CN102740409B - 一种频点排序方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种频点排序方法及装置，利用TDD系统中存在信标信道的特性，在频点排序过程中测量单个候选中心频点的功率时，不再从该频点接收1个子帧长度的信号，只接收(信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N)码片长度的信号，其中N为计算频点功率所需要的连续数据长度；该长度能够确保从候选中心频点所接收的信号必然可以覆盖到该中心频点上一段连续Nchips的信标信道，从而在减少所接收信号的长度的同时，确保各候选中心频点功率测量的准确性，使得终端能以更短的时间完成单个频点的功率测量，减少了整个频点排序过程所需接收的信号长度，进而缩短了小区搜索的时间开销，同时也降低了终端在一些场景下的功耗，如无网络待机。

Description

一种频点排序方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及移动通信中小区搜索阶段的频点排序技术。
背景技术
时分双工(Time Division Duplex，简称“TDD”)系统，如时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)系统中，终端开机后通过小区搜索选择合适的小区进行驻留。在小区搜索阶段，终端需要进行频点排序。具体地说，终端首先会对多个候选小区的中心频点的功率进行测量，根据功率强弱排序，依次在每个候选中心频点进行搜索尝试，以尽量确保优先驻留到功率最强的频点。
在现有的频点排序方法中，终端测量及计算各候选中心频点的功率的方法如下：
终端首先连续接收1个子帧长度(即5ms)该频点的信号，相当于6400chips(码片)，TD-SCDMA系统的子帧结构如图1所示；然后将该子帧等分成25个256chips的块，计算每一个256chips块的平均功率；将25个平均功率中的最大值记为本候选中心频点的功率。
现有的频点排序方法没有充分利用TDD系统(如TD-SCDMA)的特点，对单个频点的功率计算需要接收6400chips长度的信号，既增大了小区搜索的处理时延，也增加了终端在一些场景下的功耗，比如无网络待机下的功耗。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种频点排序方法，减少了频点排序所需接收信号的长度，使得终端能以更短的时间完成单个频点的功率测量，缩短了小区搜索的时间开销，同时也降低了终端在某些场景下的功耗，如无网络待机。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种频点排序方法，包含以下步骤：
从各候选中心频点中选取一频点，从该频点接收预设码片长度的信号，预设码片长度为：信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N，N为计算频点功率所需要的连续数据长度；
以N码片长度为单位，对该预设码片长度的信号进行分段；
计算每个分段的平均功率，将所有平均功率中的最大值作为本候选中心频点的功率；
分别计算各候选中心频点的功率，对各候选中心频点的功率进行排序。
作为上述技术方案的改进，上述以N码片长度为单位，对预设码片长度的信号进行分段的方式可以为：
从所接收信号的起始位置开始按照N码片的长度进行分段，不足N码片长度的数据不做分段，得到M个分段，M为自然数；
从所接收信号的结束位置开始反向截取N码片长度的信号，得到1个分段；
共计得到M+1个分段。
作为上述技术方案的改进，该频点排序方法可适用于TDD的通信系统。
作为上述技术方案的改进，该频点排序方法应用于TD-SCDMA系统时：
信标信道的重复周期为1个子帧，6400码片；
信标信道长度为848码片；
为整除。
作为上述技术方案的改进，该计算频点功率所需要的连续数据长度N可以为以下之一：64码片、或128码片、或256码片。
本发明还提供了一种频点排序装置，包含：
信号接收单元，用于从各候选中心频点中选取一频点，从该频点接收预设码片长度的信号，预设码片长度为：信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N，N为计算频点功率所需要的连续数据长度；
分段单元，用于以N码片长度为单位，对信号接收单元收到的预设码片长度的信号进行分段；
功率计算单元，用于计算每个分段的平均功率，将所有平均功率中的最大值作为本候选中心频点的功率；
排序单元，用于对各候选中心频点的功率进行排序。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：利用TDD系统中存在信标信道的特性，在频点排序过程中测量单个候选中心频点的功率时，不再从该频点接收1个子帧长度的信号，只接收(信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N)码片长度的信号，其中N为计算频点功率所需要的连续数据长度；该长度能够确保从候选中心频点所接收的信号必然可以覆盖到该中心频点上一段连续N chips的信标信道，从而在减少所接收信号的长度的同时，确保各候选中心频点功率测量的准确性，使得终端能以更短的时间完成单个频点的功率测量，减少了整个频点排序过程所需接收的信号长度，进而缩短了小区搜索的时间开销，同时也降低了终端在一些场景下的功耗，如无网络待机。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有技术中TD-SCDMA子帧结构示意图；
