CN110912645A - 一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统 - Google Patents

一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110912645A
CN110912645A CN201911204306.8A CN201911204306A CN110912645A CN 110912645 A CN110912645 A CN 110912645A CN 201911204306 A CN201911204306 A CN 201911204306A CN 110912645 A CN110912645 A CN 110912645A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
pbch
frame
downlink synchronization
dmrs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201911204306.8A
Other languages
English (en)
Inventor
方绍
向爽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUHAN HONGXU INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Original Assignee
Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd filed Critical Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority to CN201911204306.8A priority Critical patent/CN110912645A/zh
Publication of CN110912645A publication Critical patent/CN110912645A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0036—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the receiver
    • H04L1/0038—Blind format detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2656—Frame synchronisation, e.g. packet synchronisation, time division duplex [TDD] switching point detection or subframe synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657—Carrier synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0024—Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026—Correction of carrier offset

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法及系统，方法包括：在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure DDA0002296616010000011
在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure DDA0002296616010000012
进而确定接入的物理小区ID号
Figure DDA0002296616010000013
对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。本发明针对无线帧中包括的SS/PBCH块的数量，采用对DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码共同实现NR下行同步；在信号检测方法将有效改善高频偏带来的检测模糊性的影响，满足检测的抗频偏性能并降低检测复杂度。

Description

一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法及系统
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法及系统。
背景技术
随着新一代5G移动通信技术的诞生，5G终端对基站的信号处理研究必不可少，对于5G终端与基站建立连接是无线网络交互的第一步，而建立连接的首要步骤就是实现5G终端与基站下行链路的同步。下行链路同步具体指终端要检测到5G信号的无线帧头位置和频域位置，实现与基站同步传输信号。
下行同步过程涉及到NR无线帧中的SS/PBCH块，SS/PBCH块包含主同步信号PSS、辅同步信号SSS、PBCH信道以及PBCH信道的解调参考信号DMRS，根据NR系统的子载波间隔和频段不同，一个无线帧中包含的SS/PBCH块数量不同，且每个SS/PBCH块的包含的位置信息也不同，为了检测无线帧的帧头位置必须先要解析SS/PBCH块的信号以获取重要位置信息，确定无线帧头以及SS/PBCH块在频域上的位置，完成下行同步。
发明内容
为克服上述现有问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法及系统。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法，包括：
在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000011
在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000021
根据所述小区组号
Figure BDA0002296613990000022
和所述小区组内标识
Figure BDA0002296613990000023
确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000024
对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。
