CN101478339A - 一种实现小区搜索时精同步的方法、装置和移动终端 - Google Patents
一种实现小区搜索时精同步的方法、装置和移动终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种实现小区搜索时精同步的方法,该方法包括:根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息;依次重复上述操作记录多帧数据的码子信息,并按出现次数的多少顺序确定中心频点的各下行同步码子。本发明还提供一种实现小区搜索时精同步的装置和移动终端。采用本发明的方法、装置和移动终端,能够很好的判断出在该频点上是否存在下行同步码,进而减少了小区的搜索时间,提高了小区搜索的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种实现小区搜索时精同步的方法、装置和移动终端。
背景技术
目前在3G通信***中一般都是TDMA、FDMA和CDMA三种方式的有机结合,其同步一般采用预定的同步码进行。当终端尝试同步时,如果此时设置的工作频点与当前小区实际工作的频点偏离,就会误判成错误的码子,降低了精同步的准确率,并延长了小区搜索的时间。精同步的目的是为了找到基站的精确定时,从而终端能根据需要接收相应时隙上的内容;精同步前面一般应有粗同步过程,该过程能大致确定基站的定时,但并不十分精确。
以下仅以TD_SCDMA***为例进行详细说明:
TD_SCDMA***有32组下行同步码,根据频点排序的结果,依次尝试在每个频点上查找下行同步码,通过找到的下行同步码来实现下行同步,进而进行小区驻留的尝试。其中,TD_SCDMA***的帧结构中每一子帧的结构格式如图1所示,每一子帧中包含了7个时隙3个特殊时隙,其中3个特殊时隙的结构如图2所示;
从图1和图2可以看出,下行导频时隙包含32个chip(码片)的保护间隔,后面也有很长的保护间隔。为了确定该频点的下行同步码子,现有技术的同步方法如下:首先,根据每组本地码子与接收数据进行相关,得到128个相关值;找出前面64个相关值中的最大值,然后用此最大值与后64个相关值的平均值进行相除,从而得到第一峰均比值,这样32组同步码就得到32个第一峰均比值;在32个第一峰均比值中,挑出4个最大值,然后将剩余的28个第一分均比值进行平均,用4个最大值分别与28个比值的平均值进行相除,从而得到了四个码子的第二峰均比值;同时,预先设定门限一和门限二,将第一峰均比值和第二峰均比值都超过门限一和门限二的码子的码号和出现最大值的位置记录下来;将上述过程重复多帧,综合每帧的情况,将出现次数最多的码子,认定是第一码子,然后依次排出第二码子、第三码子等;因为目前最多支持四个同频小区,故最多可输出4个码子;具体的,
在实际工作中接收到的整个下行导频时隙和上行导频时隙的前面有32个chip,记为rec(i),0<=i<=127,并令本地同步码为SIDm(n),0<=m<=31,0<=n<=127,当n>63时,SIDm(n)=0。为了确定下行同步码首先用接收的数据同每组同步码进行相关,如式1所示,可用FFT运算来进行相关运算:
CORm=IFFT(FFT(rec(i)).*conj(FFT(SIDm(i)))) 式1
然后根据计算得到的相关值得到接收数据与每一组同步码的一个相关峰值;如公式2所示:
RESULTm=max(CORm(j)),0<=j<=63 式2
获得相关峰值之后在计算出此时的噪声功率, 式3
然后根据得到的相关峰值和噪声功率计算每组码的第一峰均比值,具体如公式4所示:
RATIO1m=RESULTm/NOISEm 式4
同时,为了排除与第一峰均比值相近的许多码子,现有技术又启用了第二峰均比值这一概念,计算方法如下:从32组第一峰均比值中,挑选出4组最大的第一峰均比值,然后将剩余的28个第一峰均比值进行平均,用最大的第一峰均比值除以这28个峰均比值的平均值就得到了第二峰均比值,这个过程可用式5、6、7表示;
RATIO1_MAXm(i)=max(RATIO1m);i=0,1,2,3 式5
RATIO2n=RATIO1_MAXm(i)/mean 式7
当一个码子中对应的第一峰均比值和第二峰均比值均超过了相应的门限时,就把它记录下来,如此重复多帧。然后,根据每帧的记录结果,寻找出现次数最多的码子,该码子作为该中心频点的第一码子;如果两个码子的出现次数一致,就看他们的相关峰值,选取相关峰值较大者,作为该中心频点的第一码子;相应的操作流程如下:
①从下行导频时隙开始,连续接收128chips数据;
②利用式1计算各个本地码与接收数据的相关值;
③根据式1的计算结果,分别从各个码子的相关值的前面64个值中找出一个最大值,同时将后面64个圆形相关值加起来求平均;
④根据式4计算各个码子的第一峰均比值:用第3步找到的最大值除以后面64个相关值的均值,从而得到各个码子的第一峰均比值;
