TWI317217B - Node b, user equipment and method using primary and secondary synchroniaztion codes during cell search - Google Patents

Description

Ί317217 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於無線通訊領域。具體而言，本發明係關於一 分時雙工（Time Division Duplex ; TDD)系統之節點B中的蜂巢 搜尋。 【先前技術】 目前在TDD系統之節點B中的蜂巢搜尋係基於下行鏈路 同步時槽的使用。一個十（10)毫秒訊框包含兩個（2)子訊框，每 個子訊框均具有一個五（5)毫秒的持續時間。訊框中的兩個子 訊框都具有相同的整體結構。因為子訊框為一低碼片率 (low-chip rate ; LCR)TDD系統中基本的重複上行鏈路(UL)及 下行鏈路(DL)時間結構，所以原理上「訊框」在LCR TDD中 較無意義。 圖1顯示一子訊框結構。該子訊框包含一主要共同控制實 體頻道（Primary Common Control Physical Channel ； P-CCPCH)、一下行鍵路引導時槽（Downlink Pilot Timeslot ; DwPTS)、一保護時段(Guard Period ; GP)以及一上行鏈路弓I導 時槽（Uplink Pilot Timeslot ; UpPTS)。通常均將子訊框中的第 一時槽用於(DL)P-CCPCHs以載送廣播頻道(BCH)。DwPTS攔 位係用作同步信號並包含一 32碼片保護時段，其後緊接一 64 碼片DL同步碼。 因為TDD同步作業系統中擾碼（scrambling codes)與基本 中間碼（basic midamble codes)之間是--對應的，所以使用者 信號可由N個擾碼的其中一個改變頻率，N個基本中間碼的其 中一個則用於叢發(burst)中的頻道估計。一般而言，n等於 128。此外，L個擾碼與基本中間碼屬於Μ個碼群組的其中一 個。因為Μ—般為32’且L=N/M，所以在本範例中乙=4。該 Μ個碼群組中的每個均由DwPTS欄位中的特定DL同步序列 1317217 表不。相鄰的節點B在並各 DL同步序列。 ’、、W S欄位中發送-不同的 蜂巢搜尋的任務為識別節點B =者設備(_立與該節點B ==步:型 片位置的每個碼= J月匕的DL同步序列相關而識 配—特定基林間碼），會藉由解調

有關其内容的臨限值及域循環冗餘檢查碼檢查而測試四種可能 肀的母種可能。 由DwPTS欄位中的正交移相鍵控（Quadrature外咖s· trying，QPSK)相位調變圖案表示子訊框之DwpTS欄位前DL %槽中P-CCPCH的存在及BCH交錯時段的開始。DL同步序列 係根據第一時槽（TSO)中的中間碼(m( 1))所調變。同步序列 的四個連續相位（稱為四重相位）用以表示在後續的四個子訊 框中P-CCPCH的存在。在顯示有一p_ccPCH存在的情況下， 後績的下· 訊框即為父錯時段（interleaving period)的第一子 訊框。因為QPSK係用作DL同步序列的調變，所以會使用相位 45°、135°、225°及315°。不同的四重相位之總數為2，各用於 —個P-CCPCH(S1及S2)。在LCRTDD中，通常會將BCH映射到 2個實體頻道，其係對應於用作BCH資料之相同時槽(TS)中的2 個展頻碼（即在該DwPTS攔位前的DL時槽中稱為S1的 P-CCPCH 1及稱為S2的P-CCPCH 2)。其通常統稱為 「P-CCPCH」，即使很容易理解在LCRTDD的相同時槽中實際 上會包含兩（2)個實體頻道。四重相位通常以一偶數的系統訊 框號碼（system frame number ; SFN)開頭（(SFN mod 2)=0)。表 1 為四重相位及其意義。 1317217

名稱 四重相位 意義 S1 135°,45°，225°,135。 在後、纟買的4個子訊框中有一 P-CCPCH S2 315°,225°,315°,45° 在後續的4個子訊框中沒有 P-CCPCH 表1 • 每64個碼片DL同步序列組成一QPSK符號。P-CCPCH上的 - BCH在2個訊框（20毫秒）上交錯。在該2個訊框中4個連續的子 訊框包含一BCH段’其使用一可檢查的循環冗餘檢查碼保護。 • 該2個訊框内的4個DL同步序列組成4個QPSK符號，與某一容 易測量之參考碼（如PCCPCH中的中間碼）相比，每個單一的 QPSK符號獲得一單獨的、不同的相位偏移。完整的BCH段(20 毫秒資料）在訊框中只能以偶數的系統訊框號碼（SFN)開頭。若 包含於訊框號碼η及號碼n+i中的DL同步序列上的QpSK調變 序列S1表示P-CCPCH的存在，則在訊框號碼n+2及n+3中可找 到P-CCPCH。此外’該段會在訊框號碼n+2中的第一子訊框中 開始。QPSK調變序列的製作方式使得UE可清楚地判定其位於 訊框號碼η及H+1的哪個子訊框内。 • 目前，DL同步序列的長度為64個碼片，其不提供很多展 頻增益。UE通常無法在蜂巢邊界同步，這會導致蜂巢搜尋效 能相對較差。此外，UE會在重疊的時間從相鄰節點B接收相 對較短的DL同步序列，這會在來自不同節點b的dl同步序 列間引起顯著的交叉相關’並進一步惡化偵測效能。 目前的蜂巢搜尋系統非常複雜。例如，目前的3胤 序列據說為隨機選擇的序列，其彼此的交又相關是最佳的。节 類序列的每個均要求完全相關（即長64個碼片）。因此每次蜂/ 巢搜尋中相關的6400個碼片位置要求每個5毫秒子訊框執 6400x32x64=13，107,200次操作。此種處理要求十分麻煩。 1317217 【發明内容】 本發明揭示一種改善LCR TDD蜂巢搜尋之系統及方法， 其包含具有主要同步碼（PSC)的子訊框，該主要同步碼（PSC) 對該系統中所有節點B都是共同的，並用以表示一組次要同步 瑪（SSC)的位置。這可極大地簡化蜂巢搜尋的過程並改善蜂巢 搜尋效能。在一項具體實施例中，在P-CCPCH中發送主要同 步碼（PSC)，而在DwPTS時槽中則發送次要同步碼（SSC)。 【實施方式】 下文將參考圖式說明本發明，在整份說明書中相似的數字 代表相似的元件。下文將詳細說明，可藉由引進主要同步碼 (PSC)而改善在蜂巢搜尋過程中的偵測效能，該主要同步碼 (PSC)對系統中所有節點B都是相同的。該PSC表示一組次要同 步碼（SSC)的位置，該次要同步碼（SSC)對每個節點B而言是唯 一的。該SSC最好係在DwPTS時槽中發送並與目前的32個DL同 步碼相同。 將該PSC引進節點B可降低偵測複雜性。在較佳具體實施 例中，該PSC為減少相關複雜性碼，如階層式高萊碼 (Hierarchical Golay code)，其相關複雜性為 0(2*log(L))，而不 是 〇(L)。 參考圖2，其為根據本發明之子訊框10。該子訊框10包含 一 P-CCPCH 12、一 DwPTS 14、一 GP 16、一 UpPTS 18 以及複 數個之資料時槽20a至20η。根據本發明的此項具體實施例，該 P-CCPCH 12包含一PSC 22 〇此點將於圖3中更詳細地說明。雖 然該PSC 22表示該SSC的位置，但是該PSC相關峰值並不表示 找到該SSC的單一精確之時間，而是表示可能的數量（如16或 32)，並與存在多少PSC 22之碼偏移呈函數關係。 如圖3所示，P-CCPCH 12包含長度為832個碼片的時槽， 1317217 段。使用每個P_CCPCH同時發送該聊碼片序 Ρ-CCPCH的篦.，主C831}。如圖4之發射器69所示，在對應於該 頻序時槽（取時間間隔中，P-CC㈣“及2之展 丄Τ方二該psc碼片序列74發送。藉由-磁 =右=類序列7〇、72、74以產生組合碼片序列78。 i資訊合:::8放::當時槽⑽中，並將適 含所有時槽中的^ 胃有―發射㈣傳送資料流，其包

