[发明专利]OFDMA无线通信系统中的前导检测和同步

说明书

相关申请

本申请要求于2006年11月7日递交的、名称为“Preamble detection andsynchronization in OFDMA wireless communication systems”的临时申请No.60/857,528的优先权。

技术领域

本发明的实施例涉及正交频分多址(OFDMA)无线通信系统，具体地说，本发明的实施例涉及OFDMA系统中的前导检测和同步。

背景技术

在各种通信传输技术当中，正交频分复用(OFDM)，因其对符号间干扰的抵御性和其高频谱效率，被认为是最具前景的选择。

OFDMA是多用户OFDM，其能够在相同的信道上实现多路接入。在OFDMA时分双工(TDD)系统中，帧结构是根据基站(BS)和移动用户站(MSS)的传输而形成的。基站经由下行链路(DL)无线信号向其服务移动用户站发送信息。移动站(MS)或用户站(SS)经由上行链路(UL)无线信号向其服务基站发送信息。OFDMA在用户之间分配子载波，由此，全部的活动用户能够在单一信道上同时进行发送和接收。

根据当前所定义的WiMAX标准—IEEE 802.16E，下行链路传输的第一个符号是前导。前导由移动站用来进行初始同步。为了发送和接收帧，基站和移动站必须获得相互之间的同步。为了获得相互之间的同步，MS需要检测从BS发出的前导的开始位置。

用于前导同步的现有技术存在诸多缺陷。一个基本的前导检测方案基于OFDM符号的循环前缀与最后部分之间的相关。循环前缀中的符号是从OFDM符号的最后部分中拷贝而来的。通过计算所接收到的序列及其延迟版本之间的相关，能够估计出循环前缀的位置。尽管前导的信号功率相对而言高于一般的OFDM数据符号的功率(这意味着前导的CP相关具有较大的相关输出)，然而，区分一般OFDM数据和前导还是很困难的。

对于该问题的一种可能的解决方法是：验证所检测的CP是来自前导符号，还是来自数据符号。有一种验证技术适用于WiMAX标准。在WiMAX标准中，有114种伪噪声(PN)序列用于来自不同基站和不同扇区的前导。通过计算所接收到的序列与全部可用的PN序列之间的互相关来执行验证。在执行互相关的过程中，这种技术需要很大的计算开销。此外，基于循环前缀的频偏估计无法消除整数倍频偏，这使得调制序列从一个子载波移位到另一个子载波。这将进一步显著增加总计算量。

另一种技术是在时域中根据共轭对称来执行检测。这种技术对每个位置的验证都需要大量的复数乘法运算。

还有一种技术基于前导的重复特性。在WiMAX标准中，前导序列均匀调制在每个第3个子载波上。来自一个块的信号与来自其它两个块中的任一块的信号相关。尽管这种方案在单小区环境中是高效的，但其在多小区环境中并不有效，因为来自不同基站的前导调制在不同的子载波集上。

发明内容

本发明的实施例是用于前导检测和同步的技术。在相关窗口中，使用时域相关和频域相关中之一来计算符号序列的符号相关。符号序列是在正交频分多址(OFDMA)无线通信中接收到的。根据符号相关来验证符号。所述符号是前导符号和数据符号中之一。

附图说明

通过参照用以说明本发明的实施例的下面的描述和附图，能够更好的理解本发明的实施例。在附图中：

图1是示出了根据本发明的一个实施例的系统的图示。

图2是示出了根据本发明的一个实施例的前导检测器/同步器的图示。

图3是示出了根据本发明的一个实施例的时域相关和频域相关的图示。

图4是示出了根据本发明的一个实施例的频域相关器的图示。

图5是示出了根据本发明的一个实施例的验证器的图示。

图6是示出了根据本发明的一个实施例的处理过程的流程图，该处理过程用于检测前导和同步。

图7A是示出了根据本发明的一个实施例的处理过程的流程图，该处理过程用于使用时域相关来计算符号相关。

图7B是示出了根据本发明的一个实施例的处理过程的流程图，该处理过程用于使用频域相关来计算符号相关。

图8是示出了根据本发明的一个实施例的处理过程的流程图，该处理过程用于验证符号。

图9是示出了根据本发明的一个实施例的处理子系统的图示，该子系统用于执行前导检测和同步。

具体实施方式