下行导频时隙的定位方法和系统 【技术领域】
本发明涉及 TD-SCDMA 移动通信系统， 具体涉及一种下行导频时隙的定位方法和系统。 背景技术
目前， 时分同步码分多址 TD-SCDMA 移动通信系统中， 小区搜索过程中， 一般先进 行粗同步对下行导频时隙 DwPTS 的位置进行定位， 然后再根据 DwPTS 的位置进行后续的小 区搜索过程。
TD-SCDMA 的帧结构如图 1 所示， 帧结构中的三个特殊时隙的结构如图 2 所示。从 图 1 和图 2 可以看出， DwPTS 开始包含 32 个 chips 的保护间隔， 后面也有很长的保护间隔。
TD-SCDMA 小区搜索中 DwPTS 定位方法的基本原理是利用接收信号的功率形状来 搜索 DwPTS 的大致位置。在 TD-SCDMA 的帧结构中， SYNC_DL 的左边有 32chips 的 GP， 右边 有 96chips 的 GP， SYNC_DL 本身为 64chips。由于 GP 的功率很小， 故从接收功率的时间分 布上看， 与 GP 相比 SYNC_DL 段的功率较大， 利用此特点就可以判断出一帧中 DwPTS 的大致 位置。
目前已有的方法是利用 Sync_DL 码两边窗口各存在的 32GP 数据功率的和， 与中间 Sync_DL 的功率得到一组比值， 然后从这组比值找到比值最大的位置就为 DwPTS 的位置。
但是， 现有技术的 TD-SCDMA 小区搜索中 DwPTS 定位方法， 定位成功的概率较低， 延 长了小区搜索的时间。 发明内容 有鉴于此， 本发明在于提供一种下行导频时隙定位方法和系统， 以解决现有技术 存在的定位成功的概率较低， 小区搜索时间长的问题， 技术方案如下 ：
一种下行导频时隙的定位方法， 包括 ：
采用固定长度的功率特征窗在预设范围内， 以预设步长移动， 得到相应数量的功 率特征窗 ；
计算所述功率特征窗两边相同预设长度功率的平方和与中间预设长度功率的平 方的比值 ；
根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙所在的位置。
优选的， 上述方法中， 还包括 ：
依据所述确定的下行导频时隙的位置， 进行小区搜索。
优选的， 上述方法中， 所述根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙所在的位 置， 具体包括 ：
从所述计算得到的比值中选择最大的比值， 将该最大比值对应的功率特征窗的起 始位置作为下行导频时隙的起始位置。
优选的， 上述方法中， 所述预设范围为一帧信号的长度加上一个功率特征窗的长
度。 优选的， 上述方法中， 所述一帧信号的长度为 6400chips ； 所述功率特征窗的长度 为 128chips ； 所述功率特征窗两边相同预设长度为 32chips ； 所述功率特征窗中间预设长 度为 64chips。
一种下行导频时隙的定位系统， 包括 ：
特征窗移位单元， 用于采用固定长度的功率特征窗在预设范围内， 以预设步长移 动， 得到相应数量的功率特征窗 ；
比值计算单元， 用于计算所述功率特征窗两边相同预设长度功率的平方和与中间 预设长度功率的平方的比值 ；
定位单元， 用于根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙所在的位置。
优选的， 上述系统中， 还包括 ：
小区搜索单元， 用于依据所述确定的下行导频时隙的位置， 进行小区搜索。
优选的， 上述系统中， 所述定位单元根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙 所在的位置， 具体包括 ：
从所述计算得到的比值中选择最大的比值， 将该最大比值对应的功率特征窗的起 始位置作为下行导频时隙的起始位置。
优选的， 上述系统中， 所述预设范围为一帧信号的长度加上一个功率特征窗的长度。 优选的， 上述系统中， 所述一帧信号的长度为 6400chips ； 所述功率特征窗的长度 为 128chips ； 所述功率特征窗两边相同预设长度为 32chips ； 所述功率特征窗中间预设长 度为 64chips。
从以上技术方案可以看出， 本发明提供的 TD-SCDMA 小区搜索中， 下行导频时隙的 定位方法， 根据功率特征窗两边相同预设长度功率的平方和与中间预设长度功率的平方的 比值， 来确定下行导频时隙的位置， 仿真实验的结果表明， 可以有效提高下行导频时隙定位 的成功率， 从而可以缩短小区搜索时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案， 下面将对本发明描述中所需要使用的附图 作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普 通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为 TD-SCDMA 的帧结构示意图 ；
图 2 为 TD-SCDMA 帧中三个特殊时隙的结构示意图 ；
图 3 为本发明提供的下行导频时隙定位方法的流程图 ；
图 4 为本发明实施例提供的一种下行导频时隙定位方法的流程图 ；
图 5 为本发明实施例提供的一种下行导频时隙定位系统的结构示意图 ；
图 6 为本发明实施例提供的另一种下行导频时隙定位系统的结构示意图。 具体实施方式
本发明实施例从改进特征窗算法的角度， 对现有技术的下行导频时隙定位方法进行改进。具体的， 本发明实施例利用功率特征窗两边相同预设长度功率的平方和与中间预 设长度功率的平方的比值， 来确定 DwPTS 的粗略位置。申请人利用本发明的方法进行了大 量的仿真实验， 结果表明， 本发明可以有效提高 DwPTS 定位的成功率， 从而能够提高 DwPTS 定位的效率， 缩短小区搜索的时间。
