CN101394221B - 测量td-scdma小区时的同步方法、装置和ue - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量TD-SCDMA小区时的同步方法，包括：在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；在所述TD-SCDMA数据上移动计算特征窗比值；当计算出特征窗比值超过预设门限值时，停止当前TD-SCDMA帧的数据的计算，根据该特征窗比值对应的数据所在位置确定下行导频时隙所在位置；确定同步序列的码号及其精确位置；根据下行导频时隙所在精确位置获取下行导频时隙中的同步序列。本发明同时公开了一种测量TD-SCDMA小区时的同步装置。本发明无需对各帧的数据进行全部计算，减小了开销，解决了现有技术粗同步过程中开销较大的问题。

Description

测量TD-SCDMA小区时的同步方法、装置和UE

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种在GSM系统中测量TD-SCDMA过程中的同步方法、装置和UE（用户设备）。

背景技术

当前的通信系统，第二代通信系统和第三代通信系统共存，如何协调两个通信系统就显得尤为重要，测量的速度和准确度都直接关系着该通信系统的性能。

在TD-SCDMA/GSM双模系统中，当GSM测量TD-SCDMA小区的时候，也就是GSM系统在空闲时隙，接收TD-SCDMA的信号，从而检测出TD-SCDMA小区。

根据GSM系统的特点，可以推算出可用于测量的空闲窗：在一个GSM帧中，至少存在3个空闲时隙，每过26帧，就会出现一个空闲帧，并且协议规定GSM测量一次TD-SCDMA小区的时间不超过3秒。

测量的过程需要进行同步操作，现有的同步操作分为粗同步和精同步，具体方法是先进行粗同步，也就是通过特征窗的方式来找到DwPTS（Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙）的大致位置，然后进行精同步以找到DwPTS的确切位置。

如图1和图2所示，图1为TD-SCDMA帧结构示意图，图2为TD-SCDMA帧中特殊时隙结构示意图。

每个无线子帧有7个普通时隙（T_S0，T_S1，…，T_S6）和三个特殊时隙，这三个特殊时隙分别为DwPTS、GP(Guard Period，保护时隙)和UpPTS（Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙）。在TD-SCDMA的帧结构中，下行同步序列SYNC_DL左边有32chips(码片)的GP，右边有96chips的GP，SYNC_DL本身为64chips。而GP内除了干扰信号外，可认为没有其他信号，因而其功率值一般情况下很小，DwPTS的信号的功率值远大于保护间隔内信号功率值，故从功率谱的角度来看，与GP相比SYNC_DL段则是“峰”值。

“特征窗”方式正式基于此而建立的，利用“特征窗”来搜寻SYNC_DL的大致位置，“特征窗”采取单倍速采样时，长度为128chips。接收（6400+128）chip的数据，确保DwPTS能包含在接收的5ms数据中。在“特征窗”内，计算每chip的能量，并计算出特征窗内部两边64chips（左边32chips，右边32chips）对中间64chips的能量比R_character＝pow2/(pow1+pow3)，利用“特征窗”在整个帧范围内移动，移动步长可以根据运算量和系统要求来选取，在整个TD-SCDMA帧都接收并计算完毕后，确定最大特征窗比值出现的位置。该位置即有可能是DwPTS所在位置。

另外，现有技术为了更好地检测出特征窗，在实际中需要尝试多档AGC（Auto Gain Control，自动增益控制），根据接收终端的灵敏度，一般要尝试4档AGC，每档AGC要做5帧数据，从而增加粗同步的成功率和稳健性，具体过程是：保留每帧数据最大的特征窗比值和对应的位置，四档都尝试完毕后，判断在某一档上位置邻近的次数最多，即可认为该位置为DwPTS所在位置。

现有技术进行粗同步的方法存在的主要问题是：花费的开销较大，原因如下：

GSM的空闲时隙出现的周期是一个GSM TDMA帧，即4.615ms，GSMTDMA帧结构如图3所示，而DwPTS出现的周期是一个TD-SCDMA帧（为了描述方便，下文统称为TD帧），即5ms。在GSM空闲时隙接收TD-SCDMA的数据的示意图如图4所示，以3个GSM空闲时隙为例，图中有底纹的方块表示GSM空闲时隙，即可知，GSM的第X帧空闲时隙看到的TD-SCDMA数据与第X+1帧看到的TD-SCDMA数据很大部分是重复的，根据空闲时隙和DwPTS周期的不同，可以推算GSM帧的空闲时隙能更新的数据长度，设更新的时间为T_NEW，一个TD帧时间长度记为T_TD-SCDMA，一个GSM帧时间长度记为T_GSM，则根公式：

