專利名稱：移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種在小區(qū)初搜和小區(qū)重選時(shí)采用的時(shí)分同步碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法。
技術(shù)背景時(shí)分雙工的移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備或者中繼設(shè)備在上電進(jìn)行小區(qū)初搜或者小區(qū)重選時(shí)，都必須進(jìn)行下行同步。
如圖1所示，對(duì)于TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，每個(gè)5ms的子幀由3個(gè)特殊時(shí)隙和7個(gè)常規(guī)時(shí)隙(TS0～TS6)組成。常規(guī)時(shí)隙用作傳輸用戶數(shù)據(jù)或控制信息。在這7個(gè)常規(guī)時(shí)隙中，TS0總是固定地用作下行時(shí)隙來發(fā)送系統(tǒng)廣播信息，而TS1總是固定地用作上行時(shí)隙。其他的常規(guī)時(shí)隙可以根據(jù)需要靈活地配置成上行或下行，以實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱業(yè)務(wù)的傳輸。3個(gè)特殊時(shí)隙包括下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTSDownlink Pilot Time Slot)、上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTSUplink Pilot Time Slot)和保護(hù)間隔(GPGuard Period)。
下行同步的一個(gè)關(guān)鍵過程是確定下行同步碼SYNC-DL(SynchronizationCode-Downlink)。根據(jù)3GPP規(guī)定的TD-SCDMA系統(tǒng)所使用的下行同步碼具有很好的自相關(guān)和互相關(guān)特性，因此搜索下行同步碼一般使用匹配濾波器(相關(guān)器)來實(shí)現(xiàn)。具體來說，也就是通過搜索一幀接收數(shù)據(jù)與SYNC-DL碼的相關(guān)值的最大峰值的位置，從而確定DwPTS時(shí)隙的位置進(jìn)行同步?，F(xiàn)有算法在各時(shí)隙發(fā)射功率相差不大，或者DwPTS時(shí)隙發(fā)射功率大于其它時(shí)隙時(shí)，是非常有效的。但是當(dāng)其它時(shí)隙的發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過DwPTS時(shí)隙的發(fā)射功率時(shí)，DwPTS時(shí)隙接收數(shù)據(jù)與發(fā)送SYNC-DL碼相關(guān)值的峰值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其它時(shí)隙與發(fā)送SYNC-DL碼相關(guān)值，差距達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)，此時(shí)現(xiàn)有同步算法失效，同步出錯(cuò)。值得注意的是，在實(shí)際中是確實(shí)存在其它時(shí)隙的發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過DwPTS時(shí)隙的發(fā)射功率的情況。例如，當(dāng)正在進(jìn)行小區(qū)初搜或小區(qū)重選的終端或者中繼設(shè)備離基站較遠(yuǎn)，且其附近存在進(jìn)行上行接入的終端設(shè)備時(shí)，接收到的下行導(dǎo)頻時(shí)隙的功率將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上行時(shí)隙的功率。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是要克服上述不足，提供一種時(shí)分同步碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，使終端或者中繼設(shè)備在其它時(shí)隙發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下行導(dǎo)頻時(shí)隙發(fā)射功率的情況下，仍然能夠有效的進(jìn)行同步，且增加的計(jì)算成本需求較少，利于用可編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟(1)將接收到的連續(xù)兩幀信號(hào)與本地只讀存儲(chǔ)器中的下行同步碼候選碼進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算，求出復(fù)相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果；(2)對(duì)上述相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果取模平方；(3)對(duì)取模平方所得結(jié)果進(jìn)行局部峰均比計(jì)算；(4)用比較器搜索局部峰均比中的最大值，以該值確定下行同步碼的碼號(hào)以及下行導(dǎo)頻時(shí)隙的位置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)即使終端或者中繼設(shè)備在其它時(shí)隙發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下行導(dǎo)頻時(shí)隙發(fā)射功率的情況下，本發(fā)明仍然能夠有效地進(jìn)行同步，且增加的計(jì)算成本需求較少，利于用可編程門陣列實(shí)現(xiàn)。

