CN104935542A - 用于实现设备发现的发现信号的构造方法、检测方法及其相应的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出了具有发现前导的发现信号的构造方法、检测方法以及相应的装置。该发现信号的构造方法包括，将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分；将第一符号向量中的每个符号分别映射到用于传输发现消息的频率资源上等间隔的多个子载波中的对应子载波，并将其他子载波置零，得到长度等于频率资源上子载波总数的第一补零符号向量；将第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换IDFT，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及从第二符号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀CP，并且映射到所述第一部分，作为发现前导。在一些实施例中，由第一个符号划分得到的第二部分可用于传送数据或控制信息。

Description

用于实现设备发现的发现信号的构造方法、检测方法及其相应的装置

技术领域

本发明的实施例涉及无线通信中的设备发现，更具体地，涉及设备到设备通信中用于实现设备发现的发现信号的构造方法、检测方法及其对应的装置。 

背景技术

第三代合作伙伴项目(3GPP)在R8版本中引入了长期演进(LTE)无线通信标准。LTE是用于移动数据传输的技术，其目标包括增加数据传输速率并且减少时延。在3GPPR10版本中引入了其更新版本LTE-高级(LTE-A)，以满足对第四代无线通信系统的要求。 

在LTE-A的标准继续演进过程中，提出了设备-到-设备(D2D)通信的概念。在3GPP文档RP-110706，“On the need for a3GPP study on LTE device-to-device discovery and communication”中给出了这种概念的一个示例。D2D能够被用于提高资源利用效率，用于降低在基站(例如，NodeB，eNB)和用户设备(UE)处的功率消耗，以及用于分流蜂窝网络中的业务。D2D通信中使用相对于传统蜂窝通信更低的发射功率，从而有助于降低蜂窝中的干扰。D2D也使得在未来的蜂窝网络中能够提供新的业务类型，例如基于近距离的应用或者服务，诸如近距离的广告应用以及公共安全服务。 

当系统中有大量的设备能够执行D2D操作，则如果仅仅依赖于基站来集中控制设备的配对、以及配对设备的资源分配，将极大地增加系统的信令开销。另外，当设备最初并没有明确的期望配对设备时，其可能希望知道所有可能的潜在配对设备，这种情况下，如果依赖于基站提供这种潜在配对设备的信息，将需要基站具有精确 的位置信息，而该信息往往是基站不能得到的。因此，从这些方面来讲，使能够D2D通信的设备自动地进行设备发现，即检测周围潜在配对设备的存在，是一个值得期望的特征。 

为了便于设备的互相发现，在3GPP中引入了发现信道的概念。在该发现信道上，一些设备发送特定的信号，而其他设备侦听／检测该特定信号，从而基于这种检测能够获知周围发送设备的存在。在本发明中，在发现信道上传送的特定信号被称为发现信号，其中包括发现消息。 

在3GPP RAN1#76会议上，对于D2D发现消息之前是否需要设置发现前导进行了讨论。发现前导的可能用途包括时间／频率同步的精细调节，辅助信道估计以用于发现消息的解码／检测，以及自动增益控制(AGC)设置等。鉴于以下原因，发明人认为D2D发现消息之前确实需要有发现前导。对于发现接收方(即，接收／检测发现信号的一方)，所接收的发现信号功率随子帧动态变化，因为在不同发现子帧(即，用于传输发现信号的子帧)中的发现信号通常来自不同的发现发送方(即，发送发现信号的一方)，而这些不同的发现发送方可能位于不同的位置。例如如图1所示，在第N子帧，发现接收方从附近的发现发送方，即TX1，接收信号，而在第N+1子帧，接收信号来自远处的发送方，即TX2。由于不同发送方通常使用同样的发射功率，因此在这两个子帧上的接收信号功率将具有如图所示的显著差别。在这种情况下，AGC模块应该正确工作，从而将接收信号功率调整到一个目标范围之内，以方便后续由AGC执行的量化操作，否则，将导致严重的量化误差或者削波失真。该AGC操作应该基于某些训练信号。在训练过程中接收信号被递增或递减地调整，从而达到目标范围。 

现有技术中，尚为涉及如何设计该训练信号。本发明目标在于提供有效的方案，在发现消息之前构造发现前导，提供AGC操作所需要的训练信号和／或用以随后的发现信息的检测。 

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号构造方法，其中所述发现信号包括发现前导，所述方法包括：将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分；将第一符号向量中的每个符号分别映射到用于传输发现消息的频率资源上的多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第一补零符号向量；将所述第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换(IDFT)，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及从所述第二符号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀(CP)，并且映射到所述第一部分以作为所述发现前导。 

根据本发明的一个实施例，该方法中第一符号向量是经离散傅里叶变换(DFT)的调制符号向量。 

根据本发明的又一个实施例，该方法中第一符号向量是数据符号向量，并且所述方法进一步包括：将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分和所述发现子帧中随后的其他符号一起用于传输所述发现消息。该实施例方法生成的发现信号的结构在本发明中被称为第一结构。 

根据本发明的另一个实施例，该方法中第一符号向量是前导序列向量，并且所述方法进一步包括：将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分提供控制信息，以检测在所述发现子帧中随后的其他符号中传输的发现消息。根据本发明的一个实施例，第一符号向量是从多个预定的符号序列中选取的一个符号序列，并且所述符号序列的索引提供所述控制信息。该实施例方法生成的发现信号的结构也属于第一结构 

根据本发明的另一个实施例，该方法中第一符号向量是前导序列向量，并且所述方法进一步包括：将不同于所述第一符号向量的第三符号向量映射到用于传输所述发现消息的所述频率资源上的所 述多个子载波中的所述对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的所述其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上所述子载波总数的第二补零符号向量；将所述第二补零符号向量进行IDFT，生成由两个重复部分构成的第四符号向量；以及从所述第四符号向量中取出一个重复部分，添加CP，然后映射到所述第二部分，用于构成所述发现消息的一部分或者用于提供检测所述发现消息的控制信息。该实施例方法生成的发现信号的结构在本发明中被称为第二结构。 

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号检测方法，其中所述发现信号根据本发明第一方面的实施例的方法所构造，所述发现信号检测方法包括：利用所述发现前导的时间采样进行测量，以获得包括第一接收信号平均功率的第一测量结果；以及利用所述第一测量结果来设置自动增益控制AGC，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

根据本发明的一个实施例，该方法中所述发现信号具有根据本发明第一方面的实施例方法构造的第一结构，所述检测方法进一步包括：检测所述发现子帧的第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述发现子帧的其他符号中传输的所述发现消息。 

根据本发明的另一个实施例，该方法中所述发现信号具有根据本发明第一方面的实施例方法构造的第二结构，所述检测方法进一步包括：利用所述发现前导的所述CP的时间采样进行测量，以获得包括第二接收信号平均功率的第二测量结果；利用所述第二测量的结果来设置自动增益控制AGC，以检测所述发现前导；检测所述发现前导，并且基于所述检测来获得第二控制信息，以检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

根据本发明的又一个实施例，该检测方法中所述发现信号具有 根据本发明第一方面的实施例构造的第二结构，所述方法进一步包括：检测所述发现子帧的所述第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述子帧的其他符号中传输的发现消息。 

根据本发明的又一个实施例，该检测方法还包括当所述第一测量结果不足以设置所述AGC时，利用在所述第二部分中的半长的数据／控制符号进一步测量，得到更新的第一测量结果，以用于设置所述AGC。 

