搜索物理小区标识的方法、计算机可读存储介质及小基站技术

本发明专利技术适用于通信领域，提供了一种搜索物理小区标识的方法、计算机可读存储介质及小基站。所述方法包括：采用PSS序列时域镜像共轭对称特点，采用滑动自相关法确定最强的PSS信号位置，并由最强PSS信号位置最终确定当前小区最强SSB波束位置；采用不同的PSS序列在频域循环移位特点，在频域求取接收PSS序列所表示的

Method of searching physical cell identification, computer readable storage medium and small base station

The invention is applicable to the field of communication, and provides a method for searching physical cell identification, a computer-readable storage medium and a small base station. The method includes: using the time domain image conjugate symmetry feature of PSS sequence, using the sliding autocorrelation method to determine the position of the strongest PSS signal, and finally determining the position of the strongest SSB beam in the current cell from the position of the strongest PSS signal; using the cyclic shift feature of different PSS sequence in the frequency domain, finding the position of the received PSS sequence in the frequency domain

【技术实现步骤摘要】
搜索物理小区标识的方法、计算机可读存储介质及小基站
本专利技术属于通信领域，尤其涉及一种搜索物理小区标识的方法、计算机可读存储介质及小基站。
技术介绍
5GNR(NewRadio，新空口)移动通信网络典型应用场景需求为低时延、大容量、万物互联。目前NR基站设施网络已经在全球范围内建设布网，国内管理部门也已经给运营商发放5G牌照正式开展5G商用。5G由于其相对高的载波特点，覆盖范围相比于传统的基站要小，特别是布署在毫米波频段上的5G基站，其工作波长对障碍物的穿透能力更差，基站覆盖半径更小。可以预见，5G网络需要建设庞大的小基站来对宏基站进行信号覆盖补盲，如此才能够完成运营商的运营区域覆盖，尤其是在条件复杂的城市环境。小基站布网时，首先要获取无线帧边界定时信息，侦听宏基站的广播，由此获取周围存在宏基站的站点信息。小基站要完成这些功能，需要进行小区搜索，这与终端在开机时获取小区信息所需进行的小区搜索工作过程类似。NR标准协议由于面对了新的应用场景，在小区同步及广播信息的帧格式制定上，不同于以往的标准协议，并展现出其独有的技术特点。可以根据NR同步及广播模块的技术特点，设计新的小区获取方法。NR同步信号设计了主同步信号(PrimarySynchronizationSignal，PSS)和辅同步信号(SecondarySynchronizationSignal，SSS)，PSS和SSS采用的是M序列，与LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统时代采用的ZC序列不同。另外，NR的同步序列与物理广播信道(PhysicalBroadcastChannel，PBCH)在时频资源的位置上也与LTE有很大的不同，在NR上PBCH资源映射得更紧凑，形成一个同步信号块(SS/PBCHBlock，SSB)，这个设计特点使得终端更加迅速的接入到NR网络，降低接入系统时延。小区搜索检测首先需要进行无线帧同步。不管是LTE网络，还是NR网络，常见的无线帧同步方法都是在小区工作频点上接收信号，然后对接收信号进行低通滤波，滤除同步信号带外信号；然后采用本地生成的三组PSS序列时域信号，逐一与低通后的接收信号求相关运算，得到三组相关结果；对三组相关结果求绝对值，并求每组绝对值最大值，得到三个值；最后在三个值里求最大值，最大值所代表的位置，即是接收信号的PSS位置，由此可以确定帧边界、SSS位置和PBCH位置。可以根据PSS来源的那个组号，求得当前PSS代表的小区ID序号以及根据确认的PSS组序列，与接收的PSS序列存在的相位差，求取系统中存在的频率偏差，以期消除接收信号中的频偏误差。进而根据本地SSS序列与接收SSS序列求相关峰值并进行判断，求得接收信号里采用的SSS序列，由此求得SSS序列所代表的组ID序号最后求得物理小区标识(PhysicalCellIdentifier，PCI)，上述小区搜索过程中，对于PSS序列的检测，需要三组本地生成序列，逐一与接收序列进行滑动相关运算，然后求取最大值来确定采用的是哪组PSS序列，这种直接在时域上采用滑动相关法来检索PSS序列的方法运算量较大。