CN101072415B - 一种环路时延更新的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环路时延更新的方法，为了解决环路时延更新不够实时的问题，本发明公开的方法包括：获取参考导频基站上报环路时延，接收终端测量的非参考导频的相位并获取匹配的PN，获取非参考导频终端上报环路时延，采用如下公式：RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频终端上报环路时延，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频基站上报环路时延，PnPhase_i表示第i个非参考导频的相位，PN_i表示第i个非参考导频的PN，由于通过终端获取的非参考导频的相位以及匹配的PN，之后通过计算也可获得环路时延，再加上基站上报环路时延，因此环路时延更新更加及时。

Description

一种环路时延更新的方法及装置
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种环路时延更新的方法及装置。
背景技术
在移动通信的同步系统中如CDMA(Code Division Multi Address码分多址)系统和WCDMA(Wideband CDMA宽带码分多址)系统，每个基站都配有一个GPS(Global Pisition System全球定位系统)接收机，使其系统的参考时间是和GPS内的世界标准时间(Universal Time Coordinate，UTC)同步。
以CDMA系统为例，在CDMA系统内，每个扇区载频的下行导频(Pilot)信号时间与GPS时间(即Tsys)同步，手机的时间是以最早到达手机天线的多径分量为参考(该导频即为参考导频)，作为上行信道的发射时间参考。手机通过控制内部的硬件和软件的时间延迟，使得业务信道(Traffic Channel)和接入信道(Access Channel)的传输同步于参考时间。假设信号从基站至手机接收机所需的时间为t，且上行信道和下行信道的无线路径是可逆的(此假设在大部分的无线传输上是合理的)，则手机和基站间的双向时延＝2t。实际应用中采用RTD(Round Trip Delay环路时延)表示手机与基站的时延，RTD可以是手机与基站的单向时延也可以用手机和基站间的双向时延，没有本质区别(下文所指的RTD是指单向时延)。RTD可以反映基站到手机之间的距离，RTD的单位是chip，1chip＝244.14m。
手机会持续搜寻当前扇区和邻近扇区的导频信号。手机通过测量参考导频信号(最早抵达的导频信号)和每一个导频信号间的相位差(延迟)来估计非参考导频的相位。来自不同基站间的导频信号的相位差值等效于抵达时间差的值。
在实际系统运行时，当呼叫建立后，BTS(Base transceiver system基站收发信台)不断检测自己与手机之间的RTD。如果该RTD的大小变化超过一个门限，BTS将向BSC(Base station controller基站控制器)上报手机与该BTS之间的RTD值(基站测量的RTD值包括了基站的内部处理延时)。另外，在呼叫建立、发生硬切换、新建分支的时候，基站也会上报对应分支的RTD。BSC根据获取的RTD上报值，更新对应分支的RTD。
对于RTD进行业务处理时的应用，其应用之一是可以使用RTD定位技术结合传统的卫星定位技术，能够以最少的硬件成本获得最佳的定位精度。其应用之二是作为硬切换的触发条件，能够提高硬切换的及时性和准确性。
如图1所示，前向链路基准时间是Tsys，手机的基准时间就是Tsys+t1，这个时间也就是反向信道的基准时间，而反向信道上还有一个时延t2，基站接收到的反向信道上的时间就是Tsys+t1+t2，所以总的双向环路时延就是t1+t2，即RTD为(t1+t2)/2。
从现有技术可以看出，RTD只能由基站上报得到，环路时延更新不够及时。进一步对于参考导频，其前向信道和反向信道的时延是相等的，所以基站上报的值就是其实际值。但是对于非参考导频，其前向信道的时延是参考导频的前向时延，反向时延是其本身的反向时延，这两个时延不相等时，就造成了上报值和实际值有偏差。如下图2所示，对于非参考导频NoRefPN，基站上报的RTD为(t1+t2)/2，与实际值t2存在偏差。
发明内容
为了解决环路时延更新不够及时的问题，本发明实施例提供了一种环路时延更新的方法，包括：
获取参考导频环路时延上报值；
接收终端测量的非参考导频的相位并获取匹配的伪随机序列码；
获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为该值，获取非参考导频环路时延推算值采用如下公式：
RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频环路时延推算值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值，PnPhase_i表示第i个非参考导频的相位，PN_i表示第i个非参考导频的伪随机序列码；以及
当进行基于环路时延的业务处理时，调用非参考导频环路时延进行相应业务处理操作；并
获取非参考导频环路时延上报值；
对非参考导频环路时延上报值进行校正，采用如下公式：
RTD[NoRef]＝Bts_Report_RTD[NoRef]×2-Bts_Report_RTD[Ref]，其中RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延校正值，Bts_Report_RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延上报值。
为了解决环路时延更新不够及时的问题，同时本发明实施例还提供一种环路时延更新的装置，包括：
第一获取模块：用于获取参考导频环路时延上报值；
接收模块：用于接收终端测量的非参考导频的相位并获取匹配的伪随机序列码；
运算模块：用于获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为该值，获取非参考导频环路时延推算值采用如下公式：
RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频环路时延推算值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值，PnPhase_i表示第i个非参考导频的相位，PN_i表示第i个非参考导频的伪随机序列码；以及
第二获取模块：用于获取非参考导频环路时延上报值；
校正模块：用于对非参考导频环路时延上报值进行校正，采用如下公式：RTD[NoRef]＝Bts_Report_RTD[NoRef]×2-Bts_Report_RTD[Ref]，其中RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延校正值，Bts_Report_RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延上报值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值。
由上述本发明实施例提供的方案可以看出，正是由于通过终端获取的非参考导频的相位以及匹配的PN，之后通过计算也可获取环路时延，使得环路时延更新更加及时，通过对非参考导频基站上报环路时延进行校正，使得环路时延更新更准确。
附图说明
图1为现有技术RTD算法示意图；
图2为现有技术基站RTD示意图；
图3为本发明第一实施例提供的基站RTD示意图；
图4为本发明第一实施例提供的方法流程图；
图5为本发明第二实施例提供的基站RTD示意图；
图6为本发明第二实施例提供的方法流程图；
图7为本发明第三实施例提供的方法流程图；
图8为本发明第三实施例提供的基站RTD示意图；
图9为本发明第四实施例提供的方法流程图；
图10为本发明第四实施例提供的基站RTD示意图；
图11为本发明第四实施例提供的基站RTD示意图；
图12为本发明实施例提供的基站测量值时延示意图；
图13为本发明第五实施例提供的装置结构图；
图14为本发明第六实施例提供的装置结构图。
具体实施方式
本发明第一实施例提供的是一种环路时延更新的方法，如图3所示，某手机有两个激活集分支A和B，它们的真实RTD分别为5chips和8chips，其中A为参考导频、B为非参考导频，实现环路时延更新的方法流程如图4所示，包括：
步骤101：参考导频A RTD上报值为5chips、非参考导频B RTD上报值为(5+8)/2＝6.5chips。
步骤102：对非参考导频B RTD上报值进行校正，采用如下公式：
RTD[NoRef]＝Bts_Report_RTD[NoRef]×2-Bts_Report_RTD[Ref]，其中RTD[NoRef]表示非参考导频B环路时延校正值，Bts_Report_RTD[NoRef]表示非参考导频B RTD上报值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频A RTD值，代入步骤101的数值，RTD[NoRef]＝6.5×2-5＝8，即经过校正，与非参考导频B真实RTD相同。
步骤103：进一步还可以利用RTD[NoRef]对非参考导频B RTD进行更新。
可见，经过校正，RTD[NoRef]与非参考导频B真实RTD相同。
本发明第二实施例提供的是一种环路时延更新的方法，虽然通过第一实施例中的方法，经过校正后RTD[NoRef]与非参考导频B真实RTD相同，不再会出现偏差，但只有基站上报时RTD才能更新，当激活集分支B的RTD由图3的8chips变为图5的9chips，此时没有基站上报RTD(假设RTD变化超过1Chip基站上报)，因此无法进行更新，其实时性差，为了进一步解决RTD更新实时性差的问题，在RTD由8chips变为9chips期间，若有手机PSMM(Pilot StrengthMeasurement Message导频强度测量)消息上报非参考导频B的相位，则根据非参考导频B的相位获取匹配的PN(Pseud-random Number伪随机序列码)，以参考导频A的基站上报RTD为基准RTD，通过对上述参数进行相关计算来获取并更新非参考导频的RTD。至于如何获取匹配的PN，则属于现有技术，不同的厂家有不同的实现方法，如采用PN＝Pnphase/64的计算公式获取，系统以参考导频为中心，根据各个基站的经纬度信息和PN信息等参数配置，在一个半径内搜索与Pnphase/64最接近的PN。第二实施例具体的方法流程如图6所示，包括：
步骤201：当非参考导频B的RTD由8chips变为9chips时，未有基站上报RTD，此时由于导频强度的变化，手机上报PSMM消息，系统获取PSMM消息中非参考导频B的相位2308并获取匹配的PN为36。
步骤202：获取非参考导频B环路时延推算值，采用如下公式：
RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频B环路时延推算值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频ARTD上报值，作为基准RTD在计算中使用，PnPhase_i表示第i个非参考导频B的相位，PN_i表示第i个非参考导频B的PN，代入步骤201以及实施例一步骤101的数值，RTD_i＝5+(2308-64*36)＝9chips。
进一步还可以利用RTD_i对非参考导频B RTD进行更新。
可见，采用上述方法后RTD更新更及时。
作为更优化的方案可使手机PSMM消息周期上报，即采用PPSMM(Period Pilot Strength Measurement Message周期导频强度测量)消息。
当然通过PSMM/PPSMM消息上报的非参考导频的相位并获取匹配的PN来更新非参考导频的RTD方法，也可以不基于第一实施例中的方案，即不基于对非参考导频B的基站上报RTD进行校正的方案，而直接在现有技术的基础上实施。之后可以利用第一实施例中的校正方法，在本实施例方案的基础上进一步对非参考导频B RTD上报值进行校正。
本发明第三实施例提供的是一种环路时延更新的方法，因为PSMM/PPSMM消息中的Pnphase是手机测量得到的，这个值并不总是可靠的，当非参考导频B变为参考导频的时候，若以非参考导频B RTD推算值更新的非参考导频B RTD，作为参考导频RTD对非参考导频RTD上报值进行校正，或作为获取非参考导频B环路时延推算值计算的基准RTD，得到的非参考导频的RTD就可能有偏差。为了进一步解决这一问题，本发明第三实施例提供的方法中BSC对激活集中的A、B分支维护2个RTD值，“当前更新值”和“基站上报值”。业务处理(如：硬切换和手机位置定位)时调用“当前更新值”，作为算法判决及性能字段输出使用。“基站上报值”用于该分支作为参考导频时对其他非参考导频基站上报的RTD进行校正或作为Pnphase计算的基准RTD。本发明第三实施例提供的方法流程如图7所示，包括：
步骤301：如图5所示，参考导频A的基站上报RTD后，得到参考导频A RTD上报值为5chips，将参考导频A的“当前更新值”更新为5chips，通过读取该数值为5chips的“当前更新值”进一步判断是否需要硬切换。
步骤302：如图5所示，参考导频A的基站上报RTD后，得到参考导频A RTD上报值为5chips，将参考导频A的“基站上报值”更新为5chips，以数值为5chips“基站上报值”对非参考导频基站B上报的RTD进行校正或作为获取非参考导频B环路时延推算值计算的基准RTD。
步骤303：如图5所示，收到手机上报的PSMM/PPSMM消息，计算得到非参考导频B环路时延上报值9chips，将非参考导频B的“当前更新值”更新为9chips，通过读取该数值为9chips的“当前更新值”进一步判断是否需要硬切换。
步骤304：非参考导频B基站真实的RTD值由如图5所示的9chips变为如图8所示的7chips，变化量超过门限值1chips，非参考导频B RTD上报值为(5+7)/2＝6chips，校正后，得到非参考导频B环路时延校正值7chips，将分支B  “当前更新值”更新7chips，通过读取该数值为7chips的“当前更新值”进一步判断是否需要硬切换。
步骤305：如图8所示，对非参考导频B RTD上报值进行校正后，得到非参考导频B环路时延校正值7chips，将非参考导频B的“基站上报值”更新为7chips，若此时参考导频发生改变，变成B分支，以数值为7chips“基站上报值”对其他非参考导频(此时A分支变为非参考导频)RTD上报值进行校正或作为获取非参考导频B环路时延推算值计算的基准RTD。
当然采用“当前更新值”和“基站上报值”只是一个优选的方案。实现当非参考导频对应分支进行业务处理时，也可以直接调用非参考导频RTD上报值或非参考导频RTD校正值的方案。当参考导频对应分支进行业务处理时，也可以直接调用参考导频基站RTD上报值。当B分支由非参考导频改变为参考导频时，也可以直接以B分支作为非参考导频时的非参考导频RTD校正值7chips对其他非参考导频基站RTD上报值进行校正。A分支作为参考导频时，也可以直接以分支A的基站RTD上报值5chips对其他非参考导频基站RTD上报值进行校正。
可见，由于非参考导频RTD推算值只是进行业务处理时使用，不会以非参考导频RTD推算值作为参考导频RTD，参考导频RTD始终用的是“基站上报值”，所以参考导频RTD出现偏差的可能性不会变大。
本发明第四实施例提供的是一种环路时延更新的方法，因为对于实施例三的方案中，存在一个问题：参考导频的改变并不触发PSMM/PPSMM消息的上报，这样，当不满足PSMM/PPSMM消息上报的条件，只是参考导频由其中的A分支变为B分支的时候，并不上报PSMM/PPSMM消息。如果在参考导频改变(如由分支A变为分支B)和之后的第一条PSMM/PPSMM消息上报之间分支C有基站上报RTD，当然，这里不一定是分支C，事实上，只要在这中间有基站上报RTD，都会有问题：可能不应该被校正的却被校正了，或者应该被校正的没有得到校正，分支C有基站上报RTD只是本发明一个优选实施例，这个值可能被一个当前已经是非参考导频的分支A的RTD校正(只有通过PSMM/PPSMM才可知道哪个分支是参考导频)，从而可能造成之后更新RTD混乱。
为了进一步防止在参考导频由分支A变为分支B，和之后的第一条PSMM/PPSMM消息上报之间有基站上报RTD的情况，对于各基站RTD上报值先进行缓存，并且在之后的第一条PSMM/PPSMM消息上报后再进行如下更新：
对于PSMM/PPSMM消息中上报的新的参考导频B，如果有基站上报的缓存值，则将“基站上报值”和“当前更新值”更新为B分支基站上报的缓存值，否则不进行更新；对于PSMM/PPSMM消息中上报的非参考导频A，如果有基站上报缓存值，用新参考导频B的“基站上报值”进行校正后分别更新“基站上报值”和“当前更新值”。之后再用分支B的“基站上报值”和PSMM/PPSMM消息中非参考导频A的Pnphase对非参考导频的“当前更新值”。
本发明第四实施例提供的方法流程如图9所示，包括：
步骤401：当图3中参考导频发生改变，基站RTD示意图如图10所示，由A变为B时，没有PSMM/PPSMM消息上报，但分支A、分支B、分支C(新增分支)有基站上报RTD，分支A RTD上报值为6.5chips(真实RTD为7chips)、分支B RTD上报值为6chips，分支C RTD上报值是8chips(真实RTD为10chips)，上报后BSC进行缓存，并不对“基站上报值”和“当前更新值”进行更新。
步骤402：手机位置发生变化，基站RTD示意图如图11所示，此时PSMM/PPSMM消息上报，根据PSMM/PPSMM消息确认参考导频为B，分支A的Pnphase为2306(分支A的PN为36)，分支C的Pnphase为14338(分支C的PN为224)，BSC根据上述信息对各分支RTD进行更新。
步骤403：发现参考导频发生改变，且三个分支均有基站上报缓存值，先将参考导频B的“基站上报值”和“当前更新值”更新为该分支基站上报的缓存值6chips；之后用参考导频B的“基站上报值”对非参考导频A和C基站上报的缓存值进行校正后更新为“基站上报值”和“当前更新值”：
分支B：6chips
分支A：6.5*2-6＝7chips
分支C：8*2-6＝10chips
步骤404：根据参考导频B的“基站上报值”和PSMM/PPSMM消息中非参考导频A和C的Pnphase对非参考导频的“当前更新值”进行更新，
分支A：6+(2306-64*36)＝8chips
分支C：6+(14338-64*224)＝8chips
由上面的实施例可以看出，在参考导频由分支A变为分支B，和之后的步骤401中PSMM/PPSMM消息上报之间分支C有基站上报RTD，因为并不立即对分支C RTD上报值进行相关运算和处理，而是首先确定参考导频为B，因此运算时的参考导频是准确的，经过校正，非参考导频(分支C)的RTD也是准确的，解决了之后更新RTD混乱的问题。
第四实施例中，若参考导频未发生改变仍然是A，则仍以参考导频A的“基站上报值”对包括分支B的其它非参考导频RTD上报值进行校正。
如图12所示，以上实施例中，基站到天线口的时延与载频板TRX、芯片CP等硬件配置有关。因此可以先测量出各种不同配置情况的固定时延，将此固定时延从基站芯片到终端的测量时延中减去后再上报给BSC，即：环路时延上报值＝基站芯片到终端的测量时延-芯片到天线口的固定时延。
本发明第五实施例提供的是一种环路时延更新的装置，其结构如图13所示，包括：
第一获取模块501：用于获取参考导频环路时延上报值；
接收模块502：用于接收终端测量的非参考导频的相位并获取匹配的伪随机序列码；
运算模块503：用于获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为该值，获取非参考导频环路时延推算值采用如下公式：
RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频环路时延推算值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值，PnPhase_i表示第i个非参考导频的相位，PN_i表示第i个非参考导频的伪随机序列码。
本发明第六实施例提供的是一种环路时延更新的装置，其结构如图14所示，包括：
第一获取模块601：用于获取参考导频环路时延上报值；
第二获取模块602：用于获取非参考导频环路时延上报值；
校正模块603：用于对非参考导频环路时延上报值进行校正，采用如下公式：RTD[NoRef]＝Bts_Report_RTD[NoRef]×2-BtsReport_RTD[Ref]，其中RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延校正值，Bts_Report_RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延上报值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种环路时延更新的方法，其特征在于，包括：
获取参考导频环路时延上报值；
接收终端测量的非参考导频的相位并获取匹配的伪随机序列码；
