用于确定无线通信系统中的小区定时的方法和设备 本申请要求享有2007年8月3日提交的题为“TIMING SEARCHMETHOD FORE-UTRAN”的美国临时申请No.60/953,971的优先权，该申请被转让给本申请的受让人并通过引用并入本文。
【技术领域】
本公开总体上涉及通信，更具体而言涉及用于确定无线通信系统中的小区定时的技术。
背景技术
无线通信系统得到了广泛部署，以提供各种通信内容，如语音、视频、分组数据、消息收发、广播等。这些无线系统可以是能够通过共享可用系统资源来支持多用户的多址系统。这种多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交OFDM(OFDMA)系统和单载波FDMA(SC-FDMA)系统。
无线通信系统可以包括能够支持多个用户设备(UE)的通信的多个小区。UE可以接收来自小区的传输。该传输可以经由一个或多个信号路径行进，所述信号路径可以包括从小区到UE的直接信号路径以及由环境中各种结构形成的反射信号路径。不同的信号路径通常具有不同的信道增益和传输延迟。由于诸如UE移动性、环境变化等各种因素，每个信号路径的信道增益和/或延迟可能会变化。此外，由于这些因素，可能会形成新的信号路径，现有信号路径也可能会消失。因此希望能够确定小区的定时，从而可以捕捉到强信号路径并能够可靠地接收来自小区的传输。
【发明内容】
本文描述了用于确定无线通信系统中的小区(例如服务小区)的定时的技术。在一个方面中，UE可以基于根据小区的小区身份(ID)产生的至少一个同步信号进行小区的定时搜索。UE可以获得包括所述至少一个同步信号的接收采样。UE可以知道小区ID并能够在本地产生所述至少一个同步信号。UE可以在时域中将接收采样与不同时间偏移的至少一个本地产生的同步信号进行相关，以获得搜索窗口内的多种定时假设的能量。然后UE可以基于多种定时假设的能量确定小区定时。
在一种设计中，UE可以基于多种定时假设的能量确定至少一个检测到的峰值。每个检测到的峰值可以对应于不同的定时假设。UE可以基于至少一个检测到的峰值更新一组候选峰值。UE可以将至少一个检测到的峰值与候选峰值相关联，并且如果存在关联的检测到的峰值的话，可以基于关联的检测到的峰值的信号强度和定时更新每个候选峰值的信号强度和定时。UE可以向该组候选峰值添加每个检测到的不与任何候选峰值相关联的峰值。如果符合至少一个标准，UE还可以从该组候选峰值中去除候选峰值。
UE可以确定信号强度超过被跟踪的峰值的信号强度的候选峰值。UE可以将所确定的候选峰值的定时提供作为小区定时。UE可以将小区定时更新基于时间跟踪回路确定的小的定时调整。UE可以将小区定时更新基于从定时搜索获得的多种定时假设的能量确定的大的定时调整。只要将小区定时更新了大的定时调整，UE就可以更新搜索窗口的放置。
下面更详细地描述本公开的各方面和特征。
【附图说明】
图1示出了无线通信系统。
图2示出了主同步信号和辅同步信号的传输。
图3示出了用于小区的辅同步信号的产生。
图4示出了与辅同步信号之间的相关。
图5示出了用于获取窗口能量的能量累积。
图6示出了确定和更新小区定时的处理。
图7和8示出了确定小区定时地过程。
图9示出了用于确定小区定时的设备。
图10示出了节点B和UE的方框图。
图11示出了UE处的小区定时处理器的方框图。
【具体实施方式】
可以将这里所述的技术用于各种无线通信系统，如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其他系统。常常可互换地使用术语“系统”和“网络”。CDMA系统可以实现如通用陆地无线接入(UTRA)、CDMA2000等的无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其他变体。CDMA2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA系统可以实现诸如演化的UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、闪速-等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是UMTS的使用E-UTRA的即将到来的版本，其在下行链路上采用OFDMA，在上行链路上使用SC-FDMA。在名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中描述了CDMA2000和UMB。为了清楚起见，下文针对LET描述了技术的一些方面，在下面的说明书的大部分中使用了LTE术语。
