一種基于lte系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法，該方法包括：根據(jù)主同步信號PSS頻域數(shù)據(jù)和本地PSS頻域序列，獲得PSS頻域信道；對PSS頻域信道進行快速傅里葉逆變換IFFT處理，獲得PSS時域信道；計算PSS時域信道的幅度值，并確定PSS時域信道幅度峰值的位置；根據(jù)PSS時域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量；根據(jù)時間偏移量，對時間進行調(diào)整，獲得小區(qū)的下行時間同步。本發(fā)明實施例根據(jù)LTE系統(tǒng)自身的特點，利用已有的主同步信號PSS的子載波間隔，使得下行同步時間偏移量的范圍擴大，對LTE同步系統(tǒng)距離較遠的相鄰小區(qū)的下行同步獲取具有較好的效果。
【專利說明】
一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于長期演進（Long Term Evolution，LTE)移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及 一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LTE系統(tǒng)是一種對時間同步要求較高的系統(tǒng)，獲得小區(qū)精確的下行時間同步，才能 保證上下行鏈路的穩(wěn)定，確保數(shù)據(jù)的高吞吐量。
[0003] 為獲得小區(qū)精確的下行時間同步，現(xiàn)有技術(shù)中下行時間偏移量由下行參考信號RS 的相位差獲得，推導(dǎo)如下：
[0004] 參考信號RS的時域信道與頻域信道對應(yīng)關(guān)系為：
[0005]
[0006]
[0007] 其中h(η)為RS時域信道，H(k)為RS頻域信道，δ為時間偏移量，頻域上相鄰兩 個信號之間相差6個子載波，假設(shè)其頻域的信道估計值分別為氏和Η 2，則：
[0008]
[0009]
[0010]
[0011] 其中ii;為氏的共輒，！T(k+6)為H(k+6)的共輒，由于為相鄰的RS，所以H(k) iT(k+6)近似為實數(shù)。
[0012] 將頻域上2 * 個RS信道估計兩兩做上述處理取平均值得：
[0013]
[0014] 其中iV念代表下行整個帶寬的資源塊數(shù)。
[0017] 由上述公式可知，時間偏移量δ的范圍與正弦、余弦函數(shù)的周期性有關(guān)，故：
[0015]
[0016]
[0019] 其中，N = fs/A f，A f = 15khz，fs= 1/TS，Ts為時間單元，并且可以取如下值： TS=1A15000*2048)，計算得到時間偏移量的范圍為：-170彡δ彡170。
[0020] 現(xiàn)有技術(shù)提供的下行時間同步的方法，在同步偏差較大時，可能會超出算法所能 檢測到的最大范圍，終端不能進行正確的時間同步的獲取和調(diào)整，即，當以T s為時間單元的 下行同步時間偏移量的范圍超出-170$ δ <170時，用上述方法不能獲得正確的下行時 間同步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 本發(fā)明提供的一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法，用以擴大時間偏移量 的范圍，實現(xiàn)LTE同步系統(tǒng)距離較遠的相鄰小區(qū)的下行同步。
[0022] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法，該 方法包括：
[0023] 根據(jù)主同步信號PSS頻域數(shù)據(jù)和本地PSS頻域序列，獲得PSS頻域信道；
[0024] 對所述PSS頻域信道進行快速傅里葉逆變換（Inverse fast Fourier transform， IFFT)處理，獲得PSS時域信道；
[0025] 計算所述PSS時域信道的幅度值，并確定所述PSS時域信道幅度峰值的位置；
[0026] 根據(jù)所述PSS時域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量；
[0027] 根據(jù)所述時間偏移量，對時間進行調(diào)整，獲得小區(qū)的下行時間同步。
[0028] 優(yōu)選地，所述本地PSS頻域序列根據(jù)以下公式生成：
[0029]
[0030] 其中，u為根指數(shù)，且小區(qū)ID的組內(nèi)編號0、1、2分別對應(yīng)的u的取值為25、29、34。
[0031] 優(yōu)選地，所述PSS頻域數(shù)據(jù)根據(jù)以下方式獲?。?br>[0032] 根據(jù)PSS頻域數(shù)據(jù)所在的子幀號和符號來截取相應(yīng)的PSS頻域數(shù)據(jù)。
[0033] 優(yōu)選地，所述獲得PSS頻域信道，具體為：
[0034] 根據(jù)如下公式，獲取PSS頻域信道：
[0035] H (k) = Y (k) /X (k), k = 0,. . . . , 61
[0036] 其中，X (k)為本地PSS頻域序列，Y (k)為PSS頻域數(shù)據(jù)，H (k)為PSS頻域信道。
[0037] 優(yōu)選地，對所述PSS頻域信道進行IFFT處理，獲得PSS時域信道，具體為：
[0038] 將所述頻域信道補0到長度為Μ的序列，其中Μ為IFFT模塊長度；
[0039] 對Μ點進行IFFT處理，獲得時域信道，其中時域信道為長度為Μ的復(fù)數(shù)序列。
[0040] 優(yōu)選地，所述計算所述PSS時域信道的幅度值，確定所述PSS時域信道幅度峰值的 位置，具體為：
[0041] 計算所述PSS時域信道各個點的幅度值；
[0042] 獲取PSS時域信道幅度值峰值的位置τ ;
[0043] 其中，所述時域信道為長度為Μ的復(fù)數(shù)序列。
[0044] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述PSS時域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量，具體 為：
[0045] 根據(jù)如下公式，計算得到時間偏移量：
[0046]
[0047] 其中，δ為時間偏移量，fs= 1/TS，Ts為時間單元，并且可以取如下值：TS= 1/ (15000*2048)，Λ f為PSS頻域信號子載波的間隔，Μ為IFFT模塊長度，τ為PSS時域信道 幅度峰值的位置，且-M/2彡τ彡M/2。
[0048] 優(yōu)選地，所述根據(jù)所述時間偏移量，對時間進行調(diào)整，完成下行時間同步。
[0049] 因此，本發(fā)明實施例的優(yōu)勢在于，避免了由于參考信號的子載波間隔6*15khz，計 算得到的以^為時間單元的下行同步時間偏移量范圍僅為-170$ δ <170的局限性。根 據(jù)LTE系統(tǒng)自身的特點，利用已有的主同步信號PSS的子載波間隔為15khz的特點，使得以 Ts為時間單元的下行同步時間偏移量的范圍擴大到-1024 $ δ < 1024,即本發(fā)明所能計 算的下行同步點的范圍是現(xiàn)有方法的6倍，對LTE同步系統(tǒng)距離較遠的相鄰小區(qū)的下行同 步獲取具有較好的效果。
【附圖說明】
[0050] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步方法的流程圖；
[0051] 圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步方法的流程 圖。
【具體實施方式】
[0052] 下面通過附圖和實施例，以分時長期演進（Time Division Long Term Evolution， TD-LTE)系統(tǒng)切換過程中終端對鄰區(qū)時間同步點的計算為例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步 的詳細描述。
[0053] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行同步方法的流程圖，如圖 1所示，本發(fā)明實施例獲取下行同步的方法具體包括如下步驟：
[0054] 步驟101，根據(jù)主同步信號PSS頻域數(shù)據(jù)和本地PSS頻域序列，獲得PSS頻域信道；
[0055] 具體地，根據(jù)如下公式，獲得PSS頻域信道H (k):
