为无线通信系统生成同步信号的方法
【专利摘要】本发明涉及一种为无线通信系统生成同步信号的方法，所述方法包括以下步骤：定义长度为L的数序du[n],n=0,1,...,L-1，所述数序围绕所述数序的所述元素n=(L-1)/2中心对称，L是奇正整数并且n表示元素索引；映射离散傅里叶频率系数的第一集合上的所述数序；通过将离散傅里叶频率系数的所述第一集合频移m个移位生成离散傅里叶频率系数的第二集合，其中m是除零以外的整数；以及将离散傅里叶频率系数Hu的所述第二集合转变成时域信号的构件。此外，本发明还涉及一种计算机程序、一种计算机程序产品、一种信号处理设备以及一种接收器设备。
【专利说明】为无线通信系统生成同步信号的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种为无线通信系统生成同步信号的方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序、一种计算机程序产品、一种信号处理设备以及一种接收器设备。
【背景技术】
[0002]小区搜索是蜂窝无线系统中的一种基本获取过程，其中移动终端进行小区搜索以获取时间和频率同步至网络中的小区并检测其小区标识。通过检测基站传输的同步信号可以启用小区搜索。
[0003]由于发现同步需要执行复值乘法运算(由于将接收信号匹配到复制信号)的相关器(即，匹配的滤波器)，小区搜索被视为一种在移动终端中需要高复杂性和功率的过程。因此，设计同步信号至关重要，使得可以使用小区搜索器的低复杂接收器实施方式。
[0004]同步信号的另一目标是在非常低的信号干扰噪声比(SINR)下开启检测。低SINR通常发生在小区边缘并且小区的覆盖面隐式地取决于是否可以检测到同步信号。然而，低SINR可能不仅仅发生在远离发射器的地方。高干扰情况在异构网络部署中可能很常见，即，其中小型低功率小区(例如微微小区、毫微微小区、家庭eNodeB等)部署在与高功率宏小区相同的载波频率处并且处于其覆盖区域中。
[0005]在异构网络部署中，移动终端处经历的SINR可比当前在同构宏小区部署中所见的小得多。因此，提供在具有主要干扰源的严重干扰情况下能够被检测到的同步信号，同时显示出允许低复杂检测器的结构是一个问题。
[0006]对于此类部署而言，尽管来自微微小区的接收功率比宏小区的小，仍可通过允许移动终端(例如用户设备(UE))连接微微小区来提升系统性能。在这种情况下，连接至微微小区的UE可能经历来自宏小区的较强的信号(即，较大干扰)，这意味着UE处的SINR可能比OdB小得多。这种小区关联过程有时称为小区范围扩展并且可通过在小区选择标准中增加偏置值来实现。图1示出了异构网络部署，其中如果移动终端位于小区范围扩展区中，则来自宏小区的接收信号强度比来自微微小区的接收信号强度更强。
[0007]宏小区被视为在范围扩展区中的UE的主要干扰源。通过宏小区和微微小区间的协调调度，可以为数据信道处理这些严重干扰的情况。然而，通常不存在用于同步信道的干扰协调的方法，这样就使得同步成为一个问题。
[0008]例如，在现有技术3GPP LTE Rel-1O系统中，主同步信号在62个子载波上传输；各31个子载波分别直接在DC子载波的下方和上方。这适用于系统中所有的小区。因此，来自不同小区的同步信号通常在频率上重叠。这不构成同构网络部署的主要问题。然而，对于帧同步异构网络部署而言，现有技术系统没有用于避免来自宏小区的同步信号与微微小区的同步信号相冲突而导致的强干扰的方法。
[0009]专利文件US7751490、EP2090050和EP1980030揭示了启用低复杂接收器实施方式的同步信号。中心对称数序du[n]，n=0，I,..., L-1中的中央元素n= (L-1)/2被去掉，其中L是奇数。去掉的数序映射至离散傅里叶频率系数Hu[l]，1=0, I,...，N-1，使得傅里叶系数围绕1=0对称，即Hu[l+p] =HJl-P] =HU[1-P+N]，其中p是整数并且最后一个等式来自离散傅里叶转变的周期性。因此，映射可用以下公式描述
[0010]
【权利要求】
1.用于为无线通信系统生成同步信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 定义长度1的数序(111[11]，11=0，1，...，1^1，所述数序围绕所述数序的所述元素n= (L-1) /2中心对称，L是奇正整数并且η表示元素索引； 映射离散傅里叶频率系数的第一集合上的所述数序； 通过将离散傅里叶频率系数的所述第一集合频移m个移位生成离散傅里叶频率系数Hu的第二集合，其中m是除零以外的整数；以及 将离散傅里叶频率系数Hu的所述第二集合转变成时域信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转变步骤包括: 将离散傅里叶频率系数Hu的所述第二集合转变成离散或者连续时域信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于 通过以下公式获得所述离散时域信号:
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，离散傅里叶频率系数的所述第一集合是中心对称离散傅里叶频率系数的一个集合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下公式获取离散傅里叶频率系数沒?的所述第一集合:
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频移涉及m个位移以N为模，其中N是大于或者等于L的正整数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下公式获取所述频移:
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数序满足du[(L-l)/2]=0的情况。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述数序Cli[η]，η=0, 1，...，L-1是具有根索引u等于25、29或者34且长度为63的Zadoff-Chu序列。
