專利名稱：一種距離檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種距離檢測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
在長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)中存在多種定位技術(shù)，如基于小區(qū)標(biāo)識(shí)(Cell ID)的定位 技術(shù)、基于多小區(qū)到達(dá)時(shí)間差定位(0TD0A，Observed Time DifferenceOf Arrival)的多基 站定位技術(shù)、基于全球定位系統(tǒng)輔助定位(GPS，Assisted-Global Positioning System)的 定位技術(shù)、基于基帶單元(BBU，Base Band Unit) +遠(yuǎn)端射頻單元(RRU，Remote Radio Unit) 定位的室內(nèi)定位技術(shù)和基于來波方向(AoA，Angle of Arrival) +定時(shí)提前(TA，Timing Advance)定位的單基站定位技術(shù)等。其中，基于AoA+TA的單基站定位技術(shù)，是一種比較成熟的定位技術(shù)。如圖1所示， 基站通過多天線技術(shù)得到信號(hào)的來波方位信息(AoA)，并測(cè)量到用戶設(shè)備(UE)發(fā)射信號(hào)到 達(dá)基站的傳播時(shí)延，進(jìn)而得到UE與基站的傳播距離，通過幾何計(jì)算得到UE相對(duì)于基站的位
直{曰息。信號(hào)來波方向信息(AoA)的獲取，利用多天線技術(shù)從上行 SRS(SoundingReference Signal)或物理上行控制信道(PUCCH)得到信道信息，然后采用 波束柵格(GOB, Grid of Beam)方法或特征值分解(SVD，Single ValueDecomposition)的 方法計(jì)算得到AoA。信號(hào)傳播時(shí)延(TA)，即信號(hào)從UE發(fā)出到接收機(jī)接收到該信號(hào)所需要的時(shí)間，確定 TA的方法一般有兩種第一種方法:UE上報(bào)定時(shí)提前(Tadv)，Tadv的時(shí)間精度誤差為16Ts，其中Ts = 1/ (15000X2048)秒；基站測(cè)量信號(hào)到達(dá)的時(shí)間偏差(AT)，即信號(hào)的實(shí)際到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間 與期望的接收時(shí)間的差值，AT用于補(bǔ)償U(kuò)E上報(bào)Tadv的時(shí)間誤差。Tadv和AT包括上、下 行兩側(cè)的時(shí)間，基站計(jì)算信號(hào)傳播時(shí)延TA = (Tadv+AT)/2。其中，所謂定時(shí)提前，是指由于傳輸距離會(huì)導(dǎo)致傳輸時(shí)延，因此UE需要提前于定 時(shí)時(shí)鐘發(fā)送信號(hào)，那么提前的時(shí)間量即定時(shí)提前。第二種方法在UE隨機(jī)接入成功后，基站累加發(fā)送給UE的定時(shí)提前命令，計(jì)算出 定時(shí)提前Tadv = (NTA0+ E NTA) 16Ts，其中，OT^為UE隨機(jī)接入時(shí)的定時(shí)提前量，NTA為 網(wǎng)絡(luò)側(cè)向UE發(fā)送的連續(xù)的定時(shí)提前命令，用于通知UE在定時(shí)時(shí)鐘到達(dá)之前16Ts發(fā)送信號(hào)?；緶y(cè)量信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù) T，補(bǔ)償U(kuò)E上報(bào)Tadv的時(shí)間誤差；基站計(jì)算信號(hào)傳 播時(shí)延 TA = (Tadv+AT)/2。然而，現(xiàn)有技術(shù)得到的信號(hào)傳播時(shí)延，為多散射路徑時(shí)延，該多散射路徑時(shí)延要大 于直射路徑時(shí)延，所以得到的信號(hào)傳播路程的長(zhǎng)度與空間直線距離(即實(shí)際距離)存在偏差。綜上所述，通過現(xiàn)有技術(shù)得到的UE與信號(hào)接收機(jī)之間的距離，與實(shí)際距離存在誤差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種距離檢測(cè)方法及裝置，用以提高信號(hào)傳播距離的檢測(cè)精度。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種距離檢測(cè)方法包括距離檢測(cè)裝置在子載波上對(duì)用于傳輸用戶設(shè)備UE的信號(hào)的信道進(jìn)行信道估計(jì)， 得到信道估計(jì)值；所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值，確定所述信道上存在的多條散射徑中的 首徑傳播時(shí)延；所述距離檢測(cè)裝置根據(jù)所述首徑傳播時(shí)延，確定自身與所述UE之間的距離。