CN102035623B - 一种确定系统帧号的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定系统帧号的方法，用于实现帧序号的确定，有利于提高检验效率。所述方法包括：用每组扰码序列分别对一个无线帧中的PBCH进行解扰；对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值；确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列；对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验；在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及确定系统帧号的方法及装置。
背景技术
在LTE(长期演进)系统中，通过物理广播信道(Physical Broadcast CHannel，PBCH)来承载主系统信息块(Master Information Block，MIB)信息，以传输用于初始接入的参数。为了保证PBCH的接收性能，PBCH中承载的信息比特数比较少，通常包括：下行带宽信息、小区的物理HARQ指示信道(Physical HybridARQ Indicator CHannel，PHICH)配置和系统帧号(System Frame Number，SFN)。SFN一共用10位来表示，其中高8比特通过MIB传送，低2比特通过PBCH译码正确时所采用的扰码序列来确定。
现有技术中，PBCH在每个无线帧的第0个子帧的第2个时隙的前4个OFDM(正交频分复用)符号的中间72个子载波上传输。现有技术中每4个无线帧对应的扰码序列不同。接收端在收到一个无线帧后，对PBCH进行OFDM解调、解资源映射、解层映射和解预编码以及QPSK(Quadrature PhaseShift Keying，四相相移键控)解调。由于目前解析过程尚未结束，还不知道系统帧号，所以也就无法确定扰码序列。因此，现有技术利用每组扰码序列分别对PBCH进行一次解扰、解速率匹配、信道译码以及解CRC(循环冗余校验)。在CRC校验正确时，根据校验正确时所采用的扰码序列确定当前SFN的低2比特。其中，有4组扰码序列最多要进行4次解扰、解速率匹配、信道译码以及解CRC的操作，复杂度较高，PBCH译码和CRC校验效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种确定系统帧号的方法及装置，用于实现帧序号的确定，有利于提高检验效率。
一种确定系统帧号的方法，包括以下步骤：
用每组扰码序列分别对一个无线帧中的PBCH进行解扰；
对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值；
确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列；
对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验；
在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。
一种用于确定系统帧号的装置，包括：
解扰模块，用于通过每组扰码序列分别对一个无线帧中的PBCH进行解扰；
相关模块，用于对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值；
选择模块，用于确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列；
匹配/译码/校验模块，用于对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验；
帧号模块，用于在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。
本发明实施例中利用每一组扰码序列对同一无线帧中的PBCH进行解扰，以及通过PBCH中存在内容相同的多个部分这一特点，获得其之间的相关性，通过最大相关值确定扰码序列，并进行后续的解速率匹配、信道译码和CRC校验操作。可见，本发明实施例中只需进行一次解速率匹配、信道译码和CRC校验操作，相比于现有技术有4组扰码序列就需要进行4次解速率匹配、信道译码和CRC校验操作，复杂度大幅度减少，提高了系统效率。
附图说明
图1为本发明实施例中确定系统帧号的主要方法流程图；
图2A为本发明实施例中确定系统帧号的详细方法流程图；
图2B为本发明实施例中PBCH中重复比特的示意图；
图3为本发明实施例中在步骤209中判断失败后确定系统帧号的方法流程图；
图4为本发明实施例中连续无线帧的示意图；
图5为本发明实施例中在再接收K-1个无线帧后对K个无线帧进行CRC校验失败后确定系统帧号的方法流程图；
图6为本发明实施例中装置的主要结构图；
图7为本发明实施例中装置的详细结构图。
具体实施方式
本发明实施例中利用每一组扰码序列对同一无线帧中的PBCH进行解扰，以及通过PBCH中存在内容相同的多个部分这一特点，获得其之间的相关性，通过最大相关值确定扰码序列，并进行后续的解速率匹配、信道译码和CRC校验操作。可见，本发明实施例中只需进行一次解速率匹配、信道译码和CRC校验操作，相比于现有技术有4组扰码序列就需要进行4次解速率匹配、信道译码和CRC校验操作，复杂度大幅度减少，提高了系统效率。
参见图1，本实施例中确定系统帧号的主要方法流程如下：
步骤101：用每组扰码序列分别对一个无线帧中的PBCH进行解扰。
步骤102：对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值。
步骤103：确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列。
步骤104：对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。
步骤105：在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。
参见图2A，本实施例中确定系统帧号的详细方法流程如下：
预先根据小区标识(cell ID)计算出多组扰码序列。本实施例中以4组扰码序列为例。
步骤201：接收一个无线帧中的PBCH数据。
步骤202：对PBCH数据进行OFDM解调、解资源映射、解层映射和解预编码以及QPSK解调。此步骤为解扰前的动作，如果将来整个PBCH译码过程有所改变，此步骤中的操作也可以适应性变化。
步骤203：用一组扰码序列对解调后的数据进行解扰。
对解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值。PBCH中有2m个内容相同的比特集合，m为正整数，目前m＝1。为了提高相关性计算的准确度，本实施例对内容相同部分进行叠加，即继续下面的步骤。
如果是常规CP(循环前缀)，将第0～119比特与第120～239比特进行对位叠加得到S0，将第240～359比特与第360～479比特进行对位叠加得到S1。如果是扩展CP，将第0～119比特与第120～239比特进行对位叠加得到S0，将第240～311比特与第360～431比特进行对位叠加得到S1。PBCH中重复比特的示意图参见图2B所示。
步骤204：将2m个比特集合分为两部分，对每个部分内的m个比特集合之间进行对位叠加。将S0和S1进行相关得到相关值corr(k)，例如对S0和S1进行共轭相乘，得到corr(k)。
步骤205：计算叠加后的两部分比特集合之间的相关性。
步骤206：判断是否有未使用的扰码序列，若有，则采用下一组扰码序列进行步骤203，否则继续步骤207。
步骤207：确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列。
步骤208：对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。
步骤209：判断CRC校验是否正确，若正确，则继续步骤210，否则结束流程或者继续进行PBCH译码。
步骤210：根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。
如果信道质量比较好，则通过图1或图2所示的流程便可校验正确，进而获得系统帧号的低2比特。如果信道质量比较差，影响了相关性的判断，使得CRC校验失败，无法确定系统帧号的低2比特。现有技术在对一个无线帧进行CRC校验且失败时，可能对下一个无线帧重复校验过程，直至校验正确，然而由于信道质量的影响，虽然此时校验正确，但其获得的系统帧号可能是错误的。而本实施例在信道质量比较差，CRC校验失败时还可以有其它的解决方案。参见下面的实施例。
参见图3，本实施例中在步骤209中判断失败后确定系统帧号的方法流程如下：
步骤301：再接收K-1个无线帧。加上步骤201中收到的一个无线帧，总共收到K个无线帧。K表示扰码序列的组数。对PBCH数据进行OFDM解调、解资源映射、解层映射和解预编码以及QPSK解调。
步骤302：针对收到的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰。例如，按系统帧号00、01、10和11对应的扰码序列顺序分别对4个无线帧进行解扰。
步骤303：对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。其中，在解速率匹配过程中，会将K个无线帧中所有内容相同的比特集合进行对位叠加，使得性能累加，从而提高了获得的系统帧号的正确性。例如，一个无线帧中有4个内容相同的比特集合，在图2所示的流程中已将两个内容相同的比特集合进行叠加，但是可能信道质量较差，未校验正确，此时如果有4个无线帧，那么存在16个内容相同的比特集合，对这16个内容相同的比特集合进行对位叠加，将明显提高结果的可靠性。
步骤304：判断CRC校验是否正确，若校验正确，则继续步骤305，否则结束流程或者继续接收无线帧。
步骤305：根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。
本实施例为了提高校验的准确性，采用多个无线帧进行校验。目前共有4组扰码序列，循环采用扰码序列进行解扰，较佳的，对4个无线帧进行解扰，使其效果叠加，可获得较准确的校验结果。
如果收到的这4个无线帧的系统帧号的低2比特是00、01、10和11，那么校验结果很可能均正确，则最后收到的无线帧的系统帧号的低2比特是11。但是，收到的这4个无线帧的系统帧号的低2比特的顺序不一定是00、01、10和11，则校验失败，需要再接收一个无线帧，然后对本次无线帧开始向前的4个无线帧进行解扰。参见图4所示，图3所示的流程是对无线帧K～无线帧K+3的解扰，如果校验均失败，则需要对无线帧K+1～无线帧K+4进行解扰，如果仍然失败，则重复上述过程，直至对无线帧K+3～无线帧K+6进行解扰结束。因为从无线帧K～无线帧K+6一定存在连续4个无线帧的系统帧号的低2比特是00、01、10和11。详细过程参见下面的实施例。
参见图5，本实施例中在再接收K-1个无线帧后对K个无线帧进行CRC校验失败后确定系统帧号的方法流程如下：
步骤501：继续接收一个无线帧。对PBCH数据进行OFDM解调、解资源映射、解层映射和解预编码以及QPSK解调。
步骤502：对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰。
步骤503：对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。
步骤504：判断CRC校验是否正确，若校验正确，则继续步骤505，否则继续步骤501。
步骤505：根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。此时最后接收到的无线帧的系统帧号的低2比特为“11”。
通过以上描述了解确定系统帧号的实现过程，该过程可以由装置实现，下面对该装置的内部结构和功能进行介绍。
参见图6，本实施例中用于确定系统帧号的装置包括：解扰模块601、相关模块602、选择模块603、匹配/译码/校验模块604和帧号模块605。该装置可以是接收机等。
解扰模块601用于通过每组扰码序列分别对一个无线帧中的PBCH进行解扰。
相关模块602用于对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值。当每组解扰后的数据2m个内容相同的比特集合时，相关模块602将2m个比特集合分为两部分，对每个部分内的多个比特集合之间进行对位叠加，计算叠加后的两部分比特集合之间的相关性，其中m为正整数。
选择模块603用于确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列。
匹配/译码/校验模块604用于对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。匹配/译码/校验模块604还用于判断CRC校验是否正确。
帧号模块605用于在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特。
所述装置还包括：接口模块606，参见图7所示。接口模块606还用于在CRC校验失败时，再接收K-1个无线帧。解扰模块601针对收到的K个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰。匹配/译码/校验模块604对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。帧号模块605在CRC校验正确时，根据本次的扰码序列确定本次无线帧的系统帧号的低2比特，K表示扰码序列的组数。
