专利名称：一种ofdm系统同步估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统领域，特别涉及一种应用于正交频分复用(0FDM， Orthogonal frequency-division multiplexing)系统中的小区初搜或者正常驻留下的下行同步估计方法和装置，包括时间同步和频率同步。
背景技术：
随着社会的发展和技术的进步，人们希望系统提供大容量，高速率，低延时的数据传输服务。目前，第三代伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)长期演进 (LTE,Long-Term Evolution)系统以及增强长期演进(LTE-Advanced)系统、全球微波互联接入(ffimax, Worldwide Interoperability for Microwave Access 系统以及中国移动多媒体广播(CMMB，China MobileMultiMedia Broadcast)系统等都使用OFDM传输技术，在这种传输技术下，系统采用了相互正交的载波，提高了频谱效率以及系统对频率选择性信道的鲁棒性，但相载波相互正交的特征使得OFDM系统对同步要求较高，现有的OFDM同步技术主要分为两种类型数据辅助型和非数据辅助型。前者的典型技术如在发射信号的时域中间插入同步信号，使得发射信号在时域上表现为具有重复的一段信号。后者的典型技术如基于循环前缀(CP，Cyclic Prefix)的同步方法。这两种技术的根本点都在于利用时域上两段重复的信号，通过寻找滑动相关的峰值来进行时间同步。以OFDM作为传输技术的系统在设计导频信号时，为了降低信令和导频的开销，大多没有设计特定的重复信号，因此利用时域上重复信号来进行时间同步的方法不适用。基于CP的同步技术，由于其性能依赖于系统的子载波个数，对于OFDM系统所支持的较小带宽配置来说，其时间同步性能会由于子载波个数较少而有所恶化。利用频域上接收的导频与本地产生的导频相关来提取时间同步信息，同样考虑导频的开销，其块状导频或者梳妆导频所占用的物理资源的个数较少，估计时间同步的精度有限。中国专利20081023^36. 1提供了一种无线通信定时同步方法及小区搜索方法和系统，其利用译码正确的信息，重构发送的调制信号，并在重构调制信号的基础上完成频率同步的估计过程，但是其需要实时对接收的信号进行重构来估计频率同步信息，实时性导致其具有计算复杂度高，计算结果延迟大的缺点，在通信系统中增加了用户终端(UE，User Equipment)处理的复杂度。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是针对目前技术的不足，提供一种OFDM系统低时延、高精度的同步估计方法及装置，包括时间同步和/或频率同步。为解决以上问题，本发明提供一种OFDM系统终端同步估计方法，根据收到特定信道的译码正确的比特序列重构发送的频域数据，与接收的频域数据相关获得频域信道响应，根据频域信道响应计算时间和/或频率同步估计值，其特征在于，所述的特定信道为在本次更新周期内传输的比特序列不发生变化，并且终端确知下次更新周期到来时刻的信页
道；作为一种优选实现方案，所述特定信道为物理广播信道PBCH ；优选的，若终端检测寻呼信道PCH得到系统消息更新的通知，则在下次更新周期读取更新的PBCH，并根据最近读取译码正确的PBCH的比特序列进行重构；优选的，所述根据频域信道响应计算时间同步估计值为所述根据频域信道响应计算时间同步估计值为将频域信道响应每个OFDM符号经过N'点的离散傅立叶变换DFT， 得到时域信道响应功率值；将时域信道响应功率值的所有OFDM符号对应合并，得到合并后的时域信道响应功率值；检测合并后的时域信道响应功率值的峰值，确定峰值出现位置的索引nmax，计算得出时间同步的估计值^sot ；
权利要求
1.一种正交频分复用OFDM系统同步估计方法，根据收到特定信道的译码正确的比特序列重构发送的频域数据，与接收的频域数据相关获得频域信道响应，根据频域信道响应计算时间同步估计值和/或频率同步估计值，其特征在于，所述的特定信道为在本次更新周期内传输的比特序列不发生变化，并且终端确知下次更新周期到来时刻的信道。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述特定信道为物理广播信道PBCH。
3.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，若终端检测寻呼信道PCH得到系统消息更新的通知，则在下次更新周期读取更新的PBCH，并根据最近读取译码正确的PBCH 的比特序列进行重构，并存储在终端中，直到获取更新后的PBCH，否则一直使用原先存储的 PBCH的比特序列重构的数据。
