[发明专利]用于在多小区系统中检测前导的方法和系统

说明书

交叉引用

本申请要求2006年6月22日提交的美国临时申请No.60/815,661和 2006年11月28日提交的美国专利申请No.11/605,600的优先权。

背景技术

在无线通信中，前导(preamble)是被基本收发站(base transceiver station，BTS)广播到所有移动站(MS)以帮助载波和定时获取的信号。 前导由被称为伪噪声(PN)码的比特序列构成。PN码是1和0的伪随机 序列。PN码的互相关和自相关与白噪声的类似。前导检测是无线台站检 测传入信号的必要功能，因为具有独特序列的前导的存在是对传入信号的 指示。这里，一般认为无线台站指的是无线终端或者固定终端(例如 BTS)。

无线台站的接收机链采用诸如相关器之类的前导检测模块来检测前 导。如果在接收信号中存在前导，则相关器会产生量值大于预定阈值的输 出。

在诸如蜂窝系统之类的多小区无线通信系统中，希望在蜂窝系统上反 复使用相同的频率。对频率的重复使用使得具有有限数目的无线电信道的 无线通信系统能够容纳大量的订户。

在这种多小区无线通信系统中，对干扰的容忍度决定着频率重复使用 因子(frequency reuse factor)，该频率重复使用因子被定义为彼此相邻的 小区的每个集群的相异频率的数目。然后，频率重复使用因子决定频谱使 用效率。频率重复使用因子与载波干扰比(C/I)正相关，与频谱利用率负 相关。

例如，如果频率重复使用因子为3，频谱使用效率减小3倍。理想情 况下，如果一集群中的所有小区都使用相同的频率，则频率重复使用因子 将会是1。增大频谱的利用率是要付出代价的。如果频率重复使用因子为 1，则来自一个小区中的一个或多个BTS或客户预置设备(customer premise equipment，CPE)的信号将会溢出到相邻小区，并导致干扰。

频率重复使用所导致的多小区干扰是损害无线通信系统的性能的主要 因素之一。通过在单播通信中采用但不在广播或多播通信中采用波束形成 方法，可以减小多小区干扰的影响。前导被BTS广播到无线通信系统中的 所有MS。因此，出现了对在多小区通信系统中检测前导的改进方法和系 统的需要。

发明内容

但是，当结合附图来理解时，可以从以下对具体实施例的描述中最好 地理解本发明的构造和操作方法及其其他目的和优点。

本发明公开了一种用于在多小区通信系统中检测前导的方法和系统。 在多小区通信系统中，即使在存在由多个小区重复使用相同频率而导致的 干扰的情况下，该方法也能可靠地检测前导。当在接收时段中接收信号之 后，时域信号被采样并变换成频域向量。根据本发明中公开的方法，利用 频域向量和无线台站的伪噪声码来计算相关向量。如果相关向量中的值超 过预定阈值，则证实了前导的存在。

附图说明

伴随并形成本说明书的一部分的附图被包括来绘出本发明的某些方 面。通过结合这里给出的描述参考这些图中的一幅或多幅可以更好地理解 本发明。应当注意，图中示出的特征不一定是按比例绘制的。

图1A和1B分别是多小区无线通信系统中空间域和频域中的示例性小 区配置。

图2A和2B是将采样点分组成采样窗的示例。

图3是示出根据本发明一个实施例的前导检测方法的流程图。

图4是示出前导检测的相关结果的图。

具体实施方式

以下对本发明的详细描述参考附图。描述包括示例性实施例，而并不 排除其他实施例，并且可以对所描述的实施例进行改变，而不脱离本发明 的精神和范围。以下详细描述并不限制本发明。本发明的范围由所附权利 要求所限。

本发明公开了一种在多小区无线通信系统中检测传入信号的前导的新 方法。该方法和系统确定载波频率偏移的整数部分和前导的粗略定时位 置。本发明的一个实施例是频率重复使用因子为1的正交频分多址系统。

有效重复使用模式W指的是这样一种情形：多小区通信系统中的所有 W个小区都具有相同的中央频率，但是每个小区在发送前导时使用频带的 非重叠片段。换言之，有效重复使用模式W实际上与具有W个不同的频 带相同。