CN109412764B - 同步方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种同步方法和装置。该方法可以应用于车联网，自动驾驶，车路协同等智能交通技术，该方法包括：第一UE将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一信号。其中，第一序列映射在所述第一时间单元内的非起始位置的至少一个符号上，第一UE将所述第一信号发送给第二UE。所述第二UE接收到该第一信号，获取第一序列并根据该第一序列对所述第一信号进行同步。通过在每一次数据传输的非起始部分的符号上发送一个用于同步的第一序列，可以在发送数据的符号的CP长度无法满足时间同步需求时，接收端设备仍然可以使用第一序列对本次收到的数据实现时间同步，同时利用CP结构进行频偏估计实现频率同步。

Description

同步方法和装置
技术领域
本申请涉及通信技术，尤其涉及一种同步方法和装置。
背景技术
近年来车联网技术越来越受到人们的关注。车联网系统通过车与车、交通设施、行人之间的通信提高道路交通的安全性、可靠性，提升交通通行效率。为保证车辆安全行驶，车联网系统中的用户设备(user equipment，UE)之间需要周期性的交互状态信息，称为周期性状态信息(Periodic Status Message，PSM)。PSM的业务周期可根据车辆的运动状态发生变化，不同运动状态的UE的业务周期在[100ms，1000ms]之间取值。
在车联网系统中，两个UE之间进行数据交互时，为了接收端UE能够正确的时频同步接收到发送端UE传输的数据，两个UE的信号需要进行时频同步，目前的同步方式是UE分别基于基站发送的下行同步信号进行时频同步。然而，由于5G网络(New Radio，NR)技术要支持比长期演进(Long Term Evolution，LTE)更高频段和更大的带宽，因此设计了多种可选的子载波间隔(Subcarrier Spacing，SCS)和循环前缀(Cyclic Prefix，CP)(包括一般循环前缀(Normal Cyclic Prefix，NCP)或者扩展循环前缀(Extend Cyclic Prefix，ECP))长度组合。表1中给出了部分当前标准讨论中支持的SCS和CP长度组合。
表1 NR标准讨论中支持的部分SCS和CP长度组合
SCS(对应不含CP的符号长度) NCP长度 ECP长度
15kHz(67us) 4.7us(5.2us) [17us]
30kHz(33us) 2.3us(2.9us) [8.3us]
60kHz(17us) 1.2us(1.7us) 4.2us
120kHz(8.3us) 0.59us(1.1us) [2.1us]
240kHz(4.2us) 0.29us(0.81us) [1.0us]
480kHz(2.1us) 0.15us(0.67us) [0.52us]
按照表1中提支持的SCS和CP组合，若UE之间按照上述的采用基站下发的下行同步信号进行同步，参考长期演进(Long Term Evolution，LTE)的性能和需求参数，基站的频率误差为±0.05PPM，UE对收到的下行同步信号的频率同步误差为±0.1PPM，UE最高速度250km/h，并考虑UE和基站间多普勒频偏，以及UE和UE间多普勒频偏，则UE收到的数据和UE自身载波频率的偏差可能为±78.5kHz之间的任意值。当SCS小于最大频率偏差时，UE无法对收到的数据进行频偏估计，因此SCS≥120kHz。考虑SCS≥120kHz的情况，以UE间最大通信距离300m为例计算，下行同步信号到达不同UE的时间差最大为1us，数据从发射UE到接收UE的传播时延最大为1us，则UE收到数据的时间和UE自身的定时差异可能为0-2us间的任意值。因此CP长度应大于2us，否则受到数据时间超出CP范围，无法正确接收。因此只能选择SCS＝120kHz，ECP这个组合。即使选择这个组合，CP长度为2.1us，当收到数据的时间和UE自身的定时差异为2us时，仅剩余0.1us覆盖信道的时延扩展。考虑到V2V通信发射机和接收机的天线高度都比较低，信号传播环境复杂，因此时延扩展较大，0.1us剩余CP长度无法解决时延扩展问题。
综上所述，上述的同步方式无法满足车联网系统中的两个UE之间的时间同步的需求。
发明内容
本申请提供一种同步方法和装置，用于解决上述的同步方式无法满足车联网系统中的两个UE之间的时间同步的需求的问题。
本申请第一方面提供一种同步方法，所述方法包括：
第一UE将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一信号；其中，所述第一序列映射在所述第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上，所述第一序列用于第二UE对所述第一信号进行同步；
所述第一UE将所述第一信号发送给所述第二UE。
其中，第一序列映射在第一时间单元的的非起始位置的一个或者多个符号上。
可选的，映射第一序列的符号为含有CP的符号。
在该方案中，应理解，第二UE不仅可通过第一序列对第一信号进行同步，还可以根据该第一序列进行测量、信道估计等。本方案通过在每一次数据传输的非起始部分的符号上发送一个用户同步的第一序列，可以在发送数据的符号的CP长度无法满足时间同步需求时，第二UE仍然可以第一序列对本次收到的数据实现时间同步，同时利用CP结构进行频偏估计实现频率同步。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述数据的符号的循环前缀的长度。
可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。该方案区别于连续两个无CP符号都映射第一序列的方案，减小不必要的开销。
可选的，第一UE将第一序列映射在第一时间单元内的符号上，包括：
所述第一UE在所述第一序列在对应的符号的频域上将所述第一序列进行连续映射，频域剩余部分填充0或者循环映射所述第一序列。
该方案中，映射方式为在频域连续映射，序列长度不够的部分填充0或者循环(循环类似于LTE上行DMRS的映射方式)。使用循环的映射方式时，第一序列可用于信道估计。
可选的，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号(第一时间单元的起始位置的至少一个符号)上映射了第二序列，所述第二序列为QPSK序列、BPSK序列，或者CAZAC序列。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
一种具体的实现方式中，第一个符号可以没有循环前缀，可使得AGC开销更小，给同步符号的CP留下了更长的时间，从而使时间同步算法对定时偏差的容忍度更高。
可选的，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
可选的，当第二序列映射在所述第一时间单元的第一个符号上，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
当第二序列映射在所述第一时间单元中从第一个符号开始的多个符号上，所述第一序列映射在第二序列的符号之后的符号上。
可选的，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个TTI、一个sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
可选的，所述第一UE将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一信号之前，所述方法还包括：
根据预先配置的同步序列集合确定所述第一序列；
或者，
获取协议中预先配置的所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定所述第一序列。
根据上述的技术方案，可知本方案是在有初始同步的基础上进行同步增强，映射第一序列的符号的CP结构可以在初始时间同步误差小于映射第一序列的符号的CP长度时，第二UE通过频域同步算法实现时间同步，相对于时域相关的同步算法，频域同步算法的复杂度更低。CP长度更长带来额外的有益效果是所述频域算法能容忍更大的初始时间同步的误差；而且CP结构可以用于频率同步，CP更长则用于频率同步的点数更多，频率同步的精度更高。
本申请第二方面提供一种同步方法，所述方法包括：
第二UE接收第一UE发送的第一信号；所述第一信号包括数据和第一序列；所述第一序列被映射在第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；
所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步。
可选的，所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步，包括：
所述第二UE获取所述数据与载波频率之间的频率偏差以及定时偏差；
所述第二UE根据所述频率偏差和所述定时偏差获取所述第一信号中传输的所述数据。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述待传输数据的符号的循环前缀的长度。
可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
可选的，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为QPSK序列、BPSK序列，或者CAZAC序列。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，所述第二UE接收第一UE发送的第一信号，包括：
所述第二UE在所述第一时间单元的第二个符号上接收所述第一序列。
该方案的含义是指所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
可选的，当第二序列映射在所述第一时间单元的第一个符号上，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
当第二序列映射在所述第一时间单元中从第一个符号开始的多个符号上，所述第一序列映射在第二序列的符号之后的符号上。
可选的，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个TTI、一个sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
可选的，所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步之前，所述方法还包括：
根据预先配置的同步序列集合对所述第一信号进行检测，获取所述第一信号中携带的属于所述同步序列集合的序列确定为所述第一序列；
或者，
根据协议中预先配置的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
本申请第三方面提供一种同步装置，所述方法包括：
处理模块，用于将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一据信号；其中，所述第一序列映射在所述第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；所述第一序列用于第二UE对所述第一信号进行同步；
发送模块，用于将所述第一信号发送给第二UE。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述数据的符号的循环前缀的长度。
可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
可选的，第一UE将第一序列映射在第一时间单元内的符号上，包括：
所述第一UE在所述第一序列在对应的符号的频域上将所述第一序列进行连续映射，频域剩余部分填充0或者循环映射所述第一序列。
可选的，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为QPSK序列、BPSK序列，或者CAZAC序列。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
可选的，当第二序列映射在所述第一时间单元的第一个符号上，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
当第二序列映射在所述第一时间单元中从第一个符号开始的多个符号上，所述第一序列映射在第二序列的符号之后的符号上。
可选的，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个TTI、一个sTTI、绑定的连续多个sTTI、或者绑定的连续多个TTI。
可选的，所述处理模块还用于：
根据预先配置的同步序列集合确定所述第一序列；
或者，
获取协议中预先配置的所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定所述第一序列。
本申请第四方面提供一种同步装置，所述装置包括：
接收模块，用于接收第一UE发送的第一信号；所述第一信号包括数据和第一序列；所述第一序列被映射第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；
处理模块，用于根据所述第一序列对所述第一信号进行同步。
可选的，所述处理模块具体用于：
获取所述数据与载波频率之间的频率偏差以及定时偏差；
根据所述频率偏差和所述定时偏差获取所述数据信号中传输的所述数据。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述待传输数据的符号的循环前缀的长度。
可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
可选的，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为QPSK序列、BPSK序列，或者CAZAC序列。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，所述第二UE接收第一UE发送的第一信号，包括：
所述第二UE在所述第一时间单元的第二个符号上接收所述第一序列。
即所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
可选的，当第二序列映射在所述第一时间单元的第一个符号上，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
当第二序列映射在所述第一时间单元中从第一个符号开始的多个符号上，所述第一序列映射在第二序列的符号之后的符号上。
可选的，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个TTI、一个sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
可选的，所述处理模块还用于：
根据预先配置的同步序列集合对所述第一信号进行检测，获取所述第一信号中携带的属于所述同步序列集合的序列确定为所述第一序列；
或者，
根据协议中预先配置的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
本申请第五方面提供一种用户设备，包括：存储器、处理器、发送器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行第一方面任一项所述的同步方法。
本申请第六方面提供一种用户设备，包括：存储器、处理器、接收器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行第二方面任一项所述的同步方法。
在上述用户设备的具体实现中，存储器可集成在处理器内部。处理器的数量为至少一个，用来执行存储器存储的执行指令，即计算机程序。
本申请第七方面提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现第一方面任一项所述的同步方法。
本申请第八方面提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现第二方面任一项所述的同步方法。
本申请第九方面提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序(即执行指令)，该计算机程序存储在可读存储介质中。用户设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得用户设备实施第一方面的各种实施方式或者第二方面的各种实施方式提供的同步方法。
本申请第十方面提供一种芯片，所述芯片可应用于用户设备，所述芯片包括：至少一个通信接口，至少一个处理器，至少一个存储器，所述通信接口、存储器和处理器通过总线互联，所述处理器调用所述存储器中存储的计算机程序，以执行本申请第一方面或者第二方面提供的同步方法。
本申请提供的同步方法和装置，通过在每一次数据传输的非起始部分的符号上发送一个用户同步的第一序列，可以在发送数据的符号的CP长度无法满足时间同步需求时，接收端设备仍然可以使用该信号中的第一序列，对本次收到的数据实现时间同步，同时利用CP结构进行频偏估计实现频率同步。
附图说明
图1为本申请提供的同步方法实施例一的流程图；
图2为本申请提供的同步方法实施例二的流程图；
图3为本申请提供的同步方法一实例中前导序列的示意图；
图4为本申请提供同步装置实施例一的结构示意图；
图5为本申请提供同步装置实施例二的结构示意图。
具体实施方式
根据背景技术中的方案，若用户设备(user equipment，UE)之间按照上述的采用基站下发的下行同步信号进行同步，无法满足车联网系统中的两个UE之间的时间同步的需求。
