專(zhuān)利名稱(chēng)：用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用前同步的周期重復(fù)序列來(lái)獲得同步的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，發(fā)送器將同步信號(hào)發(fā)送到接收器，并且該接收器使用接收的同步信號(hào)獲得同步。作為這種通信系統(tǒng)之一，IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)近來(lái)提出采用用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼活l分多址(OFDMA)技術(shù)的通信系統(tǒng)。根據(jù)IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)，在OFDMA通信系統(tǒng)中，發(fā)送器將前同步序列(preamble pattern)發(fā)送到接收器，接收器使用接收的前同步序列獲得幀的開(kāi)始點(diǎn)，即幀同步。
圖1示出在通信系統(tǒng)中用于初始同步的前同步序列。前同步10包括重復(fù)序列12、13和14以及循環(huán)前綴(CP)11。在OFDMA通信系統(tǒng)中，以逐符碼(symbol)為基礎(chǔ)執(zhí)行符碼傳輸，但是在通過(guò)多徑信道的傳輸期間，正交頻分復(fù)用(OFDM)符碼受到先前的OFDM符碼的影響。為了解決OFDM符碼間的干擾，比多徑信道的最大延遲擴(kuò)展長(zhǎng)的保護(hù)間隔被插入到連續(xù)OFDM符碼之間。為了防止由于子載波延遲導(dǎo)致可能發(fā)生的正交性破壞，有效符碼間隔的最后部分被復(fù)制并被插入保護(hù)間隔，這有效符碼間隔的最后的部分被稱(chēng)為循環(huán)前綴。
在標(biāo)題為“正交頻分復(fù)用信號(hào)的頻率/時(shí)間恢復(fù)(Frequency/TimingRecovery for Orthogonal Frequency Division Multiplexed Signals)”的6,459,745號(hào)美國(guó)專(zhuān)利(‘745專(zhuān)利)中公開(kāi)了用于估計(jì)幀的開(kāi)始的技術(shù)。在‘745專(zhuān)利中，基于如圖1所示的包括具有長(zhǎng)度L的重復(fù)序列的信號(hào)的前同步的結(jié)構(gòu)，幀同步算法使用重復(fù)序列之間的相關(guān)最大的給定情況來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始。換句話說(shuō)，‘745專(zhuān)利公開(kāi)了計(jì)算在預(yù)定大小的時(shí)間窗期間接收的信號(hào)和預(yù)定延遲接收的信號(hào)之間的相關(guān)，并且使用該計(jì)算的相關(guān)搜索幀的開(kāi)始點(diǎn)。例如，當(dāng)前同步的窗大小是W并且預(yù)定延遲是D(未顯示)時(shí)，用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖2所示。在圖2中，可根據(jù)前同步的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)該前同步的方式從幾個(gè)值中選擇W和D。例如，當(dāng)前同步包括3個(gè)重復(fù)序列時(shí)，W可等于2L+CP，D可等于L。這里，CP是循環(huán)前綴的長(zhǎng)度。
圖2是示出用于估計(jì)幀的開(kāi)始的傳統(tǒng)設(shè)備的方框圖。用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備包括共軛器22、第一延遲器24、相關(guān)器26、第二延遲器28、加法器30和第三延遲器32。共軛器22計(jì)算接收的信號(hào)的共軛并將該共軛輸出到相關(guān)器26。第一延遲器24將接收的信號(hào)延遲重復(fù)間隔L并將該延遲的信號(hào)輸出到相關(guān)器26。相關(guān)器26計(jì)算接收的信號(hào)和延遲的信號(hào)之間的相關(guān)并將該相關(guān)輸出到加法器30和第二延遲器28。第二延遲器28將從相關(guān)器26輸出的相關(guān)延遲前同步的窗大小W，并將該延遲的相關(guān)輸出到加法器30。加法器30將從相關(guān)器26輸出的相關(guān)和從第二延遲器28輸出的延遲的相關(guān)相加。第三延遲器32將從加法器30輸出的值延遲1(樣本)，并將該結(jié)果輸出到加法器30。由于從第三延遲器32和將相關(guān)器26的輸出連續(xù)相加的加法器30的操作的結(jié)果的值中減去第二延遲器28的輸出，所以第二延遲器28、第三延遲器32和加法器30僅在前同步W期間才一起工作來(lái)計(jì)算相關(guān)器26的輸出的總數(shù)。
