WO2014173352A1 - 一种位置确定方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

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WO2014173352A1
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power
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dwpts
value
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刘中伟
李钦昕
邱宁
邢艳楠
甘前超
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a location determining method, apparatus, and computer storage medium. Background technique
  • the physical channel of the Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (TD-SCDMA) system adopts a four-layer structure: superframe, radio frame, subframe, and slot/code.
  • a superframe is 720ms long and consists of 72 radio frames, each of which is 10ms long.
  • each radio frame is divided into two sub-frames of 5 ms.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a slot structure of a TD-SCDMA system according to the related art.
  • the time slot of each sub-frame is composed of It consists of 7 main time slots and 3 special time slots of length 675us.
  • the three special time slots are composed of downlink pilot time slots (DwPTS, 75us), uplink pilot time slots (UpPTS, 125us), and guard intervals (GP, 75us).
  • TsO is always allocated to the downlink
  • Tsl is always allocated to the uplink
  • other time slots can be used as uplink time slots or as downlink time slots.
  • the uplink time slot and the downlink time slot are separated by a transition point.
  • there are two transition points (UL to DL and DL to UL). The location of the transition point depends on the configuration of the uplink and downlink time slots on the cell.
  • the cell search algorithm of the TD-SCDMA system is introduced below.
  • 2 is a schematic diagram of functional modules of a cell initial search process of a TD-SCDMA system according to the related art.
  • the initial cell search process mainly includes: Step 1: Search for a downlink synchronization (Sync-DL) code used by the current cell, Complete DwPTS synchronization; Step 2: Confirm the basic Midamble code and scrambling code of the current cell; Step 3: Complete control of multi-frame synchronization according to the phase modulation sequence of DwPTS; Step 4: Read wide Broadcast channel (BCH) information.
  • Sync-DL downlink synchronization
  • Step 2 Confirm the basic Midamble code and scrambling code of the current cell
  • Step 3 Complete control of multi-frame synchronization according to the phase modulation sequence of DwPTS
  • Step 4 Read wide Broadcast channel (BCH) information.
  • BCH Broadcast channel
  • Step 1 can be further divided into two sub-steps: sub-step 1, using the correlation method or energy window method to find the approximate DwPTS position; sub-step 2, using the correlation method to perform Sync-DL code confirmation.
  • sub-step 1 using the correlation method or energy window method to find the approximate DwPTS position
  • sub-step 2 using the correlation method to perform Sync-DL code confirmation.
  • the accurate search of the initial DwPTS position in sub-step 1 is a key step in the cell search, directly related to the success or failure of the subsequent cell search step.
  • the task of the DwPTS location search module is to find the approximate location of the Sync-DL code.
  • Fig. 3 is a diagram for confirming the position of the DwPTS according to the energy window method of the related art.
  • Fig. 3 considering that in the frame structure of TD-SCDMA, there are 32 chips of GP on the left side of the Sync-DL code, and 96 chips of GP on the right side, and the Sync-DL code itself is 64 chips. . Since the power of the GP is small, the power of the Sync-DL segment is larger than that of the GP in terms of the time distribution of the received power. When the sum of the Sync-DL segment power is divided by the sum of the power of 64 chips (32 chips on each side) on both sides, the obtained value is large.
  • the approximate position of the DwPTS can be determined. It is therefore possible to search for the approximate position of the DwPTS by means of the power shape of the received signal to establish a power "feature window".
  • the actual RF (Radio Frequency) input data has various interference factors such as RF noise floor and external electromagnetic interference, and the time-selective fading of the channel and the deviation of the sampling point also determine the cumulative power of DwPTS at 64 chips.
  • the interference map in the cell search (CSR) may be a large fluctuation in the inside, as shown in the interference map in the cell search (CSR) according to the related art.
  • an embodiment of the present invention provides a location determining method and apparatus.
  • an embodiment of the present invention provides a location determining method, including: acquiring a first power value of a SYNC-DL segment in a DwPTS, a second power value of a first GP segment before a SYNC-DL segment, a third power value of the second GP segment after the SYNC-DL segment, and a fourth power value of the slot 0; according to the first power value, the second power value, the third power value, and the fourth power value Calculating the feature value of the DwPTS; determining the position of the DwPTS according to the feature value.
  • Obtaining the first power value of the SYNC-DL segment includes: eliminating spike glitch in the DwPTS; and obtaining a first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS after removing the spike glitch.
  • the value includes: setting a specified number of power points in the SYNC-DL segment, and sequentially calculating a specified number of power values at each power point; and sorting the specified number of power values to obtain an intermediate size power The value is multiplied by the specified number as the above first power value.
  • Obtaining the fourth power value of the time slot 0 includes: obtaining a fourth power value of the basic code portion of the time slot 0.
  • the above method further includes: setting a time slot between the SY C-DL segment and the first GP segment.
  • an embodiment of the present invention further provides a location determining apparatus, where the apparatus includes: a power value acquiring module configured to acquire a first power value of a SYNC-DL segment in a downlink pilot time slot DwPTS, a second power value of the first GP segment before the SYNC-DL segment, a third power value of the second GP segment after the SYNC-DL segment, and a fourth power value of the slot 0; an eigenvalue calculation module configured to The first power value, the second power value, the third power value, and the fourth power value are calculated to obtain a feature value of the DwPTS; and the position determining module is configured to determine a position of the DwPTS according to the feature value.
  • a power value acquiring module configured to acquire a first power value of a SYNC-DL segment in a downlink pilot time slot DwPTS, a second power value of the first GP segment before the SYNC-DL segment, a third power value of the second GP segment after the SYNC-
  • the power value obtaining module includes: a glitch removing unit configured to eliminate a spike glitch in the DwPTS; and a first power value acquiring unit configured to acquire a first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS after eliminating a spike glitch .
