用于NB-IoT网络中用户设备的联合时频同步方法技术

本发明专利技术公开了一种用于NB

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】downlink control channel，NPDCCH)和窄带物理下行链路共享信道(narrowband physical downlink shared channel，NPDSCH)的数据时维持可靠的同步估计。然而，如果UE在空闲模式期间监控寻呼，则长睡眠周期对于降低功耗是必不可少的。对于非常长的睡眠周期(扩展不连续接收(extended discontinuous reception，eDRX)、省电模式(power save mode，PSM))，UE原则上可以总是从唤醒后的初始小区搜索从头开始同步。然而，对于较短的睡眠周期，唤醒后基于NRS的重新同步可能不起作用，因为时间和频率偏差的捕捉范围太小。另一方面，如上所述，基于初始小区搜索的从头开始同步可能花费太长时间。因此，在某些用例下，在两个极端之间采用更优化的重新同步方法是有益的。
[0010]重新同步的另一个用例与上行传输的一些NB
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IoT特定方面有关。NB
‑
IoT的用户设备(UE)只需要支持半双工操作，因此没有明显的方法来跟踪长时间传输期间的同步参数。为了在传输期间提供用于同步的方法，3GPP在256ms的传输周期之后引入了40ms的上行(uplink，UL)传输间隙。在上行(UL)传输间隙的相对较短的持续时间期间，需要一种有效的同步方法，尤其是因为这必须在小于
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10dB的相对低的SNR下完成。
[0011]同步序列NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal)和NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal)在某些子帧中传输。与分布在几个子帧上的相对稀疏出现的NRS相反，NPSS和NSSS都在子帧间隔内占用许多资源元素。
[0012]例如，NPSS在子帧#5包含121个资源元素，而包含NRS的子帧可以仅包含多达16个资源元素。因此，如果在连接模式下需要在正常接收操作之外执行重新同步，则NPSS和NSSS更有用。
[0013]理论上，使用子帧中的最后11个OFDM符号，在每10ms帧的子帧#5中发送NPSS。从UE的角度来看，NPSS检测是计算要求最高的操作之一。为了允许NPSS检测的有效实现，NB
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IoT使用分层序列。对于子帧中11个NPSS OFDM符号中的每一个，发送p或
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p，其中p是基于根索引为5的长度为11的Zadoff
‑
Chu(ZC)序列生成的基序列。每个长度为11的ZC序列被映射到NB
‑
IoT PRB中最低的11个子载波。
[0014]NSSS具有20ms的周期，并且在子帧#9中传输，也使用总共由132个资源元素组成的最后11个OFDM符号。NSSS是长度为132的频域序列，每个元素映射到一个资源元素。通过ZC序列和二进制加扰序列之间的逐元素(element
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wise)乘法来生成NSSS。ZC序列和二进制加扰序列的根由窄带物理小区标识(narrowband physical cell identity，NB
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PCID)确定。ZC序列的循环移位进一步由帧号确定。
[0015]NPBCH携带主信息块(master information block，MIB)，并在每帧的子帧#0中传输。MIB在640毫秒的传输时间间隔(transmission time interval，TTI)内保持不变。
[0016]NB
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IoT标准的第15版(参见：3GPP.Physical channels and modulation.TS 36.211V15.6.0,2019年7月)，通过特定的窄带唤醒信号(narrowband wakup szignal，NWUS)，可以在空闲模式下的寻呼监视期间获得进一步的功率降低。该信号与某些寻呼时机相关联。在存在NWUS的情况下，可以从NWUS的信号序列中直接获得时频偏移估计。
[0017]使用NPSS和NSSS的时频偏移估计通常基于引导式(boot strap)方法，例如参见(高通公司，NB
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PSS和NB
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SSS设计，R1
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161981，2016年3月)。首先，检测NPSS的存在以及时频偏移的粗略估计。NSSS的附加检测提供了小区标识和帧结构的信息。它还可以用于精确的频率偏移估计。如果小区ID及其子帧调度已经已知，则这种引导方法是次优的。
[0018]因此，本专利技术的一个目的是提供一种允许优化UE的时频同步的过程，由此UE已知的量被用来高效地并且以更好的性能操作UE功率。
[0019]本专利技术的目的将通过一种用于NB
‑
IoT网络中已经连接到服务小区的用户设备(UE)的联合时频同步方法来实现，该方法获得最优时频偏移估计，该方法包括以下阶段：
[0020]‑
对于包含频域中的期望资源元素的预先计算的参考NB
‑
IoT子帧B
m
，解调接收的包含所述频域中的资源元素的NB
‑
IoT子帧R
m
，然而B
m
的预先计算的资源元素是从所述服务小区的信息中导出的，并且将解调的NB
‑
IoT子帧W
m
的资源元素存储在矩阵W中，其中，m是等于或大于0的自然数，并且呈现第m个处理的子帧(阶段1)；
[0021]‑
计算由定义的度量V
m
(f，t)，其中，W
k,l
是第m个处理的子帧W
m
的矩阵W的元素和关于预定义的离散频率偏移值f∈F和离散时间偏移值t∈T的区域的函数和p
l
(f)＝exp(2πjτ
l
f)(阶段2)；
[0022]‑
在多个解调的NB
‑
IoT子帧W
m
上以非相干方式递归组合所述度量V
m
(f，t)，产生新的度量U
m
(f，t)(阶段3)；
[0023]‑
基于当前处理的解调的NB
‑
IoT子帧W
m
的子帧能量，递归计算多个解调的NB
‑
IoT子帧W
m
上的参考值S
m
(阶段4)；
[0024]‑
将非相干组合的新度量U
m
(f，t)与所述参考值S
m
进行比较(阶段5)，然而
[0025]‑
如果U
m
(f，t)/S
m
的归一化度量值不超过阈值K
Threshold
(m)，则递归重复所述方法的阶段1至5，直到子帧M
max
的预定义的最大数量的已经被解调，其中，M
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于NB
‑
IoT网络中已经连接到服务小区的用户设备UE的联合时频同步方法，以获得最优时频偏移估计，所述方法包括以下阶段：
‑
(阶段1)对于包含频域中的期望资源元素的预先计算的参考NB
‑
IoT子帧B
m
，解调接收的包含所述频域中的资源元素的NB
‑
IoT子帧R
m
，然而B
m
的预先计算的资源元素是从所述服务小区的信息中导出的，并且将解调的NB
‑
IoT子帧W
m
的资源元素存储在矩阵W中，其中，m是等于或大于0的自然数，并且呈现第m个处理的子帧；
‑
(阶段2)计算由定义的度量V
m
(f，T)，其中，W
k，l
是第m个处理的子帧W
m
的矩阵W的元素和关于预定义的离散频率偏移值f∈F和离散时间偏移值t∈T的区域的函数和p
l
(f)＝exp(2πjτ
l
f)；
‑
(阶段3)在多个解调的NB
‑
IoT子帧W
m
上以非相干方式递归组合所述度量V
m
(f，T)，产生新的度量U
m
(f，T)；
‑
(阶段4)基于当前处理的解调的NB
‑
IoT子帧W
m
的子帧能量，递归计算多个解调的NB
‑
IoT子帧W
m
上的参考值S
m
；
‑
(阶段5)将非相干组合的新度量U
m
(f，T)与所述参考值S
m
进行比较，然而
‑
如果U
m
(f，T)/S
m
的归一化度量值不超过阈值K
Threshold
(m)，则递归重复所述方法的阶段1至5，直到子帧M
max
的预定义的最大数量的已经被解调，其中，M
max
是大于0的自然数，否则
‑
(阶段6)如果所述U
m
(f，T)/S
m

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：