通過(guò)以下方程1來(lái)確定相關(guān)。
C(n)=Σk=0W-1r(n+k)·r*(n+k-D)]]>方程1這里，r(n)是接收的信號(hào)，C(n)是在時(shí)間索引n接收的信號(hào)r(n)的自相關(guān)函數(shù)，D是自相關(guān)函數(shù)中的延遲，W是自相關(guān)函數(shù)中的窗口大小。
當(dāng)n0為幀的開(kāi)始點(diǎn)時(shí)，C(n)在n＝n0時(shí)具有最大值(或峰值)。因此，可通過(guò)在預(yù)定間隔n內(nèi)搜索|C(n)|為最大的位置來(lái)估計(jì)前同步的開(kāi)始點(diǎn)，即幀的開(kāi)始點(diǎn)。
這種傳統(tǒng)技術(shù)基于這樣的假設(shè)，即前同步由具有長(zhǎng)度L的重復(fù)序列的信號(hào)組成。當(dāng)高電平干擾信號(hào)被輸入時(shí)，不能滿足這個(gè)假設(shè)。為了在如OFDM系統(tǒng)的多載波系統(tǒng)中創(chuàng)建具有重復(fù)序列的前同步，0應(yīng)被周期地插入頻域的傳輸信號(hào)之間，并且這些傳輸信號(hào)應(yīng)通過(guò)快速傅立葉逆變換(IFFT)被轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)用于傳輸。例如，在IEEE 802.16e通信系統(tǒng)中提出的前同步的情況下，信號(hào)被插入僅三個(gè)子載波之一，并且另外兩個(gè)子載波每個(gè)用“0”填充，然后經(jīng)過(guò)IFFT。因此，前同步包括三個(gè)重復(fù)的序列。
然而，當(dāng)具有這種結(jié)構(gòu)的前同步在多扇區(qū)環(huán)境下被創(chuàng)建時(shí)，信號(hào)將被插入的位置在小區(qū)之間變化，從而使用前同步來(lái)防止在扇區(qū)ID估計(jì)或信道估計(jì)中由干擾引起的性能下降。
圖3是示出在無(wú)線通信系統(tǒng)中在多扇區(qū)環(huán)境下頻率和它們各自的扇區(qū)的使用的示圖。在無(wú)線通信環(huán)境中，小區(qū)可被分為多個(gè)扇區(qū)。通過(guò)將信號(hào)插入僅三個(gè)子載波之一，并且用0填充另外兩個(gè)子載波并對(duì)這兩個(gè)子載波在頻域中執(zhí)行IFFT，每一扇區(qū)具有三個(gè)重復(fù)序列。然而，在多扇區(qū)環(huán)境下，扇區(qū)的信號(hào)在扇區(qū)之間的邊界混合。因此，接收的信號(hào)可能實(shí)際上包括來(lái)自多于該扇區(qū)的信號(hào)，甚至可能包含來(lái)自所有三個(gè)扇區(qū)的信號(hào)，因此，增加了接收除0之外的信號(hào)的可能性。其結(jié)果是，如圖3的實(shí)施例所示，不具有0的頻域信號(hào)被填充在所有子載波中，這引起時(shí)域信號(hào)的重復(fù)序列的變?nèi)?。因此，基于時(shí)域信號(hào)的重復(fù)序列的傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)歷嚴(yán)重的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備和方法，其可彌補(bǔ)由在多扇區(qū)環(huán)境中的扇區(qū)之間的干擾信號(hào)引起的性能降低。
為了實(shí)現(xiàn)以上和其他目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法通過(guò)當(dāng)接收幀時(shí)計(jì)算前同步之間的相關(guān)并且搜索計(jì)算的相關(guān)為最大的間隔或時(shí)間點(diǎn)來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始，并且使用循環(huán)前綴來(lái)準(zhǔn)確地估計(jì)幀的開(kāi)始。有效符碼間隔的最后部分被復(fù)制并且被插入前同步或符碼，并被稱(chēng)為循環(huán)前綴。換句話說(shuō)，循環(huán)前綴與前同步或符碼的最后間隔相同。因此，循環(huán)前綴和與循環(huán)前綴相同的最后間隔之間的相關(guān)為最大的間隔或時(shí)間點(diǎn)可被估計(jì)為循環(huán)前綴的開(kāi)始位置。因此，基于循環(huán)前綴開(kāi)始點(diǎn)來(lái)估計(jì)幀的準(zhǔn)確的開(kāi)始點(diǎn)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例可改變地調(diào)整相關(guān)器的窗大小和延遲以計(jì)算前同步之間的相關(guān)和循環(huán)前綴之間的相關(guān)。
