CN103024795A - 一种td-scdma中同步定时异常的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种TD-SCDMA中同步定时异常的检测方法，包括：提取待检测NodeB一个子帧的完整接收数据，确定DwPTS的粗略位置；将从确定的DwPTS粗略位置开始的接收数据中的连续128比特构成接收信号序列，从接收信号序列中检测可靠SYNC_DL码，并确定可靠SYNC_DL码的精确位置；在检测到的可靠SYNC_DL码中，将相关检测功率大于预设功率门限的SYNC_DL码作为有效SYNC_DL码；将相关检测功率最大的N_maxpow个有效SYNC_DL码的精确位置，与本NodeB的DwPTS位置进行比较，若N_maxpow个有效SYNC_DL码与本NodeB DwPTS的位置差均超出预设范围，则确定本NodeB的同步异常。应用上述方法，能够通过与其他小区定时关系的比较，检测出本小区的定时同步异常。

Description

一种TD-SCDMA中同步定时异常的检测方法

技术领域

本发明涉及通信系统中的定时同步技术，特别涉及一种TD-SCDMA中同步定时异常的检测方法。

背景技术

由于TD-SCDMA系统是个严格的同步网络系统，要求无线空口严格按照帧定时同步，要求各Node B基站之间必须同步。当一个或多个基站出现同步故障时，失步基站和同频相邻基站及终端之间会产生持续性的同频干扰，可能会导致一片区域的ISCP干扰异常，当基站失步到一定程度时，则会严重影响正常业务，甚至导致局部网络瘫痪。

目前Node B主要以GPS以及RGPS、北斗、1588V2、1pps+TOD等时钟同步参考源作为Node B间定时同步的参考基准，并利用Node B内部的BBU同步模块进行同步。

目前的基站同步定时异常检测和告警分为2级。第1级，现有时钟参考源(如GPS)的同步故障告警，由参考源提供，经过Node B内部的BBU同步模块进行上报。第2级，BBU同步模块对同步时钟信号的准确性进行检测和告警(如同步时钟信号大频偏、大抖动、大跳变等)，检测到同步异常则上报告警。然后维护人员根据告警信息及时排除同步故障。

现有技术存在的主要问题是在于，当参考同步时钟源或BBU模块发生故障时，有时会检测出故障产生告警，有时则不能检测出故障没有产生告警。当前2级的同步异常检测失效时，无法及时发现Node B的同步故障，则会在同频基站间造成干扰，严重影响到TD-SCDMA系统的正常业务，甚至导致局部网络瘫痪。如下图所示，当Node B同步定时异常时，NodeB 0相对于Node B1同步提前，则2个Node B之间便会互相产生上行干扰。

发明内容

本发明提供了一种TD-SCDMA中同步定时异常的检测方法，能够在当前2级的同步异常检测失效时，仍能有效检测出同步定时的异常。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种TD-SCDMA中同步定时异常的检测方法，包括：

提取待检测NodeB一个子帧的完整接收数据，根据提取的所述接收数据确定DwPTS的粗略位置；

将从确定的DwPTS粗略位置开始的所述接收数据中的连续128比特构成接收信号序列，从所述接收信号序列中检测可靠下行同步(SYNC_DL)码，并确定可靠SYNC_DL码的精确位置；

在检测到的可靠SYNC_DL码中，将相关检测功率大于预设功率门限的SYNC_DL码作为有效SYNC_DL码；

将相关检测功率最大的N_maxpow个有效SYNC_DL码的精确位置，与本NodeB的DwPTS位置进行比较，若所述N_maxpow个有效SYNC_DL码与本NodeB DwPTS的位置差均超出预设范围，则确定本NodeB的同步异常；其中，N_maxpow为预设的正整数。

较佳地，该方法进一步包括：输出有效SYNC_DL码的个数、各个有效SYNC_DL码的ID、相关检测功率以及有效SYNC_DL码相对于本NodeBDwPTS的偏移位置。

较佳地，该方法进一步包括：若所述N_maxpow个有效SYNC_DL码中，存在多于N_reliable个有效SYNC_DL码与NodeB DwPTS的位置差均在预设范围内，则确定本NodeB定时同步正常；其中，N_reliable为预设的正整数，且N_reliable≤N_maxpow。

较佳地，所述根据提取的所述接收数据确定DwPTS的粗略位置为：根据提取的所述接收数据，利用特征窗搜索法确定DwPTS的粗略位置。

较佳地，所述从接收信号序列中检测可靠SYNC_DL码并确定可靠SYNC_DL码的精确位置包括：

将所述接收信号序列与32种SYNC_DL码序列分别进行相关计算，分别得到所述接收信号序列与32个SYNC_DL码的相关值功率谱序列的峰值P_max(n)和峰值位置k_max(n)；

在所述接收信号序列与任一SYNC_DL码的相关值功率谱序列P_syncDL中，计算峰值窗前平均窗功率P_befo(n)和峰值窗后平均窗功率P_afte(n)；若得到的峰值P_max(n)与相应峰值窗前平均窗功率P_befo(n)、相应峰值窗后平均窗功率P_afte(n)的差值均大于预设的可靠性阈值Pd，则确定峰值P_max(n)对应的SYNC_DL码为可靠SYNC_DL码，与该峰值P_max(n)对应的峰值位置k_max(n)为相应SYNC_DL码的精确位置。

较佳地，根据当前系统的干扰、DwPTS发射功率、通过仿真确定所述可靠性阈值Pd。

较佳地，所述接收信号序列分别与32个SYNC_DL码的相关值功率谱序列P_syncDL(k，n)为：

$P_{\mathrm{syncDL}}(k,n)=\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|C_{\mathrm{syncDL}}(k,m,n)\left|\right|}^2,$ 其中，k＝0，1，L 63；n＝0，1，L 31，m＝1，L M， $C_{\mathrm{syncDL}}(k,m,n)=\underset{i=0}{\overset{63}{\mathrm{\Σ}}}{r}_x(m,i+k+l_{\mathrm{start}\_\mathrm{corr}})*{\mathrm{SyncDL}}^{*}(i,n),l_{\mathrm{start}\_\mathrm{corr}}$ 为所述DwPTS的粗略位置，SyncDL(i，n)为第n种SYNC_DL码序列的第i个比特值，M为所述待检测NodeB的接收天线数目。

较佳地，所述计算峰值窗前平均窗功率和峰值窗后平均窗功率为：

峰值窗前平均窗功率 $P_{\mathrm{befo}}\left(n\right)=\frac{1}{L_{\mathrm{befo}}}\·\underset{l=\max \{k_{\max }\left(n\right)-32-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3},1\}}{\overset{\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)$

峰值窗后平均窗功率 $P_{\mathrm{afte}}\left(n\right)=\frac{1}{L_{\mathrm{afte}}}\·\underset{l=\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\overset{\min \{k_{\max }\left(n\right)+32+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)$

其中， $L_{\mathrm{befo}}=\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}-\max \{k_{\max }\left(n\right)-32-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3},1\}+1,$

$L_{\mathrm{afte}}=\min \{k_{\max }\left(n\right)+32+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}-\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}+1,$

ΔT为根据信道时延设置的参数值。

较佳地，所述可靠SYNC_DL码的相关检测功率为：

P_CorrdBm(n)＝10log₁₀P_peakwin(n)-Amplitude+PowIn-36

其中， $P_{\mathrm{PeakWin}}\left(n\right)=\underset{k=\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\overset{\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)-\frac{P_{\mathrm{befo}}\left(n\right)\·L_{\mathrm{befo}}+P_{\mathrm{afte}}\left(n\right)\·L_{\mathrm{afte}}}{L_{\mathrm{befo}}+L_{\mathrm{afte}}}\·(\mathrm{\ΔT}+1)$

