时隙头搜索方法及终端与流程

文档序号:18684831发布日期:2019-09-13 23:48阅读:319来源:国知局
时隙头搜索方法及终端与流程

本发明涉及通信领域的同步技术,尤其涉及一种时隙头搜索方法及终端。



背景技术:

时隙头搜索是终端和基站之间进行时隙同步的一个重要步骤。具体如宽带码分多址移动通信系统(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)终端设备经过时隙同步、帧同步、主扰码识别三个步骤完成小区搜索过程,从而实现终端与基站间同步。同步信道SCH只在每个时隙的第一个符号发送,终端首先监听主同步信道P-SCH,获得时隙头同步;其次接收辅同步信道S-SCH,获得帧同步;最后实现目标小区的主扰码识别。

然而在具体通信过程中,有时候发现时隙同步无法实现或响应时间长的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例期望提供一种时隙头搜索方法及终端,以提高时隙同步的成功率和效率的至少其中之一。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

本发明实施例第一方面提供一种时隙头搜索方法,所述方法应用于终端中,所述终端内配置有至少两种时隙头搜索模式;所述方法包括:

接收基站发送的无线帧;所述无线帧包括N个时隙;所述时隙包括时隙头;所述N为0或正整数;

获取终端的第一参数;其中,所述第一参数为用于表征所述终端与基站之间频偏参数;

依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式;

依据确定的时隙头搜索模式搜索所述时隙头。

优选地,

所述时隙头搜索模式包括第一模式及第二模式;

所述依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式,包括:

当所述第一参数表明当前频偏大于第一频偏阈值时,确定采用第一模式用于所述时隙头的搜索;

当所述第一参数表明所述当前频偏不大于所述第一频偏阈值时,确定采用第二模式用于所述时隙头的搜索;

所述依据确定的时隙头模式搜索所述时隙头,包括:

利用所述第一模式或所述第二模式搜索所述时隙头。

优选地,

所述利用所述第一模式搜索所述时隙头,包括:

从第i时隙提取序列ai,j;其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述M1为大于1的整数;ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述m为不小于1且不大于M1的整数;所述i为0或不大于所述N的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

存储所述Dj;

将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述利用所述第一模式搜索所述时隙头,包括:

利用删除高校格雷相关器将时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;其中,所述Si,j对应于ai,j的相关结果;所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

存储所述Dj;

将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述M1等于U/V;

所述U为所述时隙头包括的同步序列的长度;

所述V为大于1的整数。

优选地,

所述利用所述第二模式搜索所述时隙头,包括:

从第i时隙中提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述M2为大于1的整数;ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述m为不小于1且不大于M2的整数;所述i为0或不大于所述N的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述利用所述第二模式搜索所述时隙头,包括:

利用删除高校格雷相关器将时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述M2等于所述时隙头中同步序列的长度。

优选地,

所述时隙头搜索模式还包括第三模式;

所述依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式,包括:

当所述第一参数表明所述当前频偏不大于第二频偏阈值时,确定采用第三模式用于所述时隙头的搜索;

其中,所述第二频偏阈值小于所述第一频偏阈值。

优选地,

所述利用所述第三模式搜索所述时隙头,包括:

从第i时隙提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述M3为大于1的整数;所述m为不小于1且不大于M3的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列中的第m个复数bm的共轭复数;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述利用所述第三模式搜索所述时隙头,包括:

利用删除高校格雷相关器将时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列中的第m个复数bm的共轭复数;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述M3等于所述时隙头包括的同步序列的长度。

优选地,

所述第一参数包括振荡器参数、终端的启动时长以及频偏补偿参数的至少其中之一;所述振荡器参数为所述终端内提供本地时钟的振荡器的参数;所述频偏补偿参数为表征终端是否进行频偏补偿和/或频偏补偿结果的参数。

本发明实施例第二方面提供了一种终端,所述终端内配置有至少两种时隙头搜索模式;

所述终端包括:

接收单元,用于接收基站发送的无线帧;所述无线帧包括N个时隙;所述时隙包括时隙头;所述N为0或正整数;

获取单元,用于获取终端的第一参数;其中,所述第一参数为用于表征所述终端与基站之间频偏参数;

确定单元,用于依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式;