T_NEW=T_TD-SCDMA-T_GSM……………………………………………………..(1)

可以得出，T_NEW＝0.385ms。

假设第一个GSM帧更新数据的时间长度为T_{FIRST_FRAME}，一个GSM时隙的时间长度为T_{GSM_SLOT}，还需要的GSM帧数为N，T_128CHIPS表示128chips的时间长度，则根据下面公式：

T_{FIRST_FRAME}＝3*T_{GSM_SLOT}………………………………………………..(2)

$N=\frac{T_{\mathrm{TD}\_\mathrm{SCDMA}}+T_{128\mathrm{CHIP}}-T_{\mathrm{FIRST}\_\mathrm{FRAME}}}{T_{\mathrm{NEW}}}...\left(3\right)$

可得出T_{FIRST_FRAME}=1.730625ms，N=8.75帧（取整为9帧）。

也就是说，在GSM系统需要10个GSM帧（也就是10x4.615ms=46.15ms）才能完整接收一个TD帧的数据。如果还需要采用多档AGC增益的话，由于一档AGC需要接收5个TD帧数据加上128chips，因此需要50个GSM帧，但是由于每隔26个GSM帧就会出现个空闲GSM帧，所以一档AGC需要的GSM帧数最少为32个，最长为41个，因为需要尝试4档，所以总的粗同步的时间为128个GSM帧至164个GSM帧之间，也就是0.59s～0.76s之间，所花费的开销较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种测量TD-SCDMA小区时的同步方法、装置和UE，以解决现有技术进行粗同步过程中开销较大的问题。

本发明是这样实现的：

一种测量TD-SCDMA小区时的同步方法，包括：

在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；

在所述TD-SCDMA数据上移动计算特征窗比值，所述计算特征窗比值的方法为：在特征窗内，计算每码片的能量，并计算出特征窗内部两边码片对中间码片的特征窗比值，利用特征窗在整个帧范围内移动，移动步长可以根据运算量和系统要求来选取；

当计算出特征窗比值超过预设门限值时，停止当前TD-SCDMA帧的数据的计算，根据该特征窗比值对应的数据所在位置确定下行导频时隙所在位置；

确定同步序列的码号及其精确位置；

根据下行导频时隙所在精确位置获取下行导频时隙中的同步序列。

优选的，TD-SCDMA数据为多个TD-SCDMA帧的数据时，计算特征窗比值是逐帧进行的，当计算出特征窗比值超过预设门限值时，记录特征窗比值对应的数据所在位置，转入下一帧数据的计算。

优选的，所述方法还包括：当各TD-SCDMA帧的数据中，特征窗比值均低于预设门限值时，记录最大特征窗比值对应的数据在各TD-SCDMA帧的数据中所处位置。

优选的，所述方法还包括，特征窗比值均低于预设门限值时，根据下行导频时隙所在位置对应的特征窗比值对预设门限进行调整。

优选的，在计算完所有TD-SCDMA帧的数据之后，根据记录，确定重复次数最多的位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

优选的，在计算完所有TD-SCDMA帧的数据之后，根据记录，将各个TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在任意两个位置的差值处于预设数值范围内的位置进行平均，得出平均位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

本发明同时公开了一种测量TD-SCDMA小区时的同步装置，包括用于确定同步序列码号及其精确位置，并获取下行导频时隙中的同步序列的第一同步单元，以及用于计算数据特征窗比值的特征窗单元，还包括：

第一处理单元，用于在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，并将该TD-SCDMA数据提供给所述特征窗单元，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；

第二处理单元，用于当所述特征窗单元计算出当前TD-SCDMA帧的数据的特征窗比值超过预设门限值时，记录该特征窗比值对应的数据的位置，将该位置确定为当前TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，控制所述特征窗单元停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算；

第二同步单元，根据各TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置确定下行导频时隙所在位置，并发送用于指示所在位置的信息给所述第一同步单元。

优选的，所述装置还包括：

第三处理单元，用于在特征窗单元计算出某一TD-SCDMA帧的所有数据的特征窗比值均小于预设门限时，根据特征窗单元的计算结果，确定该TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，并将用于指示该位置的信息给第二同步单元。

优选的，所述特征窗单元计算TD-SCDMA数据的特征窗比值的方式是逐帧处理方式，当计算出特征窗比值超过预设门限值时，在第二处理单元的控制下，停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算，转入对下一TD-SCDMA帧的数据的计算。

优选的，所述第二同步单元在TD-SCDMA数据计算完成后，根据第二处理单元和/或第三处理单元发送过来的信息，确定重复次数最多的最大特征值所在位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

优选的，所述第一处理单元依次按照预设设置的若干增益档对应的接收功率在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，一个增益档对应一种接收功率。

本发明同时还公开了一种用户设备，包括一同步装置，所述同步装置包括用于确定同步序列码号及其精确位置，并获取下行导频时隙中的同步序列的第一同步单元，以及用于计算数据特征窗比值的特征窗单元，所述同步装置还包括：

第一处理单元，用于在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，并将该TD-SCDMA数据提供给所述特征窗单元，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；

第二处理单元，用于当所述特征窗单元计算出当前TD-SCDMA帧的数据的特征窗比值超过预设门限值时，记录该特征窗比值对应的数据的位置，将该位置确定为当前TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，控制所述特征窗单元停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算；

第二同步单元，根据各TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置确定下行导频时隙所在位置，并发送用于指示所在位置的信息给所述第一同步单元。

优选的，所述同步装置还包括：

第三处理单元，用于在特征窗单元计算出某一TD-SCDMA帧的所有数据的特征窗比值均小于预设门限时，根据特征窗单元的计算结果，确定该TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，并将用于指示该位置的信息给第二同步单元。

优选的，所述特征窗单元计算TD-SCDMA数据的特征窗比值的方式是逐帧处理方式，当计算出特征窗比值超过预设门限值时，在第二处理单元的控制下，停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算，转入对下一TD-SCDMA帧的数据的计算。

优选的，所述第二同步单元在TD-SCDMA数据计算完成后，根据第二处理单元和/或第三处理单元发送过来的信息，确定重复次数最多的最大特征值所在位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

优选的，所述第一处理单元依次按照预设设置的若干增益档对应的接收功率在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，一个增益档对应一种接收功率。

与现有技术相比，本发明在利用空闲时隙接收TD帧数据，通过将特征窗比值与一个预先设置的门限值进行比较，如果特征窗比值超过所述门限值，即可认为该特征窗比值所对应数据的位置就是DwPTS的大致位置，停止对当前帧的数据的计算，而无需对TD帧数据进行全部计算，由此减小计算的开销，解决了现有技术在粗同步过程中开销较大的问题。

附图说明

图1为TD-SCDMA帧结构示意图；

图2为TD-SCDMA帧中特殊时隙结构示意图；

图3为GSM TDMA帧结构示意图；

图4为在GSM空闲时隙接收TD-SCDMA的数据的示意图；

图5为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步方法的实施例一的流程图；

图6为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步方法的实施例二的流程图；

图7为本发明实施例与现有技术在AWGN信道条件下的测试结果对比示意图；

图8为本发明实施例与现有技术在CASE1信道条件下的测试结果对比示意图；

图9为本发明实施例与现有技术在CASE2信道条件下的测试结果对比示意图；

图10为本发明实施例与现有技术在CASE3信道条件下的测试结果对比示意图；

图11为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步装置的实施例一的结构示意图；

图12为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步装置的实施例二的结构示意图；

图13为本发明一种用户设备的实施例一的结构示意图；

图14为本发明一种用户设备的实施例二的结构示意图。

具体实施方式

现有技术在进行粗同步时，在接收到的完整的TD帧数据上，移动计算特征比值，整帧数据计算完毕后，判断出现最大特征窗比值的位置为DwPTS的位置。由此可以看出，现有技术确定DwPTS的位置时，需要计算整帧数据后得出，由此带来了花费开销较大的问题。

为了解决上述问题，本发明提供的改进的技术方案的基本思想是：在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据；在所述数据上移动计算特征窗比值；当计算出特征窗比值超过预设门限值时，停止计算，根据该特征窗比值对应的数据所在位置确定DwPTS所在大致位置；进行精通步确定DwPTS所在确切位置，获取DwPTS中的同步序列，建立同步。

为了使得本领域技术人员更好理解本发明技术方案，下面结合附图和实施例进行详细描述。

请参考图5，为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步方法的实施例一的流程图。

具体包括以下步骤：

步骤S101：在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据。

所述TD-SCDMA数据包含至少一个完整的TD帧。

步骤S102：在所述数据上移动计算特征窗比值。

特征窗采取单倍速采样时，长度为128chips。接收个至少一个完整的TD帧数据加上128chips的数据，确保DwPTS能包含在接收的5ms数据中。在特征窗内，计算每chip的能量，并计算出特征窗内部两边64chips对中间64chips的能量比R_characte(特征窗比值)=pow2/(pow1+pow3)，利用“特征窗”在整个帧范围内移动，移动步长可以根据运算量和系统要求来选取。

步骤S103：如果当前TD帧的数据特征窗比值超过预设门限值，停止当前TD帧的数据的计算，记录该特征窗比值对应的数据所在位置。

将特征窗比值与一个预先设置的门限值进行比较，当特征窗比值大于该门限值时，停止对当前TD帧的数据的运算，并记录该特征窗比值对应的数据在当前TD帧的数据中的位置。

步骤S104：将该特征窗比值对应的数据所在位置确定为下行导频时隙所在大致位置。

步骤S105：进行精同步，确定下行导频时隙所在确切位置，根据所述确切位置获取下行导频时隙中的同步序列。

所述进行精同步就是：利用SYNC_DL具有比较好的自相关性和互相关性来确定SYNC_DL的码号及其精确位置，确定同步序列的码号及其精确位置，根据同步序列的码号及其精确位置建立同步，精同步过程属于现有技术，在此不对其进行详细描述。

为了保证同步的稳健性，提高同步的成功率，一般情况下，需要连续接收多个TD帧数据，假设在第X个GSM帧的空闲时隙接收的TD帧数据中，并没有出现特征窗比值大于预先设置的门限值的情况，则继续对第X+1个GSM帧的空闲时隙接收的TD帧数据进行处理，直到出现特征窗比值大于预先设置的门限值的情况。

具体的过程如图6所示，图6为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步方法的实施例二的流程图。

包括以下步骤：

步骤S201：在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据。

步骤S202：在TD-SCDMA数据上移动计算特征比特值。

步骤S203：判断当前TD帧的数据的特征窗比值是否大于预设门限，若是，进入步骤S204，否则，进入步骤S205；

步骤S204：停止当前TD帧的数据的特征窗比值的计算，记录该特征窗比值所在位置，进入步骤S206。

这时，可以认为该特征窗比值就是当前TD帧的数据中的最大特征窗比值。

步骤S205：在当前TD帧的数据的特征窗比值计算完成后，记录最大特征窗比值所在位置，进入步骤S206。

步骤S206：判断当前TD帧是否为所述TD-SCDMA数据的最后一帧，若是，结束流程，否则，进入步骤S207。

步骤S207：进入下一TD帧的数据的计算，返回步骤S203。

TD-SCDMA的帧结构决定了只有在DwPTS的位置，才容易出现较大的特征窗比值，所以理论上来说，当出现一个较大的比值时，就可以确定该比值所对应数据的位置有可能就是DwPTS的位置。

本实施例通过特征窗比值与一个预先设置的门限值进行比较，如果特征窗比值超过所述门限值时，即可认为该特征窗比值所对应数据的位置就是DwPTS的大致位置，于是，对于该帧的数据来说，无需再进行运算了，由此减少计算的开销。

例如，假设DwPTS出现在第3ms，如果采用现有技术进行粗同步的话，需要花费10个GSM帧来接收一完整的TD帧数据，假设第一GSM帧的空闲时间从2.88ms至4.615ms，需要花费46.15ms接收一完整的TD帧数据，并逐chips进行比值计算，当完整的TD帧数据全部计算完毕后，确定出现最大特征窗比值的位置。而如果采用上述实施例的方法，则只需在特征窗比值超过预先设置的门限值时（在第3ms附近），就可以确定DwPTS的位置，只需花费0.12ms左右的时间，相比之下，后者花费的开销大大减小。

为了能更清楚地检测出最大特征窗比值所在位置，从而更准确确定DwPTS的所在位置，在实际工作中一般需要尝试多档AGC增益，根据接收终端的灵敏度，一般要尝试4档AGC，每一档对应一种接收功率，分别利用每一种接收功率在若干个GSM帧的空闲时隙（帧的数量可以根据网络实际运行情况或者用户需求进行调整，在此，假设数量为5）接收TD-SCDMA数据，并按照上述实施例的步骤S102-步骤S103进行处理，根据记录的位置信息确定DwPTS的位置。

如果在计算某一档的某一TD帧的数据的特征窗比值过程中，计算出特征窗比值大于预设门限，即停止当前TD帧的数据的计算，确定该特征窗比值为当前TD帧的数据的最大特征窗比值，记录该最大特征窗比值所在位置。如果没有出现特征窗比值大于预设门限的情况，则在该TD帧的数据的特征窗比值完整计算完毕后，确定并记录最大特征窗比值的数据所在位置。

在确定DwPTS过程中，可能会出现以下几种情况：

1、各个TD帧中最大特征窗比值所在位置的差值小于预设数值，即可采用求平均的方法，得到最大特征窗比值的平均位置，该平均位置即可认为是DwPTS的位置；

2、如果所有的TD帧中最大特征窗比值所在位置中的任意两个位置的差值都大于所述预设数值，即可认为同步失败。

3、如果存在最大特征窗比值的位置重复的情况，将重复次数最多的位置确定为DwPTS的位置。

所述预设数值可以根据网络实际运行情况或者用户需求进行设定或调整。

例如：假设所述预设范围为4chips，大于预设门限值的特征窗比值所对应的位置在第一、二、三、四和五TD帧数据中的位置分别为31、32、31、34和32chips，则可知，最大值与最小值的差值（3chips）小于所述预设范围(4chips)，DwPTS的大致位置应该是（31+32+31+34+32）/5=32chips。

4、对于重复次数相等的位置，则计算该位置所对应的特征窗比值的总和，将总和较大的位置确定为DwPTS的位置。

假设DwPTS出现在第3ms，第一GSM帧的空闲时间从2.88ms至4.615ms，如果采用现有技术进行的话，假设采用4档AGC，并且，利用每一档对应的接收功率接收5个TD帧数据，并计算，所花费的时间大概需要128个GSM帧至164个GSM帧，也就是需要花费0.59s到0.76s的时间。

而采用本发明，在所述第一GSM帧的空闲时间内能够检测到第一TD-SCDMA帧的DwPTS，由于相邻两个GSM帧的空闲时间相差0.358ms，则可以推算得出，第二GSM帧到第五GSM帧的空闲时间分别能够检测到第二TD-SCDMA帧至于第五TD-SCDMA帧的DwPTS，完整接收5个TD-SCDMA帧需要花费6个GSM帧左右，所以这种情况下，完成4档的TD-SCDMA帧数据的接收和计算，大概需要花费24个GSM帧。

即使在第一GSM帧的时，第一TD-SCDMA帧的DwPTS刚好偏出空闲时隙，那么通过GSM帧的空闲时间检测TD-SCDMA的DwPTS，最长的花费时间大概为35个GSM帧（0.162s）。也就是说，采用本发明实施例进行粗同步，最大的开销也仅为现有技术所花费开销的约五分之一，所以于现有技术相比，本发明实施例进行同步所花费的开销大大减少了。

在有效缩短同步时间的同时，本发明实施例并不会降低粗同步的性能，请参考图7至图10，分别为本发明实施例与现有技术在各种信道条件（AWGN、CASE1、CASE2和CASE3）下的测试示意图。

各信道条件如表1所示。

表1

AWGN（Additive White Gaussian Noise，加性高斯白噪声）、CASE1、CASE2和CASE3信道是3GPP推荐的四种标准信道配置。

图中，纵坐标为误码率，横坐标为Snr(Signal to Noise Ratio，信噪比)，

线条为采用方法一的测试曲线，

线条为采用方法二的测试曲线，线条为采用方法三的测试曲线，

线条为采用方法四的测试曲线。

其中，方法一为现有技术，方法二、三和四均采用本发明方法，预设门限分别为3、5、10。

从测试图可以看出，在信道条件较理想的情况下，预设门限在大于或者等于5的时候，基本上能够达到与方法一相同或者相似的性能。

预设门限越大，方法的稳健性就越强，但是会相应地延长同步时间，所以，预设门限的设置应该以网络实际运行情况或者用户需求为依据。

本发明同时还公开了一种测量TD-SCDMA小区时的同步装置，图11公开了该装置的实施例一的结构示意图。

本同步装置包括：第一同步单元111、特征窗单元112、第一处理单元113和第二处理单元单元114和第二同步单元115。

本同步装置的工作原理和工作过程如下：

所述第一处理单元113在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD帧的数据，并将该TD-SCDMA数据提供给所述特征窗单元112。

所述特征窗单元112根据预先设置的特征窗在所述TD-SCDMA数据上移动，计算特征窗比值，所述第二处理单元114在所述特征窗单元112计算出特征窗比值超过预设门限值时，将该位置确定为当前TD帧中最大特征窗比值所在位置，记录该最大特征窗比值所在位置，并控制特征窗单元112停止对当前TD帧的数据的计算，转入对下一个TD帧的数据的计算。

所述第二同步单元115根据所述最大特征窗比值对应的数据在各个TD帧的数据中的位置确定DwPTS所在位置，并发送用于指示所在位置的信息给所述第一同步单元111，所述第一同步单元111进行精同步：利用SYNC_DL具有比较好的自相关性和互相关性来确定SYNC_DL的码号及其精确位置，确定同步序列的码号及其精确位置，根据同步序列的码号及其精确位置建立同步。所述精同步的方法和过程属于现有技术，在此不对其进行详细描述。

特征窗单元112采用的特征窗长度为128chips，特征窗单元112利用该特征窗接收至少一个完整的TD帧数据加上128chips的数据，确保DwPTS能包含在接收的5ms数据中。在特征窗内，计算每chip的能量，并计算出特征窗内部两边64chips对中间64chips的能量比R_characte(特征窗比值)=pow2/(pow1+pow3)，利用特征窗在整个TD帧范围内移动，移动步长可以根据运算量和系统要求来选取。

为了保证同步的稳健性，提高同步的成功率，所述第一处理单元113在GSM帧的空闲时隙接收多个TD帧的数据。

图12为本发明测量TD-SCDMA小区时的同步装置的实施例二的结构示意图。

在上述实施例一的基础上，本同步装置还包括：

第三处理单元116，用于在特征窗单元112计算出某一TD帧的所有数据的特征窗比值均小于预设门限时，根据特征窗单元112的计算结果，确定该TD帧中最大特征窗比值所在位置，并将用于指示该位置的信息给第二同步单元115。

在上述所有实施例中，在所述第二同步单元115根据第二处理单元114和/或第三处理单元116发送过来的信息确定DwPTS所在位置的过程中，会出现各种情况，如下：

1、在各个TD帧的数据中，最大特征窗比值所在位置各不相同，并且任意两个位置的差值大于预设数值，所述预设数值是根据网络实际运行情况或者用户需求设定或者调整的。

2、在各个TD帧的数据中，最大特征窗比值所在位置各不相同，并且任意两个位置的差值小于所述预设范围。

3、在各个TD帧的数据中，最大特征窗比值所在位置相同。

针对上述第1种情况，所述第二同步单元115确定同步失败。

针对上述第2种情况，所述第二同步单元115将各个位置进行平均，得到平均位置，将该平均位置确定为DwPTS所在位置。

针对上述第3种情况，所述第二同步单元115确定重复次数最多的位置，将该位置确定为DwPTS所在位置。

本实施例通过特征窗比值与一个预先设置的门限值进行比较，如果特征窗比值超过所述门限值时，即可认为该特征窗比值所对应数据的位置就是DwPTS的大致位置，于是，对于该帧的数据来说，无需再进行运算了，由此减少计算的开销。

例如，假设DwPTS出现在第3ms，如果采用现有技术进行粗同步的话，需要花费10个GSM帧来接收一完整的TD帧数据，假设第一GSM帧的空闲时间从2.88ms至4.615ms，需要花费46.15ms接收一完整的TD帧数据，并逐chips进行比值计算，当完整的TD帧数据全部计算完毕后，确定出现最大特征窗比值的位置，将该位置确定为DwPTS的大致位置。而本发明实施例在特征窗比值超过预先设置的门限值时（在第3ms附近），就可以确定DwPTS的位置，无需对TD帧数据的剩余部分进行计算，只需花费0.12ms左右的时间，相比之下，本发明实施例同步花费的开销大大减小。

为了能更清楚地检测出最大特征窗比值所在位置，从而更准确确定DwPTS的所在位置，在实际工作中一般需要尝试多档AGC增益，根据接收终端的灵敏度，一般要尝试4档AGC，每一档对应一种接收功率，分别利用每一种接收功率在GSM帧的空闲时隙接收若干TD帧（帧的数量可以根据网络实际运行情况或者用户需求进行调整，在此，假设数量为5）数据。

如果任一档对应的TD-SCDMA数据中，都不存在特征窗比值大于预设门限值的情况，则根据第三处理单元116发送过来的信息确定各TD帧的数据中最大特征窗比值的数据所在位置，如果各TD帧的数据中最大特征窗比值的数据所在位置中任意两个的差值大于预设数值，则认为同步失败。

