CN101636992A

CN101636992A - 子载波间隔标识

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Publication number: CN101636992A
Application number: CN200880005724A
Authority: CN
Inventors: B·林多夫; R·巴尔德梅尔; S·帕克瓦尔; E·达尔曼
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2028-01-28
Also published as: RU2009135390A; ATE510391T1; TW200849912A; TWI387273B; KR20090113893A; MX2009008815A; JP2010519838A; AU2008217095A1; PT2122959E; MY146715A; US9137075B2; AU2008217095B2; JP5244132B2; KR101462292B1; US20080205351A1; EP2122959A1; RU2460226C2; MA31257B1; WO2008101762A1; EP2122959B1

Abstract

在蜂窝通信***的无线电接口上利用OFDM的蜂窝通信***，能够利用第一子载波间隔，或者第二子载波间隔。通过响应于当前正在使用的第一子载波间隔产生第一类型同步信号，和响应于当前正在使用的第二子载波间隔产生第二类型同步信号来对当前正在使用的这些子载波间隔进行指示。产生的第一类型同步信号和第二类型同步信号中的任一个被发送。为了区别第一和第二类型同步信号，第二类型同步信号的时域表示包括第一类型同步信号的多个实例。

Description

子载波间隔标识

技术领域

本发明涉及在使用正交频分复用(OFDM)的移动通信***中的子载波间隔，并且尤其涉及使得在该***中运行的用户设备能够检测多个可能子载波间隔中的哪一个当前正在被用于通信的技术。

背景技术

在诸如全球移动通信***(GSM)和宽带码分多址(WCDMA)的移动蜂窝标准的即将来临的演变中，诸如OFDM的新传输技术很可能会发生。另外，为了在现有的无线电频谱中从现有的蜂窝***平滑迁移到新的高容量高数据率***，该新***必须能够在动态可变带宽中运行。对于这样的新的灵活的蜂窝***的一个建议是可以被看作为3G WCDMA标准的演进的3G长期演进(3G LTE，其中“3G”指“第三代”)。OFDM将在该***中被用于所谓的正交频分多址(“OFDMA”)技术来使得多个用户能够共享接入到下行链路中的无线电频谱。该***将能够运行的带宽范围从1.25MHz到20MHz。另外，在最大带宽上支持数据速率高达100Mb/s。

LTE的另一个重要方面是对广播和多媒体广播/组播业务(“MBMS”)的有效支持。在LTE中，所谓的“单频网”(SFN)操作被预见，其中基站被同步。这里，MBMS内容使用相同物理资源从几个基站被发送。来自这些多传输的信号被自动地“组合在空中”，因此为了此目的，不需要另外的接收机资源。为了这个“在空中组合”工作，所有参与的基站必须在频域上和在时域上同步到下限至周期前缀长度的片断的范围。为了减轻时间同步需求，长的周期前缀是有益的。然而，增加周期前缀而不增加OFDM符号持续时间就会增加开销，因而变得没有吸引力。一个可能的解决方案是使用更小的子载波间隔(和相应的带宽)，因而增加OFDM符号持续时间(OFDM符号持续时间与子载波间隔成反比)。例如，将子载波间隔减半导致OFDM符号变为两倍长度，从而使得周期前缀变为两倍长。在这种方式中，开销的量保持不变。因而，除了支持15kHz子载波间隔，LTE也支持用于SFN操作的7.5kHz子载波间隔的使用。

3G LTE***的物理层包括具有10ms持续时间的普通无线电帧。图1示出了一个这样的帧100。每一个帧都有20个时隙(用数字0至19标记)，每一个时隙具有0.5ms的持续时间。子帧由两个相邻的时隙组成，因此具有1ms的持续时间。

LTE的一个重要方面是移动性功能。因此，为了用户设备(UE)检测并与其他小区同步，同步符号和小区搜索程序是首要重要的。为了便于小区搜索和同步程序，定义的信号包括主要和次要同步信号(分别是P-SyS和S-SyS)，其分别在主要同步信道(P-SCH)和次要同步信道(S-SCH)上被发送。P-SyS和S-SyS在每一个帧中广播两遍：如图1所示，第一次在子帧0，第二次在子帧5。