图1示出了无线通信系统100，其可以是LTE系统。系统100可以包括若干节点B和其他网络实体。为了简单起见，图1中仅示出了三个节点B 110a、110b和110c。节点B可以是与UE通信的固定台，也可以称为演进的节点B(eNB)、基站、接入点等。每个节点B 110为特定地理区域102提供通信覆盖。为了提高系统容量，可以将节点B的总覆盖区域划分成多个更小区域，例如三个更小区域104a、104b和104c。每个更小区域可以由各个节点B子系统服务。在3GPP中，术语“小区”可以指节点B的最小覆盖区域和/或为该覆盖区域服务的节点B子系统。在3GPP2中，术语“扇区”可以指基站的最小覆盖区域和/或为该覆盖区域服务的基站子系统。为了清晰起见，在下面的说明书中使用3GPP小区概念。
在图1中所示的实例中，每个节点B 110可以具有覆盖不同地理区域的三个小区。为了清楚起见，图1示出的小区彼此不交迭。在实际部署中，相邻小区通常在边缘处会彼此交迭，这样可以确保当UE在系统内到处移动时在任何位置处UE都能够处于一个或多个小区的覆盖之内。
UE 120可以散布于整个系统中，每个UE可以是固定的或移动的。UE也可以称为移动台、终端、接入终端、用户单元、台等。UE可以是手机、个人数字助理(PDA)、无线调制调解器、无线通信装置、手持装置、膝上型计算机、无绳电话等。UE可以经由下行链路和上行链路与节点B通信。下行链路(或正向链路)是指从节点B到UE的通信链路，上行链路(或反向链路)是指从UE到节点B的通信链路。
在系统100中，每个节点B 110可以周期性地为该节点B中的每个小区发送主同步信号和辅同步信号。主同步信号也可以称为主同步信道(P-SCH)。辅同步信号也可以称为辅同步信道(S-SCH)。主同步信号和辅同步信号也可以称为其他名称。UE可以使用主同步信号和辅同步信号来检测小区，以确定所检测的小区的定时和频率偏移等。
图2示出了一个小区的主同步信号和辅同步信号的示例性传输。可以将用于下行链路的传输时间线划分成无线帧的单位。每个无线帧可以具有预定的持续时间(例如10毫秒(ms))，并可以划分成索引为0到19的20个时隙。每个时隙可以覆盖固定数量或可配置数量的符号周期，例如六个或七个符号周期。在图2所示的设计中，在每个无线帧的每个时隙0和时隙10中的两个符号周期中发送主同步信号和辅同步信号。通常，可以以任何速率，例如每个无线帧中任意次数，发送主同步信号和辅同步信号中的每种。可以靠近主同步信号(例如紧靠其前方或后方)发送辅同步信号，从而可以根据主同步信号导出信道估计并用于对辅同步信号的相干检测。
可以为每个小区分配小区ID，该小区ID在该小区的一定范围内的所有小区之间是唯一的。这种小区ID分配方案可以允许每个UE唯一地识别由该UE检测的所有小区，而不论UE位置在哪里。系统可以支持一组小区ID。可以从系统支持的该组小区ID中为每个小区分配具体的小区ID。
在一种设计中，系统可以支持一组504个唯一小区ID。可以将504个小区ID分成168个唯一小区ID组，每个小区ID组可以包含三个唯一小区ID。可以通过分组，使得每个小区ID都仅包含在一个小区ID组中。可以将小区ID表达为：
CID＝3·GID+NID， 方程(1)
其中CID∈{0，...，503}为小区ID，
GID∈{0，...，167}为该小区ID所属的小区ID组的索引，而
NID∈{0，1，2}为该小区ID组内的具体ID的索引。
在方程(1)所示的设计中，由(i)表示小区ID组的0到167的范围内的第一数字和(ii)表示小区ID组内的ID的0到2的范围内的第二数字，来唯一地限定小区ID。通常可以支持任意数量的小区ID，可以将小区ID分成任意数量的组，每个组可以包括任意数量的小区ID。为了清楚起见，下面大部分描述是针对上述设计的，总共有504个小区ID、168个小区ID组，每个组中有3个小区ID。
可以为每个组中的三个小区ID的三个可能的NID值定义三个主同步码(PSC)序列。此外，可以为168个可能的小区ID组的168个可能的GID值定义168个辅同步码(SSC)序列。可以通过各种方式产生PSC和SSC序列。
在一种设计中，可以基于Zadoff-Chu序列如下产生PSC序列：
dpsc(n)=e-jπ·u·n·(n+1)63for n=0,1,...,30e-jπ·u·(n+1)·(n+2)63for n=31,32,...,61]]>方程(2)
其中u为NID确定的根索引，并且
dpsc(n)为PSC序列，n为符号索引。
可以利用Zadoff-Chu序列的不同索引u产生不同的PSC序列，u由NID确定。例如对于NID为0、1和2，u分别可以等于25、29和34。在方程(2)所示的设计中，PSC序列仅包括小区ID的NID部分(不包括GID部分)。
在一种设计中，可以如下基于最大长度序列(M-序列)产生SSC序列：
dssc(2n)=s0(n)·c0(n)inslot0s1(n)·c0(n)inslot10]]>对于n＝0，1，...，30，方程(3a)
dssc(2n+1)=s1(n)·c1(n)·z0(n)inslot0s0(n)·c1(n)·z1(n)inslot10]]>对于n＝0，1，...，30，方程(3b)