[0056] H (k) = Y (k) /X (k), k = 0,. . . . , 61
[0057] 其中，X (k)為本地PSS頻域序列，Y (k)為PSS頻域數(shù)據(jù)，H (k)為PSS頻域信道。
[0058] 其中，生成PSS本地頻域序列X (k)，具體為：
[0059] 根據(jù)TD-LTE系統(tǒng)自身的特點，一個無線幀為10ms,分為10個子幀，子幀1和子幀 6 為特殊子幀，根據(jù) 0FDM(0rthogonal Frequency Division Multiplexing)系統(tǒng)的時頻結(jié) 構(gòu)，PSS頻域序列位于特殊子幀的第三個OFDM符號上的62個子載波上。其生成公式如下：
[0060]
[0061] 其中u根據(jù)目標小區(qū)號Λ$"和#以之間的關(guān)所得。根據(jù)iVf = + /Vg，所以 = #Sf%:3:，查下表可得u
[0062]
[0063] 其中，獲得PSS頻域數(shù)據(jù)Y (k)，具體為：
[0064] 根據(jù)PSS頻域數(shù)據(jù)所在的子幀號，在下行接收過程中，接收子幀1或者子幀6的 lms的時域數(shù)據(jù)。根據(jù)PSS映射規(guī)則，
[0065] ak_ J = d (η), η = 0,...,61
[0066]
[0067] 其中k代表在頻域上的子載波標號，1代表在時間軸上的OFDM符號的標號， 為在頻域上一個資源塊的子載波數(shù)，_為下行資源塊數(shù)。
[0068] 由于PSS位于第三個符號上，1 = 2,因此截取第三個符號的時域信號，并根據(jù)采樣 率，進行Ν'點快速傅里葉變換（Fast Fourier Transformation，F(xiàn)FT),得到頻域信號，根據(jù) 在頻域的映射規(guī)則，獲得長度為62的PSS頻域數(shù)據(jù)。
[0069] 步驟102,對所述PSS頻域信道進行IFFT處理，獲得PSS時域信道；
[0070] 將所述頻域信道H(k)補0到長度為Μ的序列Η'（1)，1 = 0, ... M-1，對Μ點進行 IFFT處理，獲得時域信道h(n) = （1))，11 = 0，...1-1，其中1為正?1'模塊長度，且 M>62,可取128、256等通用IFFT模塊長度。
[0071 ] 步驟103,計算所述PSS時域信道的幅度值，并確定所述PSS時域信道幅度峰值的 位置；
[0072] 計算各個點的幅度值abs (h (η))，η = 0, . . . M-1，然后獲取幅度峰值的位置τ = pos = find(abs(h(n)) == max(abs(h(n))))，即峰值max(abs(h(n)))在長度為 Μ 的序列 abs (h (η))中的下標，其中所述時域信道h(n)為長度為Μ的復(fù)數(shù)序列。
[0073] 步驟104,根據(jù)所述PSS時域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量；
[0074] PSS時域信道幅度峰值的位置τ代表主同步點的位置。
[0075] 具體地，根據(jù)δ與τ之間的倍數(shù)關(guān)系以及算得的τ，獲得時間偏移量。
[0076] 其中，獲得δ與τ之間的倍數(shù)關(guān)系，具體為：
[0077] 根據(jù)在不同的傅里葉逆變換下，時間偏移量相等的原理可得：
[0078]
Λ
[0079] 其中，δ為時間偏移量，fs= 1/TS，Ts為時間單元，并且可以取如下值：TS= 1/ (15000*2048)，Λ f為PSS頻域信號子載波的間隔，Μ為IFFT模塊長度，且M>62,可取128、 256等通用IFFT模塊長度，τ為PSS時域信道幅度峰值的位置，且-M/2彡τ <M/2。計 算得到：
[0080]
[0081] 因為-Μ/2彡τ彡Μ/2,所以
[0082]
[0083] PSS頻域信號子載波的間隔Λ f = 15khz。例如，Μ = 256時，把步驟103獲得 的PSS時域信道幅度峰值的位置τ的值，帶入公式
，即可得到時間偏移 量δ = 8 τ。把Λ f和fs帶入公式._，可獲得時間偏移量的范圍 為：-1024 彡 δ 彡 1024。
[0084] 步驟105,根據(jù)所述時間偏移量，對時間進行調(diào)整，獲得小區(qū)的下行時間同步。
