專利名稱：一種空口同步誤差的檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時分同步碼分多址(TD-SCDMA)系統(tǒng)的誤差檢測技術(shù)，特別 涉及一種TD-SCDMA系統(tǒng)基站(TD基站)空口同步誤差的檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，TD基站之間要保持嚴(yán)格同步，而TD基站之間的 同步又依靠全球定位系統(tǒng)(GPS)間的同步來保證。但是，由于GPS接收機(jī)之 間的同步信號存在誤差，且TD基站的空口信號與自身GPS接收機(jī)之間存在誤 差，因此會引起TD基站間產(chǎn)生空口同步誤差。在GPS接收機(jī)工作異常或TD 基站工作異常的情況下，更會導(dǎo)致較大的空口同步誤差?？湛谕秸`差如果超 出一定范圍，會導(dǎo)致終端切換失敗、觀測到達(dá)時間差(OTDPA)定位誤差過大， 所以，及時準(zhǔn)確地檢測到空口同步誤差對于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)是很重要的，利用檢測到 的空口同步誤差對TD基站之間的同步誤差進(jìn)行補(bǔ)償、對OTDPA定位等應(yīng)用具 有非常重要的意義。目前，主要通過頻譜儀查看TD基站之間的導(dǎo)頻差別或分析終端的LOG信 息來檢測TD基站間的空口同步誤差，但由頻譜儀和終端的LOG信息得到的空 口同步誤差還包含由于終端到TD基站的距離不同而引起的時間差別，故不 準(zhǔn)確，且使用頻譜儀昂貴笨重，操作不便。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種空口同步誤差的檢測方法及裝 置，能夠提高空口同步誤差的檢測精度，且搡作簡便，無需輔助設(shè)備。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種空口同步誤差的檢測方法，該方法包括以下步驟a、 獲取終端到不同TD基站的時間差；b、 獲取不同TD基站到同一個終端的觀測時間差；c、 根據(jù)步驟a中所獲取終端到TD基站的時間差和步驟b中所獲取的不同 TD基站到同 一個終端的觀測時間差，計(jì)算不同TD基站間的空口同步誤差。步驟a之前，該方法進(jìn)一步包括設(shè)置TD基站能檢測到駐留在本基站覆 蓋小區(qū)外的終端的上行同步碼SYNC一UL。步驟a所述獲取為通過終端發(fā)送SYNC—UL的時間和TD基站下發(fā)給終 端的發(fā)送提前量獲取。所述通過終端發(fā)送SYNC一UL的時間和TD基站下發(fā)給 終端的發(fā)送提前量獲取包括TD基站根據(jù)收到終端的SYNCJJL的時間和自己的同步基站位置，計(jì)算發(fā) 送提前量并告知終端；終端讀取發(fā)送SYNCJJL的時間信息和TD基站發(fā)送給 終端的發(fā)送提前量；根據(jù)讀取的發(fā)送SYNC—UL的時間信息和TD基站發(fā)送給 終端的發(fā)送提前量計(jì)算終端到不同TD基站的時間差。步驟a所述獲取也可以為通過終端和TD基站的全球定位系統(tǒng)GPS位置 信息獲取。步驟a之前，該方法進(jìn)一步包括將每個TD基站的位置信息放置 在TD基站的廣播消息中，并在終端側(cè)設(shè)置GPS。所述通過終端和TD基站的 GPS位置信息獲取包括讀取TD基站廣播中每個站的位置信息和終端所在的位置信息；由讀取的 信息得出終端到不同TD基站的距離差；由距離差算出終端到不同TD基站的 時間差。步驟b所述不同TD基站到同一個終端的觀測時間差通過不同TD基站的 下行導(dǎo)頻信號或基本公共控制信道PCCPCH的導(dǎo)頻相位測量得到。步驟c所述計(jì)算為用步驟b獲取的不同TD基站到終端的觀測時間差減 去步驟a獲取的同 一個終端到不同TD基站間的時間差。步驟c之后進(jìn)一步包括重復(fù)執(zhí)行步驟a至步驟c一次以上，獲得多個不 同TD基站間的空口同步誤差，計(jì)算所獲得的多個不同TD基站間空口同步誤 差的平均值。一種TD基站空口同步誤差的檢測裝置，該裝置包括讀取單元，用于讀取發(fā)送提前量和發(fā)送SYNC一UL的時間信息，或讀取TD 基站廣播消息中的TD基站位置信息和終端側(cè)GPS的位置信息，或讀取存儲單 元中存儲的數(shù)據(jù)，并送入計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算；存儲單元，用于存儲終端到不同TD基站的時間差、不同TD基站到終端 的觀測時間差以及每次獲取的空口同步誤差值；計(jì)算單元，用于對讀取單元讀取的數(shù)據(jù)或存儲單元存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn) 算，還用于將計(jì)算出的數(shù)值送至存儲單元存儲。