图2是本发明第一实施方式的频点排序方法流程图；
图3是本发明第二实施方式的频点排序装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一实施方式涉及一种频点排序方法，利用TDD系统中存在信标信道的特性，减少频点排序所需接收信号的长度，使得终端能以更短的时间完成单个频点的功率测量，缩短了小区搜索的时间开销，同时也降低了终端在某些场景下的功耗，如无网络待机。
具体地说，因为测量的原因，在一些特定位置(时隙、码)的物理信道具有一些特定的特性，称之为信标特性。具有信标特性的物理信道称为信标信道。信标信道具有信标功能，如以某参考功率发送，则在每一子帧会规律出现该参考功率。以TD-SCDMA为例，在TD-SCDMA系统中，信标位置为：时隙0(TimeSlot0，简称“TS0”)的码道和也就是说，小区中心频点每个子帧中TS0的码道和上会按照参考功率全向进行发射，时隙TS0的码道和也就称之为信标信道，该信标信道的重复周期即为1个子帧的长度，该信标信道长度为848chips。信标信道的特性：全向发射，每个子帧都存在，功率恒定。
根据TS-SCDMA系统的子帧结构可知，由于信标信道的存在，如果候选中心频点确实是一个实际存在覆盖小区的中心频点，那么任意1个子帧(5ms数据)内至少存在总长为848chips的数据部分(即信标信道)具有有效功率，其功率恒定。将计算功率所需要的连续数据长度记为N chips，在实际应用中N的取值可以为64、128、256。根据上述两点可以推知，只需要接收(信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N)chips长度的信号，即(6400-848)+2×N chips长度的信号，就必然能够覆盖到中心频点上一段连续N chips的信标信道，无需按照现有技术接收6400chips信号，从而本实施方式中，终端在检测候选中心频点的功率时，只接收(6400-848)+2×N chips长度的信号，通过(6400-848)+2×N chips长度的信号计算该频点的功率，从而减少频点排序所需接收信号的长度。
具体频点排序流程如图2所示。
步骤201中，终端首先从候选中心频点集合中选取一个未检测过的频点，设置为接收机的工作频点。
步骤202中，选择合适的自动增益控制(Automatic Gain Control，简称“AGC”)增益值，连续接收总长L＝(6400-848)+2×N chips＝5552+2×Nchips长度的信号，其中N为功率计算单位长度，在实际应用时可取64、或128、或256chips。
步骤203中，以N chips为单位，对5552+2×N chips长度的信号进行分段。
具体地说，由于步骤202中接收信号的总长度为5552+2×N chips，不再是N的整数倍，如果仍然按照N chips为单位分段进行平均功率计算，无法保证所计算的平均功率能够对应到连续的N chips信标信道，从而本实施方式对平均功率的计算方法进行改进。
2×Nchips长度的信标信道数据在整个接收数据(即5552+2×N chips长度的数据)中的位置分布有如下三种情况：
1)、2×N chips信标信道数据在所有接收数据的当中；此时按照原有的分段方法，可以保证必然有一段覆盖到连续的N chips信标信道；
2)、2×N chips信标信道数据在所有接收数据的开始和结尾两处，开始部分的长度＞＝N chips；此时按照原有的分段方法，第一个分段必然可以覆盖到连续的N chips信标信道；
3)2×N chips信标信道数据在所有接收数据的开始和结尾两处，开始部分的长度＜N chips；可以推知，从接收数据的结尾部分开始截取一个N chips长度的分段必然可以覆盖到连续的N chips信标信道；对于这种情况只需要增加计算结尾部分的分段的平均功率即可。
从而在本步骤中，对所接收的信号从起始位置开始按照N chips的长度进行分段，不足N chips的数据不做分段，可以得到个分段；再从接收数据的结束位置开始反向截取N chips长度的信号得到1个分段；共计得到M+1个分段。该分段方式能够确保所有分段中至少有一个分段可以覆盖到连续的N chips信标信道。从而在减少所接收信号的长度的同时，确保各候选中心频点功率测量的准确性。
步骤204中，计算每个分段的平均功率，将所有平均功率中的最大值记为本候选中心频点的功率。
步骤205中，判断是否已完成了所有候选中心频点的功率计算，如果未完成，则返回步骤201，继续接收下一个候选中心频点的信号，并进行功率计算；如果均已完成，则进入步骤206。
步骤206中，对计算得到的所有候选中心频点的功率由大到小进行排序，频点排序流程结束，转入后续的小区搜索处理流程。
