CN101547043A - 一种实现下行同步的方法、装置和终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种实现下行同步的方法，包括：生成一个新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关，确定粗同步点，其中所述新序列携带部分同步信道信息；利用全部同步信道的信息在第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。本发明的另一实施例还涉及一种实现下行同步的装置。采用本发明实施例的方法和装置，通过两次同步来确定精确的同步时间点位置，可大大的缩短终端接入网络时的同步时间，节省了大量资源，有效的加快了用户接入网络的速度。

Description

一种实现下行同步的方法、装置和终端

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种实现下行同步的方法、装置和终端。

背景技术

随着移动通信技术的发展，3gpp组织提出了下一代移动通信无线接入技术：LTE(LTE Long Term Evolution，长期演进)技术；在LTE系统中，当终端开机需要接入网络时，首先需要与基站进行时间同步；目前惯常的做法是通过利用终端的本地同步序列与基站发送的信号进行相关，找到基站在下行信号中周期发送的同步信号，使终端能够获知基站的下行发送无线帧的起始位置，并根据该起始位置进行解调等后续处理：根据当前LTE协议的规定，每半个无线帧即会有一组同步信道，所以上述相关即是通过存储在本地的同步序列与半个接收信号(长度为T)进行相关，找到相关值最大的点以确定同步信道的位置；当本地序列滑动到接收信号同步序列位置时，会出现一个峰值，当该峰值大于某预设的门限时，即可确定该基站下行无线帧的时间同步点；

但是，上述现有技术的同步方法中对接收信号的每个采样点进行相关时都需要做L次复数乘法(例如在LTE中L＝128)和L次复数加法，而LTE半帧无线信号共有T＝9600个采样点，这样在终端进行同步时，则需要进行T*L＝9600*128＝1228800次复数乘法和1228800次复数加法；如果用DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)来实现这些乘加运算，将消耗大量的DSP资源，而且同步接入的时间也较长。

发明内容

本发明实施例提供了实现下行同步的方法、装置和终端，可以有效的缩短同步时间，加快了用户接入网络的速度。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种实现下行同步的方法，包括：

生成一个新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关，确定粗同步点，其中所述新序列携带部分同步信道信息；

利用全部同步信道的信息在第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

一种实现下行同步的装置，包括：第一处理单元和第二处理单元；其中，

所述第一处理单元用于生成一个携带部分同步信道信息的新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关；

所述第二处理单元用于利用全部同步信道的信息，在所述第一处理单元通过第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

可以看出，采用本发明实施例的方法和装置，在时间同步过程中，把同步过程分为时间粗同步和时间精同步两步完成；其中，时间粗同步是利用部分同步信道的信息对接收信号进行相关，确定粗同步点；时间精同步是利用全部同步信道的信息，在粗同步确定的同步点前后进行搜索并进行滑动相关，以确定精确的同步时间点位置；以此来确定精确的同步时间点位置，即可大大的缩短终端接入网络时的同步时间，节省了大量资源，有效的加快了用户接入网络的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的方法流程示意图；

图2是本发明实施例中产生新的本地同步序列的示意图；

图3是本发明实施例中时间粗同步的相关示意图；

图4是本发明实施例提供的装置结构示意框图。

具体实施方式

本发明实施例在时间同步过程中，把同步过程分为时间粗同步和时间精同步两步完成；其中，时间粗同步是利用部分同步信道的信息对接收信号进行相关，确定粗同步点；时间精同步是利用全部同步信道的信息，在粗同步确定的粗同步点前后进行搜索并进行滑动相关，以确定精确的同步时间点位置。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1涉及一种实现下行同步的方法，如图1所示：

在步骤101中，生成一个新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行相关，确定粗同步点，其中所述新序列携带部分同步信道信息。

该步骤为时间粗同步过程，具体的，步骤101中所述携带部分同步信道信息的新本地同步序列生成方法可以是通过将本地同步序列部分采样点置零来实现；当然也可采用其他方式，具体不再赘述；下面以将原本地同步序列(即本地同步信号)部分采样点置零为例进行说明：

