CN1398070A

CN1398070A - 一种用于宽带码分多址接入系统的专用物理信道同步的方法

Info

Publication number: CN1398070A
Application number: CN01126270A
Authority: CN
Inventors: 郑文龙
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-02-19
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: CN1166096C

Abstract

本发明提供一种在WCDMA系统中的专用物理信道同步方法，包括下行初始专用物理信道同步、上行初始专用物理链路同步和下行专用物理信道同步，其特征在于，所述下行初始专用物理链路同步包括：a.基站延长下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分；b.基站向用户设备发送所述下行专用物理信道上的信号；和c.用户设备根据所述帧同步字部分进行下行初始同步判断，而且，在所述下行专用物理信道同步之前还包括基站将所述下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分恢复为原帧同步字。

Description

一种用于宽带码分多址接入系统的专用物理信道同步的方法

技术领域

本发明涉及一种经改进的宽带码分多址接入系统(WCDMA)无线通信的专用物理信道同步的方法。

背景技术

现在第三代移动通信系统的研究工作正在世界范围内进行，宽带码分多址接入系统(WCDMA)能够提供更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、适应高速移动通信环境。WCDMA系统能够具有以上的优点主要由于采用了基于宽带码分多址接入的无线传输技术(RTT)。

物理层同步过程是WCDMA系统RTT技术中物理层过程的关键过程之一，同步过程的性能直接影响RTT技术的实现性能。物理层同步过程包括小区搜索、公共物理信道同步、专用物理信道(包括专用物理控制信道/专用物理数据信道(DPCCH/DPDCH))同步三个子过程。

在小区搜索过程中，UE搜索合适的小区，并获得该小区的主扰码以及主公共控制物理信道P-CCPCH的帧时序。UE经过小区搜索后通过该小区P-CCPCH的帧时序实现所有公共物理信道的帧同步。专用物理控制信道/专用物理数据信道(DPCCH/DPDCH)同步实现专用物理信道的同步，是建立无线链路比较关键的同步过程，DPCCH/DPDCH同步性能的好坏直接关系到无线链路建链的性能。

下面，参照图1-3详细描述现有技术中专用物理信道同步的方法。

图1具体示出现有技术中专用物理信道同步的步骤。专用物理信道同步共包括三部分：下行初始专用物理信道同步(110)、上行专用物理信道同步(111)和下行专用物理信道同步(112)。首先基站向用户设备发送下行专用物理信道(DPCH)信号(步骤S101)。该信号结构如图3所示。在图3中，一个无线帧(T_f＝10ms)被时分成15个时隙(T_slot)，而每个时隙的结构为：由发射功率控制部分、传输格式组合指示部分和导频部分构成的专用物理控制信道(DPCCH)，其中导频部分中包含原帧同步字；由数据部分1和数据部分2构成的专用物理数据信道(DPDCH)。然后，用户设备(UE)根据下行DPCCH中的原帧同步字判断下行同步(S102)。如果判断不同步，则导致无线链路建立失败(S103)。如果判断同步，那么UE发送给基站上行物理专用信道上的信号(S104)。于是，基站实行上行同步判断(S105)。如果为不同步，则导致无线链路建立失败(S103)。如果判断为同步，那么基站向UE发送下行专用物理信道DPCH信号，其结构如图3所示。UE根据DPCCH信道中的原帧同步字判断下行同步(S107)。如果判断同步，则无线链路建立成功(S108)。

下面，我们参照图2描述UE是如何根据DPDCH中的原帧同步字来判定下行同步的。

如图2所示，UE接收来自天线的下行专用物理信道上的信号(S201)。然后，UE中的解调器对该信号中的帧同步字长度对该信号进行解调(S202)。由于在现有技术中，帧同步字的长度是固定的，因此，解调方式也是固定的。于是，对解调后得到的原帧同步字以及UE中产生的本地帧同步字进行计算得出帧同步字误码率(BER)(步骤S203)。之后，根据BER计算结果进行下行初始同步判断(S204)并输出同步结果(S205)。