10.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述数序du[n]，n=0，1，...，L-1是具有根索引u不为25、29或者34且长度为63的Zadoff-Chu序列。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于m个位移的值定义所述数序du[n], n=0, I,..., L=I。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是3GPPE-UTRA系统等OFDM系统，并且m个位移对应于m个子载波的频移。
13.用于在无线通信系统中传输同步信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 在无线通信系统中传输一个或多个根据权利要求1至12的任一权利要求生成的同步信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个同步信号用作主同步信号
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是3GPPE-UTRA系统等OFDM系统，采用多个载波频率f。并且m对应于m个子载波的频移。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述一个或者多个同步信号在多于一个OFDM符号中传输，所述一个或者多个同步信号具有用于m的不同值。
17.根据权利要求15 所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个同步信号在相同的OFDM符号中传输，所述一个或者多个同步信号具有用于m的不同值。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，选择用于一个同步信号的m个位移，这样所述同步信号的映射至任一所述多个载波频率f。上。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，选择用于一个同步信号的m个位移，这样所述同步信号的映射至不同于任一所述多个载波频率f。的载波频率上。
20.根据权利要求14-19中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤: 传输至少一个更远的主同步信号，所述更远主同步信号根据3GPPE-UTRA定义和传输。
21.用于在无线通信系统中进行同步的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 接收根据权利要求13至20的任一权利要求传输的一个或者多个同步信号； 解调所述一个或者多个同步信号；以及 使用所述解调的一个或者多个同步信号进行同步。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是采用至少一个载波频率f。和多个频率间距等于Λ f的子载波的OFDM系统。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述载波频率f。是用于3GPPE-UTRA系统的载波频率。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，使用等于所述载波频率f。加上所述子载波间距Λ f的m倍的本地振荡器频率解调所述至少一个同步信号，使得-Af0
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，使用等于所述载波频率f。的本地振荡器频率U解调所述至少一个同步信号，使得
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述解调步骤包括: 在与所述传输的一个或者多个同步信号的复制信号相乘之前增加所述接收的一个或者多个同步信号的样本。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述解调步骤包括: 在与传输的一个或者多个同步信号的复制信号相乘之前将所述接收的一个或者多个同步信号与具有取决于m的周期的复杂指数函数混合。
28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述解调步骤包括: 在与传输的一个或者多个同步信号的复制信号相乘之前使用具有取决于m的周期的复杂指数函数块处理所述接收的一个或者多个同步信号。
29.一种计算机程序，其特征在于，编码构件，所述编码构件在计算机中运行时，使所述计算机执行根据权利要求1至28中任一权利要求所述的方法。
30.计算机程序产品包括计算机可读媒质以及根据权利要求29所述的计算机程序，其中所述计算机程序包含于所述计算机可读媒质中。
31.用于为无线通信系统生成同步信号的信号处理设备，其特征在于，所述信号处理设备包括: 用于定义长度L的数序djn]，n=0，1，...，L-1的构件，所述数序围绕所述数序的所述元素n=(L-l)/2中心对称，L是奇正整数并且η表示元素索引； 用于映射离散傅里叶频率系数的第一集合上的所述数序的构件； 用于通过将离散傅里 叶频率系数!^的所述第一集合频移m个移位生成离散傅里叶频率系数Hu的第二集合的构件，其中m是除零以外的整数；以及 用于将离散傅里叶频率系数Hu的所述第二集合转变成时域信号的构件。
32.基站设备包括至少一个根据权利要求31所述的信号处理设备。
33.用于在无线通信系统中接收同步信号的接收器设备，其特征在于，所述接收器设备包括: 用于接收根据权利要求1至11的任一权利要求传输的一个或者多个同步信号的构件； 用于解调所述一个或者多个同步信号的构件；以及 用于使用所述解调的一个或者多个同步信号进行同步的构件。
34.移动台设备或者中继站设备至少包括一个根据权利要求33所述的接收器设备。
【文档编号】H04L27/26GK103814560SQ201180073545
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2011年9月29日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】伯根·富兰崛克, 布兰尼斯拉夫·波波维奇 申请人:华为技术有限公司