发明内容
本申请提供一种检测同步状态的方法、装置和终端设备,能够更加准确地判断终端设备的同步状态。
第一方面,提供了一种检测同步状态的方法,该方法包括:终端设备在第一时段内接收第一同步序列,所述第一同步序列是基于第二同步序列生成的,所述第一同步序列与所述第二同步序列具有自相关性,其中,所述第一时段包括第一预设时段,所述第一预设时段为预设的接收所述第一同步序列的时段,所述第一时段的起始时间点位于所述第一预设时段之前,和/或,所述第一时段的终止时间点位于所述第一预设时段之后;所述终端设备根据所述第一同步序列和所述第二同步序列确定第一相关值;所述终端设备根据所述第一相关值确定所述终端设备的同步状态。
根据本申请实施例的检测同步状态的方法,利用同步序列的自相关性,通过接收到的第一同步序列和终端设备存储的第二同步序列确定第一相关值,根据第一相关值确定终端设备的同步状态,在接收同步序列时,相对于预设时段提前接收同步序列,和/或,在预设时段之后继续接收同步序列,增加了接收同步序列的时间窗,从而可以提高接收到该同步序列的概率。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一时段大于或等于第一时间间隔,所述第一时间间隔为相邻两个同步序列的传输时间间隔,所述相邻的两个同步序列包括所述第一同步序列。
在本实施例中,第一时段的时长大于两个相邻的同步序列的传输时间间隔的时长,这样,即使终端设备苏醒之后处于失步状态,也可以确保终端设备接收到该同步序列。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:所述终端设备在第二预设时段内接收M个同步序列,其中,M为大于1的正整数,所述M个同步序列包括所述第一同步序列,所述第二预设时段为预设的接收所述M个同步序列的时段;所述终端设备根据所述第二同步序列以及所述第二预设时段内接收的所述M个同步序列确定M个相关值,所述M个相关值包括所述第一相关值;所述终端设备根据所述M个相关值确定所述终端设备的同步状态。
终端设备可以从M个相关值中选择一个或多个用于确定同步状态的相关值,减小了偶然因素对同步状态判断结果的影响,从而可以更加准确地确定终端设备的同步状态。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述M个相关值还包括第二相关值,
所述终端设备根据所述M个相关值确定所述终端设备的同步状态,包括:当所述第一相关值和所述第二相关值的差值小于或等于第一预设差值时,所述终端设备处于失步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第一预设差值且小于或等于第二预设差值时,所述终端设备处于同步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第二预设差值时,所述终端设备处于失步状态。
通过至少两个相关值的差,例如第一相关值和第二相关值之间的差,判断终端设备的失步状态,当这个差值是否在一定的预设范围内时,说明终端设备接收到的不同的同步序列的差别不大,可以确定为终端设备处于同步状态。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述M个相关值还包括第二相关值,当所述终端设备处于同步状态时,所述方法还包括:所述终端设备根据所述第一相关值和所述第二相关值确定所述终端设备的同步位置。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一相关值为根据所述第一序列和所述第二序列确定的多个相关值中数值最大的相关值。
通过第一序列和第二序列可以确定多个相关值,选择最大的数值最为判断同步状态,可以减小判断误差。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一同步序列承载于窄带辅同步信号NSSS。
第二方面,提供了一种检测同步状态的装置,该装置包括:接收模块,用于终端设备在第一时段内接收第一同步序列,所述第一同步序列是基于第二同步序列生成的,所述第一同步序列与所述第二同步序列具有互相关性,其中,所述第一时段包括第一预设时段,所述第一预设时段为预设的接收所述第一同步序列的时段,所述第一时段的起始时间点位于所述第一预设时段之前,和/或,所述第一时段的终止时间点位于所述第一预设时段之后;确定模块,用于所述终端设备根据所述第一同步序列和所述第二同步序列确定第一相关值;所述确定模块还用于根据所述第一相关值确定所述终端设备的同步状态。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一时段大于或等于第一时间间隔,所述第一时间间隔为相邻两个同步序列的传输时间间隔,所述相邻的两个同步序列包括所述第一同步序列。