CN113613312B - 物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统，所述方法包括：将接收到的空口信号转换为基带数据；获取所述基带数据的时域数据和频域数据；从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；利用所述主同步码和所述辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。本申请的方法能够快速解析出主同步码和辅同步码有利于简化后续对该NR信号的解析流程；并且信道估计和均衡的流程较简单，可以有效减少运算时间，提高主信息的解析效率。

Description

物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统

技术领域

本申请涉及移动通信领域，尤其涉及一种物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统。

背景技术

5G通信系统或准5G的通信系统被称为超4G网络通信系统或后长期演进(LongTerm Evolution，LTE)系统。通信系统不限于提供初始的面向语音的服务。例如，通信系统正在演进为提供诸如通信标准(诸如3GPP的高速分组接入(high speed packet access，HSPA)、长期演进(LTE)或演进的通用陆地无线电接入(evolved universal terrestrialradio access，EUTRA)、3GPP2的高速率分组数据(high rate packet data，HRPD)、超移动宽带(ultra mobile broadband，UMB)、电气和电子工程师协会(Institute of Electricaland Electronics Engineers，IEEE)802.16e等)的高速和高质量分组数据服务的宽带通信系统。

在这样的通信系统中，5G小区搜索是5G NR物理广播信道解析的第一步，也是终端与基站建立通信的第一步，5G小区搜索的性能会影响到物理广播信道的性能，更会影响后续通信的性能。通常，终端通过使用从基站接收的初始信号(即，主同步信号(primarysynchronization ignal，PSS))和辅同步信号(secondary synchronization signal，SSS)执行同步和小区搜索来接收广播信息，然后与基站进行通信。现有技术针对5G NR物理广播信道主信息的解析流程还无法完全满足现实的通信要求，需要更多的研究。

发明内容

本申请的目的是，部分克服现有技术的缺陷，提供一种物理广播信道主信息解析的方法，以及应用该方法的物理广播信道主信息解析装置和基站通信系统。

为达到以上技术目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，提供一种物理广播信道主信息解析方法，其包括以下步骤：