2圖5, 一接收器9〇包含—資料流谓測㈣及一資料恢 復^署Q / Ϊ #料流制器91接收已發射的f料流。該資料恢 ^ T恢復資料’其包含解㉝前傳的該三 〇、 72、74以供進一步處理。 7 可靠地接收傳送信號，接收器必須偵測信號中一定 ，。因為能量為功率及持續時間的函數，所以為將相 :里的發射至接收器，有兩個基本的選擇：〇在短時間 高功率的信號；或2)在長時間内傳送低功率的信號。使 ^長展頻碼會導致較高展_益（其對抵抗頻道變化極為有 給系統中的其他節點B或使用者設料來較少干擾。根據 X明的較佳具體實施例使用的⑽2個碼片長度的序列為低 功率、高展頻增益的序列。 因為當碰撞發生時，該類psc的相關峰值可能會相互抵 ^從而逐漸'肖失，所以應避免相鄰節點B所發送的PSC之碰 才里由於psc的長度⑻2個碼片），來自不同節點⑽^^可在時 域中區公。 參考圖6，不同蜂巢的節點B係藉由相位偏移該基本psc序 列而區分。例如，對於節點B1，該基本]?8(： %序列為 {C0，C1，C2...C831}。節點 B2 的 PSC 28為{(：26 C831,c〇 cl， C2,...C25} ’除了 26個碼片發生偏移之外，其與節點Bu々pSc 26 相同。 1317217 b應注意，雖然本發明選擇了 832個碼片的PSC長度，但這σ ，為了容易說明本文提出的範例。根據節點_不同應用二二 量’可以使較大錢小PSC長度以及更大或更小偏移。此外， 偏移的長度並非關鍵，其對每個節也不必相同。

因為C D Μ Α接收器通常實施稱為超取樣的功能以進行碼 片時脈追蹤，所以也有可能進行半碼片偏移。2的超取樣表^ ^碼片η、n+1/2、n+卜n+3/2、n+2、·處相關以進行碼片追縱。 ”關係為：PSC序列的總長度可除以偏移長度以在該系統中 產生不同偏移的數#。如果該PSC長度不能由該偏移長度均^ 地除盡，那麼其中一個偏移會較長或較短。因此’節點B 28序列為{C26...C831 CO Cl Γ2 ,-, ，，C1，C2...C25}。因此，由於其相關峰 =a連續地出現，所以來自不同節點B的psc序列可輕易區 刀a式1所示’存在足夠的時間（或碼片）用於32個蜂巢(n=32) 之分離： 公式1

碼片分離=(PSC碼片長度)/N 32 在本範例中，如果Psc長度為832個碼片，蜂巢的數量為 旗Η Ϊ會導致％個碼片的分離。前輯圖藉由在滑動的832個 卿又廿上執行週期性相關而谓測該PSC。每5毫秒可出現一次 =、會將何處找到該DwPTS的不確定性減少至]^=32種可能 户1=本發明的此項具體實施例，保留由先前技術系統目前 窗口二執行節點51的相關性，並使用832個碼片的滑動 —v订節點B2的相關性。在圖5之範例中，藉由-「時間 離該類節點B，而其相關的發生間隔則為26個碼片。 二S ^外的節點时時域中的分離方式可與圖5的節點B1及2 …hPSC具有10xlog(832/64)=11 1轉頻增益，其高於簡 1317217 單的DL同步序列，由於其長度，交叉相關問題比目前較短的 DL同步序列較不容易出現。 因為必須執行該PSC之週期性（即繞回）相關，因此該psc 最好係設計以很好地週期性相關。 熟悉技術人士應明白，雖然本文中將參數N及M特別設置 為特定的值，但亦可根據特定應用所需予以修改。例如，雖然 N=16足以分離相鄰的節點B，但亦可根據所需將該值變大或變 小0 使用本發明，PSC的完全相關會導致每個5毫秒時段執行

6400乂832+32乂32\64=5,324,800+65,535=5,390,335次操作，其比 目前執行的每個5毫秒時段13，107,2〇〇次操作少25倍。如果^許 較不複雜的psc，如階層式碼，其可進一步減少16至32彳立的^ 雜性，根據本發明之蜂巢搜尋方法及系統的整體複雜性;減小 至每個5毫秒時段執行Πΐ,οοο至35〇,〇〇〇次操作。 'ν 參考圖8，其為根據本發明的第二項具體實施例之子 50。該子訊框50包含一P-CCPCH 52、一DwPTS u § 1 b 54、一 GP 56、 一UpPTS 58以及複數個資料時槽60a至60η。此項星駚每t 5兴體實施例的 子訊框50包含一DwPTS 54，其已修改為包含該psc 62。如 所示，除了此種情況下的psc可以較短（即只有64個瑪片） PSC 62以相同的方式包含於DwPTS 54中。然後_UE备’遠 PSC 62及該DwPTS 54的DL同步序列（如該SSC)。因收该 個碼片可提供給此項具體實施例之DwPTS 54中的Psc &有64 以此項具體實施例比較無效率。 ’所 雖然已根據較佳具體實施例對本發明進行了說明， 明瞭，熟悉技術人士可進行其他修改，而不致脫離申請專 圍中所說明的本發明之範疇。 ％ ' 【圖式簡單說明】 圖1為一子訊框之結構。 1317217 圖2為根據本發明的第一項具體實施例之子訊框結構。 圖3為DLP-CCPCH時槽，其長832個碼片並包含PSC碼片序歹ij。 圖4為發射器之方塊圖，其在發射前結合PSC序列與P-CCPCH。 圖5為一接收器之方塊圖。 圖6在時域中區分兩個PSC偵測的節點B。 圖7為兩個節點B發射的基本PSC序列之UE的相關性。 圖8為根據本發明的第二項具體實施例之子訊框結構。 0k 〈圖式代表符號說明〉

10 子訊框 12 主要共同控制實體頻道 14 下行鏈路引導時槽 16 保護時段 18 上行鏈路引導時槽 20a-20n 資料時槽 22 主要同步碼 69 發射器 70 展頻序列 72 展頻序列 74 PSC碼片序列 76 加法器 78 組合碼片序列 80 控制器 82 發射器 90 接收器 12 \ 1317217

91 資料流偵測器 92 資料恢復裝置 26 主要同步碼 28 主要同步碼 50 子訊框 52 主要共同控制實體頻道 54 下行鏈路引導時槽 56 保護時段 58 上行鏈路引導時槽 60a-60n 資料時槽 62 主要同步碼

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Claims (1)

1317217 ................ ^ 外卜/月，修(¾正.::N;y 拾、申請專利範圍： 1·-種聽-低碼片率（LCR)分時雙卫（TDD)起始蜂巢取得之方法， 5亥方法包含· 偵測一主要同步碼（PSC)，該PSC為所有節點3所共有； 基於該已價測之psc偵測-次要同步碼(ssc)，且該ssc對各 而言是唯一的；以及 p·’ 基於該已偵測之ssc取得系統資訊。 2.如申請專利範圍第㈣之方法，其中該psc經由—主要共同控制 道（P-CCPCH)接收。

3. 如申請專利範圍帛旧之方法，其中該psc在一下行鏈路引導時槽 (DwPTS)經由一下行鏈路同步碼接收。 曰 4. 如申請專利範圍第w之方法，其中該psc是—階層式高萊碼 (Hierarchical Golay code) ° 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該pSC以不同偏移被接收，藉以在 時域中區別不同節點B的該PSC之偵測位置。 6‘如申明專利範圍第5項之方法，其中該偏移是以一半碼片解析度進行選 擇。 、 7. —種用於一低碼片率（LCR)分時雙工（TDD)起始蜂巢取得的使用者 設備（UE)，該UE包含： 一第一偵測裝置，用以偵測一主要同步碼（PSC)，該psc為所有節 點B所共有； 一第二偵測裝置，用以基於該已偵測之PSC偵測一次要同步碼 (SSC);以及 一處理器，用以取得基於該已偵測之SSC的蜂巢資訊。 8.如申請專利範圍第7項之UE，其中該PSC經由一主要共同控制實體頻道 (P-CCPCH)接收。 9_如申請專利範圍第7項之UE，其中該psc在一下行鏈路引導時槽 (DwPTS )經由一下行鏈路同步碼接收。 10.如申請專利範圍第7項之UE，其中該psc是一階層式高萊碼 14 1317217 (Hierarchical Golay code)。 一 」 11.:種用於-低碼片率（LCR)分時雙工（TDD)的節點B，該節點B包 3 一傳送裝置’用以傳送-主要同步碼（PSC)與—次要同步碼(s 該PSC為所有節點B所共有，且該ssc對各節點6而言是唯—的。 12·如申請專利範圍第11項之節點B，其中該傳送裝置經由_主要共同控制 實體頻道（P-CCPCH)傳輸該PSC。 ” 口二1 13. 如申請專利範圍第11項之節點B，其中該傳送裝置於—下行鏈路引導時 槽（DwPTS)中經由一下行鏈路同步碼傳輸該pSC。 14. 如申請專利範圍第11項之節點B，其中該PSC是一階層式高萊碼

(Hierarchical Golay code)。 15. 如申請專利範圍第11項之節點B，其中該傳送裝置以由各節點B所獨有 的不同偏移傳送該PSC。 16. 如申請專利範圍第15項之節點B，其中該偏移是以一半碼片解析度進行 選擇。

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