  • the first power value obtaining unit includes: a power point calculation subunit configured to set a specified number of power points in the SYNC-DL segment, and sequentially calculate a specified number of power values at each power point;
  • the value determining subunit is configured to sort the power values of the specified number, and take the power value of the intermediate size and multiply the specified number as the first power value.
  • the above feature value calculation module realizes the calculation operation of the feature value by the following calculation formula:
  • the power value obtaining module includes: a fourth power value acquiring unit configured to acquire the foregoing time The fourth power value of the basic code portion of slot 0.
  • a first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS a second power value of the first GP segment before the SY C-DL segment, and a second after the SYNC-DL segment
  • the third power value of the GP segment and the fourth power value of the time slot 0 are calculated, and the eigenvalue of the DwPTS is calculated, and the position of the DwPTS is determined according to the eigenvalue, thereby solving the low success rate of the position determining scheme of the DwPTS in the related art.
  • the problem is that the DwPTS eigenvalue calculation formula improves the resistance of various interference signals and timing deviations significantly, and the cell search success rate of the TD-SCDMA system is significantly improved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a slot structure of TD-SCDMA according to the related art
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a cell initial search process of a TD-SCDMA system according to the related art
  • FIG. 3 is a schematic diagram of confirming the position of the DwPTS according to the energy window method of the related art
  • FIG. 4 is a schematic diagram of interference in the CSR according to the related art
  • FIG. 5 is a flowchart of a location determining method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of power calculation considering TsO according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of eigenvalues of a DwPTS extension according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic diagram of eigenvalues of a midamble code in a TsO according to an embodiment of the present invention
  • 9 is a block diagram showing the structure of a position determining apparatus according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the present invention provides a method and apparatus for determining the position.
  • the present invention will be further described in detail below with reference to the accompanying drawings and embodiments. It is understood that the specific embodiments described herein are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for determining a location according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the method includes the following steps:
  • Step S502 acquiring a first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS, a second power value of the first GP segment before the SYNC-DL segment, and a third power value of the second GP segment after the SYNC-DL segment, and the time Fourth power value of slot 0;
  • Step S504 calculating a characteristic value of the DwPTS according to the first power value, the second power value, the third power value, and the fourth power value;
  • Step S506 determining the location of the DwPTS according to the feature value.
  • the first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS the second power value of the first GP segment before the SYNC-DL segment, and the second GP segment after the SYNC-DL segment.
  • the third power value and the fourth power value of the time slot 0 are calculated, and the eigenvalue of the DwPTS is calculated, and the position of the DwPTS is determined according to the eigenvalue, thereby solving the problem that the success rate of the position determining scheme of the DwPTS in the related art is low.
  • the new DwPTS eigenvalue calculation formula significantly enhances the resistance to various interference signals and timing deviations, and the cell search success rate of the TD-SCDMA system is significantly improved.
  • the TsO can be added to the original eigenvalue calculation formula.
  • the original eigenvalue formula can calculate a large eigenvalue, and the previous 64chips have obvious TsO power, the eigenvalue formula obtained is considered to be true. This can filter most of the glitch, as shown in Figure 6, which considers the power calculation of TsO.
  • the formula for calculating the eigenvalue can be expressed as ⁇ ( ⁇ + 4) / 2
  • the embodiment provides an implementation manner, that is, calculating a characteristic value of the DwPTS according to the first power value, the second power value, the third power value, and the fourth power value,
  • Characteristic value (first power value + fourth power value) / 2
  • the embodiment provides an implementation manner, that is, the first power value of the SYNC-DL segment is obtained, including: eliminating DwPTS Spike in the thorn; after removing the spike burr
  • the first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS is the first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS.
  • Power2 power2_tmp(2,: ) Each group has 8chips. These eight groups are set to eight power points, and eight power values are respectively calculated, and then the size is sorted, and the fourth largest power value is multiplied by 8, as the first power value of the SYNC-DL segment.
  • the embodiment provides an implementation manner, that is, obtaining the elimination of the spike glitch
  • the first power value of the SY C-DL segment in the subsequent DwPTS includes: setting a specified number of power points in the SYNC-DL segment, and sequentially calculating a specified number of power values at each power point; The power values are sorted by size, and the power value of the intermediate size is multiplied by the specified number as the first power value.
  • Max(Power 2, Power 4) x 2 + c ground, the eigenvalue of the DwPTS is calculated according to the first power value, the second power value, the third power value, and the fourth power value, and is implemented by the following formula:
  • the eigenvalue of DwPTS extension shown in Figure 7 is shown in SYNC- An interval slot (GAP) is set between the DL segment and the first GP segment.
  • the GAP can be 16 chips or 8 chips or other values.
  • TsO may have uneven signal energy. It is further considered that the TsO data (data) may be offset by each other in the case of fewer code channels, resulting in zero TsO energy value.
  • the problem that the eigenvalue is too small is taken, and the basic code midamble code is constant for determining the cell, and the power is relatively stable. Therefore, the midamble portion of the TsO can be used as the P4, and the eigenvalues of the midamble code in the TsO as shown in FIG. 8 are obtained. Take the schematic.
  • Obtain The fourth power value of time slot 0 includes: obtaining a fourth power value of the basic code portion of time slot 0. Through the above embodiments, the fourth power value is more stable and more accurate, thereby improving the accuracy of the eigenvalue calculation.
  • the technical solution of the embodiment of the present invention can greatly improve the success rate of the TD-SCDMA cell search coarse synchronization.
  • the eigenvalue search algorithm is a key step, which directly affects the performance of the CSR.
  • the coarse synchronization method determines the coarse synchronization position by calculating the DwPTS characteristic value, that is, the energy ratio of the DwPTS signal and the before and after GAP.
  • the basic DwPTS eigenvalue calculation formula does not meet the actual needs, and often finds the location of the erroneous DwPTS feature signal, thereby reducing the success of the sweep and cell search. rate.
