CN101340208A - 一种进行初始小区搜索的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进行初始小区搜索的方法，该方法包括：A.在接收信号中确定上下行间的保护间隔GP的位置；B.根据所述GP的位置估算主同步信号PSS的开始时间，将以所述估算的PSS开始时间为中心的预设时间范围确定为搜索范围；C.用预设的PSS时域信号与所述搜索范围内的接收信号进行时域相关计算，确定PSS的开始时间。应用本发明能够显著减少初始小区搜索过程中的计算量。

Description

一种进行初始小区搜索的方法

技术领域

本发明涉及长期演进计划(LTE，Long Term Evolution)技术，特别涉及一种进行初始小区搜索的方法。

背景技术

为了保持未来几年在无线接入领域的竞争力，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)提出了无线接入技术的LTE。LTE分为频分复用(FDD，Frequency Division Duplex)和时分复用(TDD，Time Division Duplex)两种模式。

图1示出了现有LTE中TDD模式的帧结构示意图。参见图1：

一个无线帧(radio frame)的长度为10毫秒(ms)，以TDD模式下的最小时间单位T_S可以表示为：307200*T_S＝10ms；

每个无线帧分为2个长度为5ms的半帧(half-frame)；

每个半帧中分别包含5个长度为1ms的子帧(subframe)，即：一个无线帧被分为10个子帧，每个子帧的长度为：30720*T_S＝1ms，这10个子帧的编号从0～9。

其中，子帧1和子帧6可用作特殊子帧，特殊子帧包括三部分：下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)、上下行间的保护间隔(GP，Guard Period)和上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)。GP是上下行转换时的保护间隔，在这段时间内，网络侧与用户终端(UE)之间不发射任何信息。

LTE中，UE进行小区搜索的目的是获取时间同步和频率同步，并检测出小区的物理层标识(ID)。小区的物理层ID的计算公式为：

小区的物理层ID＝小区的组号×3+小区的组内ID    (1)

(1)式中，小区的物理层ID的取值范围为0～503之间的任意整数；

小区的组号的取值范围为0～167之间的任意整数；

小区的组内ID的取值为0、1或2。

LTE中的小区搜索分为两种：初始小区搜索和邻近小区搜索。

初始小区搜索是在没有任何系统信息的情况下，利用主同步信号(PSS，Primary Synchronization Signal)和辅同步信号(SSS，SecondarySynchronization Signal)信号进行的。在时域上，PSS携带小区的组内ID信息，占用子帧1和子帧6的第3个正交频分复用(OFDM，Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)符号，SSS携带小区的组号信息，占用子帧0和子帧5的最后一个OFDM符号。在频域上，PSS和SSS都只占用最中间的62条子载波。一个OFDM符号的长度为2048个T_s。

传统的初始小区搜索方法一般分为两步：

第一步，用预先设置的3个时域PSS信号与5ms内的接收信号进行时域相关计算，计算相关功率，搜索出该接收信号的峰值，找到PSS的开始时间，从而确定小区的组内ID，然后估计频偏，校准频率；

第二步，根据第一步找到的PSS开始时间推算出SSS的开始时间，用168*2种可能的SSS信号与接收信号做频域相关，确定小区组号和帧边界。

上述传统的初始小区搜索方法中，第一步的计算量非常大。以0.96MHz的采样率为例，5ms内将接收到4800个信号，用3个时域PSS信号与所述4800个接收信号作时域相关，总的计算量为3×4800×64次复数乘法，实现所述复数乘法要么需要大量相关器，要么需要很长的处理时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种进行初始小区搜索的方法，以减少初始小区搜索过程中的计算量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

(待权利要求的内容确定后，再拷贝至此)

由于GP是上下行转换时的保护间隔，在这段时间内，网络侧不向UE发射任何信息，因此，UE侧接收到的功率非常低。本发明所提供的进行初始小区搜索的方法正是利用GP的这一特性，首先在接收信号中确定GP的位置，然后根据已确定的GP的位置估算PSS的开始时间，进而将PSS的搜索范围缩小到以所述估算的PSS开始时间为中心的预设时间范围内，从而能够显著减少初始小区搜索过程中进行时域相关计算的次数。

