專利名稱：一種上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
背景技術(shù)：
家庭基站(Home NodeB)是一種小型蜂窩基站，相比一般的基站來說具有低功率、 小覆蓋的特點，可在家庭或辦公場景等指定位置為客戶提供小范圍的覆蓋服務(wù)。家庭基站通常是一種低價格的室內(nèi)覆蓋產(chǎn)品，為了降低成本通常會采用出貨量 較大、價格較低的基帶處理芯片來實現(xiàn)其空中接口上行鏈路的接收算法和下行鏈路的發(fā) 送算法。對于時分-同步碼分多址(TD-SCDMA，Time-Division Synchronization Code Division-Multiple-Access)家庭基站而言，采用成熟而廉價的TD-SCDMA終端基帶處理芯 片是一個較好的選擇。由于一般的TD-SCDMA終端基帶處理芯片是為終端而設(shè)計的，而用于家庭基站的 時候必須要考慮實現(xiàn)部分基站特有的基帶處理算法，其中上行同步檢測(即檢測終端上行 同步碼(SYNC UL，Synchronous Uplink))功能是終端所不具備而基站必須具備的。上行同步檢測算法的核心是在一定的時間窗口中對接收信號與本地保存的SYNC_ UL碼進(jìn)行相關(guān)運算，根據(jù)相關(guān)結(jié)果判斷接收信號中是否存在SYNC_UL碼，從而得知是否有 終端試圖發(fā)起上行隨機接入過程。如圖1所示，為TD_SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。其中， 下行導(dǎo)頻時隙(DwPTS，DownlinkPilot Time Slot)、保護間隔(GP，General Protect)、上行 導(dǎo)頻時隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)三個特殊時隙的結(jié)構(gòu)如圖2所示。傳統(tǒng)的基 站會以GP+UpPTS為Sync_UL的接收窗口，或者GP+UpPTS+部分TS1時間為Sync_UL的窗口， 通過相關(guān)運算來檢測接收信號中是否存在終端發(fā)送的Sync_UL碼。假定從長度為96chip 的GP起始位置開始的基帶接收信號是S(n)，n = 0,1,... N_l，分別代表第0到第(N-1)個 chip的復(fù)數(shù)接收信號；假定本地保存的128個Sync_UL碼是L(m，n)，其中m = 0. . . 127，代 表Sync_UL的碼組序列號，n = 0. . . 127, L (m, n)代表第m組Sync_UL碼的第n個碼片的復(fù) 數(shù)值。則基站檢測Sync_ULSync_UL碼的相關(guān)運算結(jié)果是 公式1中L*(m，n)是L(m，n)的共軛；其中，(1+1)的最大取值可稱為檢測窗的長 度，基站需要計算出(1+1)*128個相關(guān)結(jié)果來進(jìn)行上行同步檢測。當(dāng)以GP+UpPTS為接收窗 口時，(1+1)為128。此時基站需要計算出16384個相關(guān)結(jié)果，即C(0，0)至C (127，127)，并從 中選出模值最大的一個或多個與門限相比作為判斷接收信號中是否存在Sync_UL的依據(jù)。 如果接收窗口進(jìn)一步擴大，公式1中檢測窗將隨之?dāng)U大，則相關(guān)結(jié)果的數(shù)目會相應(yīng)增加。從 公式1中可以看出其中每個相關(guān)結(jié)果需要128個復(fù)數(shù)乘法和127個復(fù)數(shù)加法。雖然使用一 些快速的相關(guān)運算(如基于FFT的運算)可以大幅縮小運算量，但對于普通的終端基帶處 理芯片來說仍然是很可觀的。在實踐過程中，發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)單純將傳統(tǒng)基站的上行同步檢測算法移植到普通終端基帶處理芯片中并不妥當(dāng)，普通終端基帶處理芯片可能會因為不具備足夠的處 理能力而無法實現(xiàn)此功能；或者普通終端基帶處理芯片因耗費大量資源用于上行同步檢測 而導(dǎo)致其沒有足夠資源從事高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕鶐幚?，從而?dǎo)致家庭基站的數(shù)據(jù)處理能力 出現(xiàn)較大下降。因此，對于使用普通終端基帶處理芯片的家庭基站來說，簡單沿用傳統(tǒng)基站 的現(xiàn)有同步檢測方法則會帶來較大的開銷，甚至無法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對上行同步過程進(jìn)行 優(yōu)化，能夠降低上行同步檢測的運算量，以便使用普通終端基帶處理芯片的家庭基站能夠 完成上行同步檢測功能。