CN101958743B - 中继链路的同步信号映射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中继链路的同步信号映射方法及装置，通过同步序列的生成，以及同步信号在频率方向上和时间方向上的映射位置的确定，实现了基站到中继节点的回程链路具体的同步信号映射方式。本发明方法很好地适用于基站到中继节点间的回程链路，同步信号映射方式简单，既保证了后向兼容性(兼容LTE***)，也解决了中继节点正确接收来自基站下发的主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)的问题，采用低的开销，同时保证了中继节点正常完成跟踪工作。

Description

中继链路的同步信号映射方法及装置

技术领域

本发明涉及同步信号映射技术，尤指一种中继链路的同步信号映射方法及装置。

背景技术

长期演进(LTE，Long Term Evolution)***、高级的长期演进(LTE-A，Long Term Evolution Advanced)***、以及高级的国际移动通信***(IMT-Advanced，International Mobile Telecommunication Advanced)都是以正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术为基础的***，在OFDM***中主要是时频两维的数据形式。图1为资源块、子载波的关系示意图，如图1所示，所有的小方格表示一个资源块，斜线阴影表示子载波。

在LTE***、LTE-A***中，资源块(RB，Resource Block)定义为在时间域上连续1个时隙(slot)内的OFDM符号，在频率域上连续12或24个子载波，所以1个RB由N_symb×N_sc ^RB个资源单元(RE，Resource Element)组成，其中，N_symb表示1个slot内的OFDM符号的个数，N_sc ^RB表示资源块在频率域上连续子载波的个数。

目前，LTE***有504个物理小区标识(PCID，Physical-layer Cell Identity)，PCID分为168个PCID组(groups)，每个group包含3个唯一的PCID，PCID由公式 $N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}=3N_{\mathrm{ID}}^{\left(1\right)}+N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}$ 确定，其中，N_ID ⁽¹⁾表示PCID group且取值从“0”到“167”，N_ID ⁽²⁾表示group内的PCID且取值从“0”到“2”；同步信号包含主同步信号(PSS，Primary Synchronization Signal)和辅同步信号(SSS，Secondary SynchronizationSignal)，同步信号的周期为5ms，PSS和SSS在相同的某一根天线上发送；PSS由频域Zadoff-Chu序列构成并承载N_ID ⁽²⁾，SSS由二进制的m序列构成并承载N_ID ⁽¹⁾；表1为PSS的映射关系，表1中，n为序列内数值索引，k为子载波索引，l为OFDM符号索引，d(n)表示同步序列，a_k，l表示同步序列映射的时频位置，N_RB ^DL表示下行资源块的数量，N_sc ^RB表示一个资源块在频率方向上子载波的数量。

表1

表2为SSS的映射关系，表2中，n为序列内数值索引，k为子载波索引，l为OFDM符号索引，d(n)表示同步序列，a_k，l表示同步序列映射的时频位置，N_RB ^DL表示下行资源块的数量，N_sc ^RB表示一个资源块在频率方向上子载波的数量。

表2

B3G/4G的研究目标是汇集蜂窝、固定无线接入、游牧、无线区域网络等接入***，结合全IP网络，在高速和低速移动环境下分别为用户提供峰值速率达100Mbps以及1Gbps的无线传输能力，并且实现蜂窝***、区域性无线网络、广播、电视卫星通信的无缝衔接，使得人类实现任何人在任何时间、任何地点与其他任何人实现任何方式的通信。为了达到这个目的，中继(Relay)技术可以作为一项有效的措施，这样，中继节点(RN，Relay Node)既可以增加小区的覆盖也可以增加小区容量。

图2为***中引入中继节点的结构示意图，如图2所示，***中引入RN之后增加了新的链路，包括演进基站eNode-B与RN之间的链路称为回程链路(backhaul link)或称为中继链路、RN与用户设备(UE，User Equipment)之间的链路称为接入链路(access link)、eNode-B与UE之间的链路称为直传链路(direct link)。

在采用带内中继(inband-Relay)时，即eNB到RN间的回程链路和RN到UE间的接入链路运作在相同的频率资源上。因为带内Relay发射机会对自身的接收机产生干扰(称为自干扰)，所以eNB到RN链路和RN到UE链路同时在相同的频率资源上是不可能的，除非有足够的信号分离和天线隔离度。同理，RN也不可能在接收UE所发射的数据的同时给eNB发射数据。

按照目前LTE***中的规定，图3为LTE***中无线帧的组成示意图，图3中，雪花点阴影表示的小方格为无线帧(frame)，左斜线阴影表示的小方格为子帧(subframe)，空白小方格表示OFDM符号。如图3所示，1个10ms frame由10个1ms的subframe构成(采用#0～#9表示)，可包括单播(Unicast)和多播广播(Multicast Broadcast)。其中，在频分双工(FDD，Frequency DivisionDuplex)方式时，#0、#5子帧用作发射同步信号，而#4、#9子帧用作寻呼(paging)；在时分双工(TDD，Time Division Duplex)方式时，#0、#5子帧用作发射同步信号，而#1、#6子帧用作寻呼。也就是说，对于FDD方式，{#0、#4、#5、#9}子帧，对于TDD方式，{#0、#1、#5、#6}子帧已有特殊用途，这些特殊用途的子帧不能用于多播广播单频网络(MBSFN，Multicast Broadcast Single FrequencyNetwork)子帧的分配，即在1个无线帧里可分配的MBSFN subframe最多为6个子帧。

