專利名稱：一種快速小區(qū)搜索方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體涉及一種d、區(qū)快速搜索方法及裝置。
背景技術(shù)：
在移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，地理覆蓋區(qū)域被分成許多小區(qū)，每個小區(qū)由基站(BS) 服務(wù)。每個小區(qū)還可以被進一步分成許多扇區(qū)。當(dāng)移動站(MS)被加電時，它 需要搜索BS以進行注冊。而且，當(dāng)MS發(fā)現(xiàn)來自當(dāng)前小區(qū)的信號變?nèi)鯐r，它 應(yīng)準(zhǔn)備到其它小區(qū)/扇區(qū)。由于這一點，要求MS搜索良好的BS以進行通信， 其中候選列表由當(dāng)前服務(wù)小區(qū)提供。快速識別BS以進行初始注冊或切換的能 力對于減小復(fù)雜性和降低功率消耗來說是重要的。
可以周期性發(fā)射小區(qū)特定參考信號(或同步信號)來執(zhí)行小區(qū)搜索功能， 通過試圖檢測每個參考信號進行窮盡搜索，并且隨后確定最佳BS。由于移動站 將接收來自其它扇區(qū)或小區(qū)發(fā)送的信號，因此，確定小區(qū)或扇區(qū)的參考信號時， 參考信號之間的良好互相關(guān)性是重要的。與自相關(guān)性類似，兩個序列之間的互 相關(guān)性是對應(yīng)于不同相對移位的序列自身。更4青確地，在移位d處的互相關(guān)性 被定義為在一個序列與另一個序列的逐個元素相乘之后在全部項上求和的結(jié) 果，該另一序列是相對于第一個序列共軛的并且移位了 d項。
正交頻分復(fù)用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 簡稱 "OFDM")是一種多載波調(diào)制(Multi-Carrier Modulation,筒稱"MCM"),它 采用多個載波，將要傳送的數(shù)據(jù)流分解成多個低速的比特流，用這些低速的比 特流分別去調(diào)制多個載波。即^f更是頻i普相互混疊也能保持相互正交的波形。這 樣就避免了信號波形之間的干擾，同時還提高了頻譜利用率。在0FDM系統(tǒng)中， 輸出為N個獨立調(diào)制載波的輸出之和。當(dāng)這些載波加在一起時，可能出現(xiàn)一個4艮高的峰值。這將導(dǎo)致一個很高的功率峰均比(Peak Average Power Ratio, 筒稱"PAPR，，)問題。在使用DFT實現(xiàn)的OFDM系統(tǒng)中， 一個OFDM符號s (n), n=0， 1, ...， N-1，的PAPR以分貝為單位的計算公式如下
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中，DN是DFT的大小，D是過采樣因子。參考信號的低PAPR性質(zhì)^吏得參 考信道電路發(fā)射具有高于數(shù)據(jù)功率的參考信號，以便于改善其它通信單元接收 的參考信號上的信噪比/信干比，由此提供改善的信道估計、同步等。而如果參 考信號的PAPR值很高，則需要發(fā)射機的功放以低能效操作在一個很大的線性區(qū) 域并需要D/A (數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器和A/D (模/數(shù))轉(zhuǎn)換器具有很大的動態(tài)范圍，從 而提高系統(tǒng)實現(xiàn)的開銷，并因此成為0FDM的主要缺點。當(dāng)前導(dǎo)(Preamble)序 列的PAPR值高于功放的線性范圍，信號會被削波(限幅削波)。造成的失真將 導(dǎo)致信道估計或者同步的不準(zhǔn)確，并導(dǎo)致系統(tǒng)性能的劣化。
