CN101043254A - 一种终端发射上行信号的处理方法 - Google Patents

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本发明公开了一种终端发射上行信号的处理方法，终端中存储有射频通道处理时延，该方法包含：终端获取发射时间提前量，终端向基站发射上行信号时，射频发通道在所述发射时间提前量的基础上再提前射频通道处理时延对信号进行射频处理，然后向基站发射该上行信号。本发明中通过补偿射频通道对信号进行处理的时延，来消除由于射频通道对信号进行处理的时延对发射时间提前量TADV的影响，以保证终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延，使得网络侧能够根据终端上报的发射时间提前量TADV对终端进行准确定位。另外，本发明中提供了多种实现方式，可根据实际情况任意选取，使得实现更为灵活。

Description

一种终端发射上行信号的处理方法
技术领域
本发明涉及时分同步的码分多址接入(TD-SCDMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)技术，特别是指一种终端发射上行信号的处理方法。
背景技术
TD-SCDMA***是一个上下行同步的***，要求终端与基站在通信中必须保持同步，以便于终端和基站对接收的信号进行检测。一方面，为了保证基站能够根据其自身的时间同步，正确接收终端向其发送的上行信号，终端必须提前一段时间发送上行信号，该提前的一段时间称为发射时间提前量TADV。这样，终端需要测出发射时间提前量TADV。另一方面，网络侧根据终端上报的发射时间提前量TADV并结合其他数据对终端进行定位。下面首先对发射时间提前量TADV获取的过程进行描述。
小区搜索阶段，终端首先通过特征窗搜索下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)的大概位置，确定DwPTS的大概位置后，通过计算DwPTS信号与32个下行同步码(SYNC_DL)的相关，由于SYNC_DL彼此间具有较好的正交性，获取相关峰值最大的SYNC_DL即为终端当前接入小区所使用的SYNC_DL，并精确确定SYNC_DL的位置。SYNC_DL是预先设定的64位伪随机噪声(PN)序列，SYNC_DL最多有32种可能的选择。TD-SCDMA***中相邻小区的SYNC_DL互不相同，不相邻小区的SYNC_DL可以复用。根据SYNC_DL的位置以及TD-SCDMA***的帧结构，终端确定自身定时的帧头位置及上行导频时隙(UpPTS，Uplink PilotTime Slot)的位置，该UpPTS用于承载上行同步码(SYNC-UL)。TD-SCDMA***中的SYNC-UL被分成32组，每组8个SYNC-UL与一个SYNC_DL相对应。由于SYNC_DL由基站确定，因此，8个SYNC-UL对基站和已获得下行同步的终端而言都是已知的，终端建立上行同步时，将从8个已知的SYNC-UL中随机选择1个，并根据估计的定时和功率值在UpPTS中发射。
随机接入过程，终端采用尝试接入的方法，终端实际发送SYNC-UL的时间与自身定时确定的UpPTS所对应的时间并不相同，二者之间存在差值，该差值即为发射时间提前量TADV。基站收到终端发送的SYNC-UL后，根据SYNC_DL与SYNC-UL的对应关系(1个SYNC_DL对应8个SYNC-UL)，分别与这8个SYNC-UL相关，根据相关结果确定实际收到的SYNC-UL以及收到SYNC-UL的位置，并将该信息承载在前向物理接入信道(FPACH，Front Physical Access Channel)中发送给终端，终端根据收到的信息对发射时间提前量TADV进行调整，然后射频发通道将终端自身的相关信息提前发射时间提前量TADV进行射频处理，并承载在物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)中发送给基站。
无线链路建立后，基站通过测量终端的用户训练序列(midamble)码估计终端的发射时间偏移，并通过向终端发送调整命令来指示终端根据设定步长对发射时间提前量TADV进行调整，实现终端上行同步的保持。
