毫微微小区基站的同步方法以及利用此方法的毫微微小区基站

摘要

本发明涉及一种毫微微小区基站的同步方法以及利用此方法的毫微微小区基站。更具体地，本发明涉及一种针对室内或现有小区的阴影区引进毫微微小区，该毫微微小区接收前导信号，以此为基准实现下行链路同步，毫微微小区基站向宏小区基站发送测距信号，随此接收上行链路同步信号，从而确保终端的上行链路同步，由此，即使使用与宏小区相同频带的不同的副载波或相同的副载波，也可以保持副载波之间的正交性，并排除多余的信号干扰。为此，本发明在宏小区内存在毫微微小区(Femtocell)的正交频分多址接入(OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access)通信系统中，当毫微微小区基站从宏小区基站接收前导信号时，所述毫微微小区基站与所述前导信号进行时间同步，向属于所述毫微微小区的终端发送码元，由此确保毫微微小区基站的时间同步。

说明书

技术领域

本发明涉及一种毫微微小区基站的同步方法以及利用此方法的毫微微小区基站，更详细而言，涉及一种毫微微小区基站的同步方法以及利用此方法的毫微微小区基站，其中，针对室内或现有小区的阴影区接入毫微微小区，同时毫微微小区基站接收前导信号，以此为基准实现下行链路同步，毫微微小区基站向宏小区基站发送测距信号，随次接收上行链路同步信号，从而确保终端的上行链路同步，由此，即使使用与宏小区相同频带的互不相同的副载波或相同的副载波，也可保持副载波之间的正交性，并排除多余的信号干扰。

背景技术

正交频分多址接入系统(Orthogonal Frequency Division Multiple Access system，以下称为“OFDMA”)是在多载波传输(multicarrier transmission)的特殊形态OFDM中将可利用的局部副载波提供给每个使用者而实现复用接入。OFDM的基本原理如下：将具有高速传输率的数据列分为具有低传输率的多个数据列并将其利用多个副载波同时传输。由于具有低传输率的副载波的码元区间(symbol duration)会增加，因此，减少由多重路径延迟扩散而发生的时间上的相对信号分散。在OFDM码元之间，插入比信道的延迟扩散长的保护区间，可消除码元之间的干扰，并在保护区间复制局部OFDM信号，并将其配置在码元的开始部分，OFDM码元循环性地扩张，由此可避免副载波之间的干扰。

在现有宽频码分多址系统(Wideband Code Division Multiple Access system，以下称为“WCDMA”)中，基站和使用者不同步启动也不成为问题。但是，在OFDMA环境下，发送端和接收端的时间同步会对系统性能带来较大的影响。在OFDMA环境下，发送端和接收端的时间非同步时，各副载波之间的正交性将会丧失，会导致系统性能的劣化。

另外，在移动通信领域，已存在现有宏小区(macrocell)基站的情况下，存在室内或现有宏小区的阴影区时，为了解决此问题，需要低功率以及到达范围较短的基站。这种基站叫做毫微微小区基站。

毫微微小区基站使用与宏小区基站相同的频带时，因毫微微小区终端和宏小区基站之间的接收时刻和发送时刻之间存在时间之差，所以存在OFDMA副载波之间会丧失正交性的问题。

图1是用于说明一般在OFDMA环境下，基站和终端在下行链路和上行链路实现同步的过程的概念图。

根据图1所示，终端一102是，以由基站101接收前导(preamble)信号P的时间为基准，与下行链路的时间进行同步。并且，终端一102向基站101发送测距(ranging)信号R，基站101测定所述测距信号并向终端一102发送上行链路同步信息S，从而实现上行链路的时间同步。

图2是用于说明在宏小区区域内存在毫微微小区时，由于在下行链路副载波之间非同步而产生干扰的概念图。在图2及图3中，CP是复制局部OFDM信号的循环前缀(Cyclic Prefix)。

毫微微小区210存在于宏小区200内的任意位置。

终端一202与宏小区基站201进行通信，终端二212与毫微微小区基站211进行通信，终端一202和终端二212使用相同频带的互不相同的副载波或相同的副载波，并与每个对应基站进行通信。

