CN103326971B - 一种基于lte系统的小区搜索方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于LTE系统的小区搜索方法。该方法包括：获取至少两帧数据；针对每帧数据，将该帧数据及该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS、辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；对每次确定出的小区进行干扰消除；对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。本申请还公开了一种基于LTE系统的小区搜索装置。本申请实施例可以提高小区搜索的准确性。

Description

一种基于LTE系统的小区搜索方法及其装置

技术领域

本申请涉及LTE(LongTermEvolution，长期演进项目)系统技术领域，特别涉及一种基于LTE系统的小区搜索方法及其对应的装置。

背景技术

随着移动用户数量的逐渐增长，移动通信业务量日益升级。3GPP(3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划)适应现实技术需要，提出了LTE系统，将其作为未来移动通信的标准。提升LTE系统性能的一个方面在于提高小区搜索的准确性，尽可能地避免小区“漏检”。

LTE系统中，由于每个小区与一对主同步参考信号(PrimarySynchronousSignal，PSS)和辅同步参考信号(Secondarysynchronizationsignal，SSS)相互对应，因此，可通过检测PSS和SSS信号序列确定小区号。但是，在完整的一次小区搜索中，通常需要先后确定出多个候选小区，先被检测出来的小区通常是信号最强的小区，这个小区的信号如果不被消除，将对后续小区的检测产生影响。为此，在实际应用过程中，常在每次确定出一个小区后采取措施进行“干扰消除”，然后再进行下一个小区的检测。

然而，通常情况下，按照上述的信号强弱顺序完成几轮小区检测、干扰消除后，剩下的信号均较弱，使信道估计的准确性难以保证，而干扰消除的准确性依赖于信道估计，导致干扰消除出现误差，甚至误差被累积放大，使相邻小区的主辅同步参考信号在时域上重叠，引起小区漏检，降低了小区检测的准确性。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于LTE系统的小区搜索方法及其对应的装置，以降低小区搜索过程中“漏检”的几率，提高小区搜索的准确性。

本申请提供的基于LTE系统的小区搜索方法包括：

获取至少两帧连续的帧数据；

针对每帧数据，将该帧数据及获取的该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS和辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；

对每次确定出的小区进行干扰消除；

对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。

优选地，在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对包含辅同步参考信号SSS的信号进行均衡。

进一步优选地，当信道为高斯白噪声信道时，所述根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对SSS信号进行均衡具体为：

将没有被包含辅同步参考信号SSS的信号占用的位置置零以降低噪声。

优选地，在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，进行频偏估计和补偿。

进一步优选地，所述进行频偏估计和补偿具体包括：

根据PSS位置确定循环前缀CP的位置；

根据CP的模式对CP和CP对应的数据进行相关运算；

根据相关运算的相关值估计频偏；

将频偏估计的结果乘以预设旋转因子实现频偏补偿。

优选地，所述辅助同步参考信号SSS的检测具体包括：

从SSS序列的多个峰值中选择前L个作为候选峰值，所述L大于等于2；

根据所述候选峰值确定出小区。

优选地，对进行干扰消除后的小区进行或运算之后，所述方法还包括：根据小区参考信号CRS对所述或运算后确定的小区进行验证。

本申请实施例还提供了一种基于LTE系统的小区搜索装置。该装置包括：帧数据获取单元、迭代运算单元、干扰消除单元和小区确定单元，其中：

所述帧数据获取单元，用于获取至少两帧连续的帧数据；

所述迭代运算单元，用于针对每帧数据，将该帧数据及获取的该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS、辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；

所述干扰消除单元，用于对每次确定出的小区进行干扰消除；

所述小区确定单元，用于对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。

优选地，所述装置还包括信道估计与均衡单元，用于在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对包含辅同步参考信号SSS的信号进行均衡。

进一步优选地，当信道为高斯白噪声信道时，所述信道估计与均衡单元具体用于将没有被包含辅同步参考信号SSS的信号占用的位置置零以降低噪声。

优选地，所述装置还包括频偏估计与补偿单元，用于在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，进行频偏估计和补偿。

进一步优选地，所述频偏估计与补偿单元具体包括CP位置确定子单元、相关运算子单元、频偏估计子单元和频偏补偿子单元，其中：

所述CP位置确定子单元，用于根据PSS位置确定循环前缀CP的位置；

所述相关运算子单元，用于根据CP的模式对CP和CP对应的数据进行相关运算；

所述频偏估计子单元，用于根据相关运算的相关值估计频偏；

所述频偏补偿子单元，用于将频偏估计的结果乘以预设旋转因子实现频偏补偿。

优选地，所述迭代运算单元用于辅同步参考信号SSS的检测具体包括：从SSS序列的多个峰值中选择前L个作为候选峰值，所述L大于等于2；根据所述候选峰值确定出小区。

优选地，所述装置还包括CRS验证单元，用于对进行干扰消除后的小区进行或运算之后，根据小区参考信号CRS对所述或运算后确定的小区进行验证。

本申请实施例在获取多帧数据后，对每帧数据及其之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS和辅同步参考信号SSS的检测，确定出初步的小区，然后进行干扰消除，对干扰消除后的小区进行或运算确定出最终的小区。与现有技术相比，本申请实施例在干扰消除之前进行了迭代操作，该迭代操作不是对N帧数据直接进行累加，而使对1到N个帧的简单分集的并集，使每次干扰操作都可能根据不同的小区顺序实现，消除了干扰消除操作带来的误差积累，从而降低了同频干扰带来的小区漏检问题，提高了小区搜索的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请涉及的同步参考信号的时域结构示意图；

图2为PSS和SSS的时域位置关系示意图；

图3为基于LTE系统的小区搜索方法的一个实施例的流程图；

图4为频域相乘分段累加运算过程示意图；

图5为PSS信道估计算法示意图；

图6为基于LTE系统的小区搜索方法的一个实例的流程图；

图7(a)为基于LTE系统的小区搜索装置的一个实施例的结构框图；

图7(b)为基于LTE系统的小区搜索装置的另一个实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

在对本申请的实施例进行详细描述之前，先对本申请将要涉及到的几个基础性的概念予以介绍，以便于对本申请的技术方案的理解。

(1)主同步参考信号(PSS)

LTE系统共有504个物理层小区ID，根据“保证每个物理层小区ID是且仅是一个物理层小区ID组的一部分”的原则，这些物理层小区被划分为168个物理层小区ID组，每个组包含三个唯一的ID。物理层小区ID其中：表示物理层小区ID组，范围为0～167；表示物理层小区ID组内的物理层ID，范围为0～2。在此基础上，PSS序列的定义为：

$d_u\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{e}^{-j\frac{\mathrm{\π}un(n+1)}{63}}& n=0,1,...,30\\ e^{-j\frac{\mathrm{\π}u(n+1)(n+2)}{63}}& n=31,32,...,61\end{array}\right.$

式中：u为根索引，它与的对应关系如表1所示；n为根值的顺序。

表1：主同步信号的根索引

(2)辅同步参考信号(SSS)

辅同步参考信号的序列由两个长31的二进制序列交织级联而成，该级联序列用主同步参考信号的序列给定的扰码序列加扰。这两个长度为31的序列组合用来定义辅同步参考信号，其内容在子帧0和子帧5中不相同。SSS序列定义为：

式中：n为根值的顺序，范围为0≤n≤30，索引m₀和m₁由计算而得，具体为：

m₀＝m′mod31

和被定义成m序列不同的循环移位，具体为：

$s_0^{\left(m_0\right)}\left(n\right)=\tilde{s}\left(\right(n+m_0\left)\mathrm{mod}31\right)$

$s_1^{\left(m_1\right)}\left(n\right)=\tilde{s}\left(\right(n+m_1\left)\mathrm{mod}31\right)$

式中： $\tilde{s}\left(i\right)=1-2x\left(i\right),$ 0≤i≤30,且 $x(\stackrel{\‾}{i}+5)=\left(x\right(\stackrel{\‾}{i}+2)+x(\stackrel{\‾}{i}\left)\right)\mathrm{mod}2,0\≤\stackrel{\‾}{i}\≤25,$ 的初始值为x(0)＝0,x(1)＝0,x(2)＝0,x(3)＝0,x(4)＝1。

扰码序列c0(n)和c1(n)取决于PSS检测得到的通过m序列的不同循环移位生成：

$c_0\left(n\right)=\tilde{c}\left(\right(n+N_{ID}^{\left(2\right)}\left)\mathrm{mod}31\right)$

$c_1\left(n\right)=\tilde{c}\left(\right(n+N_{ID}^{\left(2\right)}+3\left)\mathrm{mod}31\right)$