802.11系列的通信技术中，每次数据传输的起始部分都会发射由12个相同的短序列和2个长序列组成的前导序列，用来进行自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)、时频同步和信道估计。其中12个短序列的时域总长度为3个不含循环前缀(Cyclic Prefix，CP)的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号，2个长序列的时域总长度为2个不含CP的OFDM符号。
然而，802.11系列的通信技术是基于异步系统的通信技术，每次传输需要在很大的范围内进行时频同步，因此前导序列设计较为复杂，占用OFDM符号较多。并且802.11系列的通信技术通常子载波数较少，因此即使占用较多OFDM符号，开销仍然较低。
针对上述问题，本申请提供的技术方案，可使接收UE能同步接收覆盖范围内所有其它UE发射的数据，其中所述覆盖范围内指的是与所述接收UE的距离小于或等于UE间最大通信距离。NR V2X通信技术是基于同步系统的通信技术。UE之间已经有一定程度的同步，每次传输只需要在较小的范围内进行时频同步，因此还可以用比802.11系列技术前导序列更少的OFDM符号实现时频同步。
本申请的同步方法适用于车联网系统、设备到设备(Device-to-Device，D2D)系统或其它侧行通信系统，UE自主选择发送资源的场景，有无网络侧设备参与均可。具体应用在终端设备(用户设备)之间，该终端设备包括但不限于车辆、手持用户设备等，可以与网络侧设备进行通信，也可以与其他终端设备直接进行通信。
网络侧设备指的是具有无线资源管理功能的设备，能够与终端设备进行通信，或者作为中央控制器协助终端之间进行直接通信，例如：基站。
图1为本申请提供的同步方法实施例一的流程图，如图1所示，该同步方法应用在两个UE之间的交互过程中，具体包括以下步骤：
S101：第一UE将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一信号；其中，所述第一序列映射在所述第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上，所述第一序列用于第二UE对所述第一信号进行同步。
在本步骤中，发送端的UE在需要向接收端的UE进行数据发送时，获取用于同步的第一序列，并在将待发送的数据往资源上映射的同时，将该第一序列和数据一起映射在相应的资源上，在映射过程中，该第一序列映射在本次传输周期，即第一时间单元内的非起始位置的一个或者连续的多个符号上，例如：映射在第2个符号上，或者第2和第3个符号上，或者第N个符号或者第N个符号开始的几个符号上，N大于1。将第一序列映射在非起始位置，可以防止接收机AGC导致同步序列畸变、影响同步效果的问题。
相应的，待传输的数据则可以映射在该第一时间单元的起始位置以及其他的空闲位置的符号上。
在该方案中，应理解，第一时间单元指的是每次数据传输的时间单元，至少包括以下几种情况：一个子帧，或者一个TTI(或者sTTI)，或者多个绑定的TTI(或者sTTI)。
该方案中的符号可以是OFDM符号、或者单载波频分多止(Single-carrierFrequency-Division Multiple Access，SC-FDMA)符号等等，其中，SC-FDMA符号还被称为DFT-F-OFDM符号或者传输预编码的OFDM符号。
在该方案中，第一序列除了可以用来对第一信号进行同步之外，还可以用来测量、信道估计等。该第一序列可以是ZC序列、或者二进制相移键控(Binary Phase ShiftKeying，BPSK)调制的M序列，还可以其他序列，对此本方案不做限制。
可选的，该方案的具体实现中，第一UE确定第一序列的具体方式至少包括以下几种：
第一种方式，第一UE根据预先配置的同步序列集合确定所述第一序列。即通过网络侧设备在UE中配置专用于同步的同步序列集合，在UE需要的时候可直接在该同步序列集合种选取合适的第一序列。
第二种方式，第一UE获取协议中预先配置的所述第一序列。
该方案的含义是将第一序列在协议中进行规定，即协议中规定好用于用户设备之间传输时的同步序列，UE在需要使用时直接从协议中读取该序列。
第二种方式，第一UE根据接收到的基站发送的信息确定所述第一序列。
该方案中，基站或者其他网络侧设备可向UE发送用于指示该第一序列的信息，该信息中可直接携带该第一序列，也可以指示该第一序列的获取规则，或者路径等。UE根据接收到信息确定该第一序列。
S102：所述第一UE将所述第一信号发送给所述第二UE。
在本方案中，再将待传输的数据和第一序列映射在相应的资源上，得到该信号之后，将其发送给第二UE，以使第二UE接收该包括数据和用于同步的第二序列的第一信号。
S103：所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步。
在本步骤中，第二UE在接收该第一信号的过程中，需要从中获取用于同步的第一序列，根据该第一同步序列对第一信号，即对数据信号进行同步，以便能够准确的获取到第一UE发送的数据。
与第一UE类似的，该第二UE也可采用以下几种方式获取第一信号中的第一序列：
第一种方式，第二UE根据预先配置的同步序列集合对所述第一信号进行检测，获取所述第一信号中携带的属于所述同步序列集合的序列确定为所述第一序列。
在进行信号的接收检测时，根据网络侧设备或者其他方式预先配置在本地的同步序列集合，对第一信号进行接收检测，在对应的位置上检测获取序列，将其中属于同步序列集合中的序列确定为第一序列。
第二种方式，根据协议中预先配置的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
第二种方式，根据接收到的基站发送的信息确定的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
本实例提供的同步方法，每次传输数据时，在传输数据的信号中同时携带用于同步的第一序列，以便接收端的设备可以在发送数据的符号的CP长度无法满足时间同步需求时，接收端设备仍然可以使用第一序列对本次收到的数据实现时间同步，同时利用CP结构进行频偏估计实现频率同步。
