一種上行定時提前量的測量方法
【專利摘要】本申請公開了實(shí)施例提供的一種上行定時提前量（TA）的測量方法，包括：A、進(jìn)行頻域信道估計，對頻域信道估計結(jié)果進(jìn)行逆快速傅立葉變換到時域；B、取頻域信道估計的前1～NCP個采樣點(diǎn)作為第一檢測窗，后m個采樣點(diǎn)作為第二檢測窗，將所述第一檢測窗和第二檢測窗合并，作為第三檢測窗；其中，m為小于或等于NCP的自然數(shù)；NCP是循環(huán)前綴采樣點(diǎn)個數(shù)；C、搜索第三檢測窗內(nèi)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，并對一個TA調(diào)整周期內(nèi)的峰值位置取平均，得到平滑后的峰值位置信息，記為Peak，并確定實(shí)際接收信號中的峰值所在位置P_real，P_real=Peak-Ncp-1；D、計算估計出的峰值位置與目標(biāo)值之間的差值，根據(jù)差值對TA值進(jìn)行調(diào)整。通過應(yīng)用本申請方案，基站不僅能夠估計UE延后發(fā)送時的TA值，也能夠估計UE提前發(fā)送時的TA值。
【專利說明】一種上行定時提前量的測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種上行定時提前量的測量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]無線通信系統(tǒng)中，為了保證不同用戶設(shè)備(UE)之間上行信號的正交性，需要控制UE采用不同的上行定時提前量(TA:Timing Advance)發(fā)送信號，即距離基站(eNB)較遠(yuǎn)的UE較早發(fā)送，而距離eNB距離較近的UE較晚發(fā)送，最終使得各個UE信號到達(dá)接收機(jī)的接收時鐘保持一致。eNB通過發(fā)送上行時鐘控制信令來指示UE采用TA值的大小。
[0003]通常，若UE長時間沒發(fā)送信號，需要通過發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)序列來進(jìn)行TA估計恢復(fù)上行同步，當(dāng)初始同步建立以后，再通過其他上行參考信號來維持同步，進(jìn)而保證通信過程的完整與連續(xù)。
[0004]目前，3GPP(3rd Generat1n Partnership Project)相關(guān)協(xié)議只規(guī)定 UE 如何上報TA值以及eNB端如何使用該值進(jìn)行調(diào)整，而TA值的具體計算方法由各廠商實(shí)現(xiàn)，目前已公開的文獻(xiàn)(陳禹，溫向明，鄭偉，“一種基于LTE TDD系統(tǒng)上行同步控制算法”，電子與信息學(xué)報，2010年8月)中，對TA值的計算方法進(jìn)行了研究。該方法利用用戶的信道沖激響應(yīng)起始位置、峰值位置和結(jié)束位置的估計，進(jìn)行該用戶的上行同步控制。該方法包括內(nèi)環(huán)同步控制和外環(huán)同步控制兩部分。內(nèi)環(huán)同步控制根據(jù)主徑，首徑以及尾徑的位置，滿足條件時輸出TA值，即定時調(diào)整值。外環(huán)同步控制主要用來調(diào)整目標(biāo)TA值。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的TA測量方法流程如圖1所示，包括:
[0006]步驟101:進(jìn)行頻域信道估計，對頻域信道估計結(jié)果進(jìn)行256點(diǎn)逆快速傅立葉變換(IFFT)變換到時域；
[0007]步驟102:取頻域信道估計的前I?ΝεΡ個采樣點(diǎn)作為檢測窗；
[0008]步驟103:確定檢測窗內(nèi)信道沖擊響應(yīng)的主徑位置(檢測窗內(nèi)能量最強(qiáng)的位置)，首徑位置(第一個最強(qiáng)徑能量的10%出現(xiàn)的位置)，以及尾徑位置(最后一個最強(qiáng)徑能量的10%出現(xiàn)的位置)，并對一個TA調(diào)整周期內(nèi)的位置取平均，得到平滑后的位置信息，分別為主徑Peak,首徑Start,尾徑End。
[0009]步驟104:TA調(diào)整時，計算估計出的峰值位置與目標(biāo)值(Target)之間的差值，根據(jù)差值進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整步長為一個TA值(16Ts)，用δ表示。其中Ts是LTE系統(tǒng)定義的時域采樣單位，ITs=I/(15000*2048)秒
[0010]Δ = Target-Peak
[0011 ] IfA < -TA/2&&Start > TA
[0012]δ = TA
[0013]If Δ > TA/2&&End < Ncp-TA
[0014]δ = -TA
[0015]Else
[0016]δ = O
[0017]步驟105:輸出ΤΑ調(diào)整值δ。
[0018]上述文獻(xiàn)中公開的ΤΑ計算方法也是目前的主流實(shí)現(xiàn)方法，但是該方法在應(yīng)用時存在如下問題:
[0019]目前的ΤΑ計算方法是根據(jù)信道估計的峰值位置與預(yù)設(shè)值之間的差異來調(diào)整下次UE發(fā)送時的ΤΑ值，但該方法只能估計UE延遲與目標(biāo)峰值發(fā)送時的ΤΑ值，而無法正確估計UE提前與目標(biāo)峰值發(fā)送時的ΤΑ值，這會導(dǎo)致由于UE提前發(fā)送，而eNB開窗位置相對滯后，下一個0FDM符號的部分信息包含在當(dāng)前符號的接收時間內(nèi)，這將引起較大的符號間干擾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本申請?zhí)峁┝艘环N上行定時提前量的測量方法，使基站不僅能夠估計UE延后發(fā)送時的TA值，也能夠估計UE提前發(fā)送時的TA值。
[0021]本申請實(shí)施例提供的一種上行定時提前量TA的測量方法，包括:
[0022]A、進(jìn)行頻域信道估計，對頻域信道估計結(jié)果進(jìn)行逆快速傅立葉變換到時域；
[0023]B、取頻域信道估計的前1?NeP個采樣點(diǎn)作為第一檢測窗，后m個采樣點(diǎn)作為第二檢測窗，將所述第一檢測窗和第二檢測窗合并，作為第三檢測窗；其中，m為小于或等于NeP的自然數(shù)是循環(huán)前綴采樣點(diǎn)個數(shù)；
[0024]C、搜索第三檢測窗內(nèi)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，并對一個TA調(diào)整周期內(nèi)的峰值位置取平均，得到平滑后的峰值位置信息，記為Peak，并確定實(shí)際接收信號中的峰值所在位置 P_real, P_real=Peak_Ncp-l ；
[0025]D、計算估計出的峰值位置與目標(biāo)值之間的差值，根據(jù)差值對ΤΑ值進(jìn)行調(diào)整。
[0026]較佳地，所述逆快速傅里葉變換為256點(diǎn)逆快速傅里葉變換。
[0027]較佳地，所述m的取值為1/3XNCP。
[0028]較佳地，步驟D包括:設(shè)估計出的峰值位置與目標(biāo)值之間的差值為Λ，若Δ <-ΤΑ/2,則ΤΑ調(diào)整值為一個正的步長，若ΛΧΓΑ/2，則ΤΑ調(diào)整值為一個負(fù)的步長，若-ΤΑ/2〈 Δ〈ΤΑ/2，則ΤΑ調(diào)整值為零。
[0029]較佳地，所述步長為16Ts。
[0030]從以上技術(shù)方案可以看出，本申請重新設(shè)計檢測窗，無論UE提前發(fā)送還是延后發(fā)送，都能將信道響應(yīng)的峰值位置包括在檢測窗內(nèi)，以較準(zhǔn)確地確定定時位置，估計出需要調(diào)整的定時提前量，其原理如下:eNB接收到來自同一個UE的連續(xù)無線幀信號，若由于UE過早發(fā)送導(dǎo)致第一檢測窗未包含信道響應(yīng)峰值信息，可在第二檢測窗中將下一個子幀的起始位置上的信道響應(yīng)峰值信息包含進(jìn)去；若UE延遲到達(dá)，第一檢測窗中則會包含信道響應(yīng)峰值信息，而第二檢測窗中則沒有相應(yīng)信息。因而，本申請將第一檢測窗與第二檢測窗合并得到的第三檢測窗中會既會包含UE提前到達(dá)時的信道信息，也會包含UE延遲到達(dá)時的信道信息。第三檢測窗可以較好的找出信道響應(yīng)峰值位置，進(jìn)而能夠較為準(zhǔn)確的估計定時提前量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的TA測量方法流程示意圖；
[0032]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的時域定時方法延后開窗檢測示意圖；
[0033]圖3為本申請實(shí)施例提供的時域定時方法延后開窗檢測示意圖；
[0034]圖4為本申請實(shí)施例提供的TA測量方法流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]本申請針對目前上行定時估計算法存在的問題作了改進(jìn)，提出一種新的TA測量方法，使基站不僅能夠估計UE延后發(fā)送時的TA值，也能夠估計UE提前發(fā)送時的TA值，進(jìn)而不影響后面的數(shù)據(jù)解調(diào)過程。
[0036]為使本申請技術(shù)方案的技術(shù)原理、特點(diǎn)以及技術(shù)效果更加清楚，以下結(jié)合具體實(shí)施例對本申請技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0037]本申請實(shí)施例提供的TA測量方法的技術(shù)要點(diǎn)包括:
[0038](I)將基站端觀測窗范圍進(jìn)行擴(kuò)展，將一個接收數(shù)據(jù)長度的后Nct個采樣點(diǎn)也納入觀測范圍。如圖3所示，將檢測窗2與檢測窗I合并成一個大的檢測窗；
[0039](2)在該觀測窗內(nèi)尋找信道響應(yīng)的峰值位置，再與目標(biāo)峰值位置進(jìn)行比較，確定定時調(diào)整量；
[0040](3)由于延后開窗發(fā)生概率較小，且延后開窗量一般也不超過1/3*NCP，因而，可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的需要，考慮調(diào)整檢測窗大小，比如，將檢測窗2縮小搜索范圍至1/3XN『
