CN102858001B - 寻呼指示信道监听方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种寻呼指示信道监听方法及终端。本发明中，通过接收相对终端本地定时超前和滞后的冗余数据，也就是增大接收数据的总长度，实现接收数据中包含完整的PICH时隙信号。使得终端进行重同步和PICH监听在一个子帧内完成，工作时间开销缩短了1个子帧(5ms)，即以更短的时间开销完成PICH的监听，从而延长终端的待机时间。

Description

寻呼指示信道监听方法及终端

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域中呼指示信道的监听技术。

背景技术

在时分同步码分多址(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，简称“TD-SCDMA”)系统中，终端(UE)处于空闲模式和连接模式下的CELL_PCH或URA_PCH状态时，需要监听寻呼消息。为了降低功耗，UE并不需要时刻监听寻呼，而是采取不连续接收(DRX)方式，在每个DRX周期内，终端只需要监听一次寻呼指示信道(PICH)上承载的寻呼指示(PI)，并由此决定是否监听后续的寻呼信道(PCH)。当PI指示无效时，终端可以马上进入低功耗的睡眠状态，关闭高频的工作时钟，仅靠一个低频的时钟来维持定时，等待下一次DRX周期再醒来进行PICH的监听，整个流程如图1所示；当PI指示有效时，终端继续接收PCH上承载的寻呼消息，根据寻呼消息的内容判断是否有对应本用户的寻呼，以发起寻呼响应。

由于存在下述几种因素：睡眠时低频时钟的稳定度不高、无线传播信道的实时变化、终端处于移动状态，致使终端每次DRX周期醒来重新监听PICH时，本地维护的定时和TD-SCDMA网络中基站的实际定时之间可能会存在偏差，如果偏差较大，将影响到PICH的解调、译码，导致不能正常完成PICH的监听。

因此，现有的TD-SCDMA终端实现方案中，为了保证DRX周期下正确监听PICH，会在睡眠醒来之后通过先接收下行导频时隙(DwPTS)的信号，重新获得与基站之间的定时同步；然后再进行PICH的监听处理，整个流程如图2所示(以PI无效举例)：

步骤一，在T0时刻，终端从睡眠状态醒来后重新进入工作状态；

步骤二，接着配置N子帧接收DwPTS信号进行重同步，通过重同步计算出终端本地定时与基站定时之间的偏差ΔT，然后在T1时刻，根据ΔT对N+1子帧的帧头位置进行调整，修正终端本地定时，重新获得和基站定时的同步；

步骤三，配置N+1子帧监听PICH，进行PICH的解调和译码；

步骤四，当判断到PI无效，UE在T2时刻重新进入睡眠状态，直到下一次DRX周期醒来开始新一轮的PICH监听。

由于终端在待机状态下，绝大部分情况PI指示都是无效的，因此通常只需监听PICH而无需再接收后续的PCH。终端处于睡眠状态时功耗极低，待机功耗主要由每个DRX周期中非睡眠状态下(工作时间)的功耗决定。监听PICH所花费的时间是DRX周期中工作时间的主要开销之一，因此也就成为了决定终端待机功耗的主要因素之一。然而，通过上面描述的流程可以看出，在现有技术中，终端完成PICH的监听需要花费两个子帧的时间，其中第一个子帧进行重同步，第二个子帧进行PICH监听，影响了终端的待机时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种寻呼指示信道监听方法及终端，使得终端能以更短的时间开销完成PICH的监听，从而延长终端的待机时间。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种寻呼指示信道监听方法，包含以下步骤：

配置用于接收下行导频时隙DwPTS信号和寻呼指示信道PICH所在时隙信号的监听子帧，其中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙长度包含前、后各增加的预设码片长度；

利用配置的所述监听子帧在需要监听PICH信道的时刻，接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号；

根据接收到的所述DwPTS信号进行重同步，计算终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT；

根据计算的所述ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的寻呼指示PI。

本发明的实施方式还提供了一种终端，包含：

监听子帧配置模块，用于配置用于接收下行导频时隙DwPTS信号和寻呼指示信道PICH所在时隙信号的监听子帧，其中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙长度包含前、后各增加的预设码片长度；

信号接收模块，用于在需要监听PICH信道的时刻，利用所述监听子帧配置模块配置的所述监听子帧，接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号；

时间偏差计算模块，用于根据所述信号接收模块接收到的所述DwPTS信号进行重同步，计算终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT；

PI获取模块，用于根据所述时间偏差计算模块计算的所述ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的寻呼指示PI。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在配置的用于接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号的监听子帧中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙包含前、后各增加的预设码片长度。通过接收相对终端本地定时超前和滞后的冗余数据，也就是增大接收数据的总长度，可以实现接收数据中包含完整的PICH时隙信号。因此，通过接收DwPTS信号，可以计算出终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT，然后即可根据计算的ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的PI。

由于终端进行重同步和PICH监听在一个子帧内完成，工作时间开销缩短了1个子帧(5ms)，即以更短的时间开销完成PICH的监听。而终端在待机下每个DRX周期内的工作时间并不长，1个子帧的工作时间缩短将对待机功耗带来明显改善，特定配置下(终端无需进行测量)能降低近一半的待机功耗，从而延长终端的待机时间。

另外，预设码片长度为可能出现的最大定时偏差的绝对值，保证了接收数据中能够包含完整的PICH时隙信号。

附图说明

图1是根据现有技术中的TD-SCDMA终端监听PICH示意图；

图2是根据现有技术中的DRX周期内监听PICH的处理流程；

图3是根据现有技术中的TD-SCDMA子帧结构示意图；

图4是根据现有技术中的定时偏差对接收信号的影响示意图；

图5是根据本发明第一实施方式中的利用冗余数据接收覆盖PICH时隙的示意图；

图6是根据本发明第一实施方式中的寻呼指示信道监听方法流程图；

图7是根据本发明第一实施方式中的PICH时隙信号位置计算示意图；

图8是根据本发明第一实施方式中的PI无效时PICH监听方法与现有技术的对比示意图；

图9是根据本发明第二实施方式的终端结构示意图。

具体实施方式

本发明的第一实施方式涉及一种寻呼指示信道监听方法。本领域技术人员可以理解，TD-SCDMA的子帧结构如图3所示，在一个子帧中存在7个业务时隙，其中TS(时隙)0固定为下行时隙，TS1固定为上行时隙，其他时隙可以配置为下行或者上行时隙。每个业务时隙长度为675us(864chips)，包含2个数据部分，1个训练序列和1个保护间隔。根据协议规定，PICH信道通过某一个下行业务时隙进行承载。当终端本地定时和基站实际定时存在偏差的时候，如不进行定时调整，那么实际接收的信号将会如图4所示，存在一部分有效数据的损失；同时定时不准还将影响到对训练序列(midamble)位置的判断，导致信道估计结果出现偏差，造成不能正确完成PICH的解调、译码。

因此，在本实施方式中，针对终端本地定时不准导致数据接收不完整的情况，通过接收相对终端本地定时超前和滞后的冗余数据，也就是增大接收数据的总长度，可以实现接收数据中包含完整的PICH时隙信号。如图5所示，在原来接收一个时隙(675us，864chips)的基础上，在前、后各增加接收Abs(MaxΔT)长度的数据，其中Abs(MaxΔT)代表可能出现的最大定时偏差的绝对值，不管终端本地定时相对基站实际定时是超前还是滞后，总是能够完整地覆盖到PICH所在时隙的全部信号。其中，Abs(MaxΔT)的计算可以根据系统的设计输入确定，考虑的因素包括：终端低频时钟的稳定度、晶体老化参数、基站的时钟稳定度、设计支持的终端最大移动速度、终端待机下睡眠的最大时长(即TD-SCDMA系统中DRX周期的最大值)；通常情况下，Abs(MaxΔT)的典型值为可取为32chips。下面对Abs(MaxΔT)的计算步骤进行简要说明：

(1)根据支持的终端最大移动速度(比如300km/h)，待机下的最大睡眠时长(即TD系统下的最大DRX周期，为5.12s)，估计在睡眠期间终端可能发生的最大位置偏移：

d＝300km/h*5.12s＝300*(10^3)m/3600s*5.12s＝426.7m

按照无线信号的传播速率(光速)，可以计算出由于睡眠期间终端位置改变带来的最大定时偏差为：

T1＝426.7m/(3*(10^8)m/s)＝1.422*(10^-6)s＝1.422us

(2)结合低频时钟的稳定度、基站时钟的稳定度、晶体老化参数等等，可以估计在睡眠期间终端和网络时钟稳定度之间的最大偏差(比如取3ppm)；然后考虑待机下的最大睡眠时长(即TD系统下的最大DRX周期，为5.12s)，这样可以计算出终端和网络之间由于时钟稳定度不同而可能引入的最大定时偏差：

T2＝5.12s*3ppm＝15.36*(10^-6)s＝15.36us

(3)将上述步骤中得到的T1、T2相加，可以得到终端本地定时相对网络定时在睡眠前、后可能存在的最大偏差(即本实施方式中提到的Abs(MaxΔT))

T＝T1+T2＝1.422us+15.36us＝16.782us

由于TD系统中，1个chip的周期为0.78125us，上面的时间折算后16.782/0.78125＝21.48chips；考虑一定的冗余量，可以选取32chips。

本实施方式的具体流程如图6所示，在步骤601中，根据网络参数和终端的国际移动台识别号码(IMSI号)，针对每个DRX周期，计算终端待机下需要监听PICH信道的时刻，记该时间点为Tpich子帧。

接着，在步骤602中，配置用于接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号的监听子帧，其中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙长度包含前、后各增加的预设码片长度。该预设码片长度即为上述的Abs(MaxΔT)，Abs(MaxΔT)的典型值为可取为32chips。

接着，在步骤603中，在需要监听PICH信道的时刻，利用配置的监听子帧，接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号。由于在Tpich子帧内同时配置有：

(a)用于接收DwPTS信号的时隙；

(b)用于接收PICH所在时隙信号的时隙，并且，根据终端本地定时，

该时隙长度包含相对此时隙定时超前和滞后位置的Abs(MaxΔT)

长度，总长度为675us+2*Abs(MaxΔT)。

因此，利用一个Tpich子帧，不但可以接收到DwPTS信号，还可以在终端与网络基站存在定时偏差的情况下，完整接收到PICH所在时隙信号。

接着，在步骤604中，根据接收到的DwPTS信号进行重同步，计算终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT。通过接收DwPTS信号，可以计算出终端本地定时(Tue)和网络基站定时(Tnb)之间的偏差(Tue-Tnb)，记为ΔT。定时偏差的计算方法为本领域的公知技术，在此不再赘述。

接着，在步骤605中，根据计算的ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的PI。由于解调需要基于同步位置准确的信号进行，因此在接收的总长度为864chips+2*Abs(MaxΔT)的数据中，仍然需要确定PICH时隙对应信号的准确起始位置，才能完成PICH的监听。

具体地说，根据计算得到的ΔT，从PICH接收数据的起始位置开始偏移Abs(MaxΔT)-ΔT的长度，对应的位置即为PICH时隙信号的起始位置。从该位置处截取864chips长度的信号(即一个时隙长度的信号)参与解调、译码，就能实现对PICH的正确监听。如图7所示，在定时滞后的情况下，ΔT＝Tue-Tnb，Abs(MaxΔT)＝Tue-Trx，按照上述方法计算得到的位置为：Trx+Abs(MaxΔT)-ΔT＝Trx+Tue-Trx-(Tue-Tnb)＝Tnb，正好对应PICH时隙的正确起始位置。定时提前的情况类似，此处不作赘述。

接着，在步骤606中，根据PICH译码结果，判断PI是否有效，以决定是否有对应本用户的寻呼消息。如果PI有效，则进入步骤607，终端转入接收寻呼消息的处理流程；如果IP无效，则进入步骤608，终端可以进入睡眠，直到下一个DRX周期的Tpich子帧前醒来重复步骤602。

不难发现，在PI无效时，本实施方式中的PICH监听方式和现有技术相比，本实施方式中终端进行重同步和PICH监听在一个子帧内完成，工作时间开销缩短了1个子帧(5ms)，如图8所示。由于终端在待机下每个DRX周期内的工作时间并不长，1个子帧的工作时间缩短将对待机功耗带来明显改善，特定配置下(终端无需进行测量)能降低近一半的待机功耗，从而延长终端的待机时间。

上述方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，前、后各增加的预设码片长度是以可能出现的最大定时偏差的绝对值Abs(MaxΔT)为例进行说明的，但在实际应用中，增加的预设码片长度也可以略大于Abs(MaxΔT)，或者根据经验值得到，在此不一一赘述。

本发明第二实施方式涉及一种终端，如图9所示，包含：

监听子帧配置模块，用于配置用于接收下行导频时隙DwPTS信号和寻呼指示信道PICH所在时隙信号的监听子帧，其中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙长度包含前、后各增加的预设码片长度。

信号接收模块，用于在需要监听PICH信道的时刻，利用该监听子帧配置模块配置的监听子帧，接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号。该信号接收模块可根据网络参数和终端的国际移动台识别号码，针对每个不连续接收周期计算得到需要监听PICH信道的时刻。

