一种适用于lte系统的同频小区检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种适用于LTE系统的同频小区标识组 号的检测方法。
【背景技术】
[0002] LTE(LongTermEvolution)是 3GPP(3rdGenerationPartnershipProject) 制定的新一代移动通信标准。在LTE系统中，移动台利用小区基站发送的主同步信号 (primarysynchronizationsignal,PSS)和辅同步信号（secondarysynchronization signal，SSS)来完成小区检测。具体而言，移动台利用PSS检测小区标识组内编号（也即 )，并进行符号定时；利用SSS检测小区标识组号（也即旧f),并进行10ms帧定时。
[0003] 普通的小区检测法主要是利用PSS和SSS良好的相关特性，通过相关运算来完成 检测，具体包含以下步骤： (1) 把接收到的时域信号与标准的PSS进行相关，寻找相关峰，确定子帧边界，并通过 最大的相关值确定发送的PSS和相应的wa-; (2)根据"3rdGenerationPartnershipProject(3GPP)TechnicalSpecification GroupRadioAccessnetwork;EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA); Physicalchannelsandmodulation，Release8，3GPPTS36.211V8. 5. 0.2008"（以下 简称3GPP-LTE)协议，由可以生成SSS中的两个加扰序列; (3) 用对接收SSS信号的偶数序列进行解扰，把解扰后的序列和3GPP-LTE协议中 定义的序列进行循环移位相关，根据最大相关值确定m 或t^); (4) 根据上一步得到的"值生成对接收SSS信号的奇数序列 进行解扰，把解扰后的序列和进行循环移位相关，根据最大相关值确定(^^或 )； (5) 比较w和^ ,从而确定|謂wy，随即获得小区的SSS和ivf。
[0004] 然而，由于频谱资源的限制和LTE高带宽的要求，LTE同频组网已成为趋势。尽管 同频组网可以大大提高频谱资源利用率，但同频干扰会严重影响小区的检测性能，特别是 弱信号小区的检测性能。在同频干扰下，普通的小区检测法对强信号小区检测有效，但对于 弱信号小区检测无效。此时，采用干扰抵消的方法可以对弱信号小区进行检测。但是，当两 个小区采用相同的PSS时，现有的干扰抵消方法无法区分两个小区的信道，从而导致重建 强信号小区SSS信号的失败，并最终导致弱信号小区检测的失败。因此，在有同频干扰的情 况下，需要更有效的方法来对同频小区，特别是弱信号小区进行检测。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种有效的适用于LTE系统的同频小区检测方法，其应用 场景为两个小区使用相同的PSS和不同的SSS。
[0006] 本发明提出的适用于LTE系统的同频小区检测方法，其针对两个小区使用相同 的PSS和不同的SSS的情形，通过求解方程组、干扰抵消、相关检测等步骤完成对两个小区 的检测。具体步骤为： 步骤1:接收两帧数据，采用普通的小区检测法检测出PSS、强信号小区的555和 步骤2:利用第1帧的子帧0和第2帧的子帧0中接收到的PSS和SSS频域信号，建立 非线性方程组，通过求解方程组，获得两个子帧0中强信号小区PSS/SSS子载波上信道CFR 的估计值； 步骤3:通过干扰抵消的方法来去除强信号小区对弱信号小区的同频干扰。具体的，利 用强信号小区的信道估计值和强信号小区的SSS重构强信号小区在两个子帧0中 的SSS接收信号，并分别从原始接收信号中减去重构信号，也即：
【主权项】