此时，终端二212除接收由毫微微小区基站211传送而来的信号222外，还可以接收由宏小区基站201传送的信号221，由宏小区基站201传送的信号221应消除干扰。但是，两个信号221、222之间的时间非同步时(以面积A表示)，出现丧失副载波之间的正交性、引发干扰的问题。

并且，终端一202除接收由宏小区基站201传送的信号232外，还可以接收由毫微微小区基站211传送的信号231，由毫微微小区基站211传送的信号231应消除干扰。但是，两个信号231、232之间的时间非同步时(以面积B表示)，出现丧失副载波之间的正交性、引发干扰的问题。

图3是用于说明在宏小区区域内存在毫微微小区时，由于在上行链路副载波之间并非同步而产生干扰的概念图。

与此相同，毫微微小区310存在于宏小区300内的任意位置上。

宏小区基站301除接收终端一302传送的信号321外，还可以接收由终端二312传送的信号320，由终端二312传送的信号320应消除干扰。但是，两个信号320、321之间的时间非同步时(以面积C表示)，出现丧失副载波之间的正交性、引发干扰的问题。

并且，毫微微小区基站311除接收终端二312传送的信号331外，还可以接收由终端一302传送的信号330，由终端一302传送的信号330应消除干扰。但是，两个信号330、331之间的时间非同步时(以面积D表示)，出现丧失副载波之间的正交性、引发干扰的问题。

发明内容

本发明是为了解决所述问题点而提出的，尤其，其目的在于，提供一种针对室内或现有小区的阴影区接入毫微微小区，此时，即使使用与宏小区相同频带的互不相同的副载波或相同的副载波，也可保持副载波之间的正交性，并排除多余的信号干扰的毫微微小区基站的同步方法以及利用此方法的毫微微小区基站。

为达成所述目的，根据本发明的毫微微小区基站的同步方法，包括：在宏小区内具有毫微微小区(Femtocell)的正交频分多址接入(OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access)通信系统中，毫微微小区基站从宏小区基站接收前导(preamble)信号的步骤；所述毫微微小区基站与所述前导信号时间同步向属于所述毫微微小区的终端发送码元，由此确保毫微微小区基站的时间同步的步骤。

并且，所述毫微微小区可以使用与所述宏小区相同的频带。

并且，所述毫微微小区可以使用与所述宏小区互不相同的副载波并进行传送。

并且，所述毫微微小区可以使用与所述宏小区相同的副载波并进行传送。

根据本发明另一侧面的毫微微小区基站的同步方法，其包括：在宏小区内具有毫微微小区(Femtocell)的正交频分多址接入(OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access)通信系统中，毫微微小区基站向宏小区基站发送测距信号的步骤；所述宏小区基站向所述毫微微小区基站发送上行链路同步信号的步骤；所述毫微微小区基站向属于所述毫微微小区的终端指示所述上行链路同步，从而确保毫微微小区基站的时间同步的步骤。

并且，所述毫微微小区可以使用与所述宏小区相同的频带。

并且，所述毫微微小区可以使用与所述宏小区互不相同的副载波并进行传送。

并且，所述毫微微小区可以使用与所述宏小区相同的副载波并进行传送。

根据本发明的毫微微小区基站，该毫微微小区(Femtocell)基站存在于宏小区内，其包括：逆帧生成部，其自从毫微微小区基站接收的码元中抽取前导信号；同步部，以由所述逆帧生成部接收的所述前导信号为基准，执行向属于所述毫微微小区的终端的下行链路同步。

并且，所述毫微微小区基站进一步包括：测距信号发生部，其产生发送至所述宏小区基站的测距信号；帧生成部，用将要传送的数据和所述测距信号构成帧；所述同步部从所述宏小区基站获得根据所述测距信号的上行链路同步信息，由此进一步执行向属于所述毫微微小区的终端的上行链路同步。

