无线通信网络中的小区搜索的制作方法
【专利摘要】公开了无线通信网络中的小区搜索。本申请涉及正交频分复用(OFDM)接收器和操作该接收器以执行小区搜索的方法。提供粗略相关器块，以通过施加部分相关来确定第一相关度量值，而检测多个无线通信小区当中的一个小区，所述部分相关包括将采样数据与第一集合相位旋转参考序列中的每一个进行部分相关以及非相干组合。第一相关值的最大值产生用于小区标识符值。提供精细相关器块以通过施加相关来确定第二相关度量值，而估计所述一个无线通信小区的精细时间偏移值，所述相关包括将采样数据与第二集合相位旋转参考序列中的每一个进行相关。所述第二相关值的最大值产生精细时间偏移。
【专利说明】
无线通信网络中的小区搜索
技术领域
[0001] 本公开通常涉及无线通信，更确切地说涉及在无线通信网络中接收控制信息的技 术。
【背景技术】
[0002] 无线蜂窝电信网络的质量和容量要求通过基站提供的无线电信号给地理区域的 适当覆盖。基站的操作参数，例如操作频率、天线取向、传输强度等等，是接入无线服务必不 可少的并且必须在初始规划过程中建立，其可能包括考虑都市区域多达几百的基站。该规 划过程用于估计基站间的干扰，这些干扰在对无线服务的目标总体能力方面影响无线电网 络的性能。
[0003] 响应于无线网络容量的不断增加的需求，已经考虑了分布式小型基站实体，它们 被定义为城市基站、纳米基站、微微基站和毫微微基站，其相比于宏基站具有更小无线电覆 盖。为了使得另外的基站能够进入已建立的网络，引入了自组织能力，这允许自动配置基站 的操作参数。为了自组织的正确操作，需要强健而可靠的过程以检测布置在具有自组织能 力的基站邻近的多个基站，特别是对于检测区域中的基站不是时间同步的情况。
【发明内容】
[0004] 正如随附权利要求所描述的，本发明提供了正交频分复用（(FDM)接收器、操作正 交频分复用（0FDM)接收器的方法以及承载有用于操作正交频分复用（(FDM)接收器的计算 机可执行指令的非临时性、有形的计算机可读存储介质。本发明的具体实施例在从属权利 要求中被陈述。根据下文中描述的实施例，本发明的这些或其它方面将会很明显并且被阐 述。
【附图说明】
[0005] 本发明包括的附图和一部分说明书，连同描述起到解释本发明原则的作用并且能 够使相关技术的人员制作和使用本发明。
[0006] 图1示意性地说明了蜂窝通信网络的方框图，其中该蜂窝通信网络包括宏基站和 智能基站；
[0007] 图2a示意性地说明了用于下行链路信道上的0FDM信号的roD的帧结构的方框图； [0008]图2b示意性地说明了下行链路信道上的0FDM信号的TDD帧结构的方框图；
[0009]图3示意性地说明了下行链路信道上的0FDM信号的时隙结构的方框图；
[0010] 图4示意性地说明了物理层小区标识符的层级结构的方框图；
[0011] 图5示意性地说明了生成用于LTE中的辅助同步信号的方框图；
[0012]图6示意性地说明了下行链路信道上的0FDM信号的结构的方框图；
[0013] 图7示意性地说明了相对于时间偏移的信号码元失真的影响；
[0014] 图8示意性地说明了根据本发明一个例子的基于多个基站的同步信号的小区检测 的方法的流程图；
[0015] 图9示意性地说明了根据根据本发明的一个例子的用于检测第二同步信号和时间 偏移的方法的流程图；
[0016] 图10示意性地说明了根据本发明的一个例子的同步信号和粗略时间偏移估计的 方法的流程图；
[0017] 图11示意性地说明了根据本发明的一个例子的精细时间偏移估计的方法的流程 图；
[0018] 图12示意性地说明了根据本发明的一个例子的基站的方框图，所述基站能够利用 来自不是时间同步的多个基站的同步信号进行小区检测和信道估计；
[0019] 图13示意性地说明了根据本发明的一个例子的粗略相关器的方框图；
[0020] 图14示意性地说明了根据本发明的一个例子的精细相关器的方框图；
[0021]图15示意性地说明了根据本发明的另一个例子的基站的方框图，所述基站能够利 用来自不是时间同步的多个基站的同步信号进行小区检测和信道估计；
[0022] 图16示意性地说明了用于示例使用不具有时间偏移估计的现有技术小区搜索过 程状态的小区检测概率的图表；
[0023] 图17示意性地说明了用于示例使用根据本发明的一个例子的具有时间偏移估计 的小区搜索过程的小区检测概率的图表；
[0024] 图18示意性地说明了用于示例当使用根据本发明的一个例子的小区搜索过程时 的时间偏移估计的平均误差的图表;以及
[0025] 图19示意性地说明了图表，该图表用于示例当使用不具有时间偏移估计的现有技 术小区搜索过程的状态时以及根据根据本发明的一个例子的小区搜索过程时的作为信噪 比的函数的时间偏移估计的平均误差。
【具体实施方式】
[0026] 本公开的实施例将参照附图在下面详细描述。注意，相同的参考符号表示附图中 相同或等同的元件，并且其说明将不再重复。下面阐述的实施例表示了必要信息，以使本领 域技术人员能够实践本发明。根据附图阅读下面说明书时，本领域技术人员将了解本发明 的概念并且将认识到这些概念的应用不是特别针对性的。但是应了解，这些概念和应用都 包含在本公开范围和所附权利要求书内。
[0027] 本发明所描述的技术可以用于各种无线通信网络。特别是，本公开所描述的技术 可以用于多载波通信网络，例如0FDMA (正交频分多址）网络、SC-FDMA (单载波频分多址）网 络和其它网络。术语"网络"和"系统"经常互换使用。CFDMA网络可能实现无线电技术，例如 演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带（UMB)、IEEE 802 · 11 (Wi-Fi)、IEEE802 · 16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-0FDM等等。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演 进(LTE)和高级LTE (LTE-A)是使用了 E-UTRA的新版本，其使用下行链路上的OFDMA和上行链 路上的SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM在来自被命名为"第三代合作伙伴项 目（3rd Generation Partnership Project)"（3GPP)的机构的文件中描述。UMB在来自被命 名为"第三代合作伙伴项目 2(3rd Generation Partnership Project 2)"（3GPP2)的机构 的文件中描述。这些技术也可以用于基于OFDM的广播技术，例如手持设备的数字视频广播 (DVB-Η)等等。本公开所描述的技术可以用于上述描述的无线网络和无线电技术以及其它 无线网络和无线电技术。清楚起见，针对LTE，这些技术的某些方面进行描述并且LTE术语被 用于以下大部分描述，但本发明不应被理解为仅限于此。
[0028] 通常，蜂窝/移动多址通信系统可同时支持多个移动设备的通信。每个移动设备可 以经由前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站通信。前向链路(或下行链路)是指 从基站到移动设备的通信链路，而反向链路(或上行链路)指从移动设备到基站的通信链 路。蜂窝/移动通信系统通常使用提供覆盖区域的一个或多个节点或基站。典型的基站可以 传送用于广播、多播和/或单播服务的多个数据流，其中数据流可以是对于移动设备来说具 有独立接收兴趣的数据流。这种基站的覆盖区域内的移动设备可以用于接收由复合流所承 载的一个、多于一个或所有的数据流。同样，移动设备可将数据传送到基站或另一个移动设 备。
[0029] 当前一代的蜂窝网络，例如LTE蜂窝网络和高级LTE(LTE-A)蜂窝网络，通常使用 宏-中心规划进程被开发并初始被部署为同构网络。同构蜂窝系统是计划布局内的宏基站 网络和用户终端集合，其中所有宏基站具有相似的发射功率水平、天线模式、接收器本底噪 声以及与分组核心类网络的相似回程连接性。当前一代蜂窝网络通过利用在异构网络拓扑 中部署的相异的基站集合，实现了改善频谱效率。通过使用宏基站、微微基站、毫微微基站 和中继基站的混合，异构网络具有灵活且低成本部署，并提供统一宽带用户体验。在下文 中，微微基站和毫微微基站的类别将被称为智能小区，其一般应理解为实施用于支撑异构 网络架构功能的基站类别。在异构网络中，相比于常规同构网络架构，基站中的更加智能的 资源协调、更好的基站选择策略以及用于有效干扰管理的更先进技术可能提供吞吐量和用 户体验的显著增益。
[0030] 在异构网络中，小区发现非常重要，以确保从宏小区卸载到小型小区。如上所述， 小型小区可能包括微微小区、毫微微小区或者甚至微小区。特别是，需要强健而可靠的小区 搜索以利用改善的频谱效率的优势，因为否则必要的干扰管理将失败，从而导致由于干扰 而造成的频谱效率的显著下降。
[0031] 图1显示了无线通信网络400,其可以是LTE蜂窝网络。蜂窝网络400可能包括多个 演进NodeB(节点B)(eNodeB)(e节点B)401-405和411-413以及其它网络实体（未显示）。 eNodeB可以是与蜂窝设备(UE)通信的站，并且可以被称为基站、接入点等等。NodeB是与UE 进行通信的站的另一个例子。
[0032] 每个eNodeB 401-405和411-413可能为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术 语"小区"可以指NodeB/eNodeB的覆盖区域和/或服务于此覆盖区域的NodeB/eNodeB子系 统，这取决于该术语使用的上下文。eNodeB可能为宏小区、城市小区(metro cell)、纳米小 区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型小区提供通信覆盖。宏小区可能覆盖相对大的地 理区域(例如，数千米的半径)并且可能允许UE通过服务预定而非限制性接入。微微小区可 能覆盖相对小的地理区域，并且可能允许UE通过服务预订而非限制性接入。毫微微小区可 能覆盖相对小的地理区域(例如，家庭)并且可能允许具有与毫微微小区关联的UE限制性接 入(例如，封闭订户组(CSG)中的UE、用于家庭中用户的UE等等）。用于宏小区的eNodeB可以 被称为宏eNodeB。用于微微小区的eNodeB可以被称为微微eNodeB。用于毫微微小区的 eNodeB可以被称为毫微微eNodeB或家庭eNodeB。在一般情况下，小区/(e)NodeB的指定表不 并涉及到器覆盖区域的测量以及同时被服务的UE数目。
[0033] 在图1所示的例子中，eNodeB 401-405可以是用于宏小区401a_405a的宏eNodeB。 eNodeB 413可以是用于微微小区413a的微微eNodeELeNodeB 410和411可以是用于毫微微 小区410a和41 la的毫微微eNodeB^NodeB 412可以是用于城市小区412a的城市eNodeB。 eNodeB可能支持一个或多个(例如，三个)小区。
[0034]蜂窝网络400还可能包括中继站。中继站是从上游站(例如，eNodeB或UE)接收数据 和/或其它信息的传输并给下游站(例如，UE或eNodeB)发送该数据和/或其它信息的传输的 站。中继站也可以被称为中继eNodeB、中继器等等。