UE必须尽快检测其是连接到7.5kHz/子载波小区还是15kHz/子载波小区，由于后来的程序对于这两种情况可能不同。当然，一种可能性是具有两个完全不同的同步信号设计，每一个都唯一地与其中一个子载波间隔尺寸相关。然而，在这里UE将被需要能够实施两种同步信号设计，在这种情况下，其既可以并行对两个同步信号运行搜索算法，从而增加复杂性，也可以顺序对两个同步信号运行搜索算法，从而增加小区搜索时间。

因此，需要一种技术，其将使得UE不需要必须有两种不同的同步信号设计也能够检测子载波间隔是什么。

发明内容

应该强调的是，当在本说明书中使用术语“包括”和“正包括”时，术语“包括”和“正包括”被用来详细说明被陈述的特征、整数、步骤或组件的存在；而这些术语的使用并不能排除一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或他们的组合的存在或增加。

根据本发明的一个方面，前述的和其他的目标在如下的装置和方法中实现，这些装置和方法指示在蜂窝通信***中第一子载波间隔(例如15kHz)和第二子载波间隔(例如7.5kHz)中哪一个当前正在使用。这包括响应于当前正在使用的第一子载波间隔产生第一类型同步信号，和响应于当前正在使用的第二子载波间隔产生第二类型同步信号。发射产生的第一类型同步信号和第二类型同步信号中的任一个。第二类型同步信号的时域表示包括第一类型同步信号的多个实例。

在另一方面，蜂窝通信***的无线电接口利用正交频分复用(OFDM)；产生第一类型同步信号包括将同步符号集合S_k(0≤k≤N-1)映射到N个子载波的邻近集合，N个子载波的每一个都具有第一子载波间隔；以及产生第二类型同步信号包括将同步符号集合S_k映射到n·N个子载波集合(n＞1)以便n·N个中的每隔n-1个子载波都携带N个同步符号中的一个，并且n·N个子载波中剩余的子载波携带零值，其中n·N个子载波中的每个都有所述第二子载波间隔。

仍然在另一方面中，第二类型同步信号的时域表示包括第一类型同步信号的两个实例。

在和本发明一致的实施例的另一方面中，装置和方法检测在蜂窝通信***中第一子载波间隔(例如15kHz)和第二子载波间隔(例如7.5kHz)中哪一个当前正在使用。这包括处理接收的信号以从中导出同步信号。然后，检测同步信号的时域表示是否包括第一类型同步信号的仅一个实例。如果同步信号的时域表示包括第一类型同步信号的仅一个实例，那么第一子载波间隔被用于一个或多个随后的通信操作中。否则，假如同步信号的时域表示包括第一类型同步信号的多于一个实例，那么第二子载波间隔被用于一个或多个随后的通信操作中。

在一些实施例中，检测同步信号的时域表示是否包括第一类型同步信号的仅一个实例包括：通过将接收的信号与第一类型同步信号相关而产生相关性结果；并检测相关性结果是否包括被预定量的时间分开的截然不同的峰值(distinctpeak)。

在可替换的实施例中，检测同步信号的时域表示是否包括第一类型同步信号的仅一个实例包括，通过将接收的信号与接收信号的延迟副本进行相关来产生相关性结果，其中产生接收信号的所述延迟副本所施加的延迟的量对应于第一类型同步信号的时间周期；并且检测相关性结果是否包括截然不同的峰值。

仍在另一些可替换实施例中，指示在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的哪一个当前正在被使用涉及响应于当前正在使用的第一子载波间隔产生第一类型同步信号，和响应于当前正在使用的第二子载波间隔产生第二类型同步信号。然后发射产生的第一类型同步信号和第二类型同步信号中的任一个。在这样的实施例中，第一类型同步信号的时域表示包括基本波形的第一多个实例；第二类型同步信号的时域表示包括基本波形的第二多个实例；并且第一多个实例与第二多个实例不相等。

仍在其他实施例中，检测在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的哪一个当前正在使用涉及处理接收的信号以从中导出同步信号，并检测有多少基础波形的实例被包括在同步信号的时域表示中。如果同步信号的时域表示包括该基础波形的第一多个实例，那么第一子载波间隔被用于一个或多个随后的通信操作中。如果该同步信号的时域表示包括该基础波形的第二多个实例，那么该第二子载波间隔被用于一个或多个随后的通信操作中，其中所述第一多个实例与第二多个实例不相等。

附图说明

本发明的目的和优点可以结合附图通过阅读以下详细说明来理解，其中：

图1为用在LTE***中的普通无线电帧的时序图。

图2A为示出了第一类型同步信号的图，当子载波间隔为两个可能的尺寸中稍大的那个时其被使用。

图2B为示出了第二类型同步信号的图，当子载波间隔为两个可能的尺寸中稍小的那个时其被使用。

图3A是示出了P-SyS_MODE1信号的映射的时间-频率图，其中所有的N个调制信号S_k被映射到邻近的子载波。

图3B是示出了P-SyS_MODE2信号的示例性映射的时间-频率图，其中根据本发明的方面，相同的N个调制信号S_k被映射到2N子载波组中的每隔一个，剩余子载波设置为零。

图4A示出了当接收到的信号包括P-SyS_MODE1时的示范性相关性结果的波形。

图4B示出了根据本发明的一方面，当接收到的信号包括P-SyS_MODE2时的示范性相关性结果的波形。

图5为根据本发明的一方面，用于产生P-SyS信号的发射机中的相关组件的方框图。

图6为根据与本发明一致的实施例的另一个方面，在能够检测子载波间隔的指示的UE中示范性同步信道接收机的相关组件的方框图。

图7为根据与本发明一致的实施例的另一方面，能够由检测子载波间隔指示的UE中电路执行的示范性步骤的流程图。

具体实施方式

本发明的多种特性现在将参照附图进行描述，其中类似的部分使用相同的参考标记来标识。

本发明的各个方面将结合多个示范性实施例更加详细来描述。为了便于理解本发明，本发明的多个方面将根据计算机***的元件或者能够执行编程指令的其他硬件来执行的动作序列来描述。应该认识到，在每一个实施例中，各种动作能够被专用电路(例如，相互连接来执行专门功能的离散逻辑门)、被一个或多个处理器执行的程序指令、或者两者的组合来执行。而且，本发明还被认为以任何形式的计算机可读载体来完全实现，例如，包含使得处理器执行其中描述的技术的计算机指令的适当集合的固态存储器、磁盘、光盘。从而，本发明的各个方面可以以许多不同的形式来实现，并且所有这些形式试图在本发明的范围内。对于本发明的各个方面中的每一个，任何这种形式的实施例在这里都可以被认为是“逻辑被配置为”执行所描述的动作，或者可替换地认为是“逻辑为”执行描述的动作。

在与本发明的一致的实施例的方面中，主要SyS(“P-SyS”)被提供并被用于通信***中，其中当子载波间隔为两个可能的间隔中稍大的那个(例如每子载波15kHz)时，第一类型同步信号，这里被表示为P-SyS_MODE1，被使用，并且当子载波间隔为两个可能的间隔中稍小的那个(例如每子载波7.5kHz)时，第二类型同步信号，这里被表示为P-SyS_MODE2被使用，其中第二类型同步信号作为第一类型同步信号的函数被组成。在更多的专门实施例中，第二类型同步信号包括在直接连续性中两个或者更多的第一类型同步信号的实例。

在与本发明一致的实施例的另一方面，使用中，如果检测到的同步信号包括在直接连续性中的第一类型同步信号中的两个或者更多个，那么检测到的小区被确定为具有与两个间隔中稍小的那个(例如，7.5kHz)相关的子载波间隔，而如果没有检测到重复，则该被检测的小区被确定为具有与两个间隔中稍大的那个(例如，15kHz)相关的子载波间隔。

在下文中将更详细地描述这些和其他方面。

以下描述被设定为在LTE***的上下文中。然而，这样做仅仅是为了方便读者对各个方面的理解(例如，通过使用本领域熟练技术人员能够容易理解的术语)。为了阐明本发明各个方面的LTE术语的使用、方法和装置不应该解释为对本发明范围的限制，或者以任何方式建议本发明仅被限制在LTE实施例中。相反地，与本发明一致的实施例的各个方面被等同地应用到与LTE***共享相关特性(例如，依靠同步信号来进行例如，作出诸如信号定时之类事情的初始确定)，但是在其他方面是不同的许多其他***。

在LTE中的P-SyS通过将序列S_k，k＝0，1，...，N-1，映射到用于同步信号的子载波构成。在反向快速傅立叶变换(IFFT)处理之后，其得到时域信号

s_{15 kHz} (n) = Σ_{k = 0}^{N - 1} S_{k} e^{(j 2 \cdot π / N) \cdot k \cdot n},

n＝0，1，...，N-1 (1)

其中n是采样数，N为子载波数。

为了将时域信号s(n)限制到其带宽，实际上一些S_k值能够被设置为零。包含零对于避免DC失真也是很有必要的。

在示范性实施例中，提出了两种操作模式，每一个都有其自身的子载波间隔：不涉及SFN的第一模式(例如，单播发送)，和涉及SFN的第二种模式。在本发明的一个方面，用于第二类型的子载波间隔的P-SyS(P-SyS_MODE2)被创建以便-在时域-其为在第一种操作模式(例如无SFN使用)(P-SyS_MODE1)加上一个或多个那个信号的直接重复的复制品。图2A和2B为示出该点的时域信号图。特别地，图2A和2B的每一个是描绘作为时间的函数的被发射信号的振幅图。各种示出的信号的形状旨在仅仅表示信号的存在，而不是旨在表现实际的波形。

图2A示出了第一类型同步信号201，当子载波间隔为2个可能尺寸中稍大的那个(这里表示为P-SyS_MODE1)时其被使用。第一类型同步信号201的持续时间在这里表示为t_MODE1。第一类型同步信号201根据等式(1)来产生，并信号S_k被映射到N邻近子载波。在诸如LTE的实施例中，其中一个子载波为DC，并且为此原因被击穿。相应地，在这样的实施例中，S_DC应该设置为零。

图2B为示出了第二类型同步信号203的图，当子载波间隔为两个可能的尺寸中稍小的那个(这里表示为P-SyS_MODE2)时其被使用。第二类型同步信号203包括在用于t_MODE2全部持续时间的两个(或在其他实施例中，超过两个)邻近时间周期期间，在直接连续性中被发送的两个(或在其他实施例中，超过两个)分量(在该实例中被表示为第一分量203a和第二分量203b)。在时域上，第二类型同步信号203的第一和第二分量203a、203b中的每一个的波形是与第一类型同步信号201的波形相同的。结果，第一和第二分量203a、203b中的每一个都有等于t_MODE1的持续时间，并且能够被认为第一类型同步信号201的实例。

具有该性质的P-SyS_MODE2通过使用与P-SyS_MODE1(即两个可能尺寸中稍大那个的P-SyS)相关的序列S_k和将其映射到n·N个子载波(这里n＞1)中的每隔n-1个子载波而被构造。在为P-SyS分配的带宽中剩余的子载波然后被填充零。(在P-SyS带宽之外的子载波也应该被看作为零，而这也能够通过在接收机侧滤波来实现，因此实际的0填充在实践上不是必要的。)P-SyS_MODE2的结果时域波形将具有包括P-SyS_MODE1波形的n个邻近实例的波形。对于用于SFN操作的间隔是初始子载波间隔的一半的情况，初始P-SyS序列优选地被映射到每一个第二子载波(即n＝2)，导致在时域中P-SyS_MODE1波形的两个连续(和邻近)的实例。这在图3A和3B中被示出，其中图3A是示出了P-SyS_MODE1信号映射(所有的N个调制信号S_k被映射到邻近子载波)的时间-频率图，而图3B是示出了P-SyS_MODE2信号示范性映射(在这种情况下，相同的N个调制信号S_k被映射到一组2N子载波的每隔一个，而剩余的子载波被设置为零)的时间-频率图。

更为普遍地，映射应当是根据“初始”子载波间隔除以新的(更小的)子载波间隔的比。例如，假如子载波间隔仅是“初始”子载波间隔尺寸的1/3，则N个调制符号S_k将被映射到一组3N个子载波中的每隔2个子载波，剩余子载波设置为零。

如上所述，映射一组2N个子载波中的每隔一个子载波，需要被转换到P-SyS_MODE2的IFFT的尺寸是两倍大(即用2N代替N)，因此产生的时域采样的数目也是两倍大：2N。假定P-SyS_MODE2的序列由下式给出：

其中S_k/2是P-SyS_MODE1的序列。然后在IFFT处理之后从示范性P-SyS_MODE2获得的时域信号为：

s_{7.5 kHz} (n) = Σ_{k = 0}^{2 N - 1} {\hat{S}}_{k} e^{(j 2 π / (2 N)) \cdot k \cdot n}

n＝0，1，...，2N-1.

现在用2k′代替k并让k′从0运行到N-1(然后k从0运行到2N-1，仅填充偶数值)，我们得到：

s_{7.5 kHz} (n) = Σ_{k^{'} = 0}^{N - 1} {\hat{S}}_{2 k^{'}} e^{(j 2 π / (2 N)) \cdot 2 k^{'} \cdot n},

n＝0，1，...，2N-1. (4)

当

{\hat{S}}_{2 k^{'}} = S_{k^{'}}

(因为

是S_k，见等式(2))时，我们得到：

s_{7.5 kHz} (n) = Σ_{k^{'} = 0}^{N - 1} S_{k^{'}} e^{(j 2 π / (2 N)) \cdot 2 k^{'} \cdot n}

= Σ_{k = 0}^{N - 1} S_{k} e^{(j 2 π / N) \cdot k \cdot n},

n＝0，1，...，2N-1 (5)

其精确地是在邻近连续性中产生的初始信号(即P-SyS_MODE1)的两个实例。

利用这种P-SyS结构，P-SyS波形多个实例的存在或者缺失指示哪一个子载波间隔正在被使用：仅一个实例意味着子载波间隔为15kHz，两个实例(或者在其他实施例中，更多实例)意味着子载波间隔为7.5kHz。由于用于7.5kHz情况的P-SyS波形与用于15kHz情况的P-SyS波形相同，但是却被发射多次(优选为2次)，在UE中的相同的同步电路能够检测两种子载波间隔的P-SyS：在15kHz子载波间隔的情况下，同步度量有一个峰值，以及在7.5kHz子载波间隔的情况下，同步度量拥有多个峰值。

在实践中，由于无线电信道的延迟扩展，同步度量峰值典型地由许多簇峰值构成(即簇峰值对应于整个功率延迟轮廓——“PDP”)。然而，在典型的LTE***中，延迟扩展大致为几微秒(例如，最坏的情形高达大约15-20微秒)，因此P-SyS_MODE1波形能够被检测到。在图4A中示出了当包含P-SyS_MOE1的接收信号与已知P-SyS_MODE1相关时获得的示范性相关性结果波形401。相反地，当包含P-SyS_MODE2的接收信号与已知P-SyS_MODE1相关(即在7.5kHz子载波间隔情况获得的相关性结果)时出现的多个峰值被一段时间间隔分离，该时间间隔大致为65-70微秒(在15kHz子载波间隔情况下，对应于一个OFDM符号)。针对7.5kHz子载波间隔情况所获得的相关性结果403在图4B中示出。因为与7.5kHz子载波间隔相关的多个峰值之间的相对大间隔，它们很容易把与典型的延迟扩展相关的多个峰值区分开来。

图5是根据本发明的多个方面的用于产生P-SyS信号的发射机中的相关部件500的方框图。在该示范性实施例中，假定n＝2(即为了指示更小(例如，7.5kHz))子载波间隔，同步信号序列元件被映射到每隔一个的子载波，将零映射在其中。同步信号产生器501产生序列S_k并将这些提供给开关的输入。开关503被信号505控制，信号505指示子载波间隔是两个可能值中稍小的(例如，7.5kHz)还是稍大的(例如，15kHz)。当信号505指示两个可能间隔中稍小的那个时，开关503发送序列S_k到逻辑507，其将零***到S_k符号之间。在这个例子中，仅一个零被***到两个S_k符号之间，而在其他实施例中，将零***到S_k符号之间的逻辑507取决于是否想要产生两个以上的基础P-SyS波形的实例能够在S_k符号之间***多于一个零。将零***到S_k符号之间的逻辑507的输出被提供给与P-SyS相关的快速傅里叶逆变换(IFFT)509的那些输入。

如果信号505指示两个可能子载波间隔中稍大的那个有效，则开关503使得S_k符号直接被路由到IFFT 509的相应输入——在这个例子中，将零***到S_k符号之间的逻辑507被旁路。

数据单元511产生被提供给IFFT 509的其他输入的其他数据。信号505被提供给数据单元511和IFFT509的每一个的控制输入，在数据单元511的情况下，控制有多少符号被产生，以及在IFFT 509的情况下，有多少输入符号要被处理和IFFT 509的有效尺寸。

IFFT 509的输出是在与P-SyS相关的OFDM符号时间期间将要被发送的OFDM调制信号。

图6是根据与本发明相一致的实施例的另一方面的能够检测子载波间隔指示的UE中的示范性同步信道接收机600的相关部件的方框图。假定被提供的信号Y_t是由滤波器提供，该滤波器基本上消除了位于P-SyS被分配的间隔之外的频率分量。同步信道接收机600包括与P-SyS的一个周期相匹配的匹配滤波器(相关器)601。匹配滤波器601的输出(D_t)被提供给控制单元603，其分析被匹配的滤波器输出信号和从这里产生5ms定时信息和指示被检测的小区是使用7.5kHz还是15kHz子载波间隔的信号。如之前所述，在该例子中控制单元603基于是否仅有单一的P-SyS被检测到(即P-SyS_MODE1)，还是多个(例如，两个)P-SyS功率延迟轮廓(即P-SyS_MODE2)被检测到，做出决定。

图7是根据与本发明相一致的实施例的另一方面的检测子载波间隔指示的UE中的电路(例如，控制单元603)执行的示范性步骤的流程图。信号被接收(步骤701)并且由匹配滤波器处理，该匹配滤波器将接收的信号与已知P-SyS_MODE1相关(步骤703)。例如，该处理的结果然后被控制单元分析，该控制单元测试相关的结果是否包括被一段间距分隔的截然不同的峰值，该间距大于与无线电信道相关的期望延迟扩展(PDP_max)(判决方框705)。例如，PDP_max的值可以是20微秒。如果截然不同的峰值没有被检测到(判决方框705输出的“否”路径)，那么15kHz子载波间隔已经被检测到，并进行相应地继续处理(步骤707)。否则(判决方框705输出的“是”路径)，7.5kHz子载波间隔已经被被检测到，并进行相应地继续处理(步骤709)。

可替换的子载波间隔检测算法也能够用于在UE中被执行。在一个这样的实例中，微分相关器将接收到的信号与自身的延迟副本相关。在这种情况下，延迟对应于用于更大子载波间隔(即P-SyS_MODE1)(例如，1/15kHz＝66μsec)的P-SyS的时间周期，和积分时间可以是大于最长循环前缀的任意持续时间，并且高达初始P-SyS的时间周期-例如1/15kHz。当同步信号的时域表示包括P-SyS_MODE1的多于一个实例时，相关性结果将包括截然不同的峰值。这样的检测器类似于盲循环前缀估计器，并且因而最小的积分时间应该是大于最长的循环前缀，否则循环前缀可能被检测到而不是重复。

所提出的P-SyS结构使得能够实现用于检测子载波间隔的非常简单的结构和技术。不需要其他同步信道检测电路以用于更小的(例如，7.5kHz)子载波间隔，因为当7.5kHz子载波间隔被使用时，与更大的(例如，15kHz)子载波间隔相匹配的同步信道检测电路也自动地检测P-SyS。

已经参照特定实施例描述本发明。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够以上面所描述的实施例的形式之外的特定形式来实现本发明。

例如，如上描述的示范性实施例假定仅两个不同的子载波间隔需要被指示和检测。然而，可替换的实施例可以使用如上描述的原理被设计，其中多于两个的不同子载波间隔被指示和检测。在这种情况下，每一个可能的子载波间隔可以唯一地与多个不同的“初始”P-SyS波形的实例相关联，例如，一个波形的实例指示第一子载波间隔的使用，波形的两个实例指示第二子载波间隔的使用，波形的三个实例指示第三子载波间隔的使用，等等。

同样，如上描述的示范性实施例也假定子载波间隔中的一个(例如，15kHz)与“初始”P-SyS波形的仅一个实例的出现相关联。然而，这对于本发明来说不是必须的。相反地，本发明能够更通常地被定义为涉及多个不同的子载波间隔，其中每一个子载波间隔都唯一地与类似数量的可能P-SyS波形相关联，每一个可能的P-SyS波形具有不同数量的“基础”波形实例，因此使得它们区别于彼此。例如，在涉及两个可能子载波间隔(例如，15kHz和7.5kHz)的实施例中，这些子载波间隔的第一个能够由“基础”波形的两次出现来指示，以及这些子载波间隔的第二个能够由“基础”波形的四次出现来指示。例如，这可以通过将S_k符号映射到用于第一子载波间隔的每隔一个的子载波(在其中***零)，和将S_k符号映射到用于第二子载波间隔的每隔三个子载波(在其中***零)来实现。

仍然在另一个涉及两个可能子载波间隔(例如，15kHz和10kHz)的典型实施例中，这些子载波间隔的第一个能够被“基础”波形的两次出现来指示，以及这些子载波间隔的第二个能够被“基础”波形的三次出现来指示。为了实施这一点，S_k符号被映射到用于15kHz子载波间隔情形的每隔一个子载波(在其中***零)，并被映射到用于10kHz情形的每隔两个子载波(在其中***零)。这是有预期的结果(work out)，因为在15kHz子载波间隔模式中，OFDM符号长度为1/15kHz＝66.7μs。当S_k符号被放置在每隔一个子载波上时，该“有效的”子载波间隔为2×15＝30kHz，以及该“基础”P-SyS波形的持续时间为1/30kHz＝33.33μs。因此，在一个OFDM符号(＝66.67μs)中，两个基础波形被包含。

对于10kHz子载波间隔模式，OFDM符号的长度为1/10kHz＝100μs。当S_k符号被放置到每隔两个子载波(在其中***零)时，该“有效的”子载波间隔为3×10＝30kHz，并且该“基础”P-SyS波形的持续时间为1/30kHz＝33.33μs。因此，在一个OFDM符号(＝100μs)中，三个基础波形被包含。基础波形的那三个实例将通过放置S_k符号到每隔两个子载波而产生，这些子载波能够通过与等式2至5类似的等式来示出。

相应地，描述的实施例仅仅是示例性的，并且在任何方式上都不被认为是限制性的。本发明的范围通过所附权利要求，而不是先前的描述来给出，并且落在权利要求范围内的所有变化和等价形式都旨在被包含在其中。

Claims

1.一种指示在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的方法，所述方法包括：

响应于当前正在使用的所述第一子载波间隔，产生第一类型同步信号；

响应于当前正在使用的所述第二子载波间隔，产生第二类型同步信号；和

发射产生的所述第一类型同步信号和所述第二类型同步信号中的任一个，

其中所述第二类型同步信号的时域表示包括所述第一类型同步信号的多个实例。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

蜂窝通信***的无线电接口利用正交频分复用(OFDM)；

产生所述第一类型同步信号包括将同步符号集合S_k(0≤k≤N-1)映射到N个子载波的邻近集合，N个子载波的每一个具有所述第一子载波间隔；以及

产生所述第二类型同步信号包括将同步符号的集合S_k映射到n·N个子载波(n＞1)的集合以便n·N个中的每隔n-1个子载波都携带N个同步符号中的一个，并且n·N个子载波中剩余的子载波携带零值，其中n·N个子载波中的每个都有所述第二子载波间隔。

3.如权利要求2所述的方法，其中n＝2。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第二类型同步信号的时域表示包括所述第一类型同步信号的两个实例。

5.如权利要求1所述的方法，其中：

所述第一子载波间隔为15kHz；和

所述第二子载波间隔为7.5kHz。

6.一种检测第一子载波间隔和第二子载波间隔中的哪一个当前被用于蜂窝通信***中的方法，所述方法包括：

处理接收的信号以从中导出同步信号；

检测所述同步信号的时域表示是否包括第一类型同步信号的仅一个实例；和

如果所述同步信号的所述时域表示包括所述第一类型同步信号的仅一个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用所述第一子载波间隔；和

如果所述同步信号的所述时域表示包括所述第一类型同步信号的多于一个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用所述第二子载波间隔。

7.如权利要求6所述的方法，其中检测同步信号的时域表示是否包括所述第一类型同步信号的仅一个实例包括：

通过将所述接收的信号与所述第一类型同步信号相关来产生相关性结果；

检测所述相关性结果是否包括由预定量的时间分开的截然不同的峰值。

8.如权利要求6所述的方法，其中检测同步信号的时域表示是否包括第一类型同步信号的仅一个实例包括：

通过将所述接收的信号与所述接收信号的延迟副本相关来产生相关性结果，其中产生接收信号的所述延迟副本所施加的延迟的量对应于第一类型同步信号的时间周期；以及

检测所述相关性结果是否包括截然不同的峰值。

9.如权利要求6所述的方法，其中：

所述第一子载波间隔为15kHz；和

所述第二子载波间隔为7.5kHz。

10.一种用于指示在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的装置，所述方法包括：

响应于当前正在使用的所述第一子载波间隔，产生第一类型同步信号的逻辑；

响应于当前正在使用的所述第二子载波间隔，产生第二类型同步信号的逻辑；和

发射产生的所述第一类型同步信号和所述第二类型同步信号中任一个的逻辑，

11.如权利要求10所述的装置，其中：

蜂窝通信***的无线电接口利用正交频分复用(OFDM)；

产生所述第一类型同步信号的所述逻辑包括将同步符号的集合S_k(0≤k≤N-1)映射到N个子载波的邻近集合的逻辑，N个子载波的每一个具有所述第一子载波间隔；和

产生所述第二类型同步信号的所述逻辑包括将同步符号的集合S_k映射到n·N个子载波(n＞1)的集合以便n·N个中的每隔n-1个子载波都携带N个同步符号中的一个，并且n·N个子载波中剩余的子载波携带零值，其中n·N个子载波中的每个都有所述第二子载波间隔。

12.如权利要求11所述的装置，其中n＝2。

13.如权利要求10所述的装置，其中所述第二类型同步信号的所述时域表示包括所述第一类型同步信号的两个实例。

14.如权利要求10所述的装置，其中：

所述第一子载波间隔为15kHz；和

所述第二子载波间隔为7.5kHz。

15.一种用于检测在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的装置，所述装置包括：

处理接收的信号以从中导出同步信号的逻辑；

检测同步信号的时域表示是否包括第一类型同步信号的仅一个实例的逻辑；和

如果所述同步信号的所述时域表示包括所述第一类型同步信号的仅一个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用所述第一子载波间隔的逻辑；和

如果所述同步信号的所述时域表示包括所述第一类型同步信号的多于一个的实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用所述第二子载波间隔的逻辑。

16.如权利要求15所述的装置，其中检测同步信号的时域表示是否包括所述第一类型同步信号的仅一个实例的逻辑包括：

通过将所述接收的信号与所述第一类型同步信号相关来产生相关性结果的逻辑；

检测所述相关性结果是否包括由预定量的时间分开的截然不同的峰值的逻辑。

17.如权利要求15所述的装置，其中检测同步信号的时域表示是否包括所述第一类型同步信号的仅一个实例的逻辑包括：

通过将接收的信号与接收信号的延迟副本相关来产生相关性结果的逻辑，其中产生接收信号的所述延迟副本所施加的延迟的量对应于第一类型同步信号的时间周期；和

检测所述相关性结果是否包括截然不同的峰值的逻辑。

18.如权利要求15所述的装置，其中：

所述第一子载波间隔为15kHz；和

所述第二子载波间隔为7.5kHz。

19.一种指示在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的方法，所述方法包括：

发射产生的第一类型同步信号和第二类型同步信号中的任一个，

其中：

第一类型同步信号的时域表示包括基础波形的第一多个实例；

第二类型同步信号的时域表示包括所述基础波形的第二多个实例；以及

所述第一多个实例与所述第二多个实例不相等。

20.一种用于指示在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的装置，所述装置包括：

配置为响应于当前正在使用的第一子载波间隔，产生第一类型同步信号的逻辑；

配置为响应于当前正在使用的第二子载波间隔，产生第二类型同步信号的逻辑；和

配置为发射产生的第一类型同步信号和第二类型同步信号中的任一个的逻辑，

其中：

所述第一多个实例与所述第二多个实例不相等。

21.一种检测在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的方法，所述方法包括：

处理接收的信号以从中导出同步信号；

检测有多少基础波形的实例被包括在同步信号的时域表示中；和

如果同步信号的时域表示包括所述基础波形的第一多个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用第一子载波间隔；和

如果同步信号的时域表示包括所述基础波形的第二多个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用第二子载波间隔，

其中所述第一多个实例与所述第二多个实例不相等。

22.一种用于检测在蜂窝通信***中第一子载波间隔和第二子载波间隔中的当前哪一个正在被使用的装置，所述装置包括：

配置为处理接收的信号以从中导出同步信号的逻辑；

配置为检测有多少基础波形的实例被包括在同步信号时域表示中的逻辑；和

配置为如果同步信号的时域表示包括所述基础波形的第一多个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用第一子载波间隔的逻辑；和

配置为如果同步信号的时域表示包括所述基础波形的第二多个实例，则在一个或多个后续的通信操作中利用第二子载波间隔的逻辑，

其中所述第一多个实例与所述第二多个实例不相等。