[发明专利]下行链路同步化信道和蜂窝系统的方法

说明书

本申请是于2007年4月20日提交的名称为“下行链路同步化信道和蜂窝系统的方法”的中国专利申请200780014079.1的分案申请。

技术领域

本发明一般地旨在无线通信，而且更具体地旨在发射机和接收机，操作发射机和接收机的方法，以及采用该发射机、接收机以及该方法的蜂窝通信系统。

背景技术

在蜂窝网络中，诸如采用正交频分复用（OFDM）或正交频分多址（OFDMA）的网络，每个小区采用基站，该基站与动态地位于该小区内的用户设备（如蜂窝电话、膝上型笔记本或PDA）通信。当用户设备首次打开时必须执行初始小区搜索，以便连接到蜂窝网络。这涉及基站与用户设备间的下行链路同步化过程，其中基站发送同步化信号到用户设备。同步化信号通常在IEEE802.16e中称为同步化前导或在3GPP WCDMA/HSDPA中称为同步化信道（SCH）。

在初始小区搜索中，用户设备建立时序和频率偏移参数。时序涉及了解何处对同步化帧和关联符号的开始采样。频率偏移涉及判断控制基站振荡器和用户设备中本地振荡器间的失配。

根据本地振荡器的质量，频率偏移可能较大并要求相当多的搜索时间以及额外的算法来适应。如果用户设备以汽车或列车速度移动，则该影响会加剧。除了时序和频率考虑，还必须获取某些对初始小区特定的信息，如物理小区身份（小区ID）。因为下行链路同步化涉及几个操作，下行链路同步化的设计和过程应试图最小化接收机复杂度和小区搜索所需的时间。为了辅助减小复杂度，同步化信号可由两个部分组成：主同步化（primary synchronization）信号和次同步化（secondary synchronization）信号。主信号通常是用于时序和频率采集，而次同步化信号通常用于采集小区ID和其他小区特定信息。与次同步化信号不同，主同步化信号通常对所有小区都是相同的。主同步化信号携带主同步化信号序列。为了确保优异性能，主同步信号用于经相干检测而获得解码次同步化信号中小区特定信息必须的信道估计。

随着移动用户设备接近两个邻接小区间的小区边界，该用户移动设备执行近邻小区搜索以便准备将其活动从初始小区切换到近邻小区。此时，用户设备从两个或多个基站接收信息。当基站采用共用主信号序列时，该共用信号会使小区特定传输所经历的信道和为用户设备发射的主信号间产生失配。该失配对在小区边缘的终端特别严重，在小区边缘处，每个终端从两个重要基站接收两个同等强且交叠的信道。与共用主同步化序列关联的另一个问题是主序列经历的信道和小区特定数据传输间的时序失配。在该情形中，从主序列获得的时序可在用来解调小区特定数据传输时导致性能衰退。该现象特别在严格同步化网络中发生，如美国和日本采用的网络，对于大小区半径的介质，该现象已经越来越常见。此外，先进蜂窝OFDM系统，如3GPP E-UTRA（增强UMTS地面无线接入）或长期演进（Long-term Evolution（LTE））适应为增强的多媒体广播和多播系统（E-MBMS）使用的单频网络（SFN），这些系统高度依赖于网络同步化。但该现象也与初始小区搜索相关，且对于近邻小区搜索特别成问题，这是因为对于近邻小区搜索，操作信噪比（SNR）相当低。该性能降低导致更长的小区搜索时间，这可在切换时导致更高的信号中断几率。

因此，本领域需要增强的方式实现初始和近邻小区搜索。

发明内容

为了解决上述本领域缺陷，本发明提供基站发射机以便与OFDM和OFDMA通信系统一起使用。基站发射机包括同步化单元，其经配置来提供具有主部分和次部分的蜂窝下行链路同步化信号，其中主部分采用分配给不同发射小区的多个不同同步化信号（或主同步化序列）中相应的一个，而次部分提供小区专用信息。基站发射机也包括经配置以发射小区下行链路同步化信号的发射单元。在一个实施例中，主同步化代码组用于表示部分小区ID信息，因而减小需要由次部分携带的小区ID信息量。在另一个实施例中，该组主同步化代码不携带任何小区ID信息。

本发明也提供了用户设备接收机与OFDM或OFDMA通信系统一起使用。在一个实施例中，用户设备接收机包括经配置以接收蜂窝下行链路同步化信号的接收单元，该蜂窝下行链路同步化信号具有主部分和次部分，其中次部分提供特定小区参数。此外，用户设备接收机也包括处理单元，其经配置以识别并提取次部分。