CN101778467A - Td-scdma系统中实现接入点同步定时的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了TD-SCDMA系统中实现AP同步定时的方法，根据获取的宏基站频点列表信息搜索并获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号；判断获取的宏基站频点信号中是否存在信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，如果是，从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的宏基站频点信号进行下行同步定时。应用本发明，在不增加外部同步信号源或新的硬件设备的情况下，利用网络侧的宏基站功率较高、穿透损耗较低、同步定时精度高的特点，选择最强信号对应的宏基站执行AP与宏基站的空口同步定时，实现AP同步定时的成本低，操作较为简单，且避免了传输网络的时延抖动等因素影响，可以保证AP的同步精度。
Description
技术领域
本发明涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access)同步技术，特别涉及TD-SCDMA系统中实现接入点(AP，Access Point)同步定时的方法。
背景技术
TD-SCDMA系统具有上下行链路可以不对称、频谱利用率高和发射功率低等优点，非常适合存在大量非对称数据业务的应用场合，并可以提供较高的系统容量。
TD-SCDMA系统中的家庭基站(TD Femto)小区是小型峰窝接入点(AP)，通过宽带互联网连接，运营商可以在楼宇内利用现有的宽带连接提供全新的移动宽带服务，向住宅中的客户提供增强的移动语音、视频和数据服务，不仅增强了运营商提供业务的灵活性，满足不同群体、不同层次用户的需求，同时也扩展了运营商与客户间的关系。
TD-SCDMA系统是全网同步系统，严格要求各节点保持同步定时，因而，实现各节点同步定时功能的晶振等硬件，设计和制作较为复杂，成本较高。而现有运营商由于在各移动通信业务领域竞争较为激烈，出于成本的考虑，运营商需要尽量考虑降低AP内的晶振硬件的成本，这样，AP内的晶振精度和稳定度较低，因而，在AP初始接入以及运行中，需要定时校准AP的同步定时，使得各AP的同步定时保持一致以避免相互干扰，现有技术中，采用网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准IEEE 1588以及全球定位系统(GPS，Global Positioning System)接收机两种同步定时方法，对AP进行同步定时。
图1为现有IEEE 1588V2协议同步定时方法流程示意图，参见图1，该流程涉及主设备(可以提供精确的同步定时信号源)和从设备(相当于AP，较低精度的晶振)，从设备的从时钟通过与主设备的主时钟交换同步报文，通过记录主从设备之间报文交换时产生的时间戳，计算出主从设备之间的路径延迟和时间偏移，从而与主设备的主时钟达到时间同步，该流程包括：
步骤101，主设备的主时钟向从设备的从时钟发送同步报文；
本步骤中，主时钟按照定义的间隔时间周期性地向从时钟发送同步报文，同步报文中包括该报文离开主时钟的时间t1，以定期对从时钟进行同步定时。
步骤102，主设备的主时钟向从设备的从时钟发送跟随(Follow_Up)报文；
本步骤中，跟随报文与同步报文相关联。
步骤103，从设备的从时钟接收同步报文和跟随报文，获取接收同步报文的时间t2以及同步报文中包含的时间t1；
步骤104，从设备的从时钟在预定的时间t3发送延迟请求报文；
步骤105，主设备的主时钟记录接收延迟请求报文的时间t4，向从时钟发送延迟请求响应报文，携带时间t4信息；
步骤106，从设备的从时钟获取延迟请求响应报文中携带的时间t4信息，修正从设备的从时钟的时间，实现从设备与主设备的同步定时。
本步骤中，通过上述报文传递过程，从设备的从时钟获取了t1、t2、t3、t4参数，并利用t3和t4时间参数计算出主从设备之间的时间偏移(Offset)，在此，假定时间偏移等于路径延迟(Delay)，然后利用计算出的时间偏移修正从设备从时钟的本地时间，从而实现主从设备之间的时间同步。
计算路径延迟的公式如下：
Delay＝t4-t3(对从设备来说，t1是未知的，所以不能利用t2，t1计算Delay，而且，在本计算公式中，假定delay＝offset)；