并且所述毫微微小区基站进一步包括：调制部，其调制由所述宏小区基站接收的码元并传送至所述逆帧生成部；检测及解码部，检测由所述逆帧生成部输出的数据并解码。

并且，所述毫微微小区基站进一步包括：编码及码元映射部，其将要传送的数据和自所述测距信号发生部输出的测距信号发送至所述帧生成部。

并且，所述毫微微小区基站进一步包括：调制部，其调制由所述帧生成部输出的帧并构成发送码元。

本发明具有以下效果：即，针对室内或现有小区的阴影区接入毫微微小区，所述毫微微小区基站接收前导信号，并将其为基准实现下行链路同步，由此，即使使用与宏小区相同频带的互不相同的副载波或相同的副载波，也可保持副载波之间的正交性，可排除多余的信号干扰。

而且，本发明还具有以下效果：即，毫微微小区基站向宏小区基站发送测距信号随此接收上行链路同步信息，从而确保终端的上行链路同步，并保持副载波之间的正交性能，排除多余的信号干扰。

附图说明

图1是用于说明一般在OFDMA环境下，基站和终端在下行链路和上行链路实现同步的过程的概念图。

图2是用于说明在宏小区区域内存在毫微微小区时，由于在下行链路副载波之间非同步而产生干扰的概念图。

图3是用于说明在宏小区区域内存在毫微微小区时，由于在上行链路副载波之间非同步而产生干扰的概念图。

图4是用于说明根据本发明的优选实施例的毫微微小区基站在下行链路实现同步的方法的概念图。

图5是用于说明根据本发明的优选实施例的毫微微小区基站在上行链路实现同步的方法的概念图。

图6是根据本发明的优选实施例的毫微微小区基站的方块图。

具体实施方式

为了解决在背景技术中提到的现有技术问题点，本发明的毫微微小区基站自行实现同步，由此减少由于毫微微小区的使用者和宏小区的使用者之间非同步而导致的性能劣化。

在本发明中，毫微微小区基站与毫微微小区的使用者进行通信时，使得不受宏小区使用者的干扰或最大限度地减少其影响而进行同步。即，将毫微微小区基站的下行链路开始时刻与自宏小区基站的接收时刻进行同步，并将存在于毫微微小区内的终端的上行链路开始时刻调为类似于宏小区内终端的时刻。

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。首先，对各附图的构成要素标注符号时，即使相同的构成要素标示在不同附图中，也尽可能使用相同的符号。而且，在说明本发明时，相关公知结构或功能的具体说明导致本发明的要点不明确时，省略其详细说明。另外，以下说明是本发明的优选实施例，但是，本发明的技术思想并不限定于此，可通过本发明的技术人员进行变形或进行各种实施，这是显而易见的。

图4是用于说明根据本发明的优选实施例的毫微微小区基站在下行链路实现同步的方法的概念图。

毫微微小区410存在于宏小区400内的任意位置上。

终端一402与宏小区基站401进行通信，终端二412与毫微微小区基站411进行通信，终端一402和终端二412使用相同频带的互不相同的副载波或相同的副载波并与每个对应基站进行通信。

此时，终端二412除接收由毫微微小区基站411传送而来的信号外，还可以接收由宏小区基站401传送而来的信号，由宏小区基站401传送而来的信号应消除干扰。终端二412为了消除由宏小区基站401传送而来的信号的出发点干扰，由宏小区基站401传送而来的信号应进入由毫微微小区基站411传送而来的信号的CP中。

为此，毫微微小区基站411从宏小区基站401接收前导信号P，与接收的前导信号P进行时间同步，并将码元传送到终端二412，由此确保时间同步。即，毫微微小区基站411与存在于宏小区400内的某种终端具有相同的功能。

毫微微小区基站411和终端二412之间的距离相对明显短于宏小区基站401和终端一402之间的距离。因此，将对终端二412的毫微微小区基站411的下行链路开始时刻同步于由宏小区基站401的前导信号P接收时刻时，在终端二412的角度上看，由毫微微小区基站411传送的信号同步于由宏小区基站401传送的信号。即，在终端二412，由毫微微小区基站411传送的信号和宏小区基站401传送的信号在CP区间会重叠，因此两信号的接收时刻处于OFDM码元的保护区间内。其结果，由于两信号保持副载波之间的正交性，因此，终端二412可以从毫微微小区基站411接收的信号中排除宏小区基站401接收的信号的干扰。

终端一402和终端二412使用互不相同的副载波时，若在每个副载波之间存在正交性则不会互相引起干扰。终端一401和终端二412使用相同的副载波时也利用相同的干扰消除法，可成功进行通信。