其中s0(n)和s1(n)为M序列的两个循环移位，是基于GID产生的，
c0(n)和c1(n)为基于NID产生的两个加扰序列，
z0(n)和z1(n)为基于GID产生的两个加扰序列，而
dssc(n)为SSC序列。
在方程组(3)中所示的设计中，对M序列的两个循环移位进行交织和加扰，以产生SSC序列。时隙0的SSC序列以和时隙10的SSC序列不同的方式产生。可以利用M序列的不同的循环移位来产生不同的SSC序列，循环移位由GID确定。还可以利用基于NID产生的不同加扰序列对SSC序列进行加扰。在方程组(3)中所示的设计中，SSC序列包括小区ID的GID和NID部分，并且对于UE检测到的每个小区而言都是唯一的。
在可公开获得的题为“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Channels and Modulation(Release 8)”的3GPP TS 36.211中介绍了LTE中PSC和SSC序列的产生。还可以通过其他方式产生PSC和SSC序列。
LTE在下行链路上使用正交频分复用(OFDM)。OFDM将系统带宽划分成多个(K个)正交子载波，一般也将其称为音调(tone)、副载波(bin)等。每个子载波都可以调制有数据。相邻子载波之间的间距可以是固定的，子载波的总数(K)可以取决于系统带宽。例如，对于1.25、2.5、5、10或20MHz的系统带宽，K可以分别等于128、256、512、1024或2048。
图3示出了用于针对时隙0为小区产生辅同步信号的设计。可以基于小区的小区ID的GID产生M序列的两个循环移位s0(n)和s1(n)并对其进行交织。可以基于小区ID的NID产生两个加扰序列c0(n)和c1(n)并对其进行交织。可以基于小区ID的GID产生加扰序列z0(n)并将其与全1的序列进行交织。可以通过逐个符号地将交织的序列s0(n)和s1(n)、交织的加扰序列c0(n)和c1(n)以及交织的加扰序列z0(n)相乘来产生SSC序列dssc(n)。
为了产生用于辅同步信号的OFDM符号，可以将SSC序列的62个符号映射到用于发送辅同步信号的索引为k0到k61的62个子载波。可以将信号值为零的零符号和/或其他符号映射到不用于辅同步信号的其余子载波。可以利用K点快速傅里叶逆变换(IFFT)对用于共K个子载波的总共K个符号进行变换，以获得包含K个时域采样的有用部分。可以拷贝有用部分的最后C个采样并附加到有用部分的前面，以形成包含K+C个采样的OFDM符号。一般将拷贝的部分称为循环前缀，用于对抗由频率选择性衰落导致的符号间干扰(ISI)。C为循环前缀长度，可以基于系统中期望的延迟扩散加以选择。LTE支持具有标称值C的正常循环前缀以及具有更大值C的扩展循环前缀。对于正常循环前缀，一个时隙可以包括七个符号周期，对于扩展循环前缀，一个时隙可以包括六个符号周期。可以在时隙的一个符号周期中发送包含辅同步信号的OFDM符号。
UE可以基于这些小区发送的主同步信号和辅同步信号对小区进行搜索。为了进行小区搜索，UE可以首先检测来自小区的主同步信号。UE可以利用检测到的主同步信号获取每个小区的NID和符号定时。然后UE可以检测来自每个检测到的小区的辅同步信号。UE可以利用检测到的辅同步信号获取每个小区的GID和帧定时。
UE可以工作在连接模式下，并可以与服务小区进行通信。该服务小区可以是在UE处具有最佳或良好接收信号质量的小区。在处于连接模式时，UE可以利用时间跟踪回路(TTL)跟踪服务小区的定时。该时间跟踪回路可以周期性地估计从服务小区接收的信号(例如主同步信号和/或辅同步信号)的定时，并可以基于所估计的接收信号的定时更新服务小区的定时。UE可以获得一个接收采样流。可以使用来自时间跟踪回路的定时来放置FFT窗口，该FFT窗口选择在每个符号周期中使用哪K个接收采样。
时间跟踪回路可以根据环路滤波器更新服务小区的定时，该环路滤波器对来自接收信号的可能有噪定时估计进行平均。于是，时间跟踪回路可能无法对服务小区定时的快速变化做出反应。
在一方面中，UE可以基于辅同步信号对服务小区进行定时搜索，该辅同步信号可以基于小区ID的GID和NID两者产生并从而对于服务小区而言是唯一的。UE可以知道服务小区的GID和NID，然后能够在本地产生辅同步信号。UE可以在时域中将接收采样与本地产生的不同时间偏移的辅同步信号进行相关，以检测足够大强度的峰值。然后UE可以基于检测到的峰值确定服务小区的定时。
图4示出了用于定时搜索的与辅同步信号的相关的设计。在图4上部示出了UE处接收的时域采样。在接收到的采样下方示出了本地产生的辅同步信号，与参考定时的时间偏移为x。可以对一组定时假设进行相关，每种定时假设对应于服务小区的不同的可能定时。如图4所示以及以下说明书中所采用的，可以通过与参考定时的不同的时间偏移给出每种定时假设。也可以通过绝对时间给出定时假设。
可以如下将接收到的采样与本地产生的辅同步信号进行相关：