L_befo为峰值窗前窗的窗长，L_afte为峰值窗后窗的窗长。

由上述技术方案可见，本发明中，提取待检测NodeB一个子帧的完整接收数据，根据提取接收数据确定DwPTS的粗略位置；将从确定的DwPTS粗略位置开始的接收数据中的连续128比特构成接收信号序列，从接收信号序列中检测可靠下行同步(SYNC_DL)码，并确定可靠SYNC_DL码的精确位置；在检测到的可靠SYNC_DL码中，将相关检测功率大于预设功率门限的SYNC_DL码作为有效SYNC_DL码；将相关检测功率最大的N_maxpow个有效SYNC_DL码的精确位置，与本NodeB的DwPTS位置进行比较，若N_maxpow个有效SYNC_DL码与本NodeB DwPTS的位置差均超出预设范围，则确定本NodeB的同步异常。通过上述方式，检测出周围小区的有效SYNC_DL码，若检测出的N个功率最大的有效SYNC_DL码均与本小区的下行同步码不同步，就说明本小区的同步定时出现异常。这样，可以通过与其他小区定时关系的比较，检测出本小区的定时同步异常。

附图说明

图1为同步定时异常时产生的干扰示意图；

图2为本发明中同步定时异常的方法流程示意图；

图3为DwPTS时隙结构示意图；

图4为同步窗、pre-window和post-window的示意图；

图5为相关值功率谱序列的峰值窗示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明假设待检测Node B周围4.5km内存在多个使用相同主载波的正常工作基站(正常TD-SCDMA组网NodeB之间距离小于500m，且NodeB同步定时出现异常的概率较小，因此该假设绝大多数情况下成立)。由于TD-SCDMA系统是个同步网络系统，各Node B无线空口严格按照帧定时同步，并且待检测NodeB和其周围Node B之间距离较近。所以如果待检测NodeB同步定时工作正常，则该待检测Node B和其他Node B的无线空口帧信号则基本同步，其DwPTS信号在时间上也与其他NodeB的DwPTS也基本同步。如果待检测NodeB同步定时出现异常，则该待检测Node B和其他Node B的无线空口帧信号则不同步，其DwPTS信号在时间上也与其他NodeB的DwPTS出现不同步。

基于上述分析，本发明的基本思想是：通过检测周围的多个基站DwPTS的位置，若发现周围大多数基站的DwPTS相对于本地DwPTS的位置都发生了偏移(超前或滞后)，则认为本NodeB的同步定时出现问题。

图2为本发明中同步定时异常的检测方法流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤201，提取待检测NodeB一个子帧的完整接收数据，根据提取的接收数据确定DwPTS的粗略位置。

步骤202，将从确定的DwPTS粗略位置开始的接收数据中的连续128比特构成接收信号序列，从该接收信号序列中检测可靠下行同步(SYNC_DL)码，并确定可靠SYNC_DL码的精确位置。

步骤203，在检测到的可靠SYNC_DL码中，将相关检测功率大于预设功率门限的SYNC_DL码作为有效SYNC_DL码。

步骤204，将相关检测功率最大的N_maxpow个有效SYNC_DL码的精确位置，与本NodeB的DwPTS位置进行比较，若N_maxpow个有效SYNC_DL码与本NodeB DwPTS的位置差均超出预设范围，则确定本NodeB的同步定时异常。

至此，本发明中的基本方法流程结束。如上所述，本发明首先提取待检测NodeB的一个子帧5ms的完整接收数据(下行时隙不发送数据改为接收数据)。然后通过特征窗搜索算法找到DwPTS的粗略位置，接着取该位置一定窗长内(例如窗长128)的数据和已知的标准规定的32个DwPTS码分别进行相关计算，根据相关峰的位置判断DwPTS的精确位置(相对于待检测NodeB DwPTS的定时位置)。最后根据计算出的相关锋功率最大的N(例如N＝5)个DwPTS的位置和本NodeB DwPTS的位置做比较，判断本NodeB是否有同步故障。

上述本发明中的检测方法可以在Node B上周期性运行，及时检测出基站是否出现同步定时故障。也可以当某个区域出现干扰或怀疑某Node B出现失步时，维护人员手动触发被怀疑Node B或某个区域所有Node B利用该检测方法进行检测，确认某个基站是否出现同步定时故障。