另一方面，采用本地生成的序列与接收的信号做滑动相关的方法，由于本地生成的序列并没有与接收的信号经历相同的信道影响，因此估计出来的频偏误差会相对较大，导致接收信号中存在载波频偏时搜索最强SSB波束的出错概率高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种搜索物理小区标识的方法、计算机可读存储介质及小基站，旨在解决现有技术的搜索物理小区标识的方法直接在时域上采用滑动相关法来检索PSS序列的方法运算量较大，且接收信号中存在载波频偏时搜索最强SSB波束的出错概率高的问题。第一方面，本专利技术提供了一种搜索物理小区标识的方法，所述方法包括：S101、当搜索主同步信号PSS位置和辅同步信号SSS位置时，采用两个间隔预设距离的交频分复用OFDM符号进行滑动相关运算，求取滑动相关结果的最大值，确定此时参与滑动相关运算的两条PSS序列和分别所处的位置；S102、根据PSS序列的以符号中心为原点呈现镜像共轭对称的特性，分别计算两条PSS序列的半符号反转相关值，并求取半符号反转相关值的最大值，将半符号反转相关值的最大值所在PSS序列作为当前小区SSB波束信号中最强PSS信号，并确定两条PSS序列分别所处的位置中最强PSS信号所处的位置；由最强PSS信号所处的位置确定PSS位置，并根据PSS位置确定SSS位置；S103、将从接收到的PSS时域信号所处的PSS位置提取的PSS时域信号转换到频域得到PSS频域信号，将接收到的PSS频域信号与本地当前PSS代表的小区ID序号等于0时对应的PSS频域序列进行循环移位滑动相关，求取最大相关峰值的位置，根据最大相关峰值的位置判断此时接收的PSS频域信号对应的当前PSS代表的小区ID序号，根据SSS位置确定SSS序列所代表的组ID序号，并根据当前PSS代表的小区ID序号和SSS序列所代表的组ID序号求得当前小区的物理小区标识。进一步地，S101具体包括：S1011、根据当前工作中心频率，确定同步信号块SSB子载波间隔和SSB发射时隙内两个SSB间隔的OFDM符号数N，进而确定一个OFDM符号的时域长度L和循环前缀长度CP，进而确定两条PSS序列的滑动间隔D＝N*(L+CP)；根据子载波间隔，确定SSB低通滤波器的通带带宽；N是自然数；S1012、接收预设周期数据并经SSB低通滤波器进行低通滤波得到滤波后数据Data，计算滤波后数据Data长度为data_length，设变量first_pss_start指示第一条数据起始位置，设变量second_pss_start指示第二条数据起始位置；设变量i指示滑动增长，设初值i＝0；设数组corr[data_length-D]用于保存第一条数据和第二条数据的滑动相关结果；data_length–D是指滤波后数据Data长度减去两条PSS序列的滑动间隔D；S1013、令first_pss_start＝first_pss_start+i，以first_pss_start为起始位置截取滤波后数据Data得到第一条数据PSS_FIRST，数据长度为L；令second_pss_start＝first_pss_start+D，以second_pss_start为起始位置截取滤波后数据Data得到第二条数据PSS_SECOND，数据长度为L；计算第一条数据PSS_FIRST与第二条数据PSS_SECOND相关绝对值，将结果保存到corr[i]；令i＝i+1；S1014、判断i的值，如果i大于或者等于滤波后数据Data长度减去两条PSS序列的滑动间隔D，则执行S1015，否则返回S1013；S1015、求取滑动相关结果corr的最大值，确定此时参与滑动相关运算的前一条PSS序列PSS_FRONT和所处位置pss_front_position以及后一条PSS序列PSS_BACK和所处位置pss_back_position。进一步地，S10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搜索物理小区标识的方法，其特征在于，所述方法包括：/nS101、当搜索主同步信号PSS位置和辅同步信号SSS位置时，采用两个间隔预设距离的交频分复用OFDM符号进行滑动相关运算，求取滑动相关结果的最大值，确定此时参与滑动相关运算的两条PSS序列和分别所处的位置；/nS102、根据PSS序列的以符号中心为原点呈现镜像共轭对称的特性，分别计算两条PSS序列的半符号反转相关值，并求取半符号反转相关值的最大值，将半符号反转相关值的最大值所在PSS序列作为当前小区SSB波束信号中最强PSS信号，并确定两条PSS序列分别所处的位置中最强PSS信号所处的位置；由最强PSS信号所处的位置确定PSS位置，并根据PSS位置确定SSS位置；/nS103、将从接收到的PSS时域信号所处的PSS位置提取的PSS时域信号转换到频域得到PSS频域信号，将接收到的PSS频域信号与本地当前PSS代表的小区ID序号等于0时对应的PSS频域序列进行循环移位滑动相关，求取最大相关峰值的位置，根据最大相关峰值的位置判断此时接收的PSS频域信号对应的当前PSS代表的小区ID序号，根据SSS位置确定SSS序列所代表的组ID序号，并根据当前PSS代表的小区ID序号和SSS序列所代表的组ID序号求得当前小区的物理小区标识。/n...