1. 一种适用于LTE系统的同频小区检测方法，应用场景为两个小区使用相同的主同步 信号（PSS)和不同的辅同步信号（SSS)，同时检测出强信号小区和弱信号小区的小区标识 组号)，其特征在于具体步骤如下： 步骤1:接收两帧数据，采用普通的小区检测法检测出PSS、强信号小区的SSS和Λ?1} 步骤2:利用第1帧的子帧O和第2帧的子帧O中接收到的PSS和SSS频域信号，建 立非线性方程组，通过求解方程组，获得两个子帧〇中强信号小区PSS/SSS子载波上信道频 域响应（CFR)的估计值； 步骤3:利用强信号小区的CFR估计值和强信号小区的SSS重构强信号小区在两个子 帧O中的SSS接收信号，并分别从原始接收信号中减去重构信号； 步骤4:采用普通的小区检测法对步骤3得到的两个信号yg/fc〕分别进行SSS检 测，得到弱信号小区λ413的两个可能值； 步骤5:利用第1帧的子帧5和第2帧的子帧5中接收到的PSS和SSS信号，采用步 骤2到步骤4进行处理，同样获得弱信号小区的两个可能值； 步骤6:对^41:>的4个可能值进行统计，将出现次数最多的作为的最终检测结 果；若4个都不一样，则随机挑选一个。
2. 根据权利要求1所述的适用于LTE系统的同频小区检测方法，其特征在于步骤2中 所述建立非线性方程组的过程如下： 根据3GPP-LTE协议的规定，在下行无线数据帧结构中，一个IOms的帧被分为10个子 帧，在子帧0和子帧5中发送PSS和SSS，其中子帧0和子帧5的PSS相同，子帧0和子帧5 的SSS不同；PSS和SSS长度都为62,被分配在62个中心子载波上；考虑强信号小区和弱信 号小区采用相同PSS信号和不同SSS信号的场景，连续接收两帧，则频域上接收到的子帧0 中PSS和SSS信号的第左个值分别表示为 ：
其中i = 1,2,分别表示第1帧和第2帧，Ii = 0,1,...,61，P〔fc〕表示发送的PSS信号的 第左个值，Ss(Ie)为强信号小区发送的SSS信号的第左个值，Si(Ie)为弱信号小区发送的 SSS信号的第A个值，.和if(fc)分别表示在第.帧第0子帧发送PSS的时隙 内所对应的子载波上强信号小区和弱信号小区的CFR，和分 别表示在第?帧第0子帧发送SSS的时隙内St3Of)和SbOO所对应的子载波上强信号小 区和弱信号小区的CFR;因为fc = 0,...,61,i = 1,2,所以一共有（62 + 62)*2 = 248个方 程； 由步骤1，已知和5(|{),则式（I)的方程中包含2个未知数，S卩 和式（II)的方程中包含3个未知数
；因为 Ii = 0, ,61, i = i, 2 ,所以一共有62 * 2 * 4 + 62 = 558个未知数，此时未知数个数少于方 程个数，这样的欠定方程组没有唯一解；为了获得唯一解，需要降低未知数的个数或者增加 方程的个数； 根据3GPP-LTE协议的规定，PSS和SSS是在相邻的两个时隙发送，因此可 以认为信道在这两个时隙内基本不变，也即笮
;由此，方程组（I)可重写为：
由此，未知数的个数降低为62 * 2 * 2 + 62 = 310个； 根据3GPP-LTE协议，PSS和SSS是被分配在连续的62个子载波上，利用相邻子载波上 信道响应的相似性，可以认为
;由此，将未知数的个数降低为31 * 2 * 2 + 62 = i86个； 与此同时，由于
线性相关,因此方程的个数也将减少31个，变为(31 + 62) · 2 = 186个；最终建立的 方程组如下式所示：
其中Ii = 0,2, ...,60 ;此时方程组与未知数个数相等，方程组可解； 采用牛顿迭代或其它数值方法求解方程组（III)，可以得到强信号小区信道CFR的估 计值，也即Jlf5+0+)。
【专利摘要】本发明属于无线通信技术领域，具体是一种适用于LTE系统的同频小区检测方法。当两个小区使用相同的主同步信号和不同的辅同步信号时，本发明方法同时检测出两个小区的小区标识组号。该方法首先接收两帧数据，利用普通的小区检测法先检测出强信号小区的主同步和辅同步信号；在此基础上通过建立并求解方程组，获得强信号小区信道参数的估计；接着利用信道估计值对强小区信号进行重构，然后通过干扰抵消获得弱信号小区的接收信号；对消除干扰后的信号进行相关检测，最终获得弱信号小区的小区标识组号。本发明可以极大提高弱信号小区的检测成功率。
【IPC分类】H04W24-02
【公开号】CN104540156
【申请号】CN201410793594
【发明人】胡蝶, 方圆驰
【申请人】复旦大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月20日