CN111817823B - 一种pbch的接收方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种PBCH的接收方法，利用CRC编码和polar编码的线性特点，构建出SFN扰码对不同同步信号突发集合的发送周期内的广播信道的影响进行消除，从而能够实现多个同步信号突发集合的发送周期间的软比特合并。首先采用盲检技术来对多个同步信号突发集合的发送周期内的PBCH软比特进行预处理，假设当前接收到的系统帧号次低两比特分别为00、01、10、11，根据四种盲检假设分别生成加扰比特序列，将加扰比特序列与假设的系统帧号的次低两位联合在一起做polar编码，得到一串解扰序列。利用此解扰序列对PBCH的软比特做解扰，就能消除系统帧号的加扰影响。每个PBCH的TTI内的多个同步信号突发集合的发送周期的PBCH数据都如此处理，并与前次合并，极大提升了解码性能。
Description
技术领域
本申请涉及一种移动通讯方法，特别是涉及一种5G移动通信网络中UE（userequipment，用户设备）接收PBCH（physical broadcast channel，物理广播信道）的方法。
背景技术
在移动通信网络中，终端（即UE）首先需要与网络同步，然后才能进行上下行数据传输。一方面，终端刚开机时，晶体振荡器（晶振）处于刚上电状态，与网络侧的频率可能存在较大差别。另一方面，终端与网络的定时之间也会存在任意大的误差，这使得终端无法对接收到的信号进行正确的解调，获取到网络发出的信息。
为了解决上述问题，在5G网络中，网络侧会周期性的发送SSB（synchronizationsignal/PBCH block，同步信号和PBCH块）。请参阅图1，SSB中包含有PSS（primarysynchronization signal，主同步信号）、SSS（secondary synchronization signal，辅同步信号）以及PBCH。图1中，PRB表示物理资源块（physical resource block），OFDM表示正交频分复用（orthogonal frequency-division multiplexing）。
在5G网络中，广播信号采用宽波束发送，波束增益相对较小，而终端可能被建筑物遮挡而造成接收信号质量较差。请参阅图2，网络侧在5ms内会重复发送多次SSB，形成一个同步信号突发集合（synchronization signals burst set，SS burst set）。每个同步信号突发集合中，各个SSB包含的信息相同，图2中表示为SB#1、SB#2等，但每次使用一个不同的波束来发送SSB，形成多波束覆盖。为了提升广播信道接收性能，在5G系统中，同步信号突发集合默认以20ms为周期发送，也可改为网络指示的其他发送周期例如5ms、10ms、20ms、40ms、80ms以及160ms。在5G网络中，PBCH的TTI（transmission time interval，传输时间间隔）为80ms。在一个PBCH的TTI内，网络侧发送的PBCH信息基本相同，但也存在如下区别。首先，PBCH中的SFN（System Frame Number，系统帧号）会随着时间变化。其次，SFN的次低两比特会对发送比特做加扰，其中SFN的次低两比特本身不被加扰。在不同的PBCH的TTI之间，发送的PBCH信息则可能发生变化。
请参阅图3，终端初始同步的过程包括如下步骤。
步骤S12：终端接收PSS和SSS以获取时间同步和频率同步，得到当前SSB接收数据的SSB索引（SSB index），为后续系统消息的接收做准备。
步骤S14：终端接收、解调PBCH，以获取系统帧号、SIB1（system informationblock type 1，系统信息块类型1）资源配置、DMRS（demodulation reference signal，解调参考信号）相关配置等必要信息。
步骤S16：终端接收、解调SIB1等，获得所有必须的网络侧配置信息。
在整个初始同步过程中，步骤S14中PBCH的正确解调是承上启下的关键环节。如果PBCH不能准确接收，则终端将无法获取到所需的基本系统信息，进而无法接入网络并服务用户。
所述步骤S14中，终端在完成初始同步、估计出SSB的所在位置之后，对PBCH数据进行解调，得到当前SSB位置的PBCH软比特。PBCH软比特是指接收端利用接收到的PBCH信号做解调所形成的每个接收比特的LLR（log-likelihood ratio，对数似然比）。此软比特对应于发送端polar（极化）编码后的结果。尽管在一个PBCH的TTI内，除SFN之外的PBCH信息都一样，但由于发送端加扰不同，使得在不同的同步信号突发集合的发送周期之间，polar编码前的数据存在变化，从而使得polar编码后的比特流也不相同。在接收端，终端为了提升接收性能，可以在多个同步信号突发集合的发送周期之间进行软比特合并，以获取编码增益。但由于各个同步信号突发集合的发送周期之间存在的加扰不同，造成了polar编码后的软比特完全不同，从而无法直接合并。而且SFN在多个同步信号突发集合的发送周期之间会连续变化，而终端此时并不知道SFN，从而难以消除SFN对polar编码后的软比特的影响。