為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于在通信系統(tǒng)中估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備。該設(shè)備包括相關(guān)器、控制塊和最大值點(diǎn)輸出單元。相關(guān)器在使用其可變窗口大小和延遲的第一模式和第二模式之一下工作。用于估計(jì)幀的開(kāi)始的相關(guān)在第一模式下被輸出，用于循環(huán)前綴的開(kāi)始的相關(guān)在第二模式下被輸出?？刂茐K控制相關(guān)器在第一模式和第二模式之一下工作。相關(guān)器將相關(guān)輸入到最大值點(diǎn)輸出單元，最大值點(diǎn)輸出單元輸出在預(yù)定時(shí)間間隔期間輸入的相關(guān)中的最大相關(guān)的相對(duì)位置。
該設(shè)備還包括計(jì)數(shù)器和最終點(diǎn)輸出單元。對(duì)于幀的每個(gè)樣本計(jì)數(shù)器加1，并且具有作為最大計(jì)數(shù)值的幀間隔期間的樣本的數(shù)目。最終點(diǎn)輸出單元組合最大值輸出單元的輸出，并且輸出幀的最終的開(kāi)始點(diǎn)。
當(dāng)接收用于幀的開(kāi)始的估計(jì)的第一幀時(shí)，控制塊控制相關(guān)器在第一幀的間隔期間在第一模式下工作，然后控制在第一幀后面的幀的間隔期間在第二模式下工作。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是示出在通信系統(tǒng)中用于初始同步的前同步序列的示圖；圖2是示出用于估計(jì)幀的開(kāi)始的傳統(tǒng)設(shè)備的方框圖；圖3是示出在無(wú)線通信系統(tǒng)中在多扇區(qū)環(huán)境下頻率和它們各自扇區(qū)的示例性使用的示圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的方框圖；圖5是示出包括前同步和OFDM符碼的一般幀結(jié)構(gòu)的示圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在相關(guān)器的不同操作模式下的輸出結(jié)果的示圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的操作的示圖；和圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的估計(jì)幀的開(kāi)始的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在接下來(lái)的描述中，為了簡(jiǎn)明，將省略對(duì)包含在其中的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D4至圖7來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的方框圖。用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備包括相關(guān)器110，具有可變窗大小和可變延遲；最大值點(diǎn)輸出單元120，用于返回(或輸出)在預(yù)定時(shí)間間隔期間輸入的值之中的最大值的相對(duì)位置；運(yùn)算控制塊140，用于控制該設(shè)備；計(jì)數(shù)器150，其最大值等于幀的樣本的數(shù)量(Ts)；和最終點(diǎn)輸出單元130，用于組合最大值點(diǎn)輸出單元120的輸出并且輸出最終幀的開(kāi)始點(diǎn)。
圖5是示出包括前同步和OFDM符碼的一般幀結(jié)構(gòu)的示圖。幀包括下行鏈路幀200和上行鏈路幀300。在OFDM/OFDMA系統(tǒng)中，訂戶站(未顯示)從基站(未顯示)接收下行鏈路幀200并且將上行鏈路幀300發(fā)送到所述基站。下行鏈路幀200包括前同步210和OFDM符碼220。前同步210包括循環(huán)前綴(CP)211和重復(fù)序列212、213和214。循環(huán)前綴211具有窗大小CP和每一重復(fù)序列212、213和214具有窗大小L。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備通過(guò)在接收幀時(shí)計(jì)算前同步之間的相關(guān)并且搜索相關(guān)為最大的間隔或時(shí)間點(diǎn)來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始。用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備還使用循環(huán)前綴來(lái)準(zhǔn)確估計(jì)幀的開(kāi)始。如圖5所示，循環(huán)前綴被包括在前同步210和/或OFDM符碼220中。與循環(huán)前綴的間隔相應(yīng)的信號(hào)從有效符碼間隔的最后部分被復(fù)制并被插入到前同步210或OFDM符碼220中。換句話說(shuō)，循環(huán)前綴與前同步或OFDM符碼的最后間隔相同。因此，循環(huán)前綴和前同步或OFDM符碼的最后間隔之間的相關(guān)為最大的間隔或時(shí)間點(diǎn)可被估計(jì)為循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。
