CN2686254Y - 一种应用无线时分复用/码分多址（t dd/cdma）格式进行通信的用户设备（ue） - Google Patents

一种应用无线时分复用/码分多址（t dd/cdma）格式进行通信的用户设备（ue） Download PDF

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Abstract

一种具有改进的LCR TDD小区搜索功能的用户设备(UE)，该UE支持包含一个基本同步码的子帧，这对于一个通讯***中所有B节点都是很常见的，该基本同步码被用来指示第二同步码。基本同步码是在P－CCPCH接收的，第二同步码是在DwPTS时隙中接收的。

Description

一种应用无线时分复用/码分多址(TDD/CDMA)格式进行通信的 用户设备(UE)
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域的，特别是关于时分复用***(TDD)的B节点小区搜索。
背景技术
目前在一个时分复用***B节点中的小区搜索是基于下行同步(同步)时隙的使用的。一个10ms的帧由两个子帧组成，每个子帧持续时间为5ms。一个帧的两个子帧具有同样的整体结构。原则上，由于在一个低码片率(LCR)TDD***中，子帧是反复出现的基本的上行链路(UL)、下行链路(DL)的时间结构，故而“帧”的意义在LCR TDD***中就没有多大关系了。
图1给出了子帧的结构。子帧中包含一个基本公共控制物理信道(P-CCPCH)、一个下行导频时隙(DwPTS)、一个保护期(GP)和一个上行导频时隙(UpPTS)。子帧中的第一个时隙一般用于带有广播信道(BCH)的下行基本公共控制物理信道((DL)P-CCPCHs)。DwPTS字段用作同步信号，其一个32长的保护周期之后紧跟着一个64长的DL同步码。
在一个TDD同步操作***中，扰码与基本顺序码之间有一个一一对应的关系，所以一旦N个扰码之一扰乱用户信号，那么N个基本顺序码之一则在短脉冲串进行信道预测。N的典型值是128。此外，L个扰码——基本顺序码属于M码群之一。又由于M的典型值是32，且L＝N/M，所以在此例中L＝4。在下行导频时隙字段中，通过一个特殊的DL同步序列指示每一个M码群。邻近节点B则在各自的DwPTS字段中发送一个不同的DL同步序列。
小区搜索的任务是识别B节点发送的DL同步码，以用来使移动用户设备或固定用户设备(UE)与节点B建立通信。例如，一个典型的小区搜索必须识别出32个DL同步序列其中的一个，这是通过5ms子帧内每6400基片位置与***内每32个可能的DL同步序列之间的相关性来完成的。一旦找到了一个完整的DL同步序列(由于已知P-CCPCH是使用4个扰码之一，每个扰码对应一个特定的基本顺序码)，通过解调P-CCPCH和用一个阀值和/或CRC检测其内容来测试这4个中每一个的可能性。
通过DwPTS字段中的正交相移键控(QPSK)调制方式指示DL时隙中的一个P-CCPCH先于子帧中的DwPTS字段，以及BCH交织周期的开始。DL同步序列是结合第一个时隙(TS0)中的顺序码(m(1))来调制的。DL同步序列的四个连续相位(即四相)用来确定在紧接着的四个子帧中P-CCPCH的存在。在确定了一个P-CCPCH存在的情况下，接下来的子帧是交织周期的第一个子帧。DL同步序列的调制使用QPSK，因此使用的相位为45度、135度、225度和315度。不同四相的总数是2个，每一个对应一个P-CCPCH(S1和S2)。在低速率TDD***中，广播信道被特定的映射到2个物理信道，对应于用于广播信道数据的同一个时隙(TS)中的两个扩展码(例如，在DwPTS字段之前的DL时隙中的一个作为S1已知的P-CCPCH1和作为S2已知的P-CCPCH2)。一般地它们一起被称为“P-CCPCH”，即使对于LCR TDD***来说，它们很明显地在同一个时隙中是组成了两个物理信道。一个四相总是开始于一个偶***帧((SFNmod2)＝0)。表1列出了四相及其含义：
名称 四相 意义
S1 135°，45°，225°，135° 在接下来的4个子帧中有P-CCPCH
S2 315°，225°，315°，45° 在接下来的4个子帧中没有P-CCPCH
                        表1
