专利名称：在无线通信系统中生成测距前导码的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更具体而言，涉及在无线通信系统中生成测距前导码的方 法及装置。
背景技术：
2007年，电气与电子工程师协会(IEEE) 802. 16e标准由作为国际电信联盟(ITU) 的一个部门的ITU无线通信部(ITU-R)采纳作为国际移动通信(IMT)-2000的第六个标准， 命名为“WMAN-OFDMA TDD”。ITU-R 已准备将 IMT-高级(IMT-advanced)系统作为 IMT-2000 之后的下一代(即，第四代)移动通信标准。IEEE 802. 16工作组(WG)决定进行802. 16m项 目，其目的在于创建对现有IEEE 802. 16e的修改标准、作为IMT-高级系统的标准。从以上 目的可以看出，802. 16m标准具有两个方面，即，针对过去的延续性(即，对现有802. 16e标 准的修改)以及针对未来的延续性(即，针对下一代IMT-高级系统的标准)。因此，802. 16m 标准需要在保持与符合802. 16e标准的移动WiMAX系统的兼容性的同时，满足IMT-高级系 统的全部要求。已经针对宽带无线通信系统提出了有效的发送/接收方法及应用，以使无线资源 的效率最大化。将能够通过较低复杂度来减小符号间干扰(ISI)的正交频分复用(OFDM) 系统考虑作为下一代无线通信系统中的一种。在OFDM中，将串行输入的数据符号转换成N 个并行的数据符号，然后通过将其承载在独立的N个子载波中的各个上而发送出去。这些 子载波在频域中保持正交性。各个正交信道经历了相互独立的频率选择性衰落，并且所发 送的符号的间隔增大，从而减小了符号间干扰。当系统将OFDM用作调制方案时，正交频分多址(OFDMA)是通过单独地向多个用户 提供可用子载波中的一些子载波而实现多址的多址方案。在OFDMA中，向各个用户提供频 率资源(即，子载波)，并且，由于通常单独地将各个频率资源提供给多个用户，所以这些频 率资源彼此并不交迭。因此，按照独占的方式将频率资源分配给各个用户。在OFDMA系统 中，可以利用频率选择性调度来获得针对多个用户的频率分集，并且，可以根据针对子载波 的置换准则来按照不同方式分配子载波。此外，可以应用采用多天线的空间复用方案，以提 高空间域的效率。可以定义上行控制信道来传输上行控制信号。上行控制信道的示例有很多，诸如 快速反馈信道、混合自动重传请求(HARQ)反馈信道、探测信道、测距信道、带宽请求信道 等。快速反馈信道承载了信道质量指示符(CQI)和/或多输入多输出(MIMO)信息的反馈， 并且可以分成主快速反馈信道和辅快速反馈信道。HARQ反馈信道是用于发送作为对数据传输的响应的肯定确认(ACK)/否定确认(NACK)信号的信道。探测信道可以用作对闭环MIMO 传输和上行调度进行响应的上行信道。带宽请求信道是请求用于发送控制信号或要由移动 台(MS)发送的上行数据的无线资源的信道。测距信道能够用于上行同步。测距信道可以分为用于未同步的移动台(MS)的未 同步测距信道(NS-RCH)和用于同步后的MS的同步后测距信道(S-RCH)。NS-RCH可用于初 始接入和切换。在要发送用于NS-RCH的子帧中，MS不能发送任何上行突发或上行控制信 道。S-RCH可以用于周期性测距。已经与目标基站(BS)同步后的MS可以发送用于同步后 的MS的测距信号。可以通过测距信道来发送测距前导码。各种类型的码或诸如MdofT-Chu(ZC)序 列等的序列可用作测距前导码，并且可以对这些码或序列进行循环移位。通过将测距前导 码映射到分配给该测距信道的至少一个正交频分多址(OFDMA)符号，来发送该测距前导码。需要一种在将测距前导码映射到多个OFDMA符号时进行循环移位的方法。
发明内容
本发明提供了 一种在无线通信系统中生成测距前导码的方法及装置。在一个方面中，提供了一种在无线通信系统中生成测距前导码的方法。该方法包 括以下步骤生成对多个正交频分多址OFDMA符号中的各个OFDMA符号进行循环移位的 Zadoff-Chu ZC序列来作为测距前导码，其中，对各个OFDMA符号进行循环移位。通过如下 等式来确定循环移位广 j. π .2,k, sp. Ntcs Λexp----，Α: = 0,1，.·.，Λ^ρ-1，V Nfft J其中，Sp是循环移位索引，Nrcs是时域中的循环移位单元，Nfft是快速傅立叶变换 FFT的尺寸，并且Nkp是每OFDMA符号的测距前导码的长度。Nrcs = G*NFFT，其中，G是循环前 缀CP比，并且Nfft是FFT的尺寸。