專利名稱：蜂窩式正交頻分復用系統(tǒng)中的毫微微小區(qū)的下行鏈路網(wǎng)絡同步機制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于蜂窩式(cellular)正交頻分復用(orthogonal frequency divisionmultiplexing,以下簡稱為OFDM)系統(tǒng)，且特別是關于蜂窩式OFDM系統(tǒng)中的毫
微微基站的下行鏈路網(wǎng)絡同步。
背景技術：
隨著室內(indoor)無線用戶對帶寬的需求持續(xù)增長，蜂窩式運營商除了提供來 自室外的帶寬，正嘗試探究提供來自室內的帶寬。然而，由于無線電信號的物理性質， 蜂窩式運營商難以為室內用戶提供完整的覆蓋性(fullcoverage)。當前系統(tǒng)的通用解決 方式之一是蜂窩式強波器(repeater)，但它可能降低已接收的信號的質量且無法提供信號 處理。解決此難題的另一個方法是中繼站(relay station)，但目前中繼站尚未商業(yè)化且 其仍處于開發(fā)階段。解決此難題的又一個方法是毫微微小區(qū)(femtocell)，其通過再使用 (reuse)特許頻譜(licensed spectrum)作為蜂窩式網(wǎng)絡基礎建設(infrastructure)的一部分以 增強室內覆蓋。圖1 (背景技術)是包含宏(macro)基站11與毫微微(femto)基站12的簡化蜂 窩式網(wǎng)絡10的示意圖。蜂窩式網(wǎng)絡10也包含室外移動臺14與室內移動臺15。如圖1 所示，因物理障礙物及/或建筑物13產生的反射，宏基站11為室外移動臺14提供較強 的信號強度，而為室內移動臺15提供相對微弱的信號強度。另一方面，因為毫微微基站 12位于建筑物13之內，所以毫微微基站12——訪問點(access point)基站(例如小型室 內基站)可為室內移動臺15提供高強度的信號與優(yōu)良的信號質量。毫微微小區(qū)被預期將成為4G系統(tǒng)的支持超高速傳輸?shù)闹匾鉀Q方式。電機與 電子工程師學會(以下簡稱為IEEE) 802.16m與第三代合作伙伴計劃(以下簡稱為3GPP) RAN1&RAN2都正開發(fā)毫微微小區(qū)技術作為全球互聯(lián)微波訪問(以下簡稱為WiMAX) 2.0 與高級3GPP長期演進(以下簡稱為LTE-Advanced)系統(tǒng)的部分標準。由于超高速傳輸將 導致非常高的功率消耗，且通常用于支持處于室內環(huán)境的用戶使用的多媒體服務。通過 使用毫微微基站，可達到更短的傳輸距離與更低傳輸功率需求以節(jié)省更多無線電資源。 圖2 (背景技術)是WiMAX毫微微小區(qū)系統(tǒng)20的系統(tǒng)架構的示意圖。通常由全球定位系統(tǒng)(global positioning system，以下簡稱GPS)執(zhí)行時序同步。 GPS是提供可靠定位、導航及時序服務的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)。然而，毫微微基站可能無 法接收GPS信號且無法獲得時序參考。圖3(背景技術)是包含GPS 31的蜂窩式網(wǎng)絡30頁
的示意圖。蜂窩式網(wǎng)絡30也包含宏基站32與宏基站33，及毫微微基站34。如圖3所 示，宏基站32與宏基站33可從GPS 31接收GPS信號，而因為毫微微基站34位于建筑 物35之內，所以其無法接收GPS信號且無法獲得時序參考。除GPS夕卜，后端網(wǎng)絡(backhaul)的控制信號也可以幫助實現(xiàn)不同基站之間的網(wǎng) 絡同步。然而，毫微微基站的后端網(wǎng)絡連接對于獲得的時序參考并不精確。圖4(背景 技術)是WiMAX毫微微小區(qū)系統(tǒng)40中的毫微微基站的后端網(wǎng)絡連接的示意圖。如圖4 所示，毫微微基站的后端網(wǎng)絡被期望為低成本的數(shù)字用戶線(xDSL)或有線數(shù)據(jù)服務接口 規(guī)格(DOCSIS)鏈路。毫微微基站的后端網(wǎng)絡連接并非像用于宏基站、微型(micro)基 站、微微(pico)基站的專屬連接那樣穩(wěn)健(robust)及可靠。此外，往返(round trip)的延 遲也會隨時間改變并導致難以精確時序精細化。因此，蜂窩式OFDM系統(tǒng)中的毫微微基 站的下行鏈路網(wǎng)絡同步仍然是一項挑戰(zhàn)。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種蜂窩式正交頻分復用系統(tǒng)中用于毫微微基站的下行鏈路同步的 方法。毫微微基站首先掃描從多個相鄰宏基站傳輸?shù)囊粋€或多個已接收的參考信號。在 掃描之前，相鄰宏基站之間的下行鏈路傳輸時間已很好地同步。以移動臺的觀點來說， 宏基站傳輸?shù)臒o線電信號之間的抵達時間差小于OFDM符號的保護區(qū)間期間。毫微微基站然后基于掃描結果從已接收的一個或多個參考信號中確定期望參考 信號。在本發(fā)明實施方式中，期望參考信號是在觀察窗口期間第一個被毫微微基站接收 的參考信號。在一個實施方式中，觀察窗口的長度小于幀長度的一半但遠大于多個基站 之間的傳播延遲。期望參考信號的實際抵達時間可通過使用數(shù)字信號處理加上時序檢測 器與時序萃取器的毫微微基站檢測。最后，毫微微基站基于期望參考信號配置其下行鏈路無線電信號傳輸，以使毫 微微基站與多個相鄰宏基站同步。在一個實施方式中，期望參考信號在下行鏈路幀的起 始邊界通過相鄰宏基站傳輸。毫微微基站將其下行鏈路幀的起始邊界設置為一個時序， 此時序與當參考信號第一次被毫微微基站接收時的時序相同。在另一個實施方式中，期 望參考信號由相鄰宏基站在下行鏈路幀的起始邊界再加上偏移量傳輸。毫微微基站將其 下行鏈路幀的起始邊界設置為一個時序，此時序與當參考信號第一次被毫微微基站接收 時的時序加上同樣的偏置相同。其他實施方式及有益效果在下文的具體實施方式
中詳細描述。此發(fā)明內容并非 用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求的界定為準。
圖1是包含宏基站與毫微微基站的簡化蜂窩式網(wǎng)絡的示意圖。圖2是WiMAX毫微微小區(qū)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構的示意圖。圖3是包含全球定位系統(tǒng)的蜂窩式網(wǎng)絡的示意圖。圖4是WiMAX毫微微小區(qū)系統(tǒng)中的毫微微基站的后端網(wǎng)絡連接的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的具有毫微微基站的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡中的毫微微基站的簡化方塊圖。圖7是啟動蜂窩式OFDM網(wǎng)絡中的毫微微基站的方法的流程圖。圖8是既具有孤立毫微微小區(qū)又具有重疊毫微微小區(qū)的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡的示 意圖。圖9是具有與三個宏小區(qū)重疊的毫微微小區(qū)的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡的示意圖。圖10是被蜂窩式OFDM網(wǎng)絡中的毫微微小區(qū)接收的多個參考信號的示意圖。圖11是說明一種新的網(wǎng)絡同步方法的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡的通用型網(wǎng)絡拓樸的示 意圖。圖12是說明一種新的網(wǎng)絡同步方法的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡的特殊網(wǎng)絡拓樸的示意圖。圖13是從多個已接收的參考信號檢測期望參考信號的抵達時間的通用方法的示 意圖。圖14是檢測參考信號的抵達時間的第一實施方式的示意圖。圖15是檢測具有多徑效應的參考信號的抵達時間的第二實施方式的示意圖。圖16是檢測具有多徑效應的多個參考信號的抵達時間的第三實施方式的示意 圖。圖17是通過毫微微基站配置下行鏈路傳輸時間的第一實施方式的示意圖。圖18是通過毫微微基站配置下行鏈路傳輸時間的第二實施方式的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明可通過閱讀后續(xù)的詳細描述與范例并參考附圖得到充分理解。通過再使用特許頻譜作為蜂窩式網(wǎng)絡基礎建設的一部分開發(fā)毫微微小區(qū)以增 強室內覆蓋。在例如WiMAX毫微微小區(qū)系統(tǒng)的毫微微小區(qū)系統(tǒng)中，室內服務主要由 WiMAX毫微微小區(qū)訪問點(WFAP)提供。毫微微小區(qū)通常為例如多媒體服務的室內 應用(application)提供非常小的小區(qū)覆蓋(例如小于35米)及超高速傳輸。通過再使 用與宏小區(qū)相同的空中接口及操作于與宏小區(qū)相同的特許頻譜，網(wǎng)絡運營商可降低用 于室內覆蓋的宏小區(qū)的開發(fā)成本且提高室內無線通信服務意愿而從中獲利。然而，對 于蜂窩式OFDM及/或蜂窩式OFDMA網(wǎng)絡中保持子載波(sub-carrier)之間的正交性 (orthogonality)與防止載波間干擾(inter-carrier interference，以下簡稱為ICI)，毫微微小 區(qū)與宏小區(qū)之間的下行鏈路網(wǎng)絡同步十分關鍵。OFDMA已被采用為候選4G技術的下行鏈路傳輸方案。OFDMA既被考慮用于 WiMAX 2.0又被考慮用于LTE-Advanced的下行鏈路傳輸。然而，主要由頻率偏置及時 間變化引起的ICI是OFDM網(wǎng)絡中的特殊且顯著的難題。為防止ICI，OFDM網(wǎng)絡需要 每一個基站同步地傳輸以保持子載波之間的正交性。因此，每一基站傳輸?shù)腛FDM符號 時序應很好地校準(align)。一般而言，來自不同基站的無線電信號的抵達時間之間的差 應小于OFDM符號的保護區(qū)間(guard interval)以防止非期望的ICI。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的具有毫微微基站的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡50的示意 圖。蜂窩式OFDM網(wǎng)絡50包含多個宏基站51 宏基站57、毫微微基站58及全球定位 系統(tǒng)GPS59。宏基站51 宏基站57從全球定位系統(tǒng)GPS59接收GPS信號從而獲得可靠與精確的時序參考。因此，宏基站51 宏基站57的下行鏈路傳輸時間被很好地同步。 以移動臺的觀點而言，其意味著宏基站51 宏基站57傳輸?shù)臒o線電信號之間的抵達時間 差小于OFDM符號的保護區(qū)間期間(Tg)。另一方面，毫微微基站58無法接收GPS信號 以獲得時序參考。在本發(fā)明實施方式中，毫微微基站58接收并掃描從多個宏基站51 宏基站57傳輸?shù)亩鄠€參考信號，并確定期望參考信號?；谄谕麉⒖夹盘?，毫微微基站 58才可以獲得時序參考以使毫微微基站58與其他宏基站51 宏基站57的下行鏈路傳輸 時間也很好地同步。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡50中的毫微微基站58的簡化 方塊圖。毫微微基站58包含儲存設備61、中央處理單元(以下簡稱為CPU)62、與天線 63耦接的射頻(radio frequency，以下簡稱為RF)模塊64、信號處理模塊65、時序檢測器 與萃取器66、以及時序配置模塊67。在圖6所示的實施方式中，RF模塊64通過天線 63接收參考信號68 (模擬信號)。信號處理模塊65將模擬信號轉換為數(shù)字信號并輸出參 考信號68的對應序列碼。時序檢測器與萃取器66基于序列碼檢測參考信號68的抵達時 間，然后基于參考信號68的已檢測的抵達時間確定期望時序參考。時序配置模塊67基 于期望時序參考配置毫微微基站58的下行鏈路傳輸時間以實現(xiàn)網(wǎng)絡同步。圖7是啟動(activate)蜂窩式OFDM網(wǎng)絡中的毫微微基站的方法的流程圖。在步 驟71中，毫微微基站首先與其后端網(wǎng)絡服務器通信并在開啟電源之后登記(register)至蜂 窩式網(wǎng)絡。毫微微基站在后端網(wǎng)絡服務器授權(authorize)前無法傳輸任何無線電信號。 在步驟72中，毫微微基站與后端網(wǎng)絡服務器通信以交換其例如可支持通道帶寬、協(xié)議版 本、功率級別、以及多載波支持的服務能力(capability)。此外，后端網(wǎng)絡服務器可告知 用于毫微微小區(qū)操作的一組參數(shù)，例如中心頻率與指定頻率信道帶寬、傳輸功率、排列 (permutation)方案、以及可支持吞吐量(throughput)。在步驟73中，毫微微基站掃描指 定頻率信道上的多個參考信號。多個參考信號從多個相鄰宏基站傳輸。基于掃描結果， 毫微微基站檢測每一個參考信號的抵達時間從而確定期望參考信號(步驟74)。最后，毫 微微基站基于期望參考信號的時序設定其下行鏈路幀邊界(boundary)以實現(xiàn)毫微微基站 與其他相鄰宏基站之間的下行鏈路網(wǎng)絡同步(步驟75)。在正確時序配置之后，毫微微基 站可準備啟動下行鏈路傳輸(步驟76)。啟動蜂窩式OFDM網(wǎng)絡中的毫微微小區(qū)的挑戰(zhàn)性的難題是如何實現(xiàn)下行鏈路網(wǎng) 絡同步。為解決此難題需要考慮幾個問題。第一，需要識別下行鏈路網(wǎng)絡同步的目標 (scope)。也就是說，毫微微小區(qū)需要確定其應與OFDM網(wǎng)絡中的哪些宏基站同步。第 二，需要從OFDM網(wǎng)絡中的多個宏基站傳輸?shù)亩鄠€參考信號中確定期望參考信號。通過 基于期望參考信號配置下行鏈路傳輸時間，可實現(xiàn)毫微微小區(qū)與其他宏基站之間的網(wǎng)絡 同步。第三，需要檢測期望參考信號的實際抵達時間。毫微微小區(qū)可將期望參考信號的 確切抵達時間用于其下行鏈路傳輸以實現(xiàn)網(wǎng)絡同步。每一問題將于下文中詳細描述。圖8是既具有孤立(isolated)毫微微小區(qū)又具有重疊(overlapped)毫微微小區(qū)的 蜂窩式OFDM網(wǎng)絡80的示意圖。蜂窩式OFDM網(wǎng)絡80包含宏基站81、第一毫微微基 站82、第二毫微微基站83、以及移動臺84。宏基站81為小區(qū)85提供信號覆蓋且是移動 臺84的服務基站，毫微微基站82為小區(qū)86提供信號覆蓋，以及毫微微基站83為小區(qū)87 提供信號覆蓋?；镜男^(qū)覆蓋是移動臺可在其內建立連接的最大距離。如圖8所示，小區(qū)86孤立于小區(qū)85，而小區(qū)87與小區(qū)85重疊。舉例而言，因移動臺84位于小區(qū)86 的小區(qū)邊界之外，它從毫微微基站82接收相對微弱的干擾。另一方面，因移動臺84位于 小區(qū)87的小區(qū)邊界之內，它從毫微微基站83接收相對強烈的干擾。結果，僅當毫微微 小區(qū)覆蓋與宏小區(qū)覆蓋重疊時，由毫微微小區(qū)引起由宏小區(qū)服務的移動臺的干擾難題將 變得顯著，并且如果毫微微小區(qū)是孤立小區(qū)，那么因異步傳輸?shù)母蓴_可被忽略。因此， 在蜂窩式OFDM網(wǎng)絡中，毫微微小區(qū)僅需要與附近的具有重疊小區(qū)覆蓋的宏小區(qū)同步。 也就是說，毫微微小區(qū)僅掃描從重疊宏小區(qū)傳輸?shù)膮⒖夹盘?。在確定下行鏈路網(wǎng)絡同步目標之后，毫微微小區(qū)需要從由附近的宏基站傳輸?shù)?一個或多個參考信號之中確定期望參考信號。圖9是具有與三個宏小區(qū)重疊的毫微微小 區(qū)的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡90的示意圖。蜂窩式OFDM網(wǎng)絡90包含為小區(qū)96提供小區(qū)覆 蓋的第一宏基站91、為小區(qū)97提供小區(qū)覆蓋的第二宏基站92、為小區(qū)98提供小區(qū)覆蓋 的第三宏基站93、以及為小區(qū)99提供小區(qū)覆蓋的毫微微基站94。在圖9所示的實例中， 小區(qū)99與所有三個宏小區(qū)96 97重疊，且因毫微微基站94與其他第一宏基站91 第 三宏基站93之間的異步傳輸?shù)母蓴_不可忽略。為與所有三個宏基站第一宏基站91 第 三宏基站93同步，毫微微基站94掃描由所有三個宏基站第一宏基站91 第三宏基站93 傳輸?shù)亩鄠€參考信號，然后確定哪個參考信號是即將使用的期望參考信號，以實現(xiàn)毫微 微基站94與其他宏基站第一宏基站91 第三宏基站93之間的下行鏈路同步。圖10是通過蜂窩式OFDM網(wǎng)絡90中的毫微微基站94接收的多個參考信號的 示意圖。因為第一宏基站91 第三宏基站93是與毫微微基站94重疊的宏小區(qū)，所以 毫微微基站94掃描參考信號(例如第一宏基站91 第三宏基站93傳輸?shù)那爸脜⒖夹盘?(preamble)或同步信號)。前置參考信號是在頻域中在子載波上調制且在時域中作為第 一個OFDM符號傳輸?shù)哪J序列。在圖10所示的實例中，從第一宏基站91 第三宏基 站93傳輸?shù)拿恳磺爸脜⒖夹盘柕牡诌_時間都不同，其由多徑效應與傳播延遲(propagation delay)引起。在不同的抵達時間中，基站間的抵達時間的差異由傳播延遲引起，而基站 內的抵達時間的差異由多徑效應引起。毫微微基站94必須確定哪個參考信號應被用作其 下行鏈路傳輸?shù)钠谕麉⒖夹盘栆詫崿F(xiàn)下行鏈路網(wǎng)絡同步。在本發(fā)明實施方式中，毫微微 基站94始終選擇具有最早抵達時間的參考信號作為期望參考信號，無論該參考信號是由 哪個宏基站所傳送(通常是最接近毫微微基站的宏基站)。選擇期望參考信號的數(shù)學分析 在下文中詳細描述。圖11是說明一種新的網(wǎng)絡同步方法的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡100的通用網(wǎng)絡拓樸的 示意圖。在蜂窩式OFDM網(wǎng)絡100中，當傳輸信號至毫微微基站3時，宏基站1是擁有 最短的傳播延遲的宏基站。當傳輸信號到毫微微基站3時，宏基站2是任何一個擁有比宏 基站1長的傳播延遲的宏基站。宏基站1傳輸信號至毫微微基站3的時間是tl，且宏基 站2傳輸信號至移動臺4的時間是t2。假定移動臺4與毫微微基站3之間的距離小于150 米，而毫微微小區(qū)覆蓋通常小于35米。其他時間變量τ、τ 、及τ2所示于圖11，其 中I τ I >= I τ 1|且I τ I >= I τ 2|。因為宏基站1與宏基站2已完成同步(例如通過GPS 或通過后端網(wǎng)絡)，所以另一重要假設是Tdiff(BS1，BS2) = | 1+τ l-t2| <= Tsync,其 中Tdiff(A，B)是以移動臺4的觀點由A及B傳輸?shù)男盘柕牡诌_時間差，且Tsync是兩個 不同基站之間滿足網(wǎng)絡同步條件的最大OFDM符號抵達時間差?；诰W(wǎng)絡同步的定義，Tsync始終小于保護區(qū)間期間Te(例如IEEE 802.16m中的11微秒或3GPP LTE系統(tǒng)中的8 微秒)，但可假設其大于1微秒(例如3GPP LTE系統(tǒng)中的3微秒)。據(jù)觀察，如果毫微 微基站3將其傳輸時間設置為tl (例如與毫微微基站3從最近的宏基站1接收參考信號相 同的時間)，則可滿足下行鏈路網(wǎng)絡同步條件。也就是說，如果毫微微基站3與最近的宏 基站1同步，則毫微微基站3也與任意分布的宏基站2同步(例如Tdiff (BSl，BS3) < = Tsync -S- Ttiff (BS2，BS3)〈 — TSYNC) °圖12是說明上述網(wǎng)絡同步方法的蜂窩式OFDM網(wǎng)絡100的特殊網(wǎng)絡拓樸的示意 圖。在圖12所示的實例中，宏基站1、宏基站2、毫微微基站3以及移動臺4物理上都位 于同一條線上。假定毫微微基站3將其下行鏈路傳輸時間設置為tl。結果，Tdiff(BS1， BS3) = !(tl+τ 1)-“1+τ 1)| = 0，且 TDIFF(BS2，BS3) = | (t2_ (tl+τ 1) | = Tdiff (BS2， BSl) <= TSYNC。因此，如果毫微微基站3與宏基站1同步，則它與宏基站1及宏基站2 都同步。請重新參照圖11所示的網(wǎng)絡100的通用網(wǎng)絡拓樸，其中毫微微基站3也將其下 行鏈路傳輸時間設置為tl?？梢钥闯?，當毫微微基站3與宏基站1同步時，即可滿足網(wǎng) 絡同步條件 Tdiff(BSl，BS3) < =Tsync 與 Tdiff(BS2，BS3)<=T置。首先，可以看出 Tdiff (BS1, BS3) = |(tl+ τ )-(tl+ τ 1) | = | τ - τ 1| < = 2 τ (因為 τ >= τ 1) = 2Χ (S 微微小區(qū)覆蓋/傳播速度)< =2 X 150/ (3 X IO8) = 10_6秒=1微秒< =TSYNC。因此， 宏基站1與毫微微基站3之間的網(wǎng)絡同步條件被滿足。其次，可以看出TDIFF(BS2，BS3) = |(tl+T)_t2|。此等式可在兩種不同情景下進 一步展開。在第一種情景下，如果(tl+τ) >=t2，那么Tdiff(BS2，BS3) =tl+T-t2< = (t2+ 丁2)+丁六2(因0<仉<=12+丁2)= τ + τ2<=2τ (因 τ >= τ2)=2Χ(毫
微微小區(qū)覆蓋/傳播速度)<=2Χ150/(3Χ108) = 10_6秒=1微秒<=TSYNC。在第二種 情景下，如果(tl+ τ ) < t2,那么 Td肝(BS2，BS3) = t2_tl_ τ = (t2_tl- τ 1) + ( τ 1- τ )= Tdiff(BS1，BS2) + ( τ 1- τ ) < = Tsync+( τ 1-τ) <= Tsync(因 Td肝(BSl，BS2) <= Tsync, 且τ >= τ )。這樣，宏基站2與毫微微基站3之間的網(wǎng)絡同步條件在兩種情景下也都被 滿足。因此，如果毫微微基站3與從其最近的宏基站1傳輸?shù)膮⒖夹盘柾剑敲淳W(wǎng)絡 同步條件被滿足。在確定下行鏈路網(wǎng)絡同步目標及將從其最近的宏基站傳輸?shù)牡谝粋€已接收的參 考信號確定為期望參考信號之后，毫微微小區(qū)仍然需要可檢測期望參考信號的實際抵達 時間，然后基于期望參考信號的抵達時間配置其下行鏈路傳輸時間。圖13是從多個已接收的參考信號檢測期望參考信號的抵達時間的通用方法的示 意圖。參考信號通常由相鄰宏基站周期性地(例如每5毫秒一個幀)傳輸，且第一個已 接收的參考信號可通過使用默認觀察窗口所鑒別。舉例而言，觀察窗口的長度可小于參 考信號周期長度的一半(例如幀期間的一半)。如圖13所示，因為傳輸延遲與多徑效應 通常遠小于幀期間的一半，所以毫微微基站可在一個觀察窗口內檢測通過不同基站傳輸 的所有參考信號的抵達時間。因此，毫微微基站可在一個觀察窗口內識別并檢測第一個 已抵達的參考信號作為期望參考信號。圖14是通過毫微微基站檢測參考信號的抵達時間的第一實施方式的示意圖。 毫微微基站包含RF模塊、模擬數(shù)字(以下簡稱為A/D)轉換器、快速傅立葉變換(fastFourier transform，以下簡稱為FFT)模塊、耦接于天線的關聯(lián)模塊、時序檢測器、時序萃
取器以及時序配置模塊。在圖14所示的實例中，僅一個由宏基站傳輸?shù)膮⒖夹盘枦]有多 徑效應。RF模塊首先在時域中通過天線接收模擬參考信號。然后模擬參考信號由A/D 轉換器數(shù)字化為數(shù)字信號，此數(shù)字信號在頻域中由FFT模塊在時間點t0傳送至已接收的 序列中。然后將此已接收的序列與由關聯(lián)模塊輸入的不同的序列關聯(lián)。最后，時序檢測 器于時間點to檢測具有已關聯(lián)的序列碼的參考信號。時序萃取器然后選擇to作為參考信 號的抵達時間。圖15是檢測具有多徑效應的參考信號的抵達時間的第二實施方式的示意圖。在 圖15所示的實例中，僅一個由宏基站傳輸?shù)膮⒖夹盘柧哂卸鄰叫?。因此，毫微微基?可通過時序檢測器檢測在不同時間點接收的相同的參考信號?；跁r序檢測器的輸入， 時序萃取器接著通過選擇第一個來確定最佳時序參考。時序配置模塊然后使用時序參考 配置毫微微基站的下行鏈路傳輸時間以實現(xiàn)網(wǎng)絡同步。圖16是檢測具有多徑效應的多個參考信號的抵達時間的第三實施方式的示意 圖。在圖16所示的實例中，多個參考信號由多個宏基站傳輸，每一參考信號都經歷多徑 衰落信道。因此，毫微微基站可通過時序檢測器檢測在不同時間點接收的不同的參考信 號?；跁r序檢測器的輸入，時序萃取器接著通過選擇第一個參考信號(無論由哪個基 站傳輸此參考信號)確定最佳時序參考。時序配置模塊然后使用時序參考配置毫微微基 站的下行鏈路傳輸時間以實現(xiàn)網(wǎng)絡同步。圖17是通過毫微微基站配置下行鏈路傳輸時間的第一實施方式的示意圖。在圖 17所示的實例中，參考信號(例如前置參考信號或同步信號)由相鄰基站在下行鏈路幀的 起始(starting)邊界傳輸。毫微微基站僅僅將其下行鏈路起始幀邊界設置為與當毫微微基 站第一次接收參考信號時的時序相同。圖18是通過毫微微基站配置下行鏈路傳輸時間的第二實施方式的示意圖。 在圖18所示的實例中，參考信號(例如后置參考信號(mid-amble)或后置參考信號 (post-amble))并非由相鄰基站在下行鏈路幀的起始邊界傳輸。在這種情況下，毫微微基 站首先估測參考信號與前置參考信號之間的時間差。然后毫微微基站將其下行鏈路起始 幀邊界設置為與當毫微微基站第一次接收參考信號時的時序加上同樣的時間差。上述的實施方式僅用來例舉本發(fā)明的實施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術特征， 并非用來限制本發(fā)明的范疇。舉例而言，存在許多不同檢測已接收的參考信號的時序的 方法，使用關聯(lián)模塊于頻域中匹配已接收的序列僅是一個實例。任何本領域技術人員可 依據(jù)本發(fā)明的精神輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明 的權利范圍應以權利要求為準。
權利要求
1.一種下行鏈路傳輸同步方法，用于蜂窩式正交頻分復用系統(tǒng)中，該方法包含 通過毫微微基站，掃描并接收從多個相鄰宏基站傳輸?shù)囊粋€或多個參考信號； 從該已接收的一個或多個參考信號中確定期望參考信號；以及基于該期望參考信號，配置該毫微微基站的下行鏈路無線電信號傳輸，以使該毫微 微基站與該多個相鄰宏基站同步。
2.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，在通過該毫微微基站掃 描該一個或多個參考信號之前，由該多個相鄰宏基站傳輸?shù)亩鄠€下行鏈路無線電信號已 同步。
3.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，當從兩個基站傳輸?shù)?多個無線電信號的抵達時間差小于正交頻分復用符號的保護區(qū)間時，該兩個基站達成同步。
4.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該期望參考信號是在觀 察窗口期間第一個被該毫微微基站接收的參考信號。
5.如權利要求4所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該觀察窗口的長度小于 幀長度的一半，但遠大于該多個相鄰宏基站之間的傳播延遲。
6.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該期望參考信號是在下 行鏈路幀的起始邊界傳輸?shù)南滦墟溌返那爸脜⒖夹盘?，該前置參考信號被該毫微微基?在特定時間點接收，以及該毫微微基站在該同樣的特定時間點傳輸下行鏈路幀。
7.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該期望參考信號在下行 鏈路幀期間在相對于起始點存在一個時間差的時間點傳輸，該期望參考信號被該毫微微 基站在特定時間點接收，以及該毫微微基站在該同樣的特定時間點加上該同樣時間差的 該時間點傳輸下行鏈路幀。
8.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該一個或多個參考信號 包含由基站傳輸?shù)木哂卸鄰叫膮⒖夹盘枴?br>
9.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該毫微微基站是該蜂窩 式正交頻分復用系統(tǒng)中用于室內覆蓋的訪問點基站，以及該毫微微基站通過標準寬帶物 理鏈路連接至后端網(wǎng)絡服務器。
10.如權利要求1所述的下行鏈路傳輸同步方法，其特征在于，該毫微微基站與該多 個相鄰宏基站中的每一個有重疊的小區(qū)覆蓋。
11.一種毫微微基站，用于蜂窩式正交頻分復用系統(tǒng)，該毫微微基站包含 射頻模塊，接收由多個相鄰宏基站傳輸?shù)囊粋€或多個參考信號；時序檢測器，檢測該多個參考信號中的每一個的對應抵達時間； 時序萃取器，基于期望參考信號的該已檢測的抵達時間確定期望時序參考；以及 時序配置模塊，基于該期望時序參考配置該毫微微基站的下行鏈路傳輸時序，以使 該毫微微基站與該多個相鄰宏基站達成同步。
12.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，當從兩個基站傳輸?shù)亩鄠€無線電 信號的抵達時間差小于正交頻分復用符號的保護區(qū)間時，該兩個基站達成同步。
13.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，該期望參考信號是在觀察窗口期 間第一個被該毫微微基站接收的參考信號，以及該觀察窗口的長度小于正交頻分復用幀長度，但遠大于該多個相鄰宏基站之間的傳播延遲。
14.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，該期望參考信號在下行鏈路幀的 起始邊界傳輸?shù)南滦墟溌返那爸脜⒖夹盘?，該前置參考信號被該毫微微基站在該參考時 序接收，以及該毫微微基站在該同樣的參考時序傳輸下行鏈路幀。
15.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，該期望參考信號在下行鏈路幀期 間在相對于幀起始點存在一個時間差的時間點傳輸，該期望參考信號被該毫微微基站在 該參考時間點接收，以及該毫微微基站在該同樣的參考時間點加上該同樣時間差的該時 間點傳輸下行鏈路幀。
16.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，該一個或多個參考信號包含由基 站傳輸?shù)木哂卸鄰叫膮⒖夹盘枴?br>
17.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，該毫微微基站更包含關聯(lián)模塊，在頻域中關聯(lián)一個或多個已接收的序列，以使該時序檢測器在時域中檢 測該一個或多個已接收的參考信號的該多個對應抵達時間。
18.如權利要求11所述的毫微微基站，其特征在于，該毫微微基站是該蜂窩式正交頻 分復用系統(tǒng)中的用于室內覆蓋的訪問點基站，以及該毫微微基站通過標準寬帶物理鏈路 連接至后端網(wǎng)絡服務器。
19.一種毫微微基站，用于蜂窩式正交頻分復用系統(tǒng)，該毫微微基站包含射頻模塊，接收由多個相鄰宏基站傳輸?shù)囊粋€或多個參考信號；以及檢測裝置，檢測該多個參考信號中的每一個的對應抵達時間從而確定期望參考信號 的期望時序參考，其中，該毫微微基站基于該期望時序參考配置下行鏈路傳輸時序以使 該毫微微基站與該多個相鄰宏基站達成同步。
20.如權利要求19所述的毫微微基站，其特征在于，當從兩個基站傳輸?shù)亩鄠€無線電 信號的抵達時間差小于預定值時，該兩個基站達成同步，以及該預定值小于正交頻分復 用符號的保護區(qū)間。
21.如權利要求19所述的毫微微基站，其特征在于，該期望參考信號是在觀察窗口期 間第一個被該毫微微基站接收的參考信號，以及該觀察窗口長度小于幀長度的一半，但 遠大于該多個相鄰宏基站之間的傳播延遲。
22.如權利要求19所述的毫微微基站，其特征在于，該檢測裝置包含檢測與確定該期 望時序參考的時序檢測器與時序萃取器。
全文摘要
提供一種蜂窩式正交頻分復用系統(tǒng)中用于毫微微基站的下行鏈路同步的方法。毫微微基站首先掃描從多個相鄰宏基站傳輸?shù)囊粋€或多個已接收的參考信號。然后基于掃描結果毫微微基站從已接收的一個或多個參考信號中確定期望參考信號；最后，毫微微基站基于期望參考信號配置其下行鏈路無線電信號傳輸，以使毫微微基站與多個相鄰宏基站同步。
文檔編號H04W56/00GK102017738SQ200980100322
公開日2011年4月13日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2008年10月31日
發(fā)明者傅宜康 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司