搜索单元,用于依据确定的时隙头搜索模式搜索所述时隙头。

优选地,

所述时隙头搜索模式包括第一模式及第二模式;

所述确定单元,具体用于当所述第一参数表明当前频偏大于第一频偏阈值时,确定采用第一模式用于所述时隙头的搜索;及当所述第一参数表明所述当前频偏不大于所述第一频偏阈值时,确定采用第二模式用于所述时隙头的搜索;

所述搜索单元,具体用于利用所述第一模式或所述第二模式搜索所述时隙头。

优选地,

所述搜索单元包括:

第一相关模块,用于从第i时隙提取序列ai,j;其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述M1为大于1的整数;ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述m为不小于1且不大于M1的整数;所述i为0或不大于所述N的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;并依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;

第一差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第一累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第一功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第一存储模块,用于存储所述Dj;

第一对位累加模块,用于将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

第一确定模块,用于依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述搜索单元包括:

第二相关模块,包括删除高校格雷相关器,用于进行时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;其中,所述Si,j对应于ai,j的相关结果;所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

第二差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第二累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第二功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第二存储模块,用于存储所述Dj;

第二对位累加模块,用于将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

第二确定模块,用于依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述M1等于U/V;

所述U为所述时隙头包括的同步序列的长度;

所述V为大于1的整数。

优选地,

所述搜索单元包括:

第三相关模块,用于从第i时隙中提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述M2为大于1的整数;ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述m为不小于1且不大于M2的整数;所述i为0或不大于所述N的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;及依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;

第三差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第三累积模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第三功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第三确定模块,用于依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述搜索单元包括:

第四相关模块,包括删除高校格雷相关器,用于进行时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

第四差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第四累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第四功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第四确定模块,用于依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述M2等于所述时隙头中同步序列的长度。

优选地,

所述时隙头搜索模式还包括第三模式;

所述确定单元,还用于当所述第一参数表明所述当前频偏不大于第二频偏阈值时,确定采用第三模式用于所述时隙头的搜索;

其中,所述第二频偏阈值小于所述第一频偏阈值。

优选地,

所述搜索单元包括:

第五相关模块,用于从第i时隙提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述M3为大于1的整数;所述m为不小于1且不大于M3的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;及依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列中的第m个复数bm的共轭复数;

第五累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

第五功率计算模块,用于对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

第五确定模块,用于依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述搜索单元包括:

第六相关模块,包括删除高校格雷相关器,用于进行时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

第六累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

第六功率计算模块,用于对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

第六确定模块,用于依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

优选地,

所述M3等于所述时隙头包括的同步序列的长度。

优选地,

所述第一参数包括振荡器参数、终端的启动时长以及频偏补偿参数的至少其中之一;所述振荡器参数为所述终端内提供本地时钟的振荡器的参数;所述频偏补偿参数为表征终端是否进行频偏补偿和/或频偏补偿结果的参数。

本发明实施例所述的时隙头搜索方法及终端,在终端设备配置至少两种搜索时隙头的模式,在进行时隙头搜索时,将获取终端的第一参数,再根据所述第一参数选择适当的时隙头搜索模式进行时隙头的搜索;其中,所述第一参数能够体现出当前终端与基站之间的频偏,这样能够选择适应于当前终端的模式进行时隙头的搜索,以提高时隙头搜索的成功率和效率,并最终提高时隙同步的成功率和效率。具体如,终端与基站之间的频偏较小时,可以选择相对简单的时隙头搜索模式,以减少时隙头搜索的时长,这样在终端与基站之间的频偏较大时,可以选择出性对复杂能够实现精确同步的时隙头搜索模式,这样能够实现时隙头的精确搜索。显然本发明实施例所述方法和终端通过提取第一模式选择对应的模式来进行时隙头的搜索具有灵活性大的优点。

附图说明

图1为本发明实施例所述的时隙头搜索方法的流程示意图;

图2为本发明实施例所述的终端的结构示意图之一;

图3为本发明实施例所述的终端的结构示意图之二;

图4为本发明实施例所述的终端的结构示意图之三;

图5至图7为在不同频偏状况下进行时隙同步的效果示意图;

图8为采用本发明实施例所述的时隙头搜索方法进行时隙同步与现有时隙同步方法在不同频偏下的时隙同步成功率的示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

方法实施例:

本实施例提供一种时隙头搜索方法,所述方法应用于终端中,所述终端内配置有至少两种时隙头搜索模式;所述方法包括:

步骤S110:接收基站发送的无线帧;所述无线帧包括N个时隙;所述时隙包括时隙头;所述N为0或正整数;

步骤S120:获取终端的第一参数;其中,所述第一参数为用于表征所述终端与基站之间频偏参数;

步骤S130:依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式;

步骤S140:依据确定的时隙头搜索模式搜索所述时隙头。

所述终端通常为各种类型的手机或平板电脑等具有移动通信功能的电子设备。所述手机可包括安卓手机或IOS系统手机等手机。

WCDMA系统的每一个无线帧包括15个时隙,每一个时隙的第一个符号用于UE与基站之间进行同步;且同一个无线帧内的每一个时隙内的同步序列的是相同。每一个时隙除了第一个时隙中有同步序列以外,其他部分还可能承载业务数据,不同的时隙通常承载的业务数据不同。

所述第一参数可包括振荡器参数、终端的启动时长以及频偏补偿参数的至少其中之一。所述终端的启动时长的起始时间点为所述终端正常开机后系统恢复工作的时间点;所述启动时长的终止时间点可为接收到所述无线帧的时间点或进行时隙头搜索的当前时间点。所述震荡器参数可为表征振荡器的精确度的参数,可为震荡器的精确度参数、型号参数或型号参数的指代参数等信息。所述频偏处理参数可为表征终端是否在指定时间内进行了频偏补偿户、频偏补偿的次数、频偏补偿效果等参数。

通常若终端内的震荡器为精确度高的晶振,如具有温度补偿的晶振;这是终端内部可以提供很精确的本地时钟和震荡频率;通常,终端和基站之间的频差较小,可以较为简便的完成同步。若此时,终端内的震荡器为低成本的晶体,不具有温度补偿等功能,通常此时的震荡器的精确度可能在10ppm量级,这样如果不经过频差校正处理,可能会到导致终端和基站之间无法实现时隙同步。

此外终端的启动时长也会影响终端与基站之间的频偏。具体如终端刚开机,此时通常终端较正常的频偏较大,可能高达正负6Khz。但是终端在开机使用一段时间后,终端通过基站之间多次的同步校正,终端相对与基站的频偏相对于终端刚开机时已经大大的减小了。具体如当终端开机在第一时间阈值以内,则认为当前终端的本地时钟较基站的时钟有较大的频偏;当终端的已开机时长在第一时间阈值以上时,则认为当前终端的本地时钟较基站的时钟有较小的频偏。所述第一时间阈值可以根据实际使用状况来确定,具体如10分钟或30分钟。

通常在终端中还可能设置有频偏处理模块,所述频偏处理模块对终端与基站之间的频偏进行了处理,以尽可能的减少终端与基站之间的频偏。若所述频偏补偿参数表明当前进行了频偏处理或频偏处理效果好,可以确定的是当前终端与基站的频偏小,则在进行时隙头搜索时,可以选择较为简单的处理模式,以简化处理;且由于当前频偏小从而也能保证能够准确高效的搜索到时隙头,方便进行依据定位出的时隙头进行时隙同步。所述频偏处理具体如自动频率控制AFC收敛处理,以减少终端与基站之间的频偏。

所述频偏可以理解为:终端与终端内的本地频率,与终端当前驻留的小区的基站的频率之间的偏差。

综合上述,本实施例提供例一种时隙头搜索方法,在终端中配置有多种时隙头搜索模式来搜索时隙头,可以根据第一参数确定出终端当前与基站之间的频偏,从而选择对应的时隙头搜索模式,可以实现快速简便的定位出时隙中的时隙头所在的位置;对于震荡器提供的时钟精度不高的终端,还能提升与基站之间的时钟同步精度。

所述时隙头搜索模式包括第一模式及第二模式;

所述步骤S130可包括:

当所述第一参数表明当前频偏大于第一频偏阈值时,确定采用第一模式用于所述时隙头的搜索;

当所述第一参数表明所述当前频偏不大于所述第一频偏阈值时,确定采用第二模式用于所述时隙头的搜索;

所述步骤S140包括:

利用所述第一模式或所述第二模式搜索所述时隙头。

通常所述第一频偏阈值为6khz。当终端内的震荡器为非温度补偿的震荡器,即采用的是低成本的晶体时,终端在开机一段时间内没有经历过频偏补偿也未经过与基站之间多次的同步校正,通常所述频偏很大,一般都会大于正负6khz。此时,确定可以采用将进行频偏补偿处理的第一模式进行时隙头的搜索。在所述终端开机一段时间之后或者经历了频偏补偿处理或与基站进行了多次同步校正之后,所述频偏会变小,当启动时间达到时间阈值或经历指定次数的频偏处理或与基站的同步校正,可视为终端与基站之间的频偏已经小于了所述第一频偏阈值,此时可以采用比第一模式更为简单的时隙头搜索方法,此时由于频偏小即便采用简单的搜索方式,也能快速搜索到时隙头实现时隙同步。

以下分别提供两种利用第一模式进行时隙头的搜索。

方式一:

所述利用所述第一模式搜索所述时隙头,包括:

从第i时隙提取序列ai,j;其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述M1为大于1的整数;所述ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;其中,所述m为不小于1且不大于M1的整数;所述i为不小于1且不大于所述N的整数。所述时隙中一个复数对应一位数据。

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;此步骤,相当于将从时隙中提取的序列与本地序列进行对位共轭相乘;

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

存储所述Dj;

将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

方式二:

利用删除高校格雷相关器将时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述删除高效格雷相关器也成为PSC相关器,是一种现有的相关器。采用删除高校可以对方式一中的对位共轭相乘进行等效简化处理。通常此时,所述本地序列和所述时隙头中的同步序列均是预先协商好的PSC码。所述PSC码的组成以及生成可以参见现有技术,在此就不再详细介绍了。

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

存储所述Dj;

将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

通过上述可知,当依据第一参数确定出当前终端与基站之间的频偏过大时,所述终端通过差分结果的形成,以消除部分频差,且为了实现时隙头的准确搜索,将连续分布的两个帧的到的Dj进行对位累加,在选择若干个Dj中最大的值,可以确定出该Dj对应的序列ai,j所在位置处为时隙头所在位置。

上述两种方式中的功率计算,可理解对复数进行取模运算。

在上述两种方式中,若所述时隙头中包括的同步序列的长度为U(其中,所述U表示U位数据),优选为所述M1小于U,这样一个无线帧将形成更多的功率计算结果,能够提高时隙头搜索的精确度。

具体地,所述M1等于U/V;所述U为所述同步序列的长度;所述V为大于1的整数。当所述U等于256时,所述V可以为2或4等参数;则所述M1的取值可以128或64等。

以下提供利用所述第二模式进行时隙头搜索的可选方式。

方式一:

所述利用所述第二模式搜索所述时隙头,包括:

从第i时隙中提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述M2为大于1的整数;其中,ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;其中,所述m为不小于1且不大于M2的整数;所述i为不小于1且不大于所述N的整数;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;此处,相当于将提取的序列与本地序列进行对位共轭相乘;

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

方式二:

所述利用所述第二模式搜索所述时隙头,包括:

利用删除高校格雷相关器将时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;删除高校相关器的介绍可以参见第一模式的方式二中的介绍,同样的此处也是用于进行等效于对位共轭相乘的简化运算。

将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

对比第一模式和第二模式的两种可选方式可知:第一模式和第二模式的不同点在于:第二模式不会进行多个无线帧的Dj的对位累加,可以直接根据一个无线帧得到的若干给Dj的值确定所述时隙头的位置所在。选出Dj中最大值MaxDj;所述MaxDj对应的ai,j为一个时隙头中所述时隙所在的位置;采用第二模式进行时隙头的搜索,相对于第一模式更加简单。

在本实施例中,所述M2可以为不大于所述时隙头中同步序列的长度的任意数,在本实施例中由于采用第二模式时,终端和基站之间的频偏较小,为了简化采用第二模式进行时隙头搜索的数据处理,提高响应速度,在本实施例中优选所述M2等于所述时隙头中同步序列的长度。如当所述同步序列为256时,所述M2也为256;即所述ai,j包括256个实数。

作为本实施例的进一步改进,所述时隙头搜索模式还包括第三模式;

所述依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式,包括:

当所述第一参数表明所述当前频偏不大于第二频偏阈值时,确定采用第三模式用于所述时隙头的搜索;

其中,所述第二频偏阈值小于所述第一频偏阈值。所述第二频偏阈值可以取小于所述第一频偏阈值的任意数;在本实施例中可为正负100hz。所述第一频偏阈值和第二频偏阈值均可为经验阈值或仿真阈值。

以下提供两种利用第三模式进行时隙头搜索的可选方式。

方式一:

所述利用所述第三模式搜索所述时隙头,包括:

从第i时隙提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;所述M3为大于1的整数;所述ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述M3为大于1的整数;所述m为不小于1且不大于M3的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列中的第m个复数bm的共轭复数;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

方式一:

所述利用所述第三模式搜索所述时隙头,包括:

利用删除高校格雷相关器将时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;

依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列中的第m个复数bm的共轭复数;

依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

显然第三模式相对于第二模式而言操作中不再包括将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘对应的差分处理,处理更加简单。

第三模式的两种方式中的对位共轭相乘、功率计算等处理与第一模式和第二模式相类似,此处就不再进行重复描述了。

当终端与基站之间的频偏很小时,显然可以直接采用简便易行的第三模式,由于频偏小这样搜索到时隙头的几率大,且由于第三模式的操作简单,可以提高搜索的效率,降低反映时延。

所述M3通常为小于时隙头中同步序列长度的整数,在本实施例中限定所述M3等于所述时隙头包括的同步序列的长度;这样能过减少时隙头搜索时的计算量。

在终端和基站的频偏等各种影响时隙头搜索的因素一定的情况下,综合比较第一模式、第二模式和第三模式,搜索到时隙头的成功概率依次降低,搜索效率依次增高。在具体的实现过程中,在第一指定时间内采用成功概率低的模式没有搜索到时隙头时,可以自动切换到成功概率高的模式继续搜索,以提高搜索的成功率。

设备实施例:

如图2所示,本实施例提供一种终端,所述终端内配置有至少两种时隙头搜索模式;

所述终端包括:

接收单元110,用于接收基站发送的无线帧;所述无线帧包括N个时隙;所述时隙包括时隙头;所述N为0或正整数;

获取单元120,用于获取终端的第一参数;其中,所述第一参数为用于表征所述终端与基站之间频偏参数;

确定单元130,用于依据所述第一参数,确定与所述第一参数相适应的时隙头搜索模式;

搜索单元140,用于依据确定的时隙头搜索模式搜索所述时隙头。

本实施例所述的接收单元110可包括接收天线。

所述获取单元120、确定单元130和搜索单元140可包括处理器及存储介质;所述处理器与所述存储介质通过总线等内部通信接口连接。所述存储介质上存储有可执行代码;所述处理器通过执行所述可执行代码分别实现所述获取单元120、确定单元130和搜索单元140的功能。

所述获取单元120、确定单元130和搜索单元140可以分别对应不同的处理器,其中的任意两个也可以集成对应于同一个处理器,体现为同一处理器上的不同处理实体。当一个所述处理器集成对应多个所述获取单元120、确定单元130和搜索单元140的至少两个时,所述处理器可以采用时分复用或并发线程等方式实现不同单元的处理。

所述处理器可以为应用处理器AP、数字信号处理器DSP、中央处理器CPU、微处理器MCU或可编程阵列等具有处理功能的电子元器件;所述处理器具体如何实现上述单元的功能,可以参见方式实施例中的具体描述。

所述第一参数包括振荡器参数、终端的启动时长以及频偏补偿参数的至少其中之一;所述振荡器参数为所述终端内提供本地时钟的振荡器的参数;所述频偏补偿参数为表征终端是否进行频偏补偿和/或频偏补偿结果的参数。

所述震荡器参数可以包括表征所述震荡器精确度的参数,具体如直接可以是精确度参数、型号参数等。所述启动时长为终端开机以后的时长,所述频偏补偿参数可以包括是否进行频偏补偿、补偿效果、在指定时间内频偏补偿的次数等可能影响终端与基站之间频差的参数。上述这些参数是如何影响所述频偏参数,又是具体如何依据上述参数确定可以参见方法实施例,在此就不再重复了。

所述时隙头搜索模式包括第一模式及第二模式;