本发明提供的技术方案与现有技术相比，增加的计算量在于确定GP位置的过程。在所述确定GP位置的过程中，本发明采取了设置功率窗宽度W，寻找总功率比值大于等于所述功率比值门限的首尾接收信号相邻的两个功率窗的方式。由于计算功率窗内接收信号的总功率时，仅需进行实数加法运算，其计算量相比于进行时域相关计算所需的复数乘法少得多，因此，采用本发明技术方案在显著减少初始小区搜索中进行时域相关计算的次数的同时，将额外引入初始小区搜索过程的其他计算量也控制在较低范围内，因而能够减少初始小区搜索过程中的计算量。

附图说明

图1示出了现有LTE中TDD模式的帧结构示意图；

图2为本发明进行初始小区搜索的方法的流程示意图；

图3为本发明功率窗相关概念的图例说明；

图4为本发明确定GP位置的方法的原理示意图

图5为本发明第一较佳确定GP位置的方法的流程示意图；

图6为本发明第二较佳确定GP位置的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明主要是利用GP期间网络侧不向UE发射任何信息、相应时间段内UE侧接收到的功率非常低的特性，首先在接收信号中确定GP的位置，然后根据已确定的GP的位置估算PSS的开始时间，进而将PSS的搜索范围缩小到以所述估算的PSS开始时间为中心的预设时间范围内，从而达到显著减少初始小区搜索过程中进行时域相关计算的次数的目的。

在详细描述本发明技术方案之前，再对与本发明相关的现有技术作简要说明。

网络侧可以对各子帧进行调度配置，使每个子帧用于上行发射、用于下行发射或用作特殊子帧。表1为现有TDD模式下无线帧的可用上下行配置表。表1中，D表示下行发射子帧，U表示上行发射子帧，S表示特殊子帧。

表1

根据表1，当上下行配置参数置为0时，子帧0和5为下行发射子帧，子帧2、3、4、7、8和9为上行发射子帧，子帧1和6为特殊子帧；当上下行配置参数为其他取值时，参照表1可以确定各子帧的用途。

在前后相邻的下行发射子帧与上行发射子帧之间包含一个特殊子帧，以辅助完成下行发射至上行发射的切换，并在网络侧与UE之间传递一些相关的同步信息等。两次切换之间的时间间隔称为下行至上行的切换点周期，如表1第2列所示。仍然以上下行配置参数置为0为例进行说明：

子帧0为下行发射子帧，子帧2为上行发射子帧，因此，子帧0与子帧2之间的子帧1为特殊子帧，在子帧1处进行一次下行发射至上行发射的切换；

子帧5为下行发射子帧，子帧7为上行发射子帧，因此，子帧5与子帧7之间的子帧6为特殊子帧，在子帧6处进行一次下行发射至上行发射的切换；

所述两次切换之间的时间间隔为5ms，因此，对应于上下行配置参数0，下行至上行的切换点周期为5ms，也就是说，每5ms中包含一个特殊时隙。

根据表1，对应于上下行配置参数3、4和5，每10ms中包含一个特殊时隙。

通常，在5ms的接收信号内将包含一个GP，若5ms的接收信号内不包含GP，则在该5ms的下一个5ms内将包含一个GP，因此，本发明技术方案的计算量在可控范围内。

图2为本发明进行初始小区搜索的方法的流程示意图。参见图2，该方法包括：

步骤201：在接收信号中确定GP的位置；

步骤202：根据所述GP的位置估算PSS的开始时间，将以所述估算的PSS开始时间为中心的预设时间范围确定为搜索范围；

步骤203：用预设的PSS时域信号与所述搜索范围内的接收信号进行时域相关计算，确定PSS的开始时间。

在根据图2所示方法确定PSS的开始时间之后，可以按照现有初始小区搜索方法继续进行初始小区搜索的后续步骤，包括：确定小区的组内ID、估计频偏、校准频率、根据已确定的PSS的开始时间推算SSS的开始时间、用168*2种可能的SSS信号与接收信号做频域相关，确定小区组号和帧边界等，在此不再赘述。