常规的做法是每个同步信号突发集合的发送周期之间，对接收数据不做合并，单独解码。通过增加独立接收数据、解调、解码的次数以获得正确的译码结果。这样的处理方法的缺点在于需要进行多次的数据接收和处理，一方面频繁打开射频通信以接收数据及处理会造成终端过多的能耗，另一方面也会大大延长终端接入到网络的时间，甚至搜网失败，影响用户体验。为此需要找到一种能够合并多次发送的PBCH软比特的方法，充分利用网络侧发送消息的冗余度，提升接收性能。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是使得在一个PBCH的TTI内的多个同步信号突发集合的发送周期的PBCH数据可以合并处理，从而显著提升弱信噪比下PBCH的接收性能。
为解决上述技术问题，本申请提出了一种PBCH的接收方法，包括如下步骤。步骤S141：终端接收某个同步信号突发集合的发送周期内的某个SSB中的PBCH数据。步骤S142：终端对PBCH数据进行解调获得PBCH软比特，对PBCH软比特做SSB索引相关的解扰，对解扰后的软比特进行解速率匹配，对解速率匹配后的软比特进行PBCH的polar译码。如果polar译码正确，获取当前无线帧的SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH数据。如果polar译码不正确，进入步骤S143。步骤S143：给出当前解速率匹配后的PBCH软比特的四种SFN盲检假设。步骤S144：根据四种SFN盲检假设对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰。步骤S145：在SFN的次低两比特为01或10或11的三种SFN盲检假设下分别将一个PBCH的TTI内的不同的同步信号突发集合的发送周期之间做解扰后的软比特合并。步骤S146：对当前SFN的次低两比特为00的盲检假设下获取的本次解扰后的软比特、以及当前SFN的次低两比特为01或10或11的盲检假设下合并后的软比特分四次进行PBCH的polar译码。如果任何SFN盲检假设下的软比特的polar译码正确，进入步骤S147。如果所有SFN盲检假设下的软比特的polar译码都不正确，进入步骤S149。步骤S147：对polar译码后的数据进行二次验证。如果二次验证结果正确，进入步骤S148。如果二次验证结果不正确，进入步骤S149。步骤S148：对polar译码后的数据进行SFN修正，得到BCH数据提交给高层。步骤S149：将本次解扰后的软比特存入相应的SFN盲检假设下的缓存器，回到步骤S141开始下次接收PBCH数据。本申请利用CRC编码和polar编码的线性特点，构建出SFN扰码对不同同步信号突发集合的发送周期内的广播信道的影响进行消除，从而能够实现多个同步信号突发集合的发送周期间的软比特合并。首先采用盲检技术来对多个同步信号突发集合的发送周期内的PBCH软比特进行预处理，假设当前接收到的系统帧号次低两比特分别为00、01、10、11，根据四种盲检假设分别生成加扰比特序列，将加扰比特序列与假设的系统帧号的次低两位联合在一起做polar编码，得到一串解扰序列。利用此解扰序列对PBCH的软比特做解扰，就能消除系统帧号的加扰影响。每个PBCH的TTI内的多个同步信号突发集合的发送周期的PBCH数据都如此处理，并与前次合并，极大提升了解码性能。
进一步地，所述步骤S142中，SFN的长度为10比特，SFN的次低两比特表示为SFN(2:1)。这是一种优选的实现方式。
进一步地，所述步骤S143中，所述四种SFN盲检假设分别是：SFN(2:1)为00、SFN(2:1)为01、SFN(2:1)为10、SFN(2:1)为11；这里的00、01、10、11均为二进制数；如果用dec{x}表示将比特序列x转换为对应的十进制数，所述四种SFN盲检假设分别表示为：dec{[0,0]}=0、dec{[0,1]}=1、dec{[1,0]}=2、dec{[1,1]}=3。这是一种优选的实现方式。
