CN110933010B - 一种基于多通道5g信号处理平台实现小区搜索的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，包括通过计算粗同步点和扇区标识N_2_ID，通过确定扇区标识N_2_ID所对应的时域主同步信号序列，接收粗同步点采样前后D/2点数据；再判断循环前缀CP的类型；对时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列做傅里叶变换，结合频域主同步信号序列得到频域信道冲击响应；根据扇区标识N_2_ID和频域信道冲击响应得到频域辅同步信号序列，对频域辅同步信号序列做信道补偿，然后与时域辅同步信号序列进行卷积运算，完成小区搜索。本发明对5G信号滑动相关数据抽样处理，从而减少滑动相关计算量，达到提升小区搜索的速度，避免了因5G信号采样率高、带宽大导致小区搜索耗时的问题。

Description

一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法

技术领域

本发明涉及5G技术领域，具体涉及一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法。

背景技术

随着智能终端设备的自身发展及人们在智能领域日益强烈的应用需求，大带宽高速率移动通信技术发展迫在眉睫。在此环境下，3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划)进行了5G移动通信标准化进程。

5G移动通信技术采用了OFDM调制，在4G的基础上优化了帧结构，扩展了子载波配置参数，支持15KHz,30KHz,60KHz,120KHz,240KHz，同时支持1008个小区。通过一系列的技术改进，使得5G最大可支持400MHz带宽，频谱占有率可达信号带宽的98％，具有带宽大、速率高、能效高等优点，能够满足新一代移动通信中各类场景的需求。

在5G环境下，终端与基站通信必须先经过小区搜索实现终端同步，5G帧结构的改变使得小区搜索过程更加复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，提升小区搜索的速度。

本发明采用以下的技术方案：

一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，包括以下步骤：

步骤1：进行粗同步点和扇区标识N_2_ID的计算，N_2_ID∈{0,1,2}；

步骤2：进行精同步点计算；

步骤3：判断循环前缀CP的类型；

步骤4：确定定时同步点和组标识N_1_ID，N_1_ID∈{0,1……，335}，得到小区标识N_cell_ID，完成小区搜索；

其中，N_cell_ID＝3N_1_ID+N_2_ID，N_1_ID。

优选地，步骤1具体包括以下子步骤：

步骤1.1：扇区标识N_2_ID每个取值对应1个时域主同步信号序列，进而得到三组时域主同步信号序列；取mu∈{0,1,2,3,4}，mu为子载波配置参数，每个mu值对应不同的子载波间隔大小；

取mu＝0时的子载波间隔，进行数据采样；

步骤1.2：将采样数据的长度分别与三组时域主同步信号序列进行比较，如果采样数据的长度都大于三组时域主同步信号序列的长度，则进行步骤1.3；

否则，降低数据采样频率，重新进行数据采样，并将新的采样数据的长度分别与三组时域主同步信号序列进行比较；

步骤1.3：采样数据分别与三组时域主同步信号序列进行卷积运算，得到三组相关值，记录三组相关值的最大值，此处最大值对应的位置为粗同步点；

步骤1.4：比较这三组相关值，找出其中的最大值，并保存该值的粗同步点；

步骤1.5：判断mu是否小于5，如果是，则mu加1，取该mu值的子载波间隔，进行数据采样，重复步骤1.2至步骤1.4；如果不是，将5个mu值对应的每个相关值进行比较，找出其中的最大值，则得到该最大值对应mu值、扇区标识N_2_ID的值和对应的粗同步点。

优选地，步骤2具体包括以下子步骤：

步骤2.1：根据步骤1计算得到的扇区标识N_2_ID确定该扇区标识对应的时域主同步信号序列；

步骤2.2：取步骤1计算得到的粗同步点的前后D/2的数据，将该数据与步骤2.1确定的时域主同步信号序列进行卷积运算；

其中，D＝N/x/2*64*2^-mu，N＝2048*64*2^-mu，x＝512/2^mu；

mu值为步骤1.5确定的值；

步骤2.3：在步骤2.2的运算结果中找到最大值，该最大值对应的位置为精同步点。

优选地，步骤3具体包括以下子步骤：

步骤3.1：根据步骤2得到的精同步点取四组数据r1、r2、r3、r4；

循环前缀CP的类型分为普通类型和扩展类型，协议规定，普通类型的长度为144*64*2^-mu，扩展类型的长度为512*64*2^-mu；

r1取的是步骤2.1确定的时域主同步信号序列前的144*64*2^-mu长度的数据；

r2取的是步骤2.1确定的时域主同步信号序列内最后的144*64*2^-mu长度的数据；

r3取的是r1之前的与r1相隔512*64*2^-mu长度的144*64*2^-mu长度的数据；

r4取的是r2之前的与r1相隔512*64*2^-mu长度的144*64*2^-mu长度的数据；

步骤3.2：根据下列公式计算累计和P1，P2，P3和P4；

其中，i为数据长度；

步骤3.3：判断P1/P2＜P3/P4，如果小于，则循环前缀CP的类型为普通CP＝0，否则循环前缀CP的类型为扩展CP＝1；

在确定时域主同步信号序列的位置和循环前缀CP的类型后，根据时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列在时域上的映射相差2个符号的关系，确定时域辅同步信号序列的位置。