针对上述步骤201，本发明利用GP期间UE侧接收到的功率非常低的特性，提供了一种较佳的确定GP位置的方法，该方法的主要思想是：预先设置功率窗宽度W，并设置功率比值门限，然后按照如下步骤进行：

根据所设置的功率窗宽度W，将接收信号中任意W个相邻的接收信号作为一个功率窗，计算所述功率窗内接收信号的总功率；对于首尾接收信号相邻的两个功率窗，计算在前功率窗的总功率与在后功率窗的总功率的比值，若所述总功率的比值大于等于所述功率比值门限，则将所述在后功率窗的第一个接收信号所处的位置确定为GP的开始位置。

图3为本发明功率窗相关概念的图例说明。参见图3，图中示出了3个功率窗：功率窗1、功率窗2和功率窗3，每个功率窗中包含5个相邻的接收信号。其中：

功率窗1中的最后一个接收信号与功率窗2中的第一个接收信号相邻，因此，功率窗1与功率窗2称为首尾接收信号相邻的两个功率窗，并且，功率窗1为其中的在前功率窗，功率窗2为其中的在后功率窗；

而由于功率窗2的最后两个接收信号与功率窗3的前两个接收信号相同，因此，功率窗2与功率窗3不构成本发明所述首尾接收信号相邻的两个功率窗。

在实际应用中，利用GP期间UE侧接收到的功率非常低的特性，还可以采取除上述主要思想之外的其他方法从接收信号中确定出GP的位置。例如：可以设置功率窗宽度以及总功率门限，并按照时间顺序计算各功率窗内接收信号的总功率，当寻找到总功率低于所述总功率门限的功率窗时，将该功率窗的第一个接收信号所处的位置确定为GP的开始位置。但是，由于信道噪声未知，而总功率门限是根据经验值设置的，无法适应实时变化的信道噪声，从而无法保证所确定的GP位置的准确性。

相比之下，基于本发明上述主要思想确定GP位置的方法，由于采用的是计算首尾接收信号相邻的两个功率窗的总功率比值、寻找总功率比值大于等于功率比值门限的方法，而无论信道噪声如何变化，其对首尾接收信号相邻的两个功率窗内总功率大小的影响程度是差不多的，反应在两个功率窗的总功率比值上也不会引起大的波动，因此，能够保证所确定的GP位置的准确性。

在具体实现本发明所述确定GP位置的主要思想时，可以预先将所有功率窗的总功率计算出来，然后对于首尾接收信号相邻的两个功率窗，计算在前功率窗的总功率与在后功率窗的总功率的比值，进而根据比较所述总功率比值与预设的功率比值门限的方式确定GP的开始位置。但是，从减少计算量的角度出发，可以对上述实现过程进行优化，采取边计算边比较的方式，以避免不必要的计算。下面结合附图，说明本发明所提供的一种优化的确定GP位置的方法。

图4为本发明确定GP位置的方法的原理示意图。参见图4，图中示出了一段接收信号，其中的接收信号从0开始编号，功率窗宽度W设为4，图中所示W0表示第0个功率窗，W1表示第1个功率窗，依此类推。

图4所示确定GP位置的方法的原理是：

从第0个接收信号开始，计算前4个接收信号的功率，将所述前4个接收信号(即：第0个～第3个接收信号)作为第0个功率窗内的接收信号，计算第0个功率窗内的接收信号的总功率；