根据本发明的进一步的实施例，该检测方法还包括利用所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息；其中利用序列相关的方法检测所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，当所述序列相关所得到的最大相关峰值大于第一阈值，和／或所述最大相关峰和第二大相关峰值之间的差值超过第二阈值时，确定所述序列相关获得的所述控制信息是可用的；以及当在所述发现前导和／或所述第二部分获得的所述第二控制信息和／或第一控制信息可用时，利用所述第二控制信息和／或第一控制信息对所述发现子帧中的所述发现消息进行检测；否则，忽略所述控制信息，对所述发现子帧中的所述发现消息进行盲检测。 

根据本发明的再一个方面，提供一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号构造装置，其中所述发现信号包括发现前导，所述装置包括：第一符号划分单元，用于将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分；第一频域映射单元，用于将第一符号向量中的每个符号分别映射到用于传输发现消息的频率资源上的多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第一补零符号向量；第一离散傅里叶反变换IDFT单元，用于将所述第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换IDFT，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及第一时域映射单元，用于从所述第二符 号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀CP，并且映射到所述第一部分以作为所述发现前导。 

根据本发明的一个实施例，其中第一符号向量是经离散傅里叶变换DFT的调制符号向量。 

根据本发明的又一个实施例，第一符号向量是数据符号向量，并且所述装置进一步包括：第二时域映射单元，用于将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分和所述发现子帧中随后的其他符号一起用于传输所述发现消息。 

根据本发明的另一个实施例，其中所述第一符号向量是前导序列向量，并且所述装置进一步包括：第二时域映射单元，用于将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分提供控制信息，以检测在所述发现子帧中随后的其他符号中传输的发现消息。在进一步的实施例中，第一符号向量是从多个预定的符号序列中选取的一个符号序列，并且所述符号序列的索引提供所述控制信息。 

根据本发明的一个实施例，其中所述第一符号向量是前导序列向量，并且所述装置进一步包括：第二频域映射单元，用于将不同于所述第一符号向量的第三符号向量映射到在用于传输所述发现消息的频率资源上的所述多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的所述其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第二补零符号向量；第二IDFT单元，用于将所述第二补零符号向量进行IDFT，生成由两个重复部分构成的第四符号向量；以及第三时域映射单元，用于从所述第四符号向量中取出一个重复部分，添加CP，然后映射到所述第二部分，用于构成发现消息的一部分或者用于提供检测发现消息的控制信息。 

根据本发明的又一个方面，提供一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号检测装置，其中所述发现信号根据本发明第一方面的实施例方法所构造，所述发现信号具有所述第一结构或者第二 结构，所述发现信号检测装置包括：第一测量单元，用于利用所述发现前导的时间采样进行测量，以获得包括第一接收信号平均功率的第一测量结果；以及；第一自动增益控制AGC设置单元，用于利用所述第一测量结果设置自动增益控制AGC，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

根据本发明的一个实施例，其中所述发现信号具有根据本发明第一方面的实施例方法构造的第一结构，所述装置进一步包括：第一检测单元，用于检测所述发现子帧的第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述发现子帧的其他符号中传输的所述发现消息。 

根据本发明的另一个实施例，其中所述发现信号具有根据本发明第一方面的实施例方法构造的第二结构，所述装置进一步包括：第二测量单元，利用所述发现前导的所述CP的时间采样进行测量，以获得包括第二接收信号平均功率的第二测量结果；第二AGC设置单元，利用所述第二测量的结果设置自动增益控制AGC，以检测所述发现前导；以及第二检测单元，用于检测所述发现前导，并且基于所述检测来获得第二控制信息，以检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

根据本发明的进一步的实施例，其中所述发现信号具有根据本发明第一方面的实施例方法构造的第二结构，该装置进一步包括：第一检测单元，检测所述发现子帧的所述第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述子帧的其他符号中传输的发现消息。 

根据本发明的又一个实施例，其中所述第一测量单元进一步用于：当所述第一测量结果不足以设置所述AGC时，利用在所述第二部分中的半长的数据／控制符号进一步测量，得到更新的第一测量结果，以用于设置所述AGC。 

根据本发明的再一个实施例，该装置进一步包括用于利用所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，以检测同一子帧 中随后传输的发现消息和／或控制信息的单元，所述单元包括：相关单元，用于利用序列相关的方法检测所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，以及当所述序列相关所得到的最大相关峰值大于第一阈值，和／或所述最大相关峰值和第二大相关峰值之间的差值超过第二阈值时，确定所述序列相关获得的所述控制信息是可用的；以及第三检测单元，用于当在所述发现前导和／或所述第二部分获得的所述第二控制信息和／或第一控制信息可用时，利用所述第二控制信息和／或第一控制信息对所述发现子帧中的所述发现消息进行检测；否则，忽略所述控制信息，对所述发现子帧中的所述发现消息进行盲检测。 

附图说明

图1示出了设备在不同发现子帧检测发现消息时接收信号功率随子帧变化的示意图； 

图2a示出根据本发明的实施例的正常CP配置情况下的发现子帧结构； 

图2b示出根据本发明的实施例的扩展CP配置情况下的发现子帧结构； 

图3a-3c示出根据本发明的实施例的发现子帧在第一个符号内的结构示意图； 

图4示出根据本发明的实施例的发现信号的构造方法； 

图5a-5c示出根据本发明的实施例的发现信号结构的时域-频域视图； 

图6示出根据本发明的实施例生成第二结构的发现信号的第一个符号的示意图； 

图7示出根据本发明的实施例的发现信号的检测方法； 

图8a示出根据本发明的实施例的对于第一结构的发现信号的AGC过程的示意图； 

图8b示出根据本发明的实施例的对于第二结构的发现信号的 AGC过程的示意图； 

图8c示出根据本发明的实施例的第一结构的发现信号的AGC与基于部分CP的AGC的性能比较； 

图9a-9b示出根据本发明的实施例的前导序列检测的仿真结果； 

图10示出根据本发明实施例是为发现信号构造装置的示意性结构图； 

图11示出根据本发明实施例的发现信号检测装置的示意性结构图；以及 

图12示出根据本发明实施例的具有第一结构的发现信号检测性能。 

具体实施方式

为了便于解释，本文中将以3GPP LTE／LTE-A为背景介绍本发明的实施例，并且采用LTE／LTE-A中特定的术语。然而，如本领域技术人员可以理解的，本发明的实施例绝不限于3GPP LTE／LTE-A的应用环境，相反，而是可以被应用于任何具有类似问题的通信系统中，例如WLAN，或者未来研制的其他通信系统等。同样，尽管在某些实施例中，D2D中的设备是用户设备，但是实际上其可以是任何无线通信设备，包括基站(宏基站、微基站、微微基站、毫微微基站等)、中继节点、具有无线通信功能的任意终端(手机、计算机、个人数字助理、游戏机等)。 

图2a示出根据本发明实施例的在正常循环前缀(CP)配置情况下的发现子帧结构示例，而图2b示根据本发明实施例的在扩展CP配置情况下的发现子帧结构示例。发现子帧是用于传输发现信号的子帧。在本发明的一些实施例中，发现信号包括发现前导和发现消息。在本发明的另一些实施例中，发现信号还包括控制信息，例如有助于检测发现信息的控制信息。 