根据3GPP协议的规定，下行初始专用物理信道同步的持续时间为160毫秒。从上述描述可见，在下行初始专用物理信道同步过程中，DPCH信道中的原帧同步字起到了至关重要的作用。UE正是根据该原帧同步字作出同步判断的。而现有技术中，DPDCH信道中的原帧同步字只占了少数比特数，因此根据这少数比特的原帧同步字作出的误码率估计，其精确度不高。由于下行初始这样物理信道同步的持续时间只有160ms，这同样限定了现有技术中通过专用物理信道进行误码率估计的精度。

发明内容

本发明要解决的问题是通过对下行专用物理数据信道DPDCH的结构变化来改善下行初始专用物理信道同步的精确度并节省下行同步时间的新颖的方法。

本发明提供一种在WCDMA系统中的专用物理信道同步方法，包括下行初始专用物理信道同步、上行初始专用物理链路同步和下行专用物理信道同步，其特征在于，所述下行初始专用物理信道同步包括：a.基站延长下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分；b.基站向用户设备发送所述下行专用物理信道上的信号；和c.用户设备根据接收到的下行专用物理信道上的信号中的所述帧同步字部分进行下行初始同步判断，而且，在所述下行专用物理信道同步之前还包括基站将延长过的所述下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分恢复为原帧同步字。其中，所述步骤c还包括下列步骤：接收来自基站的下行专用物理信道上的信号；在帧同步字模式控制器的控制下进行帧同步字比特长度调整以提供当前帧同步字比特长度和经调整的本地帧同步字根据当前帧同步字比特长度选择最佳解调模式对所述下行专用物理信道进行解调；根据当前帧同步字比特长度从所述经解调的下行专用物理信道中提取实际帧同步字；通过实际帧同步字和本地帧同步字，计算帧同步字误码率；根据将预定的误码率门限与帧同步字误码率计算结果相比较，以进行下行初始同步判断；输出同步判断结果。

本发明还提供一种在用户设备中根据来自基站的下行专用物理信道上的信号中的导频部分进行下行初始同步判断的装置，其特征在于，包括：天线，接收来自基站的下行专用物理信道上的信号；帧同步字模式控制器，对帧同步字比特长度调整及本地帧同步字产生装置进行自动调整；帧同步字比特长度调整及本地帧同步字产生装置，在所述帧同步字模式控制器的控制下产生当前帧同步字比特长度以及与所述当前帧同步字长度相等的本地帧同步字；解调器，在根据所述当前帧同步字比特长度选择最佳解调模式对所述下行专用物理信道进行解调；提取器，根据当前帧同步字比特长度从所述经解调的下行专用物理信道中提取实际帧同步字；帧同步字误码率计算器，通过实际帧同步字和本地帧同步字，计算帧同步字误码率；同步判断器，根据将预定的误码率门限与帧同步字误码率计算结果相比较，以进行下行初始同步判断；输出装置，输出同步判断结果。

由于发明人发现，在下行初始专用物理信道同步估计中，DPDCH的数据部分不起作用(不发射DTX或者发送比特无意义)，在这段时间能够利用这些字段中的部分或全部作为初始建链所用帧同步字，即加长了初始无线链路建立的帧同步字比特数，提高同步性能。比起现有技术，本发明能够提高信道质量估计，并节省时间。

附图说明

图1是示出在现有技术中进行专用物理信道同步方法的流程图；

图2是示出现有技术中进行下行初始专用物理信道同步方法的流程图；

图3示出现有技术的下行专用物理信道的帧结构；

图4是示出根据本发明的较佳实施例，进行专用物理信道同步方法的流程图；

图5是示出根据本发明的较佳实施例，进行下行初始专用物理信道同步方法的流程图；

图6示出根据本发明的较佳实施例，下行专用物理信道上的信号的帧结构。

图7示出根据本发明的较佳实施例的帧同步字结构。

图8示出根据本发明的较佳实施例的下行初始同步装置的方框图。

具体实施方式

下面参照图4-8，具体描述本发明的较佳实施例。

图4是示出根据本发明的较佳实施例，进行专用物理信道同步方法的流程图。本发明的专用物理信道同步与现有技术一样分成三部分：下行初始专用物理信道同步、上行初始专用物理信道同步和下行专用物理信道同步。不同的是，在步骤S401中，基站发送给用户设备的下行专用物理信道上的信号中所包含的帧同步字部分被延长了。如图6和7所示。其中，图6示出根据本发明的较佳实施例，下行专用物理信道上的信号的帧结构，而图7示出根据本发明的较佳实施例的帧同步字结构。可见，在本发明的较佳实施例中，原来DPDCH信道中的数据部分1和2已经被帧同步字部分1和2所代替。即，本发明的新帧同步字是由帧同步字1、帧同步字2和原帧同步字构成(如图7所示)。如上所述，在下行初始同步期间，原DPDCH中的数据部分不起作用，因此通过原数据部分对帧同步字进行扩展是不会影响系统工作的。

于是，在步骤S402中，用户设备根据来自基站的下行专用物理信道上的信号中的新帧同步字部分进行下行初始判断。下面，参照图5和8具体描述下行初始判断过程。用户设备中的天线(图8中的801)接收来自基站的专用物理信道上的信号(S501)。然后，帧同步字模式控制器(802)(它预先已知新扩展后的帧同步字模式)对帧同步字比特长度调整和本地帧同步字产生装置(803)进行自动调整，从而帧同步字比特长度调整和本地帧同步字产生装置产生来自基站的下行专用物理信道中的实际帧同步字长度和与该长度等长的本地帧同步字(S502)。之后，解调器(804)根据帧同步字比特长度调整后得出的实际帧同步字长度选择最佳解调模式对来自基站的下行专用物理信道进行解调并输出给提取器(图8中的805)(步骤S503)。提取器同样根据帧同步字比特长度调整后得出的实际帧同步字长度从经解调的下行专用物理信道中提取实际帧同步字FSW(S504)。之后，在计算装置(806)中，将来自帧同步字比特长度调整和本地帧同步字产生装置的本地帧同步字和来自提取器的实际帧同步字进行计算以得出帧同步字误码率BER并输出给同步判断装置(图8中的807)(步骤S505)。同步判断装置将预定的BER门限与计算得出的BER进行比较，以进行同步判断。如果预定BER门限低于计算所得的BER，则判断同步，否则为不同步(S506)。最后由UE中的输出装置输出该同步结果(S507)。

UE将同步判断结果输出，如输出不同步结果，则无线链路建立失败(图4中的S403)。如果输出同步结果，则系统进一步进行上行初始专用物理信道的同步(如图4中的S404和S405所示)。其具体步骤在现有技术部分中已详细描述，这里就不在赘述。

在步骤S405中，如果基站判断上行初始不同步时，就输出不同步结果，从而无线链路建立失败。如果基站判断上行初始同步，则基站将下行专用物理信道的DPDCH信号恢复成原DPDCH结构，即，帧同步字部分恢复到原帧同步字，其具体结构如图1所示。这是因为在初始同步之后，无线链路初始建立成功，而在接下去的通信中要进行数据信息传输，所以DPDCH恢复数据部分以承载数据信息。然而，由于在数据信息通信过程中，还要不断进行下行同步判断，所以基站向用户设备发送经恢复的下行专用物理信道上的信号(S407)。用户设备则根据其中的原帧同步字部分进行下行同步判断(S408)。如果同步，则无线链路建立成功(S409)。可见，本发明与现有技术的差别在于，在下行初始同步期间，基站发出的下行专用物理信道中的帧同步字部分是经扩展的帧同步字。在本实施例中，该帧同步字部分包括帧同步字部分1、帧同步字部分2和原帧同步字。当然，可以根据系统对下行初始同步判断的精度要求进行灵活调节。例如，帧同步字部分可包括帧同步字部分1和原帧同步字，而保留原DPDCH中的数据部分2。或者，帧同步字部分可包括帧同步字部分2和原帧同步字，而保留原DPDCH中的数据部分1。当然，熟悉本技术领域的人员可见，DPDCH中的数据部分还可有其他变化，这都落在本发明的范围内。

