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CN101175058B - 一种时分双工系统同步信道的发送方法 - Google Patents

一种时分双工系统同步信道的发送方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种时分双工系统同步信道的发送方法，基于正交频分复用技术，主同步信道P-SCH在下行时隙DwPTS上发送，辅助同步信道S-SCH在TS0时隙的最后一个正交频分复用OFDM符号发送，其特征在于：在S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔上发送S-SCH符号的循环后缀，该循环后缀的时间长度根据OFDM符号采用的循环前缀长度确定，使得在不同循环前缀结构下TS0时隙对应的时隙间隔中不用作发送循环后缀的时间均为一常数C。利用本发明的提供的信号发送方法，移动台在利用P-SCH完成时隙定时同步后可以直接提取S-SCH信号，避免了循环前缀长度检测的步骤，既减少了处理延时，又降低了实现复杂度。

Description

一种时分双工系统同步信道的发送方法
技术领域
本发明涉及数字通信领域，特别是涉及基于正交频分复用技术的时分双工系统的小区搜索技术，具体地说，是涉及正交频分复用时分双工系统中同步信道(Synchronization Channel，SCH)的发送方法。
背景技术
当移动台开机或失去网络服务时，需要通过初始捕获过程来捕获系统，捕获系统意味着识别出移动台要待机并且解调出广播信道中的系统信息的小区。捕获过程也称为小区搜索过程。小区搜索主要是获得与目标小区的时间和频率同步，同时还获得目标小区识别号以及一些基本信息。小区搜索过程主要是基于同步信道(Synchronization Channel，SCH)进行的，移动台根据同步信道获得了与目标小区的时间同步，以及小区识别号或小区识别组号信息。当通过同步信道只能获得小区识别组号信息时，完整的小区识别号信息和小区/系统相关的其他信息则可以通过广播信道(Broadcast Channel，BCH)以及导频来获得。
通常来说，小区搜索过程是一个分级的过程，因此对应的同步信道(SCH)分为主同步信道(Primary SCH，P-SCH)和辅助同步信道(SecondarySCH，S-SCH)。P-SCH用来实现时隙定时和频率校准，S-SCH主要用来实现帧定时以及小区识别号或小区识别组号和一些小区/系统相关信息的检测。
附图1是一种基于正交频分复用技术的时分双工系统的帧结构示意图。在示意图中，10ms的无线帧包括两个等长的子帧，每个子帧的长度为5ms。每个子帧又包括7个一般时隙和3个特殊时隙：DwPTS时隙、GP时隙和UpPTS时隙。其中，DwPTS时隙为下行时隙，下行同步信号固定在该时隙发送，其时间长度为75μs。GP时隙为TDD(时分双工)系统上下行保护时隙，时间长度也是75μs。UpPTS时隙为上行时隙。每个一般时隙的时间长度为0.675ms。
对于TS0，它包括8个或者9个OFDM符号和一个时隙间隔，其中，用于信道估计的公共导频信号位于第一个和倒数第三个OFDM符号中。当TS0包含8个OFDM(正交频分复用)符号时，每个OFDM符号为长循环前缀，其中长循环前缀长度为16.67μs，而数据部分长度为66.67μs，相应的时隙间隔长度为8.33μs；当TS0包含9个OFDM符号时，每个OFDM符号为短循环前缀，其中短循环前缀长度为7.29μs，而数据部分长度为66.67μs，相应的时隙间隔长度为9.38μs，通常，时隙间隔中不发送任何数据。
另外，向上箭头表示该时隙是上行时隙，向下箭头表示该时隙是下行时隙。除了TS0固定为下行时隙，TS1固定为上行时隙外，其它时隙都可以根据业务需要灵活的分配为上行或者下行时隙。
附图2为现有的同步信道的发送方法，从图可以看出，下行主同步信号P-SCH固定在DwPTS时隙发送，而辅助同步信号S-SCH在TS0的最后一个OFDM符号上发送。因此，在时隙DwPTS与TS0的最后一个OFDM符号之间有一个时隙间隔(Timeslot Interval，TI)，由于TS0可以采用长循环前缀结构也可以采用短循环前缀结构，因此，P-SCH与S-SCH之间的时隙间隔是一个随TS0所采用的循环前缀长度变化的量。
因此，采用现有的同步信道发送方法，移动台端在利用P-SCH获得时隙定时同步后，无法直接提取S-SCH信号，移动台必须对S-SCH进行盲检测。这无疑增加了小区搜索的时间以及移动台的实现复杂度。因此，改进现有同步信道的发送方法是非常必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于正交频分复用技术的时分双工系统中同步信道的发送方法，以提高小区搜索的性能和降低设备实现的复杂度。本发明适用于主同步信道P-SCH固定在DwPTS时隙上发送的时分双工系统。
本发明提出一种时分双工系统同步信道的发送方法，基于正交频分复用技术，主同步信道P-SCH在下行时隙DwPTS上发送，辅助同步信道S-SCH在TS0时隙的最后一个正交频分复用OFDM符号发送，其特征在于：在S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔上发送S-SCH符号的循环后缀，该循环后缀的时间长度根据OFDM符号采用的循环前缀长度确定，使得在不同循环前缀结构下TS0时隙对应的时隙间隔中不用作发送循环后缀的时间均为一常数C；其中，
当TS0采用短循环前缀时，所述循环后缀的时间长度为LSCP-C；
当TS0采用长循环前缀时，所述循环后缀的时间长度为LLCP-C；
其中，所述LSCP为OFDM符号采用短循环前缀的TS0对应的时隙间隔的长度；所述LLCP为OFDM符号采用长循环前缀的TS0对应的时隙间隔的长度；0≤C≤LLCP。
所述TS0包含8个OFDM符号时，所述S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔为LLCP，该时隙间隔不发送S-SCH符号的循环后缀，所述TS0包含9个OFDM符号时，所述S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔为LSCP，该时隙间隔的LSCP-LLCP部分用来发送S-SCH符号的循环后缀。
所述S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔全部用来发送S-SCH符号的循环后缀。
利用本发明的提供的信号发送方法，移动台在利用P-SCH完成时隙定时同步后可以直接提取S-SCH信号，避免了循环前缀长度检测的步骤，既减少了处理延时，又降低了实现复杂度。同时，S-SCH在靠近P-SCH的位置发送(S-SCH与P-SCH的最大间隔为：9.38μs)，与公共导频相比，P-SCH具有更高的能量和密度，因而可以为S-SCH信号提供更好的信道估计，进而保证S-SCH有更好的解调性能。
附图说明
图1是一个TDD系统中时隙结构示意图；
图2是现有的同步信道的发送方法示意图；
图3是本发明实施例一同步信道的发送示意图；
图4是本发明实施例二同步信道的发送示意图；
图5是本发明实施例三同步信道的发送示意图。
具体实施方式
为便于深刻理解本发明，下面以附图1所示的时隙结构为例，给出一些包含本发明的实施例。
本发明的主要特征是：在S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔的部分或者全部时间上发送S-SCH符号的循环后缀，且要求时隙间隔中没有用作循环后缀的时间是个不依赖OFDM符号循环前缀长度变化的常数。假设S-SCH符号的数据是：s(0)，s(1)....s(N-1)。在这个符号后面再附加一段数据，组成新的数据：s(0)，s(1)....s(N-1)，s(0)，s(1)，s(2)。末尾的s(0)，s(1)，s(2)就是该符号的循环后缀。循环后缀的长度可长可短，假如时隙间隔中可以放10个数据，循环后缀就可以是：s(0)，s(1)，s(2)，...s(9)。
假设OFDM符号采用短循环前缀和长循环前缀的TS0对应的时隙间隔的长度分别为LSCP，LLCP(LSCP＞LLCP)，那么为了保证两种帧结构下，时隙间隔中没有用作循环后缀的时间是个不依赖循环前缀长度变化的常数，设为C，则插入循环后缀可以采用以下方法：
(1)当TS0采用短循环前缀时，插入循环后缀的时间长度为LSCP-C；
(2)当TS0采用长循环前缀时，插入循环后缀的时间长度为LLCP-C；
其中，C的取值范围为：0≤C≤LLCP。
附图3是本发明实施例一同步信道的发送示意图。在该示意图中，对应于C＝LLCP情况。对于采用短循环前缀的TS0，时隙间隔的LSCP-LLCP部分用来发送S-SCH信号的循环后缀；采用长循环前缀的TS0，无需插入循环后缀。这样，两种循环前缀结构下TS0时隙对应的时隙间隔中不用作发送循环后缀的时间是个不依赖OFDM符号循环前缀长度变化的常数，且都为LLCP。利用上述同步信道的发送方法，移动台利用P-SCH完成时隙定时同步后可以直接提取S-SCH信号，避免了循环前缀长度检测的步骤，既减少了处理延时，又降低了实现复杂度。同时，S-SCH信号在靠近P-SCH信号的位置发送(P-SCH与S-SCH的时隙间隔，最大不超过9.38μs)，与公共导频相比，P-SCH信号具有更高的能量和密度，因而可以为S-SCH提供更好的信道估计，进而保证S-SCH信号有更好的解调性能。
附图4是本发明实施例二同步信道的发送示意图。在该示意图中，对应于0＜C＜LLCP的情况。对于采用短循环前缀的TS0，时隙间隔的LSCP-C部分用来发送S-SCH信号的循环后缀；采用长循环前缀的TS0，时隙间隔的LLCP-C部分用来发送S-SCH信号的循环后缀。这样，两种循环前缀结构下TS0时隙对应的时隙间隔中不用作发送循环后缀的时间是个不依赖循环前缀长度变化的常数，且都为C。与附图3相比，附图4给出的发送方法中，P-SCH与S-SCH的间隔更小，因而P-SCH提供的信道估计更真实的反映控制信号的信道变化。并且，两种不同循环前缀长度的结构都采用了循环后缀，S-SCH抵制信道频率选择性衰落的能力更强，因而，附图4给出的发送方法可以提供更好的性能。
附图5是本发明实施例三同步信道的发送示意图。在该示意图中，P-SCH与S-SCH之间的时隙间隔全部用来发送S-SCH的循环后缀，也就是对应于C＝0的情况。与前两种方法相比，该方法增加了用来发送循环后缀的长度，因而使S-SCH更加有效的抵制信道的频率选择性衰落。

Claims (3)

1.一种时分双工系统同步信道的发送方法，基于正交频分复用技术，主同步信道P-SCH在下行时隙DwPTS上发送，辅助同步信道S-SCH在TS0时隙的最后一个正交频分复用OFDM符号发送，其特征在于：在S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔上发送S-SCH符号的循环后缀，该循环后缀的时间长度根据OFDM符号采用的循环前缀长度确定，使得在不同循环前缀结构下TS0时隙对应的时隙间隔中不用作发送循环后缀的时间均为一常数C；其中，
当TS0采用短循环前缀时，所述循环后缀的时间长度为LSCP-C；
当TS0采用长循环前缀时，所述循环后缀的时间长度为LLCP-C；
其中，所述LSCP为OFDM符号采用短循环前缀的TS0对应的时隙间隔的长度；所述LLCP为OFDM符号采用长循环前缀的TS0对应的时隙间隔的长度；0≤C≤LLCP。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述TS0包含8个OFDM符号时，所述S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔为LLCP，该时隙间隔不发送S-SCH符号的循环后缀，所述TS0包含9个OFDM符号时，所述S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔为LSCP，该时隙间隔的LSCP-LLCP部分用来发送S-SCH符号的循环后缀。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述S-SCH与P-SCH之间的时隙间隔全部用来发送S-SCH符号的循环后缀。
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