本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種基于lte系統的鄰區檢測方法及裝置。

背景技術：

lte(longtermevolutionsystem，長期演進)系統是目前廣泛應用的無線通信系統，它包括tdd-lte(timedivisionduplexing-longtermevolutionsystem)和fdd-lte(frequencydivisionduplexing-longtermevolutionsystem)兩種模式。

現有技術執行鄰區檢測的過程中，一般采用主同步信號(pss)檢測和輔同步信號(sss)檢測兩步組成，通過pss檢測獲得鄰區的小區組id和半幀起點，通過sss檢測獲得鄰區的小區組內id和無線幀頭位置，從而確定系統鄰區信息和幀起點位置。使用現有鄰區檢測技術很容易完成信號強鄰區的檢測，對于信號弱的鄰區，尤其是模3和模6相同的弱小區很容易出現虛檢和漏檢的情況。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種基于lte系統的鄰區檢測方法及裝置，解決現有技術鄰區檢測出現虛檢和漏檢的問題，尤其是對于模3和模6相同小區的漏檢情況，該技術方案同時適用于tdd-lte、fdd-lte系統。

本發明的技術方案提供一種基于lte系統的鄰區檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，數據獲取和預處理，包括獲取2幀時域數據，對數據做下采樣和濾波處理；

步驟2，完成pss檢測過程，包括取半幀下采樣數據，在頻域與本地生成的3組主同步信號做分段相關，結果變換到時域取相關峰值，確定半幀起點位置和對應的小區組id；

步驟3，根據步驟2所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取sss數據，完成sss檢測和虛檢消除，得到小區集合a和幀起始位置；

步驟4，根據幀起始位置，獲取小區參考信號crs數據，完成crs檢測和驗證，得到小區集合b；

步驟5，對步驟3所得小區集合a同步驟4所得小區集合b進行合并，得到最終的小區集合。

而且，步驟3包括以下子步驟，

步驟3.1，根據步驟2所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取連續兩個半幀sss數據；

步驟3.2，分別對兩個半幀數據做sss檢測；

步驟3.3，對兩個半幀sss檢測結果做比較，選取對應信道權重之和較大的一組作為sss檢測結果，將結果保存在集合a中。

而且，執行步驟3.2進行sss檢測，包括以下子步驟，

步驟3.2.1，設置迭代次數為n，令當前迭代次數為r＝1；

步驟3.2.2，如果當前迭代次數r＝1，將獲取的sss數據同本地生成的504*2組sss信號做相關，得到相關峰值，比較兩組相關峰值的大小，確定時域幀起點位置；

如果當前迭代次數r>1，將上次迭代干擾消除后的sss數據同本地生成的504組sss信號做相關，得到相關峰值；

步驟3.2.3，將獲取的相關峰均比pmr與門限th-sss做比較，如果pmr滿足門限要求，則進入步驟3.2.4；如果相關峰值不滿足門限要求，則進入步驟3.2.6；