进一步的，所述在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000025
包括：
分别对接收信号和本地三个PSS序列同倍率降采样；
对降采样后的接收信号进行差分相关，得到差分相关后的接收信号，以及对每一个降采样后的本地PSS序列进行差分相关，得到每一个差分相关后的本地PSS序列；
对差分相关后的接收信号与每一个差分相关后的本地PSS序列进行滑动互相关处理，得到三组相关值；
确定所述三组相关值中最大的相关值对应的相关峰值点处为PSS信号在时域的起始位置point1，以及相关峰值点处对应的小区组号
Figure BDA0002296613990000026
其中，所述接收信号与任一一个差分相关后的本地PSS序列滑动处理后，得到一组相关值。
进一步的，所述在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000027
之前还包括：
利用PSS信号进行频偏估计得到对应的估计值，采用所述估计值对接收信号进行频偏补偿。
进一步的，所述在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000028
包括：
根据SS/PBCH块中NR PSS信号与NR SSS信号的相对位置，以及所述NR PSS信号在时域的起始位置point1，计算NR SSS信号的时域起始位置point2，其中point2＝point1+2*N，N为降采样后的OFDM符号长度；
在下一帧中找到对应的NR SSS信号的时域位置point3，其中，point3＝point2+framelength，framelength为降采样后的一个无线帧长度；
根据NR SSS信号的时域位置point3确定NR SSS信号的时域数据，对NR SSS信号的时域数据进行频域变换，得到NR SSS信号的频域数据；
将NR SSS信号的频域数据与每一组本地NR SSS序列进行滑动互相关计算，得到多个相关值；
确定最大的相关值对应的峰值点处的对应小区组内标识
Figure BDA0002296613990000031
进一步的，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步之前还包括：
根据NR物理层系统参数子载波间隔取值和频段确定无线帧中SS/PBCH块的数量及每一个SS/PBCH块所占的OFDM符号的编号。
进一步的，所述无线帧中SS/PBCH块的数量为4或8或64。
进一步的，当无线帧中SS/PBCH块的数量为4时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
根据所述物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000032
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域位置；
采用LMMSE算法对解调参考信号DMRS进行信道补偿，并对信道补偿后的解调参考信号DMRS与本地每一个解调参考信号DMRS进行遍历相关计算，得到多个相关值，根据最大相关值对应的相关峰确定SS/PBCH块的编号信息和半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志和PSS信号在时域的起始位置point1，确定无线帧头位置，实现NR下行同步。
进一步的，当无线帧中SS/PBCH块的数量为8时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
根据所述物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000041
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域位置；
采用LMMSE算法对解调参考信号DMRS进行信道补偿，并对信道补偿后的解调参考信号DMRS与本地每一个解调参考信号DMRS进行遍历相关计算，得到多个相关值，根据最大相关值对应的相关峰确定SS/PBCH块的编号信息；
对PBCH信道的频域数据进行解析确定MIB消息序列，其中，所述MIB消息序列至少包括系统帧号SFN和半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志、系统帧号和PSS信号在时域的起始位置point1，实现帧同步，进而实现NR下行同步。
进一步的，当无线帧中SS/PBCH块的数量为64时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
对PBCH信道的频域数据进行解析确定MIB消息序列，其中，所述MIB消息序列至少包括SS/PBCH块的编号信息、系统帧号SFN、半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志、系统帧号和和PSS信号在时域的起始位置point1，实现帧同步，进而实现NR下行同步。
根据本发明实施例第二方面提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步系统，包括：
解析模块，用于在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000051
以及在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000052
第一确定模块，用于根据所述小区组号
Figure BDA0002296613990000053
和所述小区组内标识
Figure BDA0002296613990000054
确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000055
第二确定模块，用于对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
根据本发明实施例的第三个方面，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法。
根据本发明实施例的第四个方面，还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第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法。
本发明实施例提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法及系统，信号检测方法将有效改善高频偏带来的检测模糊性的影响，满足检测的抗频偏性能并降低检测复杂度。