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述接收模块还用于在第二预设时段内接收M个同步序列,其中,M为大于1的正整数,所述M个同步序列包括所述第一同步序列;所述确定模块还用于根据所述第二序列以及所述第二预设时段内接收的所述M个同步序列确定M个相关值,所述M个相关值包括所述第一相关值;所述确定模块具体用于根据所述M个相关值确定终端设备的同步状态。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述M个相关值还包括第二相关值,所述确定模块具体用于:当所述第一相关值和所述第二相关值的差值小于或等于第一预设差值时,确定所述终端设备处于失步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第一预设差值且小于或等于第二预设差值时,确定所述终端设备处于同步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第二预设差值时,确定所述终端设备处于失步状态。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述M个相关值还包括第二相关值,当确定所述终端设备处于同步状态时,所述确定模块还用于:根据所述第一相关值和所述第二相关值确定所述终端设备的同步位置。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一相关值为根据所述第一同步序列和所述第二同步序列确定的多个相关值中数值最大的相关值。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一同步序列承载于窄带辅同步信号NSSS。
第三方面,提供了一种终端设备。本申请提供的终端设备具有实现上述方法方面中终端设备行为的功能,其包括用于执行上述方法方面所描述的步骤或功能相对应的部件(means)。所述步骤或功能可以通过软件实现,或硬件实现,或者通过硬件和软件结合来实现。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,上述终端设备包括一个或多个处理器和通信单元。所述一个或多个处理器被配置为支持所述装置执行上述方法中相应的功能。例如,根据第一序列和第二序列确定第一相关值。所述通信单元用于支持所述装置与其他设备通信,实现接收和/或发送功能。例如,接收同步信号的第一序列。
可选的,所述装置还可以包括一个或多个存储器,所述存储器用于与处理器耦合,其保存装置必要的程序指令和/或数据。所述一个或多个存储器可以和处理器集成在一起,也可以与处理器分离设置。本申请并不限定。
所述装置可以为智能终端或者可穿戴设备等,所述通信单元可以是收发器,或收发电路。可选的,所述收发器也可以为输入/输出电路或者接口。
所述装置还可以为通信芯片。所述通信单元可以为通信芯片的输入/输出电路或者接口。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,上述终端设备,包括收发器、处理器和存储器。该处理器用于控制收发器收发信号,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得该终端设备执行第一方面或第一方面中任一种可能实现方式中终端设备完成的方法。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面中任一种可能实现方式中的方法的指令。
第五方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面中任一种可能实现方式中的方法。
根据本申请实施例的检测同步状态的方法,通过相对于预设时段提前接收同步信号的序列,可以提高接收到该同步信号序列的概率;且,利用该同步信号的自相关性,可以减小误判的概率,提高准确确定终端设备的同步状态的概率。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统,例如:全球移动通讯(GlobalSystem of Mobile communication,GSM)系统、码分多址(Code Division MultipleAccess,CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)、长期演进(Long TermEvolution,LTE)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex,TDD)、通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access,WiMAX)通信系统、未来的第五代(5th Generation,5G)系统或新无线(New Radio,NR)等。