步驟3.2.4，保存本次sss迭代檢測得到的小區，做sss信道估計和干擾消除，得到干擾消除后的sss信號，并保存本次sss檢測的信道權重系數；

步驟3.2.5，令迭代次數r＝r+1，返回步驟3.2.2，繼續執行下一次sss相關峰值檢測過程，直到迭代次數大于n，進入步驟3.2.6；

步驟3.2.6，對sss迭代檢測得到的小區集合做虛報檢測，以消除sss迭代檢測過程中的虛報小區，得到本次sss檢測的最終小區集合。

而且，步驟4包括以下子步驟，

步驟4.1，根據pss和sss檢測確定的幀起點，取一幀時域數據用于crs檢測；

步驟4.2，對該幀符號0上的crs數據做crs檢測，得到小區集合b1；

步驟4.3，在該幀多個有crs的符號上對小區集合b1做驗證，得到crs檢測最終集合b。

而且，執行步驟4.2進行crs檢測，包括以下子步驟，

步驟4.2.1，設置迭代次數為m，令當前迭代次數k＝1；

步驟4.2.2，收到符號0上的crs數據，與符號0上本地產生的小區組id對應的168組crs數據做相關，得到相關峰值；

步驟4.2.3，收集相關峰值滿足crs門限要求的集合，并從中選擇本次迭代的最佳小區，如果沒有滿足門限要求的相關峰值，則進入步驟4.3；

步驟4.2.4，保存本次搜索的最佳小區到集合b1中，做crs信道估計和干擾消除，得到干擾消除后的crs數據，更新符號0上收到的crs數據；

步驟4.2.5，令迭代次數k＝k+1，返回步驟4.2.2，繼續執行下一次crs相關峰值檢測過程，直到迭代次數大于m，結束crs迭代檢測過程。

而且，執行步驟4.3對小區集合b1做驗證包括以下子步驟，

步驟4.3.1，獲取一幀數據多個符號上的crs數據；

步驟4.3.2，將crs檢測得到的集合b1在步驟4.3.1獲得的多個符號上做相關，通過門限判斷集合b1中的小區id在該符號上是否有效，統計有效次數；

步驟4.3.3，通過有效次數判斷集合b1中的小區id是否有效，得到最終的crs檢測結果，存入集合b。

而且，步驟5中，對小區集合a同小區集合b采用取并集的方式進行合并，得到最終的小區集合。

本發明提供一種基于lte系統的鄰區檢測裝置，包括以下單元：

幀數據獲取單元，用于數據獲取和預處理，包括獲取2幀時域數據，對數據做下采樣和濾波處理；

pss檢測單元，用于完成pss檢測過程，包括取半幀下采樣數據，在頻域與本地生成的3組主同步信號做分段相關，結果變換到時域取相關峰值，確定半幀起點位置和對應的小區組id；

sss檢測單元，用于根據pss檢測單元所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取sss數據，完成sss檢測和虛檢消除，得到小區集合a和幀起始位置；

crs檢測單元，用于根據幀起始位置，獲取小區參考信號crs數據，完成crs檢測和驗證，得到小區集合b；

小區確定單元，用于對sss檢測單元所得小區集合a同crs檢測單元所得小區集合b進行合并，得到最終的小區集合。

而且，sss檢測單元執行包括以下子步驟，

步驟3.1，根據步驟2所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取連續兩個半幀sss數據；

步驟3.2，分別對兩個半幀數據做sss檢測；

步驟3.3，對兩個半幀sss檢測結果做比較，選取對應信道權重之和較大的一組作為sss檢測結果，將結果保存在集合a中。

而且，crs檢測單元執行包括以下子步驟，

步驟4.1，根據pss和sss檢測確定的幀起點，取一幀時域數據用于crs檢測；

步驟4.2，對該幀符號0上的crs數據做crs檢測，得到小區集合b1；

步驟4.3，在該幀多個有crs的符號上對小區集合b1做驗證，得到crs檢測最終集合b。

本發明提供基于lte系統同步信號和小區參考信號的鄰區檢測方法和裝置，根據lte系統中pss周期是半個無線幀、sss周期是一個無線幀的特點，共同確定幀起點位置，并利用sss進行相關檢測和干擾消除的方法確定了部分小區檢測的結果。進一步利用lte系統中crs自相關性良好的特點進行小區檢測。最終根據sss信號和crs信號檢測共同確定檢測到的最終小區集合。該技術方案分別利用了傳統的同步信號檢測方式，和小區參考信號不同小區映射位置有差異的特點，共同確定了小區集合，進一步降低虛報和漏檢的概率。

附圖說明

圖1為本發明實施例的方法流程圖；

圖2(a)為本發明實施例的fdd-lte系統中pss和sss時域位置關系映射圖；

圖2(b)為本發明實施例的tdd-lte系統中pss和sss時域位置關系映射圖；

圖3為本發明實施例的基于lte系統的鄰區檢測方法中的crs檢測流程圖；

圖4為本發明實施例的基于lte系統的鄰區檢測方法中的crs檢測結果驗證流程圖；

圖5為本發明實施例的裝置結構框圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行完整地描述，顯然，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