【技术特征摘要】
1.一种搜索物理小区标识的方法，其特征在于，所述方法包括：
S101、当搜索主同步信号PSS位置和辅同步信号SSS位置时，采用两个间隔预设距离的交频分复用OFDM符号进行滑动相关运算，求取滑动相关结果的最大值，确定此时参与滑动相关运算的两条PSS序列和分别所处的位置；
S102、根据PSS序列的以符号中心为原点呈现镜像共轭对称的特性，分别计算两条PSS序列的半符号反转相关值，并求取半符号反转相关值的最大值，将半符号反转相关值的最大值所在PSS序列作为当前小区SSB波束信号中最强PSS信号，并确定两条PSS序列分别所处的位置中最强PSS信号所处的位置；由最强PSS信号所处的位置确定PSS位置，并根据PSS位置确定SSS位置；
S103、将从接收到的PSS时域信号所处的PSS位置提取的PSS时域信号转换到频域得到PSS频域信号，将接收到的PSS频域信号与本地当前PSS代表的小区ID序号等于0时对应的PSS频域序列进行循环移位滑动相关，求取最大相关峰值的位置，根据最大相关峰值的位置判断此时接收的PSS频域信号对应的当前PSS代表的小区ID序号，根据SSS位置确定SSS序列所代表的组ID序号，并根据当前PSS代表的小区ID序号和SSS序列所代表的组ID序号求得当前小区的物理小区标识。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S101具体包括：
S1011、根据当前工作中心频率，确定同步信号块SSB子载波间隔和SSB发射时隙内两个SSB间隔的OFDM符号数N，进而确定一个OFDM符号的时域长度L和循环前缀长度CP，进而确定两条PSS序列的滑动间隔D＝N*(L+CP)；根据子载波间隔，确定SSB低通滤波器的通带带宽；N是自然数；
S1012、接收预设周期数据并经SSB低通滤波器进行低通滤波得到滤波后数据Data，计算滤波后数据Data长度为data_length，设变量first_pss_start指示第一条数据起始位置，设变量second_pss_start指示第二条数据起始位置；设变量i指示滑动增长，设初值i＝0；设数组corr[data_length-D]用于保存第一条数据和第二条数据的滑动相关结果；data_length–D是指滤波后数据Data长度减去两条PSS序列的滑动间隔D；
S1013、令first_pss_start＝first_pss_start+i，以first_pss_start为起始位置截取滤波后数据Data得到第一条数据PSS_FIRST，数据长度为L；令second_pss_start＝first_pss_start+D，以second_pss_start为起始位置截取滤波后数据Data得到第二条数据PSS_SECOND，数据长度为L；计算第一条数据PSS_FIRST与第二条数据PSS_SECOND相关绝对值，将结果保存到corr[i]；令i＝i+1；
S1014、判断i的值，如果i大于或者等于滤波后数据Data长度减去两条PSS序列的滑动间隔D，则执行S1015，否则返回S1013；
S1015、求取滑动相关结果corr的最大值，确定此时参与滑动相关运算的前一条PSS序列PSS_FRONT和所处位置pss_front_position以及后一条PSS序列PSS_BACK和所处位置pss_back_position。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设周期数据是等于或大于1个无线帧周期数据或者是等于或大于5ms的半帧周期数据，1个无线帧周期数据是10ms的数据；
所述分别计算两条PSS序列的半符号反转相关值具体为：
针对每条PSS序列，分别采用PSS序列的后半序列倒序排列之后与前半序列逐一相乘并求和取绝对值。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在S1013中，计算第一条数据PSS_FIRST与第二条数据PSS_SECOND相关绝对值之后，还包括：
对相关绝对值进行能量归一化；
在S1015之后，所述方法还包括：
将滑动相关结果corr中存储的最大值与预设门限值比较，如果最大值小于预设门限值，则返回S1011，否则执行S102。


5.如权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，S102具体包括：
S1021、根据PSS序列的以符号中心为原点呈现镜像共轭对称的特性，分别计算前一条PSS序列PSS_FRONT和后一条PSS序列PSS_BACK各自的半符号反转相关值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海溶，许进，
申请(专利权)人：深圳磊诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44