WO2007124635A1

WO2007124635A1 - Procédé de mise en oeuvre d'une synchronisation de trames dans un système de communication sans fil

Info

Publication number: WO2007124635A1
Application number: PCT/CN2006/003761
Authority: WO
Inventors: Shuqiang Xia; Yong Li
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-12-30
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2008-11-01
Also published as: CN101068127B; CN101068127A

Description

一种无线通讯系统中实现帧同步的方法技术领域本发明涉及数字通信领域，特别是涉及一种无线通讯系统的实现帧同步的方法，适用于基于 OFDM ( Orthogonal frequency division multiplexing, 正交频分复用）技术的 LTE ( long term evolution,长期演进）系统， CDMA2000系统， WCDMA系统。背景技术当移动台初始接入系统或者在小区间进行切换时，移动台取得和系统的帧同步往往是一个必不可少的步骤。这里，帧同步定义为移动台获得接收数据的帧起始位置。在帧同步过程中，一般涉及两种信道：同步信道（SCH, synchronization channel)和广播信道 (BCH'broadcast channel)„ SCH信道一般提供系统帧同步的几个可能位置，而 BCH则提供和特定小区相关的一些系统信息。当 SCH (或者 BCH)—帧只发送一次时，一个通常的故法是在一帧的固定位置发送 SCH (或者 BCH)信号 ,移动台捕获 SCH (或者 BCH)信号后，移动台和系统的帧同步也就同时确定了。但是，当帧长比较长时（比如一帧长度为 10ms )，如果 SCH—帧只发送一次 , 移动台要捕获 SCH往往需要 4艮长的时间，无法满足实际系统的需要。因此，通常的做法是在一帧时间内多次发送 SCH信号。当一帧时间包括多个 SCH信号时，申请人以往提出了该情况下的同步信号发送方法，但是该方法仅适用于一帧内 SCH信号非均匀发送的情况。当一帧内多次发送 SCH信号，并且 SCH信号均匀发送时，前面所述的帧同步方法无法直接应用。由于 SCH是移动台需要最先捕获的信号，当 SCH信号在一帧内均匀发送时，移动台可以很容易对捕获的多个 SCH信号进行平均，具有实现复杂度低 , SCH信号容易捕获等优点 , 因此，提出一种针对这种 SCH发送方式的帧同步方法是非常必要的。目前，现有技术中还没有适用于在一帧内均匀发送 SCH信号时的帧同步方法。发明内容本发明目的在于提供一种实现帧同步的方法，使得当一帧包括多个 SCH 信号和 BCH信号，且 SCH信号在一帧内均匀发送方式时，实现帧同步。为实现本发明目的，本发明方法具体包括如下步骤：设一帧的时间长度为 L, 一帧内发送同步信道信号的数目为 N, —帧内发送广播信道信号的数目为 K。在发射端：同步信道信号和广播信道信号按照时分复用的方式发送；且每一个广播信道信号紧邻着一个同步信道信号 , 超前或者滞后邻近同步信道信号一定的时间间隔；第 k 个广播信道信号相对其邻近的同步信道信号定时为 t[k] , 其中 k=l,2...K, t[k] 大于 0表示广播信道信号超前临近的同步信道信号， t[k] 小于 0表示广播信道信号滞后邻近的同步信道信号； t[k]同时满足如下要求： a、 abs{t[k]} < L/2N; b、向量 T[l]=(t[l],t[2] t[K])的循环移位 p位后，其中 p=2...K, 对应的向量为 T[pH;t[p],t[p+l], ..t[K], t[l],t[2]...t[p-l]); 设 T[p]和 T[l] 对应元素相同的数目为 S[p], Thres ; 其中，是一个大于 i的常数，

abs{ t[k]}表示 t[k]的绝对值， Max{S[p]}表示 S[p]的最大值。通过上述实现帧同步的方法，综合了 SCH信号和 BCH信号所包括的信息，具有准确度高，实现简单等优点。附图说明图 1包含本发明一种 BCH和 SCH信号发送定时示意图; 图 2包含本发明另外一种 BCH和 SCH信号发送定时示意图；图 3包含本发明实施例接收端实现帧同步的流程图。具体实施方式为了更好的理解本发明 , 下面结合附图和具体实施例来详细介绍。为说明方便，设一帧的时间长度为 L , 一帧内发送 SCH信号的数目为 N, 一帧内 BCH信号的数目为 K, —般来讲 N大于 K。图 1、图 2以基于 OFDM 技术的 LTE系统为例，取帧长为 10ms，一帧中 BCH和 SCH信号发送的次数为 2次。其中， SCH信号在图中用包含竖线的矩形框表示，标号 1， 3分别表示一帧中的第 1和第 2个 SCH符号；标号 5表示下一帧第 1个 SCH信号。另外 , 在该实施例中 , SCH信号是均匀发送的， SCH信号发送的间隔是 5ms; BCH信号在图中用包含横线的矩形框表示。标号 2 , 4分别表示一帧中的第 1 和第 2个 BCH符号；标号 6表示下一帧第 1个 BCH信号。本发明提供的实现帧同步方法，在发射端发送帧信息时，需满足如下条件：