图2为本申请提供的同步方法实施例二的流程图，如图2所示，在上述实施例一的基础上，S103中的第二UE接收到该第一信号并根据第一序列进行同步具体包括以下步骤：
S201：所述第二UE获取所述数据与载波频率之间的频率偏差以及定时偏差。
在本步骤中，定时偏差指的是接收机收到数据的到达时间和接收机自身定时的偏差。通过该第一序列进行同步可以消除该定时偏差。
S202：所述第二UE根据所述频率偏差和所述定时偏差获取所述第一信号中传输的所述数据。
在该方案的具体实现中，确定定时偏差的方法是：根据当前定时(通过与全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，基站，或其它UE同步，和/或在本次传输开始的一段时间内的功率检测确定所述当前定时)，把收到的映射第一序列的符号变换到频域；在频域逐点乘以第一序列对应位置的共轭，得到频域信道；把频域信道变换到时域，并取模值；根据模值最大的位置确定本次传输的定时偏差。即复杂度低的频域同步算法。
另一种方法是复杂度相对较高的时域同步算法：从收到的第一信号中，取以某一采样点为起点，映射第一序列的符号长度为长度的时域序列，与第一序列的时域表示做相关，然后取模值；根据当前定时和可能出现的最大定时偏差确定一个时间范围，遍历范围内所有的采样点为起点，重复上述的互相关和取模的步骤；根据模值最大时，对应的起点位置，确定本次传输的定时偏差。
根据得到的定时偏差，确定本次传输的定时，调制离散傅里叶变换算法(FastFourier Transformation，FFT)窗的起始位置，从而实现时间同步。
确定频率偏差的方法是：根据映射第一序列的符号的CP中未受AGC影响部分的时域序列和该符号结尾往前数等长的时域序列的相位差异，以及该符号不算CP的时域长度，确定本次传输相对于接收机的频率偏差。
根据得到的频率偏差，调整第一信号每一个时域样点的相位，实现对第一信号做频偏校正，从而对本次传输实现频率同步。
通过上述时间同步和频率同步的处理，可准确获取该第一信号传输的数据。
本方案中，每次传输数据时，在传输数据的信号中同时携带用于同步的第一序列，以便接收端的设备可以在发送数据的符号的CP长度无法满足时间同步需求时，接收端设备仍然可以使用第一序列，通过求解时域信道获取时间同步的低复杂度算法，本次收到的数据实现时间同步，同时利用CP结构进行频偏估计实现频率同步。
在上述两个实施例的具体实现中，该第一信号中，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述数据的符号的循环前缀的长度。由于本申请的技术方案是在有初始同步的基础上进行同步增强，CP结构可以在初始时间同步误差小于CP长度时，第二UE通过频域同步算法实现时间同步，相对于时域相关的同步算法，频域同步算法的复杂度更低。因此，映射了第一序列的符号的CP长度更长能够使得所述频域算法能容忍更大的初始时间同步的误差；而且CP结构可以用于频率同步，CP更长则用于频率同步的点数更多，频率同步的精度更高。
在上述任一方案的基础上，可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。第一序列的符号的子载波间隔大于数据符号的子载波间隔，可以进一步降低开销，可使用NR支持的子载波间隔，易于实现。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
在前述方案的基础上，第一序列的符号的CP小于第一序列的符号，可防止时间同步时出现两个大小相近的相关峰，给第二UE的接收机处理带来额外的复杂度。
上述任一方案的具体实现中，第一UE将第一序列映射在第一时间单元内的符号上，包括：所述第一UE在所述第一序列在对应的符号的频域上将所述第一序列进行连续映射，频域剩余部分填充0或者循环映射所述第一序列。
该方案中，UE在第一序列在对应的符号的频域上将第一序列进行连续映射，排除了等间隔映射的方式，防止时间同步时出现两个大小相近的相关峰，给接收机处理带来额外的复杂度。同时，对频域剩余部分填充0可以使得第一UE的发射的第一信号的峰均功率比更低，同步序列的时域畸变小，同步性能更好。循环映射的第一序列可用于信道估计，和信号接收功率和信号接收质量等测量。
在上述任一方案的基础上，该第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keyin，QPSK)序列、BPSK序列，或者恒包络零自相关(Constant Amplitude Zero AutoCorrelation，CAZAC)序列。该第二序列可用于第二UE做AGC。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。当第二序列只映射在一个符号时，能够使得开销更小。当第二序列映射在多个符号时，可使得时间粒度更小，可以更灵活的配置符号数，从而使总使开销更小。
在上述任一方案的基础上，该所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上，即当第二序列只映射在第一个符号时，且仅映射在一个符号上时，第一序列才能映射在第二个符号。当第二序列映射在多个符号时，第一序列映射在紧接着的那个符号上。
在上述实施例的基础上，以OFDM符号为例，该同步方法的一种具体的实现方式如下：系统采用时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)的多址方式，以避免不同UE发送的数据频分多路复用(Frequency Division Multiplexing，FDM)时，由于不同的数据到达时间差异超过CP长度，破坏OFDM系统的正交性。UE传输数据的符号SCS＝120kHz或240kHz，CP长度为背景技术中的表1中对应的NCP或ECP长度。
每次数据传输(1个TTI(sTTI)或连续多个绑定的TTI(sTTI))的起始部分发送图1所示前导序列；结尾最后1个或半个符号为保护间隔，不发任何东西，以防止某个或某些UE收到所述数据传输的结尾和其它UE的数据传输的起始部分重叠，产生干扰。