本申请实施例中的终端设备可以指用户设备、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol,SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop,WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(Public Land Mobile Network,PLMN)中的终端设备等,本申请实施例对此并不限定。
在本申请实施例中,该终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
此外,在本申请实施例中,终端设备还可以是物联网(Internet of Things,IoT)系统中的终端设备,IoT是未来信息技术发展的重要组成部分,其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接,从而实现人机互连,物物互连的智能化网络。
在本申请实施例中,IoT技术可以通过例如窄带(Narrow Band,NB)技术,即,基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT),做到海量连接,深度覆盖,终端省电。例如,NB只包括一个资源块(Resource Bloc,RB),即,NB的带宽只有180KB。
在深度覆盖下,需要考虑终端设备在睡眠醒来之后如何判断是否丢网的问题。
判断的一种方式是基于下行信号的窄带参考信号接收功率(Narrow ReferenceSignal Receiving Power,NRSRP),窄带参考信号接收质量(Narrow Reference SignalReceiving Quality,NRSRQ)等监控下行信号质量的测量结果来判断是否丢网。但是由于NB-IoT需要满足深覆盖的要求,最大耦合损耗(Maximum Coupling Loss,MCL)可能会达到164dB。此时由于是窄带,且样本集太小等原因,NRSRP,NRSRQ等测量值会波动较大,导致通过上述方式判断是否丢网存在较大误差。如果由于测量值波动而误判断丢网,会导致重新开始搜网,增加了接入时延和功耗;或者,如果此时信号已经很差,例如MCL已经高于164dB,但是终端设备没有及时丢网进行重新搜网,这时就会导致终端设备长时间无法正确解调接收到的下行数据,此时的终端设备处于事实上的丢网状态,但是同时又不会去发现搜索小区,更新同步关系。根据本申请实施例的检测同步状态的方法,能够使得在深度覆盖的场景下,终端设备有效判断小区是否同步丢失。
在本申请实施例中,与终端设备相连的网络设备可以包括接入网设备或核心网设备。
接入网设备可以是接入网设备等用于与终端设备通信的设备,接入网设备可以是WLAN中的接入点(Access Point,AP),GSM或CDMA中的基站(Base Transceiver Station,BTS),也可以是WCDMA中的基站(NodeB,NB),或者是新型无线系统(New Radio,NR)系统中的gNB,还可以是LTE中的演进型基站(Evolutional Node B,eNB或eNodeB),或者中继站或接入点,或者车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的接入网设备或者未来演进的PLMN网络中的接入网设备等。
另外,在本申请实施例中,接入网设备为小区提供服务,终端设备通过该小区使用的传输资源(例如,频域资源,或者说,频谱资源)与接入网设备进行通信,该小区可以是接入网设备(例如基站)对应的小区,小区可以属于宏基站,也可以属于小小区(Small cell)对应的基站,这里的小小区可以包括:城市小区(Metro cell)、微小区(Micro cell)、微微小区(Pico cell)、毫微微小区(Femto cell)等,这些小小区具有覆盖范围小、发射功率低的特点,适用于提供高速率的数据传输服务。
此外,LTE系统或5G系统中的载波上可以同时有多个小区同频工作,在某些特殊场景下,也可以认为上述载波与小区的概念等同。例如在载波聚合(Carrier Aggregation,CA)场景下,当为UE配置辅载波时,会同时携带辅载波的载波索引和工作在该辅载波的辅小区的小区标识(Cell Indentify,Cell ID),在这种情况下,可以认为载波与小区的概念等同,比如UE接入一个载波和接入一个小区是等同的。
核心网设备可以与多个接入网设备连接,用于控制接入网设备,并且,可以将从网络侧(例如,互联网)接收到的数据分发至接入网设备。
其中,以上列举的终端设备、接入网设备和核心网设备的功能和具体实现方式仅为示例性说明,本申请并未限定于此。
图1是能够适用本申请实施例的检测同步状态的方法的系统100的示意图。如图1所示,该系统100包括接入网设备102,接入网设备102可包括1个天线或多个天线例如,天线104、106、108、110、112和114。另外,接入网设备102可附加地包括发射机链和接收机链,本领域普通技术人员可以理解,它们均可包括与信号发送和接收相关的多个部件(例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器或天线等)。