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種距離檢測(cè)裝置包括信道估計(jì)單元，用于在子載波上對(duì)用于傳輸用戶設(shè)備UE的信號(hào)的信道進(jìn)行信道 估計(jì)，得到信道估計(jì)值；首徑傳播時(shí)延確定單元，用于利用所述信道估計(jì)值，確定所述信道上存在的多條 散射徑中的首徑傳播時(shí)延；距離確定單元，用于根據(jù)所述首徑傳播時(shí)延，確定所述UE與所述距離檢測(cè)裝置之 間的距離。本發(fā)明實(shí)施例，通過距離檢測(cè)裝置在子載波上對(duì)用于傳輸用戶設(shè)備UE的信號(hào)的 信道進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)值；所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值，確定所述信 道上存在的多條散射徑中的首徑傳播時(shí)延；所述距離檢測(cè)裝置根據(jù)所述首徑傳播時(shí)延，確 定自身與所述UE之間的距離，具有較高的信號(hào)傳播距離檢測(cè)精度。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中基于AoA+TA方法的定位示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)傳播時(shí)延計(jì)算示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種距離檢測(cè)方法的總體流程示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的由時(shí)延擴(kuò)展引入的時(shí)延估計(jì)誤差示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的信道的功率時(shí)延曲線示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種距離檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種首徑傳播時(shí)延確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種首徑傳播時(shí)延確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種首徑傳播時(shí)延確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供了一種距離檢測(cè)方法及裝置，用以提高信號(hào)傳播距離的檢測(cè)精度。本發(fā)明實(shí)施例通過估計(jì)空間多條散射徑的首徑傳播時(shí)延，即最短的散射徑的傳播 時(shí)延，提高UE與距離檢測(cè)裝置之間的信號(hào)傳播距離的估計(jì)精度，從而可以進(jìn)一步提高對(duì)UE的定位精度。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行說明。參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種距離檢測(cè)方法總體包括步驟S101、距離檢測(cè)裝置在子載波上對(duì)基站與UE的天線對(duì)之間的信道，即用于傳輸U(kuò)E 的信息的信道，進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)值。S102、距離檢測(cè)裝置利用信道估計(jì)值，確定該信道上存在的多條散射徑中的首徑 傳播時(shí)延。S103、距離檢測(cè)裝置根據(jù)首徑傳播時(shí)延，確定UE與距離檢測(cè)裝置之間的距離。較佳地，步驟S102包括距離檢測(cè)裝置對(duì)步驟S101得到的信道估計(jì)值進(jìn)行離散傅里葉逆變換(IDFT)，并 對(duì)經(jīng)過離散傅里葉逆變換后的信道估計(jì)值進(jìn)行循環(huán)搬移操作，得到信道的功率時(shí)延曲線， 該曲線反映了該信道上存在的每條散射徑的功率隨時(shí)延變化的情況。距離檢測(cè)裝置從信道功率時(shí)延曲線上的最小時(shí)延開始，將功率峰值點(diǎn)的功率(即 功率時(shí)延曲線上的散射徑對(duì)應(yīng)的功率)與預(yù)先設(shè)置的功率閾值進(jìn)行比較，確定第一個(gè)大于 功率閾值的功率所對(duì)應(yīng)的散射徑，并將該散射徑的傳播時(shí)延作為首徑傳播時(shí)延?；蛘?，步驟S102包括距離檢測(cè)裝置對(duì)步驟S101得到的信道估計(jì)值進(jìn)行離散傅里葉逆變換，并對(duì)經(jīng)過 離散傅里葉逆變換后的信道估計(jì)值進(jìn)行循環(huán)搬移操作，得到信道的功率時(shí)延曲線。距離檢測(cè)裝置對(duì)功率時(shí)延曲線上的每條散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延進(jìn)行加權(quán)平均，得到的 加權(quán)平均值為信號(hào)最大能量的到達(dá)時(shí)延；并且，從信道的功率時(shí)延曲線的最小時(shí)延開始，將 功率峰值點(diǎn)的功率與預(yù)先設(shè)置的功率閾值進(jìn)行比較，確定第一個(gè)大于功率閾值的功率所對(duì) 應(yīng)的散射徑，利用該散射徑的傳播時(shí)延以及信道的各散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延的加權(quán)平均值，確 定時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值。