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为本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法整体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法整体流程示意图；
图3为PSS信号的盲检测过程示意图；
图4为SSS信号的频域检测过程示意图；
图5为PBCH信道的频域数据的解调过程示意图；
图6为本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步系统整体结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电子设备整体结构示意图。
具体实施方式
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。
在本发明的一个实施例中提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法，图1为本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法整体流程示意图，该方法包括：
在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000061
在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000062
根据所述小区组号
Figure BDA0002296613990000063
和所述小区组内标识
Figure BDA0002296613990000064
确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000065
对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
可以理解的是，参见图2，为本发明实施例提供的基于SDR(软件无线电，SoftwareDefined Radio)平台的5G NR下行同步方法的整体流程图，通过对主同步信号PSS盲检测解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000071
通过对解析辅同步信号SSS进行解析，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000072
根据小区组号和小区组内标识可以确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000073
随后对接收到的解调参考信号DMRS(Demodulation Reference Signal)进行盲解码和/或对PBCH(Physical BroadcastChannel，物理广播信道)信道的频域数据解码，可以确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
参见图3，为PSS信号盲检测的过程示意图，可以理解的是，本地PSS序列为三个，比如，编号依次为0,1和2。图3中示出了在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000074
的具体过程：
分别对接收信号和本地三个PSS序列同倍率降采样；
对降采样后的接收信号进行差分相关，得到差分相关后的接收信号，以及对每一个降采样后的本地PSS序列进行差分相关，得到每一个差分相关后的本地PSS序列；
对差分相关后的接收信号与每一个差分相关后的本地PSS序列进行滑动互相关处理，得到三组相关值；
确定所述三组相关值中最大的相关值对应的相关峰值点处为PSS信号在时域的起始位置point1，以及相关峰值点处对应的小区组号
Figure BDA0002296613990000075
其中，所述接收信号与任一一个差分相关后的本地PSS序列滑动处理后，得到一组相关值。
需要说明的是，传统的同步信号检测方法是互相关算法，互相关算法很好的利用了同步信号的相关性，但其对频率偏移的鲁棒性较差，NR系统的高频段带来了高传输速率但是也增大了频率偏移，因此传统的互相关算法用于NR同步解析过程的性能将会很差。
在本发明实施例中，图3中首先对接收信号和本地的三组PSS信号做降采样处理，根据5G的参数集配置u选择合适的降采倍数，降低计算复杂度。由于5G的高频段传输造成下行信道可能会存在较大频偏，因此本发明实施例中的PSS信号检测方案是先将降采后的接收信号和本地PSS序列分别做差分相关，消除频偏后再进行滑动互相关计算相关峰值，确定组内小区号
Figure BDA0002296613990000081
和PSS信号在时域的起始位置point1。本发明实施例中的信号检测方法将有效改善高频偏带来的检测模糊性的影响，满足检测的抗频偏性能并降低检测复杂度。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例中，在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000082
之前还包括：
利用PSS信号进行频偏估计得到对应的估计值，采用所述估计值对接收信号进行频偏补偿。
参见图4，为SSS信号的频域检测过程示意图，可以理解的是，本地NR SSS信号总共有336个，将336个本地NR SSS信号分为三组，每一组中包括112个本地NR SSS信号。在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000083
的具体过程：
根据SS/PBCH块中NR PSS信号与NR SSS信号的相对位置，以及NR PSS信号在时域的起始位置point1，计算NR SSS信号的时域起始位置point2，其中point2＝point1+2*N，N为降采样后的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号长度；
在下一帧中找到对应的NR SSS信号的时域位置point3，其中，point3＝point2+framelength，framelength为降采样后的一个无线帧长度；
根据NR SSS信号的时域位置point3确定NR SSS信号的时域数据，对NR SSS信号的时域数据进行频域变换，得到NR SSS信号的频域数据；
将NR SSS信号的频域数据与每一组本地NR SSS序列进行滑动互相关计算，得到多个相关值；
确定最大的相关值对应的峰值点处的对应小区组内标识