下面将结合说明书附图对本发明实施例提供的下行导频时隙定位方法进行详细 说明。
参见图 3 所示， 本发明实施例提供的下行导频时隙定位方法， 可以包括以下步骤 ：
S301， 采用固定长度的功率特征窗在预设范围内， 以预设步长移动， 得到相应数量 的功率特征窗。
本发明实施例利用接收信号的功率形状来搜索 DwPTS 的位置。首先， 采用固定长 度的功率特征窗在预设范围内， 以预设步长 M 移动， 得到相应数量的功率特征窗。
其中， 所述预设范围为略大于一帧信号长度的一个范围， 具体可以为一帧信号的 长度与一个功率特征窗的长度的和。实际应用当中， 信号的帧长为 6400chips ； 由于下行导 频时隙的长度一般为 128chips， 因此功率特征窗的长度选为 128chips， 那么所述预设范围 就是 6528chips。
实际应用当中， 所述预设步长采用 1chips 到 4chips 的一个整数值， 移位得到的功 率特征窗的数量为信号的帧长除以预设的步长值。 可以理解的是， 步长越短， 得到功率特征 窗的数量也越多。
S302， 计算所述功率特征窗两边相同预设长度功率的平方和与中间预设长度功率 的平方的比值。
对于移位得到各个功率特征窗， 计算窗内两边相同预设长度功率的平方和与中间 预设长度功率的平方的比值。实际应用中， 功率特征窗的长度选用 128chips ； 所述功率特 征窗两边相同预设长度为 32chips ； 所述功率特征窗中间预设长度为 64chips。
其中， 中间 64chips 与 DwPTS 的 Sync_DL 段相对应 ； 两边各 32chips 与 DwPTS 的 Sync_DL 段两边的 GP 相对应。
S303， 根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙所在的位置。
计算出各个特征窗两边各 32chips 功率的平方和与中间 64chips 功率的平方的比 值后， 根据所述计算得到的比值， 确定 DwPTS 所在的位置。
在本发明提供的下行导频时隙定位方法的一个实施例中， 进一步的， 还可以包括 步骤 ：
A1 ： 依据所述确定的下行导频时隙的位置， 进行小区搜索。
即是利用 S303 中确定的 DwPTS 位置， 后续在小区搜索的过程中提高找到 DwPTS 位 置的成功率， 提高小区搜索成功的概率， 也能够相应地缩短小区搜索的时间。
在本发明提供的下行导频时隙定位方法的一个实施例中， S303 具体可以包括 ：
从所述计算得到的比值中选择最大的比值， 将该最大比值对应的功率特征窗的起 始位置作为下行导频时隙的起始位置。
如图 4 所示， 在本发明提供的下行导频时隙定位方法的一个实施例中， 可以包括 以下步骤 ：
S401， 采用固定长度的功率特征窗在预设范围内， 以预设步长移动， 得到相应数量的功率特征窗。
在本实施例中， 信号的帧长为 6400chips ； 功率特征窗的长度为 128chips， 所述预 设范围就为 6528(6400+128)chips。
S402， 将 所 述 预 设 范 围 内 的 数 据 作 为 源 数 据， 设置下行导频时隙初始位置 DwPTSloc 的值， 特征窗移位初始位置的 loc 值， 功率特征窗两边相同预设长度功率的平方 和与中间预设长度功率的平方的比值 R 的初始值。
将 一 帧 数 据 的 长 度 和 一 个 功 率 特 征 窗 长 度 的 和 作 为 源 数 据， 即将长度为 6528(6400+128)chips 的数据作为源数据， 标记为 FrameData ； 设置行导频时隙初始位置 DwPTSloc 的值为 1 ； 设置特征窗移位初始位置的 loc 值为 1 ； 设置功率特征窗两边相同预设 长度功率的平方和与中间预设长度功率的平方的比值 R 的初始值为 0。 例如在本实施例中， 设置功率特征窗两边各 32chips 功率的平方和与中间 64chips 功率的平方和的比值 R 的初 始值为 0。
S403， 按照功率特征窗移位的顺序， 依次计算各功率特征窗两边相同预设长度功 率的平方和与中间预设长度功率的平方的比值。
本 实 施 例 中，按 照 功 率 特 征 窗 移 位 的 顺 序，取 [FrameData(loc)， FrameData(loc+1)，…， FrameData(loc+127)] 数据作为 Data， 带入以下公式 ：
计算各功率特征窗两边各 32chips 功率的平方和与中间 64chips 功率的平方和的比值。 S404， 依次将各个比值与所述 R 初始值作比较， 如果所述比值大于所述 R 初始值， 则将所述 R 初始值用该比值代替， 且下行导频时隙初始位置 DwPTSloc 的值用该功率特征窗 的 loc 值代替。
将计算得到的各个比值， 依次与 R 初始值作比较， 如果大于 R 的初始值， 则用该比 值 Rloc 取代 R 初始值， 且下行导频时隙初始位置 DwPTSloc 的值用该功率特征窗的 loc 值代 替。
S405， 将所述 loc 的值设置为 loc+M， 进入 S402， 循环次数为所述预设范围数据的 长度与预设步长 M 的商， 最后得到最大的比值对应的 DwPTS 位置 loc， 以定位下行导频时隙。
S406， 依据所述确定的下行导频时隙的位置， 进行小区搜索。
为了验证本发明的有益效果， 申请人利用本发明实施例所公布的方法， 取步长值 M 为 1， 在 AWGN 和 CASE3 进行了与现有技术的性能对比， 仿真结果如下 ：
AWGN 下不同的 Ior/Ioc 下的成功率 ：
Ior/Ioc(dB) 0 本发明粗同步的成功率 10％ 原算法粗同步成功率 8％6102412864 A CN 102412877 2 4 6 8
Ior/Ioc(dB) 0 2 4 6 8
说14％ 46％ 80％ 100％明书12％ 38％ 68％ 96％5/6 页表1 CASE3 下不同的 Ior/Ioc 下的成功率 ：本发明粗同步的成功率 12％ 18％ 46％ 56％ 84％ 原算法粗同步成功率 10％ 14％ 36％ 50％ 78％表2
从以上技术方案可以看出， 本发明提供的 TD-SCDMA 小区搜索 DwPTS 粗同步方法， 根据功率特征窗两边各 32chips 功率的平方和与中间指定 64chips 功率的平方的比值， 来 确定 DwPTS 的粗略位置， 仿真实验的结果表明， 可以有效提高粗同步的成功率， 从而能够提 高粗同步的效率， 降低小区搜索的时间。
通过以上的方法实施例的描述， 所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可 借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者 是更佳的实施方式。基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡 献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包 括若干指令用以使得一台计算机设备 ( 可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等 ) 执 行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括 ： 只读存储器 (ROM)、 随机存取存储器 (RAM)、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
相应于上面的方法实施例， 本发明还公开一种 TD-SCDMA 小区搜索中 DwPTS 粗同步 系统， 其特征在于， 包括 ：
特征窗移位单元 501， 用于采用固定长度的功率特征窗在预设范围内， 以预设步长 移动， 得到相应数量的功率特征窗。
其中， 所述预设范围为略大于一帧信号长度的一个范围， 具体可以为一帧信号的 长度与一个功率特征窗的长度的和。实际应用当中， 信号的帧长为 6400chips 时， 由于下行 导频时隙的长度一般为 128chips， 因此功率特征窗的长度选为 128chips， 那么所述预设范 围就是 6528chips。实际应用当中， 所述预设步长采用 1chips 到 4chips 的一个整数值， 移位得到的功 率特征窗的数量为信号的帧长除以预设的步长值。 可以理解的是， 步长越短， 得到功率特征 窗的数量也越多。
比值计算单元 502， 用于计算所述功率特征窗两边相同预设长度功率的平方和与 中间预设长度功率的平方的比值。
对于特征窗移位单元 501 移位得到各个功率特征窗， 比值计算单元 502 计算窗内 两边相同预设长度功率的平方和与中间预设长度功率的平方的比值。实际应用中， 功率特 征窗的长度选用 128chips ； 所述功率特征窗两边相同预设长度为 32chips ； 所述功率特征 窗中间预设长度为 64chips。
其中， 中间指定 64chips 与 DwPTS 的 Sync_DL 段相对应 ； 两边各 32chips 与 DwPTS 的 Sync_DL 段两边的 GP 相对应。
定位单元 503， 用于根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙所在的位置。
具体的， 根据所述计算得到的比值， 确定下行导频时隙所在的位置可以包括 ： 从所 述计算得到的比值中选择最大的比值， 将该最大比值对应的功率特征窗的起始位置作为下 行导频时隙的起始位置。 在本发明提供的下行导频时隙定位系统的一个实施例中， 进一步， 还可以包括 ：
小区搜索单元 504， 用于依据所述确定的下行导频时隙的位置， 进行小区搜索。
对于系统实施例而言， 由于其基本相应于方法实施例， 所以相关之处参见方法实 施例的部分说明即可。
本领域技术人员应能理解， 以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的， 其中所述 作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的， 作为单元显示的部件可以 是或者也可以不是物理单元。 可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本 实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下， 即可以理解并实 施。
在本申请所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的系统和方法， 在没有超过 本申请的精神和范围内， 可以通过其他的方式实现。 当前的实施例只是一种示范性的例子， 不应该作为限制， 所给出的具体内容不应该限制本申请的目的。 例如， 所述单元或子单元的 划分， 仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式， 例如多个单元或多个 子单元结合一起。 另外， 多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个系统， 或一些 特征可以忽略， 或不执行。
以上所述仅是本发明的具体实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。