距離檢測(cè)裝置利用時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)距離檢測(cè)裝置的時(shí)間進(jìn)行補(bǔ) 償，并利用補(bǔ)償后的值以及UE的定時(shí)提前(TA)確定首徑傳播時(shí)延。本發(fā)明實(shí)施例中所述的時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，即為信號(hào)傳播時(shí)延與首徑傳播時(shí)延的差值?；蛘?，步驟S102包括距離檢測(cè)裝置對(duì)步驟S101得到的信道估計(jì)值與另一子載波對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)值進(jìn) 行共軛相乘，得到乘積的相位；利用該相位，以及子載波頻差，確定信號(hào)實(shí)際到達(dá)距離檢測(cè) 裝置的時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間的差值；利用該差值的多個(gè)樣本，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，將得到的值 作為時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值；距離檢測(cè)裝置利用時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)距離檢測(cè)裝置的時(shí)間與距離 檢測(cè)裝置中預(yù)先設(shè)置的期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及UE的定 時(shí)提前確定首徑傳播時(shí)延。較佳地，該方法還包括距離檢測(cè)裝置確定UE發(fā)送的信號(hào)的來波方向；利用UE與距離檢測(cè)裝置之間的距 離，以及該來波方向，確定UE的位置信息。下面給出詳細(xì)的解釋說明。
在實(shí)際空間的無線傳播環(huán)境中，存在多徑散射，相對(duì)于接收機(jī)分辨率，有些多徑相 隔很近無法區(qū)分，有些多徑相隔較遠(yuǎn)，可以分辨。如果采用現(xiàn)有的AoA+TA的定位算法對(duì)信 號(hào)傳播時(shí)延進(jìn)行估計(jì)，則存在多散射徑傳播時(shí)延與直線傳播時(shí)延的偏差，和多散射徑相關(guān) 峰傳播時(shí)延與首徑傳播時(shí)延的偏差，如圖4所示，其中的時(shí)間軸上的坐標(biāo)單位為納秒(ns)， 但對(duì)應(yīng)的時(shí)間應(yīng)該乘以104，轉(zhuǎn)換為秒。而目前散射徑與直射路徑時(shí)延存在的誤差還無法估計(jì)，因此不能充分補(bǔ)償，但多 散射徑與首徑間的時(shí)延偏差，即時(shí)延擴(kuò)展，可以通過信號(hào)處理技術(shù)估計(jì)出來，并加以補(bǔ)償， 從而提高信號(hào)傳播距離的檢測(cè)精度，以及UE定位精度。因此，本發(fā)明實(shí)施例采用信號(hào)處理技術(shù)，估計(jì)出需要檢測(cè)的UE與距離檢測(cè)裝置之 間的信道的多徑傳播時(shí)延和功率，并進(jìn)而確定首徑傳播時(shí)延。下面例舉確定首徑傳播時(shí)延的三種方案。方案1 距離檢測(cè)裝置，在各子載波k上確定基站與UE的各天線對(duì)(u，s)之間的信道估計(jì) 值 Hu,s,k(t) 其中，N為散射路徑數(shù)目，fk為子載波k的頻率，T n為散射徑n的傳播時(shí)延，hu,s, n(t)表示天線對(duì)(u，s)的路徑n的。根據(jù)公式(1)，對(duì)各天線對(duì)(u，s)之間的信道估計(jì)，可以看作空間各散射徑的離散 傅里葉變換(DFT)，對(duì)全帶寬或部分帶寬的信道估計(jì)值Hu,s,k(t)作關(guān)于頻點(diǎn)k的IDFT變換， 得到功率時(shí)延曲線，其中體現(xiàn)了各散射徑的傳播時(shí)延和功率。p(x) = fftshift(IDFT(HUjSjk(t))).................公式(2)其中，fftshif ( )表示對(duì)信號(hào)序列的循環(huán)搬移操作，將序列的中心搬移至邊緣， t為傳播時(shí)延，P(T)為信道隨時(shí)延變換的功率。IDFT變換后，得到的功率時(shí)延曲線如圖5所示，其中的時(shí)間軸上的坐標(biāo)單位為納 秒(ns)，但對(duì)應(yīng)的時(shí)間應(yīng)該乘以104，將時(shí)間單位轉(zhuǎn)換為秒。圖5中，不規(guī)則的曲線為對(duì)信 道估計(jì)值進(jìn)行IDFT變換以及循環(huán)搬移操作后得到的各散射徑時(shí)延曲線；虛線為信號(hào)到達(dá) 時(shí)間偏差A(yù) T，即補(bǔ)償前的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù)T。ld。