CN106034102A - 一种lte终端接收增益的调整方法 - Google Patents

Abstract

一种LTE终端接收增益的调整方法，其特征在于，所述方法包括：长期演进技术LTE终端接收物理广播信道PBCH的传输块上传输的多个小区的时域数据；其中，PBCH的传输块包括N个子帧，每个子帧可以划分为m个时隙，每个时隙包括n个正交频分复用符号；对时域数据进行傅里叶变换，得到频域数据；分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，并且基于前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，获得功率估计值；计算功率估计值与预设功率值之间的差值，根据差值对接收的增益值进行调整。

Description

一种LTE终端接收增益的调整方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种LTE终端接收增益的调整方法。

背景技术

本发明涉及通信领域，一般来说，同步基站向其覆盖服务范围内的小区发送信号时，由于信道的衰落，长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)终端接收到的信号将会逐渐衰弱。因此，需要利用接收增益控制对LTE终端接收到的信号电平起伏进行补偿，将下行接收信号调整在有效带宽范围内，以获得最大的接收信号，从而保证数字信号的解调。

传统的方法是利用同步基站中发送信号时的参考信号的位置作为参照物，进一步确定数据信号的传输位置。然后LTE终端将接收到的数据信号传输位置传输的时域数据进行傅里叶变换后生成频域数据，计算其频域功率估计值。并且将计算得到的频域功率估计值与预设功率值之间的偏差作为增益补偿，根据增益补偿更新当前的增益。然而，根据常识我们知道，参考信号的位置与当前小区物理层标识相关，而每一个小区的物理层标识完全不同，也就意味着每个小区的参考信号位置不同，导致不同小区的数据传输位置不同。由此，利用当前小区LTE终端接收的时域信号进行傅里叶变换后，计算得到的频域功率估计值，仅仅能够反映本小区的信号幅度值的变化情况。在有同频干扰的情况下，LTE终端接收的时域信号是所有小区信号的叠加值。而仅仅计算LTE终端接收的当前小区数据的功率估计值并不能够准确的估计所有小区的信号幅度值的情况。计算得出的功率估计值也将会小于实际信号功率值。如果将利用该参考信号所获取的增益误差作为差值补偿更新自动增益控制值，容易发生接收的时域信号溢出的情况。图1为现有技术中的参考信号传输的资源单元示意图。图1中，图(a)代表同步基站发送信号的天线数为1根。图中字母R₀的位置为同步基站发送的参考信号的位置。图(b)和图(c)分别代表同步基站发送信号的天线数为2根：天线0和天线1。而图中字母R₀和R₁的位置代表同步基站不同天线发送的参考信号的位置。画“×”的位置则代表同一基站中除本天线以外的其他发送天线的参考信号的位置。该位置同样不能作为发送数据的位置。图(d)、图(e)、图(f)和图(g)中的字母以及符号“×”所代表的意义与图(b)和图(c)中代表的意义相同，唯一不同的是图(d)、图(e)、图(f)和图(g)代表同一基站中接收信号的天线数为四根。

图中可以看出，除参考信号的位置以及符号“×”的位置以外，其他白色框图的位置皆为存放数据的位置。所存放的数据量(1200个子载波携带的数据量)非常大，对数据的后续处理(包括将时域数据转换为频域数据，计算数据功率估计值以及计算平均功率估计值等)也将会消耗大量的时间，大大降低了运算效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种LTE终端接收增益的调整方法，实现了在下行数据处理过程中，利用物理广播信道(PhysicalBroadcast Channel，PBCH)对数据进行传输，保证了所有小区的数据传输位置不变性。并且只对PBCH中心频带(72个子载波)所携带的数据进行处理，降低运算量，提高运算效率；对数据处理后所获取的增益补偿值可以确保在同频干扰严重的情况下，接收到的时域信号不溢出的同时，还能够获取最大的接收增益。

第一方面，本发明实施例提供了一种接收增益的调整方法，所述方法包括：

长期演进技术LTE终端接收物理广播信道PBCH的传输块上传输的多个小区的时域数据；其中，所述PBCH的传输块包括N个子帧，每个子帧可以划分为m个时隙，每个时隙包括n个正交频分复用符号；

对所述时域数据进行傅里叶变换，得到频域数据；

分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，并且基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，获得功率估计值，其中，1≤k≤4≤n；

计算所述功率估计值与预设功率值之间的差值，根据所述差值对接收的增益值进行调整。

优选的，所述分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值还包括：基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，确定平均功率估计值。

优选的，所述分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值具体包括：

分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号所属频带的中心频带包括的子载波的频域数据功率值。

进一步优选的，所述基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，确定平均功率估计值具体包括：

根据如下公式，获取所述平均功率估计值：

其中，RSSI_平均为所述平均功率估计值，RSSI_jt为所述前k个正交频分复用符号中第j个正交频分复用符号上的频域数据功率值，1≤j≤k。

进一步优选的，所述分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号所属频带的中心频带包括的子载波的频域数据功率值具体包括：

根据如下公式，获取频带中包括的子载波的频域数据功率值：

${\mathrm{RSSI}}_{\mathrm{jt}}=10*\lg \underset{i=1}{\overset{72}{\mathrm{\Σ}}}(I_{\mathrm{ji}}^2+Q_{\mathrm{ji}}^2)$

其中，RSSI_jt为所述前k个正交频分复用符号中第j个正交频分复用符号上的频域数据功率值，j为所述前k个正交频分复用符号中第j个正交频分复用符号，i为所述中心频带中第i个子载波，1≤i≤72，为所述第j个正交频分复用符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的实部，为所述第j个正交频分复用符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的虚部。

优选的，所述根据所述差值对接收的增益值进行调整具体包括：

在所述N个子帧中第二个子帧，根据所述差值对所述接收增益值进行调整。

本发明提供的一种LTE终端接收增益的调整方法，首先利用LTE终端接收PBCH传输块上传输的多个小区的时域数据，并对其进行傅里叶变换，得到频域数据。分别获取前K个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，并基于前K个符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，确定功率估计值，通过计算功率估计值与预设功率值之间的差值，将差值作为增益补偿值，实现了对当前增益的自动调整。同时确保在同频干扰严重的情况下，接收到的时域信号不溢出，并且还可获取最大的接收增益。

附图说明

图1为本发明提供的现有技术中的参考信号传输的资源单元示意图；

图2为本发明实施例一提供的LTE终端接收增益的调整方法流程图；

图3为本发明实施例一提供的增益接收以及自动调整的时刻示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图2为本发明实施例一中的LTE终端接收增益的调整方法流程图，如图2所示，本发明实施例具体包括以下步骤：

步骤101，长期演进技术LTE终端接收物理广播信道PBCH的传输块上传输的多个小区的时域数据。

具体的，LTE TDD GPS同步基站通过物理广播信道PBCH向多个小区发送时域数据。PBCH发送数据的周期为40ms，每10ms为一组，共分为4组。并且，每一组的数据都将在PBCH中的一组传输块上传输。LTE终端接收每一组传输块上传输的多个小区的数据。

其中，PBCH中每组10ms的无线帧共包括了N(本实施例中N＝10)个子帧。每个子帧分为了m(本实施例中m＝2)个时隙。每个时隙包括了n(本实施例中n＝7)个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号。

步骤102，对所述时域数据进行傅里叶变换，得到频域数据。

具体的，对LTE终端接收的PBCH的传输块上传输的多个小区的时域数据进行傅里叶变换，得到频域数据。

步骤103，分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，并且基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，获得功率估计值。

具体的，每个OFDM符号所属的频带带宽为20MHZ，其中心频带的带宽值为1.08MHZ，该中心频带中包括了72个子载波，每个载波的频率为15HZ。获取每个子载波上频域数据的功率值(此为现有技术，这里不再赘述)后，将72个子载波上频域数据的功率值做和，分别获取前K(1≤k≤4≤n)个OFDM符号中的任意符号所属频带中的中心频带包括的子载波的频域数据功率值RSSI_jt。具体公式如下：

${\mathrm{RSSI}}_{\mathrm{jt}}=10*\lg {\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{72}(I_{\mathrm{ji}}^2+Q_{\mathrm{ji}}^2)---(1-1)$

其中，RSSI_jt为所述前k个OFDM符号中第j个OFDM符号上的频域数据功率值，j为前k个OFDM符号中第j个OFDM符号，t接收天线的序列号，i为中心频带中第i个子载波，1≤i≤72，为第j个OFDM符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的实部，为第j个OFDM符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的虚部。

根据公式(1-1)分别计算出前k个OFDM符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值后，将求取的的频域数据功率值进行叠加，获取功率估计值。

可选的，还可以根据前k个OFDM符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，计算平均功率估计值。具体表示如式(1-2)所示：

其中，RSSI_平均为所述平均功率估计值，RSSI_jt为所述前k个OFDM符号中第j个OFDM符号上的频域数据功率值，1≤j≤k。

步骤105，计算所述功率估计值与预设功率值之间的差值，根据所述差值对接收的增益值进行调整。

具体的，根据公式(1-1)计算得出的功率估计值，与根据实际情况所设定的预设功率值进行差值运算，将获取的差值作为增益补偿值，利用外部设定的控制模块对接收的增益值进行调整。需要说明的是，增益调整的时间为第二时刻点，即在N个子帧中的第二个子帧，利用外部设定的控制模块对接收增益值进行调整。

可选的，还可以根据公式(1-2)计算得出的平均功率估计值，与根据实际情况所设定的预设功率值进行差值运算，将获取的差值作为增益补偿值，利用外部设定的控制模块对接收的增益值进行调整。

在一个具体的例子中，LTE TDD GPS同步基站通过PBCH向多个小区发送时域数据。PBCH发送数据的周期为40ms，每10ms为一组，共分为4组。并且，每一组的数据都将在PBCH中的一组传输块上传输。LTE终端接收每一组传输块上传输的多个小区的数据。

其中，PBCH信道中每组10ms的无线帧共包括了10个子帧。每个子帧分为了2个时隙(每个时隙为0.5ms)。每个时隙包括了7个OFDM符号。

对LTE终端接收的PBCH的传输块上传输的多个小区的时域数据进行傅里叶变换，得到频域数据。每个OFDM符号所属的频带带宽为20MHZ，其中心频带的带宽值为1.08MHZ，该中心频带中包括了72个子载波，每个载波的频率为15HZ。获取每个子载波上频域数据的功率值(此为现有技术，这里不再赘述)后，将72个子载波上频域数据的功率值做和，分别获取前4个OFDM符号中的任意符号所属频带中的中心频带包括的子载波的频域数据功率值RSSI_jt。

具体公式如下：

${\mathrm{RSSI}}_{\mathrm{jt}}=10*\lg {\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{72}(I_{\mathrm{ji}}^2+Q_{\mathrm{ji}}^2)---(1-3)$

其中，RSSI_jt为所述前4个OFDM符号中第j个OFDM符号上的频域数据功率值，j为前4个OFDM符号中第j个OFDM符号，t为接收天线的序列号，本文中t＝1或2，i为中心频带中第i个子载波，1≤i≤72，为第j个OFDM符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的实部，为第j个OFDM符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的虚部。