因此，本發(fā)明提供在通過(guò)估計(jì)下行鏈路幀中的前同步的開(kāi)始和前同步的循環(huán)前綴的開(kāi)始來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn)中的可靠性。
為此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相關(guān)器110在于此指定的如模式1和模式2的兩種操作模式下工作。模式1是用于估計(jì)幀的開(kāi)始的操作模式，模式2是用于估計(jì)循環(huán)前綴的開(kāi)始的操作模式。在本發(fā)明實(shí)施例中，可通過(guò)僅執(zhí)行模式1來(lái)檢測(cè)幀的開(kāi)始位置。然而，通過(guò)在由基于執(zhí)行模式1產(chǎn)生的幀的開(kāi)始位置估計(jì)的預(yù)定誤差范圍內(nèi)執(zhí)行模式2來(lái)更加準(zhǔn)確地檢測(cè)幀的開(kāi)始位置也是可能的。
圖6是示出在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相關(guān)器110的不同操作模式下的輸出結(jié)果的示圖。相關(guān)器110輸出在模式1下的每一幀的開(kāi)始位置的最大相關(guān)，并且輸出在模式2下的前同步或符碼的循環(huán)前綴的開(kāi)始位置的最大相關(guān)。相關(guān)器110在相關(guān)器工作在模式1下期間僅在幀的開(kāi)始位置產(chǎn)生最大相關(guān)，并且在相關(guān)器工作在模式2下期間僅在每一符碼的開(kāi)始點(diǎn)產(chǎn)生最大相關(guān)。在這里，因?yàn)橛捎谟上噜徤葏^(qū)引起的干擾信號(hào)導(dǎo)致模式1下的最大相關(guān)敏感，所以估計(jì)性能被降低。然而，因?yàn)橛上噜徤葏^(qū)引起的干擾信號(hào)還具有含有循環(huán)前綴的符碼結(jié)構(gòu)，所以使用模式2下的最大相關(guān)的估計(jì)性能不會(huì)受到由相鄰扇區(qū)引起的干擾信號(hào)的影響。在本發(fā)明的實(shí)施例中，組合兩種模式來(lái)搜索最終幀的開(kāi)始點(diǎn)。
更具體地講，相關(guān)器110具有將模式1下的前同步的重復(fù)序列之間的相關(guān)相加所需的窗大小以及與每一重復(fù)序列的間隔相等的相關(guān)的延遲。例如，當(dāng)存在如圖5所示的三個(gè)重復(fù)序列時(shí)，在模式1下相關(guān)器110具有窗大小2L+CP和延遲L。而且，相關(guān)器110在2L期間在模式1下將重復(fù)序列212和213之間的相關(guān)以及重復(fù)序列213和214之間的相關(guān)相加。隨后相關(guān)器110將每一重復(fù)序列212、213和214延遲每一重復(fù)序列212、213和214的間隔，即L以獲得相應(yīng)的相關(guān)。因此，相關(guān)器110可在模式1下估計(jì)下行鏈路幀200中的前同步的開(kāi)始，即幀的開(kāi)始。
相關(guān)器110具有將模式2下的循環(huán)前綴之間的相關(guān)相加所需的窗大小，并且相關(guān)的延遲等于循環(huán)前綴和與該循環(huán)前綴相同的間隔之間的前同步或符碼中的間隔。例如，在圖5顯示的OFDM符碼220的情況下，相關(guān)器110具有窗大小CP和延遲N。
更具體地講，相關(guān)器110在模式2下在CP期間將循環(huán)前綴211和與循環(huán)前綴211相同的間隔之間的相關(guān)與循環(huán)前綴221和與循環(huán)前綴221相同的間隔之間的相關(guān)相加。相關(guān)器110還將循環(huán)前綴211和221延遲N以獲得其間的相關(guān)。因此，相關(guān)器110可在模式2下估計(jì)前同步或符碼的循環(huán)前綴的開(kāi)始。
計(jì)數(shù)器150在每次樣本通過(guò)整個(gè)運(yùn)算執(zhí)行間隔將計(jì)數(shù)值加1，并且當(dāng)計(jì)數(shù)值到達(dá)與幀間隔Ts相應(yīng)的值時(shí)計(jì)數(shù)器被重置為0。計(jì)數(shù)器150將該計(jì)數(shù)值提供給運(yùn)算控制塊140和最大值點(diǎn)輸出單元120。最大值點(diǎn)輸出單元120從計(jì)數(shù)器150接收計(jì)數(shù)值并且從相關(guān)器110接收相關(guān)，并且將在幀間隔期間相關(guān)為最大的計(jì)數(shù)值輸出到運(yùn)算控制塊140。