上下行帧定时偏差测量方法和装置与流程

本技术涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种上下行帧定时偏差测量方法和装置。

背景技术：

1、传统的蜂窝通信系统中，基站、终端设备理论上需要保证各自的上下行帧边界在天线口是严格对齐的，但实际工程中实现必然会引入上下行帧定时偏差。通常，由于蜂窝系统设计了循环前缀(cyclic prefix，cp)机制和定时提前量(timing advance，ta)调整机制，这样的上下行帧定时偏差对通信解调性能的影响是有限的。但在某些应用场景下，如高精度空口授时场景下，上下行帧定时偏差将可能导致对通信性能造成极大的影响。

2、因此，如何测量基站设备、终端设备空口上下行帧定时偏差是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种上下行帧定时偏差测量方法，可以在不借助外部无线测试仪器，并且较好适用实验室以外的场景如已实际部署安装的基站设备的情况下，测得网络设备和终端设备各自的空口上下行定时偏差值。

2、第一方面，提供了一种上下行帧定时偏差测量方法，该方法适用于第一装置，包括：所述第一装置确定第一距离、第二距离和第三距离，所述第一距离为第一网络设备和终端设备间的距离，所述第二距离为第二网络设备和终端设备间的距离，所述第三距离为第一网络设备和第二网络设备间的距离；所述第一装置获取第一信号时延，第二信号时延，第四信号时延与第六信号时延，其中，所述第一信号时延由所述第二网络设备根据第一信号到达时间确定，所述第一信号由所述第一网络设备在第一时隙向所述第二网络设备发送，所述第一时隙为所述第一网络设备的下行时隙和所述第二网络设备的上行时隙，所述第二信号时延由所述第一网络设备根据第二信号到达时间确定，所述第二信号由所述第二网络设备在第二时隙向所述第一网络设备发送，所述第二时隙为所述第二网络设备的下行时隙和所述第一网络设备的上行时隙，所述第四信号时延由所述第一网络设备根据第四信号到达时间确定，所述第四信号由所述终端设备向所述第一网络设备发送，所述第一网络设备与所述终端设备通过所述第一网络设备向所述终端设备发送的第三信号完成下行同步，所述第六信号时延由所述第二网络设备根据第六信号到达时间确定，所述第六信号由所述终端设备向所述第二网络设备发送，所述第二网络设备与所述终端设备通过所述第二网络设备向所述终端设备发送的第五信号完成下行同步；所述第一装置获取第一定时提前量ta与第二ta，所述第一ta为所述第一网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第二ta为所述第二网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间；所述第一装置根据所述第一信号时延、所述第二信号时延、所述第四信号时延、所述第六信号时延、所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第一ta与所述第二ta确定第一偏差、第二偏差和第三偏差，所述第一偏差为所述第一网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第二偏差为所述第二网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第三偏差为所述终端设备空口上下行帧定时偏差。

3、其中，第一装置包括独立的具有计算能力的外部装置，第一装置也可以在网络设备或终端设备内部，可以是网络设备或终端设备内的部分，也可以是网络设备或终端设备本身。

4、应理解地，第一装置可以通过与网络设备和终端设备进行信号的收发从而获取信号时延、距离和ta，也可以通过外部输入的方式获取需要的信息，本技术对第一装置获取所需信息的方式不做限定。

5、应理解地，第一信号时延为第二网络设备根据第一信号到达时间确定的，第一信号时延等于第一信号到达时间与第二网络设备的上行帧定时时时刻的差值。相应的，第二信号时延等于第二信号到达时间与第一网络设备的上行帧定时时刻的差值。

6、还应理解地，第一信号时延包括第一网络设备的下行帧定时时刻与第二网络设备的上行帧定时时刻的差值和第一信号在空口传输的时间。第二信号时延包括第二网络设备的下行帧定时时刻与第一网络设备的上行帧定时时刻的差值和第二信号在空口传输的时间。

7、应理解地，第四信号时延为第一网络设备根据第四信号到达时间确定的，第四信号时延等于第四信号到达时间与第一网络设备的上行帧定时时时刻的差值。相应的，第六信号时延等于第六信号到达时间与第二网络设备的上行帧定时时刻的差值。

8、还应理解地，第四信号时延包括第一网络设备上下行帧定时时刻差值、终端设备的上下行帧定时时刻的差值、第四信号在上行空口传输的时间和第四信号在下行空口传输的时间。第六信号时延包括第二网络设备上下行帧定时时刻差值、终端设备的上下行帧定时时刻的差值、第六信号在上行空口传输的时间和第六信号在下行空口传输的时间。

