一种系统识别方法、 基站及用户设备

本发明要求 2013 年 8 月 2 日递交的发明名称为 "一种系统识别方法、 基站和用户设备" 的申请号 201310334904.3 的在先申请优先权， 上述在先申 请的内容以引入的方式并入本文本中。 技术领域

本发明涉及通信领域， 尤其涉及一种系统识别方法、 基站及用户设备。 背景技术

作为未来泛在网络的重要组成部分， 机器与机器 ( Machine to Machine, 简称 M2M)通信是指利用自动控制及网络通信等技术� �在没有人为干预的情况 下实现机器与机器之间自主数据通信与信息交 互的一系列技术或技术组合的 总称。 它为各种终端设备在系统之间、 网络之间以及远程实体之间实时建立通 信连接， 传输数据提供了一种有效途径。 在广义上， M2M可泛指信源或信宿 双方一方是机器的通信， 包括人与机器（Human to Machine, H2M )及机器与 人( Machine to Human,简称 M2H )通信形式。与传统人与人 ( Human to Human, 简称 H2H )通信相比， M2M通信具有应用类型繁多、 终端数量巨大、 与应用 联系紧密、 业务模式多样等特点。

考虑到实际应用中的频谱规划， 未来 M2M通信系统可能与现有的移动通 信网络混合部署。例如， M2M通信系统可以与全球移动通信（global system for mobile communication, 简称为 GSM ) 系统或者先进的长期演进 ( long term evolution advanced, 简称为 LTE-A )系统混合部署，釆用类似的下行传输机制。 为了保证 M2M终端可以准确接入 M2M通信系统， 有必要提供一种系统识别 方法， 使得 M2M终端可以准确识别 M2M通信系统。 发明内容

本发明实施例提供了一种系统识别方法， 以有效识别 M2M通信系统。 为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供 了一种系统识别方法，包括： 基站确定系统识别信号， 所述系统识别信号携带有自身的信号特征信息 ， - - 所述信号特征信息用于标识所述基站所属系统 为机器与机器通信系统，所述信 号特征信息包括频率特征信息、 相位特征信息和幅度特征信息中的一种或多 种；

所述基站向用户设备发送所述系统识别信号。

在第一种可能的实现方式中， 所述系统识别信号的频谱特征满足如下条 件：

峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第 二种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号为单一频率的正弦信号；或所 述系统识别信号为单一频率的余 弦信号。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第 三种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号由所述基站根据第一序列生成 ，所述第一序列中各元素的数值 相等， 且不等于 1。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第 四种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值为预先设定，不等 于 -1，且无需经过差分编码得到。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第 五种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值等于 - 1， 且由第二序列经差分编码得到。

本发明第二方面提供了一种基站， 包括：

确定单元， 用于确定系统识别信号， 所述系统识别信号携带有自身的信号 特征信息，所述信号特征信息用于标识所述基 站所属系统为机器与机器通信系 统， 所述信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特征信息中的 一种或多种；

发送单元， 用于向用户设备发送所述系统识别信号。

在第一种可能的实现方式中， 所述系统识别信号的频谱特征满足如下条 件：

峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第 二种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号为单一频率的正弦信号；或所 述系统识别信号为单一频率的余 弦信号。 - - 结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第 三种可能的实现方式中， 所 述确定单元具体用于： 根据第一序列生成所述系统识别信号， 所述第一序列中 各元素的数值相等， 且不等于 1。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第 四种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值为预先设定，不等 于 -1，且无需经过差分编码得到。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第 五种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值等于 - 1， 则所述确定单元还用于：

对第二序列进行差分编码， 以得到所述第一序列。

本发明第三方面提供了一种系统识别方法， 包括：

用户设备接收基站发送的系统识别信号，所述 系统识别信号携带有自身的 信号特征信息，所述信号特征信息用于标识所 述基站所属系统为机器与机器通 信系统， 所述信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特征信息 中的一种或多种；

所述用户设备根据所述系统识别信号确定所述 基站所属系统为机器与机 器通信系统。

在第一种可能的实现方式中， 所述系统识别信号的频谱特征满足如下条 件：

峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第 二种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号为单一频率的正弦信号；或所 述系统识别信号为单一频率的余 弦信号。

