《用于在OFDMA系统中的同步信道的方法和装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于在OFDMA系统中的同步信道的方法和装置.pdf（24页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102281250 A (43)申请公布日 2011.12.14 C N 1 0 2 2 8 1 2 5 0 A *CN102281250A* (21)申请号 201110265721.1 (22)申请日 2007.01.27 11/351,304 2006.02.08 US 200780005017.4 2007.01.27 H04L 27/26(2006.01) (71)申请人摩托罗拉移动公司 地址美国伊利诺伊州 (72)发明人秋田英范 凯文L鲍姆 布赖恩K克拉松 福田昌也 林博史 维贾伊南贾 罗伯特T洛夫 肯尼斯A斯图尔特 (74)专利代理机构中原信达知识产权代。
2、理有限 责任公司 11219 代理人陆锦华 刘光明 (54) 发明名称 用于在OFDMA系统中的同步信道的方法和装 置 (57) 摘要 提供了一种方法和装置，用于发射正交频域 多址接入(OFDMA)信号，OFDMA信号(818)包括在 OFDMA信号的带宽的局限部分之内发射的同步信 道信号，同步信道信号在带宽的局限部分(816) 之内具有预定的时域对称性。同步信道信号使具 有较低计算负荷的初始捕获和小区搜索方法成 为可能，该初始捕获和小区搜索方法在支持多种 系统带宽、同步和非同步系统、较大的小区索引和 具有短和长循环前缀长度的OFDMA码元结构的 OFDMA系统中，通过对通信信道信号(1112。
3、)的序 列元素进行差分处理，提供了OFDMA码元定时检 测和频率误差检测，以及帧边界检测和小区特定 信息检测(1114)。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 11 页 CN 102281258 A 1/2页 2 1.一种用于在无线通信系统中的基站内使用的方法，其中，所述基站具有与其相关联 的小区标识信息，与所述基站相关联的所述小区标识信息包括存储在其存储设备中的第一 和第二部分小区标识信息，所述基站还包括用于生成同步信道信号的同步信道发生器以及 用于发射正交。
4、频域多址接入(OFDMA)信号的发射器电路，所述方法包括下述步骤： 由所述同步信道发生器生成包括至少第一和第二同步信道信号的同步信道信号，所 述第一和第二同步信道信号包括相应的第一和第二组的一个或多个独立序列元素，以及其 中，所述第一组的一个或多个独立序列元素是基于具有响应于在基站的存储设备中存储的 所述第一部分小区标识信息所定义的广义线性调频(GCL)序列的序列索引的、GCL序列所 生成的，以及其中，所述第二组的一个或多个独立序列元素是基于利用响应于在基站的存 储设备中存储的所述第二部分小区标识信息所定义的最大长度二进制序列的循环移动量 的、循环移动后的最大长度二进制序列所生成的；以及 由所。
5、述发射器电路发射包括所述同步信道信号的OFDMA信号。 2.如权利要求1所述的方法，其中，所述OFDMA信号包括多个子载波，其中，所述发射 OFDMA信号的步骤包括将所述第一和第二组的一个或多个独立序列元素的至少一部分映射 到所述多个子载波的至少一部分的每个第n个子载波的步骤，其中，n是大于或等于2的整 数。 3.如权利要求1所述的方法，其中，所述发射OFDMA信号的步骤包括发射包括多个帧的 所述OFDMA信号的步骤，所述多个帧中的每个帧包括多个子帧，每N个子帧就发射同步信道 信号一次，其中，N是大于或等于10的整数。 4.如权利要求1所述的方法，其中，所述生成OFDMA信号的步骤包括生成包括。
6、同步信道 信号的OFDMA信号的步骤，且所述同步信道信号包括所述第一和第二组的一个或多个独立 序列元素，其中，响应于所述第二部分小区标识信息得出所述循环移动后的最大长度二进 制序列的循环移动量，所述第二部分小区标识信息包括识别包含包括所述基站的一个或多 个基站的小区组的小区组标识信息。 5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一部分小区标识信息包括在包含包括发射 OFDMA信号的基站的一个或多个基站的小区组内识别所述基站的小区标识信息，以及其中， 所述第二部分小区标识信息包括识别所述小区组的小区组标识信息。 6.一种用于在无线通信设备中使用的方法，所述无线通信设备包括用于接收并解调包 括同步信。
