LTE系統(tǒng)小區(qū)搜索算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、LTE（LongTermEvolution）及其進(jìn)一步演進(jìn)技術(shù)是目前主流的4G和5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，它憑借在峰值傳輸速率和頻譜利用率的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的研究和商業(yè)應(yīng)用。LTE系統(tǒng)中，移動(dòng)設(shè)備在進(jìn)行通話或者數(shù)據(jù)傳輸之前首先要執(zhí)行小區(qū)搜索來(lái)建立時(shí)間同步和頻率同步，并獲知自己所在小區(qū)的小區(qū)號(hào)。本文重點(diǎn)研究LTE系統(tǒng)中的小區(qū)搜索算法及其硬件實(shí)現(xiàn)。
　　LTE系統(tǒng)中的小區(qū)搜索需要三個(gè)過(guò)程來(lái)完成，即通過(guò)PSS（PrimarySynchr

2、onizationSignal，主同步信號(hào)）檢測(cè)來(lái)獲取半幀定時(shí)位置和扇區(qū)號(hào)；通過(guò)CP（CyclicPrefix，循環(huán)前綴）類(lèi)型檢測(cè)獲知循環(huán)前綴長(zhǎng)度；通過(guò)SSS（SecondarySynchronizationSignal，輔同步信號(hào)）信號(hào)檢測(cè)獲知小區(qū)組號(hào)，再由已經(jīng)獲知的扇區(qū)號(hào)確定小區(qū)號(hào)。頻偏估計(jì)和校正在這三個(gè)過(guò)程中完成。
　　針對(duì)PSS檢測(cè)，本文將現(xiàn)有的半幀定時(shí)位置檢測(cè)算法分為互相關(guān)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)類(lèi)型兩類(lèi)進(jìn)行分析研究；對(duì)PSS檢測(cè)中的

3、時(shí)域扇區(qū)號(hào)檢測(cè)算法和頻域扇區(qū)號(hào)檢測(cè)算法進(jìn)行對(duì)比分析。針對(duì)CP類(lèi)型檢測(cè)，詳細(xì)研究了對(duì)比法和門(mén)限法這兩種現(xiàn)有的算法。在研究PSS檢測(cè)和CP類(lèi)型檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)算法，該算法可以同時(shí)檢測(cè)半幀定時(shí)位置和CP類(lèi)型，從而省去了獨(dú)立的CP類(lèi)型檢測(cè)模塊，減少了小區(qū)搜索的時(shí)間，扇區(qū)號(hào)利用頻域扇區(qū)號(hào)檢測(cè)算法獲得，節(jié)省了存儲(chǔ)空間，并且可以在檢測(cè)得到扇區(qū)號(hào)的同時(shí)獲得整偏估計(jì)值。針對(duì)SSS檢測(cè)，對(duì)幾種現(xiàn)有算法進(jìn)行分析評(píng)估，并結(jié)合仿真驗(yàn)證了直接互相關(guān)

4、SSS檢測(cè)算法在低頻偏信道環(huán)境下的性能優(yōu)勢(shì)。
　　綜合直接互相關(guān)SSS檢測(cè)算法和改進(jìn)的PSS檢測(cè)和CP類(lèi)型檢測(cè)算法，本文設(shè)計(jì)一種新的小區(qū)搜索方案，該方案采用改進(jìn)的PSS檢測(cè)和CP類(lèi)型檢測(cè)算法獲得半幀定時(shí)位置、循環(huán)前綴長(zhǎng)度、扇區(qū)號(hào)和頻偏信息，對(duì)SSS時(shí)域信號(hào)進(jìn)行頻偏校正，從而充分發(fā)揮直接互相關(guān)SSS檢測(cè)算法的性能優(yōu)勢(shì)，由此獲得更好的檢測(cè)性能。另外，本文對(duì)設(shè)計(jì)的小區(qū)搜索方案進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)，并在半幀定時(shí)位置檢測(cè)模塊提出了一種基于動(dòng)態(tài)門(mén)限