将接收到的空口信号转换为基带数据；

获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；

从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；

利用所述主同步码和所述辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

具体地，所述获取所述基带数据的时域数据和频域数据，包括：

从所述基带数据中获取同步广播块得到所述时域数据，将所述同步广播块的正交频分复用符号进行处理以获取所述频域数据。

进一步地，将所述同步广播块的正交频分复用符号进行处理以获取所述频域数据，包括：

获取所述时域数据中的采样点，进行快速傅里叶变换处理之后，获得对应的频域数据；所述频域数据包括所述辅同步码、解调参考信号和物理广播信道负载信号。

具体地，所述从所述时域数据和频域数据中提取主同步码，包括：

对所述时域数据进行卷积处理，以相关峰最大值所对应的主同步码数值为第一主同步码；

对所述频域数据进行点乘处理，以相关峰最大值所对应的主同步码数值为第二主同步码；

判断所述第一主同步码和所述第二主同步码之间的时间窗计数器位置是否一致；

若是，则以所述第一主同步码或所述第二主同步码为当前空口信号的主同步码。

进一步地，所述方法还包括：

若所述第一主同步码和所述第二主同步码之间的时间窗计数器位置不一致，终止对当前基带数据的解析流程，直至接收到下一个空口信号。

具体地，所述从所述时域数据和频域数据中确认辅同步码，包括：

对所述时域数据进行卷积处理，得到第一辅同步码数值，遍历所有所述第一辅同步码数值之后，以相关峰最大值所对应的辅同步码数值为第一辅同步码；

对所述频域数据进行点乘处理，得到第二辅同步码数值，遍历所有所述第二辅同步码数值之后，以相关峰最大值所对应的辅同步码为第二辅同步码；

判断所述第一辅同步码数值和所述第二辅同步码数值之间的一致率是否达到预设阈值；

若是，以所述第一辅同步码或所述第二辅同步码为当前空口信号的辅同步码。

进一步地，所述判断所述第一辅同步码数值和第二辅同步码数值的一致率是否达到预设阈值，包括：

从遍历寻峰的起始子载波位置起，将处于相同子载波位置的所述第一辅同步码数值和所述第二辅同步码数值进行逐一比对，确认比对数值之间是否一致；

判断比对结果中比对一致的次数与总比对次数的比值是否达到预设阈值；

若是，所述第一辅同步码和第二辅同步码相同。

更进一步地，确认所述第一辅同步码数值和第二辅同步码数值之间的一致率未达到预设阈值时，终止对当前基带数据的解析流程，直至接收到下一个空口信号。

具体地，所述利用所述主同步码和所述辅同步码对所述基带数据进行解析以获得物理广播信道主信息，包括：

结合所述主同步码和所述辅同步码，获取本地解调参考信号，结合所述解调参考信号和本地解调参考信号，进行信道估计处理，获得信道冲激响应。

进一步地，所述信道估计处理还包括将初次获得的信道冲激响应进行折叠对称处理，获得完整的信道冲激响应。

更进一步地，所述方法还包括：结合所述完整的信道冲激响应和物理广播信道负载信号，进行均衡处理，获得负载数据。

所述方法还包括：所述负载数据依次进行解调和解扰处理、速率匹配处理、极化码解码处理和物理广播信道负载解包处理之后，获取物理广播信道主信息。

第二方面，提供一种物理广播信道主信息解析装置，其包括：

搬频模块，用于将接收到的空口信号转换为基带信号；

映射模块，用于获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

主同步码提取模块，用于从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；

辅同步码提取模块，用于从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；

解析模块，用于利用所述主同步码和辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

第三方面，提供一种基站通信系统，包括基站和与所述基站通信的终端，终端采用如前所述的物理广播信道主信息解析装置，或者终端采用如前所述的物理广播信道主信息解析方法与所述基站实现通信。

与现有技术相比较，本申请具有如下优势：

(1)本申请的方法通过在时域和频域协同解析主同步信号和辅同步信号，能够增强寻峰速度和准确性，以及提高该方法的鲁棒性，有利于加快后续对该频域数据的解析流程。

(2)本申请的方法提高了主同步信号和辅同步信号的寻峰速度，有利于出现PBCH同频干扰的时候能够准确定位到小区ID。

(3)本申请的方法中信道估计和均衡的流程较简单，可以有效减少运算时间，提高主信息的解析效率。

(4)本申请的方法在进行物理广播信道主信息解析的过程能够获取5G NR上下行切换开关和后续小区接入的前置信息。

附图说明

图1为5G物理广播信道发射端对负载信息的处理流程图。

图2为5G物理广播信道主信息的组成架构图。

图3为本申请的物理广播信道主信息解析方法的流程示意图。

图4为本申请的物理广播信道主信息解析方法中主同步码的解析流程图。

图5为本申请的物理广播信道主信息解析方法中辅同步码的解析流程图。

图6为本申请的物理广播信道主信息解析装置的一个实施例的组织框架图。

图7为本申请的物理广播信道主信息解析装置的另一个实施例的组织框架图。

图8为本申请的物理广播信道主信息解析装置的另一个实施例的组织框架图。

图9为本申请的物理广播信道主信息解析装置的另一个实施例的组织框架图。

图10为本申请的物理广播信道主信息解析装置的一个实施例的结构示意图。

图11为本申请的基站通信系统的组织结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细描述。

在5G NR(New Radio,也称为新空口)独立组网下，NR小区网络需要与UE(终端)交互控制面信息，因此在UE初始开机流程中需要执行小区选择流程。如果开机时UE内保存有上次关机时的系统信息，UE会先尝试连接上次的驻留小区，如果没有先验信息，在5G NR定义的工作频段内按照不同栅格的精度进行搜索，搜索到对应频点后，再去尝试网络驻留。UE的同步栅格是结合全球同步信道号(Global Synchronization Channel Number，GSCN)与同步信号/物理广播信道块(SS/PBCH Block，synchronizationsignal/physicalbroadcastchannelBlock)的中心频点的公式联合定义。由于5G NR的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)的子载波间隔是灵活配置的，在初始小区搜索时UE需要根据不同频段对应的子载波间隔遍历搜完，从而确定SS/PBCH块的子载波间隔。UE通过确定频域中心频点后，结合载波频率和子载波间隔实现时间同步以及固定频偏估计与检测流程，UE在时频同步后完成SS/PBCH块解码以获取MIB(Master Information Block，主信息块)消息。