7、道信号的正交频域多址接入(OFDMA)信号的接收器电路和用于检测所述同步信 道信号的控制器，所述方法包括下述步骤： 由所述接收器电路从发射所述OFDMA信号的基站接收包括所述同步信道信号的所述 OFDMA信号，所述同步信道信号包括多个同步信道信号序列元素，其中，与发射OFDMA信号 的基站相关联的小区标识包括第一和第二部分小区标识信息； 由所述控制器在所述OFDMA信号中检测所述同步信道信号的第一和第二同步信道信 号，所述第一和第二同步信道信号包括相应的第一和第二组的一个或多个独立序列元素， 所述第一组的一个或多个独立序列元素基于广义线性调频(GCL)序列，以及所述第二组的 一个或多个独立序列。
8、元素基于循环移动后的最大长度二进制序列；以及 由所述控制器进一步响应于所述第一组的一个或多个独立序列元素的所述GCL序列 的序列索引来确定第一部分小区标识信息，并响应于所述第二组的一个或多个独立序列元 权 利 要 求 书CN 102281250 A CN 102281258 A 2/2页 3 素的最大长度二进制序列的循环移动量来确定所述第二部分小区标识信息。 7.如权利要求6所述的方法，其中，所述确定第一和第二部分小区标识信息的步骤包 括响应于所述第二组的一个或多个独立序列元素的循环移动后的最大长度二进制序列的 循环移动量来确定第二部分小区标识信息的步骤，所述第二部分小区标识信息包括识别包 含。
9、包括发射所述OFDMA信号的所述基站的一个或多个基站的小区组的小区组标识信息。 8.如权利要求6所述的方法，其中，所述OFDMA信号包括多个子载波，以及其中，所述检 测多个同步信道信号序列元素的步骤包括检测映射到所述多个子载波的至少一部分的每 个第n个子载波的、所述第一和第二组的一个或多个独立序列元素的至少一部分的步骤， 其中，n是大于或等于2的整数。 9.如权利要求6所述的方法，其中，所述OFDMA信号包括多个帧，所述多个帧中的每个 帧包括多个子帧，以及其中，所述检测所述第一和第二组的一个或多个独立序列元素的步 骤包括在所述多个子帧中的每N个子帧中检测所述第一和第二组的一个或多个独立序列 元。
10、素的步骤。 10.如权利要求6所述的方法，其中，所述OFDMA信号包括多个帧，所述多个帧中的每个 帧具有帧边界，以及其中，所述检测所述第一和第二组的一个或多个独立序列元素的步骤 包括响应于接收到所述第一和第二组的一个或多个独立序列元素来检测所述帧边界的步 骤。 11.如权利要求6所述的方法，其中，发射OFDMA信号的步骤包括其中每N个子帧就发 射同步信道信号一次的、发射OFDMA信号的步骤，其中，N等于10，以及每个子帧具有0.5毫 秒的持续时间且包括多个OFDMA符号。 12.如权利要求6所述的方法，其中，与发射OFDMA信号的基站相关联的小区标识包括 第一和第二部分小区标识信息，以及其中，。
11、所述第一部分小区标识信息包括在包含包括发 射OFDMA信号的基站的一个或多个基站的小区组内识别所述基站的小区标识信息，以及其 中，所述第二部分小区标识信息包括识别所述小区组的小区组标识信息。 权 利 要 求 书CN 102281250 A CN 102281258 A 1/10页 4 用于在 OFDMA 系统中的同步信道的方法和装置 0001 本申请是申请人于2007年1月27日提交的申请号为200780005017.4(国际申请 号为PCT/US2007/061180)，题为“用于在OFDMA系统中的同步信道的方法和装置”专利申请 的分案申请。 技术领域 0002 本发明总体上涉及无线通信系。
12、统，并且具体涉及用于在正交频分多址接入 (OFDMA)系统中的同步信道的方法和装置。 背景技术 0003 在包含多个基站或小区的无线通信系统中，无线通信设备的初始任务是识别和捕 获从小区发射的信号。另一主要任务是搜索小区以确定哪个小区最适于与之建立通信。随 着信令系统发展得越来越复杂，这些重要的任务变得更困难和更耗时。最近，提出了正交频 分多址接入(OFDMA)信令系统。OFDMA系统被设计成工作在不同带宽中的可扩展带宽系统。 另外，OFDMA系统使用多载波调制方法，该多载波调制方法可能具有在较窄频率范围(例 如，5MHz)之内的数百个子载波。尽管OFDMA系统的可扩展性有利于这类系统的引入和。