在功率時(shí)延曲線上，尋找首徑峰值所在的時(shí)刻，即該功率時(shí)延曲線上第一條散射 徑對(duì)應(yīng)的傳播時(shí)延，尋找方法如下尋找功率時(shí)延曲線上的功率峰值，功率峰值即散射徑對(duì)應(yīng)的功率，按照預(yù)先設(shè)定 的比例系數(shù)n%，確定功率門限=功率最大值x ；其中，的取值與小區(qū)環(huán)境有關(guān)， n %的值可以根據(jù)實(shí)際需要，通過仿真、測(cè)試或組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)給出。在本發(fā)明實(shí)施例中該比例系 數(shù)可以為10%。從左至右檢測(cè)功率時(shí)延曲線的峰值，將第一個(gè)大于所述功率門限的峰值作為檢測(cè) 到的第一條散射徑所對(duì)應(yīng)的傳播時(shí)延，即首徑傳播時(shí)延T 10方案2
基于上述方案1得到的圖5所示的功率時(shí)延曲線，可以看出，UE在天線對(duì)(u，s) 之間的空間信道共存在6條散射徑(有6個(gè)波峰)，得到的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù)T對(duì)應(yīng)于各散射徑的加權(quán)平均。對(duì)于功率時(shí)延曲線的時(shí)間軸的處理方法包括對(duì)IDFT變換后的時(shí)延像進(jìn)行fftshif ( )后，時(shí)刻0位于時(shí)延像中心處；IDFT變換得到的時(shí)延像上各點(diǎn)之間的時(shí)間差為dt = 1/B，其中B為信道帶寬；IDFT變換得到的時(shí)延像對(duì)應(yīng)的時(shí)延寬度為T = 1/ A f，其中Af為子載波頻率間隔。對(duì)得到的功率時(shí)延曲線上的每條散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延進(jìn)行加權(quán)平均，得到的加權(quán)平 均值為信號(hào)最大能量的到達(dá)時(shí)延Tspread，加權(quán)平均方法如下式(3)所示
M 其中，affl為檢測(cè)到的散射徑m的功率，tffl為該散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延，M為檢測(cè)到的散 射徑的總數(shù)目。將方案1中得到的首徑傳播時(shí)延^作為初始值，將信號(hào)最大能量的到達(dá)時(shí)延 Tspread減去首徑傳播時(shí)延^，得到空間信道的時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值△ Tspread ；按照下面的公式 ⑷和(5)，將信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù)T(即補(bǔ)償前的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù)T。ld)減去時(shí)延擴(kuò)展 估計(jì)值A(chǔ) ispread，得到新的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù) Tn ，以補(bǔ)償測(cè)量得到的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差 A T。ld，再利用A Tnew得到首徑傳播時(shí)延的最終值。AT膽=AT。ld_ A x spread.................公式(4)首徑傳播時(shí)延=Tadv+ATnew.................公式(5)其中，A 1_為補(bǔ)償后的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差；A T-為補(bǔ)償前的信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差； A X spread為時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值；Tadv為定時(shí)提前。本發(fā)明實(shí)施例中確定信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù) T的方法包括利用公式(3)計(jì)算得到信道估計(jì)值Hu,s,k(t)。將子載波k與另一子載波，例如相鄰的子載波k+1，進(jìn)行共軛相乘，如下面的公式 (6)所示
......公式(6)利用得到的乘積的相位①和子載波頻差A(yù) f,計(jì)算信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù) T，如下面 的公式(7)所示