該裝置進(jìn)一步包括控制單元，用于控制讀取單元、存儲單元和計(jì)算單元獲 取多個不同TD基站間的空口同步誤差。本發(fā)明提供的TD基站空口同步誤差的檢測方法及裝置，從不同TD基站 到終端的觀測時間差中，剔除同一個終端到不同TD基站的時間差，從而提高 了空口同步誤差的檢測精度，并且，無需輔助設(shè)備，搡作簡便。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明空口同步誤差檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的基本思想是從不同TD基站到終端的觀測時間差中 個終端到不同TD基站的時間差，從而實(shí)現(xiàn)精確檢測。本發(fā)明中，獲取終端到不同TD基站的時間差可釆用兩種方法 過發(fā)送SYNC一UL的時間和TD基站下發(fā)給終端的發(fā)送提前量獲取 通過終端和TD基站的GPS位置信息獲取。以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1:,剔除同一: 一種是通 ，另一種是 本實(shí)施例中，通過發(fā)送SYNC—UL的時間和TD基站下發(fā)給終端的發(fā)送提 前量獲取終端到不同TD基站的時間差。圖1為本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖l所示，終端駐留在TD基 站1的小區(qū)，TD基站2和TD基站3為TD基站1的鄰小區(qū)。TD基站2和TD基站3可以檢測駐留在TD基站l小區(qū)范圍內(nèi)的終端，終 端通過搜索也可以獲得鄰小區(qū)TD基站2和TD基站3的廣播消息。圖2為本發(fā)明空口同步誤差檢測方法的流程圖，如圖2所示，本發(fā)明空口 同步誤差的檢測方法包括以下步驟步驟21:獲取終端到不同TD基站的時間差。這里，時間差由終端獲取。終端在tl時間對TD基站1發(fā)送上行同步碼 (SYNC—UL)，獲得快速物理接入信道(FPACH)信息中的發(fā)送提前量sl。其 中，tl是終端以下行導(dǎo)頻時隙(DWPTS)結(jié)束點(diǎn)提前32個碼片的點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)、 根據(jù)不同策略如路徑損耗等策略計(jì)算得到的。tl和sl均以l/8chip為單位，如 何獲得發(fā)送提前量為終端隨機(jī)接入過程的一部分，屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳 述。同理，終端分別鎖定TD基站2和TD基站3，分別在t2、 t3時間向其發(fā)送 SYNC—UL，并根據(jù)收到的FPACH信息，獲得終端到TD基站2和TD基站3 的發(fā)送提前量s2和s3。終端通過獲取的發(fā)送SYNC一UL的時間信息和TD基站發(fā)送給終端的發(fā)送 提前量，計(jì)算得到終端到TD基站1、 TD基站2和TD基站3的、以微秒為單 位的時間分別為(sl-tl)x0.78125/8/2、 (s2曙t2)x0.78125/8/2、 (s3-t3)x0.78125/8/2, 其中，0.78125是碼片周期，單位為微秒，最后除以2是為了消除終端的基準(zhǔn)時 間延遲，因?yàn)榻K端的時間基準(zhǔn)是鎖定于TD基站的，即基準(zhǔn)延遲時間與終端到 TD基站的傳播時延相等。由計(jì)算出的終端到TD基站1、 TD基站2、 TD基站3的時間，可以得到終 端到TD基站2與TD基站1的時間差ul2、終端到TD基站3與TD基站1的 時間差u13、終端到TD基站3與TD基站2的時間差u23分別為參見圖9,形成三種時隙格式，分別為時隙格式a、時隙格式b和時隙格式c。 對于屬于 一個SFN區(qū)域的連續(xù)的兩個時隙，可以釆用對preamble 1和preamble2 不同的信道進(jìn)行合并后，再對數(shù)據(jù)前后的合并后的碼字進(jìn)行差值，獲得信道 估計(jì)參數(shù)，不同格式的時隙組合后，所形成的連續(xù)時隙結(jié)構(gòu)是一致的。對于 后續(xù)沒有時隙的時隙，該時隙自身前后都有preamble,通過自身前后preamble 作差值，獲得信道估計(jì)參數(shù)。下面還是以一個具體實(shí)例進(jìn)行說明。參見圖10，為全網(wǎng)在不同SFN區(qū)域 的一個實(shí)例示意圖。