每64基片DL同步序列构成一个QPSK符号。P-CCPCH中的BCH是在两个帧(20ms)上进行交织的。这两个帧中的4个连续的子帧包含一个BCH段，用一个能检错的CRC来保护。两帧中的4个下行链路同步序列组成4个QPSK符号，每个QPSK符号相对于以前的可测的参考量，例如P-CCPCH中的顺序码，有各自的差分相位偏移。一帧中一个完整的BCH段(20ms的数据)只能从偶数的***帧数目(SFN)开始，如果下行链路同步序列中的QPSK调制序列S1包含于帧n和帧n+1中就表明P-CCPCH存在，则在帧n+2和n+3中可以找到P-CCPCH。而且，该段将从帧n+2的第一个子帧开始。产生的QPSK调制序列应使用户终端设备能够清楚地确定它存在于帧n和帧n+1中的哪个子帧中。
目前，DL同步序列长度只有64码片，这就没有足够的扩展的余地。通常，一个UE不能在蜂窝边缘可靠地同步，这导致小区搜索性能的相对下降。而且，UE接收到的是相对短的与相邻节点B在时间上交叠的DL同步序列，这也将导致DL同步序列与不同节点B之间的逆相关性和进一步的性能衰退。
目前小区搜索***的复杂程度还是相当高的。举个例子来说：当前的32位DL同步序列据说是随机选择的序列，其相互的逆相关性已被优化。它们每一个都需要有完全的相关性(例如，64码片长的)，这样对于6400位的码片指示在每5ms的子帧中则需要6400×32×64，即13,107,200个操作。这是一个巨大的处理过程。
实用新型内容
一个用户设备(UE)，具有一个改进的LCR TDD小区搜索功能。UE支持带有一个基本同步码的子帧，这对于***中所有的B节点来说是很普遍的，并且该基本同步码用来指示第二同步码。基本同步码是在P-CCPCH中接收的，第二同步码是在DwPTS时隙中接收的。
附图说明
图1是一个子帧的结构。
图2是根据本实用新型的第一个实施例的子帧结构图。
图3是包含PSC序列的832码片长的DL P-CCPCH时隙。
图4是一个在发射前将PSC序列与P-CCPCH相结合了发射器的结构图。
图5是一个接收器的结构图。
图6展示了时间上相区别的两个用于PSC检测的B节点。
图7是两个B节点传送的基本PSC序列的UE的相关性。
图8是根据本实用新型的第二个实施例的子帧结构图。
具体实施方式
本实用新型将结合全部按数字标明了的附图来描述。后面将要详细讲到，通过引入第二同步码，小区搜索处理的检测性能得到了改进，这同样适用于***中的所有B节点。PSC序列给第二同步码(SSCs)定位，这种定位在每个B节点都是唯一的。第二同步码适时地被送到DwPTS时隙，且与当前的32个DL同步码相同。
当在节点B引入PSC后，检测的复杂性就减小了很多，在优选的实施例中，这种PSC可称为一种降低相关复杂性码，例如，一种以O(2×log(L))代替O(L)的相关复杂性的分级格雷码。
参照图2，给出了与本实用新型相一致的子帧10。子帧10包含一个P-CCPCH12、一个DwPTS14、一个GP16、一个UpPTS18和一个20a-20n的多数数据时隙。根据本实用新型的实施例，P-CCPCH12包含一个PSC22。这在图3中给出了更具体的描述。虽然PSC22能指示第二同步码，但PSC的相干峰值不能指明一个精确的时间，说明从哪儿找第二同步码，而只能指出一些可能性(如16个或32个)作为PSC存在时能有多少码偏移量这样的一个功能。
如图3所示，P-CCPCH12由一个832码片长的包含保护周期的时隙组成。PSC序列{C0，C1，C2，C3，...C831}与每一个P-CCPCH同时地发送。如图4发射器69中所示，在与P-CCPCH的第一个时隙(T0)对应的时间间隔内，P-CCPCH1和2的扩展序列70和72都是与PSC序列64一起发送的。序列70、72、74都是芯片集成的，通过加到一个加法器76产生一个合成序列78。一个控制器80将合成序列80放入正确的时隙(T0)中，将信息正确地放入其它的时隙中，则发射器82将包含所有时隙中的信息的数据流发送出去。
参考图5，接收器90包含一个数据流监测器91和一个数据恢复设备92。数据流监测器91具有一输入端用以接收发送过来的数据流，数据恢复设备92，该输入端与一个数据流检测器的输出端连接用来恢复出来自数据流的数据，包括去耦那三个序列70、71、72使它们继续能用于进一步的处理。
为了能可靠地接收发送信号，接收机必须要检测一定量的信号中的能量。由于能量是功率与持续时间的乘积，为了发送相等的能量到接收机，有两个基本的选择：1)发送一个功率大而持续时间短的信号。2)发送一个低功率而持续时间长的信号。用一个较长的扩展码以产生一个高扩展增益，这对于信道变化有更多阻力的情况是很有优势的，并且对***中其它的B节点或UE产生的干扰更小。所采用的与本实用新型优选的实施例相一致的832码片长序列是一种低功耗，高扩展增益的序列。
PSC应该避免与邻近节点B发送的PSC之间的冲突，因为，一旦冲突发生，PSC的相干峰值就会相互抵消，从而导致衰减。由于PSC的长度很长(832码片长)，所以从不同的B节点传送的PSC能够在时间上加以区分。
参考图6，不同蜂窝的B节点都是通过基本PSC序列的相移来区分的。例如，对节点B1，基本PSC26序列是{C0，C1，C2，....C831}。节点B2的PSC28序列是{C26...C831，C0，C1，...，C25}，它与B1节点的PSC26相比，除了它是每26个基片一个偏移量以外，其它都是相同的。
应该指出的是虽然选择了一个832码片长的PSC序列用于本实用新型，这主要还是为了结合这里要举的例子容易解释而选择的，但是，长些或短些的PSC也能够结合大些或小些的偏移量使用，这决定于应用要求和节点B的数目。另外，偏移的尺度不是主要的，它对于每个节点B也不一定要相同。
半基片偏移也是可能的，因为通常CDMA接收机工作的一个特性就是对基片时钟跟踪的过采样。2的过采样则意味着它们关于芯片n，n+1/2，n+1，n+3/2，n+2，...等的基片跟踪。这里的关系是PSC序列的全长除以一个偏移长度，从而在***里产生一定数目的不同偏移量。如果PSC的长度不能被偏移长度整除，其中的一个偏移量就会长些或短些。因此，节点B2的PSC28的序列是{C26...C831，C0，C1，C2，...，C25}。这样，来自于不同Bs节点的PSC序列由于它们的相干峰值会按时间顺序出现，所以能轻易的被区分开来。要有足够的时间(或基片)，以分离32(N＝32)个蜂窝，如方程1所示：
      基片分离度＝PSC基片长度/N               方程1
在给出的例子中，如果PSC是832基片长，并且蜂窝数量是32，就会产生一个26基片的分离度。用户设备试图通过与平滑的832基片段的周期相关来检测PSC。PSC能每隔5ms被找到一次并且能够降低在N＝32的可能性中找到DwPTS的不确定性。采用本实用新型的该具体模型，由之前的***确定的此时的就保留下来，此时的下行导频时隙中，N＝32个DL同步序列是作为第二同步码(SSCs)。
参照图7，给出了节点B1的相关性，并且用一个832基片的平滑窗给出了节点B2的相关性。在图5给出的例子中，B节点是被一个时间偏移量分离开的，每26基片有一个相关性。当然，其它的B节点会以与图5中，节点B1和2相同的方式在时间字段上加以分离。PSC有一个10×log(832/64)＝11.1dB的比一个简单的DL同步序列要高的扩展增益。由于其长度，逆相关性问题比短DL同步序列的可能性小。
由于PSC必须进行周期相关，PSC适于用来作周期性的相关。
虽然参数N和M已作为特殊值在此作了特殊解释，它们在应用于其它特殊用途时可以变换。例如，N＝16应足以分离邻近的B节点，但在具体设计中，其值可高些或低些。
应用本实用新型，PSC的完全相关在5ms周期内需要6400×832+32×32×64＝5,324,800+65,535＝5,390,335个操作。这比5ms周期内进行13,107,200个操作减少了2.5倍。允许降低PSC的复杂性的，例如一个基于分级的码能够进一步将复杂性降低16-32倍，小区搜索方法的整体复杂性和本实用新型的***或许能将每5ms周期内的操作降低到171,000-350,000个。
参照图8，本实用新型的第二个实施例的子帧50如图示。子帧50包括一个P-CCPCH 52、一个DwPTS54、一个GP56、一个UpPTS58和一个60a-60n的多数数据时隙。这个具体模型的子帧50包含的一个DwPTS54已被修改为包含PSC62。PSC62是以如图4所示的方式包含在DwPTS54中的，除非该PSC在这种情况下比较短(例如，只有64码片长)。一个用户设备就会在DwPTS中接收该PSC62和一个DL同步序列(如SSC)。在本实施例中，由于DwPTS54的PSC62只有64码片长是有效的，所以，这个实施例的效率不高。
本实用新型是根据优选实施例来阐述的，本发明的权利要求将要概括的本实用新型范围内的其它一些变化对于本领域的技术人员是显而易见的。

Claims (7)

1.一种应用无线时分复用/码分多址(TD/CDMA)格式进行通信的用户设备(UE)，其特征在于所述用户设备包括：
一个数据流检测器，具有一输入端用以接收数据流，数据流包括：第一个字段，它有一个基本同步码，用以指示带有第二同步码的第二个字段；
一个数据恢复设备，具有一输入端，该输入端与一个数据流检测器的输出端连接用来恢复来自数据流的基本同步码和第二同步码。
2.根据权利要求1中所述的用户设备，其特征在于所述第二字段是跟在第一字段后面的。
3.根据权利要求1中所述的用户设备，其特征在于所述第一、第二字段都是同样的字段。
4.一种应用无线时分复用/码分多址(TD/CDMA)格式进行通信的用户设备(UE)，其特征在于所述用户设备包括：
一个数据流检测器，具有一输入端用以接收数据流，数据流包括：第一个字段，它的第一个码，用以指示第二字段中的第二个码；
一个数据恢复设备，具有一输入端，该输入端与一个数据流检测器的输出端连接用来恢复来自数据流的第一和第二码。
5.根据权利要求4中所述的用户设备，其特征在于所述第二字段是跟在第一字段后面的。
6.根据权利要求4中所述的用户设备，其特征在于所述第一、第二字段都是同样的字段。
7.一种应用无线时分复用/码分多址(TD/CDMA)格式进行通信的用户设备(UE)，其特征在于所述用户设备包括：
一个数据流检测器，具有一输入端用以接收数据流，数据流包括：一个包含基本同步码(PSC)的基本公共控制物理信道(P-CCPCH)和一个带有第二同步码(SSC)的下行导频时隙(DwPTS)，基本同步码(PSC)用来指示第二同步码；
一个数据恢复设备，具有一输入端，该输入端与一个数据流检测器的输出端连接用来恢复来自数据流的PSC和SSC。
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