CN108352966B - 用于全新同步信号设计和蜂窝小区搜索算法的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的各方面提供了用于窄带操作的同步信号以及其他全新、基于OFDM的系统(诸如增强型分量载波(eCC)系统)的设计的技术。提供了可由BS执行以生成和传送双层PSS的操作的示例方法，并且相应地提供了用于UE检测双层PSS的技术。利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成PSS。

Description

用于全新同步信号设计和蜂窝小区搜索算法的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月24日提交的美国申请15/245,498的优先权,该申请要求于2015年11月5日提交的美国临时申请S/N.62/251,637、于2016 年2月22日提交的美国临时申请S/N.62/298,444以及于2016年4月14日提交的美国临时申请S/N.62/322,709的优先权，以上申请的全部内容通过援引明确纳入于此。
背景
公开领域
本公开的某些方面一般涉及无线通信，并且更具体地涉及设计和/或生成用于全新、基于OFDM的系统的同步信号和使用同步信号的蜂窝小区搜索算法。
相关技术描述
无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、数据等等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址 (CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、第三代伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)/高级LTE系统、以及正交频分多址(OFDMA)系统。
一般而言，无线多址通信系统能同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或多个基站通信。前向链路(或即下行链路)是指从基站到终端的通信链路，而反向链路(或即上行链路)是指从终端到基站的通信链路。这种通信链路可经由单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统来建立。
无线通信网络可包括能支持数个无线设备通信的数个基站。无线设备可包括用户装备(UE)。UE的一些示例可包括蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持式设备、平板设备、膝上型计算机、上网本、智能本、超级本等。一些UE可被认为是机器类型通信(MTC)UE，其可包括可与基站、另一远程设备、或某个其他实体通信的远程设备，诸如传感器、仪表、位置标签等。机器类型通信(MTC)可以是指涉及在通信的至少一端的至少一个远程设备的通信，并且可包括涉及不一定需要人类交互的一个或多个实体的数据通信形式。MTC UE可包括能够通过例如公共陆地移动网络 (PLMN)与MTC服务器和/或其他MTC设备进行MTC通信的UE。
概述
本公开的某些方面提供了一种用于由基站(BS)进行无线通信的方法。该方法一般包括利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)，并且将PSS和副同步信号(SSS) 传送到在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)。
如将在本文中更详细描述的，二进制码覆盖可以包括长度＝11的码元序列 [1 11 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]。该至少一个序列可以包括具有根索引5的大小为11的 Zadoff-Chu序列。该至少一个序列可以从与经优化的PSS候选集对应的候选基序列集中选择。可使用涉及用于给定的二进制码覆盖的候选序列的滑动自相关函数的优化规程来评估该经优化的PSS候选集。
根据各方面，该至少一个序列可以包括一对序列。该对序列可以包括正交序列或准正交序列中的一者。该对正交序列可以至少部分地基于Zadoff-Chu序列的内插来确定。
根据各方面，该PSS和SSS可以基于短Zadoff-Chu序列。
根据各方面，BS可以在帧中的相邻子帧中传送PSS和SSS。该数个码元可被映射到与用以与在较宽系统带宽上进行通信的第二类型的UE进行通信的资源元素具有相同副载波间隔的资源元素。
根据各方面，可使用一个或多个子帧中未用于与第二类型的UE进行通信的资源元素来传送PSS和SSS。
该SSS可用于传达蜂窝小区标识(蜂窝小区ID)和附加系统信息。该附加系统信息包括至少子帧ID。该SSS可以基于准正交序列来生成。
本公开的某些方面提供了一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的方法。该方法一般包括：在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内检测利用应用于一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号 (PSS)，基于检测到的PSS执行初始时间和频率捕获，以及在一个或多个窄带区域内检测副同步信号(SSS)以细调该初始时间和频率捕获。
该二进制码覆盖可以包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]。该至少一个序列可以包括基序列。该基序列可以包括具有根索引5的大小为11 的Zadoff-Chu序列。
由UE执行初始时间和频率捕获可以涉及在时域中PSS的滑动自相关规程。该滑动自相关规程可以涉及在相邻和不相邻的PSS码元之间执行码元式相关。
可基于在多个子帧上的PSS重传执行PSS的检测。该PSS的检测可涉及 PSS重传的相干累积。可以在时域中执行初始时间和频率捕获。
执行初始时间捕获可包括对PSS执行粗略和精细的码元边界估计。执行初始频率捕获可包括基于时间同步的PSS的时域自相关来从PSS执行分数频率偏移校正以发现分数载波频率偏移(CFO)，以及基于PSS和时域中收到信号的副本之间的互相关来从PSS执行整数频率偏移校正以发现PSS的整数CFO。
该数个码元可被映射到与用以与在较宽系统带宽上进行通信的第二类型的UE进行通信的资源元素具有相同副载波间隔的资源元素。可使用一个或多个子帧中未用于与第二类型的UE进行通信的资源元素来接收PSS和SSS。可在帧的相邻子帧上接收PSS和SSS。
根据各方面，UE可以从SSS确定蜂窝小区标识(蜂窝小区ID)和附加系统信息。该附加系统信息可包括至少子帧ID。
该PSS和SSS可以基于短Zadoff-Chu序列。
本公开的某些方面提供一种用于由基站(BS)进行无线通信的装备。该装备一般包括用于利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)的装置，并且用于将PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)的装置。
本公开的某些方面提供了一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的装备。该装备一般包括：用于在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内检测利用应用于一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)的装置，用于基于检测到的PSS执行初始时间和频率捕获的装置，以及用于在一个或多个窄带区域内检测副同步信号(SSS)以细调该初始时间和频率捕获的装置。
本公开的某些方面提供一种用于由基站(BS)进行无线通信的装置。该装置一般包括至少一个处理器和与该至少一个处理器耦合的存储器。该至少一个处理器一般被配置为利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)，并且将PSS和副同步信号 (SSS)传送到在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)。
本公开的某些方面提供了一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的装置。该装置一般包括至少一个处理器和与该至少一个处理器耦合的存储器。该至少一个处理器一般被配置为：在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内检测利用应用于一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)，基于检测到的PSS执行初始时间和频率捕获，以及在一个或多个窄带区域内检测副同步信号(SSS)以细调该初始时间和频率捕获。
本公开的某些方面提供了一种具有存储在其上的指令的计算机可读介质，所述指令用于使基站(BS)利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)，并且将PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)。
本公开的某些方面提供了一种具有存储在其上的指令的计算机可读介质，所述指令用于使在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型用户装备(UE)在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)，基于检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获，以及在一个或多个窄带区域内检测副同步信号(SSS)以细调该初始时间和频率捕获。
提供了包括方法、装置(装备)、系统、计算机可读介质、以及处理系统的众多其他方面。
附图简述
图1是概念性地解说根据本公开的某些方面的无线通信网络的示例的框图。
图2示出了概念性地解说根据本公开的某些方面的无线通信网络中基站与用户装备(UE)处于通信中的示例的框图。
图3示出了用于长期演进(LTE)中的频分双工(FDD)的示例性帧结构。
图4示出了具有正常循环前缀的两个示例性子帧格式。
图5解说了根据本公开的某些方面的可由BS执行的示例操作。
图6解说了根据本发明的某些方面的可由在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的UE执行的示例操作。
图7解说了根据本公开的某些方面的双层PSS序列结构的示例。
图8解说了根据本公开的各方面的在发射机处的示例码覆盖映射和双层 PSS序列生成。
图9解说了根据本公开的各方面的在发射机处的示例码覆盖、基序列映射和双层PSS序列生成。
图9A解说了根据本公开的各方面的NB-SSS生成的示例。
图10解说了根据本公开的各方面的用于生成PSS和SSS的示例步骤。
图11解说了根据本公开的各方面的被配置为传送PSS和SSS的示例发射机。
图12解说了根据本公开的各方面的被配置为接收PSS和SSS的示例接收机。
图13解说了根据本公开的各方面的示例接收机处理流图。
图14解说了根据本公开的各方面的示例接收机处理流图。
图15解说了根据本公开的各方面的用于滑动自相关函数的示例。
图16解说了根据本公开的各方面的用于改进互相关的示例。
图17解说了根据本公开的各方面的用于同步信号的示例资源分配。
图18解说了根据本公开的各方面的用于同步信号的示例资源分配。
图19解说了根据本公开的各方面的用于同步信号的示例资源分配。
图20解说了根据本公开的各方面的用于非偶数CP长度的NB-PSS码元的时域循环移位。
详细描述
本公开的某些方面一般涉及用于窄带操作的同步信号的设计和对应蜂窝小区搜索算法。本文所描述的同步信号可以与旧式OFDM码元结构兼容并且可以由全新、基于OFDM的系统(诸如，为窄带物联网(NB-IoT)和/或增强型分量载波(ECC)配置的设备)使用。eCC系统的一个示例可以是5G新无线电(NR)系统。如将在本文中更详细地呈现的，各方面描述(1)可用于标识用于生成同步信号的期望码覆盖和基序列的算法，(2)将所生成的同步信号(例如，由基站)传送至接收方设备，以及(3)(例如，由用户装备)接收所传送的同步信号。同步信号可由UE用于获取频率和定时同步和/或其他系统信息。
根据各方面，该至少一个基序列可以从与经优化的PSS候选集对应的候选基序列集中选择。可使用优化规程来评估该经优化的PSS候选集。该优化规程可涉及用于给定的二进制码覆盖的候选序列的滑动自相关函数。
如本文所述，可使用二进制码覆盖和至少一个基序列来生成主同步信号 (PSS)。该二进制码覆盖可以是长度为11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]。该基序列可以包括具有根索引5的大小为11的Zadoff-Chu序列。
UE可接收使用二进制码覆盖和至少一个基序列生成的所传送的PSS，并且可基于检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获。该初始时间和频率捕获可涉及在时域中PSS的滑动自相关规程。根据各方面，该滑动自相关规程可涉及在相邻和不相邻的PSS码元之间执行码元式相关。
UE可在一个或多个窄带区域内检测副同步信号(SSS)以细调从收到PSS 导出的初始时间和频率捕获。
本文中所描述的技术可用于各种无线通信网络，诸如CDMA、TDMA、 FDMA、OFDMA、SC-FDMA及其他网络。术语“网络”和“系统”常常可互换地使用。CDMA网络可以实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000 等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)、时分同步CDMA (TD-SCDMA)和CDMA的其他变体。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856 标准。TDMA网络可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。 OFDMA网络可实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、
Figure RE-BDA0001650797320000071
等的无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种形式的3GPP长期演进(LTE)和高级 LTE(LTE-A)是UMTS的使用E-UTRA的新版本，其在下行链路上采用OFDMA 而在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和 GSM在来自名为“第3代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。cdma2000 和UMB在来自名为“第3代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。本文所描述的技术可被用于以上所提及的无线网络和无线电技术以及其他无线网络和无线电技术。为了清楚起见，以下针对LTE/高级LTE来描述这些技术的某些方面，并且在以下大部分描述中使用LTE/高级LTE术语。LTE和LTE-A 一般被称为LTE。
示例无线通信系统
图1解说了其中可实践本公开的各方面的示例无线通信网络100。例如，本文所呈现的技术和所描述的同步信号可以由一个或多个BS用来与UE进行通信。UE可以在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信。相应地，本文所描述的技术可以允许UE接收机有效地搜索所传送的同步信号。如本文所描述的，至少一个同步信号可以是可与宽带LTE系统共存的双层主同步信号。
网络100可以是LTE网络或某个其他无线网络。无线网络100可包括数个演进型B节点(eNB)110和其他网络实体。eNB是与用户装备(UE)通信的实体并且也可被称为基站、B节点、接入点等。每个eNB可为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“蜂窝小区”取决于使用该术语的上下文可指 eNB的覆盖区域和/或服务该覆盖区域的eNB子系统。
eNB可提供对宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、和/或其他类型的蜂窝小区的通信覆盖。宏蜂窝小区可覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米)，并且可允许无约束地由具有服务订阅的UE接入。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域，并且可允许无约束地由具有服务订阅的UE接入。毫微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域(例如，住宅)，并且可允许有约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的UE(例如，封闭订户群(CSG)中的UE)接入。用于宏蜂窝小区的eNB可被称为宏eNB。用于微微蜂窝小区的 eNB可被称为微微eNB。用于毫微微蜂窝小区的eNB可被称为毫微微eNB或家用eNB(HeNB)。在图1中所示的示例中，eNB 110a可以是用于宏蜂窝小区102a的宏eNB，eNB 110b可以是用于微微蜂窝小区102b的微微eNB，并且 eNB 110c可以是用于毫微微蜂窝小区102c的毫微微eNB。一eNB可支持一个或多个(例如，三个)蜂窝小区。术语“eNB”、“基站”和“蜂窝小区”可在本文中可互换地使用。
无线网络100还可包括中继站。中继站是能接收来自上游站(例如，eNB 或UE)的数据的传输并向下游站(例如，UE或eNB)发送该数据的传输的实体。中继站也可以是能够为其他UE中继传输的UE。在图1中所示的示例中，中继站110d可与宏eNB 110a和UE 120d通信以促成eNB 110a与UE 120d之间的通信。中继站也可被称为中继eNB、中继基站、中继等。
无线网络100可以是包括不同类型的eNB(例如，宏eNB、微微eNB、毫微微eNB、中继eNB等)的异构网络。这些不同类型的eNB可具有不同发射功率电平、不同覆盖区域，并对无线网络100中的干扰产生不同影响。例如，宏eNB可具有高发射功率电平(例如，5到40瓦)，而微微eNB、毫微微eNB 和中继eNB可具有较低发射功率电平(例如，0.1到2瓦)。
网络控制器130可耦合至eNB集合并且可提供对这些eNB的协调和控制。网络控制器130可以经由回程与各eNB通信。这些eNB还可以彼此例如经由无线或有线回程直接或间接地通信。
UE 120(例如，120a、120b、120c)可分散遍及无线网络100，并且每个 UE可以是驻定的或移动的。UE还可被称为接入终端、终端、移动站、订户单元、站等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL) 站、平板、智能电话、上网本、智能本、超级本等等。在图1中，带有双箭头的实线指示UE与服务eNB之间的期望传输，该服务eNB是被指定在下行链路和/或上行链路上服务该UE的eNB。具有双箭头的虚线指示UE与eNB之间的潜在干扰传输。
无线通信网络100(例如，LTE网络)中的一个或多个UE 120还可以是窄带带宽UE。这些UE可以与旧式和/或高级UE(例如，其能够在较宽带宽上操作)在LTE网络中共存并且可具有与无线网络中的其它UE相比受限的一个或多个能力。例如，在LTE版本12中，窄带UE可以按以下一者或多者来操作：与LTE网络中的旧式和/或高级UE相比，最大带宽的减小(相对于旧式 UE)、单接收射频(RF)链、峰值速率的减小(例如，可支持针对传输块大小(TBS)的最大1000比特)、发射功率的减小、秩1传输、半双工操作等。在一些情形中，如果支持半双工操作，则窄带UE可具有放宽的从传送到接收 (或从接收到传送)操作的切换定时。例如，在一个情形中，与用于旧式和/ 或高级UE的20微秒的切换定时相比，窄带UE可具有放宽的1毫秒(ms)的切换定时。
