一種lte系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明請求保護一種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括位置確定單元、數(shù)據(jù)提取單元以及算法檢測單元；其中位置確定單元，用于根據(jù)小區(qū)搜索得到的幀同步位置計算得到物理廣播信道（PBCH）數(shù)據(jù)的時域位置；數(shù)據(jù)提取單元，用于提取接收數(shù)據(jù)中PBCH信道范圍內(nèi)4個天線端口的參考信號序列；算法檢測單元利用LTE系統(tǒng)不同天線端口參考信號序列間的相關(guān)性，直接通過對接收的不同天線端口間的小區(qū)參考信號序列做相關(guān)，來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測。本發(fā)明能夠簡單、快速、準確的獲知天線端口數(shù)，并用于后續(xù)各信道的譯碼。
【專利說明】-種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種長期演進（LT巧系統(tǒng)肥在初始小區(qū) 搜索時PBCH解碼過程中天線端口數(shù)的檢測系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 用戶終端扣巧在小區(qū)初始搜索過程中建立與小區(qū)的時頻同步和解碼出小區(qū)號 后，需要讀取PBCH的MIB (主信息塊）信息來進一步獲取到更多的小區(qū)信息，如系統(tǒng)帶寬及 PHICH配置參數(shù)等。而在LTE系統(tǒng)中，PBCH支持單天線和發(fā)射分集兩種傳輸模式，在發(fā)射分 集情況下PBCH又支持兩天線發(fā)射分集和四天線發(fā)射分集兩種情況。即PBCH可W通過單天 線端口、兩天線端口及四天線端口進行發(fā)射。且天線端口數(shù)通過CRC掩碼信息隱藏在CRC 校驗中。
[0003] 綜上所述，由于LTE系統(tǒng)中PBCH可支持多天線端口傳輸，肥就不能直接提取出 PBCH的信息，而需要由肥在PBCH的解碼過程中通過盲檢測得到本小區(qū)中PBCH發(fā)射的天 線端口數(shù)，通過天線端口數(shù)確定信道估計從而確定PBCH解碼中的MIMO解調(diào)等步驟。但 是，目前采用現(xiàn)有技術(shù)，肥通常并不能快速的確定PBCH發(fā)射的天線端口數(shù)，傳統(tǒng)方法主要 是通過假設PBCH采用某種發(fā)射天線端口數(shù)，從而進行PBCH的解碼，最終通過PBCH解碼出 的CRC校驗的值來確定，該種方式復雜度高，且耗時長。一種天線端口配置信息的檢測系 統(tǒng)及方法（CN101645722A)，提出一種利用本地產(chǎn)生參考信號序列并與接收的參考信號序列 做相關(guān)來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測，該種算法需要本地產(chǎn)生H個參考信號序列副本，然后使 用副本序列與接收的參考信號序列做相關(guān)。一種用于LTE系統(tǒng)中天線端口數(shù)的檢測方法 (103220707A)給出一種根據(jù)信噪比分別采用參考信號功率進行端口數(shù)檢測W及利用參考 信號的相關(guān)性進行端口數(shù)檢測。該方法需先進行信噪比的計算，然后根據(jù)信噪比選擇使用 參考信號功率進行檢測還是利用與副本序列相關(guān)性檢測。W上兩種專利都需要產(chǎn)生本地 參考信號序列，極大地增加了天線端口數(shù)檢測算法的復雜度。也就是說，針對LTE系統(tǒng)而 言的新需求是：肥在PBCH解碼過程中能夠簡單、快速、準確的獲知天線端口數(shù)，并正確解調(diào) PBCH。然而，目前并未有針對該一新需求的有效解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種簡單、快速的天線端口數(shù)的檢測系統(tǒng)， 使肥在PBCH解碼時能夠快速獲取天線端口數(shù)信息，從而快速正確解調(diào)PBCH及后續(xù)物理信 道。
[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)，使肥在 PBCH解碼時能夠快速獲取天線端口數(shù)信息，從而正確解調(diào)PBCH。
[0006] 本發(fā)明的核也思想是基于PBCH映射的物理資源位置的特點，由于PBCH所在時頻 位置預留有所有天線端口的位置，且不同天線端口的參考信號間存在相關(guān)性。因此W PBCH 所在位置中，參考信號序列所在的位置及相關(guān)性為切入點，就可W完成LTE系統(tǒng)天線端口 數(shù)的快速檢測。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是該樣實現(xiàn)的：
[0008] -種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括；位置確定單元、數(shù)據(jù)提取 單元和算法檢測實現(xiàn)單元；其中，
[0009] 位置確定單元，用于確定廣播信道PBCH映射到的物理資源所在的位置，并發(fā)送給 數(shù)據(jù)提取單元；
[0010] 數(shù)據(jù)提取單元，用于在PBCH所映射的物理資源位置中，根據(jù)當前小區(qū)的小區(qū)號所 對應的偏移，對4個天線端口所對應的參考信號序列進行提取，并將提取得到的數(shù)據(jù)發(fā)送 給算法檢測單元；
[0011] 算法檢測單元，通過計算接收的4個天線端口所對應的參考信號序列的相關(guān)性， 來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測。
[0012] 所述算法檢測單元，W四天線端口發(fā)射時天線端口 2與天線端口 3的參考信號映 射到的RE所在的位置為第一提取位置，將提取出的天線端口 2與天線端口 3的參考信號序 列做相關(guān)，得到第一相關(guān)值；如果第一相關(guān)值大于預設口限值，則檢測出PBCH由四天線端 口發(fā)射；否則W所述四天線端口發(fā)射時天線端口 0和天線端口 1為的參考信號映射到的物 力資源所在的位置為第二提取位置，將提取出的天線端口 0與天線端口 1的參考信號序列 做相關(guān)，得到第二相關(guān)值；如果第二相關(guān)值大于預設口限，則檢測出PBCH由兩天線端口發(fā) 射；否則，檢測出天線端口數(shù)為所述PBCH由單天線端口發(fā)射。
[0013] 一種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測方法，該方法包括W下步驟：
[0014] 步驟101、由小區(qū)搜索過程中所獲取的峽同步位置，位置確定單元確定PBCH所在 的位置；
[001引步驟102、在PBCH映射到的位置中，數(shù)據(jù)提取單元通過小區(qū)搜索獲知的小區(qū)號W 及PBCH信道所在的時隙號對天線端口 0、天線端口 1、天線端口 2及天線端口 3的參考信號 所映射的時頻位置對參考信號序列進行提取得到分別對應4個天線端口的四個接收序列；
[0016] 步驟103、算法檢測單元將天線端口 2與天線端口 3對應的參考信號序列做相關(guān)， 天線端口 0與天線端口 1對應的參考信號序列做相關(guān)，并分別與預設口限值進行比較來實 現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測。
[0017] 步驟步驟103中，所述算法檢測單元通過做相關(guān)來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測具體 為：
[0018] 步驟1031、通過仿真與前期經(jīng)驗，預設置一個口限值；W所述四天線端口發(fā)射時 天線端口 2與天線端口 3的參考信號序列所在的位置為第一提取位置，并將提取出的天線 端口 2與天線端口 3的參考信號序列做相關(guān)，得到第一相關(guān)值；如果第一相關(guān)值大于口限 值，則檢測出由四天線端口發(fā)射，結(jié)束當前流程；否則轉(zhuǎn)入步驟1032 ;
[0019] 步驟1032、W所述四天線端口發(fā)射時天線端口 0和天線端口 1的參考信號序列所 在的位置為提取位置，將提取出的天線端口 0與天線端口 1的參考信號序列做相關(guān)，得到第 二相關(guān)值；如果第二相關(guān)值大于口限，則檢測由兩天線端口發(fā)射，結(jié)束當前流程；否則，檢 測出由單天線端口發(fā)射，結(jié)束當前檢測流程。