⑤从32个第一峰均比值中选择四个第一峰均比值最大的码子,同时将剩余的28个第一峰均比值求平均;
⑥根据式7计算第二峰均比值:用四个较大的第一峰均比值除以剩余28个第一峰均比值的均值,从而得到4个第二峰均比值;
⑦记录该帧中第一峰均比值超过门限一、第二峰均比值均超过门限二的码子的码号、位置、相关峰值等;
⑧多次重复步骤1~7;
⑨将记录结果中出现次数为1的码子的峰值位置设为非法,并将其相关峰值设为0;
⑩根据多帧记录得到的结果,确定出现次数最多的码子,作为该中心频点的第一码子;如果码子出现次数相同,以相同码子中中相关峰值最大的码子作为该中心频点的第一码子;然后在剩余的码子中,依据相同的规则,依次找出第二码子、第三码子等。
综述,采用现有技术当终端搜索的中心频点与小区的中心频点一致时,能很好的找到确实存在的小区;但当终端的中心频点与小区的中心频点偏离时,通常会找到错误的码子,导致正确率的下降和小区搜索时间的延长,从而无法实现小区搜索的精同步。
发明内容
有鉴于此,本发明解决的问题是提供了一种实现小区搜索时精同步的方法、装置和移动终端,能够很好的判断出在该频点上是否存在下行同步码,从而减少了小区的搜索时间,提高小区搜索准确度。
为解决上述问题,本发明提供的技术方案如下:
一种实现小区搜索时精同步的方法,该方法包括:
根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;
分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;
判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息;
依次重复上述操作记录多帧数据的码子信息,并按出现次数的多少顺序确定中心频点的各下行同步码子。
相应的,该方法进一步包括:
如果多个码子的出现次数相同且最多,则以其中相关峰值最大的码子作为中心频点的第一码子,并以相同的规则确定其它的下行同步码子。
相应的,该方法进一步包括:
将所述记录结果中出现次数为1的码子的相关峰值设置为0,并将所述相关峰值位置设为非法。
相应的,判断当前每组码子对应的所述比值是否都未超过预设门限,如果是,则确定当前中心频点下不存在下行同步码,结束操作。
相应的,所述相关值的计算是通过对接收到的数据和本地码子进行傅立叶变换来实现的。
相应的,所述记录的码子信息包括码子的码号、位置和相关峰值。
相应的,所述选出的若干相关峰值中的任意一个相关峰值大于所述剩余相关峰值中的任意一个相关峰值。
相应的,每组码子通过计算得到128个相关值;
以每组码子的前64个相关值中的最大值作为该码子的相关峰值。
相应的,选出4个相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均。
相应的,所述预设的门限是根据用户需求或***性能预先设定的。
一种实现小区搜索时精同步的装置,该装置包括:计算单元、确定比值单元、判断记录单元和排序单元;其中,
所述计算单元用于根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;
所述确定比值单元用于分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;
所述判断记录单元用于判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过预设门限的比值所对应的码子信息;
所述排序单元用于对所述判断记录单元记录的多帧数据的码子信息按出现次数进行排序,并以出现次数有多到少的顺序确定中心频点的下行同步码。
相应的,该装置进一步包括:重排单元;其中,
所述排序单元对多帧数据的码子排序后将出现次数相同的码子信息发送给所述重排单元;所述重排单元接收所述排序单元发送的数据,再从出现次数相同且最多的码子中选择相关峰值最大的码子作为中心频点的第一码子,并以相同规则确定其他的下行同步码子。
相应的,该装置进一步包括:
设置单元,用于将将所述记录结果中出现次数为1的码子的相关峰值设置为0,并将所述相关峰值位置设为非法。
相应的,所述判断记录单元进一步包括:判断单元和记录单元;其中,
所述判断单元用于判断所述比值与预设门限的大小,如果当前每组码子对应的所述比值都未超过预设门限,则确定当前中心频点下不存在下行同步码;否则,将判断结果通知所述记录单元;
所述记录单元用于接收判断单元发送的判断结果,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息。
相应的,所述记录的码子信息包括码子的码号、位置和相关峰值。
相应的,所述计算单元进一步用于通过对接收到的数据和本地码子进行傅立叶变换来计算所述相关值。
相应的,所述预设的门限是根据用户需求或***性能预先设定的。
一种移动终端,该移动终端包括上述所述的装置。
