用于长范围扩展模式中无线装置的同步信号设计的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请 本申请要求2013年1月17日提交的临时专利申请序列号61/753, 703的权益，该临时 专利申请的公开据此通过参考全部结合在本文中。
技术领域
[0002] 本公开涉及蜂窝通信网络，并且特别地，涉及用于蜂窝通信网络的同步信号。
【背景技术】
[0003] 在蜂窝通信网络中存在对支持高效且成本有效装置或终端的不断增加的需要。对 于机器对机器（M2M)通信的不断增加的兴趣和开发，这尤其是正确的。在第三代合作伙伴 项目（3GPP)标准中，不像传统服务(诸如语音和web流播)，M2M服务由于在3GPP技术规范 (TS) 22. 368 VlL 6.0 "用于机器类型通信（MTC)的服务要求；第1阶段"中规定的M2M服 务的特定特征而对蜂窝通信网络经常具有非常不同的要求。在蜂窝通信网络中与M2M通信 的另一区别特性是，在机器型通信（MTC)装置数量上的大增加。M2M服务的不同要求和MTC 装置的大数量对开发用于蜂窝通信网络中M2M应用和MTC装置的成本、频谱和能量有效的 无线电接入技术提出了新挑战。
[0004] 在M2M通信中，MTC装置（例如智能仪表、标志牌、相机、远程传感器、膝上型计算 机和仪器）连接到蜂窝通信网络。大多数MTC装置偶尔传送包含测量、报告和触发器(例如 温度、湿度、风速等）的一个或仅传送几个短分组。在大多数情况下，期望MTC装置是静态 的，或者具有低移动性。MTC装置的共同理解是，MTC装置应该属于低复杂性瞄准低端（每 用户的低平均收入、低数据速率、高等待时间容许）应用。也期望MTC装置的功耗/能耗是 低的。
[0005] 几个因素影响制造和操作给定无线装置的成本。主要制造成本动因是：（1)处理 速度（主要在接收时）、（2)天线数量和（3)带宽。因此，3GPP无线电接入网（RAN)工作组 1 (即RANl)已经研究了用于基于LTE供应低成本MTC UE的长期演进（LTE)用户设备（UE) 调制解调器成本降低技术。研究结果记录在3GPP技术报告（TR) 36. 888 V2. 0.0 (3GPP Tdoc RP-120714) "关于基于LTE的低成本机器类型通信（MTC)用户设备（UE)的供应的研究"中。 自那以后，已经批准了更新的研究项目描述（SID) (3GPPTdocRP-121441，"关于基于LTE 的低成本MTC UE的供应的研究")，其将研究范围扩大到还包含覆盖增强的研究。更确切地 说，更新的SID陈述了 ： 与为"正常LTE UE"设计的定义的LTE小区覆盖脚印比较的覆盖的20dB改进应该目标 针对低成本MTC UE，其使用具有放松的等待时间的非常低速率业务（例如，在UL中100字 节/消息数量级的大小并且在DL中是20字节/消息，并且允许用于DL的高达10秒的等 待时间，并且在上行链路中高达1小时，即，不是语音）。在标识解决方案中，对于版次12达 成一致的任何其它相关工作都应该被考虑。
【发明内容】
[0006] 公开了涉及特别良好适合于蜂窝通信网络的小区的扩大覆盖区域中的无线装置 的同步信号的系统和方法。在一个实施例中，基站在下行链路信道的相干时间期间传送包 含基本同步块的多个重复的同步信号，所述同步信号在所述下行链路信道上传送。在相干 时间期间基本同步块的多个重复实现了在位于蜂窝通信网络中的无线装置处同步信号检 测期间的相干组合。此相干组合例如使位于由基站服务的小区的扩大覆盖区域中的无线装 置能够使用比如果仅使用非相干组合将需要的同步信号更短的同步信号来同步到小区。
[0007] 在一个实施例中，基站根据多载波传送方案传送同步信号，并且基本同步块包含 至少在基站的下行链路带宽中的若干载波的子集上传送的符号的序列。比如，在一个具体 实施例中，蜂窝通信网络是长期演进（LTE)蜂窝通信网络。另外，在一个实施例中，下行链 路信道的相干时间周期是1个子帧。在另一实施例中，下行链路信道的相干时间是2个子 帧。
[0008] 在一个实施例中，同步信号跨越小于下行链路信道的整个带宽。在另一个实施例 中，同步信号跨越下行链路信道的整个带宽。
[0009] 在一个实施例中，基站传送同步信号使得基本同步块的重复包含基本同步块的第 一实例和在时间上紧跟着基本同步块的第一实例的基本同步块的第二实例。在另一实施例 中，基站传送同步信号使得基本同步块的重复包含基本同步块的第一实例和在时间上与基 本同步块的第一实例分离的基本同步块的第二实例。
[0010] 在一个实施例中，基站除了同步信号还传送主同步信号和辅助同步信号。另外，在 一个实施例中，主同步信号和辅助同步信号具有与同步信号不同的周期性。在一个具体实 施例中，同步信号的周期性小于主同步信号和辅助同步信号的周期性。
[0011] 在一个实施例中，传送同步信号包含块扩展基本同步块的重复。在一个实施例中， 传送同步信号包括根据基于多副载波信号的传送方案（例如基于正交频分复用（OFDM)的 传送方案）传送同步信号，使得基本同步块的每个重复在不同多副载波信号符号周期中。 另外，块扩展基本同步块的重复包含向基本同步块的每个重复应用来自块扩展序列的不同 元素。
[0012] 在一个实施例中，同步信号还包含在下行链路信道的第二相干时间期间的第二基 本同步块的多个重复，所述同步信号在所述下行链路信道上传送。在一个实施例中，第二相 干时间在时间上紧跟着所述相干时间。在另一实施例中，第二相干时间在时间上与所述相 干时间分离。
[0013] 在一个实施例中，第二基本同步块不同于所述基本同步块。在另一实施例中，第二 同步块与所述同步块相同。另外，在一个实施例中，传送所述同步信号包含向同步信号应用 块扩展序列，使得来自块扩展序列的第一元素被应用到基本同步块的重复，并且来自块扩 展序列的第二元素被应用到第二基本同步块的重复。在另一实施例中，传送同步信号包含 向同步信号应用第一块扩展序列，使得来自第一块扩展序列的第一元素被应用到基本同步 块的重复，并且来自第一块扩展序列的第二元素被应用到第二基本同步块的重复，并且向 基本同步块的重复应用第二块扩展序列使得向基本同步块的每个重复应用来自第二块扩 展序列的不同元素。
[0014] 在一个实施例中，基站根据跳频方案传送同步信号。
[0015] 在一个实施例中，同步信号包括具有比基本同步块的重复更宽的带宽的第二部 分。
[0016] 在一个实施例中，传送同步信号包含刺穿（puncturing)同步信号以便在将否则用 于同步信号的时间和频率资源内传送一个或多个其它信号。在另一实施例中，传送同步信 号包含使用在用于一个或多个其它信号的时间和频率资源周围映射的时间和频率资源传 送同步信号。
[0017] 在一个实施例中，基站使用功率提升方案传送同步信号。在另一实施例中，基站使 用射束形成方案运送同步信号。
[0018] 在一个实施例中，配置成在蜂窝通信网络中操作的无线装置检测来自蜂窝通信网 络的基站的下行链路中的同步信号，其中同步信号包含在下行链路信道的相干时间期间的 基本同步块的多个重复，所述同步信号在所述下行链路信道上传送。在一个实施例中，在检 测到同步信号时，无线装置连接到由基站服务的小区。在一个实施例中，无线装置是机器型 通信（MTC)装置。另外，在一个实施例中，无线装置是位于由基站服务的小区的扩大覆盖区 域中的MTC装置。
[0019] 本领域技术人员在结合所附的附图阅读了优选实施例的如下详细描述之后，将认 识到本公开的范围并意识到其附加方面。
【附图说明】
[0020] 合并到此说明书中并形成其一部分的附图图示了本公开的几个方面，并与说明书 一起用来说明本公开的原理。
[0021] 图1图示了长期演进（LTE)下行链路物理资源； 图2图示了 LTE下行链路子帧； 图3图示了 LTE下行链路帧结构； 图4图示了 LTE下行链路帧结构中的主同步信号（PSS)和辅助同步信号（SSS)的时域 位置； 图5图示了根据本公开的一个实施例的包含基站的蜂窝通信网络，基站在基站传送同 步信号的下行链路信道相干的时间段内传送具有基本同步块的多个重复的同步信号； 图6图示了根据本公开一个实施例的图5的蜂窝通信网络的操作； 图7图示了根据本公开一个实施例由图5和图6的基站传送的同步信号； 图8图示了根据图7的同步信号的一个示范实现，当重复相同基本同步块时无线装置 的同步信号接收器的输出； 图9图示了根据本公开另一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中向基本 同步块的重复应用块扩展； 图10图示了根据本公开另一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中向基本 同步块的重复应用块扩展，并且为控制信令保留时间和频率资源； 图11图示了根据本公开另一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中同步信 号包含外部重复； 图12图示了根据本公开另一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中应用跳 频方案； 图13图示了根据本公开另一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中同步信 号包含第一部分和具有比第一部分更宽的带宽的第二部分； 图14图示了根据本公开另一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中同步信 号被刺穿并映射在为一个或多个信号分配的时间和频率资源周围； 图15图示了根据本公开又一实施例由图5和图6的基站传送的同步信号，其中同步信 号被刺穿并映射在为一个或多个信号分配的时间和频率资源周围； 图16图示了根据本公开另一实施例的图5的蜂窝通信网络的操作，其中基站使用功率 提升方案传送同步信号； 图17图示了根据本公开另一实施例的图5的蜂窝通信网络的操作，其中基站使用射束 形成方案传送同步信号； 图18图示了根据本公开又一实施例的图15的蜂窝通信网络的操作； 图19是图5的基站的一个实施例的框图；以及 图20是图5的机器型通信（MTC)装置的一个实施例的框图。
【具体实施方式】
[0022] 下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实行实施例的必要信息，并且图示 了实行实施例的最佳模式。在按照所附附图阅读如下描述后，本领域技术人员将理解本公 开的概念，并将认识到在本文中未具体解决的这些概念的应用。应该理解，这些概念和应用 落在本公开和所附权利要求书的范围内。
[0023] 公开了涉及特别良好适合于蜂窝通信网络的小区的扩大覆盖区域中的无线装置 的同步信号的系统和方法。在讨论本公开的各种实施例之前，简要讨论长期演进（LTE)和 在LTE中使用的常规同步信号是有益的。要指出，虽然本文描述的其中许多实施例相对于 LTE和多副载波传送方案（例如正交频分复用（OFDM))描述，但有时使用LTE或像LTE的术 语。然而，本文描述的实施例不限于LTE或多副载波传送方案。本文描述的同步信号可用 在任何适合类型的无线通信系统中。
[0024] LTE是移动宽带无线通信术语，其中从基站（它们被称为增强节点B(eNB))到移 动台（它们被称为用户设备装置（UE))的传送使用OFDM发送。OFDM将信号在频率上划分 成多个并行副载波。LTE中传送的基本单元是资源块（RB)，其在其最常见配置中由12个副 载波和7个OFDM符号（一个时隙）组成。一个副载波和1个OFDM符号的单元被称为资源 元素（RE)，如