例如在原本地同步序列中每保留一个序列点后，将该序列点之后多个序列点置为0，依次操作，直至将原本地同步序列处理完，以此来得到新的本地序列p′，即提取到部分同步信道的信息；优选地每两个保留的序列点之间置0的序列点个数相等；如图2，示出了在本地同步序列中将第3K+1个序列点保留，第3K+2，3K+3个序列点置0，其中K≥0，且K为整数，产生一个新本地同步序列，该新本地同步序列中每两个保留的序列点之间有2个序列点置为0。

如图3所示，再利用所述新本地同步序列与接收信号进行相关，即可确定粗同步时间点；具体的粗同步公式如下：

$\mathrm{Alpha}\left(d\right)=\underset{k=0}{\overset{L/(N+1)-1}{\mathrm{\Σ}}}{|r(k+d)*{p\′}^{*}\left(k\right)|}^2$        d∈{0，T-1}

其中，r为终端接收到的半帧时域信号，L/(N+1)为新的本地同步序列的长度，p′为新的本地同步序列，p′^*表示p′的共轭、即虚部取反，d表示滑动相关的滑动长度，Alpha(d)表示在某个滑动长度处的滑动相关结果，T表示滑动的总长度；只有当新的本地序列滑动到接收信号同步序列位置时，Alpha才会出现一个峰值，当该峰值大于某预设的门限时，即可确定粗同步时间点，具体的：分别取d值为0到T-1，并利用上述公式，可分别得到不同的Alpha(d)结果，如果当d取某值时其对应的Alpha(d)>Threshold(门限值)，则确定该d值为当前的时间同步点；由此即可看出，本实施例中，时间粗同步过程只需要T/(N+1)*L次复数乘法和加法。

在步骤102中，时间精同步过程：利用全部同步信道的信息在所述第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

本步骤为时间精同步过程，具体的，时间粗同步过程完成后，即可确定一个相关值大于门限的粗同步时间点，假设该点为D；然后在该粗同步时间点前后M个点处，利用原始的本地同步序列p再进行第二阶段滑动相关，得到当前的精确的同步时间点位置，其中，所述M值的选取必须小于接收信号的长度，具体的取值可以根据性能仿真结果或具体实施的实际情况确定，在此不再赘述；其中，第二阶段滑动相关的公式如下：

$\begin{array}{cc}\mathrm{Alpha}(d+D)=\underset{k=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{|r(k+d+D-M)*p^{*}\left(k\right)|}^2& d\∈\{-M,M\}\end{array}$

其中，r为终端接收到的半帧时域信号，L为本地同步序列的长度，P为本地同步序列，P^*表示P的共轭、即虚部取反，d+D-M表示滑动相关的滑动长度，Alpha(d+D)表示在某个滑动长度处的滑动相关结果；具体的滑动相关过程与上述粗同步过程中的滑动相关过程类似，在此不再赘述；由此可看出，本实施例中时间精同步只需要进行2M*L次复数乘法和加法即可；

通过上述的两次同步过程，总共需要T/(N+1)*L+2*M*L次复数乘法和加法就可以找到合适的时间同步点，例如当N＝2、M＝10时，LTE的时间同步过程只需要1228800/3+20*128＝412160次复数乘法和412160次复数加法，其相较于现有技术中的同步方法需要的1228800次复数乘法和1228800次复数加法节约了接近2/3的时间，可以明显的减少运算量，节省了大量资源；

下面以无线LTE通信系统中，N＝2、M＝10为例对本发明上述实施例进行详细说明。

进行时间粗同步：在本地同步序列中间隔一个点后将N＝2个序列点置为0后产生新本地同步序列p’，再把接收序列与本地序列p’进行相关，过程如下式所示：

$\begin{array}{cc}\mathrm{Alpha}\left(D\right)=\underset{k=0}{\overset{128/(2+1)-1}{\mathrm{\Σ}}}{|r(k+d)*{p\′}^{*}\left(k\right)|}^2& d\∈\left\{\mathrm{0,9599}\right\}\end{array}$

找到最大的Alpha(D)值，即可确定当前的粗时间定时位置D；

进行时间精同步：将接收序列的D值前后10个点进行与本地序列p进行滑动相关，找到相关值Alpha最大的点，即可确定当前的精确时间同步点定时位置，如下式所示：

$\begin{array}{cc}\mathrm{Alpha}(d+D)=\underset{k=0}{\overset{127}{\mathrm{\Σ}}}{|r(k+d+D-10)*p^{*}\left(k\right)|}^2& d\∈\{-10,10\}\end{array}$

