WO2002102096A1 - .procede de selection d'un code synchrone dans un systeme synchrone de communication mobile - Google Patents

Description

移动通信同步系统的同步码选择方法 技术领域

本发明涉及无线通信技术领域， 更确切地说是涉及移动通信技术领 域内同步系统的同步码的设置选择方法。 发明背景

同步是移动通信系统中的一项关键技术， 在利用同步码进行同步搜 索时通过采用相关等方法寻找最大相关峰， 从而实现用户信号的同步或 者找到最适合用户接入的基站。 现有移动通信同步系统中选用的同步码 是伪随机码。 由于这些伪随机码在时延为零附近的自相关和互相关数值 不为零， 因而会带来相互的干扰。

码分多址技术是一项干扰受限的技术, 在利用同步码进行系统同步 时， 同步的准确性和精度会受干扰的影响， 这些干扰包括由同步信号自 身多径传播造成的干扰， 以及由其它用户的同步信号造成的干扰等等。

为了消除这些干扰的影响， 目前常用的一种方法是采用多用户检测 技术或者其它自适应信号处理方法， 但是多用户检测技术以及现有的各 种自适应信号处理方法都有计算复杂度高、 实现困难的缺点。 因此， 采 用现有的同步码， 在不增加系统复杂度的前提下是不容易实现低干扰和 高同步准确性与高精度的性能的。 发明内容

本发明的目的是设计一种移动通信同步系统的同步码选择方法， 利 用本发明方法所选择的同步系统的同步码， 在不需要提高同步系统复杂 性的前提下， 可提高同步精度。 为更好地说明本发明的技术方案， 先引入下面的定义。

定义 1:

假设 a和 b为两个长度均为 N的二进制码， a-fa^— a^],

b=[b₀b广 'b_N-1]， 其中， ，

r» l^ ^{at a}、'"、^%N ······ ⁽¹⁾

,

τ=0,1,·..，Ν-1，称（1)和（2)分别为码 a的循环自相关和补零自相 关；

ril^{) =} ^ ^ ^_ι+τ ···'·· (⁴) τ=0,1，··.，Ν-1，％为取余运算符号， 称（3)和（4)分别为码 a和 b的 循环互相关和补零互相关。

定义 2: 长度为 N的扩频码 m m₂，...,m_p，如果同时满足：

a.循环自相关

或补零自相关

r ω =。，!' = 1,2，…， τ e [- ， μ N_; b.循环互相关

r (r) = 0

' ηι,ηΐ]

或补零互相关

r^l) i ) = 0， P,i≠ j,T≡[-L,L\L^N, 则称二进制码的这种相关为零的特性为码的零相关窗。

实现本发明目的的技术方案是这样的： 一种移动通信同步系统的同 步码选择方法， 其特征在于： 是选择具有零相关窗特性的二进制码作为 移动通信同步系统的同步码。

所述的具有零相关窗特性的二进制码是循环自相关和循环互相关 存在零相关窗特性的二进制码， 或者补零自相关和补零互相关存在零相 关窗特性的二进制码。

所述同步码的零相关窗宽度按照大于多径信号的时延扩展确定。 在所述同步码的循环自相关和循环互相关存在零相关窗特性时， 釆 用循环连续发射方式发射同步码。

所述的连续发射所选择的同步码是重复所选择的同步码填满 96码 片的同步时段。 加入保护时段的方式发射同步码。

所述的采用加入保护时段的方式发射同步码， 是在包括 32码片长度 的保护时段（GP )和 64码片长度的同步 （SYNC ) 时段中， 将 64码片长 度的同步 （SYNC ) 时段部分替换为补零自相关和补零互相关存在零相 关窗的码。

所述的同步码在同步搜索时是按相关方法进行同步调整的。

本发明所选择的同步码的相关窗宽度根据实际系统的需求确定， 该 实际系统需求包括但不限于以下方面： 移动通信小区内无线通信信号的 多径时延扩展； 移动通信系统内码片所采用的速率等。

利用本发明的方法所选择的同步码在实际应用中， 仍然采用原相关 方法进行同步调整。 本发明方法的有益效果是： 由于所选同步码的良好自相关特性， 同 步码自身由于多径传播产生的多径信号不会产生干扰； 同时， 由于不同 的同步码相互之间的互相关也存在零相关窗， 因而其它用户的同步码也 不会给期望用户的同步带来干扰。 因此， 在不需要釆用多用户检测技术 或其它自适应信号处理方法的情况下， 本发明的方法就可以做到很好的 相关检测， 从而更为准确地实现同步。

如果所选择的同步码的循环自相关和循环互相关存在零相关窗特 性， 则同步码的发射可以采用循环连续发射方式； 如果所选择的同步码 的补零自相关和补零互相关存在零相关特性 , 则同步码的发射可以采用 加入保护时段的方式发射。 这两种方式都可以保证上述效果的实现。 附图简要说明

图 1是按本发明方法所选择的同步码的一种结构示意图。 实施本发明的方式

下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术方案。

参见图 1, 图中所示同步码长度为 75us, 其中保护时段 GP的长度为 32码片 （chips ) , 同步（SYNC ) 时段的长度为 64码片 （chips ) 。 由于 所采用的是补零自相关和补零互相关存在零相关特性的同步码， 因此需 要加入保护时段 GP。

在时分同步码分多址 ( TD-SCDMA )移动通信系统中， 参照参考文 献 TS C104, Spreading and modulation中的要求， 在图 1所示同步码结构 中， 将 SYNC部分替换为码的补零自相关和补零互相关存在零相关窗 的码， 从而达到减少同步码互相干扰的效果。 也可以采用由文南 Deng Xinmin and Fan Pingzhi, Spreading sequence sets with zero correlation zone.Electronics Letters,2000,36(l 1):993 ~ 994给 出的循环自相关和循环互相关存在零相关窗特性的二进制码作为同步 码， 如表示为下述 (5)式：

a₂= (- -— +-+--+--+++-+--+++—)

a₂=(— +—+++++-+++— +—-+-+) (5)

a₃=(+-+—- +—- ++- +—— ++-++)

a₄=(— +++--+-+++++-++-+-++++)

其中， -代表 - 1, +代表 + 1。 同步码发射时选定一个码， 例如 a₁ 由于图 1同步码结构中共有 96个码片， 因此同步码 需重复发射四次， 即 aj Ά_Χ 2 _X ai , 以填满该同步时段。

式（5 ) 中的码具有窗宽为 3个码片的零相关窗， 按照式（1 )和式 ( 3 )计算的循环自相关和循环互相关满足： γ_α. (r) = 0, ί = 1,2,3,4, τ = 1,2,3且 _β (r) = 0, i, j = 1,2,3,4, i≠ ;,τ = 0,1,2,3=

假设基站接收到的多径信号以第一径到达时间为参考， 其它各径相 对时延最大为 T _max，系统码片周期为 Tc, 则当 T _max<3Tc时， 式（5 )的码 可以作为该系统的同步码使用， 否则， 需要考虑采用具有更宽的零相关 窗的码作为系统的同步码。

当多径信号的信号能量相对很弱时， 如小于 - 20dB时， 其对系统的 影响也较小， 此时， 上述各径最大相对时延1：丽可以弱化为具有足够信 号能量的多径相对最大时延。

Claims

权利要求书

1. 一种移动通信同步系统的同步码选择方法， 其特征在于： 是选 择具有零相关窗特性的二进制码作为移动通信同步系统的同步码。

2. 根据权利要求 1所述的一种移动通信同步系统的同步码选择方 法， 其特征在于： 所述的具有零相关窗特性的二进制码是循环自相关和 循环互相关存在零相关窗特性的二进制码， 或者补零自相关和补零互相 关存在零相关窗特性的二进制码。

3. 根据权利要求 1所述的一种移动通信同步系统的同步码选择方 法， 其特征在于： 所述同步码的零相关窗宽度按照大于多径信号的时延 扩展确定。 '

4. 根据权利要求 1或 2所述的一种移动通信同步系统的同步码选择 方法， 其特征在于: 在所述同步码的循环自相关和循环互相关存在零相 关窗特性时， 采用循环连续发射方式发射同步码。

5. 根据权利要求 4所述的一种移动通信同步系统的同步码选择方 法， 其特征在于： 所述的连续发射所选择的同步码是重复所选择的同步 码填满 96码片的同步时段。

6. 根据权利要求 1或 2所述的一种移动通信同步系统的同步码选择 方法， 其特征在于： 在所述同步码的补零自相关和补零互相关存在零相 关特性时， 采用加入保护时段的方式发射同步码。

7. 根据权利要求 6所述的一种移动通信同步系统的同步码选择方 法， 其特征在于： 所述的采用加入保护时段的方式发射同步码， 是在包 括 32码片长度的保护时段（ GP )和 64码片长度的同步（ SYNC )时段中， 将 64码片长度的同步 （SYNC ) 时段部分替换为补零自相关和补零互相 关存在零相关窗的码。

8. 根据权利要求 1所述的一种移动通信同步系统的同步码选择方 法， 其特征在于： 所述的同步码在同步搜索时是按相关方法进行同步调 整的。