在一些情形中，窄带UE(例如，在LTE版本12中)还可以能够以与LTE 网络中的旧式和/或高级UE监视下行链路(DL)控制信道相同的方式监视DL 控制信道。版本12窄带UE可以仍按与常规UE相同的方式监视下行链路(DL) 控制信道，例如，监视前几个码元中的宽带控制信道(例如，物理下行链路控制信道(PDCCH))以及占用相对窄带、但跨越子帧长度的窄带控制信道(例如，增强型PDCCH(ePDCCH))。
根据某些方面，窄带UE可被限于1.4MHz的特定窄带指派或者从可用系统带宽分割出而同时共存于较宽系统带宽内(例如，在1.4/3/5/10/15/20MHz 处)的六个资源块(RB)。另外，窄带UE还可以能够支持一种或多种覆盖操作模式。例如，窄带UE可以能够支持至多达15dB的覆盖增强。
如本文所使用的，具有有限通信资源(例如，较小带宽)的设备可被一般性地称为窄带UE。类似地，旧式设备(诸如旧式和/或高级UE(例如，在LTE 中))可被一般性地称为宽带UE。一般而言，宽带UE能够在比窄带UE大的带宽量上操作。
在一些情形中，UE(例如，窄带UE或宽带UE)可于在网络中进行通信之前执行蜂窝小区搜索和捕获规程。在一种情形中，参照图1中解说的LTE网络作为示例，可在UE未连接至LTE蜂窝小区并且想要接入LTE网络时执行蜂窝小区搜索和捕获规程。在这些情形中，UE可能刚刚上电，在暂时丢失至LTE 蜂窝小区的连接之后刚恢复连接，等等。
在其它情形中，可在UE已连接至LTE蜂窝小区时执行蜂窝小区搜索和捕获规程。例如，UE可能已检测到新LTE蜂窝小区并且可能准备至新蜂窝小区的切换。作为另一示例，UE可操作在一个或多个低功率状态中(例如，可支持非连续接收(DRX))，并且在退出该一个或多个低功率状态之际，可能不得不执行蜂窝小区搜索和捕获规程(即使UE仍处于连通模式)。
图2示出了可以是图1中的各基站/eNB之一和各UE之一的基站/eNB 110 和UE 120的设计的框图。基站110可装备有T个天线234a到234t，并且UE 120 可装备有R个天线252a到252r，其中一般而言，T≥1并且R≥1。
在基站110处，发射处理器220可从数据源212接收给一个或多个UE的数据，基于从每个UE接收的CQI来选择针对该UE的一种或多种调制和编码方案(MCS)，基于为每个UE选择的(诸)MCS来处理(例如，编码和调制) 给该UE的数据，并提供给所有UE的数据码元。发射处理器220还可以处理系统信息(例如，针对SRPI等)和控制信息(例如，CQI请求、准予、上层信令等)，并提供开销码元和控制码元。处理器220还可以生成用于参考信号 (例如，CRS)和同步信号(例如，PSS和SSS)的参考码元。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器230可在适用的情况下对数据码元、控制码元、开销码元、和/或参考码元执行空间处理(例如，预编码)，并且可将T个输出码元流提供给T个调制器(MOD)232a到232t。每个调制器232可处理各自的输出码元流(例如，针对OFDM等等)以获得输出采样流。每个调制器232 可进一步处理(例如，转换至模拟、放大、滤波、以及上变频)输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器232a至232t的T个下行链路信号可分别经由 T个天线234a到234t被传送。
在UE 120处，天线252a到252r可接收来自基站110和/或其他基站的下行链路信号并且可分别向解调器(DEMOD)254a到254r提供收到信号。每个解调器254可调理(例如，滤波、放大、下变频、及数字化)其收到信号以获得输入采样。每个解调器254可进一步处理输入采样(例如，针对OFDM等) 以获得收到码元。MIMO检测器256可获得来自所有R个解调器254a到254r 的收到码元，在适用的情况下对这些收到码元执行MIMO检测，并且提供检出码元。接收处理器258可以处理(例如，解调和解码)这些检出码元，将经解码的给UE 120的数据提供给数据阱260，并且将经解码的控制信息和系统信息提供给控制器/处理器280。信道处理器可以确定RSRP、RSSI、RSRQ、CQI 等。
在上行链路上，在UE 120处，发射处理器264可接收和处理来自数据源 262的数据和来自控制器/处理器280的控制信息(例如，针对包括RSRP、RSSI、 RSRQ、CQI等的报告)。处理器264还可生成一个或多个参考信号的参考码元。来自发射处理器264的码元可在适用的场合由TX MIMO处理器266预编码，进一步由调制器254a到254r处理(例如，用于SC-FDM、OFDM等)，并且传送给基站110。在基站110处，来自UE 120以及其他UE的上行链路信号可由天线234接收，由解调器232处理，在适用的情况下由MIMO检测器 236检测，并由接收处理器238进一步处理以获得经解码的由UE 120发送的数据和控制信息。处理器238可将经解码的数据提供给数据阱239并将经解码的控制信息提供给控制器/处理器240。基站110可包括通信单元244并且经由通信单元244与网络控制器130通信。网络控制器130可包括通信单元294、控制器/处理器290、以及存储器292。
控制器/处理器240和280可以分别指导基站110和UE 120处的操作。进一步地，UE120处的处理器280和/或其他处理器或模块(诸如，天线252和解调器/调制器254)可以执行或指导本文所描述和图6中所示的操作。基站 110处的处理器240和/或其他处理器或模块(诸如，天线234和解调器/调制器 232)可以执行或指导本文所描述和图5中所示的操作。存储器242和282可分别存储供基站110和UE 120的数据和程序代码。调度器246可调度UE以进行下行链路和/或上行链路上的数据传输。
图3示出了用于LTE中的FDD的示例性帧结构300。下行链路和上行链路中的每一者的传输时间线可被划分成以无线电帧为单位。每个无线电帧可具有预定历时(例如10毫秒(ms))，并且可被划分成具有索引0至9的10个子帧。每个子帧可包括两个时隙。每个无线电帧可由此包括具有索引0至19 的20个时隙。每个时隙可包括L个码元周期，例如，对于正常循环前缀(如图3中所示)为7个码元周期，或者对于扩展循环前缀为6个码元周期。每个子帧中的2L个码元周期可被指派索引0至2L-1。
在LTE中，eNB可在下行链路上在用于该eNB所支持的每个蜂窝小区的系统带宽的中心传送主同步信号(PSS)和副同步信号(SSS)。PSS和SSS 可在具有正常循环前缀的每个无线电帧的子帧0和5中分别在码元周期6和5 中被传送，如图3中所示。PSS和SSS可由UE用于蜂窝小区搜索和捕获，并且除了其他信息以外，还可以包含蜂窝小区ID以及对双工模式的指示。双工模式的指示可指示蜂窝小区利用时分双工(TDD)还是频分双工(FDD)帧结构。eNB可跨用于该eNB所支持的每个蜂窝小区的系统带宽来传送因蜂窝小区而异的参考信号(CRS)。CRS可在每个子帧的某些码元周期中被传送，并且可由UE用于执行信道估计、信道质量测量、和/或其他功能。eNB还可在某些无线电帧的时隙1中的码元周期0到3中传送物理广播信道(PBCH)。PBCH 可携带一些系统信息。eNB可在某些子帧中传送其他系统信息，诸如物理下行链路共享信道(PDSCH)上的系统信息块(SIB)。eNB可在子帧的前B个码元周期中在物理下行链路控制信道(PDCCH)上传送控制信息/数据，其中B 可以是可针对每个子帧来配置的。eNB可在每个子帧的其余码元周期中在 PDSCH上传送话务数据和/或其他数据。
信道质量测量可以由UE根据所定义的调度(诸如基于UE的DRX循环) 来执行。例如，UE可以尝试每个DRX循环对服务蜂窝小区执行测量。UE还可以尝试对非服务邻蜂窝小区执行测量。对非服务邻蜂窝小区的测量可以基于与服务蜂窝小区不同的调度来进行，并且当UE处于连通模式时，UE可能需要调离服务蜂窝小区以测量非服务蜂窝小区。
为了促成信道质量测量，eNB可以在特定子帧上传送因蜂窝小区而异的参考信号(CRS)。例如，eNB可以在给定帧的子帧0和5上传送CRS。窄带 UE可以接收该信号并测量收到信号的平均功率，或RSRP。窄带UE还可以基于来自所有源的总收到信号功率来计算接收信号强度指示符(RSSI)。还可以基于RSRP和RSSI来计算RSRQ。
为了促成测量，eNB可以向在其覆盖区域内的UE提供测量配置。测量配置可以定义测量报告的事件触发，且每个事件触发可以具有相关联的参数。当 UE检测到所配置的测量事件时，其可以通过向eNB发送具有关于相关联测量对象的信息的测量报告来进行响应。所配置的测量事件可以是例如，测得的参考信号收到功率(RSRP)或测得的参考信号收到质量(RSRQ)满足阈值。触发时间(TTT)参数可以被用来定义在UE发送其测量报告之前测量事件必须持续多长时间。用这种方式，UE可以向网络发信号通知其无线电条件的改变。
图4示出了具有正常循环前缀的两个示例性子帧格式410和420。可用时频资源可被划分成资源块。每个资源块可覆盖一个时隙中的12个副载波并且可包括数个资源元素。每个资源元素可以覆盖一个码元周期中的一个副载波，并且可被用于发送一个可以是实数值或复数值的调制码元。
子帧格式410可被用于两个天线。CRS可在码元周期0、4、7和11中从天线0和1发射。参考信号是发射机和接收机先验已知的信号，并且也可被称为导频。CRS是因蜂窝小区而异的参考信号，例如是基于蜂窝小区身份(ID) 生成的。在图4中，对于具有标记Ra的给定资源元素，可在该资源元素上从天线a发射调制码元，并且在该资源元素上可以不从其他天线发射调制码元。子帧格式420可与四个天线联用。CRS可在码元周期0、4、7和11中从天线0 和1发射并且在码元周期1和8中从天线2和3发射。对于子帧格式410和420 两者，CRS可在均匀间隔的副载波上被传送，这些副载波可以是基于蜂窝小区 ID来确定的。取决于其蜂窝小区ID，可在相同或不同的副载波上传送CRS。对于子帧格式410和420两者，未被用于CRS的资源元素可被用于传送数据(例如，话务数据、控制数据、和/或其他数据)。