  • the robust DwPTS eigenvalue algorithm given in the embodiment of the present invention significantly enhances the resistance to various interference signals and timing deviations. In practice, the new DwPTS eigenvalue algorithm is used, and the cell search success rate of the TD-SCDMA system reaches 99. %the above.
  • the following describes an implementation method for performing cell search coarse synchronization using a cell search for a TD-SCDMA system as an embodiment.
  • the specific implementation steps are as follows:
  • the two DwPTS power accumulation values are Pwr_sum(k-2), Pwr_sum(k-3), and the two power accumulation values are accumulated as P2 Second power value.
  • the two DwPTS power accumulated values are Pwr_sum(k+4) and Pwr_sum(k+5), respectively, and the two power accumulated values are accumulated as P3. Third power value.
  • the four TsO power accumulation values are Pwr_sum(k-33), Pwr_sum(k-32), Pwr_sum(k-31), Pwr_sum(k-30), respectively.
  • the four power accumulated values are accumulated as the third power value of P4.
  • the 400-point power accumulation value is used cyclically, that is, for the position k+delta modulo, mod(k+delta, 400) And select the corresponding value in the 400 point power accumulation value.
  • the numerator and denominator are each added with a constant factor.
  • this constant factor C is an empirical value and is related to the previous interception process;
  • the eigenvalue engvalue is calculated by the following formula:
  • Engvalue (min([Pl,P4]) + C)/(max([P2,P3])*2 + C)).
  • a total of 400 engvalue values can be obtained, and the largest value is the DwPTS position.
  • the simple eigenvalue algorithm is only applicable to a high SNR non-interference environment. Once a glitch or low SNR environment is encountered, the success rate will be greatly reduced, and the robust eigenvalue algorithm can be used to ensure More than 99% of the cell search success rate greatly improves the anti-interference ability of the CSR algorithm.
  • FIG. 9 is a structural block diagram of a position determining apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the apparatus includes: a power value acquiring module 10, an eigenvalue calculating module 20, and a position determining module 30. The structure is described in detail below.
  • the power value obtaining module 10 is configured to acquire a first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS, a second power value of the first GP segment before the SYNC-DL segment, and a third GP segment after the SYNC-DL segment. a power value, and a fourth power value of time slot 0;
  • the eigenvalue calculation module 20 is connected to the power value acquisition module 10, and configured to calculate the eigenvalue of the DwPTS according to the first power value, the second power value, the third power value, and the fourth power value;
  • the location determining module 30 is coupled to the feature value calculation module 20 and configured to determine the location of the DwPTS based on the feature values.
  • the power value acquisition module 10 acquires the following four power values: a first power value of the SYNC-DL segment in the DwPTS, a second power value of the first GP segment before the SYNC-DL segment, and a SYNC-DL segment.
  • the third power value of the second GP segment and the fourth power value of the time slot 0 the feature value calculation module 20 calculates the feature value of the DwPTS according to the above four power values, and the location determining module 30 determines the location of the DwPTS according to the feature value.
  • the problem that the success rate of the DwPTS location determining scheme in the related art is low is solved.
  • the DwPTS eigenvalue calculation formula is improved, and the new DwPTS eigenvalue calculation formula is resistant to various interference signals and timing deviations. Significantly enhanced, the cell search success rate of the TD-SCDMA system is significantly improved.
  • the power value obtaining module 10 includes: a glitch removing unit configured to eliminate spike glitch in the DsPTS; and a first power value acquiring unit configured to acquire a first power of the SYNC-DL segment in the DwPTS after eliminating spike glitch value.
  • the first power value obtaining unit includes: a power point calculation subunit configured to be in the above A specified number of power points are set in the SY C-DL segment, and a specified number of power values are sequentially calculated at each power point; the first power value determining subunit is configured to sort the power values of the specified number of times And taking the power value of the intermediate size and multiplying by the specified number as the first power value.
  • the above feature value calculation module 20 implements the calculation operation of the feature value by the following calculation formula:
  • ⁇ ⁇ min( m ⁇ 3 ⁇ 4 it,m gg3 ⁇ 4 it ) + 3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ 4
  • the power value obtaining module 10 includes: a fourth power value acquiring unit configured to acquire a fourth power value of the basic code portion of the time slot 0.
  • the glitch elimination unit, the power point calculation subunit, the first power value determination subunit, the eigenvalue calculation module, the position determination module, and the fourth power value acquisition unit may be used by a central processing unit (CPU, Central) in the position determining device.
  • CPU Central
  • Processing Unit Digital Signal Processor (DSP, Digital Signal Processor) or Programmable Array (FPGA).
  • the new DwPTS eigenvalue calculation formula significantly enhances the resistance to various interference signals and timing deviations.
  • the glitch can be significantly improved.
  • DwPTS extended resistance Therefore, the cell search success rate of the TD-SCDMA system can reach more than 99%.
  • embodiments of the present invention can be provided as a method, system, or computer program product. Accordingly, the present invention can take the form of a hardware embodiment, a software embodiment, or a combination of software and hardware aspects. Moreover, the invention can take the form of a computer program product embodied on one or more computer usable storage media (including but not limited to disk storage and optical storage, etc.) including computer usable program code.
  • the computer program instructions can also be stored in a computer readable memory that can direct a computer or other programmable data processing device to operate in a particular manner, such that the instructions stored in the computer readable memory produce an article of manufacture comprising the instruction device.
  • the apparatus implements the functions specified in one or more blocks of a flow or a flow and/or block diagram of the flowchart.
  • These computer program instructions can also be loaded onto a computer or other programmable data processing device such that a series of operational steps are performed on a computer or other programmable device to produce computer-implemented processing for execution on a computer or other programmable device.
