CN101212246A

CN101212246A - 一种捕获下行导频时隙的方法

Info

Publication number: CN101212246A
Application number: CNA2006100636188A
Authority: CN
Inventors: 周化雨
Original assignee: Shenzhen TCL Industrial Research Institute Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL Industrial Research Institute Co Ltd
Priority date: 2006-12-31
Filing date: 2006-12-31
Publication date: 2008-07-02

Abstract

本发明适用于无线通信领域，提供了一种捕获下行导频时隙的方法，所述方法包括：保存接收到的子帧数据，并设置搜索窗口；根据相邻子帧间特定码符号判决的相似性在所述搜索窗口中获得备选位置；根据备选位置定位相应的相关运算窗口；将保存的子帧数据分别在所述相关运算窗口内与已知待定的下行同步码进行相关运算；根据相关运算出现峰值的位置捕获下行导频时隙。本发明实施例通过利用TD－SCDMA系统TS0时隙的基本训练码以及下行同步码在相邻子帧间符号判决的相似性，定位在捕获下行导频时隙过程中的相关运算窗口，保证了用户终端准确的捕获下行导频时隙，完成小区搜索过程。

Description

一种捕获下行导频时隙的方法

技术领域

本发明属于无线通信领域，尤其涉及一种时分-同步码分多址(TimeDuplex-Synchronous Code Division Mulmultiple Access，TD-SCDMA)系统中小区搜索时捕获下行导频时隙的方法。

背景技术

TD-SCDMA系统有32个长度为64码片(chip)的下行同步码(SYNC-DL)、128个扰码以及128个基本训练码(midamble)，这些码一共分为32个码组，这样每组码有1个下行同步码，4个基本训练码和4个扰码，不同的相邻小区使用不同的码组。图1示出了TD-SCDMA系统中的一个子帧的部分内容，包括时隙0(Time Slot0，TS0)以及下行导频时隙(DwPTS)。下行导频时隙起导频和下行同步的作用，由64chips的下行同步码和32chips的保护段(GP)组成，基站在小区的全方向或在固定波束方向发送下行导频时隙以保证用户终端捕获下行导频时隙，完成小区搜索过程。

小区搜索，即下行同步，是终端在信号较强的小区驻留和通话的保证，主要包括以下几个步骤：

步骤一，捕获下行导频时隙。将获得的一个子帧长或两个子帧长的数据与指定的下行同步码或32个下行同步码进行相关运算，当出现峰值时将该下行同步码作为该小区使用的下行同步码，并确定下行导频时隙在子帧中或下行同步码在下行导频时隙中的位置从而确定子帧帧头位置。

步骤二，确认扰码和基本训练码。确定了下行同步码后，待定的扰码和基本训练码有4个。由于时隙已经同步，根据下行导频时隙的位置可以定位时隙TS0的位置以及TS0时隙中的基本训练码位置，通过将接收到的基本训练码逐个与4个待定的基本训练码相关，取峰值就能确定该小区使用的基本训练码，同样可以得到相应的扰码。

步骤三，控制多帧同步。TS0时隙不仅仅可承载主公共控制物理信道，也可以承载辅公共控制物理信道，主公共控制物理信道是由连续4个子帧的下行同步码的四进制相移键控的调制相位组成的相位四元组所指示，可能的相位四元组值为：(135，45，225，135)和(315，225，315，45)。前一组值指示接下来4个子帧是主公共控制物理信道，后一组指示接下来4个子帧是辅公共控制物理信道。控制多帧同步就是根据对相位四元组的检测找到主公共控制物理信道并读取其中的主指示块。

步骤四，读取广播信道。

在现有技术中有关步骤一的实现通常采用“特征窗口”的方式来确认相关运算窗口，然后将相关运算窗口内的子帧数据与指定的下行同步码或32个下行同步码进行相关运算，即根据下行导频时隙的两边各有一个功率近似为0的GP来确定搜索窗口，但由于噪声、码间干扰等的影响，下行导频时隙两边的GP可能有干扰功率，所以不能准确的确定相关运算窗口。所以在此相关运算窗口内进行相关取峰值而确定的下行同步码及其在子帧中的位置也是不准确的，从而造成误同步。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种捕获下行导频时隙的方法，旨在解决现有技术中由于噪声、码间干扰等使得相关运算窗口不准确造成误同步的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种捕获下行导频时隙的方法，所述方法包括下述步骤：

保存接收到的子帧数据，并设置搜索窗口；

根据相邻子帧间特定码符号判决的相似性在所述搜索窗口中获得备选位置；

根据备选位置定位相应的相关运算窗口；

将保存的子帧数据分别在所述相关运算窗口内与已知待定的下行同步码进行相关运算；

根据相关运算出现峰值的位置捕获下行导频时隙。

所述保存的子帧数据和设置的搜索窗口的长度至少为L_search＝L_sub-frame+L_SYNC-DL，其中L_sub-frame为子帧长度，L_SYNC-DL为下行同步码的长度。