假設(shè)，SFN區(qū)域A包含SFN區(qū)域B和SFN區(qū)域C，其 中，時隙N和時隙N+1是在整個SFN區(qū)域A中發(fā)送的，也就是SFN區(qū)域B 和SFN區(qū)域C也都接收到時隙N和時隙N+1的數(shù)據(jù)，而時隙N+2是僅在SFN 區(qū)域B和SFN區(qū)域C中發(fā)送。所有時隙均采用如圖9所示的結(jié)構(gòu)。在時隙N和時隙N+1，所有SFN區(qū) 域都碼分發(fā)送preamblel和preamble2,并發(fā)送數(shù)據(jù)；在時隙N + 2,在SFN 區(qū)域B和SFN區(qū)域C碼分發(fā)送preamblel和preamble2,并發(fā)送數(shù)據(jù)，而在 SFN區(qū)域A,僅發(fā)送preamble2 。下面分別介紹各區(qū)域各時隙的信道估計(jì)一、對于SFN區(qū)域B:1、 對于時隙N:首先將時隙N前面的preamblel和preamble2進(jìn)行合并，然后再將時隙N 后面的preamblel和preamble2進(jìn)行合并，最后將兩次合并的結(jié)果作差值，從 而得到信道估計(jì)參數(shù)。2、 對于時隙N十1:首先將時隙N + 1前面的preamblel和preamble2進(jìn)行合并，然后再將時 隙N + 1后面的preamblel和preamble2進(jìn)4亍合并，最后將兩次合并的結(jié)果作 差值，從而得到信道估計(jì)參數(shù)。3、 對于時隙N+2:是將N + 2時隙前后的preamblel進(jìn)行插值運(yùn)算，獲得信道估計(jì)參數(shù)。此 處不考慮preamble2的原因在于，SFN區(qū)域A其余區(qū)域也接收該N + 2時隙的 preamble2,如果將preamble2也作為SFN區(qū)域B信道估計(jì)的參考，就相當(dāng)于
站的時間差。如圖1所示，終端駐留在TD基站1的小區(qū)，TD基站2和TD基站3為 TD基站1的鄰小區(qū)。TD基站2和TD基站3可以檢測駐留在TD基站l小區(qū)范圍內(nèi)的終端，終 端通過搜索可以獲得鄰小區(qū)TD基站2和TD基站3的廣播消息。在TD基站的 現(xiàn)有廣播消息中放置每個TD基站的位置信息，如經(jīng)緯度、高度等；相應(yīng)的， 終端側(cè)增加了可以用來檢測終端所在位置信息的GPS。如圖2所示，本發(fā)明空口同步誤差的檢測方法主要包括以下步驟步驟21:獲取終端到不同TD基站的時間差。這里，時間差由終端獲取。終端讀取TD基站1、 TD基站2和TD基站3 廣播消息中的位置信息和終端側(cè)GPS的位置信息；由讀取的TD基站和終端的 位置信息算出終端到TD基站1、TD基站2和TD基站3的距離分別為dl、d2、 d3,單位為米；將終端到TD基站的距離兩兩相減，得到終端到TD基站2和 TD基站1間的距離差dl2=dl-d2、終端到TD基站3和TD基站1間的距離差 dl3=dl-d3、終端到TD基站3和TD基站2間的距離差d23=d2-d3;根據(jù)終端 到不同TD基站的距離差換算出終端到不同TD基站的時間差終端到TD基站2與TD基站1間的時間差:wl2= dl2/300;終端到TD基站3與TD基站1間的時間差wl3= dl3/300;終端到TD基站3與TD基站2間的時間差w23= d23/300;其中，300為無線電波的傳播速度，單位為米/微秒。步驟22:獲取不同TD基站到同 一個終端的觀測時間差。這里，觀測時間差由步驟21中所述的終端獲取。終端根據(jù)不同TD基站的 下行導(dǎo)頻信號或PCCPCH,得到TD基站2與TD基站1的觀測時間差V12、 TD基站3與TD基站1的觀測時間差V13、 TD基站3與TD基站2的觀測時 間差V23。獲取方法的具體實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例l相同。步驟23:計(jì)算不同TD基站間的空口同步誤差。步驟22獲取的不同TD基站到終端的觀測時間差減去步驟21獲取的同一 個終端到不同TD基站的時間差，得到-.TD基站2與TD基站l之間的空口同步誤差cl2=V12-wl2;TD基站3與TD基站l之間的空口同步誤差cl3=V13-wl3;TD基站3與TD基站2之間的空口同步誤差c23=V23-w23。步驟24:重復(fù)執(zhí)行實(shí)施例2中步驟21至23—次以上，獲得不同TD基站 間的多個空口同步誤差，計(jì)算不同TD基站間所獲取的多個空口同步誤差的平 均值，并將計(jì)算出的平均值作為最終獲取的不同TD基站間的空口同步誤差值。