9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一装置根据所述第一信号时延、所述第二信号时延和所述第三距离确定第一偏差和第二偏差之和；根据所述第四信号时延、所述第一距离和所述第一ta确定第一偏差和第三偏差之和；根据所述第六信号时延、所述第二距离和所述第二ta确定第二偏差和第三偏差之和；根据所述第一偏差和所述第二偏差之和、所述第一偏差和所述第三偏差之和与所述第二偏差与所述第三偏差之和确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第三偏差。

10、应理解地，第一偏差和第二偏差之和、第一偏差和第三偏差之和、第二偏差和第四偏差之和可以由第一网络设备、第二网络设备和终端设备进行确定后发送给第一装置，也可以由第一装置直接确定。

11、可选地，所述第一网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第二网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第一网络设备和所述第二网络设备间为视距传输。

12、应理解地，当网络设备间为视距传输，网络设备和终端设备间为视距传输时，可以认为信号在下行空口传输时间和在上行空口传输时间相等。

13、可选地，在所述第一网络设备在第一时隙向所述第二网络设备发送第一信号前，所述第一网络设备和所述第二网络设备间已经通过全球定位系统gps或1588时钟完成时间同步。

14、应理解地，网络设备间在发送信号前可以通过一些方式进行时间同步，包括但不限于gps或1588时钟，本领域技术人员能够直接想到的进行网络设备间时间同步的方式也应包括在内。

15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一装置确定第四距离和第五距离，所述第四距离为第一网络设备和第三网络设备间的距离，所述第五距离为第二网络设备和第三网络设备间的距离；所述第一装置获取第七信号时延，第八信号时延，第九信号时延与第十信号时延，其中，所述第七信号时延由所述第三网络设备根据第七信号到达时间确定，所述第七信号由所述第一网络设备在第三时隙向所述第三网络设备发送，所述第三时隙为所述第一网络设备的下行时隙和所述第三网络设备的上行时隙，所述第八信号时延由所述第一网络设备根据第八信号到达时间确定，所述第八信号由所述第三网络设备在第四时隙向所述第一网络设备发送，所述第四时隙为所述第三网络设备的下行时隙和所述第一网络设备的上行时隙，所述第九信号时延由所述第三网络设备根据第九信号到达时间确定，所述第九信号由所述第二网络设备在第五时隙向所述第三网络设备发送，所述第五时隙为所述第二网络设备的下行时隙和所述第三网络设备的上行时隙，所述第十信号时延由所述第二网络设备根据第十信号到达时间确定，所述第十信号由所述第三网络设备在第六时隙向所述第二网络设备发送，所述第六时隙为所述第三网络设备的下行时隙和所述第二网络设备的上行时隙，所述第一装置根据所述第一信号时延、所述第二信号时延、所述第七信号时延、所述第八信号时延、所述第九信号时延、所述第十信号时延、所述第三距离、所述第四距离和所述第五距离确定所述第一偏差、所述第二偏差和第四偏差，所述第四偏差为所述第三网络设备空口上下行帧定时偏差。

16、应理解地，在前述的实现方式中，终端设备可以替换为网络设备，从而通过上述实现方式能够测量得到三个网络设备各自的上下行帧定时偏差。

17、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一装置根据所述第一信号时延、所述第二信号时延和所述第三距离确定第一偏差和第二偏差之和；根据所述第七信号时延、所述第八信号时延和所述第四距离确定所述第一偏差和第四偏差之和；根据所述第九信号时延、所述第十信号时延和所述第五距离确定所述第二偏差和第四偏差之和；根据所述第一偏差和所述第二偏差之和、所述第一偏差和所述第四偏差之和与第二偏差与所述第四偏差之和确定第一偏差、第二偏差和第四偏差。

18、可选地，所述第一网络设备和所述第三网络备间为视距传输，所述第二网络设备和所述第三网络设备间为视距传输。

19、应理解地，当网络设备间为视距传输，可以认为信号在下行空口传输时间和在上行空口传输时间相等。

20、可选地，在所述第一网络设备在第三时隙向所述第三网络设备发送第七信号前，所述第一网络设备和所述第三网络设备间已经通过全球定位系统gps或1588时钟完成时间同步，在所述第二络设备在第五时隙向所述第三网络设备发送第九信号前，所述第二网络设备和所述第三网络设备间已经通过全球定位系统gps或1588时钟完成时间同步。