结合第三方面的第二种可能的实现方式，在第 三种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号由所述基站根据第一序列生成 ，所述第一序列中各元素的数值 相等， 且不等于 1。

结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第 四种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值为预先设定，不等 于 -1，且无需经过差分编码得到。

结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第 五种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值等于 - 1， 且由第二序列经差分编码得到。

本发明第四方面提供了一种用户设备， 包括： - - 接收单元， 用于接收基站发送的系统识别信号， 所述系统识别信号携带有 自身的信号特征信息，所述信号特征信息用于 标识所述基站所属系统为机器与 机器通信系统， 所述信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特 征信息中的一种或多种；

确定单元，用于根据所述系统识别信号确定所 述基站所属系统为机器与机 器通信系统。

在第一种可能的实现方式中， 所述系统识别信号的频谱特征满足如下条 件：

峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

结合第四方面的第一种可能的实现方式， 在第二种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号为单一频率的正弦信号； 或者， 所述系统识别信号为单一频率 的余弦信号。

结合第四方面的第二种可能的实现方式，在第 三种可能的实现方式中， 所 述系统识别信号由所述基站根据第一序列生成 ，所述第一序列中各元素的数值 相等， 且不等于 1。

结合第四方面的第三种可能的实现方式，在第 四种可能的实现方式中， 所 述第一序列中各元素的数值为预先设定，不等 于 -1，且无需经过差分编码得到。 结合第四方面的第三种可能的实现方式，在第 五种可能的实现方式中， 所述第 一序列中各元素的数值等于 -1， 且由第二序列经差分编码得到。

实施本发明实施例， 具有如下有益效果：

基站利用系统确定系统识别信号并将该系统识 别信号经上变频处理后发 送至用户设备， 该系统识别信号携带有自身的信号特征信息， 以使用户设备根 据接收到的系统识别信号的信号特征信号搜索 到自身匹配的机器与机器通信 系统的基站， 防止用户设备误接入不兼容的通信系统，造成 自身的资源的额外 消耗。 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的 前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是本发明第一实施例的一种系统识别方法的� �程示意图；

图 2是本发明第一实施例的一种基站的结构示意� �；

图 3是本发明第二实施例的一种基站的结构示意� �；

图 4是本发明第二实施例的一种系统识别方法的� �程示意图；

图 5是本发明第一实施例的一种用户设备的结构� �意图；

图 6是本发明第二实施例的一种用户设备的结构� �意图；

图 7是本发明实施例的一种用户设备侧生成频偏� �正信号的方法。 具体实施方式

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、 详细地描述， 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。

本发明实施例提供的技术方案可以应用于各种 无线通信网络， 例如： 全球 移动通信 ( global system for mobile communication, 简称为 GSM ) 系统、 码分 多址 （code division multiple access , 简称为 CDMA ) 系统、 宽带码分多址 ( wideband code division multiple access， 简称为 WCDMA )系统、通用移动通 信 ( universal mobile telecommunication system, 简称为 UMTS ) 系统、 通用分 组无线业务 ( general packet radio service, 简称为 GPRS )系统、长期演进（ long term evolution , 简称为 LTE ) 系统、 先进的长期演进 ( long term evolution advanced, 简称为 LTE-A )系统、全球互联微波接入 ( worldwide interoperability for microwave access, 简称为 WiMAX ) 系统等。 术语 "网络" 和 "系统" 可 以相互替换。

在本发明实施例中， 基站 （base station, 简称为 BS ) 可以是与用户设备 ( user equipment, 简称为 UE )或其它通信站点如中继站点， 进行通信的设备， 基站可以提供特定物理区域的通信覆盖。例如 ，基站具体可以是 GSM或 CDMA 中的基站收发台 （ Base Transceiver Station, 简称为 BTS )或基站控制器（ Base - -