接入网设备102可以与多个终端设备(例如终端设备116和终端设备122)通信。然而,可以理解,接入网设备102可以与类似于终端设备116或终端设备122的任意数目的终端设备通信。终端设备116和122可以是例如蜂窝电话、智能电话、便携式电脑、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA和/或用于在无线通信系统100上通信的任意其它适合设备。
如图1所示,终端设备116与天线112和114通信,其中天线112和114通过前向链路(也称为下行链路)118向终端设备116发送信息,并通过反向链路(也称为上行链路)120从终端设备116接收信息。此外,终端设备122与天线104和106通信,其中天线104和106通过前向链路124向终端设备122发送信息,并通过反向链路126从终端设备122接收信息。
例如,在频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)系统中,例如,前向链路118可与反向链路120使用不同的频带,前向链路124可与反向链路126使用不同的频带。
再例如,在时分双工(Time Division Duplex,TDD)系统和全双工(Full Duplex)系统中,前向链路118和反向链路120可使用共同频带,前向链路124和反向链路126可使用共同频带。
被设计用于通信的每个天线(或者由多个天线组成的天线组)和/或区域称为接入网设备102的扇区。例如,可将天线组设计为与接入网设备102覆盖区域的扇区中的终端设备通信。接入网设备可以通过单个天线或多天线发射分集向其对应的扇区内所有的终端设备发送信号。在接入网设备102通过前向链路118和124分别与终端设备116和122进行通信的过程中,接入网设备102的发射天线也可利用波束成形来改善前向链路118和124的信噪比。此外,与接入网设备通过单个天线或多天线发射分集向它所有的终端设备发送信号的方式相比,在接入网设备102利用波束成形向相关覆盖区域中随机分散的终端设备116和122发送信号时,相邻小区中的移动设备会受到较少的干扰。
在给定时间,接入网设备102、终端设备116或终端设备122可以是无线通信发送装置和/或无线通信接收装置。当发送数据时,无线通信发送装置可对数据进行编码以用于传输。具体地,无线通信发送装置可获取(例如生成、从其它通信装置接收、或在存储器中保存等)要通过信道发送至无线通信接收装置的一定数目的数据比特。这种数据比特可包含在数据的传输块(或多个传输块)中,传输块可被分段以产生多个码块。
此外,该通信系统100可以是PLMN网络、D2D网络、M2M网络、IoT网络或者其他网络,图1只是举例的简化示意图,网络中还可以包括其他接入网设备,图1中未予以画出。
在接入网设备102中,当有数据需要进行传输时,终端设备116或终端设备122要一直监听物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH),根据网络侧发送的指示消息对数据进行收发,这样导致终端设备116或终端设备122的功耗和数据传输的时延都比较大。因此3GPP标准协议在LTE系统中引入非连续接收机制(DiscontinuousReception,DRX)节能策略,定义在物理层媒体访问控制(Media Access Control,MAC)。按照DRX的工作状态,分为空闲状态(Idle-DRX)和连接状态(Connected-DRX)。
在Idle-DRX模式中,UE没有无线资源连接,主要完成对呼叫信道和广播信道监听,为了达到非连续接收,只需配置好固定睡眠周期。空闲模式下的DRX周期分为激活期和睡眠期。在Connected-DRX模式中,UE有三种状态,分别处于活跃期,短DRX周期(浅睡眠期)和长DRX周期(深睡眠期)。在活跃期,UE处于功率消耗模;在浅、深睡眠期,UE处于功率节省模式。
此外,在NB-IoT中,引入了扩展的不连续接收(extended DiscontinuousReception,eDRX),类似的,eDRX也可以分为空闲态eDRX和连接态的eDRX。图2示出了eDRX的示意图。那么,在终端设备睡眠醒来时,或者,接收寻呼时,如何有效判断小区是否同步丢失是通信系统中的一个重要环节,也是本申请所研究的问题。
图3是本申请实施例提供的检测同步状态的方法的示意图。
为了便于理解和说明,不失一般性,以小区#A为例,进行说明。方法100可以适用于当终端设备睡眠醒来时,或者,接收寻呼时,终端设备与小区#A的同步状态。方法100包括步骤110-130,接下来,具体描述各个步骤。
110,终端设备在第一时段内接收第一同步序列,所述第一同步序列是基于第二同步序列生成的,所述第一同步序列与所述第二同步序列具有互相关性,其中,所述第一时段包括第一预设时段,所述第一预设时段为预设的接收所述第一同步序列的时段,所述第一时段的起始时间点位于所述第一预设时段之前,和/或,所述第一时段的终止时间点位于所述第一预设时段之后。
本申请利用同步序列的自相关性,通过接收到的第一同步序列和终端设备存储的第二同步序列确定第一相关值,根据第一相关值确定终端设备的同步状态,在接收同步序列时,相对于预设时段提前接收同步序列,和/或,在预设时段之后继续接收同步序列,增加了接收同步序列的时间窗,从而可以提高接收到该同步序列的概率。
具体地,第一同步序列为接收到的基带空口数据。第一同步序列携带于一个同步信号上,第二同步序列是本地序列,可以是终端设备、或者网络设备、或者协议中保存的序列。为便于理解和说明,在本申请实施例中,该同步信号记为信号#A,该第一同步序列记为信号#A的序列,第二同步序列记为信号#A的本地序列。
第一同步序列是基于第二同步序列生成的,如,第一同步序列是第二同步序列经过滤波后生成。第一同步序列与第二同步序列具有互相关性,可以理解为,信号#A具有自相关性,因此信号#A的序列与信号#A的本地序列具有互相关性。
应理解,第一同步序列是由多个采样点组成的同步序列,假设信号#A的序列是由T个采样点组成的同步序列。本申请实施例中,为了得到所有的采样点的数据,准确定时提前接收N个采样点的数据。具体地,在第一时段内接收信号#A的序列,该第一时段的起始时间点位于第一预设时段之前,和/或,第一时段的终止时间点位于第一预设时段之后,其中,该第一预设时段为预设的接收信号#A的序列的时段。
第一时段包括第一预设时段,通过在第一时段内接收采样点的数据,可以提高接收到全部采样点的数据的概率,提高判断的准确性。
可选地,所述第一时段的时长大于或等于第一时间间隔的时长,所述第一时间间隔为相邻两个同步序列的传输时间间隔,所述相邻的两个同步序列包括所述第一同步序列。
其中,第一时间间隔是小区#A向终端设备传输相邻两个信号#A的序列的时间间隔。当第一时段大于或等于该第一时间间隔时,即使终端设备苏醒之后处于失步状态,也可以确保终端设备接收到该同步序列,进而提高接收到该信号#A的序列的全部采样点数据的概率。
120,所述终端设备根据所述第一同步序列和所述第二同步序列确定第一相关值。
终端设备根据第一同步序列和第二同步序列确定第一相关值,可以是对第一序列和第二序列作相关运算,得到第一相关值。其中,第二序列为终端设备或者小区#A中保存的信号#A的本地序列。
130,所述终端设备根据所述第一相关值确定所述终端设备的同步状态。
可选地,所述终端设备在第二预设时段内接收M个同步序列,其中,M为大于1的正整数,所述M个同步序列包括所述第一同步序列,所述第二预设时段为预设的接收所述M个同步序列的时段;所述终端设备根据所述第二同步序列以及所述第二预设时段内接收的所述M个同步序列确定M个相关值,所述M个相关值包括所述第一相关值;所述终端设备根据所述M个相关值确定所述终端设备的同步状态。
具体地,第二预设时段为系统或协议预先配置的时段,在一个周期内,小区#A发送M次信号#A,也就是说,终端设备接收M个同步序列。通过至少两个相关值的差,例如第一相关值和第二相关值之间的差,判断终端设备的失步状态,当这个差值是否在一定的预设范围内时,说明终端设备接收到的不同的同步序列的差别不大,可以确定为终端设备处于同步状态。因此,终端设备可以根据M个同步序列的综合分析处理结果来确定同步状态,可以提高判断的准确率。
其中,终端设备的同步状态可以是指,终端设备与小区#A是同步还是失步,或者,终端设备是否需要重新搜网等。
可选地,所述M个相关值还包括第二相关值,所述终端设备根据所述M个相关值确定所述终端设备的同步状态,包括:当所述第一相关值和所述第二相关值的差值小于或等于第一预设差值时,所述终端设备确定处于失步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第一预设差值且小于或等于第二预设差值时,所述终端设备确定处于同步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第二预设差值时,所述终端设备确定处于失步状态。
其中,第一预设差值和第二预设差值的确定可以是基于先前的经验确定,也可以是根据多次实验结果确定,本申请实施例对此不作限定。
可选地,所述M个相关值还包括第二相关值,当所述终端设备处于同步状态时,所述方法还包括:所述终端设备根据所述第一相关值和所述第二相关值确定所述终端设备的同步位置。
可选地,所述第一相关值为根据所述第一同步序列和所述第二同步序列确定的多个相关值中数值最大的相关值。
可选地,所述第一同步序列承载于窄带辅同步信号NSSS。
在本申请实施例中,该信号#A是具有自相关和互相关性的信号,例如,辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)、窄带辅同步信号(Narrow SecondarySynchronization Signal,NSSS)、窄带主同步信号(Narrow Primary SynchronizationSignal,NPSS)等。
接下来以信号#A为NSSS为例具体说明上述处理过程。
首先,介绍一下NSSS在NB-IoT的帧结构中的位置,图4示出了NB-IoT的帧结构示意图。
其中,窄带物理广播信道(Narrow Physical Broadcast Channel,NPBCH)位于每10ms无线帧中的0号子帧。NPBCH由8个自解码子块组成,每个子块重复8次,每个子块占用8个连续帧的子帧0,这样设计的目的主要是为了让处于深度覆盖的终端设备成功获取信息。
NSSS位于每10ms无线帧中的9号子帧,周期为20ms,NSSS占用每个偶数帧的9号子帧。NSSS可以用于终端设备获取小区标识信息(PCI),时长为80ms,即,在80ms内,每隔20ms接收NSSS一次,总共接收4次。
NSSS序列是由11个符号组成的同步序列,其中包括帧号信息和小区标识(Identity,ID)的信息,且NSSS本身也具有良好的自相关和互相关特性。本申请实施例可以利用NSSS序列的这种特性判断终端设备与小区是否处于同步状态。NSSS具体的生成公式如下:
其中,
n=0,1,……,131,其代表的是,131的ZC序列循环扩展为132位。
n’=nmod131,其代表的是,ZC序列长131位。
m=nmod128,其代表的是,扰码长度为128。
其代表的是,u值作为ZC序列的偏置,可生成126个正交序列,意义即:PCI决定了ZC序列是126个中的哪个。其中,
为小区标识。
共有504个小区标识,即,PCI为504个,PCI/126=4,向下取整共计有0,1,2,3四个值,这四个值代表四个矩阵行,其代表的是,PCI决定了扰码序列是用4个中的哪一个。
n
f为系统帧号,在80ms中,NSSS信号发了4次,每次可能都不一样,所以n
f参与了置位。
NSSS序列生成的主要思想是:PCI参与了ZC序列的置位,同时也参与了扰码序列的生成,最终得到了NSSS序列。
窄带主同步信号(Narrow Primary Synchronization Signal,NPSS)位于每10ms无线帧中的5号子帧,周期为10ms。NPSS中不携带任何小区信息。
NPSS和NSSS用于NB-IoT终端设备执行小区搜索,包括时间、频率同步和侦测小区标识(Cell ID)等。
本申请实施例可以利用NSSS序列的自相关和互相关性,确定终端设备与小区的同步位置,进一步通过对同步位置进行分析处理,判断终端设备与小区的同步状态。
NSSS序列是由一系列采样点的数据组成的序列,如在1.92MHz的采样频率下,采样1508个采样点的数据,换句话说,在1.92MHz的采样频率下,NSSS序列是由1508个采样点的数据组成的同步序列。
终端设备在睡眠醒来后,相对睡眠之前的准确定时提前接收N个采样点,那么相当于共接收(N+1508)个采样点;或者,在睡眠醒来后相对准确定时延后接收N个采样点,那么相当于共接收(N+1508)个采样点;或者,在睡眠醒来后相对准确定时提前接收N个采样点,并相对准确定时延后接收N个点,那么相当于共接收(2N+1508)个采样点。通过这种接收NSSS的方式,可以提高接收到采样点数据的概率。
应理解,此处的准确定时指的是终端设备与基站预先设定好,或者是协议中预先规定的接收NSSS序列的时间。
终端设备在第二预设时段内接收NSSS的M个序列,也就是说,终端设备在80ms内,接收4次NSSS序列。
根据接收的NSSS序列和本地NSSS序列,可以确定NSSS的第一相关值,具体地,可以将接收到的数据与本地NSSS序列作互相关运算,得到多个结果,根据该多个结果确定终端设备的同步状态。
具体地,假设提前接收N个采样点数据、延后接收N个点的数据时,采用如下的公式计算相关值:
其中,S(n)是本地NSSS序列,R(n)是接收到的基带空口数据(即,第一序列的一例)。
通过上述公式可以计算得到2N个结果,根据该2N个结果确定第一相关值,进而确定终端设备的同步状态。例如,取2N个值中的最大值为第一相关值,且第一相关值对应的位置为同步位置,即:
其中,pos代表同步位置。
需要说明的是,在本申请实施例中,也可以取部分采样点的数据进行相关运算,此处不作限定。
确定终端设备的同步状态,包括:确定好同步位置后,进一步确定终端设备是否要重新搜网。这样可以避免当信号很差时,如果终端设备没有及时丢网进行重新搜网,就会导致终端设备长时间无法正确接收解调下行数据,处于事实上的丢网状态,但是同时又不会去发现搜索小区的问题。
作为一个具体的实施例,仍以NSSS序列为例,在一个周期内,即在80ms的时长内,NSSS每隔20ms接收一次,总共接收4次。根据4次的结果确定终端设备是否要重新搜网。接下来具体介绍。
终端设备接收4次NSSS序列,每次接收到的NSSS序列都与本地NSSS序列进行互相关运算,得到4个同步位置的结果,每次结果记为pos(t),t=1,2,3,4。然后对4次的同步位置综合分析处理,以确定终端设备的同步状态,例如,终端设备是否需要重新搜网。确定同步状态的方式有至少以下三种。