所述根据相邻子帧间特定码符号判决的相似性在所述搜索窗口中获得备选位置的步骤包括：

对所述搜索窗口内的码片进行取样；

将取样码片分别与扫描到的相邻子帧间同一时间段内码片相减求差值；

取上述差值之和较小的取样点为备选位置。

所述将取样码片分别与扫描到的相邻子帧间同一时间段内码片相减求差值并运算差值之和的步骤通过递推运算实现。

所述特定码为基本训练码。

所述特定码为下行同步码。

所述特定码为基本训练码和下行同步码。

所述相关运算窗口的起始位置为备选位置。

所述相关运算窗口的起始位置为备选位置+L_{midamble-DwPTS}+GP；其中，L_{midamble-DwPTS}为基本训练码开头与下行导频时隙之间的码片长度，GP为下行同步时隙中保护段的码片长度。

本发明实施例通过利用TD-SCDMA系统TS0时隙的基本训练码以及下行同步码在相邻子帧间符号判决的相似性，定位在捕获下行导频时隙过程中的相关运算窗口，保证了用户终端准确的捕获下行导频时隙，完成小区搜索过程。同时，用于捕获下行导频时隙而保存的相邻子帧可以用于小区搜索的后续步骤，从而大大缩减了用户终端搜索小区的时间，便于用户终端更快的接入系统。

附图说明

图1是现有技术提供的TD-SCDMA系统中的一个子帧结构的部分示意图；

图2是本发明实施例提供的捕获下行导频时隙的方法的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的捕获下行导频时隙方法中步骤一的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

因为TD-SCDMA的下行同步码在每个子帧的下行导频时隙中重复出现，并且在相邻的2个子帧或3个子帧内的下行同步码有大致相同的码间干扰，因此下行同步码的符号判决输出具有很大的相似性。同时，由于在TS0时隙中的接收到的基本训练码在同一小区是不变的，因此基本训练码的符号判决输出同样具有很大的相似性。

本发明根据接收到的TS0时隙的基本训练码以及下行导频时隙的下行同步码在相邻子帧间的的符号判决输出的相似性来确定相关运算窗口，有效的提高了捕获下行导频时隙的准确率。

下面结合图2以利用下行同步码在相邻子帧间符号判决的相似性为例对本发明提供的捕获下行导频时隙方法的实现流程进行说明：

在步骤S101中，保存接收到的子帧数据，设置搜索窗口；

为了得到完整的下行同步码，需要在内存中保存的码片长度至少为L_search＝L_sub-frame+L_SYNC-DL＝6400+64＝6464chips，其中L_sub-frame为子帧长度，即6400chips，L_SYNC-DL为下行同步码的长度，即64chips，并将其作为搜索窗口，在其内对码片取样，总能在后续接收到的相邻子帧内扫描到同一时刻的码片，如图3所示。

在步骤S102中，根据特定码在相邻子帧间符号判决的相似性获得特定码块在搜索窗口中的备选位置；

相邻子帧同一时刻的码片差别为：

e_n＝|y_n-y_n+6400|，其中y_n为在上述搜索窗口L_search内的取样码片，n表示码片在搜索窗口内的取样位置，n＝0，1，...L_search-64，y_n+6400为扫描到的相邻子帧中与y_n同一时刻的取样码片。

则相邻子帧同一时间段内长64chips码块的差别为：

d_{n} = Σ_{k = 0}^{63} e_{n + k}

可以看出，当取样位置n的取值正好位于下行同步码的开头，那么上式中

正好是相邻子帧间的下行同步码符号判决输出的差别，因为下行同步码在相邻子帧间符号判决输出的相似性，此时d_n最小。但由于取样时尚未得到子帧的同步，因此取样位置n不一定位于下行同步码的开头，所以在搜索窗口中取使d_n较小的M个取样点作为备选位置，标记为n₀，n₁，...n_M-1。其中，M可以根据控制强度进行调整。

在本发明另一实施例中，上述在扫描过程计算d_n的步骤可以简化为下述递推过程：

d_{0} = Σ_{k = 0}^{63} | y_{k} - y_{k + 6400} |

d₁＝d₀+|y₆₄-y_64+6400|-|y₀-y₀₊₆₄₀₀|

·

d_n＝d_n-1+|y_n+63-y_n+63+6400|-|y_n-1-y_n-1+6400|，从而通过在运算d_n的过程中，每一步运算都能利用前一次运算的结果，大大提高了运算的速度，缩短了选取备选位置的时间。