E(x)=Σi|r(i+x)·s*(i)|2]]>方程(4)
其中r(i)表示接收到的采样，i为时域中的采样索引，
s(i)表示本地产生的辅同步信号，
E(x)表示定时假设x的能量，而
“*”表示复共扼。
可以将接收到的采样与用于搜索窗口内不同定时假设的本地产生的辅同步信号进行相关。搜索窗口可以覆盖从参考定时左边-W个采样周期到参考定时右边+W个采样周期的范围。在一种设计中，搜索窗口可以覆盖从-1/2循环前缀长度到+1/2循环前缀长度的范围。定时假设可以间隔一个采样周期或一些其他量。所获得的每个定时假设的能量可以表示具有与该定时假设相对应的传输延迟的一个或多个信号路径的接收信号的能量。如图4底部所示，可以绘制不同定时假设相对于时间的能量。最左边的能量可以是第一到达路径(FAP)的，可以对应于从服务小区到UE的视线路径。
在另一种设计中，可以将接收到的采样与主同步信号进行相关，以获得不同定时假设的能量。如上所述，主同步信号不能唯一地标识服务小区。在这种情况下，可以通过检测辅同步信号来验证感兴趣的定时假设的能量。在又一种设计中，可以将接收到的采样与主同步信号和辅同步信号都进行相关，以获得不同定时假设的能量。可以通过与两种同步信号都相关来获得其它能量。通常，可以与基于小区ID产生并唯一地标识要确定其定时的小区的一个或多个同步信号进行相关。
在一种设计中，可以将不同定时假设的能量直接用作峰值的信号强度。每个峰值可以由具有特定传输延迟的一个或多个信号路径形成。每个峰值可以由(i)由形成该峰值的信号路径的能量所确定的信号强度以及(ii)与形成该峰值的信号路径的传输延迟相对应的定时来定义。在这种设计中，可以将从相关所获得的每种定时假设的能量直接用作该定时假设的峰值的信号强度。
在另一种设计中，可以在尺寸为U的累积窗口上累积不同定时假设的能量。可以将累积窗口置于对应于不同定时假设的不同起始位置。可以针对每个起始位置累积累积窗口内的能量，以获得对应定时假设的窗口能量。窗口能量可以称为累积能量并可以用作峰值的信号强度。
图5示出了不同定时假设的能量累积以获得窗口能量。如上参考图4所述，可以通过进行相关为一定范围的定时假设获得一组能量。可以将大小为U的累积窗口放置得在与参考定时时间偏移y处开始。可以对累积窗口内的能量进行累积，以获得定时假设y的窗口能量。
可以跨越一定的时间偏移范围，例如从-W到+W个采样周期，来滑动累积窗口。可以计算每个时间偏移的窗口能量，且窗口能量可以表示传输延迟落在累积窗口内的所有信号路径的接收信号的总能量。如图5底部所示，可以绘制不同定时假设相对于时间的窗口能量。
可以通过各种方式进行能量累积。在一种设计中，可以累积累积窗口内的所有能量以获得窗口能量。在另一种设计中，可以仅累积超过选择阈值SSEI的能量以获得窗口能量。可以设置该选择阈值，从而仅累积具有足够强度的信号路径的能量。在又一种设计中，可以累积累积窗口内的预定数量的最大能量。也可以通过其他方式进行能量累积。
UE可以通过进行相关和能量累积(如果执行的话)获得不同定时假设的一组峰值的一组信号强度。每个峰值的信号强度可以等于(i)如图4所示的对应定时假设的能量，或(ii)如图5所示的放置在该定时假设处的累积窗口的窗口能量。UE还可以通过NACC次定时搜索累计每个定时假设的能量或窗口能量，以获得该定时假设的峰值的信号强度，其中NACC可以是1或更大。
在一种设计中，UE可以将每个峰值的信号强度与检测阈值进行比较。UE可以保留信号强度超过检测阈值的每个峰值而丢弃其余峰值。在另一种设计中，UE可以保留具有最高信号强度的预定数量的强峰值而丢弃其余峰值。对于两种设计来说，可以将保留的峰值称为检测到的峰值。UE可以分别针对定时假设T1到TL获得信号强度为S1到SL的L个检测到的峰值，其中L可以为1或更大。第l个检测到的峰值的信号强度Sl(其中l＝1，...，L)可以等于定时假设Tl的能量(如图4所示)或定时假设Tl的窗口能量(如图5所示)。可以按照信号强度对L个检测到的峰值排序，使得S1≥S2≥...≥SL。
UE可以周期性地进行定时搜索(例如每TSEARCH秒一次)，并可以从每次定时搜索获得一组检测到的峰值。UE可以对来自不同定时搜索的搜索结果进行过滤，以提高测量精度。UE可以通过各种方式来进行过滤。
在一种设计中，UE可以维持包含先前已由UE检测到的峰值的候选组。候选组中的峰值可以称为候选峰值。每个候选峰值可以对应于服务小区的不同可能定时。可以利用来自第一次定时搜索的检测到的峰值对候选组进行初始化，并且可以记录每个检测到的峰值的信号强度和定时。之后可以利用检测到的峰值的信号强度和定时对候选峰值的信号强度和定时进行更新。还可以向候选组添加检测到的强峰值，可以从候选组去除弱候选峰值。