方式1
可选地,根据任意一次的结果判断是否要重新搜网。具体地,可以对任意一次的结果与预设的门限进行比较,当该结果小于预设的门限时,则确定终端设备需要重新搜网。其中,该预设的门限可以是系统预先配置好的,或者,根据多次的实验结果得出的一个值,本申请实施例对此不作限定。
方式2
可选地,根据两次的结果判断是否要重新搜网。具体地,对任意两次的结果进行分析处理,判断是否要重新搜网。例如,可以计算第一次与第二次的差值,即,根据如下公式:
error1=pos(1)-Pos(2)
当error1满足预设的条件时,可以判断终端设备不需要重新搜网;否则,需要重新搜网。该预设的条件可以是根据同步信号的类型、终端设备的类型、小区#A的网络状态等预先设定;或者是根据多次的实验结果预先设定。例如,该预设的条件是[-4,+4],也就是说,当error1在[-4,+4]范围内时,确定终端设备与小区#A同步,且不需要重新搜网;否则,重新搜网。
可选地,当error1满足预设的条件,如在[-4,+4]范围内时,确定终端设备与小区#A同步,且实际同步的位置可以是pos(avg1):
方式3
可选地,根据多次的结果判断是否要重新搜网。具体地,对多次的结果进行分析处理,判断是否要重新搜网。例如,当方式二中的error1不满足预设的条件时,可以先不判断终端设备需要重新搜网,而是再与第三次和/或第四次进行综合处理。
例如,error1不满足预设的条件时,计算pos(avg1)与pos(3)的差值error2,根据如下公式:
error2=Pos(avg1)-Pos(3)
当error2满足预设的条件时,可以判断终端设备处于同步状态,不需要重新搜网;否则,需要重新搜网。例如,若预设的条件是[-4,+4],也就是说,当error2在[-4,+4]范围内时,确定终端设备与小区#A同步,且不需要重新搜网;否则,重新搜网。
可选地,当error2满足预设的条件,如在[-4,+4]范围内时,确定终端设备与小区#A同步,且实际同步的位置可以是pos(avg2):
可选地,当error2不满足预设的条件,如,不在[-4,+4]范围内时,计算pos(avg2)与pos(4)的差值error3,根据如下公式:
error3=Pos(avg2)-Pos(4)
可选地,当error3满足预设的条件,如在[-4,+4]范围内时,确定终端设备与小区#A同步,且实际同步的位置可以是pos(avg3):
通过方式3的方法,可以使得终端设备判断是否要重新搜网的结果更加准确。
以上列举的终端设备确定同步状态的方式仅为示例性说明,本申请并未限定于此,其他能够使终端设备确定同步状态的方法和过程均落入本申请的保护范围内,例如,上述方式1与方式2也可以联合使用,即,根据方式1的方法确定终端设备与小区#A不处于同步状态,则可以再按照方式2继续进行判断。
根据本申请实施例的检测同步状态的方法,利用同步序列的自相关性,通过接收到的第一同步序列和终端设备存储的第二同步序列确定第一相关值,根据第一相关值确定终端设备的同步状态,在接收同步序列时,相对于预设时段提前接收同步序列,和/或,在预设时段之后继续接收同步序列,增加了接收同步序列的时间窗,从而可以提高接收到该同步序列的概率。
下面详细描述根据本申请实施例的检测同步状态的装置。由于装置实施例可以执行上述方法,因此未详细描述的部分可以参见前面的方法实施例。
图5是本申请一实施例的检测同步状态的装置的示意性框图,该装置500包括:
接收模块510,用于终端设备在第一时段内接收第一同步序列,所述第一同步序列是基于第二同步序列生成的,所述第一同步序列与所述第二同步序列具有互相关性,其中,所述第一时段包括第一预设时段,所述第一预设时段为预设的接收所述第一同步序列的时段,所述第一时段的起始时间点位于所述第一预设时段之前,和/或,所述第一时段的终止时间点位于所述第一预设时段之后;确定模块520,用于所述终端设备根据所述第一同步序列和所述第二同步序列确定第一相关值;所述确定模块520还用于根据所述第一相关值确定终端设备的同步状态。
可选地,所述第一时段的时长大于或等于第一时间间隔的时长,所述第一时间间隔为相邻两个同步序列的传输时间间隔,所述相邻的两个同步序列包括所述第一同步序列。
可选地,所述接收模块510还用于在第二预设时段内接收M个同步序列,其中,M为大于1的正整数,所述M个同步序列包括所述第一同步序列;所述确定模块520还用于根据所述第二同步序列以及所述第二预设时段内接收的所述M个同步序列确定M个相关值,所述M个相关值包括所述第一相关值;所述确定模块520具体用于根据所述M个相关值确定终端设备的同步状态。
可选地,所述M个相关值还包括第二相关值,所述确定模块520具体用于:当所述第一相关值和所述第二相关值的差值小于或等于第一预设差值时,确定所述终端设备处于失步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第一预设差值且小于或等于第二预设差值时,确定所述终端设备处于同步状态;或者,当所述第一相关值和所述第二相关值的差值大于或等于第二预设差值时,确定所述终端设备处于失步状态。