這里，重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)根據(jù)實(shí)際需求確定，次數(shù)可以取零，也就是說，實(shí) 際應(yīng)用中，本步驟也可以省略不做。為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明提供了相應(yīng)的空口同步誤差檢測裝置，主要包括 讀取單元、存儲單元、計(jì)算單元和控制單元。其中，讀取單元用于讀取發(fā)送提 前量和發(fā)送SYNC—UL的時間信息，或TD基站廣播消息中的TD基站位置信 息和終端側(cè)GPS的位置信息，或存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)，并送入計(jì)算單元進(jìn)行 計(jì)算；存儲單元用于存儲不同TD基站到終端的觀測時間差、終端到不同TD 基站的時間差以及每次獲取的空口同步誤差值；計(jì)算單元用于對讀取單元讀取 的數(shù)據(jù)或存儲單元存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算并送入存儲單元存儲；控制單元用 于控制讀取單元、存儲單元和計(jì)算單元獲取多個不同TD基站間的空口同步誤 差的平均值。利用發(fā)送提前量計(jì)算空口同步誤差時，讀取單元讀取發(fā)送提前量和發(fā)送 SYNC一UL的時間信息后，計(jì)算單元根據(jù)讀取單元讀取的發(fā)送提前量和發(fā)送 SYNC—UL的時間等參數(shù)，將終端到TD基站的時間由以1/8碼片為單位換算為 以微秒為單位，計(jì)算出終端到不同TD基站的時間差并送入存儲單元進(jìn)行存儲； 然后，計(jì)算單元根據(jù)不同TD基站的下行導(dǎo)頻信號或PCCPCH的信息，計(jì)算不 同TD基站到終端的觀測時間差并送入存儲單元進(jìn)行存儲；讀取單元讀取存儲 單元中不同TD基站到終端的觀測時間差和同一個終端到不同TD基站的時間 差，由計(jì)算單元計(jì)算空口同步誤差并由存儲單元進(jìn)行存儲?？刂茊卧刂谱x取 單元、存儲單元和計(jì)算單元獲取多個空口同步誤差的平均值，每次獲得的空口
同步誤差可送入存儲單元存儲；讀取單元讀取存儲單元中的不同TD基站間的 空口同步誤差，由計(jì)算單元根據(jù)所讀取的多個不同TD基站間的空口同步誤差計(jì)算不同TD基站間空口同步誤差的平均值，所述平均值可送入存儲單元進(jìn)行存儲。利用TD基站和終端的位置信息計(jì)算空口同步誤差時，讀取單元讀取TD 基站廣播中的位置信息和終端側(cè)的GPS位置信息后，計(jì)算單元根據(jù)讀取單元讀 取的TD基站廣播中的位置信息和終端側(cè)的GPS位置信息計(jì)算終端到不同TD 基站的距離差，并根據(jù)無線電波的傳播速度將終端到不同TD基站的距離差， 換算為以微秒為單位的時間差別并送入存儲單元進(jìn)行存儲；然后，計(jì)算單元根 據(jù)不同TD基站的下行導(dǎo)頻信號或PCCPCH的信息，計(jì)算不同TD基站到同一 個終端的觀測時間差并送入存儲單元進(jìn)行存儲；讀取單元讀取存儲單元中的不 同TD基站到終端的觀測時間差和同一個終端到不同TD基站的時間差，由計(jì) 算單元計(jì)算空口同步誤差并由存儲單元進(jìn)行存儲。控制單元控制讀取單元、存 儲單元和計(jì)算單元獲取多個空口同步誤差的平均值，每次獲得的空口同步誤差 可送入存儲單元存儲；讀取單元讀取存儲單元中的多個不同TD基站間的空口 同步誤差，由計(jì)算單元根據(jù)所讀取的多個不同TD基站間的空口同步誤差計(jì)算 不同TD基站間空口同步誤差的平均值，所述平均值可送入存儲單元進(jìn)行存儲。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種空口同步誤差的檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a、獲取終端到不同TD基站的時間差；b、獲取不同TD基站到同一個終端的觀測時間差；c、根據(jù)步驟a中所獲取終端到TD基站的時間差和步驟b中所獲取的不同TD基站到同一個終端的觀測時間差，計(jì)算不同TD基站間的空口同步誤差。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟a之前，該方法進(jìn)一步 包括設(shè)置TD基站能檢測到駐留在本基站覆蓋小區(qū)外的終端的上行同步碼 SYNC—UL。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟a所述獲取為通過終 端發(fā)送SYNC—UL的時間和TD基站下發(fā)給終端的發(fā)送提前量獲取。