图2a-2b中示出的是基于作为示例的LTE／LTE-A上行链路子帧结构的发现子帧示例，其中对于具有正常CP配置的情况，每个子帧 具有14个单载波-频分多址(SC-FDMA)符号，而对于具有扩展CP配置的情况，子帧具有12个SC-FDMA符号。在这14或者12个SC-FDMA符号中，有一些符号被预留解调参考信号(DMRS)，用于获取信道信息估计，便于检测其中传输的数据／控制信息。但是应该注意，本发明的实施例并不限于所示例的LTE／LTE-A上行链路子帧结构，而是也可以应用于其他的、由多个符号构成的子帧结构中，例如，应用于LTE／LTE-A下行链路子帧结构，或者应用于具有任意M个符号的子帧结构，其中M不一定等于12或者14，并且DMRS不一定位于图中所示出的符号位置。此外，虽然本发明的某些实施例中，作为示例将发现子帧中的每个符号假定为SC-FDMA符号，但是应该理解在其他实施例中，可以不限于此，而是可以是任何其他合适的符号，例如OFDM符号。在一些实施例中，发现子帧中还可以具有预留做其他特定用途的符号，例如如图中所示出的用于保护间隔的符号。 

通过图2a和图2b可以发现，在根据本发明的实施例的示例性发现子帧结构中，原始第一SC-FDMA符号被划分成两部分，即发现前导部分和缩短的数据／控制符号部分；而子帧中的其他SC-FDMA符号为携带发现消息的正常长度的数据符号，或者缩短的以提供保护间隔的数据符号，或者正常长度的DMRS符号。 

根据本发明的一个实施例，发现前导部分只包括被用于实现AGC操作的符号序列，该符号序列不提供用于检测该子帧中的发现消息的任何控制信息；而随后的缩短的数据／控制符号部分可以包括作为发现消息的一部分的数据或者单独的控制信息，例如用于检测发现消息的控制信息。本文将这种结构称为第一结构。在这种情况下，发现前导部分中的符号序列可以是随后的缩短的数据／控制符号中的符号序列的重复，如图3a所示。从图3a可以发现，发现前导还包括CP部分；同时，由于这种示例结构中的重复特性，发现前导中符号序列的最后一部分又可以作为随后的半长数据／控制符号的有效CP。 

另外应该注意，虽然图3a中示出发现前导部分中的符号序列是随后的缩短的数据／控制符号中的重复，两者长度相同，各为普通符号中数据符号长度的一半，但是应该理解，在其他的实施例中，两者长度也可以不同，即其中一部分的长度可以大于或者小于半长符号。图3b中示出一个这样的示例。如图3b所示，发现前导占用原始第一SC-FDMA符号的1／3而随后的缩短的数据／控制符号占用剩余的2／3。 

根据本发明的另一实施例，发现前导包含某些控制信息，例如用以检测随后的发现消息的信息；而随后的半长数据／控制符号部分可以包括作为发现消息的一部分的数据或者携带另外的控制信息。在本文中将这种结构称为第二结构。在这种情况下，发现前导部分中的符号序列可以不同于随后的缩短的数据／控制符号中的符号序列。在这种情况下，由于前后两部分不再具有重复性，随后的缩短的数据／控制符号具有自己额外添加的CP。如图3c所示。 

在根据本发明的第一和第二结构中，由于发现前导被局限于部分符号中，因此意味着相对低的开销。具体来说，对于正常CP和扩展CP的情况，开销可以分别约为3.75％和4.17％。 

以上介绍了根据本发明的实施例的包括发现前导的发现信号结构，下面将结合附图详细描述该结构的构造方法，以及具有该结构的发现信号的检测方法。 

图4示出根据本发明的一个实施例的发现信号的构造方法，其中所述发现信号包括发现前导。所述方法包括： 

步骤401，其中将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分； 

步骤402，其中将第一符号向量中的每个符号分别映射到在用于传输发现消息的频率资源上的多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第一补零符号向量； 

步骤403，其中将所述第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换IDFT，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及 

步骤404，其中从所述第二符号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀CP，并且映射到所述第一部分，作为所述发现前导。 

根据本发明的一个实施例，步骤401中等间隔分布的多个子载波的间隔也可以是N>1个子载波；例如N=2，3。尽管为简洁起见，在下文以N=1为例(即间隔一个子载波)描述本发明的实施例，但是如本领域技术人员可以理解的，本发明的实施例并不限于此。 

根据本发明的实施例，步骤402中的第一符号向量是经离散傅里叶变换(DFT)的调制星座符号向量，即，步骤402进一步包括DFT预编码操作以生成第一符号，该DFT预编码的目的是降低信号的峰均比(PAPR)。根据本发明的另一实施例，该DFT操作可以是在单独的步骤中(图中未示出)执行的。 

根据本发明的一个实施例，步骤402中的第一符号向量是数据符号向量，并且所述方法进一步包括步骤405，其中将具有重复结构的第二符号向量中的另一重复部分映射到步骤401中所划分得到的第二部分，并且，所述第二部分中包含的数据和该子帧中的随后的其他符号中包含的数据一起，构成总的发现消息数据。这样构造的发现信号结构属于前文所述的第一结构。 

根据本发明的一个实施例，步骤402中的第一符号向量是前导序列向量，并且该方法还包括步骤406，其中将具有重复结构的第二符号向量中的另一重复部分映射到步骤401中所划分得到的第二部分，并且，该第二部分提供控制信息，用以检测在发现子帧中随后的其他符号中传输的发现消息数据。这样构造的发现信号结构仍然属于前文所述的第一结构。 

根据本发明的一个实施例，作为构造具有第一结构的发现信号的方法示例，步骤402中的第一符号向量是从多个预定的符号序列中选取的一个符号序列，并且选取的该符号序列的索引提供所述控制信息。例如，预先定义多个前导序列和多个DMRS／扰码序列，并 且预先定义在多个前导序列和多个DMRS／扰码序列之间的一一映射；从预先定义的多个前导序列中选取一个序列作为步骤402中的第一符号向量，通过这样的方式，在接收端，根据检测到的第一符号向量的索引就可以获知随后的发现消息传输中所使用的DMRS／扰码序列的索引，从而便于检测，例如避免关于DMRS／扰码序列索引的盲检测，节省设备的功耗。 

注意，在根据本发明的第一结构中，如果半长数据／控制符号被用于控制信息，该控制信息独立于后续的数据符号，则发现前导和该半长控制符号也可以一起被看作有效的前导符号。 

根据本发明的一个实施例，步骤402中的第一符号向量是前导序列向量，但是其只用于生成发现前导部分(即，第一部分；这种情况下，第一符号向量又可以称为前导向量)，而不用于生成随后的第二部分。为了生成第二部分中的数据，该方法进一步包括： 

步骤407，其中将不同于所述第一符号向量的第三符号向量映射到在用于传输所述发现消息的频率资源上的所述多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的所述其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第二补零符号向量； 

步骤408，其中将所述第二补零符号向量进行IDFT，生成由两个重复部分构成的第四符号向量；以及 

步骤409，其中从所述第四符号向量中取出一个重复部分，添加CP，然后映射到所述第二部分，用于构成发现消息的一部分或者用于提供用于检测发现消息的控制信息。 

该示例方法将得到如前文所述的第二结构。 

根据本发明的一个实施例，步骤407中的第三符号向量是数据符号向量。根据另一实施例，该第三符号向量是控制符号向量，并且，步骤409中映射到第二部分的信息能够提供用于检测所述发现子帧内随后的发现消息的信息。作为示例，可以通过第三符号向量 的索引或者第三符号向量本身提供随后的发现消息的传输参数，例如DMRS／扰码序列索引，调制编码方案和／或负载大小等。 