SCH和 BCH信号按照时分复用的方式发送，每一个 BCH—定是紧邻着一个 SCH，且超前或者滞后邻近 SCH—定的时间间隔。当一帧内 BCH发送数目为两个时，一个超前，一个滞后是比较优选的，如附图 1、 2所示。当然， BCH相^" SCH的定时并不要求一定一个超前，一个)'带后，交替出现。第 k(k=l,2. . .K)个 BCH信号相对其邻近的 SCH信号定时为 t[k] , t[k] 大于 0表示 BCH超前临近的 SCH信号， t[k] 小于 0表示 BCH滞后邻近的 SCH 信号。 t[k]同时满足:^下要求： ( 1 )、 abs{t[k]} < L/2N;

( 2 )、向量 T[l] t[l],t[2] t[K])的循环移位 p(p=2. ..K)位后，对应的向量为 T[p] t[p],t[p+l]...t[K], t[l],t[2]...t[p-l])。设 T[p]和 T[l] 对应元素相同的数目为 S[p], 则

是一个大于 1的常数。其中， abs{ t[k]}表示 t[k]的绝对值。 Max{S[p]}表示 S[p]的最大值 , p=2...K。从图 1中可以看出， SCH信号和 BCH信号是时分复用的，并且每帧第 1 个 BCH相对邻近 SCH信号的定时为 t[l ]=- fms; 每帧第 2个 BCH相对邻近 SCH信号的定时为 t[2]=f ms。这里 r为正数且小于 2.5ms(10/(2*2))。图 2给出了另夕 I、一种包含本发明的 BCH和 SCH信号发送定时示意图。与附图 1不同之处在于：图 2中每帧第 1个 BCH相对邻近 SCH信号的定时为 t{l\=^ ms\ 图 1中每帧第 1个 BCH相对邻近 SCH信号的定时为 t[2]==-rms。图 3给出了接收端的移动台实现帧同步的方法流程图。步驟 301：移动台利用接收信号中的 SCH信号捕获 SCH信号定时。 SCH 信号通常对于移动台是巳知的，这里 SCH信号一帧内会发送多次，因此， SCH 信号的定时比较容易捕获。需要说明的是，这里不限定捕获 SCH信号定时方法，现有技术中的方法，如接收信号和本地参考 SCH信号匹配或者其它方法 T以应用。步骤 302: 初始化循环变量 m, m可以取 [Ι,Κ]之间的一个值作为初始值为 k, 即 m=k, 本实施例中 m=l ; 步驟 303: 根据 BCH相对 SCH的定时向量 T[m]，提取接收 BCH信号。以附图 1为例， T[l]-( t[l]， t[2])=( ~^τ,^τ )\ Τ[2] = ^r r 设移动台收到的连续两个 SCH信号为 SCH信号 3和 SCH信号 5 ,移动台可以根据 BCH相对 SCH 的定时向量 T[l]提取数据：即相对 SCH信号 3延时 ^r ras提取接收数据；相对 SCH信号 5超前 τ ms提取数据。步骤 304: 对接收信号进行解调解码，并对解码结果正确性进行判断。这里简单说明，本发明中提到的编码、解码属于现有技术,接收机的采用的编码方法和发射机来用的编码方法对应，比如发射机采用 Turbo编码，接收机则采用 Turbo解码，当然， Turbo解码的方法也有艮多种，可以才艮据成本、性能等选择合适的编码、解码方法。判断解码结果是否正确有很多方法，比如检测解码结果是否能通过 CRC 检测：如果能通过，说明解码正确；否则，说明解码错误。步骤 305: 如果解码正确，则帧同步完成，即实现了和 T[m]中第一个元素 t[m]对应的 SCH信号是一帧中的第 m个 SCH信号。步驟 306: 如果解码错误，则判断 m是否小于 K (一帧中 BCH信号的发送次数）：如果 m不小于 K, 说明当前信道恶劣，帧同步检测失败。移动台利用新接收的数据重新执行步脒检测 302 ~ 306,即转到步骤 302。如果 m小于 K, 执行步骤 307。步骤 307: 把 m在原先的基础上加 1。重新执行步-骤 303 - 306, 即转到步骤 303。如果步骤 302 中， m的取值不是 1 , 那么，解码结果不正确时，判断 m 是否等于 k-1 : 如果不等， m=(m+l) Mod K , 其中 Mod表示求模操作，然后转到步骤 303; 如果等于，初始化 m= k, 然后转到步珮 302。筒单的讲，就是当 m初始取值不为 1时，步骤 306增加一个求模操作，而当 m初始取值等于 1时，这个操作实际上可以省略。熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改, 都被本发明的范围所涵盖。

Claims

权利要求书

1. —种无线通讯系统中实现帧同步的方法，设一帧的时间长度为 L, 一帧内发送同步信道信号的数目为 N,—帧内发送广播信道信号的数目为 K, 其特征在于，在发射端：

同步信道信号和广播信道信号按照时分复用的方式发送；且每一个广播信道信号紧邻着一个同步信道信号，超前或者滞后邻近同步信道信号一定的时间间隔；第 k个广播信道信号相对其邻近的同步信道信号定时为 t[k] , 其中 k=l,2...K, t[k] 大于 0表示广播信道信号超前临近的同步信道信号， t[k] 小于 0表示广播信道信号滞后邻近的同步信道信号； t[k]同时满足如下要求：

a、 abs{t[k]} < L/2N;

b、向量 T[l]=(t [ ， t[2] t[K])的循环移位 p位后，其中 p=2...K，对应的向量为 T[pKt[p],t[p+l]...t[ ]₅ t[l],t[2]...t[p-l]); 设 T[p]和 T[l] 对应元素相同的数目为 S[p], 则 ^Max{^S^\ ；其中， Τ¾Γ 是一个大于 1的常数， abs{ t[k]}表示 t[k]的绝对值， Max{S[p]}表示 S[p〗的最大值。

2. 如权利要求 1所述的实现帧同步的方法，其特征在于，当一帧内发送两个广播信道信号时，其中一个广播信道信号超前同步信道信号，另一个广播信道信号滞后同步信道信号。

3. 如权利要求 1或 2所述的实现帧同步的方法，其特征在于 , 在接收端还包括如下.步骤：

步骤 1、移动台从接收的数据中捕获同步信道信号，获得同步信道信号的定时；

步骤 2、设接收的广播信道信号相对同步信道信号的定时为 T[m],m=k, k 为 [Ι,Κ]之间的任一个值;

步骤 3、根据同步信道信号定时和广播信道相对接收的同步信道信号的定时向量 T[m] , 提取接收的广播信道信号；步骤 4、对接收的广播信道信号进行解调解码，判断解码的结果是否正确，如果正确，帧同步完成；否则，转到步骤 5;

步骤 5、判断 m是否等于 k-1: 如果不等，令 m=(m+l) Mod K, 转到步骤 3 , 其中 Mod表示求模操作；否则，转到步骤 2。

4. 如权利要求 1或 2所述的实现帧同步的方法，其特征在于 , 在接收端还包括如下步骤：步驟 1、移动台从接收的数据中捕获同步信道信号，获得同步信道信号的定时；

步骤 2、设接收的广播信道信号相对同步信道信号的定时为 T[m],m=l;

步骤 3、根据同步信道信号定时和广播信道相对接收的同步信道信号的定时向量 T[m], 提取接收的广播信道信号；

步骤 4、对接收的广播信道信号进行解调解码，判断解码的结果是否正确，如果正确, 帧同步完成；否则，转到步骤 5;

步骤 5、判断 m是否小于 K: 如果 m小于 K, 令 m=m+l,转到步骤 3; 如果 m不小于 K, 转到步尊 2。

5. 如权利要求 3所述的帧同步的方法，其特征在于，所述步骤 4中，检测解码结果是否能通过 CRC检测：能通过，则解码正确；不能通过，则解码错误。

6. 如权利要求 4所述的帧同步的方法，其特征在于 , 所述步骤 4中，检测解码结果是否能通过 CRC检测：能通过，则解码正确；不能通过，则解码错误。