在現(xiàn)有協(xié)議里面，具有〗氐峰均功率比的序列用作前導(dǎo)(Preamble)以啦文同步 及信道估計之功能。其中一種比較常用的Preamble序列是二元PN序列。 IEEE802. 16e標(biāo)準(zhǔn)里所用的就是二元PN序列，其PAPR值達(dá)到4 dB以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種快速小區(qū)搜索方法，及基于該搜索方法的發(fā)射端裝置 和接收端裝置。
一種快速小區(qū)搜索方法，包括構(gòu)造基于序列類別索引的基本序列；將序 列索引映射到基站標(biāo)識；對所述基本序列進行離散傅立葉變換DFT或離散傅立 葉逆變換IDFT,將變換后的序列作為參考序列；發(fā)送參考序列。 一種快速小區(qū) 搜索方法，包括接收包括基于基本序列的參考序列；確定所述參考序列的序 列類別索引；將所述序列類別索引映射到基站標(biāo)識。一種發(fā)射端裝置包括原始序列構(gòu)造模塊、序列分配模塊、參考序列生成模 塊，其中
基本序列構(gòu)造模塊，用于構(gòu)造基本序列；
序列分配模塊，用于唯一地將序列類別索引映射到多個或單個基站標(biāo)識；
參考序列生成模塊，用于將分配給各基站的基本序列進行DFT或IDFT，得到 的序列作為參考序列。
一種接收端裝置，包括參考序列接收模塊、序列索引確定模塊、基站 標(biāo)識識別模塊，其中
參考序列接收模塊，用于接收包括基于基本序列的參考序列；
序列索引確定模塊，用于確定接收到的參考序列的序列類別索引；
基站標(biāo)識識別模塊，用于將確定的序列類別索引映射到基站標(biāo)識。
本發(fā)明實施例提供的參考序列具有低的PAPR值(接近0dB),并且基 于此特定的參考序列可以提供良好的小區(qū)檢測性能。另外，基于本發(fā)明實施 例的小區(qū)檢測算法簡單，沒有給系統(tǒng)帶來任何復(fù)雜性增加，有利于快速小區(qū) 檢測，小區(qū)切換等。


圖1為本發(fā)明實施例的發(fā)送端處理流程圖2為本發(fā)明實施例的發(fā)送端可選處理流程圖一;
圖3為本發(fā)明實施例的接收端處理流程圖4為本發(fā)明實施例的接收端可選處理流程圖一;
圖5為本發(fā)明實施例的接收端可選處理流程圖二;
圖6為本發(fā)明實施例的發(fā)送端可選處理流程圖二;
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供一種快速小區(qū)搜索方法，通過構(gòu)造特殊參考序列實現(xiàn)小 區(qū)的快速搜索。本發(fā)明實施例還提供了 一種用于小區(qū)搜索的發(fā)射端裝置和接收 端裝置，以下分別進行詳細(xì)說明。 實施例一
A、構(gòu)造參考序列，參考序列的構(gòu)造取決于至少兩個因素，即網(wǎng)絡(luò)中參考序 列數(shù)目K和所需的序列長度Np。本實施例時域參考符號是OFDM符號，該符 號基于N點離散傅立葉逆變換IDFT。
首先構(gòu)造基本序列
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中，〃=0,1,…，N(j-l對應(yīng)序列的"類別"， k = 0, 1，…，NG-l是序列中項的索引，
b, c為任意實數(shù)，且"0。為滿足網(wǎng)絡(luò)中參考序列數(shù)目的要求，只需要 滿足Ng〉 K。
取決于對b, c的特定選擇，每個基本序列類別可以具有無限的序列數(shù)目，
但是每個類別中僅有一個序列用于構(gòu)造一個參考序列。每個類別索引 在每個參考序列上產(chǎn)生了不同的相位斜坡特性。為表述方便，以下均以b二l，
c二0作為示例，不代表b， c的取值〗又限于此。
然后對Ne個上述構(gòu)造的基本序列分別進行T點(1^~ ) DFT,得到的 序列可以表示為
= Z)Fr(x(Q) = § x(A) exp(力'2;r(^ + ^)" (2)
其中，A: = wG,.,.,r-l時，x(k)=0。 當(dāng)f+ 7 = 1時，X(m)出現(xiàn)峰值。也可以對構(gòu)造的N(j個基本序列進行T點(r^iVe ) IDFT (逆DFT)，得 到的序列可以表示為
,)=艦r(x帥=Z , ，()2< -》) (3) 其中，/: = 7^，,..，7-1時，x(k)=0。 當(dāng)# =;時，X(m)出現(xiàn)峰值。