所述确定单元130,具体用于当所述第一参数表明当前频偏大于第一频偏阈值时,确定采用第一模式用于所述时隙头的搜索;及当所述第一参数表明所述当前频偏不大于所述第一频偏阈值时,确定采用第二模式用于所述时隙头的搜索;所述搜索单元120,用于利用所述第一模式或所述第二模式搜索所述时隙头。通常所述第一频偏阈值可以根据经验值或仿真值等方式计算得到的数值,具体如可为正负6khz。

在具体实现时,所述时隙头搜索模式还包括第三模式。所述时隙头搜索模式还包括第三模式;故所述确定单元130,还用于当所述第一参数表明所述当前频偏不大于第二频偏阈值时,确定采用第三模式用于所述时隙头的搜索;其中,所述第二频偏阈值小于所述第一频偏阈值。所述第二频偏阈值同样可以是根据经验值或仿真值确定的,具体的取值可以为正负100hz等。

时隙头搜索模式不同所述搜索单元的结构不同

以下提供两种用于第一模式的搜索单元。

所述搜索单元140,包括:

第一相关模块,用于从第i时隙提取序列ai,j;其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述M1为大于1的整数;所述ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述m为不小于1且不大于M1的整数;所述i为0或不大于所述N的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;并依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;

第一差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第一累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第一功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第一存储模块,用于存储所述Dj;

第一对位累加模块,用于将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

第一确定模块,用于依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

用于所述第一模式搜索时隙头的所述搜索单元,也可包括:

第二相关模块,包括删除高校格雷相关器,用于进行时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;其中,所述Si,j对应于ai,j的相关结果;所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M1位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

第二差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第二累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第二功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第二存储模块,用于存储所述Dj;

第二对位累加模块,用于将至少连续两个帧的Dj进行对位累加,形成对位累加结果;

第二确定模块,用于依据所述对位累加结果,确定所述时隙头的位置。

所述第一模式中所述M1等于U/V;所述U为所述时隙头包括的同步序列的长度;所述V为大于1的整数。这样能够增加Dj的取值,提高搜索到时隙头的几率。

用于第二模式的所述搜索单元,可包括:

第三相关模块,用于从第i时隙中提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述M2为大于1的整数;所述ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述m为不小于1且不大于M2的整数;所述i为0或不大于所述N的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;及依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列b中的第m个复数bm的共轭复数;

第三差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第三累积模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第三功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第三确定模块,用于依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

用于第二模式的所述搜索单元,还可包括:

第四相关模块,包括删除高校格雷相关器,用于进行时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M2位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

第四差分模块,用于将Si,j与Si+1,j进行共轭相乘,形成差分结果ci,j;

第四累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Cj;

第四功率计算模块,用于对所述Cj进行功率计算,得到功率计算结果Dj;

第四确定模块,用于依据所述Dj确定所述时隙头的位置。

在第二模式中,为了减少计算量提高响应效率,所述M2等于所述时隙头中同步序列的长度。

用于第三模式所述搜索单元可包括:

第五相关模块,用于从第i时隙提取序列ai,j其中,所述ai,j为所述第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;所述ai,j,m为所述ai,j中的第m个复数;所述M3为大于1的整数;所述m为不小于1且不大于M3的整数;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;及依据所述计算,得到相关结果Si,j;其中,所述bm′为本地序列中的第m个复数bm的共轭复数;

第五累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

第五功率计算模块,用于对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

第五确定模块,用于依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

用于第三模式所述搜索单元还可包括:

第六相关模块,包括删除高校格雷相关器,用于进行时隙中的数据与本地序列b进行相关运,获得相关结果Si,j;所述Si,j对应于ai,j的相关结果;其中,所述ai,j为第i时隙中的第j位开始连续分布的M3位复数组成的序列;所述j为0或不大于P的整数;所述P为所述时隙包括复数的总个数;

第六累加模块,用于依据公式进行累加处理,形成累加结果Ej;

第六功率计算模块,用于对所述Ej进行功率计算,得到功率计算结果Fj;