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所迷通過終端發(fā)送SYNC—UL 的時間和TD基站下發(fā)給終端的發(fā)送提前量獲取包括TD基站根據(jù)收到終端的SYNC—UL的時間和自己的同步基站位置，計(jì)算發(fā) 送提前量并告知終端；終端讀取發(fā)送SYNCJUL的時間信息和TD基站發(fā)送給 終端的發(fā)送提前量；根據(jù)讀取的發(fā)送SYNCJJL的時間信息和TD基站發(fā)送給 終端的發(fā)送提前量計(jì)算終端到不同TD基站的時間差。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟a所述獲取為通過終 端和TD基站的全球定位系統(tǒng)GPS位置信息獲取。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟a之前，該方法進(jìn)一步 包括將每個TD基站的位置信息放置在TD基站的廣播消息中，并在終端側(cè) 設(shè)置GPS。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述通過終端和TD基站的 GPS位置信息獲取包括讀取TD基站廣播中每個站的位置信息和終端所在的位置信息；由讀取的 信息得出終端到不同TD基站的距離差；由距離差算出終端到不同TD基站的 時間差。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟b所述不同TD基站到同一個終端的觀測時間差通過不同TD基站的下行導(dǎo)頻信號或基本公共控制信 道PCCPCH的導(dǎo)頻相位測量得到。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟c所述計(jì)算為用步驟 b獲取的不同TD基站到終端的觀測時間差減去步驟a獲取的同一個終端到不同 TD基站間的時間差。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟c之后進(jìn)一步包括 重復(fù)執(zhí)行步驟a至步驟c 一次以上，獲得多個不同TD基站間的空口同步誤差， 計(jì)算所獲得的多個不同TD基站間空口同步誤差的平均值。
11、 一種TD基站空口同步誤差的檢測裝置，其特征在于，該裝置包括 讀取單元，用于讀取發(fā)送提前量和發(fā)送SYNC—UL的時間信息，或讀取TD基站廣播消息中的TD基站位置信息和終端側(cè)GPS的位置信息，或讀取存儲單 元中存儲的數(shù)據(jù)，并送入計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算；存儲單元，用于存儲終端到不同TD基站的時間差、不同TD基站到終端 的觀測時間差以及每次獲取的空口同步誤差值；計(jì)算單元，用于對讀取單元讀取的數(shù)據(jù)或存儲單元存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn) 算，還用于將計(jì)算出的數(shù)值送至存儲單元存儲。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括控制單 元，用于控制讀取單元、存儲單元和計(jì)算單元獲取多個不同TD基站間的空口 同步誤差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空口同步誤差的檢測方法，該方法包括獲取終端到不同TD-SCDMA系統(tǒng)基站(TD基站)的時間差；獲取不同TD基站到同一個終端的觀測時間差；根據(jù)所獲取終端到TD基站的時間差和不同TD基站到同一個終端的觀測時間差，計(jì)算不同TD基站間的空口同步誤差；多次測量空口同步誤差并求平均值。本發(fā)明同時還公開了一種空口同步誤差的檢測裝置，采用本發(fā)明提供的檢測方法及裝置，從由TD基站的下行導(dǎo)頻信號或基本公共控制信道(PCCPCH)進(jìn)行導(dǎo)頻相位測量得到的不同TD基站到終端的觀測時間差中，剔除了同一個終端到不同TD基站的時間差，提高了空口同步誤差的檢測精度，無需輔助設(shè)備，操作簡便。
文檔編號H04W92/00GK101400079SQ200710122548
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者孫長果, 梁志科, 驍 馬 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司