[0035] 蜂窝网络400可以是异构网络，其包括不同类型的eNodeB，例如，宏eNodeB、城市小 区、纳米小区、微微eNodeB、毫微微eNodeB、中继器等等。这些不同类型的eNodeB可能具有不 同的发射功率水平、不同的覆盖区域以及对蜂窝网络400内干扰的不同影响。例如，宏 eNodeB和城市eNodeB可能具有高发射功率水平（例如，5W-40W)，而微微eNodeB、毫微微 eNodeB和中继器可能具有较低的发射功率水平(例如，100mW-200mW)。
[0036]蜂窝网络400可能支持同步或异步操作。对于同步操作，eNodeB可能具有相似的帧 定时，并且来自不同eNodeB的传输可以在时间上近似对准。对于异步操作，eNodeB可能具有 不同的帧定时，并且来自不同的eNodeB的传输可以在时间上不对准。
[0037]网络控制器可能耦合于eNodeB的集合，并为这些eNodeB提供协调和控制。网络控 制器可能经由回程与eNodeB401至405进行通信。eNodeB也可以例如经由无线或有线回程直 接或间接地彼此进行通信。
[0038] UE可以分散在整个无线网络400中，并且每个UE可以是静止的或移动的。UE还可以 被称为终端、移动站、蜂窝小区、订户单元、站等等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理 (PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路 (WLL)站等等。UE可以能够与宏eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB、中继器等等进行通信。 [0039] LTE/LTE-A利用了 0FDMA(正交频分多址）的优势，该0FDMA(正交频分多址）是给多 个用户分配无线电资源的多载波方案。CFDMA使用下行链路上的正交频分复用((FDM)以及 上行链路上的单载波频分复用（SC-FDM)，其可以被理解为0FDM的预编码版本。(FDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(K)正交子载波，其通常也被称为音调（tone)、段(bin)等等。每 个子载波可以用数据进行调制。在一般情况下，调制码元在频域中利用0FDM发送，在时域中 利用SC-FDM发送。相邻子载波之间的间距可以是固定的，并且子载波总数目（K)可以取决于 系统带宽。例如，子载波间距可以是15kHz并且最小资源分配(称为"资源块"）可以是12个子 载波(或180kHz)。因此，对于1.25、2.5、5、10或20兆赫(MHz)的系统带宽，标称FFT大小可以 相应地等于128、256、512、1024或2048。系统带宽也可以被划分成子频带。例如，子频带可能 覆盖1.08MHz(即，6个资源块），并且对于1.25、2.5、5、10或20MHz的系统带宽，可以相应地有 1、2、4、8或16个子频带。
[0040]现在参照图2a，图2a示例性地说明了用于LTE/LTE-A的roD模式中的下行链路帧结 构。下行链路的传输时间线可以被划分成无线电帧的单元。每个无线电帧可能具有预定持 续时间（例如，10毫秒(ms))，并且可以被划分成两个半帧和10个子帧。每个半帧具有预定持 续时间（例如，5毫秒(ms))。利用索引0至9被索引的10个子帧相应地具有预定持续时间（例 如，1毫秒(ms))。子帧0至4与第一半帧相关联并且子帧5至9与第二半帧相关联。每个子帧可 能包括两个时隙。因此，每个无线电帧可能包括20个时隙，其可以利用索引为0至19被索引。 每个时隙可能包括L个码元周期，例如，对于正常循环前缀（正如图2a中所示）是7个码元周 期或对于扩充循环前缀（未显示)是6个码元周期。每个子帧内的2L码元周期可以被分配索 弓丨0至2L-1(相应地，正常CP:0至13,以及扩充CP:0至11)。可用时间频率资源可以被划分成 资源块。在1个时隙内，每个资源块可能覆盖N个子载波(例如，在图2a示例为12个子载波）。 [0041 ] 在LTE/LTE-A FDD中，对于eNodeB中的每个小区，eNodeB发送主同步信号(PSS)和 辅助同步信号（SSS)。主同步信号和辅助同步信号相应地在具有正常循环前缀的每个无线 电帧的子帧0和5的每个中的码元周期6和5内被发送。正如图2a所示，子帧0被称为子帧类型 a并且子帧5被称为子帧类型b。其余子帧1至4和6至9通常根据子帧类型c来构造。同步信号 可以用于小区检测和获取。LTE中的各种信号和信道在公开可得到的3GPP TS 36.211中被 描述，标题是 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) ；Physical Channels and Modulation(演进通用陆地无线电接入(E-UTRA);物理信道和调制)"。
[0042]现在参照图2b，图2b示例性地说明了用于LTE/LTE-A的TDD模式中的下行链路帧结 构。下行链路的传输时间线可以被划分成无线电帧的单元。每个无线电帧可能具有预定持 续时间10毫秒(ms)，并且还被划分成两个5毫秒(ms)半帧。每个半帧包括具有预定持续时间 1毫秒(ms)的5个子帧。TDD无线电帧中的10个子帧利用索引0至9被索引，子帧0至4与第一半 帧相关联并且子帧5至9与第二半帧相关联。每个子帧包括两个时隙。因此，每个无线电帧包 括20个时隙，其可以利用索引0至19被索引。每个时隙可能包括L个码元周期，例如，对于正 常循环前缀（正如图2b中所示）是7个码元周期或对于扩充循环前缀(未显示）是6个码元周 期。每个子帧内的2L码元周期可以被分配索引0至2L-1(0至13)。
[0043] 对于上行链路和下行链路，LTE/LTE-A TDD使用相同的频率带。通过在不同的子帧 中承载上行链路和下行链路数据，传输方向是分离的。传输方向之间的子帧的分布可以适 配于数据业务并且是对称地(数目相等的上行链路和下行链路子帧）或非对称地完成。下表 显示了为LTE/LTE-A TDD定义的上行链路-下行链路配置。在此表中，"DL"指在子帧中传送 的下行链路数据。同样，"UL"指上行链路数据传输以及"S"指定特殊子帧。
[0044]
[0045] 子帧0和5始终被用于下行链路数据。紧跟在特殊字段之后的子帧总是传送上行链 路数据。
[0046] 特殊子帧"S"包括下行导频时隙（dwPTS)、保护时段(GP)和上行导频时隙(upPTS)。 图2b的示例性示出的无线电帧中存在2个这样的特殊子帧。特殊子帧中的GP字段启用了下 行链路和上行链路传输之间的切换。在无线电帧内，LTE TDD在下行链路和上行链路传输之 间切换了多次，反之亦然。在这个进程中，基站和各个移动站之间的不同信号过渡时间必须 加以考虑，以防止与邻近子帧的冲突。当从上行链路切换到下行链路切换时，定时超前进程 可防止冲突。每个用户设备(UE)是由基站(BS)通知它何时必须启动传送。BS和US之间的距 离越达，US就要越早开始传送。这有助于确保所有信号以同步方式到达BS。当从下行链路切 换到上行链路时，保护时段(GP)被插入在下行导频时隙（dwPTS)和upPTS字段之间。保护时 段(GP)的持续时间取决于从BS到MS以及返回的信号传播时间以及取决于UE需要从接收切 换到发送的时间。保护时段(GP)的持续时间由网络基于BS的小区大小来配置。
[0047] 因此，指配给下行链路导频时隙（DwPTS)、保护时段（GP)和上行链路导频时隙 (UpPTS)的码元周期是在长度方面可单独配置。所有三个字段的总长度对应于1毫秒(ms)子 帧的预定持续时间。如下表所示，提供了用于LTE/LTE-A TDD的九个不同的特殊子帧配置。
[0048]
[0049] 虽然保护时段(GP)在上行链路和下行链路之间分离，但是其它特殊字段用于数据 传输。下行链路导频时隙(DwPTS)字段承载主同步信号(PSS)和用户数据以及用于传送调度 和控制信息的下行链路控制信道。UpPTS字段被用于传送物理随机接入信道(PRACH)和探测 参考信号（SRS)。具体地，主同步信号（PSS)被放置在子帧1和6内的下行链路导频时隙 (DwPTS)的第三0FDM码元位置中（参照图2b和与"上行链路-下行链路配置"有关的表），而辅 助同步信号(SSS)被放置在子帧0和5(参照图2b)之前的子帧的最后0FDM码元位置中。
[0050] 应注意，为LTE/LTE-A TDD和LTE/LTE-A FDD定义了相同的信道。然而，无线电帧中 的这些信道的位置对于TDD和H)D有些不同。LTE中的各种信号和信道在公开可得到的3GPP TS 36.211 中被描述，标题是"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical Channels and Modulation(演进通用陆地无线电接入(E-UTRA);物理信道和调 制)"。
[0051] 现在参照图3,在LTE/LTE-A中，10个lms的子帧组成10ms帧。每个子帧被分成两个 0.5ms时隙。LTE/LTE-A中最小的调制结构是资源元素。资源元素是按照一个码元一个15kHz 子载波。资源元素聚集成资源块。资源块按照码元的子载波规模。频域内的12个连续子载波 以及时域内的6个或7个码元形成每个资源块。码元的数目取决于所使用的循环前缀(CP)。 当使用正常CP时，资源块包含7个码元。当使用扩充CP时，资源块包括6个码元。超出了正常 CP长度的延迟扩展指示了使用扩充CP。
[0052] 信道带宽是从最低信道边缘至最高信道边缘测量的信道宽度。信道边缘是中心频 率±(信道带宽/2)。传输带宽是传输中的活动资源块数目。随着带宽的增加，资源块的数目 也增加。传输带宽配置是用于特定信道带宽的资源块的最大数目。最大占用带宽是资源块 数目乘以180kHz。
[0053] 小区搜索中使用的信号是主同步信号(PSS)或主同步信道(P-SCH)以及辅助同步 信号(SSS)或辅同步信道(S-SCH)。主同步信号(PSS)和辅助同步信号(SSS)是纯下行链路信 号(P-SCH和S-SCH是纯下行物理信道），其在整个小区上由基站广播。PSS和SSS信号提供有 关物理层ID、帧时隙边界、频率同步、组小区ID和无线电帧定时的信息。时间-频率同步和物 理层小区ID(PCI)可以从PSS和SSS提取。
[0054]对于图2a中所示的传输带宽，同步信道位于居中的频率带，对应于72个子载波。其 中，只有62个子载波承载同步信号，并且在两端保留了5个空的保护子载波。在LTE/LTE-A系 统中，504个不同的物理层小区标识符(PCI)被用于信令。不同的物理层小区标识符iVffM 可以从层级方案中得到，其包括168个不同的小区ID组值沒g}和3个不同的扇区小区索引值 蠕)，其中
[0055]
[0056] 图4示意性地说明了物理层小区标识符況^^11的层级方案。根据扇区小区索引 3个不同的PSS序列集合由频域Zadof f-Chu序列生成，其由下式给出：
[0057]
[0058] 其中对于二丨W2, Zadoff-Chu根索引u相应地是25、29和SLZadoff-Chu序 列长度62在直流零频率索引子载波上居中，以避免直流电注入。
[0059] 现在参照图5，SSS序列由两个31-长度的伪噪声序列(PN序列）和以 及如下的一个加扰序列ci(n)生成：