參見圖1，該圖示出了本申請的基于lte系統的小區檢測方法的一個實施例的流程。該流程具體包括：

步驟1：獲取數據并進行預處理：獲取2幀時域數據，對數據做下采樣和濾波處理。

實現本發明的小區檢測過程，需要獲取完整一幀時域數據。由于對時域數據幀起始點是未知的，需要通過主同步信號pss和輔同步信號sss共同盲搜索才能確定。實施例中，待獲取的數據采用30.72mhz的頻率采樣，確定的起點取值可能是1-302700間的任一個數，為了能得到完整的一幀307200點數據，初始數據至少是連續兩幀的數據，所以本發明獲取兩幀連續的時域數據。

獲取兩幀連續時序數據后，為了降低pss檢測的復雜度，需要從頭開始取半幀長度的時域數據，并對該數據做16倍下采樣和cic濾波處理，預處理的結果送入步驟2做pss檢測。

步驟2：進行pss檢測，獲得小區組id和半幀起點位置：取半幀下采樣數據，在頻域與本地生成的3組主同步信號做分段相關，結果變換到時域取相關峰值，確定半幀起點位置和對應的小區組id。

實施例根據lte標準，本地生成小區組id＝0、1、2對應的3組頻域主同步信號pss，與步驟1中預處理所得的半幀數據在頻域做滑動相關，然后變換到時域，得到3組時域峰值和峰值所在的位置。選取峰值最大組對應的位置和小區組id作為pss檢測的輸出結果，進而確定半幀起點位置。pss信號在一個無線幀的兩個半幀上傳輸的內容相同，且位置固定，因此這里僅需要與收到的半幀數據做相關即可確定pss的組id和半幀起始位置。

步驟3：進行sss檢測，獲得幀起點位置和小區集合a。

進一步地，本發明提出采用以下子步驟：

步驟3.1，根據步驟2所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取連續兩個半幀sss數據；

步驟3.2，分別對兩個半幀數據做sss檢測；

步驟3.3，對兩個半幀sss檢測結果做比較，選取對應信道權重之和較大的一組作為sss檢測結果，將結果保存在集合a中。

優選地，在執行步驟3.2進行sss檢測過程包括以下步驟：

步驟3.2.1，設置迭代次數為n，令當前迭代次數為r＝1；

步驟3.2.2，如果當前迭代次數r＝1，將獲取的sss數據同本地生成的504*2組sss信號做相關，得到兩組相應的相關峰值，比較兩組相關峰值的大小，確定時域幀起點位置；

如果當前迭代次數r>1，將上次迭代干擾消除后的sss數據同本地生成的504組sss信號做相關，得到相關峰值；

步驟3.2.3，將獲取的相關峰均比(pmr)與門限th-sss做比較，如果pmr滿足門限要求(即大于th-sss)，則進入步驟3.2.4；如果相關峰值不滿足門限要求，則跳出sss迭代相關檢測過程，進入步驟3.2.6；具體實施時，本領域技術人員可預先根據性能要求仿真確定門限th-sss；

步驟3.2.4，保存本次sss迭代檢測得到的小區，做sss信道估計和干擾消除，得到干擾消除后的sss信號，并保存本次sss檢測的信道權重系數；

步驟3.2.5，迭代次數r＝r+1，返回步驟3.2.2，繼續執行下一次sss相關峰值檢測過程，直到迭代次數大于n，結束sss迭代檢測過程，進入步驟3.2.6；具體實施時，可在令迭代次數r＝r+1后判斷r是否大于n，是則返回步驟3.2.2，否則進入步驟3.2.6；

步驟3.2.6，對sss迭代檢測得到的小區集合做虛報檢測，以消除sss迭代檢測過程中的虛報小區，得到本次sss檢測的最終小區集合。

以上流程進一步改進了現有sss檢測，做了兩次虛報檢測，分別是步驟3.2.6和步驟3.3。

實施例根據步驟2所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取sss數據，完成sss檢測和虛檢消除，得到小區集合a和幀起始位置。其具體過程如下；

