专利名称：在宽带无线通信系统中发送前导码的装置和方法
技术领域：
本发明涉及宽带无线通信系统。更特定地，本发明涉及在宽带无线通信系统中发送次高级(Secondary Advanced, SA)前导同步码以识别小区标识符的装置和方法。
背景技术：
目前，许多无线通信技术被建议作为快速移动通信的候选。其中，正交频分复用(OFDM)方案被认为是最主要的下一代无线通信技术。OFDM方案使用多载波发送数据。使用OFDM方案，基站发送预排列信号以便终端能够获得时间同步并且识别基站。这里，根据系统，预排列信号可以被赋予各种名称。例如，预排列信号被称为前导码。终端基于从基站接收的前导码可以获得与基站的时间同步并且识别它的基站。在基站和终端之间事先约定传送前导码的资源的位置。例如，采用OFDM技术的电子与电气工程师协会(IEEE)802. 16m标准定义主高级(PA)前导码和次高级(SA)前导码。PA前导码用于时间同步，而SA前导码用于识别基站。SA前导码包括多个子块。当基站使用多个发送天线发送前导码时，需要适当策略以确定哪个天线发送前导码以及如何在每一天线上分发前导码的子块。子块的分布确定天线的最大发送功率的利用，它可以导致与子块有关的发送功率的不平衡。因此，需要针对使用多个发送天线的基站的在每一天线上分发前导码的子块的有效率的替代方案。
发明内容
本发明的方面是解决至少以上所提及问题和/或缺点，并且提供至少以下所描述的优点。因此，本发明的一方面是提供在宽带无线通信系统中用于增加识别基站的前导码的传输效率的装置和方法。本发明的另一方面是提供在宽带无线通信系统中用于分发识别基站的前导码的子块给多个天线的装置和方法。根据本发明一个方面，提供一种在宽带无线通信系统中发送前导码的方法。所述方法包括根据发送带宽确定一个序列作为前导码；分配所述序列的子块给多个发送天线以用于发送前导码，其中，分配给每个天线的子块的数目在两个连续整数之内；以及根据子块的分配结果，通过多个发送天线发送前导码。根据本发明的另一方面，提供一种在宽带无线通信系统中接收前导码的方法。所述方法包括使用第一前导码来确定信道带宽；根据所述信道带宽来确定第二前导码的序列的子块的数目；以及根据使用所述第一前导码和所述子块的数目获得的时间同步来接收第二前导码。根据本发明的再一方面，提供一种在宽带无线通信系统中发送前导码的发送端的装置。所述装置包括产生器，用于根据发送带宽来确定一个序列作为前导码；分配器，用于分配所述序列的子块给多个发送天线以用于发送前导码，其中，分配给每个天线的子块的数目在两个连续整数之内；以及发送器，用于根据子块的分配结果而通过多个发送天线来发送前导码。根据本发明的仍一方面，提供一种在宽带无线通信系统中接收前导码的接收端的装置。所述装置包括控制器，用于使用第一前导码来确定信道带宽，并且用于根据所述信道带宽来确定第二前导码的序列的子块的数目；以及接收器，用于根据使用所述第一前导码和所述子块的数目获得的时间同步来接收第二前导码。从结合附图进行的公开了本发明的示范性实施例的下面详细描述，本发明的其它方面、优点和显著特点对于本领域技术人员将变得清楚。
从下面结合附图进行的描述，本发明某些示范性实施例的以上和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，在附图中图I示出根据本发明一示范性实施例的在宽带无线通信系统中的次高级(SA)前导码；图2示出根据本发明一示范性实施例的当在宽带无线通信系统中采用音调丢弃(Tone Dropping, TD)时的 SA 前导码；图3A到3D示出根据本发明以示范性实施例的在宽带无线通信系统中的每个发送天线的SA前导码子块的分配；图4示出根据本发明一示范性实施例的在宽带无线通信系统中发送SA前导码的方法；图5示出根据本发明一示范性实施例的发送SA前导码的发送端；图6示出根据本发明一示范性实施例的在宽带无线通信系统中接收SA前导码的方法；以及图7示出根据本发明一示范性实施例的接收SA前导码的接收端。贯穿附图，相同的参考编号将被理解指代相同的元件、部件和结构。