发射时间提前量TADV真正体现的是基站天线口到终端天线口之间的传输时延，但以上所述的发射时间提前量TADV是以基带信号收发定时为参考点、通过基带信号处理得到的，并没有考虑由于射频通道对信号的处理而引入的传输时延，这样就导致终端得到的发射时间提前量TADV中包含信号在空中进行传输的时延t1以及射频通道对信号进行处理的时延t2两部分，将信号在射频通道中进行处理的时延也视作了信号在空中进行传输的时延。虽然上述这种处理方法并不会影响信号在空中的同步，但导致终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV不能正确反映信号在空中的传输时延，使得网络侧根据发射时间提前量TADV对终端进行定位时会产生很大的偏差，该偏差为1/2×3×108×t2(微秒)×10-6米，终端射频通道对信号进行处理的传输时延为几个微秒，这样，网络侧根据根据发射时间提前量TADV对终端进行定位的误差在几百米以上。
根据以上描述可见，如何使终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延，从而使网络侧能够根据终端上报的发射时间提前量TADV对终端进行准确定位，成为目前亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种终端发射上行信号的处理方法，使得终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延，从而使网络侧能够根据终端上报的发射时间提前量TADV对终端进行准确定位。
为了达到上述目的，本发明提供了一种终端发射上行信号的处理方法，终端中存储有射频通道处理时延，该方法包含以下步骤：
A、终端获取发射时间提前量；
B、终端向基站发射上行信号时，射频发通道在所述发射时间提前量的基础上再提前射频通道处理时延对信号进行射频处理，然后向基站发射该上行信号。
所述射频通道处理时延为射频发通道处理时延。
所述射频通道处理时延为射频发通道处理时延和射频收通道处理时延，所述步骤B之前进一步包括：终端的射频收通道接收并处理来自基站的下行信号，得到基带信号，丢弃射频收通道处理时延内的无效数据，然后向基带处理单元发送剩余的基带信号，调整终端的时间基准；所述步骤B为：终端向基站发射上行信号时，射频发通道根据调整后的时间基准，在所述发射时间提前量的基础上再提前射频通道处理时延对信号进行射频处理，然后向基站发射该上行信号。
所述射频发通道处理时延与射频收通道处理时延相同时，终端存储有一个数据。
所述射频收通道处理时延内的无效数据：为位于基带信号的起始处；或为位于基带信号的结尾处；或为位于基带信号首尾之间的一段；或为在基带信号中任意抽取的、射频收通道处理时延时间内的无效数据。
所述射频通道处理时延为射频通道收发的全部处理时延，该处理时延为一个数值。
步骤B中所述向基站发射上行信号为：射频通道对上行信号处理完毕时，立即向基站发射上行信号。
步骤B中所述向基站发射上行信号为：射频通道根据发射时间提前量，提前所述发射时间提前量向基站发射上行信号。
所述步骤A为：终端确定当前接入小区所使用的下行同步码SYNC_DL，并精确确定SYNC_DL的位置。根据SYNC_DL的位置以及时分同步的码分多址接入TD-SCDMA***的帧结构，终端确定自身定时的帧头位置及用于承载上行同步码SYNC-UL的上行导频时隙UpPTS的位置，基站收到终端发送的SYNC-UL后，根据一个SYNC_DL与八个SYNC-UL的对应关系，分别与对应的八个SYNC-UL相关，确定实际收到的SYNC-UL以及收到SYNC-UL的位置，并将该信息发送给终端，终端根据收到的信息对发射时间提前量进行调整。
该方法进一步包括：基站通过测量终端的用户训练序列码估计终端的发射时间偏移，并通过向终端发送调整命令来指示终端根据设定步长对发射时间提前量进行调整，保持终端的上行同步。
根据本发明提出的方法，通过补偿射频通道对信号进行处理的时延，来消除由于射频通道对信号进行处理的时延对发射时间提前量TADV的影响，以保证终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延，使得网络侧能够根据终端上报的发射时间提前量TADV对终端进行准确定位。