在给定定时搜索的开始，候选组可以包含M个候选峰值，其中M可以是1或更大。每个候选峰值可以与特定信号强度和特定定时相关联。UE可以执行定时搜索并获得信号强度为S1到SL、定时为T1到TL的L个检测到的峰值。UE可以将来自定时搜索的L个检测到的峰值与候选组中的M个候选峰值相关联或相匹配。在一种设计中，如果两个峰值之间的定时差小于预定时间距离ΔT，则可以将检测到的峰值与候选峰值相关联。可以利用关联的检测到的峰值的信号强度和定时对候选峰值的信号强度和定时进行过滤以获得候选峰值的更新的信号强度和定时。
在一种设计中，可以如下基于无限冲击响应(IIR)滤波器对候选峰值的定时和关联的检测到的峰值的定时进行过滤：
Tavg，m(v)＝αT·Tavg，m(v-1)+(1-αT)·Tl(v) 方程(5)
其中Tavg，m(v)为第v次定时搜索之后第m个候选峰值的定时，
Tl(v)为与第m个候选峰值相关联的第l个检测到的峰值的定时，而
αT为确定过滤量的系数。
在一种设计中，可以如下基于IIR滤波器对候选峰值的信号强度和关联的检测到的峰值的信号强度进行过滤：
Savg，m(v)＝αS·Savg，m(v-1)+(1-αS)·Sl(v)， 方程(6)
其中Savg，m(v)为第m个候选峰值的信号强度，
Sl(v)为第l个检测到的峰值的信号强度，而
αS为确定过滤量的系数。
在方程(5)和(6)中，αS和αT的较大值对应于更多过滤，反之亦然。根据信号强度和定时的平均值的期望量，αS可以等于或不等于αT。也可以基于有限冲击响应(FIR)滤波器或一些其他类型的滤波器进行过滤。
检测到的峰值可以在多个候选峰值的ΔT之内。在这种情况下，检测到的峰值可以与最靠近的候选峰值相关联，或与检测到的峰值的ΔT内的所有候选峰值间的最强峰值相关联，或与一些其他候选峰值相关联。检测到的峰值可以不在任何候选峰值的ΔT之内。在这种情况下，可以将检测到的峰值添加到候选组。
如果符合一个或多个标准，可以从候选组中去除候选峰值。在一种设计中，如果候选峰值的信号强度低于丢弃阈值达预定时间量(例如TDROP秒)，则可以去除该候选峰值。可以保持一个计时器用于信号强度低于丢弃阈值的候选峰值。在信号强度降到丢弃阈值以下时计时器开始。当计时器超时时可以从候选组中去除候选峰值，其中计时器超时表示峰值的信号强度已经低于丢弃阈值达TDROP秒。还可以基于其他标准去除候选峰值。
图6示出了确定和更新服务小区的定时的处理的设计。UE可以执行定时搜索并可以获得包括信号强度分别为S1到SL、定时分别为T1到TL的L个检测到的峰值的新搜索结果。可以从最强到最弱对L个检测到的峰值进行排序。
UE可以将来自定时搜索的L个检测到的峰值与候选组中的M个候选峰值相关联。如果存在关联的检测到的峰值的话，UE可以利用关联的检测到的峰值的信号强度和定时对每个候选峰值的信号强度和定时进行过滤，例如，如方程(5)和(6)中所示。如果没有候选峰值在检测到的峰值的ΔT之内，则UE可以向候选组添加检测到的峰值。UE还可以更新信号强度低于丢弃阈值的每个候选峰值的计时器。在完成更新之后，UE可以获得信号强度为Savg，1到Savg，M、定时为Tavg，1到Tavg，M、计时器值为Q1到QM的M个候选峰值。每个候选峰值的计时器值可以表达该峰值的信号强度低于丢弃阈值的时间量。在该峰值的计时器超时时，UE可以删除候选峰值。
时间跟踪回路可以连续跟踪活动集中的峰值的定时，可以将其称为跟踪峰值。一开始，可以将候选组中最强的峰值选作跟踪峰值并将其放在活动集中。跟踪峰值可以包括在也可以不包括在候选组中。当该跟踪峰值被候选峰值替换时，可以将该候选峰值的定时用作定时搜索的参考定时。可以基于参考定时，放置定时搜索的搜索窗口，例如如图4所示。时间跟踪回路可以在每个更新周期中将跟踪峰值的定时更新一个小的定时调整。可以将该小的定时调整限制在一定范围的值之内，例如在跟踪峰值的当前定时的-TNOM到+TNOM之内。
可以基于搜索结果在每次定时搜索(或每NC次定时搜索)之后更新候选组。然后可以基于候选峰值更新跟踪峰值。在一种设计中，如果对应于跟踪峰值的候选峰值具有比跟踪峰值更高的信号强度，那么可以用该候选峰值替换跟踪峰值。对应于跟踪峰值的该候选峰值可以是最靠近跟踪峰值的候选峰值、与跟踪峰值相距预定定时距离之内的候选峰值等。在另一种设计中，如果最强候选峰值的信号强度比跟踪峰值的信号强度高(例如高预定量SREPLACE)，那么可以用最强候选峰值替换跟踪峰值。对于两种设计而言，可以只要有更好的候选峰值就替换跟踪峰值，或者可以仅在跟踪峰值的信号强度低于替换阈值时替换跟踪峰值。还可以通过其他方式用候选峰值替换跟踪峰值。
时间跟踪回路可以在用所选候选峰值替换跟踪峰值时将跟踪峰值的定时更新一个大的定时调整。该大的定时调整可以在-TNOM到+TNOM的范围之外。可以将所选候选峰值的定时用作搜索窗口的新参考定时，该搜索窗口可以放在新参考定时处。还可以基于所选候选峰值的定时来更新其他候选峰值的定时。例如，如果先前参考定时为TREF1，所选候选峰值的定时为Tavg，s，那么可以将新的参考定时给出为TREF2＝TREF1+Tavg，s，可以将每个其余候选峰值的定时更新为Tavg，m＝Tavg，m-Tavg，s。
