CN101013913B - 一种小区同步检测中的增益控制方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区同步检测中的增益控制方法及移动终端。所述方法包括：A、将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合；B、从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测；C、判断同步检测是否成功，若是，结束本流程；否则，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除后，返回步骤B。本发明的增益控制方法及移动终端，在接收信号功率未知的情况下，能够保证同步检测的成功进行，从而提高了同步检测的速度和质量，进一步能够快速地搜索到网络和小区。

Description

一种小区同步检测中的增益控制方法及移动终端

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体地说，是涉及一种小区同步检测中的增益控制方法及移动终端。

背景技术

随着无线通信的发展和普及，移动通信用户数量快速增长，用户对通信的速度和质量要求越来越高。在无线通信系统中，当移动终端开机或处于其他模式下对网络小区进行初始同步时，由于此时没有网络频点、小区信号幅度以及帧同步的任何先验信息，所以不能根据实际的接收信号来进行自动增益控制。但是，只有有效的设定接收机的增益值，达到接收机初始信号检测能够接受的增益偏差，才能成功地进行小区同步检测。所以在移动终端中，如何有效的设定接收机的增益值，直接关系到小区初搜/双模测量中同步检测的速度和质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小区同步检测中的增益控制方法及移动终端，以提高同步检测的速度和质量。

为解决上述问题，本发明提供方案如下：

一种小区同步检测中的增益控制方法，包括步骤：

A、将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合；

B、从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测；

C、判断同步检测是否成功，若是，结束本流程；否则，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除后，返回步骤B。

较佳地，所述步骤A中，以等间隔方式对接收信号功率范围进行划分，设置的增益值分别为各功率段中间值所对应的理想增益值。

较佳地，所述步骤A中，所划分的功率段的长度为同步检测算法的检测容限，所述检测容限为同步检测算法增益值的向上容限和向下容限之和；并根据所述向上容限和向下容限分别设置对应于每个功率段的增益值。

较佳地，所述步骤A中，所划分的功率段的个数为：对所述接收信号功率范围长度除以所述功率段的长度的结果进行向上取整得到的值。

较佳地，所述步骤B中，通过功率特征窗来进行同步检测。

较佳地，所述步骤B中，对多帧数据进行同步检测；所述步骤C中，判断同步检测是否成功为：多帧数据的同步检测结果中，若有多于1帧数据的同步检测结果相同，则判断同步检测成功；否则，判断同步检测失败。

一种移动终端，包括：

增益设置模块，用于将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合；

同步检测模块，用于从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测；

检测判断模块，用于判断同步检测是否成功，以及在确定同步检测失败时，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除，并触发同步检测模块；

其中，所述增益设置模块以等间隔方式对接收信号功率范围进行划分，设置的增益值分别为各功率段中间值所对应的理想增益值。

本发明通过将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合，该增益值集合覆盖了所有可能的接收信号功率。依次选择增益值集合中的增益值用于同步检测，在接收信号功率未知的情况下，能够保证同步检测的成功进行，从而提高了同步检测的速度和质量，进一步能够快速地搜索到网络和小区。

附图说明

图1为时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统帧结构示意图；

图2为本发明实施例所述小区同步检测中的增益控制方法流程图；

图3为本发明实施例所述移动终端的结构示意图。

具体实施方式

本发明的关键在于：在接收信号功率未知的情况下，将接收信号功率范围划分为多个功率段，根据同步检测算法能够接受的增益偏差动态范围，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合。通过设置合理有效的功率段数和相应的增益值，以快速地搜索到下行同步位置。其中，增益值集合要求能够覆盖所有可能的接收信号功率，例如，在TD-SCDMA系统中，增益值集合要求能够覆盖的接收信号功率范围为(-25dBm，-108dBm)，从而使得指定频点的导频时隙(DwPTS)位置的同步检测能够成功。