根據步驟2中pss檢測過程得到的半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss信號映射位置關系，獲取兩個半幀的sss數據。lte-fdd和lte-tdd系統中pss與sss的對應關系不同，具體參見圖2(a)和圖2(b)：lte一個10ms無線幀(radioframe)包含10個子幀(subframe)，分別標記為subframe0～subframe9，每個子幀包含2個時隙(slot)，相應可標記為slot0～slot19，圖2(a)表示fdd模式下pss(主同步信號)和sss(輔同步信號)在一個無線幀中的時頻位置，其中5reserved表示預留5個子載波，31subcarriers表示同步信號占用頻域最中間31個子載波。圖2(b)表示tdd模式下pss和sss在一個無線幀的時頻位置。其中dwpts表示下行導頻時隙、uppts表示上行導頻時隙、gp表示保護時隙。lte_fdd中pss映射位置固定在子幀0和子幀5最后一個ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)符號上，sss映射位置固定在子幀0和子幀5倒數第二個ofdm符號上；lte_tdd中pss映射位置固定在子幀1和子幀6第3個ofdm符號上，sss映射位置固定在子幀0和子幀5最后一個ofdm符號上。

分別將獲取的兩個半幀sss數據與本地產生的sss數據做相關，每半幀數據做sss相關檢測過程相同，sss信號在連續兩個半幀中傳輸的數據內容不同，分別做相關，經過比較選擇更可靠的一組結果作為小區檢測結果，這樣做一定程度上可以消除虛報和漏報。以下介紹sss相關檢測實施例具體過程。

(1)設置迭代次數為n，令當前迭代次數為r＝1。具體實施時，本領域技術人員可預先設置n的取值，根據性能和復雜度的折中，建議優選取小于10的整數。

(2)如果當前迭代次數r＝1，將獲取的sss數據同本地生成的504*2組sss信號做相關，本地sss數據分別是子幀0上生成的504組和子幀5上生成的504組。相關后得到兩個子幀對應的相關峰值，比較兩個相關峰值的大小，根據相關峰值大的組，確定接收時域數據所屬子幀是子幀0還是子幀5，從而完成幀起點位置的搜索；

如果當前迭代次數r>1，將上次迭代干擾消除后的sss數據同本地生成的504組sss信號做相關，得到相關峰值，并記錄峰值對應的小區id。

(3)計算相關峰值對應的峰均比pmr，將pmr與門限th-sss做比較。如果pmr滿足門限要求，則保存本次sss迭代檢測得到的小區，做sss信道估計和干擾消除，得到干擾消除后的sss信號，并保存本次sss檢測的信道權重系數，進入(4)；如果pmr不滿足門限要求，則直接跳出sss相關檢測迭代過程，進入(5)。

(4)迭代次數r＝r+1，返回sss相關檢測步驟(2)，繼續執行下一次sss相關峰值檢測過程，直到迭代次數大于n，結束sss迭代檢測過程，進入(5)。

(5)對sss迭代檢測得到的小區集合做虛報檢測，以消除sss迭代檢測過程中的虛報小區，得到本次sss檢測的最終小區集合a。虛報檢測的具體過程是通過相關檢測過程中對應的小區信道權重系數，選取最大的信道權重系數與預設門限計算一個參照基準，對于信道權重系數滿足該參照基準的小區認為是有效小區，作為該半幀時域數據sss檢測所得小區集合。

分別完成兩個半幀sss相關檢測后，對兩個半幀sss檢測結果做比較，選取所在半幀對應信道權重之和大的一組作為sss檢測結果，將結果保存在集合a中。

每半幀sss檢測后都會做虛報檢測，最后通過兩個半幀檢測結果進一步做虛報檢測，從而有效抑制sss的虛報問題。

步驟4，根據幀起始位置，獲取小區參考信號(crs)數據，完成crs檢測和驗證，得到小區集合b。

進一步地，本發明提出采用以下子步驟：

步驟4.1，根據pss和sss檢測確定的幀起點，取一幀時域數據用于crs檢測；

步驟4.2，對該幀符號0上的crs數據做crs檢測，得到小區集合b1；

步驟4.3，在該幀多個有crs的符號上對小區集合b1做驗證，得到crs檢測最終集合b。

本發明進一步提出對符號0上的數據做crs檢測過程進行設計。優選地，與現有技術采用的crs檢測具體過程不同，在執行步驟4.2時，對符號0上的數據做crs檢測過程包括以下步驟：