21、应理解地，网络设备间在发送信号前可以通过一些方式进行时间同步，包括但不限于gps或1588时钟，本领域技术人员能够直接想到的进行网络设备间时间同步的方式也应包括在内。

22、第二方面，提供了一种上下行帧定时偏差测量方法，该方法包括：第一网络设备在第一时隙向第二网络设备发送第一信号，所述第一时隙为所述第一网络设备的下行时隙和所述第二网络设备的上行时隙，所述第一信号用于确定第一信号时延；所述第一网络设备在第二时隙接收所述第二网络设备发送的第二信号，所述第二时隙为所述第二网络设备的下行时隙和所述第一网络设备的上行时隙，所述第一网络设备根据所述第二信号到达时间确定第二信号时延；所述第一网络设备向终端设备发送第三信号，所述第三信号用于所述第一网络设备和所述终端设备进行下行同步；所述第一网络设备接收所述终端设备发送的第四信号，所述第一网络设备根据所述第四信号到达时间确定第四信号时延；所述第一网络设备发送所述第二信号时延和所述第四信号时延；其中，述第一信号时延、所述第二信号时延和第三距离用于确定第一偏差和第二偏差之和，所述第一信号时延由所述第二网络设备根据所述第一信号到达时间确定，所述第三距离为所述第一网络设备和所述第二网络设备间的距离，所述第一偏差为所述第一网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第二偏差为所述第二网络设备空口上下行帧定时偏差；所述第四信号时延、第一距离和第一定时提前量ta用于确定所述第一偏差和第三偏差之和，所述第一距离为所述第一网络设备与所述终端设备间的距离，所述第一ta为所述第一网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第三偏差为所述终端设备空口上下行帧定时偏差；所述第一偏差和所述第二偏差之和、所述第一偏差和所述第三偏差之和与第二偏差与所述第三偏差之和用于确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第三偏差，所述第二偏差与所述第三偏差之和通过所述第二网络设备和所述终端设备确定。

23、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一网络设备在第三时隙向第三网络设备发送第七信号，所述第三时隙为所述第一网络设备的下行时隙和所述第三网络设备的上行时隙，所述第七信号用于确定第七信号时延；所述第一网络设备在第四时隙接收所述第三网络设备发送的第八信号，所述第四时隙为所述第三网络设备的下行时隙和所述第一网络设备的上行时隙，所述第一网络设备根据所述第八信号到达时间确定第八信号时延；所述第一网络设备发送所述第八信号时延；其中所述第七信号时延、所述第八信号时延和第四距离用于确定第一偏差和第四偏差之和，所述第七信号时延由所述第三网络设备根据所述第七信号到达时间确定，所述第四距离为所述第一网络设备和所述第三网络设备间的距离，所述第四偏差为所述第三网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第一偏差和所述第四偏差之和用于与所述第一偏差和所述第二偏差之和、与所述第二偏差与所述第四偏差之和一起确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第四偏差，所述第二偏差与所述第四偏差之和通过所述第二网络设备和所述第三网络设备确定。

24、可选地，所述第一网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第二网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第一网络设备和所述第二网络设备间为视距传输。

25、应理解地，当网络设备间为视距传输，网络设备和终端设备间为视距传输时，可以认为信号在下行空口传输时间和在上行空口传输时间相等。

26、可选地，在所述第一网络设备在第一时隙向所述第二网络设备发送第一信号前，所述第一网络设备和所述第二网络设备间已经通过全球定位系统gps或1588时钟完成时间同步。

27、应理解地，网络设备间在发送信号前可以通过一些方式进行时间同步，包括但不限于gps或1588时钟，本领域技术人员能够直接想到的进行网络设备间时间同步的方式也应包括在内。