如果TD帧的数据中最大特征窗比值的数据所在位置的最大差值小于预设数值，则采用求平均的方法得出最大特征窗比值的平均位置，并将该平均位置确定为DwPTS的大致位置。

如果存在最大特征窗比值的位置重复的情况，则将重复次数最多的位置确定为DwPTS的位置。

所述预设数值可以根据网络实际运行情况或者用户需求进行设定或调整。

例如：假设所述预设范围为4chips，大于预设门限值的特征窗比值所对应的位置在第一、二、三、四和五TD帧数据中的位置分别为31、32、31、34和32chips，则可知，最大值与最小值的差值（3chips）小于所述预设范围(4chips)，DwPTS的大致位置应该是（31+32+31+34+32）/5=32chips。

如果两个或者两个以上的档对应的TD-SCDMA数据中，大于预设门限值的特征窗比值所对应的数据所处的位置临近次数相等，则计算所述各个档对应的TD-SCDMA数据中，确定哪个档对应的TD-SCDMA数据中，大于预设门限值的特征窗比值总和最大，利用求平均的方式确定DwPTS的大致位置。

假设DwPTS出现在第3ms，第一GSM帧的空闲时间从2.88ms至4.615ms，如果采用现有技术进行的话，假设采用4档AGC，并且，利用每一档对应的接收功率接收5个TD帧数据，并计算，所花费的时间大概需要128个GSM帧至164个GSM帧，也就是需要花费0.59s到0.76s的时间。

而采用本发明，在所述第一GSM帧的空闲时间内能够检测到第一TD-SCDMA帧的DwPTS，由于相邻两个GSM帧的空闲时间相差0.358ms，则可以推算得出，第二GSM帧到第五GSM帧的空闲时间分别能够检测到第二TD-SCDMA帧至于第五TD-SCDMA帧的DwPTS，完整接收5个TD-SCDMA帧需要花费6个GSM帧左右，所以这种情况下，完成4档的TD-SCDMA帧数据的接收和计算，大概需要花费24个GSM帧。

即使在第一GSM帧的时，第一TD-SCDMA帧的DwPTS刚好偏出空闲时隙，那么通过GSM帧的空闲时间检测TD-SCDMA的DwPTS，最长的花费时间大概为35个GSM帧（0.162s）。也就是说，采用本发明实施例进行粗同步，最大的开销也仅为现有技术所花费开销的约五分之一，所以于现有技术相比，本发明实施例进行同步所花费的开销大大减少了。

在有效缩短同步时间的同时，本发明实施例并不会降低粗同步的性能，这部分已经在上述方法部分论述过了，在此不再赘述。

本发明同时还公开了一种用户设备，请参考图13，为本发明一种用户设备的结构示意图。

本用户设备包括一同步装置100，所述同步装置100包括：第一同步单元111、特征窗单元112、第一处理单元113、第二处理单元114和第二同步单元115。

该装置的工作原理和工作过程已经在前文详细描述过，在此不再赘述。

本用户设备与现有的用户设备相比，在GSM测量TD-SCDMA小区时在同步方面所花费的开销较小，并且在选择合适的预设门限后，其同步性能比较理想，这部分在上述方法部分详细描述过，在此同样不再赘述。

图14示出了本发明一种用户设备的实施例二的结构示意图。

在上述实施例的基础上，本用户设备的同步装置100还包括第三处理单元116，用于在特征窗单元112计算出某一TD帧的所有数据的特征窗比值均小于预设门限时，根据特征窗单元112的计算结果，确定该TD帧中最大特征窗比值所在位置，并将用于指示该位置的信息给第二同步单元115。

本发明实施例利用一个预设门限与特征窗比值进行比较，在计算特征窗比值超过预设门限时，停止计算，对当前TD帧的数据不再进行计算，而转入下一帧的计算，从而节省了开销。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种测量TD-SCDMA小区时的同步方法，其特征在于，包括：

设置若干增益档，依次利用各个增益档对应的接收功率在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，一个增益档对应一种接收功率，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；

在所述TD-SCDMA数据上移动计算特征窗比值，所述计算特征窗比值的方法为：在特征窗内，计算每码片的能量，并计算出特征窗内部两边码片对中间码片的特征窗比值，利用特征窗在整个帧范围内移动，移动步长可以根据运算量和系统要求来选取；