优选地，步骤4具体包括以下子步骤：

步骤4.1：根据步骤1计算得到的扇区标识N_2_ID计算频域主同步信号序列；

步骤4.2：对时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列进行傅里叶变换，结合步骤4.1得到的频域主同步信号序列得到频域信道冲击响应，根据扇区标识N_2_ID和频域信道冲击响应得到频域辅同步信号序列；

步骤4.3：对频域辅同步信号序列进行信道补偿，然后与时域辅同步信号序列进行卷积运算；

步骤4.4：取步骤4.3运算结果的最大值，从而得到组标识N_1_ID的值，利用N_cell_ID＝3N_1_ID+N_2_ID得到小区标识N_cell_ID的值，完成小区搜索。

本发明具有的有益效果是：

本发明公开的方法基于多通道5G信号处理平台,对5G信号滑动相关数据抽样处理，从而减少滑动相关计算量，达到提升小区搜索的速度，避免了因5G信号采样率高、带宽大导致小区搜索耗时的问题。

附图说明

图1为计算粗同步点和N_2_ID的流程图。

图2为计算精同步点流程图。

图3为判断CP类型流程图。

图4为确定定时同步点和N_1_ID计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

结合图1至图4，一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，包括以下步骤：

步骤1：进行粗同步点和扇区标识N_2_ID的计算，N_2_ID∈{0,1,2}。

步骤1具体包括以下子步骤：

步骤1.1：扇区标识N_2_ID每个取值对应1个时域主同步信号序列，进而得到三组时域主同步信号序列；

取mu∈{0,1,2,3,4}，mu为子载波配置参数，每个mu值对应不同的子载波间隔大小，如下表；

取mu＝0时的子载波间隔，进行数据采样。

步骤1.2：将采样数据的长度分别与三组时域主同步信号序列进行比较，如果采样数据的长度都大于三组时域主同步信号序列的长度，则进行步骤1.3；

否则，降低数据采样频率，重新进行数据采样，并将新的采样数据的长度分别与三组时域主同步信号序列进行比较。

步骤1.3：采样数据分别与三组时域主同步信号序列进行卷积运算，得到三组相关值，记录三组相关值的最大值，此处最大值对应的位置为粗同步点。

步骤1.4：比较这三组相关值，找出其中的最大值，并保存该值的粗同步点。

步骤1.5：判断mu是否小于5，如果是，则mu加1，取该mu值的子载波间隔，进行数据采样，重复步骤1.2至步骤1.4；

如果不是，将5个mu值对应的每个相关值进行比较，找出其中的最大值，则得到该最大值对应mu值、扇区标识N_2_ID的值和对应的粗同步点。

步骤2：进行精同步点计算。

步骤2具体包括以下子步骤：

步骤2.1：根据步骤1计算得到的扇区标识N_2_ID确定该扇区标识对应的时域主同步信号序列。

步骤2.2：取步骤1计算得到的粗同步点的前后D/2的数据，将该数据与步骤2.1确定的时域主同步信号序列进行卷积运算。

-

其中，D＝N/x/2*64*2^mu，N＝2048*64*2^-mu，x＝512/2^mu；

mu值为步骤1.5确定的值；

步骤2.3：在步骤2.2的运算结果中找到最大值，该最大值对应的位置为精同步点。

步骤3：判断循环前缀CP的类型。

步骤3具体包括以下子步骤：

步骤3.1：根据步骤2得到的精同步点取四组数据r1、r2、r3、r4；

循环前缀CP的类型分为普通类型和扩展类型，协议规定，普通类型的长度为144*64*2^-mu，扩展类型的长度为512*64*2^-mu；

r1取的是步骤2.1确定的时域主同步信号序列前的144*64*2^-mu长度的数据；

r2取的是步骤2.1确定的时域主同步信号序列内最后的144*64*2^-mu长度的数据；

r3取的是r1之前的与r1相隔512*64*2^-mu长度的144*64*2^-mu长度的数据；

r4取的是r2之前的与r1相隔512*64*2^-mu长度的144*64*2^-mu长度的数据；

步骤3.2：根据下列公式计算累计和P1，P2，P3和P4；

其中，i为数据长度；

步骤3.3：判断P1/P2＜P3/P4，如果小于，则循环前缀CP的类型为普通CP＝0，否则循环前缀CP的类型为扩展CP＝1；

在确定时域主同步信号序列的位置和循环前缀CP的类型后，根据时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列在时域上的映射相差2个符号的关系，确定时域辅同步信号序列的位置。