LTE中的PSS、SSS、CRS和PBCH在公众可获取的题为“Evolved UniversalTerrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Channels and Modulation(演进型通用地面无线电接入(E-UTRA)；物理信道和调制)”的3GPP TS 36.211中作了描述。
对于LTE中的FDD，交织结构可用于下行链路和上行链路中的每一者。例如，可定义具有索引0到Q–1的Q股交织，其中Q可等于4、6、8、10或某个其他值。每股交织可包括间隔开Q个帧的子帧。具体而言，交织q可包括子帧q、q+Q、q+2Q等，其中q∈{0，...，Q-1}。
无线网络可支持用于下行链路和上行链路上的数据传输的混合自动重传请求(HARQ)。对于HARQ，发射机(例如，eNB)可发送分组的一个或多个传输直至该分组被接收机(例如，UE)正确解码或是遭遇到某个其他终止条件。对于同步HARQ，该分组的所有传输可在单股交织的各子帧中被发送。对于异步HARQ，该分组的每个传输可在任何子帧中被发送。
UE可能位于多个eNB的覆盖内。可选择这些eNB之一来服务该UE。服务eNB可基于各种准则(诸如，收到信号强度、收到信号质量、路径损耗等) 来选择。收到信号质量可由信噪干扰比(SINR)、或参考信号收到质量(RSRQ) 或其他某个度量来量化。UE可能在强势干扰情景中工作，在此类强势干扰情景中UE可能会观察到来自一个或多个干扰eNB的严重干扰。
传统LTE设计的焦点在于改进频谱效率、无所不在的覆盖、以及增强的服务质量(QoS)支持。当前的LTE系统下行链路(DL)和上行链路(UL)链路预算是针对可支持相对较大的DL和UL链路预算的高端设备(诸如最先进的智能电话和平板)的覆盖来设计的。
无线通信网络(例如，无线通信网络100)中的一个或多个UE可以是与该无线通信网络中的其他(宽带)设备相比具有受限通信资源的设备(诸如窄带UE)。对于窄带UE，各种要求可被放宽，因为仅有限量的信息可能需要被交换。例如，可减小最大带宽(相对于宽带UE)，可使用单接收射频(RF) 链，可减小峰值速率(例如，传输块大小最大为100比特)，可减小发射功率，可使用秩1传输，并且可执行半双工操作。
在一些情形中，如果执行半双工操作，则窄带UE可具有放宽的从传送转变到接收(或者从接收转变到传送)的切换时间。例如，该切换时间可从常规 UE的20μs放宽至窄带UE的1ms。版本12的窄带UE可以仍按与常规UE相同的方式监视下行链路(DL)控制信道，例如，监视前几个码元中的宽带控制信道(例如，PDCCH)以及占据相对窄带、但跨越子帧长度的窄带控制信道(例如，ePDCCH)。
在一些系统中，例如，在LTE Rel-13中，窄带可以被限于可用系统带宽内的特定窄带指派(例如，不超过6个资源块(RB)的窄带指派)。然而，窄带可以能够重新调谐至(例如，操作和/或占驻)LTE系统的可用系统带宽内的不同窄带区域，例如以便共存在LTE系统内。
作为LTE系统内的共存性的另一示例，窄带UE可以能够(重复地)接收旧式物理广播信道(PBCH)(例如，一般而言携带可被用于对蜂窝小区的初始接入的参数的LTE物理信道)并且支持一个或多个旧式物理随机接入信道 (PRACH)格式。例如，窄带UE可以能够跨多个子帧接收旧式PBCH连同该 PBCH的一个或多个附加重复。作为另一示例，窄带UE可以能够向LTE系统中的eNB传送PRACH的一个或多个重复(例如，具有所支持的一个或多个 PRACH格式)。PRACH可被用于标识窄带UE。另外，所重复PRACH尝试的数目可以由eNB配置。
窄带UE还可以是链路预算受限的设备并且可以基于其链路预算限制来在不同的操作模式中操作(例如，这使得需要向窄带UE传送不同量的重复消息)。例如，在一些情形中，窄带UE可以在其中几乎没有重复的正常覆盖模式中操作(即，使UE成功地接收消息所需要的重复量可为低或者甚至可以不需要重复)。替换地，在一些情形中，窄带UE可以在其中可能有大量重复的覆盖增强(CE)模式中操作。例如，对于328比特有效载荷，处于CE模式中的窄带 UE可能需要对有效载荷的150个或更多个重复以便成功地接收该有效载荷。
在一些情形中(例如，针对LTE版本13)，窄带UE可能关于其对广播和单播传输的接收具有受限能力。例如，由窄带UE接收的广播传输的最大传输块(TB)大小可以限于1000比特。另外，在一些情形中，窄带UE可能不能够在一子帧中接收一个以上单播TB。在一些情形中(例如，针对上述CE模式和正常模式两者)，窄带UE可能不能够在一子帧中接收一个以上广播TB。此外，在一些情形中，窄带UE可能不能够在一子帧中接收单播TB和广播TB两者。
共存于LTE系统中的窄带UE还可以支持用于某些规程(诸如寻呼、随机接入规程等)的新消息(例如，与LTE中用于这些规程的常规消息形成对比)。换言之，用于寻呼、随机接入规程等的这些新消息可以与用于与非窄带UE相关联的类似规程的消息分开。例如，与LTE中使用的常规寻呼消息相比，窄带 UE可以能够监视和/或接收非窄带UE可能不能够监视和/或接收的寻呼消息。类似地，与常规随机接入规程中使用的常规随机接入响应(RAR)消息相比，窄带UE可以能够接收非窄带UE也可能不能够接收的RAR消息。与窄带UE 相关联的新的寻呼和RAR消息还可以被重复一次或多次(例如，“被集束”)。另外，可以支持针对这些新消息的不同数目的重复(例如，不同的集束大小)。
根据某些方面，窄带UE和/或窄带操作可以支持多个窄带区域，其中每个窄带区域跨越不大于总共6个RB的带宽。在一些情形中，窄带操作中的每个窄带UE可以一次在一个窄带区域内(例如，以1.4MHz或6个RB)操作。然而，在任何给定时间，窄带操作中的窄带UE也可以重新调谐至较宽系统带宽中的其他窄带区域。在一些示例中，多个窄带UE可以由相同的窄带区域服务。在其他示例中，多个窄带UE可以由不同的窄带区域来服务(例如，每个窄带区域跨越6个RB)。在还有其他示例中，窄带UE的不同组合可以由一个或多个相同的窄带区域和/或一个或多个不同的窄带区域来服务。
例如，LTE版本13中的一些系统引入了覆盖增强并支持窄带UE以及其他 UE。如本文中所使用的，术语覆盖增强一般是指扩展网络内的设备(诸如窄带设备)的覆盖范围的任何类型的机制。一种用于覆盖增强(CE)的办法是集束，其是指传送相同数据多次(例如，跨多个子帧，或者如将在以下更详细描述的，跨相同子帧内的多个码元)。
在某些系统中，窄带UE可在较宽系统带宽内操作时支持窄带操作。例如，窄带UE可在系统带宽的窄带区域中进行传送和接收。如以上提及的，该窄带区域可跨越6个资源块(RB)。
某些系统可以向窄带UE提供至多达15dB的覆盖增强，其映射到UE与 eNB之间的最大耦合损耗155.7dB。相应地，窄带UE和eNB可在低信噪比 (SNR，例如，-15dB到-20dB)下执行测量。在一些系统中，覆盖增强可包括信道集束，其中与窄带UE相关联的消息可以被重复(例如，被集束)一次或多次。
某些设备可以能够用旧式类型通信和非旧式类型通信二者进行通信。例如，一些设备可以能够在(总体系统带宽的)窄带区域以及较宽频带区域二者中进行通信。虽然以上示例引述了经由窄带区域通信的低成本或MTC设备，但是其他(非低成本/非MTC)类型的设备也可以例如利用频率选择性和定向传输来经由窄带区域通信。
全新同步信号设计和蜂窝小区搜索算法
本发明的某些方面提供了同步信号的设计，这些同步信号可由使用较宽系统带宽的窄带区域进行通信的设备(诸如窄带物联网(NB-IoT)设备)来检测。此类同步信号可以包括可用于频率和定时同步的PSS，以及可用于传达系统信息的SSS。根据本公开的各方面，所描述的同步信号占用窄信道带宽，并且可与部署在同一频带中的(诸)旧式GSM/WCDMA/LTE系统共存。
蜂窝小区同步是建立UE和BS之间的通信链路的初始步骤之一，并有助于解决UE和BS处的各个收发机之间的定时和频率不确定性。典型的蜂窝小区搜索规程可包括四个操作，即：(1)信号检测，(2)码元定时和载波频率捕获，(3)帧定时，和(4)物理蜂窝小区ID标识。对于基于窄带或eCC的LTE系统，旧式PSS/SSS结构可能不适合由UE进行的可靠蜂窝小区搜索。因此，本公开的各方面提供了可由BS(例如，eNB)生成和传送的新同步信号结构。进一步地，本文所描述的方面提供了用于在搜索蜂窝小区时可由UE实现的高效、低复杂度、低等待时间搜索算法的技术。
如将在本文中更详细地描述的，双层PSS结构可用于第一类型的UE(诸如，窄带物联网(NB-IoT)UE或被配置为在全新的OFDM系统(诸如eCC) 中操作的其他设备)。可使用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的长度为L的二进制码覆盖和至少一个序列(例如，基码、基序列)来生成该双层PSS。
根据一个示例，该至少一个序列可以是一对正交或准正交序列(例如，正交或准正交基码的对)。PSS信号可包括L个PSS码元。如由码覆盖所指示的，可以通过对底层基码的IFFT在时域中构建L个PSS码元中的每一者。
基于双层PSS结构，UE可以可靠地通过时域自相关来获取蜂窝小区定时信息。时域自相关有利地抵抗较大的初始频率不确定性的。由于码覆盖的码元模式和PSS码元的正交性，用于双层PSS的搜索在精度和复杂度两者中可明显优于现有设计(WiFi的重复旧式短训练字段(L-STF)结构、共轭Zadoff-Chu 序列、差分编码Zadoff-Chu序列等)。
根据各方面，SSS可包括M个SSS码元，并且每个SSS码元可被映射到可能是准正交的另一基码集合。用由检测到的PSS提供的时间和频率参考，UE 可通过SSS解码来检测蜂窝小区ID。由于SSS码元的准正交性，低成本设计的时间/频率漂移效应可以被及时和可靠地跟踪。