进一步地，所述步骤S144进一步包括如下步骤。步骤S21：采用第一种SFN盲检假设的情形。步骤S22：根据SFN的次低两比特生成经过交织后的PBCH载荷对应的扰码序列S，也称BCH上的加扰序列S，其中无需加扰的比特对应的扰码比特置为0。步骤S23：根据PBCH载荷对应的加扰序列S构造变形序列E，E=[S(1:25), SFN(2:1),S(28:32)]；其中，S(1:25)表示加扰序列S的第1位至第25位，S(28:32)表示加扰序列S的第28位至第32位。步骤S24：对变形序列E添加CRC。步骤S25：对添加CRC后的变形序列E进行Polar编码，得到编码后的PBCH软比特加扰序列C。步骤S26：利用编码后的PBCH软比特加扰序列C对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰，得到去掉SFN次低两比特加扰的PBCH软比特，也就是解扰后的PBCH软比特。步骤S27：分别采用其他三种SFN盲检假设的情形，重复步骤S21至步骤S26，得到全部四种SFN盲检假设下的解扰后的PBCH软比特。这是本申请给出的解扰的优选实现方式。
进一步地，所述步骤S26中，解扰后的PBCH软比特的计算公式为Dn,k,i＝Dn·*[(-1)·＾C]；其中，Dn,k,i表示第n个同步信号突发集合的发送周期下、第k种SFN盲检假设下、以相位i来解扰后的数据；相位i为当前SFN盲检假设下的SFN的次低两比特对应的十进制数即dec{SFN(2:1)}；k的取值为0、1、2、3；i的取值为0、1、2、3；Dn表示解速率匹配后的软比特序列，“·*”表示按元素对应相乘，“·＾”表示按元素取指数，C表示第k种SFN盲检假设下、以相位i得到的编码后的PBCH软比特加扰序列。这是解扰的一种优选公式。
进一步地，对于在本次同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为00的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特，在步骤S149中直接存储到缓存器中，替代前一个同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为00的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特。这是在一种盲检情形下无需进行软比特合并的详细说明。
进一步地，对于在本次同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为01、10或11的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特，与前一个同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为01、10或11的相应盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特合并，然后在步骤S149中存储到缓存器中。这是在另外三种盲检情形下进行软比特合并的详细说明。
进一步地，所述步骤S147中，二次验证是指对于polar译码成功的数据提取第26和27比特，如果此两比特都为0，则二次验证成功；否则二次验证失败，继续下一次接收，直到二次验证成功或达到最大接收次数。二次验证用来对译码正确的结果做进一步校验，以降低PBCH的误检概率。
进一步地，所述步骤S148中，SFN修正是指：如果某个SFN盲检假设下的译码成功、且二次验证也成功，则提取译码成功的数据中除第26和27比特外的其他比特，而第26和27比特则根据对应的SFN盲检假设来做修正，最终获得完整的BCH数据。这是一种优选的实现方式。
本申请还提出了一种PBCH的接收系统，包括接收单元、译码单元一、盲检单元、解扰单元、合并单元、译码单元二、二次验证单元、修正单元和缓存单元。所述接收单元用来在同步信号突发集合的发送周期内接收某个SSB中的PBCH数据。所述译码单元一对所述接收单元获取的PBCH数据进行解调获得PBCH软比特，对PBCH软比特做SSB索引相关的解扰，对解扰后的软比特进行解速率匹配，然后对解速率匹配后的软比特进行PBCH的polar译码；如果polar译码正确，所述译码单元一获取当前无线帧的SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH数据；如果polar译码不正确，所述译码单元一将解速率匹配后的软比特送往解扰单元。所述盲检单元用来给出四种SFN盲检假设。所述解扰单元用来根据四种SFN盲检假设对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰。所述合并单元用来在SFN的次低两比特为01或10或11的三种SFN盲检假设下将当前获得的本次解扰后的软比特与之前缓存的软比特进行合并。所述译码单元二用来对所述合并单元输出的当前SFN的次低两比特为00的盲检假设下获取的本次解扰后的软比特、以及当前SFN的次低两比特为01或10或11的盲检假设下合并后的软比特分四次进行PBCH的polar译码；如果任何SFN盲检假设下的软比特的polar译码正确，所述译码单元二将软比特的polar译码结果送往二次验证单元；如果所有SFN盲检假设下的软比特的polar译码都不正确，所述译码单元二将本次解扰后的软比特送往缓存单元。所述二次验证单元对所述译码单元二送来的polar译码后的数据进行二次验证；如果二次验证结果正确，所述二次验证单元将polar译码后的数据送往修正单元；如果二次验证结果不正确，所述二次验证单元将本次解扰后的软比特送往缓存单元。所述修正单元对所述二次验证单元送来的polar译码后的数据进行SFN修正，得到BCH数据提交给高层。所述缓存单元将所述译码单元二或所述二次验证单元送来的本次解扰后的软比特存入相应的SFN盲检假设下的缓存器；后续由所述接收单元开始下次接收PBCH数据。所述系统能够极大地提升解码性能。