  • the instructions provide steps for implementing the functions specified in one or more of the flow or in a block or blocks of a flow diagram.

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Abstract

本发明公开了一种位置确定方法、装置及计算机存储介质。其中，该方法包括：获取DwPTS中SYNC-NL段的第一功率值，SYNC-NL段之前的第一GP段的第二功率值，SYNC-NL段之后的第二GP段的第三功率值，以及时隙0的第四功率值；根据第一功率值、第二功率值、第三功率值以及第四功率值，计算得到DwPTS的特征值；根据上述特征值确定DwPTS 的位置。

Description

一种位置确定方法、 装置及计算机存储介质 技术领域
本发明涉及通讯领域， 特别是涉及一种位置确定方法、 装置及计算机 存储介质。 背景技术
时分同步码分多址接入 ( TD-SCDMA, Time Division- Synchronous Code Division Multiple Access ) 系统的物理信道采用了四 4层结构： 超帧、 无线 帧、 子帧和时隙 /码。 一个超帧长为 720ms， 由 72个无线帧组成， 每个无线 帧长 10ms。 TD-SCDMA系统中， 将每个无线帧分为两个 5ms的子帧， 图 1 是根据相关技术的 TD-SCDMA系统的时隙结构示意图， 如图 1所示，每个 子帧的时隙由长度为 675us的 7个主时隙和 3个特殊时隙组成。 3个特殊时 隙分别是下行导频时隙 （DwPTS， 75us )、 上行导频时隙 （UpPTS， 125us ) 和保护间隔 （GP， 75us )构成。
在这 7个主时隙中， TsO总是分配给下行链路， 而 Tsl总是分配给上行 链路， 其他时隙可作为上行链路的时隙， 也可以作为下行链路的时隙。 上 行链路的时隙和下行链路的时隙之间由一个转换点分开，在 TD-SCDMA系 统的每个 5ms的子帧中， 有两个转换点 （ UL到 DL和 DL到 UL )， 转换点 的位置取决于小区上、 下行时隙的配置。
下面开始介绍 TD-SCDMA系统的小区搜索算法。图 2是根据相关技术 的 TD-SCDMA 系统小区初搜过程的功能模块示意图， 如图 2所示， 小区 初始搜索过程主要包括： 步骤 1 : 搜索当前小区使用的下行同步（Sync-DL ) 码， 完成 DwPTS同步； 步骤 2: 确认当前小区的基本 Midamble码和扰码； 步骤 3: 根据 DwPTS的相位调制序列完成控制多帧同步； 步骤 4: 读取广 播信道（BCH ) 的信息。
步骤 1中又可以分成两个子步骤： 子步骤 1， 用相关法或能量窗法寻找 大致的 DwPTS位置； 子步骤 2， 用相关法进行 Sync-DL码确认。 其中， 子 步骤 1对初始 DwPTS位置的准确搜索， 是小区搜索中的关键一步， 直接关 系到随后小区搜索步骤的成败。
DwPTS位置搜索模块的任务是找到 Sync-DL码的大致位置，有两种实 现方法， 一种是根据 TD-SCDMA子帧功率分布特性搜索的能量窗法， 另一 种是在整个子帧范围内与 32个 Sync-DL码作相关的相关法。 由于全相关法 需要极大的计算量， 在实际的 TD-SCDMA系统的小区搜索过程中， 总是采 用能量窗法。
下面对利用能量窗法确认 DwPTS的位置进行介绍， 图 3是根据相关技 术的能量窗法确认 DwPTS 位置的示意图。 如图 3 所示， 考虑到在 TD-SCDMA的帧结构中， Sync-DL码的左边有 32码片 （chips )的 GP， 右 边有 96码片的 GP， Sync-DL码本身为 64码片。 由于 GP的功率很小， 故 从接收功率的时间分布上看， 与 GP相比， Sync-DL段的功率较大。 当用 Sync-DL段功率之和除以两边的 64码片 （两边各 32码片 ) 功率之和时， 得到的值较大。 用此方法就可以判断出 DwPTS的大致位置。 因此可以利用 接收信号的功率形状建立功率"特征窗"的方法来搜索 DwPTS的大致位置。 其中， 特征值 的计算公式表示如下： R = Pl 。
P2 + P3
然而， 实际的射频（ RF， Radio Frequency )输入数据存在 RF底噪以及 外界电磁干扰等多种干扰因素， 而信道的时间选择性衰落、 采样点的偏差 等也决定了 DwPTS的累积功率在 64 chips内有可能存在较大的起伏， 如图 4所示的根据相关技术的小区搜索 （CSR ) 中的干扰示意图。
各种内外因素的综合影响， 导致理想的特征值计算公式仅适用于信噪 比 （S R )较高的理想实验室环境， 一旦放到复杂的外场环境， CSR 的特 征值搜索成功率就会显著下降。
针对相关技术中 DwPTS的位置确定方案的成功率较低的问题， 目前尚 未提出有效的解决方案。 发明内容
为解决现有存在的技术问题， 本发明实施例提供了一种位置确定方法 及装置。
根据本发明的一个方面， 本发明实施例提供了一种位置确定方法， 包 括： 获取 DwPTS中 SYNC-DL段的第一功率值、 SYNC-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后的第二 GP段的第三功率值、以及时 隙 0 的第四功率值； 根据上述第一功率值、 上述第二功率值、 上述第三功 率值以及上述第四功率值， 计算得到上述 DwPTS的特征值； 根据上述特征 值确定上述 DwPTS的位置。
根据上述第一功率值、 上述第二功率值、 上述第三功率值以及上述第 四功率值， 计算得到上述 DwPTS的特征值， 通过以下公式实现：
ψ 下倌 = (第一功率值 +第四功率值） I 2
_ 第二功率值 +第三功率值 。 获取上述 SYNC-DL段的第一功率值包括： 消除上述 DwPTS中的尖峰 毛刺； 获取消除尖峰毛刺后的上述 DwPTS中的上述 SYNC-DL段的第一功 率值。 值包括：在上述 SYNC-DL段中设置指定个数的功率点，依次在各功率点处 计算得到指定个数的功率值； 将上述指定个数的功率值进行大小排序， 取 中间大小的功率值再乘以指定个数， 作为上述第一功率值。