5G物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)主要用来传输接入系统的主信息块(Master Information Block，MIB)信息以及同步信号。PBCH的发送端通常由3GPP协议规定对负载信息的处理流程，如图1所示：首先PBCH产生的负载信息经过一次加扰后形成传输块，然后对每个传输块添加循环冗余校验(Cyclic，Redundancy Check，CRC)，经过信道编码极化码(Polar码)、速率匹配之后，在经过二次加扰和正交相移键控调制(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)，最后经过时域和频域的资源映射，将产生的信号经过信道到达接收端。接收端对接收到的信号的处理方式虽然没有固定的处理流程，但总的思路是接收端根据发送端的处理过程的逆向方式处理接收到的信号，恢复出PBCH的负载信息。

如图2所示，5G NR物理广播信道主信息(MIB)的特点如下：在BCH(broadcastinginfomation channel，广播信道)和PBCH(物理信道)上传输；采用QPSK方式调制；MIB包含解码SIB1(System Information Block#1，系统信息块1)的相关参数；发送周期是80ms；在OFDM符号的1、2、3上发送，其中使用OFDM符号1和3时在0-239号子载波上发送，使用OFDM符号2时在0-47号子载波和192-239号子载波上发送。所述PBCH块、主同步码(PSS)和辅同步码(SSS)组成MIB。

如图3所示，本实施例的MIB的解析过程如下：

S1：将接收到的空口信号转换为基带数据；

S2：获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

S3：从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；

S4：从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；

S5：利用所述主同步码和所述辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

具体地，信号从基站下行到终端，首先空口信号经过天线阵列接收，然后经过中射频前端器件处理后搬频到基带，此时的基带数据是包含MIB块信息的时域数据。

在物理广播信道解析MIB块信息流程的第一步就是在时域进行同步定时。同步定时的目的就是找出NR的10ms无线帧的SSB(Synchronization Signal Block，同步广播块)位置。关于SSB，时域上，SSB由4个OFDM符号组成，升序标号为0～3；频域上，SSB由240个连续子载波构成，子载波升序标号为0～239。SSB中包含具有很强自相关性的主同步码，该主同步码使用长度为127的BPSK调制的m序列，该m序列仅与小区组内ID有关，且m序列具有极好的自相关特性和较好的互相关特性。

时域数据所反映的内容是信号与时间的变化关系，是真实情况的反映，频域数据所反映的内容是在特定的频率范围内每个给定的频带内的信号量，属于抽象的数学概念。时域数据和频域数据主要通过特定的数学方法(例如傅里叶级数和傅里叶变换)进行变换，所以时域数据和频域数据相当于是对信号进行不同角度的反映。本申请中，将SSB的后三个OFDM符号(如图2所示的OFDM符号1、2、3)的数据进行解正交频分复用处理来得到对应的频域数据。对应地，执行解正交频分复用功能的模块在硬件实现上为4096点的快速傅里叶变换模块，具体地为，以61.44MHz采样率获取时域数据中的4096个采样点经过快速傅里叶变换(FFT)之后得到4096个频域数据。所述4096个采样点根据1024×T_S的采样规则获得。

在一种可能的实施方式中，如图4所示，解析主同步码的步骤包括：

(1)对当前时域数据进行卷积处理，寻峰确认时域尺度的第一主同步码，该寻峰过程理解为以卷积处理之后的数值确认相关峰最大值，以该相关峰最大值所对应的主同步码数值作为第一主同步码；

(2)通过时域数据变化获得频域数据之后，对当前频域数据进行点乘处理，寻峰确认频域尺度的第二主同步码，该寻峰过程理解为以点乘处理之后的数值确认相关峰最大值，以该相关峰最大值所对应的主同步码数值作为第二主同步码；

(3)比对第一主同步码和第二主同步码之间的时间窗计数器位置，确认两者一致时，认为第一主同步码和第二主同步码是相同的，以该第一主同步码或第二主同步码作为当前SSB的主同步码；

(4)否则，认为解析主同步码失败，终止对当前SSB的解析流程。由于空口信号会按照3GPP协议进行周期性下行传输，终止对当前SSB的解析，可以立刻启动对下一个空口信号的解析流程。

根据3GPP的协议，物理广播信道中的辅同步码、解调参考信号和PBCH负载包交织地处于中心频点的20RB带宽之中(如图2所示)。进一步地，需要将4096个频域的子载波分别剥离出辅同步码，解调参考信号和PBCH负载信号。