可以通过如下等式来确定测距前导码f . (rp\n-l\ + k){n-l\ + k + \) 2.k. Sp'NTCS^\ ^n(/7,A:) = exp -j ■ π —--l·---，”， t I211Nfft JJ'Α; = 0,1,··.，Λ^ρ-1; = 0,1，2其中， 是ZC序列的根索引， 是循环移位索引，Nrcs是时域中的循环移位单元， Nfft是FFT的尺寸，Nkp是每OFDMA符号的测距前导码的长度，并且η是OFDMA符号索引。所 述测距前导码的长度可以是72。所述多个OFDMA符号的数量可以是3。所述方法还包括以 下步骤将所生成的测距前导码映射到各个OFDMA符号。用来进行循环移位的循环移位单 元可以等于或小于所述测距前导码的长度。所述测距前导码可以用于通过同步后的测距信 道S-RCH进行的周期性测距。在另一个方面中，提供了一种用于生成测距前导码的装置。该装置包括射频RF 单元，其用来发射或接收无线信号；以及处理器，其连接到所述RF单元，其中，所述处理器5被配置为生成对多个正交频分多址OFDMA符号中的各个正交频分多址OFDMA符号进行循环 移位的hdoff-Chu ZC序列，来作为测距前导码，并且所述循环移位被应用于各个正交频分 多址OFDMA符号。所述测距前导码的长度可以是72。所述多个OFDMA符号的数量可以是 3。所述处理器还可被配置为将所生成的测距前导码映射到各个OFDMA符号。
图1示出了无线通信系统。图2示出了帧结构的一个示例。图3示出了上行无线资源的一个示例。图4示出了 S-RCH在时域中的结构。图5示出了将S-RCH的测距前导码映射到OFDMA符号的一个示例。图6是用于对测距前导码进行检测的算法的框图。图7示出了将循环移位后的序列映射到一个OFDMA符号或多个OFDMA符号的情况。图8示出了将利用所提出的测距前导码生成方法所生成的测距前导码映射到多 个OFDMA符号的情况。图9至图12示出了根据所提出的测距前导码生成方法来映射测距前导码的一个 示例。图13是示出根据本发明一个实施方式所提出的测距前导码生成方法的流程图。图14是示出实现本发明的一个实施方式的BS和MS的框图。
具体实施例方式以下技术可用于各种无线通信系统，诸如，码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时 分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)以及单载波频分多址(SC-FDMA)。可以利用诸如通 用陆地无线接入(UTRA)或CDMA2000的无线技术来实现CDMA。可以利用诸如全球移动通信 系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线技术来实 现 TDMA。可以利用诸如 IEEE 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802-20 或演进型 UTRA (E-UTRA)的无线技术来实现OFDMA。IEEE 802. 16m是IEEE 802. 16e的演进，其提供对 基于IEEE 802. 16e系统的后向兼容性。UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。第三 代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)是采用演进型UMTS陆地无线接入(E-UTRA)的演进 型 UMTS (E-UMTS)的一部分，3GPP LTE 在下行(DL)采用 0FDMA，在上行(UL)采用 SC-FDMA。 LTE-A (高级)是3GPP LTE的演进。为了便于说明，主要以IEEE 802. 16m为例进行说明，但是本发明的技术思想并不 限于 IEEE 802. 16m。图1示出了无线通信系统。参照图1，无线通信系统10包括一个或更多个基站(BS) 11。BS 11为各个地理区 域(通常称作“小区”)15a、Mb和15c提供通信业务。各个小区可以分成多个区域(称作 “扇区”)。用户设备(UE) 12可以是固定的或移动的，并且可以用其它术语来表示，诸如移动 台(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、用户台(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器或者手持设备。BS 11通常是指与UE 12进行通信的固定站，并且可以用其它术 语来表示，诸如演进型节点B(eNB)、基站收发机系统(BTQ或接入点。UE属于一个小区。UE所属的小区称作服务小区。