表1列出了可用于进行定时搜索并更新小区定时的各种参数。表1中的每个参数都可以具有固定或可配置的值，可以选择这些值以实现好的性能。例如，搜索周期可以是10到20ms之间的可配置值或一些其他值。
表1
参数 符号 描述 搜索周期 TSEARCH 定时搜索之间的时间量。 组合间隔 NC 更新候选组之前组合能量的定时搜索次数。 累积窗口长 度 U 累积能量以获得窗口能量的累积窗口长度。 选择阈值 SSEL 判断累积哪些能量来获得窗口能量的阈值。 检测阈值 SDET 从定时搜索识别检测到的峰值的阈值。 关联阈值 ΔT 用于将检测到的峰值与候选峰值相关联的定 时距离。 信号强度系 数 αS 确定候选峰值的信号强度的平均量。 定时系数 αT 确定候选峰值的定时的平均量。 替换阈值 SREPLACE 用候选峰值替换跟踪峰值的阈值。 添加阈值 SADD 向候选组添加检测到的峰值的阈值。 丢弃阈值 SDROP 从候选组去除峰值的阈值。 丢弃计时器 TDROP 从候选组去除峰值的计时器值。
可以将这里所述的技术用于确定UE已知其小区ID的服务小区的定时。还可以将该技术用于确定UE已知其小区ID的其他小区的定时。UE可以基于已知的小区ID为小区产生一个或多个同步信号。UE然后可以进行与本地产生的同步信号的相关，以确定小区的定时。UE可以在连接模式、空闲模式等进行定时搜索。
图7示出了用于确定小区定时的过程700的设计。可以由UE(如下所述)或一些其他实体执行过程700。UE可以获得包括至少一个根据小区(例如服务小区)的小区ID产生的同步信号的接收采样(方框712)。UE可以将接收到的采样与至少一个同步信号进行相关，以获得搜索窗口内的多个定时假设的能量(方框714)。然后UE可以基于多个定时假设的能量确定小区的定时(方框716)。
小区ID可以包括用于小区ID组的第一部分GID和用于小区ID组内的ID的第二部分NID。所述至少一个同步信号可以包括基于小区ID的第一和第二部分产生的辅同步信号。在方框714的一种设计中，UE可以基于小区ID的第一和第二部分产生辅同步信号。然后UE可以在时域中将接收的采样与不同时间偏移的辅同步信号进行相关，以获得多个定时假设的能量。在另一种设计中，所述至少一个同步信号还可以包括基于小区ID的第二部分产生的主同步信号。UE可以在时域中将接收到的采样与不同时间偏移的主同步信号和辅同步信号进行相关，以获得多个定时假设的能量。
图8示出了用于确定小区定时的过程，这是图7中方框716的一种设计。UE可以基于多种定时假设的能量确定至少一个检测到的峰值，每个检测到的峰值对应于不同的定时假设(方框812)。在一种设计中，UE可以将每种定时假设的能量与检测阈值进行比较。UE可以确定能量超过检测阈值的每种定时假设的检测到的峰值。在另一种设计中，UE可以累积不同时间偏移的累积窗口内的能量，以获得多个定时假设的窗口能量。UE可以将每种定时假设的窗口能量与检测阈值进行比较。UE然后可以确定窗口能量超过检测阈值的每种定时假设的检测到的峰值。
UE可以基于至少一个检测到的峰值更新一组候选峰值(方框814)。在一种设计中，UE可以将至少一个检测到的峰值与候选峰值相关联。可以将检测到的峰值与距检测到的峰值预定定时距离内的候选峰值相关联，如果这种候选峰值存在的话。如果在距检测到的峰值预定定时距离内没有候选峰值，可以不将检测到的峰值与任何候选峰值相关联。也可以通过其他方式将至少一个检测到的峰值与候选峰值相关联。
在一种设计中，如果存在关联的检测到的峰值的话，UE可以基于关联的检测到的峰值的信号强度和定时更新每个候选峰值的信号强度和定时。UE可以例如基于第一IIR滤波器利用关联的检测到的峰值的定时对每个候选峰值的定时进行过滤，如方程(5)中所示。UE可以例如基于第二IIR滤波器利用所关联的检测到的峰值的信号强度对每个候选峰值的信号强度进行过滤，如方程(6)中所示。
UE可以向该组候选峰值添加每个检测到的不与任何候选峰值相关联的峰值。UE还可以从该组候选峰值中去除信号强度低于丢弃阈值达预定时间段的每个候选峰值。如果该组候选峰值为空的话，UE可以利用至少一个检测到的峰值对该组候选峰值进行初始化。
UE可以确定信号强度超过被跟踪的峰值的信号强度的候选峰值(方框816)。UE可以将所确定的候选峰值的定时提供作为小区定时(方框818)。UE可以利用基于时间跟踪回路确定的小的定时调整来更新小区定时(方框820)。UE可以利用基于从定时搜索获得的多种定时假设的能量所确定的大的定时调整来更新小区定时(方框822)。所述小的定时调整可以在预定值范围内，所述大的定时调整可以在所述预定值范围外。只要将小区定时更新了所述大的定时调整，UE就更新搜索窗口的放置(方框824)。
图9示出了用于确定小区定时的设备900的设计。设备900包括用于获得包括基于小区的小区ID产生的至少一个同步信号的接收采样的模块912、(例如在时域中)将所述接收采样与所述至少一个同步信号进行相关以获得搜索窗口内的多个定时假设的能量的模块914，以及基于多个定时假设的能量确定小区定时的模块916。图9中的模块可以包括处理器、电子装置、硬件装置、电子部件、逻辑电路、存储器等或其任意组合。