获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为该值，获取非参考导频环路时延推算值采用如下公式：
RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频环路时延推算值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值，PnPhase_i表示第i个非参考导频的相位，PN_i表示第i个非参考导频的伪随机序列码；以及
当进行基于环路时延的业务处理时，调用非参考导频环路时延进行相应业务处理操作；并
获取非参考导频环路时延上报值；
对非参考导频环路时延上报值进行校正，采用如下公式：
RTD[NoRef]＝Bts_Report_RTD[NoRef]×2-Bts_Report_RTD[Ref]，其中RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延校正值，Bts_Report_RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延上报值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当有基站上报环路时延时，对非参考导频环路时延上报值进行校正，将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延校正值和/或获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延推算值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当终端有PSMM消息上报时，接收终端的PSMM消息，根据PSMM消息确定参考导频后；
对非参考导频环路时延上报值进行校正，将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延校正值和/或获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延推算值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若PSMM消息中上报的参考导频有更新，则根据新的参考导频，对非参考导频环路时延上报值进行校正，将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延校正值和/或获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延推算值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若PSMM消息中上报的参考导频没有更新，则根据原参考导频，对非参考导频环路时延上报值进行校正，将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延校正值和/或获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为非参考导频环路时延推算值。
6.如权利要求3至5任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，终端PSMM消息周期上报。
7.如权利要求1至5任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，
所述环路时延上报值＝基站芯片到终端的测量时延-芯片到天线口的固定时延。
8.如权利要求1至5任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述业务处理包括基于环路时延的硬切换处理和定位处理。
9.一种环路时延更新的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块：用于获取参考导频环路时延上报值；
接收模块：用于接收终端测量的非参考导频的相位并获取匹配的伪随机序列码；
运算模块：用于获取非参考导频环路时延推算值，并将非参考导频环路时延更新为该值，获取非参考导频环路时延推算值采用如下公式：
RTD_i＝Bts_Report_RTD[Ref]+(PnPhase_i-64×PN_i)，其中RTD_i表示第i个非参考导频环路时延推算值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值，PnPhas_i表示第i个非参考导频的相位，PN_i表示第i个非参考导频的伪随机序列码；以及
第二获取模块：用于获取非参考导频环路时延上报值；
校正模块：用于对非参考导频环路时延上报值进行校正，采用如下公式：RTD[NoRef]＝Bts_Report_RTD[NoRef]×2-Bts_Report_RTD[Ref]，其中RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延校正值，Bts_Report_RTD[NoRef]表示非参考导频环路时延上报值，Bts_Report_RTD[Ref]表示参考导频环路时延上报值。
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