步骤4：确定定时同步点和组标识N_1_ID，N_1_ID∈{0,1……，335}，得到小区标识N_cell_ID，完成小区搜索；

其中，N_cell_ID＝3N_1_ID+N_2_ID，N_1_ID。

步骤4具体包括以下子步骤：

步骤4.1：根据步骤1计算得到的扇区标识N_2_ID计算频域主同步信号序列；

步骤4.2：对时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列进行傅里叶变换，结合步骤4.1得到的频域主同步信号序列得到频域信道冲击响应，根据扇区标识N_2_ID和频域信道冲击响应得到频域辅同步信号序列；

步骤4.3：对频域辅同步信号序列进行信道补偿，然后与时域辅同步信号序列进行卷积运算；

步骤4.4：取步骤4.3运算结果的最大值，从而得到组标识N_1_ID的值，利用N_cell_ID＝3N_1_ID+N_2_ID得到小区标识N_cell_ID的值，完成小区搜索。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：进行粗同步点和扇区标识N_2_ID的计算，N_2_ID∈{0,1,2}；

步骤2：进行精同步点计算；

步骤3：判断循环前缀CP的类型；

步骤4：确定定时同步点和组标识N_1_ID，N_1_ID∈{0,1……，335}，得到小区标识N_cell_ID，完成小区搜索；

其中，N_cell_ID＝3N_1_ID+N_2_ID；

步骤1具体包括以下子步骤：

步骤1.1：扇区标识N_2_ID每个取值对应1个时域主同步信号序列，进而得到三组时域主同步信号序列；取mu∈{0,1,2,3,4}，mu为子载波配置参数，每个mu值对应不同的子载波间隔大小；

取mu＝0时的子载波间隔，进行数据采样；

步骤1.2：将采样数据的长度分别与三组时域主同步信号序列进行比较，如果采样数据的长度都大于三组时域主同步信号序列的长度，则进行步骤1.3；

否则，降低数据采样频率，重新进行数据采样，并将新的采样数据的长度分别与三组时域主同步信号序列进行比较；

步骤1.3：采样数据分别与三组时域主同步信号序列进行卷积运算，得到三组相关值，记录三组相关值的最大值，此处最大值对应的位置为粗同步点；

步骤1.4：比较这三组相关值，找出其中的最大值，并保存该值的粗同步点；

步骤1.5：判断mu是否小于5，如果是，则mu加1，取该mu值的子载波间隔，进行数据采样，重复步骤1.2至步骤1.4；如果不是，将5个mu值对应的每个相关值进行比较，找出其中的最大值，则得到该最大值对应mu值、扇区标识N_2_ID的值和对应的粗同步点。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，其特征在于，步骤2具体包括以下子步骤：

步骤2.1：根据步骤1计算得到的扇区标识N_2_ID确定该扇区标识对应的时域主同步信号序列；

步骤2.2：取步骤1计算得到的粗同步点的前后D/2长度的数据，将该数据与步骤2.1确定的时域主同步信号序列进行卷积运算；

其中，D＝N/x/2*64*2^-mu，N＝2048*64*2^-mu，x＝512/2^mu；

mu值为步骤1.5确定的值；

步骤2.3：在步骤2.2的运算结果中找到最大值，该最大值对应的位置为精同步点。

3.根据权利要求2所述的一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，其特征在于，步骤3具体包括以下子步骤：

步骤3.1：根据步骤2得到的精同步点取四组数据r1、r2、r3、r4；

循环前缀CP的类型分为普通类型和扩展类型，协议规定，普通类型的长度为144*64*2^-mu，扩展类型的长度为512*64*2^-mu；

r1取的是步骤2.1确定的时域主同步信号序列前的144*64*2^-mu长度的数据；

r2取的是步骤2.1确定的时域主同步信号序列内最后的144*64*2^-mu长度的数据；

r3取的是r1之前的与r1相隔512*64*2^-mu长度的144*64*2^-mu长度的数据；

r4取的是r2之前的与r1相隔512*64*2^-mu长度的144*64*2^-mu长度的数据；

步骤3.2：根据下列公式计算累计和P1，P2，P3和P4；

其中，i为数据长度；

步骤3.3：判断P1/P2＜P3/P4，如果小于，则循环前缀CP的类型为普通类型CP＝0，否则循环前缀CP的类型为扩展类型CP＝1；

在确定时域主同步信号序列的位置和循环前缀CP的类型后，根据时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列在时域上的映射相差2个符号的关系，确定时域辅同步信号序列的位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于多通道5G信号处理平台实现小区搜索的方法，其特征在于，步骤4具体包括以下子步骤：

步骤4.1：根据步骤1计算得到的扇区标识N_2_ID计算频域主同步信号序列；

步骤4.2：对时域主同步信号序列和时域辅同步信号序列进行傅里叶变换，结合步骤4.1得到的频域主同步信号序列得到频域信道冲击响应，根据扇区标识N_2_ID和频域信道冲击响应得到频域辅同步信号序列；

步骤4.3：对频域辅同步信号序列进行信道补偿，然后与时域辅同步信号序列进行卷积运算；

步骤4.4：取步骤4.3运算结果的最大值，从而得到组标识N_1_ID的值，利用N_cell_ID＝3N_1_ID+N_2_ID得到小区标识N_cell_ID的值，完成小区搜索。

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