具体实施例方式提供下面参考附图的描述以帮助对由权利要求及其等价内容限定的本发明的示范性实施例的全面理解。它包括了用于帮助理解的各种特定细节，但是这些应当被认为仅仅是示范性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对在此描述的实施例进行各种变化和修改。而且，为了清楚和简洁，省略了对公知功能和构造的描述。在下面说明书和权利要求中使用的术语和词汇不限于字面含义，而是仅仅被发明人用来使得能够对本发明进行清楚和一致的理解。因此，本领域技术人员应当理解，提供本发明的下列示范性实施例的描述仅仅是出于说明的目的，而不是出于限制如所附权利要求及其等价内容定义的本发明的目的。应当理解单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文清楚地指出除外。因而，例如，对“一个部件表面”的指代包括对于一个或多个这样的表面的指代。通过术语“基本上”表示不需要精确地获得所陈述的特性、参数或值，而是可以以不影响所述特性期望提供的效果的量，发生例如包括容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员所知的其他因素的偏离或差异。本发明的示范性实施例提供在宽带无线通信系统中将用于识别基站的前导码的子块分发给多个天线的技术。此后，虽然假定宽带无线通信系统符合电子电气工程师协会(IEEE) 802. 16m标准，但是本发明同样适用于采用正交频分复用(OFDM)的其它宽带无线通信系统。为了便于理解，用于识别基站的前导码被称为次高级(SA)前导码，但是在各种实施例中也可以被赋予不同的名字。符合OFDM方案的发送端使用逆快速傅里叶变换(IFFT)运算来产生发送OFDM码元，接收端使用快速傅里叶变换(FFT)运算将所接收的OFDM码元转换为每个子载波的信号。IFFT/FFT运算的尺寸等于子载波数。通常，IFFT/FFT运算的尺寸正比于带宽。因此，IFFT/FFT运算的尺寸用于指示带宽。下文中，假定针对5MHz带宽的FFT尺寸为512，针对IOMHz带宽的FFT尺寸为1024，以及针对20MHz带宽的FFT尺寸为2048。FFT尺寸和相同含义的带宽一起使用。图I示出根据本发明一示范性实施例的在宽带无线通信系统中的SA前导码。当FFT尺寸是512时，如图I中所示，SA前导码100包括8个子块[ABCDEFGH]。每个子块包括一定数目的码元。例如，每个子块包括长度为18的四相相移键控(QPSK)序列。当FFT尺寸被扩展时，针对被扩展的FFT尺寸的SA前导码110和120重复针对尺寸为512的FFT的SA前导码100的子块的结构。也就是说，当带宽被扩展时，针对被扩展的带宽的SA前导码110和120的结构重复针对5MHz的SA前导码100的子块。例如，针对FFT尺寸为1024的SA前导码110在结构中重复针对FFT尺寸为512的SA前导码100的8个子块一次。针对FFT尺寸为2048的SA前导码120在结构中重复FFT尺寸为512的SA前导码100三次。通常，系统支持的FFT尺寸按照两倍增加。例如，512的下一个尺寸是1024，1024的下一个尺寸是2048。因此，系统针对5MHz带宽使用尺寸为512的FFT，针对IOMHz带宽使用尺寸为1024的FFT，因而保持相同的子载波间隔。然而，当使用不对应于2的倍数的带宽时，例如，8. 75MHz的带宽，发送端不能以与针对5MHz或IOMHz带宽的子载波间隔相同的子载波间隔使用1024的FFT尺寸。在这种情况中，系统通过使用音调丢弃(TD)可以保持相同的子载波间隔。TD通过从SA前导码排除一些子块来选择适合带宽的SA前导码子块。例如，使用
8.75MHz的发送端通过仅仅发送在IOMHz中与8. 75MHz带宽对应的子块而不发送其余子块，可以保持与IOMHz带宽中的相同的子载波间隔。也就是说，发送端通过从针对IOMHz带宽的16个子块中仅仅取与8. 75MHz带宽对应的一些子块可以保持子载波间隔。利用TD方案，发送端可以使用如图2中所示的SA前导码。图2示出根据本发明一示范性实施例的当在宽带无线通信系统中使用TD时的SA前导码。当FFT尺寸是如图2中所示的512时，SA前导码200包括8个子块[AB⑶EFGH]。此外，当FFT尺寸是1024时，SA前导码210包括16个子块。另外，当FFT尺寸是2048时，SA前导码220包括32个子块。然而，当使用5MHz和IOMHz之间的带宽时，通过基于直流(DC)子载波增加子块到针对FFT尺寸为512的SA前导码的两端来构建SA前导码。也就是说，通过在针对大于该带宽的最小常规信道带宽的IOMHz的序列中排除一些最外侧的子块来组成针对在5MHz和IOMHz之间的带宽的SA前导码。例如，考虑带宽超过5MHz并且低于6. 25MHz的情况I。这里，通过增加一个子块到FFT尺寸为512的SA前导码的子块的两端来组成SA前导码202。换句话说，通过在针对FFT尺寸为1024的序列中排除一些最外侧子块来组成SA前导码202。对于另一实例，考虑带宽超过6. 25MHz而低于7. 5MHz的情况