为了解决收发干扰问题，一种可能的实现方法是在RN接收来自eNB的数据时，不向UE进行发射操作，也就是说，在RN到UE链路后需要增加间隙(gap)，通过配置MBSFN subframe用于RN subframe，使得UE在gap时间范围内不进行任何接收/发射操作，而RN在gap时间范围内完成发射到接收的切换，切换完成后在后面的OFDM符号接收来自eNB的数据。其中，在LTE***中采用MBSFN subframe用于RN subframe，目前的具体实现方式是：多媒体控制实体(MCE，MBMS Control Entity)首先给eNB配置可用的MBSFNsubframe，eNB再在这些可用的MBSFN subframe中配置可用的RN subframe。因此，在下行时，RN首先在前1或2个OFDM符号给其下属的UE发射控制信息，包括上行发射数据的反馈信息(ACK/NACK，Acknowlegment/NegativeAcknowlegment)和上行授权(UL grant)信息。

依照目前LTE***中的规定，FDD{#0、#4、#5、#9}子帧，TDD{#0、#1、#5、#6}子帧有上述特殊用途，所以不能用于多播广播单频网络MBSFN subframe的分配，而PSS/SSS如上所述是在#0、#1、#5、#6subframe进行发射，且#0、#1、#5、#6subframe不能作为回程子帧(backhaul subframe)，这必然导致正处于工作状态的RN无法正常接收eNode-B下发的PSS、SSS。

目前，对于MBSFN subframe作为backhaul subframe的研究是一个热点，但是，eNode-B到RN的回程链路具体的同步信号映射方式却没有相关方案提出。

小区搜索基于PSS、SSS、参考信号(RS，Reference Signal)，通过该过程获得PCID以便后续工作，由于同步信号是UE进行小区搜索时最先检测的信号，对于UE来说，同步信号可以起到时间和频率的同步作用，以及传递PCID的作用。当UE已经完成小区搜索过程，同步信号仅用于UE跟踪。考虑收发双发时钟精度情况，收发双方会存在采样偏差，进而会造成收发双方的失步，如果RN按照eNode-B时钟精度工作，大约每300ms，RN需要进行同步跟踪；如果RN按照UE时钟精度工作，大约每5ms，RN需要进行同步跟踪。

由以上分析得知，对于回程链路来说，RN在进行小区搜索时和普通终端没有区别，RN时钟精度的选择应该会使用和基站相仿的时钟精度，所以RN在正常工作状态时仅需要跟踪是否处于失步状态，而同步跟踪可以仅通过周期发送的PSS即可，本文中回程链路上的PSS称为中继链路的主同步信号(R-PSS，RN link-Primary Synchronization Signal)或称为中继链路的同步信号(R-SS，RN link-Synchronization Signal)。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种中继链路的同步信号映射方法，能够实现基站到中继节点的回程链路具体的同步信号映射方式。

本发明的另一目的在于提供一种中继链路的同步信号映射装置，能够实现基站到中继节点的回程链路具体的同步信号映射方式。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种中继链路的同步信号映射方法，该方法包括：

生成基站与中继节点间的回程链路的同步序列；

确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置，确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置。

所述生成同步序列包括：所述同步信号由频域Zadoff-Chu序列构成，Zadoff-Chu序列的根序列索引u与N_ID ⁽²⁾对应，其中N_ID ⁽²⁾表示组内的物理小区标识PCID。

所述生成同步序列包括：所述同步信号由时域Zadoff-Chu序列构成，Zadoff-Chu序列的根序列索引u与N_ID ⁽²⁾对应，或者Zadoff-Chu序列的根序列索引u与N_ID ⁽²⁾没有关系，其中N_ID ⁽²⁾表示组内的物理小区标识PCID。

所述生成同步序列包括：所述同步信号由频域Zero Correlation Zone序列构成，Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾对应，或者Zero CorrelationZone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾没有关系，其中N_ID ⁽²⁾表示组内的物理小区标识PCID。

所述生成同步序列包括：所述同步信号由时域Zero Correlation Zone序列构成，Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾对应，或者Zero CorrelationZone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾没有关系，其中N_ID ⁽²⁾表示组内的物理小区标识PCID。

如果所述Zadoff-Chu序列的根序列索引u或所述Zero Correlation Zone序列的Code ID索引，与N_ID ⁽²⁾对应，该方法进一步包括：

所述中继节点跟踪时，仅需要对N_ID ⁽²⁾对应的序列作相关运算。

如果所述Zadoff-Chu序列的根序列索引u或所述Zero Correlation Zone序列的Code ID索引，与N_ID ⁽²⁾没有关系，该方法进一步包括：