图3为本申请提供的同步方法一实例中前导序列的示意图，如图3所示前导序列中，第二短符号的CP长度显然长于传输数据SCS＝120kHz或240kHz的OFDM符号的CP长度。
用于AGC功率统计的序列为频域M序列或频域ZC序列，频域映射等间隔的，不足部分可以充0或循环；用于同步的序列频域M序列或频域ZC序列，频域映射是连续的，不足部分可以充0或循环。
图3所示的前导序列结构中，发送AGC序列、同步序列的OFDM符号使用不同的子载波间隔，从而在1个SCS＝120kHz带CP的OFDM符号或2个SCS＝240kHz带CP的OFDM符号长度的开销下使第二短符号的CP长度足够长，有效的控制了开销。
本实例提供的同步方法中，每次数据传输发送一个长度为1个SCS＝120kHz带CP的OFDM符号或2个SCS＝240kHz带CP的OFDM符号的前导序列，从而使UE对通信距离内其它UE发送的数据实现AGC和时频同步。第二短符号的CP长度长于发送数据的SCS＝120kHz或240kHz符号的CP长度，可以在发送数据的OFDM符号的CP长度无法满足时间同步需求时，接收机仍然可以使用通过求解时域信道获得时间同步的低复杂度算法，对本次收到的数据实现时间同步。CP的起始的一部分部分用于克服信道时延扩展导致的前一个符号对后一个符号的干扰，剩余部分可以用于频偏估计。同时CP更长，则用于频偏估计的序列更长，可以提升频偏估计的精度。
该方案中，UE在每一次数据传输的第二个短符号位置发射用于接收UE同步的序列，是本申请技术方案区别于与现有技术一的主要改进之处。为了区别于现有每次传输发送参考信号序列的技术，发送同步序列的符号的CP长度长于发送数据的符号的CP长度。
结合上述实施例和实例，可知本方案提供的同步方法，在每一次数据传输的非起始部分的一个OFDM符号上发送第一序列，并且发送第一序列的OFDM符号的CP长度长于发送数据的符号的CP长度。可以在发送数据的OFDM符号的CP长度无法满足时间同步需求时，接收机仍然可以使用通过求解时域信道获得时间同步的低复杂度算法，对本次收到的数据实现时间同步。
每一次数据传输的非起始部分的一个带CP的OFDM符号上发送第一序列,接收机可以利用CP结构进行频偏估计，以实现频率同步。CP的起始的一部分部分用于克服信道时延扩展导致的前一个符号对后一个符号的干扰，剩余部分和对应OFDM符号的结尾部分序列相同，可以用于接收机频偏估计。CP更长，则用于频偏估计的序列更长，可以提升频偏估计的精度，从而提升频率同步性能。
图4为本申请提供同步装置实施例一的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的同步装置10包括：
处理模块11，用于将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一据信号；其中，所述第一序列映射在所述第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；所述第一序列用于第二UE对所述第一信号进行同步；
发送模块12，用于将所述第一信号发送给第二UE。
本实施例提供的同步装置，用于实现前述任一实现方式提供的第一设备侧的同步方法，其实现原理和技术效果类似，通过在每一次数据传输的非起始部分的符号上发送一个用户同步的第一序列，可以在发送数据的符号的CP长度无法满足时间同步需求时，第二设备仍然可以使用通过求解时域信道获得时间同步的低复杂度算法，对本次收到的数据实现时间同步，同时利用CP结构进行频偏估计实现频率同步。
在该同步装置10的一种具体实现中，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述数据的符号的循环前缀的长度。
可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
可选的，第一UE将第一序列映射在第一时间单元内的符号上，包括：
所述第一UE在所述第一序列在对应的符号的频域上将所述第一序列进行连续映射，频域剩余部分填充0或者循环映射所述第一序列。
可选的，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为QPSK序列、BPSK序列，或者CAZAC序列。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
可选的，当第二序列映射在所述第一时间单元的第一个符号上，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
当第二序列映射在所述第一时间单元中从第一个符号开始的多个符号上，所述第一序列映射在第二序列的符号之后的符号上。
可选的，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个TTI、一个sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
可选的，所述处理模块11还用于：
根据预先配置的同步序列集合确定所述第一序列；
或者，
获取协议中预先配置的所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定所述第一序列。
上述的各个实现方案提供的同步装置，用于实现方法实施例中第一UE的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图5为本申请提供同步装置实施例二的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的同步装置20包括：
接收模块21，用于接收第一UE发送的第一信号；所述第一信号包括数据和第一序列；所述第一序列被映射第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；
处理模块22，用于根据所述第一序列对所述第一信号进行同步。
