CN2792064Y - 以无线时分复用/码分多址模式进行发射的节点b - Google Patents

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Abstract

一个节点B实现一增强的LCR TDD小区搜索能力。节点B支持一个有基本同步码的子帧，所述基本同步码对于通信系统中所有节点Bs公用，并且用来指示一组第二级同步码的位置。第一同步码在P－CCPCH中发送，第二级同步码在DwPTS时隙中发送。

Description

以无线时分复用/码分多址模式进行发射的节点B
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及在时分复用(Time Division Duplex，即TDD)系统的节点B中的小区搜索。
背景技术
当前，时分复用系统的节点B的小区搜索是基于使用下行链路同步(sync)时隙。一个10ms的帧包括两个子帧，每个子帧具有5ms持续时间。一个帧中的两个子帧有相同的整体结构。原则上，“帧”的意义不适合于低码片速率(LCR)的时分复用，因为在一个LCR TDD系统中，一个子帧为基本重复的上行链路(UL)和下行链路(DL)时间结构。
子帧的结构如图1所示，子帧包括一第一级公共控制物理信道(P-CCPCH)，一个下行链路导频时隙(DwPTS)，一个保护时间段(GP)和一个上行链路导频时隙(UpPTS)。子帧中的第一时隙总是用于(DL)P-CCPCHs承载广播信道(BCH)。DwPTS字段用作一个同步信号，且所述的DwPTS字段包括一个32码片的保护时间段，紧随在保护时间段之后为一64码片的DL同步码。
由于在同步运行的TDD系统中，扰码和基本中间缓码(midamble)是一一对应的，因此用户信号被来自N个扰码中的一个加扰，并且来自N个基本中间缓码中的一个用于在一个突发中的信道估计。通常，N＝128。并且，L扰码-基本中间缓码属于M个码组之一。由于典型地，M＝32，并且L＝N/M，在本例中L＝4。在DwPTS字段中由一个独特的DL同步序指示M码组中的每一个码组。相邻的节点B在其各自的DwPTS字段发送一个不同的DL同步序列。
小区搜索的任务是识别由一个节点B发送的同步码，以便移动和固定用户设备(UE)建立与节点B的通信。举例来说，一个典型的小区搜索应该识别32个DL同步序列中的一个，所述的识别通过把5ms子帧中的6400个码片位置中的每一个和系统中的32个可能的DL同步序列每一个相关来实现。一旦识别了一个特定的DL同步序列，(并且，由于已知P-CCPCH正在使用4个扰码中的一个，且每一个与一特定的基本中间缓码相关联)，就对4种可能性中的每一个进行检验，所述的检验通过解调P-CCPCH和用一个门限和/或CRC对其内容进行检验来实现。
DwPTS字段中的正交相移键控(QPSK)相位调制图形指示子帧中DwPTS字段之前的DL时隙内存在一个P-CCPCH，以及BCH交织时段的起点。DL同步序列被调制，所述的调制与第一时隙(TS0)中的基本缓码(m(1))有关。DL同步序列的四个连续的相位(通称为一四相位)，用来指示在随后的四个子帧中存在P-CCPCH。此时，在指示P-CCPCH存在的情况下，下一个跟随的子帧为交织时段的第一子帧。由于QPSK用于DL同步序列的调制，因此使用45°，135°，225°，和315°相位。不同四相位的总数为2，一个用于每一P-CCPCH，(S1和S2)。在LCRTDD中，BCH典型地被映射到2个物理信道，所述2个物理信道对应于用于BCH数据的相同时隙(TS)中的2个扩频码(即，DL时隙的DwPTS字段之前的称之为S1的一P-CCPCH1和称之为S2的一P-CCPCH2)。它们被统称为“P-CCPCH”，尽管众所周知对于LCR TDD，它们实际上包括存在于相同的时隙中的2个物理信道。一个四相位总是以一个偶数系统帧数目((SFN调制2)＝0)开始。表1描述了四相位和它们的意义。
                        表1
  名称   四个相位  意义
  S1 135°，45°，225°，315° 在后续的4个子帧中有一P-CCPCH
  S2 315°，225°，315°，45° 在后续的4个子帧中没有P-CCPCH
每64个码片DL同步序列构成一个QPSK符号。P-CCPCH上的BCH间隔大于2帧(20ms)。在这2帧中的4个连续的子帧包含了一个BCH码段，所述的BCH码段被一个能被校验的CRC保护。所述的2帧中的4个DL同步序列组成4个QPSK符号，每一单个QPSK符号与某些可测量的基准(比如PCCPCH中的中间缓码)相比较有一个单独的、不同相位偏移。一个完整的BCH字段(20ms数据)只能在一个偶数系统帧数(SFN)的帧中开始。如果在DL同步序列上的QPSK调制序列S1指示了P-CCPCH的存在，其中所述的DL同步序列包含在帧数为n和n+1的帧中，则P-CCPCH可以在n+2和n+3的帧中找到。并且这个码段将在n+2的帧的第一子帧开始。QPSK调制序列以这样一种方法构成：使UE能够清楚地确定它位于n和n+1帧的哪一个子帧之内。
目前，DL同步序的长度为64个码片，所述的长度没有提供更多的扩频增益。经常，一个UE在小区边界上不能可靠地进行同步，结果导致小区搜索的性能相对较差。并且，一个UE接收来自相邻的节点Bs的时间上重叠的相对短的DL同步序列，导致不同节点Bs的DL同步序列之间的严重互相关，导致检测性能恶化。
现有的小区搜索系统是很复杂的。例如，现有的32DL同步序列被认为是彼此互相关最佳的随机选择序列。这些DL同步序列的每一个都要求全相关(即，64码片长度)。因此，相应的6400码片定位需要每5毫秒子帧运行6400×32×64＝13107200次，以进行小区搜索。这是一个繁重的处理要求。
实用新型内容
一节点B实现了增强的LCR TDD小区搜索能力。节点B支持一个子帧，所述的子帧有一个基本同步码，所述的基本级码对通信系统中的所有节点B公用，且用于指示一组第二级同步码的位置。基本同步码在P-CCPCH中发送并且第二级同步码在DwPTS时隙发送。
本实用新型的目的在于提供一种以无线时分复用/码分多址模式进行发射的节点B，所述的节点B包括：一个码片序列发生器，用来产生并输出一个包含一基本同步码的第一级公共控制物理信道P-CCPCH；并产生并输出一个包含至少一个第二同步码SSC的下行链路导频时隙DwPTS，所述的PSC指示SSC的位置；一个控制器，该控制器连接到该码片序列发生器的输出，用于将P-CCPCH和DwPTS放置于适当时隙中，以及用于产生并输出一个数据流；和一个发射机，该发射机连接到该控制器的输出，用于发射所述的数据流。
本实用新型的目的在于提供一种以无线时分复用/码分多址的模式进行发射的节点B，所述的节点包括：一个发生器，用于产生多个序列，包括一个有一个基本同步码的第一级公共控制物理信道P-CCPCH，所述的PSC指示一个后续的处于一个下行导频时隙DwPTS中的第二级同步信道SSC的位置；一个控制器，该控制器连接到该发生器的输出，用于将P-CCPCH置于一个第一时隙并且将DwPTS放在第二时隙以产生一个数据流，所述的第二时隙在所述的第一时隙后；和一个发射机，该发射机连接到该控制器的输出，用于发射数据流。
附图说明
图1所示为一个子帧的结构；
图2所示为依据本实用新型第一实施例的子帧的结构；
图3所示为包括PSC码片序列的832个码片长度的DL P-CCPCH时隙；
图4所示为一个在发送之前组合P-CCPCH与PSC序列的发送机的方框图；
图5所示为一个接收机的方框图；
图6示出了在时域区别用于PSC检测的两个节点B；
图7是由UE进行的对两个节点B所发送的基本PSC序列的相关；
图8是本实用新型第二实施例的子帧结构。
具体实施方式