由于本发明的帧同步字部分进行变化，从而使得用户设备能够根据加长的新帧同步字部分进行同步判断，这样所做出的BER估计比起现有技术中仅仅依照原帧同步字进行BER估计要精确地多。由于在本发明中，用户设备只需对来自基站的下行专用物理信道进行几次判断，即能得出精确的同步判断(而在现有技术中，需要进行多次判断)，从而节省了下行初始同步判断的时间。

上面只是对本发明的较佳实施例的描述，熟悉本技术领域的人员应理解，按照本发明的构思和原理对本发明的各种变化和修正都落在本发明的范围内。本发明的范围是由所附权利要求所限定的。

Claims

1.一种在WCDMA系统中的专用物理信道同步方法，包括下行初始专用物理信道同步、上行初始专用物理信道同步和下行专用物理信道同步，其特征在于，所述下行初始专用物理信道同步包括：

a.基站延长下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分；

b.基站向用户设备发送所述下行专用物理信道上的信号；和

c.用户设备根据接收到的上述下行专用物理信道上的信号中的所述帧同步字部分进行下行初始同步判断，

而且，在所述下行专用物理信道同步之前还包括基站将延长过的所述下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分恢复为原帧同步字。

2.如权利要求1所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，在所述a步骤中，所述帧同步字部分可包括原帧同步字和帧同步字1或原帧同步字和帧同步字2。

3.如权利要求1所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，在所述a步骤中，所述帧同步字部分可包括原帧同步字、帧同步字1和帧同步字2。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，所述步骤c还包括下列步骤：

d.接收来自基站的下行专用物理信道上的信号；

e.在帧同步字模式控制器的控制下进行帧同步字比特长度调整以提供当前帧同步字比特长度和经调整的本地帧同步字；

f.根据当前帧同步字比特长度选择最佳解调模式对所述下行专用物理信道进行解调；

g.根据当前帧同步字比特长度从所述经解调的下行专用物理信道中提取实际帧同步字；

h.通过实际帧同步字和本地帧同步字，计算帧同步字误码率；

i.根据将预定的误码率门限与帧同步字误码率计算结果相比较，以进行下行

初始同步判断；

j.输出同步判断结果。

5.如权利要求4所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，所述下行专用物理信道中的实际帧同步字长度与本地帧同步字长度相等。

6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，所述下行初始专用物理信道同步还包括，

如果所述用户设备判断下行初始专用物理信道不同步，则无线链路建立失败；

如果所述用户设备判断下行初始专用物理信道同步，则进行所述上行初始专用物理信道同步。

7.如权利要求1-5中任一权利要求所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，所述上行初始专用物理信道同步包括下列步骤：

用户设备向基站发送上行专用物理信道上的信号；

基站进行上行初始专用物理信道同步判断；

如果不同步，则无线链路建立失败；

如果同步，则进行所述下行专用物理信道同步。

8.如权利要求1-5中任一权利要求所述的专用物理信道同步方法，其特征在于，所述下行专用物理信道同步包括下列步骤：

基站向用户设备发送下行专用物理信道上的信号；

用户设备根据原帧同步字进行下行专用物理信道同步判断；

如果不同步，则无线链路建立失败；

如果同步，则无线链路建立成功。

9.一种在用户设备中根据来自基站的下行专用物理信道上的信号中的帧同步字部分进行下行初始同步判断的装置，其特征在于，包括：

天线，接收来自基站的下行专用物理信道上的信号；

帧同步字模式控制器，对帧同步字比特长度调整及本地帧同步字产生装置进行自动调整；

帧同步字比特长度调整及本地帧同步字产生装置，在所述帧同步字模式控制器的控制下产生当前帧同步字比特长度以及与所述当前帧同步字长度相等的本地帧同步字；

解调器，在根据所述当前帧同步字比特长度选择最佳解调模式对所述下行专用物理信道进行解调；

提取器，根据当前帧同步字比特长度从所述经解调的下行专用物理信道中提取实际帧同步字；

帧同步字误码率计算器，通过实际帧同步字和本地帧同步字，计算帧同步字误码率；

同步判断器，根据将预定的误码率门限与帧同步字误码率计算结果相比较，以进行下行初始同步判断；

输出装置，输出同步判断结果。