Station Controller, 简称为 BSC ); 也可以是 UMTS中的节点 B ( Node B， 简称 为 NB )或者 UMTS中的无线网络控制器（ Radio Network Controller, 简称为 RNC ); 还可以是 LTE中的演进型基站（ Evolutional Node B， 简称为 ENB或 eNodeB );或者，也可以是无线通信网络中的提供接入� ��务的其他接入网设备， 本发明并不限定。

在本发明实施例中， UE可以分布于整个无线网络中， 每个 UE可以是静 态的或移动的。 UE可以称为终端 （terminal ), 移动台 （ mobile station )， 用户 单元 ( subscriber unit )，站台（ station )等。 UE可以为蜂窝电话（ cellular phone )， 个人数字助理 （personal digital assistant , 简称为 PDA ) , 无线调制解调器 ( modem ) , 无线通信设备， 手持设备 （ handheld )， 膝上型电脑 （laptop computer ), 无绳电话 ( cordless phone )， 无线本地环路 ( wireless local loop, 简称为 WLL ) 台等。 当 UE应用于 M2M方式通信时， UE可以称为 M2M终 端， 具体可以是支持 M2M通信的智能仪表、 智能家电等。

M2M ( Machine to Machine, M2M )通信与现有的移动通信网络混合部署 的典型应用场景中， M2M终端可以借助于现有的移动通信网络与 M2M网络 侧设备进行通信， M2M网络设备为支持 M2M通信的基站， 该基站支持 M2M 通信的同时， 也可以支持 H2H通信。 在实际部署时， 与支持 H2H通信的基站 可以为不同的物理实体， 也可以为同一物理实体。 M2M网络侧设备可以位于 运营商域之内或之外， 网络运营商为 M2M网络侧设备提供到运营商域的网络 连接。 当 M2M网络侧设备位于运营商域之内时， M2M网络侧设备由网络运 营商控制， M2M用户设备通过特定的信道资源访问 M2M网络侧设备。当 M2M 网络侧设备位于运营商域之外时， M2M侧设备不受网络运营商控制。

本申请发明人在对现有技术的研究和实践中， 暂未发现可直接应用于 M2M通信系统的系统识别方法。 有鉴于此， 本申请发明人设计了一种系统识 别方法， 以实现有效识别 M2M通信系统。 参见图 1， 为本发明第一实施例的 一种系统识别方法的流程示意图， 该方法可应用于基站一侧， 包括：

步骤 101、 基站确定系统识别信号， 所述系统识别信号携带有自身的信号 特征信息。

步骤 102、 所述基站向用户设备发送所述系统识别信号。 具体的， 在本发明实施例中， 基站为支持机器与机器 M2M通信系统的基 站， 基站确定系统识别信号， 该系统识别信号携带有自身的信号特征信息， 信 号特征信息用于标识基站所属系统为机器与机 器通信系统，所述信号特征信息 为系统识别信号与其他类型信号区分开来的参 数， 包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特征信息中的一种或多种。 例如， 频率特征信息包括频谱、 重心 频率 FC、 均方频率 MSF、 均方根频率 RMSF、 频率方差 VF或频率标准 RVF; 幅度特征信息包括均值、 方差、 均方根或峰值； 相位特征信息包括初始相位或 相位增量。

系统识别信号为基带信号，基站将系统识别信 号经上变频处理成适合在无 线信道中传输的高频信号发送至用户设备。 系统识别信号的产生可以是： 将预 置的序列进行数字调制， 数字调制的方法包括振幅键控 （Amplitude Shift Keying, ASK )、频移键控（ Frequency Shift Keying, ASK )或相移键控（ Phase Shift Keying, ASK ), 预置的序列经过数字调制后生成系统识别信号 ， 上变频处理后 经发射天线发射出去。在本发明的一个实施例 中，信号特征信息可以釆用在系 统识别信号的导频信息中添加， 也可以釆用其他方法携带该信号特征信息。

可选地，在本发明的实施例中， 系统识别信号可以为单一频率信号或非单 一频率信号， 具有指定的频谱特征， 其频谱特征满足： 峰值频点的能量值与其 他任一频点的能量值的比值不小于 1.5。 满足该频谱特征的系统识别信号的能 量大部分集中在峰值频点上，峰值频点与其他 频点具有良好的区分度，使用户 设备能使用峰值检测算法准确定位到系统识别 信号的峰值频点， 计算精度更 高。

