[发明专利]定时测量方法、系统及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种定时测量方法、系统及装置。

背景技术

随着移动通信技术的发展，出于系统同步和一些移动业务应用，如定位业 务的需要，在终端侧测量到达信号的定时，并得到定时提前量即基站发送信号 到达终端(UE)的时延，在很多系统中已显得尤为重要。例如，在第三代移 动通信标准时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division  Multipje Access，TD-SCDMA)系统中，为了同NodeB之间的同步，保证 NodeB发送的信号刚好落在UE接收时间窗内，且UE发送信号刚好落在NodeB 的接收时间窗内，UE必须测量NodeB下行发送信号到达的时间，并以这个时 间为参考确定接收时间，在发送上行信号时，也要根据这个时间，提前一定时 间量发送。对于这种同步CDMA系统，上下行的同步精度的高低，直接决定 了系统的性能和容量。此外，UE接收信号定时的测量准确性也决定了发送定 时提前量测量的准确性，而这个提前量表征了NodeB到UE之间的传播时延， 并用于UE定位业务。如果定时测量不准确，则会导致UE定位性能明显下降 甚至不具有参考价值。

在常规应用单天线或者阵列天线的系统中，各个天线发送信号之间同步， 因而UE能够较准确的对接收信号定时进行测量，然而，在一些特殊的场合和 一些后续演进系统中，经常会使用多根独立天线或者多个阵列天线，如使用多 根极化特性不一样的天线或天线阵，或者大间距的拉远天线或天线阵发送信 号，而且，在这些系统中，为了得到发送分集增益，往往会采用延迟等方法， 此时，多个发射天线或天线阵发送的信号在时间上并不完全同步，如采用双极 化阵列的系统，为了达到一定的分集增益，在发送时，其中一个极化方向的天 线经常会滞后一定时间发送。这种情况，相当于人为制造了一条多径，此时， 在接收端，由于多径的衰落，采用常规的定时算法会导致定时测量结果的跳动， 并导致定时提前量不准确，这将使得系统性能恶化，并使得利用定时提前量的 UE定位误差增大。此外，当发送端到接收端之间传播环境时延扩展较大时， 也存在同样的问题。

在现有系统中，UE定时往往基于基站发送已知训练信号的方式实现。具 体的实现形式包括以下方案：

现有方案一：利用相关法：

例如假设接收到的信号为r(i)，i＝0，1，…，L，L为接收信号长度。发送信号为 s(i)，i＝0，1，…，N，N为发送信号长度。移位复相关信号X(i)＝r(i)*s^*(-i)； i＝0，1，…，L+N-1，其中，f^*()表示共轭运算，*表示卷积。

对X(i)，i＝0，1，…，L+N-1求功率得：P(i)＝|X(i)|²，i＝1，2，...，L+N-1；

其中，|·|²表示取模运算。随后对P(i)，i＝1，2，...，L+N-1进行搜索，找到其最 大值对应的位置i_max，则认为接收定时为：i_max-N。

这里还可以在位置i_max附近对X(i)或者P(i)进行插值运算，从而得到更高精 度的定时测量结果。

现有方案二：利用信号估计法：

以TD-SCDMA系统中同步保持为例，在TD-SCDMA系统中，当业务信 道建立之后，UE可以利用接收信号中中间码(midamble)信号得到NodeB发 送信号到达UE所经历信道的信道冲击响应。设UE通过midamble码得到信道 冲击响应为：h＝[h¹，h²，...，h^W]

其中，W为信道冲击响应长度。

随后UE对得到的信道估计结果h进行降噪处理，即将低于特定噪声功率 门限的信道估计置0，并进行插值运算，得到1/8chip级的信道冲击响应：