作为示例，下文中假定在步骤402中将第一符号向量映射到用于传输发现信号的带宽上每隔一个子载波上。在这种情况下发现前导(除CP外)中的符号序列与作为第二部分的数据／控制符号具有同样的长度，因此作为第一符号的第二部分的缩短的数据／控制符号又称为半长数据／控制符号。但是应该注意，在本发明的其他实施例中，第二部分可以不限于半长的数据／控制符号。 

实施例1：生成具有第一结构的发现信号

首先介绍发现前导之后的半长数据／控制符号的构造。 

按照第一结构，发现前导中不包含控制信息，但是其后的半长数据／控制符号的能够用于传送某些数据或者控制信息。在半长数据／控制符号用于传送数据信息的情况下，在该半个符号中包含的数据，和在随后的数据符号中包含的数据一起，构成总的发现消息数据。在半长数据／控制符号用于传送控制信息的情况下，半长数据／控制符号包含控制信息，该控制信息能够被用于发现消息的检测。在这种情况下，发现消息仅被包括在第一符号之后的符号内。 

为了形成半长数据／控制符号，由发现信号(或者发现消息)所使用的物理资源块(PRB)中的子载波的一半将被使用，而另一半子载波被设置为0。 

用Nsc表示一个发现信道的子载波的数目(即，由发现信号所使用的子载波的数目)，例如，如果发现信道使用1个PRB，则Nsc=12。为了获得低峰均比，在半长数据／控制符号被用于数据的情况下，对应于该半长数据符号的数据星座符号首先被半长的DFT预编码以获得预编码的符号向量即前文步骤402中的第一符号向量；但是应当注意，在某些实施例中，第一符号向量也可以是未经DFT预编码的符号向量。第一符号向量中的符号对应于发现信道(或者发现消息)使用的子载波中的一半子载波，作为示例，可以如 (1)式所示： 

${\stackrel{\‾}{x}}_{0,\mathrm{half}}={\mathrm{DFT}}_{\mathrm{Nsc}/2}\left({\stackrel{\‾}{s}}_0\right)=\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ x_1\\ \·\\ \·\\ \·\\ x_{\mathrm{Nsc}/2-1}\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中表示对应于半长数据符号的数据星座符号向量，其可以表示成(2)式所示的形式： 

${\stackrel{\‾}{s}}_0=\left[\begin{array}{c}{d}_0\\ d_1\\ \·\\ \·\\ \·\\ d_{\mathrm{Nsc}/2-1}\end{array}\right]---\left(2\right)$

之后，在向量中的预编码数据符号被补零，其中补充的零符号对应于发现信道所使用的子载波中的另一半子载波，从而获得对应于发现信道所使用的所有子载波的完整的数据符号向量预编码数据符号和零符号被彼此交织，得到补零的符号向量，如式(3)所示： 

${\stackrel{\‾}{x}}_0=\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ 0\\ x_1\\ 0\\ \·\\ \·\\ \·\\ x_{\mathrm{Nsc}/2-1}\\ 0\end{array}\right]---\left(2\right)$

然后，将数据向量映射到所分配的发现信道的子载波上(该发现信道的分配由UE自动获得，或者通过eNB调度获得)，使得中的符号映射到每隔一个子载波(例如偶数子载波)，如图5a所示。然后通过IDFT变换到时域，正如传统SC-FDMA系统的操作一样。在图5a中假定 ${\stackrel{\‾}{x}}_0=\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ 0\\ x_1\\ 0\\ \·\\ \·\\ \·\\ x_{\mathrm{Nsc}/2-1}\\ 0\end{array}\right]=\begin{array}{}\end{array}\left[\begin{array}{c}{x}_{i,0}\\ 0\\ x_{i,1}\\ 0\\ \·\\ \·\\ \·\\ x_{i,5}\\ 0\end{array}\right].$

由于在本发明实施例中DFT预编码数据符号在频域的特定布置，在时域获得重复的结构，如图3a所示。一个重复部分被看作半长的数据／控制符号。取出另一个重复部分添加CP后被当作发现前导。 

注意，图5a的频域映射仅是示例，在其他实施例中，可以有其他的映射方式，例如，非零的符号被映射到每隔2或者3个子载波上，这种情况下，将得到另一种重复结构。然后重复的一个或者多个部分可以被映射到第一符号的第一部分作为发现前导，而其余的重复部分可以被映射到第二部分，作为缩短的数据／控制符号。 

根据上述描述可以发现，在该实施例方法中，发现前导不包含用于检测发现消息的任何控制信息，其只被用于实现AGC操作和／或精确同步等。 

在图3a的示例中，Ts表示30.72MHz采样频率情况下的采样时间间隔(即，Ts=1／30.72e6s)。另外应该注意，由于重复的时间结构，紧接在半长数据符号之前的发现前导的采样又可以充当半长数据符号的有效CP，以用于检测半长数据符号。利用这种发现前导方案，发现前导在频域占用与发现消息同样大的带宽(例如1PRB) 

注意，如果半长数据／控制符号被用于控制信息，则(2)式中的向量对应于包含控制信息的序列，例如，可以包括如(4)式中所示的前导序列集合中一个序列。映射到频域后如图5b所示。 

$\mathrm{PS}\_\mathrm{set}=\left[\begin{array}{cccccc}{p}_0& p_1& p_2& p_3& p_4& p_5\\ 1& 1& 1& 1& 1& 1\\ 1& e^{j2\mathrm{\π}/6}& e^{j2\mathrm{\π}/3}& -1& e^{j2\mathrm{\π}2/3}& e^{j2\mathrm{\π}5/6}\\ 1& e^{j2\mathrm{\π}/3}& e^{j2\mathrm{\π}2/3}& 1& e^{j2\mathrm{\π}/3}& e^{j2\mathrm{\π}2/3}\\ 1& -1& 1& -1& 1& -1\\ 1& e^{j2\mathrm{\π}2/3}& e^{j2\mathrm{\π}/3}& 1& e^{j2\mathrm{\π}2/3}& e^{j2\mathrm{\π}/3}\\ 1& e^{j2\mathrm{\π}5/6}& e^{j2\mathrm{\π}2/3}& -1& e^{j2\mathrm{\π}/3}& e^{j2\mathrm{\π}/6}\end{array}\right]---\left(6\right)$

通过定义该集合中的每个序列索引与例如DMRS／扰码序列索引的对应，则接收端能够根据对半长数据／控制符号的检测获知用于检 测随后的发现消息的DMRS／扰码序列的索引，以避免或者减少盲检测。 

实施例2：生成具有第二结构的发现信号

在该实施中，发现前导被设计为传送某些控制信息(例如，DMRS／扰码序列索引，或者其他传输参数)以用于检测随后的发现消息。与实施例1类似，在发现子帧内的第一个SC-FDMA符号被分成两部分，其一是发现前导，另一部分是半长数据／控制符号。与第一结构不同的是，按照第二结构，这两部分均具有明确的CP，如图6所示。 

在该实施例中，由发现前导传送特定的前导序列，即图4的步骤402中的第一符号向量。该前导序列被加载在频域，并且占用发现信号所使用的PRB中每隔一个子载波。因此，在时域生成了重复的结构。通过移除一个重复的部分并且加入CP采样而形成发现前导，如图6最后一行所示，其中带交叉标记的为被移除的重复部分。 

假定发现信道占用一个PRB，该前导序列将具有长度为6的序列。可以从DFT矩阵中取得可用的前导序列。例如利用6x6的DFT矩阵的6个列向量生成前导序列集合，如(4)式所示。可以通过使用的前导序列的索引传送用于检测发现消息的特定控制信息。例如，可以定义6种可用的DMRS／扰码序列，并且将其中每一个唯一地映射到前导序列。在这种情况下，发现接收方根据发现前导的检测结果可以获知所使用的DMRS／扰码序列的信息。 

如图6上部所示，利用另一数据／控制序列，即，图4的步骤407中的第三符号向量，按照步骤407可以生成半长数据／控制符号部分。这样得到的发现子帧的第一个符号的时域-频域视图如图5c所示。应该注意，在这种情况下，由于发现前导部分和半长数据／控制符号部分不再具有重复性，半长数据／控制符号将需要自己额外添加的CP，如图6中间一行所示。 

同样，该结构中半长数据／控制符号可以用于传输数据或者控制 信息。当用于传输控制信息时，该控制信息可以不同于前导部分所传输的控制信息。例如，前导部分传送的控制信息用于检测半长数据／控制符号，而半长数据／控制符号中传送的控制信息用于检测后续的其他发现消息数据。 

一般来说，第一结构和第二结构各有优缺点。在具有半长的控制符号的第一结构中，数据传输能力某种程度上小于第二结构；而当具有半长的数据符号的第一结构被使用时，与第二结构相比，其不能够传送控制信息，因此在发现信息的检测中将不得不采用盲检测(例如盲检测DMRS／扰码序列)。对于第二结构，根据图6可见，其需要两个CP，分别用于发现前导和半长数据／控制符号。因此，这种方案更适合用于扩展CP的情况，其中512Ts长的扩展CP可以被分成各为256Ts长的两部分，分别用于传送发现前导的CP和半长数据／控制符号的CP。 

下面将结合附图7详细描述根据本发明的实施例的发现信号的检测方法，其中所述发现信号包括发现前导，并且具有如前所述的第一结构或者第二结构。 

图7示出根据本发明的实施例的发现信号检测方法的示意性流程图。如图7所示，该示例性实施例包括： 

步骤701，其中利用所述发现前导的时间采样进行测量，以获得包括第一接收信号平均功率的第一测量结果； 

步骤702，其中利用所述第一测量结果设置自动增益控制AGC，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

根据本发明的一个实施例，其中发现信号具有第一结构，并且该方法进一步包括步骤703，其中检测所述发现子帧的第一个符号的第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述发现子帧的其他符号中传输的所述发现消息。 

根据本发明的又一实施例，其中所述发现信号具有第二结构，并且该方法进一步包括：步骤704，其中利用所述发现前导的所述CP的时间采样进行测量，以获得包括第二接收信号平均功率的第二 测量结果；步骤705，其中利用所述第二测量的结果设置自动增益控制AGC，以检测所述发现前导；以及，步骤706，其中检测所述发现前导，并且基于所述检测来获得第二控制信息，以检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

根据本发明的又一实施例，其中所述发现信号同样具有第二结构，并且紧跟在发现前导之后的半长数据／控制符号包含控制信息，该方法进一步包括步骤707，其中检测所述发现子帧的所述第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述子帧的其他符号中传输的发现消息，该第一控制信息可以不同于步骤706中的第二控制信息。 

在一个实施例中，在发现接收方，接收机必须逐子帧的调整接收功率水平，因为事实上不同的发现子帧对应于不同的发送方，而这些发送方道接收方具有不同的路径损耗。在这一情况下，发现接收方将不得不依赖于发现前导来提高其接收功率水平。对于具有第一结构的发现信号，用于执行AGC的可变增益放大器(VGA)的自动功率控制过程在图8a中示出。详细来说，接收机首先利用发现前导的时间采样进行测量，估计平均接收功率水平，即执行步骤701，然后例如，通过VGA的数字增益控制接口设置增益调整信令，即执行步骤702。以ADL5202VGA为例，6比特的数字增益控制接口能够以0.5dB的步长在范围[-11.5，20]dB内调整放大器的增益。增益步长响应(即，增益转换间隔)取决于所应用的增益控制模式。在并行控制模式中，增益步长响应能够是约15ns，而在串行控制模式中，增益步长响应能够是约0.8us。 

增益步长响应可能是非常有限的(几十或者几百ns)。但是这并不意味着AGC操作可以基于部分CP采样进行而不需要发现前导。原因是在每个发现子帧，所接收的发现符号通常具有较大的PAPR，因此在部分CP采样内估计的平均功率不能够精确反映在整个发现子帧中的平均功率。图8c对在部分CP采样(在仿真中假定为一半的CP)上测量的功率估计的失配和第一结构的情况下在发现前导的 采样上测量的功率估计的失配进行了比较。可以发现，在发现前导的采样上测量的平均功率能够更精确的反映整个子帧上真实的平均功率。 

另外，应该注意，AGC操作实质上是特定的实现问题。在一些实施例中，在步骤701中，当测量得到的第一测量结果不足以用于在步骤702中设置AGC时，步骤701还可以包括额外的测量操作，即，利用在第二部分中的半长的数据／控制符号进一步测量，得到更新的第一测量结果，用于设置AGC。在这种情况下，半长控制符号中的信息可能是不可检测的。对于接收机，这不是问题，因为其知道由于AGC的这种实现，半长数据／控制符号不能够被检测；例如，当半长的数据／控制符号用于数据传输，则接收机在进行反向速率匹配时，可以将与这些数据相应的软比特将被设置为0；当该半长的数据／控制符号用于控制信息时，由于该控制信息不可用，接收机将对随后的发现消息进行盲检测。 

在采用发现信号的第二结构的情况下，AGC过程的示例在图8b中示出。如图所示，在这种情况下，发现信号的检测可以采用两阶段的AGC操作。第一阶段增益控制步骤(例如步骤705)基于发现前导中的部分CP采样，并且目的是用以检测发现前导序列。第二阶段增益控制(例如步骤702)基于在发现前导采样上的功率测量，其目的是用以检测发现消息。 

关于前导序列检测，例如在步骤706中的检测，由于前导序列被加载在频域，在前导序列上的信道增益可以被看作是半静态的。在这种情况下，不需要信道估计，而是可以应用简单的序列相关来检测前导序列索引，该索引进一步包含由系统定义的关于发现消息的控制信息。例如，根据前导序列和DMRS／扰码序列之间的一一映射，检测到的前导序列的索引可以指示所使用的DMRS／扰码序列的索引。在某些实施例中，例如在第二部分利用序列索引传送控制信息的实施例中，这一检测也适用于步骤703中的检测，。 