另外，本发明中提供了多种实现方式，可根据实际情况任意选取，使得实现更为灵活。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明中通过补偿射频通道对信号进行处理的时延，来消除由于射频通道对信号进行处理的时延对发射时间提前量TADV的影响，以保证终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延。下面对本发明的具体实现步骤进行详细描述。
实现方式一
终端中存储有射频发通道对信号进行处理的时延—射频发通道处理时延ΔTtx。射频发通道处理时延ΔTtx可通过仪表或一些测量方法得到。
小区搜索阶段，终端首先通过特征窗搜索DwPTS的大概位置，确定DwPTS的大概位置后，通过计算DwPTS信号与32个SYNC_DL的相关，确定终端当前接入小区所使用的SYNC_DL，并精确确定SYNC_DL的位置。根据SYNC_DL的位置以及TD-SCDMA***的帧结构，终端确定自身定时的帧头位置及UpPTS的位置，该UpPTS用于承载SYNC-UL。
基站收到终端发送的SYNC-UL后，根据SYNC_DL与SYNC-UL的对应关系(1个SYNC_DL对应8个SYNC-UL)，分别与对应的8个SYNC-UL进行相关，根据相关结果确定实际收到的SYNC-UL以及收到SYNC-UL的位置，并将该信息承载在FPACH中发送给终端，终端根据收到的信息对发射时间提前量TADV进行调整。
无线链路建立后，基站通过测量终端的用户训练序列码估计终端的发射时间偏移，并通过向终端发送调整命令来指示终端根据设定步长对发射时间提前量TADV进行调整，实现上行同步的保持。
终端得到发射时间提前量TADV后，向基站发射上行信号时，为了将射频发通道处理时延ΔTtx考虑在内，保证终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延，射频发通道需在发射时间提前量TADV的基础上再提前射频发通道处理时延ΔTtx对上行信号进行射频处理，然后可在对上行信号处理完毕时，直接打开射频发通道，向基站发射该上行信号；也可在对上行信号处理完毕后，再根据发射时间提前量TADV，提前发射时间提前量TADV打开射频发通道，向基站发射该上行信号。
由于射频通道可包括射频收通道和射频发通道，射频收通道对信号进行处理的时延，可导致时间基准的改变，因此，可根据射频收通道处理时延对时间基准进行调整，以使网络侧根据终端上报的发射时间提前量TADV对终端进行的定位更为准确，这样，终端中除存储有射频发通道处理时延ΔTtx，还存储有射频收通道对信号进行处理的时延—射频收通道处理时延ΔTrx。射频收通道处理时延ΔTrx同样可通过仪表或一些测量方法得到。
终端的射频收通道接收并处理来自基站的下行信号，得到基带信号，丢弃射频收通道处理时延ΔTrx时间内的无效数据，然后向基带处理单元剩余的基带信号。通过丢弃射频收通道处理时延ΔTrx时间内的无效数据，使得基带处理时利用相关或其它方法得到终端本身的帧头、时隙定时相对于不丢弃无效数据情况下提前了ΔTrx，来实现对终端的时间基准的调整，使得终端的时间基准提前了。所述射频收通道处理时延ΔTrx时间内的无效数据可位于基带信号的起始处，也可位于基带信号的结尾处，还可位于基带信号首尾之间的一段，还可为在基带信号中任意抽取的、射频收通道处理时延ΔTrx时间内的无效数据。
终端得到发射时间提前量TADV后，向基站发射上行信号时，射频发通道根据调整后的时间基准，在发射时间提前量TADV的基础上再提前射频发通道处理时延ΔTtx对上行信号进行射频处理，然后可在对上行信号处理完毕时，直接打开射频发通道，向基站发射该上行信号；也可在对上行信号处理完毕后，再根据发射时间提前量TADV，提前发射时间提前量TADV打开射频发通道，向基站发射该上行信号。
如果射频发通道处理时延ΔTtx和射频收通道处理时延ΔTrx两个数据相同，则终端可只存储一个数据ΔT。
实现方式二
终端中存储有射频通道对信号进行处理的时延—射频通道收发处理时延ΔTx，该射频通道收发处理时延ΔTx为射频发通道处理时延ΔTtx和射频收通道处理时延ΔTrx之和，终端中仅存储有射频通道收发处理时延ΔTx一个数据。射频通道收发处理时延ΔTx同样可通过仪表或一些测量方法得到；也可分别得到射频发通道处理时延ΔTtx和射频收通道处理时延ΔTrx，然后将二者相加得到射频通道收发处理时延ΔTx，如果射频发通道处理时延ΔTtx和射频收通道处理时延ΔTrx两个数据相同，则射频通道收发处理时延ΔTx为射频发通道处理时延ΔTtx或射频收通道处理时延ΔTrx的二倍。