根据上述第一功率值、 上述第二功率值、 上述第三功率值以及上述第 四功率值， 计算得到上述 DwPTS的特征值， 通过以下公式实现： †土扞佶 = min( — it， gg it ) + i殳 ¾C
max (第二功率值，第三功率值）x 2 +设定常数。
获取上述时隙 0的第四功率值包括： 获取上述时隙 0的基本码部分的 第四功率值。
上述方法还包括： 在上述 SY C-DL段和上述第一 GP段之间， 设置间 隔时隙。
根据本发明的另一方面， 本发明实施例还提供了一种位置确定装置， 该装置包括： 功率值获取模块， 配置为获取下行导频时隙 DwPTS 中 SYNC-DL段的第一功率值、 SYNC-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后的第二 GP段的第三功率值、 以及时隙 0的第四功率值； 特征值计算模块， 配置为根据上述第一功率值、 上述第二功率值、 上述第 三功率值以及上述第四功率值， 计算得到上述 DwPTS的特征值； 位置确定 模块， 配置为根据上述特征值确定上述 DwPTS的位置。
上述特征值计算模块通过以下计算公式实现特征值的计算操作： ψ 下倌 = (第一功率值 +第四功率值） I 2
_ 第二功率值 +第三功率值 。 上述功率值获取模块包括： 毛刺消除单元， 配置为消除上述 DwPTS中 的尖峰毛刺； 第一功率值获取单元， 配置为获取消除尖峰毛刺后的上述 DwPTS中的上述 SYNC-DL段的第一功率值。
上述第一功率值获取单元包括： 功率点计算子单元， 配置为在上述 SYNC-DL段中设置指定个数的功率点，依次在各功率点处计算得到指定个 数的功率值； 第一功率值确定子单元， 配置为将上述指定个数的功率值进 行大小排序， 取中间大小的功率值再乘以指定个数， 作为上述第一功率值。
上述特征值计算模块通过以下计算公式实现特征值的计算操作：
†±†T f& _ min (第一功率值,第四功率值） +设定常数
max (第二功率值，第三功率值）x 2 +设定常数。
上述功率值获取模块包括： 第四功率值获取单元， 配置为获取上述时 隙 0的基本码部分的第四功率值。
通过本发明实施例， 根据以下四个功率值： DwPTS中 SYNC-DL段的 第一功率值、 SY C-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段 之后的第二 GP段的第三功率值、 以及时隙 0 的第四功率值， 计算得到 DwPTS的特征值， 再根据特征值确定 DwPTS的位置， 解决了相关技术中 DwPTS的位置确定方案的成功率较低的问题，本发明实施例通过对 DwPTS 特征值计算公式的改进，新的 DwPTS特征值计算公式对各种干扰信号和定 时偏差的抵抗能力显著增强， TD-SCDMA系统的小区搜索成功率明显提高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的 技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和 其它目的、 特征和优点能够更明显易懂， 以下特举本发明的具体实施方式。 附图说明
在附图 （其不一定是按比例绘制的） 中， 相似的附图标记可在不同的 视图中描述相似的部件。 具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部 件的不同示例。 附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各 个实施例。
图 1 是根据相关技术的 TD-SCDMA的时隙结构示意图；
图 2 是根据相关技术的 TD-SCDMA 系统小区初搜过程的功能模块示 意图；
图 3 是根据相关技术的能量窗法确认 DwPTS位置的示意图； 图 4 是根据相关技术的 CSR中的干扰示意图；
图 5 是根据本发明实施例的位置确定方法的流程图；
图 6 是根据本发明实施例的考虑 TsO的功率计算示意图；
图 7 是根据本发明实施例的 DwPTS延拓的特征值取值示意图； 图 8 是根据本发明实施例的 TsO中 midamble码的特征值求取示意图； 图 9 是根据本发明实施例的位置确定装置的结构框图。 具体实施方式
为了解决现有技术中 DwPTS的位置确定方案的成功率较低的问题，本 发明提供了一种位置确定方法及装置， 以下结合附图以及实施例， 对本发 明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解 释本发明， 并不限定本发明。
本实施例提供了一种位置确定方法， 图 5是根据本发明实施例的位置 确定方法的流程图， 如图 5所示， 该方法包括以下步骤：
步骤 S502， 获取 DwPTS中 SYNC-DL段的第一功率值、 SYNC-DL段 之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后的第二 GP段的第三功 率值、 以及时隙 0的第四功率值；
步骤 S504， 才艮据上述第一功率值、 上述第二功率值、 上述第三功率值 以及上述第四功率值， 计算得到上述 DwPTS的特征值；
步骤 S506， 才艮据上述特征值确定上述 DwPTS的位置。
通过上述方法， 根据以下四个功率值： DwPTS中 SYNC-DL段的第一 功率值、 SYNC-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后 的第二 GP段的第三功率值、 以及时隙 0的第四功率值， 计算得到 DwPTS 的特征值， 再根据特征值确定 DwPTS的位置， 解决了相关技术中 DwPTS 的位置确定方案的成功率较低的问题，本发明实施例通过对 DwPTS特征值 计算公式的改进，新的 DwPTS特征值计算公式对各种干扰信号和定时偏差 的抵抗能力显著增强， TD-SCDMA系统的小区搜索成功率明显提高。
