CN102421184A - 一种确定时间提前量的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及无线通信技术领域，特别涉及一种确定时间提前量的方法和设备，用以解决现有技术中存在的发送参考信号的信道是多径较为严重的信道时，计算的时间提前量的误差比较大的问题。本发明实施例的方法包括：将根据终端发送的参考信号RS确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列；根据时域信道估计序列，确定功率值序列；从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值；根据选择的功率值确定时间提前量。由于将频域信道估计序列转换成时域信道估计序列后确定时间提前量，提高了抗多径干扰的性能，从而减少了在发送参考信号的信道是多径较为严重的信道时确定的时间提前量的误差。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种确定时间提前量的方法和设备。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，当UE(终端)处于RRC_CONNECTED(无线资源控制连接)状态下，如果该UE有上行数据需要发送给网络侧，还要发送相应的参考信号，以便接收端利用参考信号进行信道估计、业务数据均衡等。
与此同时，UE必须保持上行链路的同步才能保证上行发射数据被接收端“准时”接收。保持上行链路同步的关键之一就是UE必须得到一个与自身到接收端的距离相关的时间提前量(Timing Advance，TA)，该量值由网络侧计算，然后发送给UE；UE根据时间提前量确定发送上行数据的时间，并在时间到达后，发送上行数据。
一种同步测量方式是在频域求出接收到的UE通过PUSCH(PhysicalUplink Shared Channel，物理上行链路共享信道)发送的参考信号(ReferenceSymbol，RS)相对本地产生的DMRS(Demodulation Reference Symbol，解调参考符号)的相位偏移，然后根据不同相位偏移求出对应的时域延迟，进而确定时间提前量，整个计算都是在频域进行。
目前同步测量方式，如果发送的参考信号的信道是多径较为严重的信道，则计算的时间提前量的误差比较大。
发明内容
本发明实施例提供一种确定时间提前量的方法和设备，用以解决现有技术中存在的发送参考信号的信道是多径较为严重的信道时，计算的时间提前量的误差比较大的问题。
本发明实施例提供一种确定时间提前量的方法，包括：
将根据终端发送的参考信号RS确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列；
根据时域信道估计序列，确定功率值序列；
从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值；
根据选择的功率值确定时间提前量。
本发明实施例提供一种确定时间提前量的装置，包括：
转换模块，用于将根据终端发送的参考信号RS确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列；
功率值序列确定模块，用于根据时域信道估计序列，确定功率值序列；
选择模块，用于从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值；
时间提前量确定模块，用于根据选择的功率值确定时间提前量。
由于将频域信道估计序列转换成时域信道估计序列后确定时间提前量，提高了抗多径干扰的性能，从而减少了在发送参考信号的信道是多径较为严重的信道时确定的时间提前量的误差；
进一步，提高了上行传输效率和成功率。
附图说明
图1为本发明实施例确定时间提前量的装置结构示意图；
图2为本发明实施例确定时间提前量的方法流程示意图；
图3为本发明实施例上行定时同步的方法流程示意图；
图4为本发明实施例时域检测时间提前量的相关峰值示意图；
图5为本发明实施例时域检测时间提前量和频域检测时间提前量的比较示意图。
具体实施方式
本发明实施例将根据终端发送的参考信号确定的频域信道估计序列转换成时域信道估计序列，并根据时域信道估计序列确定时间提前量，由于将频域信道估计序列转换成时域信道估计序列后确定时间提前量，提高了抗多径干扰的性能，从而减少了在发送参考信号的信道是多径较为严重的信道时确定的时间提前量的误差。
其中，本发明实施例可以应用于LTE系统，还可以应用于其他需要确定时间提前量的系统，比如LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，长期演进升级)系统。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本发明实施例确定时间提前量的装置包括：转换模块10、功率值序列确定模块20、选择模块30和时间提前量确定模块40。
转换模块10，用于将根据终端发送的参考信号确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列。
功率值序列确定模块20，用于根据转换模块10转换后的时域信道估计序列，确定功率值序列。
选择模块30，用于从功率值序列确定模块20确定的功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值。
时间提前量确定模块40，用于根据选择模块30选择的功率值确定时间提前量。
其中，转换模块10根据终端上行参考信号所处的时频位置，通过PUSCH信道接收需要确定时间提前量的终端发送的参考信号(此时参考信号处于频域)，然后提取出本地计算得到的该终端的PUSCH信道DMRS，将接收到的参考信号和本地产生DMRS的作相关(比如将参考信号与DMRS的共轭相乘)，得到频域信道估计序列(out_frequence序列)。
然后转换模块10将频域信道估计序列进行ifft(快速傅里叶逆变换)，得到时域信道估计序列(out_time序列)。
在具体实施中，由于有可能出现频域信道估计序列的长度和硬件加速器平台不匹配不匹配的情况，还需要对频域信道估计序列的长度进行调整。
具体的，转换模块10根据当前系统带宽，对频域信道估计序列的长度进行调整，将调整长度后的频域信道估计序列转换成时域信道估计序列。
比如系统带宽20M时要求序列的长度是2048，则在频域信道估计序列后面补0，使得调整后的频域信道估计序列的长度是2048，然后对频域信道估计序列作2048点的ifft变换，得到时域信道估计序列。
系统带宽10M时要求序列的长度是1024，同样在频域信道估计序列后面补0，使得调整后的频域信道估计序列的长度是1024，然后对频域信道估计序列作1024点的ifft变换，得到时域信道估计序列。
其中，功率值序列确定模块20将时域信道估计序列中同一点的实部和虚部分别平方后相加，得到的值作为该点的功率值，根据每个点的功率值，确定功率值序列(out_power序列)。
具体的，时域信道估计序列有多长就代表有多少个点，每个点都有实部和虚部。针对一个点，将该点的实部平方，以及将该店的虚部平方，然后将平方后的实部和虚部相加就得到该点的功率值。
每个点的功率值计算完成后，组合在一起就形成功率值序列。也就是说，功率值序列的长度和时域信道估计序列的长度相同。
其中，选择模块30在选择功率值时，可以先确定功率值序列中所有大于冲击检测门限值的功率值，然后从确定的所有功率值中选择一个功率值，比如可以随机选择一个，较佳的可以从确定的所有功率值中选择最大的一个功率值。
在实施中，选择模块30可以确定功率值序列中的所有功率值之和，并根据功率值之和确定平均功率值，根据平均功率值，确定冲击检测门限值。
具体的，选择模块30先确定功率值序列的所有点功率和power_sum，然后求出平均功率power_average，即power_average＝power_sum/n，其中n为功率值序列的点数，最后根据计算冲击检测门限power_threshold，即power_threshold＝power_average×m，其中m是权值，该权值的大小可以根据经验值确定，比如在3GPP EVA-70信道条件下，根据经验值确定权值m＝5最合适，即将平均功率值乘以预先设定的权值，得到的数值作为冲击检测门限值；
如果m＝1，则不需要将平均功率值乘以预先设定的权值，而是直接将平均功率值作为冲击检测门限值。
其中，时间提前量确定模块40确定选择的功率值在功率值序列中对应的索引号(index)，根据终端当前参考信号的带宽和索引号，确定时间提前量。
索引号就是功率值在功率值序列中的位置标记，比如0、1、2...依次类推。比如图4中，表示的就是一种功率值序列，横坐标就是索引号，纵坐标就是功率值。
时间提前量确定模块40根据终端当前参考信号的带宽和索引号，确定时间提前量的方法可以参见TS36.211协议中确定时间提前量的内容，在此不再赘述。
本发明实施例确定时间提前量的装置可以是基站(比如宏基站，演进基站等)，也可以是其他网络侧设备。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定时间提前量的方法，由于确定时间提前量的方法解决问题的原理与确定时间提前量的装置相似，因此方法的实施可以参见装置的实施，重复之处不再赘述。
如图2所示，本发明实施例确定时间提前量的方法包括下列步骤：
步骤201、将根据终端发送的参考信号确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列。
步骤202、根据时域信道估计序列，确定功率值序列。
步骤203、从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值。
步骤204、根据选择的功率值确定时间提前量。
其中，频域信道估计序列是根据下列步骤确定的：
根据终端上行参考信号所处的时频位置，通过PUSCH信道接收需要确定时间提前量的终端发送的参考信号(此时参考信号处于频域)，然后提取出本地计算得到的该终端的PUSCH信道DMRS，将接收到的参考信号和本地产生DMRS的作相关(比如将参考信号与DMRS的共轭相乘)，得到频域信道估计序列(out_frequence序列)。
步骤201中，将频域信道估计序列进行ifft变换，得到时域信道估计序列(out_time序列)。
在具体实施中，由于有可能出现频域信道估计序列的长度和硬件不匹配的情况，还需要对频域信道估计序列的长度进行调整。
具体的，步骤201中，根据当前系统带宽，对频域信道估计序列的长度进行调整，将调整长度后的频域信道估计序列转换成时域信道估计序列。
比如系统带宽20M时要求序列的长度是2048，则在频域信道估计序列后面补0，使得调整后的频域信道估计序列的长度是2048，然后对频域信道估计序列作2048点的ifft变换，得到时域信道估计序列。
系统带宽10M时要求序列的长度是1024，同样在频域信道估计序列后面补0，使得调整后的频域信道估计序列的长度是1024，然后对频域信道估计序列作1024点的ifft变换，得到时域信道估计序列。
步骤202中，将时域信道估计序列中同一点的实部和虚部分别平方后相加，得到的值作为该点的功率值，根据每个点的功率值，确定功率值序列(out_power序列)。
具体的，时域信道估计序列有多长就代表有多少个点，每个点都有实部和虚部。针对一个点，将该点的实部平方，以及将该店的虚部平方，然后将平方后的实部和虚部相加就得到该点的功率值。
每个点的功率值计算完成后，组合在一起就形成功率值序列。也就是说，功率值序列的长度和时域信道估计序列的长度相同。
步骤203中，在选择功率值时，可以先确定功率值序列中所有大于冲击检测门限值的功率值，然后从确定的所有功率值中选择一个功率值，比如可以随机选择一个，较佳的可以从确定的所有功率值中选择最大的一个功率值。
步骤203中，还可以先确定功率值序列中的所有功率值之和，并根据功率值之和确定平均功率值，然后，根据平均功率值，确定冲击检测门限值。
具体的，先确定功率值序列的所有点功率和power_sum，然后求出平均功率power_average，即power_average＝power_sum/n，其中n为功率值序列的点数，最后根据计算冲击检测门限power_threshold，即power_threshold＝power_average×m，其中m是一个权值，该权值的大小可以根据经验值确定，比如3、4、5等，即将平均功率值乘以预先设定的权值，得到的数值作为冲击检测门限值；
如果m＝1，则不需要将平均功率值乘以预先设定的权值，而是直接将平均功率值作为冲击检测门限值。
步骤204中，确定选择的功率值在功率值序列中对应的索引号，根据终端当前参考信号的带宽和索引号，确定时间提前量。
索引号就是功率值在功率值序列中的位置标记，比如0、1、2...依次类推。比如图4中，表示的就是一种功率值序列，横坐标就是索引号，纵坐标就是功率值。
根据终端当前参考信号的带宽和索引号，确定时间提前量的方法可以参见TS36.211协议中确定时间提前量的内容，在此不再赘述。
如图3所示，本发明实施例上行定时同步的方法包括下列步骤：
步骤301、根据UE上行参考信号所处的时频位置，提取特定UE(即需要确定TA的UE)的PUSCH的参考信号。
步骤302、提取出本地计算得到的该UE PUSCH的DMRS，并将提取的参考信号和本地产生DMRS的共轭相乘，得到out_frequence序列。
步骤303、根据系统带宽调整out_frequence序列的长度，对调整长度后的out_frequency作ifft变换，得到out_time序列。
步骤304、将out_time序列同一点的实部平方和虚部平方相加，得到该点的功率，逐一计算每个点最终得到out_power序列。
步骤305、计算out_power序列的所有点功率和power_sum，然后求出平均功率power_average，根据平均功率power_average，计算冲击检测门限power-_threshold。
步骤306、从out_power序列寻找数值大于power_threshold的数值最大的点，并确定该点在out_power序列的index。
步骤307、将得到的index上报给高层，高层根据该UE此时参考信号的带宽和index计算出最终的时间提前量。