其中： $\tilde{c}\left(i\right)=1-2x\left(i\right),$ 而对于有： $x(\stackrel{\‾}{i}+5)=\left(x\right(\stackrel{\‾}{i}+3)+x(\stackrel{\‾}{i}\left)\right)\mathrm{mod}2,0\≤\stackrel{\‾}{i}\≤25,$ 初始值为x(0)＝0,x(1)＝0,x(2)＝0,x(3)＝0,x(4)＝1。

扰码序列和由m序列进行循环移位得到：

$z_1^{\left(m_0\right)}\left(n\right)=\tilde{z}\left(\right(n+\left(m_0\mathrm{mod}8\right)\left)\mathrm{mod}31\right)$

$z_1^{\left(m_1\right)}\left(n\right)=\tilde{z}\left(\right(n+\left(m_1\mathrm{mod}8\right)\left)\mathrm{mod}31\right)$

$\tilde{z}\left(i\right)=1-2x\left(i\right),$ 0≤i≤30,其中

$x(\stackrel{\‾}{i}+5)=\left(x\right(\stackrel{\‾}{i}+4)+x(\stackrel{\‾}{i}+2)+x(\stackrel{\‾}{i}+1)+x(\stackrel{\‾}{i}\left)\right)\mathrm{mod}2,0\≤\stackrel{\‾}{i}\≤25$

初始值为x(0)＝0,x(1)＝0,x(2)＝0,x(3)＝0,x(4)＝1。

(3)同步信号的时域结构

主同步参考信号位于特殊时隙DwPTS的第3个符号上，辅同步参考信号位于子帧0和子帧5的最后一个OFDM符号上，具体帧结构可参见图1、图2，其中图1示出了同步参考信号的时域结构，图2示出了PSS和SSS的时域位置关系。

(4)小区参考信号CRS

小区参考信号CRS序列定义为：

$r_{l,n_s}\left(m\right)=\frac{1}{\sqrt{2}}(1-2\·c(2m\left)\right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}(1-2\·c(2m+1\left)\right),m=0,1,...,2N_{RB}^{\max ,DL}-1$

式中：n_s是无线帧中的时隙号，l是这个时隙内的OFDM符号序号。伪随机序列c(i)具体参考协议36.211的7.2节,在每个OFDM符号的起始位置它应初始化为：

$c_{init}=2^{10}\·(7\·(n_s+1)+l+1)\·(2\·N_{ID}^{cell}+1)+2\·N_{ID}^{cell}+N_{CP},$ 其中

在前述基本概念基础上，下面结合附图详细描述本申请的技术方案。参见图3，该图示出了本申请的基于LTE系统的小区搜索方法的一个实施例的流程。该流程包括：

步骤S301：获取至少两帧连续的帧数据；

实现小区搜索需要获取帧数据，且通常要获得多个帧数据。传统的小区搜索过程在获得每个帧数据后，将每个帧通过匹配滤波器，然后将匹配滤波器的输出结果相加，再根据相加的结果进行峰值选择和序列判断，这种方式称为时间分集。本实施例在实现小区搜索时同样需要先获得多个帧数据，以便进行如下的步骤。需要说明的是：对于获取帧数据的具体方式、时机、采用的硬件结构等因素，本申请并不作特别限定，只要能够获取到帧数据，任何具体手段均不妨碍本申请发明目的的实现。

步骤S302：针对每帧数据，将该帧数据及获取的该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS、辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；

获取到多个帧数据后，即可对帧数据进行PSS和SSS检测。本实施例的检测方式是针对每个帧数据，将该帧数据及该帧数据之前的帧作为一个分集一并进行PSS和SSS检测。举例而言，如果获取到N个帧，帧号分别为1、2、3、4….N-1、N，在进行PSS和SSS检测时，针对第1帧数据，通过分析第1帧数据检测PSS和SSS；针对第2帧数据，通过分析第2帧以及第2帧之前的帧数据(即第1帧数据)检测PSS和SSS；针对第3帧数据，通过分析第1、2、3帧数据检测PSS和SSS，以此类推，直至第N帧数据。

确定对PSS和SSS的检测方式后，具体实现PSS和SSS检测的方法较多。下面先以实例方式介绍一种PSS的检测过程：假设接收到的帧数据长度为5ms，采用1.92MHz的频率采样(采样点共计9600点)，搜索窗设定为9600点，在接收到这9600点时域信号后，按照每段128个样点分成75段，每次通过用匹配滤波器处理两段128点的数据来检测PSS序列。匹配滤波器需要判断出PSS序列编号和其出现的位置，对它们进行相关运算。这里可以采用以下两种方式中的任何一种进行相关运算获得相关值：一是时域计算，如果在频域内计算采用128抽头时域匹配滤波器分段计算的方式，则把频域本地PSS序列取共轭补零到128点，然后通过IFFT变换到时域，再和每段128点的数据做卷积得到相关值；如果在频域内计算采用62抽头时域匹配滤波器不分段计算的方式，则可直接把频域本地PSS序列进行IFFT变换，然后对5ms内降采样的数据进行匹配滤波得到相关值。二是频域计算，该方式将时域本地PSS序列经过FFT变换到频域，再和选取的两段数据(256点)的FFT相乘(这里频域相乘相当于时域卷积运算)，然后再通过IFFT变换到时域，得到相关函数，提取该相关函数的零点值作为相关值，其具体过程可参见图4示出的频域相乘分段累加运算过程。上述时域和频域方式确定PSS序列的效果存在差异，参见如下的表2a、2b、2c，分别示出了4个小区(每个小区的小区组号不同)、3个小区(每个小区的小区组号不同)、2个小区(每个小区的小区组号相同)经过1000次仿真的PSS检测结果(注：仿真检测中时域计算采用128抽头时域匹配滤波器分段计算方式)。通过比较可知，频域计算比时域计算效果更好，因此，本申请在实际应用过程中优选采用频域计算方式。

表2a：4小区情况下PSS匹配滤波器时域/频域计算效果比较

表2b：3小区情况下PSS匹配滤波器时域/频域计算效果比较

表2c：2小区情况下PSS匹配滤波器时域/频域计算效果比较

对于SSS序列的检测，仍然可以采用匹配滤波器，这里提供两种具体的实现方式：方式之一：设定阈值，将包含SSS的信号通过匹配滤波器后，将匹配滤波后的峰值结果与预设的阈值进行比较，只要大于预设阈值，即可将其视为SSS序列；方式之二：在通过匹配滤波器后的峰值结果中直接选择最大的峰值作为SSS序列。

如前所述，PSS与SSS与一个小区相互对应，在通过前述的步骤检测出PSS序列和SSS序列后，即可通过他们与小区号之间的对应关系，确定小区。

步骤S303：对每次确定出的小区进行干扰消除；

确定出小区后，为避免在下次小区检测过程中的相互干扰，需要对检测出来的小区进行干扰消除操作。干扰消除可以按照如下步骤进行：先根据SSS进行信道估计，然后用检测出的SSS序列和信道估计来重构发送信号，最后再用接收到的原始信号减去重构的发送信号。

步骤S304：对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。在某些情况下，为了防止小区虚报，还可以进行CRS检验过程。

本实施例在获取多帧数据后，将每帧数据及其之前的所有帧数据作为一个分集一并进行主同步参考信号PSS和辅同步参考信号SSS的检测，确定出初步的小区，然后进行干扰消除，对干扰消除后的小区进行或运算确定出最终的小区。与现有技术相比，本实施例在干扰消除之前进行了“迭代”操作，该“迭代”操作不是对N帧数据直接累加或者通过匹配滤波器后直接累加，而通过该迭代操作形成多个分集，每个分集在进行干扰消除时信号强度的排布将可能出现不同顺序，不同的顺序使干扰消除带来的误差出现“抵消”，达到了总体上降低干扰消除误差的作用，进而降低了同频干扰带来的小区漏检问题，提高了小区搜索的准确性。

值得注意的是：本实施例的迭代形成的分集以及分集带来的效果与前述提及的时间分集存在本质的差别。时间分集将多个帧彼此独立地输入匹配滤波器，彼此独立地进行干扰消除操作，尽管其可以增加信噪比、改善时间选择性衰落信道场景下的性能，但是，小区搜索对信噪比并不敏感，这种分集方式不能降低干扰消除带来的误差问题。为了说明本申请实施例的技术效果，申请人对本实施例进行了仿真，仿真结果如下表的表3a、3b、3c，这3个表分别示出了6个小区、8小区、8小区情景下的小区检测结果。

表3a：直接分集和迭代(6小区)

表3b.：直接分集和迭代(8小区)

表3c：直接分集和迭代(8小区)

在前述实施例的基础之上，为获得更好的技术效果，可以基于实际应用需要对上述实施例进行各种变形和改进。

比如，为提高小区搜索的准确率，可以在SSS序列检测之前，对信号进行信道估计和均衡操作。信道估计可以采用多种方式实现，本申请优选采用FFT-based信道估计，其具体算法过程如图5(注：该图中L1可以取6，L2可以取2，这样L1+L2＝8＜9＝144/16，144是CP长度，16是降采样率)。信道估计后，用信道估计得到的频域数值的共轭乘以接收到的SSS数据即可完成均衡过程，公式表示即为：

$R\left(k\right)={\hat{H}}^{*}\left(k\right)X_{sss}\left(k\right)$

其中：X_sss(k)是接收到的SSS数据，是信道估计的共轭，R(k)是均衡后的数据。

在某些特殊情况下，如果明确知道噪声的类型，则上述信道估计和均衡过程可以得到简化。比如，当信道为高斯白噪声时，信道估计和均衡过程可以简化为去噪操作。去噪即是去掉没有被SSS信号占用的位置的噪声。在LTE系统中，在128点数据中，由于SSS信号只分布在前后31点处，中间点可以全部置零，从而降低噪声。下表(表4)示出了在采用不同操作的情况下，对检测PSS错误率的影响，由表可看出去噪可以将PSS检测的准确率提升近50％、FFT-base估计可以提升到70％以上。

表4：信道估计与均衡后的技术效果比较

还比如，在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，还可以进行频偏估计和补偿。本申请优选按照如下的方式实现频偏估计和补偿：

步骤1：根据PSS位置确定循环前缀CP的位置；

步骤2：根据CP的模式对CP和CP对应的数据进行相关运算；CP存在两种模式，即正常CP模式(NormalCP)和扩展CP模式(ExtendedCP)，在不同模式下CP位置和CP对应的数据(即帧符号的尾部数据)位置不同，进而进行相关运算的数值也不相同，为此需要先确定CP的模式，在实际应用过程中，确定CP模式的方式通常采用尝试法，即先假设为NormalCP，如果CP和CP对应的数据进行相关运算后的输出能量极小，则说明假设错误，应当是ExtendedCP模式，按照ExtendedCP确定CP对应的数据，相反，如果输出能量极大，则说明假设正确，当前模式即为NormalCP，按照NormalCP确定CP对应的数据，确定好相应模式下的CP数据后，将CP和CP对应的数据进行相关运算获得相关值；

步骤3：根据相关运算的相关值估计频偏；

本步骤根据相关值先取相位，然后利用相位来判断频偏。如下述公式所示：s_cp为CP序列，共9个样值(128/9)，s^*是一个OFDM符号尾部CP重复的部分的共轭，T_s＝1/F_s＝1/30720000。

f_cfo＝angle{S_CP·*S^*}/2π*2048*T_S

步骤4：将频偏估计的结果乘以预设旋转因子实现频偏补偿。比如，预设的旋转因子可以为：e^j*2*pi*f_cfo*t，即exp{j*2*pi*f_cfo*t}，自然对数e的j*2*pi*f_cfo*t次乘方。

经过上述频偏估计和补偿操作后，对小区检测结果将会存在较大的影响。参见下述的表5所示，该表示出了在频偏为500Hz情况下，进行频偏补偿和不进行频偏补充两种情况下的小区检测错误率。

表5：频偏补偿与不进行频偏补偿情况下的小区检测结果

再比如，前述实施例提及了两种SSS序列的检测方式，但是，在实际应用过程中，前述两种方式均存在缺陷。以第二种方式为例，由于SSS序列检测中出现伪峰高于真实序列的相关峰的可能性较大，在出现伪峰且伪峰高于真实序列的相关峰时，如果仍然按照最大峰值去选择序列编号，则将使确定的小区ID出现虚报(即选择了伪峰)和漏报(即漏选了真正的序列相关峰)。基于此，为解决漏报问题，在最大程度保留现有算法基础上，可以考虑在SSS序列检测中不仅仅选择最大峰值这一个峰值，而选择至少2个以上的峰值，通常可以选择2到3个峰值作为候选。下述的表6a、6b示出了9个小区、8个小区情况下的PSS检测仿真结果：在表6a中，PCI1所在的行是根据最大峰值对应的序列算出的小区ID，PCI2所在的行是根据第二大峰值算出的小区ID，以此类推，由此可以看出，只取最大峰值将漏检2个小区，取最大和第二大峰值则可以完全检测出所有的6个小区；在表6b中，只根据最大峰值可以检测出4个小区，如果参考第二大峰值，则可以再多检测出2个小区。