第六确定模块,用于依据所述Fj确定所述时隙头的位置。

其中,为了简化计算量及提高响应速度,所述M3等于所述时隙头包括的同步序列的长度。

在本实施例中的所述第一相关模块、第三相关模块和第五相关模块都包括提取时隙中序列以及进行对位共轭相乘的计算器、计算电路或具有计算功能的处理器。所述第二相关模块、第四相关模块和第六相关模块可以为包括现有的PSCH相关器或删除高效格雷相关器,为对位共轭相乘的一种简便的等效实现方法,通常可以采用13次加减法运算可以获得与第一相关模块、第三相关模块和第五相关模块进行对位共轭相乘同样的相关结果。

本实施例中的所述第一差分模块和第二差分模块同样的可以是各种能实现对位共轭相乘的计算器件。本申请实施例中所述的对位共轭相乘为对应位置共轭相乘。

所述第一累加模块至第六累加模块的具体结构都可以包括由逻辑电路构成的累加器件或具有累加功能的处理器等结构。

所述第一功率计算模块至第六功率计算模块的具体结构可包括能够进行功率计算的计算器或具有计算功能的处理器等结构。

所述第一存储模块和第二存储模块可包括各种类型的存储介质,具体如随机存储器RAM或flash等结构。

在具体实现时,同一终端内用于搜索时隙头的模式包括三种则可能对应有三个独立的搜索单元,用于不同模式下的是洗头的搜索;当然三种模式也可以复用模块进行时隙头的搜索。具体如,所述终端可以仅包括一个相关模块、差分模块、累加模块、功率计算模块和存储模块;这些模块之间形成有三条连接路径。第一连接路径为相关模块、差分模块、累加模块、功率计算模块和存储模块依次连接形成的连接路径,用于利用第一模式进行时隙头的搜索。第二连接路径为相关模块、差分模块、累加模块及功率计算模块依次连接形成的连接路径,用于利用第二模式进行时隙头的搜索。第三连接路径为相关模块、累加模块和功率计算模块一次连接形成的路径,用于利用第三模式进行时隙头的搜索。

本实施例提供了一种终端,可用于通过获取终端震荡器的振荡器参数、启动时长和/或频偏补偿参数等第一参数来确定搜索时隙头的模式,这样能够确保能够搜索到时隙头,同时又能提升搜索效率。

以下结合示例和附图对本申请的技术效果做进一步的详细描述。

本示例提供的时隙头搜索方法,适用于WCDMA时隙同步方法,以提高搜索成功率和简易程度,与现有技术相比具有同步时间短、灵活度高且还能有效抵抗大频偏影响,总体性能有所提升,是一种有效的WCDMA时隙头同步方法。

如图3所示,所述终端配置有三种时隙头搜索模式;若时隙中的同步序列的长度为256,则在第一模式中进行相关计算的相关长度M1等于128或64;在第二模式中相关长度M2为256;在第三模式相关长度M3为256。

在图3中所示的PSC相关器、差分器、累加器、功率计算器和存储器。其中,所述PSC相关器相当于上述实施例中的任意一种相关模块;差分器相当于上述实施例中的任意一种差分模块;累加器相当于上述实施例中的任意一种累加模块;功率计算器相当于上述实施例中任意一种功率计算模块。

所述PSC相关器为删除高效格雷相关器,仅需13次加/减法就可获得相关结果;所述差分器为复数共轭相乘单元;所述累加器为实数/复数加法单元;功率计算器可采用近似功率计算。

所述PSC相关器,具体用于依据PSC码产生方式设计的一种匹配滤波器,可以高效快速获得相关值。上述实施例中的同步序列和本地序列都采用PSC码。

所述差分器,用于相邻两个时隙PSC相关器结果对应位置共轭相乘:

Mul_Out=Corr(N)*conj(Corr(N-1))

Corr(N)当前时隙相关结果,Corr(N-1)上一时隙相关结果,差分消除频偏影响,推到公式如下:设累加时隙数为N,N个时隙的接收信号为:

a0,a1*exp(j*ωt),a2*exp(j*2ωt),a3*exp(j*3ωt)……aN-1*exp(j*(N-1)ωt);其中ω=2πf,t=L/Fs;f为系统频偏,L为一个时隙长度,Fs为系统采样频率。

Mul_Out(k)=ak*exp(j*kωt)*conj(ak-1*exp((k-1)ωt))

=ak*aHk-1*exp(jωt)