根据公式(1-3)分别计算出前4个OFDM符号上频域数据功率值后，将求取的4个功率值进行叠加，获取功率估计值。

可选的，还可以根据前4个正交频分复用符号上的频域数据功率值，计算平均功率估计值，具体表示如式(1-4)如下：

其中，RSSI_平均为所述平均功率估计值，RSSI_jt为所述前k个OFDM符号中第j个OFDM符号上的频域数据功率值，1≤j≤k。

根据公式(1-3)计算得出的功率估计值，与根据实际情况所设定的预设功率值进行差值运算，将获取的差值作为增益补偿值，利用外部设定的控制模块对接收的增益值进行调整。

可选的，还可以根据公式(1-4)计算得出的平均功率估计值，与根据实际情况所设定的预设功率值进行差值运算，将获取的差值作为增益补偿值，利用外部设定的控制模块对接收的增益值进行调整。

需要说明的是，如图3所示，所接收的数据在一帧的时间范围内进行傅里叶变换后，计算当前增益值，并且根据预设的增益值对当前增益值快速进行调整。优选的，本实施例中是在第一时刻点(第一子帧的第二时隙的前4个OFDM符号上传输的时域数据全部接收完毕的时刻点)对当前增益值进行计算，在第二时刻点(在LTE TDD模式下，第二时刻点则为特殊子帧的中心保护间隔(GP)时刻)对增益值进行调整的。

本发明提供的一种LTE终端接收增益的调整方法，实现了在下行数据处理过程中，利用物理广播信道PBCH对数据进行传输。在物理广播信道中，所有同频小区的数据发射都有固定的时频位置，所以功率的计算和增益调整并不会受到小区数据发射的不确定性的影响，即保证了所有小区的数据传输位置不变性；并且只对OFDM符号所属频带的中心频带(72个子载波)所携带的数据进行处理，降低运算量，提高运算效率；同时，功率值和平均功率估计值是根据所有同频小区的叠加信号计算得出的，所以可以确保在同频干扰严重的情况下，计算接收到的时域信号不溢出的同时，还能够获取最大的接收增益。

专业人员应该还可以进一步意识到，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。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LTE终端接收增益的调整方法，其特征在于，所述方法包括：

长期演进技术LTE终端接收物理广播信道PBCH的传输块上传输的多个小区的时域数据；其中，所述PBCH的传输块包括N个子帧，每个子帧可以划分为m个时隙，每个时隙包括n个正交频分复用符号；

对所述时域数据进行傅里叶变换，得到频域数据；

分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，并且基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，获得功率估计值，其中，1≤k≤4≤n；

计算所述功率估计值与预设功率值之间的差值，根据所述差值对接收的增益值进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值还包括：基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，确定平均功率估计值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值具体包括：

分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号所属频带的中心频带包括的子载波的频域数据功率值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述前k个正交频分复用符号中的任意符号上的和多个小区对应的频域数据功率值，确定平均功率估计值具体包括：

根据如下公式，获取所述平均功率估计值：

其中，RSSI_平均为所述平均功率估计值，RSSI_jt为所述前k个正交频分复用符号中第j个正交频分复用符号上的频域数据功率值，1≤j≤k。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别获取前k个正交频分复用符号中的任意符号所属频带的中心频带包括的子载波的频域数据功率值具体包括：

根据如下公式，获取频带中包括的子载波的频域数据功率值：

${\mathrm{RSSI}}_{\mathrm{jt}}=10*\lg \underset{i=1}{\overset{72}{\mathrm{\Σ}}}(I_{\mathrm{ji}}^2+Q_{\mathrm{ji}}^2)$

其中，RSSI_jt为所述前k个正交频分复用符号中第j个正交频分复用符号上的频域数据功率值，j为所述前k个正交频分复用符号中第j个正交频分复用符号，i为所述中心频带中第i个子载波，1≤i≤72，为所述第j个正交频分复用符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的实部，为所述第j个正交频分复用符号所属频带的中心频带包括的第i个子载波的频域数据功率值的虚部。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值对接收的增益值进行调整具体包括：

在所述N个子帧中第二个子帧，根据所述差值对所述接收增益值进行调整。