t2与时间偏移量的关系为：t2＝t1+2*Delay＝t1+2*(t4-t3)。
图2为图1中修正从设备的从时钟同步定时的原理示意图，参见图2，从设备的从时钟将计算获取的时间偏移与本地时间相加后获取的当前时间作为同步定时时间。
关于同步机制和IEEE 1588v2其它特征的进一步详细描述，请参见IEEE1588标准协议。
现有技术中，还有一种对AP进行同步定时的方法，即GPS接收机同步方法，采用将AP加入GPS接收机，通过接收GPS卫星的授时信号来完成校准定时，该方法的定时精度主要取决于AP接收的GPS卫星的授时信号质量。
由上述可见，对于通过IEEE 1588V2协议实现AP同步定时的方法，需要主设备的主时钟发送三次报文，从设备的从时钟发送一次报文，从设备的从时钟从四次报文中获取四个时间参数，然后根据四个时间参数计算传输网络的路径延迟，然后获取时间偏移。需要增加同步定时信号源装置，增加了同步定时的成本；进一步地，由于传输网络的时延抖动等因素影响，根据路径延迟计算获取的时间偏移较难满足AP的同步定时精度要求，容易产生相互干扰以及对宏基站的干扰；而且，同步定时需要获取的时间参数较多，计算量也较大。
而对于GPS接收机同步定时方法，虽然其同步定时流程较为简单、精度较高，但由于GPS接收机为小功率的通信系统，而AP为室内设备，因而，在存在穿透损耗的室内传播环境下，GPS卫星的授时信号衰减非常剧烈，导致室内AP接收到的GPS卫星的授时信号质量非常差，甚至接收不到授时信号，因而，不能执行同步定时流程，进一步地，利用GPS接收机进行同步定时，需要支付相应的费用，这样也增加了TD Femto小区的通信成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了TD-SCDMA系统中实现AP同步定时的方法，有效降低AP同步定时的成本、实现AP的同步定时，同时满足AP同步精度要求，从而降低AP之间的相互干扰以及AP对宏基站的干扰。
本发明提供的TD-SCDMA系统中实现AP同步定时的方法，该方法包括：
根据获取的宏基站频点列表信息搜索并获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号；
判断获取的宏基站频点信号中是否存在信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，如果是，从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的宏基站频点信号进行下行同步定时。
获取所述宏基站频点列表信息的步骤具体包括：
所述AP自身存储有宏基站频点列表信息；或
所述AP开机进行初始化，与网络侧的AP管理器APM执行通信握手流程以获取APM配置的宏基站频点列表信息。
所述搜索并获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号包括：
确定接收的下行信号为宏基站通过广播信道发送的系统消息；
通过相关窗检测法将检测到的宏基站发送的系统消息中下行导频时隙DwPTS中包含的下行导频信道DwPCH信号作为所述宏基站频点信号。
如果确定接收的下行信号中包含主信息块MIB、系统信息块SIB5和SIB7信息，则所述接收的下行信号为系统消息。
所述从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的宏基站频点信号进行下行同步定时具体包括：
从获取的宏基站频点信号中，选取信号强度最强的DwPCH信号，根据所述DwPCH信号与自身存储的下行同步SYNC_DL码进行相关运算，根据相关峰值的时间位置确定所述AP的同步定时。
该方法进一步包括：
根据接收到的DwPCH信号强度估计出空间传播的路径损耗，然后根据该路径损耗计算出下行空间传播时延，并将该下行空间传播时延作为AP在UpPTS发射的时间偏移量。
该方法进一步包括：
检测宏基站广播信道中的系统信息，获取与当前所在宏基站相关的配置信息；
随机选取一个SYNC_UL码序列，携带在UpPCH信号中，以预定的时间提前量发送至宏基站，并监听宏基站的响应，根据所述宏基站返回的差别参数信息以及所述预定的时间提前量获取上行同步。
所述配置信息包括物理随机接入信道PRACH和快速物理接入信道FPACH资源信息。
所述AP通过FPACH发送UpPCH信号至所述宏基站，所述宏基站计算实际检测到的UpPCH位置与宏基站UpPTS定时之间的差别，将该差别参数反馈给所述AP。
所述预定的时间提前量为下行空间传播时延，在所述检测宏基站广播信道中的系统信息，获取与当前所在宏基站相关的配置信息的步骤之前，进一步包括：
根据接收到的DwPCH信号强度估计出空间传播的路径损耗，根据该路径损耗计算出下行空间传播时延；
则所述根据所述宏基站返回的差别参数信息以及所述预定的时间提前量获取上行同步为：将所述宏基站返回的差别参数与所述下行空间传播时延的和作为AP在UpPTS发射的新的时间偏移量。
所述预定的时间提前量为设置的任意时延；
则所述根据所述宏基站返回的差别参数信息以及所述预定的时间提前量获取上行同步为：将所述宏基站返回的差别参数与所述设置的任意时延的和作为AP在UpPTS发射的新的时间偏移量。
在获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号之后，确定获取的宏基站频点信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限之前，进一步包括：
将搜索获取的所述宏基站频点信号按照频点以及信号的强弱保存在宏基站频点信号强度列表中。
所述判断获取的宏基站频点信号强度是否超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的步骤进一步包括：
如果获取的所有宏基站频点信号强度都不超过预先设定的宏基站频点信号强度门限，所述AP在自身的可用频点列表内搜索相邻AP信号；
判断搜索获取的所述相邻AP信号中是否存在信号强度是否超过预先设定的AP信号强度门限的信号，如果是，从超过预先设定的AP信号强度门限的相邻AP信号中，选取信号最强的相邻AP信号，进行AP的上下行同步定时。
所述进行AP的下行同步定时具体包括：
根据所述选取的信号最强的相邻AP信号与自身存储的下行同步SYNC_DL码进行相关运算，根据相关峰值的时间位置确定所述AP的同步定时。
所述进行AP的上行同步定时具体包括：
根据接收到的所述选取的信号最强的相邻AP信号估计出空间传播的路径损耗，根据该路径损耗计算出下行空间传播时延，并将该下行空间传播时延作为AP在UpPTS发射的时间偏移量。
将所述搜索得到的相邻AP信号频点与自身的AP可用频点列表内的频点进行对比，如果所述AP可用频点列表包含所述搜索得到的相邻AP信号频点外的频点，从所述AP可用频点列表中选取与所述搜索得到的相邻AP信号频点不同的频点作为AP自身工作的频点。
进一步包括：
如果所述搜索得到的相邻AP信号频点与AP可用频点列表内的所有频点相同，则从所述搜索得到的相邻AP信号频点中选取干扰最弱的频点作为AP自身工作的频点。
所述判断搜索获取的所述相邻AP信号强度是否超过预先设定的AP信号强度门限的步骤进一步包括：
如果获取的所有所述相邻AP信号强度都不超过预先设定的AP信号强度门限，所述AP以任意时间点设置同步定时，并选择干扰最轻的频点作为自身工作频点；
当预先设定的AP同步定时间隔超时后，所述AP通过搜索宏基站信号或相邻AP信号进行上下行同步定时。
进一步包括：所述AP按照预先设定的同步定时更新时间进行同步定时校准。
由上述技术方案可见，本发明实施例的TD-SCDMA系统中实现AP同步定时的方法，根据获取的宏基站频点列表信息搜索并获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号；判断获取的宏基站频点信号中是否存在信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，如果是，从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的宏基站频点信号进行下行同步定时。在不增加外部同步信号源或新的硬件设备的情况下，利用网络侧的宏基站功率较高、穿透损耗较低、同步定时精度高的特点，选择最强信号对应的宏基站执行AP与宏基站的空口同步定时，使AP同步时间与宏基站的定时对齐以实现与宏基站的同步，实现AP同步定时的成本低，操作较为简单，且避免了传输网络的时延抖动等因素影响，可以保证AP的同步精度，从而减少了相互干扰以及对宏基站的干扰。
附图说明
图1为现有IEEE 1588V2协议同步方法流程示意图。
图2为现有修正从设备的从时钟原理示意图。
图3为本发明实现AP同步定时的方法流程示意图。
图4为本发明AP基于宏基站的同步定时基准结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例TD-SCDMA同步系统中，由于网络侧的宏基站功率较高、穿透损耗较低、同步定时精度高的特点，因而，采用空口检测方法，通过优先检测宏基站信号，以检测到的信号最强的宏基站定时作为AP同步定时的基准，如果没有检测到宏基站信号，则以AP在设置的AP可用频点列表内检测出的信号最强的相邻AP定时作为该AP同步定时的基准，实现AP的初始和周期性同步定时校准。
图3为本发明实现AP同步定时的方法流程示意图，参见图3，该流程包括：
步骤301，AP初始化，获取宏基站频点列表信息；
本实施例以AP设备没有存储宏基站频点列表信息进行说明，AP开机，与网络侧的AP管理器(APM，AP Manager)执行通信握手流程通过该握手流程从APM处获取APM配置的宏基站频点列表信息，宏基站频点列表中包含APM配置的宏基站的一个或多个频点。
实际应用中，如果AP设备存储有宏基站频点列表信息，例如，根据运营商设置，将宏基站频点列表信息固化在AP中，则AP开机，与网络侧的APM执行通信握手流程以执行其他功能流程。
步骤302，AP搜索APM配置的宏基站频点列表中的频点，获取宏基站频点信号；
本步骤中，通过接收下行信号，判断接收的信号中是否包含主信息块(MIB，Master Information Block)和系统信息块(SIB，System InformationBlock)5和SIB7，如果包含，则确定接收的下行信号为宏基站通过广播信道发送的系统消息。在配置的宏基站频点上，通过相关窗检测法检测宏基站发送的系统消息中下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)包含的下行导频信道(DwPCH，Downlink Pilot Channel)信号，将通过该检测搜索获取的DwPCH信号作为该宏基站频点信号，通过相关窗检测法进行检测，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。
步骤303，判断获取的宏基站频点信号中是否存在信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，如果是，执行步骤304，如果获取的所有宏基站频点信号强度都没有超过预先设定的宏基站频点信号强度门限，执行步骤311；
本步骤中，通过相关窗检测法检测后，可能获取该宏基站的多个频点信号，在完成DwPCH信号的搜索后，可以将搜索获取的DwPCH信号按照频点以及信号的强弱保存在宏基站频点信号强度列表中，以使该AP开机重新进行初始化时，可以根据存储的宏基站频点信号强度列表，搜索信号强度最强的宏基站频点，减少搜索的时间，尽快获取与宏基站的同步定时。
判断获取的DwPCH信号中是否存在信号强度(DwPCH信号功率电平)超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，如果存在超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，表明该DwPCH信号质量好，可以将该DwPCH信号所在的频点作为AP同步定时的基准之一；如果不存在，则表明需要通过别的方式来选择其它合适的频点作为AP同步定时的基准。
步骤304，从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的DwPCH信号进行AP的下行同步定时；
本步骤中，AP从获取的宏基站频点信号中选取信号强度最强的DwPCH信号后，AP根据DwPCH信号与自身存储的下行同步(SYNC_DL)码进行相关运算，将相关峰值最大的SYNC_DL码作为AP使用的SYNC_DL，并根据相关峰值的时间位置初步确定系统下行的同步定时。
进行相关运算、根据相关峰值的时间位置确定同步定时具体可参见TD-SCDMA相关的协议规范，在此不再赘述。
AP所获取的下行同步定时，与宏基站的定时相同，理论上说，如果该AP驻留于该宏基站内，且不需要在上行方向上传输数据，则完成了AP与宏基站的同步定时流程。但实际应用中，AP与宏基站之间是需要交互的，因而，需要再执行步骤305。
步骤305，AP获取上行同步；
本步骤中，在下行链路上AP和宏基站取得同步后，由于TD-SCDMA系统中宏基站对上行同步定时的要求，不同AP发送的数据需要以宏基站的时间为基准，在预定的时刻同时到达宏基站，而实际应用中，由于各AP与宏基站之间的距离不同，因而在AP发送数据时，需要获取自身的时间提前量Tadv，以使AP发送的UpPTS可以精确对准宏基站UpPTS的定时，这样，在对应时间提前量发送数据时，所有AP发送的数据能在同一时刻到达宏基站。
图4为本发明AP基于宏基站的同步定时基准结构示意图，参见图4，宏基站的系统消息中包含：DwPTS、上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot TimeSlot)以及保护间隔(GP，Guard Period)，
由于传播时延的影响，宏基站向AP发送系统消息的时刻与AP接收到宏基站发送的系统消息的时刻存在一定的时间差，即传播时延，在图4中，表示为宏基站发送的DwPTS中包含的帧头定时到AP接收到宏基站DwPTS中包含的帧头定时的时间差。
在AP确定对应的时间提前量时，可以采取以下两种方式获取AP上行同步以避免干扰：一种方式是考虑将下行空间传播时延TmacBS作为AP在UpPTS发射的时间偏移量Tadv，这样，可能存在一些误差，另一种方式是通过获取上行空间传播时延，将上行空间传播时延作为AP在UpPTS发射的时间偏移量Tadv以使上行同步更精确，具体来说，
(一)、AP根据接收到的DwPTS中包含的DwPCH信号强度估计出空间传播的路径损耗，然后根据该路径损耗计算出下行空间传播时延TmacBS，并将该下行空间传播时延TmacBS作为AP在UpPTS发射的实际时间偏移量Tadv(对应于图4中的AP定时基准二)。
(二)、在第一种AP上行同步方式中，假定上行空间传播时延与下行空间传播时延相等，但实际应用中，上下行空间传播时延可能会存在一些差异，因此，还需要对第一种AP上行同步方式中获取的下行空间传播时延TmacBS进行调整，以便获取更精确的实际时间偏移量Tadv(对应于图4中的AP定时基准一)。
具体来说，AP检测宏基站广播信道中的系统信息，获取与当前所在宏基站相关的配置信息，例如，可使用的物理随机接入信道(PRACH，PhysicalRandom Access Channel)和快速物理接入信道(FPACH，Fast Physical AccessChannel)资源信息等。
然后，AP随机选取一个上行同步(SYNC_UL)码序列，携带在上行导频信道(UpPCH，Uplink Pilot Channel)信号中，根据获取的当前所在宏基站相关的配置信息，例如，FPACH信息，在UpPTS中以第一种方式获取的下行空间传播时延TmacBS为时间提前量通过FPACH发送UpPCH信号，当然，在发送UpPCH信号时，也可以不考虑获取的下行空间传播时延TmacBS，直接以设置的任意合理的时延为时间提前量通过FPACH在UpPTS发送UpPCH信号，并在FPACH上监听宏基站的响应。
如果宏基站检测到该UpPCH信号，计算实际检测到的UpPCH位置与宏基站UpPTS定时之间的差别，将该差别参数反馈给AP，AP在FPACH接收到差别参数，将Ap的UpPTS按差别参数值进行调整，并调整相应的GP和DwPTS，从而获取调整的时间偏移量Tadv值。举例来说，如果AP在发送UpPCH信号时考虑了TmacBS，则将TmacBS与该差别参数值的和作为AP上行新的时间偏移量Tadv，如果AP在发送UpPCH信号时没有考虑TmacBS，而是以任意时延为时间提前量，则将该选定的任意时延与该差别参数值的和作为AP上行新的时间偏移量Tadv。
较佳地，选用第二种AP上行同步方式进行AP的同步定时。
以上即为AP通过宏基站进行同步定时的具体实现。
步骤311，AP在自身的可用频点列表内搜索相邻AP信号；
本步骤中，在容积率较高或者宏基站覆盖有空洞的情况下，AP可能无法检测到足够能量的宏基站信号，因而，还可以通过搜索检测自身的可用频点列表内的相邻AP信号来实现AP同步定时。
AP通过检测相邻AP的DwPCH信号来搜索相邻AP信号，与AP检测宏基站频点的DwPCH信号流程相同，在此不再赘述。
步骤312，判断搜索获取的相邻AP信号中是否存在信号强度超过预先设定的AP信号强度门限的信号，如果是，执行步骤313，如果获取的所有相邻AP信号强度都没有超过预先设定的AP信号强度门限，执行步骤321；
本步骤中，在完成相邻AP的DwPCH信号的搜索后，可以将搜索获取的DwPCH信号按照频点以及信号的强弱保存在AP信号强度列表中，以使该AP开机重新进行初始化时，如果检测不到宏基站信号，可以根据存储的AP信号强度列表，搜索信号强度最强的相邻AP，以减少搜索的时间，尽快获取与相邻AP的同步定时。
实际应用中，现有AP在实现同步定时后，宏基站根据一定的分配策略为AP分配频点，需要占用网络侧宏基站宝贵的资源，增加了宏基站的开销。为减少频点分配过程中宏基站的开销，在本发明中，可以利用AP在自身的AP可用频点列表内进行搜索，确定自身工作的频点，从而减少宏基站数据量的处理、降低宏基站的开销。具体地，当AP完成相邻AP的DwPCH信号的搜索后，可以对比自身的AP可用频点列表内的频点，如果自身的AP可用频点列表内的所有频点没有被全部使用，即AP可用频点列表中包含搜索得到的相邻AP信号频点外的频点，则从AP可用频点列表中选取与搜索获取的相邻AP的DwPCH信号频点不同的频点作为后续自身工作的频点，如果自身的AP可用频点列表内的所有频点都已经被全部使用，则从搜索获取的相邻AP的DwPCH信号频点中，根据检测结果，选取干扰最弱的频点作为后续自身工作的频点。
步骤313，选取信号最强的相邻AP信号，进行AP的上下行同步；
本步骤中，根据相邻AP信号进行上下行同步的流程与AP从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的DwPCH信号进行AP的上下行同步流程相类似，在此不再赘述，不同的是，由于相邻AP一般不具有时间偏移量调整的功能，因而，采用步骤305中第一种AP上行同步的方式进行上行同步。具体来说，进行AP的下行同步定时包括：根据选取的信号最强的相邻AP信号与自身存储的下行同步SYNC_DL码进行相关运算，根据相关峰值的时间位置确定AP的同步定时。进行AP的上行同步定时包括：根据接收到的选取的信号最强的相邻AP信号估计出空间传播的路径损耗，根据该路径损耗计算出下行空间传播时延，并将该下行空间传播时延作为AP在UpPTS发射的时间偏移量。
步骤321，确定是否可以设置外部时钟信号源进行AP同步定时；
本步骤中，AP既检测不到足够能量的宏基站信号，也没有检测到足够能量的相邻AP信号，如果有条件，则通过增加一个外部时钟信号源，例如，通过IEEE 1588V2协议的同步方法进行AP同步定时，如果无法获取外部时钟信号源，执行步骤322。
实际应用中，步骤321是可选的，如果AP获取的所有相邻AP信号强度都没有超过预先设定的AP信号强度门限，也可以直接执行步骤322。
步骤322，AP自行设置同步定时。
本步骤中，由于AP可以自行设置同步定时，该同步定时可以是任意时间点，这样，AP与宏基站信号定时的时间差是随机的。因而，该AP与周围的AP存在时间差，在设定的该AP定时间隔(即AP第二次同步定时与第一次同步定时之间的时间间隔)内将会产生交叉干扰。这时，需要APM配置的AP可用频点列表有一定的富余度，这样，通过AP在初始化阶段选择干扰最轻的频点作为自身工作频点，可以利用频率隔离度来抑制该AP与周围AP的交叉干扰。
当设定的该AP同步定时间隔超时后，该AP可以通过前述的同步定时、调整完成与宏基站或周围最强信号的AP对齐。
因此，对于AP自行设置同步定时的情形，通过合理设置AP可用频点列表以及AP定时间隔，基本上可以保证AP自行设置同步定时的同步方法可以正常工作。
至此，AP同步定时全部流程结束。
以下对本发明AP初始化实现同步定时所需的时间进行计算，主要包括：搜索APM配置的宏基站频点信号所需的时间、选定同步宏基站的系统消息所需的时间、搜索DwPCH信号所需的时间以及发起上行同步完成定时校准所需的时间，其中，
搜索APM配置的宏基站频点信号所需的时间，在100ms以内；
选定同步宏基站的系统消息所需的时间，仅需要选定MIB和SIB5和SIB7，在160～320ms左右；
搜索DwPCH信号所需的时间，以15M频点为例，按照现有初始小区搜索(ICS，Initial Cell Search)方法，所需要的时间大概在300ms以内；
发起上行同步完成定时校准所需的时间，一般需10～50ms。
这样，完成AP初始化实现同步定时所需的时间可以控制在1s以内。
由上述实施例可见，在不增加外部同步信号源或新的硬件设备的情况下，利用网络侧的宏基站功率较高、穿透损耗较低、同步定时精度高的特点，AP在初始化时，通过与APM的通信握手，获取APM配置的宏基站频点信息，并根据获取的宏基站频点信息进行搜索，如果搜索得到的宏基站信号强度有超过预先设定的宏基站信号强度门限的信号，选择最强信号对应的宏基站执行AP与宏基站的空口同步定时，使AP同步时间与宏基站的定时对齐以实现与宏基站的同步，实现AP同步定时的成本低，操作较为简单，且避免了传输网络的时延抖动等因素影响，因而，AP的同步精度可以得到保证；如果搜索得到的宏基站信号强度低于预先设定的宏基站信号强度门限，则AP在自身的可用频点列表内搜索周围AP信号，如果搜索得到的AP信号强度超过预先设定的AP信号强度门限，将AP的同步时间同步为该最强信号对应的AP的同步时间，从而保证一定区域内的AP相互操作时不会由于失步而造成严重的相互干扰，同时，由于最强信号对应的AP同步时间可能采用宏基站的定时，因而，AP获取的同步精度仍可保证；即使是在AP检测不到足够能量的宏基站信号和相邻AP信号的条件下，通过合理设置AP可用频点列表以及AP定时间隔，避免在该AP定时间隔内的相互干扰，并在下一AP定时间隔到时，重新执行同步定时流程，从而减少了AP之间的相互干扰以及AP对宏基站的干扰。