本实施例提供的同步装置，用于实现前述任一方法实施例中第二UE的技术方案，其实现原理和技术方案类似，在此不再赘述。
在上述实施例的基础上，所述处理模块22具体用于：
获取所述数据与载波频率之间的频率偏差以及定时偏差；
根据所述频率偏差和所述定时偏差获取所述数据信号中传输的所述数据。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述待传输数据的符号的循环前缀的长度。
可选的，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
可选的，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为QPSK序列、BPSK序列，或者CAZAC序列。
可选的，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
可选的，所述接收模块21具体用于：
在所述第一时间单元的第二个符号上接收所述第一序列。
即所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
可选的，当第二序列映射在所述第一时间单元的第一个符号上，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
当第二序列映射在所述第一时间单元中从第一个符号开始的多个符号上，所述第一序列映射在第二序列的符号之后的符号上。
可选的，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个TTI、一个sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
可选的，所述处理模块22还用于：
根据预先配置的同步序列集合对所述第一信号进行检测，获取所述第一信号中携带的属于所述同步序列集合的序列确定为所述第一序列；
或者，
根据协议中预先配置的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
前述任一实施例提供的同步装置，用于实现前述任一方法实施例中第二UE的技术方案，其实现原理和技术方案类似，在此不再赘述。
本申请还提供一种用户设备，包括：存储器、处理器、发送器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行前述任一实施例提供的第一UE侧的同步方法。
本申请还提供一种用户设备，包括：存储器、处理器、接收器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行前述任一实施例提供的第二UE侧的同步方法。
在上述用户设备的具体实现中，存储器可集成在处理器内部。处理器的数量为至少一个，用来执行存储器存储的执行指令，即计算机程序。
本申请还提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现前述任一实施例提供的第一UE侧的同步方法。
本申请还提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现前述任一实施例提供的第二UE侧的同步方法。
本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序(即执行指令)，该计算机程序存储在可读存储介质中。用户设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得用户设备实施前述任一实施例提供的第一UE或者第二UE侧的同步方法的同步方法。
本申请还提供一种芯片，所述芯片可应用于用户设备，所述芯片包括：至少一个通信接口，至少一个处理器，至少一个存储器，所述通信接口、存储器和处理器通过总线互联，所述处理器调用所述存储器中存储的计算机程序，以执行本申请第一UE或者第二UE侧的同步方法的技术方案。
在用户设备的具体实现中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文：magnetic tape)、软盘(英文：floppydisk)、光盘(英文：optical disc)及其任意组合。

Claims (26)

1.一种同步方法，其特征在于，所述方法包括：
车联网系统中第一用户设备UE将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一信号；其中，所述第一序列映射在所述第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上，所述第一序列用于车联网系统中的第二UE对所述第一信号进行同步；
所述第一UE将所述第一信号发送给所述第二UE；
映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述数据的符号的循环前缀的长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一UE将第一序列映射在第一时间单元内的符号上，包括：
所述第一UE在所述第一序列在对应的符号的频域上将所述第一序列进行连续映射，频域剩余部分填充0或者循环映射所述第一序列。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为正交相移键控QPSK序列、二进制相移键控BPSK序列，或者恒包络零自相关CAZAC序列。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
7.根据权利要求1、2或6所述的方法，其特征在于，所述第一序列映射在所述第一时间单元的第二个符号上。
8.根据权利要求1、2或6所述的方法，其特征在于，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个传输时间间隔TTI、一个短传输时间间隔sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