所述辅同步码在频域上同样存在很强的自相关性，该辅同步码使用长度为127的BPSK调制的Gold码序列，Gold码序列是由两个码字不同的m序列逐位模2加得到，该序列具有较好的自相关和互相关特性，构造简单，且产生的序列数比构造主同步码的m序列多，适合作为5G的辅同步码的序列，5G的辅同步码不仅与小区组内ID有关，还和小区组ID有关。当前空口信号的辅同步码只取其中一组，因此需要将辅同步码通过寻峰遍历一次，求得峰值最大的一组辅同步码并记录该辅同步码数值，以该辅同步码作为当前空口信号的辅同步码。

现有技术中，先在时域提取主同步码，后在频域提取辅同步码，若在后续的解析步骤才出现无法解析出正确的MIB的情况，需要再次对基带数据进行解析，这不仅无法进一步提高MIB解析方法的正确率和鲁棒性，还会拖延MIB解析的过程。

进一步地，如图5所示，本申请的解析辅同步码的步骤包括：

(1)对当前时域数据进行卷积处理，得到三组共1008个(每组336个)卷积处理后的第一辅同步码数值，遍历所述第一辅同步码数值，寻峰确认时域尺度的第一辅同步码；

寻峰确认时域尺度的第一辅同步码的一种可能的实现方式是，在时域尺度，本地保存336个SSS根时域信号txSSS_t(iroot)，iroot＝1～336；SSS根时域信号txSSS_t(iroot)分别与SSS符号信号rxSSS_t进行共轭相关累加得到相关值(峰均比)

corr_t(iroot)＝∑txSSS_t(iroot)·conj(rxSSS_t)；

最大corr_t值所对应的iroot值即为发送端所采用的小区组

即最大corr_t值所对应的iroot值为所述第一辅同步码。

(2)如前所述的方式通过时域数据获得频域数据之后，对当前频域数据进行点乘处理，得到三组共1008个(每组336个)点乘处理后的第二辅同步码数值，遍历所述第二辅同步码数值，寻峰确认频域尺度的第二辅同步码。

寻峰确认频域尺度的第二辅同步码的一种可能的实现方式是，对SSS符号信号进行FFT变换到频域，上下搬频，在频域尺度中，取出对应127个子载波信号rxSSS_f；对336个SSS根频域信号txSSS_f(iroot)，iroot＝1～336分别与上步骤频域信号进行共轭相关累加得到相关值(峰均比)

corr_f(iroot)＝∑txSSS_f(iroot)·conj(rxSSS_f)；

最大corr_f值所对应的iroot值即为发送端所采用的小区组

即最大corr_f值所对应的iroot值为所述第二辅同步。

上述的寻峰过程包括计算每个数值的峰均比，以峰均比最大值所对应的辅同步码数值作为目标辅同步码(第一辅同步码或第二辅同步码)。

(3)得到所述第一辅同步码数值和第二辅同步码数值之后，从遍历寻峰的起始子载波位置起，将处于相同子载波位置的所述第一辅同步码数值和所述第二辅同步码数值进行逐一比对，确认比对数值之间是否一致。逐一对第一辅同步码数值和第二辅同步码数值进行比对，判断比对结果中比对一致的次数与总比对次数的比值是否达到预设阈值；其中，比对一致的结果记录A标记，比对不一致的结果记录B标记，“A标记”和“B标记”仅表示区分两个不同的标记，并不是对标记形式的限定；通常情况在确认了主同步码的位置之后，按照MIB的时域结构能够容易确认辅同步码的时域起始位置，并据此进行遍历和寻峰。

比对结果中当“A标记”的个数与总比对次数的比值达到预设阈值，例如预设阈值是60％，比对结果中当“A标记”的个数与总比对次数的比值≥60％，认为第一辅同步码和第二辅同步码是相同的，以该第一辅同步码或第二辅同步码作为当前SSB的辅同步码；

(4)多次比对结果反映的是“A标记”的个数与总比对次数的比值未达到预设阈值，比对结果中当“A标记”的个数与总比对次数的比值<60％，认为解析辅同步码失败，终止对当前SSB的解析流程。由于空口信号会按照3GPP协议进行周期性下行传输，终止对当前SSB的解析，可以立刻启动对下一个空口信号的解析流程。

