对目标终端的上行信号进行检测的方法及装置

摘要

本发明涉及通信领域，特别涉及一种对目标终端的上行信号进行检测的方法及装置，用于提高目标终端的定位准确性。该方法为：侦测设备采用基于目标终端使用的第一上行定时提前时间量T1确定的检测起始时间点，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长。这样，无论目标终端与侦测设备之间相距多远，上行信号传播时延是多少，侦测设备均可以在某一个Tcp循环周期内，检测到并完整接收目标终端发送的上行信号，从而可以对上行信号进行正确解析，有效提高了目标终端的上行PRB功率的测量准确性，进而实现了对目标终端的精准定位。

权利要求

1.一种对目标终端的上行信号进行检测的方法，其特征在于，包括：获取网络侧针对目标终端配置的第一上行定时时间提前量T1；

基于所述T1，确定检测起始时间点，包括：获取当前的全球定位系统GPS时钟Tgps，基于基站发送下行信号的预设周期，确定基站下一次发送下行信号的时间点Tgps’，将Tgps’与T1的差值作为检测起始时间点；

从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长；

其中，

在目标终端随机接入过程中，在网络侧发送的随机接入响应中获取所述T1；或/和，在目标终端处于连接态时，在网络侧发送的校正指令中获取所述T1。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收到所述上行信号之后，进一步包括：对所述上行信号进行解析，确定所述上行信号的信号发射功率；

基于所述信号发射功率，对所述目标终端进行物理位置定位。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收到所述上行信号之后，进一步包括：确定接收到所述上行信号的Tcp的周期序号N；

对应所述目标终端，基于N*Tcp设置第二上行定时时间提前量T2。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于N*Tcp设置所述T2，包括：将N*Tcp－预设时长作为所述T2。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：在之后的连续M次检测中，基于所述T1、T2和GPS时钟，对目标终端发送的上行信号进行检测，其中，M为预设整数。

6.一种对目标终端的上行信号进行检测的装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取网络侧针对目标终端配置的第一上行定时时间提前量T1；

计算单元，用于基于所述T1，确定检测起始时间点，包括：获取当前的全球定位系统GPS时钟Tgps，基于基站发送下行信号的预设周期，确定基站下一次发送下行信号的时间点Tgps’，将Tgps’与T1的差值作为检测起始时间点；

处理单元，用于从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长；其中，在目标终端随机接入过程中，在网络侧发送的随机接入响应中获取所述T1；或/和，在目标终端处于连接态时，在网络侧发送的校正指令中获取所述T1。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，接收到所述上行信号之后，所述处理单元进一步用于：对所述上行信号进行解析，确定所述上行信号的信号发射功率；

基于所述信号发射功率，对所述目标终端进行物理位置定位。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，接收到所述上行信号之后，所述处理单元进一步用于：确定接收到所述上行信号的Tcp的周期序号N；

对应所述目标终端，基于N*Tcp设置第二上行定时时间提前量T2。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，基于N*Tcp设置所述T2时，所述处理单元用于：将N*Tcp－预设时长作为所述T2。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理单元进一步用于：在之后的连续M次检测中，基于所述T1、T2和GPS时钟，对目标终端发送的上行信号进行检测，其中，M为预设整数。

说明书

对目标终端的上行信号进行检测的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及通信领域，特别涉及一种对目标终端的上行信号进行检测的方法及装置。

背景技术

[0002] 在目前长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，通常采用被动式定位方案对目标终端进行定位。所谓被动式定位方案是指，目标终端与网络侧进行正常通信，而侦测设备通过获取目标终端发送的物理资源块(Physical Resource Block，PRB)的功率，推测出目标终端的位置，从而达到定位目的,具体参阅图1所示。

[0003] 侦测设备为了能够了解目标终端发送的PRB的功率，除了需要知道目标终端发送PRB的时频资源信息，还需要和目标终端保持时钟同步，从而能够在指定的时间点和频率上检测到终端发送的PRB的功率。