下面通过具体实施例说明本发明的具体实现。

设抓取的Node B的接收数据为r_x(l)，l＝0，1，L，L-1，L为一个子帧数据的长度6400chip。具体本实施例的方法包括：(1)特征窗搜索，用于确定DwPTS的粗略位置；(2)SYNC_DL码相关算法检测，用于检测出有效SYNC_DL码，并确定其精确位置；(3)同步故障判断，用于最终对同步定时的异常进行判定。下面就上述几个步骤的具体实现进行分别描述。

(1)特征窗搜索

TD-SCDMA系统帧结构设计了特殊的DwPTS时隙，它处于固定的位置，具有独特的结构，如图3所示。DwPTS包括32chip的GP和64chip的下行同步码(SYNC-DL)，DwPTS之后还有96chip的GP。根据DwPTS的特有结构，一个长度为64chip的信号而且其前后都没有信号(或者很弱)，可以采用特征窗搜索的方法找到接收数据中DwPTS的大致位置。具体特征窗搜索方法的实现与现有技术相同，包括如下步骤：

第一步：在接收数据前补32个0，数据长度变为L+32

第二步：计算各天线接收数据功率，并按天线相加

${\mathrm{Pr}}_x\left(l\right)=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|r_x(m,l)\left|\right|}^2,$ l＝0，1，L L+32-1

第三步：如图4所示，假设SYNC-DL码位于64chip长的sync-window内，取sync-window前的32chip为pre-window，取sync-window后的32chip为post-window。分别计算sync-window内数据的功率和，pre-window和post-window内数据的功率和。

${\mathrm{Psum}}_{\mathrm{sync}-\mathrm{window}}\left(l\right)=\underset{n=0}{\overset{63}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pr}}_x(n+l+32),$ l＝0

${\mathrm{Psum}}_{\mathrm{pre}-\mathrm{window}}\left(l\right)=\underset{n=0}{\overset{31}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pr}}_x(n+l),$ l＝0

${\mathrm{Psum}}_{\mathrm{post}-\mathrm{window}}\left(l\right)=\underset{n=0}{\overset{31}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pr}}_x(n+l+96),$ l＝0

Psum_pre-post(l)＝Psum_pre-window(l)+Psum_post-window(l)

第四步：计算Psum_sync-window(l)和Psum_pre-post(l)的比值

Ratio(l)＝Psum_sync-window(l)/Psum_pre-post(l)，l＝0

第五步：采用滑动窗的方法计算l∈[1，L-127+32]时Ratio(l)的值，并找到Ratio(l)最大的位置l_peak。

Psum_sync-window(l)＝(l)＝Psum_sync-window(l-1)-Pr_x(l+31)+Pr_x(l+95)

Psum_pre-post(l)＝Psum_pre-window(l)-Pr_x(l-1)+Pr_x(l+31)

               +Psum_post-window(l)-Pr_x(l+95)+Pr_x(l+127)

Ratio(l)＝Psum_sync-window(l)/Psum_pre-post(l)，l＝1，2，L L-127+32

${\mathrm{Patio}}_{\mathrm{peak}}=\underset{l}{\max }\left\{\mathrm{Ratio}\left(l\right)\right\},$ l＝0，1，L L-127+32

$l_{\mathrm{peak}}=\arg \underset{l}{\max }\left\{\mathrm{Ratio}\left(l\right)\right\}$

第六步：判断Ratio_peak是否大于门限Th_SNRForDwPTS

Th_SNRForDwPTS为可配置O&M参数，单位dB；

在判断前将Th_SNRForDwPTS转换为线性值，若Ratio_peak＜10^(Th_SNRForDwPTS/10)，则当前DwPTS域SNR较低或者没DwPCH，检测结束，输出检测异常的SYNC-DL的个数为N_deviant＝0不输出告警标志；

否则，当前DwPTS域SNR较高，继续检测得到初步估计的DwPTS的开始位置l_peak后，可以采用相关算法找到DwPTS的精确位置。

(2)SYNC-DL码相关算法检测

下行同步码是一个系统预定的64位PN序列，最多有32种可能，码字彼此间具有较好的正交性。在采用特征窗法获得DwPTS的位置后，通过将接收数据和已知的32个SYNC码相关，得到相关峰值，确定DwPTS的精确位置。

设本地已知的SYNC码为SyncDL(i，n)，i＝0，1，L 63；n＝0，1，L 31；搜索到的DwPTS信号r_x(m，l+l_peak)，l＝0，1，L 127，m＝1，L M(除包含96chip DwPTS信号外还包含DwPTS后面32chip GP信号)。

第一步：将r_x(m，l+l_peak)与本地已知的32个SYNC码进行相关计算。

$C_{\mathrm{syncDL}}(k,m,n)=\underset{i=0}{\overset{63}{\mathrm{\Σ}}}{r}_x(m,i+k+l_{\mathrm{peak}})*{\mathrm{SyncDL}}^{*}(i,n),$ k＝0，1，L 64；n＝0，1，L 31，，其中，

m＝1，L M

M为待检测NodeB的接收天线数目。

第二步：将各天线的相关序列的功率谱序列求和，并对天线求平均：

$P_{\mathrm{syncDL}}(k,n)=\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|C_{\mathrm{syncDL}}(k,m,n)\left|\right|}^2,$ k＝0，1，L 64；n＝0，1，L 31

第三步：找到接收信号和32个同步码SyncDL(n)相关值功率谱序列的峰值P_max和峰值位置k_max(n)。

$P_{\max }\left(n\right)=\underset{k}{\max }\left\{P_{\mathrm{syncDL}}(k,n)\right\},$ n＝0，1，L 31

$k_{\max }\left(n\right)=\arg \underset{k}{\max }\left\{P_{\mathrm{syncDL}}(k,n)\right\}$

第四步：可靠性判断

检测峰值窗中的峰值与前窗和后窗的两个平均值功率值P_befo、P_afte的差值大于可靠性阈值Pd_dB，Pd_dB为OM参数，可以根据干扰、DwPTS发射功率的情况、通过仿真确定，典型取值可以为8dB。计算时转化为线性值。

如图5所示峰值窗的位置为，k_start(n)＝max{k_max(n)-[ΔT/3]，1}，k_end(n)＝min{k_max(n)+[2ΔT/3]，128}，ΔT为预设的信道时延，典型取值为6。

峰值窗前平均窗功率和峰值窗后平均窗功率分别为，

$P_{\mathrm{befo}}\left(n\right)=\frac{1}{L_{\mathrm{befo}}}\·\underset{l=\max \{k_{\max }\left(n\right)-32-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3},1\}}{\overset{\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)$

$P_{\mathrm{afte}}\left(n\right)=\frac{1}{L_{\mathrm{afte}}}\·\underset{l=\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\overset{\min \{k_{\max }\left(n\right)+32+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)$

$L_{\mathrm{befo}}=\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}-\max \{k_{\max }\left(n\right)-32-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3},1\}+1$

$L_{\mathrm{afte}}=\min \{k_{\max }\left(n\right)+32+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}-\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}+1$

如果P_max(n)-P_befo(n)＞10^(Pd_dB/10)且P_max(n)-P_afte(n)＞10^(Pd_dB/10)成立，则检测到的相关值功率谱峰值P_max(n)可靠，将其记录；否则不可靠。

第五步：判断检测到的可靠DwPCH码的相关检测功率是否大于功率门限TH_{forDwPTSInter}。

计算峰值窗内的功率值：

$P_{\mathrm{PeakWin}}\left(n\right)=\underset{k=\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\overset{\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)-\frac{P_{\mathrm{befo}}\left(n\right)\·L_{\mathrm{befo}}+P_{\mathrm{afte}}\left(n\right)\·L_{\mathrm{afte}}}{L_{\mathrm{befo}}+L_{\mathrm{afte}}}\·(\mathrm{\ΔT}+1)$

将检测到的相关功率P_peakwin(n)转换为平均到单码片的绝对干扰功率：

P_CorrdBm(n)＝10log₁₀P_peakwin(n)-Amplitude+PowIn-36

PowIn和Amplitude为输入数据的定标，分别为输入数据的功率和相应的定标幅度值，为参数，减36为平均到单码片。不同定标产生的影响，根据输入参数PowIn和Amplitude进行调整。