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D7來(lái)描述用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的操作，圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備的操作的示圖。運(yùn)算控制塊140控制相關(guān)器110在每一操作模式下工作。運(yùn)算控制塊140控制相關(guān)器110在模式1下在初始幀間隔期間工作。在模式1下，相關(guān)器110計(jì)算前同步的重復(fù)序列之間的相關(guān)，并輸出該相關(guān)。如圖7所示，最大值點(diǎn)輸出單元120將相關(guān)為最大的計(jì)數(shù)值n0輸出到運(yùn)算控制塊140。因此，運(yùn)算控制塊140從最大值點(diǎn)輸出單元120接收計(jì)數(shù)值n0。
然后在下一幀間隔期間運(yùn)算控制塊140在計(jì)數(shù)值達(dá)到n0-Te時(shí)將計(jì)數(shù)值重置為0。Te是估計(jì)值的誤差范圍。更具體地講，n0表示在幀間隔期間相關(guān)為最大的計(jì)數(shù)值。相關(guān)為最大的點(diǎn)被估計(jì)為幀的開(kāi)始點(diǎn)，基于估計(jì)的開(kāi)始點(diǎn)的誤差范圍n0具有誤差范圍±Te。運(yùn)算控制塊140控制相關(guān)器110工作在計(jì)數(shù)值范圍
的模式2下。這里，
是0到2Te的范圍。因此，相關(guān)器110工作在從計(jì)數(shù)值n0-Te到計(jì)數(shù)值n0+Te的模式2下。在模式2下，相關(guān)器110計(jì)算循環(huán)前綴和與循環(huán)前綴相同的前同步或符碼的最后間隔之間的相關(guān)，并輸出該相關(guān)。最大值點(diǎn)輸出單元120將計(jì)算的相關(guān)為最大的計(jì)數(shù)值n1輸出到最終點(diǎn)輸出單元310。
然后運(yùn)算控制塊140控制相關(guān)器110在下一符碼的間隔[N+CP，2Te+N+CP]期間在模式2下工作以獲得與下一循環(huán)前綴的相關(guān)。因此，最大值點(diǎn)輸出單元120將相關(guān)為最大的計(jì)數(shù)值n2輸出到最終點(diǎn)輸出單元130。運(yùn)算控制塊140控制相關(guān)器110在下一符碼的間隔[2*(N+CP)，2Te+2*(N+CP)]期間在模式2下工作，并且將相關(guān)為最大的計(jì)數(shù)值n3輸出到最終點(diǎn)輸出單元130。這樣，運(yùn)算控制塊140對(duì)(M-1)個(gè)符碼估計(jì)循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。
最終點(diǎn)輸出單元130使用方程2來(lái)組合估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)以估計(jì)最后幀的開(kāi)始點(diǎn) 估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)從最大值點(diǎn)輸出單元120輸出，其中， 由方程2如下定義。
n^f=1M[Σm=1M[nm-(m-1)(N+CP)]]]]>方程2其中，M表示估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)的數(shù)量，CP表示循環(huán)前綴的間隔，N表示除了CP之外的前同步或符碼的間隔，N+CP表示前同步或符碼的整個(gè)間隔，nm表示每一估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。
這里，M是觀察OFDM符碼(observation OFDM symbol)的數(shù)量。這小于在一個(gè)幀中的OFDM符碼的數(shù)量。
如果計(jì)數(shù)值在最終估計(jì)的開(kāi)始點(diǎn)被重置為0，則計(jì)數(shù)值0可為幀的開(kāi)始點(diǎn)。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于估計(jì)幀的開(kāi)始的方法的流程圖。當(dāng)接收幀時(shí)，在步驟310，用于估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備確定接收的幀是否為其的開(kāi)始點(diǎn)將被估計(jì)的第一幀。如果是，則幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備進(jìn)行到步驟320來(lái)估計(jì)該幀的開(kāi)始點(diǎn)。如上提到的，通過(guò)計(jì)算前同步之間的相關(guān)并且搜索計(jì)算的相關(guān)為最大的間隔或時(shí)間點(diǎn)來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn)。
然后幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備進(jìn)行到步驟330來(lái)確定是否接收到下一幀。如果是，在幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備進(jìn)行到步驟340來(lái)在幀的估計(jì)的開(kāi)始點(diǎn)周?chē)烙?jì)循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。換句話說(shuō)，幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備計(jì)算循環(huán)前綴和與該循環(huán)前綴相同的前同步或符碼的最后間隔之間的相關(guān)，輸出該計(jì)算的相關(guān)，并將計(jì)算的相關(guān)為最大的點(diǎn)估計(jì)為循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。然后幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備進(jìn)行到步驟370來(lái)確定估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)的數(shù)目是否達(dá)到預(yù)定數(shù)目。循環(huán)前綴的最終的開(kāi)始點(diǎn)可以為多個(gè)估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)的平均。由于通信系統(tǒng)發(fā)送其數(shù)量足夠估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn)的多個(gè)幀，所以幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備對(duì)預(yù)定數(shù)量的符碼估計(jì)循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。
當(dāng)在步驟380中估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)的數(shù)目達(dá)到預(yù)定值時(shí)，幀開(kāi)始估計(jì)設(shè)備使用方程2來(lái)組合在步驟380中估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)以估計(jì)最終幀的開(kāi)始點(diǎn)。
可通過(guò)僅執(zhí)行如步驟320的模式1來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn)。然而，也可在基于執(zhí)行模式1產(chǎn)生的幀的開(kāi)始點(diǎn)所估計(jì)的預(yù)定誤差范圍內(nèi)如在步驟340執(zhí)行模式2，從而估計(jì)幀的更準(zhǔn)確的開(kāi)始點(diǎn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)合適地組合具有可變窗大小和可變延遲的相關(guān)器的輸出結(jié)果即使在如多扇區(qū)環(huán)境的嚴(yán)重干擾環(huán)境下也可準(zhǔn)確地估計(jì)用于幀同步的幀的開(kāi)始點(diǎn)。
已經(jīng)通過(guò)舉出采用適應(yīng)IEEE 802.16的OFDMA技術(shù)的系統(tǒng)的示例描述了前述本發(fā)明，然而，本發(fā)明還可被應(yīng)用到使用前同步的重復(fù)序列的基于延遲和相關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)幀同步的系統(tǒng)中。例如，本發(fā)明可被應(yīng)用到具有前同步的重復(fù)序列的一般OFDM系統(tǒng)中。
盡管已經(jīng)參照其特定優(yōu)選實(shí)施例顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信系統(tǒng)中估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備，該設(shè)備包括相關(guān)器，使用可變窗大小和延遲在第一模式和第二模式之一下工作，其中，用于估計(jì)幀的開(kāi)始的相關(guān)在第一模式下被輸出，用于循環(huán)前綴的開(kāi)始的相關(guān)在第二模式下被輸出；控制塊，用于控制相關(guān)器在第一模式和第二模式下工作；和最大值點(diǎn)輸出單元，從相關(guān)器接收相關(guān)，輸出在預(yù)定時(shí)間間隔期間輸入的相關(guān)中的最大相關(guān)的相對(duì)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括計(jì)數(shù)器，對(duì)于幀的每個(gè)樣本加1，具有等于在幀間隔期間采用的樣本的總數(shù)目的最大計(jì)數(shù)值；和最終點(diǎn)輸出單元，將最大值點(diǎn)輸出單元的輸出組合并且輸出該幀的最終的開(kāi)始點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，在接收用于估計(jì)幀的開(kāi)始的第一幀時(shí)，控制塊控制相關(guān)器在第一幀的間隔期間在第一模式下工作，然后控制相關(guān)器在第一幀后面的幀的間隔期間在第二模式下工作。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，最大值點(diǎn)輸出單元從計(jì)數(shù)器接收計(jì)數(shù)值，并且將在預(yù)定間隔期間從相關(guān)器輸入的相關(guān)為最大值的計(jì)數(shù)值輸出到控制塊。
5.一種用于在通信系統(tǒng)中估計(jì)幀的開(kāi)始的方法，該方法包括在接收用于估計(jì)幀的開(kāi)始的第一幀時(shí)，在用于第一幀的開(kāi)始的估計(jì)的第一幀的間隔期間輸出相關(guān)；在第一幀的后面的幀的間隔期間輸出用于循環(huán)前綴的開(kāi)始的估計(jì)的相關(guān)；輸出在預(yù)定時(shí)間間隔期間輸入的相關(guān)中的最大相關(guān)的相對(duì)位置；和基于該相對(duì)位置估計(jì)幀的開(kāi)始。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括輸出對(duì)于幀的每個(gè)樣本加1的計(jì)數(shù)值；和輸出相關(guān)為最大值的計(jì)數(shù)值。
7.一種用于在通信系統(tǒng)中估計(jì)幀的開(kāi)始的設(shè)備，該設(shè)備包括相關(guān)器，具有可變窗大小和可變延遲；最大值點(diǎn)輸出單元，從相關(guān)器接收相關(guān)，并且計(jì)算在預(yù)定時(shí)間間隔期間輸入的相關(guān)中的最大相關(guān)的相對(duì)位置以估計(jì)幀的開(kāi)始；和控制器，將提供可變大小和可變延遲的模式控制信號(hào)輸出到相關(guān)器，并且控制最大值點(diǎn)輸出單元。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，相關(guān)器具有根據(jù)模式控制信號(hào)在每一幀的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小2L+CP和可變延遲D，其中，L是前同步的長(zhǎng)度，CP是循環(huán)前綴的間隔。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，相關(guān)器具有根據(jù)模式控制信號(hào)在前同步或符碼的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小CP和可變延遲D。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，相關(guān)器執(zhí)行具有根據(jù)模式控制信號(hào)在每一幀的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小2L+CP和可變延遲D的第一模式以及具有根據(jù)模式控制信號(hào)在前同步或符碼的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小CP和可變延遲L的第二模式，其中，在至少一個(gè)幀間隔期間在執(zhí)行第一模式之后執(zhí)行第二模式。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，控制器接收根據(jù)執(zhí)行第一模式相關(guān)為最大值的計(jì)數(shù)值(n0)，并且當(dāng)下一幀的計(jì)數(shù)值落于給定誤差范圍內(nèi)時(shí)控制相關(guān)器在第二模式下工作。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，控制器接收根據(jù)執(zhí)行第二模式相關(guān)為最大值的計(jì)數(shù)值(n1)，并且當(dāng)在下一幀的計(jì)數(shù)值落于給定誤差范圍內(nèi)時(shí)重復(fù)控制相關(guān)器在第二模式下工作。
13.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，最大值點(diǎn)輸出單元使用以下方程來(lái)對(duì)(m-1)個(gè)符碼估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn) n^j=1M[Σm=1M[nm-(m-1)(N+CP)]]]]>其中，M表示循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)的數(shù)量，CP表示循環(huán)前綴的間隔，N表示除了循環(huán)前綴的間隔之外的前同步或符碼的間隔，N+CP表示前同步或符碼的整個(gè)間隔，nm表示估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。