所述累加器,用于依据如下公式将差分结果进行时隙间相干累加或者非相干累加。

Mul_Out_Acc=Mul_Out(1)+Mul_Out(2)+……+Mul_Out(N-1)

=a0*aH1*exp(jωt)+a1*aH2*exp(jωt)+……

+aN-1*aHN-2*exp(jωt)

=(a0*aH1+a1*aH2+……+aN-1*aHN-2)*exp(jωt)

其中,所述Mul_Out(1)为上述实施例中j等于1是的ci,j或Si,j;所述Mul_Out(2)与所述Mul_Out(N-1)依次类推。

所述功率计算器,可用于采用线性逼近法近似计算。

通常情况下,所述终端的震荡器为低成本低精度的结构时,在终端开机之初会有较大的频偏,此时可采用第一模式进行时隙头的搜索。可以将相关长度配置成128,64;即将PSC码分成2,4段,且每一段PSC时隙间差分累加,计算功率;段间非相干累加;具体如图4所示。

当所述终端中采用的震荡器为具有温度补偿的晶振等结构时,在所述终端的开机之初,其频偏在±6KHz以内,采用模式二,相关长度256,相邻时隙差分,然后相干累加,再计算功率值。

当终端开机一段时间后,可能进行了AFC收敛等频偏补偿处理后,频偏控制在±100Hz以内,采用模式三,直接相干累加再计算功率值。

在本实施例中所述时隙的计数是从0开始的,通常一个无线帧包括15个时隙,故在图4中包括时隙0、时隙1一直到时隙14。在图4中的匹配滤波即为进行相关处理的相关器。图4所示的结构用于进行差分相干处理。

本部分针对本申请采用不同模式在对应场景下的性能进行仿真分析。匹配滤波器的相关长度分别取256,128,64;其中,所述匹配滤波器相当于上述实施例中的相关单元或PSH相关器。

图5至图7为采用现有方法对在各种频偏情况下,对时隙头搜索进行时隙同步的成功率的示意图.

图5为性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道环境下大频偏对WCDMA时隙头同步的影响;横坐标是信噪比,纵坐标是时隙同步成功率,采用256位的相关长度进行时隙头搜索并进行时隙同步。由图5可知,当终端和基站之间的频偏存15Khz频偏时,在高信噪比下,时隙头搜索成功率基本不受影响;当信噪比SNR低到-6dB,成功概率迅速下降;当信噪比SNR等于-8dB时,时隙同步的成功率由原来的100%下降到了略低于75%。

图6为性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道环境下大频偏对WCDMA时隙头同步的影响;横坐标是信噪比,纵坐标是时隙同步成功率,采用256位的相关长度进行时隙头搜索并进行时隙同步。由图6可知,当终端和基站之间的频偏存7.5Khz时,在高信噪比下,时隙头搜索成功率基本不受影响;当信噪比SNR低到-6dB时,时隙同步的成功率开始下降;当SNR低于-7dB时,时隙同步的成功概率迅速下降。当信噪比SNR等于-8dB时,时隙同步的成功率由之前的100%下降到了略高于80%。

图7性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道环境下大频偏对WCDMA时隙头同步的影响;横坐标是信噪比,纵坐标是时隙同步成功率,采用256位的相关长度进行时隙头搜索并进行时隙同步。由图7可知,当终端和基站之间的频偏存3Khz时,在高信噪比下,时隙头搜索成功率基本不受影响;当信噪比SNR低到-7dB时,时隙同步的成功率开始下降;当SNR低于-8dB时,时隙同步的成功概由100%下降到了94%。

显然结合图5至图7可知,系统的频偏越大,则搜索到时隙头进行时隙同步的成功率越低。图8为采用本申请实施例所述的方法来进行时隙头搜索并进行时隙同步的效果图。

图8显示的分别采用现有方法及本申请的方法,进行时隙头搜索以及时隙同步成功率的比较图,在图8中横坐标表示的频偏的大小,纵坐标表示的时隙同步的成功率;虚曲线表示的是本申请的方法的对各种频偏情况下进行时隙同步的时隙同步的平均成功率;实曲线表示的是现有方法对各种频偏下进行时隙同步的时隙同步的平均成功率。通过图8的图示可知,显然在频偏较大的情况下,采用本实施例所述的方法,显然能够增加时隙同步的成功率。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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