Figure BDA0002296613990000091
当通过上述实施例确定了小区组号
Figure BDA0002296613990000092
和小区组内标识
Figure BDA0002296613990000093
根据式
Figure BDA0002296613990000094
可以确定接入的物理小区ID号。
图4具体描述了本发明实施例的SSS信号检测的过程，其中，本地SSS序列
Figure BDA0002296613990000095
取值范围是{0，1，2，……，335}，频域SSS信号连续与336个本地SSS序列相关计算会造成较大的系统时延，为了增加系统的运行频率，将336个本地SSS序列平均分成三组，实现三组相关计算并行运行，将有效降低时间延迟，最后找到最大峰值对应的组内小区号
Figure BDA0002296613990000096
确定小区ID号
Figure BDA0002296613990000097
由于5G信号的一个无线帧中包含多个SS/PBCH块，取值范围是{4，8，64}，因此对于PSS信号和SSS信号的盲检测只能确定小区ID号
Figure BDA0002296613990000098
不能确定所检测到的信号的SS/PBCH块的编号，也就不能确定无线帧头位置，不能实现时域同步，因此，在实现NR同步之前，需要确定检测到的信号对应的当前SS/PBCH块的编号信息，进而确定无线帧头位置，实现NR同步。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例中，对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步之前还包括：
根据NR物理层系统参数子载波间隔取值和频段确定无线帧中SS/PBCH块的数量及每一个SS/PBCH块所占的OFDM符号的编号。
可以理解的是，由于一个无线帧中包含的SS/PBCH块的数量可以为4、8或64，对于一个无线帧中包含SS/PBCH块的数量不同时，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置的方式不同。因此，需要根据NR物理层系统参数子载波间隔取值{15,30,120,240kHz}和频段(f≤3GHz或3GHz＜f≤6GHz或f＞6GHz)确定一个无线帧中SS/PBCH块的数量及其所占的OFDM符号编号。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例中，当无线帧中SS/PBCH块的数量为4时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
根据所述物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000101
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域位置；
采用LMMSE算法对解调参考信号DMRS进行信道补偿，并对信道补偿后的解调参考信号DMRS与本地每一个解调参考信号DMRS进行遍历相关计算，得到多个相关值，根据最大相关值对应的相关峰确定SS/PBCH块的编号信息和半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志和PSS信号在时域的起始位置point1，确定无线帧头位置，实现NR下行同步。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例中，当无线帧中SS/PBCH块的数量为8时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
根据所述物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000102
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域位置；
采用LMMSE算法对解调参考信号DMRS进行信道补偿，并对信道补偿后的解调参考信号DMRS与本地每一个解调参考信号DMRS进行遍历相关计算，得到多个相关值，根据最大相关值对应的相关峰确定SS/PBCH块的编号信息；
对PBCH信道的频域数据进行解析确定MIB消息序列，其中，所述MIB消息序列至少包括系统帧号SFN和半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志、系统帧号和PSS信号在时域的起始位置point1，实现帧同步，进而实现NR下行同步。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例中，当无线帧中SS/PBCH块的数量为64时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
对PBCH信道的频域数据进行解析确定MIB消息序列，其中，所述MIB消息序列至少包括SS/PBCH块的编号信息、系统帧号SFN、半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志、系统帧号和和PSS信号在时域的起始位置point1，实现帧同步，进而实现NR下行同步。
参见图5，为PBCH信道解调过程，通过小区ID号
Figure BDA0002296613990000111
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域映射，然后将DMRS信号与PBCH信道的频域数据分离分别存储，PBCH DMRS序列的生成由SS/PBCH块编号的低三bit位、小区ID号
Figure BDA0002296613990000112
和半帧标志Nhf决定。因此，对DMRS信号进行解析，能够得到SS/PBCH块编号的低三bit位、小区ID号
Figure BDA0002296613990000113
和半帧标志Nhf。对DMRS信号进行解析的过程与SSS信号检测过程类似，将DMRS序列同时与本地的16个DMRS序列相关计算，判决峰值确定SS/PBCH块的编号信息和半帧标志。
当无线帧包含的SS/PBCH块数量是4时，可以从DMRS信号中解析出当前SS/PBCH块的编号信息和半帧标志，可根据编号信息、半帧标志和PSS信号在时域的其实位置point1确定无线帧头位置，实现NR下行时域同步；当无线帧包含的SS/PBCH块数量是8时，解码DMRS信息不包含半帧标志，只能通过SS/PBCH的编号信息确定无线帧半帧头位置，实现半帧同步；当无线帧包含的SS/PBCH块数量是64时，解码DMRS信号不能确定SS/PBCH块的编号信息和半帧标志，也就不能确定无线帧头位置和半帧位置。因此，当无线帧中包括的SS/PBCH块的数量为8或64时，必须通过PBCH信号解码获取更多的系统消息。