通过所述基站到中继节点链路的不同的同步信号承载信息。

所述信息为所述中继节点特有的公共信息。

所述方法应用于长期演进LTE***或高级的长期演进LTE-A***时，

如果所述同步信号由频域或时域Zadoff-Chu序列构成，所述Zadoff-Chu序列d_u(n)如下式所示：

$d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{e}^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.$ 其中，n为序列内数值索引；

如果所述Zadoff-Chu序列的根序列索引u与N_ID ⁽²⁾对应，其对应关系为25与0对应，29与1对应，34与2对应。

所述方法应用于LTE***或LTE-A***时，

如果所述同步信号由频域或时域Zero Correlation Zone序列构成，所述ZeroCorrelation Zone序列Fⁿ如下式所示：

$F^n={\left[\begin{array}{cccccc}{F}_{11}^n& \·\·\·& F_{1M^{\′}}^n& F_{1(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{1\left(2M^{\′}\right)}^n\\ F_{21}^n& \·\·\·& F_{2M^{\′}}^n& F_{2(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{2\left(2M^{\′}\right)}^n\\ \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ \·\·\·& \·\·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ F_{(2M^{\′}-1)1}^n& \·\·\·& F_{(2M^{\′}-1)M^{\′}}^n& F_{(2M^{\′}-1)(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{(2M^{\′}-1)\left(2M^{\′}\right)}^n\\ F_{\left(2M^{\′}\right)1}^n& \·\·\·& F_{\left(2M^{\′}\right)M^{\′}}^n& F_{\left(2M^{\′}\right)(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{\left(2M^{\′}\right)\left({2M}^{\′}\right)}^n\end{array}\right]}_{M\×L}$ 其中，

M＝2×M′

$F_{i1}^n=F_{i1}^{n-1}{F}_{i1}^{n-1},\·\·\·,F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^n=F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^{n-1}{F}_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^{n-1}$

$F_{i(1+M^{\′})}^n=\left({-F}_{i1}^{n-1}\right)F_{i1}^{n-1},\·\·\·,F_{i\left(2M^{\′}\right)}^n=(-F_{\mathrm{iM}}^{n-1})F_{\mathrm{iM}}^{n-1},$ -F_ij ⁿ由F_ij ⁿ求反得到；

$F_{(i+M^{\′})1}^n=F_{i(1+M^{\′})}^n,...,F_{(i+M^{\′})M^{\′}}^n=F_{i\left(2M^{\′}\right)}^n$

$F_{(i+M^{\′})(1+M^{\′})}^n=F_{i1}^n,...,F_{(i+M^{\′})\left(2M^{\′}\right)}^n=F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^n$

Fⁿ表示一个ZCZ码集，F(L，M，Z_CZ)＝F(2^2n+m+1，2ⁿ⁺¹，2^n+m+1)，其码字个数为M，码长为L，零相关窗长度为Z_CZ＝min{Z_ACZ，Z_CCZ}，Z_ACZ和Z_CCZ分别表示自相关零区和互相关零区；

如果所述Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾对应，其对应关系为00与0对应，01与1对应，10与2对应。

所述确定所述同步信号在频率方向上的映射位置包括：

所述同步信号映射在，以中心带宽对称左右各540kHz频率位置上，并且在72个子载波中最左边和最右边的5个载波作为保护子载波不承载任何数据。

所述确定所述同步信号在频率方向上的映射位置包括：

所述同步信号映射在，以中心带宽对称左右各(m/2)*180kHz频率位置上，其中，(m/2)*180kHz表示m/2个资源块RB的频率宽度，共m个RB的频率宽度，即m*180kHz，其中m为正整数。

所述确定所述同步信号在频率方向上的映射位置包括：

所述同步信号映射在，不以中心带宽对称的频率位置上，共m个RB的频率宽度，即m*180kHz，其中m为正整数，所述不以中心带宽对称的频率位置可以固定，或是可以不固定。

所述确定所述同步信号在时间方向上的映射位置包括：

所述基站到中继节点链路的同步信号映射的子帧满足：

R-PSS-SF∈{RF|SFN mod n＝0}，其中R-PSS-SF表示所述同步信号所在子帧，RF表示所述同步信号所在无线帧，SFN为***帧号，n表示基站到中继节点链路的同步信号映射的无线帧周期且n为正整数；mod表示取余运算。

所述R-PSS-SF为所有中继节点的一个公共回程链路子帧，或者为非公共回程链路子帧。

所述确定所述同步信号在时间方向上的映射位置包括：

当频分双工FDD和时分双工TDD***采用相同的正交频分复用OFDM符号位置时，所述同步信号映射在所述R-PSS-SF中第1个时隙的倒数第1个OFDM内；

当FDD和TDD***采用不同的OFDM符号位置时，

对于FDD***，所述同步信号映射在所述R-PSS-SF中第1个时隙的倒数第1个OFDM内；

对于TDD***，所述同步信号映射在所述R-PSS-SF中第2个时隙的倒数第1个OFDM内，或者映射在所述R-PSS-SF中第3个OFDM内。

一种中继链路的同步信号映射装置，包括同步序列生成模块、第一映射模块和第二映射模块，其中，

同步序列生成模块，用于生成基站与中继节点间的回程链路的同步序列，并将生成的同步序列输出给第一映射模块和第二映射模块；

第一映射模块，用于确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置；

第二映射模块，用于确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置。

从上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明方案通过同步序列的生成，以及同步信号在频率方向上和时间方向上的映射位置的确定，实现了基站到中继节点的回程链路具体的同步信号映射方式。本发明方法很好地适用于基站到中继节点间的回程链路，同步信号映射方式简单，既保证了后向兼容性(兼容LTE***)，也解决了中继节点正确接收来自基站下发的PSS、SSS的问题，采用低的开销，同时保证了中继节点正常完成跟踪工作。