接口模块606在再接收K-1个无线帧后对K个无线帧进行CRC校验均失败时，继续接收一个无线帧。解扰模块601对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰。匹配/译码/校验模块604对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验。帧号模块605在CRC校验正确时，根据本次的扰码序列确定本次无线帧的系统帧号的低2比特。
接口模块606在对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧中的每个无线帧进行CRC校验均失败时，继续接收一个无线帧，直至CRC校验正确。
本发明实施例中利用每一组扰码序列对同一无线帧中的PBCH进行解扰，以及通过PBCH中存在内容相同的多个部分这一特点，获得其之间的相关性，通过最大相关值确定扰码序列，并进行后续的解速率匹配、信道译码和CRC校验操作。可见，本发明实施例中只需进行一次解速率匹配、信道译码和CRC校验操作，相比于现有技术有4组扰码序列就需要进行4次解速率匹配、信道译码和CRC校验操作，复杂度大幅度减少，提高了系统效率。并且，本发明实施例在CRC校验失败后，继续接收无线帧，通过多个无线帧叠加后的数据进行CRC校验，产生叠加效果，使得确定的系统帧号更可靠，较现有技术对一个无线帧校验4次的方法有6dB左右的增益。提高了低信噪比情况下PBCH系统帧号检测算法的可靠性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种确定系统帧号的方法，其特征在于，包括以下步骤：
用每组扰码序列分别对一个无线帧中的物理广播信道PBCH进行解扰；
对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值；
确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列；
对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和循环冗余校验CRC校验；
在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特；
其中，对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性的步骤包括：当每组解扰后的数据2m个内容相同的比特集合时，将2m个比特集合分为两部分，对每个部分内的多个比特集合之间进行对位叠加，计算叠加后的两部分比特集合之间的相关性，其中m为正整数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：在CRC校验失败时，再接收K-1个无线帧，针对已收到的K个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰，并对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验，在CRC校验正确时，根据本次的扰码序列确定本次无线帧的系统帧号的低2比特，K表示扰码序列的组数，其中，K的值为4。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括步骤：在再接收K-1个无线帧后对K个无线帧进行CRC校验失败时，继续接收一个无线帧，对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰，并对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验，在CRC校验正确时，根据本次的扰码序列确定本次无线帧的系统帧号的低2比特。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括步骤：在对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧进行CRC校验失败时，继续接收一个无线帧，直至CRC校验正确。
5.一种用于确定系统帧号的装置，其特征在于，包括：
解扰模块，用于通过每组扰码序列分别对一个无线帧中的PBCH进行解扰；
相关模块，用于对每组解扰后的数据，计算内容相同的两部分比特集合之间的相关性，并获得相关值；
选择模块，用于确定获得的所有相关值中最大相关值对应的解扰结果和扰码序列；
匹配/译码/校验模块，用于对确定的解扰结果进行解速率匹配、信道译码和CRC校验；
帧号模块，用于在CRC校验正确时，根据确定的扰码序列确定系统帧号的低2比特；
其中，相关模块用于：当每组解扰后的数据2m个内容相同的比特集合时，相关模块将2m个比特集合分为两部分，对每个部分内的多个比特集合之间进行对位叠加，计算叠加后的两部分比特集合之间的相关性，其中m为正整数。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：接口模块，用于在CRC校验失败时，再接收K-1个无线帧；
解扰模块针对已收到的K个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰；
匹配/译码/校验模块对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验；
帧号模块在CRC校验正确时，根据本次的扰码序列确定本次无线帧的系统帧号的低2比特，K表示扰码序列的组数，其中，K的值为4。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，接口模块用于在再接收K-1个无线帧后对K个无线帧进行CRC校验失败时，继续接收一个无线帧；
解扰模块对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧中的每个无线帧，用第k组扰码序列对第k个无线帧中的PBCH进行解扰；
匹配/译码/校验模块对解扰后的K个无线帧的PBCH合并进行解速率匹配、信道译码和CRC校验；
帧号模块在CRC校验正确时，根据本次的扰码序列确定本次无线帧的系统帧号的低2比特。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，接口模块在对从本次接收的一个无线帧及之前连续接收的K-1个无线帧进行CRC校验失败时，继续接收一个无线帧，直至CRC校验正确。
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| GR01 | Patent grant |