下面参考附图说明本实用新型，其中，在附图中相同的标号代表相同的部件。正如下面将要详细说明的那样，通过引入一个基本同步码(PSC)改善了小区搜索的检测性能，这对于系统中的所有节点都是一样的。PSC指示一组第二同步码(SSCs)的位置，所述的位置对于每一个节点B是唯一的。SSCs最好在DwPTS时隙中发送，并且可以相同于目前的32个DL同步码。
在节点B引进PSC之后减少了检测的复杂性。在优选实施例中，PSC可以是一个降低相关复杂度的码，比如一个Hirarchial Golay码具有O(2*log(L))而不是O(L)的相关复杂度。
参见图2，示出了依据本实用新型的一个子帧10。子帧10包括一个P-CCPCH12，一个DwPTS14，一个GP16，一UpPTS18，以及大量的数据时隙20a-20n。依据本实用新型的实施例，P-CCPCH12包括一个PSC22。这在图3中详细示出。虽然PSC22指示SSC的位置，但是PSC的相关峰值没有指示发现SSC的单个的精确时刻，而是指示许多可能性(诸如16或者32)，以作为有多少PSC22的码偏移存在的函数。
P-CCPCH12除了保护时段以外，包括一个长度为832码片的时隙。PSC码片序列{C0，C1，C2，C3...C831}和每一个P-CCPCH同时被发送。如图4中发射机69所示，在对应于P-CCPCH的第一时隙(T0)的时间间隔，P-CCPCH 1和2的扩频序列70、72随PSC码片序列64一起发送。这些序列70、72、74通过加法器76以码片形式相加来产生一个合成的码片序列78。一个控制器80将合成的序列放入一个适当的时隙(T0)，并将适当信息放入另外的时隙，并且发射机82发送数据流，所述的数据流包括所有时时隙中的信息。
参见图5，一接收机90包括一个数据流检测器91和一个数据恢复装置92，数据流检测器91接收已经发射的数据流。恢复装置92恢复数据，所述的恢复包括对为进一步处理而传送的三个码片序列70、71、72进行分离。
为了能可靠地接收一个传输信号，一个接收机必须检测信号中一定量的能量。由于能量是功率和持续时间的函数，因此为了发射同样数量的能量到接收机，有两种选择：1)发射一高功率高但持续时间短的信号；或者2)发射一功率低但是持续时间长的信号。用一个较长的扩频码以得到一个较高的扩频增益，有利于抵抗信道变化并且对系统中其它节点Bs或者UEs有更小的干扰。依据本实用新型的优选实施例使用的832码片长度的序列为一个低功率、高扩频增益的序列。
相邻的节点Bs的PSCs之间的冲突应该避免，由于当发生冲突时，PCSs的相关峰值可能互相抵消从而导致衰落。由于PSC较长的长度(832码片)，来自不同节点B的PSCs可以在时域辨别。
参照图6，不同小区的节点Bs通过对基本的PSC序列相移来区别。比如，对于节点B1，PSC基本序列26为{C0，C1，C2...C831}。节点B2的PSC 28为{C26...C831，C0，C1，C2，...C25}，PSC28除了被偏移26个码片之外，其它和PSC26相同。
必须注意，虽然本实用新型选择的PSC的长度为832，这种选择是为了便于解释此处所举的例子。使用更大或更小的PSC长度随之会有更大或更小的偏移，这依赖于节点B的应用和数量。并且偏移量也不是关键的，而且不要求对于每个节点B必须相同。
半码片偏移也是可能的，因为通常CDMA接收机执行一种称为码片时钟跟踪的过采样的步骤。2的过采样是指在在码片n，n+1/2，n+ln+3/2，n+2，...处相关，用于码片跟踪。其关系式为PSC序列的全部长度除以一个偏移长度，以便在系统中产生许多不同的偏移。如果PSC的长度不能被偏移长度整除，其中的一个偏移可能要长一些或者短一些。据此，节点B2的PSC 28的序列为{C26...C831，C0，C1，C2...C25}。因此，来自不同节点的PSC序列将能够容易地区分开来，因为它们的相关峰值在时间依次出现。如公式1所示，有足够的时间(或者码片)用于32个小区(N＝32)的分离：