本申请取得的技术效果是充分利用网络侧发送的冗余信息，与单次解调解码的性能相比，性能提升约3至6dB；在低信噪比下，可以大大减少接入网络的时间。之所以能产生以上效果，是由于PBCH发送的TTI（80ms）内部的4个20ms（同步信号突发集合的默认发送周期）中包含的有效MIB（master information block，主系统信息块）信息除了SFN的低三比特之外完全相同。本申请通过将一个PBCH的TTI内的多个同步信号突发集合的发送周期之间的软比特信息做合并之后，能够产生IR（增量冗余）合并增益，显著提升译码器的解码性能。解码性能的提升将使得只需更少的接收次数即可获取正确的系统信息，从而提升了网络接入的速度。
附图说明
图1是SSB的时频结构示意图。
图2是SSB在不同波束重复发送的示意图。
图3是终端初始同步过程的流程图。
图4是本申请的PBCH的接收方法的流程图。
图5是SFN的数据结构的示意图。
图6是图4中的步骤S144的具体实现方法的流程图。
图7是不同盲检假设下SFN次低两位随接收次数的变化情况的示意图。
图8是本申请的PBCH的接收系统的结构示意图。
图中附图标记说明：81为接收单元、82为译码单元一、83为盲检单元、84为解扰单元、85为合并单元、86为译码单元二、87为二次验证单元、88为修正单元、89为缓存单元。
具体实施方式
请参阅图4，本申请提出的PBCH的接收方法具体包括如下步骤。
步骤S141：终端接收20ms内的某个SSB中的PBCH数据。这里的20ms是指同步信号突发集合的默认发送周期，也可改为网络指示的其他发送周期。
步骤S142：终端对PBCH数据进行解调获得PBCH软比特，对PBCH软比特做SSB索引相关的解扰，对解扰后的软比特进行解速率匹配。解速率匹配后的软比特的长度为512比特。然后终端对解速率匹配后的软比特进行PBCH的polar译码。
如果polar译码正确，获取当前无线帧的SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH（broadcast channel，广播信道）数据，本申请的PBCH接收流程结束。
如果polar译码不正确，进入步骤S143。
步骤S143：确认当前解速率匹配后的PBCH软比特的4种SFN盲检假设。
步骤S144：根据4种SFN盲检假设对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰，得到本次解扰后的软比特。
步骤S145：在4种SFN盲检假设下分别将一个PBCH的TTI内的不同的同步信号突发集合的发送周期（默认为20ms）之间做解扰后的软比特合并。其中SFN的次低两比特为00的盲检假设下无需将当前获得的本次解扰后的软比特与之前缓存的软比特合并，在其他三种盲检假设（SFN的次低两比特为01或10或11）下将当前获得的本次解扰后的软比特与之前缓存的软比特进行合并。
步骤S146：对当前SFN的次低两比特为00的盲检假设下获取的本次解扰后的软比特、以及当前SFN的次低两比特为01或10或11的盲检假设下合并后的软比特分四次进行PBCH的polar译码。
如果任何SFN盲检假设下的软比特的polar译码正确，进入步骤S147。
如果所有SFN盲检假设下的软比特的polar译码都不正确，进入步骤S149。
步骤S147：对polar译码后的数据进行二次验证。
如果二次验证结果正确，进入步骤S148。
如果二次验证结果不正确，进入步骤S149。
步骤S148：对polar译码后的数据进行SFN修正，得到的32比特的BCH数据提交给高层做后续处理，此时本申请的PBCH接收流程结束。
步骤S149：将本次解扰后的软比特存入相应的SFN盲检假设下的缓存器（buffer），回到步骤S141开始下次接收PBCH数据。
需要特别说明如下。图3中的步骤S14是对PBCH接收的所有步骤的整体描述，而本申请的PBCH接收流程是这些步骤中最重要的一部分，其他如获取SIB1资源配置、DMRS相关配置等都可以简单地按照协议进行操作即可，因此这些内容在本申请中都没有记载。
所述步骤S142中，经过解速率匹配后的软比特表示为Dn=[d(1),d(2),…,d(512)]。假设同步信号突发集合的发送周期为默认值20ms，对于在一个PBCH的TTI内的第一个同步信号突发集合的发送周期内接收PBCH数据，由于无线帧的SFN未知，需要进行盲检测。对于在一个PBCH的TTI内的第二个同步信号突发集合的发送周期内接收PBCH数据，无线帧的SFN加2，即SFNn+1=SFNn+2。
请参阅图5，SFN表示为10比特（bit，也称位）数据，其数据结构是从最高位SFN(9)到最低位SFN(0)依次排列，因此SFN的次低两比特表示为SFN(2:1)即SFN(2)与SFN(1)。若是在一个PBCH的TTI内的某个同步信号突发集合的发送周期内接收PBCH数据，假设当前接收的无线帧的SFN为SFNn。对接收数据直接做polar译码，如果译码结果的CRC验证正确，则可以获取SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH比特；如果译码不正确，则经过后续处理后保存当前软比特，以备后续合并解码。若是在一个PBCH的TTI内的后面的同步信号突发集合的发送周期内接收PBCH数据，假设当前接收的无线帧的SFN为SFNn+1，SFNn+1=SFNn+2。对接收数据直接做polar译码，如果译码结果的CRC验证正确，则可以获取SFNn+1的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH比特；如果译码不正确，则需要与前面缓存的在一个PBCH的TTI内的前面的同步信号突发集合的发送周期内的PBCH软比特合并后译码。
所述步骤S143中，当前解速率匹配后的PBCH软比特的4种SFN盲检假设分别是：SFN(2:1)为00、SFN(2:1)为01、SFN(2:1)为10、SFN(2:1)为11；这里的00、01、10、11均为二进制数。如果用dec{x}表示将比特序列x转换为对应的十进制数，那么4种SFN盲检假设也可分别表示为：dec{[0,0]}=0、dec{[0,1]}=1、dec{[1,0]}=2、dec{[1,1]}=3。
请参阅图6，所述步骤S144进一步包括如下步骤。
步骤S21：采用第一种SFN盲检假设的情形，例如假设dec{SFN(2:1)}=0。这一步也就是确定SFN的次低两比特SFN(2:1)的内容。
步骤S22：根据SFN(2:1)生成32比特的经过交织后的PBCH载荷（payload）对应的扰码序列S，也称BCH上的加扰序列S，具体过程参考3GPP协议38.212的7.1.1和7.1.2节。S=[s(1),s(2),…,s(32)]，其中无需加扰的比特对应的扰码比特置为0。
步骤S23：按照协议规定，在32比特的PBCH载荷对应的加扰序列S中，第26、27比特为SFN的次低两比特，据此构造新的长度为32比特的变形序列E，E=[S(1:25), SFN(2:1),S(28:32)]。其中，S(1:25)表示加扰序列S的第1位至第25位，S(28:32)表示加扰序列S的第28位至第32位。
步骤S24：对变形序列E按照3GPP协议38.212的7.1.3节中描述添加CRC。
步骤S25：按照3GPP协议38.212的7.1.4节中描述对添加CRC后的变形序列E进行Polar编码，得到长度为512比特的编码后的PBCH软比特加扰序列C。
步骤S26：利用编码后的PBCH软比特加扰序列C对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰，得到去掉SFN次低两比特加扰的PBCH软比特，也就是解扰后的PBCH软比特。将上述解扰后的PBCH软比特存储到缓存器，可用作在一个PBCH的TTI内的不同同步信号突发集合之间的PBCH软比特合并。
解扰后的PBCH软比特的计算公式例如为Dn,k,i＝Dn·*[(-1)·＾C]。其中，Dn,k,i表示第n个同步信号突发集合的发送周期下、第k种SFN盲检假设下、以相位i来解扰后的数据；相位i为当前SFN盲检假设下的SFN的次低两比特对应的十进制数即dec{SFN(2:1)}。k的取值为0、1、2、3。i的取值为0、1、2、3。k和i不同，但有关联。k表示某一种SFN盲检假设，i表示在k给定的情况下不同接收次数时SFN(2:1)的具体值。比如对k=0的盲检假设，第一次接收i=0，第2次接收i=1，再下一次接收i=2。对k=1的假设，第一次接收i=1，第2次接收i=2，再下一次接收i=3，等等。换而言之，比如k给定为0，则i随着接收次数按照0、1、2、3这样变化。如果k给定为1，则i随着接收次数按照1、2、3、0这样变化。Dn表示所述步骤S142中接收得到的经过解速率匹配的软比特序列，“·*”表示按元素对应相乘，“·＾”表示按元素取指数，C表示所述步骤S25中第k种SFN盲检假设下、以相位i得到的编码后的PBCH软比特加扰序列。
步骤S27：分别采用其他三种SFN盲检假设的情形，重复步骤S21至步骤S26，得到全部四种SFN盲检假设下的解扰后的PBCH软比特，并存储到缓存器中。作为特例，如果下一次接收的是新的一个PBCH的TTI内的PBCH数据，那么本次得到的解扰后的PBCH软比特不用存储，因为无法与下次接收的数据合并。
所述步骤S145中，对于在本次同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为00的盲检假设（即i=0）得到的解扰后的PBCH软比特，在步骤S149中直接存储到缓存器中，替代前一个同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为00的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特。
所述步骤S145中，对于在本次同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为01、10或11的盲检假设（即i=1、2、3）得到的解扰后的PBCH软比特，与前一个同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为01、10或11的相应盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特合并，然后在步骤S149中存储到缓存器中。
所述步骤S147中，二次验证是指对于前述polar译码成功的数据，提取第26和27比特（对应于SFN的次低两比特），如果此两比特都为0，则二次验证成功。否则二次验证失败，可继续下一次接收，直到二次验证成功或达到最大接收次数。
所述步骤S148中，SFN修正是指：如果某个SFN盲检假设下的译码成功、且二次验证也成功，则提取译码成功的数据中除第26和27比特外的其他比特，而第26和27比特则根据对应的SFN盲检假设来做修正，最终获得完整的BCH数据。例如，当前译码成功的PBCH软比特对应于当前SFN的次低两比特为10的盲检假设，则将解码成功的BCH数据中第26和27比特修正为“10”，后续以此为依据来对BCH数据做解析，获取完整的SFN以及其他BCH内容。
请参阅图7，这是以连续接收7个20ms（同步信号突发集合的发送周期的默认发送周期，也可改为网络指示的其他发送周期）的PBCH数据为例，描述了在四种不同盲检假设下的SFN次低两比特变化情况、以及软比特合并情况。其中每行对应一种SFN盲检假设（即步骤S26中的k的取值），方框内的数字表示在某个盲检假设下的SFN次低两比特的二进制取值（即步骤S26中的i的二进制取值）。白色框表示对应盲检假设的当次接收达到了80ms（一个PBCH的TTI）边界，因此译码失败后无需存入缓存器，下一次接收也无需与之合并。斜线填充框表示译码失败后存入缓存器，下一次接收与之合并。图7示例性地表示出7次接收，基于同样原理可以扩展为任意次数接收，只需重复上述过程，直到找到二次验证成功的盲检假设下的译码成功，或者达到最大接收次数时所有盲检假设下的译码都失败。
与图4相对应地，本申请提出的PBCH的接收系统包括接收单元81、译码单元一82、盲检单元83、解扰单元84、合并单元85、译码单元二86、二次验证单元87、修正单元88和缓存单元89，如图8所示。
所述接收单元81用来在同步信号突发集合的发送周期内接收某个SSB中的PBCH数据。
所述译码单元一82对所述接收单元81获取的PBCH数据进行解调获得PBCH软比特，对PBCH软比特做SSB索引相关的解扰，对解扰后的软比特进行解速率匹配，然后对解速率匹配后的软比特进行PBCH的polar译码。如果polar译码正确，所述译码单元一82获取当前无线帧的SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH数据，本申请的PBCH接收流程结束。如果polar译码不正确，所述译码单元一82将解速率匹配后的软比特送往解扰单元84。
所述盲检单元83用来给出4种SFN盲检假设。
所述解扰单元84用来根据4种SFN盲检假设对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰。
所述合并单元85用来在4种SFN盲检假设下分别将一个PBCH的TTI内的不同的同步信号突发集合的发送周期之间做软比特合并。其中SFN的次低两比特为00的盲检假设下无需将当前获得的解扰后的软比特与之前缓存的软比特合并，在其他三种盲检假设（SFN的次低两比特为01或10或11）下将当前获得的解扰后的软比特与之前缓存的软比特进行合并。