为服务小区提供通信业务的BS 称作服务BS。无线通信系统是蜂窝系统，因此，无线通信系统包括与服务小区相邻的其它小 区。与服务小区相邻的其它小区称作相邻小区。为相邻小区提供通信业务的BS称作相邻 BS。基于UE而相对地确定服务小区与相邻小区。该技术可以用于下行(DL)或上行(UL)。通常，DL是指从BS 11到UE 12的通信， UL是指从UE 12到BS 11的通信。在DL中，发射机可以是BS 11的一部分，接收机可以是 UE 12的一部分。在UL中，发射机可以是UE 12的一部分，接收机可以是BS 11的一部分。图2示出了帧结构的一个示例。参照图2，超帧(SF)包括超帧报头(SFH)和四个帧F0、F1、F2和F3。在SF中，各 帧可具有相同的长度。虽然示出为各个SF的长度为20毫秒(ms)、并且各帧长度为5ms，但 是本发明并不限于此。SF的长度、SF中包含的帧数、帧中包含的SF数等可以进行各种改 变。帧中包含的SF数可以根据信道带宽和循环前缀(CP)的长度而进行各种改变。一帧包括8个子帧SFO、SFU SF2、SF3、SF4、SF5、SF6和SF7。各个子帧可用于上 行传输或下行传输。一个子帧在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号，在频域中包括 多个子载波。一个OFDMA符号用于表示一个符号周期，并且可以根据多址方案使用其它术 语(诸如OFDMA符号、SC-FDMA符号等)来表示。子帧可以由五、六、七或九个OFDMA符号组 成。但是，这仅是出于示例的目的，因此，子帧中包含的OFDMA符号的数量并不限于此。子 帧中包含的OFDMA符号的数量可以根据信道带宽和CP长度来进行多种改变。可以根据子 帧中包含的OFDMA符号的数量来定义子帧的类型。例如，可以进行如下定义，类型1子帧包 括六个OFDMA符号，类型2子帧包括七个OFDMA符号，类型3子帧包括五个OFDMA符号，并 且类型4子帧包括九个OFDMA符号。一个帧可包括多个分别具有同一类型的子帧。另选的 是，一个帧可包括多个分别具有不同类型的子帧。也就是说，在一个帧中，各子帧中包含的 OFDMA符号数量可以相同或者不同。另选的是，在一个帧的至少一个子帧中包含的OFDMA符 号的数量可以与该帧中其余子帧的OFDMA符号的数量不同。可以将时分双工(TDD)或频分双工(FDD)应用于该帧。在TDD中，在同一频率但 在不同时刻将各子帧用于上行传输或下行传输。也就是说，TDD帧中包含的子帧在时域中 被分成上行子帧和下行子帧。在FDD中，在同一时刻但在不同频率将各子帧用于上行传输 或下行传输。也就是说，FDD帧中包含的子帧在频域中被分成上行子帧和下行子帧。上行 传输和下行传输占用不同的频带并且可以同时进行。超帧报头(SFH)可以承载关键的系统参数和系统配置信息。sra可以位于超帧的 第一子帧。Sra可以占据第一子帧的最后五个正交频分多址(OFDMA)符号。sra可以分成 主Sra(P-SFH)和辅Sra(S-SFH)。p-sra和s-sra可以在每个超帧中发送。可以在两个相 继的超帧中发送s-sra。在s-sra上发送的信息可以分为三个子分组(sub-packet)，即， S-SFH SPUS-SFH SP2和S-SFH SP3。以不同的周期来周期性地发送每个子分组。在S-SFH SPU S-SFH SP2和S-Sra SP3中发送的信息可以具有不同的重要性。以最短的周期发送 S-SFH SP1，并以最长的周期发送s-sra SP3。S-SFH SPl包括关于网络重新接入(network re-entry)的信息。S-SHl SPl可包括关于测距信道的信息、资源映射信息(诸如子带划分和频率划分)以及针对支持IEEE 802. 16e移动台(MQ的传统支持信息等。S-SFH SP2包 括关于初始网络接入和网络发现的信息。S-Sra SP3包括其它重要的系统信息。一个OFDMA符号包括多个子载波。子载波的数量由快速傅里叶变换(FFT)尺寸来 确定。子载波可以分成用于数据传输的数据子载波、用于各种估计的导频子载波、用于保护 带的空子载波以及直流(DC:direct current)子载波。OFDMA符号由参数BW、Nused、n、G等 限定。参数BW代表名义信道带宽。参数Nused代表所用的子载波(包括DC子载波)数量。 参数η代表采样因子。将参数η与参数BW及Nused组合，以确定子载波间距(subcarrier spacing)以及有用符号时长。参数G表示循环前缀(CP)时长与有用时长之间的比。表1示出了正交频分多址(OFDMA)的参数。[表 1]
权利要求