计算第4个接收信号的功率，并将第1个～第4个接收信号作为第1个功率窗内的接收信号，计算第1个功率窗内的接收信号的总功率；

……

计算第7个接收信号的功率，并将第4个～第7个接收信号作为第4个功率窗内的接收信号，计算第4个功率窗内的接收信号的总功率；

此时，出现了两个首尾接收信号相邻的功率窗：第0个功率窗和第4个功率窗，可以计算第0个功率窗的总功率与第4个功率窗的总功率的比值，并判断所述比值是否大于等于预设的功率比值门限，若大于等于，则将第4个功率窗中的第一个接收信号确定为GP的开始位置，即：将第4个接收信号确定为GP的开始位置；若小于，则：

继续计算下一个接收信号的功率，并在新出现两个首尾接收信号相邻的功率窗时，判断在前功率窗与在后功率窗的总功率比值与功率比值门限的大小，直至确定GP的开始位置。

基于本发明图4所示确定GP位置的方法原理，本发明提供了两种较佳的确定GP位置的具体实现方法，下面分别进行说明。

图5为本发明第一较佳确定GP位置的方法的流程示意图。参见图5，该方法预先设置功率窗宽度W以及功率比值门限thre，并包括以下步骤：

步骤501：进行初始化操作，置i＝0，n＝0。其中，i为接收信号的序号，n为功率窗的序号。

值得说明的是：根据本领域技术人员的使用习惯，本例中以接收信号和功率窗均从0开始计数为例，若在具体实施本发明时接收信号和/或功率窗从1或其他数值开始计数，对后续相关步骤中的变量进行适应性调整即可。

步骤502：估算第i个接收信号的功率。

本步骤中，在估算第i个接收信号的功率时，可以按照公式(2)进行：

$\mathrm{pow}\left(i\right)=\max \left\{\right|\mathrm{real}\left(r\left(i\right)\right)|,|\mathrm{imag}\left(r\left(i\right)\right)\left|\right\}+\frac{1}{2}\min \left\{\right|\mathrm{real}\left(r\left(i\right)\right)|,|\mathrm{imag}\left(r\left(i\right)\right)\left|\right\}---\left(2\right)$

其中：pow(i)表示第i个接收信号的功率；

r(i)表示第i个接收信号；

real(r(i))表示第i个接收信号的实部；

imag(r(i))表示第i个接收信号的虚部；

||表示取绝对值；

max表示取最大者；

min表示取最小者。

当然，在实际应用中也可以按照其他公式进行第i个接收信号的估算。例如：标准的计算复数信号功率的公式是

$\mathrm{pow}\left(i\right)=\sqrt{\mathrm{real}{\left(r\left(i\right)\right)}^2+\mathrm{imag}{\left(r\left(i\right)\right)}^2}---\left(3\right)$

但是，(3)式中包含两次乘法运算、一次开根号运算和一次加法运算，而(2)式中仅有一次乘法运算和一次加法运算，可见，(2)式比(3)式的计算量少得多。

步骤503：判断i是否大于等于功率窗宽度W与1之差，若i大于等于(W-1)，则跳到步骤505，否则，继续执行步骤504。

步骤504：i自增1，返回步骤502。

步骤505：计算第n个功率窗内的接收信号的总功率，所述第n个功率窗内的接收信号包括：第n个～第i个接收信号。

在计算第n个功率窗内接收信号的总功率时，可以采取直接将该功率窗内的W个接收信号的功率相加的方式，在这种方式下，针对每个功率窗需要进行W-1次加法。为了减少计算量，可以采取如下方式进行总功率的计算：

对于第0个功率窗，该功率窗内包括：第0个～第(W-1)个接收信号，可以按照(4)式进行计算：

$\mathrm{pow}\_\mathrm{win}\left(0\right)=\underset{i=0}{\overset{W-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{pow}\left(i\right)---\left(4\right)$

其中：pow_win(0)表示第0个功率窗内接收信号的总功率；

pow(i)表示第i个接收信号的功率；

∑表示累加。

对于除第0个功率窗之外的功率窗，按照(5)式进行计算：

pow_win(n)＝pow_win(n-1)+pow(n+W-1)-pow(n-1)          (5)

进行计算，其中：

pow_win(n)表示第n个功率窗内接收信号的总功率；

pow_win(n-1)表示第(n-1)个功率窗内接收信号的总功率；

pow(n+W-1)表示第(n+W-1)个接收信号的功率，由于n＝i-W+1，因此，pow(n+W)也表示第i个接收信号的功率；

pow(n-1)表示第(n-1)个接收信号的功率，由于n＝i-W+1，因此，pow(n+W)也表示第(i-W)个接收信号的功率。

步骤506：判断n是否大于等于功率窗宽度W，若n大于等于W，则继续执行步骤507，否则，返回步骤504。

步骤507：判断第(n-W)个功率窗内的接收信号的总功率与第n个功率窗内的接收信号的总功率的比值是否大于等于所述功率比值门限thre，若大于等于，则继续执行步骤508，否则，跳到步骤509。

步骤508：将第n个接收信号所在的位置确定为GP的开始位置。

步骤509：i自增1，n自增1，返回步骤502。

至此，结束本发明第一较佳确定GP位置的方法。

通过分析图5所示方法流程可以发现：步骤503所述判断实际上只需对前W个接收信号进行，步骤506所述判断实际上也只需对前W个功率窗进行，因此，可以在图5所示方法流程上进行优化，从而减少确定GP位置过程中的计算量，由此，本发明提出了如图6所示本发明第二较佳确定GP位置的方法。

图6为本发明第二较佳确定GP位置的方法的流程示意图。参见图6，该方法预先设置功率窗宽度W以及功率比值门限thre，并包括以下步骤：

步骤601：进行初始化操作，置i＝0，n＝0。其中，i为接收信号的序号，n为功率窗的序号。

步骤602：判断i是否大于等于功率窗宽度W与1之差，若i大于等于(W-1)，则跳到步骤605，否则，继续执行步骤603。

步骤603：估算第i个接收信号的功率。

步骤604：i自增1，返回步骤602。

本步骤中，可以按照上述步骤502中的方法计算第i个接收信号的功率。

步骤605：判断n是否大于等于功率窗宽度W，若n大于等于W，则跳到步骤608，否则，继续执行步骤606。

步骤606：估算第i个接收信号的功率，计算第n个功率窗内的接收信号的总功率，所述第n个功率窗内的接收信号包括：第n个～第i个接收信号。

本步骤中，可以按照上述步骤502中的方法估算第i个接收信号的功率，以及按照上述步骤505中的方法计算第n个功率窗内的接收信号的总功率。

步骤607：i自增1，n自增1，返回步骤605。

步骤608：估算第i个接收信号的功率，计算第n个功率窗内的接收信号的总功率，所述第n个功率窗内的接收信号包括：第n个～第i个接收信号。

本步骤中，可以按照上述步骤502中的方法估算第i个接收信号的功率，以及按照上述步骤505中的方法计算第n个功率窗内的接收信号的总功率。

步骤609：判断第(n-W)个功率窗内的接收信号的总功率与第n个功率窗内的接收信号的总功率的比值是否大于等于所述功率比值门限thre，若大于等于，则继续执行步骤610，否则，跳到步骤611。

步骤610：将第n个接收信号所在的位置确定为GP的开始位置。

步骤611：i自增1，n自增1，返回步骤608。

至此，结束本发明第二较佳确定GP位置的方法。

本发明上述方法中需要预先设置功率窗宽度W和功率比值门限thre，以确定GP位置。

所述功率窗宽度W可以根据GP的长度进行设置。具体而言：对于已知GP长度的情况，所设置的功率窗宽度W小于等于GP长度即可；对于GP长度未知的情况，所设置的功率窗宽度W需小于等于UE能够支持的GP长度中的最小GP长度。事实上，功率窗宽度设置得越大，计算量越大，因此，在具体实施时，可以在适当范围内设置尽量小的功率窗宽度。

所述功率比值门限thre可以根据仿真结果进行设置。通常，设置在4～8比较合适。

如前所述，通常在5ms的接收信号内将包含一个GP，因此，本发明所述确定GP位置的操作可以在时间长度为5ms的一段接收信号内进行，并在步骤201与步骤202之间增加一个判断：判断步骤201结束之后是否确定出GP的位置，若没有，则对该5ms的下一个5ms内的接收信号执行步骤201。

为此，对于图5所示方法需要在由步骤507跳到步骤509之前、对于图6所示方法需要在由步骤610跳到步骤611之前，判断所述时间长度为5ms的一段接收信号是否已搜索完。具体地：

可以根据预设的采样率计算5ms内的接收信号总个数N；

并在由步骤507跳到步骤509之前、以及由步骤610跳到步骤611之前，进一步包括：判断n是否大于等于(N-1)，若是，表明5ms的接收信号已搜索完，没有确定出GP的位置，结束对当前5ms内接收信号的搜索；否则继续执行步骤509或步骤611所述操作。

上述方法中，当搜索到达最后W-1个功率窗时，由于当前搜索的、时间长度为5ms的接收信号中只剩最后W-1个接收信号，因此，涉及最后W-1个功率窗的范围如何界定才能保证所确定的GP位置正确性的问题。如果单纯地将剩下的接收信号作为相应功率窗的接收信号，会导致相应功率窗总功率的降低，从而导致该功率窗被误判为GP开始位置。为此，本发明提供了如下两种方式解决所述问题：

第一种方式：将所述时间长度为5ms的接收信号中处于最开始位置的若干个接收信号循环参与计算，即：在剩余接收信号的个数不足以构成一个宽度为W的功率窗时，从第0个接收信号开始，往所述功率窗中补充接收信号，直至构成宽度为W的功率窗。具体地：可以在每一次i自增1的操作后，判断i是否大于等于(N-1)，若是，则置i＝i-N，从而实现所述循环。

第二种方式：将下一个5ms的接收信号中处于最开始位置的若干个接收信号参与计算，即：在剩余接收信号的个数不足以构成一个宽度为W的功率窗时，从下一个5ms的第0个接收信号开始，往所述功率窗中补充接收信号，直至构成宽度为W的功率窗。具体地：可以在每一次i自增1的操作后，判断i是否大于等于(N-1)，若是，则将下一个5ms内的接收信号中序号为i-N的接收信号作为第i个接收信号。

根据表1，特殊子帧要么是子帧1，要么是子帧6，而PSS占用子帧1和子帧6的第3个OFDM符号，因此，在确定了GP的开始位置之后，可以根据特殊子帧的配置估算PSS的大致开始时间。

表2为现有特殊子帧中DwPTS、GP和UpPTS的可用长度配置表。

表2

在估算PSS的大致开始时间时，若已知特殊子帧的配置，则可以根据表2确定对应于该配置的DwPTS的时间长度，将GP的开始位置所对应的时间减去DwPTS的时间长度，即可得到特殊子帧的大致开始时间，从所述大致开始时间开始的第3个OFDM符号所对应的时间就是PSS的大致开始时间；

若特殊子帧的配置未知，则根据表2，DwPTS可取的最大时间长度是26336*T_S，DwPTS可取的最小时间长度是6592*T_S，因此，可以将(GP开始位置所对应的时间-26336*T_S)至(GP开始位置所对应的时间-6592*T_S)确定为特殊子帧的开始时间范围，将所述开始时间范围往后平移2个OFDM符号所对应的时间范围确定为PSS的大致开始时间范围，即：搜索范围为26336*T_S-6592*T_S＝19744*T_S。

在确定了PSS的大致开始时间后，可以将以所述大致开始时间为中心的预设时间范围确定为搜索范围，例如：可以将从所述大致开始时间之前的若干时间、到所述大致开始时间之后的若干时间之间确定为搜索范围。同样地，在确定了PSS的大致开始时间范围后，可以将从所述大致开始时间范围之前的若干时间、到所述大致开始时间范围之后的若干时间之间确定为搜索范围。