在一些实施例中，在步骤706进行最简单的检测方案(下文称 为检测方案1)，在该方案中，前导序列的索引总是根据相关结果得出，即，由最大的相关结果指示；在替代实现中(称为检测方案2)，只在最大相关峰值与第二大相关峰值的差值大于一个给定阈值时，才确定获得前导序列的索引，或者换言之，只有在最大相关峰值与第二大相关峰值的差值大于一个给定阈值时才确定所得到的控制信息(例如索引)是可用的；否则，忽略包含在前导中的信息，即放弃检测。在这种情况下，由于缺少前导中的控制信息，发现消息的检测例如可以基于盲检测。在另一些实施例中，也可以采用其他的检测放弃条件，例如，当序列相关的结果显示最大相关峰值大于一定阈值，则确定相关检测中获得的控制信息是可用的，否则，忽略该控制信息，放弃检测。在某些实施例中，这一利用序列相关进行检测的方案也适用于步骤703。 

根据本发明的一些实施例，检测方法进一步包括步骤708，其中当在所述发现前导和／或所述第二部分获得的所述第二控制信息和／或第一控制信，息可用时(即，检测或检测成功时)，利用所述第二控制信息和／或第一控制信息对所述发现子帧中的所述发现消息进行检测；否则，对所述发现子帧中的所述发现消息进行盲检测。 

图9a-9b示出前导序列检测的仿真结果。注意，在检测方案2中，检测放弃未被计入检测错误。从图9a，可以发现，利用检测方案2，以发现消息的盲检测数目增加为代价，检测错误率可以显著降低。在图9b中的检测放弃率可以观察到盲检测数目的情况。 

如果在第一个SC-OFDM符号期间采用正常的数据符号结构，而不是根据本发明的实施例的第一或者第二结构，则将导致如下两种可能结果：第一种结果是功率调整将不得不基于部分CP采样上的功率测量进行，从而是不精确的，因而导致削波失真或者相对大的量化误差；另一种结果是功率调整基于在更多采样上的测量进行，因而是精确的，但是在第一个SC-FDMA数据符号上的功率调整将破坏子载波之间的正交性并且引起子载波间的干扰。 

下面结合附图10-11来介绍根据本发明的实施例的发现信号的 构造装置和检测装置。 

图10示出根据本发明实施例构造装置100的示意性结构图，用于构造具有如前文所述的第一结构或者第二结构的发现信号。如图10所示，该构造装置包括： 

第一符号划分单元101，用于将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分； 

第一频域映射单元102，用于将第一符号向量中的每个符号分别映射到在用于传输发现消息的频率资源上的多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第一补零符号向量； 

第一IDFT单元103，用于将所述第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换IDFT，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及 

第一时域映射单元104，用于从所述第二符号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀CP，并且映射到所述第一部分，作为所述发现前导。 

根据本发明的一些实施例，在第一频域映射单元102中被映射的第一符号向量是经傅里叶变换DFT的调制符号向量，以降低PAPR。根据本发明的一些实施例，该DFT操作由单元102完成，在另一些实施例中，该DFT操作由单独的单元(图中未示出)完成，并且该单独的单元提供对第一频域映射单元102的输入。 

根据本发明的又一些实施例，第一符号向量是数据符号向量，并且该装置进一步包括第二时域映射单元105，用于将第一IDFT单元103中生成的第二符号向量中的另一个重复部分映射到在第一符号划分单元101中划分得到的第二部分，并且该第二部分和发现子帧中随后的其他符号一起用于传输发现消息。 

根据本发明的另一实施例，第一符号向量是前导序列向量，并且该装置进一步包括第二时域映射单元106，用于将第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且该第二部分提供控制 信息(例如DMRS／扰码序列索引、编码调制方式、负载大小等)，以便于检测在发现子帧中的其他符号中传输的发现消息。根据本发明的一个实施例，这种情况下，第一符号向量是从多个预定的符号序列(例如预定义的前导序列)中选取的一个符号序列，并且所述符号序列的索引提供所述控制信息。例如，提前定义该多个预定的符号序列中每个序列索引与例如DMRS／扰码序列索引的对应，则接收端能够根据检测到的第一符号向量的索引获知用于检测随后的发现消息的DMRS／扰码序列的索引，以避免或者减少盲检测。 

根据本发明的又一实施例，第一符号向量是前导序列向量，但是其只用于生成发现前导，为了生成随后的第二部分中的半长数据／控制符号，该装置进一步包括： 

第二频域映射单元107，用于将不同于所述第一符号向量的第三符号向量映射到在用于传输所述发现消息的频率资源上的所述多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的所述其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第二补零符号向量； 

第二IDFT单元108，用于将所述第二补零符号向量进行IDFT，生成由两个重复部分构成的第四符号向量；以及 

第三时域映射单元109，用于从所述第四符号向量中取出一个重复部分，添加CP，然后映射到所述第二部分，用于构成发现消息的一部分，或者用于提供用于检测发现消息的控制信息。注意这里添加额外的CP的原因是第一部分和第二部分不再具有重复的特性，因此不能够将第一部分的末尾采样作为第二部分的有效CP。这样生成的发现子帧的第一个符号具有如图6所示的结构。 

图11示出根据本发明实施例的发现信号检测装置1100的示意性结构图，用于检测具有如前文所述的第一结构或者第二结构的发现信号。如图11所示，该检测装置包括第一测量单元1101，用于利用所述发现前导的时间采样进行测量，以获得包括第一接收信号平 均功率的第一测量结果；以及第一自动增益控制AGC设置单元1102，用于利用所述第一测量结果设置自动增益控制AGC，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。 

另外，应该注意，AGC操作实质上是特定的实现问题。在一些实施例中，在第一自动增益控制AGC设置单元1102中，当测量得到的第一测量结果不足以用于在第一自动增益控制AGC设置单元1102中设置AGC时，第一自动增益控制AGC设置单元1102还可以用于执行额外的测量操作，即，利用在第二部分中的半长的数据／控制符号进一步测量，得到更新的第一测量结果，用于设置AGC。在这种情况下，半长控制符号中的信息可能是不可检测的。对于接收机，这不是问题，因为其知道由于AGC的这种实现，半长数据／控制符号不能够被检测；例如，当半长的数据／控制符号用于数据传输，则接收机在进行反向速率匹配时，可以将与这些数据相应的软比特将被设置为0；当该半长的数据／控制符号用于控制信息时，由于该控制信息不可用，接收机将对随后的发现消息进行盲检测。 

根据本发明一个实施例，待检测的发现信号具有第一结构，并且发现前导之后的第二部分用于包含控制信息，这种情况下，该装置进一步包括第一检测单元1103，用于检测所述发现子帧的第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述发现子帧的其他符号中传输的所述发现消息。 

根据本发明另一实施例，待检测的发现信号具有第二结构，并且该装置进一步包括：第二测量单元1104，用于利用发现前导的CP时间采样进行测量，以获得包括第二接收信号平均功率的第二测量结果；第二AGC设置单元1105，用于利用所述第二测量的结果设置自动增益控制AGC，用于发现前导的检测；以及第二检测单元1106，用于基于所述发现前导的检测，获得第二控制信息，以便于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。在该实施例中，单元1105和1102的操作形成了两阶段的AGC调整，如图8b所示。 

根据本发明又一实施例，待检测的发现信号依然具有第二结构， 并且该装置进一步包括第一检测单元1103，检测子帧的第一个符号中所述发现前导之后的第二部分，获得第一控制信息，以便于检测在所述子帧中其他符号中传输的发现消息。在该实施例中，意味着检测可以分三阶段进行，即，首先在单元1106，检测发现前导，从而获得用于检测第二部分和／或发现消息的控制信息，然后在单元1103，检测第二部分，获得用于检测随后的发现消息的进一步控制信息，最后进行发现消息的检测，该发现消息的检测可以由装置包括的另一单元，即接下来将介绍的第三检测单元1107完成。 