圖1為TD-SCDMA子幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟(1)終端或中繼設(shè)備開始搜索下行同步碼號(hào)，保存連續(xù)兩幀的接收數(shù)據(jù)e，設(shè)定起始計(jì)算的下行同步碼號(hào)i＝0，將所述連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)的信號(hào)與本地只讀存儲(chǔ)器中的下行同步碼候選碼進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算，求出復(fù)相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果c，復(fù)相關(guān)運(yùn)算用乘法器和加法器實(shí)現(xiàn)；
(2)對(duì)上述相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果c取模平方，取模平方運(yùn)算用乘法器和加法器實(shí)現(xiàn)；(3)采用除法或求對(duì)數(shù)的方式對(duì)取模平方所得結(jié)果進(jìn)行局部峰均比pr計(jì)算；(4)用比較器搜索局部峰均比pr(i)，i＝0，1，L 31中的最大值，以該值確定下行同步碼的碼號(hào)以及下行導(dǎo)頻時(shí)隙的位置。
根據(jù)上述步驟，本發(fā)明進(jìn)一步可參照如下公式及過程實(shí)現(xiàn)假設(shè)兩幀接收數(shù)據(jù)為e＝{e0，e2，L e12799}；下行同步碼的候選碼為s(i)=s0(i),s2(i),Ls63(i),i=0,1,L31]]>表示候選碼的碼號(hào)；則步驟(1)中按如下公式進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算c(i)=c0(i),c2(i),Lc12736(i),i=0,1,L31,]]>其中ck(i)=Σj=063sj(i)*·ek+j;]]>步驟(2)中按如下公式取模d(i)=d0(i),d2(i),Ld12736(i)=||c0(i)||2,||c2(i)||2,L||c12736(i)||2,i=0,1,L31;]]>步驟(3)中按如下公式進(jìn)行局部峰均比的計(jì)算pr(i)=pr0(i),pr2(i),Lpr12736-x-y(i),i=0,1,L31,]]>即，prm(i)=dm+x(i)(Σn=m,n≠m+xm+x+ydn(i))m=0,1,12736-x-y,i=0,1,L31,]]>根據(jù)DwPTS時(shí)隙與前后GP所形成功率窗的特征，參照?qǐng)D1所示；步驟(4)中按如下公式求局部峰均比的最大值prMI=MAX(prm(i)),m=0,1,12736-x-y---i=0,1,L31,]]>其中I即為當(dāng)前小區(qū)的下行同步碼號(hào)，M代表下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS在接收連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)e中偏離的采樣個(gè)數(shù)。
在上述公式及過程處理中，步驟(3)采用除法運(yùn)算求局部峰均比，而除法運(yùn)算需要耗費(fèi)大量的FPGA資源，不利于FPGA的實(shí)現(xiàn)，因此為了減少計(jì)算需求，在步驟(3)中也可應(yīng)用如下公式求解局部峰均比prm(i)=10*lg(dm+x(i)(Σn=m,n≠m+xm+x+ydn(i)))=10*lg(dm+x(i))-10*lg(Σn=m,n≠m+xm+x+ydn(i))m=0,1,12736-x-y,i=0,1,L31]]>利用對(duì)數(shù)的操作可以方便地用一定比特寬度的查找表來實(shí)現(xiàn)，這樣可以顯著地降低所需的FPGA容量，減少FPGA門的開銷。
由此可見，本發(fā)明大大降低了計(jì)算需求，適于用FPGA實(shí)現(xiàn)，能夠發(fā)揮優(yōu)越的同步功能。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟(1)將接收到的連續(xù)兩幀信號(hào)與本地只讀存儲(chǔ)器中的下行同步碼候選碼進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算，求出復(fù)相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果；(2)對(duì)上述相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果取模平方；(3)對(duì)取模平方所得結(jié)果進(jìn)行局部峰均比計(jì)算；(4)用比較器搜索局部峰均比中的最大值，以該值確定下行同步碼的碼號(hào)以及下行導(dǎo)頻時(shí)隙的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于按照如下公式及過程處理假設(shè)兩幀信號(hào)為e＝{e0，e2，L