[发明专利]用于宽带无线移动通信中的蜂窝小区识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于宽带无线移动通信中的蜂窝小区识别方法，属于数字信息传输技术领域。

背景技术

正交频分复用技术(以下简称OFDM)是一种对抗频率选择性衰落，提高系统性能的技术。其主要思想是：将信道在频域上划分为若干正交子信道，将高速数据流转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。每个子信道上的信号带宽小于信道的相干带宽，因此每个子信道的频谱特性都近似平坦。这样便大大地降低了符号间干扰。

为了最大限度地消除由于多径传播引起的符号间干扰，OFDM符号之间一般都加有保护间隔，保护间隔长度被设计为大于信道的最大时延扩展，这样上一符号的多径分量就不会对下一符号造成干扰。为了消除载波间干扰，可以在保护间隔内填充循环前缀(以下简称CP)。这样的OFDM技术也称为CP-OFDM。

时域同步正交频分复用(以下简称TDS-OFDM)，是对传统CP-OFDM调制技术的一种改进。它用伪随机噪声序列(以下简称PN序列)填充保护间隔。由于伪随机噪声序列易于生成且带有独立的信息，可以用于同步、信道估计等，所以不需要在数据块中插入导频。不仅提高了频谱利用率，而且利用伪随机噪声序列查找相关峰进行同步速度较快。TDS-OFDM主要应用于广播系统。

时频域联合的OFDM(以下简称TFU-OFDM)是对于TDS-OFDM的进一步改进。它使用伪随机噪声序列填充保护间隔，并在OFDM数据块中插入专用导频，提高了系统性能，从而更适于通信领域中的应用。

由上可见，TDS-OFDM和TFU-OFDM均属于采用伪随机噪声序列填充保护间隔的OFDM技术，在提高系统性能方面具有明显的优势，其符号结构如图1所示。对于蜂窝移动通信系统而言，小区识别是一个必须考虑的问题。用户终端根据发送和接收到的信号，判断出其所处的小区编号，进而获取该小区及相邻小区更详细的信息，以便发起其它的物理层过程。目前尚没有对于采用伪随机噪声序列填充保护间隔的OFDM系统如何进行小区识别的方法提出。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于无线移动通信中的蜂窝小区识别方法，这种方法根据伪随机噪声序列之间的寄存移位次数不同来区分不同小区，在不引入其它开销的前提下，可以有效获取当前小区的信息，从而解决了采用伪随机噪声序列填充保护间隔的正交频分复用系统中的小区识别问题。

本发明所提出的用于无线移动通信中的蜂窝小区识别方法，包括以下步骤：

(1)设蜂窝系统由多个小区簇组成，每个小区簇包含n个小区。每个小区中有且只有一个基站；一个小区簇中的不同小区使用不同的编号m(m＝1，2，...，n)进行区分。

(2)小区中的基站将信源信息中的用于形成第x帧数据的信源信息依次进行信源编码、信道编码和数字调制，得到调制后的信号；将调制后的信号转换为并行数据流，插入导频，再进行傅里叶逆变换，得到正交频分复用数据块的时域信号；

(3)小区中的基站根据伪随机噪声序列生成多项式G(x)生成一个伪随机噪声序列；生成方法为：若x＝1，则该伪随机噪声序列由寄存移位初始状态获得；若x＞1，则该伪随机噪声序列由第x-1帧对应的伪随机噪声序列经过m次寄存移位获得，其中m为该基站在小区基站中的编号；

(4)将上述伪随机噪声序列以循环扩展的方式填充为一个保护间隔序列，将保护间隔序列与上述正交频分复用数据块的时域信号合并，组成正交频分复用符号，并组成帧信号后发送；

(5)用户终端接收上述帧信号，并根据上述组成帧信号的方式将帧信号拆分为正交频分复用符号；

(6)将上述正交频分复用符号拆分为正交频分复用数据块和保护间隔序列，并从保护间隔序列中提取伪随机噪声序列；

(7)根据上述提取出的伪随机噪声序列进行小区识别，其过程如下：

(a)设i为进行序列比较的寄存移位次数，其初始值设定为1；

(b)将提取出的伪随机噪声序列寄存移位i次，得到移位后序列，与上一帧的伪随机噪声序列逐位比较；

(c)如果上述两个序列不完全相同，则i＝i+1，返回步骤(b)；

(d)如果上述两个序列完全相同，则判定用户终端所在小区编号为i，小区识别过程结束。