图10示出了节点B 110和UE 120的设计方框图，它们可以是图1中的节点B之一和UE之一。在这种设计中，节点B 110装备有NT个天线1034a到1034nt，UE 120装备有NR个天线1052a到1052nr，其中通常NT≥1且NR≥1。
在节点B 110，发射处理器1020可以从数据源1012接收用于一个或多个UE的数据，基于为该UE选择的一种或多种调制和编码方案为每个UE处理数据，并为所有UE提供数据符号。发射处理器1020还可以为每个小区产生主同步信号和辅同步信号，并可以为节点B 110中的所有小区提供用于同步信号的符号。发射处理器1020还可以处理信令/控制信息并提供信令符号。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器1030可以对数据符号、用于同步信号的符号、信令符号和可能的其他符号进行复用。TX MIMO处理器1030可以根据需要对复用的符号进行空间处理(例如预编码)，并向NT个调制器(MOD)1032a到1032nt提供NT个输出符号流。每个调制器1032可以处理相应的(例如用于OFDM的)输出符号流以获得输出采样流。每个调制器1032还可以处理(例如变换为模拟的、放大、滤波和上变频)输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器1032a到1032nt的NT个下行链路信号可以分别经由NT个天线1034a到1034nt发射。
在UE 120，天线1052a到1052nr可以从节点B 110接收下行链路信号并分别将接收到的信号提供给解调器(DEMOD)1054a到1054nr。每个解调器1054可以调节(例如滤波、放大、下变频和数字化)相应的接收信号以获得接收采样。每个解调器1054还可以处理(例如用于OFDM的)接收采样以获得接收符号。MIMO检测器1056可以从所有NR个解调器1054a到1054nr获得接收符号，根据需要对接收符号进行MIMO检测，并提供检测到的符号。接收处理器1058可以处理(例如解调、解交织和解码)检测到的符号并向数据宿1060提供用于UE 120的解码数据。通常，在节点B 110处，MIMO检测器1056和接收处理器1058的处理与TX MIMO处理器1030和发射处理器1020的处理是互补的。
在上行链路上，在UE 120处，来自数据源1062的数据和来自控制器/处理器1080的信令可以被发射处理器1064处理，根据需要被TX MIMO处理器1066预编码，被调制器1054a到1054nr调节并被发送到节点B 110。在节点B 110，来自UE 120的上行链路信号可以被天线1034接收，被解调器1032调节，根据需要被MIMO检测器1036处理，并进一步被接收处理器1038处理以获得由UE 120发送的数据和信令。
控制器/处理器1040和1080可以分别指导节点B 110和UE 120处的操作。控制器/处理器1080可以执行或指导图7中的过程700、图8中的过程716和/或用于本文所述技术的其他过程。存储器1042和1082可以储存分别用于节点B 110和UE 120的数据和程序代码。调度器1044可以调度UE用于下行链路和/或上行链路传输，可以为被调度的UE提供资源分配。UE120处的小区定时处理器1070可以进行定时搜索、更新候选组、选择被跟踪的峰值、更新服务小区的定时等。处理器1070可以执行图6到8中所示的处理的全部或部分。
图11示出了图10中UE 120处的小区定时处理器1070的设计方框图。为了简单起见，图11示出了对来自一个天线的时域采样进行处理。在处理器1070内，滤波器1112可以以某个采样率获得时域采样，可以对这些采样进行过滤以使主同步信号和辅同步信号通过。滤波器1112还可以将过滤过的采样从所述采样率降低到更低采样率。采样率可以取决于系统带宽。较低采样率可以取决于同步信号的带宽，可以是1.92兆采样/秒(Msps)或一些其他采样率。
同步信号发生器1114可以基于服务小区的小区ID产生辅同步信号，并可能产生主同步信号。相关器1116可以将接收到的采样与主同步信号和/或辅同步信号进行相关，并可以提供搜索窗口内的不同定时假设的能量。接收到的采样可以是来自滤波器1112的采样(如图11所示)、提供给处理器1070的采样(图11中未示出)或一些其他采样。峰值检测器1118可以基于不同定时假设的能量来检测峰值，可以提供L个检测到的峰值。单元1120可以如上所述基于L个检测到的峰值更新该组候选峰值。单元1120还可以确定候选峰值是否好于被时间跟踪回路1122跟踪的峰值。如果有更好的候选峰值，那么单元1120可以向时间跟踪回路1122提供这个候选峰值。单元1120还可以向相关器1116提供这个候选峰值的定时，这样可以基于该候选峰值的定时放置搜索窗口。时间跟踪回路1122可以跟踪由单元1120提供的峰值的定时，直到该峰值被另一候选峰值替换为止。时间跟踪回路1122可以提供服务小区的定时。