在步骤S103中，根据上述备选位置确定相应的相关运算窗口；

以每个备选位置作为相关运算窗口的起始位置。

在步骤S104中，将接收到的子帧数据分别在相关运算窗口内与待定的下行同步码进行相关，根据出现峰值的位置捕获下行导频时隙。

将接收到的子帧分别在相应的相关运算窗口与待定的32个下行同步码按下述公式进行相关运算：

{corr}_{i, n} = Σ_{k = 0}^{63} s_{i, k} y_{n + k}

其中，s_i，k为第i个下行同步码，i为下行同步码的序号，i＝1，2，...32，n为备选位置的序号，n＝n₀，n₁，...n_M-1。

当corr_i，n最大时，即出现峰值时，此时的i和n确定了相应的下行同步码及其在子帧中的位置，从而通过利用TD-SCDMA的下行同步码在相邻子帧间符号判决输出的相似性来确定相关运算窗口，保证了用户终端准确的捕获下行导频时隙。

在本发明一优选实施例中，同时利用TS0时隙的基本训练码和下行导频时隙的下行同步码在相邻子帧间符号判决的相似性来确认相关运算窗口，因为比下行同步码利用更多的码片在相邻子帧间符号判决的相似性来确认相关运算窗口，进一步提高了定位相关运算窗口的准确性，从而提高了用户终端捕获下行导频时隙的准确率。详述如下：

因为相邻子帧同一时间段内长208chips(144chips+64chips)码块的差别为：

d_{n} = Σ_{k = 0}^{143} e_{n + k} + Σ_{k = 0}^{63} e_{512 + 32 + n + k}

所以当取样位置n的取值正好位于TS0时隙的基本训练码的开头，那么上式中

正好是基本训练码在相邻子帧间符号判决输出的差别，

正好是下行同步码在相邻子帧间符号判决输出的差别，因为基本训练码和下行同步码在相邻子帧间符号判决的相似性，此时d_n最小。但由于取样时并未得到子帧的同步，因此取样位置n不一定位于基本训练码的开头，所以在搜索窗口中取使d_n较小的M个取样点作为备选位置，标记为n₀，n₁，...n_M-1。

与单独利用下行同步码在相邻子帧间符号判决的相似性来确认相关运算窗口不同的是，此时，取使d_n较小的M个备选位置不是相关运算窗口的起始位置，但由于TD-SCDMA的子帧长度和结构是确定，所以将使d_n较小的M个备选位置分别向右移544个码片即得到相应的相关运算窗口在搜索窗口中的起始位置，即相关运算窗口在子帧中的起始位置为：备选位置+L_{midamble-DwPTS}+GP，其中，L_{midamble-DwPTS}为基本训练码开头与下行导频时隙之间的码片长度，GP为下行导频时隙中保护段的码片长度，即32chips。有关在相关运算窗口内取峰值确定下行同步码及其在子帧中位置等步骤原理相同，不再赘述。

有关小区搜索后续的确认扰码和基本训练码、控制多帧同步以及读取广播信道的步骤与现有技术相同，不再赘述，需要说明的是在本发明实施例中捕获下行导频时隙的步骤中将接收到的码片序列存放到内存中，可以方便后续步骤重复使用这些数据，大大缩短了整个小区搜索的时间，便于用户终端更快的接入系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

保存接收到的子帧数据，并设置搜索窗口；

根据备选位置定位相应的相关运算窗口；

根据相关运算出现峰值的位置捕获下行导频时隙。

2.如权利要求1所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述保存的子帧数据和设置的搜索窗口的长度至少为L_search＝L_sub-frame+L_SYNC-DL，其中L_sub-frame为子帧长度，L_SYNC-DL为下行同步码的长度。

3.如权利要求2所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述根据相邻子帧间特定码符号判决的相似性在所述搜索窗口中获得备选位置的步骤包括：

对所述搜索窗口内的码片进行取样；

将取样码片分别与扫描到的相邻子帧间同一时间段内码片相减求差值；取上述差值之和较小的取样点为备选位置。

4.如权利要求3所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述将取样码片分别与扫描到的相邻子帧间同一时间段内码片相减求差值并运算差值之和的步骤通过递推运算实现。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述特定码为基本训练码。

6.如权利要求1至4任一权利要求所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述特定码为下行同步码。

7.如权利要求1至4任一权利要求所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述特定码为基本训练码和下行同步码。

8.如权利要求6所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述相关运算窗口的起始位置为备选位置。

9.如权利要求7所述的捕获下行导频时隙的方法，其特征在于，所述相关运算窗口的起始位置为备选位置+L_{midamble-DwPTS}+GP；其中，L_{midamble-DwPTS}为基本训练码开头与下行导频时隙之间的码片长度，GP为下行同步时隙中保护段的码片长度。