將上述經(jīng)過DFT或IDFT變換后得到的長度為T的序列的集合作為頻域 參考序列集合。對于T等于Np的情況，生成頻域參考序列不需要再附加其 他操作，參見圖1;對于T不等于Np的情況，可以對長度為T的序列集合 進行修改，以生成所需長度的頻域參考序列集合，參見圖2,其中修改包括， 對原序列插值，或是截斷到所需序列長度Np等搡作。選擇合適的DFT/IDFT 點數(shù)，可以使得，在所有參考子載波上只有一個子載波上的數(shù)據(jù)為非零值， 其它子載波上數(shù)據(jù)均為O,即頻域序列可以看作為一沖擊函數(shù)序列，故此頻 域參考序列集合具有最優(yōu)的互相關(guān)性。
按照預(yù)先規(guī)定的映射方式，將序列項分配到頻域N個子載波中的Np個 參考子載波集合上(N為OFDM符號基于的離散傅立葉變換DFT的點數(shù)，Np 即為上述提到的所需序列長度，所需序列長度等于頻域參考子載波的個數(shù))。 經(jīng)過N點IDFT,將上述OFDM符號頻域數(shù)據(jù)變換到時域，作為發(fā)送序列， 表達(dá)式為
■sO) = /D^T(X'(m'))m' = 0,l,L ,iV —1
H ，
=^ ')eXp(-)2;r^) (4)
其中，Z'(m')為完成子載波映射后的頻域序列，m'為子載波序號。
時域中發(fā)射的最終參考序列可以是循環(huán)擴展的，其中循環(huán)擴展長度典型 地長于所期望的信道最大延遲擴展(LD)。在這種情況下，所發(fā)送的最終 序列的長度等于N與循環(huán)擴展長度Lcp之和。循環(huán)擴展可以包括前綴、后綴或前綴與后綴的組合。循環(huán)擴展是OFDM通信系統(tǒng)的固有部分?？梢詉正明，
時域參考序列仍然具有最優(yōu)互相關(guān)性。
B、 進行參考序列的分配，即唯一地將序列類別索引映射到多個基站/單 個基站標(biāo)識。每個基站可以在任何傳輸間隔、以任何次數(shù)地使用一個或多個 基本序列。此外，可以給每個基站分配來自K個基本序列集合的不同基本序 列，由該K個基本序列進后續(xù)處理后得到的參考序列集合被設(shè)計為具有最優(yōu) 的互相關(guān)性質(zhì)。實際信號可以是所分配序列的不同函數(shù)的結(jié)果。例如，所應(yīng) 用的函數(shù)是序列的循環(huán)移位。
也可以直接將圖1中步驟103得到的N(j個長度為Np的頻域參考序列組 成的集合中的K個序列，分別分配給多個基站/單個基站，并分別唯一地將基 本序列類別索引映射到多個基站/單個基站標(biāo)識，則每個基站只需進行子載波 映射、頻時變換以及循環(huán)擴展操作。
C、 接下來進行基于上述操作的小區(qū)搜索。
假設(shè)已經(jīng)完成了 OFDM符號的定時和頻率偏移估計和校正，從校正的定 時點，通過DFT將所接收的時域數(shù)據(jù)變換到頻域，基于發(fā)射端規(guī)定的子載波 映射方式進行子載波解映射。
將子載波解映射后的頻域數(shù)據(jù)表示為Y (m),其中m (從O到Np-l )是 參考子載波的索引。由前面的討論知道，頻域數(shù)據(jù)的峰值位置由^值決定， 由Y (m)的峰值位置可以計算出A值。也即，類別索引(或序列索引)信 息被承載在Y(m)的峰值位置中，通過分析Y(m)的峰值位置，可 以檢測到對應(yīng)于參考序列索引的"〃"。Y(m)的峰值位置"皿與對應(yīng)的發(fā) 射序列類別索引A的映射關(guān)系被確定為
〃 =ATc(i—，)，(對應(yīng)于x(附^DFr(4Q))
或// = ~，，(對應(yīng)于X(m卜/DFr(x(A;》)，其中"墜為Y ( m )的峰值位置。由以上公式計算出的^不一定是整數(shù)，針對這種情況，取最接近于以 上計算結(jié)果的整數(shù)值作為 〃 的值。
由此可以得到所識別的峰值位置與序列類別索引之間的映射關(guān)系。序列 類別索引對應(yīng)于發(fā)送參考序列的源基站標(biāo)識。這樣接收端根據(jù)接收到的信號 峰值的位置，可以計算出源基站標(biāo)識，進而完成小區(qū)搜索。參見圖3。