步骤308、将得到的时间提前量通过下行链路的Timing Advance MACcontrol element(时间提前量媒体接入控制单元)发送给UE。
采用3GPP EVA(extended vehicular A model，扩展车载模型A)-70信道对时域检测TA和频域检测TA的方法进行比较，实际TA采用0-70ts，每隔10ts取点，结果如图5所示，可见在多径信道下频域检测具有更佳的准确性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
从上述实施例可以看出：由于将频域信道估计序列转换成时域信道估计序列后确定时间提前量，提高了抗多径干扰的性能，从而减少了在发送参考信号的信道是多径较为严重的信道时确定的时间提前量的误差；
进一步，提高了上行传输效率和成功率。
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 (12)
1.一种确定时间提前量的方法，其特征在于，该方法包括：
将根据终端发送的参考信号RS确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列；
根据时域信道估计序列，确定功率值序列；
从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值；
根据选择的功率值确定时间提前量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定功率值序列包括：
将时域信道估计序列中同一点的实部和虚部分别平方后相加，得到的值作为该点的功率值；
根据每个点的功率值，确定功率值序列。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定功率值序列之后，所述选择一个功率值之前还包括：
确定功率值序列中的所有功率值之和，并根据所述功率值之和确定平均功率值；
根据所述平均功率值，确定冲击检测门限值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择一个功率值包括：
从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择最大的一个功率值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定时间提前量包括：
确定选择的功率值在功率值序列中对应的索引号；
根据终端当前参考信号的带宽和所述索引号，确定时间提前量。
6.如权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，所述转换时域信道估计序列包括：
根据当前系统带宽，对所述频域信道估计序列的长度进行调整；
将调整长度后的频域信道估计序列转换成时域信道估计序列。
7.一种确定时间提前量的装置，其特征在于，该装置包括：
转换模块，用于将根据终端发送的参考信号RS确定的频域信道估计序列，转换成时域信道估计序列；
功率值序列确定模块，用于根据时域信道估计序列，确定功率值序列；
选择模块，用于从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择一个功率值；
时间提前量确定模块，用于根据选择的功率值确定时间提前量。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功率值序列确定模块具体用于：
将时域信道估计序列中同一点的实部和虚部分别平方后相加，得到的值作为该点的功率值，根据每个点的功率值，确定功率值序列。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择模块还用于：
确定功率值序列中的所有功率值之和，并根据所述功率值之和确定平均功率值，根据所述平均功率值，确定冲击检测门限值。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择模块具体用于：
从功率值序列中大于冲击检测门限值的功率值中选择最大的一个功率值。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述时间提前量确定模块具体用于：
确定选择的功率值在功率值序列中对应的索引号，根据终端当前参考信号的带宽和所述索引号，确定时间提前量。
12.如权利要求7～11任一所述的装置，其特征在于，所述转换模块具体用于：
根据当前系统带宽，对所述频域信道估计序列的长度进行调整，将调整长度后的频域信道估计序列转换成时域信道估计序列。
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