步驟4.2.1，設置迭代次數為m，令當前迭代次數k＝1；具體實施時，本領域技術人員可預先設置m的取值，根據性能和復雜度的折中，建議優選取小于10的整數；

步驟4.2.2，收到符號0上的crs數據，與符號0上本地產生的小區組id對應的168組crs數據做相關，得到相關峰值；

步驟4.2.3，收集相關峰值滿足crs門限要求的集合(即大于crs門限)，并從中選擇本次迭代的最佳小區，如果沒有滿足門限要求的相關峰值，則跳出crs迭代檢測，進入步驟4.3；具體實施時，本領域技術人員可預先根據性能要求仿真確定crs門限；

步驟4.2.4，保存本次搜索的最佳小區到集合b1中，做crs信道估計和干擾消除，得到干擾消除后的crs數據，更新符號0上收到的crs數據；

步驟4.2.5，迭代次數k＝k+1，返回步驟4.2.2，繼續執行下一次crs相關峰值檢測過程，直到迭代次數大于m，結束crs迭代檢測過程。

本發明進一步提出對小區集合b1做驗證的實現方案。優選地，在執行步驟4.3在該幀多個有crs的符號上對小區集合b1做驗證包括以下步驟：

步驟4.3.1，獲取一幀數據多個符號上的crs數據；

步驟4.3.2，將crs檢測得到的集合b1在步驟4.3.1獲得的多個符號上做相關，通過門限判斷集合b1中的小區id在該符號上是否有效，統計有效次數；

步驟4.3.3，通過有效次數判斷集合b1中的小區id是否有效，得到最終的crs檢測結果，存入集合b。

實施例獲取一個無線幀數據做crs檢測和驗證，獲得小區集合b，其具體過程如下：

上述步驟2和步驟3共同確定了幀起點位置，根據已知的幀起點位置，從步驟1中獲取的2幀數據中得到完整一幀時域數據。首先取該無線幀子幀0符號0上的crs數據做crs檢測，獲得小區集合b1，如圖3所示；然后再通過該幀數據其他多個有crs的符號對小區集合b1做驗證，得到crs檢測的最終集合b，如圖4所示。

參見圖3，該圖示出了子幀0符號0上的crs數據做crs檢測流程。該流程具體包括如下過程：

1)首先是準備數據，獲取接收到的符號0子幀0上的待檢測crs數據，本地生成子幀0符號0上168組crs數據，該168組數據是pss檢測得到的小區組id對應的小區號所產生的crs數據。

2)其次進行crs迭代檢測過程，設置迭代次數為m，做m次crs迭代相關檢測，迭代過程中根據本次迭代檢測的結果對本次待檢測crs數據做干擾消除，用于下一次迭代檢測。

迭代相關檢測具體過程如下：

首次迭代令當前迭代次數k＝1，待檢測crs數據是收到符號0上的crs數據，即從最初輸入的兩幀數據中，確定幀起點后，直接可以獲得符號0上的crs數據，該數據用于首次迭代；如果非首次迭代，即k>1，待檢測crs數據是上次迭代干擾消除后的數據，即上次迭代更新符號0上收到的crs數據的結果；

將符號0上待檢測crs數據，與符號0上本地產生的168組crs數據做相關，即頻域168次相關，得到168個相關峰值；

計算相關峰值的相關峰均比pmr，將其與預設crs門限做比較，收集滿足門限要求的集合，并根據集合元素所對應最大參考信號接收功率(rsrp)確定本次搜索的最佳小區號；如果本地crs迭代檢測所得pmr均不滿足門限要求，則跳出步驟2)，直接進入步驟3)。