可以使用常規(guī)的峰值檢測方法，如將樣本的幅度同閾值進行比較，或直 接峰值檢測等等。如果存在多個接收序列，則將顯示多個峰值。
也可以將所識別的^映射到附加的可能發(fā)射序列索引集合中，該發(fā)射序
列索引集合對應(yīng)于所識別的A附近。參見圖4。當(dāng)在系統(tǒng)中使用的一些值"A "
緊密間隔時，噪聲或干擾可以使峰值出現(xiàn)在接近但不是位于期望用于索引 "〃"的相同位置處。通過在峰值附近進行搜索，可以識別多于一個候選序 列索引用于進一步檢查(如在多個參考信號傳輸周期中)。例如，對多個參 考信號傳輸周期上的結(jié)果進行組合、比較、多數(shù)表決等等，以幫助識別所接 收的"/""的一個值或多個值?？傊?，我們可以將所識別的A映射到附加的 可能發(fā)射序列索引中，該發(fā)射序列索引對應(yīng)于所識別的A附近。
在檢測到多個序列的情況下，可以使用抵消的方法，以改善檢測弱序列
的可能性。參見圖5，可以首先識別第一參考序列，估計涉及已知參考序列 的信道響應(yīng)，重新構(gòu)造由第一已知序列及其信道響應(yīng)貢獻的接收信號部分， 從接收信號中移除該部分，并且隨后執(zhí)行類似于在第 一序列檢測中所需的步 驟以獲得第二序列索引。通過該過程可以繼續(xù)，直到檢測到全部序列。
在接收端，還可以通過先對參考符號進行信道均衡，去除信道影響后， 再進行峰值檢測等操作。
實施例二
本實施例提供的小區(qū)搜索方法與實施例一類似。構(gòu)造基本序列方法同實 施例一，只是直接對基本NG長度的序列進行修改，使其序列長度等于Np,然后再進行實施例一中的中DFT或IDFT操作，此時DFT/IDFT的點數(shù)為Np， 后續(xù)操作與實施例一相同。參見圖6
接收端的處理方法同實施例 一 ，只是A與"^之間的關(guān)系式變?yōu)?A = Wc (1 - ^),(對應(yīng)于=i)Fr(x(A:)))
或 ^ ，(對應(yīng)于I(附)"^^W"))，其中"鵬為Y (m)的峰值位 置。序列類別索引對應(yīng)于發(fā)送參考序列的源基站標(biāo)識。這樣接收端#>據(jù)接收 到信號的峰值位置，可以計算出源基站標(biāo)識，進而完成小區(qū)搜索。
相應(yīng)于上面描述的小區(qū)搜索方法，本發(fā)明實施例還提供一種發(fā)射端設(shè)備 和接收端設(shè)備。
發(fā)射端設(shè)備包括基本序列構(gòu)造模塊、序列分配模塊、參考序列生成模塊。 其中，
基本序列構(gòu)造模塊，用于構(gòu)造基本序列；
序列分配模塊，用于唯一地將序列類別索引映射到多個或單個基站標(biāo)識；
參考序列生成模塊，用于將分配給各基站的基本序列進行DFT或IDFT，得到 的序列作為參考序列。
這里，基本序列構(gòu)造模塊基于式(1)構(gòu)造包含特定類別索引；/的基本 序列。
接收端設(shè)備包括、參考序列接收模塊、序列索引確定模塊、基站標(biāo)識識 別模塊。其中，
參考序列接收模塊，用于接收包括基于基本序列的參考序列； 序列索引確定模塊，用于確定接收到的參考序列的序列類別索引； 基站標(biāo)識識別模塊，用于將確定的序列類別索引映射到基站標(biāo)識。
本發(fā)明實施例提供的參考序列具有低的PAPR值(接近0dB),并且基于此特定的參考序列可以提供良好的小區(qū)檢測性能。另外，基于本發(fā)明實施例 的小區(qū)檢測算法簡單，沒有給系統(tǒng)帶來任何復(fù)雜性增加，有利于快速小區(qū)檢 測，小區(qū)切換等。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分 步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于 一計算機
可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括ROM、 RAM、；茲盤或光盤等。