[0041]其中，Ncp是3GPP36.211中規(guī)定的循環(huán)前綴采樣點(diǎn)個數(shù)。
[0042]本申請實(shí)施例提供的TA測量方法流程如圖4所示，包括如下步驟:
[0043]步驟401:進(jìn)行頻域信道估計，對頻域信道估計結(jié)果進(jìn)行256點(diǎn)逆快速傅立葉變換(IFFT)變換到時域。
[0044]步驟402:取頻域信道估計的前I?ΝεΡ個采樣點(diǎn)作為檢測窗1，后m個采樣點(diǎn)作為檢測窗2,將兩個檢測窗合并,作為新的檢測窗。其中，m為小于或等于Nep的自然數(shù)。本申請實(shí)施例中，m的取值為1/3XNCP。
[0045]步驟403:搜索檢測窗內(nèi)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，并對一個TA調(diào)整周期內(nèi)的峰值位置取平均，得到平滑后的峰值位置信息，記為Peak，并確定實(shí)際接收信號中的峰值所在位置 P_real, P_real=Peak_Ncp_l
[0046]若P_real>0,代表待檢測OFDM符號峰值位置在正常開窗位置內(nèi)，此時信號延后發(fā)送，開窗位置提前；
[0047]若P_real〈0，代表待檢測OFDM符號峰值位置不在正常開窗位置內(nèi)，此時信號提前發(fā)送，開窗位置靠后。
[0048]步驟404:計算估計出的峰值位置與目標(biāo)值之間的差值，根據(jù)差值對TA值進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整步長為一個TA值(16Ts)，用δ表示。若Λ〈-ΤΑ/2，則TA調(diào)整值為一個正的TA值，若Λ >ΤΑ/2,則TA調(diào)整值為一個負(fù)的TA值，若-ΤΑ/2〈 Δ〈ΤΑ/2，則TA調(diào)整值為零:
[0049]Δ = Target~P_real
[0050]If Δ < -TA/2
[0051]δ = TA
[0052]If Δ > ΤΑ/2
[0053]δ = -TA
[0054]Else
[0055]δ = 0
[0056]步驟405:輸出ΤΑ調(diào)整值δ。
[0057]本申請?zhí)峁┑摩肠y量方法可以更準(zhǔn)確的估計信道響應(yīng)的峰值位置，其中，檢測窗2的大小可根據(jù)實(shí)際需求縮小，以降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。本申請技術(shù)方案不僅適用于LTE系統(tǒng)，也適用于其他類似的需要計算ΤΑ值的通信系統(tǒng)。
[0058]以上所述僅為本申請的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請的保護(hù)范圍，凡在本申請技術(shù)方案的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種上行定時提前量ΤΑ的測量方法，其特征在于，包括: Α、進(jìn)行頻域信道估計，對頻域信道估計結(jié)果進(jìn)行逆快速傅立葉變換到時域； Β、取頻域信道估計的前1?個采樣點(diǎn)作為第一檢測窗，后m個采樣點(diǎn)作為第二檢測窗，將所述第一檢測窗和第二檢測窗合并，作為第三檢測窗；其中，m為小于或等于NeP的自然數(shù)是循環(huán)前綴采樣點(diǎn)個數(shù)； C、搜索第三檢測窗內(nèi)信道沖擊響應(yīng)的峰值位置，并對一個TA調(diào)整周期內(nèi)的峰值位置取平均，得到平滑后的峰值位置信息，記為Peak，并確定實(shí)際接收信號中的峰值所在位置P—real，P—real=Peak_Ncp_l ； D、計算估計出的峰值位置與目標(biāo)值之間的差值，根據(jù)差值對TA值進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆快速傅里葉變換為256點(diǎn)逆快速傅里葉變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述m的取值為1/3ΧΝσ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D包括:設(shè)估計出的峰值位置與目標(biāo)值之間的差值為Λ，若Λ〈-ΤΑ/2，則ΤΑ調(diào)整值為一個正的步長，若ΛΧΓΑ/2，則ΤΑ調(diào)整值為一個負(fù)的步長，若-ΤΑ/2〈 Δ〈ΤΑ/2，則ΤΑ調(diào)整值為零。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步長為16Ts。
【文檔編號】H04W24/08GK104254100SQ201310254588
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】李元柳, 閆亮, 馮紹鵬 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司