在AP实现初始化同步定时后，后续运行过程中，由于AP自身的晶振精度以及稳定性指标等因素影响，因此需要定期对AP进行同步定时校准，以使各AP保持初始化阶段的同步精度，该流程与AP初始化同步定时流程相同，在此不再赘述。
定期对AP进行同步定时校准的间隔长度(同步定时更新时间)可以由APM进行配置。
目前，AP与宏基站通常采用同频组网的方式，在该组网方式下，当各AP的同步定时不一致时，AP对宏基站的干扰较大，为了降低各AP的同步定时不一致时对宏基站的干扰，可以考虑优先采用AP和宏基站异频组网的方式，从而降低AP对宏基站的干扰。上述本发明提供的AP同步定时的方法，既可以在AP与宏基站同频组网的环境下应用，也可以在AP和宏基站异频组网的环境下应用，均可以实现AP的同步定时，提高同步精度，从而降低AP之间的相互干扰以及AP对宏基站的干扰；同时，当采用AP和宏基站异频组网的方式时，由于AP和宏基站的频点不同，能够进一步降低AP对宏基站的干扰。
以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.时分同步码分多址TD-SCDMA系统中实现AP同步定时的方法，其特征在于，该方法包括：
根据获取的宏基站频点列表信息搜索并获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号；
判断获取的宏基站频点信号中是否存在信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的信号，如果是，从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的宏基站频点信号进行下行同步定时。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述宏基站频点列表信息的步骤具体包括：
所述AP自身存储有宏基站频点列表信息；或
所述AP开机进行初始化，与网络侧的AP管理器APM执行通信握手流程以获取APM配置的宏基站频点列表信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜索并获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号包括：
确定接收的下行信号为宏基站通过广播信道发送的系统消息；
通过相关窗检测法将检测到的宏基站发送的系统消息中下行导频时隙DwPTS中包含的下行导频信道DwPCH信号作为所述宏基站频点信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果确定接收的下行信号中包含主信息块MIB、系统信息块SIB5和SIB7信息，则所述接收的下行信号为系统消息。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从获取的宏基站频点信号中选取信号最强的宏基站频点信号进行下行同步定时具体包括：
从获取的宏基站频点信号中，选取信号强度最强的DwPCH信号，根据所述DwPCH信号与自身存储的下行同步SYNC_DL码进行相关运算，根据相关峰值的时间位置确定所述AP的同步定时。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
根据接收到的DwPCH信号强度估计出空间传播的路径损耗，然后根据该路径损耗计算出下行空间传播时延，并将该下行空间传播时延作为AP在UpPTS发射的时间偏移量。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
检测宏基站广播信道中的系统信息，获取与当前所在宏基站相关的配置信息；
随机选取一个SYNC_UL码序列，携带在UpPCH信号中，以预定的时间提前量发送至宏基站，并监听宏基站的响应，根据所述宏基站返回的差别参数信息以及所述预定的时间提前量获取上行同步。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述配置信息包括物理随机接入信道PRACH和快速物理接入信道FPACH资源信息。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述AP通过FPACH发送UpPCH信号至所述宏基站，所述宏基站计算实际检测到的UpPCH位置与宏基站UpPTS定时之间的差别，将该差别参数反馈给所述AP。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定的时间提前量为下行空间传播时延，在所述检测宏基站广播信道中的系统信息，获取与当前所在宏基站相关的配置信息的步骤之前，进一步包括：
根据接收到的DwPCH信号强度估计出空间传播的路径损耗，根据该路径损耗计算出下行空间传播时延；
则所述根据所述宏基站返回的差别参数信息以及所述预定的时间提前量获取上行同步为：将所述宏基站返回的差别参数与所述下行空间传播时延的和作为AP在UpPTS发射的新的时间偏移量。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定的时间提前量为设置的任意时延；
则所述根据所述宏基站返回的差别参数信息以及所述预定的时间提前量获取上行同步为：将所述宏基站返回的差别参数与所述设置的任意时延的和作为AP在UpPTS发射的新的时间偏移量。
12.如权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，在获取所述宏基站频点列表中宏基站频点信号之后，确定获取的宏基站频点信号强度超过预先设定的宏基站频点信号强度门限之前，进一步包括：
将搜索获取的所述宏基站频点信号按照频点以及信号的强弱保存在宏基站频点信号强度列表中。
13.如权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，所述判断获取的宏基站频点信号强度是否超过预先设定的宏基站频点信号强度门限的步骤进一步包括：
如果获取的所有宏基站频点信号强度都不超过预先设定的宏基站频点信号强度门限，所述AP在自身的可用频点列表内搜索相邻AP信号；
判断搜索获取的所述相邻AP信号中是否存在信号强度是否超过预先设定的AP信号强度门限的信号，如果是，从超过预先设定的AP信号强度门限的相邻AP信号中，选取信号最强的相邻AP信号，进行AP的上下行同步定时。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述进行AP的下行同步定时具体包括：
根据所述选取的信号最强的相邻AP信号与自身存储的下行同步SYNC_DL码进行相关运算，根据相关峰值的时间位置确定所述AP的同步定时。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述进行AP的上行同步定时具体包括：
根据接收到的所述选取的信号最强的相邻AP信号估计出空间传播的路径损耗，根据该路径损耗计算出下行空间传播时延，并将该下行空间传播时延作为AP在UpPTS发射的时间偏移量。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，将所述搜索得到的相邻AP信号频点与自身的AP可用频点列表内的频点进行对比，如果所述AP可用频点列表包含所述搜索得到的相邻AP信号频点外的频点，从所述AP可用频点列表中选取与所述搜索得到的相邻AP信号频点不同的频点作为AP自身工作的频点。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括：
如果所述搜索得到的相邻AP信号频点与AP可用频点列表内的所有频点相同，则从所述搜索得到的相邻AP信号频点中选取干扰最弱的频点作为AP自身工作的频点。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述判断搜索获取的所述相邻AP信号强度是否超过预先设定的AP信号强度门限的步骤进一步包括：
如果获取的所有所述相邻AP信号强度都不超过预先设定的AP信号强度门限，所述AP以任意时间点设置同步定时，并选择干扰最轻的频点作为自身工作频点；
当预先设定的AP同步定时间隔超时后，所述AP通过搜索宏基站信号或相邻AP信号进行上下行同步定时。
19.如权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：所述AP按照预先设定的同步定时更新时间进行同步定时校准。
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