附图说明

图1为资源块、子载波的关系示意图；

图2为***中引入中继节点的结构示意图；

图3为LTE***中无线帧的组成示意图；

图4为本发明中继链路的同步信号映射方法的流程图；

图5为本发明中继链路的同步信号映射装置的组成结构示意图；

图6为以32个无线帧为周期的R-PSS的实施例的示意图；

图7为以64个无线帧为周期的R-PSS，公共回程链路子帧承载R-PSS的实施例的示意图；

图8为以64个无线帧为周期的R-PSS，非公共回程链路子帧承载R-PSS的实施例的示意图；

图9为FDD和TDD***采用不同的OFDM符号承载R-PSS，以中心带宽对称的频率位置上共6个RB的频率宽度的实施例的示意图；

图10为FDD和TDD***采用相同的OFDM符号承载R-PSS，以中心带宽对称的频率位置上共6个RB的频率宽度的实施例的示意图；

图11为FDD和TDD***采用相同的OFDM符号承载R-PSS，不以中心带宽对称的频率位置上共3个RB的频率宽度的实施例的示意图。

具体实施方式

图4为本发明中继链路的同步信号映射方法的流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤400：生成基站与中继节点间的回程链路的同步序列。

本步骤中，基站到中继节点链路的同步序列生成方法与基站到终端链路的主同步序列生成方法相同或不同。具体来讲：

当基站到中继节点链路的同步序列生成方法与基站到终端链路的主同步序列生成方法相同时，具体实现为：同步信号由频域Zadoff-Chu序列构成，Zadoff-Chu序列的根序列索引u与N_ID ⁽²⁾对应。其中，N_ID ⁽²⁾表示group内的PCID，以LTE***为例，其取值从0到2；N_ID ⁽¹⁾表示PCID group，LTE***其取值从0到167。

当基站到中继节点链路的同步序列生成方法与基站到终端链路的主同步序列生成方法不同时，具体实现为：

同步信号由时域Zadoff-Chu序列构成，Zadoff-Chu序列的根序列索引u与N_ID ⁽²⁾对应或与N_ID ⁽²⁾没有关系；

或者，同步信号由频域Zero Correlation Zone序列构成(也称为零相关窗序列，或零相关区域序列)，Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾对应或与N_ID ⁽²⁾没有关系；

或者，同步信号由时域Zero Correlation Zone序列构成，Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾对应或与N_ID ⁽²⁾没有关系。

当Zadoff-Chu序列的根序列索引u或Zero Correlation Zone序列的Code ID索引，与N_ID ⁽²⁾对应时，中继节点跟踪时，仅需要对N_ID ⁽²⁾对应的序列作相关运算即可。

当Zadoff-Chu序列的根序列索引u或Zero Correlation Zone序列的Code ID索引，与N_ID ⁽²⁾没有关系时，可以通过基站到中继节点链路的不同的同步信号可以承载一些信息，这些信息可以是中继节点特有的公共信息，如回程链路子帧配置信息、或回程链路子帧配置更改信息等。需要说明的是，中继节点作为普通终端进行同步后，已经获取了小区相关的信息如PCID；而对于基站到中继节点链路的同步跟踪时，此时选择的同步信号与基站到终端的同步信号可以不同，也可以理解为：此时同步信号与N_ID ⁽²⁾没有关系，也就是说，现在的同步序列也可以承载中继节点特有的公共信息，当然也可以承载小区信息，当然也可以不承载任何信息。

本步骤中，如果R-PSS由频域或时域Zadoff-Chu序列构成，以LTE***或LTE-A***为例，Zadoff-Chu序列d_u(n)如公式(1)所示：

$d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{e}^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，n为序列内数值索引。Zadoff-Chu序列的根序列索引u，由表3获得，表3为根序列索引(Root index)u与N_ID ⁽²⁾的对应关系。

NID (2)	Root index u
		0	25
1	29
		2	34

表3

如果R-PSS由频域或时域Zero Correlation Zone序列构成，以LTE***或LTE-A***为例，Zero Correlation Zone序列Fⁿ如公式(4)所示。

设n＝0，基序列为公式(2)所示：

$F^0=\left[\begin{array}{cc}{F}_{11}^0& F_{12}^0\\ F_{21}^0& F_{22}^0\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}-X^m& Y^m\\ -\stackrel{\←}{Y^m}& -\stackrel{\←}{X^m}\end{array}\right]}_{2\×2^{m+1}}---\left(2\right)$

公式(2)中，假设 $\begin{array}{c}[X^0,Y^0]=\left[\mathrm{1,1}\right];\\ [X^m,Y^m]=[X^{m-1}{Y}^{m-1},(-X^{m-1})Y^{m-1}]\end{array},$ 其中，分别表示序列X^m，Y^m的反转。

由基序列通过迭代方法产生序列F¹，如公式(3)所示：

$F^1=\left[\begin{array}{cccc}{F}_{11}^1& F_{12}^1& F_{13}^1& F_{14}^1\\ F_{21}^1& F_{22}^1& F_{23}^1& F_{24}^1\\ F_{31}^1& F_{32}^1& F_{33}^1& F_{34}^1\\ F_{41}^1& F_{42}^1& F_{43}^1& F_{44}^1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{F}_{11}^0{F}_{11}^0& F_{12}^0{F}_{12}^0& (-F_{11}^0)F_{11}^0& (-F_{12}^0)F_{12}^0\\ F_{21}^0{F}_{21}^0& F_{22}^0{F}_{22}^0& (-F_{21}^0)F_{21}^0& (-F_{22}^0)F_{22}^0\\ (-F_{11}^0)F_{11}^0& (-F_{12}^0)F_{12}^0& F_{11}^0{F}_{11}^0& F_{12}^0{F}_{12}^0\\ (-F_{21}^0)F_{21}^0& (-F_{22}^0)F_{22}^0& F_{21}^0{F}_{21}^0& F_{22}^0{F}_{22}^0\end{array}\right]---\left(3\right)$

由此可得到产生Fⁿ的迭代法则，如公式(4)所示，其中，n＞1。

$F^n={\left[\begin{array}{cccccc}{F}_{11}^n& \·\·\·& F_{1M^{\′}}^n& F_{1(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{1\left(2M^{\′}\right)}^n\\ F_{21}^n& \·\·\·& F_{2M^{\′}}^n& F_{2(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{2\left(2M^{\′}\right)}^n\\ \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ \·\·\·& \·\·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ F_{(2M^{\′}-1)1}^n& \·\·\·& F_{(2M^{\′}-1)M^{\′}}^n& F_{(2M^{\′}-1)(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{(2M^{\′}-1)\left(2M^{\′}\right)}^n\\ F_{\left(2M^{\′}\right)1}^n& \·\·\·& F_{\left(2M^{\′}\right)M^{\′}}^n& F_{\left(2M^{\′}\right)(M^{\′}+1)}^n& \·\·\·& F_{\left(2M^{\′}\right)\left({2M}^{\′}\right)}^n\end{array}\right]}_{M\×L}---\left(4\right)$

M＝2×M′

$F_{i1}^n=F_{i1}^{n-1}{F}_{i1}^{n-1},\·\·\·,F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^n=F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^{n-1}{F}_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^{n-1}$

其中， $F_{i(1+M^{\′})}^n=\left({-F}_{i1}^{n-1}\right)F_{i1}^{n-1},\·\·\·,F_{i\left(2M^{\′}\right)}^n=(-F_{\mathrm{iM}}^{n-1})F_{\mathrm{iM}}^{n-1},$ -F_ij ⁿ由F_ij ⁿ求反得到。

$F_{(i+M^{\′})1}^n=F_{i(1+M^{\′})}^n,...,F_{(i+M^{\′})M^{\′}}^n=F_{i\left(2M^{\′}\right)}^n$

$F_{(i+M^{\′})(1+M^{\′})}^n=F_{i1}^n,...,F_{(i+M^{\′})\left(2M^{\′}\right)}^n=F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^n$

Fⁿ表示一个ZCZ码集，F(L，M，Z_CZ)＝F(2^2n+m+1，2ⁿ⁺¹，2^n+m+1)，其码字个数为M，码长为L，零相关窗长度为Z_CZ＝min{Z_ACZ，Z_CCZ}，Z_ACZ和Z_CCZ分别表示自相关零区和互相关零区。

当Zero Correlation Zone序列的代码标识(Code ID)索引与N_ID ⁽²⁾对应时，ZeroCorrelation Zone序列的Code ID索引与N_ID ⁽²⁾的关系如表4所示，表4为Code ID索引与N_ID ⁽²⁾的对应关系。

NID (2)	Code ID index
		0	00
1	01
		2	10

表4

步骤401：确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置。

本步骤中，基站到中继节点链路的同步信号在频率方向上映射位置与基站到终端链路的主同步信号在频率方向上映射位置相同或不同。

当基站到中继节点链路的同步信号在频率方向上映射位置与基站到终端链路的主同步信号在频率方向上映射位置相同时，具体实现为：映射在以中心带宽对称左右各540kHz频率位置上(即共1.08MHz的频率宽度，共72个子载波)，并且在72个子载波中最左边和最右边的5个载波作为保护子载波不承载任何数据。

当基站到中继节点链路的同步信号在频率方向上映射位置与基站到终端链路的主同步信号在频率方向上映射位置不同时，具体实现为：

映射在以中心带宽对称左右各(m/2)*180kHz频率位置上，其中，(m/2)*180kHz表示m/2个RB的频率宽度，共m个RB的频率宽度，即m*180kHz，其中m为正整数；

或者，映射在不以中心带宽对称的频率位置上，共m个RB的频率宽度，即m*180kHz，其中m为正整数，所述不以中心带宽对称的频率位置可以固定，或是可以不固定。

步骤402：确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置。

本步骤中，基站到中继节点链路的同步信号在时间方向上映射具体包括无线帧、子帧、OFDM符号上的映射。

其中，基站到中继节点链路的同步信号映射的子帧与基站到终端链路的主同步信号映射的子帧不同，所述基站到中继节点链路的同步信号映射的子帧满足的条件为R-PSS-SF∈{Rr|SFN mod n＝0}，即表示基站到中继节点链路的同步信号映射的子帧属于基站到中继节点链路的同步信号映射的无线帧，其中R-PSS-SF表示R-PSS所在子帧，RF表示R-PSS所在无线帧，SFN表示***帧号(systemframe number)，n表示基站到中继节点链路的同步信号映射的无线帧周期，并且n为正整数；mod表示取余运算。

其中，R-PSS-SF可选择在所有中继节点的一个公共回程链路子帧(backhaulsubframe)或者选择在非公共回程链路子帧，也就是说，选择在中继节点各自的第1个或最后1个或任何一个回程链路子帧。

基站到中继节点链路的同步信号在OFDM符号上的映射包括：

当FDD和TDD***采用相同的OFDM符号位置，优选地，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第1个slot的倒数第1个OFDM内。

当FDD和TDD***采用不同的OFDM符号位置，优选地，对于FDD***，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第1个slot的倒数第1个OFDM内；对于TDD***，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第2个slot的倒数第1个OFDM内，或者，TDD***基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第3个OFDM内。

需要说明的是，步骤401与步骤402之间可以部分先后顺序。

从图4所示的本发明方法可见，本发明方法很好地适用于基站到中继节点间的回程链路，同步信号映射方式简单，既保证了后向兼容性(兼容LTE***)，也解决了中继节点正确接收来自基站下发的PSS、SSS的问题，采用低的开销，同时保证了中继节点正常完成跟踪工作。

图5为本发明中继链路的同步信号映射装置的组成结构示意图，如图5所示，包括同步序列生成模块、第一映射模块和第二映射模块，其中，

同步序列生成模块，用于生成基站与中继节点间的回程链路的同步序列，并将生成的同步序列输出给第一映射模块和第二映射模块。

第一映射模块，用于确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置。

第二映射模块，用于确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置。

下面结合几个实施例对本发明方法进行详细说明。

图6为以32个无线帧为周期的R-PSS的实施例的示意图，如图6所示，本实施例中以32个无线帧为周期进行发射R-PSS为例，按照本发明方法，基站在{RF|SFN mod 32＝0}无线帧内，比如#0、#32、#64、#96(图6中未示出)无线帧内会发射R-PSS，如图6中深色阴影小方格表示承载R-PSS的无线帧。其中RF表示R-PSS所在无线帧，SFN表示***帧号，这些R-PSS用于RN进行同步跟踪，同时也可以进一步承载信息。

图7为以64个无线帧为周期的R-PSS，公共回程链路子帧承载R-PSS的实施例的示意图，如图7所示，本实施例中以64个无线帧为周期进行发射R-PSS，并且是以公共的回程链路子帧承载R-PSS为例，那么，按照本发明方法，基站在{RF|SFN mod 64＝0}无线帧内，比如#0、#64、#128、#192(图7中未示出)无线帧内也会发射R-PSS，如图7中深色阴影小方格表示承载R-PSS的无线帧。其中，RF表示R-PSS所在无线帧，SFN表示***帧号。

而在无线帧内，具体承载R-PSS的子帧选择在公共的回程链路子帧，比如基站在{RF|SFN mod 64＝0}无线帧的#2子帧内发射R-PSS，如图7中深色左斜线阴影小方格表示承载R-PSS的子帧。这些R-PSS用于RN进行同步跟踪，同时还可以进一步承载信息。

图8为以64个无线帧为周期的R-PSS，非公共回程链路子帧承载R-PSS的实施例的示意图，如图8所示，本实施例中以64个无线帧为周期进行发射R-PSS，并且是以非公共的回程链路子帧承载R-PSS为例，那么，按照本发明方法，基站在{RF|SFN mod 64＝0}无线帧内，比如#0、#64、#128、#192(图8中未示出)无线帧也会发射R-PSS，如图8中深色阴影小方格表示承载R-PSS的无线帧。其中，RF表示R-PSS所在无线帧，SFN表示***帧号。

而在无线帧内，具体承载R-PSS的子帧选择在非公共的回程链路子帧，比如基站在{RF|SFN mod 64＝0}无线帧的#2或#8子帧内发射R-PSS，如图8中深色左斜线阴影小方格表示承载R-PSS的子帧。这些R-PSS用于RN进行同步跟踪，同时还可以进一步承载信息。

图9为FDD和TDD***采用不同的OFDM符号承载R-PSS，以中心带宽对称的频率位置上共6个RB的频率宽度的实施例的示意图，如图9所示，本实施例以FDD和TDD***采用不同的OFDM符号承载R-PSS为例，图9中阴影部分表示承载R-PSS，横坐标方向表示时域(time domain)，纵坐标方向表示频域(frequency domain)。具体来讲，对于FDD***，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第1个slot的倒数第1个OFDM内；对于TDD***，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第2个slot的倒数第1个OFDM内，或者映射在R-PSS-SF中第3个OFDM内；频率方向映射在以中心带宽对称的频率位置上共6个RB的频率宽度上。

图10为FDD和TDD***采用相同的OFDM符号承载R-PSS，以中心带宽对称的频率位置上共6个RB的频率宽度的实施例的示意图，如图10所示，本实施例以FDD和TDD***采用相同的OFDM符号承载R-PSS为例，图10中阴影部分表示承载R-PSS，横坐标方向表示时域(time domain)，纵坐标方向表示频域(frequency domain)。具体来讲，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第1个slot的倒数第1个OFDM内；频率方向映射在以中心带宽对称的频率位置上共6个RB的频率宽度上。

图11为FDD和TDD***采用相同的OFDM符号承载R-PSS，不以中心带宽对称的频率位置上共3个RB的频率宽度的实施例的示意图，如图11所示，本实施例以FDD和TDD***采用相同的OFDM符号承载R-PSS为例，图11中阴影部分表示承载R-PSS，横坐标方向表示时域(time domain)，纵坐标方向表示频域(frequency domain)。具体来讲，基站到中继节点链路的同步信号映射在R-PSS-SF中第1个slot的倒数第1个OFDM内；频率方向映射在不以中心带宽对称的频率位置上共3个RB(如图中阴影部分表示的3块小方格)的频率宽度上。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种中继链路的同步信号映射方法，其特征在于，该方法包括：

生成基站与中继节点间的回程链路的同步序列；

确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置，确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置；其中，确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置和确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置之间不分先后顺序；

确定所述同步信号在时间方向上的映射位置包括：

所述基站到中继节点链路的同步信号映射的子帧满足：

R-PSS-SF∈{RF|SFN mod n＝0}，其中R-PSS-SF表示所述同步信号所在子帧，RF表示所述同步信号所在无线帧，SFN为***帧号，n表示基站到中继节点链路的同步信号映射的无线帧周期且n为正整数；mod表示取余运算。

2.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述生成同步序列包括：所述同步信号由频域Zadoff-Chu序列构成，Zadoff-Chu序列的根序列索引u与对应，其中表示组内的物理小区标识PCID。

3.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述生成同步序列包括：所述同步信号由时域Zadoff-Chu序列构成，Zadoff-Chu序列的根序列索引u与对应，或者Zadoff-Chu序列的根序列索引u与没有关系，其中表示组内的物理小区标识PCID。

4.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述生成同步序列包括：所述同步信号由频域Zero Correlation Zone序列构成，Zero CorrelationZone序列的Code ID索引与对应，或者Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与没有关系，其中表示组内的物理小区标识PCID。

5.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述生成同步序列包括：所述同步信号由时域Zero Correlation Zone序列构成，Zero CorrelationZone序列的Code ID索引与对应，或者Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与没有关系，其中表示组内的物理小区标识PCID。

6.根据权利要求2或3所述的同步信号映射方法，其特征在于，如果所述Zadoff-Chu序列的根序列索引，与对应，该方法进一步包括：

所述中继节点跟踪时，仅需要对对应的序列作相关运算。

7.根据权利要求4或5所述的同步信号映射方法，其特征在于，如果所述Zero Correlation Zone序列的Code ID索引，与对应，该方法进一步包括：所述中继节点跟踪时，仅需要对对应的序列作相关运算。

8.根据权利要求2或3所述的同步信号映射方法，其特征在于，如果所述Zadoff-Chu序列的根序列索引u，与没有关系，该方法进一步包括：

通过所述基站到中继节点链路的不同的同步信号承载信息。

9.根据权利要求4或5所述的同步信号映射方法，其特征在于，如果或所述Zero Correlation Zone序列的Code ID索引，与没有关系，该方法进一步包括：

通过所述基站到中继节点链路的不同的同步信号承载信息。

10.根据权利要求8所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述信息为所述中继节点特有的公共信息。

11.根据权利要求9所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述信息为所述中继节点特有的公共信息。

12.根据权利要求2或3所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述方法应用于长期演进LTE***或高级的长期演进LTE-A***时，

如果所述同步信号由频域或时域Zadoff-Chu序列构成，所述Zadoff-Chu序列d_u(n)如下式所示：

$d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{e}^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{63}}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.$ 其中，n为序列内数值索引；

如果所述Zadoff-Chu序列的根序列索引u与对应，其对应关系为25与0对应，29与1对应，34与2对应。

13.根据权利要求4或5所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述方法应用于LTE***或LTE-A***时，

如果所述同步信号由频域或时域Zero Correlation Zone序列构成，所述ZeroCorrelation Zone序列Fⁿ如下式所示：

$F^n={\left[\begin{array}{cccccc}{F}_{11}^n& ...& F_{1M^{\′}}^n& F_{1(M^{\′}+1)}^n& ...& F_{1\left({2M}^{\′}\right)}^n\\ F_{21}^n& ...& F_{2M^{\′}}^n& F_{2(M^{\′}+1)}^n& ...& F_{2\left({2M}^{\′}\right)}^n\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ F_{({2M}^{\′}-1)1}^n& ...& F_{({2M}^{\′}-1)M^{\′}}^n& F_{({2M}^{\′}-1)(M^{\′}+1)}^n& ...& F_{({2M}^{\′}-1)\left({2M}^{\′}\right)}^n\\ F_{({2M}^{\′}-1)}^n& ...& F_{\left({2M}^{\′}\right)M^{\′}}^n& F_{\left({2M}^{\′}\right)(M^{\′}+1)}^n& ...& F_{\left({2M}^{\′}\right)\left({2M}^{\′}\right)}^n\end{array}\right]}_{M\×L}$ 其中， $\begin{array}{c}M=2\×M^{\′}\\ F_{i1}^n=F_{i1}^{n-1}{F}_{i1}^{n-1},...,F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^n=F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^{n-1}{F}_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^{n-1}\\ F_{i(1+M^{\′})}^n=(-F_{i1}^{n-1})F_{i1}^{n-1},...,F_{i\left({2M}^{\′}\right)}^n=(-F_{\mathrm{iM}}^{n-1})F_{\mathrm{iM}}^{n-1}\\ F_{(i+M^{\′})1}^n=F_{i(1+M^{\′})}^n,...,F_{(i+M^{\′})M^{\′}}^n=F_{i\left({2M}^{\′}\right)}^n\\ F_{(i+M^{\′})(1+M^{\′})}^n=F_{i1}^n,...,F_{(i+M^{\′})\left({2M}^{\′}\right)}^n=F_{{\mathrm{iM}}^{\′}}^n\end{array},$ 由求反得到；

Fⁿ表示一个ZCZ码集，F(L,M,Z_CZ)＝F(2^2n+m+1,2ⁿ⁺¹,2^n+m+1)，其码字个数为M，码长为L，i表示行序号，n表示迭代次数，M′表示Fⁿ的行数的一半；表示Fⁿ中第1行第1列的元素、……、表示Fⁿ中第2M′行第2M′列的元素，零相关窗长度为Z_CZ＝min{Z_ACZ,Z_CCZ}，Z_ACZ和Z_CCZ分别表示自相关零区和互相关零区；

如果所述Zero Correlation Zone序列的Code ID索引与对应，其对应关系为00与0对应，01与1对应，10与2对应。

14.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述确定所述同步信号在频率方向上的映射位置包括：

所述同步信号映射在，以中心带宽对称左右各540kHz频率位置上，并且在72个子载波中最左边和最右边的5个载波作为保护子载波不承载任何数据。

15.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述确定所述同步信号在频率方向上的映射位置包括：

所述同步信号映射在，以中心带宽对称左右各(m/2)*180kHz频率位置上，其中，(m/2)*180kHz表示m/2个资源块RB的频率宽度，共m个RB的频率宽度，即m*180kHz，其中m为正整数。

16.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述确定所述同步信号在频率方向上的映射位置包括：

所述同步信号映射在，不以中心带宽对称的频率位置上，共m个RB的频率宽度，即m*180kHz，其中m为正整数，所述不以中心带宽对称的频率位置可以固定，或是可以不固定。

17.根据权利要求1所述的同步信号映射方法，其特征在于，所述R-PSS-SF为所有中继节点的一个公共回程链路子帧，或者为非公共回程链路子帧。

18.根据权利要求17所述的同步信号映射方法，其特征在于，确定所述同步信号在时间方向上的映射位置包括：

当频分双工FDD和时分双工TDD***采用相同的正交频分复用OFDM符号位置时，所述同步信号映射在所述R-PSS-SF中第1个时隙的倒数第1个OFDM内；

当FDD和TDD***采用不同的OFDM符号位置时，

对于FDD***，所述同步信号映射在所述R-PSS-SF中第1个时隙的倒数第1个OFDM内；

对于TDD***，所述同步信号映射在所述R-PSS-SF中第2个时隙的倒数第1个OFDM内，或者映射在所述R-PSS-SF中第3个OFDM内。

19.一种中继链路的同步信号映射装置，其特征在于，包括同步序列生成模块、第一映射模块和第二映射模块，其中，

同步序列生成模块，用于生成基站与中继节点间的回程链路的同步序列，并将生成的同步序列输出给第一映射模块和第二映射模块，其中，将生成的同步序列输出给第一映射模块和第二映射模块不分先后顺序；

第一映射模块，用于确定由生成的同步序列构成的同步信号在频率方向上的映射位置；

第二映射模块，用于确定由生成的同步序列构成的同步信号在时间方向上的映射位置；

其中，所述确定所述同步信号在时间方向上的映射位置包括：

所述基站到中继节点链路的同步信号映射的子帧满足：

R-PSS-SF∈{RF|SFN mod n＝0}，其中R-PSS-SF表示所述同步信号所在子帧，RF表示所述同步信号所在无线帧，SFN为***帧号，n表示基站到中继节点链路的同步信号映射的无线帧周期且n为正整数；mod表示取余运算。