当计算出特征窗比值超过预设门限值时，停止当前TD-SCDMA帧的数据的计算，根据该特征窗比值对应的数据所在位置确定下行导频时隙所在位置；

确定同步序列的码号及其精确位置；

根据下行导频时隙所在精确位置获取下行导频时隙中的同步序列。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，TD-SCDMA数据为多个TD-SCDMA帧的数据时，计算特征窗比值是逐帧进行的，当计算出特征窗比值超过预设门限值时，记录特征窗比值对应的数据所在位置，转入下一帧数据的计算。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当各TD-SCDMA帧的数据中，特征窗比值均低于预设门限值时，记录最大特征窗比值对应的数据在各TD-SCDMA帧的数据中所处位置。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括，特征窗比值均低于预设门限值时，根据下行导频时隙所在位置对应的特征窗比值对预设门限进行调整。

5.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，在计算完所有TD-SCDMA帧的数据之后，根据记录，确定重复次数最多的位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

6.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，在计算完所有TD-SCDMA帧的数据之后，根据记录，将各个TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在任意两个位置的差值处于预设数值范围内的位置进行平均，得出平均位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

7.一种测量TD-SCDMA小区时的同步装置，包括用于确定同步序列码号及其精确位置，并获取下行导频时隙中的同步序列的第一同步单元，以及用于计算数据特征窗比值的特征窗单元，其特征在，还包括：

第一处理单元，用于设置若干增益档，依次利用各个增益档对应的接收功率在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，一个增益档对应一种接收功率，并将该TD-SCDMA数据提供给所述特征窗单元，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；

第二处理单元，用于当所述特征窗单元计算出当前TD-SCDMA帧的数据的特征窗比值超过预设门限值时，记录该特征窗比值对应的数据的位置，将该位置确定为当前TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，控制所述特征窗单元停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算；

第二同步单元，根据各TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置确定下行导频时隙所在位置，并发送用于指示所在位置的信息给所述第一同步单元。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

第三处理单元，用于在特征窗单元计算出某一TD-SCDMA帧的所有数据的特征窗比值均小于预设门限时，根据特征窗单元的计算结果，确定该TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，并将用于指示该位置的信息给第二同步单元。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述特征窗单元计算TD-SCDMA数据的特征窗比值的方式是逐帧处理方式，当计算出特征窗比值超过预设门限值时，在第二处理单元的控制下，停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算，转入对下一TD-SCDMA帧的数据的计算。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二同步单元在TD-SCDMA数据计算完成后，根据第二处理单元和/或第三处理单元发送过来的信息，确定重复次数最多的最大特征值所在位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

11.一种用户设备，包括一同步装置，所述同步装置包括用于确定同步序列码号及其精确位置，并获取下行导频时隙中的同步序列的第一同步单元，以及用于计算数据特征窗比值的特征窗单元，其特征在于，所述同步装置还包括：

第一处理单元，用于设置若干增益档，依次利用各个增益档对应的接收功率在GSM的空闲时隙接收TD-SCDMA数据，一个增益档对应一种接收功率，并将该TD-SCDMA数据提供给所述特征窗单元，所述TD-SCDMA数据包含至少一个TD-SCDMA帧的数据；

第二处理单元，用于当所述特征窗单元计算出当前TD-SCDMA帧的数据的特征窗比值超过预设门限值时，记录该特征窗比值对应的数据的位置，将该位置确定为当前TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，控制所述特征窗单元停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算；

第二同步单元，根据各TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置确定下行导频时隙所在位置，并发送用于指示所在位置的信息给所述第一同步单元。

12.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述同步装置还包括：

第三处理单元，用于在特征窗单元计算出某一TD-SCDMA帧的所有数据的特征窗比值均小于预设门限时，根据特征窗单元的计算结果，确定该TD-SCDMA帧中最大特征窗比值所在位置，并将用于指示该位置的信息给第二同步单元。

13.如权利要求11或12所述的用户设备，其特征在于，所述特征窗单元计算TD-SCDMA数据的特征窗比值的方式是逐帧处理方式，当计算出特征窗比值超过预设门限值时，在第二处理单元的控制下，停止对当前TD-SCDMA帧的数据的计算，转入对下一TD-SCDMA帧的数据的计算。

14.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于，所述第二同步单元在TD-SCDMA数据计算完成后，根据第二处理单元和/或第三处理单元发送过来的信息，确定重复次数最多的最大特征值所在位置，将该位置确定为下行导频时隙所在位置。

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