13、扩 展，但为了快速激活和从小区到小区的平滑切换，OFDMA系统的复杂性必须允许OFDMA无线 通信设备及时地进行信号捕获。同步信道被提供用来初始信号捕获和小区搜索。但是，随 着小区站点数量的增加以及OFDMA系统复杂性的增加，同步信道信号必须包括越来越多的 信息。为快速和可靠接收而将信号分割为序列元素减轻了一些问题，但是序列元素自身必 须每个都携带序列索引信息。 0004 所以，所需的是用于在OFDMA系统中生成和处理包括多个序列元素的改进的同步 信道的方法和装置。另外，结合附图和本发明的背景技术，从本发明的以下详细说明和所附 权利要求，本发明的其他期望的特征和属性将变得显而易见。 附图说明 。
14、0005 以下将结合附图描述本发明，其中相同的附图标记指示相同的元素，并且 0006 图1是根据本发明实施例的无线通信系统的框图； 0007 图2是根据本发明实施例的正交频域多址接入(OFDMA)信号的帧结构的示意图； 0008 图3是根据本发明替代实施例的OFDMA信号的帧结构的示意图； 0009 图4是根据本发明实施例的信号信道带宽占用的示意图； 0010 图5是根据本发明实施例的同步信道的资源块映射的示意图； 0011 图6A是根据本发明实施例的同步信道序列分配的示意图； 0012 图6B是根据本发明替代实施例的同步信道序列分配的示意图； 0013 图6C是根据本发明另一替代实施例的同步。
15、信道序列分配的示意图； 0014 图7是根据本发明实施例的、同步信道信号的子载波映射的示意图； 0015 图8是根据本发明实施例的、图1的通信系统的基站的框图； 说 明 书CN 102281250 A CN 102281258 A 2/10页 5 0016 图9是根据本发明实施例的、图8的基站的基站同步信道信令的流程图； 0017 图10是根据本发明实施例的、图1的通信系统的无线通信设备的框图；并且 0018 图11是根据本发明实施例的、图10的无线通信设备的初始激活和小区搜索的流 程图。 具体实施方式 0019 根据本发明的实施例，一种在无线通信系统中的方法，包括发射正交频域多址接 入(OF。
16、DMA)信号的步骤，该OFDMA信号包括在OFDMA信号带宽的局限部分之内发射的同步 信道信号，该同步信道信号在带宽的局限部分之内具有预定的时域对称性，并且包括用于 提供至少部分小区标识信息的信息。另外，一种根据本发明实施例的无线通信系统中的方 法，包括发射包括同步信道信号的OFDMA信号的步骤，该同步信道信号包括多个同步信道 信号序列元素，并且该OFDMA信号包括多个子载波以及多个OFDMA码元周期，其中多个同步 信道信号序列元素分布于多个子载波和/或诸如多个OFDMA码元周期的多个时间间隔之 中。 0020 并且，根据本发明的实施例，一种用于接收OFDMA信号的方法包括以下步骤：隔离 包括。
17、同步信道信号的OFDMA信号的带宽的一部分，检测同步信道在OFDMA信号的该部分带 宽内的位置，以及对同步通道信号进行解码以从中导出至少部分小区标识信息。 0021 参照图1，根据本发明实施例的正交频分多址接入(OFDMA)无线通信系统100包 括多个基站110和无线通信设备120。多个基站110经由用于无线通信的多个子载波上的 OFDMA射频(RF)信号来与无线通信设备120进行通信。与多个基站110之中的每个相关联 的是覆盖区域125，其中无线通信设备120可从多个基站110之中的一个或多个接收OFDMA 信号，并向其发射OFDMA信号。无线通信设备120将典型地从具有最强信号强度或其他优。
18、 选信号特征的基站接收信令和其他消息，以使得特定的基站110是对于特定无线通信设备 120的“最佳服务器”。多个基站110耦合到用于集中控制OFDMA无线通信系统的网络系统 控制器130。 0022 OFDMA无线通信系统是多载波调制方案，该方案已被提议为目前广域码分多址接 入(WCDMA)无线通信系统的下一代解决方案。OFDMA是正交频域复用(OFDM)系统的更加 一般的实例，其中在不同子载波上可同时发射用于不同用户的数据。OFDMA无线通信系统 具有大量的子载波，其中一个子载波仅占用OFDMA信道带宽的一小部分(例如，在5兆赫兹 (MHz)OFDMA信道带宽内，每个子载波占用15千赫兹(k。