上述在时域尺度对主同步码的解析流程和对辅同步码的解析流程可以同步执行，或者在时域数据变换为频域数据之前依次执行；在频域尺度对主同步码的解析流程和对辅同步码的解析流程也可以同步执行，或者依次执行。由此，本申请的方法可以比传统技术更快解析出主同步码和辅同步码，或者是更快判断出当前SSB的解析流程是否流畅。同时，由于存在一个针对时域尺度和频域尺度之间的解析结果的比对流程，能有效提高本申请的鲁棒性和准确率。

在5G小区搜索过程中通过解析主同步码完成粗时间同步，同时得到了小区组内ID，然后进行频偏估计并获得经时间同步，以及得到相应的帧定时后，在CP类型确定的情况下，容易获得接收端的本地时域辅同步码序列。通过遍历有336种小区组ID产生的本地辅同步码序列，然后把本地时域辅同步码序列与接收到的辅同步码序列进行互相关运算，出现最大相关峰值的本地辅同步码序列对应的ID值即为小区组ID。

结合已经求得的当前空口信号的主同步码和当前空口信号的辅同步码，可以求得本地解调参考信号(demodulation reference signal,DMRS)。结合从空口接收到的解调参考信号和本地产生的解调参考信号，进行信道估计处理，获得当前信道的冲激响应。优选地，将经过信道估计得到的冲激响应进行折叠对称处理，可以得到对应的经过扩展之后的完整的信道冲激响应。将这些完整的信道冲激响应和PBCH的负载数据做均衡，则可以得到较为健壮的PBCH的负载数据。

下一步，对所述负载数据进行解调处理。物理广播信道采用标准的QPSK调制方式，根据四点星座图将432个负载数据解调成864个比特的解析数据。

经过解调的864个比特解析数据进一步进行解扰处理。

解扰处理之后，所述864个比特的解析数据进行解速率匹配处理，所述解速率匹配处理的目的是要剥离掉经解扰处理后重复复制的冗余数据。其中，864个比特的解析数据中需要剥离掉352个冗余数据，剩余512个有用数据。

所述512个有用数据需要依次进行极化码解码和PBCH负载解包处理，具体地，极化码解码处理是根据极化码的极化分裂信道特性，保留其最大似然路径，经过类似蝶形迭代计算来获得解码数据。经过极化码解码获得56个比特解码数据，所述56个比特的解码数据需要经过内部的解交织处理，再经过CRC校验，最终得到32个比特的解码数据。

下一步地，所述32个比特的解码数据还需要依次进行负载包解扰处理和解交织处理，最终得到32个比特的主信息。

至此，5GNR的物理广播信道的主信息块所包含的32个比特数据完全解析完成。

本申请的方法在5G NR独立组网的情况下，有利于提高主同步码和辅同步码的解析速度，提高UE小区搜索的能力。在5G NR非独立组网的情况下，本申请的方法有利于平衡小区同频干扰，首先，通过前述的方法检测出第一个最强干扰小区的ID,并进行时间同步以及完成信道估计为干扰信号的重构做准备，然后根据检测出的PSS和SSS以及估计出的信道进行信号重构，减去重构后的信号，实现第一个干扰小区的消除，多次重复该过程，直到检测出目标小区为止。现实中有可能出现的情况是，第一个干扰小区检测时，没有重构的信号，从第二个干扰小区开始，在进行时域相关检测之前需减去第一个干扰小区的重构信号，由于干扰被一定程度上移除了，因此下一个小区的搜索性能有所提升。由于本申请的方法解析PSS和SSS的流程高效，多次进行小区搜索并不会明显延迟UE实现目标小区驻留时间，

综上，本申请的物理广播信道主信息解析方法总结如下：

将接收到的空口信号转换为基带数据；

获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；

从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；

利用所述主同步码和辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

进一步地，本申请的方法还将体现在一种物理广播信道主信息解析装置中，具体地，如图6所示，所述装置包括:

搬频模块1，用于将接收到的空口信号转换为基带信号；

映射模块2，用于获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

主同步码提取模块3，用于从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；

辅同步码提取模块4，用于从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；

解析模块5，用于利用所述主同步码和辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

在另一种实现方式中，如图7所示，所述解析模块5还包括：

信道估计和均衡模块51，用于结合所述主同步码、辅同步码、解调参考信号和PBCH负载信号进行信道估计和均衡处理，获得负载数据；

解调模块52，用于对所述负载数据进行解调处理；

解扰模块53，用于对所述解调处理后的负载数据进行解扰处理，获得解析数据；

解速率匹配模块54，用于对所述解析数据中的有用数据进行提取；

信道解码模块55，用于对所述有用数据进行极化码解码处理；

负载解包模块56，用于对所述极化码解码处理后的有用数据进行PBCH负载解包处理，获得物理广播信道主信息。

进一步地，参考图8，所述信道解码55模块由三个功能模块组成，分别是极化码解码模块551，解交织模块552和解CRC校验模块553，依次执行极化码解码处理、对解码流程内进行解交织处理，以及校验解码后的解码数据。

参考图9，所述负载解包模块56由两个功能模块组成，分别是负载包解扰模块561和负载包解交织模块562，分别执行对所述解码数据进行解扰处理和对所述解扰流程内进行解交织处理。

另一种可能的实施方式，所述物理广播信道主信息解析装置，包括处理芯片和存储介质，一个或多个程序被存储在所述存储介质中并被配置为由所述处理芯片执行，所述一个或多个程序用于驱动所述处理芯片构造用于执行如前所述的物理广播信道主信息解析方法。优选地，该装置可以与接收空口信号的终端设备进行整合，执行物理广播信道主信息解析的功能。

具体地，本发明实施例还提供了移动终端，如图10所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该终端可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)、车载电脑等任意终端设备，以终端为手机为例：

图10示出的是与本发明实施例提供的终端相关的手机的部分结构的框图。参考图10，手机包括：射频(RadioFrequency，RF)电路1510、存储器1520、输入单元1530、显示单元1540、传感器1550、音频电路1560、无线保真(wirelessfidel ity，Wi-Fi)模块1570、处理器1580、以及电源1590等部件。本领域技术人员可以理解，图10中示出的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

存储器1520可用于存储软件程序以及模块，处理器1580通过运行存储在存储器1520的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1520可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声纹播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器1580是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1520内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1520内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器1580可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1580可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1580中。

在本发明实施例中，该终端所包括的处理器1580还具有以下功能：将接收到的空口信号转换为基带数据；获取所述基带数据的时域数据和频域数据；从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；利用所述主同步码和辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。也即处理器1580具备执行上述的任一实施例物理广播信道主信息解析方法的功能，在此不再赘述。

如图11所示，本申请的一种实现方式还包括一种基站通信系统，其包括基站1601和与所述基站通信的终端1602，终端1602采用如前所述的物理广播信道主信息解析装置，或者所述终端1602采用如前所述的物理广播信道主信息解析方法与所述基站1601实现通信。基站1601采用5G基站，以实现5G NR独立组网，5G NR独立组网，定义为通过5G基站实现与5G核心网的通信连接，而非利用4G基站、增强型的4G基站或其他非5G基站作为锚定基站与5G核心网的通信。终端1602的一种可能的实现方式采用如前所述的移动终端，包括：智能手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point ofSales，销售终端)、车载电脑等。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备。

本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

综上所述，本申请的物理广播信道主信息解析方法及装置和基站通信系统，所述方法包括：将接收到的空口信号转换为基带数据；获取所述基带数据的时域数据和频域数据；从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；利用所述主同步码和辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。本申请的方法能够快速解析出主同步码和辅同步码有利于简化后续对该NR信号的解析流程；并且信道估计和均衡的流程较简单，可以有效减少运算时间，提高主信息的解析效率。

上述实施例为本申请较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本申请的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种物理广播信道主信息解析方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将接收到的空口信号转换为基带数据；

获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；包括，对所述时域数据进行卷积处理之后提取第一主同步码；对所述频域数据进行点乘处理之后提取第二主同步码；判断所述第一主同步码和所述第二主同步码之间的时间窗计数器位置是否一致；若是，则以所述第一主同步码或所述第二主同步码为当前空口信号的主同步码；

