用於td-scdma系統中頻率掃描的方法

2023-07-29 23:47:36 1

專利名稱：用於td-scdma系統中頻率掃描的方法
技術領域：
本發明涉及一種頻率掃描的方法，尤其涉及一種用於TD-SCDMA系統中頻率掃描 的方法，屬於電通信技術領域。
背景技術：
頻率掃描的目的是找到功率較強的主載頻，縮短小區初搜的時間。在TD-SCDMA系 統中，主載頻上幀結構的時隙O(TSO)以及下行導頻時隙(DwPTS)承載有主公共控制物理信 道(PCCPCH)及下行同步碼，這就為頻率掃描提供了可能。然而，實際系統中由於輔載頻上可能有其他用戶的存在，給單純依靠功率信息來 確定正確的主載頻方式帶來了不可避免的偏差。因此，採用現有的頻率掃描的方法得到的 數據均存有偏差，無法得到推廣應用。

發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種用於TD-SCDMA 系統中頻率掃描的方法。本發明的目的通過以下技術方案來實現用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其包括以下步驟步驟①確定頻率掃頻步 長、自動增益控制(AGC)的參考功率及初始增益；步驟②從任意時刻開始，在某個載頻上以一定的增益值來接收子幀信號數據，進 行第一次初始增益；步驟③對於接收下來的子幀信號數據，利用TD-SCDMA系統主載頻的下行導頻時 隙及兩邊的保護間隔(GP)形成的特徵窗，確定下行導頻時隙的位置；步驟④判斷是否按步長切換到下一個頻點——若下行導頻時隙滿足特徵窗的條 件，則保存其下行導頻時隙的功率值，按頻率步長調整頻率；若下行導頻時隙不滿足特徵 窗的條件，則根據一個子幀中64個碼片數據的最大功率值，與步驟①確定的自動增益控制 參考功率的差值，做增益量的調整，重試至少兩次步驟②、③，重試完成後切換到下一個頻佔.步驟⑤按頻率步長對該次頻率掃描的範圍進行遍歷，根據記錄的下行導頻時隙的 功率值，按功率的從強到弱，對每個頻點進行排序，獲取主載頻與主載波。上述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其中所述步驟①中自動增益控制 的參考功率是根據A/D的輸入動態範圍-25dbm -108dbm得出。進一步地，上述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其中所述步驟①中的 初始增益為TD-SCDMA系統終端最常接收到的信號強度，範圍為_55dbm _85dbm。更進一步地，上述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其中所述步驟②中 的子幀信號至少為K個子幀構成，K為預設的累加子幀數。更進一步地，上述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其中所述步驟③中若有滿足特徵窗條件的，則記錄該特徵窗所屬中間窗的64個碼片(CHIP)數據的功率值；否 則記錄該子幀連續64個碼片數據的最大功率值。再進一步地，上述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其中所述步驟④中 增益量的調整是根據子幀數據中64個碼片的最大功率值結合參考功率動態計算得出，即 將該64個碼片的最大功率值與參考功率相減。本發明技術方案的突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在可充分利用 TD-SCMDA主載頻上保護間隔與下行導頻時隙構成的特徵窗。同時，配合自動增益控制動態 調整，採用滑窗方式快速確定主載頻，同時多個碼片採樣數據累加後存儲一個點，減小了硬 件存儲的開銷。更為重要的是，本發明能夠很好解決輔載波對掃頻結果的幹擾，自動增益控 制結合參考功率動態調整能夠保證特徵窗不畸變，這樣特徵窗在一個子幀內滑動就能精確 確定主載波。


本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和 解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型範例，凡採取等同替換或者等效變換而 形成的技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。這些附圖當中，圖1是TD-SCDMA系統的子幀結構示意圖(箭頭指向為下行導頻時隙在虛幀中的 位置)；圖2是用於掃頻的特徵窗示意圖；圖3是滑窗檢測過程工作示意圖；圖4是掃頻流程圖。
具體實施例方式本發明提供一種用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，如圖1 4所示，包括以 下過程——首先，確定頻率掃頻步長、自動增益控制(AGC)的參考功率及初始增益。具體來 說，其自動增益控制的參考功率是根據A/D的輸入動態範圍得出，保證A/D輸入控制合適。 並且，可以讓初始增益的設定滿足-55dbm至-85dbm的動態範圍，令自動增益不至於飽和或 過弱，引起特徵窗的失真。同時，初始增益為TD-SCDMA系統終端最常接收到的信號強度。隨後，從任意時刻開始，在某個載頻上以一定的增益值來接收子幀信號數據，進行 第一次初始增益。具體來說，子幀信號至少為K個子幀構成，K為預設的累加子幀數，常取 1 8個。進一步來看，實際系統的採樣率高於碼片速率例如，當兩倍過採樣時，長度為 6400個碼片的子幀存儲同相(I)路12800個採樣點、正交(Q)路12800個採樣點，為了減小 存儲器的開銷，每4個碼片(CHIP)的I、Q數據按式(1)累加 這樣就能夠鎖存1600個數據，供後續特徵窗檢測。然後，對於接收下來的子幀信號數據，利用TD-SCDMA系統主載頻的下行導頻時隙及兩邊的保護間隔(GP)形成的特徵窗，確定下行導頻時隙的位置。在此期間，若有滿足特 徵窗條件的，則記錄該特徵窗所屬中間窗的64個碼片數據的功率值；否則記錄該子幀連續 64個碼片數據的最大功率值。進一步來看，形成特徵窗後，按照如圖2所示的滑窗方式檢測下行導頻時隙的位
置。在此期間，計算左邊窗功率慫
、中間窗功
、右邊窗功率
設定滿足特徵窗的條件為Pm功率比PJPk功率高X dbm。同時，P^與Pk功率差小於Ydbm。 同時，需要記錄檢測到滿足功率窗條件的最大中間窗功率，還需要記錄子幀數據中連續64 個碼片的最大功率。接著，判斷是否按步長切換到下一個頻點——若下行導頻時隙滿足特徵窗的條 件，則保存其下行導頻時隙的功率值，按頻率步長調整頻率；若下行導頻時隙不滿足特徵窗 的條件，則根據一個子幀中64個碼片數據的最大功率值，與之前確定的自動增益控制參考 功率的差值做增益量的調整。之後，按照預先設定的次數重試上述步驟，在重試完成後切換 到下一個頻點。並且，增益量的調整是根據子幀數據中64個碼片的最大功率值，結合參考 功率動態計算得出。最後，按頻率步長對該次頻率掃描的範圍進行遍歷，根據記錄的下行導頻時隙的 功率值，按功率的從強到弱，對每個頻點進行排序，獲取主載頻與主載波。換句話說，下行導 頻時隙最強的頻點即為主載頻。進一步結合本發明的實際應用來看，如圖1所示每一個TD-SCDMA的5毫秒(ms) 子幀分為七個普通時隙(TS0 TS6)和三個特殊時隙。其中，三個特殊時隙包括一個下行 導頻時隙(DwPTS)、一個上行導頻時隙(UpPTS)和一個保護間隔(GP)。每一個5毫秒的子 幀均由6400個碼片組成。在TD-SCDMA系統內，Node B在其主載波的下行導頻時隙中，以 較大的功率發送特定的下行同步碼(SYNC-DL)。同時，在位於附近位置的小區使用不同的下 行同步碼。由此可見，一個虛擬子幀長度為6400個碼片，每4個碼片的同相(I)、正交(Q) 累加輸出一個點，這樣只需要保存1600個數據。結合圖2來看，本發明充分利用幀結構中下行導頻時隙和其兩邊的保護間隔構成 的特徵窗來完成掃頻。就特徵窗來說，其主要包括特徵窗左邊窗功率1\、中間窗功率PM，以 及右邊窗功率Pk的計算。由於上下行導頻兩邊的保護間隔不承載任何數據，且上下行導頻 碼片長度為64個碼片。因此，分別取上下行導頻兩邊長度為32個碼片的保護間隔來計算 功率，這樣構成的特徵窗可按一定門限來檢測主載波。再進一步結合圖3來看，按步長將4個碼片滑動特徵窗，不斷地以下通式按式(2)、 (3)來比較特徵窗的條件是否滿足，同時更新最大功率。Pm > PL+PE+Xdbm-— (2)ABS (Pl-Pe) < Ydbm -------(3)如果一個子幀掃描完後，沒有滿足上述式(2)、(3)條件的特徵窗，則根據最大功 率與參考功率差值調整自動增益控制，重試至少兩次。如果有滿足式(2)、(3)條件的特徵 窗，則記錄中間窗Pm的功率，確定該功率為下行導頻時隙的接收信號強度指示(RSSI)。最後如圖4所示，整個頻率掃描程大致簡化如下——首先通過自動調整增益來 保證特徵窗不畸變，由此來提高特徵窗檢測成功率。隨後按頻率步長依次調整頻點，確定各個頻點上是否有滿足特徵窗的下行導頻時隙，從而判斷出該頻點是否是主載頻。最後根 據各頻點的接收信號強度指示值，選擇最強接收信號強度指示所對應的頻點作為主載波。
通過上述的文字表述並結合附圖可以看出，採用本發明後，可充分利用TD-SCMDA 主載頻上保護間隔與下行導頻時隙構成的特徵窗。同時，配合自動增益控制動態調整，採用 滑窗方式快速確定主載頻。同時多個碼片採樣數據累加後存儲一個點，減小了硬體存儲的 開銷。更為重要的是，本發明能夠很好解決輔載波對掃頻結果的幹擾，自動增益控制結合參 考功率動態調整能夠保證特徵窗不畸變，這樣特徵窗在一個子幀內滑動就能精確確定主載 波。
權利要求
用於TD SCDMA系統中頻率掃描的方法，其特徵在於包括以下步驟步驟①，確定頻率掃頻步長、自動增益控制的參考功率及初始增益；步驟②，從任意時刻開始，在某個載頻上增益接收子幀信號數據，進行第一次初始增益；步驟③，對於接收到的子幀信號數據，利用TD SCDMA系統主載頻的下行導頻時隙及兩邊的保護間隔形成的特徵窗，確定下行導頻時隙的位置；步驟④，判斷是否按步長切換到下一個頻點——若下行導頻時隙滿足特徵窗的條件，則保存其下行導頻時隙的功率值，按頻率步長調整頻率；若下行導頻時隙不滿足特徵窗的條件，則根據一個子幀中64個碼片數據的最大功率值，與步驟①確定的自動增益控制參考功率的差值，做增益量的調整，重試至少兩次步驟②、③，重試完成後切換到下一個頻點；步驟⑤，按頻率步長對該次頻率掃描的範圍進行遍歷，根據記錄的下行導頻時隙的功率值，按功率的從強到弱，對每個頻點進行排序，獲取主載頻與主載波。
2.根據權利要求1所述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其特徵在於所述步 驟①中自動增益控制的參考功率是根據A/D的輸入動態範圍-25dbm -IOSdbm得出。
3.根據權利要求1所述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其特徵在於所述步 驟①中的初始增益為TD-SCDMA系統終端最常接收到的信號強度，範圍為-55dbm -85dbm。
4.根據權利要求1所述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其特徵在於所述步 驟②中的子幀信號至少為K個子幀構成，K為預設的累加子幀數，範圍為1 8個。
5.根據權利要求1所述的用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，其特徵在於所述步 驟④中增益量的調整是根據子幀數據中64個碼片的最大功率值結合參考功率動態，將該 64個碼片的最大功率值與參考功率相減。
全文摘要
本發明涉及一種用於TD-SCDMA系統中頻率掃描的方法，屬於電通信技術領域。其特點是首先確定頻率掃頻步長、自動增益控制的參考功率及初始增益，隨後從任意時刻開始進行初始增益，然後形成特徵窗，確定下行導頻時隙的位置，接著判斷是否按步長切換到下一個頻點，最後，根據記錄的下行導頻時隙的功率值，獲取主載頻與主載波。本發明通過採用滑窗方式快速確定主載頻，減小了硬體存儲的開銷，能夠很好地解決輔載波對掃頻結果的幹擾。這種自動增益控制結合參考功率動態調整的方法，能夠保證特徵窗不畸變，精確確定主載波。
文檔編號H04B1/707GK101895307SQ20091002700
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者葉遠, 吳子熙, 夏海龍, 方明, 胡勁忠 申請人:傲世通科技(蘇州)有限公司