[0004] 参阅图2所示，LTE网络的时域结构如下：一个时隙(slot)由多个符号(symbol)组成，每个符号(用l表示)由循环前缀(Cyclic Prefix，CP)和可用的符号时间组成。上行使用单载波频分多址符号(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access symbol，SC-FDMA symbol)，下行使用正交频分复用符号(Orthogonal Frequency Division Multiplexing symbol，OFDM symbol)。

[0005] 一个slot包含的符号数目取决于循环前缀的长度和子载波的间距，循环前缀有正常的循环前缀和扩展的循环前缀之分，其区别在于长度的不同。实际应用中，除了时分双工(Time Division Duplexing，TDD)中的特殊子帧，当正常子帧〔包括频分双工(Frequency Division Duplexing，FDD)和TDD〕使用正常循环前缀(normal CP)时，每个slot由7个符号(l＝0～6)组成；当正常子帧使用扩展循环前缀(extended CP)时，每个slot由6个符号(l＝0～5)组成。

[0006] 目标终端和LTE系统取得上行同步后，侦测设备就可以在不超过Tcp的时长内检测目标终端的上行信号了。

[0007] 参阅图3所示，目前在LTE系统内，对于上行传输采用的是上行定时提前(Uplink Timing Advance)机制。其实质是指：接收到下行子帧的起始时间与传输上行子帧的时间之间的一个负偏移(negative offset)，基站通过适当地控制每个目标终端的负偏移，可以控制来自不同目标终端的上行信号到达基站的时间。对于距离基站较远的目标终端，由于有较大的传输延迟，因此就要在相较于距离基站较近的目标终端更为提前的时间点提前发送上行信号。如图3所示，其中，T1表示目标终端发送上行信号的时间提前量。

[0008] 目前，侦测设备采取全球定位系统(Global Positioning System)和目标终端的时钟保持同步。GPS属于高精度授时和定位系统，对接收到的每一颗卫星的信噪比有严格的要求，目前看到的目标终端上的GPS模块都是定位导航使用的，对卫星强度没有要求，所以在很多恶劣环境也可以使用，但是，如果换做授时模块，精度达不到要求的，接收到的卫星强度不能满足授时使用要求。因而，侦测设备无法和基站保持高精度的同步，那么，鉴于LTE系统的上行定时提前机制以及侦测设备和目标终端之间距离的不确定性，则会导致侦测设备无法正确解析终端的上行信号，从而无法正确检测到目标终端的功率。

[0009] 主要问题会出现在以下两方面：

[0010] 第一方面：参阅图4A所示，目标终端发送的上行信号到达侦测设备所需要的时长，大于目标终端发送上行信号时采用的时间提前量与上行循环前缀时长之和(即，＞T1+Tcp)。在这种情况下，由于侦测设备无法获知(T1+Tcp)的时长，因此有可能在上行信号到达时，还未开始启动检测流程，这样，侦测设备将无法接收到完整的上行信号，从而无法对上行信号进行正确解析，进而无法正确检测出目标终端的功率并对目标终端进行准确定位。

[0011] 第二方面：参阅图4B所示，目标终端发送的上行信号到达侦测设备所需要的时长，小于目标终端发送上行信号时，采用的时间提前量与上行循环前缀时长之差(即，＜T1-Tcp)。在这种情况下，由于侦测设备无法获知(T1-Tcp)的时长，因此有可能在上行信号到达之前，侦测设备已经过早地启动检测流程，这样，侦测设备也将无法接收到完整的上行信号，从而无法对上行信号进行正确解析，进而无法正确检测出目标终端的功率并对目标终端进行准确定位。

