專利名稱：移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說是涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)同步系統(tǒng)的同步碼的設(shè)置選擇方法。
同步是移動通信系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，在利用同步碼進(jìn)行同步搜索時采用相關(guān)等方法尋找最大相關(guān)峰，從而實現(xiàn)用戶信號的同步或者找到最適合用戶接入的基站。現(xiàn)有移動通信同步系統(tǒng)中選用的同步碼是偽隨機(jī)碼。由于這些偽隨機(jī)碼在時延為零附近的自相關(guān)和互相關(guān)數(shù)值不為零，因而會帶來相互的干擾。
碼分多址技術(shù)是一項干擾受限的技術(shù)，在利用同步碼進(jìn)行系統(tǒng)同步時，同步的準(zhǔn)確性和精度會受干擾的影響，這些干擾包括由同步信號自身多徑傳播造成的干擾，以及由其它用戶的同步信號造成的干擾等等。
為了消除這些干擾的影響，目前常用的一種方法是采用多用戶檢測技術(shù)或者其它自適應(yīng)信號處理方法，但是多用戶檢測技術(shù)以及現(xiàn)有的各種自適應(yīng)信號處理方法都有計算復(fù)雜度高、實現(xiàn)困難的缺點(diǎn)。因此，采用現(xiàn)有的同步碼，在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的前提下是不容易實現(xiàn)低干擾和高同步準(zhǔn)確性與高精度的性能的。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，利用本發(fā)明方法所選擇的同步系統(tǒng)的同步碼，在不需要提高同步系統(tǒng)復(fù)雜性的前提下，可提高同步精度。
為更好地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，先引入下面的定義。
定義1假設(shè)a和b為兩個長度均為N的二進(jìn)制碼，a＝[a0a1…aN-1]，b＝[b0b1…bN-1]，其中，ai，bi∈{-1，1}，i＝0，1，…N-1。ra(τ)=1NΣt=0N-1ata(t+τ)%N.......(1)]]>ra(l)(τ)=1NΣt=0N-1-τatat+τ.....(2)]]>τ＝0，1，…，N-1，稱(1)和(2)分別為碼a的循環(huán)自相關(guān)和補(bǔ)零自相關(guān)；rab(τ)=1NΣt=0N-1atb(t+τ)%N......(3)]]>rab(l)=1NΣt=0N-1-τatbt+τ......(4)]]>τ＝0，1，…，N-1，％為取余運(yùn)算符號，稱(3)和(4)分別為碼a和b的循環(huán)互相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)。
定義2長度為N的擴(kuò)頻碼m1，m2，…，mp，如果同時滿足a.循環(huán)自相關(guān)rmi(τ)＝0或補(bǔ)零自相關(guān) b.循環(huán)互相關(guān)rmimj(τ)=0]]>或補(bǔ)零互相關(guān) 則稱二進(jìn)制碼的這種相關(guān)為零的特性為碼的零相關(guān)窗。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于是選擇具有零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼作為移動通信同步系統(tǒng)的同步碼。
所述的具有零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼是循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼，或者補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼。
所述同步碼的零相關(guān)窗寬度按照大于多徑信號的時延擴(kuò)展確定。
在所述同步碼的循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性時，采用循環(huán)連續(xù)發(fā)射方式發(fā)射同步碼。
所述的連續(xù)發(fā)射所選擇的同步碼是重復(fù)所選擇的同步碼填滿96碼片的同步時段。
在所述同步碼的補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)特性時，采用加入保護(hù)時段的方式發(fā)射同步碼。
所述的采用加入保護(hù)時段的方式發(fā)射同步碼，是在包括32碼片長度的保護(hù)時段(GP)和64碼片長度的同步(SYNC)時段中，將64碼片長度的同步(SYNC)時段部分替換為補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)窗的碼。
所述的同步碼在同步搜索時是按相關(guān)方法進(jìn)行同步調(diào)整的。
本發(fā)明所選擇的同步碼的相關(guān)窗寬度根據(jù)實際系統(tǒng)的需求確定，該實際系統(tǒng)需求包括但不限于以下方面移動通信小區(qū)內(nèi)無線通信信號的多徑時延擴(kuò)展；移動通信系統(tǒng)內(nèi)碼片所采用的速率等。
利用本發(fā)明的方法所選擇的同步碼在實際應(yīng)用中，仍然采用原相關(guān)方法進(jìn)行同步調(diào)整。
本發(fā)明方法的有益效果是由于所選同步碼的良好自相關(guān)特性，同步碼自身由于多徑傳播產(chǎn)生的多徑信號不會產(chǎn)生干擾；同時，由于不同的同步碼相互之間的互相關(guān)也存在零相關(guān)窗，因而其它用戶的同步碼也不會給期望用戶的同步帶來干擾。因此，在不需要采用多用戶檢測技術(shù)或其它自適應(yīng)信號處理方法的情況下，本發(fā)明的方法就可以做到很好的相關(guān)檢測，從而更為準(zhǔn)確地實現(xiàn)同步。
如果所選擇的同步碼的循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性，則同步碼的發(fā)射可以采用循環(huán)連續(xù)發(fā)射方式；如果所選擇的同步碼的補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)特性，則同步碼的發(fā)射可以采用加入保護(hù)時段的方式發(fā)射。這兩種方式都可以保證上述效果的實現(xiàn)。
下面結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。


圖1是按本發(fā)明方法所選擇的同步碼的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，圖中所示同步碼長度為75us，其中保護(hù)時段GP的長度為32碼片(chips)，同步(SYNC)時段的長度為64碼片(chips)。由于所采用的是補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)特性的同步碼，因此需要加入保護(hù)時段GP。
在時分同步碼分多址(TD-SCDMA)移動通信系統(tǒng)中，參照參考文獻(xiàn)TSC104，Spreading and modulation中的要求，在圖1所示同步碼結(jié)構(gòu)中，將SYNC部分替換為碼的補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)窗的碼，從而達(dá)到減少同步碼互相干擾的效果。
也可以采用由文獻(xiàn)Deng Xinmin and Fan Pingzhi，Spreading sequence setswith zero correlation zone.Electronics Letters，2000，36(11)993～994給出的循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼作為同步碼，如表示為(5)式a1＝(----+-+--+--+++-+--+++--)a2＝(--+--+++++-+++---+---+-+)a3＝(+-+---+---++-+-----++-++)a4＝(--+++--+-+++++-++-+-++++)其中，-代表-1，+代表+1。同步碼發(fā)射時選定一個碼，例如a1，由于圖1同步碼結(jié)構(gòu)中共有96個碼片，因此同步碼a1需重復(fù)發(fā)射四次，即a1a1a1a1，以填滿該同步時段。
式(5)中的碼具有窗寬為3個碼片的零相關(guān)窗，按照式(1)和式(3)計算的循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)滿足rai(τ)＝0，i＝1，2，3，4，τ＝1，2，3且raiaj(τ)=0,i,k=1,2,3,4,j≠j,τ=0,1,2,3.]]>
假設(shè)基站接收到的多徑信號以第一徑到達(dá)時間為參考，其它各徑相對時延最大為τmax，系統(tǒng)碼片周期為Tc，則當(dāng)τmax＜3Tc時，式(5)的碼可以作為該系統(tǒng)的同步碼使用，否則，需要考慮采用具有更寬的零相關(guān)窗的碼作為系統(tǒng)的同步碼。
當(dāng)多徑信號的信號能量相對很弱時，如小于-20dB時，其對系統(tǒng)的影響也較小，此時，上述各徑最大相對時延τmax可以弱化為具有足夠信號能量的多徑相對最大時延。
權(quán)利要求
1.一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于是選擇具有零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼作為移動通信同步系統(tǒng)的同步碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于所述的具有零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼是循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼，或者補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于所述同步碼的零相關(guān)窗寬度按照大于多徑信號的時延擴(kuò)展確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于在所述同步碼的循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性時，采用循環(huán)連續(xù)發(fā)射方式發(fā)射同步碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于所述的連續(xù)發(fā)射所選擇的同步碼是重復(fù)所選擇的同步碼填滿96碼片的同步時段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于在所述同步碼的補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)特性時，采用加入保護(hù)時段的方式發(fā)射同步碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于所述的采用加入保護(hù)時段的方式發(fā)射同步碼，是在包括32碼片長度的保護(hù)時段(GP)和64碼片長度的同步(SYNC)時段中，將64碼片長度的同步(SYNC)時段部分替換為補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)窗的碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，其特征在于所述的同步碼在同步搜索時是按相關(guān)方法進(jìn)行同步調(diào)整的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動通信同步系統(tǒng)的同步碼選擇方法，是選擇具有零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼作為移動通信同步系統(tǒng)的同步碼，即循環(huán)自相關(guān)和循環(huán)互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼，或者補(bǔ)零自相關(guān)和補(bǔ)零互相關(guān)存在零相關(guān)窗特性的二進(jìn)制碼，前者同步碼的發(fā)射可采用循環(huán)連續(xù)發(fā)射方式，后者同步碼的發(fā)射可以采用加入保護(hù)時段的方式發(fā)射。同步碼零相關(guān)窗寬度的確定原則是不小于多徑信號的時延擴(kuò)展。使用本發(fā)明方法所選擇的同步碼可以更為準(zhǔn)確地實現(xiàn)同步。
文檔編號H04J13/00GK1391408SQ01118758
公開日2003年1月15日 申請日期2001年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者周雷 申請人:華為技術(shù)有限公司