有频率偏移的LTE小区搜索方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于有频率偏移的LTE小区的方法及装置。在本发明专利技术一实施例中，用户设备将接收信号和参考信号分成多个频率窗口并通过快速傅里叶变换将该信号转换至频域。用户设备在该接收信号和该参考信号的频域符号之间执行相关性测量，并通过快速傅里叶逆变换从频域解映射到时域；接着执行基于自适应多尝试的峰值选择来选择多个第二组候选，其中多尝试数量为自适应调整的以及用于每一候选的阈值为自适应调整的。在本发明专利技术其他实施例中，用户设备执行非相干累加并选择预定数量的粗糙窗口候选。非相干累加的数量为自适应调整的。在本发明专利技术另一实施例中，用户设备执行分频偏移估算并选择精确窗口候选。本发明专利技术可减少频率假设候选的数量及补偿频率偏移。

【技术实现步骤摘要】
有频率偏移的LTE小区搜索方法及装置
本专利技术关于移动通信网络，尤其关于一种有频率偏移的长期演进技术（LongTermEvolution，以下简称LTE）小区搜索。
技术介绍
LTE是一种改进的通用移动通信系统（universalmobiletelecommunicationsystem，UMTS），提供更高的数据率、更低的延迟以及提升的系统容量。为了在频率选择性衰落环境中提供高数据率，下行链路传输在物理层利用正交频分多址接入（OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，以下简称OFDMA）。然而，OFDMA的其中一个缺陷是对载波频率偏移（CarrierFrequencyOffset，CFO）的脆弱性（vulnerability）。本地振荡器百万分之十（10x10-6）的典型频率漂移（frequencydrift）会引起25kHz的偏移。LTE系统采用15kHz固定子载波间隔（subcarrierspacing）。因此，百万分之十的典型频率漂移对应于1.67个子载波间隔，而上至百万分之二十五的大频率偏移对应于四个子载波间隔以上。如此大的频率偏移对LTE系统中的小区搜索提出了挑战。在LTE系统中，演进的通用地面无线接入网络（universalterrestrialradioaccessnetwork）包含多个基站，与多个移动台进行通信，该基站被称为演进的节点-基站（evolvedNode-Bs，以下简称eNBs或eNB）、该移动台被称为用户设备（userequipment，UE）。用户设备可通过下行链路和上行链路与基站（或eNB）进行通信。通过使用主同步信号（PrimarySynchronizationSignal，以下简称PSS）和辅助同步信号（SecondarySynchronizationSignal，以下简称SSS），在每一个用户设备中执行LTE系统中的小区搜索和同步。LTE无线蜂窝系统被设计为在物理层具有OFDMA。传入的用户数据比特在频域中被多路复用到指定的子载波上并在下行链路中作为单一时域信号被传输。这是通过对用户数据比特的快速傅里叶逆变换（inversefastFouriertransform，以下简称IFFT）来实现的。为了使小区搜索程序更容易，在特定时隙（timeslot）和频隙（frequencyslot）中传输已知的位模式（bitpattern）（又称资源元素（resourceelement）），以使移动设备能够识别小区的时序（timing）及小区相关的标识符（小区ID）。在移动设备被开启之后，其会尝试为一组频带上的特定频率测量接收到的宽带功率（widebandpower）。基于接收信号强度指示器（receivedsignalstrengthindicator，以下简称RSSI），排列好频率之后，用户设备使用下行链路同步信道来尝试小区搜索。LTE系统中的小区搜索程序可经三个步骤被执行。第一步骤通过如下方式来执行：通过关联（correlate）接收到的PSS采样来从三个可能值中决定小区的群组标识（groupidentity），以及通过判定小区的信号传输的5ms边界来决定小区的时序信息。之所以过判定小区的信号传输的5ms边界来决定小区的时序信息，是由于在10ms帧的第0时隙和第10时隙中PSS信号作为最后符号被传输。第二步骤为关联接收到的SSS采样和参考信号来决定小区标识符和帧时序。第三步骤为验证小区标识。初始小区搜索是用户设备与eNB建立通信信道的关键步骤。整体同步性能严重地受强的（robust）PSS侦测的支配。然而，传统PSS设计被设计为工作在低频率偏移处。为了支持上至百万分之二十五的大频率偏移，具有小于3.75kHz带宽的小的粗糙（coarse）的频率窗口（frequencybin）就是必须的了。每一频率窗口和对应的PSS形成一假设（hypothesis）或候选。应该使用基于多尝试的自适应峰值选择（multi-trybasedadaptivepeakselection）程序来减少候选的数量。用于峰值选择程序的“尝试”的数量基于信道条件自适应地调整。用于选择候选的阈值也自适应地调整。此外，当信噪比（SignaltoNoiseRatio，以下简称SNR）低时，需要更多数量的非相干累加（non-coherentaccumulation）。因此，非相干累加的数量也应该基于SNR自适应地调整。可能还会考虑到其他因素，例如在实现该过程时的复杂度和系统极限。举例来说，如果出于复杂度考量，粗糙的频率窗口不够小，则在后期（例如在分频估算模块中）可能会应用多个峰值（multiplepeaks）。