码片间隔＝(PSC码片长度)/N         公式1
在本例中，如果PSC为832码片长度并且小区数为32，则间隔为26个码片。UE试图通过对滑动的832码段执行周期性相关来检测PSC。每5ms能发现PSC，从而将发现DwPTS的不确定性降低到N＝32个可能性。运用本实用新型的实施例，保持了目前由现有系统指定的DwPTS，并且将目前的DwPTS中的N＝32的DL同步序列充当第二级同步码(SSCs)。
参见图7，执行关于节点B1的相关，并使用一个832码片的滑动窗口执行关于节点B2的相关。在图5所示的本例中，节点B被一个“时间偏移”分离，并且相关相隔26个码片发生。当然，附加节点Bs能在时域中以同图5所示的节点Bs1和2相同的方式被分开。和一个抽样DL同步序列相比，PSC有一个10×log(832/64)＝11.1dB的扩频增益。因为它的长度，互相关问题有可能比当前的短DL同步序列少得多。
由于必须对PSC执行一个周期性(即，回绕)相关，则PSC最好被设计成更好地周期性相关。
本领域的熟练技术人员将会意识到，尽管这里已经将参数N和M具体描述为特定值但是也可以将它们改变为用于特殊应用的预期值。比如，N＝16足以分开相邻节点Bs，但是它的值也可以按需要要一点或者低一点。
使用本实用新型，一个PSC的全相关导致在每5ms的时间中运行6400×832+32×32×64＝5,324,800+65,535＝5,390,335次，比当前执行的每5ms运行13,107,200次少2.5的系数。允许减少复杂度的PSCs，比如通过16-32系数可以进一步降低复杂度的Hierarchical-based码，使本实用新型的小区搜索方法和系统的总复杂度减少到每5秒运行171,000-350,000次。
参照图8，示出了一个关于本实用新型第二实施例的子帧50，该子帧包括一个P-CCPCH52，一个DwPTS54，一个GP56，一个UpDTS58，和大量的数据时隙60a-60n。该实施例的子帧50包括一个DwPTS54，所述的DwPTS 54已经被修改为包括PSC 62。PSC 62以和图4所示的相同的方式包括在DwPTS 54中，但是此时的PSC要相对短一些(即，只有64码片)。一个UE在DwPTS 54中能接收PSC 62和一个DL同步序列(如SSC)。由于在本实施例的DwPTS中只有64个码片对PSC62有效，因此该实施例效率稍微有些低。
尽管已经依据优选实施例对本实用新型进行了描述，但是包含在本实用新型的权利要求所概括的范围之内的其它变型，对本本领域技术人员来说是都是显而易见的。

Claims (2)

1.一种以无线时分复用/码分多址模式进行发射的节点B，其特征在于所述的节点B包括：
一个码片序列发生器，用来产生并输出一个包含一基本同步码的第一级公共控制物理信道P-CCPCH；并产生并输出一个包含至少一个第二同步码SSC的下行链路导频时隙DwPTS，所述的PSC指示SSC的位置；
一个控制器，该控制器连接到该码片序列发生器的输出，用于将P-CCPCH和DwPTS放置于适当时隙中，以及用于产生并输出一个数据流；和
一个发射机，该发射机连接到该控制器的输出，用于发射所述的数据流。
2.一种以无线时分复用/码分多址模式进行发射的节点B，其特征在于所述的节点B包括：
一个发生器，用于产生多个序列，包括一个有一个基本同步码的第一级公共控制物理信道P-CCPCH，所述的PSC指示一个后续的处于一个下行导频时隙DwPTS中的第二级同步信道SSC的位置；
一个控制器，该控制器连接到该发生器的输出，用于将P-CCPCH置于一个第一时隙并且将DwPTS放在第二时隙以产生一个数据流，所述的第二时隙在所述的第一时隙之后；和
一个发射机，该发射机连接到该控制器的输出，用于发射数据流。
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