根据本发明的一个实施例，装置中还包括第三检测单元1107，对于第一结构和第二结构的发现信号，当第一个符号中的第二部分为数据时，第三检测单元1107将该第二部分中的数据与其他符号中的数据一起作为发现信息来检测；当第一个符号中的第二部分为控制信息时，第三检测单元1107只检测其他符号中的发现消息。 

关于前导序列检测，例如在第二检测单元1106中的检测，由于前导序列被加载在频域，在前导系列上的信道增益可以被看作是半静态的。在这种情况下，不需要信道估计，而是可以通过其中的相关单元1108执行简单的序列相关来检测前导序列索引，该索引进一步包含根据系统定义的关于发现消息的控制信息。例如，根据前导序列和DMRS／扰码序列之间的一一映射，检测到的前导序列的索引可以指示所使用的DMRS／扰码序列的索引。在某些实施例中，这一检测方法也适用于第一检测单元1103，例如在第二部分利用序列索引传送控制信息的实施例中。 

在一些实施例中，在第二检测单元1106中进行最简单的检测方案(下文称为检测方案1)，在该方案中，前导序列的索引总是根据相关单元1108的相关操作的结果得出，即，由最大的相关结果指示；在替代实现中(称为检测方案2)，只在相关单元1108的相关操作获得的最大相关峰值与第二大相关峰值之差超过给定阈值时，才确定获得了前导序列的索引，即，只有在最大相关峰值与第二大相关峰值的差值大于一个给定阈值时才确定所得到的控制信息(例如索引) 是可用的；否则，忽略包含在前导中的控制信息，即放弃检测。在这种情况下，由于缺少前导中的控制信息，发现消息的检测(例如由第三检测单元执行的检测)可以基于，例如，盲检测。在一些实施例中，也可以定义不同的检测放弃条件，例如，只有当最大相关峰值超过给定阈值时，才确定获得的控制信息是可用的，否则忽略获得的控制信息，即放弃检测。同样，在某些实施例中，这一基于序列相关的检测也适用于第一检测单元1103。 

根据本发明的一些实施例，在第三检测单元1107中，当在发现前导和／或第二部分获得的第二控制信息和／或第一控制信息可用时，利用所述第二控制信息和／或第一控制信息对发现消息进行检测；否则，忽略相关检测单元1108中的检测获得的控制信息，对发现消息进行盲检测。 

为了证明根据本发明的实施例的发现信号结构的优势，下面给出通过分析和仿真对所提出的方案和其他潜在方案进行比较的结果。这里假定其他潜在前导方案为，使用具有正常结构的一个或者两个符号作为前导(即，发现信号带宽的所有子载波均被用于前导或者数据)。这种潜在前导方案分别被称为一个符号的前导和两个符号的前导。 

首先，将图5b中的第一结构与一个符号的前导和两个符号的前导进行比较。假定AGC设置能够在第一个半长符号内完成，则使用第一结构的发现前导可以很好的工作；而对于一个符号的前导和两个符号的前导，第一个符号将有很大浪费。因为在第一个符号上的功率调整将潜在地引起严重的子载波间的干扰。对于第二个前导符号，如果有的话(例如在两个符号的前导方案)，能够在AGC设置之后被很好地检测，然而，两个符号意味着与实施例的方案相比是两倍的资源开销。 

图12中给出了各方案的误块率(BLER)仿真性能。在仿真中，假定发现信息具有104比特，其首先被用24比特CRC编码，然后被同Turbo码进行信道编码，并且最终被映射到发现资源单元(在 仿真中假定为1PRB)。发送和接收天线数分别为1和2。根据仿真结果，可以发现第一结构的具有发现前导和半长控制符号的发现信号方案(其与一个符号的前导性能相同，因此对应于图12中之间的线；但是相比于一个符号的前导方案，其能够提供额外的控制信息，减少盲检测)与具有两个符号的前导的发现信号方案相比有0.6dB的增益(BLER=10^-1处的比较结果)。 

其次，对图5a中示出的第一结构的具有发现前导和半长数据符号发现信号方案和一个／两个符号的前导方案进行了比较。假定AGC设置可以在第一个半长符号内完成，则根据图12可以看到第一结构的、具有发现前导和半长数据符号发现信号方案与具有一个／两个前导符号的发现信号方案相比，在10^-1的BLER处分别获得了多达0.3dB和0.9dB的性能增益。 

以上已经结合附图介绍了本发明实施例的各方面。应当注意，只要以上描述的方法和结构布置概念适用，本发明也覆盖以上描述的方法步骤和操作的任何可设想组合。 

一般而言，以上描述的方法和装置的相应功能块或者单元如果仅被适配为执行该相应部分的所描述的功能，则可以分别通过任何已知的装置、以硬件、软件、固件或者其组合实施。提到的方法步骤中的一个或者多个方法步骤也可以在单个功能块中实现或者由单个设备实现，而在一些实施例中，一个功能块也可能实现多个方法步骤或者多个功能块的功能。 

一般而言，任何方法步骤适合被实施为软件或者由硬件实施而不改变本发明的思想。只要由方法步骤所定义的功能得以保留，这样的软件可以独立于软件码并且可以使用任何已知或者将来开发的编程语言、像例如Java、C++、C和汇编程序来指定。这样的硬件可以独立于硬件类型并且可以使用任何已知或者将来开发的硬件技术或者这些技术的任何混合来实施、比如MOS(金属氧化物半导体)、CMOS(互补MOS)、BiMOS(双极MOS)、BiCMOS(双极CMOS)、ECL(射极耦合逻辑)、TTL(晶体管-晶体管逻辑)、ASIC(专用IC (集成电路))部件、FPGA(现场可编程门阵列)部件、CPLD(复杂可编程逻辑器件)部件或者DSP(数字信号处理器)部件等。并且，可能设备／装置或者模块的功能也可能不是硬件实施的而是被实施为(软件)模块(诸如包括用于在一个或者多个处理器或者处理系统上执行／运行的可执行软件代码部分的计算机程序或者计算机程序产品)中的软件。而软件在本说明书的意义上包括软件代码、比如包括代码装置或者部分或者计算机程序或者用于执行相应功能的计算机程序产品以及在有形介质、比如(具有在其上存储的相应数据结构或者代码装置／部分的)计算机可读(存储)介质上体现的软件或者可能在其处理期间在信号中或者在芯片中体现的软件(或者计算机程序或者计算机程序产品)。 

即使以上根据附图参照示例描述本发明和／或示例性实施例，但是将理解它们不限于此。实际上，本领域技术人员清楚的是可以以许多方式修改本发明而不脱离如这里所公开的发明思想的范围。 

Claims (24)

1.一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号构造方法，其中所述发现信号包括发现前导，所述方法包括：

将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分；

将第一符号向量中的每个符号分别映射到用于传输发现消息的频率资源上的多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第一补零符号向量；

将所述第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换IDFT，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及

从所述第二符号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀CP，并且映射到所述第一部分以作为所述发现前导。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一符号向量是经离散傅里叶变换DFT的调制符号向量。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一符号向量是数据符号向量，并且所述方法进一步包括：