[0060]
[0061]
[0062] 子帧0和子帧5的SSS序列彼此不同。索引从小区ID组值得到并且加扰序列Ci (η)的循环移位的偏移是基于扇区小区索引值
[0063] 然后，同步信号到频域数据X(k)的映射从以下给出：
[0064]
[0065] 基于0FDM的通信系统对同步缺陷很敏感。码元定时同步误差引起码元间干扰 (ISI)并且频率同步误差是载波间干扰（ICI)的原因之一。在0FDM中，频率同步误差实际上 是载波频率偏移(CF0)，并且通常由通信链路两端处的不匹配本地振荡器、非线性信道引入 的多普勒频移或相位噪声所导致。在傅立叶变换孔径包含保护间隔的一部分的情况下，定 时对准误差可能发生，其中所述保护间隔已经被码元间干扰（ISI)变形。定时对准误差例如 可能由多径传播所导致。在多径传播条件下，多径传播路径的长度不同。这导致不同的信号 版本在不同时间到达接收器。这些延迟意味着给定码元的部分或全部可以被扩展到后续码 元中，从而干扰正确检测这些码元。此外，各种路径往往使信号的振幅和/或相位变形，从而 造成对接收到的信号的进一步干扰。
[0066] 0FDM信号结构的固有冗余用于抑制码元时间偏移ST0的不利影响。每个0FDM码元 由循环前缀(CP)扩充，它是相应0FDM码元尾端的循环重复。此外，循环前缀(CP)，即在传输 前添加到每个码元的循环扩充，被用于在时间上确保信道耦合矩阵的循环性。循环前缀不 传递有效载荷数据。因此，如果码元在接收器上在时间上重叠，这是可以容忍的，只要仅仅 影响循环前缀。循环前缀(CP)确保0FDM码元保持正交，只要到达时间偏移不超过循环前缀， CP的持续时间。否则，就要经历码元间干扰(ISI)。
[0067]正如上面已经提到的，小区搜索允许基站发现其它基站，这些其它基站被布置成 与搜索基站处于密切关系，以便从它们接收无线通信信号，因为重叠了小区覆盖区域，所以 这就要求基站的协调操作。通常，接收器可以在相同时间仅与一个发射器同步。
[0068]这导致到达小区搜索基站的码元的时间差，所谓的到达时间差(TD0A)，这至少是 由传送基站的天线和接收基站的天线之间的不同距离以及沿着传播路径的信道条件所导 致。至少当离散的以及相对于采样间隔时，这些时间差等于码元定时偏移(ST0)。
[0069] 现在参照图6,本领域技术人员将从以下描述了解到建议结合小区搜索使用的同 步方法是可调节的，只要来自基站的信号到达的时间偏移AT处于循环前缀(CP)的长度TG 范围内。只要来自要被发现的基站的信号到达的时间偏移处于循环前缀(CP)的长度内，码 元间干扰（ISI)是不重要的。循环前缀(CP)和信道脉冲响应(CIR)之间的长度差至关重要。 该差是没有受到由于信道分散而导致的先前码元影响的循环前缀的一部分，正如在图6中 可以看出的。只要码元时间偏移(ST0)不超过这个差，在此间隔内的时间偏移仅导致子载群 集（constellation)的相位旋转。
[0070] 现在参照图7,借助于基于0FDM的通信系统中的快速傅里叶变换(FFT)，数据按照 块被调制。数据流被映射到频域中的N个复合码元。通过使用N点逆快速傅立叶变换(IFFT)， 这些N个合复码元在N个子载波上被调制，并且时域采样通过使用公知的IFFT公式被计算：
[0071]
[0072] 接收的信号可以建模为
[0073] r(n) =χ(η-θ)θ:'2πηε+ω (η)
[0074] 这里Θ表示时间偏移，￡是载波频率偏移(CFO)，ω (η)是复合加性白高斯噪声以及χ U)是传送的信号。如果循环前缀大于CIR持续时间（0至L-1)，那么存在不会受到先前码元 影响的一定的间隔。
[0075] 只要傅立叶变换窗口在此间隔内的任何地方开始，傅里叶变换输出处就没有码元 间干扰（ISI)存在。每当时间偏移Θ属于间隔-N g+L_l < Θ < 0时，会出现此情况，并且仅仅导 致接收的0FDM块的循环移位，其中Ng按照采样数目的循环前缀(CP)的长度。在第k个子载波 上的傅立叶变换输出从下面得出，
[0076]
[0077]
[0078]
[0079] 并且h(l)是复合信道脉冲并且d表示0FDM码元。R(k)的表达式指示定时误差Θ出现 为跨越子载波的线性相位，正如图7中说明性描绘的。
[0080] 现在参照图8,示意性地说明了根据本申请的一个例子的小区搜索过程的流程图。 图8所示的以及在下面参照于此的示例小区搜索处理可以由0DFM接收器执行，正如在参照 图12和图15在下面更详细描述的。
[0081] 在基站处，特别是智能小区，例如宏小区、毫微微或微微小区，其例如支持自动自 组织方案，从邻近小区/基站接收RF信号。所接收的RF信号包括由邻近小区/基站传送的单 独RF信号。由邻近小区/基站传送的单独RF信号在时间上没有被同步接收，例如这是因为不 同的距离、信号传播路径和/或产生了不同的信号传播时间的信道条件。然而，传送的邻近 小区/基站应当被认为是至少基本上在时间上同步。相应地，所接收的RF信号是从周围所有 小区/基站接收的信号的叠加。
[0082]在操作S100中，小区检测过程被启动。
[0083]在操作S110中，从0FDM接收器的模-数转换器(ADC)接收数字化IQ采样数据。
[0084] 在操作S111，在数字化IQ采样数据中检测到7个或6个连续码元的存在。6个或者7 个连续码元的数目取决于正常循环前缀(CP)或扩充循环前缀(CP)代码化是否被用于如上 所述的时隙的码元。一旦在从0FDM接收器的模-数转换器(ADC)接收的IQ采样数据中成功检 测到7个或6个连续信号峰，检测到的峰值就启动给数字化IQ采样数据分配索引。
[0085] 可以例如使用下行链路无线电帧的CP结构来检测码元边界。采样数据可以移位 2048个采样(对应于码元长度)并且在被复共辄之后与原始采样数据元素相乘。然后，可以 在144个采样(对应于正常CP的长度，在H)D模式情况下对于除第一个以外的所有码元)的滑 动窗口上计算均方误差(MSW)度量。在2048个采样的每个非重叠分段上MSE度量的最小值被 假定为每个码元之前的循环前缀(CP)的起始采样。通过使用与之前相同的原理，下行链路 无线电帧的CP结构也可以被用于估计分数频率偏移：即，重复信号部分是相同的，顶多也只 是相位差。时间和频率偏移的联合最大似然估计产生了频率偏移估计。
[0086] 应注意，通过使用下行链路帧的CP结构来检测码元边界和确定频偏估计在本领域 是已知的并且在本发明的范围之外。
[0087] 在操作S112,基于分配给数字化IQ采样数据的索引，在数字化IQ采样数据中检测 主同步信号(PSS)。如前所述，主同步信号(PSS)在每10ms无线电帧中被传送两次或一次。此 外，在LTE/LTE-A FDD模式中，主同步信号(PSS)在每个无线电帧中的每个被传送两次，并且 位于第一子帧的第一时隙（时隙0、子帧0)的最后0FDM码元中，以及在每个无线电帧的第六 子帧的第一时隙（时隙11、子帧4)的最后0FDM码元中。在LTE/LTE-A TDD模式中，主同步信号 (PSS)在具有5ms周期的每个无线电帧中被传送两次，并且在具有10ms周期的每个无线电中 帧被传送一次，其中在具有5ms或10ms周期的每个无线电帧中主同步信号(PSS)位于第二 (特别）子帧的第三时隙（时隙2、子帧1)。在具有5ms周期的每个无线电帧中主同步信号 (PSS)位于第七(特别)子帧的的第三时隙(时隙2、子帧6)。
[0088] 从码元边界检测获得的粗略码元定时被用作PSS检测的初始化。每个小区在每个 无线电帧的相应位置传送相同主同步信号(PSS)。如前所述，主同步信号(PSS)序列是于扇 区小区索引值綠=以义相对应的三个2&(1(^-〇111(2〇序列之一。
[0089] 时域内的三个参考PSS序列可以是频率内被预先计算和变换的序列，其与对于其 余子载波具有零值的62个子载波处的相应ZC序列元素相对应。时域内的参考序列可以通过 三个零-填充的Zadoff-Chu(ZC)序列的逆傅立叶变换被计算。参考序列可以与块，例如2048 个采样相关。块的位置基于码元边界检测确定。如果在此间隔内该相关的最大值大于预定 义的阈值，那么对应的0FDM码元定时被注意，并且对应的码元被假定包含于最大化参考序 列相对应的PSS。数字化IQ采样数据包括从周围所有小区/基站接收的PSS序列的叠加。
[0090] 因此，如上所述确定的相关的最大值揭示了，其中在周围的传送小区/基站中具有 主导PSS的小区/基站的PSS。包括PSS的0FDM码元的位置可以从主导PSS的检测了解。应注 意，通过使用下行链路帧的所检测的PSS来检测主同步信号和确定帧定时是在本领域是已 知的并且在本发明的范围之外。
[0091] 在操作S120,从主导PSS的检测开始，并且在数字化IQ采样数据中，包括PSS的0FDM 码元的帧定时/位置、例如在包括周围小区/基站的SSS序列的OFDM码元的位置处的2014个 采样的块是可识别的。
[0092]为了获得周围的小区列表，例如2048个采样的至少一个块被提供给SSS检测和时 间偏移估计。采样块至少包括用于将SSS代码化的子载波。采样块包括的采样在LTE/LTE-A FDD情况下对应于第一子帧的第一时隙中（时隙0、子帧0)中或第六子帧的第十一时隙（时隙 10、子帧5)中的倒数第二0FDM码元，以及在LTE/LTE-A FDD情况下对应于第一子帧的第二时 隙(时隙1、子帧〇)中和第六子帧的第十二时隙(时隙11、子帧5)中的最后0FDM码元。
[0093] 辅助同步信号（SSS)检测和时间偏移估计的操作将参照图9所示的流程图被详细 描述。
[0094] 现在参照图9,示意性地说明了根据本公开的一个例子的辅助同步信号(SSS)检测 和时间偏移估计的流程图。
[0095]开始于基于在从周围环境的小区/基站接收的RF信号获得的数字化IQ采样数据内 检测到主同步信号(PSS)序列来确定帧定时，定义了提取窗口，以用于提取包括辅助同步信 号(SSS)码元的采样数据。提取窗口相对于基于所检测的主同步信号(PSS)序列的时隙被定 义，其相对于数字化IQ采样数据中的相应辅助同步信号(SSS)(相同半帧中的SSS码元)具有 预定义的时隙偏移。根据提取窗口，采样块在操作S125被识别，其包括用于将包含辅助同步 信号(SSS)的0FDM码元代码化的采样。所接收的RF信号是从周围所有小区/基站接收的信号 的叠加。因此，所识别的采样块包括从周围所有小区/基站接收的辅助同步信号（SSS)的叠 加。这意味着，辅助同步信号（SSS)码元的采样数据在与所检测的PSS码元具有所定义关系 的数字化IQ采样数据中的位置被提取。
[0096]所提取块的采样数据被转换成频域。在操作S130,傅立叶变换、快速傅立叶变换或 离散傅立叶变换可以应用到所提取块的采样。变换的采样数据至少包含62个子载波，在其 中辅助同步信号(SSS)码元被代码化。在下文中，所提取块的变换的采样数据将被表示为： [0097] R[k]，k = _31，· · ·，31/{0}
[0098]采用0FDM的可能调制方案包括二进制相移键控(BPSK)，其中一个比特被编码到 0FDM码元的每个子载波，以及正交相移键控(QPSK)，其中两个比特被编码到0FDM码元的每 个子载波，或者甚至正交振幅调制(QAM)方案，其中多个比特被编码到0FDM码元的每个子载 波。
[0099] 在操作S135,所提取块的变换采样数据被存储在缓冲器中。基于该缓冲的数据，执 行SSS检测和时间偏移估计过程。