可见，采用本发明技术方案，进行时域相关计算的最大可能搜索范围为19744*T_S。

下面对本发明技术方案的计算量与现有技术方案的计算量进行比较：

仍然以0.96MHz的采样率为例，按照UE未知特殊子帧的配置的情况估计：

本发明进行时域相关计算的最大可能搜索范围为19744*T_S，由于30720*T_S＝1ms，因此，19744*T_S对应的采样点个数为：

$\frac{19744*T_S}{30720*T_S}*0.96\mathrm{MHz}*1000=617$

因此，采用本发明可以将进行时域相关计算的复数乘法从3*4800*64次减少到3*617*64次，减少约87％。增加的计算大概为3*4800次实数加法，由于在FPGA中乘法的计算比加法要复杂很多，增加的这部分计算量还是很小的。对于UE已知特殊子帧配置方案的情况，计算量的减少则更加显著。

由上述实施例可见，本发明所提供的进行初始小区搜索的方法充分利用了GP期间UE侧接收到的功率非常低的特性，首先在接收信号中确定GP的位置，然后根据已确定的GP的位置估算PSS的开始时间，进而将PSS的搜索范围缩小到以所述估算的PSS开始时间为中心的预设时间范围内，从而能够显著减少初始小区搜索过程中进行时域相关计算的次数。

本发明提供的技术方案与现有技术相比，增加的计算量在于确定GP位置的过程。在所述确定GP位置的过程中，本发明采取了设置功率窗宽度W，寻找总功率比值大于等于所述功率比值门限的首尾相接的两个功率窗的方式。由于计算功率窗内接收信号的总功率时，仅需进行实数加法运算，其计算量相比于进行时域相关计算所需的复数乘法少得多，因此，采用本发明技术方案在显著减少初始小区搜索中进行时域相关计算的次数的同时，将额外引入初始小区搜索过程的其他计算量也控制在较低范围内，因而能够减少初始小区搜索过程中的计算量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1、一种进行初始小区搜索的方法，其特征在于，包括：

A、在接收信号中确定上下行间的保护间隔GP的位置；

B、根据所述GP的位置估算主同步信号PSS的开始时间，将以所述估算的PSS开始时间为中心的预设时间范围确定为搜索范围；

C、用预设的PSS时域信号与所述搜索范围内的接收信号进行时域相关计算，确定PSS的开始时间。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A之前进一步包括：设置功率窗宽度W以及功率比值门限；

所述步骤A为：

A’、根据所设置的功率窗宽度W，将接收信号中任意W个相邻的接收信号作为一个功率窗，计算所述功率窗内接收信号的总功率，对于首尾接收信号相邻的两个功率窗，计算在前功率窗的总功率与在后功率窗的总功率的比值，若所述总功率的比值大于等于所述功率比值门限，则将所述在后功率窗的第一个接收信号所处的位置确定为GP的开始位置。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A’包括：

A1、置i＝0，n＝0，所述i为接收信号的序号，所述n为功率窗的序号；

A2、估算第i个接收信号的功率；

A3、判断i是否大于等于所述功率窗宽度W与1之差，若i大于等于(W-1)，则继续执行步骤A4，否则，i自增1，返回步骤A2；

A4、计算第n个功率窗内的接收信号的总功率，所述第n个功率窗内的接收信号包括：第n个～第i个接收信号；

A5、判断n是否大于等于所述功率窗宽度W，若n大于等于W，则继续执行步骤A6，否则，i自增1，n自增1，返回步骤A2；

A6、判断第(n-W)个功率窗内的接收信号的总功率与第n个功率窗内的接收信号的总功率的比值是否大于等于所述功率比值门限，若是，则继续执行步骤A7，否则，跳到步骤A8；