综上所述，本实施方式利用TDD系统中存在信标信道的特性，在频点排序过程中测量各候选中心频点的功率时，无需接收1个子帧长度的信号，只需确保从候选中心频点所接收的信号能够覆盖到该中心频点上一段连续N chips的信标信道(N即计算频点功率所需要的连续数据长度)，即可保障该中心频点功率测量的准确性，从而减少频点排序所需接收信号的长度，使得终端能以更短的时间完成单个频点的功率测量，缩短了小区搜索的时间开销，同时也降低了终端在一些场景下的功耗，如无网络待机。
本发明第二实施方式涉及一种频点排序装置，如图3所示，包含：信号接收单元，用于从各候选中心频点中选取一频点，从该频点接收(信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N)chips长度的信号，其中N为计算频点功率所需要的连续数据长度，可以是64chips、或128chips、或256chips等；分段单元，用于以N chips长度为单位，对信号接收单元收到的(信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N)chips长度的信号进行分段；功率计算单元，用于计算每个分段的平均功率，将所有平均功率中的最大值作为本候选中心频点的功率；排序单元，用于对各候选中心频点的功率进行排序。该频点排序装置与现有技术相比，减少了频点排序所需接收信号的长度，使得终端能以更短的时间完成单个频点的功率测量，缩短了小区搜索的时间开销，同时也降低了终端在某些场景下的功耗，如无网络待机。
该分段单元进一步包含以下子单元：从所接收信号的起始位置开始按照N chips的长度进行分段，不足N chips长度的数据不做分段，得到M个分段的子单元，M为自然数；从所接收信号的结束位置开始反向截取N chips长度的信号，得到1个分段的子单元；该分段单元共计得到M+1个分段。该分段单元能够确保划分的所有分段中至少有一个分段可以覆盖到连续的N chips信标信道。从而在减少所接收信号的长度的同时，确保各候选中心频点功率测量的准确性。
本频点排序装置可以适用于TDD通信系统，如TD-SCDMA系统。在应用于TD-SCDMA系统时，信标信道的重复周期为1个子帧长度，即5ms长度的信号，6400chips；信标信道长度为848chips；分段数 为整除。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种频点排序方法，适用于时分双工的通信系统，其特征在于，包含以下步骤：
从各候选中心频点中选取一频点，从该频点接收预设码片长度的信号，所述预设码片长度为：信标信道的重复周期-信标信道长度+2×N，N为计算频点功率所需要的连续数据长度；
以N码片长度为单位，对所述预设码片长度的信号进行分段；
计算每个分段的平均功率，将所有平均功率中的最大值作为本候选中心频点的功率；
分别计算各候选中心频点的功率，对各候选中心频点的功率进行排序。
2.根据权利要求1所述的频点排序方法，其特征在于，所述以N码片长度为单位，对预设码片长度的信号进行分段的方式为：
从所接收信号的起始位置开始按照N码片的长度进行分段，不足N码片长度的数据不做分段，得到M个分段，M为自然数；
从所接收信号的结束位置开始反向截取N码片长度的信号，得到1个分段；
共计得到M+1个分段。
3.根据权利要求2所述的频点排序方法，其特征在于，所述频点排序方法适用于时分双工的通信系统。
4.根据权利要求3所述的频点排序方法，其特征在于，所述频点排序方法应用于时分同步码分多址系统时：
所述信标信道的重复周期为1个子帧，6400码片；
所述信标信道长度为848码片；
所述为整除。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的频点排序方法，其特征在于，所述计算频点功率所需要的连续数据长度N为以下之一：
64码片、或128码片、或256码片。
6.一种频点排序装置，适用于时分双工的通信系统，其特征在于，包含：
信号接收单元，用于从各候选中心频点中选取一频点，从该频点接收预设码片长度的信号，所述预设码片长度为：信标信道的重复周期－信标信道长度+2×N，N为计算频点功率所需要的连续数据长度；
分段单元，用于以N码片长度为单位，对所述信号接收单元收到的预设码片长度的信号进行分段；
功率计算单元，用于计算每个分段的平均功率，将所有平均功率中的最大值作为本候选中心频点的功率；
排序单元，用于对各候选中心频点的功率进行排序。
7.根据权利要求6所述的频点排序装置，其特征在于，所述分段单元进一步包含以下子单元：
从所接收信号的起始位置开始按照N码片的长度进行分段，不足N码片长度的数据不做分段，得到M个分段的子单元，M为自然数；
从所接收信号的结束位置开始反向截取N码片长度的信号，得到1个分段的子单元；
所述分段单元共计得到M+1个分段。
8.根据权利要求7所述的频点排序装置，其特征在于，所述频点排序装置适用于时分双工的通信系统。
9.根据权利要求8所述的频点排序装置，其特征在于，所述频点排序装置应用于时分同步码分多址系统时：
所述信标信道的重复周期为1个子帧长度，6400码片；
所述信标信道长度为848码片；
所述为整除。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的频点排序装置，其特征在于，所述计算频点功率所需要的连续数据长度N为以下之一：
64码片、或128码片、或256码片。
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