实际外场情况下存在各种毛刺信号， 很容易被误以为是 DwPTS， 毛刺 信号的形状千差万别， 难以依靠形状完全对毛刺信号进行过滤。 考虑到 DwPTS和 TsO具有确定的位置关系， 即 TsO的 data2信号的末尾和 DwPTS 信号的起始相差 64chips， 可以加入对 TsO的考虑。 单个毛刺难以辨认， 但 两个毛刺足够大， 且刚好相差 64chips左右的概率就比较小了。
因而可以在原有特征值计算公式中加入对 TsO 的考虑， 在原有特征值 公式可以计算得到较大特征值，同时前面 64chips有明显的 TsO功率的时候， 才认为求得的特征值公式是真实的， 这就可以对绝大多数毛刺进行过滤， 如图 6所示的考虑 TsO的功率计算示意图。 计算特征值的公式可以表示如 η ( ΐ + 4) / 2
卜： R = 。
P2 + P3
基于上述分析， 本实施例提供了一种实施方式， 即根据第一功率值、 第二功率值、 第三功率值以及第四功率值， 计算得到 DwPTS的特征值， 通
特征值 = (第一功率值 +第四功率值） / 2
过以下公式实现： " 二 帛 + n≡^ 。 通过该实施方式， 有利于消除毛刺对特征值计算的影响， 从而将特征值计算的误差降到最低。
在实际运行过程中， 尖峰毛刺也会对功率值的计算以及特征值的计算 产生影响， 因此， 本实施例提供了一种实施方式， 即获取 SYNC-DL段的第 一功率值包括： 消除 DwPTS 中的尖峰毛刺； 获取消除尖峰毛刺之后的
DwPTS中的 SYNC-DL段的第一功率值。
下面介绍如何消除尖峰毛刺，考虑到毛刺往往宽度比较小，只有 DwPTS 宽度的一半或者更小， 而 DwPTS 在区间内功率基本一致。 因此在计算
DwPTS特征值公式的时候，可以将 SYNC-DL段的 64chips分为四组，每一 组拥有 16chips。 将这四组设置为四个功率点， 分别计算出四个功率值， 然 后进行大小排序， 将第三大的功率值乘以 4， 作为 SYNC-DL段的第一功率 值。 即： PGWef2_tmP=Sort(PoWef2_ext+')。 或者， 也可以将 64chips分为八组，
Power2=power2_tmp(2,： ) 每一组拥有 8chips。 将这八组设置为八个功率点， 分别计算出八个功率值， 然后进行大小排序， 将第四大的功率值乘以 8， 作为 SYNC-DL段的第一功 率值。
基于上述分析， 本实施例提供了一种实施方式， 即获取消除尖峰毛刺 之后的 DwPTS中的 SY C-DL段的第一功率值包括： 在 SYNC-DL段中设 置指定个数的功率点， 依次在各个功率点处计算得到指定个数的功率值； 将指定个数的功率值进行大小排序， 取中间大小的功率值再乘以指定个数， 作为第一功率值。
在实际运行过程中，虚假 DwPTS也会对功率值的计算以及特征值的计 算产生影响， 因此， 本实施例提供了一种实施方式， 考虑到在自动功率控 制 （AGC )较小的时候， 底噪为零， 此时， 如果存在小的毛刺， 就可能出 现小值除零得到大特征值的错误情况， 为此， 将特征值公式分子分母均加 上一个数， 以避免这种情况， 即： engvalue= min(Power 1, power 3) + c 。 具体
max(Power 2， Power 4) x 2 + c 地， 根据第一功率值、 第二功率值、 第三功率值以及第四功率值， 计算得 到 DwPTS的特征值， 通过以下公式实现：
†土扞佶 = mm( m→ii a.,m
Figure imgf000010_0001
max (第二功率值，第三功率值）χ 2 +设定常数。
为了克服 DwPTS展宽和定时不准的问题， 考虑到 DwPTS在经过多径 信道时， 信号会展宽， 这导致 P1和 P2、 P3比较， 功率差值减小。 在 SNR 较小的时候， 常常导致求得的特征值过小、 不过门限或者被虚假的特征值 掩盖。 解决的办法是在 P1和 P2之间间隔 16chips， 这样， 不管 DwPTS是 否因为信道而展宽， 总会计算出合理的特征值， 如图 7所示的 DwPTS延拓 的特征值取值示意图， 在 SYNC-DL段和第一 GP段之间， 设置间隔时隙 ( GAP )。 该 GAP可以是 16chips或者 8chips或者其它取值。
TsO可能出现信号能量不平整的情况，进一步考虑到 TsO的数据 ( data ) 在较少码道的情况下， 刚好可能出现互相抵消的情况， 导致 TsO 能量值为 零，使用上述公式仍然可能出现求取特征值偏小的问题，而基本码 midamble 码对于确定小区是不变的，功率相对平稳， 因而，可以使用 TsO的 midamble 部分作为 P4， 如图 8所示的 TsO中 midamble码的特征值求取示意图。获取 时隙 0的第四功率值包括： 获取时隙 0的基本码部分的第四功率值。 通过 上述实施方式， 使得第四功率值更为稳定更为准确， 进而提高了特征值计 算的准确率。
通过本发明实施例的技术方案，可以大大提高 TD-SCDMA小区搜索粗 同步的成功率。在 TD-SCDMA系统中，特征值搜索算法是其中的关键一步， 直接影响着 CSR的性能。
通常， 粗同步方法是通过计算 DwPTS特征值， 即 DwPTS信号和前后 GAP的能量比值来确定粗同步位置。 实际应用中， 由于各种干扰信号的存 在以及定时的偏差， 基本的 DwPTS 特征值计算公式并不能满足现实的需 要， 经常会找到错误的 DwPTS特征信号的位置， 从而降低扫频和小区搜索 的成功率。本发明实施例给出的稳健的 DwPTS特征值算法对各种干扰信号 和定时偏差的抵抗能力显著增强，在实践中，使用新的 DwPTS特征值算法， TD-SCDMA系统的小区搜索成功率达到 99%以上。
下面以用于 TD-SCDMA系统的小区搜索为实施例，描述进行小区搜索 粗同步的实施方法。 具体实施步骤如下：
1、 输入一个子帧的 6400点单倍采样数据 input, 进行求功率运算， 得 到 6400 个 功 率值 ； Pwr(k) = (real(input(k)))* (real(input(k))) + (imag(input(k))) * (imag(input(k)))。