28、第三方面，提供了一种上下行帧定时偏差测量方法，该方法包括：第二网络设备在第二时隙向第一网络设备发送第二信号，所述第二时隙为所述第二网络设备的下行时隙和所述第一网络设备的上行时隙，所述第二信号用于确定第二信号时延；所述第二网络设备在第一时隙接收所述第一网络设备发送的第一信号，所述第一时隙为所述第一网络设备的下行时隙和所述第二网络设备的上行时隙，所述第二网络设备根据所述第一信号到达时间确定第一信号时延；所述第二网络设备向终端设备发送第五信号，所述第五信号用于所述第二网络设备和所述终端设备进行下行同步；所述第二网络设备接收所述终端设备发送的第六信号，所述第二网络设备根据所述第六信号到达时间确定第六信号时延；所述第二网络设备发送所述第一信号时延和所述第六信号时延；其中，所述第一信号时延、所述第二信号时延和第三距离用于确定第一偏差和第二偏差之和，所述第一信号时延由所述第二网络设备根据所述第一信号到达时间确定，所述第三距离为所述第一网络设备和所述第二网络设备间的距离，所述第一偏差为所述第一网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第二偏差为所述第二网络设备空口上下行帧定时偏差；所述第六信号时延、第二距离和第二定时提前量ta用于确定所述第二偏差和第三偏差之和，所述第二距离为所述第二网络设备与所述终端设备间的距离，所述第二ta为所述第二网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第三偏差为所述终端设备空口上下行帧定时偏差；所述第一偏差和所述第二偏差之和、所述第一偏差和所述第三偏差之和与第二偏差与所述第三偏差之和用于确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第三偏差，所述第一偏差与所述第三偏差之和通过所述第一网络设备和所述终端设备确定。

29、结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述第二网络设备在第五时隙向第三网络设备发送第九信号，所述第五时隙为所述第二网络设备的下行时隙和所述第三网络设备的上行时隙，所述第九信号用于确定第九信号时延；所述第二网络设备在第六时隙接收所述第三网络设备发送的第十信号，所述第六时隙为所述第三网络设备的下行时隙和所述第二网络设备的上行时隙，所述第二网络设备根据所述第十信号到达时间确定第十信号时延；所述第二网络设备发送所述第十信号时延；其中所述第九信号时延、所述第十信号时延和第五距离用于确定第二偏差和第四偏差之和，所述第九信号时延由所述第三网络设备根据第九信号到达时间确定，所述第五距离为第二网络设备和第三网络设备间的距离，所述第四偏差为所述第三网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第二偏差与所述第四偏差之和用于与所述第一偏差和所述第二偏差之和、所述第一偏差和所述第四偏差之和一起确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第四偏差，所述第一偏差与所述第四偏差之和通过所述第一网络设备和所述第三网络设备确定。

30、可选地，所述第一网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第二网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第一网络设备和所述第二网络设备间为视距传输。

31、应理解地，当网络设备间为视距传输，网络设备和终端设备间为视距传输时，可以认为信号在下行空口传输时间和在上行空口传输时间相等。

32、可选地，在所述第二网络设备在第二时隙向所述第一网络设备发送第二信号前，所述第一网络设备和所述第二网络设备间已经通过全球定位系统gps或1588时钟完成时间同步。

33、应理解地，网络设备间在发送信号前可以通过一些方式进行时间同步，包括但不限于gps或1588时钟，本领域技术人员能够直接想到的进行网络设备间时间同步的方式也应包括在内。

34、第四方面，提供了一种上下行帧定时偏差测量方法，该方法包括：终端设备接收第一网络设备发送的第三信号，所述第三信号用于所述第一网络设备和所述终端设备进行下行同步；所述终端设备向所述第一网络设备发送第四信号，所述第四信号用于确定第四信号时延；所述终端设备接收所述第二网络设备发送的第五信号，所述第五信号用于所述第二网络设备和所述终端设备进行下行同步；所述终端设备向所述第二网络设备发送第六信号，所述第六信号用于确定第六信号时延；其中，所述第四信号时延、第一距离和第一ta用于确定第一偏差和第三偏差之和，第四信号时延由所述第一网络设备根据所述第四信号到达时间确定，所述第一距离为所述第一网络设备与所述终端设备间的距离，所述第一ta为所述第一网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第一偏差为所述第一网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第三偏差为所述终端设备空口上下行帧定时偏差，所述第六信号时延、第二距离和第二ta用于确定第二偏差和所述第三偏差之和，所述第六信号时延由所述第二网络设备根据所述第六信号到达时间确定，所述第二距离为所述第二网络设备与所述终端设备间的距离，所述第二ta为所述第二网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第二偏差为所述第二网络设备空口上下行帧定时偏差；所述第一偏差和所述第三偏差之和、第二偏差与所述第三偏差之和用于与所述第一偏差和所述第二偏差之和一起确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第三偏差，所述第一偏差与所述第二偏差之和通过所述第一网络设备和所述第二网络设备确定。

35、可选地，所述第一网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第二网络设备和所述终端设备间为视距传输，所述第一网络设备和所述第二网络设备间为视距传输。

