发布时间 : 星期三 文章4G无线通信系统同步信道FSTD分集的设计与仿真更新完毕开始阅读5410117f69dc5022abea00bc
图4 E-UTRAN网络结构和协议结构
另外，空口协议功能和移动性管理概念也已部分确定。
四、802.16m系统SCH功能
SCH符号是终端（MS）开机后搜索的第一个信道，它主要实现基本功能有：时间同步，频率同步，小区ID检测。上述三个基本功能是小区搜索的主要过程。小区搜索分为初始搜索和切换搜索。初始搜索是终端开机后的搜索过程，而切换搜索则是终端作切换目标小区的搜索过程。小区搜索的性能对后续数据的正确接收具有重要意义。 （一）SCH结构
16m的 SCH最初提案中，SCH结构从大的方面分为分级（Hierarchy）和非分级结
构（none-Hierarchy）。
对于分级的SCH，SCH分为主同步P-SCH和辅S-SCH，由于P-SCH和S-SCH是LTE命名的，所以，后来，改为PA和SA。其中P-SCH信号只用于获得时间和频率同步，该信号对各小区是相同的，或只有少数几种选择。而S-SCH信号是对各小区不同的，携带小区ID或小区组ID。
S-SCH设计选择有：如果S-SCH信号只携带小区组ID，则可用小区的公共参考符号获得具体的小区ID。如果没有S-SCH信号，也可以直接通过小区的公共参考信号获得完整的小区ID。
对于不分等级的SCH信号，SCH信号对各小区是不同的（可能占用不同子载波），直接携带小区ID或小区组ID，所以，不分等级的SCH信号。不分级的SCH信号通常本身具有特殊的结构，如频域间隔插入，时域具有重复特性等，终端据此作符号时间同步。
1、非分级结构及优劣
典型的非分级结构是16e系统的 Preamble。
IFFT / FFTTimeFrequency5 MHzSuper-Frame, 20 ms5 ms...-5-3-1135...f
图4.1. 1. 16e系统采用的Preamble时频结构图 优点：
?
开销小，认为一个SCH符号可以解决同步和Cell ID检测，不必两个符号完成
相同的功能；
?
SCH的子载波采用隔一个映射方式，如下图所示，这样，在时域SCH符号具
有时间对称性，即前半个符号与后半个符号相同（与序列没有关系），时间粗同步可以采用简单的信号处理算法，如：盲差分自相关算法（如Schmidl & Cox Algorithm）。
Generate code sequence Map the sequence onto even numbered sub-carriers of synchronization symbol to create time domain symmetry First half = second half IFFT Occupied sub-carrier Zero (Null) sub-carrier
图4.1. 2. 子载波采用隔一个映射方式时域结构图
上述子载波映射方式在同步网络中，小区边缘因为时间重复特性保持，时间同步性能增强，如下图所示：
Super-Frame, 20 ms5 msIFFT / FFTTx. Ant 0CP1 OFDM Symbola-aTimeFrequency5 MHz...A-ACP...-5-3-1135Sector/Cell-Common AllocationfCircular Shift...Tx. Ant Ntx-1a'-a'CP图4.1. 3.同步网络时间重复特性保持示意图 缺点：
?
由于16m具有超帧结构（16e系统没有），所以，如果采用非分级结构，无法
实现超帧同步，即不知道那个SCH与超帧头相邻，因为20ms超帧中有相同的4个SCH符号，而只有一个超帧头。
?
设计限制较大，例如，由于一个符号要同时完成同步和Cell ID检测功能，所
以，限制情形包括：
1) SCH的子载波至少隔一个插入，可用子载波数就变成一半，序列长度减少，会带来序列性能降低，这点特别是在Cell ID数较多时尤为突出；
2) 可用子载波数变少，还会限制不同扇区SCH的抗干扰设计，如采用频率复用因子FFR=3时，可用子载波为1/6，序列长度太短和Cell ID数量大的问题更突出；
3) 时间同步算法只能采用自相关算法；
4) Cell ID检测只能采用非相干检测，这样，序列检测性能在频选信道情形，性能不如相干检测；
5) 非同步网络中，性能差。
2、分级结构及优劣
优点：
?
将同步功能和Cell ID携带功能分配到不同的SCH符号上，设计灵活性大，
...?
From Other Sectors...-5-3-11355 MHz...f 限制因素少，如，可以针对同步性能和 Cell ID检测性能分别优化；
时间同步算法能采用自相关算法和互相关算法，选择余地大；
? Cell ID由单独的SCH符号携带，序列映射方式选择余地大，如LTE中
FFR=1，16m中FFR=3;
?
当P-SCH和S-SCH相邻时，可以采用相干检测，提高在频选信道情形序
列检测性能。
?
对可变带宽,特别是SCH带宽可变支持要好，原因是P-SCH可以带宽固定，
同时P-SCH可携带带宽信息，指导后续接入过程。 缺点：
?
开销在某些情形要大于非分级结构。
3、16m系统SCH结构
图4.1. 4.为16m 系统P-SCH和S-SCH结构图。如图所示，PA（主同步信道）和SA（辅同步信道）分别在超帧周期（20毫秒）中发送一次，PA在16m超帧的第二个帧发送，三个SA 分别在超帧中的第1个16m单位帧、第3个16m单位帧以及第4个16m单位帧的第一个符号发送，其中，PA的带宽固定为5MHz。
超帧 : 20毫秒SU0 SU1SU2...帧: 5毫秒 F0F1F2F3超帧头 PA（主同步 信道） SA（辅 同步信道）
图4.1. 4. 16m 系统P-SCH和S-SCH结构图
分级结构及优劣 优点：
1) 将同步功能和Cell ID携带功能分配到不同的SCH符号上，设计灵活性大，限制因 素少， 2) 时间同步算法能采用自相关算法和互相关算法，选择余地大；3)
Cell ID由单独的SCH符号携带，序列映射方式选择余地大 4) 当
P-SCH和S-SCH相邻时，可以采用相干检测，提高在频选信道情形序列检测性能。5) 对可变带宽,特别是SCH带宽可变支持要好，原因是P-SCH可以带宽固