CN108738123A - 一种同步信号发送方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种同步信号发送方法和装置,所述方法包括:生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符号上;将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连续发送。所述装置用于执行上述方法。本发明实施例提供的同步信号发送方法和装置,将生成的同步信号映射到对应的OFDM符号上,利用同步子带,每帧连续发送主同步信号PSS和辅同步信号SSS,增大了同步信号的发送周期密度,进一步缩短了小区搜索时间。
Description
技术领域
本发明实施例涉及移动通信技术领域,具体涉及一种同步信号发送方法 和装置。
背景技术
UE即用户终端在开机或从信号盲区转入基站覆盖区域时需要进行小区 搜索,小区搜索是移动通信系统中非常关键的步骤,也是终端与网络侧建立 通信链路的第一步。小区搜索的目的是要保证终端获得系统的时间同步和频 率同步,从而能读取系统信息(小区ID号,系统带宽及其他小区广播信息等) 和进行后续的数据传输。
小区搜索过程借助于主同步信号PSS(Primary Synchronization Signal) 和辅同步信号SSS(Secondary Synchronization Signal)共同完成。现有技 术中,可以通过多子带系统,在若干个物理子带中选择M个作为同步子 带,该同步子带用于将同步信号PSS/SSS与物理广播信道PBCH(Physical Broadcast Channel)间隔发送。但是上述专网系统的同步信号发送方案, 同步信号PSS/SSS与PBCH间隔发送,发送周期长,导致同步信号的定时同步和小区ID检测消耗的时间较长。
因此,如何提出一种方案,能够缩短小区搜索的时间,成为亟待解决的 问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明实施例提供了一种同步信号发送方法和 装置。
第一方面,本发明实施例提供了一种同步信号发送方法,包括:
生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符 号上;
将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信号 SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连续发送。
进一步地,所述方法还包括:采用非同步子带发送物理广播信道PBCH。
进一步地,所述将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相 应的OFDM符号上,包括:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为多个子段;
将每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,将映射之后的 OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成对应的时域数 据,并将所述时域数据添加循环前缀CP。
进一步地,所述将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相 应的OFDM符号上,包括:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为7个子段,其中每 个子段的长度分别为4、11、11、11、11、11、3;
将长度为4的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-30号子 载波上;
将长度为11的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-37号子 载波上;
将长度为3的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-29号子 载波上。
第二方面,本发明实施例提供一种同步信号发送装置,包括:
同步信号生成单元,用于生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;
同步信号映射单元,用于将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS 映射到相应的OFDM符号上;
同步信号发送单元,用于将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号 PSS和所述辅同步信号SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连 续发送。
进一步地,所述装置还包括:
广播信道发送单元,用于采用非同步子带发送物理广播信道PBCH。
进一步地,所述同步信号映射单元具体用于:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为多个子段;
将每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,将映射之后的 OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成对应的时域数 据,并将所述时域数据添加循环前缀CP。
进一步地,所述同步信号映射单元具体用于:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为7个子段,其中每 个子段的长度分别为4、11、11、11、11、11、3;
将长度为4的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-30号子 载波上;
将长度为11的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-37号子 载波上;
将长度为3的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-29号子 载波上。
第三方面,本发明实施例提供一种用于同步信号发射的电子设备,包括:
至少一个处理器;以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器,其中:
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所 述程序指令能够执行上述第一方面所述的方法。
第三方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非 暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执 行上述第一方面所述的方法。
本发明实施例提供的同步信号发送方法和装置,将生成的同步信号映射 到对应的OFDM符号上,利用同步子带,每帧连续发送主同步信号PSS和辅 同步信号SSS,增大了同步信号的发送周期密度,进一步缩短了小区搜索时 间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下 面描述中的附图是本发明的一些实施例,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为本发明实施例中同步信号发送方法流程示意图;
图2为本发明实施例中同步信号在无线帧中占用时频资源位置的结构 示意框图;
图3为本发明实施例中同步子带发送同步信号的示意图;
图4为本发明实施例中长度为4的子段的映射方式示意图;
图5为本发明实施例中长度为11的子段的映射方式示意图;
图6为本发明实施例中长度为3的子段的映射方式示意图;
图7为本发明实施例中同步信号发送装置的结构示意图;
图8为本发明实施例中用于同步信号发射的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发 明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述, 显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例中同步信号发送方法流程示意图,如图1所示,本 发明实施例提供的同步信号发送方法包括:
S1、生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;
S2、将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM 符号上;
S3、将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信 号SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连续发送。
具体地,在进行小区搜索时需要主同步信号PSS(Primary SynchronizationSignal)和辅同步信号SSS(Secondary Synchronization Signal)共同完成,用 户终端UE根据接收到的主同步信号PSS和辅同步信号SSS进行相关检测, 即可以获得用户终端UE所在的小区信息等。同步信号发送装置会生成主同 步信号PSS和辅同步信号SSS,并将主同步信号PSS和辅同步信号SSS映射 到相应的OFDM符号上,再由小区搜索同步子带以无线帧为单位将映射到 OFDM符号上的主同步信号PSS和辅同步信号SSS进行连续发送。用户终端 UE在开机或从信号盲区转入基站覆盖区域时,可以接收到由同步信号发送装 置发送的主同步信号PSS和辅同步信号SSS,相关检测后即可完成小区搜索, 进行后续的数据传输。在频域上,主同步信号PSS和辅同步信号SSS共同占 用一个或多个同步子带。图2为本发明实施例中同步信号在无线帧中占用时 频资源位置的结构示意框图,如图2所示,一个无线帧包含5个子帧,每个 子帧包括9个OFDM符号,在时域上,每一个无线帧放置一个主同步信号PSS和一个辅同步信号SSS,辅同步信号SSS占用一个无线帧的前462个采样点, PSS占用SSS之后的463个采样点。
专网通信系统占用不连续的频谱带宽,每个一定带宽的频带(如带宽为 25kHz的频带)是一个子带,其中同步子带是指专用于发送同步信号的子带。 图3为本发明实施例中同步子带发送同步信号的示意图,如图3所示,本发 明实施例中的同步信号发送方法是同步子带每帧连续发送主同步信号PSS和 辅同步信号SSS。与现有技术中同步信号和PBCH间隔发送相比,增大了同 步信号的发送周期密度,进一步可以缩短小区搜索时间,并且在相同时间内, 同步子带发送的同步信号数量增大,增强了网络覆盖范围。
其中,物理广播信道PBCH,可以由非同步子带进行发送,避免占用发 送同步信号的同步子带的资源。即在通信网络系统中,使用固定的同步子带 专用于连续发送同步信号PSS和SSS,非同步子带用于发送PBCH,以提高 同步信号的周期发送密度。
上述实施例中同步信号的生成方式可以采用如下方法:
主同步信号PSS生成方式:
主同步信号PSS由Zadoff-Chu序列生成,生成公式如下公式(1):
表1定义给出扇区ID与Zadoff-Chu序列u参数的关系。
表1
辅同步信号SSS生成方式:
在LTE网络里,物理层是通过物理小区ID(Physical Cell Identities,PCI) 来区分不同的小区的。物理小区ID总共有504个,它们被分成168个不同的 组(记为范围是0-167),每个组又包括3个不同的组内标识(记为范围是0-2)。
辅同步信号SSS由长度为62的二进制序列构成,序列记为 {d(0),...,d(2n),d(2n+1),...,d(61)}。该序列由两个长度为31的二进制序列交错串 接构成。具体构成方法如下公式(2)所示:
其中,0≤n≤30。索引参数m0和m1依据小区组标识确定:
m0=m′mod31
(1)序列和构造
序列和依据参数m0及m1取值对m序列进行循环移位后 得到,具体如下公式(4):
其中0≤i≤30,x(i)定义为如下公式(5):
x(i+5)=(x(i+2)+x(i))mod2,0≤i≤25 (5)
初始条件x(0)=0,x(1)=0,x(2)=0,x(3)=0,x(4)=1。
(2)扰码序列c0(n)和c1(n)构造
扰码序列c0(n)和c1(n)根据扇区ID及对m序列循环移位构造得到如下 公式(6):
其中代表扇区ID,且0≤i≤30,x(i)定义为如下公式 (7):
x(i+5)=(x(i+3)+x(i))mod2,0≤i≤25 (7)
初始条件x(0)=0,x(1)=0,x(2)=0,x(3)=0,x(4)=1。
(3)扰码序列的构造
扰码序列依据参数m0及m1取值对m序列循环移位得到如下公 式(8):
其中0≤i≤30,x(i)定义为如下公式(9):
x(i+5)=(x(i+4)+x(i+2)+x(i+1)+x(i))mod2,0≤i≤25 (9)
初始条件x(0)=0,x(1)=0,x(2)=0,x(3)=0,x(4)=1。
综上,即可生成同步信号PSS和SSS。
本发明实施例提供的同步信号发送方法,将生成的同步信号映射到对应 的OFDM符号上,利用同步子带,每帧连续发送主同步信号PSS和辅同步信 号SSS,增大了同步信号的发送周期密度,进一步缩短了小区搜索时间。
在上述实施例的基础上,所述将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号 SSS映射到相应的OFDM符号上,包括:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为多个子段;
将每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,将映射之后的OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成对应的时域数 据,并将所述时域数据添加循环前缀CP。