19、Hz)。所以例如在5MHz范围内，大 约会有300个子载波。因为OFDMA系统被设计为工作在不同的带宽内，如果需要可添加更 多的子载波，所以OFDMA系统设计提供了高度可扩展的、多系统带宽的解决方案。另外，被 计划用于WCDMA系统的下一代演进的OFDMA系统，支持同步系统和非同步系统，并允许大量 基站标识符(小区索引cell index)和具有短和长循环前缀长度的OFDMA码元结构。 0023 根据本发明实施例的OFDMA系统定义了同步信道，如上所述，该同步信道通过同 时捕获OFDMA系统定时和标识最强基站110或“最佳”服务器，以用于与其建立通信，从而 显著地减少了无线通信设备120同步到。
20、OFDMA系统所需的时间(即初始捕获和小区搜索时 间)。OFDMA初始捕获和小区搜索处理应当检测OFDMA码元定时、帧边界和频率误差，并检 测小区特定信息，例如基站110的标识，并且如果需要的话，检测其他小区特定信息，例如 说 明 书CN 102281250 A CN 102281258 A 3/10页 6 系统带宽，以及在基站110上的传输天线的数量或循环前缀长度。根据本发明实施例的同 步信号包括至少部分小区(即基站)标识信息。同步信道的小区标识信息可以是标识单独 基站110的组的部分小区标识信息(例如，小区组标识信息)，或可以是标识唯一基站110 的完整小区标识信息，并且在实施例中还可提供。
21、扇区标识信息，在该实施例中可通过天线 覆盖模式和资源分配将基站110分区为多个扇区。 0024 参照图2，示范性OFDMA帧结构描述了包括140个OFDMA码元的10毫秒传输时间的 一个OFDMA帧200。帧200包括20个子帧210、220，其中第一子帧210是占用了7个OFDMA 码元子帧210的同步信道，其中7个OFDMA码元230形成短循环前缀(CP)子帧。剩余的19 个子帧240可以是具有6个OFDMA码元的长CP子帧240，或具有7个OFDMA码元的短CP子 帧230。尽管图2中的例子示出了在具有短循环前缀的第一子帧210中的同步信道，但是为 了适应OFDMA的系统设计，可以用任何。
22、方式来定义同步信道的位置和其循环前缀。根据本 发明的另一实施例，通过将同步信道定位在第一子帧230(如图所示)或最后子帧中，通过 同步信道来定义帧边界。 0025 参照图3，描述了根据本发明的替代实施例的OFDMA帧结构。根据本替代实施例， 为了检测同步信道310，不考虑CP长度，将同步信道310分配到20个子帧320中的多于一 个的末端。为了减少非同步OFMDA系统中的初始捕获和小区搜索时间以及初始捕获的存储 器大小，每N个子帧320就发射同步信道310一次，其中N是20的约数。本领域的技术人 员将意识到根据多种系统设计，可以修改子帧的系统参数、OFDMA系统帧的长度和码元数量 以及其他帧结。
23、构参数，并且根据本发明的OFDMA系统的帧结构不限于图2或图3的实施例。 0026 根据本发明实施例的同步信道在OFDMA信号的带宽的局限部分内被发射，例如 OFDMA信号的中央1.25MHz带宽，而不考虑系统的带宽，由此减少了初始捕获和小区搜索的 时间，同时保持了OFDMA无线通信系统的可扩展性。参照图4，预定资源块410是预定义频 带。尽管意识到对资源块可以定义任何频带，根据本发明的一个实施例，资源块(RB)的大 小是0.375MHz，而一般将同步信道420定义为1.5MHz，所以其占用了4个资源块410。在 系统带宽内除了由同步信道420所占用的中央资源块410以外的子载波码元被用于其他。
24、信 道。在另一实施例中，同步信道的带宽与OFDMA信号带宽有关。一些这类例子是OFDMA系 统带宽430、440、450、460、480。 0027 在20MHz OFDMA系统430(具有48个资源块410)和10MHzOFDMA系统440(具有24 个资源块410)中，同步信道420使用中央的12个资源块410。在5MHz OFDMA系统450(具 有12个资源块410)中，同步信道420使用所有的12个资源块410。在2.5MHz OFDMA系 统460(具有6个资源块410)中，同步信道420仅使用中央的4个资源块410。利用同步信 道420的对称性，同步信道420的频谱470覆盖了同。
25、步信道420的4个资源块410的中央 部分。可以将在同步信道频谱470的任何一侧上的未使用的子载波用于保护频带(guard band)或数据(例如，诸如已接收到的上行链路业务的应答的低速率信道，或其他数据流/ 信道)。 0028 在另一实施例中，其中同步信道的带宽与OFDMA的信号带宽相关，同步信道信号 可以在频率维度(frequency dimension)中重复，以进一步提升性能。例如，同步信道信号 信息可以包含在中央的4个资源块中。随后，在同步信道带宽内的4个资源块的每个附加组 可包含同步信道信号的另一传输或重复，该同步信道信号包含在中央的4个资源块之中。 说 明 书CN 1022812。
26、50 A CN 102281258 A 4/10页 7 0029 除了部分或完整的小区标识信息或同步信道信号的重复或传输，对于5MHz或更 大带宽的OFDMA系统来说，同步信道420可使用除了中央的4个资源块以外的频带来增强 小区搜索性能。例如，在同步信道420信息中可包括全部或部分的附加小区特定信息，例如 频率基准信息、传输天线信息、导频流(pilot stream)信息或循环前缀(CP)长度信息。另 外，OFDMA系统可以被设计成在由同步信道420所占用的部分带宽的多个子载波中的两个 或更多子载波上冗余地发射同步信道。 0030 对于OFDMA系统带宽是1.25MHz 480的情况，仅可以。
27、容纳3个资源块410，而同步 信道420使用所有的3个资源块410。尽管已经示出了OFDMA系统带宽的多种变化，但是在 OFDMA系统带宽的局限部分中发射同步信道的其他结构也是可能的。 0031 图5示出5MHz OFDMA通信系统信号带宽，其中局限的同步信道带宽510位于5MHz 带宽的中央1.25MHz中，而且位于由多个资源块520所跨越的带宽之内但小于该带宽。在 本实例中，同步信道带宽510未覆盖多个资源块大小520。根据本发明的实施例，在由整数 个资源块520所跨越的未由同步信道510使用的部分带宽中，数据信号530与同步信道同 时发射。为了数据信号530的改进检测，可以由称为保护频带。
28、540的没有信息发射的带宽 来将数据信号530与同步信道分隔开。 0032 同步信道信号是划分为同步信道信号序列元素的序列。根据本发明的优选序列 类型的例子是广义线性调频(GCL)序列(generalized chirp like sequence)。例如，“索 引”u的长度-N G 的GCL序列被定义为： 0033 s k a k b，k0，N G -1 (1) 0034 其中b是单位幅度的复标量，并且 0035 k0，1，2，N G -1(任意整数q且1uN G -1) 0036 而N G 是质数(即N G N G x1)，根据本发明，N G 尤其适于划分为同步信道信号序列 元素的序列。其。
29、中N G 是质数，任何两个不同“种类”的序列之间的互相关是最优的，并且在 组中将有N G -1个唯一的序列，该序列可用作为唯一的组标识符或唯一的小区标识信息。通 过选取b1和q0，可以更简洁地表示GCL序列。 0037 根据本发明，可用于同步信道序列元素的序列类型的其他例子可包括伪随机噪声 (PN)序列或最大长度的二进制序列。当使用具有有限选择的序列长度(例如GCL或最大长 度2进制)的结构化序列时，在原始序列中的元素的数量可能不匹配于同步信道的大小。在 本情况中，序列可被修改以相配于可供同步信道信号序列使用的资源(例如，通过截断或 将其循环扩展)。根据本发明的实施例的另一方面，同步信号包括多。
30、个同步信道信号序列元 素，其如OFDMA系统设计或预计系统运行于其中的信号传播条件所确定的，而分布在OFDMA 信号子载波和/或OFDMA码元周期中。 0038 包括图6A、6B和6C的图6描述了根据本发明的、同步信道序列元素分配的帧结 构，其中同步信道序列元素首先在频率(子载波)上分布，随后在时间上分布。但是，本发明 不限于本同步信道序列元素分配方案，并且如果例如系统设计允许在时间中的变化快于在 频率中的变化，可替代地，首先在时间上随后在频率上分布同步信道序列元素。参照图6A， 同步信道信号在具有7个OFDMA码元的帧结构的子帧610上发射，其中同步信道序列元素 在相邻或邻近的OFDMA码元。
31、周期中的多个子载波上发射。尽管未示出，在一些实施例中，导 说 明 书CN 102281250 A CN 102281258 A 5/10页 8 频码元或诸如控制码元的其他码元可占用在子帧610中的部分或全部一个或多个OFDMA码 元周期，以使得在某些前述邻近OFDMA码元周期之间的时间间隔可以大于一个OFDMA码元 周期。 0039 根据本发明，第一OFDMA码元周期620包括形成映射到38个子载波上的38个序 列元素的调制码元的共用GCL序列或0，在第一OFDMA码元周期620中的GCL序列对于在 OFDMA无线通信系统100中的所有基站110是共用的。通过使用用于该共用GCL序列620的 。
32、相隔子载波(例如，已偶数编号的子载波)，波形可具有预定的时域对称性。本共用GCL序 列620可在所有的同步信道传输中呈现，并且可位于子帧610的第一OFDMA码元周期中，由 此作为帧边界指示符来使用。参照图7，示出了在第一OFDMA码元周期620中的同步信道信 号的子载波映射的例子，其中已调制码元映射到相隔子载波(38个已占用的子载波702)， 其中居间的子载波704具有映射于其上的0或空集。为了在时域中创建或定义波形的对称 性(即同步信道信号的波形预定时域对称性)，将调制码元映射到已偶数编号的子载波上。 该对称特征可用于粗糙的OFDMA码元定时检测以及频率误差检测。 0040 回头参照图6A。
33、，如映射在多个子载波上的多个同步信道序列元素一样，后续6个 OFDMA码元周期630包括对一组小区或基站唯一的，或对小区或基站110唯一的(根据实 施例)GCL序列，每个OFDMA码元周期具有用于GCL同步信道序列元素的所有75个子载波， 并用“锯齿形(zig-zag)”方式填充6个OFDMA码元周期630。例如，图6A示出包括449个 同步信道序列元素的同步信道信号GCL序列。用从上到下排序的同步信道信号序列元素 (段(phase)0到74填充第二OFDMA码元周期630。用从下到上排序(但是在替代实施例 中，也可以是从上到下排序)的同步信道信号序列元素75到149填充第三OFDMA码元周期。
34、 630。以类似方式，通过用从下到上排序的同步信道信号序列元素(段)375到449填充第 6个OFDMA码元，用剩余的同步信道信号序列元素填充剩余的OFDMA码元周期630。取代以 “锯齿形”形式填充同步信道的OFDMA码元周期，根据OFDMA系统设计、序列类型和/或合 并同步信道序列元素所需的处理，OFDMA码元周期630可以均从上到下被填充或反之。另 外，取代以频率优先方式填充同步信道，可以用时间优先方式填充OFDMA码元周期630(例 如，在每个子载波上从左向右，在每个子载波上从右向左，或在一些子载波上从左向右并在 其他子载波上从右向左)。或者，代替上述填充方法，可使用任何任意的2维填充。
35、模式。 0041 参照图6B，对小区或基站110或一组小区唯一的同步信道信号(例如对多个小区 共用的GCL序列)也在具有7个OFDMA码元的帧结构的子帧610上发射，其中同步信道序 列元素在相邻或最近的OFDMA码元周期中的多个子载波上发射。根据本发明的本实施例， 对于在OFDMA无线通信系统100中的一个或一组基站110，第一OFDMA码元周期620包括 形成映射到38个子载波上的38个序列元素的映射到37个子载波上的0，和小区特定或组 特定GCL序列的元素。随后的6个OFDMA码元周期包括映射到多个子载波上的小区特定的 GCL序列的附加元素，每个OFDMA码元周期具有所有的75个子载波(段。
36、)、以“锯齿形”形 式填充6个OFDMA码元周期630。图6B示出包括487个同步信道序列元素的同步信道信 号GCL序列。用从下到上排序的同步信道信号序列元素(段)38到112填充第二OFDMA码 元周期630。用上到下排序的同步信道信号序列元素113到187填充第三OFDMA码元周期 630。以类似方式，通过用从上到下排序的同步信道信号序列元素(段)413到487填充第 6个OFDMA码元，用剩余的同步信道信号序列元素填充剩余的OFDMA码元周期630。 说 明 书CN 102281250 A CN 102281258 A 6/10页 9 0042 参照图6C，示出了同步信道序列分配的另一替。
37、代结构。根据本发明，同步信道序列 元素可分布在OFDMA码元周期上(如图6A所示)，或者可分布在OFDMA信号的多个子载波 中的一个以上之中，或这两种分布的组合。在图6C的替代实施例中，在帧结构640中有10 个同步信道码元周期。为了适应更长的共用GCL序列(例如，长于38个序列元素)，同步信 道的第一部分650包括两个OFDMA码元周期660、670。第一OFDMA码元周期660可以作为 帧边界指示符来使用。根据本发明的替代实施例，同步信道序列元素映射到每个第二子帧， 以使得包括75个子载波的第一同步信道650映射到第一OFDMA码元周期660和第二OFDMA 码元周期670。具有共用GCL。
38、序列的OFDMA码元周期660、670的每个包含38个子载波，其 中如图7所示和如上所述，偶数编号的子载波的使用保持了同步信道的预定时域对称性。 0043 在子帧之间的间隙期间，信道条件会变化。如图6C所示，为了适应同步信道序列 元素的差分处理，后续OFDMA码元周期670可重复先前OFDMA码元周期620的最后序列元 素(例如，段37)。在第一同步信道660之后，第二同步信道680包括具有映射到每个OFDMA 码元周期的75个子载波的592个同步信道序列元素的8个OFDMA码元周期。用于第二同 步信道的8个OFDMA码元周期680使用每个第二子帧，并且如上所述，以“锯齿形”形式(如 图所示)。
39、或任何任意2维填充模式进行填充，关于下一个OFDMA码元周期的第一序列元素， 重复OFDMA码元周期的最后序列元素。相应地，用从上到下排序的同步信道信号序列元素 (段)0到74填充第三OFDMA码元周期。用下到上排序的同步信道信号序列元素74到148 填充第四OFDMA码元周期。 0044 在每个同步信道序列元素内，GCL序列元素可优选地被采用，以使得GCL序列元素 的差分处理将提供对序列索引的确定。GCL序列元素具有0dB的峰均功率比(PAPR)和最 优的互相关属性。如果GCL序列应用在所有子载波上频域中，那么由于GCL序列的傅立叶 变换仍然是GCL序列，所以对相应时域波形，属性仍将保持。另。
40、外，如果GCL序列通过差分 解调器，那么得到的输出序列是具有对应于原始序列索引的频率的复索引。所以，通过使 用GCL序列元素，每个同步信道信号序列元素将具有用于内在确定其序列索引的序列索引 属性。如早前所述，也可使用了其他类型的序列，但是优选地是序列具有使得可以基于序 列的差分解调进行序列索引检测的属性。具有这种属性的非GCL的序列的例子是最长二进 制序列，因为最长二进制序列的差分解调生成了具有预定移动值的相同序列的循环移动形 式。所以，在最长二进制序列情况下，每个小区ID可与序列的特定循环移动值相关联，并且 可以基于差分处理来恢复小区ID。 0045 参照图8，OFDMA基站110的框图包括。
41、耦合到网络控制器130并控制基站110的 操作的基站控制器810。控制器耦合到接收机电路812和发射机电路814，并且如果天线 818上的通信是双工的，还可包括接收机/发射机切换装置816，以用于控制天线818上的 OFDMA信号的发射和接收。接收机电路812所接收到的OFDMA信号由其解调，并被提供给控 制器810进行解码。另外，控制器810将信号提供给发射机电路814，以由其调制，并从其发 射。尽管示出了单个天线818，应当理解为了接收分集、和/或发射波束成形的应用、空时编 码、多输入多输出(MIMO)、或其他系统设计发射信令方案，可将基站110(并且是典型地)配 置进扇区并可采用多个天线。
42、。所以，在各种实施例中，多种发射和接收天线配置是可能的， 并且并不期望将图8作为这种天线结构的完全图示，而是示例出有助于理解此处公开的实 施例的部件。在具有多个天线的情况下，将天线的数量传送给无线通信设备120以了解在 说 明 书CN 102281250 A CN 102281258 A 7/10页 10 初始捕获和小区搜索期间要搜索多少导频流，是有益的。所以，根据本发明的实施例，可作 为同步信道信号一部分发射的附加的小区特定信息可包括基站110的天线数量或导频流 信息。控制器810耦合到存储设备820，存储设备820存储用于基站110的操作的信息，例 如小区标识信息和其他小区特定信息，例如频。
43、率基准信息、传输天线信息(例如天线的数 量)、导频流信息和循环前缀长度信息。 0046 根据本发明，控制器810包括同步信道生成器822，用于生成在一部分OFDMA信 号带宽中具有时域对称性并包括至少部分小区标识信息的同步信道信号，同步信道生成器 822将同步信道信号提供给发射机电路816进行发射。有时，同步信道生成器822生成包括 至少一部分附加的小区特定信息的同步信道信号。数据信号生成器824生成OFDMA数据信 号，以提供给发射机电路816进行发射，并且根据本发明的一方面，其中带宽被划分为一组 资源块，当同步信道信号所跨越的带宽小于由整数个预定资源块所跨越的带宽时，数据信 号在由整数个预。
44、定资源块所跨越的一部分带宽上，与同步信道信号同时发射。数据可以是 由呼叫无线通信设备120或内容提供者所生成的话音或MBMS传输，并且可被复用到子载波 上并在基站110上被交织，或者可通过网络控制器130来执行复用。在一个实施例中，通过 将调制信号和0映射到同步信道信号的多个子载波上，同步信道生成器822定义同步信道 信号的时域对称性。 0047 参照图9，根据本发明实施例的同步信道生成器822的操作，从存储设备820检索 信息910开始。最低程度上，该信息包括唯一标识基站110的小区标识信息或至少部分小 区标识信息，例如组小区标识信息。如上所述，附加的小区特定信息也可被检索910。 0048。
45、 接着，通过对小区标识信息进行编码来生成912同步信道信号。同步信道信号被 分解为多个同步信道序列元素914。接着定义916同步信道信号的预定时域对称性。根据 本发明，步骤916将包括在资源块中提供偶数个子载波，并且可包括将已生成的同步信道 信号，如调制码元和0，映射在多个子载波上，其中调制码元映射到用于同步信道信号的至 少一部分子载波的每个第n个子载波，其中n是大于或等于2的整数。 0049 在定义916时域对称性之后，同步信道信号被提供918给发射机电路816，用于从 基站110进行发射。从基站110周期性地发射同步信道信号，以使得初始捕获和小区搜索 成为可能。所以，为了增强的初始捕获和小。
46、区搜索，除了上述内容以外，同步信道信号可以 在时间上或在子载波中被冗余地提供给发射机电路816。可基于OFDMA信号的带宽(即响 应于OFDMA信号带宽的比例)，来修改和/或重新定义同步信道信号的冗余和内容。 0050 参照图10，示出了根据本发明实施例的无线通信设备120。无线通信设备120包 括用于接收和发射射频(RF)信号的天线1002。接收/发射切换装置1004以本领域技术人 员熟悉的方式，选择性地将天线1002耦合到接收机电路1006和发射机电路1008。根据无 线通信设备120的功能(或多个功能)，接收机电路1006解调并解码RF信号以从中导出信 息，并耦合到控制器1010，其用于。
47、将解码后的信息对其提供以供其使用。为了从天线1002 进行发射，控制器1010还将信息提供给发射机电路1008，以将信息编码和调制进RF信号。 尽管示出了单个天线1002，本领域的技术人员将意识到，分集天线可与分集接收机一起使 用，以改进信号的接收。 0051 控制器1010耦合到用户接口电路1012，用户接口电路1012例如包括：用于将视 频输出呈现给用户的显示器、用于将音频输出提供给用户的扬声器、用于接收语音输入的 说 明 书CN 102281250 A CN 102281258 A 8/10页 11 麦克风、和用于从其接收用户输入的诸如小键盘的用户控制。控制器1010还耦合到非易失 性存。
48、储设备1014，其用于将信息存储于其中并用于从中检索和使用信息。 0052 根据本发明的实施例，接收机电路1006包括用于隔离包括同步信道信号的OFDMA 信号带宽的一部分的同步信道信号滤波器设备1016。同步信道信号滤波器设备1016可以 是用于对OFDMA信号进行滤波以隔离OFDMA信号带宽的局限部分的带通滤波器或任何其他 设备或处理。例如，在处理中可用快速傅里叶变换(FFT)而不是硬件滤波器来隔离OFDMA 信号带宽的局限部分。一旦隔离之后，就把信号提供给控制器，以进行初始捕获和小区搜索 处理。 0053 参照图11，初始信号捕获和小区搜索处理通过检查由滤波器1016滤波的信号确 定是否。
49、有任何信号1110而开始。根据本发明，当检测1110到信号，就执行初始捕获和小区 搜索方法。首先，同步信道信号的预定时域对称性用于执行粗糙的OFDMA码元定时检测和 小数频偏(fractional frequency offset)检测1112。可通过在时域中计算出的接收到的 同步信道信号的差分相关，或通过在时域中用已知的同步信道信号序列元素进行的相关计 算来执行本步骤1112。 0054 根据本发明的实施例，广义线性调频(GCL)序列优选地适用于差分处理。但是如 上所述，本发明可使用其他序列类型。GCL调制的OFDM信号的时域波形具有较低的PARP。 另外，由于使用GCL序列的不同索引，所以序列元素的任何配对将在所有时滞上具有较低 的互相关性，这改进了代码检测和CIR估计。而且，GCL序列具有不变的幅度，并且GCL序列 的N G 点DFT也具有不变的幅度。任意长度的GCL序列另外具有“理想”的循环自相关(即 与自身的循环移动形式的相互关系是函数)。而且，当|u1-u2|、u1和u2相对N G 都是质 数时(如果N G 是。