[发明专利]一种获取用户终端收发通道传输时间的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的时间延迟技术，特别是指一种获取用户终端收发通道传输时间的方法。

背景技术

在时分的时分双工(TDD，Time Division Duplex)移动通信系统中，对上、下行链路均要求严格的同步。用户终端从开机到进入空闲模式的过程中，仅与基站建立了下行同步，此时用户终端并不知道与基站的距离。在随机接入过程中，用户终端与基站建立了上行同步，即基站要求不同距离的不同用户终端发送的上行信号能够同步到达。对于TDD移动通信系统而言，上行同步能够为通信系统带来极大的好处：由于移动通信系统是工作在具有严重干扰、多径传播和多普勒效应的实际环境中，几乎不可能实现理想的同步，让每个上行信号的主径达到同步，能够保证上行信号的不相关，降低码间的相互干扰，改善通信系统的性能，使得通信系统的容量由于码间干扰的降低而大大提高，同时基站接收机的复杂度也大为降低，简化了基站接收机的设计。

在TDD移动通信系统中，由于基站和用户终端之间存在传播时延，使得用户终端实际接收下行信号的时间总是滞后于没有传播时延情况下基站发射下行信号的时间，为了补偿传播时延实现上行同步，用户终端会以收到的下行数字基带信号作为定时基准，采取时间提前的方式发射上行信号。

例如，在时分同步的码分多址接入(TD-SCDMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)移动通信系统中，用户终端在接入网络的开环阶段，其物理层测量到本小区的主公共控制物理信道(P-CCPCH，Primary Common Control Physical Channel)接收信号码功率(RSCP，Received Signal Code Power)后上报给高层，用户终端的高层根据收到的P-CCPCH RSCP和收到的基站广播的系统消息中所配置的P-CCPCH发射功率，计算出路径损耗，然后根据路径损耗和传播损耗公式大致估算出用户终端与基站之间的距离，这样，根据估算出的距离就能够大致得到时间提前量。用户终端得到时间提前量后，以估计的时间提前量开始进行随机接入尝试，在前向物理接入信道(FPACH，Front Physical Access Channel)中，基站会根据收到的来自用户终端的上行同步码(SYNC_UL)的位置对用户终端的时间提前量进行修正，当用户终端进入闭环阶段后，基站可利用命令字控制用户终端对时间提前量进行调整，实现上行同步的保持。

图1示出了时间提前量与收发通道时间延迟的关系示意图，如图1所示，用户终端获得发射时间提前量的过程均是以天线口为基准，但是，采用时间提前方式发射上行信号时是以基带为基准的，该时间提前量中却没有包含信号经过射频(RF)通道而产生的时间延迟。

这样，在实现上行同步的过程中，是以用户终端收到的下行数字基带信号作为定时基准的，而不是以用户终端天线口的射频信号作为定时基准，这样，如果以这个时间基准得到的时间量去折算传播时延或初步定位用户终端与基站之间的距离，由于用户终端没有考虑信号从天线口到数字基带这一收发通道时间延迟的影响，导致其结果是不准确的，存在比较大的偏差。根据以上描述可见，为了准确获知用户终端与基站之间的传播时间，必须首先准确得到收发通道的传输时间。

图2示出了收发通道结构示意图，如图2所示，收发通道包括发射通道和接收通道，其中，发射通道包括射频传送单元(RF_TxU)、传送过滤器(Tx Filter)、功率放大器(PA，Power Amplifier)和天线，接收通道包括射频接收单元(RF_RxU)、接收过滤器(Rx Filter)和天线。虽然目前可通过网络分析仪测量被测模块的传输时间，但采用网络分析仪测量传输时间的局限是被测模块的输入输出频率必须是相同的，然而由于用户终端的集成度高，为降低用户终端各器件的设计指标，接收通道采用的是零中频方案，即接收通道将收到的信号变为零赫兹的信号，这样，由于用户终端整个收发通道中传输的信号的频率发生了变化，根本无法采用网络分析仪测量整个收发通道的传输时间。由于用户终端的集成度非常高，也无法采用网络分析仪单独测量发射通道的传输时间，即模拟基带信号或数模转换器(DAC)后的数字基带信号到射频信号之间的传输时间，以及无法采用网络分析仪单独测量接收通道的传输时间，即射频信号到模拟基带信号或模数转换器(ADC)后的数字基带信号之间的传输时间。