CN117500037B - 一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NB‑IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，应用于NB‑IoT终端管理领域，包括：接收11ms下采样后的数据，并进行延迟滑动自相关；根据相关值中最大功率值计算峰均比，若大于预设门限，则记录峰值的位置、功率、相关值，否则对相关值进行多次合并，直至大于预设门限；根据峰值的相关值计算粗频偏进行补偿，根据峰值的位置计算精同步收数位置，收取1ms数据，与基准信号做互相关运算，得到滑动相关结果；根据滑动相关结果中最大功率值，得到最大相关峰的位置、相关值，计算精频偏进行补偿，得到帧头位置；根据唤醒帧与预设顺序确定帧号索引解MIB。本发明能够有效节省休眠唤醒的提前量，减少运算量，从而节省功耗。

Description

一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法
技术领域
本发明涉及NB-IoT终端管理领域，特别涉及一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法。
背景技术
NB-IoT终端在长时间深度睡眠唤醒后，会存在较大的时偏和频偏，在做业务之前，如果时频偏没有正确的估计并调整或补偿，那么将直接影响业务的正常进行。
常规终端一般在休眠唤醒后通过小区初始搜网过程来进行重新同步。但是这种方法数据接收和处理的量都很大，且需要较大的提前唤醒量，从节省功耗的角度看，并不理想。
为此，如何提供一种能够有效节省休眠唤醒的提前量，减少运算量，从而节省功耗的NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，包括：
步骤（1）：接收11ms下采样后的数据，并进行延迟滑动自相关，得到相关值；
步骤（2）：根据相关值中的最大功率值计算峰均比，并与预设门限比较；若峰均比大于预设门限，则记录峰值的位置、功率以及相关值；若峰均比小于等于预设门限，则对相关值进行多次合并，并根据合并次数重新设置预设门限，直至峰均比大于预设门限；
步骤（3）：根据峰值的相关值计算粗频偏进行补偿，并根据峰值的位置计算精同步收数位置，收取1ms数据，与基准信号做互相关运算，得到滑动相关结果；
步骤（4）：根据滑动相关结果中的最大功率值，得到最大相关峰的位置以及相关值，计算精频偏进行补偿，得到帧头位置；
步骤（5）：基于帧头位置，根据唤醒帧与预设顺序确定帧号索引，解MIB。
可选的，步骤（1）中，在对下采样后的数据进行延迟滑动自相关处理后，还包括：奇偶次平均以及相干合并处理。
可选的，步骤（2）中，根据相关值中的最大功率值计算峰均比，具体为：
计算相关值的功率值和总功率值，并找到最大功率值；
将总功率值减去最大功率值对应的相关峰本身的功率，得到第二总功率值；
将最大功率值乘以相关值数量，再除以第二总功率值，得到峰均比。
可选的，步骤（2）中，所述合并，具体为：
重复步骤（1），将当前得到的相关值与上一次得到的相关值进行平滑处理。
可选的，步骤（3）中，根据峰值的位置计算精同步收数位置，具体为：
根据峰值的位置计算精同步开始收数的帧号子帧号和起始采样点。
可选的，步骤（5）中，还包括：在睡眠之前计算下次唤醒的时刻点，并通过调整提前量的值来保证此时处于所述唤醒帧。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提出了一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法。能够有效节省休眠唤醒的提前量，减少运算量，从而节省功耗，适用于level0场景。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程示意图。
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做出创造性劳动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。
实施例1
本发明实施例1公开了一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，，如图1所示，包括：
步骤（1）：NB-IoT的主同步信号NPSS的周期为10ms，首先接收11ms的8倍下采样后的数据，以1.92M的采样率为例，共需要接收11*240的数据，并进行4次延迟滑动自相关搜索起始位置，分别采取ofdm间隔1、2，3和4进行相关，第一次sym1与symb2，sym2与sym3，sym3与sym4…，第二次sym1与symb3，sym2与sym4，sym3与sym5…，第三次sym1与symb4，sym2与sym5，sym3与sym6…，第四次sym1与symb5，sym2与sym6，sym3与sym7…，输出4*2400个相关结果，奇偶次求平均得到4*1200个相关值，相干合并，即根据相关时ofdm间隔采取不同系数进行共轭累加，最后得到1200个相关值；
步骤（2）：根据相关值中的最大功率值计算峰均比，并与预设门限比较；若峰均比大于预设门限，则认为结果是可靠的，记录峰值的位置、功率以及相关值；若峰均比小于等于预设门限，则可根据实际情况对相关值进行多次合并，并根据合并次数重新设置预设门限，直至峰均比大于预设门限；
根据相关值中的最大功率值计算峰均比，具体为:
计算1200个相关值的功率值和总功率值，并找到最大功率值；
将总功率值减去最大功率值对应的相关峰本身的功率，得到第二总功率值；
将最大功率值乘以相关值数量（1200），再除以第二总功率值，得到峰均比。
合并，具体为：
重复步骤（1），将当前得到的相关值与上一次得到的相关值进行平滑处理，平滑系数采用1/N（N为当前合并次数）。
步骤（3）：根据峰值的相关值计算粗频偏进行补偿（根据最大相关值的实部和虚部计算粗频偏），粗同步得到的位置精度为16个点，误差在+/-N个采样点，需要进行精同步以得到NPSS的精确位置，因此，根据峰值的位置计算精同步收数位置，包括：精同步开始收数的帧号子帧号和起始采样点（1.92M采样收子帧5的数据，收数的位置由粗同步获取的帧头位置往前移N个点），收取1ms数据，输入1508(137*11+1)+2N点数据，与基准信号（3GPP协议中规定的NPSS序列，本地会产生一组）做互相关运算，得到(2N+1)个滑动相关结果；
步骤（4）：根据滑动相关结果中的最大功率值，得到最大相关峰的位置以及相关值，计算精频偏进行补偿（根据最大相关值的实部和虚部计算精频偏），得到帧头位置（得到帧头位置相当于时间上与基站进行同步，否则会存在较大的时偏，无法正常解析下行数据）；这一步也可像粗同步一样，计算峰均比，与门限比较，来决定是否可靠。
步骤（5）：在睡眠之前可计算下次唤醒的时刻点，并通过调整提前量的值来保证此时处于所述唤醒帧；基于帧头位置，根据唤醒帧与预设顺序{0,7,1,6,2,5,3,4}确定帧号索引，尝试解MIB，完成重新同步。
本发明实施例公开了一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法。能够有效节省休眠唤醒的提前量，减少运算量，从而节省功耗，适用于level0场景。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，其特征在于，包括：
步骤(1)：接收11ms下采样后的数据，并进行延迟滑动自相关，得到相关值；
步骤(2)：根据所述相关值中的最大功率值计算峰均比，并与预设门限比较；若所述峰均比大于所述预设门限，则记录峰值的位置、功率以及相关值；若所述峰均比小于等于所述预设门限，则对所述相关值进行多次合并，并根据合并次数重新设置所述预设门限，直至所述峰均比大于所述预设门限；
步骤(3)：根据所述峰值的相关值计算粗频偏进行补偿，并根据所述峰值的位置计算精同步收数位置，收取1ms数据，与基准信号做互相关运算，得到滑动相关结果；
步骤(4)：根据所述滑动相关结果中的最大功率值，得到最大相关峰的位置以及相关值，计算精频偏进行补偿，得到帧头位置；
步骤(5)：基于帧头位置，根据唤醒帧与预设顺序确定帧号索引，解MIB；
根据所述相关值中的最大功率值计算峰均比，具体为：
计算所述相关值的功率值和总功率值，并找到最大功率值；
将所述总功率值减去所述最大功率值对应的相关峰本身的功率，得到第二总功率值；
将所述最大功率值乘以相关值数量，再除以所述第二总功率值，得到所述峰均比。
2.根据权利要求1所述的一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，其特征在于，步骤(1)中，在对所述下采样后的数据进行延迟滑动自相关处理后，还包括：奇偶次平均以及相干合并处理。
3.根据权利要求1所述的一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，其特征在于，步骤(2)中，所述合并，具体为：
重复所述步骤(1)，将当前得到的所述相关值与上一次得到的所述相关值进行平滑处理。
4.根据权利要求1所述的一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，其特征在于，步骤(3)中，根据所述峰值的位置计算精同步收数位置，具体为：
根据所述峰值的位置计算精同步开始收数的帧号子帧号和起始采样点。
5.根据权利要求1所述的一种NB-IoT终端休眠唤醒后快速重新同步方法，其特征在于，步骤(5)中，还包括：在睡眠之前计算下次唤醒的时刻点，并通过调整提前量的值来保证此时处于所述唤醒帧。
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NB-IOT小区搜索同步算法设计及硬件实现;张海彬;CNKI优秀硕士学位论文全文库;20211231;第2-3章 *

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