根据本公开的某些方面，NB-IoT同步信道设计可适用于带内和自立部署情景两者。此外，所提出的同步信号设计可以扩展到使用多于1个RB的其他基于LTE的MTC部署。
在本公开的某些方面中，NB-IoT设备的带内部署可以遵循旧式LTE参数设计(如在兼容频调间隔和带宽中)。附加地，所导出的NB-IoT PSS和SSS 信号可以与旧式LTE系统的OFDM码元边界对齐。
在一些情形中，NB-IoT同步信号可使用未被旧式LTE DL物理信号和控制信道占用的资源元素。未占用资源元素的使用可避免由其他设计遇到的资源分割和干扰问题。因此，文本所描述的同步信号可以与宽带LTE系统和谐共存。
根据某些方面(且如图14所示)，本文所呈现的同步信号设计可允许UE 即使在初始DL同步的频率偏移达到20ppm的部署中也执行分数和整数载波频率偏移(CFO)两者，并且实现以±2.5μs量级的码元定时精度。
本公开的所描述的SSS可携带大于13比特的信息，这满足了与IoT设备的大型部署相关联的增加数目的蜂窝小区ID的需求。除了蜂窝小区ID信息之外，所描述的SSS还可携带附加系统信息，包括例如子帧ID和/或其它系统信息。
图5解说了根据本公开的各方面的可由基站执行的示例操作500。基站可以是可包括在图2中所解说的一个或多个模块的BS 110。根据各方面，BS 110 的控制器/处理器240、发射处理器220、发射MIMO处理器230、存储器242、调制器/解调器232、和/或天线232中的一者或多者可被配置成执行本文所描述的操作。
在502处，BS可利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成PSS。在504处，BS可将PSS和SSS传送到在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的UE。根据各方面，PSS可被称为窄带(NB)-PSS，而SSS可被称为NB-SSS。
图6解说了根据本发明的各方面的可由在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的UE执行的示例操作600。UE可以是可包括在图2中所解说的一个或多个模块的UE120。根据各方面，UE 120的控制器/处理器280、接收处理器258、存储器282、调制器/解调器254、和/或天线252中的一者或多者可被配置成执行本文所描述的操作。
在602处，UE可在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的PSS。在604处，UE可以基于检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获。在606处，UE可以在一个或多个窄带区域内检测SSS以细调初始时间和频率捕获。
如本文将更详细地描述的，二进制码覆盖和基序列的选择对于PSS生成可以是重要的。基于二进制码覆盖和基序列，可构建双层候选PSS序列。可计算候选双层PSS在时域中的滑动自相关函数。进一步地，可标识旁瓣到峰值的距离和旁瓣到峰值的强度。可期望选择具有大的旁瓣到峰值距离和低的旁瓣到峰值强度的PSS。
可以在时间-频率网格上计算双层候选PSS序列的二维互相关函数。根据各方面，时域中的网格尺度可以大于要考虑的剩余时间偏移量，并且频域中的网格尺度可以大于要考虑的剩余频率偏移量。
可将候选PSS序列的时域中的滑动自相关、二维互相关函数以及候选PSS 的PAPR/立方度量(CM)与设计目标进行比较。基于该比较，PSS候选可被接受或被拒绝作为有效设计。
这些步骤可被重复以力图标识最佳设计的候选。根据各方面，可基于 Zadoff-Chu序列的长度和码覆盖的长度在重复上述步骤之后选择用于PSS的最佳设计。
图7解说了根据本公开的各方面的示例双层PSS序列结构700。如所解说，双层对应于映射到一个LTE物理资源块内的L x K个局部化或分布式资源元素。对于带内部署，NB-IoT分配可避免旧式LTE系统的“保留”资源元素。
PSS可被设计有L个正交频分复用(OFDM)码元，其中L是可配置整数，并且可将L个PSS码元映射到局部化和/或分布式资源元素。在一些情形中，所有L个PSS码元可以仅通过一次快速傅立叶逆变换(IFFT)来生成。副载波间隔可以是15KHz，而带宽可以是180KHz。PSS可以根据双层序列设计方案使用(层I的)“基码”和(层II的)“码覆盖”来生成。
PSS的资源元素bl,k可以如下所示进行映射：
Figure RE-BDA0001650797320000201
{Ck}是在时域和频域两者中具有良好自相关特性的恒定幅度序列。
在本公开的某些方面，(层I的)基码和(层II的)码覆盖共同拥有良好自相关和互相关行为。这可以改善精度以及由UE进行的时间和频率同步，特别是在低SNR情景中。所选的基码和码覆盖的组合可以实现大的峰到旁瓣比率和大的峰到旁瓣距离，这可以为UE提供更好的分辨率。例如，如果UE检测到PSS信号，则UE可以更好地确定PSS序列的开始位置。基码和码覆盖可具有低PAPR和立方度量、具有直接的实现、并且与旧式OFDM码元结构兼容，从而在窄带和宽带实现之间有最小的干扰(如果有的话)。
根据各方面，(层I的)基码可以基于至少一个正交或准正交序列。该至少一个正交或准正交序列可以基于Zadoff-Chu序列的内插。该至少一个正交或准正交序列可以用于生成PSS、SSS和/或PRACH信号。
根据各方面，该至少一个正交或准正交序列可包括用于PSS信号构造的一对正交或准正交序列。使用一对序列可以提高UE的同步信号检测能力(例如，检测PSS的不存在与存在)和定时捕获精度(例如，码元边界的位置)。
以下示出了大小为N和根为u的Zadoff-Chu序列的内插算法的示例：
Figure RE-BDA0001650797320000202
假定内插比率为K，其中K是正实数且KN是正整数，内插序列Z可以由下式给出：
Figure RE-BDA0001650797320000211
图8解说了根据本公开的各方面的示例码覆盖映射和双层PSS序列生成 800。根据各方面，BS可以基于码覆盖和Zadoff-Chu序列(基序列)来生成 NB-PSS码元。码覆盖可以是长度为11个码元的二进制码覆盖。在图8的802 处示出了经优化以提高UE的蜂窝小区捕获的精度和可靠性的码覆盖。该经优化的二进制码覆盖可以在时域中跨11个OFDM码元被应用，并且可以是：
S{3：13}＝[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]。
由于PSS的双层结构，NB-PSS信号的性能可以取决于二进制码覆盖和基序列。相应地，优化或改进二进制码覆盖和基序列的选择对于PSS生成可能是重要的。根据一方面，基序列可以是长度为K、根索引为u的短Zadoff-Chu序列。该基序列可在频域中跨1个RB的11个连贯副载波被应用。可选择长度为 M(例如，M<K)的二进制码覆盖。
在804处，图8解说了根据本公开的各方面的用于NB-PSS序列生成的示例框图。根据各方面，NB-PSS可以占用子帧(例如，子帧5)的后11个OFDM 码元。从Zadoff-Chu序列开始，在806处，通过副载波映射执行频调选择和/ 或CRS穿刺。NB PSS可被映射到一个PRB的11个连贯副载波(例如，码元 (3-13))。
在808处，可使用零填充IFFT以力图为每个PSS码元生成时域采样。在 810处，插入循环前缀。零填充IFFT和CP插入可与旧式LTE类似。
在812处，二进制码覆盖被应用于时域中的码元以在814处生成PSS。该二进制码覆盖可以是在802处解说的长度＝11的码覆盖。根据各方面， Zadoff-Chu序列可以是长度为11、根索引为5且没有循环移位的短Zadoff-Chu 序列。
图9解说了根据本公开的各方面的示例码覆盖、基序列映射和双层PSS序列生成900。类似于图8，可将长度＝11的二进制码覆盖S＝[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]902应用于时域中的11个OFDM码元，作为生成双层PSS序列的一部分。可将基序列904应用于后11个OFDM码元以生成NB-PSS序列。该基序列可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000221
如在906处所示，可将时域循环移位应用于OFDM码元并在908处，可将频域旋转应用于这些OFDM码元以生成NB-PSS序列。每PSS码元的基序列的相位旋转可以是：
dl，k＝Zkexp(jθl，k)，k＝0，1，...，10；l＝3，4...，13。
在910处，图9，解说了根据本公开的各方面的用于NB-PSS序列生成的示例框图。根据各方面，NB-PSS可以占用子帧(例如，子帧5)的后11个OFDM 码元。在912处，NB-PSS序列生成可开始于长度为11并且根索引为5的 Zadoff-Chu序列。可将频域相位旋转916应用于在914处的副载波映射。在918 处，可使用零填充IFFT以力图为每个PSS码元生成时域采样。在920处，插入循环前缀。零填充IFFT和CP插入可与旧式LTE类似。在922处，二进制码覆盖可被应用以生成PSS码元级联924。
图9A解说了根据本公开的各方面的NB-SSS生成900A的示例。根据 NB-PSS信号的设计和生成，可基于具有不同根索引和循环移位的长度为11的 Zadoff-Chu序列的级联来构建NB-SSS信号。例如，可将根索引904a u1-u11 和循环移位906aη1-η11分别应用于LTE码元3-13(902A)以生成NB-SSS码元908A。
类似于NB-PSS，NB-SSS信号可在时域中被映射到LTE子帧(例如，具有奇数索引的无线电帧的子帧9)的后11个OFDM码元，并且可占用1个PRB 的11个连贯频调。另一方面，为了传达蜂窝小区ID和附加系统信息，每个 NB-SSS码元可使用根索引和循环移位的不同组合。例如，如下所示，可在频域中由具有根索引uk和循环移位ηk的大小为11的Zadoff-Chu序列来表示第k 个SSS码元Bk：
Figure RE-BDA0001650797320000222