当无线帧中包括的SS/PBCH块的数量为8或64时，采用LMMSE估计对DMRS信号进行信道估计确定信道响应，然后对PBCH信道补偿，对补偿后的PBCH信号的频域数据进行软解调确定MIB消息序列，MIB消息序列包括系统帧号SFN、半帧标志、SS/PBCH块编号的3个最高bit位和SS/PBCH块的子载波偏移kSSB。对于无线帧包含的SS/PBCH块数量是4时，通过解析DMRS信号，即可实现帧同步；对于无线帧包含的SS/PBCH块数量是8时，可以通过解析PBCH信号的频域数据确定半帧标志和完整的系统帧号，实现帧同步；对于无线帧包含的SS/PBCH块数量是64时，可以通过解析PBCH信号的频域数据确定完整的SS/PBCH编号、半帧信息和完整的系统帧号，实现半帧同步以及帧同步。根据SS/PBCH块的子载波偏移kSSB，确定SS/PBCH块的频率位置，完成NR下行同步，至此，实现了一个无线帧中包括SS/PBCH块的数量不同的各种情况下的NR下行同步。
在本发明的另一个实施例中提供一种基于SDR平台的5G NR下行同步系统，该系统用于实现前述各实施例中的方法。因此，在前述基于SDR平台的5G NR下行同步方法的各实施例中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解。图6为本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步系统整体结构示意图，该系统包括：
解析模块61，用于在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000121
以及在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000122
第一确定模块62，用于根据所述小区组号
Figure BDA0002296613990000123
和所述小区组内标识
Figure BDA0002296613990000124
确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000125
第二确定模块63，用于对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步系统与前述各实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法相对应，基于SDR平台的5G NR下行同步系统的相关技术特征可参考基于SDR平台的5G NR下行同步方法的相关技术特征，在此不再赘述。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)01、通信接口(Communications Interface)02、存储器(memory)03和通信总线04，其中，处理器01，通信接口02，存储器03通过通信总线04完成相互间的通信。处理器01可以调用存储器03中的逻辑指令，以执行如下方法：
在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000131
在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000132
根据所述小区组号
Figure BDA0002296613990000133
和所述小区组内标识
Figure BDA0002296613990000134
确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000135
对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。此外，上述的存储器03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。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：
在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure BDA0002296613990000141
在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure BDA0002296613990000142
根据所述小区组号
Figure BDA0002296613990000143
和所述小区组内标识
Figure BDA0002296613990000144
确定接入的物理小区ID号
Figure BDA0002296613990000145
对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
本发明实施例提供的基于SDR平台的5G NR下行同步方法及系统，针对无线帧中包括的SS/PBCH块的数量，采用对DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码共同实现NR下行同步；在信号检测方法将有效改善高频偏带来的检测模糊性的影响，满足检测的抗频偏性能并降低检测复杂度。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置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。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于SDR平台的5G NR下行同步方法，其特征在于，包括：
在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure FDA0002296613980000011
在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure FDA0002296613980000012
根据所述小区组号
Figure FDA0002296613980000013
和所述小区组内标识
Figure FDA0002296613980000014
确定接入的物理小区ID号
Figure FDA0002296613980000015
对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步。
2.根据权利要求1所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，所述在时域盲检测主同步信号PSS，解析得到小区组号
