[发明专利]广播信道时序检测

说明书

技术领域

本发明涉及电信系统中的方法和装置，更具体来说涉及用于在蜂 窝通信系统中检测广播信道的时序的方法和装置。

背景技术

在如全球移动通信系统(GMS)和宽带码分多址(WCDMA)的 移动蜂窝标准的即将来临的演进中，可能出现如正交频分复用 (OFDM)的新发射技术。而且，为了在现有无线电频谱中实现从现 有蜂窝系统到新的高容量高数据速率系统的平滑过渡，新的系统需要 能够利用变化大小的带宽。此类新的灵活蜂窝系统的提议，称为第三 代长期演进(LTE)，可以视为3G WCDMA标准的演进。此系统将在 下行链路中使用OFDM作为多址技术(称为OFDMA)，并且将能够 在范围从1.25MHz到20MHz的带宽上工作。而且，将支持高达且超 过100Mb/s的数据速率以获得最大带宽。但是，可预期LTE将不仅 用于高速率服务，而且也用于如话音的低速率服务。因为LTE是针对 传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)设计的，所以基于IP的话音(VoIP) 将是承载语音的服务。

LTE物理层下行链路发射基于OFDM。因此可以将基本LTE下 行链路物理资源视为如图1所示的时间-频率网格，其中每个所谓的 “资源单元”对应于一个OFDM符号间隔期间的一个OFDM副载波。

如图2所示，将频域中的下行链路副载波分组成资源块，其中每 个资源块由持续时间为一个0.5ms时隙(当使用常规循环前缀(如图 所示)是7个OFDM符号或当使用扩展循环前缀时是6个OFDM符 号)的12个连续副载波组成，这对应于180kHz的标称资源块带宽。

终端的操作的一个重要方面是小区搜索。小区搜索是终端通过其 发现它潜在地可以连接到的小区的过程。作为小区搜索过程的一部 分，终端获取小区的标识(identity)，并估计所标识的小区的帧时序。 小区搜索过程还提供对用于接收有关物理层广播信道的系统信息所 必需的参数的估计，包含接入系统所需的其余参数。

为了避免复杂的小区规划，物理层小区标识的数量应该足够大。 例如，根据LTE标准的系统支持504个不同的小区标识。这些504个 不同的小区表示被分成各三个标识的168组。

为了减少小区搜索复杂性，LTE的小区搜索通常在多个步骤中执 行，这些步骤构成与WCDMA的三步骤小区搜索过程相似的过程。为 了在此过程中协助终端，LTE提供下行链路上的主同步信号和辅助同 步信号。图3中示出此情况，其中示出LTE系统的无线电接口的结构。 LTE系统的物理层包括具有10ms持续时间的通用无线电帧300。图3 示出LTE频分双工(FDD)系统的一种此类帧300。每个帧具有20 个时隙(编号为0至19)，每个时隙具有0.5ms的持续时间，其通常 由七个OFDM符号组成。子帧由两个相邻时隙构成，因此具有1ms 的时隙，其通常由14个OFDM符号组成。主和辅助同步信号是插入 到子帧0和5中每个子帧的第一个时隙中的最后两个OFDM符号中的 特定序列。除了同步信号外，小区搜索过程的操作的一部分还利用发 射的信号中的已知位置处发射的参考信号。

在小区搜索过程的第一步骤中，移动终端使用主同步信号来找到 5ms时隙的时序。注意，主同步信号在每个帧中被发射两次。这样做 的一个原因是为了简化呼叫从例如GSM系统到LTE系统的切换。但 是，每个帧发射主同步信号两次产生不确定性，因为不可能知道检测 到的主同步信号是与时隙#0还是与时隙#5关联。因此，在小区搜索 过程的此点处，存在关于帧时序的5ms不确定性。

在许多情况下，将多个小区中的时序同步为使得相邻小区中的帧 开始在时间上是一致的。这样做的一个原因是能够实现多播/广播单频 率网络(MBSFN)操作。但是，相邻小区的同步操作还导致不同小区 中主同步信号的发射同时进行。因此，如果在那些小区中使用相同的 主同步信号，则基于主同步信号的信道估计将反映来自所有此类小区 的复合信道。对于在不同小区中是不同的第二同步信号的相干解调， 需要估计来自相应小区的信道，而不是估计来自所有小区的复合信 道。因此，LTE系统支持主同步信号的多个序列。为了能够在具有时 间同步的小区的部署中进行特定小区的信号的相干接收，允许相邻小 区使用不同的主同步序列来缓解上述信道估计问题。如果小区中使用 的主同步信号与小区组内的标识之间存在一对一映射，则还可以在第 一步骤中确定小区组内的标识。