帧同步信号的编码方法及装置转让专利
申请号 : CN200880002932.2
文献号 : CN101617554B
文献日 : 2010-12-15
发明人 : 伯根·富兰堀克 , 波波维奇·步兰尼斯夫
申请人 : 华为技术有限公司
摘要 :
本发明公开了一种帧同步信号的编码方法。本发明对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码，然后根据所述短码生成S-SCH码字，而不是直接对小区或小区组ID进行编码，以保证所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小，从而能够提高帧同步的可靠性。本发明还公开了一种帧同步信号的编码装置。
权利要求 :
1.一种通信系统中帧同步信号的编码方法，其特征在于，包括：将小区或小区组标识ID加上一个偏移量，得到对应的中间变量，所述偏移量用于使第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离小于或等于预设阈值；
对与所述小区或小区组ID对应的所述中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
其中，利用如下公式对所述中间变量进行编码：
s0(ID)＝mod(ID′，L)
其中的ID’为所述中间变量，s0(ID)为与小区或小区组ID对应的第一短码；s1(ID)为与小区或小区组ID对应的第二短码；L为正整数，表示次同步码SSC序列集合中的元素个数；
根据所述短码生成次同步信道S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码，且短码距离均小于或等于预设阈值。
2.如权利要求1所述的编码方法，其特征在于，
将小区或小区组ID增加预设偏移量得到中间变量为：其中，ID’为所述中间变量；ID为所述小区或小区组ID。
3.如权利要求2所述的编码方法，其特征在于，根据所述短码生成S-SCH码字包括：将s0(ID)和s1(ID)构成S-SCH码字Sa(ID)和Sb(ID)，其中，Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]、Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]。
4.如权利要求3所述的编码方法，其特征在于，所有S-SCH码字按照ID的顺序，依次与每个小区或小区组ID一一对应，或者，所有S-SCH码字按照任意顺序分别与每个小区或小区组ID一一对应。
5.如权利要求4所述的编码方法，其特征在于，在所述构成码字之后，该方法进一步包括：分别将Sa(ID)和Sb(ID)在同一帧内的不同同步符号上传输。
6.如权利要求1或2所述的编码方法，其特征在于，所述L为31。
7.如权利要求1或2所述的编码方法，其特征在于，所述小区或小区ID组共有170个，且ID取值为0～169。
8.如权利要求7所述的编码方法，其特征在于，每个小区或小区ID组对应的码字为下表：
9.一种通信系统中帧同步信号的编码装置，其特征在于，该装置包括：偏移量配置子单元(31)，用于存储预设的偏移量，所述预设偏移量用于保证增加了所述预设偏移量的小区或小区组I D所对应的S-SCH码字中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离小于或等于预设阈值；
中间变量计算子单元(32)，用于顺序将每个小区或小区组ID增加预设偏移量，得到作为小区或小区组ID的中间变量；
编码单元(1)，用于对中间变量计算子单元(32)得到的、与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
其中，所述编码单元(1)利用如下公式对所述中间变量进行编码：s0(ID)＝mod(ID′，L)
其中的ID’为所述中间变量，s0(ID)为与小区或小区组ID对应的第一短码；s1(ID)为与小区或小区组ID对应的第二短码；L为正整数，表示SSC序列集合中的元素个数；
码字生成单元(2)，用于根据所述编码单元(1)得到的所述短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
10.一种通信系统中编码方法，其特征在于，将数值为非负整数的变量N编码为两个码字Sa(N)＝[s0(N)，s1(N)]和Sb(N)＝[s1(N)，s0(N)]，所述编码包括：s0(N)＝mod(N′，L)
其中，
s0(N)，s1(N)∈{0，1，...，L-1}，L为正整数，表示SSC序列集合中的元素个数。
11.如权利要求10所述的编码方法，其特征在于，所述L为31。
12.如权利要求10或11所述的编码方法，其特征在于，所述变量N为小区或小区组ID。
13.如权利要求12所述的编码方法，其特征在于，所有码字按照N的顺序，依次与每个小区或小区组ID一一对应，或者，所有S-SCH码字按照任意顺序分别与每个小区或小区组ID一一对应。
14.如权利要求13所述的编码方法，其特征在于，所述Sa(ID)和Sb(ID)用于实现帧同步，该方法进一步包括：分别将Sa(ID)和Sb(ID)在同一帧内的不同同步符号上传输。
说明书 :
技术领域
本发明涉及移动通信系统中的同步技术，特别涉及一种帧同步信号的编码方法以及一种帧同步信号的编码装置。
背景技术
在移动通信系统中，用户终端(UE)与基站进行信息交互之前，需要先执行初始接入过程，以获得定时同步并完成小区搜索(即获知小区ID)或小区组搜索(即获知小区组ID)。其中，定时同步包括：符号同步和帧同步。通常情况下，UE通过检测基站发送的主同步信号(P-SCH)来获得符号同步，通过检测基站发送的次同步信号(S-SCH)获得帧同步，且S-SCH信号中还可以承载小区ID或小区组ID信息，使UE获得帧同步的同时还能完成小区搜索或小区组搜索。
在第三代合作计划(3GPP)长期演进项目(LTE)标准中，在每个无线帧(10ms)中有两个S-SCH信号，分别位于第0和第5个子帧内的正交频分复用(OFDM)符号中，传输间隔为5ms。每个S-SCH信号包含两个次同步码(SSC)序列，每个SSC序列选自一组由M个长度为31的序列组成的序列集合，该序列集合可称为SSC序列集合，每个SSC序列是SSC序列集合中的一个元素。因此，每个无线帧中的S-SCH信号所包括的两个SSC序列通常可以表示为(Sa，Sb)，其中，a和b分别为两个SSC序列在上述序列集合中的序号。
序号a和b的取值称为短码，则包括Sa和Sb的S-SCH可以标识为由序号a和b组成的码字[a，b]，称为S-SCH码字。由不同取值的a和b所组成的S-SCH码字分别表示不同的S-SCH信号，每两个S-SCH信号与170个小区ID或小区组ID中的一个相对应。这样，就需要340个不同的S-SCH信号，相应的有340个S-SCH码字。
为了检测到S-SCH信号，UE将接收到的S-SCH信号与SSC序列集合中的所有SSC序列进行相关，并标识出对应相关峰值的两个SSC序列(即S-SCH码字中的短码)。
为了进一步减少UE同步时间，设定在同一帧内的两个S-SCH信号包含相同的两个SSC序列，但相同的两个SSC序列在每个S-SCH信号中的排列顺序不同，即在子帧0内的S-SCH信号所包含的两个SSC序列依次为(Sa，Sb)，则在子帧5内的S-SCH信号所包含的两个SSC序列依次为(Sb，Sa)。这样，UE只需检测一个子帧内的S-SCH信号，就可以获得帧同步和小区组ID。
基于上述方法，只需设定170个S-SCH码字分别与每个小区ID或小区组ID一一对应。假设170个S-SCH码字中，与第i个小区的小区IDi对应的S-SCH码字(对应子帧0内的S-SCH信号)表示为ci＝[si0，si1]，i＝0-169，si0为第一短码(即如前所述的短码a)、si1为第二短码(即如前所述的短码b)；调换第一短码和第二短码即可得到另外170个短码顺序相反的S-SCH码字(对应子帧5内的S-SCH信号)ci＝[si1，si0]，i＝0-169。
在多个小区的交界处，UE可能检测到多个来自不同小区的SSC序列，且检测到的各小区的SSC序列具有相似的相关强度，因而UE检测出的S-SCH信号可能是由分别属于两个不同小区的SSC序列组成。例如，如果小区i的S-SCH码字ci为[si0，si1]，小区j的S-SCH码字cj为，在两个小区交界处的UE有可能错误的检测出包含了分属于两个小区的SSC序列的S-SCH信号，如或。显然，这样的S-SCH信号是无效的，UE无法获得帧同步和小区组ID。因此，为了降低上述情况的发生概率，提高帧同步的可靠性，对于所有设定的S-SCH码字应统一满足si0＜si1(或si0＞si1)，即每个S-SCH码字中的第一短码和第二短码的大小关系需相同，并且，两个短码之间的最大短码距离|si0-si1|应尽可能地小。所有S-SCH码字应统一满足si0＜si1(或si0＞si1)，还能够使得UE在没有获得小区组ID的情况下也能获得帧同步。
现有技术中提供了一种S-SCH码字的编码方法，能够依据统一的编码规则来获得所有S-SCH码字及每个S-SCH码字对应的小区ID或小区组ID。
具体来说，该编码方法可以表示为：
s0(ID)＝mod(ID，31)
公式1
其中，变量ID表示小区或小区组ID，s0(ID)为与小区或小区组ID对应的第一短码，s1(ID)为与小区或小区组ID对应的第二短码，31为SSC序列集合中的元素个数，为小区或小区组ID与SSC序列长度的商的向下取整后的结果。
在实现上述编码方案的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：现有的上述编码方法得到的S-SCH码字不能全部满足每个S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离应较小的条件，因而无法保证帧同步的可靠性。
在第三代合作计划(3GPP)长期演进项目(LTE)标准中，在每个无线帧(10ms)中有两个S-SCH信号，分别位于第0和第5个子帧内的正交频分复用(OFDM)符号中，传输间隔为5ms。每个S-SCH信号包含两个次同步码(SSC)序列，每个SSC序列选自一组由M个长度为31的序列组成的序列集合，该序列集合可称为SSC序列集合，每个SSC序列是SSC序列集合中的一个元素。因此，每个无线帧中的S-SCH信号所包括的两个SSC序列通常可以表示为(Sa，Sb)，其中，a和b分别为两个SSC序列在上述序列集合中的序号。
序号a和b的取值称为短码，则包括Sa和Sb的S-SCH可以标识为由序号a和b组成的码字[a，b]，称为S-SCH码字。由不同取值的a和b所组成的S-SCH码字分别表示不同的S-SCH信号，每两个S-SCH信号与170个小区ID或小区组ID中的一个相对应。这样，就需要340个不同的S-SCH信号，相应的有340个S-SCH码字。
为了检测到S-SCH信号，UE将接收到的S-SCH信号与SSC序列集合中的所有SSC序列进行相关，并标识出对应相关峰值的两个SSC序列(即S-SCH码字中的短码)。
为了进一步减少UE同步时间，设定在同一帧内的两个S-SCH信号包含相同的两个SSC序列，但相同的两个SSC序列在每个S-SCH信号中的排列顺序不同，即在子帧0内的S-SCH信号所包含的两个SSC序列依次为(Sa，Sb)，则在子帧5内的S-SCH信号所包含的两个SSC序列依次为(Sb，Sa)。这样，UE只需检测一个子帧内的S-SCH信号，就可以获得帧同步和小区组ID。
基于上述方法，只需设定170个S-SCH码字分别与每个小区ID或小区组ID一一对应。假设170个S-SCH码字中，与第i个小区的小区IDi对应的S-SCH码字(对应子帧0内的S-SCH信号)表示为ci＝[si0，si1]，i＝0-169，si0为第一短码(即如前所述的短码a)、si1为第二短码(即如前所述的短码b)；调换第一短码和第二短码即可得到另外170个短码顺序相反的S-SCH码字(对应子帧5内的S-SCH信号)ci＝[si1，si0]，i＝0-169。
在多个小区的交界处，UE可能检测到多个来自不同小区的SSC序列，且检测到的各小区的SSC序列具有相似的相关强度，因而UE检测出的S-SCH信号可能是由分别属于两个不同小区的SSC序列组成。例如，如果小区i的S-SCH码字ci为[si0，si1]，小区j的S-SCH码字cj为，在两个小区交界处的UE有可能错误的检测出包含了分属于两个小区的SSC序列的S-SCH信号，如或。显然，这样的S-SCH信号是无效的，UE无法获得帧同步和小区组ID。因此，为了降低上述情况的发生概率，提高帧同步的可靠性，对于所有设定的S-SCH码字应统一满足si0＜si1(或si0＞si1)，即每个S-SCH码字中的第一短码和第二短码的大小关系需相同，并且，两个短码之间的最大短码距离|si0-si1|应尽可能地小。所有S-SCH码字应统一满足si0＜si1(或si0＞si1)，还能够使得UE在没有获得小区组ID的情况下也能获得帧同步。
现有技术中提供了一种S-SCH码字的编码方法，能够依据统一的编码规则来获得所有S-SCH码字及每个S-SCH码字对应的小区ID或小区组ID。
具体来说，该编码方法可以表示为：
s0(ID)＝mod(ID，31)
公式1
其中，变量ID表示小区或小区组ID，s0(ID)为与小区或小区组ID对应的第一短码，s1(ID)为与小区或小区组ID对应的第二短码，31为SSC序列集合中的元素个数，为小区或小区组ID与SSC序列长度的商的向下取整后的结果。
在实现上述编码方案的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：现有的上述编码方法得到的S-SCH码字不能全部满足每个S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离应较小的条件，因而无法保证帧同步的可靠性。
发明内容
本发明实施例提供了一种通信系统中帧同步信号的编码方法、以及一种通信系统中帧同步信号的编码装置，能够提高帧同步的可靠性。
本发明实施例提供的一种通信系统中帧同步信号的编码方法，包括：
对与小区或小区组标识ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
根据所述短码生成次同步信道S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码，且短码距离均小于或等于预设阈值。
本发明实施例提供的一种通信系统中帧同步信号的编码装置，包括：
编码单元，用于对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
码字生成单元，用于根据所述短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
本发明实施例还提供了另一种编码方法，如果将该编码方法用于帧同步，则能够提高帧同步的可靠性。
该方法包括：将数值为非负整数的变量N编码为两个码字Sa(N)＝[s0(N)，s1(N)]和Sb(N)＝[s1(N)，s0(N)]，所述编码包括：
s0(N)＝mod(N′，L)
其中，
s0(N)，s1(N)∈{0，1，...，L-1}，L为正整数。
本发明实施例还提供了又一种通信系统中帧同步信号的编码方法，包括：
对与小区或小区组标识ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
根据所述短码生成同步信道码字，所生成的码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码，且短码距离均小于或等于预设阈值。
相较于现有技术，本发明实施方式对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码，然后根据所述短码生成S-SCH码字，而不是直接对小区或小区组ID进行编码，以保证所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小，从而能够提高帧同步的可靠性。
本发明实施例提供的一种通信系统中帧同步信号的编码方法，包括：
对与小区或小区组标识ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
根据所述短码生成次同步信道S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码，且短码距离均小于或等于预设阈值。
本发明实施例提供的一种通信系统中帧同步信号的编码装置，包括：
编码单元，用于对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
码字生成单元，用于根据所述短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
本发明实施例还提供了另一种编码方法，如果将该编码方法用于帧同步，则能够提高帧同步的可靠性。
该方法包括：将数值为非负整数的变量N编码为两个码字Sa(N)＝[s0(N)，s1(N)]和Sb(N)＝[s1(N)，s0(N)]，所述编码包括：
s0(N)＝mod(N′，L)
其中，
s0(N)，s1(N)∈{0，1，...，L-1}，L为正整数。
本发明实施例还提供了又一种通信系统中帧同步信号的编码方法，包括：
对与小区或小区组标识ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码；
根据所述短码生成同步信道码字，所生成的码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码，且短码距离均小于或等于预设阈值。