4.根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，所述根据频域信道响应计算时间同步估计值为将频域信道响应每个OFDM符号经过N'点的离散傅立叶变换DFT，得到时域信道响应功率值；将时域信道响应功率值的所有OFDM符号对应合并，得到合并后的时域信道响应功率值；检测合并后的时域信道响应功率值的峰值，确定峰值出现位置的索引nmax，计算得出时间同步的估计值^psot ；
5.根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，所述根据频域信道响应计算时间同步估计值为将频域信道响应每个OFDM符号经过N'点的DFT变换，计算时域信道响应功率值； 将时域信道响应功率值中的所有OFDM符号对应合并，得到合并后的时域信道响应功率值； 检测合并后的时域信道响应功率值的峰值，确定峰值出现位置的索引nmax，并搜索满足功率值超过th，且小于nmax的最小值η' _，计算时间同步的估计值；
6.根据权利要求2-5任一所述方法，其特征在于，进一步利用PBCH所在子帧接收的小区参考信号CRS，与本地产生的CRS共轭相乘，共同计算时间同步估计值。
7.根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，进一步利用PBCH所在子帧接收的小区参考信号CRS，与本地产生的CRS共轭相乘，共同计算频率同步估计值。
8.根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，在计算频率同步估计值时，进一步利用接收到的辅同步信号SSS或者主同步信号PSS，共同计算频率同步估计值。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述特定信道为承载广播消息的物理下行共享信道PDSCH。
10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，若终端检测寻呼信道PCH得到系统消息更新的通知，则在下次更新周期读取更新的包含系统信息块SIB的PDSCH，并将最近读取译码正确的PDSCH的比特序列再进行一次重构过程，并存储在终端中，直到获取更新后的 PDSCH，否则一直使用原先存储的PDSCH的比特序列重构的数据。
11.根据权利要求9或10所述方法，其特征在于，所述根据频域信道响应计算时间同步估计值为将频域信道每个OFDM符号经过N'点的离散傅立叶变化DFT，得到时域信道响应功率值；将时域信道响应功率值的所有OFDM符号对应合并，得到合并后的时域信道响应功率值h' PDScH(n)；确定峰值出现位置的索引nmax，并搜索满足功率值超过th，且小于nmax的最小值n' _，根据公式计算时间同步的估计值；
12.根据权利要求9-11任一所述方法，其特征在于，进一步利用PDSCH所在子帧接收的小区参考信号CRS，与本地产生的CRS共轭相乘，计算时间同步估计值。
13.根据权利要求9-10任一所述方法，其特征在于，进一步利用PDSCH所在子帧接收的小区参考信号CRS，与本地产生的CRS共轭相乘，计算频率同步估计值。
14.一种OFDM系统同步估计装置，其特征在于，包括接收模块、重构模块、序列点乘模块、时间同步模块和/或频率同步模块；接收模块用于对一个子帧长度的接收的频域数据进行采样，获取与该信道所配置的带宽相等的接收序列；重构模块用于物理信道的重构，生成该物理信道发送的频域数据；序列点乘模块用于将接收的频域数据与本地重构生成的共轭数据对应点相乘，得到乘积序列；时间同步模块用于完成时间同步的估计，包括四个单元求和单元、DFT单元、峰值检测单元和除法单元；频率同步模块用于频率同步模块完成频率同步的估计，包括三个单元序列点乘单元、 角度计算单元，除法单元。
全文摘要
本发明涉及无线通信系统领域，特别提供一种OFDM系统同步估计方法，根据收到特定信道的译码正确的比特序列重构发送的频域数据，与接收的频域数据相关获得频域信道响应，根据频域信道响应计算时间和/或频率同步估计值，所述的特定信道为在本次更新周期内传输的比特序列不发生变化，并且终端确知下次更新周期到来时刻的信道；本发明还提供一种OFDM系统同步估计装置；本发明将信息未发生变化的重构生成的发送的频域数据存储在终端中，仅实时估计同步估计值，降低了实时运算的复杂度和计算时延，并能够在OFDM系统中获得更加精准的同步估计值，提高同步的准确性，提高终端的接入可靠性以及接收数据的性能。
文档编号H04L27/26GK102469060SQ20111018246
公开日2012年5月23日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者沈静, 申敏, 谭舒 申请人:重庆重邮信科通信技术有限公司