專利名稱：無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及調(diào)整小區(qū)同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中調(diào)整小區(qū)同步的方法。
背景技術(shù)：
無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Regional Area Network，簡稱WRAN)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其使用認(rèn)知無線電技術(shù)，通過尋找許可用戶的空閑頻帶進(jìn)行通信，比如在數(shù)字電視(DTV)的VHF/UHF等許可頻帶中，尋找沒有被占用的頻段作為WRAN系統(tǒng)的承載頻段進(jìn)行通信。因此，WRAN系統(tǒng)尤其能夠為偏遠(yuǎn)地區(qū)、人口密度較低地區(qū)提供較大范圍的寬帶接入覆蓋。
同時，由于WRAN系統(tǒng)又是一種免許可運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，WRAN系統(tǒng)之間也是免許可的，可以被多個運(yùn)營商使用，因此WRAN系統(tǒng)沒有進(jìn)行頻譜規(guī)劃，故使WRAN系統(tǒng)中不同的基站(Base Station，簡稱BS)之間可能存在自干擾。
如圖1所示，分別為WRAN系統(tǒng)的超幀(Superframe)結(jié)構(gòu)。一個超幀包括一個超幀報頭(Preamble)，為用戶終端設(shè)備(Customer Premise Equipment，簡稱CPE)用來進(jìn)行同步和信道估計；一個超幀控制頭(SCH)，用來給CPE提供當(dāng)前小區(qū)(以一個BS所覆蓋范圍為一個小區(qū)，當(dāng)前小區(qū)即為該CPE所屬小區(qū))的同步信號；接著就是若個幀(Frame)。
進(jìn)一步，請參見圖2所示，WRAN系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。每個幀包括2個子幀一個為下行幀(DS subframe)；另一個為上行幀(US subframe)。在下行幀與上行幀之間具有一個保護(hù)時間，可以用來插入TRG或SSS滑動自共存時隙。其中下行幀包括一個幀報頭(Preamble)，為CPE用來進(jìn)行同步和信道估計，然后是幀控制頭(FSH)，用來承載當(dāng)前的幀信息。
WRAN系統(tǒng)是基于時分雙工模式(Time Division Duplex，簡稱TDD)的正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，簡稱OFDMA)技術(shù)進(jìn)行通信。由于WRAN系統(tǒng)是使用TDD技術(shù)的通信系統(tǒng)，加上本身沒有頻譜規(guī)劃，因此，WRAN系統(tǒng)存在以下待解決的技術(shù)問題1.WRAN系統(tǒng)存在自干擾現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，比如，具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)中，若該兩個小區(qū)不同步，則一個小區(qū)的下行幀可能對另一個小區(qū)的上行幀進(jìn)行干擾，這種干擾還將隨著小區(qū)覆蓋面積的增加而惡化；2.WRAN系統(tǒng)使用靜默時間(Quiet Period，簡稱OP)專門檢測許可用戶信號，若相鄰兩個小區(qū)的靜默時間沒有對齊，由于WRAN系統(tǒng)的自干擾，將會影響對許可用戶的信號檢測效果。
因此，WRAN系統(tǒng)中的相鄰兩個小區(qū)之間的幀需要滿足一定的要求，尤其是具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)之間的需要實現(xiàn)同步，以解決或緩解上述技術(shù)問題。
為解決以上技術(shù)問題，如今業(yè)界存在以下幾種解決方案第一種方案利用回程網(wǎng)絡(luò)(Backhual)解決重疊覆蓋小區(qū)的同步問題。雖然此方案可以簡化空中接口的設(shè)計，但是卻需要第三方網(wǎng)絡(luò)；而WRAN系統(tǒng)是一種免許可運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，相對各個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商而言，不可能存在一個公共的第三方網(wǎng)絡(luò)，更何況WRAN系統(tǒng)中一個小區(qū)的覆蓋半徑如此巨大，因此，該方案不具實際的可行性。
第二種方案借助GPS進(jìn)行小區(qū)同步。小區(qū)先獲取GPS的時鐘，并以GPS的時鐘為參照調(diào)整該小區(qū)的時標(biāo)，以實現(xiàn)各個小區(qū)的通信同步。該方案雖然具有一定的可行性，但是仍存在以下缺陷首先，該方案增加了系統(tǒng)成本；
另外，對于覆蓋半徑不一致的兩個相鄰小區(qū)，比如，一個小區(qū)的覆蓋半徑為100km，另外一個小區(qū)的覆蓋半徑為30km，那么，兩個小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)域不是在兩個小區(qū)的中線附近，另外考慮WRAN系統(tǒng)中一個小區(qū)的覆蓋范圍非常大，以兩個相鄰小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)域中CPE的角度看來，重疊覆蓋區(qū)域和中線附近區(qū)域大約有100微秒的時差，折合為1-2個OFDM符號長度的時差。
第三種方案菲利普公司于2006年3月提出了一種利用小區(qū)之間的空中接口信號的同步方案。該方案為通過一個小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)域中的橋接CPE測量和另一個小區(qū)之間的幀差，通知該小區(qū)調(diào)整幀的發(fā)送時間，從而達(dá)到滿足具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)之間的同步。
但是，該方案仍具有以下缺陷首先，由于BS沒有對重疊覆蓋區(qū)域的CPE的測量和BS自己的測量進(jìn)行區(qū)分，但是這兩種測量之間存在偏差，經(jīng)過計算，可以至多有兩個本小區(qū)半徑的誤差；其次，該方案沒有指出小區(qū)的同步調(diào)整原則，如果重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)都做同步調(diào)整，那么將存在調(diào)整波動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于現(xiàn)有技術(shù)中通過橋接用戶終端設(shè)備檢測相鄰小區(qū)的同步信標(biāo)信息的同步調(diào)整解決方案的基礎(chǔ)上，提出一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及調(diào)整小區(qū)同步的方法，通過小區(qū)的基站直接檢測同步信標(biāo)信息來完成兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整，以解決現(xiàn)有技術(shù)中具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)因為存在同步調(diào)整偏差和調(diào)整波動而無法真正實現(xiàn)同步調(diào)整的技術(shù)問題。
為解決上述問題，本發(fā)明一種調(diào)整小區(qū)同步的方法，關(guān)鍵是，包括以下步驟
a.一個小區(qū)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息含有該相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；b.所述小區(qū)從所述同步信標(biāo)信息中提取所述相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，并與本小區(qū)的時標(biāo)信息相比較，判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整，若是，則通過獲取幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整。
所述步驟a具體包括a1.所述小區(qū)中的基站分配自共存靜默期；a2.所述基站在自共存靜默期內(nèi)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息。
所述步驟b具體包括b1.所述小區(qū)中的基站將本小區(qū)的時標(biāo)信息與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息進(jìn)行比較；b2.所述基站根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整，若是，則轉(zhuǎn)入步驟b3，否則結(jié)束；b3.所述基站將本小區(qū)的小區(qū)標(biāo)示信息與相鄰小區(qū)的小區(qū)標(biāo)示信息相比較，判斷由所述小區(qū)或由相鄰小區(qū)轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟b4；b4.根據(jù)步驟b3的判斷結(jié)果，由所述小區(qū)或由相鄰小區(qū)通過獲取幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整。
所述步驟b4具體包括如下步驟b41.小區(qū)中的基站通過比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息并增加一個偏差補(bǔ)償項，獲取所述幀調(diào)整時標(biāo)信息；b42.所述基站產(chǎn)生一個新的超幀，并根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息調(diào)整該超幀的時標(biāo)；b43.所述基站向該小區(qū)的用戶終端設(shè)備廣播同步調(diào)整請求消息；b44.所述用戶終端設(shè)備根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整。
所述步驟b41中，所述偏差補(bǔ)償項為 其中，c為光速，R為一個小區(qū)的覆蓋區(qū)域的半徑。
所述步驟b之后，還包括如下步驟c.所述小區(qū)與相鄰小區(qū)以一定周期在上行幀的末尾分配自共存窗口，通過該自共存窗口傳輸同步信標(biāo)信息進(jìn)行同步確認(rèn)。
所述時標(biāo)信息包括幀序號和幀偏移的信息；所述幀調(diào)整時標(biāo)信息包括幀滑動值、符號滑動值以及幀滑動方向的信息。
相應(yīng)地，本發(fā)明公開一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括若干個小區(qū)，關(guān)鍵是，該小區(qū)包括檢測單元，用于檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息包含時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；信息提取單元，用于從所述同步信標(biāo)信息中提取相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息；判斷單元，用于將本小區(qū)的時標(biāo)信息與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息進(jìn)行比較，判斷是否需要進(jìn)行小區(qū)時標(biāo)的同步調(diào)整；同步?jīng)Q策單元，用于根據(jù)本小區(qū)與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，產(chǎn)生同步調(diào)整的幀調(diào)整時標(biāo)信息；同步執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息執(zhí)行小區(qū)時標(biāo)的同步調(diào)整；同步確認(rèn)單元，用于控制所述小區(qū)在上行幀末尾分配自共存窗口進(jìn)行信息傳輸來確認(rèn)小區(qū)時標(biāo)的同步。
所述判斷單元具體包括時標(biāo)判斷子單元，用于比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，判斷是否需要進(jìn)行小區(qū)同步調(diào)整；標(biāo)示判斷子單元，用于比較兩個相鄰小區(qū)的標(biāo)示信息，判斷由該兩個相鄰小區(qū)中的其中一個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整。
所述同步執(zhí)行單元具體包括幀調(diào)整子單元，用于根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息對小區(qū)產(chǎn)生的一個新超幀進(jìn)行調(diào)整；消息子單元，用于向該小區(qū)中的用戶終端設(shè)備廣播同步調(diào)整請求消息。
所述時標(biāo)信息包括幀序號和幀偏移的信息；所述幀調(diào)整時標(biāo)信息包括幀滑動值、符號滑動值以及幀滑動方向的信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1.本發(fā)明在分析現(xiàn)有技術(shù)通過橋接用戶終端設(shè)備檢測同步信標(biāo)信息的同步調(diào)整解決方案的基礎(chǔ)上，提出一種通過小區(qū)的基站直接檢測同步信標(biāo)信息來完成兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整的解決方案，尤其給出了經(jīng)過偏差補(bǔ)償?shù)乃鰩瑒訒r標(biāo)信息，因此，本發(fā)明可以有效實現(xiàn)重疊覆蓋區(qū)域用戶同步接收兩個小區(qū)信號；2.另外，本發(fā)明進(jìn)一步揭示了通過判斷機(jī)制確認(rèn)具體有哪個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整，以避免兩個相鄰小區(qū)都進(jìn)行同步調(diào)整所引起調(diào)整波動。


圖1是無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的超幀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的幀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明調(diào)整小區(qū)同步的方法的示意圖。
圖4是本發(fā)明中發(fā)送偏移和接收偏移的關(guān)系示意圖。
圖5是本發(fā)明中利用幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行超幀時標(biāo)調(diào)整的示意圖。
圖6是本發(fā)明中利用自共存窗口進(jìn)行同步確認(rèn)和同步維護(hù)的示意圖。
圖7是本發(fā)明無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提出一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WRAN)系統(tǒng)中調(diào)整小區(qū)同步的方法，調(diào)整相鄰小區(qū)的時標(biāo)實現(xiàn)同步，以滿足具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)的幀信號同步，也即是該重疊覆蓋區(qū)域中的用戶終端設(shè)備(CPE)分別從該兩個相鄰小區(qū)接收的幀信號是同步的。
請參考圖3所示，為本發(fā)明調(diào)整小區(qū)同步的方法的示意圖。本發(fā)明包括如下實現(xiàn)步驟步驟s310一個小區(qū)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息含有該相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；根據(jù)IEEE 802.22協(xié)議規(guī)范，在WRAN系統(tǒng)中，一個小區(qū)應(yīng)主動搜索與之具有重疊覆蓋區(qū)域的相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，并提供給其他小區(qū)發(fā)現(xiàn)以及與之同步的途徑。因此，用戶終端設(shè)備應(yīng)該在空閑時期掃描其他小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息；另外，小區(qū)中的基站(BS)除了分配用于檢測已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)(Incumbent)的靜默期(QP)，基站還應(yīng)該分配用于自共存的靜默期，在該自共存靜默期內(nèi)，一個小區(qū)中的基站以及用戶終端設(shè)備均應(yīng)該掃描檢測其他小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息。
自共存靜默的期持續(xù)期為一幀的時間，位于超幀的范圍之內(nèi)，且在一個超幀中的位置應(yīng)該隨機(jī)的，以提高具有重疊覆蓋區(qū)域小區(qū)的檢測概率。另外，自共存靜默的在一個超幀中的超幀序號可以在
內(nèi)選擇，其中，NSIQP是已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)靜默期之間的超幀數(shù)，該NSIQP可以從超幀結(jié)構(gòu)中的超幀控制頭(SCH)的TTQP域中導(dǎo)出。由此，可使一個小區(qū)的自共存靜默與業(yè)務(wù)系統(tǒng)靜默期保持相同的頻率。
所述同步信標(biāo)信息包括兩種一種是自共存信標(biāo)協(xié)議(Coexistence BeaconProtocol，簡稱CBP)信息包；另外一種是WRAN系統(tǒng)的超幀結(jié)構(gòu)中的超幀控制頭(SCH)信息包。
因此，本步驟中，一個小區(qū)實際上通過兩種途徑檢測相鄰小區(qū)的同步信標(biāo)信息第一種情況一個小區(qū)通過橋接用戶終端設(shè)備檢測到相鄰小區(qū)的同步信標(biāo)信息，具體為一個小區(qū)中的用戶終端設(shè)備檢測到相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息；所述用戶終端設(shè)備將接收的所述同步信標(biāo)信息上報給該小區(qū)中的基站。該第一種情況下解決方案即為背景技術(shù)中所提及的菲利普公司提出的解決方案第二種情況一個小區(qū)的基站直接檢測到相鄰小區(qū)基站的同步信標(biāo)信息，即一個小區(qū)中的基站分配自共存靜默期；在自共存靜默期內(nèi)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息。由于該情況下，若采用第一種情況下同步調(diào)整的解決方案，將帶來同步調(diào)整偏差以及調(diào)整波動，并不能真正實現(xiàn)兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整，而且由于沒有小區(qū)邊緣的調(diào)整偏差補(bǔ)償，真正同步的地區(qū)是調(diào)整小區(qū)BS的位置，對小區(qū)邊緣重疊部分，反而存在一定的偏移。因此，該第二種情況下的同步解決方案為本發(fā)明所要公開的同步調(diào)整解決方案。
以下進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明的實現(xiàn)流程。
步驟s320所述小區(qū)從所述同步信標(biāo)信息中提取相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息；所述小區(qū)對于檢測到相鄰小區(qū)的每一個CBP包或SCH包，所述小區(qū)中的基站以及用戶終端設(shè)備均應(yīng)當(dāng)記錄該CBP包或SCH包中所包括的時標(biāo)信息；其中，所述時標(biāo)信息是以幀序號(Frame_Numberi)以及幀偏移的信息進(jìn)行衡量；且?guī)频男畔⒕唧w包括幀接收偏移(Reception_Offset)信息。
具體請參見圖4所示，為兩個具有重疊覆蓋區(qū)域的相鄰小區(qū)中幀發(fā)送偏移(Transmission_Offset)以及幀接收偏移(Reception_Offset)的關(guān)系示意圖，其中每幀包括Fs個符號。
步驟s330所述小區(qū)將本小區(qū)的時標(biāo)信息與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息進(jìn)行比較；該步驟的目的是為下一個步驟判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整提供依據(jù)；步驟s340根據(jù)步驟s330的比較結(jié)果，判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整；該步驟實現(xiàn)的前提是，需要考慮分布的各個小區(qū)的同步調(diào)整過程能夠在一個可接收的時間內(nèi)完成，因此，相鄰小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整之前，必須先確定一個收斂法則，該收斂法則應(yīng)該保證所有場景下的網(wǎng)絡(luò)收斂，從數(shù)學(xué)的角度而言，對于第i個小區(qū)的基站BSi只有在和其相鄰小區(qū)j的基站BSj滿足下式時才會啟動同步過程((FSi-Frame_Numberi-1)×FDCi+(FDCi-Reception_Offset))-((FSj-Frame_Numberj-1)×FDCj+(FDCj-Transmission_Offset))≤FSi*FDC2---(1)]]>該式(1)中，F(xiàn)rame_Numberi表示一個小區(qū)接收到相鄰小區(qū)的CBP包的幀序號，綜合考慮同步信標(biāo)信息為SCH包時，所以要-1；FSi表示i小區(qū)一個超幀中所含的幀數(shù)目；Reception_Offset為BSj的CBP包在超幀中的位置，以WRAN系統(tǒng)的時隙為單位。Transmission_Offset為接收到BSj的CBP包后，BSi當(dāng)前接收時隙在其超幀的位置，以WRAN系統(tǒng)的時隙為單位。FDC表示一幀持續(xù)的時間，也是以WRAN系統(tǒng)的時隙為單位。
若FSi＝FSj＝FS且FDCi＝FDCj＝FDC，上式(1)可以簡化為|(Frame_Numberj-Frame_Numberi)×FDC+Transmission_Offset-Reception_Offset|]]>≤FS*FDC2]]>(2)]]>因此，若所述步驟s330的比較結(jié)果滿足式(2)，則所述步驟s340判斷需要進(jìn)行同步調(diào)整，轉(zhuǎn)入步驟s350；否則，所述步驟s340判斷不需要進(jìn)行同步調(diào)整并結(jié)束。
步驟s350所述小區(qū)與相鄰小區(qū)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行小區(qū)標(biāo)示信息比較，判斷由所述小區(qū)或由相鄰小區(qū)轉(zhuǎn)入下一個步驟進(jìn)行同步調(diào)整；本步驟的目的在于，若通過所述步驟s340判斷兩個相鄰的重疊覆蓋小區(qū)需要進(jìn)行同步調(diào)整后，進(jìn)一步判斷具體是由哪個小區(qū)以另一個小區(qū)的時標(biāo)為參考進(jìn)行同步調(diào)整，以避免兩個小區(qū)都進(jìn)行同步時標(biāo)調(diào)整所帶來的調(diào)整波動。
本步驟的可通過比較兩個相鄰小區(qū)的小區(qū)標(biāo)示信息(比如，基站的MAC地址或小區(qū)時標(biāo)等信息)來判斷，比如，預(yù)設(shè)規(guī)則由小區(qū)標(biāo)示信息較大的小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整，而小區(qū)標(biāo)示信息較小的另一個小區(qū)不進(jìn)行同步調(diào)整。
進(jìn)行同步調(diào)整的步驟具體包括如下步驟s360至步驟s390。
步驟s360小區(qū)中基站通過比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息并增加一個偏差補(bǔ)償項，獲取所述幀調(diào)整時標(biāo)信息；所述幀調(diào)整時標(biāo)信息具體包括幀滑動值(Slide Count)、符號滑動值(Slide Amount)以及幀滑動方向(Slide Direction)的信息，請參見圖5所示。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中菲利普公司提出的同步調(diào)整解決方案，若所述步驟s310中，所述同步信標(biāo)信息是通過橋接用戶終端設(shè)備上報至所述小區(qū)的情況下，所述幀調(diào)整時標(biāo)信息用數(shù)學(xué)式可如下表示 Slide Direction=0(Right),if(Case1)1(Left),otherwise(Case2)---(3)]]>然而，本發(fā)明中，無論一個小區(qū)中的用戶終端設(shè)備是否向該小區(qū)上報檢測到相鄰小區(qū)的同步信標(biāo)信息消息，小區(qū)都是按照該小區(qū)中基站自身檢測到相鄰小區(qū)的同步信標(biāo)信息消息為依據(jù)進(jìn)行同步調(diào)整，這是因為該情況下，所述用戶終端設(shè)備可能位于兩個相鄰小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)域的邊緣位置，如果以所述用戶終端設(shè)備的時標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行同步調(diào)整，那么將導(dǎo)致該重疊覆蓋區(qū)域中大部分區(qū)域可能都不同步；另外，考慮到本發(fā)明進(jìn)行同步調(diào)整的目的在于使兩個相鄰小區(qū)的幀同時到達(dá)該兩個相鄰小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域中的用戶設(shè)備，因此，需要對式(3)增加一個偏差補(bǔ)償項，具體為由于在未進(jìn)行同步調(diào)整時，一個小區(qū)中的基站根本不知道相鄰小區(qū)中基站的具體位置，因為，只能對式(3)基于估計增加偏差補(bǔ)償項。不妨假設(shè)兩個具有重疊覆蓋區(qū)域的相鄰小區(qū)的覆蓋區(qū)域半徑R大小相等且兩個小區(qū)之間服從0到R的均勻分布，則兩個相鄰小區(qū)的中點也就是我們期望的同步點位置服從0到R/2的均勻分布，從統(tǒng)計學(xué)的意義而言，所述同步點位置在R/4處。于是，對式(3)增加的偏差補(bǔ)償項為 其中，c為光速，R為一個小區(qū)的覆蓋區(qū)域的半徑。此情況下，一個小區(qū)將在重疊覆蓋區(qū)域中距離相鄰小區(qū)中點為R/3處完成同步調(diào)整。
因此，所述步驟s360中，所述幀調(diào)整時標(biāo)信息的數(shù)學(xué)式表達(dá)如下 Slide Direction=0(Right),if(Case1)1(Left),otherwise(Case2)---(4)]]>式(4)給出了進(jìn)行同步調(diào)整所依據(jù)的幀調(diào)整時標(biāo)信息具體規(guī)則信息，即包括幀滑動值、符號滑動值以及幀滑動方向的規(guī)則信息。因此，本步驟s360在于根據(jù)相鄰小區(qū)時標(biāo)信息的比較結(jié)果獲取所述幀調(diào)整時標(biāo)信息的具體信息。
步驟s370所述基站產(chǎn)生一個新的超幀，并根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息調(diào)整該超幀的時標(biāo)，即所述基站產(chǎn)生一個新的超幀，按照所述步驟s360獲得的所述幀調(diào)整時標(biāo)信息的具體信息調(diào)整該超幀的時標(biāo)，在該超幀中按照式(4)插入符號滑動值，使該超幀產(chǎn)生幀滑動，以達(dá)到將兩個相鄰小區(qū)的超幀的幀頭對齊，實現(xiàn)兩個小區(qū)同步；步驟s380所述基站向該小區(qū)的用戶終端設(shè)備廣播同步調(diào)整請求消息，以請求該小區(qū)的用戶終端設(shè)備進(jìn)行同步調(diào)整；步驟s390所述小區(qū)內(nèi)的用戶終端設(shè)備按照所述步驟s360獲得的所述幀調(diào)整時標(biāo)信息的具體信息進(jìn)行同步調(diào)整，以完成一個小區(qū)的同步調(diào)整。
再者，本發(fā)明于所述步驟s390完成同步調(diào)整后，還包括同步確認(rèn)或同步維護(hù)的步驟s400，該步驟具體如下實現(xiàn)一個小區(qū)與相鄰小區(qū)以一定周期在上行幀時隙末尾分配自共存窗口(Self-Coexistence)，通過該自共存窗口傳輸同步信標(biāo)信息進(jìn)行通信同步確認(rèn)或同步維護(hù)，所述同步信標(biāo)信息為CBP包，請參見圖5所示，為兩個相鄰小區(qū)通過空中接口上的自共存窗口通信。
自共存窗口總是出現(xiàn)在上行幀的末尾處。與自共存靜默期相比，關(guān)鍵差別在于兩者的時間粒度不同自共存靜默期至少為一個完整的幀，而自共存窗口卻只是一個幀包括的幾個符號；另外，在自共存靜默期內(nèi)，小區(qū)內(nèi)的基站以及用戶終端設(shè)備都不會進(jìn)行任何形式的發(fā)射，僅僅是監(jiān)聽信道而已，而如果基站在一個超幀中分配了自共存窗口，則用戶終端設(shè)備可以以主動方式發(fā)射CBP包。
因此，所述步驟s400后，通過兩個相鄰小區(qū)均分配自共存窗口進(jìn)行CBP包傳輸，一個小區(qū)成功接收來自相鄰小區(qū)的第一個CBP包時，即可完成同步調(diào)整的確認(rèn)；當(dāng)然，小區(qū)還應(yīng)該繼續(xù)分配自共存窗口，通過交換傳輸約束來獲得更好的自共存。
綜上所述，本發(fā)明中對通過橋接用戶終端設(shè)備檢測同步信標(biāo)信息來進(jìn)行具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整，以及通過小區(qū)的基站直接檢測同步信標(biāo)信息來完成兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整的兩種情況進(jìn)行區(qū)分，根據(jù)兩種不同情況，分別給出了進(jìn)行同步調(diào)整的所述幀調(diào)整時標(biāo)信息；另外，本發(fā)明在揭示了具體同步調(diào)整實現(xiàn)原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步揭示了通過判斷機(jī)制確認(rèn)具體有哪個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整，以避免兩個相鄰小區(qū)都進(jìn)行同步調(diào)整所引起調(diào)整波動。
另外，本發(fā)明還公開了一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WRAN)系統(tǒng)，該無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠解決具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)之間因為不同步產(chǎn)生干擾的技術(shù)問題，解決該技術(shù)問題的途徑在于對具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整。
本發(fā)明的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括若干個小區(qū)，其中，以一個基站(BS)所覆蓋區(qū)域為一個小區(qū)，一個小區(qū)中可能包括若干個用戶終端設(shè)備(CPE)。因此，若兩個相鄰小區(qū)是同步的，則位于該相鄰小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)域中的用戶終端設(shè)備，分別從該兩個小區(qū)接收的幀信號是同步的，也就是所述用戶終端設(shè)備從該兩個小區(qū)接收的幀信號的幀頭是對齊的。
請參考圖7所示，為本發(fā)明的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖。本發(fā)明的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一個小區(qū)700(也即指一個小區(qū)中的基站)具體包括發(fā)射/接收單元710，用于將本消息的信息發(fā)送給其他小區(qū)，并接收其他小區(qū)發(fā)出的信息；檢測單元720，用于檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息包含時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；信息提取單元730，用于從所述同步信標(biāo)信息中提取相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息；判斷單元740，用于將本小區(qū)的時標(biāo)信息與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息進(jìn)行比較，判斷是否需要進(jìn)行小區(qū)時標(biāo)的同步調(diào)整；同步?jīng)Q策單元750，用于根據(jù)本小區(qū)與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，產(chǎn)生同步調(diào)整的幀調(diào)整時標(biāo)信息；
同步執(zhí)行單元760，用于根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息執(zhí)行小區(qū)時標(biāo)的同步調(diào)整；同步確認(rèn)單元770，用于控制所述小區(qū)在上行幀末尾分配自共存窗口進(jìn)行信息傳輸來確認(rèn)小區(qū)時標(biāo)的同步。
其中，所述判斷單元740具體包括時標(biāo)判斷子單元，用于比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，判斷是否需要進(jìn)行小區(qū)同步調(diào)整；標(biāo)示判斷子單元，用于比較兩個相鄰小區(qū)的標(biāo)示信息，判斷由該兩個相鄰小區(qū)中的其中一個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整。
所述同步執(zhí)行單元760具體包括幀調(diào)整子單元，用于根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息對小區(qū)產(chǎn)生的一個新超幀進(jìn)行調(diào)整；消息子單元，用于向該小區(qū)中的用戶終端設(shè)備廣播同步調(diào)整請求消息。
所述時標(biāo)信息包括幀序號和幀偏移的信息；所述幀調(diào)整時標(biāo)信息包括幀滑動值、符號滑動值以及幀滑動方向的信息。
所述時標(biāo)判斷子單元比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，若比較結(jié)果滿足上述式(2)，則判斷需要進(jìn)行小區(qū)同步調(diào)整，由所述標(biāo)示判斷子單元進(jìn)一步判斷該相鄰小區(qū)中具體哪一個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整，以避免出現(xiàn)調(diào)整波動，根據(jù)判斷結(jié)果，執(zhí)行同步調(diào)整小區(qū)中的所述同步?jīng)Q策單元750產(chǎn)生同步調(diào)整的所述幀調(diào)整時標(biāo)信息，然后，所述同步執(zhí)行單元760根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整；并通過所述同步確認(rèn)單元770控制所述小區(qū)在上行幀末尾分配自共存窗口進(jìn)行信息傳輸來確認(rèn)小區(qū)時標(biāo)的同步。
其中，所述檢測單元720直接檢測到相鄰小區(qū)發(fā)送的同步信標(biāo)信息，此時所述同步?jīng)Q策單元750按照上述式(4)產(chǎn)生同步調(diào)整的所述幀調(diào)整時標(biāo)信息。
綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明在考慮菲利普公司基于橋接用戶終端設(shè)備檢測同步信標(biāo)信息實現(xiàn)兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整的解決方案所存在的調(diào)整偏差和調(diào)整波動，進(jìn)一步提出了基于小區(qū)的基站直接檢測同步信標(biāo)信息來實現(xiàn)兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整，尤其是針對現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行同步調(diào)整的幀調(diào)整時標(biāo)信息，并結(jié)合本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，通過在現(xiàn)有技術(shù)的幀調(diào)整時標(biāo)信息中增加一個偏差補(bǔ)償項，從而獲取本發(fā)明進(jìn)行同步調(diào)整的所述幀調(diào)整時標(biāo)信息，因此，本發(fā)明可以有效實現(xiàn)重疊覆蓋區(qū)域用戶同步接收兩個小區(qū)信號，避免同步調(diào)整所引起的調(diào)整偏差；2.另外，本發(fā)明在揭示了兩個相鄰小區(qū)同步調(diào)整實現(xiàn)原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步揭示了通過判斷機(jī)制確認(rèn)具體有哪個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整，以避免兩個相鄰小區(qū)都進(jìn)行同步調(diào)整所引起調(diào)整波動。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，包括以下步驟a.一個小區(qū)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息含有該相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；b.所述小區(qū)從所述同步信標(biāo)信息中提取所述相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，并與本小區(qū)的時標(biāo)信息相比較，判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整，若是，則通過獲取幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，所述步驟a具體包括a1.所述小區(qū)中的基站分配自共存靜默期；a2.所述基站在自共存靜默期內(nèi)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，所述步驟b具體包括b1.所述小區(qū)中的基站將本小區(qū)的時標(biāo)信息與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息進(jìn)行比較；b2.所述基站根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整，若是，則轉(zhuǎn)入步驟b3，否則結(jié)束；b3.所述基站將本小區(qū)的小區(qū)標(biāo)示信息與相鄰小區(qū)的小區(qū)標(biāo)示信息相比較，判斷由所述小區(qū)或由相鄰小區(qū)轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟b4；b4.根據(jù)步驟b3的判斷結(jié)果，由所述小區(qū)或由相鄰小區(qū)通過獲取幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，所述步驟b4具體包括如下步驟b41.小區(qū)中的基站通過比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息并增加一個偏差補(bǔ)償項，獲取所述幀調(diào)整時標(biāo)信息；b42.所述基站產(chǎn)生一個新的超幀，并根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息調(diào)整該超幀的時標(biāo)；b43.所述基站向該小區(qū)的用戶終端設(shè)備廣播同步調(diào)整請求消息；b44.所述用戶終端設(shè)備根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，所述步驟b41中，所述偏差補(bǔ)償項為 其中，c為光速，R為一個小區(qū)的覆蓋區(qū)域的半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，所述步驟b之后，還包括如下步驟c.所述小區(qū)與相鄰小區(qū)以一定周期在上行幀的末尾分配自共存窗口，通過該自共存窗口傳輸同步信標(biāo)信息進(jìn)行同步確認(rèn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的調(diào)整小區(qū)同步的方法，其特征在于，所述時標(biāo)信息包括幀序號和幀偏移的信息；所述幀調(diào)整時標(biāo)信息包括幀滑動值、符號滑動值以及幀滑動方向的信息。
8.一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括若干個小區(qū)，其特征在于，該小區(qū)包括檢測單元，用于檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息包含時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；信息提取單元，用于從所述同步信標(biāo)信息中提取相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息；判斷單元，用于將本小區(qū)的時標(biāo)信息與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息進(jìn)行比較，判斷是否需要進(jìn)行小區(qū)時標(biāo)的同步調(diào)整；同步?jīng)Q策單元，用于根據(jù)本小區(qū)與相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，產(chǎn)生同步調(diào)整的幀調(diào)整時標(biāo)信息；同步執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息執(zhí)行小區(qū)時標(biāo)的同步調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述小區(qū)還包括同步確認(rèn)單元，用于控制所述小區(qū)在上行幀末尾分配自共存窗口進(jìn)行信息傳輸來確認(rèn)小區(qū)時標(biāo)的同步。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元具體包括時標(biāo)判斷子單元，用于比較兩個相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，判斷是否需要進(jìn)行小區(qū)同步調(diào)整；標(biāo)示判斷子單元，用于比較兩個相鄰小區(qū)的標(biāo)示信息，判斷由該兩個相鄰小區(qū)中的其中一個小區(qū)進(jìn)行同步調(diào)整。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述同步執(zhí)行單元具體包括幀調(diào)整子單元，用于根據(jù)所述幀調(diào)整時標(biāo)信息對小區(qū)產(chǎn)生的一個新超幀進(jìn)行調(diào)整；消息子單元，用于向該小區(qū)中的用戶終端設(shè)備廣播同步調(diào)整請求消息。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項所述的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述時標(biāo)信息包括幀序號和幀偏移的信息；所述幀調(diào)整時標(biāo)信息包括幀滑動值、符號滑動值以及幀滑動方向的信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WRAN)系統(tǒng)及調(diào)整小區(qū)同步的方法，本發(fā)明的方法包括以下步驟一個小區(qū)檢測相鄰小區(qū)發(fā)出的同步信標(biāo)信息，該同步信標(biāo)信息含有該相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息以及小區(qū)標(biāo)示信息；所述小區(qū)從所述同步信標(biāo)信息中提取所述相鄰小區(qū)的時標(biāo)信息，并與本小區(qū)的時標(biāo)信息相比較，判斷是否需要進(jìn)行同步調(diào)整，若是，則通過獲取幀調(diào)整時標(biāo)信息進(jìn)行同步調(diào)整，否則結(jié)束。本發(fā)明公開了通過小區(qū)的基站直接檢測同步信標(biāo)信息來完成兩個相鄰小區(qū)的同步調(diào)整，解決現(xiàn)有技術(shù)中具有重疊覆蓋區(qū)域的兩個相鄰小區(qū)因為存在同步調(diào)整偏差和調(diào)整波動而無法真正實現(xiàn)同步調(diào)整的技術(shù)問題。
文檔編號H04Q7/34GK101056135SQ200610035960
公開日2007年10月17日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
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