[發明專利]一種NB-IoT系統下行鏈路中的小區搜索系統

有效

• 申請號: 201710359082.2
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107231326B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 陳喆;殷福亮;張君騰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 閻昱辰;李洪福

本發明公開了一種NB?IoT系統下行鏈路中的小區搜索方法，使用了如下技術手段，npss信號檢測采用分段相關與模值相關相結合的方法，采用分段相關進行定時粗同步，然后采用模值相關進行定時粗同步修正和定時細同步。儲存本地npss信號時，只需儲存一個symbol的npss時域降采樣信號和頻域信號，空間復雜度降低。進行頻偏估計時，將本地npss信號乘以一定步長的頻偏與接收到的主同步信號進行相關運算，求得粗頻偏估計并補償，保證信號的頻偏控制在一定步長以內；進行精頻偏估計時，跨symbol進行，可以將精頻偏估計范圍減小至一定范圍內，提高頻偏估計精度。進行nsss信號檢測時，在使用接收到的nsss頻域信號與本地nsss頻域信號相關之前，先確定出n_f和q的候選值，再使用接收到的nsss頻域信號與候選值內的本地nsss頻域信號做相關，減小了時間復雜度。

技術領域

本發明涉及一種NB-IoT系統下行鏈路中的小區搜索系統，主要涉及專利分類號H04電通信技術H04B傳輸H04B1/00不包含在H04B 3/00至H04B 13/00單個組中的傳輸系統的部件；不以所使用的傳輸媒介為特征區分的傳輸系統的部件H04B1/69擴頻技術H04B1/707利用直接序列調制的H04B1/7073同步方面H04B1/7083小區搜尋，例如使用三級方法。

背景技術

NB-IoT系統中，初始小區搜索過程是用戶終端與基站之間建立下行通信鏈路的前提，其主要目的是實現下行鏈路在時間、頻率上的同步和獲取物理層小區標識(cellID)。NB-IoT系統下行采用正交頻分復用(OFDM)技術，該技術的基本原理是將高速串行數據流經過串并轉換后變成多路并行低速數據流，并調制到多個正交的子載波上傳輸，因為其要求子載波間滿足正交性，因此與單載波系統相比，OFDM系統易受頻率偏差的影響。由于發射機的載波頻率與接收機本地振蕩器間存在頻率偏差，或由于多普勒效應，OFDM系統的子載波間的正交性會遭到破壞，從而導致子載波間干擾，所以頻率同步要盡可能精確。時間同步是為了確定系統幀的起始位置和OFDM符號的起始位置，在多經信道中，時間同步不準確會造成符號間干擾，對系統性能影響很大，因此要求時間同步盡可能精確。

在現有技術中典型的NB-IoT系統采樣時間T_s＝1/30720000秒，其時域結構如圖1所示，每個系統幀時間為10毫秒(ms)，包含10個子幀，每個子幀時間為1ms，包含2個時隙，每個時隙時間為0.5ms，包含7個正交頻分復用符號(symbol)，每個符號長度為2048個采樣點并加上CP的長度，其中第0個symbol的CP長度為160個采樣點，第1到第6個symbol的CP長度為144個采樣點，所以每一個子幀包含14個symbol，長度為30720個采樣點。npss信號位于系統幀的第5個子幀，nsss信號位于偶位系統幀的第9個子幀。

發明內容

針對現有npss信號檢測技術在頻偏較大情況下，時間同步不準的問題，本發明提出了一種可以抵抗較大頻偏的npss信號檢測系統，首先采用分段相關進行定時粗同步，然后采用模值相關的方法進行定時粗同步修正和定時細同步，模值相關方法的引入使得定時同步的抗頻偏能力大大提高。

在儲存本地npss信號時，本發明只需儲存一個symbol的npss時域降采樣信號和頻域信號即可，而不需要將整個子幀的npss時域降采樣信號和頻域信號全部儲存至本地，空間復雜度降低。

進行頻偏估計時，首先將本地npss信號乘以一定步長的頻偏與接收到的主同步信號進行相關運算，求得粗頻偏估計，粗頻偏補償后可以保證信號的頻偏控制在一定步長以內；進行精頻偏估計時，不是將一個symbol內的npss信號與本地信號共軛相乘后分為兩段做相關，而是跨symbol進行，這樣可以將精頻偏估計范圍減小至一定范圍內，既滿足了頻偏估計的范圍要求又最大限度的提高了精頻偏估計的精度。