根據本次檢測所得最佳小區重構crs信號，對本次待檢測的crs數據做干擾消除，得到下次迭代待檢測的crs數據，更新符號0上收到的crs數據；

完成本次迭代后，迭代次數k＝k+1，判斷r是否超過預設最大迭代次數m，如果沒有超過，進入下一次迭代檢測過程；如果超過則結束crs迭代相關檢測過程，進入3)。

3)最后收集迭代過程所得所有最佳小區，得到crs檢測集合b1。

參見圖4，該圖示出了crs檢測結果驗證流程。具體包括兩個數據獲取過程，一個相關驗證過程，一個驗證結果記錄過程和一個最終結果判定組成。

兩個數據獲取過程分別完成如下功能：

用于驗證的多符號crs數據獲取，獲取子幀0符號4、子幀0符號11、子幀2符號4、子幀2符號11、子幀4符號4、子幀4符號11、子幀6符號4、子幀6符號11、子幀8符號4、子幀8符號11這10個ofdm符號上的crs數據，用于驗證符號0上crs檢測結果是否有虛檢。

crs初步檢測結果對應的本地crs數據生成，生成crs檢測過程所得小區集合b1中元素所對應的本地crs數據，假設b1中有l個元素。

相關驗證過程，對數據獲取模塊的數據做相關運算。本地生成的l組crs數據分別與接收到的10個符號上crs數據做相關，得到相關峰值，判斷10個符號上的l個相關峰值是否滿足驗證門限要求，該門限取crs檢測部分的門限即可。

驗證結果記錄過程，對集合b1中的l個元素在10個符號上的相關結果做記錄，如果第l個小區在第n個符號上滿足門限要求，將第l個小區的有效性加1，其中l＝1,2,...,l，n＝1,2,...,10。

最終結果判定過程，如果小區集合b1中第l個小區的有效性大于預設的相應閾值(實施例為3)，則認為該小區有效，存入集合b中。具體實施時，相應閾值可采用預設仿真所得經驗值，本領域技術人員可根據性能要求自行設定。

步驟5，實施例對sss檢測結果同crs檢測結果進行合并，得到最終的小區集合。這里采用取并集的方式進行合并。由于crs映射位置同小區號有關，如果小區號是模6，映射的位置相同，如果是模3，對于符號0上的crs，crs占用位置也相同，所以采用crs干擾消除的方式很容易檢測到功率相差大的模3和模6小區，從而彌補sss檢測對于功率弱的模3模6小區漏檢情況。

上述內容詳細敘述了本申請的基于lte系統的鄰區檢測方法實施例，具體實施時可采用計算機軟件技術實現自動運行流程，也可以采用模塊化方式提供相應裝置。相應地，本申請還提供了一種基于lte系統的鄰區檢測裝置的實施例，參見圖5，該裝置包括：幀數據獲取單元101、pss檢測單元102、sss檢測單元103、crs檢測單元104、小區確定單元105。其中：

本發明提供一種基于lte系統的鄰區檢測裝置，包括以下單元：

幀數據獲取單元，用于數據獲取和預處理，包括獲取2幀時域數據，對數據做下采樣和濾波處理；

pss檢測單元，用于完成pss檢測過程，包括取半幀下采樣數據，在頻域與本地生成的3組主同步信號做分段相關，結果變換到時域取相關峰值，確定半幀起點位置和對應的小區組id；

sss檢測單元，用于根據pss檢測單元所得半幀起點位置，以及lte系統中pss同sss的位置關系，獲取sss數據，完成sss檢測和虛檢消除，得到小區集合a和幀起始位置；

crs檢測單元，用于根據幀起始位置，獲取小區參考信號crs數據，完成crs檢測和驗證，得到小區集合b；

小區確定單元，用于對sss檢測單元所得小區集合a同crs檢測單元所得小區集合b進行合并，得到最終的小區集合。

各模塊具體實現與各步驟相對應，本發明不予贅述。

以上所述僅是本申請的具體實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本申請的保護范圍。