可以看出,采用本发明的方法、装置和移动终端,利用各组码子的最大相关值确定比值,再根据比值与预设门限的比较结果记录码子信息,并经多帧数据的记录结果依出现次数的多少确定该中心频点下的下行同步码子,从而能够很好的判断出在该频点上是否存在下行同步码,进而减少了小区的搜索时间,提高了小区搜索的准确度。
附图说明
图1是现有技术中TD_SCDMA***的子帧结构示意图;
图2是现有技术中TD_SCDMA***子帧中3个特殊时隙的结构示意图;
图3是本发明实施例1中的方法流程示意图;
图4是本发明实施例1中的方法工作步骤示意图;
图5是本发明实施例2中的装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想在于利用每组码子的最大相关值确定一个相关峰值与相关峰值平均值之间的比值,再通过该比值与一预设门限的比较结果记录码子信息,从而确定该中心频点下的下行同步码子,减少了小区搜索的时间,提高了搜索的准确度。
为了使本领域技术人员更好的理解本发明,下面结合附图和具体实施例对本发明的方法进行详细说明。
如图3所示,本发明实施例1提供一种实现小区搜索时精同步的方法,本实施例方法仅以TD_SCDMA***为例进行介绍,当然该方法同样适用于所有的CDMA***(例如本领域技术人员了解WCDMA也是一种CDMA***,在小区搜索上与TD唯一不同的是:同步码的长短、同步码个数不一样;而将本发明实施例的方法应用在WCDMA的同步上,只需要把一些相应的参数按照WCDMA的要求改变一下即可实现小区搜索时的精同步,比如进行相关计算的长度可能是WCDMA的同步时隙的长度等等,在此不再赘述);其中,该方法包括:
步骤301:根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;
步骤302:分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;
步骤303:判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息;
步骤304:依次重复上述操作记录多帧数据的码子信息,并按出现次数的多少顺序确定中心频点的各下行同步码子;
具体的,所谓的精同步就是根据粗同步提供的DwPTS的大概位置找到DwPTS的准确位置。其中,同步码都是经过挑选出来的,都具有较良好的自相关和互相关特性;良好的自相关特性就是自己跟自己进行相关时,只有对齐才有比较明显的相关值,其他地方均不明显;良好的互相关特性是指当码子与其他码子相关时,得到的相关值也比较小;为了确定基站下发的是32组同步码的哪一个,通常是利用码子的这些相关特性,用接收到的数据与本地码进行相关,能得到明显峰值的码子,就有可能是基站下发的码子,或者预先设定一定的条件(比如门限等),符合条件的,就认为有可能是这个码子;当然,为了得到这个码子本实施例的方法流程如下:
在TD***中,终端实际工作中接收到的整个下行导频时隙和上行导频时隙的前面有32个chip,即有32组码子,记为rec(i),同时将本地同步码设为SIDm(n),0<=m<=31,0<=n<=127,当n>63时,SIDm(n)=0;首先用接收的数据同每组同步码进行相关,如式8所示,可用傅立叶变换和傅立叶逆变换等运算来进行相关运算,会得到128个相关值:
CORm=IFFT(FFT(rec(i)).*conj(FFT(SIDm(i)))) 式8
然后根据计算得到的相关值得到接收数据与每一组码子的一个相关峰值,即最大相关值;具体的,通过找到每组码子的前面64个相关值中的最大值后,将这个最大值称为相关峰值,如公式9所示:
RESULTm=max(CORm(j)),0<=j<=63 式9
通过公式9的计算共可得到每帧数据共有32个相关峰值,从这32个相关峰值中找到4个最大的相关峰值(如公式10所示),并将剩余的相关峰值进行平均(如公式11所示),然后用这4个最大的相关峰值除以剩余的相关峰值平均值,这样就得到了四个比值(如图12所示);
RESULT_MAX(i)=max(RESULTm);i=0,1,2,3;0<=m<=31 式10
RATIO_NEW(i)=RESULT_MAX(i)/RESULT_MIN_MEAN;i=0,1,2,3 式12
每帧数据计算完毕后,判断所得到的比值与预设门限值的大小;当所述比值超过预设门限值时,记录超过预设门限的码子的码号、位置和相关峰值等码子信息;重复计算多帧数据后,寻找出现次数最多的码子,以该码子作为该中心频点的第一码子;依此类推,按码子的出现次数有多到少确定该中心频点的其他下行同步码子,在此不再赘述;
此外,如果两个或多个码子的出现次数一致且最多,则需要比较他们的相关峰值的大小,并以其中相关峰值较大者作为该中心频点的第一码子;其他码子的确定也依照同样的规则,在此不再赘述;
需要注意的是,如果经判断得知当前每组码子对应的所述比值都未超过所述预设门限,则此时确定当前中心频点下不存在下行同步码,结束此次操作,执行后续相应操作;
除此之外,所述预设的门限值可以根据终端用户的需求或者***性能等的要求来设定,本实施例也不再详细描述。
具体的如图4所示,对本实施例的方法工作流程描述如下:
S401:接收网络侧发送的数据;
即从下行导频时隙开始,连续接收128chips数据;
S402:计算各组本地码与接收数据的相关值;
即利用式8对接收到的DwPTS时隙的数据分别与本地32组码子进行相关计算,这样计算之后每组码子就可得到128个相关值;
S403:确定各组码子的相关峰值;
从每组码子的128个相关值中的前面64个相关值中,找出该码子的最大值,并记下该最大值的位置,以此最大值作为该码子的相关峰值;
S404:选择若干相关峰值并对其他相关峰值做平均;
根据S403确定的各组码子的相关峰值,从中挑选出n个相关峰值,同时将剩余的相关峰值加起来进行平均;因目前***最多支持四个同频小区(即四个基站用同一个频率发射),故最多可输出4个码子,所以本实施例中n取4;
S405:计算比值;
利用S404选择出来的n个相关峰值和得到的平均值,分别计算n个最大的相关峰值与剩余相关峰值均值的比值,因n=4所以计算可得4个比值;
S406:记录码子信息;
判断S405计算得到的比值与预设门限值的大小;如果所述比值大于预设的门限值,则记录该帧中所述比值对应码子的码号、位置、相关峰值等信息;
此步骤中需要注意的是,如果经判断得知当前每组码子对应的所述比值都未超过所述预设门限,则确定当前中心频点下不存在下行同步码;
S407:重复步骤S401~S406多次对多帧数据进行计算;
S408:确定中心频点的同步码子;
根据对多帧数据进行计算并记录上述码子信息后得到的多个结果,从中选择出现次数最多的码子,以该码子作为该中心频点的第一码子;然后在剩余的码子中,依据相同的规则,依次找出第二码子、第三码子等;此外,将记录结果中出现次数为1的码子的峰值位置置为非法、相关峰值置为0,则该码子不会作为中心频点的码子;
需要注意的是如果码子出现次数相同且最多,则以其中相关峰值最大的码子作为该中心频点的第一码子,其他同步码子的确定也依照相同方法,在此不再赘述;
可以看出,采用本发明的方法,能够很好的判断出在该频点上是否存在下行同步码,进而减少了小区的搜索时间,提高了小区搜索的准确度。
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步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成,所述的程序存储于特定存储介质中。
基于上述思想,如图5所示,本发明实施例2又提出了一种实现小区搜索时精同步的装置,其特征在于,该装置包括:计算单元501、确定比值单元502、判断记录单元503和排序单元504;其中,
所述计算单元501用于根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;
所述确定比值单元502用于分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;
所述判断记录单元503用于判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过预设门限的比值所对应的码子信息;
所述排序单元504用于对所述判断记录单元503记录的多帧数据的码子信息按出现次数进行排序,并以出现次数有多到少的顺序确定中心频点的下行同步码。
其中,本实施例的装置还可进一步包括:重排单元;所述排序单元对多帧数据的码子排序后将出现次数相同的码子信息发送给所述重排单元;所述重排单元接收所述排序单元发送的数据,再从出现次数相同且最多的码子中选择相关峰值最大的码子作为中心频点的第一码子,并以相同规则确定其他的下行同步码子。
此外,本实施例的装置还可进一步包括:设置单元,用于将将所述记录结果中出现次数为1的码子的相关峰值设置为0,并将所述相关峰值位置设为非法。
需要注意的是,所述判断记录单元进一步还可包括:判断单元和记录单元;其中,所述判断单元用于判断所述比值与预设门限的大小,如果当前每组码子对应的所述比值都未超过预设门限,则确定当前中心频点下不存在下行同步码;否则,将判断结果通知所述记录单元;所述记录单元用于接收判断单元发送的判断结果,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息。
其中,所述记录的码子信息包括码子的码号、位置和相关峰值。
相应的,本实施例中所述计算单元进一步用于通过对接收到的数据和本地码子进行傅立叶变换来计算所述相关值。
相应的,在本实施例的装置中所述预设的门限是根据用户需求或***性能预先设定的。
同时,本领域技术人员应当了解,本发明实施例2所提供的装置可以应用于任何现有移动终端中,因此任何包含本发明实施例2所公开的装置的移动终端都应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1、一种实现小区搜索时精同步的方法,其特征在于,该方法包括:
根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;
分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;
判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息;
依次重复上述操作记录多帧数据的码子信息,并按出现次数的多少顺序确定中心频点的各下行同步码子。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
如果多个码子的出现次数相同且最多,则以其中相关峰值最大的码子作为中心频点的第一码子,并以相同的规则确定其它的下行同步码子。
3、根据权利要求2所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
将所述记录结果中出现次数为1的码子的相关峰值设置为0,并将所述相关峰值位置设为非法。
4、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
判断当前每组码子对应的所述比值是否都未超过预设门限,如果是,则确定当前中心频点下不存在下行同步码,结束操作。
5、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述相关值的计算是通过对接收到的数据和本地码子进行傅立叶变换来实现的。
6、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述记录的码子信息包括码子的码号、位置和相关峰值。
7、根据权利要求1至6任意一项所述的方法,其特征在于:
所述选出的若干相关峰值中的任意一个相关峰值大于所述剩余相关峰值中的任意一个相关峰值。
8、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
每组码子通过计算得到128个相关值;
以每组码子的前64个相关值中的最大值作为该码子的相关峰值。
9、根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
选出4个相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均。
10、根据权利要求9所述的方法,其特征在于:
所述预设的门限是根据用户需求或***性能预先设定的。
11、一种实现小区搜索时精同步的装置,其特征在于,该装置包括:计算单元、确定比值单元、判断记录单元和排序单元;其中,
所述计算单元用于根据计算得到的每组本地码子与所接收到的数据的相关值确定各组码子的相关峰值,再选出若干相关峰值同时对剩余的相关峰值做平均;
所述确定比值单元用于分别确定所述若干相关峰值与所述剩余相关峰值均值的比值;
所述判断记录单元用于判断所述比值与预设门限的大小,并记录超过预设门限的比值所对应的码子信息;
所述排序单元用于对所述判断记录单元记录的多帧数据的码子信息按出现次数进行排序,并以出现次数有多到少的顺序确定中心频点的下行同步码。
12、根据权利要求11所述的装置,其特征在于,该装置进一步包括:重排单元;其中,
所述排序单元对多帧数据的码子排序后将出现次数相同的码子信息发送给所述重排单元;所述重排单元接收所述排序单元发送的数据,再从出现次数相同且最多的码子中选择相关峰值最大的码子作为中心频点的第一码子,并以相同规则确定其他的下行同步码子。
13、根据权利要求12所述的装置,其特征在于,该装置进一步包括:
设置单元,用于将将所述记录结果中出现次数为1的码子的相关峰值设置为0,并将所述相关峰值位置设为非法。
14、根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述判断记录单元进一步包括:判断单元和记录单元;其中,
所述判断单元用于判断所述比值与预设门限的大小,如果当前每组码子对应的所述比值都未超过预设门限,则确定当前中心频点下不存在下行同步码;否则,将判断结果通知所述记录单元;
所述记录单元用于接收判断单元发送的判断结果,并记录超过所述预设门限的比值所对应的码子信息。
15、根据权利要求14所述的装置,其特征在于:
所述记录的码子信息包括码子的码号、位置和相关峰值。
16、根据权利要求11所述的装置,其特征在于:
所述计算单元进一步用于通过对接收到的数据和本地码子进行傅立叶变换来计算所述相关值。
17、根据权利要求11至16任意一项所述的装置,其特征在于:
所述预设的门限是根据用户需求或***性能预先设定的。
18、一种移动终端,其特征在于,该移动终端包括上述权利要求10至16任意一项所述的装置。
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