[发明专利]一种LTE系统中主同步信号检测与序列生成方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信中的数字信号处理及信号检测与估计领域，具体涉及LTE系统中主同步信号检测与序列生成方法及装置。

背景技术

为了应对宽带技术的挑战，同时也为了满足新型业务的需求，第三代合作伙伴计划(3GPP)在十几年的后3G(Beyond 3G)技术研究基础上提出了长期演进(LTE)计划的标准工作，也即是LTE技术。LTE在空中接口方面采用频分多址(OFDM/FDMA)替代了码分多址(CDMA)作为多址技术，并大量采用了多输入多输出(MIMO)技术和自适应技术来提高系统吞吐量和系统性能；在网络架构方面，LTE取消了UMTS标准中长期采用的无线网络控制器(RNC)节点，代之以全新的扁平化架构。相信3GPP标准借助于LTE技术会在较长时间内保持对其他无线通信标准的竞争优势。

小区初始搜索过程是无线蜂窝系统中用户终端(UE)与基站建立通信链路的关键物理过程，其主要目的就是让用户终端捕获所在小区的时间和频率同步，同时识别本小区的标识号以及本小区广播的一些基本信息。LTE系统中小区初始搜索的基本步骤包括：1)UE在接收频带的中心频段进行小区搜索，根据同步信道(SCH)获得定时和小区标识号信息；2)基于SCH与基站保持的定时信息对广播信道(BCH)信息进行检测从而获得小区其他配置信息；3)UE再根据获得的广播控制信息在分配的频段上接收和传输数据。对于SCH信号检测，LTE系统采用分级同步搜索机制，即分为主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)。主同步信道中的同步信号在频域内采用3种Zadoff-Chu(ZC)序列，主要是用来进行小区组内标识号或者扇区号识别、频率同步以及5ms定时同步。主同步信号同时也作为辅同步信道进行相干检测时信道估计的导频序列；而辅同步信道中的同步信号是采用两个短二进制序列相互交织映射而成，其主要功能是小区组标识号检测和帧定时同步。UE通过对同步信道的检测获得小区号，从而可以得到系统中参考信号，再利用参考信号对广播信道进行相干检测、解码从而最终得到小区的广播信息。P-SCH和S-SCH采用时分复用(TDM)的方式，每10ms无线帧发送两次。对于P-SCH，前后两次发送相同的序列以实现5ms定时；对于S-SCH，前后两次发送不同的序列以实现10ms无线帧定时同步。同步信道占据了除直流子载波外中央的62个子载波，两侧分别有5个虚子载波作为保护边带。广播信息通过编码、速率匹配、加扰和调制后映射到每一无线帧的第一个子帧上。广播信号的发送周期为40ms，物理信道占据了除直流子载波外的72个子载波，其系统带宽为1.08MHz。由于同步信道和广播信道位于频域中心的72子载波上，这使得UE在小区初始搜索时无需要有系统带宽的先验信息。

LTE系统中主同步信道的频域信号序列即主同步序列为ZC序列，表示为：