.................公式⑵方案3 在上述方案2的基礎(chǔ)上，采用同樣的確定信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù)T的方法，在全帶寬 或部分帶寬內(nèi)，確定信號(hào)到達(dá)時(shí)間偏差A(yù)T的多個(gè)樣本，并計(jì)算這些樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差A(yù)Tsd， 將A Tsd作為時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值△ T—，從而利用上述公式(4)和公式(5)可以確定首徑傳 播時(shí)延。參見圖6，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種距離檢測(cè)裝置包括信道估計(jì)單元11，用于在子載波上對(duì)用于傳輸U(kuò)E的信號(hào)的信道進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)值。首徑傳播時(shí)延確定單元12，用于利用所述信道估計(jì)單元11得到的信道估計(jì)值，確 定該信道上存在的多條散射徑中的首徑傳播時(shí)延。距離確定單元13，用于根據(jù)首徑傳播時(shí)延，確定UE與距離檢測(cè)裝置之間的距離。較佳地，該裝置還包括來波方向確定單元14，用于確定UE發(fā)送的信號(hào)的來波方向。位置確定單元15，用于利用UE與距離檢測(cè)裝置之間的距離，以及所述來波方向確 定單元14確定的來波方向，確定UE的位置信息。較佳地，參見圖7，所述首徑傳播時(shí)延確定單元12包括散射徑信息確定單元21，用于對(duì)所述信道估計(jì)單元11得到的信道估計(jì)值進(jìn)行離 散傅里葉逆變換，并對(duì)經(jīng)過離散傅里葉逆變換后的信道估計(jì)值進(jìn)行循環(huán)搬移操作，得到該 信道的功率時(shí)延曲線。比較單元22，用于確定功率閾值，并從功率時(shí)延曲線上的最小時(shí)延開始，將功率時(shí) 延曲線上的散射徑對(duì)應(yīng)的功率與功率閾值進(jìn)行比較，確定第一個(gè)大于功率閾值的功率所對(duì) 應(yīng)的散射徑，并將該散射徑的傳播時(shí)延作為首徑傳播時(shí)延?；蛘撸瑓⒁妶D8，所述首徑傳播時(shí)延確定單元12包括散射徑信息確定單元31，用于對(duì)所述信道估計(jì)單元11得到的信道估計(jì)值進(jìn)行離 散傅里葉逆變換，并對(duì)經(jīng)過離散傅里葉逆變換后的信道估計(jì)值進(jìn)行循環(huán)搬移操作，得到該 信道的功率時(shí)延曲線。加權(quán)平均單元32，用于對(duì)功率時(shí)延曲線上的每條散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延進(jìn)行加權(quán)平 均，得到加權(quán)平均值。比較單元33，用于確定功率閾值，并從該信道的功率時(shí)延曲線上的最小時(shí)延開始， 將該功率時(shí)延曲線上的散射徑對(duì)應(yīng)的功率與功率閾值進(jìn)行比較，確定第一個(gè)大于功率閾值 的功率所對(duì)應(yīng)的散射徑，即首徑，并初步確定首徑傳播時(shí)延。時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)單元34，用于利用加權(quán)平均單元32得到的加權(quán)平均值以及所述比 較單元33確定的首徑傳播時(shí)延，確定時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值。補(bǔ)償單元35，用于利用時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)距離檢測(cè)裝置的時(shí)間 與期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及UE的定時(shí)提前(TA，Timing Advance)更新所述比較單元33確定的首徑傳播時(shí)延的值?；蛘撸瑓⒁妶D9，所述首徑傳播時(shí)延確定單元12包括相位確定單元41，用于對(duì)所述信道估計(jì)單元11得到的信道估計(jì)值與另一子載波 對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)值進(jìn)行共軛相乘，得到乘積的相位。到達(dá)時(shí)間偏差確定單元42，用于利用所述相位確定單元41得到的相位，以及子載 波頻差，確定信號(hào)實(shí)際到達(dá)距離檢測(cè)裝置的時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間的差值。時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)單元43，用于利用到達(dá)時(shí)間偏差確定單元42得到的差值的多個(gè)樣 本，計(jì)算這些樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差，將得到的值作為時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值。補(bǔ)償單元44，用于利用該時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的 時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及UE的定時(shí)提前確定首徑 傳播時(shí)延。