[0100] 在操作S140,使用从接收器所生成的采样数据流所获得的所提取块的变换采样数 据，执行小区检测和时间偏移估计过程，其产生了周围小区/基站当中一个小区/基站的物 理层小区标识符和与所识别小区/基站相关联的时间偏移。小区检测和时间偏移估计 过程包括粗略时间偏移估计过程以及用于所检测小区/基站的精精细时间偏移估计过程， 所述粗略时间偏移估计过程产生用于一个小区/基站的SSS序列的检测，哪个SSS序列被包 括在所提取块的变换采样数据中-所提取块的变换采样数据初始包括周围小区/基站的SSS 序列。
[0101] 在操作S155,执行信道估计。小区检测和时间偏移估计过程产生用于所检测小区/ 基站的物理层小区标识符和与其相关的精细时间偏移。因此，小区检测和时间偏移估 计过程允许再生辅助同步信号(SSS)序列，所述辅助同步信号(SSS)序列最初由所检测的小 区/基站传送并且具有与在接收器处经历的相关联精细时间偏移值相对应时间延迟At。在 下文中，再生辅助同步信号(SSS)序列是：
[0102] S(At)[k]，k = -31，· · ·，31/{0}·
[0103]假设63个子载波的扁平信道;该信道的相干带宽比信号的带宽大，因此，信号的所 有频率分量将经历相同的幅度衰落;信道频率响应估计由下式给出：
[0104]
[0105] 基于信道频率响应估计和所接收的所检测小区/基站的再生辅助同步信号（SSS) 序列，干扰被建模。
[0106] 由于邻近小区/基站至少时间接近并且是频率同步的，因此时间-频率资源对于邻 近小区/基站来说是重叠的。相继的干扰消除（SIC)适用于接收器周围的不同小区/基站的 代码分离。在操作S160中，使用再生辅助同步信号(SSS)序列，应用信号干扰消除 (SIC)过程，以从存储在缓冲器内的所提取块的变换采样数据中基本上消除从所检测小区/ 基站接收的辅助同步信号(SSS)的贡献。
[0107] 迭代小区/基站检测以及估计与其相关的精细时间偏移、基于从所检测小区/基站 接收的再生辅助同步信号(SSS)估计信道频率响应、以及消除从所检测小区/基站接收的辅 助同步信号（SSS)对于存储在缓冲器内的所提取块的变换采样数据的贡献，以基于在信号 干扰消除(SIC)过程之后保留的残余变换采样数据来检测接收器周围的另外的小区/基站。
[0108] 正如上面提到的，所缓冲的变换采样数据包括从邻近小区/基站接收的叠加辅助 同步信号(SSS)序列。所检测小区/基站的精细时间偏移的估计能够至少基本上消除对所缓 冲的变换采样数据的信号贡献。
[0109] 这些过程在循环中迭代，直到在操作S165满足迭代停止准则，例如，直到检测到预 定数目的小区/基站，应该认为不太可能从残余的变换采样数据等等检测到另外的小区/基 站。
[0110] 一旦完成小区检测和时间偏移估计过程，物理层小区标识符辦f<;'在接收器处是可 用的，每个物理层小区标识符_产与邻近小区/基站周围的每个所检测小区/基站的精细时 间偏移值△ tfine相关联。物理层小区标识符和相关联的精细时间偏移值△ tfine可以在 列表中提供，以在接收器处进一步处理。
[0111] 小区检测和时间偏移估计过程包括两阶段过程，以估计包括参照图10更详细描述 的操作s 145中的粗略时间偏移估计过程和参照图11更详细描述的操作S150中的精细时间 偏移估计过程的时间偏移。
[0112] 估计时间偏移的两阶段过程允许改进多个小区的检测性能并且允许通过辅助同 步信号(SSS)序列与参考序列的频域相关来确定周围小区/基站的单独时间偏移估计。
[0113] 现在参照图10,相对于本申请的一个实施例进一步详述了表示第一阶段的粗略偏 移时间估计(相应地参照图9的操作S145和图10的S200)。到粗略偏移时间估计的输入值是 所缓冲的变换采样数据R[k]，对应于所缓冲的变换采样数据中的可能辅助同步信号（SSS) 的参考序列S j [ k ]的集合和时间偏移候选集合。
[0114] 如前所述，从邻近小区/基站之一接收的每个辅助同步信号（SSS)对应于504个可 能的不同辅同步参考码元的集合中的一个，其是根据168个不同的小区ID组值况|>和3个不 同的扇区小区索引值iv/p可导出的。从不同的邻近小区/基站接收的辅助同步信号(SSS)序 列彼此不同。由于单独距离和/或传播路径以及每个周围小区/基站的信道条件，每个接收 的辅助同步信号(SSS)可以在时间上位移单独的时间偏移值。
[0115] 为了识别从邻近小区/基站之一接收的辅助同步信号（SSS)码元之一，提供了 Nref 参考序列的完整集合，其对应于可能参考序列的集合，比照操作S205。参考序列可以被预计 算，并且被提供以从储存器检索，或者参考序列可以根据请求而生成。参考序列应被表示 为：
[0116] Sj[k]，j = 0,...，Nref-lAk = -31. . ·31/{0} ·
[0117]比照操作S210和S215，根据每个参考序列Sj [k]生成1。"%相位旋转参考序列的集 合。参考序列S」[k]的相位的旋转角将在不同时间偏移在接收器处从小区/基站接 收的辅助同步信号(SSS)码元建模。例如，N_ rse3 = 5个不同的相位旋转参考序列可以根据每 个参考序列Sj [k]生成。时间偏移Δ t_rse可以被预定义，例如N_r』寸间偏移Δ t_rse3的集 合可能包括下列值：
[0118]
[0119] 其中仏表示由循环前缀(CP)服务的保护间隔。扩充码元持续时间Ts = Tg+T，其中T 表示码元持续时间。应注意，上述时间偏移A t_rse3的集合以Tg/2分辨率跨越时间间隔(_Tg， Tg)。该分辨率和跨度可以取决于处理能力和约束进行调整。时间偏移可以被定义 为相对于米样周期Tsample的归一化时间偏移Δ ncxjarse :
[0120]
[0121] 因此，生成了N。·% · Nref相位旋转参考序列if 的集合
[0122]
[0123] 其中 n〇eC coarse /\ Ccoarse ： Ccoarse (Δ traarse3)表示按照采样数目的旋转相位候选集 合。
[0124] 在操作S220,其集合的每个相位旋转参考序列在频域内与从缓冲器检索 的所提取块的变换采样数据R[k]进行部分相关。可以通过将变换的采样数据R[k]与每个相 位旋转参考序列幻进行部分相关以及将每个参考序列的一部分的相关度量 值进行非相干组合，来计算部分相关。所述部分相关可能包括变换采样数据R[k]的第一部 分与每个相位旋转参考序列的相应第一部分的相关以及变换采样数据R[k]的第二 部分与每个相位旋转参考序列的相应第二部分的相关，其中，将所述部分相关进行 .? 非相干组合。例如，部分相关可以被如下计算：
[0125]
[0126] 相关度量rdj，η〇]包括两个部分相关，每个具有31个子载波的长度，其被进行非相 干组合。
[0127] 确定每个具有变换采样数据R[k]的相位旋转参考序列的相关度量值rc；[j，n()]。每 个相位旋转参考序列对应于所有可能辅助同步信号（SSS)码元集合中的辅助同步信号，其 中相位旋转对应于时间偏移。因此，相关度量值是两个变量的函数:参考码元&__41^]、和相 应地对应于物理层小区标识符值
> 以及时间偏移值
[0128]比照操作S230,确定Ncoarse · Nref相关矩阵值rc[ j，n0]的最大值rc[ j_max，n0_max]。
[0129]
[0130] 最大值^[」_111&1，11()__]产生了对应于小区标识符值
}的参考
t转了对·&于粗0&时·?司偏移 卜· ， Δ tCTQE的旋转相位候选值n〇_max。因此，比照操作S235，物理层小区标识符值和对可从 缓冲器检索的所提取块的变换采样数据R[k]有贡献的周围小区/基站中的一个小区/基站 的相关联粗略时间偏移值△ tcTQE可以从相关度量值1*。[ j，n0]获得。
[0131] 综上所述，粗略时间偏移估计涉及将所缓冲的变换采样数据与频域内相位旋转的 参考码元进行相关，其中所缓冲的变换采样数据包括从周围小区/基站接收的辅助同步信 号（SSS)。相关度量的最大值产生了小区标识符值和周围小区/基站中的所检测小区/基站 的粗略时间偏移估计值。这个阶段使用了部分相关，其每个具有31个子载波的长度，以确保 对时间偏移的检测稳健性。
[0132] 正如从上述了解的，初始时不知道所提取块的变换采样数据R[k]是否是从无线电 帧的第一半帧或第二半帧中提取的。第一半帧或第二半帧的辅助同步信号（SSS)序列彼此 不同。
[0133] -旦第一次执行了粗略偏移时间估计，参考序列集合可能第一半帧的参考序列集 合和第二半帧的参考序列集合，从而导致 Nref = 2 · 504个参考序列的集合。N_rse · Nref相关 矩阵值rc[j，n0]的最大值还产生了子帧数目，按照该数目，变换的采样数据的块已经从所接 收的RF信号的采样流中提取，这是由于模式(TDD模式的LTE/LTE-A FDD和其帧结构)是已知 的。
[0134] 在每个另外的迭代步骤中，子帧数目是已知的。因此，参考序列集合可能包括对应 于子帧数目的Nref = 504个参考序列的集合。
[0135] 正如从上述进一步了解的，变换的采样数据R[k]表示包括从周围小区/基站接收 的辅助同步信号(SSS)的残余的变换采样数据R[k]，这些尚未检测到。在小区检测和时间偏 移估计过程的每个迭代之后，所检测小区/基站的辅助同步信号(SSS)的贡献被从变换的采 样数据R[k]中消除。
[0136] 现在参照图11，相对于本申请的一个实施例进一步详述了表示第二阶段的精细偏 移时间估计（相应地参照图9的操作S150和图11的S250)。到精细偏移时间估计的输入值是 所缓冲的变换采样数据R[k]，所检测小区/基站的小区标识符值iV/y7和与所检测小区/基 站相关联的粗略时间偏移估计值A tCTQE。所检测小区/基站的小区标识符值和与所检 测的小区/基站相关联的粗略时间偏移估计值△ tCTQE得自于相关度量值rj j，n〇]的最大值：
[0137]
[mas]基于所检测的小区/基站的小区标识符值对应于所检测的小区/基站的小 f 区标识符值iVg11的参考序列SPCID[k]在操作S255中被提供，并且应被表示为：
[0139] Sj-歷[k]=SpciD[k]，PCIDe{〇，···，Nref-l}Ak = -31. · ·31/{0}·
[0140] 参考序列SPCID[k]可以被预计算并且存储在储存器中以用于其检索，并且参考序 列SpQD[k]可以根据请求而生成。
[0141] 比照操作S260，Nfine相位旋转参考序列的集合根据参考序列SpQD[k]生成。参考序 列S PCID[k]的相位的旋转角将从在不同的时间偏移Atfine在接收器处接收的小区/基站接收 的辅助同步信号(SSS)码元建模。不同的时间偏移是基于粗略时间偏移估计值Ate? 从相关度量值? [no]的最大值确定的。时间偏移可以被预定义，例如对于Nfine个时间偏移Δ tflne的集合，可能包括下列值：
[0142]
[0143] 分辨率和跨度可以根据处理能力和约束进行调整。时间偏移可以被定义为归一化 时间偏移Δ nfine:
[0144]
[0145] Nfine相位旋转参考序列的集合基于参考序列SPQD[k]生成：
[0146]
[0147] 其中11(^0饱6八0饱6:=〇；。_6(八七饱6)表示按照采样数目的旋转相位候选的集 合。