所述译码单元二86用来对所述合并单元85输出的当前SFN的次低两比特为00的盲检假设下获取的本次解扰后的软比特、以及当前SFN的次低两比特为01或10或11的盲检假设下合并后的软比特分四次进行PBCH的polar译码。如果任何SFN盲检假设下的软比特的polar译码正确，所述译码单元二86将软比特的polar译码结果送往二次验证单元87。如果所有SFN盲检假设下的软比特的polar译码都不正确，所述译码单元二86将本次解扰后的软比特送往缓存单元89。
所述二次验证单元87对所述译码单元二86送来的polar译码后的数据进行二次验证。如果二次验证结果正确，所述二次验证单元87将polar译码后的数据送往修正单元88。如果二次验证结果不正确，所述二次验证单元87将本次解扰后的软比特送往缓存单元89。
所述修正单元88对所述二次验证单元87送来的polar译码后的数据进行SFN修正，得到的32比特的BCH数据提交给高层做后续处理，此时本申请的PBCH接收流程结束。
所述缓存单元89将所述译码单元二86或所述二次验证单元87送来的本次解扰后的软比特存入相应的SFN盲检假设下的缓存器。后续由所述接收单元81开始下次接收PBCH数据。
本申请提出的PBCH的接收方法及系统能够提升解码性能，减少接入网络的时间，提升网络接入的速度。
以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PBCH的接收方法，其特征是，包括如下步骤；
步骤S141：终端接收某个同步信号突发集合的发送周期内的某个SSB中的PBCH数据；
步骤S142：终端对PBCH数据进行解调获得PBCH软比特，对PBCH软比特做SSB索引相关的解扰，对解扰后的软比特进行解速率匹配，对解速率匹配后的软比特进行PBCH的polar译码；
如果polar译码正确，获取当前无线帧的SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH数据；
如果polar译码不正确，进入步骤S143；
步骤S143：给出当前解速率匹配后的PBCH软比特的四种SFN盲检假设；
步骤S144：根据四种SFN盲检假设对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰；
步骤S145：在SFN的次低两比特为01或10或11的三种SFN盲检假设下分别将一个PBCH的TTI内的不同的同步信号突发集合的发送周期之间做解扰后的软比特合并；
步骤S146：对当前SFN的次低两比特为00的盲检假设下获取的本次解扰后的软比特、以及当前SFN的次低两比特为01或10或11的盲检假设下合并后的软比特分四次进行PBCH的polar译码；
如果任何SFN盲检假设下的软比特的polar译码正确，进入步骤S147；
如果所有SFN盲检假设下的软比特的polar译码都不正确，进入步骤S149；
步骤S147：对polar译码后的数据进行二次验证；
如果二次验证结果正确，进入步骤S148；
如果二次验证结果不正确，进入步骤S149；
步骤S148：对polar译码后的数据进行SFN修正，得到BCH数据提交给高层；
步骤S149：将本次解扰后的软比特存入相应的SFN盲检假设下的缓存器，回到步骤S141开始下次接收PBCH数据。
2.根据权利要求1所述的PBCH的接收方法，其特征是，所述步骤S142中，SFN的长度为10比特，SFN的次低两比特表示为SFN(2:1)。
3.根据权利要求2所述的PBCH的接收方法，其特征是，所述步骤S143中，所述四种SFN盲检假设分别是：SFN(2:1)为00、SFN(2:1)为01、SFN(2:1)为10、SFN(2:1)为11；这里的00、01、10、11均为二进制数；如果用dec{x}表示将比特序列x转换为对应的十进制数，所述四种SFN盲检假设分别表示为：dec{[0,0]}=0、dec{[0,1]}=1、dec{[1,0]}=2、dec{[1,1]}=3。
4.根据权利要求2所述的PBCH的接收方法，其特征是，所述步骤S144进一步包括如下步骤；
步骤S21：采用第一种SFN盲检假设的情形；
步骤S22：根据SFN的次低两比特生成经过交织后的PBCH载荷对应的扰码序列S，也称BCH上的加扰序列S，其中无需加扰的比特对应的扰码比特置为0；
步骤S23：根据PBCH载荷对应的加扰序列S构造变形序列E，E=[S(1:25), SFN(2:1),S(28:32)]；其中，S(1:25)表示加扰序列S的第1位至第25位，S(28:32)表示加扰序列S的第28位至第32位；
步骤S24：对变形序列E添加CRC；
步骤S25：对添加CRC后的变形序列E进行Polar编码，得到编码后的PBCH软比特加扰序列C；
步骤S26：利用编码后的PBCH软比特加扰序列C对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰，得到去掉SFN次低两比特加扰的PBCH软比特，也就是解扰后的PBCH软比特；
