CN109168186B - 一种实现lte***中搜索频点的方法 - Google Patents

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Abstract

一种实现LTE***中快速搜索频点的方法。本发明将本地PSS序列做预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。将传统的滑动相关的3次计算改降为1次计算，提高了搜索性能，解决了因LTE带宽比较宽，挨个频点尝试需要很长的时间而导致的搜网慢、耗电大的问题。

Description

一种实现LTE***中搜索频点的方法
技术领域
本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种LTE***终端频点搜索方法。
背景技术
LTE终端在接入小区之前大致需要经历三个阶段：扫描频点阶段、同步信号（PSS和SSS）检测过程和物理广播信道（PBCH）解码过程。在完成以上三个阶段之后，终端根据同步信息和广播信息确定给该用户所分配的资源跟基站（eNodeB）进行通信。
在扫描频点阶段，通过高层配置获取需要扫描的频段，进行初始频点的扫描，找到可能存在小区的频点（EARFCN），3GPP规定EARFCN的间隔为100KHz，对于LTE***而言，需要扫描的带宽比较宽，如果按各可能的频点遍历搜索，往往需要很长的时间，并对耗电带来很大的挑战。
目前主流的方案采用的是跟本地PSS信号做自相关或者互相关检测，大部分在时域做滑动相关，因为PSS有三个可能的ID，故需要对三个ID挨个尝试。
Figure 443986DEST_PATH_IMAGE001
Figure 403589DEST_PATH_IMAGE002
Figure 974379DEST_PATH_IMAGE003
然后
Figure 153688DEST_PATH_IMAGE004
Figure 366494DEST_PATH_IMAGE005
Figure 714692DEST_PATH_IMAGE006
分别找出三个ID的PSS序列里面的最大值，然后再比较这三个ID对应的最大值，找出其中总的最大值和ID，该最大值序列即对应的主同步信号序列，并通过最大值对应位置确定定时同步的位置。
在3GPP协议中（36.101），小区频点号（EARFCN）的间隔定义为100KHz，但实际上LTE的OFDM子载波间隔为15KHz。这样在频域就会有一定的固定频偏：
Figure 987542DEST_PATH_IMAGE007
。按照传统的扫频方案，这种固定的频偏会降低性能，导致FFT的输出在有些点上不能跟本地同步信号对齐，如图2所示。因为频点对不齐带来的固有频偏问题，使得搜网性能比较差。
发明内容
为了克服现有技术中因为固有频偏导致的搜网性能较差的不足，本发明提供一种可以提高搜网性能的实现LTE***中搜索频点的方法。
本发明通过以下技术方案来实现：一种实现LTE***中搜索频点的方法。
（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的
Figure 857409DEST_PATH_IMAGE008
，带着负频偏的序列
Figure 372442DEST_PATH_IMAGE009
，带着正频偏的序列
Figure 808102DEST_PATH_IMAGE010
，以保证跟接收信号在频域上对齐的。
（2）将预频偏后的本地序列进行叠加成为新本地序列
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure 720694DEST_PATH_IMAGE012
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
其中:
Figure 48164DEST_PATH_IMAGE015
Figure 868352DEST_PATH_IMAGE016
Figure 158519DEST_PATH_IMAGE017
M：为每个数据块的长度，也就是FFT的长度；
∆f: 预频偏；
j：每个数据块中采样点的坐标；
（3）在频域，将实际的接收信号与新本地序列相乘
Figure 537286DEST_PATH_IMAGE018
其中:
n: 为在时域上分割的第n个数据块；
x(n):为第n数据块经FFT变换后的频域数据；
x(n,j):为第n个数据块的第j个采样点，可以看做二维数组；
Figure 116166DEST_PATH_IMAGE019
为第j个采样点的新本地序列；
（4）然后，在时域上找出最大值
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
（5）再采用重叠相加或者重叠保留法，找出最大相关时间偏移
Figure 382456DEST_PATH_IMAGE021
其中，N为数据块的个数，把所有的数据块累积起来算时间偏移。
本发明的有益效果在于：1）将本地PSS序列做预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。2）将传统的滑动相关的3次计算改降为1次计算，提高了搜索性能，解决了因LTE带宽比较宽，挨个频点尝试需要很长的时间而导致的搜网慢、耗电大的问题。
附图说明
图1是本发明的实现框图。
图2是本发明2.5KHZ频偏示意图。
图3是本发明2.5KHZ预频偏后示意图。
图4是本发明的数据分块示意图。
图5是本发明检测能力对比示意图。
图6是衰落信道下抗频偏性能对比示意图。
图7是抗干扰能力对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的实现过程如下，在采样接收到信号后，先对信号进行存贮，然后对数据进行分块及重叠相加或者重叠保留法的补0准备，再对每个数据块进行FFT变换，即转换为频域数据x（n），根据设备支持的小区频点（EARFCN）进行频点数据选取，对选取的频点数据，与预处理（下述（1）、（2）两步）过的PSS信号相乘，然后再经IFFT变换处理，转换为时域数据，之后根据选用的重叠相加或者重叠保留法对有效数据进行截取，找到每个数据块的最大值，然后再在所有数据块中找到最大值。
算法如下：
（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的
Figure 792708DEST_PATH_IMAGE008
，带着负频偏的序列
Figure 312683DEST_PATH_IMAGE009
，带着正频偏的序列
Figure 175596DEST_PATH_IMAGE010
，以保证跟接收信号在频域上对齐的，如图3所示。
（2）将预频偏后的本地序列进行叠加成为新本地序列
Figure 836123DEST_PATH_IMAGE011
Figure 632040DEST_PATH_IMAGE012
Figure 791757DEST_PATH_IMAGE014
其中:
Figure 834976DEST_PATH_IMAGE015
Figure 800658DEST_PATH_IMAGE022
Figure 919923DEST_PATH_IMAGE023
M：为每个数据块的长度，也就是FFT的长度；
∆f: 预频偏；
j：每个数据块中采样点的坐标。
（3）在频域，将实际的接收信号与新本地序列相乘
Figure 47279DEST_PATH_IMAGE018
其中:
n: 为在时域上分割的第n个数据块；
x(n):为第n数据块经FFT变换后的频域数据；
x(n,j):为第n个数据块的第j个采样点，可以看做二维数组；
Figure 648900DEST_PATH_IMAGE019
为第j个采样点的新本地序列；
如图3所示，接收的信号在时域上被划分若干个数据块，对每一个数据块n，其长度为M。
（4）然后，在时域上找出最大值
Figure 152693DEST_PATH_IMAGE020
（5）再采用重叠相加或者重叠保留法，找出最大相关时间偏移
Figure 392045DEST_PATH_IMAGE021
其中，N为数据块的个数，把所有的数据块累积起来算时间偏移。
由于频偏的存在给降低了扫频性能，本发明将本地PSS序列做预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。
通过将预频偏处理的序列叠加得到新同步序列
Figure 690302DEST_PATH_IMAGE024
，再将接收信号在频域与
Figure 719831DEST_PATH_IMAGE024
相乘，将传统的滑动相关的3次计算改降为1次，提高了搜索性能，解决了因LTE带宽比较宽，挨个频点尝试需要很长的时间而导致的搜网慢、耗电大的问题。
如图4所示，为数据分块示意图。
当固定频偏为2.5KHZ时，如图2所示，按照传统的扫频方案，这种固定的频偏会降低性能，导致FFT的输出在有些点上不能跟本地同步信号对齐，因为频点对不齐带来的固有频偏问题，使得搜网性能比较差。
如图3所示，将本地PSS序列做2.5KHZ预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。
下面对预频偏和没有预频偏进行性能仿真：
仿真参数如下：
Figure 27316DEST_PATH_IMAGE025
对两种方案进行对比：
l 0Hz：即本专利提出的，本地PSS带预频偏处理；
l 2.5KHz：传统的方案，本地PSS没有带预频偏处理；
跟传统方案对比在信噪比低于2.5dB的时候，本专利提出的方案有明显的优势，信噪比越低优势越明显。信噪比等于-4.5dB的时候，本专利能提升30%以上的检测能力。
检测能力如图5所示，衰落信道下抗频偏性能如图6所示，抗干扰能力如图7所示。