将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分和所述发现子帧中随后的其他符号一起用于传输所述发现消息。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一符号向量是前导序列向量，并且所述方法进一步包括：

将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分提供控制信息，以用于检测在所述发现子帧中随后的其他符号中传输的发现消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一符号向量是从多个预定的符号序列中选取的一个符号序列，并且所述符号序列的索引提供所述控制信息。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一符号向量是前导序列向量，并且所述方法进一步包括：

将不同于所述第一符号向量的第三符号向量映射到用于传输所述发现消息的所述频率资源上的所述多个子载波中的所述对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的所述其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上所述子载波总数的第二补零符号向量；

将所述第二补零符号向量进行IDFT，生成由两个重复部分构成的第四符号向量；以及

从所述第四符号向量中取出一个重复部分，添加CP，然后映射到所述第二部分，用于构成所述发现消息的一部分或者用于提供检测所述发现消息的控制信息。

7.一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号检测方法，其中所述发现信号根据权利要求1-6中任一权利要求所述的方法构造，所述发现信号检测方法包括：

利用所述发现前导的时间采样进行测量，以获得包括第一接收信号平均功率的第一测量结果；以及

利用所述第一测量结果来设置自动增益控制AGC，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述发现信号根据权利要求4-5中任一权利要求所述的方法构造，所述方法进一步包括：

检测所述发现子帧的第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述发现子帧的其他符号中传输的所述发现消息。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述发现信号根据权利要求6所述的方法构造，所述方法进一步包括：

利用所述发现前导的所述CP的时间采样进行测量，以获得包括第二接收信号平均功率的第二测量结果；

利用所述第二测量的结果来设置自动增益控制AGC，以检测所述发现前导；

检测所述发现前导，并且基于所述检测来获得第二控制信息，以检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述发现信号根据权利要求6所述的方法构造，所述方法进一步包括：

检测所述发现子帧的所述第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述子帧的其他符号中传输的发现消息。

11.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

当所述第一测量结果不足以设置所述AGC时，利用在所述第二部分中的半长的数据／控制符号进一步测量，得到更新的第一测量结果，以用于设置所述AGC。

12.根据权利要求7-11中任一权利要求所述的方法，进一步包括：

利用所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息；

其中利用序列相关的方法检测所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，

当所述序列相关所得到的最大相关峰值大于第一阈值，和／或所述最大相关峰和第二大相关峰值之间的差值超过第二阈值时，确定所述序列相关获得的所述控制信息是可用的；以及

当在所述发现前导和／或所述第二部分获得的所述第二控制信息和／或第一控制信息可用时，利用所述第二控制信息和／或第一控制信息对所述发现子帧中的所述发现消息进行检测；否则，忽略所述控制信息，对所述发现子帧中的所述发现消息进行盲检测。

13.一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号构造装置，其中所述发现信号包括发现前导，所述装置包括：

第一符号划分单元，用于将发现子帧中的第一个符号划分成第一部分和第二部分；

第一频域映射单元，用于将第一符号向量中的每个符号分别映射到用于传输发现消息的频率资源上的多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第一补零符号向量；

第一离散傅里叶反变换IDFT单元，用于将所述第一补零符号向量进行离散傅里叶反变换IDFT，生成由两个重复部分构成的第二符号向量；以及

第一时域映射单元，用于从所述第二符号向量中取出一个重复部分，添加循环前缀CP，并且映射到所述第一部分以作为所述发现前导。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一符号向量是经离散傅里叶变换DFT的调制符号向量。

15.根据权利要求13-14中任一项所述的装置，其中所述第一符号向量是数据符号向量，并且所述装置进一步包括：

第二时域映射单元，用于将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分和所述发现子帧中随后的其他符号一起用于传输所述发现消息。

16.根据权利要求16-14中任一项所述的装置，其中所述第一符号向量是前导序列向量，并且所述装置进一步包括：

第二时域映射单元，用于将所述第二符号向量中的另一个重复部分映射到所述第二部分，并且所述第二部分提供控制信息，以检测在所述发现子帧中随后的其他符号中传输的发现消息。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一符号向量是从多个预定的符号序列中选取的一个符号序列，并且所述符号序列的索引提供所述控制信息。

18.根据权利要求13-14中任一项所述的装置，其中所述第一符号向量是前导序列向量，并且所述装置进一步包括：

第二频域映射单元，用于将不同于所述第一符号向量的第三符号向量映射到在用于传输所述发现消息的频率资源上的所述多个子载波中的对应子载波，其中所述多个子载波在所述频率资源上等间隔分布，并且所述间隔为一个子载波；同时将所述频率资源上的所述其他子载波置零，得到长度等于所述频率资源上子载波总数的第二补零符号向量；

第二IDFT单元，用于将所述第二补零符号向量进行IDFT，生成由两个重复部分构成的第四符号向量；以及

第三时域映射单元，用于从所述第四符号向量中取出一个重复部分，添加CP，然后映射到所述第二部分，用于构成发现消息的一部分或者用于提供检测发现消息的控制信息。

19.一种用于无线通信系统中的设备发现的发现信号检测装置，其中所述发现信号根据权利要求1-6中任一权利要求所述的方法构造，所述发现信号检测装置包括：

第一测量单元，用于利用所述发现前导的时间采样进行测量，以获得包括第一接收信号平均功率的第一测量结果；以及；

第一自动增益控制AGC设置单元，用于利用所述第一测量结果设置自动增益控制AGC，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述发现信号根据权利要求4-5中任一权利要求所述的方法构造，所述装置进一步包括：

第一检测单元，用于检测所述发现子帧的第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述发现子帧的其他符号中传输的所述发现消息。

21.根据权利要求19所述的装置，其中所述发现信号根据权利要求6所述的方法构造，所述装置进一步包括：

第二测量单元，利用所述发现前导的所述CP的时间采样进行测量，以获得包括第二接收信号平均功率的第二测量结果；

第二AGC设置单元，利用所述第二测量的结果设置自动增益控制AGC，以检测所述发现前导；

第二检测单元，用于检测所述发现前导，并且基于所述检测来获得第二控制信息，以检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述发现信号根据权利要求6所述的方法构造，所述装置进一步包括：

第一检测单元，检测所述发现子帧的所述第一个符号的所述第二部分，获得第一控制信息，以检测在所述子帧的其他符号中传输的发现消息。

23.根据权利要求19所述的装置，其中所述第一测量单元进一步用于：

当所述第一测量结果不足以设置所述AGC时，利用在所述第二部分中的半长的数据／控制符号进一步测量，得到更新的第一测量结果，以用于设置所述AGC。

24.根据权利要求19-23中任一权利要求所述的装置，进一步包括用于利用所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，以用于检测同一子帧中随后传输的发现消息和／或控制信息的单元，所述单元包括：

相关单元，用于利用序列相关的方法检测所述发现前导和／或随后的所述第二部分中的控制信息，以及当所述序列相关所得到的最大相关峰值大于第一阈值，和／或所述最大相关峰值和第二大相关峰值之间的差值超过第二阈值时，确定所述序列相关获得的所述控制信息是可用的；以及

第三检测单元，用于当在所述发现前导和／或所述第二部分获得的所述第二控制信息和／或第一控制信息可用时，利用所述第二控制信息和／或第一控制信息对所述发现子帧中的所述发现消息进行检测；否则，忽略所述控制信息，对所述发现子帧中的所述发现消息进行盲检测。