CN103889025B - 一种小区搜索的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小区搜索的方法及装，包括：进行时隙同步；根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索。本发明通过确定每个时隙的可能的SSC码，再通过散列法查找扰码组，解决了现有小区搜索帧同步以及主扰码组识别过程中运算复杂和存储较大的问题；只需计算连续若干个时隙的SSC码编号的散列值，就可以完成扰码组识别和帧同步过程；相关运算的数量减少了约2倍，加快了帧同步过程。

Description

一种小区搜索的方法及装置
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种小区搜索的方法及装置。
背景技术
WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址）系统是一种基站间异步系统，UE（User Equipment，用户设备）为了获得系统的服务，需要与系统保持同步。UE通过小区搜索过程获取时隙同步、帧同步、扰码组号、以及主扰码等信息完成小区初始同步；并根据同步信息解调CPICH（Common Pilot Channel，公共导频信道）和BCH（Broadcast Channel，广播信道）两个信道，来完成对小区的相关测量和小区系统信息的读取，并驻留在合适的小区。
在WCDMA系统中，小区搜索的实现一般采用三步搜索的方案。第一步，捕获基本同步信息，利用P-SCH（Primary Synchronous Channel，主同步信道）信息，完成时隙同步；第二步，捕获辅助同步信道，利用S-SCH（secondarysynchronous channel，次同步信道）完成帧同步并识别出扰码组信息；第三步，捕获主公共控制物理信道，利用帧内扰码图样特征确定本小区所采用的扰码。其中，帧同步是小区搜索的第二步，是在取得时隙同步的基础上用于实现对辅助同步信道的捕获，并获得帧同步以及扰码组号，为小区搜索第三步的扰码识别提供时间基准。
目前现有的方案主要有利用相关特性获取每个时隙的SSC（SecondarySynchronizationCode，辅同步码）码，再利用一帧内的时隙SSC码组成的码的图样，分别与64组主扰码进行相关，确定主扰码组以及帧同步。这种方案以及相关简化方案，均需要大量的相关运算，存储和硬件运算消耗较大，并且需要至少1帧时间才能找到帧同步以及识别出主扰码。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种小区搜索的方法及装置，用以解决现有技术中运算复杂度高、功耗较大的问题。
为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种小区搜索的方法，包括：
进行时隙同步；
根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；
根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索。
进一步，利用主同步信道P-SCH，通过匹配滤波输出信号的峰值，捕获到主同步码，从而确定时隙边界，完成时隙同步。
进一步，根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步，具体包括：
获取任意连续5个时隙的SSC码编号，记为CP,P=0,1,2,3,4；
将所述CP,P=0,1,2,3,4记录为Fk=(Ck,Ck+1，Ck+2)k=0,1，2，当k=0时，通过散列公式计算散列值F0；
判断预先根据散列公式计算得到的查找表D中是否有与F0相等的值Di，j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k=1时的散列值F1，并进一步判断查找表D中是否有与F1相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+1时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k=2时的散列值F2，并最终判断查找表D中是否有与F2相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+2时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则结束。
进一步，预先根据散列公式计算得到的查找表D，具体包括：
将64行、15列的辅同步码SSC按照每三列为1组，分为5组，共64×5组；每个分组中的SSC编号，通过散列公式计算，得到一个数值Di,j，得到一张64×5的查找表D。
进一步，所述散列公式为：
Di,j=α·gi，j·3+0+β·gi，j·3+1+δ·gi，j·3+2,i＝0，...,63,j=0，...，4；
其中，i表示表中主扰码组号，j表示每个主扰码组中第j个散列，gi，j3+0表示附表第i个主扰码组中第j·3+0个时隙对应的SSC码编号；α、β、δ为系数。
另一方面，本发明还提供一种小区搜索的装置，包括：
时隙同步模块，用于进行时隙同步；
主扰码组识别及帧同步模块，用于根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；
小区搜索模块，用于根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索。
进一步，所属时隙同步模块利用主同步信道P-SCH，通过匹配滤波输出信号的峰值，捕获到主同步码，从而确定时隙边界，完成时隙同步。
进一步，所述主扰码组识别及帧同步模块具体用于：
获取任意连续5个时隙的SSC码编号，记为CP,P=0,1,2,3,4；
将所述CP,P=0,1,2,3,4记录为Fk=(Ck,Ck+1，Ck+2)k=0,1,2，当k=0时，通过散列公式计算散列值F0；
判断预先根据散列公式计算得到的查找表D中是否有与F0相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k=1时的散列值F1，并进一步判断查找表D中是否有与F1相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+1时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k=2时的散列值F2，并最终判断查找表D中是否有与F2相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+2时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则结束。
进一步，所述主扰码组识别及帧同步模块具体用于：
将64行、15列的辅同步码SSC按照每三列为1组，分为5组，共64×5组；每个分组中的SSC编号，通过散列公式计算，得到一个数值Di，j，得到一张64×5的查找表D。
进一步，所述散列公式为：
Di,j=α·gi，j·3+0+β·gi，j·3+1+δ·gi，j·3+2，i＝0，...,63,j=0，...，4；
其中，i表示表中主扰码组号，j表示每个主扰码组中第j个散列，gi，j3+0表示附表第i个主扰码组中第j·3+0个时隙对应的SSC码编号；α、β、δ为系数。
本发明有益效果如下：
本发明通过确定每个时隙的可能的SSC码，再通过散列法查找扰码组，解决了现有小区搜索帧同步以及主扰码组识别过程中运算复杂和存储较大的问题；只需计算连续若干个时隙的SSC码编号的散列值，就可以完成扰码组识别和帧同步过程；相关运算的数量减少了约2倍，加快了帧同步过程。
附图说明
图1是本发明实施例中小区搜索的方法的流程图；
图2是本发明实施例中同步信道（SCH）的结构图；
图3是本发明实施例中小区搜索的装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1所示，本发明实施例涉及一种小区搜索的方法，其特征在于，包括：
步骤S101，进行时隙同步；
利用主同步信道P-SCH，该信道没有扩频和加扰处理；P-SCH在每个时隙的起始处重复发送256码片（chips）主同步码，整个系统中所有小区的主同步码只有一个。终端预先知道其码片序列，可通过匹配滤波输出信号的峰值，捕获到主同步码，从而确定时隙边界，进行时隙同步。
同步信道（SCH，Sync Channel）是一个用于小区搜索的下行链路信号SCH包括两个子信道，基本主同步信道P-SCH和次同步信道S-SCH。SCH的帧结构如图2所示。主同步信道P-SCH包括一个长为256码片的调制码，基本同步码（PSC），图2中用Cp来表示，每个时隙发射一次；系统中每个小区的PSC是相同的。次同步信道S-SCH重复发射一个有15个序列的调制码，每个调制码长为256chips，辅助同步码（SSC），与基本SCH并行进行传输。每个SSC是从长为256的16个不同码中挑选出来的一个码，以帧为单位重复发送。
步骤S102，根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；
本步骤中，具体包括以下步骤：
步骤S1021，将表1中的64行、15列的辅同步码SSC按照每三列为1组，分为5组，共64×5组；每个分组中的SSC编号，通过散列公式，得到一个数值Di,j，得到一张64*5的查找表D，散列公式：
Di,j=α·gi，j·3+0+β·gi，j3+1+δ·gi，j3+2,i=0,...,63,j=0,...,4；
其中，i表示表中主扰码组号，j表示每个主扰码组中第j个散列，gi，j3+0表示附表第i个主扰码组中第j·3+0个时隙对应的SSC码编号；考虑到表1中，任何连续的三个序列均是唯一的特性。可以通过仿真、试验等方法确定系数α、β、δ，使得所有的Di,j均不相同。64个备用的SCH码序列的构成使它们的循环移位是唯一的，也就是说，64个码序列中任一个非0的小于15的循环移位不等于其它64个序列的循环移位。并且，任一个非0的小于15的循环移位不等于其它序列小于15的循环移位。表1描述了用于编码64个扰码的SSC序列。表1中的值代表用于不同时隙不同扰码组用的SSC码。也就是说，"7"代表SSCCssc，7应该用于对应的扰码组和时隙。
表1:用于备用SCH码的SSC分配
步骤S1022，为了减少帧同步计算量，仅仅需要获取任意连续若干个时隙的SSC码编号的散列值，以连续5个时隙的SSC码为最佳的实施例，记为CP,P=0,1,2,3,4。