非单一频率的系统识别信号的生成方法可以是 ： 选取一个第三序列， 该第 三序列中各元素的数值可以不相等， 将该第三序列经过 GMSK调制后生成非 单一频率的系统识别信号。

进一步地， 若系统识别信号为单一频率的正弦信号或余弦 信号，单一频率 的正弦信号或余弦信号的能量值均集中在峰值 频点（自身频率）上， 其他频点 上的能量值为 0， 则此时系统识别信号的峰值频点的能量值与其 他任一频点的 能量值的比值远大于 1.5。

在现有技术中，基站侧生成单一频率的信号的 方法为： 基站将基带信号经 - - 过差分编码运算得到只包含元素 +1或 -1的序列， 对该序列进行数字调制得到 单一频率的信号。 具体为， 支设基带信号为^， 中的值为全 0或全 1， 对其 进行差分编码得到的序列 d'i为：

d _; = d _; Φ ά^ (d _; e {0,l})

式中 ®表示异或运算， 进一步将差分编码得到的序列映射到得到士 1点上， 得到的序列 A为：

β, = 1 - 2^ («^{-1,+ 1})

当基带信号为全 0或全 1序列时， 序列 Α为全 +1序列。

在本发明的实施例中， 第一序列可由第二序列经差分编码运算得到， 具体 为： 第一序列根据长度为 N的第二序列 [0,1,0,...,0,1 进行差分运算和映射运 算所述第一序列， 所述第二序列中的元素为 0和 1的交替， 此时第一序列中个 元素的数值均为 -1;或第一序列根据长度为 N的第二序列 [1,0,1,... ,1,0] _N 进行差 分和映射运算得到所述第一序列， 所述第二序列中的元素为 1和 0的交替， 此 时第一序列中个元素的数值均为 -1。第一序列的选取不再局限于元素值全为 +1 的限制。

可选地，也可以省略上述差分编码操作， 系统识别信号由基站直接根据预 先设定的第一序列生成， 该预先设定的第一序列中的各个元素的数值相 等，且 不等于 +1或 -1。 例如， 该第一序列中的各元素的数值可以为 1.2、 1.5、 -3等实 数。 事实上， 省略差分编码操作之后， 第一序列中元素取值不同对应峰值频点 的不同， 因此可以根据峰值频点的需求， 灵活地选择第一序列中元素取值。

系统识别信号的具体生成方法可以是：将第一 序列进行高斯滤波和串并变 换得到第一支路序列和第二支路序列，将第一 支路序列与第一载波调制得到第 一调制信号， 并将第二支路序列与第二载波调制得到第二调 制序列， 第一载波 和第二载波的角频率相等且相互正交，将第一 调制信号和第二调制信号作加法 运算得到系统识别信号。

具体的， 高斯滤波器的频率特性的表达式为：

H ( f ) = exp[-(ln2/ 2)( f / B) ² ] _{( χ )} 式（ 1 )中， Β为滤波器的 3dB的带宽， 将式（ 1 )作反傅里叶变换后得到 高斯滤波器的冲击响应为： - - h(t) =— exp(--t) ²

a ( 2 ) 式 ( 2 ) 中， _α =」ί^1。 经过高斯滤波器后得到输出序列的相位偏移参

2 Β 数的表达式为：

式（3 ) 中， _&1 为第一序列中的码元（即元素）， i=l, 2, 3, ... , N， h为调 制因子， h(u)为高斯滤波器的冲击响应函数， T为第一序列的码元持续时间， 通常取 BT=0.3， 即高斯滤波器的 3dB带宽等于码元频偏的 0.3倍。

将第一序列经过高斯滤波处理后其频谱分布更 加集中，能有效防止码间串 扰的问题， 经高斯滤波处理后的第一序列再进行 2路的串并变换， 生成第一支 路码元序列和第二支路码元序列， 假设第一序列的码元持续时间为 T， 则此时 第一支路码元序列和第二支路码元序列的码元 持续时间均为 2Τ。

