[发明专利]一种正交频分复用系统中初始接入信号的检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线移动通信系统，更具体地，涉及一种正交频分复用系统中初始接入信号的检测方法和装置。

背景技术

当前，第3代(3G)通信系统并不能真正为用户提供宽带多媒体业务接入。然而随着通过互联网所进行的视频、语音和数据通信流量的显著增长，以及移动电话的快速普及，用户更加迫切地希望移动通信系统可以提供移动多媒体业务的接入。因此世界各国也都把目光投向3G以后的移动通信系统。其中OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分多路复用)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)就是一种引人注目的候选方案。

例如802.16e是使用正交频分复用技术的协议，在其物理层规范中对于移动台(SS，subscriber stations)的初始接入使用的是基于竞争的原则。用于测距(ranging)信道的子信道下标在上行映射消息(UL-MAP，Uplink map)中规定。用户可以在ranging信道上进行竞争(collide)。为了有效地进行ranging传输，每个用户可以从一组规定的二进制码中随机选择测距码(ranging code)。这些码被二进制相移键控(BPSK，Binary Phase Shift Key)调制在ranging信道的载波上，每个载波1比特。初始ranging应该在两个或四个连续的符号上实现。在每个符号期间，ranging信道应使用相同的ranging码，在两个符号间没有相位不连续性(discontinuity)。

图1是初始ranging传输的时域描述的示意图。

如图1所示，构造方式如下：

(1)先形成两个完全相同的符号；

(2)在第一个OFDM符号开头加上循环前缀(CP，CyclicPrefix)：等于第一个OFDM符号结尾处的CP长度的波形；以及

(3)为第二个OFDM符号结尾加上保护间隔(guard interval)：等于第一个OFDM符号开头处的CP长度的波形。

SS在捕获了下行同步和上行传输参数后，应该随机地选择Ranging时隙(使用二进制截短指数算法避免可能的重碰撞)作为执行ranging的时间，然后随机的选择一个ranging码(从初始化ranging码域中)并传输给BS(base station，基站)作为一个CDMA码。

BS不能辨别是哪一个SS发送了ranging申请，因此在成功的接收了ranging码以后，BS需要广播一个ranging响应消息，其中包括接收的ranging码和ranging时隙(例如：OFDM符号数、子信道等)。发送ranging码的SS利用这些信息来判断是否收到的ranging响应消息来对应它的ranging申请。ranging响应消息包括了所有需要的调整信息(例如：时间、功率和可能的频率校正)和状态说明。

因此，用户初始接入信号的正确检测在整个系统中是非常关键的一步。现有技术中针对用户初始接入信号的检测方法主要分为两大类。

第一类是直接从初始化ranging码域中选择ranging码和初始接入信号匹配，检测用户发送的哪一个ranging码，此类处理相对简单。但是在实际中，用户初始接入一般集中在某些时刻，除此之外，接收信号中只有噪声，需要对噪声信号和初始化ranging码域中的每个ranging码进行匹配之后，才能发现此接收信号中只有噪声无ranging码，此方法一定程度上浪费了资源，也降低了反馈速度。

第二类分为两步：第一步，检测接收信号中是否有ranging信号，提供一有无ranging信号的检测信号。其利用的算法是将接收信号和初始化ranging码域中的每个ranging码分别进行相关，相关后的结果和预先确定的阈值进行比较得到检测信号。第二步，根据检测信号判决是否有ranging信号，如果无ranging信号，对此接收信号弃之不进行处理；如果有ranging信号，将接收信号初始化ranging码域中的每个ranging码进行匹配，判决属于哪一个ranging码。此方法在一定程度上节约了资源，但是处理比较繁琐，尤其是第一步需要和初始化ranging码域中的每个ranging码分别进行相关之后才能提供检测信号。

发明内容