以下以TD-SCDMA系统为例对本发明进行详细描述，本领域技术人员容易理解的是，本发明还可以适用于其他无线通信系统。

为便于更好地理解本发明，这里先对TD-SCDMA系统帧结构进行介绍。请参照图1，为TD-SCDMA系统帧结构示意图。图中，TS0～TS6表示7个业务时隙；GP表示保护间隔，GP时段内不发送任何信号；DwPTS表示下行导频时隙；UpPTS表示上行导频时隙。DwPTS由长为64个码片(chip)的下行同步序列(SYNC-DL)和长为32个码片的GP组成，其中SYNC-DL是一组伪随机码(PN)，分配给不同的小区，用于小区的搜索和下行的同步。

请参照图2，为本发明实施例所述小区同步检测中的增益控制方法流程图。所述增益控制方法包括以下步骤：

步骤201、将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合。

假设要将接收信号功率范围划分为M个功率段，各个功率段对应的增益值为G(m)，其中：m＝1，2，…，M。G(m)的大小顺序本实施例中不做限制。

可以采用等间隔方式对接收信号功率范围进行划分，设置的增益值分别为各功率段中间值所对应的理想增益值。例如，在(-25dBm，-105dBm)的接收信号功率范围内，如果功率段个数M＝4，则功率段长度为20dBm，所划分的4个功率段分别为：(-25dBm，-45dBm)，(-45dBm，-65dBm)，(-65dBm，-85dBm)，(-85dBm，-105dBm)。根据功率段的划分结果，可以得出：G(1)＝P_ref-(-35dBm)；G(2)＝P_ref-(-55dBm)，G(3)＝P_ref-(-75dBm)，G(4)＝P_ref-(-95dBm)，其中，P_ref为参考功率。采用等间隔方式进行划分的缺点是，划分的功率段个数不好把握，因为如果划分的功率段个数太多则导致同步检测太慢，太少则导致检测精度不够。

本发明实施例给出了另外一种较佳的划分方法，所划分的功率段的长度为同步检测算法的检测容限，即同步检测算法增益值的向上容限和向下容限之和；并根据所述向上容限和向下容限分别设置对应于每个功率段的增益值；所划分的功率段的个数为；对接收信号功率范围长度除以功率段的长度的结果进行向上取整得到的值。

在根据功率特征窗方法(见后文描述)进行的DwPTS位置的同步检测算法中，当数据在一定范围内饱和时，DwPTS窗特征并不发生变化，所以仍然可以通过功率特征窗法搜寻到DwPTS的同步位置。不同的系统，功率特征窗所能接受的饱和范围(即同步检测算法增益值的向上容限)是不一样的。另外，不同系统的模数转换器(ADC)的动态范围也不相同，所以DwPTS位置的同步检测算法所能接受的最小量程(backoff)值(即同步检测算法增益值的向下容限)也是不一样的。但在固定的系统设置和固定的DwPTS位置同步检测算法的定点实现下，上述的向上容限和向下容限都是可测的。可以通过系统定点仿真或系统测试检测出来。

对于TD-SCDMA的接收信号范围定义为(P_high，P_low)。例如，规定为，P_high＝-25dBm，P_low＝-108dBm。另外，接收信号的范围的定义也可以根据系统的实际需求来确定这两个值，例如DwpTS位置的同步检测低端只需检测到-100dBm，那么P_high＝-25dBm，P_low＝-100dBm。假设同步检测算法增益值的向上容限和向下容限分别为35dBm、25dBm，则同步检测算法的检测容限：K＝35dBm+25dBm＝60dBm，此即为所划分的功率段的长度。

功率段的个数：

M＝ceil((P_high-P_low)/K)＝ceil((-25+100)/60)＝ceil(1.25)＝2，其中，ceil()表示进行向上取整。

相邻功率段的共同覆盖部分为：

$R=\frac{\mathrm{MK}}{M-1}-\frac{P_{\mathrm{high}}-P_{\mathrm{low}}}{M-1}=45\mathrm{dBm}$

相邻功率段共同覆盖的范围越大，越有利于临界点的检测。另外各功率段的先后顺序可根据实际外场的信号功率的分布决定，例如把大概率的功率段放在前面。

这样，所划分的2个功率段分别为：(-25dBm，-85dBm)，(-40dBm，-100dBm)，共同覆盖部分为(-40dBm，-85dBm)。根据功率段的划分结果，以及向上容限和向下容限，可以得出：G(1)＝P_ref-(-25dBm-35dBm)＝P_ref-(-60dBm)；G(2)＝P_ref-(-40dBm-35dBm)＝P_ref-(-75dBm)，其中，P_ref为参考功率。