Figure FDA0002296613980000016
包括：
分别对接收信号和本地三个PSS序列同倍率降采样；
对降采样后的接收信号进行差分相关，得到差分相关后的接收信号，以及对每一个降采样后的本地PSS序列进行差分相关，得到每一个差分相关后的本地PSS序列；
对差分相关后的接收信号与每一个差分相关后的本地PSS序列进行滑动互相关处理，得到三组相关值；
确定所述三组相关值中最大的相关值对应的相关峰值点处为PSS信号在时域的起始位置point1，以及相关峰值点处对应的小区组号
Figure FDA0002296613980000017
其中，所述接收信号与任一一个差分相关后的本地PSS序列滑动处理后，得到一组相关值。
3.根据权利要求1所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，所述在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure FDA0002296613980000018
之前还包括：
利用PSS信号进行频偏估计得到对应的估计值，采用所述估计值对接收信号进行频偏补偿。
4.根据权利要求2或3所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，所述在频域解析辅同步信号SSS，得到小区组内标识
Figure FDA0002296613980000021
包括：
根据SS/PBCH块中NR PSS信号与NR SSS信号的相对位置，以及所述NR PSS信号在时域的起始位置point1，计算NR SSS信号的时域起始位置point2，其中point2＝point1+2*N，N为降采样后的OFDM符号长度；
在下一帧中找到对应的NR SSS信号的时域位置point3，其中，point3＝point2+framelength，framelength为降采样后的一个无线帧长度；
根据NR SSS信号的时域位置point3确定NR SSS信号的时域数据，对NR SSS信号的时域数据进行频域变换，得到NR SSS信号的频域数据；
将NR SSS信号的频域数据与每一组本地NR SSS序列进行滑动互相关计算，得到多个相关值；
确定最大的相关值对应的峰值点处的对应小区组内标识
Figure FDA0002296613980000022
5.根据权利要求1所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步之前还包括：
根据NR物理层系统参数子载波间隔取值和频段确定无线帧中SS/PBCH块的数量及每一个SS/PBCH块所占的OFDM符号的编号。
6.根据权利要求5所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，所述无线帧中SS/PBCH块的数量为4或8或64。
7.根据权利要求6所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，当无线帧中SS/PBCH块的数量为4时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
根据所述物理小区ID号
Figure FDA0002296613980000031
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域位置；
采用LMMSE算法对解调参考信号DMRS进行信道补偿，并对信道补偿后的解调参考信号DMRS与本地每一个解调参考信号DMRS进行遍历相关计算，得到多个相关值，根据最大相关值对应的相关峰确定SS/PBCH块的编号信息和半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志和PSS信号在时域的起始位置point1，确定无线帧头位置，实现NR下行同步。
8.根据权利要求6所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，当无线帧中SS/PBCH块的数量为8时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
根据所述物理小区ID号
Figure FDA0002296613980000032
确定解调参考信号DMRS在SS/PBCH块的频域位置；
采用LMMSE算法对解调参考信号DMRS进行信道补偿，并对信道补偿后的解调参考信号DMRS与本地每一个解调参考信号DMRS进行遍历相关计算，得到多个相关值，根据最大相关值对应的相关峰确定SS/PBCH块的编号信息；
对PBCH信道的频域数据进行解析确定MIB消息序列，其中，所述MIB消息序列至少包括系统帧号SFN和半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志、系统帧号和PSS信号在时域的起始位置point1，实现帧同步，进而实现NR下行同步。
9.根据权利要求6所述的5G NR下行同步方法，其特征在于，当无线帧中SS/PBCH块的数量为64时，所述对接收到的解调参考信号DMRS进行盲解码和/或对PBCH信道的频域数据解码，确定无线帧头位置和SS/PBCH块的频率位置，实现NR下行同步包括：
对PBCH信道的频域数据进行解析确定MIB消息序列，其中，所述MIB消息序列至少包括SS/PBCH块的编号信息、系统帧号SFN、半帧标志；
根据SS/PBCH块的编号信息、半帧标志、系统帧号和和PSS信号在时域的起始位置point1，实现帧同步，进而实现NR下行同步。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述基于SDR平台的5G NR下行同步方法的步骤。
CN201911204306.8A 2019-11-29 2019-11-29 一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统 Withdrawn CN110912645A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911204306.8A CN110912645A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911204306.8A CN110912645A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110912645A true CN110912645A (zh) 2020-03-24

Family