如果P_CorrdBm(n)＞TH_{forDwPTSInter}，则记录检测峰值功率P_CorrdBm(n)，码号n和峰值位置k_max(n)，所有的有效k_max(n)即是通过相关法得到的接收信号中所有DwPTS的精确位置。该Sync-DL码便为检测到的有效Sync-DL码。其中，TH_{forDwPTSInter}为根据当前系统状况确定的门限值。

将k_max(n)转化为原始数据位置：l_syncdl(n)＝k_max(n)+l_peak-32

判断检测到的所有Sync_DL码的位置l_syncdl(n)是不是在偏差允许窗口[Thfront，Thback]范围内。如果l_syncdl(n)之Thback，则检测异常标志为1；如果l_syncdl(n)≤Thfront则检测异常标志为-1；如果Thfront＜l_syncdl(n)＜Thback，则检测异常标志为0。其中，Thfront和Thback为根据需要和经验预设的门限。

统计所有检测异常标志不为的SYNC-DL的个数为N_deviant。

相对于本DwPTS偏移位置为l_offset(n)＝l_syncdl(n)+L_start-864-32。

检测函数输出检测结果信息：检测出的异常SYNC-DL个数N_deviant，SYNC-DL ID，相关检测功率P_CorrdBm(n)、相对于本DwPTS偏移位置l_offset(n)

(3)同步故障判断

将检测到的所有有效SYNC-DL码(包括本NodeB的所有扇区检测结果)，按相关检测功率P_CorrdBm(n)大小进行排序，根据功率最大的N_maxpow个SYNC-DL码的检测标志是否正常进行同步故障判断。

如果功率最大的N_maxpow个SYNC-DL码的均不在门限[Thfront，Thback]内，即它们所有的检测标志均不为0，则认为本NodeB同步定时有问题，则产生告警信息。其中，N_maxpow为根据需要设置的进行故障判断的基础门限值。

如果功率最大的N_maxpow个SYNC-DL码的检测标志中有＞＝N_reliable个0，则认为本NodeB同步正常。其中，N_reliable为根据实际情况设置的同步正常门限，且N_reliable≤N_maxpow。

如果功率最大的N_maxpow个SYNC-DL码的检测标志中有0＜N＜N_reliable个0，则认为本NodeB的定时同步需要进一步观察。

至此，本实施例中的同步定时异常检测方法结束。

上述本发明的方法可以在所有Node B上周期性运行该检测方法，及时检测出同步定时异常的Node B，便于维护人员排除故障；也可以将怀疑同步定时异常的Node B的数据依次应用该检测方法进行检测，判断该Node B的同步定时是否出现故障。通过上述方式，即使在当前2级的同步异常检测失效时，也可以通过与其他Node B的上行同步码之间的同步关系，确定本Node B的定时同步是否异常。当然，上述本发明的方法也可以单独使用，用于直接通过本小区与其他小区的定时同步关系，确定本小区的定时同步是否正常。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种TD-SCDMA中同步定时异常的检测方法，其特征在于，该方法包括：

提取待检测NodeB一个子帧的完整接收数据，根据提取的所述接收数据确定DwPTS的粗略位置；

将从确定的DwPTS粗略位置开始的所述接收数据中的连续128比特构成接收信号序列，从所述接收信号序列中检测可靠下行同步(SYNC_DL)码，并确定可靠SYNC_DL码的精确位置；

在检测到的可靠SYNC_DL码中，将相关检测功率大于预设功率门限的SYNC_DL码作为有效SYNC_DL码；

将相关检测功率最大的N_maxpow个有效SYNC_DL码的精确位置，与本NodeB的DwPTS位置进行比较，若所述N_maxpow个有效SYNC_DL码与本NodeB DwPTS的位置差均超出预设范围，则确定本NodeB的同步异常；其中，N_maxpow为预设的正整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：输出有效SYNC_DL码的个数、各个有效SYNC_DL码的ID、相关检测功率以及有效SYNC_DL码相对于本NodeB DwPTS的偏移位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：若所述N_maxpow个有效SYNC_DL码中，存在多于N_reliable个有效SYNC_DL码与NodeBDwPTS的位置差均在预设范围内，则确定本NodeB定时同步正常；其中，N_reliable为预设的正整数，且N_reliable≤N_maxpow。

4.根据权利要求1到3中任一所述的方法，其特征在于，所述根据提取的所述接收数据确定DwPTS的粗略位置为：根据提取的所述接收数据，利用特征窗搜索法确定DwPTS的粗略位置。

5.根据权利要求1到3中任一所述的方法，其特征在于，所述从接收信号序列中检测可靠SYNC_DL码并确定可靠SYNC_DL码的精确位置包括：

将所述接收信号序列与32种SYNC_DL码序列分别进行相关计算，分别得到所述接收信号序列与32个SYNC_DL码的相关值功率谱序列的峰值P_max(n)和峰值位置k_max(n)；

在所述接收信号序列与任一SYNC_DL码的相关值功率谱序列P_syncDL中，计算峰值窗前平均窗功率P_befo(n)和峰值窗后平均窗功率P_afte(n)；若得到的峰值P_max(n)与相应峰值窗前平均窗功率P_befo(n)、相应峰值窗后平均窗功率P_afte(n)的差值均大于预设的可靠性阈值Pd，则确定峰值P_max(n)对应的SYNC_DL码为可靠SYNC_DL码，与该峰值P_max(n)对应的峰值位置k_max(n)为相应SYNC_DL码的精确位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据当前系统的干扰、DwPTS发射功率、通过仿真确定所述可靠性阈值Pd。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收信号序列分别与32个SYNC_DL码的相关值功率谱序列P_syncDL(k，n)为：

$P_{\mathrm{syncDL}}(k,n)=\frac{1}{M}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|C_{\mathrm{syncDL}}(k,m,n)\left|\right|}^2,$ 其中，k＝0，1，L 63；n＝0，1，L 31，m＝1，L M， $C_{\mathrm{syncDL}}(k,m,n)=\underset{i=0}{\overset{63}{\mathrm{\Σ}}}{r}_x(m,i+k+l_{\mathrm{start}\_\mathrm{corr}})*{\mathrm{SyncDL}}^{*}(i,n),l_{\mathrm{start}\_\mathrm{corr}}$ 为所述DwPTS的粗略位置，SyncDL(i，n)为第n种SYNC_DL码序列的第i个比特值，M为所述待检测NodeB的接收天线数目。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算峰值窗前平均窗功率和峰值窗后平均窗功率为：

峰值窗前平均窗功率 $P_{\mathrm{befo}}\left(n\right)=\frac{1}{L_{\mathrm{befo}}}\·\underset{l=\max \{k_{\max }\left(n\right)-32-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3},1\}}{\overset{\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)$

峰值窗后平均窗功率 $P_{\mathrm{afte}}\left(n\right)=\frac{1}{L_{\mathrm{afte}}}\·\underset{l=\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\overset{\min \{k_{\max }\left(n\right)+32+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)$

其中， $L_{\mathrm{befo}}=\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}-\max \{k_{\max }\left(n\right)-32-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3},1\}+1,$

$L_{\mathrm{afte}}=\min \{k_{\max }\left(n\right)+32+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}-\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}+1,$

ΔT为根据信道时延设置的参数值。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可靠SYNC_DL码的相关检测功率为：

P_CorrdBm(n)＝10log₁₀P_peakwin(n)-Amplitude+PowIn-36

其中， $P_{\mathrm{PeakWin}}\left(n\right)=\underset{k=\min \{k_{\max }\left(n\right)+1+\frac{2\mathrm{\ΔT}}{3},128\}}{\overset{\max \{k_{\max }\left(n\right)-\frac{\mathrm{\ΔT}}{3}-\mathrm{1,1}\}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{syncDL}}(k,n)-\frac{P_{\mathrm{befo}}\left(n\right)\·L_{\mathrm{befo}}+P_{\mathrm{afte}}\left(n\right)\·L_{\mathrm{afte}}}{L_{\mathrm{befo}}+L_{\mathrm{afte}}}\·(\mathrm{\ΔT}+1)$

L_befo为峰值窗前窗的窗长，L_afte为峰值窗后窗的窗长。

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