[0085] 本發(fā)明實施例的優(yōu)勢在于，避免了由于參考信號的子載波間隔6*15khz，計算得到 的以^為時間單元的下行同步時間偏移量范圍僅為-170$ δ <170的局限性。根據(jù)LTE 系統(tǒng)自身的特點，利用已有的主同步信號PSS的子載波間隔為15khz的特點，使得以1；為 時間單元的下行同步時間偏移量的范圍擴大到-1024$ δ < 1024,即本發(fā)明所能計算的下 行同步點的范圍是現(xiàn)有方法的6倍，對LTE同步系統(tǒng)距離較遠的相鄰小區(qū)的下行同步獲取 具有較好的效果。
[0086] 圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步方法的流程 圖，如圖2所示，本發(fā)明實施例的獲取下行同步的方法具體包括如下步驟：
[0087] 步驟201，獲取主同步信號PSS頻域數(shù)據(jù)；
[0088] 根據(jù)PSS頻域數(shù)據(jù)所在的子幀號和符號來截取相應(yīng)的PSS頻域數(shù)據(jù)X (k)。
[0089] 步驟202,獲取本地PSS頻域序列；
[0090] 具體地，根據(jù)如下公式，獲得PSS頻域序列Y (k):
[0091] V
...
[0092] 其中，u為根指數(shù)，且小區(qū)ID的組內(nèi)編號0、1、2分別對應(yīng)的u的取值為25、29、34。
[0093] 步驟203，根據(jù)PSS頻域數(shù)據(jù)和本地PSS頻域序列，獲取PSS頻域信道；
[0094] 具體地，根據(jù)如下公式，獲得PSS頻域信道H (k):
[0095] H (k) = Y (k) /X (k), k = 0,. . . . , 61
[0096] 步驟204,對所述PSS頻域信道進行IFFT處理，獲得PSS時域信道；
[0097] 將所述頻域信道H(k)補0到長度為Μ的序列Η'（1)，1 = 0, ... M-1，對Μ點進行 IFFT處理，獲得時域信道h(n) = （1))，11 = 0，...1-1，其中1為正?1'模塊長度，且 M>62,可取128、256等通用IFFT模塊長度。
[0098] 步驟205,計算所述PSS時域信道的幅度值，并確定所述PSS時域信道幅度峰值的 位置；
[0099] 計算各個點的幅度值abs (h (η))，η = 0, . . . M-1，然后獲取幅度峰值的位置τ = pos = find(abs(h(n)) == max(abs(h(n))))，即峰值max(abs(h(n)))在長度為 Μ 的序列 abs (h (η))中的下標，其中所述時域信道h(n)為長度為Μ的復(fù)數(shù)序列。
[0100] 步驟206,根據(jù)所述PSS時域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量；
[0101] PSS時域信道幅度峰值的位置τ代表主同步點的位置。
[0102] 具體地，根據(jù)δ與τ之間的倍數(shù)關(guān)系以及算得的τ，獲得時間偏移量。
[0103] 其中，獲得δ與τ之間的倍數(shù)關(guān)系，具體為：
[0104] 根據(jù)在不同的傅里葉逆變換下，時間偏移量相等的原理可得：
[0105] Λ
[0106] 其中，δ為時間偏移量，fs= 1/TS，Ts為時間單元，并且可以取如下值：：TS= 1/ (15000*2048)，Λ f為PSS頻域信號子載波的間隔，Μ為IFFT模塊長度，且M>62,可取128、 256等通用IFFT模塊長度，τ為PSS時域信道幅度峰值的位置，且-M/2彡τ彡M/2。
[0107] 計算得到：
[0108]
[0109] 因為-Μ/2彡τ彡Μ/2,所以
[0110]
[0111] PSS頻域信號子載波的間隔Λ f = 15khz。例如，當Μ = 128時，把步驟103獲 得的PSS時域信道幅度峰值的位置τ的值，帶入公式
！卩可得到時間偏移 量δ = 16 τ。把Λ f和匕帶入公式
中，可獲得時間偏移量的范圍 為：-1024 彡 δ 彡 1024。
[0112] 步驟207,根據(jù)所述時間偏移量，對時間進行調(diào)整，獲得小區(qū)的下行時間同步。