Claims (1)

1.一种实现LTE***中搜索频点的方法，其特征在于：
（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，带着负频偏的序列
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，带着正频偏的序列
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，以保证跟接收信号在频域上对齐的；
（2）将预频偏后的本地序列进行叠加成为新本地序列
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE010
Figure DEST_PATH_IMAGE012
其中:
Figure DEST_PATH_IMAGE014
Figure DEST_PATH_IMAGE016
Figure DEST_PATH_IMAGE018
M：为每个数据块的长度，也就是FFT的长度；
∆f: 预频偏；
j：每个数据块中采样点的坐标；
（3）在频域，将实际的接收信号与新本地序列相乘
Figure DEST_PATH_IMAGE020
其中:
n: 为在时域上分割的第n个数据块；
x(n):为第n数据块经FFT变换后的频域数据；
x(n,j):为第n个数据块的第j个采样点，可以看做二维数组；
Figure DEST_PATH_IMAGE022
为第j个采样点的新本地序列;
（4）然后，在时域上找出最大值
Figure DEST_PATH_IMAGE024
（5）再采用重叠相加或者重叠保留法，找出最大相关时间偏移
Figure DEST_PATH_IMAGE026
其中，N为数据块的个数，把所有的数据块累积起来算时间偏移。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111132272A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 重庆邮电大学 一种5g nr***小区搜索定时同步方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105704783A (zh) * 2014-11-24 2016-06-22 ***通信集团公司 一种扫频间隔确定及终端扫频方法、装置和终端
CN105847212A (zh) * 2016-03-23 2016-08-10 北京裕源大通科技股份有限公司 一种lte***中下行主同步信号的检测方法和装置
CN106162813A (zh) * 2015-03-24 2016-11-23 中兴通讯股份有限公司 一种小区搜索方法和装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160092415A (ko) * 2015-01-27 2016-08-04 엘지전자 주식회사 이동단말기 및 그 제어방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105704783A (zh) * 2014-11-24 2016-06-22 ***通信集团公司 一种扫频间隔确定及终端扫频方法、装置和终端
CN106162813A (zh) * 2015-03-24 2016-11-23 中兴通讯股份有限公司 一种小区搜索方法和装置
CN105847212A (zh) * 2016-03-23 2016-08-10 北京裕源大通科技股份有限公司 一种lte***中下行主同步信号的检测方法和装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LTE终端小区搜索算法研究;崔子川 宋利利;《现代商贸工业》;20130930;全文 *
NR inter-RAT mobility to LTE CSG cell;LG Electronics Inc.;《3GPP TSG-RAN2 Meeting #103 R2-1812878》;20180810;全文 *

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