14.一種用于在通信系統(tǒng)中估計(jì)幀的開(kāi)始的方法，該方法包括操作具有可變窗大小和可變延遲的相關(guān)器，在幀的預(yù)定間隔期間計(jì)算并且輸出相關(guān)；計(jì)算相關(guān)為最大值的點(diǎn)，并且估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn)；和將提供可變窗大小和可變延遲的模式控制信號(hào)輸出到相關(guān)器。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，相關(guān)器具有根據(jù)模式控制信號(hào)在每一幀的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小2L+CP和可變延遲D。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，相關(guān)器具有根據(jù)模式控制信號(hào)在前同步或符碼的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小CP和可變延遲D。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，相關(guān)器執(zhí)行具有根據(jù)模式控制信號(hào)在每一幀的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小2L+CP和可變延遲D的第一模式以及具有根據(jù)模式控制信號(hào)在前同步或符碼的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)引起該相關(guān)為最大值的可變窗大小CP和可變延遲D的第二模式，其中，在至少一個(gè)幀間隔期間在執(zhí)行第一模式之后執(zhí)行第二模式。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括接收根據(jù)執(zhí)行第一模式相關(guān)為最大值的計(jì)數(shù)值(n0)，并且當(dāng)下一幀的計(jì)數(shù)值落于給定誤差范圍內(nèi)時(shí)控制相關(guān)器在第二模式下工作。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，接收根據(jù)執(zhí)行第二模式相關(guān)為最大值的計(jì)數(shù)值(n1)，并且當(dāng)在下一幀的計(jì)數(shù)值落于給定誤差范圍內(nèi)時(shí)重復(fù)控制相關(guān)器在第二模式下工作。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，最大值點(diǎn)輸出單元使用以下方程來(lái)對(duì)(m-1)個(gè)符碼估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn) n^j=1M[Σm=1M[nm-(m-1)(N+CP)]]]]>其中，M表示循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)的數(shù)量，CP表示循環(huán)前綴的間隔，N表示除了循環(huán)前綴的間隔之外的前同步或符碼的間隔，N+CP表示前同步或符碼的整個(gè)間隔，nm表示估計(jì)的循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中估計(jì)幀的開(kāi)始點(diǎn)的設(shè)備和方法。該方法包括以下步驟接收幀，并且通過(guò)搜索前同步之間的相關(guān)處于其最大的間隔或時(shí)間點(diǎn)來(lái)估計(jì)幀的開(kāi)始。此時(shí)，為了估計(jì)幀的開(kāi)始，使用循環(huán)前綴。因此，循環(huán)前綴和與該循環(huán)前綴相同的符碼的最后間隔之間的相關(guān)被計(jì)算，并且具有最大相關(guān)的間隔或時(shí)間點(diǎn)被估計(jì)為循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)。因此，幀的開(kāi)始點(diǎn)可基于循環(huán)前綴的開(kāi)始點(diǎn)被準(zhǔn)確地估計(jì)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1783863SQ20051012654
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者金仁瀅, 金泰坤, 樸潤(rùn)相, 宋鳳基 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社