[发明专利]一种用于窄带物联网的天线端口数检测方法

说明书

技术领域

本发明属于物联网无线通信技术领域，特别涉及窄带物联网(NB-IoT)系统下终端小区初搜过程中天线端口数的检测技术。

背景技术

国家“十三五”规划纲要中指出，要牢牢把握信息技术变革趋势，实施网络强国战略。伴随着大规模物联网需求的产生及不断发展，窄带物联网(NB-IoT)作为LPWAN(LowPower Wide Area Network)技术之一，因覆盖广、连接多、功耗少、成本低等优点越来越受到人们的关注。

其中窄带物理广播信道(NPBCH)支持单天线发射模式及分集发射模式，支持1/2两种天线端口发射方式。终端解读NPBCH信道获取MIB(主信息块)的同时，就需要正确检测NPBCH信道采用的发射端口数。天线端口数的信息隐含于NPBCH的CRC mask(循环冗余校验的掩码)信息里面，在正确检测NPBCH信道之前无法从其CRC mask里面得到天线端口数的信息；然而，如果没有天线端口数，无法用正确的天线数对NPBCH信道进行信道估计与均衡。现有技术通常尝试分别用1/2两种发射天线端口数情况进行NPBCH译码，直至NPBCH正确解码为止，这样会加大译码复杂度，特别是可能最大经历两次完整的译码过程才能正确译码，具有相当大的计算量，不利于工程实践要求。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种缩短天线端口数检测时间，降低计算量，满足系统的实时性要求的用于窄带物联网的天线端口数检测方法。本发明的技术方案如下：

一种用于窄带物联网的天线端口数检测方法，其包括以下步骤：

1)、UE进行小区搜索和定时同步，确定窄带物理广播信道NPBCH映射的位置；

2)、在窄带物理广播信道NPBCH映射的时频资源映射中，根据各天线端口发射的参考信号映射的资源元素RE所在的位置，分别提取天线端口2000、2001的窄带参考信号NRS；

3)、在接收的NPBCH所在无线帧中，确定窄带主同步信号NPSS映射的位置，然后提取窄带主同步信号NPSS信号及空子载波，计算一个资源元素RE上NPSS信号与空子载波的功率比，为近似信噪比SNR；

4)、当信噪比SNR大于信噪比门限值G_SNR时，采用提取接收窄带参考信号序列的功率检测方法进行端口数检测，当信噪比SNR小于或等于信噪比门限值G_SNR时，采用传统盲检法进行检测的方法，确定NPBCH发送天线端口数。其中门限值G_SNR的取值范围，在AWGN信道环境下根据大量仿真，建议为10～100。

进一步的，所述步骤4)提取接收窄带参考信号序列的功率检测方法具体包括步骤：(a)根据窄带参考信号，分别计算第2000、2001天线端口处参考信号的功率；(b)根据近似信噪比SNR确定一个功率比门限值ρ*SNR，其中ρ为功率比门限系数，取值范围在0～1之间；(c)计算天线端口2000对应的窄带参考信号的功率与天线端口2001对应的窄带参考信号的功率的比值，即当该比值小于功率比门限值时，则检测出NPBCH发送天线端口数为2，否则天线端口数为1。

进一步的，所述步骤3)计算一个资源元素RE上NPSS信号与空子载波的功率比，为近似信噪比SNR的具体步骤为：

(a)按照NPSS信号映射的时频位置，提取NPSS信号及没有映射信号信息的11个资源元素RE，NPSS信号占据子帧#5的后11个OFDM符号，频域占据前11个子载波；

(b)计算一个RE上的近似SNR，首先计算提取到的空RE的总功率P(N)和NPSS信号的总功率P(S)，一个RE上的近似SNR就可以表示为

本发明的优点及有益效果如下：