第一支路序列与角频率为 ω的正弦信号调制，第二支路序列与角频率为 ω 的余弦信号调制。将第一调制信号和第二调制 信号作加法运算得到的系统识别 信号为：

1 2Ε

x(t) =、—— - cos(2 r f ₀ t + φ(ί) + φ ₀ )

τ ( 4 )

式（4 ) 中， ΐ。 = ω Ι 1π , E _e 为发射功率， ％为初始相位， 该系统识别信号为 一个频率为 f。且相位连续的余弦。可以看出，上述系统� �别信号的生成过程为 省略了差分编码运算的 GMSK调制过程，直接由第一序列生成系统识别� �号， 在生成系统识别信号上时能根据不同的需求选 择不同的序列，以获得频偏范围 更丰富的系统识别信号， 提高通信系统的兼容性。

用户设备接收到系统识别信号后， 可以获取系统识别信号的信号特征信 息，信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特征信息中的一种 或多种， 频率特征信息包括频谱、 重心频率 FC、 均方频率 MSF、 均方根频率

RMSF、 频率方差 VF或频率标准 RVF; 幅度特征信息包括均值、 方差、 均方 - - 根或峰值； 相位特征信息包括初始相位或相位增量。 具体地， 用户设备可釆用 快速傅里叶变换（FFT )算法将已调信号变换到频域， 提取已调信号的信号特 征信息， 用户设备将提取到的信号特征信息生成一个信 号特征向量，计算该信 号特征向量与接收到本地存储的 M2M通信系统的信号特征向量的相似度值， 若该相似度值大于预置的门限值， 确定该系统识别信号由 M2M通信系统的基 站发出， 这样用户设备就能与基站正确匹配， 二者之间建立通信连接。

参见图 2， 为本发明实施例的一种基站的结构示意图， 以下简称基站 1， 该基站 1包括确定单元 11和发送单元 12，

确定单元 11， 用于确定系统识别信号， 所述系统识别信号携带有自身的 信号特征信息，所述信号特征信息用于标识所 述基站所属系统为机器与机器通 信系统， 所述信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特征信息 中的一种或多种。

发送单元 12， 用于向用户设备发送所述系统识别信号。

具体的， 在本发明实施例中， 基站为支持机器与机器 M2M通信系统的基 站， 确定单元 11确定系统识别信号， 该系统识别信号携带有自身的信号特征 信息，信号特征信息用于标识基站所属系统为 机器与机器通信系统， 所述信号 特征信息为系统识别信号与其他类型信号区分 开来的参数， 包括频率特征信 息、 相位特征信息和幅度特征信息中的一种或多种 。 例如， 频率特征信息包括 频语、 重心频率 FC、 均方频率 MSF、 均方^ =艮频率 RMSF、 频率方差 VF或频 率标准 RVF; 幅度特征信息包括均值、 方差、 均方根或峰值； 相位特征信息 包括初始相位或相位增量。

系统识别信号为基带信号， 发送单元 12将系统识别信号经上变频处理成 适合在无线信道中传输的高频信号发送至用户 设备。系统识别信号的产生可以 是： 将预置的序列进行数字调制， 数字调制的方法包括振幅键控 （Amplitude Shift Keying, ASK )、频移键控（ Frequency Shift Keying, ASK )或相移键控（ Phase Shift Keying, ASK ),预置的序列经过数字调制后生成系统识别信� ��，经发射天 线发射出去。在本发明的一个实施例中，信号 特征信息可以釆用在系统识别信 号的导频信息中添加， 也可以釆用其他方法携带该信号特征信息。

可选地， 系统识别信号的频谱特征满足如下条件： - - 峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