e12799}；候選碼為s(i)={s0(i),s2(i),L,s63(i)},i=0,1,L,31]]>表示候選碼的碼號(hào)；則步驟(1)中按如下公式進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算c(i)={c0(i),c2(i),L,c12736(i)},i=0,1,L,31,]]>其中ck(i)=Σj=063sj(i)*·ek+j;]]>步驟(2)中按如下公式取模d(i)={d0(i),d2(i),L,d12736(i)}={||c0(i)||2,||c2(i)||2,L,||c12736(i)||2},i=0,1,L,31;]]>步驟(3)中按如下公式進(jìn)行局部峰均比的計(jì)算pr(i)={pr0(i),pr2(i),L,pr12736-x-y(i)},i=0,1,L,31,]]>即，prm(i)=(dm+x(i)(Σn=m,n≠m+xm+x+ydn(i)))m=0,1,12736-x-y,i=0,1,L,31]]>步驟(4)中按如下公式求局部峰均比的最大值prMI=MAX(prm(i)),m=0,1,12736-x-y,i=0,1,L,31,]]>其中I即為當(dāng)前小區(qū)的下行同步碼號(hào)，M代表下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS在接收連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)e中偏離的采樣個(gè)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于按照如下公式及過程處理假設(shè)兩幀信號(hào)為e＝{e0，e2，L e12799}；候選碼為s(i)={s0(i),s2(i),L,s63(i)},i=0,1,L,31;]]>則步驟(1)中按如下公式進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算c(i)={c0(i),c2(i),L,c12736(i)},i=0,1,L,31,]]>其中ck(i)=Σj=063sj(i)*·ek+j;]]>步驟(2)中按如下公式取模d(i)={d0(i),d2(i),L,d12736(i)}={||c0(i)||2,||c2(i)||2,L,||c12736(i)||2},i=0,1,L,31;]]>步驟(3)中按如下公式進(jìn)行局部峰均比的計(jì)算prm(i)=10*lg(dm+x(i)(Σn=m,n≠m+xm+x+ydn(i)))=10*1g(dm+x(i))-10*1g(Σn=m,n≠m+xm+x+ydn(i))m=0,1,12736-x-y,i=0,1,L,31]]>步驟(4)中按如下公式求局部峰均比的最大值prMI=MAX(prm(i)),m=0,1,12736-x-y,i=0,1,L,31,]]>其中I即為當(dāng)前小區(qū)的下行同步碼號(hào)，M代表下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS在接收連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)e中偏離的采樣個(gè)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(1)中的復(fù)相關(guān)運(yùn)算用乘法器和加法器實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(2)中的取模平方運(yùn)算用乘法器和加法器實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(3)中的除法求比值利用取對(duì)數(shù)查表實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種時(shí)分同步碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中強(qiáng)干擾下的同步實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟(1)將接收到的連續(xù)兩幀信號(hào)與本地只讀存儲(chǔ)器中的下行同步碼候選碼進(jìn)行復(fù)相關(guān)運(yùn)算，求出復(fù)相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果；(2)對(duì)上述相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果取模平方；(3)對(duì)取模平方所得結(jié)果進(jìn)行局部峰均比計(jì)算；(4)用比較器搜索局部峰均比中的最大值，以該值確定下行同步碼的碼號(hào)以及下行導(dǎo)頻時(shí)隙的位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，即使終端或者中繼設(shè)備在其它時(shí)隙發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下行導(dǎo)頻時(shí)隙發(fā)射功率的情況下，本發(fā)明仍然能夠有效地進(jìn)行同步，且增加的計(jì)算成本需求較少，利于用可編程門陣列實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1885745SQ20061003644
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者施英, 龍建標(biāo), 鄧世群, 張遠(yuǎn)見 申請(qǐng)人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司