[0012] 有鉴于此，需要设计一种新的检测目标终端上行信号的技术方案，以克服上述缺陷。

发明内容

[0013] 本发明实施例提供一种对目标终端的上行信号进行检测的方法及装置，用于在LTE系统中，提高侦测设备对目标终端的定位准确性。

[0014] 本发明实施例提供的具体技术方案如下：

[0015] 一种对目标终端的上行信号进行检测的方法，包括：

[0016] 获取网络侧针对目标终端配置的第一上行定时时间提前量T1；

[0017] 基于所述T1，确定检测起始时间点；

[0018] 从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长。

[0019] 在目标终端随机接入过程中，在网络侧发送的随机接入响应中获取所述T1；或/和，

[0020] 在目标终端处于连接态时，在网络侧发送的校正指令中获取所述T1。

[0021] 可选的，基于所述T1，确定检测起始时间点，包括：

[0022] 获取当前的全球定位系统GPS时钟Tgps；

[0023] 基于基站发送下行信号的预设周期，确定基站下一次发送下行信号的时间点Tgps’；

[0024] 将Tgps’与T1的差值作为检测起始时间点。

[0025] 将所述Tgps与所述T1的差值作为所述检测起始时间点。

[0026] 可选的，接收到所述上行信号之后，进一步包括：

[0027] 对所述上行信号进行解析，确定所述上行信号的信号发射功率；

[0028] 基于所述信号发射功率，对所述目标终端进行物理位置定位。

[0029] 可选的，接收到所述上行信号之后，进一步包括：

[0030] 确定接收到所述上行信号的Tcp的周期序号N；

[0031] 对应所述目标终端，基于N*Tcp设置第二上行定时时间提前量T2。

[0032] 可选的，基于N*Tcp设置所述T2，包括：

[0033] 将N*Tcp－预设时长作为所述T2。

[0034] 可选的，进一步包括：

[0035] 在之后的连续M次检测中，基于所述T1、T2和GPS时钟，对目标终端发送的上行信号进行检测，其中，M为预设整数。

[0036] 一种对目标终端的上行信号进行检测的装置，包括：

[0037] 获取单元，用于获取网络侧针对目标终端配置的第一上行定时时间提前量T1；

[0038] 计算单元，用于基于所述T1，确定检测起始时间点；

[0039] 处理单元，用于从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长；其中，在目标终端随机接入过程中，在网络侧发送的随机接入响应中获取所述T1；或/和，在目标终端处于连接态时，在网络侧发送的校正指令中获取所述T1。

[0040] 可选的，基于所述T1，确定检测起始时间点时，所述计算单元用于：

[0041] 获取当前的全球定位系统GPS时钟Tgps；

[0042] 基于基站发送下行信号的预设周期，确定基站下一次发送下行信号的时间点Tgps’；

[0043] 将Tgps’与T1的差值作为检测起始时间点。

[0044] 可选的，接收到所述上行信号之后，所述处理单元进一步用于：

[0045] 对所述上行信号进行解析，确定所述上行信号的信号发射功率；

[0046] 基于所述信号发射功率，对所述目标终端进行物理位置定位。

[0047] 可选的，接收到所述上行信号之后，所述处理单元进一步用于：

[0048] 确定接收到所述上行信号的Tcp的周期序号N；

[0049] 对应所述目标终端，基于N*Tcp设置第二上行定时时间提前量T2。

[0050] 可选的，基于N*Tcp设置所述T2时，所述处理单元用于：

[0051] 将N*Tcp－预设时长作为所述T2。

[0052] 可选的，所述处理单元进一步用于：

[0053] 在之后的连续M次检测中，基于所述T1、T2和GPS时钟，对目标终端发送的上行信号进行检测，其中，M为预设整数。

[0054] 本发明实施例中，侦测设备基于网络侧针对目标终端设置的第一上行定时提前时间量T1，确定检测起始时间点，以及从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长。这样，可以从目标终端发送上行信号的起始时间点开始，采用Tcp进行周期性循环排查式检测，无论目标终端与侦测设备之间相距多远，上行信号传播时延是多少，侦测设备均可以在某一个Tcp循环周期内，检测到并完整接收目标终端发送的上行信号，从而可以对上行信号进行正确解析，有效提高了目标终端的上行PRB功率的测量准确性，进而实现了对目标终端的精准定位。