可选地， 系统识别信号为单一频率的正弦信号； 或所述系统识别信号为单 一频率的余弦信号。

可选地， 确定单元 11具体用于： 根据第一序列生成所述系统识别信号， 所述第一序列中各元素的数值相等， 且不等于 1。

可选地， 所述第一序列中各元素的数值为预先设定， 不等于 -1， 且无需经 过差分编码得到。

可选地， 所述第一序列中各元素的数值等于 -1， 则确定单元 11还用于： 对第二序列进行差分编码， 以得到所述第一序列。

需要说明的是， 图 2所示实施例中提供的基站各单元之间的信息� �互、执 行过程等内容与图 1所示方法实施例基于同一构思，其带来的技� �效果也与本 发明方法实施例相同， 具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述， 此处不再 赘述。

参见图 3， 为本发明实施例第二实施例的一种基站的结构 示意图， 基站 2 包括处理器 61、 存储器 62、 输入装置 63和输出装置 64， 基站 1中的处理器 61 的数量可以是一个或多个， 图 3以一个处理器为例。 本发明的一些实施例 中， 处理器 61、 存储器 62、 输入装置 63和输出装置 64可通过总线或其他方 式连接， 图 3中以总线连接为例。

其中， 存储器 62中存储一组程序代码， 且处理器 61用于调用存储器 62 中存储的程序代码， 用于执行以下操作：

确定系统识别信号， 所述系统识别信号携带有自身的信号特征信息 ， 所述 信号特征信息用于标识所述基站所属系统为机 器与机器通信系统，所述信号特 征信息包括频率特征信息、 相位特征信息和幅度特征信息中的一种或多种 ； 向用户设备发送所述系统识别信号。

在本发明的一些实施例中， 所述系统识别信号的频谱特征满足如下条件： 峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

在本发明的一些实施例中， 所述系统识别信号为单一频率的正弦信号； 或 所述系统识别信号为单一频率的余弦信号。

在本发明的一些实施例中，所述系统识别信号 由所述基站根据第一序列生 - - 成， 所述第一序列中各元素的数值相等， 且不等于 1。

在本发明的一些实施例中， 所述第一序列中各元素的数值为预先设定， 不 等于 -1， 且无需经过差分编码得到。

在本发明的一些实施例中， 所述第一序列中各元素的数值等于 -1， 且由第 二序列经差分编码得到。

参见图 4， 为本发明第二实施例的一种系统识别方法的流 程示意图， 该方 法应用于用户设备一侧， 可与上述应用于基站侧的系统识别方法配合使 用， 该 方法包括：

步骤 201、 用户设备接收基站发送的系统识别信号， 所述系统识别信号携 带有自身的信号特征信息。

具体的， 用户设备接收到系统识别信号后， 获取系统识别信号的信号特征 信息，信号特征信息包括频率特征信息、相位 特征信息和幅度特征信息中的一 种或多种，频率特征信息包括重心频率 FC、均方频率 MSF、均方根频率 RMSF、 频率方差 VF或频率标准 RVF; 幅度特征信息包括均值、方差、均方根或峰值 ； 相位特征信息包括初始相位或相位增量。

步骤 202、 所述用户设备根据所述系统识别信号确定所述 基站所属系统为 机器与机器通信系统。

具体的， 用户设备可釆用快速傅里叶变换（FFT )算法提取已调信号的信 号特征信息， 用户设备将提取到的信号特征信息生成一个信 号特征向量，计算 该信号特征向量与接收到本地存储的 M2M通信系统的信号特征向量的相似度 值， 若该相似度值大于预置的门限值， 确定该系统识别信号由 M2M通信系统 的基站发出， 这样用户设备就能与基站正确匹配， 二者之间建立通信连接。

在本发明的实施例中，用户设备包括移动通信 终端或智能仪表等支持机器 与机器通信的设备。用户设备识别出机器与机 器通信系统的基站后，将自身釆 集的数据传输至该基站， 以实现监测数据的自动实时釆集， 防止用户设备接入 不兼容的基站， 导致自身资源的额外消耗。

在本发明的实施例中， 用户设备还可以对接收到已调信号（即基站使 用系 统识别信号进行上变频处理得到的高频信号） 进行频偏估计， 频偏值的计算方 法可以是根据载波频偏估算法计算法利用已调 信号计算频偏值。载波频偏估算 - - 法可以为基于最大似然的频率估计算法或其他 算法， 本发明不作限制。

在无线通信系统中，接收端利用自己的振荡器 产生本地载波， 并使用该本 地载波和接收到的已调信号相乘实现下变频， 由于多普勒频移和振荡器精度等 因素，接收端接收到的已调信号的载波和本地 载波并不完全同步，存在一定频 偏值，接收端必须釆用载波频偏估计算法计算 出该频偏值， 并使用该频偏值对 接收端接收到的已调信号进行补偿， 实现相干解调。

参见图 5， 为本发明第一实施例的一种用户设备， 以下简称用户设备 3， 包括接收单元 21和确定单元 22，

接收单元 21， 用于接收基站发送的系统识别信号， 所述系统识别信号携 带有自身的信号特征信息，所述信号特征信息 用于标识所述基站所属系统为机 器与机器通信系统， 所述信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅 度特征信息中的一种或多种；

确定单元 22， 用于根据所述系统识别信号确定所述基站所属 系统为机器 与机器通信系统。

可选地， 系统识别信号的频谱特征满足如下条件：

峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

可选地， 系统识别信号为单一频率的正弦信号； 或所述系统识别信号为单 一频率的余弦信号。

可选地， 确定单元 11具体用于： 根据第一序列生成所述系统识别信号， 所述第一序列中各元素的数值相等， 且不等于 1。

可选地， 所述第一序列中各元素的数值为预先设定， 不等于 -1， 且无需经 过差分编码得到。

可选地， 所述第一序列中各元素的数值等于 -1， 则确定单元 11还用于： 对第二序列进行差分编码， 以得到所述第一序列。

需要说明的是， 图 5 所示实施例中提供的用户设备各单元之间的信 息交 互、执行过程等内容与图 4所示方法实施例基于同一构思， 其带来的技术效果 也与本发明方法实施例相同， 具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述， 此 处不再赘述。

参见图 6， 为本发明实施例第二实施例的一种用户设备结 构示意图， 用户 - - 设备 4包括处理器 71、 存储器 72、 输入装置 73和输出装置 74， 用户设备 4 中的处理器 71的数量可以是一个或多个， 图 8以一个处理器为例。 本发明的 一些实施例中， 处理器 71、 存储器 72、 输入装置 73和输出装置 74可通过总 线或其他方式连接， 图 6中以总线连接为例。

其中， 存储器 72中存储一组程序代码， 且处理器 71用于调用存储器 72 中存储的程序代码， 用于执行以下操作：

接收基站发送的系统识别信号，所述系统识别 信号携带有自身的信号特征 信息， 所述信号特征信息用于标识所述基站所属系统 为机器与机器通信系统， 所述信号特征信息包括频率特征信息、相位特 征信息和幅度特征信息中的一种 或多种；

根据所述系统识别信号确定所述基站所属系统 为机器与机器通信系统。 在本发明的一些实施例中， 所述系统识别信号的频谱特征满足如下条件： 峰值频点的能量值与其他任一频点的能量值的 比值不小于 1.5。

在本发明的一些实施例中， 所述系统识别信号为单一频率的正弦信号； 或 所述系统识别信号为单一频率的余弦信号。

在本发明的一些实施例中，所述系统识别信号 由所述基站根据第一序列生 成， 所述第一序列中各元素的数值相等， 且不等于 1。

在本发明的一些实施例中， 所述第一序列中各元素的数值为预先设定， 不 等于 -1， 且无需经过差分编码得到。

在本发明的一些实施例中， 所述第一序列中各元素的数值等于 -1， 且由第 二序列经差分编码得到。

需要说明的是， 图 6 所示实施例中提供的用户设备各单元之间的信 息交 互、执行过程等内容与图 4所示方法实施例基于同一构思， 其带来的技术效果 也与本发明方法实施例相同， 具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述， 此 处不再赘述。

在本发明的一些实施例中，也可以由用户设备 根据目标序列生成频偏估计 信号， 并将所述频偏估计信号发送至基站， 以使基站根据该频偏估计信号计算 出用户设备的载波和本地载波的频偏值， 并使用该频偏值对本地载波进行校 正， 其中用户设备为 M2M终端， 基站为支撑 M2M通信的基站。 参见图 7， - - 用户设备侧生成频偏校正信号的方法包括：

步骤 301、 用户设备从预先配置的序列集合中选取一个目 标序列， 并根据 所述目标序列确定系统识别信号；

步骤 302、 将所述系统识别信号进行上变频生成频偏校正 信号， 向所述基 站发送所述频偏校正信号。

其中， 上述预先配置的序列集合可以包括前述第一序 列的各种可能的取 值。例如可以为前述预先设定的第一序列， 该第一序列中的各元素的数值可以 为 1.2、 1.5、 -3等实数； 也可以为前述由第二序列经差分编码运算得到 ； 或者， 还可以是前述第三序列， 本发明实施例并不对此限定。

可选地，所述用户设备从预先配置的序列集合 中选取一个目标序列的步骤 包括： 所述用户设备根据自身所在小区的小区身份信 息，从预置的映射表中查 询所述小区身份信息对应的目标序列。例如， 用户设备可以根据自身所在的小 区的小区身份信息查询映射表选择序列集合中 的目标序列， 例如， 用户设备所 在的小区的小区标识为标识 1， 查询预置的映射表得知标识 1对应的序列集合 中的序列 1。

在本发明的实施例中， 目标序列的选取还可以釆用其他方法， 例如， 预先 配置序列集合中包含 m个序列， 索引或编号为 {0, 1, m-l }， 某个小区的用 户设备可以选择索引号为 Index的目标序列生成待发送的频偏估计信号， 其中 Index = n_cellID mod m， n_cellID为该用户设备所在的小区的 ID， 其中 mod 表示取模运算。

其他可能的方案包括：用户设备选取的目标序 列可以是基站通过信令给用 户设备配置的。 或者， 用户设备选取的目标序列是根据该用户设备的 ID号来 确定的。

可选的， 所述系统识别信号为单一频率的正弦信号； 或所述系统识别信号 为单一频率的余弦信号。

可选的， 所述序列集合中的每个序列各元素的数值相等 ， 且不等于 1。 可选的， 所述序列集合中的每个序列各元素的数值为预 先设定，且无需经 过差分编码得到。

可选的， 所述序列集合中的每个序列中各元素的数值等 于 -1， 且由第二序 - - 列经差分编码得到。

需要说明的是，此处所示的可选实施例中提供 的内容与图 1和图 4所示方 法实施例基于同一构思， 具体内容可参见本发明上述方法实施例中的叙 述， 此 处不再赘述。

基站利用用户设备发送的频偏校正信号进行频 偏校正的方法为利用接收 到的频偏校正信号构造出待估计序列，运用一 定的算法得到频偏值 f。， 然后基 站利用该频偏值对接收信号进行频偏补偿，从 而实现基站和用户设备的频率同 步。 具体原理为： 在 AWGN 信道中， 基站经过滤波器接的接收信号为 y(k) = c(k)e ^{j (2?rfok+i?)} + n(k),k = 1,2,..., N , 其中， c(k)为频偏估计信号， 其幅度为 / ,此处将频偏校正信号的幅度归一化为单位 1, N为频偏估计中利用的接收 信号数据长度， f。表示频偏值， 假设 6>为零或是已知， n(k)表示方差为 σ ² 、 均值为 0的独立同分布复高斯白噪声。 基站利用接收信号 y(k)估计频偏值 f。。 在本发明的实施例中， 频偏估计方法可基于数据辅助和非数据辅助估 计，在有 数据辅助的频偏估计方案中， 频偏校正信号 c(k)为已知的， 在非数据辅助频偏 估计中， 频偏校正信号 c(k)为未知的。 载波频偏估算法可以为基于最大似然的 频率估计算法或其他算法， 本发明不作限制。

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-Only Memory, ROM )或随机存储记忆体（Random Access Memory, RAM )等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已 ，当然不能以此来限定本发 明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解 实现上述实施例的全部或部分流 程， 并依本发明权利要求所作的等同变化， 仍属于发明所涵盖的范围。