[0113] 本發(fā)明實施例的優(yōu)勢在于，避免了由于參考信號的子載波間隔6*15khz，計算得到 的以^為時間單元的下行同步時間偏移量范圍僅為-170$ δ <170的局限性。根據(jù)LTE 系統(tǒng)自身的特點，利用已有的主同步信號PSS的子載波間隔為15khz的特點，使得以1；為 時間單元的下行同步時間偏移量的范圍擴大到-1024$ δ < 1024,即本發(fā)明所能計算的下 行同步點的范圍是現(xiàn)有方法的6倍，對LTE同步系統(tǒng)距離較遠的相鄰小區(qū)的下行同步獲取 具有較好的效果。
[0114] 以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步 詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于LTE系統(tǒng)獲取下行時間同步的方法，其特征在于，所述方法包括： 根據(jù)主同步信號PSS頻域數(shù)據(jù)和本地PSS頻域序列，獲得PSS頻域信道； 對所述PSS頻域信道進行快速傅里葉逆變換IFFT處理，獲得PSS時域信道； 計算所述PSS時域信道的幅度值，并確定所述PSS時域信道幅度峰值的位置； 根據(jù)所述PSS時域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量； 根據(jù)所述時間偏移量，對時間進行調(diào)整，獲得小區(qū)的下行時間同步。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取下行時間同步的方法，其特征在于，所述本地PSS頻域序 列根據(jù)W下公式生成：其中，U為根指數(shù)，且小區(qū)ID的組內(nèi)編號0、1、2分別對應(yīng)的U的取值為25、29、34。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取下行時間同步的方法，其特征在于，所述PSS頻域數(shù)據(jù)根 據(jù)W下方式獲?。?根據(jù)PSS頻域數(shù)據(jù)所在的子帖號和符號來截取相應(yīng)的PSS頻域數(shù)據(jù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取下行時間同步的方法，其特征在于，所述獲得PSS頻域信 道，具體為： 根據(jù)如下公式，獲取PSS頻域信道： HGO =YGO/X G〇，k = 0，....，61 其中，X似為本地PSS頻域序列，Y似為PSS頻域數(shù)據(jù)，H(k)為PSS頻域信道。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取下行時間同步的方法，其特征在于，對所述PSS頻域信道 進行快速傅里葉逆變換IFFT處理，獲得PSS時域信道，具體為： 將所述頻域信道補0到長度為M的序列，其中M為IFFT模塊長度； 對M點進行IFFT處理，獲得時域信道，其中時域信道為長度為M的復(fù)數(shù)序列。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取下行時間同步的方法，其特征在于，所述計算所述PSS時 域信道的幅度值，確定所述PSS時域信道幅度峰值的位置，具體為： 計算所述PSS時域信道各個點的幅度值； 獲取PSS時域信道幅度值峰值的位置T ; 其中，所述時域信道為長度為M的復(fù)數(shù)序列。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取下行時間同步的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述PSS時 域信道幅度峰值的位置，獲得下行時間偏移量，具體為： 根據(jù)如下公式，計算得到時間偏移量：其中，5為時間偏移量，fg= l/Tg，L為時間單元，Af為PSS頻域信號子載波的間隔， M為IFFT模塊長度，T為PSS時域信道幅度峰值的位置，且-M/2《T《M/2。
【文檔編號】H04L7/00GK105992334SQ201510085109
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月16日
【發(fā)明人】吉亞平, 單玉梅, 梁敏
【申請人】蘇州簡約納電子有限公司