可选地,所述M个相关值还包括第二相关值,当确定所述终端设备处于同步状态时,所述确定模块520还用于:根据所述第一相关值和所述第二相关值确定所述终端设备的同步位置。
可选地,所述第一相关值为根据所述第一序列和所述第二序列确定的所述同步信号的多个相关值中数值最大的相关值。
可选地,所述第一同步序列携带于窄带辅同步信号NSSS。
图6给出了一种终端设备600的结构示意图。终端设备600可用于实现上述方法实施例中描述的方法,可以参见上述方法实施例中的说明。所述终端设备600可以是芯片。
所述终端设备600包括一个或多个处理器601。所述处理器601可以是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是基带处理器、或中央处理器。基带处理器可以用于对通信协议以及通信数据进行处理,中央处理器可以用于对通信装置(如,基站、终端、或芯片等)进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。所述通信装置可以包括收发单元,用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。例如,通信装置可以为芯片,所述收发单元可以是芯片的输入和/或输出电路,或者通信接口。所述芯片可以用于终端或基站或其他网络设备。又如,通信装置可以为终端或基站或其他网络设备,所述收发单元可以为收发器,射频芯片等。
所述终端设备600包括一个或多个所述处理器601,所述一个或多个处理器601可实现图2至图4所示各实施例中的方法。
在一种可能的设计中,所述终端设备600包括用于生成同步信号的部件(means),以及用于发送同步信号的部件(means)。可以通过一个或多个处理器来实现所述生成同步信号的means以及发送同步信号的means的功能。例如可以通过一个或多个处理器生成所述同步信号,通过收发器、或输入/输出电路、或芯片的接口发送所述同步信号。所述指示信息可以参见上述方法实施例中的相关描述
在一种可能的设计中,所述终端设备600包括用于接收同步信号的部件(means)以及用于确定DMRS天线端口的部件(means)。所述同步信号以及如何确定DMRS天线端口可以参见上述方法实施例中的相关描述。例如可以通过收发器、或输入/输出电路、或芯片的接口接收所述同步信号,通过一个或多个处理器基于所述同步信号确定DMRS天线端口,进而解调接收信号。
可选的,处理器601除了实现图2至图4所示各实施例的方法,还可以实现其他功能。
可选的,一种设计中,处理器601也可以包括指令603,所述指令可以在所述处理器上被运行,使得所述终端设备600执行上述方法实施例中描述的方法。
在又一种可能的设计中,终端设备600也可以包括电路,所述电路可以实现前述方法实施例中的功能。
在又一种可能的设计中所述终端设备600中可以包括一个或多个存储器602,其上存有指令604,所述指令可在所述处理器上被运行,使得所述终端设备600执行上述方法实施例中描述的方法。可选的,所述存储器中还可以存储有数据。可选的处理器中也可以存储指令和/或数据。例如,所述一个或多个存储器602可以存储上述实施例中所描述的指示信息与组合信息的对应关系,或,所述组合信息相关的参数,或者上述实施例中所涉及的相关的参数或表格等。所述处理器和存储器可以单独设置,也可以集成在一起。
在又一种可能的设计中,所述终端设备600还可以包括收发单元605以及天线606。所述处理器601可以称为处理单元,对终端设备进行控制。所述收发单元605可以称为收发机、收发电路、或者收发器等,用于通过天线606实现终端设备的收发功能。
应理解,在本申请实施例中的处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的随机存取存储器(random accessmemory,RAM)可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
上述实施例,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时,上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以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,本申请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)执行本申请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(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。