[0148] 在操作S265,其集合中的每个相位旋转参考序列在频域内与从缓冲器 检索的所提取块的变换采样数据R[k]进行相关。
[0149]
[0150] 确定对应于所检测的小区/基站的小区标识符值JVgf11并且具有所缓冲的变换 采样数据的辅助同步信号(SSS)码元SPCID[k]的每个相位旋转参考序列码元的相关矩阵值η [no] 〇
[0151] 因此，相关度量值是一个变量的函数:对应于时间偏移值&的旋转相位η〇。 [0152]比照操作S270,确定Nfine相关值rf[n0]的最大值;rf[nQ_m ax]。
[0153]
[0154] 比照操作S275,最大值rf[n()_max]产生了对应于所检测的小区/基站的精细时间偏 移值)二^的旋转相位候选值n Q_max。
[0155] 综上所述，精细时间偏移估计涉及根据使用粗略时间偏移估计的所检测的小区/ 基站，将所缓冲的变换采样数据与基于参考码元的相位旋转参考码元进行相关，其中所缓 冲的变换采样数据包括从邻近小区/基站接收的辅助同步信号(SSS)。相关度量值的最大值 产生了所检测的小区/基站的精细时间偏移估计值。
[0156] 参照图12,以方框图形式显示了根据本申请的一个例子，0FDM接收器100。启用示 例0FDM接收器100以执行上述的小区搜索处理。但是应了解那些块在图12中显示，这对于理 解和/或涉及小区搜索处理中很有必要。
[0157] 除其它外，0FDM接收器100包括一个或多个天线105、模拟RF接收器块110、模-数转 换器ADC 120和小区搜索模块200。本领域技术人员在知道，在操作中的0FDM接收器可能包 括进一步的组件，例如循环前缀(CP)移除块120和解码器块，其都处于本申请的范围之外。
[0158] 在无线电帧、子帧和时隙中组织的RF信号由一个或多个天线105接收并且经由耦 合于所述一个或多个天线105的模拟RF接收器块110馈送。所接收的RF信号的每个时隙包括 6个或7个0DFM码元，其相应地被提供有扩充的和正常循环前缀。模-数转换器ADC 120耦合 于模拟RF接收块110并将模拟RF信号转换为采样数据流。采样时间取决于信道带宽，这在 LTE/LTE-A情况下包含 1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz。按照所使用的信道带 宽，每个码元的子载波数目N的范围是从128至2048,并且采样速率是f s= Af · N=15000 · N，其中 Af = 15kHz。
[0159] 为了与每个所检测的小区/基站相关联的小区检测和单独时间偏移估计，必须识 别包括从周围的小区/基站接收的辅助同步信号(SSS)的采样数据块。采样数据块的识别由 边界检测器块130和码元提取器块140执行。频率变换器块150随后提供频域中的变换采样 数据，以用于交互地检测从邻近小区/基站传送的单独辅助同步信号（SSS)以及相对于邻近 小区/基站单独时间偏移估计。
[0160] 采样数据流被提供给边界检测器块130,它在其输入接收采样数据流。边界检测器 块130被布置成检测采样数据流中的码元边界。边界检测器块130被配置成检测6或7数目的 信号峰值，其取决于正常或扩充循环前缀(CP)编码是否已应用于所接收的RF信号。峰值检 测使得能够索引被嵌入在采样数据流中的码元。
[0161] 边界检测器块130还被布置成检测无线电帧和子帧定时，所述子帧定时从码元边 界检测开始，产生用于将嵌入在采样数据流中的码元进行索引。边界检测器块130被配置成 检测采样数据流中的主同步信号(PSS)。如前所述，主同步信号(PSS)在每个无线电帧被传 送两次，并且在LTE/LTE-A FDD模式中位于第一子帧的第一时隙（时隙0、子帧0)的最后0FDM 码元中以及每个无线电帧的第六子帧的第一时隙（时隙11、子帧4)的最后OFDM码元中。在 LTE/LTE-A TDD模式中，主同步信号(PSS)在具有5ms周期的每个无线电帧中被传送两次，并 且在具有10ms周期的每个无线电帧被传送一次，其中主同步信号(PSS)在具有5ms或10ms周 期的每个无线电帧中位于第二(特别)子帧的第三时隙（时隙2、子帧1)中。主同步信号(PSS) 在具有5ms周期的每个无线电帧中位于第七(特别)子帧的第三时隙（时隙2、子帧6)。主同步 信号(PSS)序列是对应于扇区小区索引值/v/f = 〇,1(2的三个Zadoff-Chu(ZC)序列之一。
[0162] 边界检测器块130可能包括时域内的3个预计算参考PSS序列，并将预计算参考PSS 序列与由模-数转换器ADC 120所生成的采样数据流按照块进行相关。最大相关值产生用于 使从周围小区/基站接收的主同步信号(PSS)之一成为主导。
[0163] 从采样数据流中的主导主同步信号(PSS)的检测位置开始，提取窗口码元由提取 器块140定义。所定义的提取窗口定义了采样数据流中辅助同步信号（SSS)的预期位置。码 元提取器块140被配置成根据提取窗口提取数据采样块并给频率变换器块150提供所提取 的采样数据块，所述频率变换器块150例如快速傅里叶变换(FFT)或离散傅立叶变换(DFT) 模块。
[0164] 频率变换器块150被配置成将从码元提取器块140接收的提取块的采样数据转换 为频域内的变换采样数据。变换采样数据给输出到缓冲器205以被进一步处理。
[0165] 边界检测器块130、码元提取器块140和频率变换器可以被认为是小区搜索模块 200的一部分。小区搜索模块200还包括缓冲器块205、粗略相关器块210、精细相关器块240、 信道估计块250以及信号消除块260。参考序列由码元表/生成器块220和小区搜索模块200 的相位旋转块230提供。
[0166] 缓冲器块205有耦合于信号频率变换器块130的输入和多个输出。缓冲器块205被 配置成缓冲被频率变换器150的单独变换采样数据，以被小区搜索模块200的信号处理块检 索。
[0167] 参考序列由码元表/生成器块220提供，其被布置成存储所有可能的预计算参考序 列和/或基于请求而生成参考序列。码元表/生成器块220可能包括存储了频域表示内的每 个辅助同步信号（SSS)的参考序列的表。该表可能存储为子帧0和子帧5中的每一个编码的 每个辅助同步信号（SSS)的参考序列。该表还可能存储用于将每个参考序列与相应的小区 标识符值相关联的信息。
[0168] 相位旋转块230具有耦合于码元表/生成器块220的输入、用于接收旋转相位值的 输入、以及提供相位旋转参考序列的输出。相位旋转块230被布置成根据输入到相位旋转块 230的旋转相位值来旋转从码元表/发电机块220接收的参考序列。
[0169] 粗略相关器块210具有耦合于缓冲器块205以接收缓冲的残余变换采样数据R[k] 的输入、用于从相位旋转块210接收参考序列的输入、以及用于输出小区标识符值和粗略时 间偏移估计的输出。控制器206或粗略相关器块210的控制器部(未显示)被布置成，控制码 元表/生成器块220和相位旋转块230,以根据Nref可能参考序列Sj[k]中每个的旋转相位值 C_rse^^集合来输出参考序列，其包括Ncxjarsdg位旋转参考序列的一个集合。因此，码元表/ 生成器块220和相位旋转块230被控制以给粗略相关器块210的部分相关器块211提供总数 目NCQarse · Nref的参考序列 〇
[0170] 现在参照图13,为了说明起见，显示了粗略相关器块210的一个例子。粗略相关器 块210包括部分相关器块211和最大检测器块215。部分相关器块211被布置成接收残余变换 采样数据R[k]和· Nrrf参考序列并将所述变换采样数据R[k]与每个相位 旋转参考序列进行部分相关，并且将每个参考序列的所述部分的相 关度量值进行非相干地组合。在部分相关器块211执行的部分相关为具有所述变换采样数 据R[k]的每个相位旋转参考序列产生N_ rse3 · Nraf数目的相关矩阵值j，n〇]。
[0171] 最大检测器块215从部分相关器块211接收相关矩阵值rc；[j，n()]，并适合于确定所 述相关矩阵值r。[ j，no ]的最大值r。[ j_max，n0_max]。该最大值r。[ j_max，n0_max]产生了由粗略 相关器块2 1 0输出的小区标识符值
和粗略时间偏移值
[0172]返回参照图12,精细相关器块240有耦合于缓冲器块205的输入以接收缓冲的残余 变换采样数据R[k]、用于从粗略相关器块210接收小区标识符彳
啦 粗略时间偏移值A tCTQE的输入、用于从相位旋转块210接收参考序列的输入、以及用于输出 所述小区标识符值
和精细时间偏移估计的输出。控制器206或精细相 关器块240的控制器部(未显示)被布置成控制码元表/生成器块220和相位旋转块230,以根 据对应于小区标识符值
I参考序列Spqd [ k ]的旋转相位值Cf ine3的集 合来输出参考序列，其包括Nfine相位旋转参考序列中的一个集合。相应地，码元表/生成器 块220和相位旋转块230被控制以给精细相关器块240的部分相关器块211提供总数目Nfine 的参考序列
[0173]现在参照图14,为了说明起见，显示了精细相关器块240的一个例子。精细相关器 块240包括相关器块241和最大检测器块245。相关器块241被布置成接收残余变换采样数据 R[k]和Nfine3参考序列
=将所述变换采样数据R[k]与每个相位旋转参考序列
往行相关。在相关器块241执行的相关为具有所述变换采样数据R[k]的每个 相位旋转参考序列
生了NfinJ^目的相关矩阵值rf [no]。
[0174] 最大检测器块245从相关器块241接收相关矩阵值rf[n0]，并适合于确定所述相关 矩阵值η[η0]的最大值rf[nQ_m ax]。该最大值rf[nQ_max]产生了由精细相关器块240输出的精细 时间偏移值= 打泥
[0175] 返回参照图12,小区搜索模块200的小区信息表块207包括存储小区标识符值
良，所述小区标识符值
由粗略相关器块 210获得并且与由精细相关器块240经由与其耦合的输入所获得的精细时间偏移值
;目关联。小区信息表块207的表可能还包括从粗略相关器块210获 得的与小区标识符值
丨关联的粗略时间偏移值△ tcTQE。小区信息表 块207的一个或多个输入耦合于精细相关器块240和/或粗略相关器块210。
[0176] 小区标识符值和由粗略精细相关器块210、240确定的精细时间偏移值Δ tFT0E进一步提供给信道估计块250,它具有用于接收所述值的输入、耦合于码元表/生成器 块220的输入、耦合于缓冲器块205的输入、和输出。信道估计块250被布置成，对于接收到由 小区标识符值iVgM所识别的小区/基站的辅助同步信号(SSS)的信道，基于精细时间偏移 值Δ tFTQE来估计信道的信信道率响应:信道估计块250耦合于相位旋转块230以接收 所检测小区/基站的再生相位旋转辅助同步信号（SSS)序列S(At)[k]，其中所述再生相位旋 转辅助同步信号(SSS)序列S (At)[k]对应于小区标识符值和为所检测的小区/基站确 定的精细时间偏移值A tFTQE。信道频率响应估计在信道估计块250的输出处提供。
[0177] 信号消除块260具有耦合于信道估计器块250的输入以接收信道频率响应估计 /?{/、)并且经由相应输入接收所检测的小区/基站的再生相位旋转辅助同步信号(SSS)序列 S(At)[k]。信号消除块260耦合于缓冲器块205,以用于访问缓冲的变换采样数据。
