[发明专利]一种5G系统下行帧定时同步方法

说明书

本发明涉及一种5G系统下行帧定时同步方法，属于移动通信技术领域，包括以下步骤：S1：接收信号频谱搬移、滤波；S2：接收信号降采样、归一化；S3：接收信号、本地信号进行差分、分段；S4：互相关时域转换到频域；S5：确定小区组内号和粗同步点；S6：精同步位置计算；S7：辅同步信号检测求取小区ID号。本发明在帧同步过程中采用降采样、差分、序列分段、信号的时频域转换方式降低了计算的复杂度，提升了接收信号的抗频偏能力，因此在接收信号频率偏移较大的条件下能够保持较为稳定的性能。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种5G系统下行帧定时同步方法。

背景技术

2015年6月，国际电信联盟明确了5G的名称、愿景和时间表等关键内容，并定义了5G的主要应用场景。国际标准组织3GPP也明确将从2016年开始制定5G标准，2018年将完成标准冻结。2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，中国正式进入5G商用元年。在5G系统中，用户设备(User Equipment,UE)需初始化同步，并建立与基站之间的联系。小区搜索是UE接入到小区的第一步，这是复杂而重要的过程，需要完成接收信号的频谱搬移、同步信号检测、子载波间隔控制变量μ、小区ID获取、盲检物理广播信道和主信息块(Master Information Block,MIB)等信息。

根据3GPP物理层协议规定，在5G系统中存在1008个物理层小区每个物理层ID唯一，由公式表示。并被分至336个物理层小区ID组取值0-335，每一组包含3个物理层小区组内取值0、1、2。不同的物理小区基站发送不同的同步信号，的获取与辅同步信号有关，的获取与主同步信号相关。5G系统中同步信号的以同步块(Synchronisation Signal Block,SSB)的形式进行发送。5G中的主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)和辅同步信号(Secondary SynchronizationSignal,SSS)在同步信号块里与物理广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)一起传输，配置于固定的时隙位置。在一个无线帧中基站发送SSB的数目与载波频率和子载波间隔密切相关，且每个SSB中的同步信号均相同，但是包含的PBCH信息不同，因此可以检测出第一个SSB的位置，从而检测出首个PSS信号的位置，完成定时同步。

主同步序列由频域m序列生成，具有良好的相关特性，根据物理层协议规定，PSS主同步信号的表达式如下。

d_PSS(n)＝1-2x(m)

0≤n＜127

其中，x(i+7)＝(x(i+4)+x(i))mod2，

[x(6) x(5) x(4) x(3) x(2) x(1) x(0)]＝[1 1 1 0 1 1 0]

SSS采用长为127的频域Gold序列。SSS信号产生如下式所示。

d_SSS(n)＝[1-2x₀((n+m₀)mod127)][1-2x₁((n+m₁)mod127)]

0≤n＜127

其中，

[x₀(6) x₀(5) x₀(4) x₀(3) x₀(2) x₀(1) x₀(0)]＝[0 0 0 0 0 0 1]