[發(fā)明專利]超蜂窩移動通信終端直通技術(shù)同步序列構(gòu)造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210490567.2
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102938754A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣雁翔;尤肖虎
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于移動通信中的同步技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可應(yīng)用于蜂窩/超蜂窩移動通信系統(tǒng)適于采用終端直通技術(shù)（D2D,Device-to-Device）中協(xié)作傳輸場景的同步序列構(gòu)造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有蜂窩移動通信系統(tǒng)進一步提高網(wǎng)絡(luò)容量受到頻譜資源和能耗的雙重約束，因此如何以受限的頻譜與能量大幅度提高網(wǎng)絡(luò)容量是一個巨大的挑戰(zhàn)。將現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)中緊密耦合在一起的控制覆蓋和業(yè)務(wù)覆蓋進行適度的分離，然后在此基礎(chǔ)上引入網(wǎng)絡(luò)的柔性覆蓋、資源的彈性匹配、以及業(yè)務(wù)的適度服務(wù)機制，從而實現(xiàn)能效與資源的聯(lián)合優(yōu)化，這就是新近提出的超蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心思想。蜂窩以及超蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的終端直通技術(shù)，可以提高空口頻譜使用效率，降低傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)的沉重負載，獲得更高的系統(tǒng)吞吐量；D2D的終端可以直接或在基站控制下，在繼續(xù)保持通過基站進行通信的同時與另一個終端直接進行數(shù)據(jù)通信，從而降低空口資源的占用，提高系統(tǒng)吞吐率，同時還可以減少通信延時、降低干擾水平、節(jié)省終端能量，實現(xiàn)能效與資源的雙重優(yōu)化。蜂窩以及超蜂窩系統(tǒng)中的終端直通技術(shù)，順應(yīng)了移動寬帶化的趨勢，提高了用戶感受，標準化前景及產(chǎn)品商用場景都極為廣闊。

然而，在考慮協(xié)作的D2D系統(tǒng)中，由于作為協(xié)作中繼節(jié)點的終端地理位置分布的不同以及多個晶振之間的互相不匹配，在多個中繼鏈路之間存在多個不同的定時偏移與多個不同的載波頻率偏移，這是協(xié)作D2D系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)點對點通信系統(tǒng)的最顯著之處。因此，需要研究針對協(xié)作D2D系統(tǒng)的有效的同步序列構(gòu)造方法。

現(xiàn)有技術(shù)還沒有專門針對超蜂窩通信系統(tǒng)和協(xié)作終端直通技術(shù)的同步序列構(gòu)造方法；且現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的同類同步序列，分配給不同協(xié)作中繼的子載波組全部由非零子載波組成，沒有零子載波；基于上述同步序列做頻偏估計，會在各中繼鏈路的頻偏參數(shù)取某些特定值的時候出現(xiàn)頻偏估計異常值，即出現(xiàn)估計錯誤，而且這種異常值的出現(xiàn)不是小概率的；現(xiàn)有的多頻偏參數(shù)估計方法需要做2M維搜索運算，即使可以簡化估計算法，也依然需要2M個一維搜索運算，計算復(fù)雜度很大。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是在蜂窩/超蜂窩移動通信系統(tǒng)架構(gòu)下，針對協(xié)作D2D技術(shù)，提供一種可以有效估計多個定時偏移與多個頻率偏移的超蜂窩移動通信終端直通技術(shù)同步序列構(gòu)造方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的超蜂窩移動通信終端直通技術(shù)同步序列構(gòu)造方法，包括以下步驟：

1）構(gòu)造M個長度為N的頻域序列，其中M為協(xié)作中繼終端節(jié)點的個數(shù)，N為頻域序列的長度，將每個頻域序列中的N個子載波分成P組，每組包括Q個子載波，其中，P的取值大于多徑信道的時延擴展長度，且能被N整除，Q＝N/P，將每個子載波組內(nèi)連續(xù)V個子載波分配給第i個協(xié)作中繼終端節(jié)點，V個子載波由1個非零子載波和V-1個零子載波組成，分配給第i個協(xié)作中繼終端節(jié)點的P個非零子載波的索引值由如下集合確定：

{v+pQ+(i-1)V|v＝0;p＝0,1,…,P-1}，

分配給第i個協(xié)作中繼終端節(jié)點的P(V-1)個零子載波的索引值由如下集合確定：

{v+pQ+(i-1)V|v＝1,…,V-1;p＝0,1,…,P-1}，

其中，1≤i≤M，v表示每組內(nèi)V個子載波的索引值，p表示P個子載波組的索引值，V滿足MV＜Q，V的值由下式確定：

(x)_M表示對x取模M運算之后的余數(shù)，表示小于x的最大整數(shù)；

2）對步驟1）中構(gòu)造出的M個頻域序列分別做反離散傅立葉變換運算，得到所對應(yīng)的M個時域序列；

3）在步驟2）中構(gòu)造出的M個時域序列前面插入循環(huán)前綴，后面加上循環(huán)后綴，則得到最終的對應(yīng)于M個中繼終端節(jié)點的同步序列。

本發(fā)明是基于蜂窩/超蜂窩移動通信終端直通技術(shù)針對協(xié)作D2D所存在的多個定時偏移與多個頻率偏移這一問題所提出來的。所構(gòu)造的同步序列由非零子載波和零子載波生成，各個中繼終端節(jié)點所對應(yīng)的同步序列在頻域互相正交，且都是由周期性的子載波組構(gòu)成的，每個子載波組有一個非零子載波，其他子載波全部為零子載波。基于所構(gòu)造的同步序列可同時估計出所有中繼鏈路的時偏和頻偏，實現(xiàn)低復(fù)雜度多參數(shù)估計。

有益效果：本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明所提出的序列構(gòu)造方法，接收機中的定時估計和頻偏估計算法只需要做簡單的互相關(guān)運算和Q維矩陣的特征分解運算就可以獲得良好的估計性能，而不需要做2M維搜索運算，利于接收機的低復(fù)雜度實現(xiàn)；

基于本發(fā)明所提出的序列構(gòu)造方法，可以有效避免采用傳統(tǒng)序列做多頻偏參數(shù)估計而產(chǎn)生的異常值，并已得到仿真驗證。