本领域的技术人员将理解，可以利用多种不同技术和方法的任何一种来表达信息和信号。例如，可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性颗粒、光场或光学颗粒或其任何组合来表示在以上整个描述中可能提到的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和时片等。
本领域的技术人员还会认识到，可以将本文结合公开描述的各种例示性逻辑块、模块、电路和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地例示硬件和软件的这种可互换性，上文一般从它们功能性的角度来描述各种例示性部件、块、模块、电路和步骤。是将这样的功能实现为硬件还是软件取决于施加在整个系统的特定应用和设计约束条件。技术人员可以针对每种特定应用以不同的方式实现所述的功能，但不应将这种实施决定解释为导致脱离本公开的范围。
可以利用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立栅极或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计为执行本文所述功能的其任何组合来实现或执行结合本公开描述的各种例示性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但在备选方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。还可以将处理器实现为计算装置的组合，例如DSP和微处理器、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP内核的组合或任何其他这样的配置。
可以将结合本公开描述的方法或算法的步骤直接体现于硬件中，体现于处理器执行的软件模块中或体现于两者的组合中。软件模块可以存在于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM或本领域公知的任何其他形式的存储介质中。将示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器能够从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。在备选方案中，存储介质可以与处理器是集成的。处理器和存储介质可以存在于ASIC中。ASIC可以存在于用户终端中。在备选方案中，处理器和存储介质可以作为离散部件存在于用户终端中。
在一种或多种示例性设计中，所述功能可以实现于硬件、软件、固件或其任意组合中。如果实现于软件中，可以将功能作为一条或多条指令或代码存储于计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括有助于从一地到另一地转移计算机程序的任何介质。存储介质可以是从通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为实例而非限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储装置，或能够用于以指令或数据结构的形式承载或存储期望的程序代码段且能够被通用或专用计算机、或通用或专用处理器访问的任何其他介质。而且，将任何连接都恰当称为计算机可读介质。例如，如果利用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或诸如红外、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其他远程源传输软件，那么在传输介质的定义中就包括同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波的无线技术。如本文所使用的，盘或盘片包括紧致盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中盘通常以磁性方式再现数据，而盘片利用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也应当包括在计算机可读介质的范围中。
提供本公开的以上描述是为了使本领域的任何技术人员能够做出或使用本公开。本领域的技术人员将很容易想到对本公开的各种修改，并且可以将本文定义的一般原理应用于其他变化而不脱离本公开的精神或范围。因此，本公开并非意在限于本文所述的实例和设计，而是要被解释为符合本文披露的原理和新颖特征的最宽范围。