[發明專利]LTE系統中基站間的空口同步跟蹤方法及基站設備

無效

• 申請號: 200910236469.4
• 申請日: 2009-10-22
• 公開（公告）號: CN102045711A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 王競;劉建軍;崔春風
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W56/00;H04W92/20
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種LTE系統中基站間的空口同步跟蹤方法及基站設備。

背景技術

3GPP(3rd?Generation?Partnership?Project，第三代移動通信標準化組織)已啟動了長期演進(Long?Term?Evolution，LTE)的標準化工作。LTE系統基于正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplex，OFDM)技術，其子載波間隔設定為15kHz，對應的OFDM符號長度為66.67us。LTE系統包括TDD(Time?Division?Duplex，時分雙工)和FDD(Frequency?Division?Duplex，頻分雙工)兩種雙工方式。對于TDD(Time?Division?Duplex，時分雙工)方式的LTE系統來說，不同基站之間的時間同步是其可靠運行的前提和基礎，現有技術中各TDD模式的LTE系統，例如TD-LTE(TD-SCDMALong?Term?Evolution，TD-SCDMA的長期演進；TD-SCDMA：Time?Division-Synchronous?CDMA，時分同步碼分多址接入)系統，都考慮基于GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)定時信號實現不同基站之間的時間同步。

然而，對于近期移動通信系統中悄然興起的一種重要站點femto(毫微微基站)，由于其部署在室內，不易獲得GPS定時信號，因此在TDD方式下，femto基站之間、以及femto基站與macro(宏基站)之間時間同步是實現femto基站部署的一項重要挑戰。

空口同步方案是解決femto基站之間時間同步的一種可行方案。所謂空口同步是指：從基站(需要同步的基站)通過偵聽種子基站(已經同步的基站)的同步信號，調整自身的時鐘使其同步于種子基站的時鐘。空口同步方案可采用開環空口同步和閉環空口同步兩種方式。下面以TD-LTE系統為例分別介紹開環空口同步和閉環空口同步兩種實現方式。

開環空口同步方式，包括如下步驟：

步驟1：從基站偵聽并捕獲種子基站的PSS(primary?sync?signal，主同步信號)，根據PSS進行頻率同步和相位同步；

步驟2：從基站偵聽并捕獲種子基站的SSS(secondary?sync?signal，輔同步信號)，根據SSS進行幀定時同步，并識別宏基站小區的PCI(Physical?Cell?ID，物理小區標識符)；

步驟3：從基站周期性偵聽并捕獲種子基站的PSS和/或SSS，或者CRS(公共導頻信號)，進行空口同步跟蹤。

閉環空口同步方式，包括如下步驟：

步驟1：從基站偵聽并捕獲種子基站的PSS，根據PSS進行頻率同步和相位同步；

步驟2：從基站偵聽并捕獲種子基站的SSS，根據SSS進行幀定時同步，并識別宏基站小區的PCI；

步驟3：從基站向種子基站發出隨機接入請求，并由種子基站向從基站反饋TA(Timing?Advance，定時提前)參數，從基站依據TA參數修正幀定時；

步驟4：從基站周期性偵聽并捕獲種子基站的PSS和/或SSS，或者CRS，進行空口同步跟蹤。

上述空口同步方案采用點對點同步機制，需要對從基站預先配置種子基站。由于femto基站的部署運營商并不完全可控，因此空口同步方案需要femto基站能夠根據網絡環境自適應選擇最佳的種子基站或種子基站集合，并與之同步。實現該目標的一種有效手段是在空口同步方案中引入時鐘級別機制。即：macro基站與femto基站均具有靜態或可動態調整的屬性即時鐘級別，其中0級是時鐘級別的最高等級，1級次之，依次類推。femto基站開機之后，首先偵聽無線網絡環境，如果沒有檢測到任何相鄰的macro基站或femto基站，則選擇自同步，時鐘級別設定為0級；如果檢測到相鄰的macro基站或femto基站，則選擇時鐘級別最高(即：級別序號最小)的基站作為自身的同步基準即種子基站，同時設定自身的時鐘級別比該種子基站的時鐘級別低一級。

基于上述時鐘級別機制，系統中空口同步跳數可得到最小控制。時鐘級別原理如圖1所示，基站1開機后會自同步，且設定時鐘級別為0級，而基站2、基站3和基站4開機后均會偵聽到相鄰的0級時鐘，因此都與基站1同步，并設定自身的時鐘級別為1級。不難發現：時鐘級別方案使得系統中的同步鏈路有序化，任意基站的時鐘級別與其相鄰基站的時鐘級別之差的絕對值不大于1。