910A解说了根据本公开的各方面的用于NB-SSS序列生成的框图。
在根指数和循环移位的所有可能的置换中，NB-SSS可限于满足所有 NB-SSS序列之间的良好自相关和互相关、与NB-PSS序列的低互相关、NB-PSS 检测的最小误警、以及低PAPR/CM之中的一者或多者的子集。
类似于在804处示出的NB-PSS生成，可在912A处以Zadoff-Chu序列为开始生成NB-SSS，并且在914A处通过副载波映射执行频调选择和/或CRS穿刺。在916A处，可使用IFFT以力图为每个SSS码元生成时域采样。在918A 处，插入循环前缀。IFFT和CP插入可与旧式LTE类似。
在920A处，可将循环移位应用于码元以在922A处生成SSS码元。
图10解说了根据本公开的各方面的用于生成NB-PSS 1002和NB-SSS 1004 的示例步骤1000。如所解说，假定长度为K1的循环移位的短Zadoff-Chu序列，可通过CRS穿刺、零填充、IFFT、CP插入和边界对齐来生成PSS码元。假定循环移位为q、根为u和长度为K2的短Zadoff-Chu序列，可通过执行CRS穿刺、零填充、IDFT、CP插入和边界对齐来生成SSS码元。
虽然图8-10涉及基于短Zadoff-Chu序列的同步信号的生成，但是根据各方面，每个PSS和SSS码元可以基于完整Zadoff-Chu序列。无论使用短的还是完整的Zadoff-Chu序列，通过考虑不同的根索引和/或循环移位，PSS和SSS 序列之间的相关性可被最小化。
因此，根据该示例且如图8所示，可通过短Zadoff-Chu序列的级联来构建 NB-PSS。附加地，NB-PSS可以采用针对基序列(在频域中跨1个物理资源块的11个连贯副载波)和码覆盖(在时域中跨11个OFDM码元)的双层设计。
基序列可通过在时域和频域两者中插入具有良好相关性质的长度为K(K＝ 11)的Zadoff-Chu序列来在时域中被构建。每个PSS码元可涵盖一个基序列(包括CP)。从PSS码元到基序列的一对一映射可由长度为11的二进制码覆盖来管控。
码覆盖可包括具有类随机模式的二进制序列{Sl；Sl＝±1和1≤l≤11}。如上所描述，可优化码覆盖的模式以力图提高蜂窝小区捕获的精度和可靠性。
根据一示例，通过码覆盖和基序列的联合优化，可使用以下基序列和码覆盖的组合来生成NB-PSS信号：
基序列：
Figure RE-BDA0001650797320000241
码覆盖：
S{1∶11}＝[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]
当采样频率为1.92MHz时，在一个PSS码元中有N＝137个采样，其可通过大小为128的零填充IFFT加上大小为9的CP来获得。为了力图符合LTE 码元边界并保持周期性序列结构，PSS序列可与第三OFDM码元的开始对齐(如图17所示)，并且可通过循环扩展在最后PSS码元的结束处在堆叠一个采样。因此，将有137×11+1个采样占据LTE子帧的后11个OFDM码元。
CP长度为9和10个采样的PSS码元的所生成波形示出可忽略的差异。因此，如图8-10所示的CP插入方案，可与旧式LTE完全兼容可能是可行的，其为第5个PSS码元引入了大小为10的CP，并且为其余的PSS码元保持相同的 CP大小。在移除CP之后，PSS码元的波形展现出中心对称性(由Zadoff-Chu 序列产生)，其可用于简化后续中的互相关操作。
可对双层NB-PSS序列设计进行以下观察。每个PSS码元可包含完整的ZC 序列，因此在码元基础上保持良好相关特性。码覆盖的应用使码元模式随机化，因此良好相关性可以跨码元扩展。NB-PSS序列展现周期性结构。除了ZC序列的恒定包络之外，还可在PSS码元边界处应用重叠和添加操作以力图进一步降低PAPR和CM值。NB-PSS序列的CP插入可以与旧式LTE的CP插入相同。相应地，整个PSS序列可以与旧式LTE子帧的后11个OFDM码元完全对齐。
图11解说了根据本公开的各方面的被配置为传送NB-PSS和NB-SSS的发射机1100的示例组件。在生成PSS和SSS的生成之后，传送方实体(诸如， BS)可将所生成的同步信号传送到接收方实体(诸如，UE)。
在1102处，可将大小为11并且根为5的短Zadoff-Chu序列应用于OFDM 码元。在1104处，发射机可以执行相位旋转和频调映射。在1106处，可执行零填充IFFT以为每个PSS码元生成时域采样。在1108处，为PSS码元执行 CP插入。在CP插入后，二进制码覆盖1110被应用于时域采样。在1112处，执行发射分集(TXD)预编码。复用器1116将LTE信号1114与经预编码的信号(来自TXD预编码1112的输出)进行复用。
数模转换器(DAC)1118可以接收所复用的信号。功率放大器(PA)1120 可在由天线1122传输之前放大信号。
图12解说了根据本公开的各方面的被配置为接收NB-PSS和NB-SSS的接收机1200的示例组件。根据各方面，接收机1200可以是UE的一部分。
天线1202可接收由传送方实体(例如，基站，包括图11所示的发射机1100) 传送的同步信号。低噪声放大器1204可以放大收到的信号。模数转换器(ADC) 1206可以转换收到的信号以用于数字信号处理。
在1210处，解复用器1208可对收到信号进行解复用以生成用于1210处 LTE信号接收处理的LTE信号的LTE信号。在1212处，解复用器1208还可输出用于抽取和码元分组的信号。
码覆盖提升1214可被应用于抽取和码元分组之后的码元。如将在本文中更详细地描述的(例如，在图13和14中)，UE可在1216处执行滑动自相关以力图检测NB-PSS。在1218处，UE可以执行NB-PSS信号检测。在1220处， UE可以执行粗略的时间和频率同步。在1222处，UE可以执行细调的时间和频率同步。在细调的时间和频率同步之后，在1224处，UE可以执行NB-SSS 处理。
图13解说了根据本公开的各方面的接收机处理流图1300。在1302处， UE可以时域中的PSS的信号检测和定时参考捕获来开始DL同步。PSS的信号检测和定时参考捕获可包括滑动自相关的相干组合。利用经由滑动自相关的相干组合确定的PSS峰值信息，UE可在1304处基于PSS(时域中的自相关)执行分数频率偏移校正。因为信号检测和定时参考捕获1302、分数频率偏移校正 1304以及细调的定时和频率偏移校正1306可全部在时域中执行，所以UE复杂度可被最小化。
在1306处，可使用PSS来执行细调的定时和频率偏移校正。之后，在1308 处，UE可以处理SSS。SSS不仅可被用来解码蜂窝小区ID，还可被用来解码附加信息(诸如，子帧ID、和/或其他包括时间/频率漂移的系统信息)。
因此，类似于旧式LTE，NB-IoT设备的蜂窝小区搜索规程可包括帧开始检测(PSS信号检测)、码元和帧定时偏移估计、CFO估计以及物理蜂窝小区 ID标识。前三个操作主要涉及NB-PSS处理，而最后一个操作是针对NB-SSS。
对于低复杂度的实现，通过利用NB-PSS序列的周期性结构和Zadoff-Chu 序列的中心对称性，PSS信号检测及时间和频率偏移估计可以完全在时域中实现。因此，PSS的设计可能特别适用于以其他非可再充源为电池供电的低成本 UE。
图14解说了根据本公开的各方面的接收机处理流图1400。如图14所解说， NB-IoT搜索器的状态转变提供了在图13中所解说的接收机处理的附加细节。根据各方面，具有经降低的采样频率的初始PSS信号检测可以由UE根据以下步骤来执行。
步骤1402-1406可作为图13中的步骤1302和1304的一部分来执行。在 1402处，可以执行240KHz的滑动自相关，直到峰值被“发现”。如果峰值被“发现”，则UE可以在1404处估计粗略定时和分数频率偏移。UE可以在1406 处执行240KHz的互相关。在确定粗略定时和分数频率偏移并执行互相关之后，如果峰值被“拒绝”，则算法返回到1402，其中UE执行滑动自相关直到发现峰值。
根据各方面，UE可将收到信号与收到信号的经延迟和共轭副本相关。第二，UE可个体地对与不同滞后大小(PSS码元长度的整数倍)对应的相关进行求和。第三，UE可个体地取每个和的绝对值。第四，UE可将跨所有滞后对绝对值进行加和。第五，对于低SNR和/或覆盖扩展情形，可例如每20ms重复上述的第一至第四步骤(例如，当PSS可以每20ms被传送时)。跨所有滞后所加和的绝对值可跨间隔20ms以上的多个观察区间被累积。为力图确定是否存在PSS信号，累积值(例如，来自上述第四和第五步骤)可以与阈值进行比较。如果累计值超过阈值，则可声明PSS信号存在。
在1406处的互相关之后，如果PSS峰值存在被“确认”(例如，没有关于整数频率偏移的附加信息)，则UE可以在1408处执行1.92MHz的互相关。例如，在检测到PSS信号之后，UE可执行初始定时捕获。根据各方面，UE可使用较高的采样频率并且围绕检测到的PSS信号的位置来重复上述的第一至第五步骤。UE随后可以发现积累的峰值并且发现峰值的位置作为PSS码元的起始点。在1410处，可使用细调的频率和时间偏移来进行蜂窝小区ID解码和跟踪。
UE可在码元定时检测之后通过首先在时域中执行自相关来执行初始频率捕获以发现分数载波频率偏移(CFO)。UE在校正分数CFO之后可通过在时域中进行互相关来发现整数CFO。UE在建立定时和频率参考之后可以解码SSS 序列。
根据各方面，在接收机侧可执行NB-PSS序列的滑动自相关。UE可构造用于载波频率偏移(CFO)解耦(独立于CFO)定时偏移的成本函数。可以通过将PSS码元对的共相位子向量(给定d)相干地组合，获得每个和的绝对值，并跨PSS序列的跨度(11个码元)进行累积来确定成本函数。可通过PSS码元的相干组合和PSS重传的相干累积来表达成本函数。例如，假定从t＝τ开始的RX信号向量可以由11个子向量的级联γ(τ)＝[R1 R2 … R11]来表示。
可将码覆盖{s(l)}应用于γ,l＝1,2,…,11。随后，可以形成相邻和不相邻PSS 码元之间的码元式相关：
Figure RE-BDA0001650797320000271
且 3≤Q≤11。