2、 对每 16个功率值进行累加， 得到 400个功率累加值。 Pwr— sum(k) = Pwr ((k-l)*16+l)+ Pwr ((k-l)*16+2)+...+ Pwr ((k-l)*16+16)。
3、 利用 400个功率累加值， 依次求 Pl、 P2、 P3、 P4。 其中 PI为可能 的 DwPTS功率， P2为 DwPTS之前的 GAP的功率， P3为 DwPTS之后的 GAP的功率， P4为 TsO的功率。 在选定 DwPTS位置 k上， 对于 Pl， 四个 DwPTS功率累加值， 分别为 Pwr_sum(k)， Pwr_sum(k+ 1 )， Pwr_sum(k+2)， Pwr_sum(k+3), 对四个功率累加值大小进行排序， 并选取第三大的功率累 加值， 乘以 4作为 PI的第一功率值。
4、 在选定 DwPTS位置 k上， 对于 P2， 两个 DwPTS功率累加值， 分 别为 Pwr— sum(k-2)， Pwr_sum(k-3), 对两个功率累加值进行累加， 作为 P2 的第二功率值。
5、 在选定 DwPTS位置 k上， 对于 P3， 两个 DwPTS功率累加值， 分 别为 Pwr— sum(k+4)， Pwr_sum(k+5), 对两个功率累加值进行累加， 作为 P3 的第三功率值。
6、 在选定 DwPTS位置 k上， 对于 P4， 四个 TsO功率累加值， 分别为 Pwr_sum(k-33) , Pwr_sum(k-32) , Pwr_sum(k-31) , Pwr_sum(k-30) , 对四个 功率累加值进行累加， 作为 P4的第三功率值。
7、 如果 k处在边界位置上， 所需要的功率累加值位于 400点之外， 则 对此 400 点功率累加值循环使用 ， 即对于位置 k+delta 取模， mod(k+delta,400), 并在 400点功率累加值中选取对应值。
8、 选取 P1和 P4中的最小值作为分子。
9、 选取 P2和 P3中的最大值作为分母。
10、 分子、 分母均加上一常数因子。， 此常数因子 C为经验值， 且和 前面的截位过程有关； 通过以下公式计算特征值 engvalue:
engvalue = (min([Pl,P4]) + C)/(max([P2,P3])*2 + C)。
11、 总共可以得到 400个 engvalue值， 选取其中最大的值即为 DwPTS 位置。
在本实施例中， 简单的特征值算法仅适用于高 SNR的无干扰环境， 一 旦遭遇有毛刺干扰或者低 SNR环境， 成功率就会大幅度下降， 而采用此稳 健的特征值算法， 可以保证 99%以上的小区搜索成功率， 大大提高了 CSR 算法抗干扰的能力。
对应于上述实施例介绍的位置确定方法， 本实施例提供了一种位置确 定装置， 用以实现上述实施例。 图 9是才艮据本发明实施例的位置确定装置 的结构框图， 如图 9所示， 该装置包括： 功率值获取模块 10、 特征值计算 模块 20和位置确定模块 30。 下面对该结构进行详细介绍。
功率值获取模块 10，配置为获取 DwPTS中 SYNC-DL段的第一功率值、 SYNC-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后的第二 GP 段的第三功率值、 以及时隙 0的第四功率值；
特征值计算模块 20， 连接至功率值获取模块 10， 配置为根据上述第一 功率值、 上述第二功率值、 上述第三功率值以及上述第四功率值， 计算得 到上述 DwPTS的特征值；
位置确定模块 30， 连接至特征值计算模块 20， 配置为根据上述特征值 确定上述 DwPTS的位置。
通过上述装置， 功率值获取模块 10获取以下四个功率值： DwPTS 中 SYNC-DL段的第一功率值、 SYNC-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后的第二 GP段的第三功率值、 以及时隙 0的第四功率值， 特征值计算模块 20根据以上四个功率值计算得到 DwPTS的特征值， 位置 确定模块 30根据特征值确定 DwPTS 的位置， 解决了相关技术中 DwPTS 的位置确定方案的成功率较低的问题，本发明实施例通过对 DwPTS特征值 计算公式的改进，新的 DwPTS特征值计算公式对各种干扰信号和定时偏差 的抵抗能力显著增强， TD-SCDMA系统的小区搜索成功率明显提高。
在一实施例中， 上述特征值计算模块 20通过以下计算公式实现特征值 ψ 下倌 = (第一功率值 +第四功率值） I 2
的计算操作： mM - - 第二功率值 +第三功率值 。 上述功率值获取模块 10包括： 毛刺消除单元， 配置为消除上述 DsPTS 中的尖峰毛刺； 第一功率值获取单元， 配置为获取消除尖峰毛刺之后的上 述 DwPTS中的上述 SYNC-DL段的第一功率值。
上述第一功率值获取单元包括： 功率点计算子单元， 配置为在上述 SY C-DL段中设置指定个数的功率点，依次在各个功率点处计算得到指定 个数的功率值； 第一功率值确定子单元， 配置为将上述指定个数的功率值 进行大小排序， 取中间大小的功率值再乘以指定个数， 作为上述第一功率 值。
上述特征值计算模块 20 通过以下计算公式实现特征值的计算操作：
†土扞佶 = min( m^¾ it,m gg¾ it ) + ¾¾^¾
max (第二功率值，第三功率值）x 2 +设定常数 。
上述功率值获取模块 10包括： 第四功率值获取单元， 配置为获取上述 时隙 0的基本码部分的第四功率值。
实际应用时， 毛刺消除单元、 功率点计算子单元、 第一功率值确定子 单元、 特征值计算模块、 位置确定模块及第四功率值获取单元可由位置确 定装置中的中央处理器 （CPU， Central Processing Unit ). 数字信号处理器 ( DSP , Digital Signal Processor ) 或可编程逻辑阵列 ( FPGA , Field - Programmable Gate Array ) 实现。
本发明实施例通过对 DwPTS特征值计算公式的改进， 新的 DwPTS特 征值计算公式对各种干扰信号和定时偏差的抵抗能力显著增强， 通过上述 DwPTS特征值算法的改进，可以显著提高对毛刺、 DwPTS扩展的抵抗能力。 从而使得 TD-SCDMA系统的小区搜索成功率可以达到 99%以上。
本领域内的技术人员应明白， 本发明的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序产品。 因此， 本发明可采用硬件实施例、 软件实施例、 或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且， 本发明可采用在一个或多个其 中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质 (包括但不限于磁盘 存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备（系统）、 和计算机程序 产品的流程图和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程 图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器， 使得 通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机 实现的处理， 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的步骤。
尽管为示例目的， 已经公开了本发明的优选实施例， 本领域的技术人 员将意识到各种改进、 增加和取代也是可能的， 因此， 本发明的范围应当 不限于上述实施例。

Claims

权利要求书
1、 一种位置确定方法， 所述方法包括：
获取下行导频时隙 DwPTS中下行同步码 SYNC-DL段的第一功率值、 SY C-DL段之前的第一保护间隔 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后 的第二 GP段的第三功率值、 以及时隙 0的第四功率值；
根据所述第一功率值、 所述第二功率值、 所述第三功率值以及所述第 四功率值， 计算得到所述 DwPTS的特征值；
才艮据所述特征值确定所述 DwPTS的位置。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述根据所述第一功率值、 所述 第二功率值、 所述第三功率值以及所述第四功率值， 计算得到所述 DwPTS 的特征值， 通过以下公式实现：
ψ 下倌 = (第一功率值 +第四功率值） I 2
_ 第二功率值 +第三功率值 。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述获取 SYNC-DL段的第一功 率值包括：
消除所述 DwPTS中的尖峰毛刺；
获取消除尖峰毛刺后的所述 DwPTS中的所述 SYNC-DL段的第一功率 值。
4、 如权利要求 3所述的方法， 其中， 所述获取消除尖峰毛刺后的所述 DwPTS中的所述 SYNC-DL段的第一功率值包括：
在所述 SYNC-DL段中设置指定个数的功率点，依次在各功率点处计算 得到指定个数的功率值；
将所述指定个数的功率值进行大小排序， 取中间大小的功率值再乘以 指定个数， 作为所述第一功率值。
5、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述根据所述第一功率值、 所述 第二功率值、 所述第三功率值以及所述第四功率值， 计算得到所述 DwPTS 的特征值， 通过以下公式实现：
†土扞佶 = min( m^¾ it,mgg¾ it) + ¾¾^¾
max (第二功率值，第三功率值）x 2 +设定常数。
6、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 获取所述时隙 0的第四功率值包 括：
获取所述时隙 0的基本码部分的第四功率值。
7、如权利要求 1所述的方法，其中，所述方法还包括：在所述 SYNC-DL 段和所述第一 GP段之间， 设置间隔时隙。
8、 一种位置确定装置， 所述装置包括：
功率值获取模块， 配置为获取 DwPTS中 SYNC-DL段的第一功率值、 SYNC-DL段之前的第一 GP段的第二功率值、 SYNC-DL段之后的第二 GP 段的第三功率值、 以及时隙 0的第四功率值；
特征值计算模块， 配置为根据所述第一功率值、 所述第二功率值、 所 述第三功率值以及所述第四功率值， 计算得到所述 DwPTS的特征值；
位置确定模块， 配置为根据所述特征值确定所述 DwPTS的位置。
9、 如权利要求 8所述的装置， 其中， 所述特征值计算模块通过以下计 算公式实现特征值的计算操作：
ψ 下倌 = (第一功率值 +第四功率值） I 2
_ 第二功率值 +第三功率值 。
10、 如权利要求 8所述的装置， 其中， 所述功率值获取模块包括： 毛刺消除单元， 配置为消除所述 DwPTS中的尖峰毛刺；
第一功率值获取单元，配置为获取消除尖峰毛刺后的所述 DwPTS中的 所述 SYNC-DL段的第一功率值。
11、如权利要求 10所述的装置， 其中， 所述第一功率值获取单元包括： 功率点计算子单元，配置为在所述 SYNC-DL段中设置指定个数的功率 点， 依次在各功率点处计算得到指定个数的功率值； 第一功率值确定子单元， 配置为将所述指定个数的功率值进行大小排 序， 取中间大小的功率值再乘以指定个数， 作为所述第一功率值。
12、 如权利要求 8所述的装置， 其中， 所述特征值计算模块通过以下 计算公式实现特征值的计算操作：
†土扞佶 = min( m^¾ it,m gg¾ it ) + ¾¾^¾
max (第二功率值，第三功率值）x 2 +设定常数。
13、 如权利要求 8所述的装置， 其中， 所述功率值获取模块包括： 第四功率值获取单元， 配置为获取所述时隙 0 的基本码部分的第四功 率值。
14、 一种计算机存储介质， 所述计算机存储介质包括一组指令， 当执 行所述指令时， 引起至少一个处理器执行如权利要求 1至 7任一项所述的 位置确定方法。
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