本發(fā)明實(shí)施例中所述的距離檢測(cè)裝置，不局限于上述結(jié)構(gòu)，可以有多種結(jié)構(gòu)，距離 檢測(cè)裝置可以位于基站，也可以作為一個(gè)網(wǎng)路側(cè)的獨(dú)立裝置存在。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例利用了 LTE系統(tǒng)中可以得到不同頻點(diǎn)信道估計(jì)的特點(diǎn)， 估計(jì)出信道的首徑傳播時(shí)延，從而利用最短的首徑傳播時(shí)延，確定信號(hào)傳播距離，提高了距 離檢測(cè)的精度，并且還可以進(jìn)一步利用該距離對(duì)UE進(jìn)行定位，還能夠提高定位精度。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種距離檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括距離檢測(cè)裝置在子載波上對(duì)用于傳輸用戶設(shè)備UE的信號(hào)的信道進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)值；所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值，確定所述信道上存在的多條散射徑中的首徑傳播時(shí)延；所述距離檢測(cè)裝置根據(jù)所述首徑傳播時(shí)延，確定自身與所述UE之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值， 確定所述首徑傳播時(shí)延的步驟包括所述距離檢測(cè)裝置對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行離散傅里葉逆變換，并對(duì)經(jīng)過離散傅里葉逆 變換后的信道估計(jì)值進(jìn)行循環(huán)搬移操作，得到所述信道的功率時(shí)延曲線；所述距離檢測(cè)裝置從所述功率時(shí)延曲線上的最小時(shí)延開始，將所述功率時(shí)延曲線上的 散射徑對(duì)應(yīng)的功率與功率閾值進(jìn)行比較，確定第一個(gè)大于所述功率閾值的功率所對(duì)應(yīng)的散 射徑，并將該散射徑的傳播時(shí)延作為首徑傳播時(shí)延。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值， 確定所述首徑傳播時(shí)延的步驟還包括所述距離檢測(cè)裝置對(duì)所述功率時(shí)延曲線上每條散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延進(jìn)行加權(quán)平均，得到 加權(quán)平均值；所述距離檢測(cè)裝置利用所述加權(quán)平均值以及所述首徑傳播時(shí)延，確定時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值， 確定所述首徑傳播時(shí)延的步驟還包括所述距離檢測(cè)裝置利用所述時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的時(shí) 間與期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及所述UE的定時(shí)提前更新所 述首徑傳播時(shí)延的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值， 確定所述首徑傳播時(shí)延的步驟包括所述距離檢測(cè)裝置對(duì)所述信道估計(jì)值與另一子載波對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)值進(jìn)行共軛相乘， 得到乘積的相位；所述距離檢測(cè)裝置利用所述相位，以及子載波頻差，確定信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè) 裝置的時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間的差值；所述距離檢測(cè)裝置利用信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間的差 值的多個(gè)樣本，計(jì)算所述多個(gè)樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差，將得到的值作為時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值；所述距離檢測(cè)裝置利用所述時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的時(shí) 間和與期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及所述UE的定時(shí)提前確定 首徑傳播時(shí)延。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述距離檢測(cè)裝置確定所述UE發(fā)送的信號(hào)的來波方向；利用所述UE與自身之間的距離，以及所述來波方向，確定所述UE的位置信息。
