[发明专利]同步实现方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种同步实现方法和装置。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简 称为OFDM)是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率 响应曲线大多数都是非平坦的曲线，而OFDM技术的主要思想就是 在频域内将指定信道分成多个正交子信道，在每个子信道上使用一 个子载波进行调制，而且各个子载波并行传输。这样，尽管总的信 道是非平坦的曲线，且具有频率选择性，但是每个子信道是相对平 坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的响 应带宽，这样可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统 中各个子信道的载波之间是相互正交的，它们的频谱是相互重叠的， 这样不但减小了子载波间的相互干扰，而且提高了频谱利用率。

OFDM对于高速率无线及有线通信具有许多优点，因此它已经 广泛应用于IEEE802.11a/g无线局域网(Wireless Local Area Network，简称为WLAN)，IEEE802.15无线个人区域网(Wireless Personal Area Network，简称为WPAN)和IEEE802.16无线城域网 (WMAN)。而且，OFDM可以与码分多址(Code Division Multiple Access，简称为CDMA)、超带宽(Ultra Wide Band，简称为UWB) 以及多入多出(Multiple-Input Multiple-Out，简称为MIMO)技术 相结合。所以，OFDM会在当今与未来的通信系统中起到重要的作 用。

OFDM的缺陷主要体现在，OFDM系统对符号同步差错非常敏 感，符号同步差错即由于符号定时估计位置与实际位置不一致所造 成的符号定时间偏移量差，它所带来的相位偏移将会加重符号间干 扰(Inter-Symbol-Interference，简称为ISI)，即码间干扰，这样会使 得误码率大大增加，因此需要更加精确的符号同步。

在802.16e无线通信系统中，远程用户站(Subscriber Station， 简称为SS)，例如蜂窝或移动电话，通过发送和接入信号到基站 (Base Station，简称为BS)或“上行链路”接入网络。该接入信号实 现重要的功能，例如请求BS进行资源分配，警告BS存在试图接入 网络的SS，以及发起允许BS测量SS的某些参数的处理，其中， 参数包括传播引起的时间偏移量、频率误差、发送功率等等。其中， 保持并调节这些参数以确保上行链路资源(例如BS)的无干扰共享。 不像普通的使用分配给SS的调度资源发送的数据业务，而是以自 发的方式发送用于SS的接入信号并且经常将这种处理称之为随机 接入。这种处理还可以认为是初始测距(ranging)，因为所述接入 信号能够帮助BS测量与SS的传播距离，即二者之间的范围，以便 能够调节其发送时间以确保来自所有SS的信号在基站符号同步， 即上行链路定时符号同步。

每个SS都可以使用初始ranging传输来完成第一次与系统的符 号同步。为了有效的进行ranging传输，每个用户可以从一组规定 的二进制码中随机选择一个测距码(ranging code)，其中，BS的后 台中已配置供SS初始测距的ranging码序列集合，每个码有144位。 这些ranging code被二进制相移键控(BPSK)调制在ranging信道 的载波上，每个载波1比特。初始化ranging可以在两个连续的符 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为初始ranging传输的时域描述，采取如下构造方式：先 形成两个完全相同的OFDM符号；在第一个OFDM符号开头加上 循环前缀(CP)，即等于第一个OFDM符号结尾处的CP长度的波 形；为第二个OFDM符号结尾加上保护间隔(guard interval)，即等 于第一个OFDM符号开头处的CP长度的波形。

SS在捕获了下行符号同步和上行传输参数后，应该随机的选择 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，然后从初始化ranging码域中随机的选择一个 ranging码并传输给BS作为一个CDMA码。