1.一种在无线通信系统中生成测距前导码的方法，该方法包括以下步骤生成对多个 正交频分多址OFDMA符号中的各个正交频分多址OFDMA符号进行循环移位的^tdoff-Chu ZC序列，来作为测距前导码，其中，对各个正交频分多址OFDMA符号进行所述循环移位。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，按照以下方式来确定所述循环移位(jUk.s -NTCS、exp------- = ,Nrp-X,\N FFTJ其中， 是循环移位索引，Ntcs是时域中的循环移位单元，Nfft是快速傅立叶变换FFT的 尺寸，并且Nkp是每正交频分多址OFDMA符号的测距前导码的长度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，Ntcs= G*NFFT，其中，G是循环前缀CP比，并且Nfft 是FFT的尺寸。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，按照以下方式来确定所述测距前导码f . (rpjn-l\ + k)(n-n + k + \) 2-k· sp-NTCS\\ = -j ·π —-+---,) t I211NFFT JJ'众=0，1,...，^-1; = 0，1,2其中，rp是所述ZC序列的根索引，sp是循环移位索引，Nrcs是时域中的循环移位单元， Nfft是FFT的尺寸，Nkp是每正交频分多址OFDMA符号的测距前导码的长度，并且η是OFDMA 符号索引。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测距前导码的长度是72。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个正交频分多址OFDMA符号的数量是3。
7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤将所生成的测距前导码映射 到各个正交频分多址OFDMA符号。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，用来进行循环移位的循环移位单元等于或小于 所述测距前导码的长度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测距前导码用于通过同步后的测距信道 S-RCH进行的周期性测距。
10.一种用于生成测距前导码的装置，该装置包括 射频RF单元，其用来发射或接收无线信号；以及 处理器，其连接到所述RF单元，其中，所述处理器被配置为生成对多个正交频分多址OFDMA符号中的各个正交频分多 址OFDMA符号进行循环移位的hdoff-Chu ZC序列，来作为测距前导码，并且 所述循环移位被应用于各个正交频分多址OFDMA符号。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，按照以下方式来确定所述循环移位r j-π-2-k-Sp ·NTcs Λexp------ ,A = 0,1,...,TV^p -1,、Nfft J其中， 是循环移位索引，Ntcs是时域中的循环移位单元，Nfft是快速傅立叶变换FFT的尺寸，并且Nkp是每正交频分多址OFDMA符号的测距前导码的长度。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，按照以下方式来确定所述测距前导码
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述测距前导码的长度是72。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述多个正交频分多址OFDMA符号的数量是3。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，所述处理器还被设置为将所生成的测距前导 码映射到各个正交频分多址OFDMA符号。
全文摘要
本发明涉及一种在无线通信系统中生成测距前导码的方法和装置，该方法包括以下步骤生成对多个正交频分多址(OFDMA)符号中的各个OFDMA符号进行循环移位的Zadoff-Chu(ZC)序列来作为测距前导码，其中，对各个OFDMA符号进行所述循环移位。
文档编号H04L27/26GK102055711SQ20101053679
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月5日
发明者权荣炫, 李玹佑, 赵汉奎, 郭真三 申请人:Lg电子株式会社