7.—種距離檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括信道估計(jì)單元，用于在子載波上對(duì)用于傳輸用戶設(shè)備UE的信號(hào)的信道進(jìn)行信道估計(jì)， 得到信道估計(jì)值；首徑傳播時(shí)延確定單元，用于利用所述信道估計(jì)值，確定所述信道上存在的多條散射 徑中的首徑傳播時(shí)延；距離確定單元，用于根據(jù)所述首徑傳播時(shí)延，確定所述UE與所述距離檢測(cè)裝置之間的 距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述首徑傳播時(shí)延確定單元包括散射徑信息確定單元，用于對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行離散傅里葉逆變換，并對(duì)經(jīng)過離散 傅里葉逆變換后的信道估計(jì)值進(jìn)行循環(huán)搬移操作，得到所述信道的功率時(shí)延曲線；比較單元，用于從所述功率時(shí)延曲線上的最小時(shí)延開始，將所述功率時(shí)延曲線上的散 射徑對(duì)應(yīng)的功率與功率閾值進(jìn)行比較，確定第一個(gè)大于所述功率閾值的功率所對(duì)應(yīng)的散射 徑，并將該散射徑的傳播時(shí)延作為首徑傳播時(shí)延。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述首徑傳播時(shí)延確定單元還包括加權(quán)平均單元，用于對(duì)所述功率時(shí)延曲線上每條散射徑對(duì)應(yīng)的時(shí)延進(jìn)行加權(quán)平均，得 到加權(quán)平均值；時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)單元，用于利用所述加權(quán)平均值以及所述首徑傳播時(shí)延，確定時(shí)延擴(kuò)展 估計(jì)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述首徑傳播時(shí)延確定單元還包括補(bǔ)償單元，用于利用所述時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的時(shí)間 與期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及所述UE的定時(shí)提前更新所述 首徑傳播時(shí)延的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述首徑傳播時(shí)延確定單元包括相位確定單元，用于對(duì)所述信道估計(jì)值與另一子載波對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)值進(jìn)行共軛相乘，得到乘積的相位；到達(dá)時(shí)間偏差確定單元，用于利用所述相位，以及子載波頻差，確定信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述 距離檢測(cè)裝置的時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間的差值；時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)單元，用于利用信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的時(shí)間與期望到達(dá)時(shí)間 的差值的多個(gè)樣本，計(jì)算所述多個(gè)樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差，將得到的值作為時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值；補(bǔ)償單元，用于利用所述時(shí)延擴(kuò)展估計(jì)值，對(duì)信號(hào)實(shí)際到達(dá)所述距離檢測(cè)裝置的時(shí)間 與期望到達(dá)時(shí)間的差值進(jìn)行補(bǔ)償，并利用補(bǔ)償后的差值以及所述UE的定時(shí)提前確定首徑 傳播時(shí)延。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11任一權(quán)項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括來波方向確定單元，用于確定所述UE發(fā)送的信號(hào)的來波方向；位置確定單元，用于利用所述UE與所述距離檢測(cè)裝置之間的距離，以及所述來波方 向，確定所述UE的位置信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種距離檢測(cè)方法及裝置，用以提高信號(hào)傳播距離的檢測(cè)精度。本發(fā)明提供的一種距離檢測(cè)方法包括距離檢測(cè)裝置在子載波上對(duì)用于傳輸用戶設(shè)備UE的信號(hào)的信道進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)值；所述距離檢測(cè)裝置利用所述信道估計(jì)值，確定所述信道上存在的多條散射徑中的首徑傳播時(shí)延；所述距離檢測(cè)裝置根據(jù)所述首徑傳播時(shí)延，確定自身與所述UE之間的距離。
文檔編號(hào)H04W4/02GK101877816SQ200910083410
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者張利杰, 秦飛 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司