CN116233997A - 一种低功耗时频偏同步的方法、用户设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低功耗时频偏同步的方法、用户设备和系统，在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的寻呼早期指示时对物理下行控制信道的监测时机；根据监测信号进行时频偏预同步。通过使用接收的寻呼早期指示进行时频偏跟踪，不使用SSB做时频偏同步，进一步降低用户设备的功耗。

Description

一种低功耗时频偏同步的方法、用户设备和系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种低功耗时频偏同步的方法、用户设备和系统。
背景技术
使用NR(New Radio，新空口)技术的用户设备(user equipment，UE)待机时进入深度睡眠状态(deep sleep)，进入深度睡眠模式时，使用的计时器件32K晶体误差较大，这会引入较大时频偏问题。因此，现有技术中UE需要使用NR基站一直发送的下行信号使用SSB(Synchronization Signal Block，同步信号块)做时频偏预同步，我们称之为Pre-Sync。参考图1，CD SSB(cell defining ssb，小区定义SSB)周期多为20ms，这会导致SSB和寻呼时机PO(寻呼时机，PAGING Occassion)之间的间隔时间不固定(1-20ms)，且时间较长。在该时间间隔内，UE无法进入深度睡眠模式；再加上使用SSB执行时频偏预同步的开销，都会增加待机功耗。此外，现有每次接收PO，都需要额外多接收一次SSB，这会导致软件调度负责，软件需要计算SSB和PO的相对时间，软件复杂度变高。可见，SSB接口解调以及SSB与PO之间的时间间隔都会提高UE待机功耗。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种低功耗时频偏同步的方法、用户设备和系统，旨在解决现有技术中如何进一步降低用户设备功耗的技术问题。
一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
步骤A1，在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的寻呼早期指示时对物理下行控制信道的监测时机；
步骤A2，根据监测信号进行时频偏预同步。
进一步的，在步骤A1中，预设时间窗的起始位置比监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
进一步的，在步骤A1中，预设时间窗的结束位置比监测时机的结束位置延后第二预设数量的符号。
进一步的，步骤A2包括：
步骤A21，获取初始的校准数据，校准数据包括时偏值和频偏值；
步骤A22，根据校准数据对监测信号进行解码获得解码结果；
步骤A23，根据解码结果判断是否成功解码出寻呼早期指示：
若否，执行步骤A24；
若是，执行步骤A25；
步骤A24，调整校准数据，使用调整后的校准数据继续执行步骤A22；
步骤A25，输出成功解码出寻呼早期指示时解码所用的校准数据。
一种低功耗时频偏同步的用户设备，包含前述的一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
监测模块，用于在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的指示消息时对物理下行控制信道的监测时机；
执行模块，连接监测模块，用于根据监测信号进行时频偏预同步。
进一步的，预设时间窗的起始位置比监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
进一步的，预设时间窗的结束位置比监测时机的结束位置延后第二预设数量的符号。
进一步的，执行模块包括：
初始设置单元，用于设置初始的校准数据，校准数据包括时偏值和频偏值；
解码单元，连接初始设置单元，用于根据校准数据对监测信号进行解码获得解码结果；
判断单元，连接解码单元，用于根据解码结果判断是否成功解码出寻呼早期指示，并输出判断结果；
调整单元，连接判断单元，用于当判断结果为未成功解码出寻呼早期指示时，调整校准数据；
解码单元还连接调整单元，用于使用调整后的校准数据对监测信号进行解码获得解码结果；
输出单元，连接判断单元，用于当判断结果为未成功解码出寻呼早期指示时，输出成功解码出时解码所用的校准数据。
一种低功耗时频偏同步的系统，使用前述的一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
网络设备，用于向用户设备发送；
用户设备，用于：
在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的时对物理下行控制信道的监测时机；
根据监测信号进行时频偏预同步。
进一步的，预设时间窗的起始位置比监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
本发明的有益技术效果在于：通过使用接收的寻呼早期指示进行时频偏跟踪，不使用SSB做时频偏同步，进一步降低用户设备的功耗。
附图说明
图1为现有技术中接收SSB做时频偏预同步的时序示意图；
图2为本发明一种低功耗时频偏同步的方法接收PEI做时频偏预同步的时序示意图；
图3、5为本发明一种低功耗时频偏同步的方法接收PEI做时频偏预同步的步骤流程图；
图4为本发明一种低功耗时频偏同步的方法设置预设时间窗的时机示意图；
图6-7为本发明一种低功耗时频偏同步的用户设备和系统的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参见图3，本发明提供一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
