[發(fā)明專利]一種TD-SCDMA終端初始下行同步方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810037206.6
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101577576A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 孫飛雪;戎波
• 申請（專利權）人: 杰脈通信技術(上海)有限公司;晨星半導體股份有限公司
• 主分類號: H04B7/26
• 分類號: H04B7/26;H04B1/707;H04B7/005
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種時分同步碼分多址 (TD-SCDMA)移動通信系統(tǒng)中，用戶終端小區(qū)初始搜索下行同步方法。

背景技術

在數字蜂窩移動通信系統(tǒng)中，當終端設備(UE，User?Equipment)在無 線網絡系統(tǒng)中開機后，首先要進行的是小區(qū)初搜階段。UE需要在小區(qū)初搜階 段獲得基站下行信號的定時位置，讓終端設備能夠盡快接入網絡，監(jiān)聽廣播 信道，接收小區(qū)信息，繼而執(zhí)行后續(xù)的通信過程。

因此下行同步是小區(qū)初搜過程的重要步驟，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，該過程 是通過搜索下行導頻信號(SYNC_DL)完成的。由于傳輸過程中會有噪聲和其 它信號對下行導頻信號產生干擾，影響下行導頻信號的正確檢測，所以選擇 快速、準確和可靠的下行同步方法對于終端設備至關重要。可以采用的下行 同步方法有：一種是特征窗法，另一種是直接相關法。

對于移動通信TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結構形式如圖1所示。圖中，每個無線 子幀由7個普通時隙(TS0～TS6)和三個特殊時隙構成。其中，普通時隙用來 傳送數據，三個特殊時隙分別為DwPTS(下行導頻時隙，用于系統(tǒng)的下行同步 信息的發(fā)送)，UpPTS(上行導頻時隙，用于用戶接入的上行同步信息發(fā)送)， GP(轉換保護時隙，用于提供下行發(fā)送時隙向上行發(fā)送時隙轉換的時間間隔)。 DwPTS時隙由32chip的GP和64chip的SYNC_DL組成，GP時隙沒有發(fā)射功率。

任何碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)中同步的完成都要進行相關運算，目前 TD-SCDMA系統(tǒng)小區(qū)初搜若采用特征窗的方法，是利用DwTPS特殊時隙的結構 特征尋找下行導頻信號的位置，在整幀接收數據上按符號級別滑動，在每個 位置按碼片計算功率特征窗值。用特征窗中間64chip的功率與其前后各 32chip功率和之比獲得特征窗位置信息，尋找最大的特征窗功率比值并且和 閾值門限比較判決，可以在一到五個連續(xù)子幀準確獲得特征窗的位置，在確 定特征窗的位置之后，在特征窗位置處再接收128chip數據分別與32個 SYNC_DL碼分別相關，根據最大的相關功率值確認本小區(qū)所使用的下行導頻 碼。其計算量小，便于基帶處理在DSP芯片上實現，對上行強干擾信號有很 好的抑制作用，但特征窗法的限制使得信噪比必須大于0dB，才能獲得很好的 正確檢測概率，從而影響到DwPTS的接收靈敏度。

相對于特征窗法的局限性，直接相關法有其自身的優(yōu)勢。傳統(tǒng)實現下行 同步的直接相關法，首先，鎖定在一個工作頻點上，然后相關是在整幀數據 上以每個碼片(chip)甚至以幾分之一個碼片的量級為基礎滑動進行的，將 UE接收的信號與32組SYNC碼中的每一組做相關，每組SYNC_DL碼都得到6400 個相關結果，在32組結果中尋找一個最大相關峰值，并把相關峰值與預先設 定的門限值做比較，如果大于預先設定的門限值就記錄它的位置和對應的 SYNC_DL的ID。采用直接相關法，接收靈敏度相對特征窗法可以提高到4-6dB。

在TD-SCDMA系統(tǒng)中，基站和終端均以標稱的載波頻率進行發(fā)送和接 收。由于器件水平的限制，實際的發(fā)送和接收頻率與標稱頻率之間總會有一 定的偏差。在基站端，由于溫度、體積、功耗、成本等的限制較小，振蕩器 的頻率精度可以滿足標準的要求。TD-SCDMA系統(tǒng)要求的基站的載波頻率誤 差小于±0.05ppm。而在用戶端，受溫度、體積、功耗、成本等的限制較大， 所選用的振蕩器的頻率精度通常不滿足標準要求。TD-SCDMA系統(tǒng)要求的用 戶終端的載波頻率誤差小于±0.1ppm。這樣，用戶終端就需要利用基站發(fā)送 的已知的下行導頻信號進行載波頻偏估計，并且利用載波頻偏估計值進行自 動頻率控制(AFC)，使用戶終端的載波頻率誤差滿足系統(tǒng)要求。

終端接收信號表達式如下：