附图说明

[0055] 图1为已有技术下LTE系统内侦测设备工作环境示意图；

[0056] 图2为已有技术下LTE系统帧结构示意图；

[0057] 图3为已有技术下目标终端采用的上行定时提前机制工作原理示意图；

[0058] 图4A和图4B为已有技术下侦测设备无法正确检测目标终端的上行信号的场景示意图；

[0059] 图5A为本发明实施例中侦测设备对目标终端进行上行信号检测流程示意图；

[0060] 图5B为本发明实施例中上行定时时间提前量指示结构示意图；

[0061] 图5C为本发明实施例中T1+T2结构示意图；

[0062] 图6A和图6B为本发明实施例中侦测设备正确检测目标终端的上行信号的场景示意图；

[0063] 图7为本发明实施例中侦测设备功能结构示意图。

具体实施方式

[0064] 在LTE系统中，为了提高侦测设备对目标终端的定位准确性，本发明实施例中，在现有的第一上行定时时间提前量(T1)的基础上，提出了一个第二上行定时时间提前量(T2)的概念，在T1和T2的配合下对目标终端进行上行信号测试。

[0065] 下面结合附图对本发明优选的实施方式作出进一步详细说明。

[0066] 参阅图5A所示，本发明实施例中，侦测设备对目标终端发送的上行信号进行检测的详细流程如下：

[0067] 步骤500：侦测设备获取网络侧针对目标终端配置的第一上行定时时间提前量T1。

[0068] 实际应用中，T1是网络侧的基站用来控制各个目标终端的偏移量的参数，基站采用T1可以控制目标终端的上行信号到达基站的时间。

[0069] 本发明实话例中，基站会通过上行定时时间提前量指令(Timing Advance Command)将T1发送给目标终端，在这个过程中，侦测设备需要通过GPS与基站保持时钟同步，并检测基站发送的信号从而获取T1。

[0070] 例如，基站可以在目标终端随机接入过程中，通过测量接收到的随机接入前导码(preamble)来确定T1的取值，并通过随机接入响应(Random Access Rsponse，RAR)将Timing Advance Command，发送给目标终端，而侦测设备则会在检测随机接入过程中从RAR中获取T1。其中，RAR的结构设计如图5B所示。

[0071] 又例如，在LTE协议中，在无线资源控制连接态(Radio Resource Control CONNECTED，RRC_CONNECTED)下，如果目标终端的T1需要进行校正，则基站会通过校正指令将Timing Advance Command发送给目标终端，指示目标终端将T1调整为最新取值，而侦测设备则会在校正指令中获取T1。

[0072] 步骤510：侦测设备基于获得的T1，确定检测起始时间点。

[0073] 具体的，本发明实施例中，由于侦测设备与网络侧是基于GPS时钟实现同步的，而网络侧也是基于GPS时钟向目标终端发送T1，因此，在执行步骤510时，侦测设备可以先获取当前的GPS时钟Tgps，基于基站发送下行信号的预设周期，确定基站下一次发送下信信号的时间点Tgps’，并将Tgps’与T1的差值作为检测起始时间点，即将侦测设备的初始上行时钟设置为(Tgps’–T1)。

[0074] 步骤520：侦测设备从检测时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长。

[0075] 即采用N*Tcp的方式，按照Tcp时长倍数增加方式，循环检测目标终端发送的上行信号，

[0076] 进一步地，侦测设备一旦在第N个Tcp中检测到目标终端的上行信号，则接收该上行信号，并对接收的上行信号进行解析，以及基于解析结果确定目标终端的信号发射功率，并最终基于该信号发射功率对目标终端进行定位。其中，N并不是预设数值，而是在检测到上行信号后才确定的数值，在第几个Tcp检测到上行信号，便可以将N记录为相应的数值。

[0077] 另一方面，本发明实施例中，可以将“N*Tcp－预设时长”设置为对应目标终端的第二上行定时时间提前量(T2)，并且在之后的连续M次检测中，基于T1、T2和GPS时钟，对目标终端发送的上行信号进行检测。

