WO2020107314A1 - 一种空口数据同步头搜索方法及装置 - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
Definitions
- the invention relates to the technical field of wireless communication, in particular to an air interface data synchronization head search method and device.
- TDMA time division multiple access
- GMSK Gausian Filtered Minimum Shift Keying
- Shift keying Modulation and demodulation. Therefore, the wireless spectrum is divided into time slots, and each periodically repeated time slot constitutes a physical channel. According to the services and functions supported by the physical channel, the physical channel can be corresponded to different logical channels, and each logical channel corresponds to a different channel. Frame sync header.
- the present invention provides a method and device for searching for an air interface data synchronization header, which achieves the purposes of reducing the amount of calculation and the main frequency of terminal operation, and improving the overall performance of the terminal.
- An air interface data synchronization header search method including:
- the method before searching the target data stream of the air interface data to determine the initial synchronization header, the method further includes:
- the demodulated data stream corresponding to each time slot is determined as the target data stream.
- the search for the target data stream of the air interface data to determine the initial synchronization header includes:
- the determining a time slot search window according to the initial position, before performing a sync header search on a data stream corresponding to the time slot search window to obtain a first sync header further includes:
- the time slot header of the target data stream is aligned with the time slot header of the target base station, so as to adjust the time slot of the target data stream.
- it also includes:
- it also includes:
- the number of out-of-synchronization is counted, and it is determined whether the number of out-of-synchronization is greater than a preset threshold, and if so, the initial synchronization header is re-determined, where the number of out-of-synchronization is used Characterizes that the first synchronization header is not in the synchronization window, and returns to the timeslot search window the number of synchronization header searches.
- An air interface data synchronization head search device including:
- the first determining module is used for searching the target data stream of the air interface data to determine the initial synchronization header
- a recording module configured to record the position of the initial synchronization head as an initial position
- a search module configured to determine a slot search window according to the initial position, and perform a sync header search on the data stream corresponding to the slot search window to obtain a first sync header
- a second determining module configured to determine a synchronization window according to the time slot header of the target data stream, and determine whether the first synchronization header is within the synchronization window, and if so, determine the first synchronization header as a target Sync header.
- it also includes:
- a dividing module configured to divide according to the frame structure of the air interface data to obtain several time slots of the air interface data
- the data stream determination module is used to determine the demodulated data stream corresponding to each time slot as the target data stream.
- the first determining module includes:
- a comparison unit configured to perform a bit-by-bit search on the target data stream and compare it with a preset logical channel synchronization header to obtain a first initial synchronization header
- the verification unit is configured to verify the first initial synchronization header, and if the verification is correct, determine the first initial synchronization header as the initial synchronization header.
- it also includes:
- a time slot header alignment module is used to align the time slot header of the target data stream with the time slot header of the target base station, so as to adjust the time slot of the target data stream.
- it also includes:
- a re-search unit is used to return to the time slot search window to perform a sync header search if the first sync header is not within the sync window.
- it also includes:
- the statistical unit is used to count the number of out-of-synchronization when searching for the synchronization header in the time slot search window, and determine whether the number of out-of-synchronization is greater than a preset threshold, and if so, re-determine the initial synchronization header, wherein, the The number of out-of-synchronization is used to indicate that the first synchronization header is not in the synchronization window, and returns to the timeslot search window for the number of synchronization header searches.
- the present invention searches the target data stream of the air interface data to determine the initial synchronization header, adjusts the time slot of the terminal and the base station based on the initial synchronization header, and determines the position of the initial synchronization header as the initial position. Furthermore, a time slot search window is determined according to the initial position, and at the same time, a dual-window search is realized according to the synchronization window. In the time slot search window, the search header of the synchronization header narrows the search range of the data stream, and the synchronization The window performs judgment on the searched sync header. The combination of the two, while using the air interface time slot feature, can effectively reduce the amount of calculation of the frame synchronization algorithm, thereby reducing the terminal operating frequency and improving the overall performance of the terminal.
- FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for searching an air interface data synchronization header according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a schematic diagram of an air interface data frame structure provided by an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a schematic diagram of a double window structure provided by an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a schematic structural diagram of a search device for an air interface data synchronization head according to an embodiment of the present invention.