例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有 改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種快速小區(qū)搜索方法，其特征在于，包括構(gòu)造基于序列類別索引的基本序列；將序列類別索引映射到基站標(biāo)識；對所述基本序列進行離散傅立葉變換DFT或離散傅立葉逆變換IDFT，將變換后的序列作為參考序列；發(fā)送參考序列。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的小區(qū)搜索方法，其特征在于，所述基本序列表達(dá)式為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，^表示所述序列類別索引，k表示序列中項的索引，b, c為任意 實數(shù)，且6#0， ^由實際所需參考序列數(shù)目決定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小區(qū)搜索方法，其特征在于，所述對所述基本序 列進行離散傅立葉變換DFT或離散傅立葉逆變換IDFT之后，進一步包括對變 換后的序列進行修改，所述修改包括插值或截斷。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小區(qū)搜索方法，其特征在于，所述構(gòu)造基于序列 類別索引的基本序列之后，進一步包括對基本序列進行修改，所述修改包括 插值或截斷。
5、 一種快速小區(qū)搜索方法，其特征在于，包括接收包括基于基本序列的參考序列；確定所述參考序列的序列類別索引； 將所述序列類別索引映射到基站標(biāo)識。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的小區(qū)搜索方法，其特征在于，所述確定序列類別 索弓1包括接收端根據(jù)接收到信號的峰值位置，計算出序列類別索引。
7、 一種發(fā)射端裝置，用于快速小區(qū)搜索，其特征在于，包括原始序列構(gòu) 造模塊、序列分配模塊、參考序列生成模塊，其中，基本序列構(gòu)造模塊，用于構(gòu)造基本序列；序列分配模塊，用于唯一地將序列類別索引映射到多個或單個基站標(biāo)識；參考序列生成模塊，用于將分配給各基站的基本序列進行DFT或IDFT,得到 的序列作為參考序列。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射端裝置，其特征在于，所述基本序列基于序 列類別索引。
9、 一種接收端裝置，用于快速小區(qū)搜索，其特征在于，包括參考序 列接收模塊、序列索引確定模塊、基站標(biāo)識識別模塊，其中，參考序列接收模塊，用于接收包括基于基本序列的參考序列；序列索引確定模塊，用于確定接收到的參考序列的序列類別索引；基站標(biāo)識識別模塊，用于將確定的序列類別索引映射到基站標(biāo)識。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收端裝置，其特征在于，所述序列索引確 定模塊根據(jù)接收到的信號峰值的位置，計算出序列類別索引。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速小區(qū)搜索方法，包括構(gòu)造基于序列類別索引的基本序列；將序列索引映射到基站標(biāo)識；對所述基本序列進行離散傅立葉變換DFT或離散傅立葉逆變換IDFT，將變換后的序列作為參考序列發(fā)送。接收端通過接收處理參考序列，快速完成小區(qū)搜索。本發(fā)明實施例還公開了一種用于快速小區(qū)搜索的發(fā)射端裝置和接收端裝置。該小區(qū)搜索方法簡單，不增加系統(tǒng)復(fù)雜性，有利于快速小區(qū)檢測，小區(qū)切換等。
文檔編號H04L27/26GK101534539SQ200810065540
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者孫銘揚, 顧雪芹 申請人:華為技術(shù)有限公司