例如，当定时偏移→0，E[Aq(τ)]∝ejqθ时，其中θ＝mod(2πfT,2π)是每码元 CFO引入的相位旋转(T＝包括CP的PSS码元历时)。
加权组合(基于BLUE算法)可以使用下式来执行：
Figure RE-BDA0001650797320000272
例如，当定时偏移→0，E[ρ(τ)]∝ejθ时，从BLUE算法获得wq∈(0，1]。
接着，关于跨PSS重传的相干累积，第m个SYNC周期的相关器输出可由ρm(τ)给出。可选的轻权重滤波可被应用于ρm(τ)以进行平滑。α-滤波器的相关器输出的相干累积可以是：
ρ∑(τ)＝αρ∑(τ)+(1-α)ρm(τ)，0.5＜α＜1.0。
例如，当定时偏移→0，E[ρ∑(τ)]∝ejθ时，定时偏移的MLE可以由
Figure RE-BDA0001650797320000273
来表示.PSS存在的检测可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000281
定时偏移的粗略估计可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000282
频率偏移的估计(以15KHz归一化，拉入范围高达30KHz)：
Figure RE-BDA0001650797320000283
其中
Figure RE-BDA0001650797320000284
和
Figure RE-BDA0001650797320000285
可以通过下式从自相关器的“峰值”的相位旋转获得fF的估计：
Figure RE-BDA0001650797320000286
可以从PSS序列的互相关获得fI的估计。
可以通过在小时间频率网格上互相关的峰值搜索来获得定时和频率偏移的细调估计，该小时间频率网格可以经由滑动自相关获得的粗略定时和频率偏移估计为中心。
图15解说了根据本公开的各方面的用于滑动自相关函数1500的示例。
图16解说了根据本公开的各方面的用于改进互相关1600的示例，其中峰值在对应于剩余时间/频率偏移的时间-频率网格上是唯一的。
图17-19解说了用于本文所描述的同步信号的示例资源分配。对PSS和 SSS可能有多个传送机会。
根据各方面，如图17所示，在80ms的时段内，对PSS和SSS可能有四个传送机会，其可实现由UE进行的可靠蜂窝小区ID检测。根据各方面，可在每个帧中传送PSS。附加地，可在10ms帧的相邻子帧(例如，子帧3和4) 中传送PSS和SSS。如上所描述，每个PSS和SSS可以基于短的或完整的 Zadoff-Chu序列。
根据各方面，如图18所示，可在每个无线电帧的相同子帧上传送PSS。有利地，PSS可与提高的SNR相干地组合。可以考虑PSS及其共轭的交织传输以用于早期指示。自相关的相干组合/累积可保持不变。然而，用于累积/峰值搜索的窗口长度可能需要从5毫秒翻倍到10毫秒。
根据各方面，如图19所示，可在具有奇数索引的无线帧的子帧0和5上重传PSS。有利地，自相关的累积/峰值搜索可基于历时中为5ms的时隙。然而，对于每个20毫秒区间，四个时隙中仅两个时隙会有PSS信号。另外两个(如果四个时隙)可能只是噪声。在不知道帧开始的情况下，可能需要将四个时隙以相等权重进行组合。
根据各方面，可在每个无线电帧的子帧5中传送PSS。如上所描述，PSS 可以占用子帧5的后11个OFDM码元。可基于长度为11、根为5且没有循环移位的短Zadoff-Chu序列在频域中生成这11个OFDM码元。PSS可被映射到一个PRB的11个连贯副载波。
如上所描述，PSS是OFDM码元的级联。生成ODFM码元的一个重要部分是CP的生成。对于旧式LTE，OFDM码元具有不同的CP长度。换句话说， OFDM码元具有不均匀的CP长度。码元#0和码元#7的正常CP长度为 10/1.92μs，而12个码元的其余部分的正常CP长度为9/1.92μs。由于NB-IoT 可能适合旧式IoT框架，因此NB-IoT CP的长度也应符合旧式LTE。换句话说， NB-PSS应该与旧式LTE后向兼容。
给定1.92MHz的传输采样率，可通过大小为128的零填充IFFT生成 NB-PSS码元(在CP插入之前)。可引入时域中的循环移位以保持PSS码元的准周期性结构，如将参照图20所描述。时域中的循环移位可通过频域中的相位旋转来实现。
如上所描述，例如，参照图8，具有根索引为5、长度为11的Zadoff-Chu 序列给出的PSS基序列可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000291
PSS码元l的相位旋转可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000292
图20解说了用于非偶数CP长度的NB-PSS码元的时域循环移位。根据各方面，发射机可在生成PSS的同时使用非偶数循环移位。如图20所示，码元 #3-6可具有9个采样的CP长度，码元#7可具有10个采样的CP长度，而码元 #8-13可具有9个采样的CP长度。
假定采样频率＝1.92MHz，可以导出相位旋转。
Figure RE-BDA0001650797320000301
没有循环移位的时域采样可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000302
对l≥7的频域相位旋转可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000303
对l≥7的一个采样的时域循环移位可以是：
Figure RE-BDA0001650797320000304
如上所描述，BS可利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)。BS可将PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)。
根据各方面，该至少一个序列可以从与经优化的PSS候选集对应的候选基序列集中选择。
可使用涉及用于给定的二进制码覆盖的候选序列的滑动自相关函数的优化规程来评估该经优化的PSS候选集。
在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上通信的第一类型的用户装备 (UE)可被配置为在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列所生成的主同步信号(PSS)。UE可基于检测到的PSS执行初始时间和频率捕获，并且在一个或多个窄带区域内检测副同步信号(SSS)以细调初始时间和频率捕获。
执行初始时间和频率捕获可包括在时域中PSS的滑动自相关规程。该滑动自相关过程可以涉及在相邻和不相邻的PSS码元之间执行码元式相关。
根据各方面，可基于在多个子帧上的PSS重传来执行PSS的检测。该PSS 的检测可涉及PSS重传的相干累积。
尽管一些全新的PSS和SSS设计被描述为响应于NB-IoT，但所描述的PSS 和SSS设计可以扩展到其他全新、基于OFDM的系统(诸如，eCC)。对于宽带系统(诸如，eCC)，PSS和SSS码元的级联可在频域中完成，而不是在时域中完成。相应地，UE处的PSS和SSS处理将在频域中跨RB块进行。
本领域技术人员应理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特(位)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其组合来表示。
技术人员将进一步领会，结合本文的公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、软件/固件、或者其组合。为清楚地解说硬件与软件/固件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。这样的功能性是实现成硬件还是软件/固件取决于具体应用和加诸整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。
结合本文的公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文公开所描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件/固件模块中、或在其组合中体现。软件/固件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、相变存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC 中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件/固件、或其组合中实现。如果在软件/固件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是可被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD/DVD或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件/固件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
如本文中(包括权利要求中)所使用的，在两个或更多个项目的列举中使用的术语和“/或”意指所列出的项目中的任一者可单独被采用，或者两个或更多个所列出的项目的任何组合可被采用。例如，如果组成被描述为包含组成部分A、B和/或C，则该组成可包含仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C 的组合；B和C的组合；或者A、B和C的组合。同样，如本文中(包括权利要求中)所使用的，在项目列举中(例如，在接有诸如中的至少一个摂或中的一个或多个摂的短语的项目列举中)使用的或摂指示析取式列举，以使得例如“A、B或C中的至少一个”的列举意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC (即，A和B和C)。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。因此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (36)

1.一种用于由基站(BS)进行无线通信的方法，包括：
利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 11 1 -1 1]；以及
将所述PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个序列包括基序列，并且其中所述基序列包括具有根索引为5、大小为11的Zadoff-Chu序列。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个序列是从与经优化的PSS候选集对应的候选基序列集中选择的。
4.如权利要求3所述的方法，其中使用涉及用于给定的二进制码覆盖的候选序列的滑动自相关函数的优化规程来评估所述经优化的PSS候选集。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个序列包括一对序列。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述一对序列包括正交序列或准正交序列中的一者。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
至少部分地基于Zadoff-Chu序列的内插来确定所述一对序列。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述PSS和SSS基于短Zadoff-Chu序列。
9.如权利要求1所述的方法，其中传送所述PSS和SSS包括：
在所述帧中的相邻子帧中传送所述PSS和SSS。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述数个码元被映射到与用以与在所述较宽系统带宽上进行通信的第二类型的UE进行通信的资源元素具有相同副载波间隔的资源元素。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述PSS和所述SSS是使用所述一个或多个子帧中未用于与所述第二类型的UE进行通信的资源元素来传送的。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述SSS被用来传达蜂窝小区标识(蜂窝小区ID)和附加系统信息。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述附加系统信息包括至少子帧ID。
14.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于准正交序列来生成所述SSS。
15.一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的方法，包括：
在所述较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内，检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]；以及
基于所检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述至少一个序列包括基序列，并且其中所述基序列包括具有根索引为5、大小为11的Zadoff-Chu序列。
17.如权利要求15所述的方法，其中执行初始时间和频率捕获涉及在时域中所述PSS的滑动自相关规程。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述滑动自相关规程涉及在相邻和不相邻的PSS码元之间执行码元式相关。
19.如权利要求15所述的方法，其中：
基于在多个子帧上的PSS重传执行所述PSS的检测。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述PSS的检测涉及PSS重传的相干累积。
21.如权利要求15所述的方法，其中所述初始时间和频率捕获是在时域中执行的。
22.如权利要求15所述的方法，其中执行初始时间捕获包括：
对所述PSS执行粗略和精细的码元边界估计。
23.如权利要求22所述的方法，其中执行初始频率捕获包括：
基于经时间同步的PSS的时域中自相关，来从所述PSS执行分数频率偏移校正，以发现分数载波频率偏移(CFO)；以及
基于所述PSS与在时域中收到信号的副本之间的互相关，来从所述PSS执行整数频率偏移校正，以发现所述PSS的整数CFO。
24.如权利要求15所述的方法，其中所述数个码元被映射到与用以与在所述较宽系统带宽上进行通信的第二类型的UE进行通信的资源元素具有相同副载波间隔的资源元素。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述PSS是使用所述一个或多个子帧中未用于与所述第二类型的UE进行通信的资源元素来接收的。
26.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
在所述一个或多个窄带区域内，检测副同步信号(SSS)；以及
至少部分地基于所检测到的SSS来细调所述初始时间和频率捕获。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述PSS和SSS在所述帧的相邻子帧上被接收。
28.如权利要求26所述的方法，其中进一步包括：
从所述SSS确定蜂窝小区标识(蜂窝小区ID)和附加系统信息。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述附加系统信息包括至少子帧ID。
30.如权利要求15所述的方法，其中所述PSS基于短Zadoff-Chu序列。
31.一种用于由基站(BS)进行无线通信的装备，包括：
用于利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)的装置，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 11 -1 -1 1 1 1 -1 1]；以及
用于将所述PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)的装置。
32.一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的装备，包括：
用于在所述较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内，检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)的装置，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]；以及
用于基于所检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获的装置。
33.一种用于由基站(BS)进行无线通信的装置，包括：
至少一个处理器，其被配置为：
利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 11 1 -1 1]；以及
将所述PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)；
耦合至所述至少一个处理器的存储器。
34.一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的装置，包括：
至少一个处理器，其被配置为：
在所述较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内，检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]；以及
基于所检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获；以及
耦合至所述至少一个处理器的存储器。
35.一种用于由基站(BS)进行无线通信的计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序在由处理器执行时使得所述处理器进行以下操作：
利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列来生成主同步信号(PSS)，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 11 1 -1 1]；以及
将所述PSS和副同步信号(SSS)传送到在较宽系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)。
36.一种用于由在较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域上进行通信的第一类型的用户装备(UE)进行无线通信的计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序在由处理器执行时使得所述处理器进行以下操作：
在所述较宽的系统带宽的一个或多个窄带区域内，检测利用应用于帧的一个或多个子帧内的数个码元的二进制码覆盖和至少一个序列生成的主同步信号(PSS)，其中所述二进制码覆盖包括长度＝11的码元序列[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]；以及
基于所检测到的PSS来执行初始时间和频率捕获。
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