，在天线3上发送的是S2，在天线4上发送的是S1。
假设基站含有Nt个发送天线，共有Nt种同步序列结构(S1～SNt)分别映射在Nt个不同的天线上发送。单位帧L，在天线1上发送同步序列结构S1，在天线2上发送S2，......，在天线Nt上发送SNt；若要将同步序列结构(S1～SNt)在这Nt个天线上的映射的顺序随着单位帧的时序进行变化，则下一个单位帧L+1，在天线1上发送S2，......，在天线Nt-1上发送SNt，在天线Nt上发送S1；或者，下一个单位帧L+1，在天线1上发送SNt，在天线2上发送S1，在天线Nt上发送SNt-1。
以上两种变化方式适用于不同系统带宽下的2天线，4天线和8天线的多天线情况，本实施例仅以典型的5M系统4发送天线为例，其它系统带宽和发送天线的情况采用相同的方法，这里不一一类举。
本发明针对上述方法实施例，还相应地提供出用于基站中的同步信道的发送装置实施例，其结构如图7所示，该装置700包括相互连接的同步序列调制映射模块710和发送模块720，其中：
同步序列调制映射模块710，根据不同的系统带宽和发送天线的数目将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上；
对于单天线发送，将1个或多个同步序列块调制及映射到单天线的前导码子载波集合上，其中，一个同步序列块由8个连续的基本序列子块P1，P2，...，P8组成。
对于多天线发送，将1个或多个同步序列块或者1个或多个基本序列子块调制映射到不同天线的前导码子载波集合上。
假设同步序列里有M个相同的同步序列块，发送天线的数目为Nt(Nt大于1)，将M个同步序列块调制及映射在Nt个天线上对应子载波上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块，以下几种情况：
如果M/Nt大于1，则每个天线上发送M/Nt个同步序列块。
如果M/Nt等于1，则每个天线上发送1个同步序列块。
如果M/Nt小于1，则每个天线上发送M/Nt个同步序列块，即每个天线上发送N个基本序列子块，其中N＝M/Nt*单位同步序列块内的基本序列子块数。
发送模块720，用于将同步序列调制映射模块710调制及映射的同步序列的多个天线进行交错发送。
上述装置700还包括与发送模块720连接的同步序列映射调整模块730，其中：
同步序列映射调整模块730，用于将同一同步序列结构的不同的单位帧调制映射到不同的天线上，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整；
发送模块720，还用于将同步序列映射调整模块730调制及映射的同一同步序列结构的不同的单位帧的多个天线，和/或映射及调整的同步序列结构映射顺序的多个天线进行发送。
假设基站含有Nt个发送天线，共有Nt种同步序列结构(S1～SNt)分别映射在不同的Nt个天线上。同步序列结构S1在单位帧L上是在天线i上发送，在单位帧(L+1)上是在天线[(i+1)ModNt]上发送，在单位帧(L+2)上是在天线[(i+2)Mod天线数]上发送，依此类推。
假设基站含有Nt个发送天线，共有Nt种同步序列结构(S1～SNt)分别映射在Nt个不同的天线上发送。单位帧L，在天线1上发送同步序列结构S1，在天线2上发送S2，......，在天线Nt上发送SNt；若要将同步序列结构(S1～SNt)在这Nt个天线上的映射的顺序随着单位帧的时序进行变化，则下一个单位帧L+1，在天线1上发送S2，......，在天线Nt-1上发送SNt，在天线Nt上发送S1；或者，下一个单位帧L+1，在天线1上发送SNt，在天线2上发送S1，在天线Nt上发送SNt-1。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种同步信道的发送方法，包括：
基站根据不同的系统带宽和发射天线的数目，将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上同时交错发送；
所述同步序列里有M个相同的同步序列块，所述发射天线的数目为Nt，所述基站将所述M个同步序列块调制及映射在所述Nt个天线上的前导码子载波集合上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，
如果所述M/Nt大于1，则每个天线上发送M/Nt个同步序列块；
如果M/Nt等于1，则每个天线上发送1个同步序列块；
如果M/Nt小于1，则每个天线上发送N个基本序列子块，其中所述N＝M/Nt*单位同步序列块内的基本序列子块数。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
所述基站在不同的单位帧将同一同步序列结构调制及映射到不同的天线上发送，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述基站将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整，是指在下一个单位帧L+1，将原第一个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第Nt个天线上发送，将原第二个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第一个天线上发送，将原第3个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第Nt-1个天线上发送；或者，将原第Nt个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第一个天线上发送，将原第一个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt-1个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第Nt个天线上发送。
5.一种用于基站中的同步信道的发送装置，包括相互连接的同步序列调制映射模块和发送模块，其中：
所述同步序列调制映射模块，用于根据不同的系统带宽和发送天线的数目，将同步序列中的一个或多个同步序列块或部分同步序列块调制及映射到不同天线上；
所述发送模块，用于将所述同步序列调制映射模块调制及映射同步序列的多个天线进行同时交错发送；
所述同步序列里有M个相同的同步序列块，所述发送天线的数目为Nt；
所述同步序列调制映射模块将M个同步序列块调制及映射在所述Nt个天线上的前导码子载波集合上发送，每个天线上发送M/Nt个同步序列块。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，
如果所述M/Nt大于1，则所述发送模块在每个天线上发送M/Nt个同步序列块；
如果M/Nt等于1，则所述发送模块在每个天线上发送1个同步序列块；
如果M/Nt小于1，则所述发送模块在每个天线上发送N个基本序列子块，其中所述N＝M/Nt*单位同步序列块内的基本序列子块数。
7.按照权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括与所述发送模块连接的同步序列映射调整模块，其中：
所述同步序列映射调整模块，用于在不同的单位帧将同一同步序列结构调制映射到不同的天线上，和/或将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整；
所述发送模块，还用于将所述同步序列映射调整模块在不同单位帧上调制及映射的同一同步序列结构在多个天线上进行发送，和/或根据映射及调整的同步序列结构映射顺序在多个天线进行发送。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述同步序列映射调整模块将不同天线上的同步序列结构映射顺序随着单位帧时序的变化而调整，是指在下一个单位帧L+1，将原第一个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第Nt个天线上发送，将原第二个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第一个天线上发送，将原第3个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第Nt-1个天线上发送；或者，将原第Nt个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第一个天线上发送，将原第一个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第二个天线上发送，直至将原第Nt-1个天线上发送的同步序列结构调制及映射到第Nt个天线上发送。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |