[发明专利]网络中窄带物联网信号的快速扫描

说明书

本发明公开了快速检测扫描网络中窄带物联网信号的方法。本发明的目的是提供一种可靠且非常快速的扫描程序，以便减少搜索时间并因此减少功耗，这将通过一种快速检测扫描网络中窄带物联网信号的方法来解决。其通过应用比240kHz更高的采样率并且在接收带宽大于180kHz的窄带物联网信号带宽约一个量级处观察接收到的信号，其中可以同时观察一组2M+1个窄带物联网信号，每个窄带物联网信号具有不同的E‑UTRA绝对射频信道号(EARFCN)，其中M是自然数，2M+1表示同时观察到的信道数。

技术领域

本发明涉及网络中窄带物联网信号的快速检测扫描方法。

背景技术

所有无线标准都能够快速检测可用网络，这一点非常重要。每个标准都需要适合特定标准的不同方法。在EP3043602A1中，描述了适用于3GPP标准LTE(长期演进)的快速方法。由于新的3GPP标准NB-IoT(窄带物联网)基于全新的同步信号，因此该新标准需要其他方法。文献R1-161981 NB-PSS和NB-SSS Design.doc，http://www.3gpp.org/ftp/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_AH/LTE_NB-IoT_1603/Docs/R1-161981.zip中给出窄带物联网的直接但缓慢的实现。

窄带物联网是基于3GPP版本13的通信标准的全新长期演进，以低功耗、低设备成本、无线链路扩展范围的蜂窝式物联网通信为目标。对于物联网应用，低功耗非常重要，特别是对于电池供电的设备。由于移动无线电通信网络的搜索时间的减小也降低了功耗，因此与其他无线应用相比，快速扫描对于物联网而言甚至更为重要。此外，由于窄带物联网将在极端覆盖范围情况下工作，因此现有技术的算法在这里特别慢。网络的覆盖范围，例如窄带物联网网络，是网络站可以通信的地理区域。覆盖范围取决于若干因素，例如地形、建筑物、技术、射频以及消费者设备的灵敏度和传输效率。在单个载波频率上扫描可能需要几秒钟，扫描整个频带可能需要几分钟。

类似于基线长期演进标准，在PLMN(公共陆地移动网络)选择期间需要初始扫描过程以便找到未知的EARFCN(E-UTRA绝对射频信道号)。E-UTRA是用于移动网络的第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)升级路径的空中接口。关于平均低功耗，无线电部分的有效时间(也称为接通时间)应尽可能短。特别地，低噪声放大器(LNA)和无线电部分的频率合成是整体功耗的主要贡献者，同时处于接收模式。事实上，具有用于快速频率扫描的装置是非常有益的。

在宽频率范围内快速扫描窄带物联网信号不能简单地基于能量检测，因为长期演进帧的时域信号受到静音间隙的影响。此外，窄带物联网下行链路接收过程(MIB-主信息块，SIB-1-系统信息块-1)需要相对较长的无线电接通时间。因此，如果确信检测到的信号很可能是窄带物联网信号，则希望仅开始完整的接收过程。

与长期演进类似，在3GPP中规定了专用同步序列，称为NPSS(窄带主同步信号)和NSSS(窄带辅同步信号)。因此，对于可靠的频率扫描，利用那些同步序列的特定属性是有用的。

用于窄带主同步信号(NPSS)的频域序列是根据和覆盖码从频域Zadoff-Chu序列生成的。

窄带主同步信号序列重复十一次，其中每次重复的符号由覆盖码确定。在R1-161981NB-PSS和NB-SSS Design.doc(见上文)中，已经提出了一种时域算法，该算法利用zadoff-chu序列与覆盖码的自相关特性。在其中提出了以低采样率f_s≤240kHz的窄带主同步信号检测。如果已知E-UTRA绝对射频信道号，这适用于窄带物联网信号的带宽BW(BW≈180kHz)。但是，如果尚未识别E-UTRA绝对射频信道号，则必须针对感兴趣的频带内的每个E-UTRA绝对射频信道号串行地重新调用窄带主同步信号检测。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可靠且非常快速的扫描程序，以便减少搜索时间并因此减少功耗。