终端得到发射时间提前量TADV后，向基站发射上行信号时，为了将射频通道收发处理时延ΔTx考虑在内，保证终端向网络侧上报的发射时间提前量TADV真正体现为信号在空中进行传输的时延，射频发通道需在发射时间提前量TADV的基础上再提前射频通道收发处理时延ΔTx对上行信号进行射频处理，然后可在对上行信号处理完毕时，直接打开射频发通道，向基站发射该上行信号；也可在对上行信号处理完毕后，再根据发射时间提前量TADV，提前发射时间提前量TADV打开射频发通道，向基站发射该上行信号。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种终端发射上行信号的处理方法，其特征在于，终端中存储有射频通道处理时延，该方法包含以下步骤：
A、终端获取发射时间提前量；
B、终端向基站发射上行信号时，射频发通道在所述发射时间提前量的基础上再提前射频通道处理时延对信号进行射频处理，然后向基站发射该上行信号。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射频通道处理时延为射频发通道处理时延。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射频通道处理时延为射频发通道处理时延和射频收通道处理时延，
所述步骤B之前进一步包括：终端的射频收通道接收并处理来自基站的下行信号，得到基带信号，丢弃射频收通道处理时延内的无效数据，然后向基带处理单元发送剩余的基带信号，调整终端的时间基准；
所述步骤B为：终端向基站发射上行信号时，射频发通道根据调整后的时间基准，在所述发射时间提前量的基础上再提前射频通道处理时延对信号进行射频处理，然后向基站发射该上行信号。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述射频发通道处理时延与射频收通道处理时延相同时，终端存储有一个数据。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述射频收通道处理时延内的无效数据：为位于基带信号的起始处；或为位于基带信号的结尾处；或为位于基带信号首尾之间的一段；或为在基带信号中任意抽取的、射频收通道处理时延时间内的无效数据。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射频通道处理时延为射频通道收发的全部处理时延，该处理时延为一个数值。
7、根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，步骤B中所述向基站发射上行信号为：射频通道对上行信号处理完毕时，立即向基站发射上行信号。
8、根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，步骤B中所述向基站发射上行信号为：射频通道根据发射时间提前量，提前所述发射时间提前量向基站发射上行信号。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A为：终端确定当前接入小区所使用的下行同步码SYNC_DL，并精确确定SYNC_DL的位置。根据SYNC_DL的位置以及时分同步的码分多址接入TD-SCDMA***的帧结构，终端确定自身定时的帧头位置及用于承载上行同步码SYNC-UL的上行导频时隙UpPTS的位置，基站收到终端发送的SYNC-UL后，根据一个SYNC_DL与八个SYNC-UL的对应关系，分别与对应的八个SYNC-UL相关，确定实际收到的SYNC-UL以及收到SYNC-UL的位置，并将该信息发送给终端，终端根据收到的信息对发射时间提前量进行调整。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：基站通过测量终端的用户训练序列码估计终端的发射时间偏移，并通过向终端发送调整命令来指示终端根据设定步长对发射时间提前量进行调整，保持终端的上行同步。
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