步骤S1023，将得到的连续5个时隙的SSC码编号CP,P=0,1,2,3,4，记录成Fk=(Ck,Ck+1，Ck+2)k=0,1，2，当k等于0时，根据F0的三个元素利用散列公式计算出一个散列结果，即将C0、C1、C2带入散列公式，用C0代替gi，j3+0，用C1代替gi，j3+1，用C2代替gi，j3+2，，得到Di,j作为F0。
步骤S1024，将F0与查找表D中的各元素进行比较，如果在D有与之相等的值Di，j，则可确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果没有，则转步骤S1025。
步骤S1025，当在D中没有找到相等的Di，j，那么返回步骤S1023中，对Fk中取k=k+1，再计算出散列值F1，判断查找表D中是否有与F1相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+1时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则转步骤S1026。
步骤S1026，返回步骤S1023中，对Fk中取k=k+1，再计算出散列值F2，判断查找表D中是否有与F2相等的值Di，j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+2时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则仍旧没有完成扰码组识别和帧同步过程，过程失败，结束。
步骤S103，根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索。
本步骤中，利用得到的主扰码组，得到该主扰码组下的8个主扰码，对CPICH信道进行相关检测，来确定主扰码，从而完成小区搜索过程。
下面以一具体实施例进行说明：
进行时隙同步；
获得连续五个时隙的SSC编号为C=(1,13,1,5,6)；
(1,5,6,6,14,9,10,2,13,9,2,5,14,1,13)表示8号扰码组每个时隙对应的SSC码编号；
按照如下具体的散列式子得到64×5的一张表，散列式子；
Di,j=512·gi，j3+0+2·gi，j·3+1+32·gi，j3+2,i=0,...,63,j=0,...,4；
其中D8,j＝(714,3388,5540,4772,7586)；
散列式子的系数，是通过计算机搜索得到，仅仅给出其中一组；
分别计算出F0=570F1=6818F2=714，可知k=2时，F2与D8,0相等，那么扰码组号为8，此时Ck对应的时隙是实际一帧中的第j·3时隙，此时j为0；
从而确定帧同步和扰码组的识别过程；
根据所述主扰码组，得到所述主扰码组下的主扰码，完成小区搜索。
如图3所示，本发明实施例还涉及一种实现上述方法的小区搜索的装置，包括：
时隙同步模块201，用于进行时隙同步；
主扰码组识别及帧同步模块202，用于根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；
小区搜索模块203，用于根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索。
其中，时隙同步模块201利用主同步信道P-SCH，通过匹配滤波输出信号的峰值，捕获到主同步码，从而确定时隙边界，完成时隙同步。
其中，主扰码组识别及帧同步模块202具体用于：
获取任意连续5个时隙的SSC码编号，记为CP,P=0,1,2,3,4；
将所述CP,P=0,1,2,3,4记录为Fk=(Ck,Ck+1，Ck+2)k=0,1，2，当k=0时，通过散列公式计算散列值F0；
判断预先根据散列公式计算得到的查找表D中是否有与F0相等的值Di，j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k=1时的散列值F1，并进一步判断查找表D中是否有与F1相等的值Di，j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+1时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k=2时的散列值F2，并最终判断查找表D中是否有与F2相等的值Di,j;如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+2时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则结束。
其中，主扰码组识别及帧同步模块202具体用于：将64行、15列的辅同步码SSC按照每三列为1组，分为5组，共64×5组；每个分组中的SSC编号，通过散列公式计算，得到一个数值Di,j，得到一张64×5的查找表D。
其中，散列公式为：
Di,j=α·gi，j·3+0+β·gi，j·3+1+δ·gi，j·3+2，i＝0，...,63,j=0，...，4；
其中，i表示表中主扰码组号，j表示每个主扰码组中第j个散列，gi，j3+0表示附表第i个主扰码组中第j·3+0个时隙对应的SSC码编号；α、β、δ为系数。
由上述实施例可以看出，本发明通过确定每个时隙的可能的SSC码，再通过散列法查找扰码组，解决了现有小区搜索帧同步以及主扰码组识别过程中运算复杂和存储较大的问题；只需计算连续若干个时隙的SSC码编号的散列值，就可以完成扰码组识别和帧同步过程；相关运算的数量减少了约2倍，加快了帧同步过程。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (8)

1.一种小区搜索的方法，其特征在于，包括：
进行时隙同步；
根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；
根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索；
其中，根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步，具体包括：
将所述任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号记录为Fk＝(Ck,Ck+1,Ck+2)k＝0,1,2，当k＝0时，通过散列公式计算散列值F0；
判断预先根据散列公式计算得到的查找表D中是否有与F0相等的值Di,j；如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k＝1时的散列值F1，并进一步判断查找表D中是否有与F1相等的值Di,j；如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+1时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k＝2时的散列值F2，并最终判断查找表D中是否有与F2相等的值Di,j；如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+2时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则结束。
2.如权利要求1所述的小区搜索的方法，其特征在于，利用主同步信道P-SCH，通过匹配滤波输出信号的峰值，捕获到主同步码，从而确定时隙边界，完成时隙同步。
3.如权利要求1所述的小区搜索的方法，其特征在于，预先根据散列公式计算得到的查找表D，具体包括：
将64行、15列的辅同步码SSC按照每三列为1组，分为5组，共64×5组；每个分组中的SSC编号，通过散列公式计算，得到一个数值Di,j，得到一张64×5的查找表D。
4.如权利要求1所述的小区搜索的方法，其特征在于，所述散列公式为：
Di,j＝α·gi,j·3+0+β·gi,j·3+1+δ·gi,j·3+2，i＝0,…,63，j＝0,…,4；
其中，i表示表中主扰码组号，j表示每个主扰码组中第j个散列，gi,j·3+0表示附表第i个主扰码组中第j·3+0个时隙对应的SSC码编号；α、β、δ为系数。
5.一种小区搜索的装置，其特征在于，包括：
时隙同步模块，用于进行时隙同步；
主扰码组识别及帧同步模块，用于根据任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号的散列值，识别主扰码组和进行帧同步；
小区搜索模块，用于根据所属主扰码组，得到所属主扰码组下的主扰码，完成小区搜索；
其中，所述主扰码组识别及帧同步模块具体用于：
将所述任意连续若干个时隙的辅同步码SSC码编号记录为Fk＝(Ck,Ck+1,Ck+2)k＝0,1,2，当k＝0时，通过散列公式计算散列值F0；
判断预先根据散列公式计算得到的查找表D中是否有与F0相等的值Di,j；如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k＝1时的散列值F1，并进一步判断查找表D中是否有与F1相等的值Di,j；如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+1时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，通过散列公式计算当k＝2时的散列值F2，并最终判断查找表D中是否有与F2相等的值Di,j；如有，则确定主扰码组号为i，Ck表示实际一帧的第j×3+2时隙，完成扰码组识别和帧同步过程；如果否，则结束。
6.如权利要求5所述的小区搜索的装置，其特征在于，所述时隙同步模块利用主同步信道P-SCH，通过匹配滤波输出信号的峰值，捕获到主同步码，从而确定时隙边界，完成时隙同步。
7.如权利要求5所述的小区搜索的装置，其特征在于，所述主扰码组识别及帧同步模块具体用于：
将64行、15列的辅同步码SSC按照每三列为1组，分为5组，共64×5组；每个分组中的SSC编号，通过散列公式计算，得到一个数值Di,j，得到一张64×5的查找表D。
8.如权利要求5所述的小区搜索的装置，其特征在于，所述散列公式为：
Di,j＝α·gi,j·3+0+β·gi,j·3+1+δ·gi,j·3+2，i＝0,…,63，j＝0,…,4；
其中，i表示表中主扰码组号，j表示每个主扰码组中第j个散列，gi,j·3+0表示附表第i个主扰码组中第j·3+0个时隙对应的SSC码编号；α、β、δ为系数。
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