具体地,将生成的主同步信号PSS和辅同步信号SSS划分为多个子段, 本发明实施例中将生成的62点的主同步信号PSS和辅同步信号SSS划分为7 个子段,每个子段的长度分别为4、11、11、11、11、11、3。再将划分好的 每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,本发明实施例中将产 生的7个子段序列分别映射到相应OFDM符号的64个采样点上,其中各个 长度的子段映射到不同的子载波上。具体可以将长度为4的子段的有效数据 映射到相应的OFDM符号的第27-30号子载波上;将长度为11的子段的有效 数据映射到相应的OFDM符号的第27-37号子载波上;将长度为3的子段的 有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-29号子载波上。图4-图6为本发 明实施例中不同长度的子段的映射方式示意图,如图4所示,为长度为4的 子段的映射方式,图5为长度为11的子段的映射方式,图6为长度为3的子 段的映射方式。将同步信号划分为多个子段映射到相应的OFDM符号的子载 波上后,将映射之后的OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运 算,生成时域数据,即将7个OFDM符号的频域数据分别做64点快速傅里 叶变换IFFT,并重新串行排列,生成448个采样点的时域数据。在将生成时 域数据添加循环前缀CP(Cyclic Prefix),即将同步信号PSS和SSS的尾部数 据重复排列,放置到生成的时域数据序列的头部。本发明实施例中将主同步信号PSS添加了15点CP,辅同步信号SSS添加了14点CP。完成了同步信 号的映射后,将映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上的同步信号利用 同步子带进行连续发送。
本发明实施例提供的同步信号发送方法,将生成的同步信号映射到对应 的OFDM符号上,利用同步子带,每帧连续发送主同步信号PSS和辅同步信 号SSS,增大了同步信号的发送周期密度,进一步缩短了小区搜索时间,同 时达到增强覆盖的目的。
图7为本发明实施例中同步信号发送装置的结构示意图,如图7所示, 本发明实施例中的同步信号发送装置包括:同步信号生成单元71、同步信号 映射单元72和同步信号发送单元73,其中:
同步信号生成单元71用于生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;同步 信号映射单元72用于将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到 相应的OFDM符号上;同步信号发送单元73用于将映射到所述OFDM符号 上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS,利用小区搜索同步子带以 无线帧为单位进行连续发送。
具体地,同步信号生成单元71会生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS, 具体生成同步信号的方式同上述实施例一致,此处不再赘述。同步信号映射 单元72将生成的主同步信号PSS和辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符 号上,同步信号发送单元73利用小区搜索同步子带以无线帧为单位将映射到 OFDM符号上的主同步信号PSS和辅同步信号SSS进行连续发送。用户终端 UE在开机或从信号盲区转入基站覆盖区域时,可以接收到由同步信号发送装 置发送的主同步信号PSS和辅同步信号SSS,进一步完成小区搜索,进行后 续的数据传输。在频域上,主同步信号PSS和辅同步信号SSS共同占用一个 或多个同步子带;在时域上,每一个无线帧放置一个主同步信号PSS和一个 辅同步信号SSS,辅同步信号SSS占用一个无线帧的前462个采样点,PSS 占用SSS之后的463个采样点。其中同步信号在同步子带中占用的时域资源 和频域资源同上述实施例一致,此处不再赘述。
本发明实施例提供的同步信号发送装置,将生成的同步信号映射到对应 的OFDM符号上,利用同步子带,每帧连续发送主同步信号PSS和辅同步信 号SSS,增大了同步信号的发送周期密度,进一步缩短了小区搜索时间。
在上述实施例的基础上,所述装置还包括:
广播信道发送单元,用于采用非同步子带发送物理广播信道PBCH。
具体地,在通信网络系统中,使用固定的同步子带专用于连续发送同步 信号PSS和SSS,广播信道发送单元采用非同步子带发送PBCH,以提高同 步信号的周期发送密度。
在上述实施例的基础上,所述同步信号映射单元具体用于:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为多个子段;
将每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,将映射之后的 OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成对应的时域数 据,并将所述时域数据添加循环前缀CP。
具体地,同步信号映射单元将生成的主同步信号PSS和辅同步信号SSS 划分为多个子段,本发明实施例中将生成的62点的主同步信号PSS和辅同步 信号SSS划分为7个子段,每个子段的长度分别为4、11、11、11、11、11、 3。再将划分好的每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,本 发明实施例中将产生的7个子段序列分别映射到相应OFDM符号的64个采 样点上,其中各个长度的子段映射到不同的子载波上。具体可以将长度为4的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-30号子载波上;将长度 为11的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-37号子载波上;将 长度为3的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-29号子载波上。 将同步信号划分为多个子段映射到相应的OFDM符号的子载波上后,将映射 之后的OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成时域数 据,即将7个OFDM符号的频域数据分别做64点快速傅里叶变换IFFT,并 重新串行排列,生成448个采样点的时域数据。在将生成时域数据添加循环 前缀CP(CyclicPrefix),即将同步信号PSS和SSS的尾部数据重复排列,放 置到生成的时域数据序列的头部。
本发明实施例提供的同步信号发送装置,将生成的同步信号映射到对应 的OFDM符号上,利用同步子带,每帧连续发送主同步信号PSS和辅同步信 号SSS,增大了同步信号的发送周期密度,进一步缩短了小区搜索时间,同 时达到增强覆盖的目的。
图8为本发明实施例中用于同步信号发射的电子设备的结构示意图,如 图8所示,所述装置可以包括:处理器(processor)801、存储器(memory)802 和通信总线803,其中,处理器801,存储器802通过通信总线803完成相互 间的通信。处理器801可以调用存储器802中的逻辑指令,以执行如下方法: 生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;将所述主同步信号PSS和所述辅同 步信号SSS映射到相应的OFDM符号上;将映射到所述OFDM符号上的所 述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧 为单位进行连续发送。