相较于现有技术，本发明实施方式对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码，然后根据所述短码生成S-SCH码字，而不是直接对小区或小区组ID进行编码，以保证所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小，从而能够提高帧同步的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中帧同步信号的编码方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中帧同步信号的编码装置的结构示意图。
图1为本发明实施例中帧同步信号的编码方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中帧同步信号的编码装置的结构示意图。
具体实施方式
发明人发现，现有技术中的编码方法虽然能够依据统一的编码规则来获得所有S-SCH码字及每个S-SCH码字对应的小区ID或小区组ID，且无需存储对应的表格，但通过上述编码方法得到的所有S-SCH码字[s0(ID)，s1(ID)]中，既包含s0(ID)＜s1(ID)的码字又包含s0(ID)＞s1(ID)的码字，即每个S-SCH码字中第一短码和第二短码的大小关系并不相同，而且部分S-SCH码字具有较大的短码距离，无法满足如上所述的短码距离应当较小的条件，例如，小区或小区组ID为30、60、61、90、91、92、120、121、122、123、150、151、152、153、154所对应的S-SCH码字均无法满足上述条件。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下参照附图并举实施例，进一步详细说明。
本发明实施方式中，对于小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码，然后根据所述短码生成S-SCH码字，以保证通过编码所得到的所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小。
图1为本发明实施例中帧同步信号的编码方法的流程示意图。如图1所示，本实施例中帧同步信号的编码方法包括：
步骤101，将小区或小区组ID按照预设的规则变换为对应的中间变量。也就是说，每个小区或小区组ID都对应一个中间变量。
本步骤中，一种变换方式可以为，顺序将每个小区或小区组ID增加预设偏移量，以得到中间变量。再将增加了预设偏移量的中间变量作为小区或小区组ID。
其中，预设偏移量可任意设置，以保证增加了所述预设偏移量的小区或小区组ID所对应的S-SCH码字中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离小于或等于预设阈值。
步骤102，对于小区或小区组ID对应的中间变量进行编码，得到与小区或小区组ID对应的短码。
步骤103，根据编码得到的短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。该预设阈值的大小与小区或小区组个数有关，一般来说，小区或小区组个数越多时，预设阈值应越大。例如，当小区或小区组数量为170时，设定的短码距离阀值为7，则S-SCH码字中的最大短码距离为7。
至此，本流程结束。
下面，通过举例对上述流程进行进一步说明。
已知现有技术中的公式1可以得到部分S-SCH码字，无法满足短码距离|s0(ID)-s1(ID)|较小、且所有S-SCH码字中的s0(ID)＜s1(ID)(或s0(ID)＞s1(ID))，例如，小区或小区组ID为30、60、61、90、91、92、120、121、122、123、150、151、152、153、154所对应的S-SCH码字。因此，本实施例引入了一个中间变量ID’，该变量由小区或小区组ID变换得到，并取代公式1中的变量ID，以避免存在30、60、61、90、91、92、120、121、122、123、150、151、152、153、154这些小区或小区组ID，从而使得编码后得到的S-SCH码字均满足如前所述的条件。
例如，为了避免得到按公式1在ID＝30时得到的不满足条件的对应S-SCH码字，可以将＝30变换为ID’＝31，即将变量ID增加预设偏移量，并用ID’替换公式1中的变量ID，再将ID＝31变换为ID’＝32并执行上述替换，依此类推。
实际应用中，ID与ID’的变换关系可表示为：
ID′＝ID+k(k+1)/2
其中，k的取值随着变量ID的取值变化而变化。
例如：
k＝0 0≤ID≤29
k＝1 30≤ID≤58
k＝2 59≤ID≤86
k＝3 87≤ID≤113
k＝4 114≤ID≤139
k＝5 140≤ID≤164
k＝6 165≤ID≤169
上述k的取值与变量ID的取值变化关系还可以统一表示为：
30k′-k′(k′-1)/2≤ID≤30(k′+1)-k′(k′+1)/2-1
其中，而k与k’的关系可表示为
本实施例中，符号表示向下取整。
最终，得到的对应不同取值的变量ID的S-SCH码字编码方法，表示为：
s0(ID)＝mod(ID′，L)
公式2
其中，
公式3
公式4
公式5
其中，L为正整数，表示SSC序列集合中的元素个数。
通过上述方法，即可保证通过编码得到的与不同小区或小区组ID所对应的S-SCH信号中，短码距离较短，且每个S-SCH信号中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码。
即如图1所示的方法中，步骤101中的中间变量可利用公式3-5得到，而步骤102则可通过公式2来实现。
本实施例以SSC序列集合中的元素个数为31、170个小区或小区组为例，利用公式2-5编码得到了每个小区或小区组ID所对应的短码，参见表1。
表1
由表1可见，通过本实施例中帧同步信号的编码方法得到的与每个小区或小区组ID对应的两个短码，二者的短码距离较小(表1中的最大短码距离仅为7)，且与每个小区或小区组ID对应的两个短码中，第一短码(表1中的S1)均小于第二短码(表1中的S2)。由此可见，本实施例中帧同步信号的编码方法能够保证得到的与小区或小区组ID所对应的S-SCH中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离应较小的条件，从而能够提高帧同步的可靠性。
实际应用中，对于任意给定的SSC序列集合元素个数L，本实施例中的公式2-5同样能够保证得到的S-SCH信号满足前述条件。
但随着小区或小区组ID的取值范围M的增大，即随着所需S-SCH码字数量的增大，由编码得到的与小区或小区组ID对应的两个短码之间的最大短码距离|s0-s1|也会随之增大，参见表2。
L |s0-s1| M L |s0-s1| M 18 7 98 25 8 164 19 7 105 26 8 172
20 7 112 27 8 180 21 7 119 28 8 188 22 8 140 29 9 216 23 8 148 30 9 225 24 8 156 31 9 234
表2
此外，表3还列举了当与S-SCH码字数量相等的小区或小区组ID的最大取值范围M＝170时，不同SSC序列长度L对应的最大短码距离|s0-s1|。由表3可见，在S-SCH码字数量相同的情况下，SSC序列长度L越大时，对应最大短码距离|s0-s1|越小。
L |s0-s1| 26 8 27 8 28 8 29 7 30 7 31 7
表3
实际应用中，为了减小与小区或小区组ID对应的两个短码之间的最大短码距离|s0-s1|，以减少UE检测时的混淆现象发生，较佳地可使用长度较大的SSC序列。
本发明实施例中，由公式2-5所构成的编码方法可以表示为：
将数值为非负整数的变量ID编码为两个码字Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]和Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]，其中，码字的生成按照如下方式执行：
s0(ID)＝mod(ID′，L)
其中，
s0(ID)，s1(ID)∈{0，1，...，L-1}，L为正整数。
上述编码方法除了能够生成用于帧同步的S-SCH码字之外，还可以应用于其他领域的编码，以获得该领域所需的码字，只需保证变量ID为非负整数、L为正整数即可。这样，为了变量ID还可表示为通用的标识M、或N等，以明确该变量不仅仅只能表示小区或小区组的ID。
以上是本发明实施例所提供的一种将小区或小区组ID转换为中间变量的转换方式，即将每个小区或小区组ID加上一个偏移量得到中间变量。
需要说明的是，本领域技术人员还可以容易地想到变量ID到中间变量的其他转换方式，且包括其他转换方式的编码方法如果用于生成帧同步所需的S-SCH码字，也能使生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
对于基站来说，在编码得到与小区或小区组ID对应的两个短码之后，可按照不同的排列顺序，将s0(ID)和s1(ID)构成S-SCH码字Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]和Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]，再分别将用码字Sa(ID)和Sb(ID)标识的S-SCH信号在同一帧内的不同同步符号上传输，即实现了如图1所示的方法中的步骤103。其中，所有S-SCH码字按照ID顺序依次与每个小区或小区组ID一一对应，或者，所有S-SCH码字按照任意顺序分别与每个小区或小区组ID一一对应。
例如，如果按照ID顺序编号，则ID为m的小区或小区组对应S-SCH码字[s0(m)，s1(m)]和[s1(m)，s0(m)]；如果按照任意顺序编号，则ID为1的小区或小区组对应S-SCH码字[s0(3)，s1(3)]和[s1(3)，s0(3)]，而ID为2的小区或小区组对应S-SCH码字[s0(4)，s1(4)]和[s1(4)，s0(4)]。
对于UE来说，可也利用如上方式获得包括所有SSC序列的SSC序列集合，即实现了如图1所示的方法中的步骤103，然后将接收到的S-SCH信号与SSC序列集合中的所有SSC序列进行相关，即可标识出对应相关峰值的两个SSC序列(即S-SCH码字中的短码s0(ID)和s1(ID))。
由于S-SCH信号中还可以承载小区ID或小区组ID信息，因此UE也可以在获得了小区ID或小区组ID之后，再计算与该小区ID或小区组ID对应的两个SSC序列，然后与接收到的S-SCH信号进行相关，而无需计算出所有的SSC序列。
实际应用中，随着对最大短码距离|s0-s1|大小的不同需求，也可调整公式3-5，或k的取值变化与变量ID的取值变化的关系。而且，也可不逐一替换每个变量ID，而是保留能够满足如前所述条件的S-SCH码字所对应的变量ID取值，并新添加大于所保留的变量ID取值的值作为中间变量，替换无法满足如前所述条件的S-SCH码字所对应的变量ID取值。
以上，是对本发明实施例中帧同步信号的编码方法的详细说明。下面，再对本发明中帧同步信号的编码装置进行详细说明。
图2为本发明实施例中帧同步信号的编码装置的结构示意图。如图2所示，本实施例中帧同步信号的编码装置包括：编码单元1和码字生成单元2。
编码单元1，用于对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码。
码字生成单元2，用于根据编码得到的短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
上述装置中，还可以包括中间变量配置单元3，用于按照预设规则将所述小区或小区组ID转换为中间变量。也就是说，编码单元1进行编码所需的预设中间变量，可以是由中间变量配置单元3转换得到的。
其中，中间变量配置单元3中还可以包括：偏移量配置子单元31和中间变量计算子单元32。
偏移量配置子单元31，用于存储预设的偏移量，所述预设偏移量用于保证增加了所述预设偏移量的小区或小区组ID所对应的S-SCH码字中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离小于或等于预设阈值。
中间变量计算子单元32，用于顺序将每个小区或小区组ID增加预设偏移量，得到作为小区或小区组ID的中间变量。
具体来说，偏移量配置子单元31所存储的偏移量，可以是按照公式4和公式5所计算出的k来确定的，即公式3中的偏移量配置子单元31所存储的偏移量也可以是按照如前所述的替换方案来确定的，即θ。而中间变量计算子单元32则可以按照公式3来计算作为小区或小区组ID的中间变量。
这种情况下，编码单元3则可按照公式2来进行编码。
可见，上述装置将预设的中间变量作为S-SCH码字所对应的小区或小区组ID，以保证对小区或小区组ID进行编码所得到的所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小，然后再对作为小区或小区组ID的中间变量进行编码，因而能够保证得到的与小区或小区组ID所对应的S-SCH中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离应较小的条件，从而能够提高帧同步的可靠性。
上述装置除了能够生成用于帧同步的S-SCH码字之外，还可以应用于其他领域的编码，以获得该领域所需的码字，只需保证变量ID为非负整数、L为正整数即可。这样，为了变量ID还可表示为通用的标识M、或N等，以明确该变量不仅仅表示小区或小区组的ID。
实际应用中，如图2所示的装置可以设置在UE和基站中。
如果设置在基站中，则在编码得到与小区或小区组ID对应的两个短码之后，可按照不同的排列顺序，将s0(ID)和s1(ID)构成S-SCH码字Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]和Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]，再由基站中实现信号发送的功能单元分别将用码字Sa(ID)和Sb(ID)标识的S-SCH信号在同一帧内的不同同步符号上传输。其中，所有S-SCH码字按照ID顺序依次与每个小区或小区组ID一一对应，或者，所有S-SCH码字按照任意顺序分别与每个小区或小区组ID一一对应。
如果设置在UE中，可也利用如上方式获得包括所有SSC序列的SSC序列集合，然后再由UE中的其他实现相关运算的功能单元，将接收到的S-SCH信号与SSC序列集合中的所有SSC序列进行相关，即可标识出对应相关峰值的两个SSC序列(即S-SCH码字中的短码s0(ID)和s1(ID))。
由于S-SCH信号中还可以承载小区ID或小区组ID信息，因此UE也可以在获得了小区ID或小区组ID之后，再由如图2所示的装置计算与该小区ID或小区组ID对应的两个SSC序列，然后由UE中的其他实现相关运算的功能单元对计算出的SSC序列与接收到的S-SCH信号进行相关，而无需计算出所有的SSC序列。
需要指出的是，本领域普通技术人员可以理解，本发明技术方案不仅可以应用于次同步信道S-SCH，还可以应用于各种同步信道。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本申请要求于2007年10月10日提交中国专利局、申请号为200710163128.X、发明名称为“帧同步信号的编码方法及装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下参照附图并举实施例，进一步详细说明。
本发明实施方式中，对于小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码，然后根据所述短码生成S-SCH码字，以保证通过编码所得到的所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小。
图1为本发明实施例中帧同步信号的编码方法的流程示意图。如图1所示，本实施例中帧同步信号的编码方法包括：
步骤101，将小区或小区组ID按照预设的规则变换为对应的中间变量。也就是说，每个小区或小区组ID都对应一个中间变量。
本步骤中，一种变换方式可以为，顺序将每个小区或小区组ID增加预设偏移量，以得到中间变量。再将增加了预设偏移量的中间变量作为小区或小区组ID。
其中，预设偏移量可任意设置，以保证增加了所述预设偏移量的小区或小区组ID所对应的S-SCH码字中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离小于或等于预设阈值。
步骤102，对于小区或小区组ID对应的中间变量进行编码，得到与小区或小区组ID对应的短码。
步骤103，根据编码得到的短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。该预设阈值的大小与小区或小区组个数有关，一般来说，小区或小区组个数越多时，预设阈值应越大。例如，当小区或小区组数量为170时，设定的短码距离阀值为7，则S-SCH码字中的最大短码距离为7。
至此，本流程结束。
下面，通过举例对上述流程进行进一步说明。
已知现有技术中的公式1可以得到部分S-SCH码字，无法满足短码距离|s0(ID)-s1(ID)|较小、且所有S-SCH码字中的s0(ID)＜s1(ID)(或s0(ID)＞s1(ID))，例如，小区或小区组ID为30、60、61、90、91、92、120、121、122、123、150、151、152、153、154所对应的S-SCH码字。因此，本实施例引入了一个中间变量ID’，该变量由小区或小区组ID变换得到，并取代公式1中的变量ID，以避免存在30、60、61、90、91、92、120、121、122、123、150、151、152、153、154这些小区或小区组ID，从而使得编码后得到的S-SCH码字均满足如前所述的条件。
例如，为了避免得到按公式1在ID＝30时得到的不满足条件的对应S-SCH码字，可以将＝30变换为ID’＝31，即将变量ID增加预设偏移量，并用ID’替换公式1中的变量ID，再将ID＝31变换为ID’＝32并执行上述替换，依此类推。
实际应用中，ID与ID’的变换关系可表示为：
ID′＝ID+k(k+1)/2
其中，k的取值随着变量ID的取值变化而变化。
例如：
k＝0 0≤ID≤29
k＝1 30≤ID≤58
k＝2 59≤ID≤86
k＝3 87≤ID≤113
k＝4 114≤ID≤139
k＝5 140≤ID≤164
k＝6 165≤ID≤169
上述k的取值与变量ID的取值变化关系还可以统一表示为：
30k′-k′(k′-1)/2≤ID≤30(k′+1)-k′(k′+1)/2-1
其中，而k与k’的关系可表示为
本实施例中，符号表示向下取整。
最终，得到的对应不同取值的变量ID的S-SCH码字编码方法，表示为：
s0(ID)＝mod(ID′，L)
公式2
其中，
公式3
公式4
公式5
其中，L为正整数，表示SSC序列集合中的元素个数。
通过上述方法，即可保证通过编码得到的与不同小区或小区组ID所对应的S-SCH信号中，短码距离较短，且每个S-SCH信号中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码。
即如图1所示的方法中，步骤101中的中间变量可利用公式3-5得到，而步骤102则可通过公式2来实现。
本实施例以SSC序列集合中的元素个数为31、170个小区或小区组为例，利用公式2-5编码得到了每个小区或小区组ID所对应的短码，参见表1。
表1
由表1可见，通过本实施例中帧同步信号的编码方法得到的与每个小区或小区组ID对应的两个短码，二者的短码距离较小(表1中的最大短码距离仅为7)，且与每个小区或小区组ID对应的两个短码中，第一短码(表1中的S1)均小于第二短码(表1中的S2)。由此可见，本实施例中帧同步信号的编码方法能够保证得到的与小区或小区组ID所对应的S-SCH中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离应较小的条件，从而能够提高帧同步的可靠性。
实际应用中，对于任意给定的SSC序列集合元素个数L，本实施例中的公式2-5同样能够保证得到的S-SCH信号满足前述条件。
但随着小区或小区组ID的取值范围M的增大，即随着所需S-SCH码字数量的增大，由编码得到的与小区或小区组ID对应的两个短码之间的最大短码距离|s0-s1|也会随之增大，参见表2。
L |s0-s1| M L |s0-s1| M 18 7 98 25 8 164 19 7 105 26 8 172
20 7 112 27 8 180 21 7 119 28 8 188 22 8 140 29 9 216 23 8 148 30 9 225 24 8 156 31 9 234
表2
此外，表3还列举了当与S-SCH码字数量相等的小区或小区组ID的最大取值范围M＝170时，不同SSC序列长度L对应的最大短码距离|s0-s1|。由表3可见，在S-SCH码字数量相同的情况下，SSC序列长度L越大时，对应最大短码距离|s0-s1|越小。
L |s0-s1| 26 8 27 8 28 8 29 7 30 7 31 7
表3
实际应用中，为了减小与小区或小区组ID对应的两个短码之间的最大短码距离|s0-s1|，以减少UE检测时的混淆现象发生，较佳地可使用长度较大的SSC序列。
本发明实施例中，由公式2-5所构成的编码方法可以表示为：
将数值为非负整数的变量ID编码为两个码字Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]和Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]，其中，码字的生成按照如下方式执行：
s0(ID)＝mod(ID′，L)
其中，
s0(ID)，s1(ID)∈{0，1，...，L-1}，L为正整数。
上述编码方法除了能够生成用于帧同步的S-SCH码字之外，还可以应用于其他领域的编码，以获得该领域所需的码字，只需保证变量ID为非负整数、L为正整数即可。这样，为了变量ID还可表示为通用的标识M、或N等，以明确该变量不仅仅只能表示小区或小区组的ID。
以上是本发明实施例所提供的一种将小区或小区组ID转换为中间变量的转换方式，即将每个小区或小区组ID加上一个偏移量得到中间变量。
需要说明的是，本领域技术人员还可以容易地想到变量ID到中间变量的其他转换方式，且包括其他转换方式的编码方法如果用于生成帧同步所需的S-SCH码字，也能使生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
对于基站来说，在编码得到与小区或小区组ID对应的两个短码之后，可按照不同的排列顺序，将s0(ID)和s1(ID)构成S-SCH码字Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]和Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]，再分别将用码字Sa(ID)和Sb(ID)标识的S-SCH信号在同一帧内的不同同步符号上传输，即实现了如图1所示的方法中的步骤103。其中，所有S-SCH码字按照ID顺序依次与每个小区或小区组ID一一对应，或者，所有S-SCH码字按照任意顺序分别与每个小区或小区组ID一一对应。
例如，如果按照ID顺序编号，则ID为m的小区或小区组对应S-SCH码字[s0(m)，s1(m)]和[s1(m)，s0(m)]；如果按照任意顺序编号，则ID为1的小区或小区组对应S-SCH码字[s0(3)，s1(3)]和[s1(3)，s0(3)]，而ID为2的小区或小区组对应S-SCH码字[s0(4)，s1(4)]和[s1(4)，s0(4)]。
对于UE来说，可也利用如上方式获得包括所有SSC序列的SSC序列集合，即实现了如图1所示的方法中的步骤103，然后将接收到的S-SCH信号与SSC序列集合中的所有SSC序列进行相关，即可标识出对应相关峰值的两个SSC序列(即S-SCH码字中的短码s0(ID)和s1(ID))。
由于S-SCH信号中还可以承载小区ID或小区组ID信息，因此UE也可以在获得了小区ID或小区组ID之后，再计算与该小区ID或小区组ID对应的两个SSC序列，然后与接收到的S-SCH信号进行相关，而无需计算出所有的SSC序列。
实际应用中，随着对最大短码距离|s0-s1|大小的不同需求，也可调整公式3-5，或k的取值变化与变量ID的取值变化的关系。而且，也可不逐一替换每个变量ID，而是保留能够满足如前所述条件的S-SCH码字所对应的变量ID取值，并新添加大于所保留的变量ID取值的值作为中间变量，替换无法满足如前所述条件的S-SCH码字所对应的变量ID取值。
以上，是对本发明实施例中帧同步信号的编码方法的详细说明。下面，再对本发明中帧同步信号的编码装置进行详细说明。
图2为本发明实施例中帧同步信号的编码装置的结构示意图。如图2所示，本实施例中帧同步信号的编码装置包括：编码单元1和码字生成单元2。
编码单元1，用于对与小区或小区组ID对应的预设中间变量进行编码，得到与所述小区或小区组ID对应的短码。
码字生成单元2，用于根据编码得到的短码生成S-SCH码字，所生成的各S-SCH码字中第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均小于或等于预设阈值。
上述装置中，还可以包括中间变量配置单元3，用于按照预设规则将所述小区或小区组ID转换为中间变量。也就是说，编码单元1进行编码所需的预设中间变量，可以是由中间变量配置单元3转换得到的。
其中，中间变量配置单元3中还可以包括：偏移量配置子单元31和中间变量计算子单元32。
偏移量配置子单元31，用于存储预设的偏移量，所述预设偏移量用于保证增加了所述预设偏移量的小区或小区组ID所对应的S-SCH码字中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离小于或等于预设阈值。
中间变量计算子单元32，用于顺序将每个小区或小区组ID增加预设偏移量，得到作为小区或小区组ID的中间变量。
具体来说，偏移量配置子单元31所存储的偏移量，可以是按照公式4和公式5所计算出的k来确定的，即公式3中的偏移量配置子单元31所存储的偏移量也可以是按照如前所述的替换方案来确定的，即θ。而中间变量计算子单元32则可以按照公式3来计算作为小区或小区组ID的中间变量。
这种情况下，编码单元3则可按照公式2来进行编码。
可见，上述装置将预设的中间变量作为S-SCH码字所对应的小区或小区组ID，以保证对小区或小区组ID进行编码所得到的所有S-SCH码字中的第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离均较小，然后再对作为小区或小区组ID的中间变量进行编码，因而能够保证得到的与小区或小区组ID所对应的S-SCH中，第一短码均大于第二短码或者均小于第二短码、且短码距离应较小的条件，从而能够提高帧同步的可靠性。
上述装置除了能够生成用于帧同步的S-SCH码字之外，还可以应用于其他领域的编码，以获得该领域所需的码字，只需保证变量ID为非负整数、L为正整数即可。这样，为了变量ID还可表示为通用的标识M、或N等，以明确该变量不仅仅表示小区或小区组的ID。
实际应用中，如图2所示的装置可以设置在UE和基站中。
如果设置在基站中，则在编码得到与小区或小区组ID对应的两个短码之后，可按照不同的排列顺序，将s0(ID)和s1(ID)构成S-SCH码字Sa(ID)＝[s0(ID)，s1(ID)]和Sb(ID)＝[s1(ID)，s0(ID)]，再由基站中实现信号发送的功能单元分别将用码字Sa(ID)和Sb(ID)标识的S-SCH信号在同一帧内的不同同步符号上传输。其中，所有S-SCH码字按照ID顺序依次与每个小区或小区组ID一一对应，或者，所有S-SCH码字按照任意顺序分别与每个小区或小区组ID一一对应。
如果设置在UE中，可也利用如上方式获得包括所有SSC序列的SSC序列集合，然后再由UE中的其他实现相关运算的功能单元，将接收到的S-SCH信号与SSC序列集合中的所有SSC序列进行相关，即可标识出对应相关峰值的两个SSC序列(即S-SCH码字中的短码s0(ID)和s1(ID))。
由于S-SCH信号中还可以承载小区ID或小区组ID信息，因此UE也可以在获得了小区ID或小区组ID之后，再由如图2所示的装置计算与该小区ID或小区组ID对应的两个SSC序列，然后由UE中的其他实现相关运算的功能单元对计算出的SSC序列与接收到的S-SCH信号进行相关，而无需计算出所有的SSC序列。
需要指出的是，本领域普通技术人员可以理解，本发明技术方案不仅可以应用于次同步信道S-SCH，还可以应用于各种同步信道。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本申请要求于2007年10月10日提交中国专利局、申请号为200710163128.X、发明名称为“帧同步信号的编码方法及装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。