步骤A1，在预设时间窗内监测物理下行控制信道(PDCCH，Physical DownlinkControl Channel)以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的寻呼早期指示(PEI，Early Paging Indication)
时对物理下行控制信道的监测时机；
步骤A2，根据监测信号进行时频偏预同步。
参见图2，在本发明中，引入寻呼早期指示PEI，在PO(寻呼时机，PAGINGOccassion)之前网络设备下发给用户设备UE，只有在PEI通知UE需要监视PO时，如果通知UE无需监视PO，UE在PO到来时会跳过监视，用户设备才监视PO。PEI和SSB具有相同的特性，网络设备会在固定的时间一直向用户设备发送PEI，即使没有寻呼调度该用户设备，也会向该用户设备发送PEI信号。因此在本发明中，使用寻呼早期指示PEI在指示是否需要监听PO的同时，还可以用来进行AGC(自动增益控制，Automatic Gain Control)、AFC(自动频率控制，automatic frequency control)、ATC(自动时域控制，automatic time control)环路跟踪，无需额外调度SSB以及使用SSB进行时频偏预同步，简化了软件设计的同时，降低了设备功耗。
进一步的，在步骤A1中，预设时间窗的起始位置比监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
具体的，第一预设数量为4个。一个时隙一般有14个符号。可以提前4个符号对物理下行控制信道进行监测。
进一步的，在步骤A1中，预设时间窗的结束位置比监测时机的结束位置延后第二预设数量的符号。
具体的，第二预设数量为4个，可以延后4个符号对物理下行控制信道进行监测。
参见图5，进一步的，步骤A2包括：
步骤A21，获取初始的校准数据，校准数据包括时偏值和频偏值；
步骤A22，根据校准数据对监测信号进行解码获得解码结果；
步骤A23，根据解码结果判断是否成功解码出寻呼早期指示：
若否，执行步骤A24；
若是，执行步骤A25；
步骤A24，调整校准数据，使用调整后的校准数据继续执行步骤A22；
步骤A25，输出成功解码出寻呼早期指示时解码所用的校准数据。
通常，具有在进行时频偏预同步过程中，时偏值和频偏值具有多个，使用不同的时偏值和频偏值对监测信号进行校准，多个时偏值形成第一数值序列，多个频偏值形成第二数值序列。在步骤A24中，在调整校准数据时，先固定当前使用的频偏值不变，依次使用第一数值序列中的时偏值构成新的校准数据作为调整后的校准数据，在第一数值序列的时偏值被遍历时，从第二数值序列选取未被遍历的频偏值，结合第一数值序列中的时偏值作为调整后的时偏值，直到解码PEI成功才结束时频偏预同步的过程。
当网络侧有下行数据需要发往处于空闲或非激活态的UE时，网络侧需要先通过寻呼(paging)流程来寻呼UE，以通知该UE建立或恢复RRC连接，然后才能进行数据传输，处于空闲或非激活态的用户设备UE支持使用非连续接收(discontinuous reception，DRX)的方式来接收寻呼消息以降低功耗，该DRX又称为寻呼DRX，非连续接收周期(DRX cycle)由网络设备配置，其中，DRX cycle又称为寻呼周期。使用DRX，处于空闲态或非激活态的UE只会在预先定义好的时间段“唤醒”以接收寻呼消息，而在其它时间可以保持“睡眠”状态并停止接收寻呼。
参见图4，在步骤A1中，在一个非连续接收周期(DRX cycle)中，用户设备从睡眠模式中唤醒后，在对PEI的监测时机到来之前进行预设时间窗的设置。具体的，用户设备相对于监测时机所在的时隙的至少前一个时隙进行预设时间窗的设置。
在本发明中，监测信号包括I和Q两路信号，使用NCO(数字控制振荡器，numerically controlled oscillator)对监测信号中的采样信号进行逐个相位旋转，每次相位旋转对应不同的频偏值，相关公式如下：
y(n)＝r(n)e-j2πnΔf/fs＝r(n)ejθ(n)；
其中，
r(n)表示监测信号中第n个采样信号；
y(n)表示执行相位旋转后的采样信号；
Δf表示频偏值；
fs表示采样频率；
θ(n)表示第n个采样信号的相位。
参见图6，本发明还提供一种低功耗时频偏同步的用户设备，包含前述的一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
监测模块(11)，用于在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的指示消息时对物理下行控制信道的监测时机；
执行模块(12)，连接监测模块(11)，用于根据监测信号进行时频偏预同步。
PEI和SSB具有相同的特性，网络设备会在固定的时间一直向用户设备发送PEI，即使没有寻呼调度该用户设备，也会向该用户设备发送PEI信号。因此在本发明中，使用寻呼早期指示PEI在指示是否需要监听PO的同时，还可以用来进行AGC(自动增益控制，Automatic Gain Control)、AFC(自动频率控制，automatic frequency control)、ATC(自动时域控制，automatic time control)环路跟踪，无需额外调度SSB以及使用SSB进行时频偏预同步，简化了软件设计的同时，降低了设备功耗。
进一步的，预设时间窗的起始位置比监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
进一步的，预设时间窗的结束位置比监测时机的结束位置延后第二预设数量的符号。