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于有频率偏移的LTE小区搜索的方法及装置。本专利技术提供一种用于有频率偏移的LTE小区搜索的方法。在本专利技术一实施例中，用户设备在开启后，从无线电信道接收信号，将将接收信号和参考信号分成多个频率窗口并通过快速傅里叶变换将信号转换至频域，其中每一频率窗口中的该接收信号和主同步信号为第一组候选。在该接收信号和该参考信号之间执行相关性测量，并通过快速傅里叶逆变换将该信号从频域解映射到时域。执行基于自适应多尝试的峰值选择来选择多个第二组候选其中，多尝试数量基于信道条件为自适应调整的以及用于峰值选择的阈值为自适应调整的。本专利技术另一实施例提供一种用于有频率偏移的LTE小区搜索的装置，包含：快速傅里叶变换单元，计算接收信号和参考信号的频域符号；频率窗口模块，将该接收信号和该参考信号分成多个频率窗口，其中每一频率窗口中的该接收信号和主同步信号为第一组候选；相关性模块，在该接收信号和该参考信号之间执行相关性测量，并通过快速傅里叶逆变换从频域解映射到时域；以及基于多尝试的峰值选择模块，执行基于自适应多尝试的峰值选择来选择多个第二组候选，其中多尝试数量为自适应调整的以及用于每一候选的阈值为自适应调整的。在本专利技术另一实施例中，用户设备为来自第一多尝试峰值选择过程的每一选择的候选执行非相干累加并选择预定数量的粗糙窗口候选。在本专利技术一实施例中，基于信噪比或其他条件，非相干累加的数量为自适应调整的。在本专利技术另一实施例中，用户设备执行分频偏移估算并选择精确窗口候选。上述用于有频率偏移的LTE小区搜索方法及装置可减少频率假设候选的数量及补偿频率偏移。【附图说明】图1显示了无线通信系统以及小区搜索程序的示范性方块图和运载PSS和SSS信号的OFDM数据帧。图2显示依据本专利技术实施例的用户设备的示范性方块图。图3为依据本专利技术实施例用于初始小区选择的基于自适应多尝试的峰值选择步骤的示范性方块图。图4为依据本专利技术一实施例用于频率窗口处理的频域实施方式的示范性方块图。图5为依据本专利技术实施例实现用于PSS的基于自适应多尝试峰值选择过程的功能模块的示范性方框图。图6为从高层视野查看的小区选择的基于多尝试的峰值选择程序的流程图。图7为依据本专利技术实施例的决定多尝试数量的常规流程图。图8为依据本专利技术一实施例为小区选择程序的基于自适应多尝试的峰值选择决定多尝试数量的示范性工作流程图。图9为依据本专利技术实施例的决定峰值选择阈值的常规流程图。图10为依据本专利技术一实施例的决定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有频率偏移的LTE小区搜索的方法，其特征在于包含：从无线电信道接收一信号并通过快速傅里叶变换计算该接收的信号和参考信号的频域符号；将该接收的信号和该参考信号的频域符号分成多个频率窗口，其中每一频率窗口中的该接收的信号和主同步信号为第一组候选；在分成多个频率窗口之后，在该接收的信号和该参考信号的频域符号之间执行相关性测量，并通过快速傅里叶逆变换从频域解映射到时域；以及执行基于自适应多尝试的峰值选择来选择多个第二组候选，其中多尝试数量为自适应调整的，以及用于每一候选的阈值为自适应调整的。

【技术特征摘要】
2013.04.22 US 13/867,9361.一种用于有频率偏移的LTE小区搜索的方法，其特征在于包含：从无线电信道接收一信号并通过快速傅里叶变换计算该接收的信号和参考信号的频域符号；将该接收的信号和该参考信号的频域符号分成多个频率窗口，其中每一频率窗口中的该接收的信号和主同步信号为第一组候选；在分成多个频率窗口之后，在该接收的信号和该参考信号的频域符号之间执行相关性测量，并通过快速傅里叶逆变换从频域解映射到时域；获得用于该第一组候选每一者的峰值并基于用于该第一组候选的峰值来确定信道条件；基于所确定的该信道条件自适应调整多尝试数量和一组阈值；以及使用用于每一对应候选的一组阈值，执行该多尝试数量次数的基于自适应多尝试的峰值选择来选择多个第二组候选，其中该多个第二组候选为该第一组候选的子集。2.如权利要求1所示的方法，其特征在于，将该接收的信号分成多个频率窗口的步骤是通过在频域中的循环移位方法来实现的。3.如权利要求1所示的方法，其特征在于，还包含：在执行该基于自适应多尝试的峰值选择之前，为每一频率窗口执行采样率转换。4.如权利要求1所示的方法，其特征在于，该信道条件是由所有第一组候选的最大峰值和所有第一组候选的最小峰值来确定的。5.如权利要求1所示的方法，其特征在于，该信道条件是由所有第一组候选的最大峰值和所有第一组候选的最小峰值来确定的，以及用于每一候选的该阈值还基于该第一组候选的峰值和相关值而被自适应调整。6.如权利要求1所示的方法，其特征在于，还包含：为每一个第二组候选执行非相干累加，其中累加数量为自适应调整的；以及选择与同一主同步信号相关的预定数量的粗糙窗口候选。7.如权利要求6所示的方法，其特征在于，该累加数量是基于所有第一组候选的峰值和该多尝试数量决定的信道条件而被自适应调整的。8.如权利要求6所示的方法，其特征在于，还包含：对该选择的粗糙窗口候选执行分频偏移估算；以及从该选择的粗糙窗口中选择精确频率窗口。9.如权利要求8所示的方法，其特征在于，还包含：基于抛物线插值结果选择该精确频率窗口。10.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊强，杨赣宁，叶颜辉，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG