[發明專利]LTE在高速移動條件下初始小區搜索方法

無效

• 申請號: 201010217080.8
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN101883412A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 袁偉;陶成;劉留;邱佳慧;張令文;張秀寧;孫溶辰
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W48/16
• 分類號: H04W48/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發明涉及無線移動通信技術領域，具體涉及一種LTE在高速移動條件下小區搜索方法。

背景技術

3GPP長期演進(LTE)是近幾年來3GPP啟動的最大的研發項目，該技術以OFDM/OFDMA為核心，被看做“準4G技術”。LTE無論在傳輸速率，服務質量上，都將比現行3G系統有質的提高。

對于蜂窩移動通信系統而言，小區搜索是一個非常關鍵的過程，它是用戶(User?Equipment，UE)與基站(Base?Station，BS)之間進行通信的前提，也是UE想要在所在小區中實現通信所要進行的第一個步驟。所謂小區搜索，是指UE檢測到一個理想小區，并與之獲得時間和頻率同步的過程。我們所關注的小區搜索可以分為兩類，在UE剛開機時進行的小區搜索稱為初始小區搜索，而在進行越區切換時進行的搜索稱為非初始小區搜索。

LTE標準明確指出：需優化在低速(0～15km/h)情況下性能；以較高的性能支持中速移動(15～120km/h)；系統在120～350km/h的移動速度下可用。而我國近幾年高速鐵路蓬勃發展，高速移動條件下的列車，將是一個龐大的信息載體，因此必須考慮未來LTE系統在高速移動場景下的性能。

LTE系統采用正交頻分復用(OFDM)技術，將串行數據通過多個正交的窄帶子載波進行傳輸，可以有效的對抗頻率選擇性衰落及窄帶干擾。然而，在高速鐵路這種特定場景下，由于高速移動帶來的多普勒(Doppler)效應，以及信道的快衰落，都將破壞子載波之間的正交性，對通信質量造成極大影響。現有小區搜索算法大都針對低速場景，而在存在大多普勒時，小區搜索算法魯棒性不強。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種LTE在高速移動條件下初始小區搜索方法。

本發明所采取的技術方案包括以下步驟：

步驟1：獲取接收序列中主同步信號(Primary?Synchronization?Signal，PSS)位置，及小區ID號；

步驟2：頻偏估計并補償，并將PSS數據解調至頻域；

步驟3：利用PSS信息進行信道估計；

步驟4：根據小區ID號，PSS信道估計結果，對輔同步信號(Secondary?Synchronization?Signal，SSS)進行相干解調，獲得小區ID組號。

其中，步驟1進一步包括：

步驟1-1：本地產生3個PSS頻域序列樣本zc_i[k]，其中，i＝0，1，2，k＝0...2047；

步驟1-2：將本地三個PSS頻域樣本zc_i(n)分別經過快速傅里葉逆變換(IFFT)，產生三個PSS時域樣本s_i(n)，其中，i＝0，1，2，n＝0...2047；

步驟1-3：接收序列r(n)經過窄帶濾波器后和本地三個樣本分別作模值相關，得到最大相關值，獲得定時同步點n_index，并確定小區ID號。

步驟2具體包括：

將接收序列r(n)在n_index之后的2048點提取出來，也就是接收到的時域PSS序列Rx(n)，將Rx(n)和s(n)做逐點相關，得到新序列x(n)，將新得到的序列x(n)前1024點和后1024點做相關得到頻偏估計結果。

步驟3具體包括：

設接收序列在經過IFFT后的序列為Rx[k]，長度為2048點。將Rx[k]和本地PSS頻域樣本逐位相除，得到信道信息H[k]。

步驟4具體包括：

從步驟1得到的定時點n_index先前推N+CP開始的2048點即為SSS所在的OFDM符號，其中CP為CP長度，這里假設CP長度已知。

利用得到的信道信息對這2048點進行相干解調，得到SSS頻域長度為2048點的序列，并提取中心62點SSS序列，和本地336個樣本分別作相關，取最大值，得到小區ID組號，并獲得幀定時位置。

本發明產生的有益效果：在高速移動特定場景下，可通過本方法，簡單快速的獲得下行同步，并可估計頻偏。雖然有一些限定條件，但這些條件在特定場景下是可以滿足的，而且可以有效的降低算法復雜度。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作詳細說明：

圖1為本發明實現的流程圖；

圖2為FDD-LTE幀結構示意圖；

圖3為本發明在不同信噪比下檢測錯誤概率的計算機仿真圖。

具體實施方式

如圖1所示，高速移動場景下LTE小區搜索主要包括如下步驟：