[0178] 信号消除块260被布置成消除所检测的小区/基站对于在缓冲器块205内缓冲的采 样数据的信号贡献。信号消除块260生成对应于再生相位旋转辅助同步信号(SSS)序列S (At)
[k]和信道频率响应估计的模型化辅助同步信号（SSS)序列，以从缓冲器块205内 的缓冲变换采样数据中基本上消除从所检测的小区/基站接收的辅助同步信号（SSS)的贡 献。
[0179] 信道搜索模块200的控制器块206可以被布置成控制参照图9、并且进一步参照图 10和图11在上面示例的小区搜索过程。具体地，控制器块206被布置成控制上面示例的处理 块的操作。更具体地说，控制器块206相应地控制码元表/生成器块220以给相位旋转块230 提供参考码元，控制相位旋转块230以绕着对应于所确定时间移位的所确定旋转相位来旋 转所提供的参考码兀，以及控制相关器块210和240以执彳丁相应的相关性和最大确定操作。
[0180] 控制器块206可以还被配置成确定包含在所缓冲的变换采样数据中的所有辅助同 步信号（SSS)是否被检测到，以结束在小区搜索模块200的帮助下执行的小区搜索过程。每 个可检测的邻近小区/基站的小区标识符值和与其相关联的精制时间偏移值Atfine 可从小区信息表块207检索或由小区信息表块207提供，以用于进一步的处理。
[0181] 从上述描述来看，本领域技术人员了解到本申请提出的方法适用于准时间对准小 区、基站或(e)N〇deB，它们的传输都是帧对准的。所接收传输的时间偏移可以追溯到信号传 播条件，包括距离和多径，使得接收的信号在接收器侧具有不同的延迟。然而，从上述描述 来看，本领域技术人员还将了解到本申请提出的方法也适用于非帧对准小区、基站或（e) NodeB的情况，假定基于码元边界检测和/或PSS检测，多个对准是可检测的。对于多个对准 中的每个，操作不同的辅助同步码元检测和时间偏移估计过程。
[0182] 本申请可参照智能基站（智能eNodeB)来理解，其监听一个或多个邻近基站，例如 宏基站的下行链路信号，以识别邻近的基站，并且进一步例如确定时间和频率同步。小区搜 索可以是网络监听处理的一部分。
[0183] 图15示意性地说明了毫微微基站300作为智能基站的一个例子的一个可能实施方 案，其包括适于实施根据本公开的小区搜索过程的信号和数据处理组件。通常，智能基站 300根据本申请的一个例子被配置。
[0184] 由一个或多个天线310经由蜂窝通信网络接收的信号被输入到收发器325,该收发 器325例如包括接收器320和发射器330。接收器320可能执行普通接收器功能，例如信号放 大、频率下转换、滤波、信道选择等等。接收信号的模-数(ADC)转换允许更复杂的通信功能， 例如在数字信号处理器(DSP)350内执行的解调和解码。以相似的方式，要被传送的信号被 处理，包括例如由DSP 350进行的调制和编码，以及到输入发射器330以用于数-模(DAC)转 换、频率上转换、滤波、放大和经由一个或多个天线310在蜂窝通信网络上传输。DSP 350不 仅处理通信信号，还提供接收器和发射器控制。例如，给接收器320和发射器330内的通信信 号施加的增益经由DSP 350中实施的自动增益控制算法被自适应被控制。
[0185] 除了处理器360(其可以被称为中央处理器小区或CPU)，基站300还可能包括网络 连接设备370、含有随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的存储器375、辅助储存器376 以及输入/输出（I/O)设备。这些组件可能经由一个或多个总线365彼此通信、交换互连、构 造和/或它们的任意组合。在某些情况下，这些组件中的一些组件可能不存在，或者在各种 组合中与未显示的另一个或其它组件组合。这些组件可以单个物理实体或在多于一个物理 实体中。本发明中所描述的基站300所采取的任何动作可以被其任何一个组件、其组件的组 合、处理器360单独或被与图15中显示的以及未显示的一个或多个组件(例如数字信号处理 器(DSP)350)结合的处理器350所采取。虽然DSP 350被示为分离组件，但是DSP 350可以会 被并入到处理器360中。
[0186] 中央处理器360和数字信号处理器(DSP)350应被理解为处理单元，其执行可能从 网络连接设备370、输入/输出（I/O)设备、可以能包括各种基于磁盘系统(例如硬盘，软盘或 光盘或基于设备的任何其它海量存储技术)的存储器375(例如RAM和/或ROM)或者辅助储存 器376访问的指令、代码、计算机程序或脚本。虽然只显示了一个CPU 360和/或DPS 350,但 是多个处理器或处理核可以存在。因此，虽然指令可能由一个或多个处理器执行，但是指令 可以同时串行执行或以其它方式由一个或多个处理器执行。处理器360可以被实现为一个 或多个CPU芯片。
[0187]网络连接设备370可能表现为调制解调器、调制解调器组、以太网设备、通用串行 总线(USB)接口设备、串行接口、令牌环设备、光纤分布式数据接口（FDDI)设备、无线局域网 (WLAN)设备、无线电收发器设备，例如码分多址(CDMA)设备、全球移动通信系统(GSM)无线 电收发器设备、通用移动电信系统(UMTS)无线电收发器设备、长期演进(LTE)无线电收发器 设备、LTE-A(高级LTE)无线电收发器设备、全球微波接入互操作性(WiMAX)设备和/或用于 连接到网络的其它众所周知的设备。这些网络连接设备370可能使处理器360能够与互联网 或一个或多个电信网络、或处理器360从其中接收信息或处理器360向其输出信息的其它网 络通信。网络连接设备370还可能包括能够无线地传送和/或接收数据的一个或多个收发器 组件。
[0188] RAM可以被用于存储易失性数据以及可能存储由处理器360执行的指令。ROM是非 易失性存储器设备，它的存储器容量通常比辅助储存器376的存储器容量小。ROM可以被用 于存储指令和在执行指令期间读取的数据。访问RAM和ROM通常比访问辅助储存器376快。辅 助储存器376通常包括一个或多个固态驱动器、磁盘驱动器或磁带驱动器，并且可以用于非 易失性存储数据，或如果RAM不足以容纳所有工作数据时作为过流数据储存器。辅助储存器 376可以被用于存储程序，这些程序当被选择用于执行时被加载到RAM。
[0189] 此外，一个或多个I/O设备380可能包括液晶显示器(IXD)、触摸屏显示器、键盘、键 区、开关、鼠标、读卡器、视频监视器或者其它众所周知的输入/输出设备。收发器325可能还 被考虑为用于形成I/O设备380的组件或是网络连接设备370的组件。
[0190] 对本领域技术人员容易理解的是，蜂窝通信/eNodeB RX/TX处理和网络监听/小区 搜索处理可能配置一个或多个处理器350、360,以操作收发器320和/或网络监听/小区搜索 过程，使得其在无线电射频蜂窝通信网络上提供语音通信和数据服务。
[0191] 具体地，网络监听/小区搜索处理是基于在所述一个或多个处理器360和数字信号 处理器(DSP)350上执行的一个或多个软件组件来实现。更具体地说，网络监听/小区搜索处 理被配置成利用在基站300中的加速器组件来实现，所述加速器组件例如作为数字信号处 理器(DSP) 350的一部分的一个或多个快速傅立叶变换组件。
[0192] 参照本公开例子在上述描述的时间偏移估计处理针对缺乏同步的情况是特别稳 健的。执行了仿真以证明所提出的方法和其实施方案的稳健性。以下情形已用于仿真：
[0193] 信道条件根据ITU-R推荐M.1225的ITU室内信道A模型（ITU indoor channel A Model according to ITU-R recommendation M.1225);以及
[0194] 6个邻近小区eNBl至eNB6,每个在5MHz带宽操作正交频分复用(OFDM)射频通信，正 常循环肖U缀并具有相等功率。
[0195] 最大时间偏移扩展在0采样和15个采样之间（其对应于同步中的所有小区sNBl至 eNB6)。对于每个最大偏移扩展，时间偏移从小区eNBl至eNB6线性增加，其中最后的小区 eNB6具有对应于最大时间偏移扩展的时间偏移。
[0196] 图16说明了当在上述提到的条件下使用现有技术的小区检测方法时，作为最大时 间偏移扩展的函数的邻近小区检测概率。现有技术的小区检测方法没有利用时间偏移估计 和校正。与此相反，图17说明了在服从上述提到的条件的蜂窝网络中，当使用根据本发明的 一个例子的小区检测方法时，作为最大时间偏移扩展的函数的邻近小区检测概率。当比较 图16和图17所示的检测概率图表时，本领域技术人员立即明白，特定是，随着时间偏移和最 大时间偏移扩展的增加，检测概率相应地显著增加。
[0197]参照图18，说明了作为最大时间偏移扩展的函数的小区eNB 1至eNB6中每个的时间 偏移估计的平均绝对误差(按照采样）的图表。图18所示的平均绝对误差是根据图17的本发 明的一个例子的小区检测方法来确定的。
[0?98]现在参照图19，说明了作为信噪比（按照dB)的函数的小区eNB 1至eNB6中每个的时 间偏移估计的平均绝对误差(按照采样)的图表。现有技术的图表是基于描述了通过使用主 同步信号和辅助同步信号进行粗略和分数时间偏移估计的Abdo N.Gaber等人在2012年2月 第11卷第2期关于通信的WSEAS事务中出版的"3GPP长期演进系统(FDD模式）下的同步和小 区搜索算法"（"Synchronization and Cell Search Algorithms in 3GPP Long Term Evolution Systems(FDD mode)"by Abdo N.Gaber et al.published in WSEAS TRANSACTIONS on C0MMUNICATI0NS，Issue 2，Volume ll，February,2012)以及描述了用于 时间估计偏移的频域方法的Leonard Joseph Cimini等人的US6891792B1中陈述的方法来 确定。本申请提出的小区检测方法导致显著以降低信噪比改善了时间偏移估计的平均绝对 误差(按照采样）。
[0199] 具体地，现有技术的方法提出通过提取相邻子载波之间的移位来确定频域中的精 细时间偏移估计。正如从图19所示的图表直接了解到的，相应地使用相位差的直接时间偏 移估计的方法对干扰和噪声是敏感。根据本发明实施例的小区检测方法导致改进的代码分 离并且因此相应地针对干扰和噪声更加稳健。
[0200] 根据本申请的一个例子，提出了一种操作多载波通信接收器的方法。该方法包括： 从接收器(1〇〇,300)的缓冲器(205)检索在频域中变换的采样数据，其中所述采样数据包括 同步码元，所述同步码元中的每个是从多个无线通信小区的中的一个接收的；检测所述多 个无线通信小区当中的一个无线通信小区；以及估计所述一个无线通信小区的精细时间偏 移值。
[0201]通过以下方式检测所述多个无线通信小区当中的一个无线通信小区：提供相位旋 转参考序列的第一集合，所述相位旋转参考序列的第一集合是基于不同参考序列的集合和 旋转相位值的第一集合;通过施加部分相关来确定第一相关度量值，所述部分相关包括:将 所述采样数据与所述相位旋转参考序列的第一集合中的每一个进行部分相关，并且将所述 相位旋转参考序列的第一集合中每一个的所述部分的所述部分相关值进行非相干地组合， 以及确定所述第一相关度量值的第一最大值，其中所述第一最大值产生用于小区标识符 值。
[0202]通过以下方式估计所述一个无线通信小区的精细时间偏移值:提供相位旋转参考 序列的第二集合，所述相位旋转参考序列的第二集合是基于与所述小区标识符值相关联的 参考序列和旋转相位值的第二集合;通过施加相关来确定第二相关度量值，所述相关包括： 将所述采样数据与相位旋转参考序列的第二集合中的每一个进行相关，以及确定所述第二 相关度量值的第二最大值，其中所述第二最大值产生用于精细时间偏移。
[0203] 所述方法还包括:基于所述小区标识符值和所述精细时间偏移，再生同步码元，所 述同步码元对应于所述相位旋转同步参考码元；以及，从所述缓冲器(205)内的所述采样数 据消除所再生的同步码元。
[0204] 根据本申请的一个例子，所述第一最大值进一步产生用于粗略时间偏移值，其中 所述旋转相位值的第二集合中的所述旋转相位值围绕所述粗略时间偏移值来选择。
[0205] 根据本申请的一个例子，所述方法还包括:重复所述方法，直到检测到包括在所述 采样数据内的至少预定义数目的同步码元。
[0206] 根据本申请的一个例子，所述方法包括下述中的至少一个:基于所述相位旋转参 考序列的所述旋转相位值，确定与所述第一最大值相关联的时间偏移值；以及，基于对应于 所述相位旋转参考序列的所述参考码元，确定与所述第一最大值相关联的所述小区标识 值。
[0207]根据本申请的一个例子，所述相位旋转参考序列的第一集合包括Ncciarse · Nref相位 旋转参考序列，所述Ncoarse · Nref相位旋转参考序列是基于Nref不同参考序列的集合和Ncoarse 旋转相位值的所述第一集合而生成的，
[0208] 根据本申请的一个例子，所述相位旋转参考序列的第二集合包括Nfine3相位旋转参 考序列，所述N fine相位旋转参考序列是基于与所述小区标识符值相关联的参考序列和Nfine 旋转相位值的第二集合而生成的。
[0209] 根据本申请的一个例子，所述提供所述相位旋转参考序列的第一集合还包括:提 供与适用于所述无线通信小区的所述同步码元相对应的所有可能参考序列的集合，以指示 同步信息；以及为所述所有可能参考序列的集合中的每个生成相位旋转参考序列，其中所 生成的相位旋转参考序列形成所述相位旋转参考序列的第一集合。
[0210] 根据本申请的一个例子，所述方法还包括：由所述一个或多个天线（105)从所述多 个无线通信小区接收时域RF信号，将所述接收的RF信号转换为采样数据流;确定与所述采 样数据流的结构有关的定时信息；从基于所述定时信息的所述流提取采样数据块，其中所 述块的所述采样数据包括所述同步码元;将所提取块的所述采样数据变换为频域；以及在 所述缓冲器(205)内缓冲所变换的采样数据。
[0211] 根据本申请的一个例子，所述方法还包括:确定所述采样数据流的码元边界;基于 所述码元边界，检测所述采样数据流内的主同步信号；以及基于所述采样数据流内的所检 测主同步信号的位置和预定义偏移，确定用于提取所述采样数据块的提取窗口。
[0212] 根据本申请的一个例子，所述方法还包括:基于所述小区标识符值和所述精细时 间偏移，确定信道频率响应的估计。
[0213] 根据本申请的一个例子，所述多载波通信接收器（100,300)是正交频分复用 (0FDM)接收器(100,300)。从所述多个无线通信小区接收的所述同步码元是00?1同步码元。 [0 214]根据本申请的一个例子，所述无线通信小区被布置成:根据长时间演进LTE、高级 标准和长时间演进、LTE-A、标准中的至少一个，来操作蜂窝通信。
[0215] 根据本申请的一个例子，从所述多个无线通信小区接收的所述同步码元是辅助同 步信号(SSS)码元，其中所述参考序列表示频域内的辅助同步信号(SSS)码元。
[0216] 根据本申请的一个例子，提供了一种多载波通信接收器，具体地，一种正交频分复 用(0DFM)接收器。该接收器包括:缓冲器块(205)，所述缓冲器块(205)被布置成缓冲在频域 变换的采样数据，所述采样数据包括同步码元，所述同步码元中的每个是从多个无线通信 小区中的一个接收的；粗略相关器块(210)，所述粗略相关器块(210)耦合于所述缓冲器块 (205)，以从中检索所述采样数据;精细相关器块(240)，所述精细相关器块(240)耦合于所 述缓冲器块（205)，以从中检索所述采样数据；以及，信号消除块（260)，所述信号消除块 (260)耦合于所述缓冲器块(205)。
[0217] 所述粗略相关器块(210)被布置成:通过施加部分相关来确定第一相关度量值，而 检测所述多个无线通信小区当中的一个无线通信小区，所述部分相关包括:将所述采样数 据与相位旋转参考序列的第一集合中的每一个进行部分相关，以及将所述相位旋转参考序 列的第一集合中的每一个的所述部分的所述部分相关值进行非相干地组合，以及确定所述 第一相关度量值的第一最大值，其中所述第一集合的所述相位旋转参考序列是基于不同参 考序列的集合和旋转相位值的第一集合，其中所述第一最大值产生用于小区标识符值。
[0218] 所述精细相关器块(240)被布置成:通过施加相关来确定第二相关度量值，而估计 所述一个无线通信小区的精细时间偏移值，其中所述相关包括:将所述采样数据与相位旋 转参考序列的第二集合中的每一个进行相关，以及确定所述第二相关度量值的第二最大 值，其中，所述第二集合的所述相位旋转参考序列是基于与所述小区标识符值相关联的参 考序列和旋转相位值的第二集合，其中，所述第二最大值产生用于精细时间偏移。
[0219] 所述信号消除块(260)被布置成:基于所述小区标识符值和所述精细时间偏移来 再生同步码元；以及，从缓冲器(205)内的所述采样数据消除所再生的同步码元。
[0220] 根据本申请的一个例子，所述接收器还包括：码元表/生成器块（220)，所述码元 表/生成器块(220)被布置成提供一个或多个参考序列；以及相位旋转块(230 )，所述相位旋 转块(230)耦合于所述同步参考生成器块(220)以接收所述一个或多个参考序列，并且被布 置成:基于每个接收的参考序列预定旋转相位值，来生成相位旋转参考序列。所述相位旋转 块(230)耦合于所述粗略相关器块(210)和所述精细相关器块(240)。
[0221] 根据本申请的一个例子，所述码元表/生成器块(220)被布置成提供Nref不同参考 序列的集合，其中所述相位旋转块（230)被布置成基于所述N re3f不同参考序列的集合和 Ntx)arse3旋转相位值的所述第一集合来生成所述Ntx)arse3 · Nrrf相位旋转参考序列的第一集合。
[0222] 根据本申请的一个例子，所述同步参考生成器块(220)被布置成提供与所述小区 标识符值相关联的参考序列，其中所述相位旋转块(230)被布置成:基于所述一个参考序列 和所述N fine旋转相位值的第二集合，来生成所述Nfine相位旋转参考序列的第二集合。
[0223] 根据本申请的一个例子，所述接收器还包括信道估计块（250)，所述信道估计块 (250)耦合于所述缓冲器块(205)和所述精细相关器块(240)，其中，所述信道估计块(250) 被布置成:基于所述精细时间偏移，来确定信道频率响应的估计。
[0224] 根据本申请的一个例子，所述接收器还包括:一个或多个天线（105)，所述一个或 多个天线（105)用于从所述多个无线通信小区接收时域RF信号；模-数变换器（120)，所述 模-数变换器(120)被配置成将所接收的RF信号转换为采样数据流;边界检测器(130)，所述 边界检测器（130)被配置成确定与所述采样数据流的结构有关的定时信息；码元提取器 (140 )，所述码元提取器（140)被配置成:基于所述定时信息，从所述流提取采样数据块，其 中所述块的所述采样数据包括所述同步码元;以及
[0225] 频率变换器（150)，所述频率变换器（150)被配置成将所提取块的所述采样数据变 换为变换采样数据，其中，所述变换采样数据由所述频率变换器块(150)提供给它所耦合的 所述缓冲器块(205)以供被缓冲。
[0226] 根据本申请的一个例子，所述码元提取器(140)还被配置成:确定所述采样数据流 中的码元边界，并且基于所述码元边界来检测所述采样数据流中的主同步信号。基于所检 测的主同步信号在所述采样数据块中的位置和预定义偏移，来确定用于提取所述采样数据 块的提取窗口。
[0227] 根据本申请的一个例子，所述接收器还包括控制器块(206)，所述控制器块(206) 耦合于至少一个所述粗略相关器块(210)和所述精细相关器块(240)，并且被布置成根据权 利要求1所述的方法控制所述块(210，240)。
[0228]根据本申请的一个例子，所述接收器支持正交频分复用(0DFM)。从所述多个无线 通信小区接收的所述同步码元使用0DFM来传送。
[0229] 根据本申请的一个例子，所述接收器能够根据长时间演进LTE、高级标准和长时间 演进、LTE-A标准中的至少一个进行蜂窝通信。
[0230] 根据本申请的一个例子，从所述多个无线通信小区接收的所述同步码元是辅助同 步信号(SSS)码元，其中所述参考序列表示频域内的辅助同步信号(SSS)码元。
[0231] 根据本申请的一个例子，一种非临时性、有形的计算机可读存储介质，其具有用于 操作多载波通信接收器的计算机可执行指令，其中当在一个或多个处理设备上执行的时 候，所述指令导致所述一个或多个处理设备执行上述描述的操作多载波通信接收器的方 法。
[0232] 本领域那些技术人员将了解信息和信号可以使用任何多种不同的技术和方法来 表示。例如，上述描述中所参考的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和芯片可以通过 电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或粒子或者任何它们的组合来表示。
[0233] 技术人员将进一步认识到结合本公开所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和 算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或者两者的组合。为了说明清楚，硬件和软 件、各种说明性组件、块、模块、电路和步骤的这种可互换性在其功能性方面已经普遍描述。 至于这种功能是否被实现为硬件还是软件取决于施加在整个系统上的特定应用和设计约 束。熟练的技术人员可能以变化的方式为每个特定应用实现所描述的功能，但是，这种实现 决策不应被解释为偏离本公开的范围。
[0234] 结合本公开描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以通过通用处理器、数字信 号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门（FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立 门或晶体管逻辑、离散硬件组件或被设计以执行本发明所描述的功能的任何组合来实现或 执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制 器、微控制器或状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组 合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器或者任何其它这样的配置组合。
[0235] 在一个或多个示例设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任何组合来 实施。如果在软件中实现，功能可以作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码被存 储或传输。
[0236] 计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，包括便于计算机过程从地方传 输到另一个地方的任何介质。存储介质可以是可以被通用或专用计算机访问的任何可用介 质。以举例的方式，而非限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或 其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备，或者能够用于承载或存储以指令或处理结构 形式的所需程序代码装置以及可以被通用或专用计算机或通用或专用处理器访问的任何 其它介质。此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是从网站、服务 器、或使用同轴电缆的其它远程源、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术例如红 外、无线电和微波传输，随后该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术例如红外，无线 电和微波也包含在介质的定义中。正如本发明所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激 光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和磁盘通常磁性地再现数据的蓝光光盘，其中光盘 用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围之内。
[0237]本公开的先前描述是为了使本领域任何技术人员能够制作或使用本公开。本公开 的各种修改对些本领域那技术人员来说都是显而易见的，并且本发明所定义的一般原理可 以应用于其它变体，而不脱离本公开的精神或范围。因此，本公开并非旨在被限定于本文中 所描述的实例和设计，而是应被赋予与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。
【主权项】
1. 一种操作多载波通信接收器的方法，所述方法包括： 从所述接收器（1〇〇,300)的缓冲器(205)检索在频域中变换的采样数据，其中所述采样 数据包括同步码元，所述同步码元中的每个是从多个无线通信小区中的一个接收的； 通过以下方式检测所述多个无线通信小区当中的一个无线通信小区： 提供相位旋转参考序列的第一集合，所述相位旋转参考序列的第一集合是基于不同参 考序列的集合和旋转相位值的第一集合， 通过施加部分相关来确定第一相关度量值，所述部分相关包括:将所述采样数据与所 述相位旋转参考序列的第一集合中的每一个进行部分相关，并且将所述相位旋转参考序列 的第一集合中每一个的所述部分的所述部分相关值进行非相干地组合，以及 确定所述第一相关度量值的第一最大值，其中所述第一最大值产生用于小区标识符 值； 通过以下方式估计所述一个无线通信小区的精细时间偏移值： 提供相位旋转参考序列的第二集合，所述相位旋转参考序列的第二集合是基于与所述 小区标识符值相关联的参考序列和旋转相位值的第二集合， 通过施加相关来确定第二相关度量值，所述相关包括:将所述采样数据与所述相位旋 转参考序列的第二集合中的每一个进行相关，以及 确定所述第二相关度量值的第二最大值，其中所述第二最大值产生用于精细时间偏 移； 基于所述小区标识符值和所述精细时间偏移，再生同步码元，所述同步码元对应于所 述相位旋转同步参考码元；以及 从所述缓冲器(205)内的所述采样数据消除所再生的同步码元。2. 根据权利要求1所述的方法， 其中所述第一最大值进一步产生用于粗略时间偏移值， 其中所述旋转相位值的所述第二集合中的所述旋转相位值围绕所述粗略时间偏移值 来选择。3. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 重复所述方法，直到检测到包括在所述采样数据内的至少预定义数目的同步码元。4. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括下述中的至少一个： 基于所述相位旋转参考序列的所述旋转相位值，确定与所述第一最大值相关联的时间 偏移值；以及 基于对应于所述相位旋转参考序列的所述参考码元，确定与所述第一最大值相关联的 所述小区标识值。5. 根据权利要求1所述的方法， 其中所述相位旋转参考序列的第一集合包括Nc^arse3 · Nre^f相位旋转参考序列，所述 Nmarse3 · Nrrf相位旋转参考序列是基于Nrrf不同参考序列的集合和Nmarse3旋转相位值的所述 第一集合而生成的， 其中所述相位旋转参考序列的第二集合包括Nfim3相位旋转参考序列，所述Nfim3相位旋 转参考序列是基于与所述小区标识符值相关联的参考序列和Nfine3旋转相位值的第二集合 而生成的。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述提供所述相位旋转参考序列的第一集合还包 括： 提供与适用于所述无线通信小区的所述同步码元相对应的所有可能参考序列的集合， 以指示同步信息；以及 为所述所有可能参考序列的集合中的每个生成相位旋转参考序列，其中所生成的相位 旋转参考序列形成所述相位旋转参考序列的第一集合。7. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 由一个或多个天线（105)从所述多个无线通信小区接收时域RF信号， 将所接收的RF信号转换为采样数据流； 确定与所述采样数据流的结构有关的定时信息； 从基于所述定时信息的所述流提取采样数据块，其中所述块的所述采样数据包括所述 同步码元； 将所提取块的所述采样数据变换为频域；以及 在所述缓冲器(205)内缓冲所变换的采样数据。8. 根据权利要求7所述的方法，还包括： 确定所述采样数据流中的码元边界； 基于所述码元边界，检测所述采样数据流内的主同步信号；以及 基于所述采样数据流内的所检测主同步信号的位置和预定义偏移，确定用于提取所述 采样数据块的提取窗口。9. 一种多载波通信接收器，包括： 缓冲器块(205)，所述缓冲器块(205)被布置成缓冲在频域内变换的采样数据，所述采 样数据包括同步码元，所述同步码元中的每个是从多个无线通信小区中的一个接收的； 粗略相关器块(210)，所述粗略相关器块(210)耦合于所述缓冲器块(205)，以从中检索 所述采样数据， 其中，所述粗略相关器块(210)被布置成:通过施加部分相关来确定第一相关度量值， 而检测所述多个无线通信小区当中的一个无线通信小区，所述部分相关包括:将所述采样 数据与相位旋转参考序列的第一集合中的每一个进行部分相关，以及将所述相位旋转参考 序列的第一集合中的每一个的所述部分的所述部分相关值进行非相干地组合，以及确定所 述第一相关度量值的第一最大值， 其中所述第一集合的所述相位旋转参考序列是基于不同参考序列的集合和旋转相位 值的第一集合， 其中所述第一最大值产生用于小区标识符值； 精细相关器块(240)，所述精细相关器块(240)耦合于所述缓冲器块(205)，以从中检索 所述采样数据， 其中，所述精细相关器块(240)被布置成:通过施加相关来确定第二相关度量值，而估 计所述一个无线通信小区的精细时间偏移值，其中所述相关包括:将所述采样数据与相位 旋转参考序列的第二集合中的每一个进行相关，以及确定所述第二相关度量值的第二最大 值， 其中，所述第二集合的所述相位旋转参考序列是基于与所述小区标识符值相关联的参 考序列和旋转相位值的第二集合， 其中，所述第二最大值产生用于精细时间偏移；以及 信号消除块(260)，所述信号消除块(260)耦合于所述缓冲器块(205)， 其中，所述信号消除块(260)被布置成:基于所述小区标识符值和所述精细时间偏移来 再生同步码元；以及，从缓冲器(205)内的所述采样数据消除所再生的同步码元。10. 根据权利要求9所述的接收器，还包括： 码元表/生成器块(220)，所述码元表/生成器块(220)被布置成提供一个或多个参考序 列；以及 相位旋转块(230)，所述相位旋转块(230)耦合于所述同步参考生成器块（220)以接收 所述一个或多个参考序列，并且被布置成:基于每个接收的参考序列预定旋转相位值，来生 成相位旋转参考序列， 其中，所述相位旋转块（230)耦合于所述粗略相关器块（210)和所述精细相关器块 (240) 〇11. 根据权利要求9所述的接收器， 其中，所述码元表/生成器块(220)被布置成提供Nref不同参考序列的集合，其中所述相 位旋转块(230)被布置成基于所述Nrrf不同参考序列的集合和转相位值的所述第一 集合来生成所述Ncx jarse3 · Nrrf相位旋转参考序列的第一集合。12. 根据权利要求9所述的接收器， 其中，所述同步参考生成器块(220)被布置成提供与所述小区标识符值相关联的参考 序列，其中所述相位旋转块(230)被布置成:基于所述一个参考序列和所述Nfine3旋转相位值 的第二集合，来生成所述N fine3相位旋转参考序列的第二集合。13. 根据权利要求11所述的接收器，还包括： 信道估计块(250)，所述信道估计块(250)耦合于所述缓冲器块(205)和所述精细相关 器块(240)， 其中，所述信道估计块(250)被布置成:基于所述精细时间偏移，来确定信道频率响应 的估计。14. 根据权利要求9所述的接收器，还包括： 一个或多个天线（105)，所述一个或多个天线（105)用于从所述多个无线通信小区接收 时域RF信号； 模-数变换器（120)，所述模-数变换器（120)被配置成将所接收的RF信号转换为采样数 据流； 边界检测器(130)，所述边界检测器（130)被配置成确定与所述采样数据流的结构有关 的定时信息； 码元提取器（140)，所述码元提取器（140)被配置成:基于所述定时信息，从所述流提取 采样数据块，其中所述块的所述采样数据包括所述同步码元;以及 频率变换器(150)，所述频率变换器（150)被配置成将所提取块的所述采样数据变换为 变换采样数据， 其中，所述变换采样数据由所述频率变换器块（150)提供给它所耦合的所述缓冲器块 (205)以供被缓冲。15.根据权利要求14所述的接收器， 其中，所述码元提取器（140)还被配置成：确定所述采样数据流中的码元边界，并且基 于所述码元边界来检测所述采样数据流中的主同步信号； 其中，基于所检测的主同步信号在所述采样数据块中的位置和预定义偏移，来确定用 于提取所述采样数据块的提取窗口。
【文档编号】H04W72/04GK105897641SQ201610073137
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】奇普里安·扬库·门德鲁, 图多尔·博加图, 卢奇安·潘杜鲁, 巴拉苏布拉马尼亚·瓦伊德海纳坦
【申请人】飞思卡尔半导体公司