- An embodiment of the present invention provides an air interface data synchronization header search method. Referring to FIG. 1, the method may include the following steps:
- the air interface is abbreviated as the air interface. It is a wireless transmission specification between the cluster terminal and the base station. It defines the use frequency, bandwidth, access timing, coding method, and handoff of each wireless channel.
- the air interface data delivered by the base station, and perform time slot adjustment and time slot synchronization with the base station according to each packet of air interface data.
- FIG. 2 the frame structure of the air interface data is shown in FIG. 2.
- the frame structure of the air interface data can be expressed as a superframe, a multiframe, and a time slot.
- Each superframe consists of 4000 multiframes with a duration of 4800 seconds (S); each multiframe consists of 25 TDMA frames with a duration of 1.2 seconds (S); each TDMA frame consists of 2 time slots with a duration It is 48 milliseconds (ms) and the duration of each time slot is 24 milliseconds.
- the cluster terminal When the cluster terminal performs time slot adjustment and time slot synchronization with the base station according to the air interface data of each packet, it must first search for the synchronization header.
- the synchronization header is a specific synchronization sequence (a binary sequence), and different synchronization sequences can be partitioned. Corresponding to different logical channels. Generally, a group of sync headers has a length of 20 to 40 bits according to different logical channel types. For example, the synchronization header corresponding to logical channel A is 01110110...; the synchronization header corresponding to logical channel B is 10001010....
- the target data stream determination method provided by the embodiment of the present invention may be selected, and may include the following steps:
- the demodulated data stream corresponding to each time slot is determined as the target data stream.
- an embodiment of the present invention also provides an initial sync header capture method, which may include the following steps:
- the terminal enters the capture state, which performs a bit-by-bit sliding search of the demodulated data stream, that is, the target data stream, and compares it with the known logical channel synchronization headers one by one.
- the several kinds of known logical channels refer to the entire communication system, there are usually 7 types of logical channel synchronization headers, which are fixed during the design of the entire communication system, for example, it can include SCHF, TCHF, STCH, BSCH , BNCH and other logical channels.
- SCHF SCHF
- TCHF TCHF
- STCH TCHF
- BSCH BSCH
- BNCH BNCH
- other logical channels During the acquisition process, each logical channel is compared one by one. When a certain logical channel is dominant, the other logical channels will be used as the preset logical channels until they are compared with a certain logical channel. That is, when the initial first sync header is obtained.
- the initial first synchronization header is checked, that is, if the channel decoding CRC (Cyclic Redundancy Check, cyclic redundancy check code) check is correct, the initial first synchronization header is determined to be the initial synchronization header.
- CRC Cyclic Redundancy Check, cyclic redundancy check code
- step S11 After the initial synchronization header is determined in step S11, the position of the initial synchronization header is recorded to prepare for setting a time slot search window.
- S14 Determine a synchronization window according to the time slot header of the target data stream, and determine whether the first synchronization header is within the synchronization window. If so, determine the first synchronization header as the target synchronization header.
- steps S13 and S14 are executed to align the terminal's 24ms slot header with the base station's slot header. Simultaneously open the time slot search window and the synchronization window, and enter the synchronization state from the capture state.
- the width of the synchronization window can meet the requirements of the signal air transmission delay and the accuracy of the device clock; the slot search window can be combined with different logical channels to meet the position limit difference between different types of synchronization headers; on this basis, in order to ensure accuracy and The operability generally increases the redundancy by about 25%.
- FIG. 3 a schematic structural diagram of a double window is provided in FIG.
- the width of the synchronization window is selected to be 4 bits at the left and right of the time slot header of 24ms, and the width of the time slot search window is the initial synchronization head position, that is, 40 bits at the left and right of the initial position.
- the terminal After entering the synchronization state, the terminal only searches for the sync header in the slot search window, and only caches data in other locations except for the slot search window; after finding the sync header in the slot search window, you need to determine whether the sync header is in Within the synchronization window, if it is within the synchronization window, it is determined to be the target synchronization head. After the target synchronization header is determined, subsequent channel decoding and other processing can be performed.
- the channel decoding and other processes meet the existing standards of wireless communication theory, and may include descrambling codes, deinterleaving, and Viterbi decoding.
- the number of out-of-synchronization is counted, and it is determined whether the number of out-of-synchronization is greater than a preset threshold, and if so, the initial synchronization header is re-determined, where the number of out-of-synchronization is used Characterizes that the first synchronization header is not in the synchronization window, and returns to the timeslot search window the number of synchronization header searches.
- the search for the synchronization head is continued.
- the out-of-step counter is started, and the terminal sets a threshold in the out-of-step counter. Assuming the threshold is 12, if the synchronization head is not searched for 12 consecutive time slots, it will re-enter the capture state. Repeat the capture process to determine the initial sync head position.
- the target data stream of the air interface data is searched to determine the initial synchronization header, based on the initial synchronization header, the time slot of the terminal and the base station is adjusted, and the position of the initial synchronization header is determined Is the initial position. Furthermore, a time slot search window is determined according to the initial position, and at the same time, a dual-window search is realized according to the synchronization window. In the time slot search window, the search header of the synchronization header narrows the search range of the data stream, and the synchronization The window performs judgment on the searched sync header.
- the combination of the two while using the air interface time slot feature, can effectively reduce the amount of calculation of the frame synchronization algorithm, thereby reducing the terminal operating frequency and improving the overall performance of the terminal.
- the terminal starts from power on, first enters the capture process, and performs bit-by-bit sliding on the demodulated data stream.
- the synchronization headers of several logical channels are compared one by one until it is confirmed that a certain synchronization header is found. Then enter the synchronization process.
- the synchronization window and the slot search window are opened.
- the terminal only searches the synchronization header in the slot search window, and after finding the synchronization header, it checks whether the synchronization header is in In the synchronization window, if it is in the synchronization window, it is considered that the correct synchronization header is found, otherwise it is considered that the synchronization header is a false synchronization, and subsequent processing is not performed on the data. If the synchronization header is not captured in 12 consecutive time slots during the synchronization process, the synchronization window and the time slot search window are closed, and the out-of-step re-acquisition process is performed, that is, the initial synchronization is determined bit by bit on the demodulated data stream. Head position.
- the setting of the slot search window can significantly reduce the software overhead of the sync header search algorithm.
- the crude oil algorithm needs to perform group bit sliding correlation on 384-bit data in each time slot. After adopting the time slot search window, each time slot only needs to perform sliding correlation on the 110-bit data.
- the time taken for the search algorithm of the sync header is reduced from 4.3ms/slot to 1.2ms/slot.
- the setting of the synchronization window can significantly reduce the probability of occurrence of false synchronization events. While the false synchronization event affects the working performance of the terminal, software overhead such as channel decoding will be introduced.
- the occurrence probability of the false synchronization time decreases from the original 5 times/slot to 2 times/slot; the average time spent on channel decoding introduced by the false synchronization decreases from 7.8ms/slot to 3.3ms/slot. It provides conditions for further reducing the main frequency of the cluster terminal, from 192MHz to 158MHz, which increases the standby time of the terminal.
- another embodiment of the present invention also provides an air interface data synchronization header search device. Referring to FIG. 4, it includes:
- the first determining module 1 is used for searching the target data stream of the air interface data to determine the initial synchronization header
- the recording module 2 is used to record the position of the initial synchronization head as the initial position
- a search module 3 configured to determine a slot search window according to the initial position, and perform a sync header search on the data stream corresponding to the slot search window to obtain a first sync header;
- the second determination module 4 is used to determine a synchronization window according to the time slot header of the target data stream, and determine whether the first synchronization header is within the synchronization window, and if so, determine the first synchronization header as Target sync header.
- it further includes:
- a dividing module configured to divide according to the frame structure of the air interface data, and obtain several time slots of the air interface data
- the data stream determination module is used to determine the demodulated data stream corresponding to each time slot as the target data stream.
- the first determining module includes:
- a comparison unit configured to perform a bit-by-bit search on the target data stream and compare it with a preset logical channel synchronization header to obtain a first initial synchronization header
- the verification unit is configured to verify the first initial synchronization header, and if the verification is correct, determine the first initial synchronization header as the initial synchronization header.
- it further includes:
- a time slot header alignment module is used to align the time slot header of the target data stream with the time slot header of the target base station, so as to adjust the time slot of the target data stream.
- it further includes:
- a re-search unit is used to return to the time slot search window to perform a sync header search if the first sync header is not within the sync window.
- it further includes:
- the statistical unit is used to count the number of out-of-synchronization when searching for the synchronization header in the time slot search window, and determine whether the number of out-of-synchronization is greater than a preset threshold, and if so, re-determine the initial synchronization header, wherein, the The number of out-of-synchronization is used to indicate that the first synchronization header is not in the synchronization window, and returns to the timeslot search window for the number of synchronization header searches.