此外,上述的存储器802中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实 现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质 中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献 的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软 件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可 以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方 法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储 器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机 可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述各方 法实施例所提供的方法,例如包括:生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS; 将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符号上; 将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS, 利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连续发送。
以上所描述的装置以及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离 部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件 可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到 多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现 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的劳动的情况下, 即可以理解并实施。
Claims (10)
1.一种同步信号发送方法,其特征在于,包括:
生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符号上;
将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连续发送。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:采用非同步子带发送物理广播信道PBCH。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符号上,包括:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为多个子段;
将每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,将映射之后的OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成对应的时域数据,并将所述时域数据添加循环前缀CP。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符号上,包括:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为7个子段,其中每个子段的长度分别为4、11、11、11、11、11、3;
将长度为4的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-30号子载波上;
将长度为11的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-37号子载波上;
将长度为3的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-29号子载波上。
5.一种同步信号发送装置,其特征在于,包括:
同步信号生成单元,用于生成主同步信号PSS和辅同步信号SSS;
同步信号映射单元,用于将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS映射到相应的OFDM符号上;
同步信号发送单元,用于将映射到所述OFDM符号上的所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS,利用小区搜索同步子带以无线帧为单位进行连续发送。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
广播信道发送单元,用于采用非同步子带发送物理广播信道PBCH。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述同步信号映射单元具体用于:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为多个子段;
将每个子段映射到相应的OFDM符号的对应的子载波上,将映射之后的OFDM符号的频域数据进行快速傅里叶变换IFFT运算,生成对应的时域数据,并将所述时域数据添加循环前缀CP。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述同步信号映射单元具体用于:
将所述主同步信号PSS和所述辅同步信号SSS划分为7个子段,其中每个子段的长度分别为4、11、11、11、11、11、3;
将长度为4的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-30号子载波上;
将长度为11的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-37号子载波上;
将长度为3的子段的有效数据映射到相应的OFDM符号的第27-29号子载波上。
9.一种用于同步信号发射的电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器,其中:
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至4任一所述的方法。
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