参见图7，进一步的，执行模块(12)包括：
初始设置单元(121)，用于设置初始的校准数据，校准数据包括时偏值和频偏值；
解码单元(122)，连接初始设置单元(121)，用于根据校准数据对监测信号进行解码获得解码结果；
判断单元(123)，连接解码单元(122)，用于根据解码结果判断是否成功解码出寻呼早期指示，并输出判断结果；
调整单元(124)，连接判断单元(123)，用于当判断结果为未成功解码出寻呼早期指示时，调整校准数据；
解码单元(122)还连接调整单元(124)，用于使用调整后的校准数据对监测信号进行解码获得解码结果；
输出单元(125)，连接判断单元(123)，用于当判断结果为未成功解码出寻呼早期指示时，输出成功解码出寻呼早期指示时解码所用的校准数据。
本发明还提供一种低功耗时频偏同步的系统，使用前述的一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
网络设备(2)，用于向用户设备(1)发送寻呼早期指示；
用户设备(1)，用于：
在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，预设时间窗包含接收网络设备发送的寻呼早期指示时对物理下行控制信道的监测时机；
根据监测信号进行时频偏预同步。
PEI和SSB具有相同的特性，网络设备会在固定的时间一直向用户设备发送PEI，即使没有寻呼调度该用户设备，也会向该用户设备发送PEI信号。因此在本发明中，使用寻呼早期指示PEI在指示是否需要监听PO的同时，还可以用来进行AGC(自动增益控制，Automatic Gain Control)、AFC(自动频率控制，automatic frequency control)、ATC(自动时域控制，automatic time control)环路跟踪，无需额外调度SSB以及使用SSB进行时频偏预同步，简化了软件设计的同时，降低了设备功耗。
进一步的，预设时间窗的起始位置比监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低功耗时频偏同步的方法，其特征在于，包括：
步骤A1，在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，所述预设时间窗包含接收网络设备发送的寻呼早期指示时对物理下行控制信道的监测时机；
步骤A2，根据所述监测信号进行时频偏预同步。
2.如权利要求1所述的一种低功耗时频偏同步的方法，其特征在于，在所述步骤A1中，所述预设时间窗的起始位置比所述监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
3.如权利要求2所述的一种低功耗时频偏同步的方法，其特征在于，在所述步骤A1中，所述预设时间窗的结束位置比所述监测时机的结束位置延后第二预设数量的符号。
4.如权利要求1所述的一种低功耗时频偏同步的方法，其特征在于，所述步骤A2包括：
步骤A21，获取初始的校准数据，所述校准数据包括时偏值和频偏值；
步骤A22，根据所述校准数据对所述监测信号进行解码获得解码结果；
步骤A23，根据所述解码结果判断是否成功解码出所述寻呼早期指示：
若否，执行步骤A24；
若是，执行步骤A25；
步骤A24，调整所述校准数据，使用调整后的所述校准数据继续执行所述步骤A22；
步骤A25，输出成功解码出所述寻呼早期指示时解码所用的所述校准数据。
5.一种低功耗时频偏同步的用户设备，其特征在于，包含如权利要求1-4任意一项所述的一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
监测模块，用于在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，所述预设时间窗包含接收网络设备发送的指示消息时对物理下行控制信道的监测时机；
执行模块，连接所述监测模块，用于根据所述监测信号进行时频偏预同步。
6.如权利要求5所述的一种低功耗时频偏同步的用户设备，其特征在于，所述预设时间窗的起始位置比所述监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
7.如权利要求6所述的一种低功耗时频偏同步的用户设备，其特征在于，所述预设时间窗的结束位置比所述监测时机的结束位置延后第二预设数量的符号。
8.如权利要求6所述的一种低功耗时频偏同步的用户设备，其特征在于，所述执行模块包括：
初始设置单元，用于设置初始的校准数据，所述校准数据包括时偏值和频偏值；
解码单元，连接所述初始设置单元，用于根据所述校准数据对所述监测信号进行解码获得解码结果；
判断单元，连接所述解码单元，用于根据所述解码结果判断是否成功解码出所述寻呼早期指示，并输出判断结果；
调整单元，连接所述判断单元，用于当所述判断结果为未成功解码出所述寻呼早期指示时，调整所述校准数据；
所述解码单元还连接所述调整单元，用于使用调整后的所述校准数据对所述监测信号进行解码获得解码结果；
输出单元，连接所述判断单元，用于当所述判断结果为未成功解码出所述寻呼早期指示时，输出成功解码出所述时解码所用的所述校准数据。
9.一种低功耗时频偏同步的系统，其特征在于，使用如权利要求1-4任意一项所述的一种低功耗时频偏同步的方法，包括：
网络设备，用于向用户设备发送；
用户设备，用于：
在预设时间窗内监测物理下行控制信道以获得监测信号，所述预设时间窗包含接收网络设备发送的时对物理下行控制信道的监测时机；
根据所述监测信号进行时频偏预同步。
10.如权利要求9所述的一种低功耗时频偏同步的系统，其特征在于，所述预设时间窗的起始位置比所述监测时机的起始位置提前第一预设数量的符号。
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