A7、将第n个接收信号所在的位置确定为GP的开始位置，跳到步骤B；

A8、i自增1，n自增1，返回步骤A2。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A’包括：

a1、置i＝0，n＝0，所述i为接收信号的序号，所述n为功率窗的序号；

a2、判断i是否大于等于所述功率窗宽度W与1之差，若i大于等于(W-1)，则跳到步骤a4，否则，继续执行步骤a3；

a3、估算第i个接收信号的功率，i自增1，返回步骤a2；

a4、判断n是否大于等于所述功率窗宽度W，若n大于等于W，则跳到步骤a6，否则，继续执行步骤a5；

a5、估算第i个接收信号的功率，计算第n个功率窗内的接收信号的总功率，所述第n个功率窗内的接收信号包括：第n个～第i个接收信号，i自增1，n自增1，返回步骤a4；

a6、估算第i个接收信号的功率，计算第n个功率窗内的接收信号的总功率，所述第n个功率窗内的接收信号包括：第n个～第i个接收信号；

a7、判断第(n-W)个功率窗内的接收信号的总功率与第n个功率窗内的接收信号的总功率的比值是否大于等于所述功率比值门限，若是，则继续执行步骤a8，否则，跳到步骤a9；

a8、将第n个接收信号所在的位置确定为GP的开始位置，跳到步骤B；

a9、i自增1，n自增1，返回步骤a6。

5、根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤A所述接收信号是：时间长度为5ms的一段接收信号；

在步骤A与B之间进一步包括：判断步骤A结束之后是否确定出GP的位置，若没有，则对所述5ms的下一个5ms内的接收信号执行步骤A。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤A之前进一步包括：根据预设的采样率计算5ms内的接收信号总个数N；

在执行步骤A8或步骤a9所述i自增1、n自增1的操作之前，进一步包括：

判断n是否大于等于(N-1)，若是，则结束步骤A，否则继续执行所述i自增1、n自增1的操作。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在每一次i自增1的操作后，进一步包括：

判断i是否大于等于(N-1)，若是，则置i＝i-N。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在每一次i自增1的操作后，进一步包括：

判断i是否大于等于(N-1)，若是，则将下一个5ms内的接收信号中序号为i-N的接收信号作为第i个接收信号。

9、根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，估算第i个接收信号的功率的方法为：按照

$\mathrm{pow}\left(i\right)=\max \left\{\right|\mathrm{real}\left(r\left(i\right)\right)|,|\mathrm{imag}\left(r\left(i\right)\right)\left|\right\}+\frac{1}{2}\min \left\{\right|\mathrm{real}\left(r\left(i\right)\right)|,|\mathrm{imag}\left(r\left(i\right)\right)\left|\right\}$

进行估算，其中：

pow(i)表示第i个接收信号的功率；

r(i)表示第i个接收信号；

real(r(i))表示第i个接收信号的实部；

imag(r(i))表示第i个接收信号的虚部；

||表示取绝对值；

max表示取最大者；

min表示取最小者。

10、根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，计算第n个功率窗内的接收信号的总功率的方法为：

对于第0个功率窗，按照 $\mathrm{pow}\_\mathrm{win}\left(0\right)=\underset{i=0}{\overset{W-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{pow}\left(i\right)$ 进行计算，其中：

pow_win(0)表示第0个功率窗内接收信号的总功率；

pow(i)表示第i个接收信号的功率；

∑表示累加；

对于除第0个功率窗之外的功率窗，按照

pow_win(n)＝pow_win(n-1)+pow(n+W-1)-pow(n-1)

进行计算，其中：

pow_win(n)表示第n个功率窗内接收信号的总功率；

pow_win(n-1)表示第(n-1)个功率窗内接收信号的总功率；

pow(n+W-1)表示第(n+W-1)个接收信号的功率；

pow(n-1)表示第(n-1)个接收信号的功率。

11、根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于：所述设置的功率窗宽度W小于等于用户终端支持的GP的最小长度。

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