NR宽带同步检测制造技术

通过在频率内在感兴趣的频带上，以及在时间上在同步信号的重复周期内，对所接收的信号进行采样来检测具有未知频率位置的网络同步信号。将所述信号变换到频域。提取与不同的可能同步位置和频率偏移相对应的频域信号的子带，并将所述子带变换到时域，其中使用时域匹配滤波在接收窗口长度内搜索所述同步信号。

NR broadband synchronous detection

By sampling the received signal in the frequency band of interest and in the repetition period of the synchronous signal in time, the network synchronous signal with unknown frequency position is detected. Transforming the signal to a frequency domain. A subband of a frequency domain signal corresponding to different possible synchronization positions and frequency offsets is extracted and transformed into a time domain in which the synchronization signal is searched within the length of the receiving window using a time domain matched filter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】NR宽带同步检测
本专利技术一般地涉及无线通信网络，并且具体地说，涉及新无线电网络中的宽带同步信号检测的系统和方法。
技术介绍
无线通信网络普遍存在于世界的许多地方。通信技术的最新发展、诸如用户设备(UE)之类的无线电网络设备(例如，智能电话)的功率和复杂性的增加、以及用户应用的复杂性和数据交换要求的相应增加都需要在无线网络实现中不断增加的带宽和数据速率。第三代合作计划(3GPP)开发并且公布了定义无线网络的协议和要求的技术标准，从而确保地理上和设备制造商之间的互操作性。3GPP已定义并且全球运营商已部署第四代(4G)标准，其被称为长期演进(LTE)并在3GPP技术规范版本8-13中定义。LTE包括用于解决高带宽要求的许多规定，例如更宽载波(高达20MHz)、载波聚合(允许高达100MHz的聚合带宽)、多天线技术(例如波束成形、MIMO)、干扰协调(ICIC、COMP)等。当前3GPP标准化工作涉及第五代(5G)标准，其被称为新无线电(NR)。NR通过定义高于6GHz的载波并且具有甚至更宽的带宽分量载波来继续并且扩展LTE对更高带宽和数据速率的支持。同时，NR提供对低成本、窄带、高可靠性、低功率、高覆盖设备的支持，这些设备有时被称为机器到机器(M2M)通信、或者物联网(IoT)。在4G或5G网络中，需要连接到无线通信网络的无线电网络设备必须获取网络同步(“同步”)。网络同步允许无线电网络设备相对于网络调整其内部频率，并且发现从网络接收的信号的适当定时。在NR中，将使用数个信号来执行网络同步。主同步信号(PSS)允许以高频率误差(高达百万分之十(ppm))进行网络检测。此外，PSS提供网络定时参考。3GPP已选择被称为Zadoff-Chu序列的数学构造作为PSS信号。ZC序列的一个有趣属性是通过仔细选择两个这种序列，可以使用相同的相关序列进行检测，从而增加的复杂性可忽略。辅助同步信号(SSS)允许更准确的频率调整和信道估计，同时提供某些基本网络信息，例如物理层小区标识。第三同步信号(TSS)在小区内(例如，在小区中发送的波束之间)提供定时信息。物理广播信道(PBCH)提供用于随机接入的最小系统信息的子集。在系统同步块(SSB)中周期性地同时广播这些同步信号。图1示出用于NR的SSB的一种可能结构。对于给定传输波束，周期性地(例如每20ms)发送SSB。图2示出SSB传输重复。NR中的SSB将覆盖比LTE更大的带宽。例如，对于低于6GHZ的载波频率，SSB可以跨越4.32MHz，并且对于高于6GHz的载波频率，可以明显更高。物理下行链路共享信道(PDSCHSIB)提供无线电网络设备与网络通信必需的最小系统信息的剩余所需部分；但是，PDSCHSIB不是SSB的一部分。可以在由PBCH指示的资源中发送PDSCHSIB。在LTE中，同步信号位于载波带宽的中心。此外，可以借助于小区特定参考信号(CRS)来估计载波频率，这些CRS始终开启并且允许无线电网络设备接收机执行频谱估计以识别不同的载波位置。相比之下，在NR中，SSB将位于固定(可能与频带相关)频率网格中的绝对频率位置，与网络中心频率无关。因此，在NR网络中，无线电网络设备必须采取网格搜索方法以进行网络同步。由于此原因，并且此外为了最小化消耗电池电力的无线电电子设备的使用，期望无线电网络设备记录尽可能大的带宽，并且然后在设备内“离线”处理和分析信号以识别PSS和其它信号特性。LTE和NR两者在下行链路中使用正交频分复用(OFDM)，在上行链路中使用被称为单载波频分多址(SC-FDMA)的OFDM的预编码版本。选择该上行链路复用方案以降低峰均功率比(PAPR)，因此缓解对无线电网络设备中的非常昂贵并低效的功率放大器的需要，否则这将是诸如OFDM之类的高PAPR技术所需的。在执行同步信号检测和处理中利用时域/频域变换是公知和有用的。公知的数学域变换包括离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)。DFT的固有属性是应用DFT的信号时长的采样时间与变换信号的频率区间(frequencybin)之间的间隔相关。如果采样信号是根据标称采样率和符号长度所采样的OFDM符号，则该频率区间间隔也被称为子载波间隔(SCS)。通常，NROFDM同步符号具有30kHz的SCS，从而转换成33.3μs的符号长度(F＝1/T)，不包括循环前缀(CP)。该DFT中的每个标称采样周期的样本数量N确定了频域中的信号的带宽BW＝N×SCS。同步被发送的频率更低，例如每20ms。如上所述，20ms符号采样窗口长度转换成50Hz子载波间隔，并且选择采样率以使得接收适当的带宽，这具体取决于所接收的模拟信号。因此，更长的时间转换成更详细的频率分辨率，尽管也需要更长的DFT。图1示出了这种关系。DFT的一个应用是作为滤波器组(filterbank)，其中时间信号被变换到频域。在频域中，将期望的频谱内容与不需要的内容相分离是一项简单的任务。此后，可以将期望的内容逆DFT回到时域。因为仅选择频谱内容的子集，所以可以以更短的长度执行IDFT，这意味着更低的复杂性。这也意味着时域变换包含的样本少于原始时域信号。这仅反映以下事实：可以用更低的采样率来解析更窄带信号，并且信号时长保持不变。所描述的过程相当于频域中的带通滤波。为了有效地执行DFT，通常选择的长度为2的幂，即2k，其中k是整数。在这种情况下，可以使用DFT中的对称性，并且例如使用Radix-2算法通过FFT来实现DFT。Radix-2实现通常具有Nlog2N的复杂性，从而也使得非常长的信号可以来回变换到频域。实际标准LTE同步检测算法在3GPP贡献R1-1611899(3GPPTSG-RANWG1第87次会议，内华达州里诺，2015年11月14-18日)中简要描述。其中描述的方法假设可基于功率密度估计，检测频谱中的移动通信无线电接入技术(RAT)载波的存在。但是，对于NR，在没有要发送的数据的情况下，将发生很少的其它信令(例如，没有始终开启的小区特定参考信号、或者CRS)。因此，不可能进行简单并且快速的频谱估计。提供本文件的
技术介绍
部分是为了将本专利技术的实施例置于技术和操作上下文中，以帮助本领域的技术人员理解实施例的范围和效用。除非如此明确指出，否则此处的声明不会仅通过将其包含在
技术介绍
部分中而被认为是现有技术。
技术实现思路
下面提供本公开的简化概要以便向本领域的技术人员提供基本理解。该概要不是本公开的广泛概述，并且并非旨在标识本专利技术的实施例的主要/关键元素或者界定本专利技术的范围。该概要的唯一目的是以简化形式提供在此公开的某些概念，作为随后提供的具体实施方式的前序。根据在此描述和要求保护的本专利技术的实施例，通过在频率内在感兴趣的频带上，以及在时间上在同步信号的重复周期内，对所接收的信号进行采样来检测具有未知频率位置的网络同步信号。将所述信号变换到频域。提取与不同的可能同步位置和频率偏移相对应的频域信号的子带，并将所述子带变换到时域，其中使用时域匹配滤波在接收窗口长度内搜索所述同步信号。一个实施例涉及一种由无线电网络设备执行的同步到无线通信网络的方法。在至少一个同步信号重复周期的时长内接收宽带信号并存储所接收的宽带信号。将所接收的宽带信号变换到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由无线电网络设备(30)执行的同步到无线通信网络的方法(100)，包括：在至少一个同步信号重复周期的时长内接收(102)宽带信号并存储所接收的宽带信号；将所接收的宽带信号变换(104)到频域；选择(106)频域信号中与同步频率、参数集、以及频率误差假设相对应的频率区间的子集；将所选择的频域信号的子集转换(108)到时域；用同步参考对时域信号进行滤波(110)；以及应用(112)标准以检测所述时域信号中的同步信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.24 US 62/476,6471.一种由无线电网络设备(30)执行的同步到无线通信网络的方法(100)，包括：在至少一个同步信号重复周期的时长内接收(102)宽带信号并存储所接收的宽带信号；将所接收的宽带信号变换(104)到频域；选择(106)频域信号中与同步频率、参数集、以及频率误差假设相对应的频率区间的子集；将所选择的频域信号的子集转换(108)到时域；用同步参考对时域信号进行滤波(110)；以及应用(112)标准以检测所述时域信号中的同步信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所接收的宽带信号变换(104)到频域包括：使用FFT变换所接收的宽带信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所接收的宽带信号被填充零以便长度为2的幂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所选择的频域信号的子集被填充零以便长度为2的幂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述同步参考被调整以适合所述时域信号的结果采样频率。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，同步信号通过相关运算的幅度超过阈值来检测。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，同步信号定时被确定为导致最高幅度值的滤波器输出值减去滤波器延迟。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述选择(106)、转换(108)、滤波(110)、以及应用(112)步骤使用不同的频率误差假设来重复，并且选择导致最大滤波器输出幅度的假设。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，进一步包括：分析频谱以便识别可能的网络并且因此识别可能的同步候选位置。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述无线电网络设备识别主导网络，并且根据主导网络标识和所述无线电网络设备的接收机的动态范围来识别可能低于所述无线电网络设备的接收机的动态范围的子带。11.一种无线电网络设备(30)，包括：一个或多个天线(40)；收发机(38)；以及处理电路(34)，其在操作上连接到所述收发机并且可操作以：在至少一个同步信号重复周期的时长内接收(102)宽带信号并存储所接收的宽带信号；将所接收的宽带信号变换(104)到频域；选择(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿斯特罗姆，F·诺德斯特罗姆，A·雷亚尔，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE