一种5G空口时间误差提前量TA估计方法技术

本发明专利技术公开了一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，包括以下步骤：S1：建立5G空口TA网格数据集；S2：获得用户终端位置；S3：确定用户终端在5G基站网格的位置；S4：根据5G空口TA网格数据集和用户终端在5G基站网格的位置进行TA估计；本发明专利技术建立5G基站TA格网数据集；通过将5G基站覆盖区域划分成网格，测量网格点上的TA值，从而获得5G覆盖区域的TA网格数据，使得用户摆脱了多次测量TA带来的时间损耗，使得用户终端在获得位置信息的情况下，便可通过插值方法获得即时的TA估计；另一方面，多次测量引入的测量误差，限制用户终端最终的授时精度；而通过插值的方法，不会引入这些测量误差，从而可能会改进授时精度，和改善授时的不确定度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种5G空口时间误差提前量TA估计方法


[0001]本专利技术涉及授时
，尤其涉及一种5G空口时间误差提前量TA估计方法。

技术介绍

[0002]5G NR中定义了SSB(Synchronization Signal Block)，由主同步序列(PSS)、辅同步序列(SSS)、物理广播信道(PBCH)和解调参考信号(DMRS)组合在一起构成的，主要用于下行同步。在3GPP TS 36.331和3GPP TS 38.331标准里面定义了基站每10ms向终端设备广播发送一次SFN数据帧，SFN数据帧中的SIB9数据块表示了UTC时间信息，UTC时间是对应SFN的帧头时间；终端设备通过接收的SFN数据帧恢复出时间信息。
[0003]5G终端能够从终端基带获取到以下信息：(1)基带所接收到的由基站下发的SIB9授时信令内容；(2)终端与当前基站间延时误差TA，该误差初始值是终端在进入基站注册时计算得到，随着终端位置信息的变化会不断计算修正延时TA的误差；(3)终端接收到用终端本地时间标记的SIB9信令帧起始帧头位置，以及该信令帧的系统帧号，从而获得系统下发的准确UTC时间和本地时间的时刻。
[0004]用户TA获得时间：
[0005]T＝T1+TA
‑
T2[0006]由以上原理可知，5G空口授时中TA值是授时精度的关键。TA估计原理如图1所示。目前传统的5G授时模组基于上述基本授时原理，利用3GPP标准里无线信道测量信令簇，在同步过程中多次测量TA，以消除无线信道不确定性引入的误差。无线终端根据测量得到的延时误差TA进行动态实时补偿和调整，从而实现无线终端和基站间的精确同步。
[0007]这种TA估计方法特点市经过多次测量取平均值。这种方法会带来一些局限性：(1)时间损耗。5G基站每隔10ms发送信息，经过多次测量，用户需要较长的时间获得TA信息。这影响了5G授时的实时性。(2)多次测量误差。5G信号无线传输，每次测量都会存在测量误差，经过多次测量取TA平均值，误差不会消除，可能会累积，这样的累积误差会进而影响授时精度。

技术实现思路

[0008]本专利技术主要解决现有的技术中TA估计的精度差的问题；提供一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，减少TA估计花费的时间，减少多次TA估计带来的多次测量误差，提高TA估计的效率和5G空口授时性能。
[0009]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，包括以下步骤：
[0010]S1：建立5G空口TA网格数据集；
[0011]S2：获得用户终端位置；
[0012]S3：确定用户终端在5G基站网格的位置；
[0013]S4：根据5G空口TA网格数据集和用户终端在5G基站网格的位置进行TA估计。不需
要通过用户于基站的交互，一方面减少的基站的通信负担，另一方面减少了用于与基站交互带来的时间损耗。
[0014]作为优选，步骤S1中，5G空口TA网格数据集的建立方法为：以5G基站为中心，以r为半径，形成圆覆盖区域，通过纵线和横线按照间隔L将圆覆盖区域分割成5G基站网格区域，分别计算5G基站网格区域中每个网格的各个顶点的TA值，将所有的TA值形成5G空口TA网格数据集。通过将5G基站覆盖区域划分成网格，测量网格点上的TA值，从而获得5G覆盖区域的TA网格数据，该数据集不仅可以为之后的TA估计提供插值的数据源，其中丰富的数据资源还可以用于进一步的科学研究。
[0015]作为优选，步骤S2中，所述用户终端位置的获取方法为：
[0016]a：用户处于静止状态，根据GPS定位用户终端的坐标信息，获取用户终端的位置；
[0017]b：用户处于移动状态，根据GPS定位用户终端的坐标信息，形成用户终端移动曲线，结合用户终端移动速度，获取用户终端的预测位置。使得用户的状态不局限与传统的静态，而是可以在运动的状态下，也可以获得用户端的TA值，从而为实现动态用户的5G空口授时提供了重要参数。
[0018]作为优选，在步骤S4之后，还包括步骤S5：通过设置时间间隔，对用户终端的位置进行更新，根据用户终端的位置更新结果重新进行TA估计。
[0019]作为优选，步骤S3中，在获得用户终端位置后，获得在5G基站网格中的平面位置，用(φ
u
，λ
u
)表示坐标信息，用户终端落在5G基站网格的其中一个网格的四个顶点的坐标，分别用(φ
i
，λ
i
，i＝1,2,3,4)表示。
[0020]作为优选，步骤S4中，用户终端接收“5G基站TA网格数据集”，确定用户终端所在格网中四个顶点的TA值、四个顶点的坐标和用户终端的坐标，采用双线性内插法获得用户终端处的TAgrid值。
[0021]作为优选，双线性内插法获得用户终端处的TAgrid值的具体计算方法为：
[0022][0023]其中，TA
i
(i＝1,2,3,4)表示用户终端所在格网中四个顶点的TA值，ω
i
(i＝1,2,3,4)表示用户终端所在格网中四个顶点的的权值，其中，
[0024]ω1＝(1
‑
x
p
)
·
(1
‑
y
p
)
[0025]ω2＝x
p
·
(1
‑
y
p
)
[0026]ω3＝x
p
·
y
p
[0027]ω4＝(1
‑
x
p
)
·
y
p
[0028][0029][0030]本专利技术的有益效果是：(1)建立5G基站TA格网数据集；通过将5G基站覆盖区域划分成网格，测量网格点上的TA值，从而获得5G覆盖区域的TA网格数据；该数据集不仅可以为之后的TA估计提供插值的数据源，其中丰富的数据资源还可以用于进一步的科学研究；
[0031](2)TA双线插值估计；该方法一方面使得用户摆脱了多次测量TA带来的时间损耗，使得用户终端在获得位置信息的情况下，便可通过插值方法获得即时的TA估计；另一方面，多次测量引入的测量误差，限制用户终端最终的授时精度；而通过插值的方法，不会引入这些测量误差，从而可能会改进授时精度，和改善授时的不确定度；
[0032](3)摆脱用户状态限制；基于插值的TA估计方法，使得用户的状态不局限与传统的静态，而是可以在运动的状态下，也可以获得用户端的TA值，从而为实现动态用户的5G空口授时提供了重要参数；
[0033](4)该方法不需要通过用户于基站的交互，一方面减少的基站的通信负担，另一方面减少了用于与基站交互带来的时间损耗。
附图说明
[0034]图1是本专利技术实施例的TA估计方法的流程框图。
[0035]图2是本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立5G空口TA网格数据集；S2：获得用户终端位置；S3：确定用户终端在5G基站网格的位置；S4：根据5G空口TA网格数据集和用户终端在5G基站网格的位置进行TA估计。2.根据权利要求1所述的一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，其特征在于，步骤S1中，5G空口TA网格数据集的建立方法为：以5G基站为中心，以r为半径，形成圆覆盖区域，通过纵线和横线按照间隔L将圆覆盖区域分割成5G基站网格区域，分别计算5G基站网格区域中每个网格的各个顶点的TA值，将所有的TA值形成5G空口TA网格数据集。3.根据权利要求1所述的一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，其特征在于，步骤S2中，所述用户终端位置的获取方法为：a：用户处于静止状态，根据GPS定位用户终端的坐标信息，获取用户终端的位置；b：用户处于移动状态，根据GPS定位用户终端的坐标信息，形成用户终端移动曲线，结合用户终端移动速度，获取用户终端的预测位置。4.根据权利要求1或2或3所述的一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，其特征在于，在步骤S4之后，还包括步骤S5：通过设置时间间隔，对用户终端的位置进行更新，根据用户终端的位置更新结果重新进行TA估计。5.根据权利要求1所述的一种5G空口时间误差提前量TA估计方法，其特征在于，步骤S3中，在获得用户终端位置后，获得在5G基站网格中的平面位置，用(φ
u
，λ
u...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文，田永和，任烨，管晓权，刘长羽，叶泂涛，
申请(专利权)人：浙江赛思电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：