步骤S27：分别采用其他三种SFN盲检假设的情形，重复步骤S21至步骤S26，得到全部四种SFN盲检假设下的解扰后的PBCH软比特。
5.根据权利要求4所述的PBCH的接收方法，其特征是，所述步骤S26中，解扰后的PBCH软比特的计算公式为Dn,k,i＝Dn·*[(-1)·＾C]；其中，Dn,k,i表示第n个同步信号突发集合的发送周期下、第k种SFN盲检假设下、以相位i来解扰后的数据；相位i为当前SFN盲检假设下的SFN的次低两比特对应的十进制数即dec{SFN(2:1)}；k的取值为0、1、2、3；i的取值为0、1、2、3；Dn表示解速率匹配后的软比特序列，“·*”表示按元素对应相乘，“·＾”表示按元素取指数，C表示第k种SFN盲检假设下、以相位i得到的编码后的PBCH软比特加扰序列。
6.根据权利要求4所述的PBCH的接收方法，其特征是，对于在本次同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为00的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特，在步骤S149中直接存储到缓存器中，替代前一个同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为00的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特。
7.根据权利要求4所述的PBCH的接收方法，其特征是，对于在本次同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为01、10或11的盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特，与前一个同步信号突发集合的发送周期内在SFN的次低两比特为01、10或11的相应盲检假设得到的解扰后的PBCH软比特合并，然后在步骤S149中存储到缓存器中。
8.根据权利要求4所述的PBCH的接收方法，其特征是，所述步骤S147中，二次验证是指对于polar译码成功的数据提取第26和27比特，如果此两比特都为0，则二次验证成功；否则二次验证失败，继续下一次接收，直到二次验证成功或达到最大接收次数。
9.根据权利要求4所述的PBCH的接收方法，其特征是，所述步骤S148中，SFN修正是指：如果某个SFN盲检假设下的译码成功、且二次验证也成功，则提取译码成功的数据中除第26和27比特外的其他比特，而第26和27比特则根据对应的SFN盲检假设来做修正，最终获得完整的BCH数据。
10.一种PBCH的接收系统，其特征是，包括接收单元、译码单元一、盲检单元、解扰单元、合并单元、译码单元二、二次验证单元、修正单元和缓存单元；
所述接收单元用来在同步信号突发集合的发送周期内接收某个SSB中的PBCH数据；
所述译码单元一对所述接收单元获取的PBCH数据进行解调获得PBCH软比特，对PBCH软比特做SSB索引相关的解扰，对解扰后的软比特进行解速率匹配，然后对解速率匹配后的软比特进行PBCH的polar译码；如果polar译码正确，所述译码单元一获取当前无线帧的SFN的次低两比特并生成相应扰码，对polar译码后的比特流进行解扰得到最终的BCH数据；如果polar译码不正确，所述译码单元一将解速率匹配后的软比特送往解扰单元；
所述盲检单元用来给出四种SFN盲检假设；
所述解扰单元用来根据四种SFN盲检假设对解速率匹配后的软比特进行SFN解扰；
所述合并单元用来在SFN的次低两比特为01或10或11的三种SFN盲检假设下将当前获得的本次解扰后的软比特与之前缓存的软比特进行合并；
所述译码单元二用来对所述合并单元输出的当前SFN的次低两比特为00的盲检假设下获取的本次解扰后的软比特、以及当前SFN的次低两比特为01或10或11的盲检假设下合并后的软比特分四次进行PBCH的polar译码；如果任何SFN盲检假设下的软比特的polar译码正确，所述译码单元二将软比特的polar译码结果送往二次验证单元；如果所有SFN盲检假设下的软比特的polar译码都不正确，所述译码单元二将本次解扰后的软比特送往缓存单元；
所述二次验证单元对所述译码单元二送来的polar译码后的数据进行二次验证；如果二次验证结果正确，所述二次验证单元将polar译码后的数据送往修正单元；如果二次验证结果不正确，所述二次验证单元将本次解扰后的软比特送往缓存单元；
所述修正单元对所述二次验证单元送来的polar译码后的数据进行SFN修正，得到BCH数据提交给高层；
所述缓存单元将所述译码单元二或所述二次验证单元送来的本次解扰后的软比特存入相应的SFN盲检假设下的缓存器；后续由所述接收单元开始下次接收PBCH数据。
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