[发明专利]一种实现D2D终端时频同步的方法和设备

说明书

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，具体而言，本申请涉及在D2D通信系统中D2D终端实现时频同步而发送的同步信号的配置方法及对应的发送或者检测的方法和设备。 

背景技术

现有的LTE系统中，上下行传输均要求发送端和接收端之间的严格同步，包括时间同步和频率同步。实现这些同步的方法主要是依靠小区搜索。小区搜索主要基于三个信号完成：主同步信号，辅同步信号、下行参考信号，来实现时间、频率同步，小区ID识别及CP长度检测的功能。对于时间同步而言，UE需要检测主辅同步信号（PSS/SSS），获得小区的下行子帧接收定时和无线帧定时，实现与蜂窝小区eNB之间的时间同步。对于频率同步而言，包含载频估计和频率偏移纠正。在进行小区初始搜索时，UE会在可能的频率范围内进行搜索，频率扫描的信道栅格(Channel raster)根据现有标准定义为100KHz，通过PSS序列，SSS序列，CP等信号进行载频估计，对频率偏移进行纠正。这里，频率偏移是由收发设备的本地载频之间的偏差，信道的多普勒频率等所引起。完成这些操作后，UE开始读取物理广播（PBCH）信息，进而建立与蜂窝小区之间的通信连接。 

目前，D2D（Device to Device）通信技术凭借其在公共安全领域（Public Safety）和普通民用通信领域中的巨大潜在价值，已经被3GPP标准接受，成为LTE-A（LTE-Advanced）系统的候选演进方向。根据目前RAN1关于D2D的讨论中，在LTE小区覆盖下的D2D通信占用上行资源，即FDD小区的上行载波或TDD小区的上行子帧。 

根据现有3GPP的结论，D2D终端采用半双工的方式进行D2D通信，当D2D终端处于无线网络覆盖情况下，D2D通信将仅占用上行载频（FDD系统）或者上行子帧（TDD系统）。 

在关于D2D通信技术的研究中，D2D群内多个D2D终端之间可能没有公共同步源，例如D2D群内的部分或全部D2D终端处于无线小区的覆盖范围之外，即D2D 终端处于无网络覆盖，这里，无网络覆盖按照标准中的定义确定，例如该D2D终端测量的信噪比低于-6dB，就认为D2D终端无网络覆盖（out-of-coverage），如果当该D2D终端测量的信噪比高于-6dB，就认为D2D终端处于网络覆盖中(in coverage)。或者D2D群内的D2D终端处于不同的无线小区覆盖之下，所以，在D2D通信环境中，需要有部分D2D终端发送同步信号，作为同步源，实现一个D2D群内各D2D终端之间的同步。为了叙述方便，下文称没有无网络覆盖的UE或D2D终端为OCU终端，称存在网络覆盖的UE或D2D终端为ICU终端。 

对于OCU终端的UE而言，可能有不同的业务需求，例如，针对安全的业务需求或者针对非公共安全的业务需求，其急需与蜂窝小区内的ICU终端建立D2D通信连接。当OCU终端在在一定周期范围内无法检测到任何D2D同步信号，其将作为D2D通信的发起者，发送同步信号，该同步信号的功能可以是用于与ICU终端建立同步，也可以是作为触发同步信号，来触发潜在的ICU终端发送D2D同步信号。对于ICU终端而言，需要通过检测来自OCU终端发送的同步信号实现与OCU终端之间的初始时频同步。 

一方面，对于OCU终端而言，其未与小区建立通信连接，因而无法获取小区的配置信息，包括通信的载频及频段配置信息，时间同步信息，频率同步信息。另一方面，与eNB不同，D2D终端，不管是ICU终端还是OCU终端，通常由电池供电，其功率和持续发送或者检测同步参考信号的能力是有限的。此外，网络需要给ICU终端配置用于通信的子帧或者子帧集合，诸如配置给ICU终端用于D2D通信的子帧或者子帧集合，或者配置给ICU终端用于蜂窝通信的子帧或者子帧集合，则ICU终端只能在相应配置的D2D通信资源上进行发送或者检测同步参考信号。而OCU终端对于ICU终端的这些配置资源是未知的，则有可能使得ICU终端在配置的用于D2D通信的资源上检测不到来自OCU终端的同步参考信号，如果OCU终端发送同步信号的时间正好位于配置给ICU终端用于蜂窝通信的子帧或者子帧集合内。因此，对于OCU终端而言，发送的同步信号应该处于什么样的工作载频和频段内，发送的同步参考信号应该如何配置，诸如采用什么样的序列结构、发送周期及如何发送，来确保能够有效与ICU终端之间建立初始的时频同步关系，而对于ICU终端而言，应该如何检测来自OCU终端发送的同步参考信号以实现与OCU终端之间的同步，等等。这些问题都将影响到D2D终端之间的同步并最终影响到D2D终端之间的通信，而目前尚没有针对上述问题的解决方案。 

发明内容