时间偏差计算模块，用于根据信号接收模块接收到的DwPTS信号进行重同步，计算终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT。

PI获取模块，用于根据时间偏差计算模块计算的ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的寻呼指示PI。

其中，预设码片长度为可能出现的最大定时偏差的绝对值。该可能出现的最大定时偏差的绝对值根据以下参数之一或其任意组合获取得到：终端低频时钟的稳定度、晶体老化参数、基站的时钟稳定度、设计支持的终端最大移动速度、终端待机下睡眠的最大时长。可能出现的最大定时偏差的绝对值可默认为32码片。

PI获取模块包含以下子模块：

截取子模块，用于根据计算的ΔT，从接收PICH所在时隙信号的时隙起始位置偏移预设码片长度-ΔT长度开始，截取864码片的接收数据；

解调译码子模块，用于对截取的所述864码片的接收数据，进行PICH的解调、译码，获取到PI。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种寻呼指示信道监听方法，其特征在于，包含以下步骤：

配置用于接收下行导频时隙DwPTS信号和寻呼指示信道PICH所在时隙信号的监听子帧，其中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙长度包含前、后各增加的预设码片长度；其中，所述预设码片长度为可能出现的最大定时偏差的绝对值；

在需要监听PICH信道的时刻，利用配置的所述监听子帧在需要监听PICH信道的时刻，接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号；

根据接收到的所述DwPTS信号进行重同步，计算终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT；

根据计算的所述ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的寻呼指示PI。

2.根据权利要求1所述的寻呼指示信道监听方法，其特征在于，所述可能出现的最大定时偏差的绝对值根据以下参数之一或其任意组合获取得到：

终端低频时钟的稳定度、晶体老化参数、基站的时钟稳定度、设计支持的终端最大移动速度、终端待机下睡眠的最大时长。

3.根据权利要求1所述的寻呼指示信道监听方法，其特征在于，

所述可能出现的最大定时偏差的绝对值默认为32码片。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的寻呼指示信道监听方法，其特征在于，

所述需要监听PICH信道的时刻，根据网络参数和终端的国际移动台识别号码，针对每个不连续接收周期计算得到。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的寻呼指示信道监听方法，其特征在于，所述获取到PI的步骤中，包含以下子步骤：

根据计算的所述ΔT，从接收PICH所在时隙信号的时隙起始位置偏移预设码片长度-ΔT长度开始，截取一个时隙长度的接收数据；

对截取的所述一个时隙长度的接收数据，进行PICH的解调、译码，获取到所述PI。

6.一种终端，其特征在于，包含：

监听子帧配置模块，用于配置用于接收下行导频时隙DwPTS信号和寻呼指示信道PICH所在时隙信号的监听子帧，其中，用于接收PICH所在时隙信号的时隙长度包含前、后各增加的预设码片长度；其中，所述预设码片长度为可能出现的最大定时偏差的绝对值；

信号接收模块，用于在需要监听PICH信道的时刻，利用所述监听子帧配置模块配置的所述监听子帧，接收DwPTS信号和PICH所在时隙信号；

时间偏差计算模块，用于根据所述信号接收模块接收到的所述DwPTS信号进行重同步，计算终端本地定时和网络基站定时之间的偏差ΔT；

PI获取模块，用于根据所述时间偏差计算模块计算的所述ΔT，在接收PICH所在时隙信号的时隙中确定PICH时隙信号的准确位置，并根据确定的准确位置获取到PICH中承载的寻呼指示PI。

7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述可能出现的最大定时偏差的绝对值根据以下参数之一或其任意组合获取得到：

终端低频时钟的稳定度、晶体老化参数、基站的时钟稳定度、设计支持的终端最大移动速度、终端待机下睡眠的最大时长。

8.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，

所述可能出现的最大定时偏差的绝对值默认为32码片。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的终端，其特征在于，所述信号接收模块根据网络参数和终端的国际移动台识别号码，针对每个不连续接收周期计算得到所述需要监听PICH信道的时刻。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的终端，其特征在于，所述PI获取模块包含以下子模块：

截取子模块，用于根据计算的所述ΔT，从接收PICH所在时隙信号的时隙起始位置偏移预设码片长度-ΔT长度开始，截取一个时隙长度的接收数据；

解调译码子模块，用于对截取的所述一个时隙长度的接收数据，进行PICH的解调、译码，获取到所述PI。