从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；包括，对所述时域数据进行卷积处理之后提取第一辅同步码；对所述频域数据进行点乘处理之后提取第二辅同步码；判断所述第一辅同步码数值和所述第二辅同步码数值之间的一致率是否达到预设阈值；若是，认为所述第一辅同步码和第二辅同步码相同，以所述第一辅同步码或所述第二辅同步码为当前空口信号的辅同步码；

利用所述主同步码和所述辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述基带数据的时域数据和频域数据，包括：

从所述基带数据中获取同步广播块得到所述时域数据，将所述同步广播块的正交频分复用符号进行处理以获取所述频域数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述同步广播块的正交频分复用符号进行处理以获取所述频域数据，包括：

获取所述时域数据中的采样点，进行快速傅里叶变换处理之后，获得对应的频域数据；所述频域数据包括所述辅同步码、解调参考信号和物理广播信道负载信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述时域数据和频域数据中提取主同步码，包括：

对所述时域数据进行卷积处理，以相关峰最大值所对应的主同步码数值为第一主同步码；

对所述频域数据进行点乘处理，以相关峰最大值所对应的主同步码数值为第二主同步码。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第一主同步码和所述第二主同步码之间的时间窗计数器位置不一致，终止对当前基带数据的解析流程，直至接收到下一个空口信号。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述时域数据和频域数据中确认辅同步码，包括：

对所述时域数据进行卷积处理，得到第一辅同步码数值，遍历所有所述第一辅同步码数值之后，以相关峰最大值所对应的辅同步码数值为第一辅同步码；

对所述频域数据进行点乘处理，得到第二辅同步码数值，遍历所有所述第二辅同步码数值之后，以相关峰最大值所对应的辅同步码为第二辅同步码。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一辅同步码数值和第二辅同步码数值的一致率是否达到预设阈值，包括：

从遍历寻峰的起始子载波位置起，将处于相同子载波位置的所述第一辅同步码数值和所述第二辅同步码数值进行逐一比对，确认比对数值之间是否一致；

判断比对结果中比对一致的次数与总比对次数的比值是否达到预设阈值；

若是，所述第一辅同步码和第二辅同步码相同。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确认所述第一辅同步码数值和第二辅同步码数值之间的一致率未达到预设阈值时，终止对当前基带数据的解析流程，直至接收到下一个空口信号。

9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述主同步码和所述辅同步码对所述基带数据进行解析以获得物理广播信道主信息，包括：

结合所述主同步码和所述辅同步码，获取本地解调参考信号，结合所述解调参考信号和本地解调参考信号，进行信道估计处理，获得信道冲激响应。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述信道估计处理还包括将初次获得的信道冲激响应进行折叠对称处理，获得完整的信道冲激响应。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：结合所述完整的信道冲激响应和物理广播信道负载信号，进行均衡处理，获得负载数据。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述负载数据依次进行解调和解扰处理、速率匹配处理、极化码解码处理和物理广播信道负载解包处理之后，获取物理广播信道主信息。

13.一种物理广播信道主信息解析装置，其特征在于，其包括：

搬频模块，用于将接收到的空口信号转换为基带数据；

映射模块，用于获取所述基带数据的时域数据和频域数据；

主同步码提取模块，用于从所述时域数据和频域数据中提取主同步码；包括，对所述时域数据进行卷积处理之后提取第一主同步码；对所述频域数据进行点乘处理之后提取第二主同步码；判断所述第一主同步码和所述第二主同步码之间的时间窗计数器位置是否一致；若是，则以所述第一主同步码或所述第二主同步码为当前空口信号的主同步码；

辅同步码提取模块，用于从所述时域数据和频域数据中提取辅同步码；包括，对所述时域数据进行卷积处理之后提取第一辅同步码；对所述频域数据进行点乘处理之后提取第二辅同步码；判断所述第一辅同步码数值和所述第二辅同步码数值之间的一致率是否达到预设阈值；若是，认为所述第一辅同步码和第二辅同步码相同，以所述第一辅同步码或所述第二辅同步码为当前空口信号的辅同步码；

解析模块，用于利用所述主同步码和辅同步码对所述基带数据进行解析以获得所述物理广播信道主信息。

14.一种通信系统，包括基站和与所述基站通信的终端，其特征在于，所述终端采用如权利要求13所述的物理广播信道主信息解析装置，或者所述终端采用如权利要求1～12所述的物理广播信道主信息解析方法与所述基站实现通信。

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