本發(fā)明實施例提供以下技術(shù)方案根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信號的到達(dá)時間范 圍；以設(shè)定的檢測窗長度在所述上行同步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi)搜索上行同步信 號；若搜索到終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信號，則繼續(xù)隨機接入過程。本發(fā)明實施例提供一種上行同步的裝置，包括確定單元，用于根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信號 的到達(dá)時間范圍；設(shè)定單元，用于設(shè)定檢測窗長度；搜索單元，用于以所述設(shè)定單元設(shè)定的檢測窗長度在所述確定單元確定的上行同 步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi)搜索上行同步信號；處理單元，用于若所述搜索單元搜索到所述終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信 號，則按照隨機接入過程進(jìn)行處理。本發(fā)明實施例還提供一種家庭基站，包括上行同步的裝置，其中，所述裝置包括確定單元，用于根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信號 的到達(dá)時間范圍；設(shè)定單元，用于設(shè)定檢測窗長度；搜索單元，用于以所述設(shè)定單元設(shè)定的檢測窗長度在所述確定單元確定的上行同 步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi)搜索上行同步信號；處理單元，用于若所述搜索單元搜索到所述終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信 號，則按照隨機接入過程進(jìn)行處理。本發(fā)明實施例提供的上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對上行同步過程進(jìn)行優(yōu) 化，能夠降低上行同步檢測的運算量，以便使用普通終端基帶處理芯片的家庭基站能夠完 成上行同步檢測功能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中TD_SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中DwPTS、GP、UpPTS三個特殊時隙的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中Sync_DL與Sync_UL的信號收發(fā)定時的關(guān)系示意圖；圖4是本發(fā)明實施例一上行同步的方法流程圖；圖5是本發(fā)明實施例二傳輸時延為0并且Sync_UL的TA固定為48時的信號收發(fā) 定時示意圖；圖6是本發(fā)明實施例三上行同步的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖7是本發(fā)明實施例四傳輸時延為0并且Sync_UL的TA固定為46時的信號收發(fā) 定時示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對上行同步過程進(jìn)行 優(yōu)化，能夠降低上行同步檢測的運算量，以便使用普通終端基帶處理芯片的家庭基站能夠 完成上行同步檢測功能。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面參照附圖 并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖3所示，為Sync_DL與Sync_UL的信號收發(fā)定時的關(guān)系示意圖。其中，所使用 的基本時間單位是TD-SCDMA系統(tǒng)中1個碼片(chip)持續(xù)的時間，即1/(1. 28*106)秒。在圖 3中，基站在td(l時刻開始發(fā)送Sync_DL的信號，按照td(l時刻和TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)可以推算 出Sync_UL的標(biāo)準(zhǔn)起始位置tu0，tu0與td0相差160個碼片的時間，即tu0 = tdo+160。Sync_ DL碼經(jīng)過A tl的傳輸時延后在tdl時刻到達(dá)終端。終端以tdl時刻作為Sync_DL信號的起 始時刻，并根據(jù)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)可以推算出Sync_UL的標(biāo)準(zhǔn)起始位置tul，tul與tdl 相差160個碼片的時間，即tul = tdl+160。而tdl = ‘+厶、，顯然，tul = tu0+Atlo終端在 發(fā)送Sync_UL的信號時，會在Sync_UL的標(biāo)準(zhǔn)起始位置tul之前的A t2時刻發(fā)送，此發(fā)送時 刻為tm，顯然U = tul- A t2。而SYNC_UL信號會經(jīng)過A 的傳輸時延后在tu3時刻到達(dá)基 站，顯然 tu3 = tu2+At10再如圖3所示，信號傳播延時是A tl,終端發(fā)送Sync_UL信號的發(fā)送提前量是 A t2(TA)。對于基站來說其收到的Sync_UL信號的起始時刻tu3與其按照自身定時和標(biāo)準(zhǔn) 幀結(jié)構(gòu)推算出來的Sync_UL的標(biāo)準(zhǔn)起始時刻tu(l相比，兩者存在以下關(guān)系tu3 = tu0- A t2+2 A由于A 取決于信號的傳輸距離，At2(TA)取決于終端自身的選取，而這兩個因 素都是基站不能精確預(yù)知的，因此傳統(tǒng)基站有必要在一個較大的窗口內(nèi)通過滑動相關(guān)運算 來搜索可能存在的Sync_UL信號?；緳z測終端發(fā)送Sync_UL信號所使用的窗口大小與終端發(fā)送Sync_UL信號的時 間點、及終端與基站的距離兩個因素有關(guān)。一方面，基于現(xiàn)有的第三代合作項目系統(tǒng)(3GPP， 3rd Generation Partnership Project)規(guī)范，終端有權(quán)在一定范圍內(nèi)自行選取合適的發(fā)送 時亥lj，即終端可以設(shè)定At2，本文中將At2稱為Sync_UL的定時提前(TA，Timing Advanced) 值，以1個chip對應(yīng)的電磁波傳輸時間為基本時間單位時，TA的取值范圍通常在0到96之間；另一方面，終端本身獲取的信號定時是基站信號經(jīng)過無線信道延時之后到達(dá)終端后獲 取的，對于碼片速率為1. 28M的TD-SCDMA系統(tǒng)而言，1個chip的時間對應(yīng)大約234米的路 經(jīng)傳播延時。然而，對于家庭基站而言，通常的覆蓋半徑為數(shù)米乃至數(shù)十米，傳播延時A 非常 小，可近似為0。因此只要把終端發(fā)送Sync_UL的TA值固定，基站就可以基本確定上行同步 信號Sync_UL的位置，即公式1中1可能的取值會大幅縮小，從而降低同步檢測的運算復(fù)雜 度。比如當(dāng)檢測窗長度設(shè)為3chip時，只需計算如下相關(guān)結(jié)果 (公式2)此時只需計算出128*3個相關(guān)結(jié)果即可進(jìn)行同步檢測，其遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中的 16384個相關(guān)結(jié)果的數(shù)量。如圖4所示，為本發(fā)明實施例一上行同步的方法流程圖，其中終端以特定TA值發(fā) 送上行同步信號，則家庭基站的處理過程如下步驟401、家庭基站根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信 號的到達(dá)時間范圍，亦即檢測窗位置；步驟402、家庭基站以設(shè)定的檢測窗長度在所述上行同步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi) 搜索上行同步信號；優(yōu)選的，家庭基站可以通過滑動相關(guān)運算的方法進(jìn)行搜索。步驟403、家庭基站若搜索到終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信號，則繼續(xù)隨機 接入過程。需要說明的是，所述的TA值可以是0 96之間的任何值，例如TA值固定為48、 46,52等；所述檢測窗長度是根據(jù)終端和基站的定時誤差設(shè)定的上行信號到達(dá)時刻的偏差 范圍，其可以根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)定，例如設(shè)定為3chip、5chip等。下面通過一個具體的應(yīng)用實例，對本發(fā)明上述方案做進(jìn)一步闡述。如圖5所示，為本發(fā)明實施例二傳輸時延為0并且Sync_UL的TA固定為48時的 信號收發(fā)定時示意圖。由圖中可以看出，基站可清楚地知道接收到的Sync_UL實際到達(dá)時 間U比按照幀結(jié)構(gòu)推算出來的Sync_UL的標(biāo)準(zhǔn)起始時間tu(1提前了 48個chip的時間。如 果給終端實際發(fā)送定時與基站接收信號定時之間保留士 lchip的誤差，則考慮到器件定時 精度誤差的因素，基站可以將搜索窗長度置為3chip。假定從長度為96chip的GP起始位置 開始的基帶接收信號是S(n)，n = 0,1,... N-1，分別代表第0到第(N-1)個chip的復(fù)數(shù)接 收信號；假定本地保存的128個Sync_UL碼是L(m，n)，其中m = 0. . . 127，代表Sync_UL的 碼組序列號，??！二。...^ ，!^!!!，!!)代表第HI組SynC_UL碼的第II個碼片的復(fù)數(shù)值。則基站 檢測Sync_ULSync_UL碼的相關(guān)運算是
127 即基站需要計算出128X3 = 384個相關(guān)結(jié)果，分別為C(0，47)，C(1，47). . . C(127， 47)，C(0，48)，C(l，48). . . C(127，48)，C(0，49)，C(l，49). . . C(127，49)。
本發(fā)明實施例一、二提供的上行同步的方法，對上行同步過程進(jìn)行優(yōu)化，例如，將 傳播延時A tl忽略不計；將終端發(fā)送Sync_UL的TA值固定，使得基站可以基本確定上行同步信號Sync_UL的位置，即公式1中1可能的取值范圍大幅縮小，從而能夠降低上行同步檢 測的運算量，以便使用普通終端基帶處理芯片的家庭基站能夠完成上行同步檢測功能。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以 是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模 塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如 果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機 可讀取存儲介質(zhì)中。上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。如圖6所示，為本發(fā)明實施例三提供的上行同步的裝置結(jié)構(gòu)圖，包括確定單元 610、設(shè)定單元620、搜索單元630、及處理單元640 ；其中所述確定單元610，用于根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同 步信號的到達(dá)時間范圍；所述設(shè)定單元620，用于設(shè)定檢測窗長度；所述搜索單元630，用于以所述設(shè)定單元620設(shè)定的檢測窗長度在所述確定單元 610確定的上行同步信號的范圍內(nèi)搜索上行同步信號；所述處理單元640，用于若所述搜索單元630搜索到所述終端以特定TA值發(fā)送的 上行同步信號，則按照隨機接入過程進(jìn)行處理。其中，所述確定單元610根據(jù)終端和基站的定時誤差設(shè)定檢測窗長度。優(yōu)選的，所 述檢測窗長度設(shè)定為3碼片。所述搜索單元630可以通過滑動相關(guān)運算的方法搜索上行同步信號。另外，所述特定的TA值的選取范圍是0 96之間。優(yōu)選的，所述特定的TA值為 48。同時，本發(fā)明實施例還提供一種家庭基站，包括上行同步的裝置，其結(jié)構(gòu)如前述所 示，此處不再贅述。下面通過一個具體的應(yīng)用實例，對本發(fā)明上述方案做進(jìn)一步闡述。如圖7所示，為本發(fā)明實施例四傳輸時延為0并且Sync_UL的TA固定為46時的 信號收發(fā)定時示意圖。由圖中可以看出，基站可清楚地知道接收到的Sync_UL實際到達(dá)時 間U比按照幀結(jié)構(gòu)推算出來的Sync_UL的標(biāo)準(zhǔn)起始時間tu(1提前了 46個chip的時間。如 果給終端實際發(fā)送定時與基站接收信號定時之間保留士 lchip的誤差，則考慮到器件定時 精度誤差的因素，基站可以將搜索窗長度置為3chip。假定從長度為96chip的GP起始位置 開始的基帶接收信號是S(n)，n = 0,1,... N-1，分別代表第0到第(N-1)個chip的復(fù)數(shù)接 收信號；假定本地保存的128個Sync_UL碼是L(m，n)，其中m = 0. . . 127，代表Sync_UL的 碼組序列號，！！二。...^ ，!^!!!，!!)代表第HI組SynC_UL碼的第II個碼片的復(fù)數(shù)值。則基站 檢測Sync_ULSync_UL碼的相關(guān)運算是 C{m,l) = + ) X L\m,n) , (1 =49，50，51)
即基站需要計算出128X3 = 384個相關(guān)結(jié)果，分別為C(0，49)，C(1，49). . . C(127， 49)，C(0，50)，C(l，50). . C(127,50)，C(0，51)，C(l，51). . C(127,51)。需要說明的是，上述實施例中的TA值不局限于文中的實例；所述檢測窗長度可以 在實際中根據(jù)終端和基站的定時誤差進(jìn)行設(shè)定，可以設(shè)定為3chip、5chip等，但并不局限 于此。另外，給終端實際發(fā)送定時與基站接收信號定時之間保留的誤差也可以根據(jù)實際情 況進(jìn)行設(shè)定，也就是說該誤差并不局限于上述實施例的士 lchip，還可以是士 3chip等，當(dāng) 然也可以無誤差，即為Ochip。綜上所述，本文提供了一種上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對上行同步過程進(jìn) 行優(yōu)化，能夠降低上行同步檢測的運算量，以便使用普通終端基帶處理芯片的家庭基站能 夠完成上行同步檢測功能。