可以看出，采用本发明实施例的方法，通过时间同步过程中，把同步过程分为时间粗同步和时间精同步两步完成，以此来确定精确的同步时间点位置，即可大大的缩短终端接入网络时的同步时间，有效的加快了用户接入网络的速度。

本发明实施例还提供一种实现下行同步的装置，如图4所示，该装置400包括：第一处理单元410和第二处理单元420；其中，

所述第一处理单元410用于生成一个携带部分同步信道信息的新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关；

所述第二处理单元420用于利用全部同步信道的信息，在所述第一处理单元410通过第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

其中，所述第一处理单元410还可包括：生成模块和第一相关模块；所述生成模块用于通过将本地同步序列部分采样点置零来生成携带部分同步信道信息的新本地同步序列；所述第一相关模块用于将所述生成模块生成的携带部分同步信道信息的新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关，确定粗同步点。

在具体实施时，所述生成模块进行置零的序列点长度优选为2、间隔为1，即所述生成模块优选的在本地同步序列中每间隔一个点后将2个序列点置为0，以此来产生携带部分同步信道信息的新本地同步序列。

此外，所述第二处理单元420还可包括：搜索模块和第二相关模块；所述搜索模块用于在第一处理单元410确定的粗同步点的前后搜索确定M个序列点；其中，所述M值小于接收信号的长度；所述第二相关模块用于利用全部同步信道的信息在所述搜索模块确定的2M个序列点间进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

同样，在具体实施时，所述搜索模块确定的粗同步点前后的序列点长度分别优选为10；通过该装置中两个处理单元的两个阶段相关，即可大大减少运算量，节省了大量资源；例如，如果第一处理单元进行第一阶段滑动相关确定粗同步点时，采用将本地同步序列中每间隔一个点的长度为2的序列置为0，后续第二处理单元在利用本地同步序列确定同步时间点时，在所述第一处理单元确定的粗同步时间点的前后分别各搜索10个点来进行滑动相关，则通过两次相关同步总的运算量仅为412160次复数乘法和412160次复数加法，这较于现有技术中的同步方法需要的1228800次复数乘法和1228800次复数加法节约了接近2/3的时间，大大缩短了同步时间，并节省了大量资源，可使用户能后快速接入网络。

需要注意的是，上述实施例所述的装置通常是在移动通信系统中完成其相应的功能，因此包含本发明实施例所述装置的终端也应包含在本发明实施例的保护范围之内，具体本文不再赘述。

本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息、消息和信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或以上任意组合。

专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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

Claims (9)

1、一种实现下行同步的方法，其特征在于，包括：

生成一个新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关，确定粗同步点，其中所述新序列携带部分同步信道信息；

利用全部同步信道的信息在第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

通过将本地同步序列部分采样点置零来生成所述携带部分同步信道信息的新本地同步序列。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将本地同步序列部分采样点置零具体为：

每保留一个序列点后，将该序列点之后多个序列点置为0。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第二阶段滑动相关在所述第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后的2M个点之间进行；其中M为正整数，且M的值小于接收信号的长度。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述M值取10。

6、一种实现下行同步的装置，其特征在于，包括：第一处理单元和第二处理单元；其中，

所述第一处理单元用于生成一个携带部分同步信道信息的新本地同步序列，利用该新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关；

所述第二处理单元用于利用全部同步信道的信息，在所述第一处理单元通过第一阶段滑动相关确定的粗同步点前后进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元包括：生成模块和第一相关模块；其中，

所述生成模块用于通过将本地同步序列部分采样点置零来生成携带部分同步信道信息的新本地同步序列；

所述第一相关模块用于将所述生成模块生成的携带部分同步信道信息的新序列与接收信号进行第一阶段滑动相关，确定粗同步点。

8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元包括：搜索模块和第二相关模块；其中，

所述搜索模块用于在第一处理单元确定的粗同步点的前后各搜索M个序列点；其中，所述M值小于接收信号的长度；

所述第二相关模块用于利用全部同步信道的信息在所述搜索模块确定的2M个序列点间进行第二阶段滑动相关，确定当前的时间同步点。

9、一种终端，其特征在于，包括如上述权利要求6-8任意一项所述的装置。

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