- the air interface data synchronization header search device searches the target data stream of the air interface data to determine the initial synchronization header, and adjusts the time slot between the terminal and the base station based on the initial synchronization header
- the position of the initial sync head is determined as the initial position.
- a time slot search window is determined according to the initial position, and at the same time, a dual-window search is realized according to the synchronization window.
- the search header of the synchronization header narrows the search range of the data stream, and the synchronization The window performs judgment on the searched sync header.
- the combination of the two while using the air interface time slot feature, can effectively reduce the amount of calculation of the frame synchronization algorithm, thereby reducing the terminal operating frequency and improving the overall performance of the terminal.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种空口数据同步头搜索方法及装置，该方法包括：对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；将所述初始同步头的位置记录为初始位置；根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。通过本发明实现了降低运算量和终端工作主频，并提高终端整体性能的目的。
Description
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种空口数据同步头搜索方法及装置。
随着无线通信技术的发展，在某些数字集群通信系统中，通常会采用每载波两个时隙的TDMA(time division multiple access，时分多址)和GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying，高斯最小频移键控)调制解调方式。从而把无线频谱按时隙划分，每一个周期性重复的时隙构成一个物理信道，按照物理信道支持的服务及功能，可以把物理信道对应为不同的逻辑信道，每一种逻辑信道对应不同的信道帧同步头。
集群终端在工作过程中，需要一直接收基站下发的空口数据，并且根据每一包空口数据与基站进行时隙调整和时隙同步，因此终端需要对同步头进行搜索。现有的同步头搜索方案中通常对采样点进行相关运算算出相关峰值，根据峰值位置，得到信号最佳采样点或者起始点，从而进行同步头搜索。但是这种方式需要针对解调前采样点进行相关运算，整体运算量较大，会使得终端工作主频提高，整体性能下降。
发明内容
针对于上述问题，本发明提供一种空口数据同步头搜索方法及装置，实现了降低运算量和终端工作主频，并提高终端整体性能的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种空口数据同步头搜索方法，包括：
对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；
将所述初始同步头的位置记录为初始位置；
根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；
根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。
优选地，所述对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头之前，还包括：
根据空口数据的帧结构进行划分，得到所述空口数据的若干个时隙；
将每个时隙对应的解调后的数据流确定为目标数据流。
优选地，所述对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头，包括：
对所述目标数据流进行逐比特搜索，与预设的逻辑信道同步头进行比较，得到第一初始同步头；
对所述第一初始同步头进行校验，若校验正确，则将所述第一初始同步头确定为初始同步头。
优选地，所述根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头之前，还包括：
将所述目标数据流的时隙头与目标基站的时隙头进行对齐，实现对所述目标数据流的时隙调整。
优选地，还包括：
若所述第一同步头不在所述同步窗口内，则返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索。
优选地，还包括：
在所述时隙搜索窗口内进行同步头搜索时，统计失步数量，并判断所述失步数量是否大于预设阈值，若是，则重新确定初始同步头，其中，所述失步数量用来表征所述第一同步头不在所述同步窗口内，返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索的次数。
一种空口数据同步头搜索装置，包括：
第一确定模块，用于对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；
记录模块，用于将所述初始同步头的位置记录为初始位置；
搜索模块，用于根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；
第二确定模块，用于根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。
优选地，还包括：
划分模块，用于根据空口数据的帧结构进行划分，得到所述空口数据的若干个时隙；
数据流确定模块，用于将每个时隙对应的解调后的数据流确定为目标数据流。
优选地，所述第一确定模块包括：
比较单元，用于对所述目标数据流进行逐比特搜索，与预设的逻辑信道同步头进行比较，得到第一初始同步头；
校验单元，用于对所述第一初始同步头进行校验，若校验正确，则将所述第一初始同步头确定为初始同步头。
优选地，还包括：
时隙头对齐模块，用于将所述目标数据流的时隙头与目标基站的时隙头进行对齐，实现对所述目标数据流的时隙调整。
优选地，还包括：
重新搜索单元，用于若所述第一同步头不在所述同步窗口内，则返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索。
优选地，还包括：
统计单元，用于在所述时隙搜索窗口内进行同步头搜索时，统计失步数量，并判断所述失步数量是否大于预设阈值，若是，则重新确定初始同步头，其中，所述失步数量用来表征所述第一同步头不在所述同步窗口内，返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索的次数。
相较于现有技术，本发明对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头，基于该初始同步头进行终端与基站的时隙调整，将该初始同步头的位置确定为初始位置。进而根据该初始位置确定了时隙搜索窗口，同时还根据同步窗口，实现了双窗口的搜索，其中，在时隙搜索窗口中进行同步头搜索时缩小了数据流的同步头搜索范围，而同步窗口进行对搜索到的同步头进行判断，二者结合，同时利用空口时隙特性，可以有效减少帧同步算法的运算量，进而降低了终端工作主频，并提高终端整体性能。
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为本发明实施例提供的一种空口数据同步头搜索方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种空口数据帧结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种双窗口结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种空口数据同步头搜索装置的结构示意图。
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
本发明实施例提供了一种空口数据同步头搜索方法，参见图1，该方法可以包括以下步骤：
S11、对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；
空中接口简称为空口，是集群终端和基站之间无线传输规范，定义了每个无线信道的使用频率、带宽、接入时机、编码方式及越区切换。集群终端在工作过程中，需要一直接收基站下发的空口数据，并且根据每一包空口数据与基站进行时隙调整和时隙同步。参见图2，在图2中表示了空口数据的帧结构，空口数据的帧结构可以表示为超帧、复帧和时隙。每一个超帧由4000个复帧组成，时长为4800秒(S)；每一个复帧由25个TDMA帧组成，时长为1.2秒(S)；每一个TDMA帧由2个时隙组成，时长为48毫秒(ms)，每个时隙的时长为24毫秒。
当集群终端根据每一包空口数据与基站进行时隙调整和时隙同步时，首先要搜索同步头，同步头是一种特定的同步序列(为一种二进制序列)，不同的同步序列可以分区对应不同的逻辑信道。一般一组同步头根据不同的逻辑信道类型，长度通常为20到40比特。例如，逻辑信道A对应的同步头为01110110…；逻辑信道B对应的同步头为10001010…。
在进行同步头搜索之前要先明确目标数据流，即可选本发明实施例提供的目标数据流确定方法，可以包括以下步骤：
根据空口数据的帧结构进行划分，得到所述空口数据的若干个时隙；
将每个时隙对应的解调后的数据流确定为目标数据流。
在开始进行搜索同步头时，先要进入捕获状态，即在本发明实施例中还提供了一种初始同步头捕获方法，可以包括以下步骤：
对所述目标数据流进行逐比特搜索，与预设的逻辑信道同步头进行比较，得到第一初始同步头；
对所述第一初始同步头进行校验，若校验正确，则将所述第一初始同步头确定为初始同步头。
需要说明的是，终端进入捕获状态，该状态对解调后的数据流也就是目标 数据流那行逐比特滑动搜索，与已知的几种逻辑信道同步头逐个进行比较。
其中，已知的几种逻辑信道是指在整个通信系统中，通常会有7中逻辑信道类型的同步头，是整个通信系统设计时就固定来的，例如可以包括SCHF、TCHF、STCH、BSCH、BNCH等逻辑信道。在捕获过程中，对各个逻辑信道进行逐个比较的，当以某一个逻辑信道为主时，其他的逻辑信道将作为预设的逻辑信道，直到比较到与某一种逻辑信道相符合。也就是获得了初始第一同步头时。
然后，对初始第一同步头进行校验，也就是若信道解码CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码)校验正确，则确定该初始第一同步头为初始同步头。
S12、将所述初始同步头的位置记录为初始位置；