9.根据权利要求1、2或6所述的方法，其特征在于，所述第一用户设备UE将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一信号之前，所述方法还包括：
根据预先配置的同步序列集合确定所述第一序列；
或者，
获取协议中预先配置的所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定所述第一序列。
10.一种同步方法，其特征在于，所述方法包括：
车联 网系统中第二用户设备UE接收车联 网系统中第一UE发送的第一信号；所述第一信号包括数据和第一序列；所述第一序列被映射在第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；
所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步；
映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了待传输数据的符号的循环前缀的长度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步，包括：
所述第二UE获取所述数据与载波频率之间的频率偏差以及定时偏差；
所述第二UE根据所述频率偏差和所述定时偏差获取所述第一信号中传输的所述数据。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度短于所述映射了所述第一序列的符号的长度。
14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述第一时间单元内的第一个符号开始的至少一个符号上映射了第二序列，所述第二序列为正交相移键控QPSK序列、二进制相移键控BPSK序列，或者恒包络零自相关CAZAC序列。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，映射了所述第二序列的第一个符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
16.根据权利要求10、11或15所述的方法，其特征在于，所述第二UE接收第一UE发送的第一信号，包括：
所述第二UE在所述第一时间单元的第二个符号上接收所述第一序列。
17.根据权利要求10、11或15所述的方法，其特征在于，所述第一时间单元包括：一个子帧、一个传输时间间隔TTI、一个短传输时间间隔sTTI、绑定的连续多个TTI、或者绑定的连续多个sTTI。
18.根据权利要求10、11或15所述的方法，其特征在于，所述第二UE根据所述第一序列对所述第一信号进行同步之前，所述方法还包括：
根据预先配置的同步序列集合对所述第一信号进行检测，获取所述第一信号中携带的属于所述同步序列集合的序列确定为所述第一序列；
或者，
根据协议中预先配置的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
19.一种同步装置，其特征在于，所述装置包括：
处理模块，用于车联网系统中将待传输的数据和第一序列映射在第一时间单元内的符号上得到第一据信号；其中，所述第一序列映射在所述第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；所述第一序列用于车联网系统中的第二UE对第一信号进行同步；
发送模块，用于将所述第一信号发送给第二UE；
映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了所述数据的符号的循环前缀的长度。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
21.根据权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
根据预先配置的同步序列集合确定所述第一序列；
或者，
获取协议中预先配置的所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定所述第一序列。
22.一种同步装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收车联 网系统中第一UE发送的第一信号；所述第一信号包括数据和第一序列；所述第一序列被映射在第一时间单元内除第一个符号之外的至少一个符号上；
处理模块，用于根据所述第一序列对所述第一信号进行同步；
映射了所述第一序列的符号的循环前缀的长度长于映射了待传输数据的符号的循环前缀的长度。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
获取所述数据与载波频率之间的频率偏差以及定时偏差；
根据所述频率偏差和所述定时偏差获取所述数据信号中传输的所述数据。
24.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，映射了所述第一序列的符号的子载波间隔大于映射所述数据的符号的子载波间隔。
25.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述接收模块具体用于在所述第一时间单元的第二个符号上接收所述第一序列。
26.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
根据预先配置的同步序列集合对所述第一信号进行检测，获取所述第一信号中携带的属于所述同步序列集合的序列确定为所述第一序列；
或者，
根据协议中预先配置的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列；
或者，
根据接收到的基站发送的信息确定的同步序列，从所述第一信号中检测获取所述第一序列。
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