ID=69820765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911204306.8A Withdrawn CN110912645A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110912645A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111817814A (zh) * 2020-06-12 2020-10-23 中国科学院信息工程研究所 一种基于ssb的5g nr信号屏蔽方法及系统
CN111988246A (zh) * 2020-08-31 2020-11-24 锐捷网络股份有限公司 一种广播信道解调参考信号检测方法、装置、设备和介质
CN112019301A (zh) * 2020-08-18 2020-12-01 广东省新一代通信与网络创新研究院 一种pbch信道检测方法、终端
CN112333643A (zh) * 2020-11-16 2021-02-05 武汉大学 5g下行信号的无线定位方法、系统、介质及智能终端
CN113613312A (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 京信网络系统股份有限公司 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统
CN113890803A (zh) * 2021-09-28 2022-01-04 中信科移动通信技术股份有限公司 一种通信下行同步方法及系统
CN114205198A (zh) * 2021-11-26 2022-03-18 中电科思仪科技(安徽)有限公司 一种基于5g nr的高精度实时解调方法
WO2022134721A1 (zh) * 2020-12-24 2022-06-30 浪潮软件科技有限公司 一种5g快速下行同步及软比特合并小区搜索方法及装置
CN115051774A (zh) * 2022-05-09 2022-09-13 山东闻远通信技术有限公司 一种nr系统中pdcch信道盲解nid方法及装置
CN115102818A (zh) * 2022-05-12 2022-09-23 四川创智联恒科技有限公司 一种nr5g利用pss和sss完成下行同步的方法
US11920096B2 (en) 2020-02-19 2024-03-05 Marathon Petroleum Company Lp Low sulfur fuel oil blends for paraffinic resid stability and associated methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102045815A (zh) * 2009-10-10 2011-05-04 中国科学院计算技术研究所 用于lte系统的小区搜索装置和方法
CN102761957A (zh) * 2012-07-10 2012-10-31 河北工业大学 一种实现td-lte数字中继技术初始同步的方法
CN106534031A (zh) * 2016-11-29 2017-03-22 重庆邮电大学 一种低复杂度的lte下行帧同步方法
CN107181558A (zh) * 2017-07-20 2017-09-19 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种基于lte系统的邻区检测方法及装置
CN109347594A (zh) * 2018-11-20 2019-02-15 南京迅测科技有限公司 基于信号分析仪平台实现5g信号小区搜索的方法
CN110149656A (zh) * 2019-06-14 2019-08-20 武汉虹信通信技术有限责任公司 无线信号覆盖测试方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102045815A (zh) * 2009-10-10 2011-05-04 中国科学院计算技术研究所 用于lte系统的小区搜索装置和方法
CN102761957A (zh) * 2012-07-10 2012-10-31 河北工业大学 一种实现td-lte数字中继技术初始同步的方法
CN106534031A (zh) * 2016-11-29 2017-03-22 重庆邮电大学 一种低复杂度的lte下行帧同步方法
CN107181558A (zh) * 2017-07-20 2017-09-19 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种基于lte系统的邻区检测方法及装置
CN109347594A (zh) * 2018-11-20 2019-02-15 南京迅测科技有限公司 基于信号分析仪平台实现5g信号小区搜索的方法
CN110149656A (zh) * 2019-06-14 2019-08-20 武汉虹信通信技术有限责任公司 无线信号覆盖测试方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AYMEN 0MRI: "Performance Analysis of 5G NR Synchronization Procedure with Imperfect Chcannel State Information", 《IEEE》 *
周睿: "LTE小区搜索算法的研究与实现", 《中国优秀硕士论文全文数据库》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11920096B2 (en) 2020-02-19 2024-03-05 Marathon Petroleum Company Lp Low sulfur fuel oil blends for paraffinic resid stability and associated methods
CN111817814A (zh) * 2020-06-12 2020-10-23 中国科学院信息工程研究所 一种基于ssb的5g nr信号屏蔽方法及系统
CN112019301A (zh) * 2020-08-18 2020-12-01 广东省新一代通信与网络创新研究院 一种pbch信道检测方法、终端
CN112019301B (zh) * 2020-08-18 2023-04-07 广东省新一代通信与网络创新研究院 一种pbch信道检测方法、终端