在S11步骤中确定了初始同步头后，记录该初始同步头的位置，为设置时隙搜索窗口做准备。
S13、根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；
S14、根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。
在上述步骤中确定了初始同步头后也就完成了捕获过程，需进入到时隙调整过程，也就是执行步骤S13和步骤S14，使得终端的24ms时隙头与基站的时隙头进行对齐。同时开启时隙搜索窗口和同步窗口，由捕获状态进入同步状态。
同步窗口宽度满足信号空中传输时延和设备时钟精准度要求即可；时隙搜索窗口结合不同的逻辑信道满足不同类型同步头之间的位置极限差异即可；在该基础上为了保证准确度和操作性，一般会增加25％左右的冗余。在本发明实施例中，参见图3，在图3中提供了一种双窗口的结构示意图。选取了同步窗口宽度为24ms时隙头的左右各4比特，时隙搜索窗口宽度为初始同步头位置即初始位置左右各加40比特。
进入同步状态后，终端只在时隙搜索窗口内进行同步头搜索，在除时隙搜索窗口的其它位置只进行数据缓存；在时隙搜索窗口内找到同步头后，需要判断该同步头是否在同步窗口内，如果在同步窗口内，则确定为目标同步头。在确定了目标同步头后可进行后续的信道解码等处理。其中的信道解码等处理满足现有标准的无线通信理论，可以包括解扰码、解交织和维特比译码等及部分。
在本发明实施例中，还提供了若第一同步头不在同步窗口内，需要返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索。
在所述时隙搜索窗口内进行同步头搜索时，统计失步数量，并判断所述失步数量是否大于预设阈值，若是，则重新确定初始同步头，其中，所述失步数量用来表征所述第一同步头不在所述同步窗口内，返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索的次数。
若第一同步头不在同步窗口内，则判定为假同步，继续向后搜索同步头。在同步状态开始时，启动失步计数器，终端会在失步计数器中设定一个阈值，假设该阈值为12，若连续12个时隙都没有搜索到同步头，在将重新进入到捕获状态，重新进行捕获过程确定初始同步头位置。
通过本发明实施例公开的空口数据同步头搜索方法，对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头，基于该初始同步头进行终端与基站的时隙调整，将该初始同步头的位置确定为初始位置。进而根据该初始位置确定了时隙搜索窗口，同时还根据同步窗口，实现了双窗口的搜索，其中，在时隙搜索窗口中进行同步头搜索时缩小了数据流的同步头搜索范围，而同步窗口进行对搜索到的同步头进行判断，二者结合，同时利用空口时隙特性，可以有效减少帧同步算法的运算量，进而降低了终端工作主频，并提高终端整体性能。
下面结合具体的应用场景，对本发明实施例进行说明。
在H2Z和L2P两款数字集群中，采用了本发明实施例提供的空口数据同步头搜索方法时，终端从开机开始，首先进入捕获过程，对解调后的数据流进行逐比特滑动，与一直的几种逻辑信道同步头逐个进行比较，直至确认找到某一种同步头。之后进入同步过程，同步过程中，开启同步窗口和时隙搜索窗口， 在此状态下终端只在时隙搜索窗口内进行同步头搜索，而且在找到同步头后，会校验该同步头是否在同步窗口内，如果在同步窗口内，则认为找到了正确的同步头，否则认为该同步头为假同步，不对数据进行后续处理。如果在同步过程中，连续12个时隙都没有捕获到同步头，则关闭同步窗口和时隙搜索窗口，进而失步重新捕获过程，即对解调后的数据流进行逐比特滑动确定初始同步头位置。
时隙搜索窗口的设置能够显著降低同步头搜索算法的软件开销。原油算法每个时隙需要对384比特数据进行组比特滑动相关。采用时隙搜索窗口后，每个时隙平均只需要对110比特数据进行滑动相关即可。同步头搜索算法耗时由原来的4.3ms/时隙，下降为1.2ms/时隙。
并且，同步窗口的设置能够显著降低假同步事件的发生概率。而假同步事件在影响终端工作性能的同时，会引入信道解码等软件开销。假同步时间的发生概率由原来的5次/时隙，下降为2次/时隙；由假同步引入的信道解码平均耗时由7.8ms/时隙，下降为3.3ms/时隙。为进一步降低集群终端主频提供了条件，由192MHz降为158MHz，增加了终端的待机时间。
与本发明实施例提供的空口数据同步头搜索方法相对应，本发明的另一实施例还提供了一种空口数据同步头搜索装置，参见图4，包括：
第一确定模块1，用于对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；
记录模块2，用于将所述初始同步头的位置记录为初始位置；
搜索模块3，用于根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；
第二确定模块4，用于根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。
可选的，在本发明另一实施例中，还包括：
划分模块，用于根据空口数据的帧结构进行划分，得到所述空口数据的若 干个时隙；
数据流确定模块，用于将每个时隙对应的解调后的数据流确定为目标数据流。
可选的，在本发明另一实施例中，所述第一确定模块包括：
比较单元，用于对所述目标数据流进行逐比特搜索，与预设的逻辑信道同步头进行比较，得到第一初始同步头；
校验单元，用于对所述第一初始同步头进行校验，若校验正确，则将所述第一初始同步头确定为初始同步头。
可选的，在本发明另一实施例中，还包括：
时隙头对齐模块，用于将所述目标数据流的时隙头与目标基站的时隙头进行对齐，实现对所述目标数据流的时隙调整。
可选的，在本发明另一实施例中，还包括：
重新搜索单元，用于若所述第一同步头不在所述同步窗口内，则返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索。
