[發(fā)明專利]NB_IoT系統(tǒng)中針對(duì)空口系統(tǒng)消息進(jìn)行解析處理的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911259002.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN111030958B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米雪;王明果
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海創(chuàng)遠(yuǎn)儀器技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;H04L25/02;H04L1/00;H04B7/0456
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本發(fā)明涉及一種NB_IoT系統(tǒng)在空口復(fù)雜電磁環(huán)境下可以準(zhǔn)確、快速檢索系統(tǒng)消息的方法，包括以下步驟：提取采樣后的MIB基帶數(shù)據(jù)，進(jìn)行傅里葉變換得到頻域數(shù)據(jù)；通過NRS進(jìn)行信道估計(jì)，恢復(fù)發(fā)送端信號(hào)；進(jìn)行解資源映射；進(jìn)行解層映射和預(yù)編碼；解QPSK調(diào)制；進(jìn)行解擾碼計(jì)算；進(jìn)行解速率匹配；維特比Viterbi譯碼；解擾碼和CRC校驗(yàn)；解碼成功獲取MIB消息。并進(jìn)一步根據(jù)MIB確定SIB1的位置，提取數(shù)據(jù)變換到頻域；用NRS做信道估計(jì)；通過類似的解資源映射、解預(yù)編碼和層映射、解QPSK調(diào)制、解擾碼、解速率匹配、viterbi譯碼、CRC校驗(yàn)等過程，獲取SIB1消息。本發(fā)明的NB_IoT系統(tǒng)中針對(duì)空口系統(tǒng)消息進(jìn)行解析處理的方法，具有很好的還原和糾錯(cuò)性能，增強(qiáng)了算法實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性和實(shí)用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信研發(fā)和測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及NB_IoT制式接收領(lǐng)域，具體是指一種NB_IoT系統(tǒng)中針對(duì)空口系統(tǒng)消息進(jìn)行解析處理的方法。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的方方面面，其業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的需求不盡相同。高速率業(yè)務(wù)主要使用3G、4G技術(shù)，如監(jiān)控?cái)z像頭等；中等速率業(yè)務(wù)主要使用GPRS技術(shù)，如POS機(jī)等。低速率業(yè)務(wù)目前還沒有很好的蜂窩技術(shù)來滿足，很多情況下只能使用GPRS技術(shù)勉力支撐。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，低速率業(yè)務(wù)漸漸成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)未來主要的市場(chǎng)發(fā)展方向，業(yè)界將這一市場(chǎng)歸納為L(zhǎng)PWAN(Low Power Wide Area Network)市場(chǎng)，即低功耗廣域網(wǎng)。由于GPRS技術(shù)存在終端功耗高、覆蓋能力不足等問題，無(wú)法應(yīng)對(duì)LPWAN市場(chǎng)需求。作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，物聯(lián)網(wǎng)從概念興起到運(yùn)用，各行業(yè)不斷在探索、挖掘其最大價(jià)值，為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。從技術(shù)層面看，作為全球范圍內(nèi)將廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)，NB-IoT具備上述特質(zhì)，這些先天優(yōu)勢(shì)為無(wú)處不在的物聯(lián)網(wǎng)終端接入提供了可能。

NB-IoT的物理層設(shè)計(jì)在E-UTRAN物理層的基礎(chǔ)上做了如下改動(dòng)：每個(gè)NB-IoT載波只使用一個(gè)PRB；下行只支持E-UTRAN中的15kHz子載波間隔；上行引入單子載波傳輸(single-tone transmission)，此時(shí)在15kHz子載波間隔的基礎(chǔ)上，額外引入3.75kHz子載波間隔。在3.75kHz子載波間隔的情況下，窄帶時(shí)隙(NB-slot)長(zhǎng)度定義為2ms(同時(shí)E-UTRAN的subframe和frame概念不再適用)；上行引入多子載波傳輸(multi-tone transmission)，支持15kHz的子載波間隔；只支持常規(guī)CP，只支持FDD。UE只支持半雙工方式，支持LTEin-band、LTEguard-band、standalone三種操作模式。

當(dāng)前使用的NB_IoT系統(tǒng)空口系統(tǒng)消息的解析方式是通過逆編碼過程來實(shí)現(xiàn)的，這種方式在信道環(huán)境較好或者點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間直連的情況下，可以很好實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)及數(shù)據(jù)還原，但是在空口傳輸情況下，存在空口信號(hào)干擾信，道環(huán)境變差，由于傳輸信道的不穩(wěn)定，僅僅逆向進(jìn)行編碼過程很難正確解出系統(tǒng)消息。本發(fā)明提供了一種復(fù)雜電磁環(huán)境下的NB_IoT系統(tǒng)空口系統(tǒng)消息的解析方法，采用帶插值的信道估計(jì)，通過LMMSE信道估計(jì)和viterbi譯碼使之在傳送數(shù)據(jù)受到噪聲干擾的情況下，具有很好的還原和糾錯(cuò)性能。同時(shí)，降低了采樣速率，采用128點(diǎn)FFT，在滿足應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上加快了計(jì)算速度。在盲檢系統(tǒng)幀號(hào)時(shí)，利用冗余數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行解速率匹配，在滿足使用較小的硬件資源開銷的前提下，提高了解碼成功率，增強(qiáng)了算法實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性和實(shí)用性，具有較強(qiáng)的環(huán)境使用能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種滿足實(shí)時(shí)性好、計(jì)算速度快、資源開銷少、解碼成功率高的NB_IoT系統(tǒng)中針對(duì)空口系統(tǒng)消息進(jìn)行解析處理的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的NB_IoT系統(tǒng)中針對(duì)空口系統(tǒng)消息進(jìn)行解析處理的方法如下：

該NB_IoT系統(tǒng)中針對(duì)空口系統(tǒng)消息進(jìn)行解析處理的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟：

(1)提取采樣后的NPBCH基帶數(shù)據(jù)，進(jìn)行傅里葉變換得到頻域數(shù)據(jù)；