[发明专利]用于先进无线OFDM/OFDMA系统的同步信道

说明书

本申请要求题为“A Novel Synchronization Channel Design for AdvancedWireless OFDM/OFDMA System”的美国临时申请案No.61/141,843(申请日为2008/12/31)和题为“Downlink Synchronization Channel Design for AdvancedWireless OFDM/OFDMA System”的美国临时申请案No.61/154,789(申请日为2009/02/24)的优先权。在此参考并结合上述临时申请案的全部内容。

技术领域

本发明有关于一种无线网络通信，更特别地，有关于在先进无线正交频分多工(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)和/或正交频分多工存取(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)通信系统中的同步信道设计。

背景技术

在无线通信系统中，如IEEE 802.16e标准所定义，基站和移动台通过发送和接收承载于一序列的超帧中的数据进行相互通信。在移动台能够存取基站之前，先执行物理(physical，PHY)层同步和媒体访问控制(Media AccessControl，MAC)层同步。一旦电力开启，移动台首先需要下行链路(downlink，DL)同步，并通过伺服基站发送的同步信道(synchronization channel，SCH)调节其时序、频率和功率。在DL同步之后，移动台需要与伺服基站通过测距程序进行上行链路(uplink，UL)PHY层同步，以及通过网络进入程序进行MAC层同步。

同步信道(synchronization channel，SCH)为每个DL超帧的无线源区域，分配为用于基站至移动台的前文(preamble)传输。一个前文为用以促进DL网络同步的预设电码序列。一个设计良好的SCH结构可在时域和频域提供可靠的参考信号用于DL网络同步，以支持用于数据和超帧标头(superframe header，SFH)译码的信道估测，并可支持DL信道质量标识(channel quality indicator，CQI)测量以及DL接收信号强度标识(receive signal strength indicator，RSSI)测量。

图1(现有技术)为用于当前IEEE 802.16e无线OFDM和/或OFDMA系统的SCH结构。在图1所示的例子中，SCH位于每个DL射频帧的第一OFDM符号之内，用以承载SCH前文以促进DL网络同步。在SCH结构的时域形式中，SCH符号承载SCH前文的循环前缀(cyclic prefix，CP)和N个取样值(即FFT＝N)。N个取样值具有约三周期的时域结构，用以更好地促使接收移动台执行的SCH前文侦测。当在SCH传输中应用频率复用3(frequency reuse three)可产生上述的三周期的时域结构。更特别地是，如图1所示，在SCH结构的频域形式中，当应用频率复用3时，SCH前文电码序列由3进行交错。例如，第一基站使用子载波1、4、7等等发射一个SCH前文电码序列，第二基站使用子载波2、5、8等等发射一个SCH前文电码序列，以及第三基站使用子载波3、6、9等等发射一个SCH前文电码序列。

然而，以上所示的IEEE 802.16e SCH设计具有多个缺陷。第一，三周期的时域结构并非完美，因而通过延迟-关联方法降低帧边界估测的精确度。第二，在服务区(cell)边界三周期的时域结构可被毁坏，因此通过延迟-关联方法增加SCH前文侦测的难度。第三，IEEE 802.16e SCH设计在一个旧有IEEE802.16e系统中仅支持144个服务区ID，这不足以用于未来毫微微服务区(femtocell)的部署。最后，IEEE 802.16e SCH设计没有考虑宏服务区(macrocell)和毫微微服务区的重叠部署所增加的干扰。因此解决上述问题的设计良好的SCH结构仍是一个挑战。

发明内容

提供一种分层DL SCH用于无线OFDM/OFDMA系统。SCH包括主要SCH(P-SCH)用于承载使用于粗略时序和频率同步的PA-前文，以及次要SCH(S-SCH)用于承载使用于服务区ID侦测的SA-前文。相比于IEEE802.16e标准所定义的已有SCH结构，分层的DL同步机制可支持更多服务区ID。在一实施例中，P-SCH和S-SCH所占据的总时间长度等于规则的数据信道的一个OFDM符号时间长度。