表6a：SSS检测仿真(1)

小区ID	100	105	106	107	108	109
							功率(dB)	0	-5	-6	-7	-8	-9
PCI 1	100	105	106	360	361	107
							PCI 2	10	279	109	108	109	407
PCI 3	106	108	373	420	346	326

表6b：SSS检测仿真(2)

小区ID	100	105	106	107	108	109	110	111
									功率(dB)	0	-5	-6	-7	-8	-9	-3	-10
PCI 1	100	110	162	105	360	111	402	216
									PCI 2	106	269	108	264	108	126	225	375
PCI 3	10	197	264	108	102	402	21	15

为更清楚地说明本申请的技术方案，下面以一个详细的实例予以阐释。参见图6，该图示出了该实例的具体流程。

步骤S601：对接收到的帧数据进行16倍降采样；

步骤S602：初始化i为1，i为迭代次数，i小于等于N，N为帧数据的个数；

步骤S603：对i个帧及i之前的帧数据的匹配滤波器输出进行相加，在相加后的值中选取峰值实现PSS序列检测；

步骤S604：用检测出来的PSS序列进行信道估计；

步骤S605：频偏估计；

步骤S606：对SSS信号进行均衡和频偏补偿；

步骤S607：对i个帧及其i之前的帧数据的匹配滤波器输出进行相加，在相加后的值中选取峰值实现SSS序列检测；

步骤S608：干扰消除；

步骤S609：CRS验证；

步骤S610：判断i是否大于N，如果否，则加1后返回步骤S603。

上述内容详细叙述了本申请的基于LTE系统的小区搜索的方法实施例，相应地，本申请还提供了一种基于LTE系统的小区搜索装置的实施例。参见图7(a)，该图示出了本申请的基于LTE系统的小区搜索装置的结构框图。该装置包括：帧数据获取单元701、迭代运算单元702、干扰消除单元703和小区确定单元704，其中：

所述帧数据获取单元701，用于获取至少两帧连续的帧数据；

所述迭代运算单元702、用于针对每帧数据，将该帧数据及获取的该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS、辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；该单元可以包括两个子单元：用于检测PSS序列的PSS检测子单元7021和用于检测SSS序列的SSS检测子单元7022；

所述干扰消除单元703，用于对每次确定出的小区进行干扰消除；

所述小区确定单元704，用于对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。

本装置实施例的工作过程是：帧数据获取单元获取到至少两帧数据后，由迭代运算单元针对每帧数据，将该帧数据及该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS、辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区，然后干扰消除单元对每次确定出的小区进行干扰消除，最后由小区确定单元，用于对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。

本装置实施例在获取多帧数据后，对每帧数据及其之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS和辅同步参考信号SSS的检测，确定出初步的小区，然后进行干扰消除，对干扰消除后的小区进行或运算确定出最终的小区。与现有技术相比，本实施例在干扰消除之前进行了迭代操作，该迭代操作不是对N帧数据直接进行累加，而是对1到N个帧的简单分集的并集，使每次干扰操作都可能根据不同的小区顺序实现，消除了干扰消除操作带来的误差积累，从而降低了同频干扰带来的小区漏检问题，提高了小区搜索的准确性。

上述装置实施例基于各种具体应用需要，可以进行多种变形和改进。参见图7(b)，该图示出了上述装置的各种变形和改进后的结构框图。比如，为提高小区搜索的准确性，上述装置实施例还可以包括信道估计与均衡单元705，用于在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对包含辅同步参考信号SSS的信号进行均衡。进一步地，当信道为高斯白噪声信道时，所述信道估计与均衡单元具体用于将没有被包含辅同步参考信号SSS的信号占用的位置置零以降低噪声。

还比如，上述装置实施例还可以包括频偏估计与补偿单元706，用于在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，进行频偏估计和补偿。频偏估计与补偿单元的内部结构依据不同的频偏估计与补偿方法不同而存在差异，本申请优选频偏估计与补偿单元具体包括CP位置确定子单元7061、相关运算子单元7062、频偏估计子单元7063和频偏补偿子单元7064，其中：CP位置确定子单元7061，用于根据PSS位置确定循环前缀CP的位置；相关运算子单元7062，用于根据CP的模式对CP和CP对应的数据进行相关运算；频偏估计子单元7063，用于根据相关运算的相关值估计频偏；频偏补偿子单元7064，用于将频偏估计的结果乘以预设旋转因子实现频偏补偿。

上述装置实施例中的迭代运算单元在具体用于辅同步参考信号SSS的检测时，可以按照下述步骤实现：选择前L个辅助同步参考信号序列的峰值作为SSS峰值候选，所述L大于等于2；根据候选峰值确定出小区。

为了避免虚报的问题，上述装置实施例还可以包括CRS验证单元，用于在进行干扰消除操作后，所述方法还包括：根据小区参考信号CRS对确定的小区进行验证。

需要说明的是：为了叙述的简便，本说明书的上述实施例以及实施例的各种变形实现方式重点说明的都是与其他实施例或变形方式的不同之处，各个情形之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例的几个改进方式而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例的各单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络环境下。在实际应用过程中，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种基于LTE系统的小区搜索方法，其特征在于，该方法包括：

获取至少两帧连续的帧数据；

针对每帧数据，将该帧数据及获取的该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS和辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；

对每次确定出的小区进行干扰消除；

对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对包含辅同步参考信号SSS的信号进行均衡。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当信道为高斯白噪声信道时，所述根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对SSS信号进行均衡具体为：

将没有被包含辅同步参考信号SSS的信号占用的位置置零以降低噪声。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，进行频偏估计和补偿。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行频偏估计和补偿具体包括：

根据PSS位置确定循环前缀CP的位置；

根据CP的模式对CP和CP对应的数据进行相关运算；

根据相关运算的相关值估计频偏；

将频偏估计的结果乘以预设旋转因子实现频偏补偿。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述辅助同步参考信号SSS的检测具体包括：

从SSS序列的多个峰值中选择前L个作为候选峰值，所述L大于等于2；

根据所述候选峰值确定出小区。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在对进行干扰消除后的小区进行或运算之后，所述方法还包括：根据小区参考信号CRS对所述或运算后确定的小区进行验证。

8.一种基于LTE系统的小区搜索装置，其特征在于，该装置包括：帧数据获取单元、迭代运算单元、干扰消除单元和小区确定单元，其中：

所述帧数据获取单元，用于获取至少两帧连续的帧数据；

所述迭代运算单元，用于针对每帧数据，将该帧数据及获取的该帧数据之前的所有帧数据一并进行主同步参考信号PSS和辅同步参考信号SSS的检测以确定出与该帧数据对应的小区；

所述干扰消除单元，用于对每次确定出的小区进行干扰消除；

所述小区确定单元，用于对进行干扰消除后的小区进行或运算以确定出最终的小区。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括信道估计与均衡单元，用于在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，根据PSS序列进行信道估计，用PSS序列的信道估计值对包含辅同步参考信号SSS的信号进行均衡。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当信道为高斯白噪声信道时，所述信道估计与均衡单元具体用于将没有被包含辅同步参考信号SSS的信号占用的位置置零以降低噪声。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括频偏估计与补偿单元，用于在进行主同步参考信号PSS的检测之后，进行辅同步参考信号SSS检测之前，进行频偏估计和补偿。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述频偏估计与补偿单元具体包括CP位置确定子单元、相关运算子单元、频偏估计子单元和频偏补偿子单元，其中：

所述CP位置确定子单元，用于根据PSS位置确定循环前缀CP的位置；

所述相关运算子单元，用于根据CP的模式对CP和CP对应的数据进行相关运算；

所述频偏估计子单元，用于根据相关运算的相关值估计频偏；

所述频偏补偿子单元，用于将频偏估计的结果乘以预设旋转因子实现频偏补偿。

13.根据权利要求8至11中任何一项所述的装置，其特征在于，所述迭代运算单元用于辅同步参考信号SSS的检测具体包括：从SSS序列的多个峰值中选择前L个作为候选峰值，所述L大于等于2；根据所述候选峰值确定出小区。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括CRS验证单元，用于对进行干扰消除后的小区进行或运算之后，根据小区参考信号CRS对所述或运算后确定的小区进行验证。