步骤202、从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测；

对于指定频点，从增益值集合中选择一个增益值，根据该增益值来进行DwPTS位置的检测。

可以通过功率特征窗检测方法来检测DwPTS的位置。功率特征窗检测方法的基本的原理是利用下行链路的DwPTS的功率“特征窗”形状来搜索SYNC-DL的大致位置。如图1所示，SYNC-DL码段为64个码片长度，左边有32个码片的GP，右边有96个码片的GP。由于接收到的GP的功率很小，而SYNC-DL码段数据以全功率发射，故从时间分布上分析，SYNC-DL的功率与两边GP相比，SYNC-DL段是“峰”值。当用两边64个码片的功率和(每边各32个码片)除以SYNC-DL段功率和时，得到的比值应当很小。当用功率特征窗的方法遍历整个接收数据时，比值最小的位置即是DwPTS的位置。

步骤203～206、判断同步检测是否成功，若是，结束；否则，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除，判断增益集集合是否为空，若是，结束，否则，返回步骤202。

针对指定频点，选择一个增益值后，同步位置将要被检测，如果检测失败，则从增益值集合中选择下一个增益值进行同样的操作，直到在所有增益值设置下的同步检测都已经完成，或者在某个增益值设置下的检测成功，结束检测操作。在该频点有网络覆盖的情况下，至少会有一个增益值设置下的检测成功；如果出现增益值集合为空集的情况，说明该频点无网络覆盖。

判断同步检测是否成功的方法为，利用多帧数据的检测结果来进行判断。例如5帧中如果3帧的结果相同，则认为DwPTS的位置找到，将结束同步检测操作。否则，此频点此增益值设置下的DwPTS位置搜索失败，将进入下一增益值设置下的同步检测操作。

对应本发明上述实施例小区同步检测中的增益控制方法，这里相应提出一种应用该方法的移动终端。

请参照图3，为本发明实施例所述移动终端的结构示意图。所述移动终端包括增益设置模块10、同步检测模块20、检测判断模块30。

增益设置模块10将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合。同步检测模块20从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测。检测判断模块30，判断同步检测是否成功，在确定同步检测失败时，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除，并触发同步检测模块20。同步检测模块20根据检测判断模块30的触发，再次从更新了的增益值集合中选择一个增益值来进行同步检测。反复多次，直到检测成功，或者增益值集合变为空集。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种小区同步检测中的增益控制方法，其特征在于，包括步骤：

A、将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合；

B、从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测；

C、判断同步检测是否成功，若是，结束本流程；否则，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除后，返回步骤B；

所述步骤A中，以等间隔方式对接收信号功率范围进行划分，设置的增益值分别为各功率段中间值所对应的理想增益值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步骤A中，所划分的功率段的长度为同步检测算法的检测容限，所述检测容限为同步检测算法增益值的向上容限和向下容限之和；并

根据所述向上容限和向下容限分别设置对应于每个功率段的增益值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所划分的功率段的个数为：

对所述接收信号功率范围长度除以所述功率段的长度的结果进行向上取整得到的值。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：

所述步骤B中，通过功率特征窗来进行同步检测。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述步骤B中，对多帧数据进行同步检测；

所述步骤C中，判断同步检测是否成功为：多帧数据的同步检测结果中，若有多于1帧数据的同步检测结果相同，则判断同步检测成功；否则，判断同步检测失败。

6.一种移动终端，其特征在于，包括：

增益设置模块，用于将接收信号功率范围划分为多个功率段，分别设置对应于每个功率段的增益值，得到增益值集合；

同步检测模块，用于从所述增益值集合中选择一个增益值，根据所选择的增益值进行同步检测；

检测判断模块，用于判断同步检测是否成功，以及在确定同步检测失败时，将当前选择的增益值从所述增益值集合中去除，并触发同步检测模块；

其中，所述增益设置模块以等间隔方式对接收信号功率范围进行划分，设置的增益值分别为各功率段中间值所对应的理想增益值。

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