可选的，在本发明另一实施例中，还包括：
统计单元，用于在所述时隙搜索窗口内进行同步头搜索时，统计失步数量，并判断所述失步数量是否大于预设阈值，若是，则重新确定初始同步头，其中，所述失步数量用来表征所述第一同步头不在所述同步窗口内，返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索的次数。
相较于现有技术，本发明实施例提供的空口数据同步头搜索装置，对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头，基于该初始同步头进行终端与基站的时隙调整，将该初始同步头的位置确定为初始位置。进而根据该初始位置确定了时隙搜索窗口，同时还根据同步窗口，实现了双窗口的搜索，其中，在时隙搜索窗口中进行同步头搜索时缩小了数据流的同步头搜索范围，而同步窗口进行对搜索到的同步头进行判断，二者结合，同时利用空口时隙特性，可以有效减少帧同步算法的运算量，进而降低了终端工作主频，并提高终端整体性能。
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 (12)
- 一种空口数据同步头搜索方法，其特征在于，包括：对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；将所述初始同步头的位置记录为初始位置；根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头之前，还包括：根据空口数据的帧结构进行划分，得到所述空口数据的若干个时隙；将每个时隙对应的解调后的数据流确定为目标数据流。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头，包括：对所述目标数据流进行逐比特搜索，与预设的逻辑信道同步头进行比较，得到第一初始同步头；对所述第一初始同步头进行校验，若校验正确，则将所述第一初始同步头确定为初始同步头。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头之前，还包括：将所述目标数据流的时隙头与目标基站的时隙头进行对齐，实现对所述目标数据流的时隙调整。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若所述第一同步头不在所述同步窗口内，则返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索。
- 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：在所述时隙搜索窗口内进行同步头搜索时，统计失步数量，并判断所述失步数量是否大于预设阈值，若是，则重新确定初始同步头，其中，所述失步数量用来表征所述第一同步头不在所述同步窗口内，返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索的次数。
- 一种空口数据同步头搜索装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于对空口数据的目标数据流进行搜索确定初始同步头；记录模块，用于将所述初始同步头的位置记录为初始位置；搜索模块，用于根据所述初始位置确定时隙搜索窗口，在所述时隙搜索窗口对应的数据流进行同步头搜索得到第一同步头；第二确定模块，用于根据所述目标数据流的时隙头确定同步窗口，并判断所述第一同步头是否在所述同步窗口内，若是，则将所述第一同步头确定为目标同步头。
- 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：划分模块，用于根据空口数据的帧结构进行划分，得到所述空口数据的若干个时隙；数据流确定模块，用于将每个时隙对应的解调后的数据流确定为目标数据流。
- 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：比较单元，用于对所述目标数据流进行逐比特搜索，与预设的逻辑信道同步头进行比较，得到第一初始同步头；校验单元，用于对所述第一初始同步头进行校验，若校验正确，则将所述第一初始同步头确定为初始同步头。
- 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：时隙头对齐模块，用于将所述目标数据流的时隙头与目标基站的时隙头进行对齐，实现对所述目标数据流的时隙调整。
- 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：重新搜索单元，用于若所述第一同步头不在所述同步窗口内，则返回所述 时隙搜索窗口进行同步头搜索。
- 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：统计单元，用于在所述时隙搜索窗口内进行同步头搜索时，统计失步数量，并判断所述失步数量是否大于预设阈值，若是，则重新确定初始同步头，其中，所述失步数量用来表征所述第一同步头不在所述同步窗口内，返回所述时隙搜索窗口进行同步头搜索的次数。
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| PCT/CN2018/118141 WO2020107314A1 (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种空口数据同步头搜索方法及装置 |
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- 2018-11-29 WO PCT/CN2018/118141 patent/WO2020107314A1/zh active Application Filing
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