36、第五方面，提供了一种上下行帧定时偏差测量的装置，该装置包括：收发单元和处理单元，

37、所述收发单元用于接收第一距离、第二距离和第三距离，所述第一距离为第一网络设备和终端设备间的距离，所述第二距离为第二网络设备和终端设备间的距离，所述第三距离为第一网络设备和第二网络设备间的距离；

38、第一信号时延，第二信号时延，第四信号时延与第六信号时延，其中，

39、第一信号由所述第一网络设备在第一时隙向所述第二网络设备发送，所述第一时隙为所述第一网络设备的下行时隙和所述第二网络设备的上行时隙，所述第一信号时延由所述第二网络设备根据所述第一信号到达时间确定，第二信号由所述第二网络设备在第二时隙向所述第一网络设备发送，所述第二时隙为所述第二网络设备的下行时隙和所述第一网络设备的上行时隙，所述第二信号时延由所述第一网络设备根据所述第二信号到达时间确定，第四信号由所述终端设备向所述第一网络设备发送，所述第一网络设备与所述终端设备通过所述第一网络设备向所述终端设备发送的第三信号完成下行同步，所述第四信号时延由所述第一网络设备根据第四信号到达时间确定，第六信号由所述终端设备向所述第二网络设备发送，所述第二网络设备与所述终端设备通过所述第二网络设备向所述终端设备发送的第五信号完成下行同步，所述第六信号时延由所述第二网络设备根据第六信号到达时间确定；所述第一装置获取第一定时提前量ta与第二ta，所述第一ta为所述第一网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第二ta为所述第二网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间；

40、所述收发单元还用于接收第一ta与第二ta，所述第一ta为所述第一网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间，所述第二ta为所述第二网络设备指示所述终端设备调整上行传输的定时提前时间；

41、所述处理单元用于根据所述第一信号时延、所述第二信号时延、所述第四信号时延、所述第六信号时延、所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第一ta与所述第二ta确定第一偏差、第二偏差和第三偏差，所述第一偏差为所述第一网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第二偏差为所述第二网络设备空口上下行帧定时偏差，所述第三偏差为所述终端设备空口上下行帧定时偏差。

42、所述处理单元还用于根据所述第一信号时延、所述第二信号时延和所述第三距离确定第一偏差和第二偏差之和；根据所述第四信号时延、所述第一距离和所述第一ta确定第一偏差和第三偏差之和；根据所述第六信号时延、所述第二距离和所述第二ta确定第二偏差和第三偏差之和；根据所述第一偏差和所述第二偏差之和、所述第一偏差和所述第三偏差之和与所述第二偏差与所述第三偏差之和确定所述第一偏差、所述第二偏差和所述第三偏差。

43、其中，所述装置配置在或本身即为所述第一装置中。

44、其中，该装置中的各单元分别用于执行上述第一方面以及第一方面的各实现方式中的测量方法的各步骤。

45、在一种设计中，该装置为通信芯片，通信芯片可以包括用于发送信息或数据的输入电路或者接口，以及用于接收信息或数据的输出电路或者接口。

46、在另一种设计中，所述装置为通信设备，通信设备可以包括用于发送信息或数据的发射机，以及用于接收信息或数据的接收机。

47、第六方面，提供了一种上下行帧定时偏差测量系统，该上下行帧定时偏差测量系统包括用于实现上述第二方面或第三方面提供的测量方法的通信设备及上述第五方面提供的通信装置。该通信系统可以完成上述第一方面至第四方面、或第一方面至第四方面中的任意可能的实现方式中提供的数据传输的方法。

48、第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行上述第一方面至第四方面、或第一方面至第四方面的任一种可能的实现方式的方法的指令。

49、第八方面，提供了一种系统芯片，包括：处理单元和通信单元，该处理单元，该处理单元可执行计算机指令，以使该终端内的芯片执行上述第一方面至第四方面，或第一方面至第四方面中的任一种可能的实现方式的方法。

50、第九方面，提供一种计算机程序产品，该产品包括用于执行上述第一方面至第四方面、或第一方面至第四方面的任一种可能的实现方式的方法的指令。

51、第十方面，提供了一种芯片系统，包括存储器和处理器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得安装有该芯片系统的通信设备执行上述第一方面至第四方面及其可能实现方式中的方法。

52、其中，该芯片系统可以包括用于发送信息或数据的输入电路或者接口，以及用于接收信息或数据的输出电路或者接口。