以上對本發(fā)明所提供的上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文 中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫 助理解本發(fā)明的方案；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施 方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種上行同步的方法，其特征在于，包括根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信號的到達(dá)時間范圍；以設(shè)定的檢測窗長度在所述上行同步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi)搜索上行同步信號；若搜索到終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信號，則繼續(xù)隨機接入過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步的方法，其特征在于所述檢測窗長度是根據(jù)終端 和基站的定時誤差設(shè)定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步的方法，其特征在于，所述搜索上行同步信號是以 設(shè)定的檢測窗長度在所述上行同步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi)通過滑動相關(guān)運算的方法進(jìn)行 的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步的方法，其特征在于所述特定的TA值的選取范圍 是0 96之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上行同步的方法，其特征在于所述特定的TA值為48。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步的方法，其特征在于所述設(shè)定的檢測窗長度為3 碼片。
7.一種上行同步的裝置，其特征在于，包括確定單元，用于根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信號的到 達(dá)時間范圍；設(shè)定單元，用于設(shè)定檢測窗長度；搜索單元，用于以所述設(shè)定單元設(shè)定的檢測窗長度在所述確定單元確定的上行同步信 號的到達(dá)時間范圍內(nèi)搜索上行同步信號；處理單元，用于若所述搜索單元搜索到所述終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信號，則 按照隨機接入過程進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的上行同步的裝置，其特征在于所述確定單元用于根據(jù)終端 和基站的定時誤差設(shè)定檢測窗長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的上行同步的裝置，其特征在于，所述搜索單元具體通過滑動 相關(guān)運算的方法搜索上行同步信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的上行同步的裝置，其特征在于所述特定的TA值的選取范 圍是0 96之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的上行同步的裝置，其特征在于所述特定的TA值為48。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的上行同步的裝置，其特征在于所述設(shè)定的檢測窗長為3碼片。
13.一種家庭基站，其特征在于，包括如權(quán)利要求7至12任意一項所述的上行同步的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種上行同步的方法、裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。其中所述方法包括接收終端發(fā)起的隨機接入請求；根據(jù)特定的定時提前TA值和信號傳播零延時確定上行同步信號的到達(dá)時間范圍；以設(shè)定的檢測窗長度在所述上行同步信號的到達(dá)時間范圍內(nèi)搜索上行同步信號；若搜索到終端以特定TA值發(fā)送的上行同步信號，則繼續(xù)隨機接入過程。本發(fā)明對上行同步過程進(jìn)行優(yōu)化，能夠降低上行同步檢測的運算量，以便于使用處理能力較低的廉價基帶處理芯片的家庭基站能夠完成上行同步檢測功能。
文檔編號H04W74/08GK101854205SQ20091004891
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者劉洪波, 馬繼鵬 申請人:聯(lián)芯科技有限公司