CN111988246A (zh) * 2020-08-31 2020-11-24 锐捷网络股份有限公司 一种广播信道解调参考信号检测方法、装置、设备和介质
CN111988246B (zh) * 2020-08-31 2022-08-16 锐捷网络股份有限公司 一种广播信道解调参考信号检测方法、装置、设备和介质
CN112333643A (zh) * 2020-11-16 2021-02-05 武汉大学 5g下行信号的无线定位方法、系统、介质及智能终端
CN112333643B (zh) * 2020-11-16 2021-12-31 武汉大学 5g下行信号的无线定位方法、系统、介质及智能终端
WO2022134721A1 (zh) * 2020-12-24 2022-06-30 浪潮软件科技有限公司 一种5g快速下行同步及软比特合并小区搜索方法及装置
CN113613312A (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 京信网络系统股份有限公司 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统
CN113890803A (zh) * 2021-09-28 2022-01-04 中信科移动通信技术股份有限公司 一种通信下行同步方法及系统
CN113890803B (zh) * 2021-09-28 2023-09-29 中信科移动通信技术股份有限公司 一种通信下行同步方法及系统
CN114205198A (zh) * 2021-11-26 2022-03-18 中电科思仪科技(安徽)有限公司 一种基于5g nr的高精度实时解调方法
CN115051774A (zh) * 2022-05-09 2022-09-13 山东闻远通信技术有限公司 一种nr系统中pdcch信道盲解nid方法及装置
CN115051774B (zh) * 2022-05-09 2024-06-28 山东闻远通信技术有限公司 一种nr系统中pdcch信道盲解nid方法及装置
CN115102818A (zh) * 2022-05-12 2022-09-23 四川创智联恒科技有限公司 一种nr5g利用pss和sss完成下行同步的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110912645A (zh) 一种基于sdr平台的5g nr下行同步方法及系统
CN109495234B (zh) 一种物理下行控制信道的检测方法及装置
CN110519196B (zh) 搜索物理小区标识的方法、计算机可读存储介质及小基站
CN112911698B (zh) 通信系统中的定时同步方法及装置
CN111988246B (zh) 一种广播信道解调参考信号检测方法、装置、设备和介质
CN113890803B (zh) 一种通信下行同步方法及系统
CN107508780B (zh) 一种基于IEEE 802.11ac的OFDM系统的定时同步方法
CN112637946B (zh) 一种适用于大频偏的pss定时同步方法
CN103905363A (zh) 辅同步信号检测方法、装置和网络模式判断方法
CN102438296B (zh) 一种fdd-lte改进型辅同步信号检测的小区搜索方法
CN114039713B (zh) 一种5g上行物理层信道的处理方法、装置、设备及产品
WO2013155908A1 (zh) 一种re检测方法及装置
WO2012171407A1 (zh) 一种确定时间同步位置的方法及设备
CN110011744B (zh) 端口检测方法、系统和终端
CN111630820B (zh) 用于确定相位跟踪参考信号资源位置的方法、装置和设备
CN113613312B (zh) 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统
CN111245755B (zh) 一种低复杂度单载波频域均衡系统自适应速率传输方法
CN114363136A (zh) 一种5g nr基于小区搜索ssb块索引的精确频偏估计方法
WO2014106540A1 (en) Method for estimating and removing dc offset
CN108390837B (zh) 一种lte下行信道估计方法
CN115884359B (zh) 一种5g系统的物理广播信道检测方法、系统及电子设备
CN118041739B (zh) 快速pss检测方法及装置
CN107517175B (zh) 上行频偏纠正方法和装置
CN101488932B (zh) 正交频分复用系统中广播信道的定位方法、装置及系统
CN108476059B (zh) 一种信号的发送方法、接收方法、终端设备、基站及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 430205 Hubei city of Wuhan province Jiangxia Hidden Dragon Island Tan lake two Road No. 1

Applicant after: CITIC Mobile Communication Technology Co., Ltd

Address before: 430073 Hubei province Wuhan Dongxin East Lake high tech Development Zone, Road No. 5

Applicant before: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210723

Address after: 430205 floor 4, building 3, Hongxin Industrial Park, No. 1, tanhu Second Road, Canglong Island, Jiangxia District, Wuhan City, Hubei Province

Applicant after: WUHAN HONGXU INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 430205 No.1 tanhu 2nd Road, Canglong Island, Jiangxia District, Wuhan City, Hubei Province

Applicant before: CITIC Mobile Communication Technology Co., Ltd

WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200324