2。这里，通过增加2个子块到FFT尺寸为512的SA前导码200的子块的两端来组成SA前导码204。对于仍一实例，考虑带宽超过7. 5MHz而低于IOMHz的情况3。这里，通过增加3个子块到FFT尺寸为512的SA前导码200的子块的两端来组成SA前导码206。参考带宽(如5MHzUOMHz和20MHz)被称为规则信道带宽，而其余带宽被称为不规则信道带宽。例如，表I给出被分配给各种不规则信道带宽的SA前导码的子块。表I
权利要求
1.一种在无线通信系统中发送前导码的方法，所述方法包括根据发送带宽确定一序列作为前导码；分配序列的子块给多个发送天线以用于发送前导码，其中，分配给每个天线的子块的数目在两个连续整数之内；并且根据子块的分配结果而通过多个发送天线来发送前导码。
2.如权利要求I所述的方法，其中，分配子块包括确定每个天线的子块的数目；并且确定每个天线的子块的位置。
3.如权利要求I所述的方法，其中，确定序列包括当发送带宽是最小规则信道带宽时，将针对最小规则信道带宽的子块确定为前导码的序列；当发送带宽是规则信道带宽时，将重复针对最小带宽的子块至少一次的序列确定为前导码的序列；并且当发送带宽是不规则信道带宽时，通过在大于传输带宽的最小规则信道带宽的序列中排除一些最外侧子块来确定前导码的序列。
4.如权利要求I所述的方法，还包括在发送前导码之前，将前导码乘以减小峰均功率比(PAPR)的覆盖序列。
5.一种在无线通信系统中接收前导码的方法，所述方法包括使用第一前导码确定信道带宽；根据信道带宽确定第二前导码的序列的子块的数目；并且根据使用第一前导码和所述子块的数目获得的时间同步来接收第二前导码。
6.如权利要求5所述的方法，还包括获得发送端的天线数信息；并且确定分配给发送端的每个天线的第二前导码的子块的数目和位置。
7.一种用于在无线通信系统中发送前导码的发送端的装置，所述装置包括产生器，用于根据发送带宽确定一序列作为前导码；分配器，用于将所述序列的子块分配给多个发送天线以用于发送前导码，其中，每个天线的分配的子块的数目在两个连续的整数之内；以及发送器，用于根据子块的分配结果而通过多个发送天线来发送前导码。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述分配器确定每个天线的子块的数目，并且确定每个天线的子块的位置。
9.如权利要求7所述的装置，其中，当发送带宽是最小规则信道带宽时，所述产生器将针对最小规则信道带宽的子块确定为前导码的序列，当发送带宽是规则信道带宽时，所述产生器将重复针对最小带宽的子块至少一次的序列作为前导码的序列，并且当发送带宽是不规则信道带宽时，所述产生器通过在针对大于发送带宽的最小规则信道带宽的序列中排除一些最外侧的子块来确定前导码的序列。
10.如权利要求7所述的装置，还包括覆盖处理器，用于在发送前导码之前，将所述前导码乘以减小峰均功率比(PAPR)的覆盖序列。
11.一种用于在无线通信系统中接收前导码的接收端的装置，所述装置包括控制器，用于使用第一前导码确定信道带宽，并且用于根据信道带宽确定第二前导码的序列的子块的数目；以及接收器，用于根据使用第一前导码和所述子块的数目获得的时间同步来接收第二前导码。
12.如权利要求11所述的装置，其中，在获得发送端的天线数信息之后，所述控制器确定分配给发送端的每个天线的第二前导码的子块的数目和位置。
13.如权利要求2所述的方法，如权利要求6所述的方法，如权利要求8所述的装置，或如权利要求12所述的装置，其中，基于以下公式确定每个天线的子块的数目
14.如权利要求2所述的方法，或者如权利要求8所述的装置，其中，每个天线的子块的位置被确定以分配连续子块给多个发送天线。
15.如权利要求6所述的方法，如权利要求12所述的装置，如权利要求15所述的方法，或如权利要求15所述的装置，其中，基于以下公式确定每个天线的子块的位置 分配给天线k的子块的位置
16.如权利要求I所述的方法，或者如权利要求14所述的装置，其中，前导码是用于区分小区标识符(ID)的信号。
17.如权利要求I所述的方法，或者如权利要求14所述的装置，其中，每个子块是由长度为18的四相相移键控(QPSK)序列组成。
全文摘要
本发明提供在宽带无线通信系统中的前导码传输。发送前导码的方法包括根据发送带宽确定一个序列作为前导码；将序列的子块分配给用于发送前导码的多个发送天线，分配给每个天线的子块的数目落入两个连续整数之内；以及根据子块的分配结果而通过多个发送天线来发送前导码。
文档编号H04J11/00GK102939728SQ201080057418
公开日2013年2月20日 申请日期2010年12月15日 优先权日2009年12月18日
发明者朴圣恩, 林治雨 申请人:三星电子株式会社