[0020] 本發(fā)明基于PBCH的物理位置的特點和不同天線端口的參考信號序列在PBCH映射 位置的時域位置特點設計的。PBCH的位置特點為；PBCH時域上映射到無線峽內(nèi)子峽0中第 二個時隙的前四個CFDM符號，且頻域上映射到系統(tǒng)帶寬中間72個子載波上。不管LTE系統(tǒng) 實際是采用幾天線端口進行數(shù)據(jù)傳輸，在PBCH所在的時頻資源上都是預留出四天線端口 映射時參考信號的RE所在位置，而該些預留的又未被參考信號占用的RE不會傳輸任何用 戶數(shù)據(jù)，同時在產(chǎn)生參考信號時，不同的天線端口可能采用相同的參考信號序列。參考信號 序列在PBCH時域位置上的映射位置為天線端口 O與天線端口 1映射到PBCH的第一個(FDM 符號，天線端口 2與天線端口 3映射到PBCH的第二個OFDM符號，分析參考信號序列的產(chǎn)生 公式可知在同一符號中的參考信號序列應相同?；谠搩蓚€特點，由于參考信號的RE所在 位置與PBCH到底是由幾天線端口發(fā)射的天線端口數(shù)是對應的，因此可W W PBCH所在時頻 資源位置中參考信號所占的RE位置來完成天線端口數(shù)的檢測。
[002。 采用本發(fā)明，使肥在PBCH解碼時能夠快速準確的的獲知天線端口數(shù)信息，從而正 確解調(diào)PBCH。
[0022] 本發(fā)明具體W下有益效果：
[0023] 1、本發(fā)明提供了一種簡單、快速、準確獲取天線端口數(shù)檢測系統(tǒng)及方法。
[0024] 2、本發(fā)明利用接收的參考信號序列的相關(guān)性提供的天線端口檢測算法，能大大降 低算法復雜度，特別有利于實時性場景中的應用，其有益效果是顯而易見的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[00巧]圖1單天線時PBCH所在子峽的物理資源映射示意圖；
[0026] 圖2兩天線時PBCH所在子峽的物理資源映射示意圖；
[0027] 圖3四天線時PBCH所在子峽的物理資源映射示意圖；
[002引圖4本發(fā)明系統(tǒng)的方框圖；
[0029] 圖5本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程示意圖。

【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對技術(shù)的實施作進一步的詳細描述。
[0031] 目前，圖1為單天線TDD或抑D系統(tǒng)中子峽0中RE映射的示意圖。其中，陰影部 分即為PBCH的映射位置，W右斜線填充的部分代表端口 0的參考信號的映射位置；W左斜 線填充的部分代表端口 1的參考信號的映射位置，W縱橫線代表端口 2的參考信號的映射 位置，W交叉斜線填充的部分表示的是端口 3的參考信號的映射位置。結(jié)合圖2與圖3可 知，如采用單天線端口傳輸則天線端口 1，2, 3的RE映射位置均預留出來，不能映射任何其 它信道的數(shù)據(jù)；采用兩天線端口傳輸則天線端口 2, 3的RE映射位置均預留出來，不能映射 任何其它信道的數(shù)據(jù)。
[0032] 再分析小區(qū)參考信號的產(chǎn)生公式可知，小區(qū)參考信號是由偽隨機序列產(chǎn)生的。偽 隨機序列在每一個OFDM符號的初始值由該OFDM符號所對應的時隙號，時域編號，小區(qū)號及 CP類型參數(shù)確定，對于天線端口 0與天線端口 1所對應的隨機序列初始參數(shù)完全相同，所W 可知天線端口 0與天線端口 1所采用的參考信號序列是一致的，同理可知天線端口 2與天 線端口 3所采用的參考信號序列也是相同的。
[0033] 基于PBCH的映射方式可知小區(qū)的實際傳輸天線端口數(shù)與PBCH所采用的天線端口 數(shù)是一致的。
[0034] 從而本發(fā)明人W PBCH所在的時頻資源內(nèi)參考信號序列的資源映射位置為切入 點，結(jié)合參考信號序列之間的相關(guān)性，提出了本發(fā)明LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng) 及方法。
[00巧]如圖4所示，本發(fā)明提出的LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)，包括位置確定單 元1、數(shù)據(jù)提取單元2和算法檢測單元3 ;其中，
[0036] 位置確定單元1，用于確定廣播信道PBCH映射到的物理資源所在的位置，并發(fā)送 給數(shù)據(jù)提取單元2 ;
[0037] 數(shù)據(jù)提取單元2,用于從所述的PBCH的映射位置中提取出發(fā)射天線端口 0、天線端 口 1、天線端口 2及天線端口 3的參考信號序列所映射的RE位置的接收序列，并發(fā)送給算法 檢測單元3 ;
[0038] 算法檢測單元3,通過計算接收的4個天線端口所對應的參考信號序列中天線端 口 2與天線端口 3的參考信號序列的相關(guān)性W及天線端口 0與天線端口 1的參考信號序列 的相關(guān)性來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測。
[0039] 如圖5所示，本發(fā)明提出的LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測方法包括W下步驟：
[0040] 步驟101、由小區(qū)搜索中同步得到的峽同步位置，位置確定單元確定PBCH映射到 的時頻資源位置。
[00川該里，PBCH映射的時頻資源位置即為PBCH信號所占用的時域上連續(xù)四個(FDM符 號，頻域上為中間的72個子載波，如圖1到圖3所示，PBCH的信號占用子峽0中的從#7到 #10的連續(xù)的四個OFDM符號。
[0042] 步驟102、在PBCH所在的RE中，提取單元根據(jù)小區(qū)號分別從四個天線端口的參考 信號映射到的RE所在位置提取出四個參考信號序列，且每個參考信號序列的長度均為12。
[0043] 步驟103、確定四個天線端口參考信號序列，算法檢測單元將接收到的四個參考信 號序列中的序列0與序列1做相關(guān)，序列2與序列3做相關(guān)。根據(jù)不同參考信號序列間的 相關(guān)性W及預設的口限值來實現(xiàn)天線端口數(shù)檢測。
[0044] 該里需要指出的是，小區(qū)基站和肥都已知參考信號的映射位置和產(chǎn)生方式，因 此，肥可是根據(jù)相應參數(shù)確定參考信號的準確提取位置。
[0045] 該里，步驟103中，檢測單元將四個天線端口對應的參考信號序列通過做相關(guān)，來 實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測具體為：
[0046] 步驟1031、W四天線端口發(fā)射時天線端口 2與天線端口 3的參考信號映射到的RE 所在的位置為第一提取位置，將提取出的天線端口 2與天線端口 3的參考信號序列做相關(guān)， 得到第一相關(guān)值；如果第一相關(guān)值大于預設口限值，則檢測出PBCH由四天線端口發(fā)射，結(jié) 束當前流程；否則轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟1032 ;
[0047] 步驟1032、W所述4天線端口發(fā)射時天線端口 0和天線端口 1為的參考信號映射 到的RE所在的位置為提取位置，將提取出的天線端口 0與天線端口 1的參考信號序列做相 關(guān)，得到第二相關(guān)值；如果第二相關(guān)值大于預設口限，則檢測出PBCH由兩天線端口發(fā)射，結(jié) 束當前流程；否則，檢測出天線端口數(shù)為所述PBCH由單天線端口發(fā)射，結(jié)束當前檢測流程。
[0048] 綜上所述，采用本發(fā)明的LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測方法，能夠快速解決LTE 系統(tǒng)中肥由于不知道PBCH是由幾天線端口傳輸而進行天線端口數(shù)盲檢和產(chǎn)生本地參考信 號序列副本的問題。本發(fā)明的檢測方法簡單運算量小、利用接收的參考信號序列的相關(guān)性 來檢測準確度高。同時，本發(fā)明的檢測方法可W用于抑D和TDD兩種系統(tǒng)。
[0049] W下舉一實例對本發(fā)明的檢測流程進行具體闡述。
[0050] 步驟201、由小區(qū)搜索過程中的峽同步過程獲知無線峽的起始位置，而PBCH在無 線峽的中位置是固定的，從而可W找到PBCH所在的四個OFDM符號。將該四個符號的數(shù)據(jù) 變換到頻域，則頻域數(shù)據(jù)的中間72個子載波數(shù)據(jù)即為PBCH的數(shù)據(jù)。
[005。 步驟202、在PBCH所占用的頻域的72個子載波中，按照4天線端口的參考信號的 映射位置進行數(shù)據(jù)提取，得到4個接收參考信號序列。
[0052] 該里的四個天線端口的參考信號序列由于每個天線端口中參考信號間的間隔是6 個RE,因此四個接收參考信號序列的長度均為72/6 = 12。記從天線端口 0到天線端口 4 提取的接收序列分別為r?；?，ri化)，r2化)，rs化)k = 0……11
[0053] 步驟203、由天線端口 2和天線端口 3相應參考信號位置提取得到的兩個序列做相 關(guān)得到第一相關(guān)值。
[0054] 該里做相關(guān)的具體操作為；將天線端口 2參考信號位置處提取的接收序列與天線 端口 3參考信號位置處提取的接收序列相關(guān)，即用r2化）與r3化）相關(guān)，得到第一相關(guān)值并 記為corl，且

【權(quán)利要求】
1. 一種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：位置確定單 元、數(shù)據(jù)提取單元和算法檢測單元；其中， 位置確定單元，用于確定廣播信道PBCH映射到的物理資源所在的位置，并發(fā)送給數(shù)據(jù) 提取單元； 數(shù)據(jù)提取單元，用于從所述的PBCH的映射位置中提取出發(fā)射天線端口 0、天線端口 1、 天線端口 2及天線端口 3的參考信號序列所映射的RE位置的接收序列，并發(fā)送給算法檢測 單元； 算法檢測單元，通過計算接收的4個天線端口所對應的參考信號序列中天線端口 2與 天線端口 3的參考信號序列的相關(guān)性以及天線端口 0與天線端口 1的參考信號序列的相關(guān) 性來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述算法檢測單元首先根據(jù)兩個離散序 列相關(guān)性預設一個相關(guān)門限值，認為超過該門限的兩個序列即具有較高的相關(guān)性；以所述 的天線端口 2和天線端口 3的參考信號映射到的資源所在位置為第一提取位置，將所述的 天線端口 2與天線端口 3對應的接收參考信號序列相關(guān)得到第一相關(guān)值，與所述預設值門 限進行比較來判斷第一相關(guān)值是否大于所述門限相關(guān)值，如果大于則檢測出天線端口數(shù)為 4 ;否則以天線端口 0和天線端口 1的參考信號所映射的RE位置為第二提取位置，將所述的 天線端口 0與天線端口 1對應的接收參考信號序列相關(guān)并得到第二相關(guān)值，與所述預設值 門限進行比較來判斷第二相關(guān)值是否大于所述門限相關(guān)值，如果大于則檢測出天線端口數(shù) 為2 ;否則，檢測出天線端口數(shù)為1。
3. -種LTE系統(tǒng)天線端口數(shù)的快速檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 步驟101、由小區(qū)搜索過程中所獲取的幀同步位置，位置確定單元確定PBCH所在的位 置； 步驟102、在PBCH映射到的位置中，數(shù)據(jù)提取單元通過小區(qū)搜索獲知的小區(qū)號以及 PBCH信道所在的時隙號對天線端口 0、天線端口 1、天線端口 2及天線端口 3的參考信號所 映射的時頻位置對參考信號序列進行提取得到分別對應4個天線端口的四個接收序列； 步驟103、算法檢測單元將天線端口 2與天線端口 3對應的參考信號序列做相關(guān)，天線 端口 0與天線端口 1對應的參考信號序列做相關(guān)，并分別與預設門限值進行比較來實現(xiàn)天 線端口數(shù)的檢測。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其特征在于，步驟103中，所述算法檢測單元將做相 關(guān)來實現(xiàn)天線端口數(shù)的檢測具體為： 步驟1031、通過仿真與前期經(jīng)驗，預設置一個門限值；以所述四天線端口發(fā)射時天線 端口 2與天線端口 3的參考信號序列所在的位置為第一提取位置，并將提取出的天線端口 2與天線端口 3的參考信號序列做相關(guān)，得到第一相關(guān)值；如果第一相關(guān)值大于門限值，則 檢測出由四天線端口發(fā)射，結(jié)束當前流程；否則轉(zhuǎn)入步驟1032 ; 步驟1032、以所述四天線端口發(fā)射時天線端口 0和天線端口 1的參考信號序列所在的 位置為提取位置，將提取出的天線端口 〇與天線端口 1的參考信號序列做相關(guān)，得到第二相 關(guān)值；如果第二相關(guān)值大于門限，則檢測由兩天線端口發(fā)射，結(jié)束當前流程；否則，檢測出 由單天線端口發(fā)射，結(jié)束當前檢測流程。
【文檔編號】H04B7/04GK104363037SQ201410755935
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】田增山, 周非, 劉飛, 周牧, 王勇, 李哲, 李路 申請人:重慶郵電大學