[0078] 其中，可选的，预设时长至少为一个Tcp，这是因为，第N个Tcp是接收到目标终端的上行信号的时间段，那么，若希望侦测设备在下一次检测过程中能够进一步缩小时间检测范围，则需要提前至少一个Tcp，最迟在(N-1)*Tcp处开始检测。

[0079] 例如，参阅图5C所示，在设置T2后，在之后的连续2次(假设M＝2)的检测过程中，侦测设备可以在Tgps－T1+T2的时间点开始检测目标终端的上行信号。执行这一操作的前提，是目标终端的地理位置相对固定，在一定时长内保持在一个固定范围内，这样，设置T2后，在后续检测过程中，侦测设备可以直接在Tgps－T1+T2的时间点开始执行检测，而无需反复执行N*Tcp方式的检测，可以进一步节省检测时间，降低侦测设备的检测负荷。

[0080] 基于上述实施例，参阅图6A和图6B所示，采用上述技术方案，无论目标终端发送的上行信号到达侦测设备所需要的时长，大于(T1+Tcp)，还是小于(T1－Tcp)，从(Tgps’－T1)这一时刻开始，采用Tcp为周期进行循环检测，均可以在相应的时间点准确捕捉到完整的上行信号，从而可以实现对上行信号的准确解析。

[0081] 基于上述实施例，参阅图7所示，本发明实施例中，侦测设备至少包括获取单元70、计算单元71和处理单元72，其中，

[0082] 获取单元70，用于获取网络侧针对目标终端配置的第一上行定时时间提前量T1；

[0083] 计算单元71，用于基于所述T1，确定检测起始时间点；

[0084] 处理单元72，用于从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长；其中，获取单元70在目标终端随机接入过程中，在网络侧发送的随机接入响应中获取所述T1；或/和，在目标终端处于连接态时，在网络侧发送的校正指令中获取所述T1。

[0085] 可选的，基于所述T1，确定检测起始时间点时，计算单元71用于：

[0086] 获取当前的全球定位系统GPS时钟Tgps；

[0087] 基于基站发送下行信号的预设周期，确定基站下一次发送下行信号的时间点Tgps’；

[0088] 将Tgps’与T1的差值作为检测起始时间点。

[0089] 可选的，接收到所述上行信号之后，处理单元72进一步用于：

[0090] 对所述上行信号进行解析，确定所述上行信号的信号发射功率；

[0091] 基于所述信号发射功率，对所述目标终端进行物理位置定位。

[0092] 可选的，接收到所述上行信号之后，处理单元72进一步用于：

[0093] 确定接收到所述上行信号的Tcp的周期序号N；

[0094] 对应所述目标终端，基于N*Tcp设置第二上行定时时间提前量T2。

[0095] 基于N*Tcp设置所述T2时，处理单元72用于：

[0096] 将N*Tcp－预设时长作为所述T2。

[0097] 可选的，处理单元72进一步用于：

[0098] 在之后的连续M次检测中，基于所述T1、T2和GPS时钟，对目标终端发送的上行信号进行检测，其中，M为预设整数。

[0099] 综上所述，本发明实施例中，侦测设备基于网络侧针对目标终端设置的第一上行定时提前时间量T1，确定检测起始时间点，以及从所述检测起始时间点开始，以Tcp为周期，检测目标终端发送的上行信号，直到接收到所述上行信号为止，其中，Tcp为网络侧与目标终端进行交互时采用的循环前缀的时长。

[0100] 这样，可以从目标终端发送上行信号的起始时间点开始，采用Tcp进行周期性循环排查式检测，无论目标终端与侦测设备之间相距多远，上行信号传播时延是多少，侦测设备均可以在某一个Tcp循环周期内，检测到并完整接收目标终端发送的上行信号，从而可以对上行信号进行正确解析，有效提高了目标终端的上行PRB功率的测量准确性，进而实现了对目标终端的精准定位。

[0101] 另一方面，本发明技术方案对协议影响较小，易于实现，并且有效降低了后续的运维难度，利于广泛推广应用。

[0102] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0103] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0104] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0105] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0106] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0107] 显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。