图5是用于说明根据本发明的优选实施例的毫微微小区基站在上行链路实现同步的方法的概念图。

毫微微小区510存在于宏小区500内的任意位置上。从终端一502和终端二512相邻接的位置发送至各个不同的基站时，有可能会发生在各自的基站非同步的现象。

宏小区基站501除了接收由终端一502传送的信号外，还能接收由终端二512传送的信号，由终端二512传送的信号应消除干扰。为此，将终端二512的上行链路发送时刻调整为类似位于邻接位置的终端一502的上行链路发送时刻，从而，在宏小区基站501的角度来看，可以使得从终端一502和终端二512发送的两个信号进行同步。

为此，毫微微小区基站511起到发挥一种终端设备的作用。即，通过毫微微小区基站511向宏小区基站501发送测距信号R，传送上行链路信号。因此，宏小区基站501确认属于毫微微小区基站511内的终端具有要传送至上行链路的数据，并考虑终端一502的发送时刻，向毫微微小区基站511发送上行链路同步信息S。毫微微小区基站511通过向终端二512发送所述上行链路同步信息S，由此，指示终端二512进行上行链路同步。终端二512根据所接收的上行链路同步信息S把握上行链路发送时刻并传送数据。

其结果，终端二512的上行链路发送时刻与位于相邻接位置的终端一502的上行链路发送时刻相类似。即，宏小区基站501，由终端一501接收的信号和由终端二512接收的信号的CP区间相重叠，因此两信号的接收时刻会存在于OFDM码元的保护区间内。其结果，由于两信号保持副载波之间的正交性，因此，宏小区基站501可从由终端一502接收的信号中消除由终端二512接收的信号的干扰。

宏小区500和毫微微小区510使用互不相同的副载波时，若存在各副载波之间的正交性，则不会相互引起干扰。即使宏小区500和毫微微小区510使用相同的副载波时，也可利用相同于干扰消除法的方法，并成功进行通信。如以上所提。

图6是根据本发明优选实施例的毫微微小区基站的方块图。

根据本发明的优选实施例，如图6所示，毫微微小区基站600包括：编码以及码元映射部601、测距信号发生部602、帧生成部603、调制部604、发送及接收分离部605、基带信号块606、RF发送及接收部607。并且，毫微微小区基站600包括：检测及解码部608、逆帧生成部609、同步部610、解调部611以及控制部612。

测距信号发生部602是发生测距信号的部分，所述测距信号是毫微微小区基站600为了从宏小区基站接收上行链路同步信息而发送的。

编码及码元映射部601，其对要传输的数据和由测距信号发生部602输出的测距信号进行编码，然后执行码元映射并输出到帧生成部603。

帧生成部603，其利用要传输的数据和测距信号构成帧，然后输出到调制部604。

调制部604，其调制通过帧生成部603输出的帧并利用脉冲成形滤波器构成发送码元，然后输出到发送及接收分离部605。

同步部610，其从自宏小区基站获得的上行链路同步信息中得到终端的上行链路同步信息。

发送及接收分离部605，其根据由控制部612接收的发送及接收时刻信息，经基带信号块606并通过RF发送及接收部607将发送码元传送到终端。

另一方面，终端发送而被传输到RF发送及接收部607的码元经基带信号块606被传输到发送及接收分离部605。然后，被接收的码元通过解调部611解调后传输到逆帧生成部609。逆帧生成部609从接收码元中抽取前导信号并传输到同步部610。

同步部610，其以由逆帧生成部609输出的前导信号为基准执行向终端的下行链路同步。

检测及解码部608，其检测通过逆帧生成部608输出的数据信号和控制信号并进行解码。

以上说明只不过是用来举例说明本发明的技术思想，可以设想，属于本发明的技术人员在不脱离本发明的实质特性的范围内可以进行各种修改、变更以及置换。因此，本发明所示实施例以及图面是用来说明本发明而并不是用来限定本发明的技术思想，所以本发明的技术思想并不限定于所述实施例以及图面。本发明的保护范围应通过权利要求范围解释，可以解释在与其同等范围内的所有技术思想应包含于本发明的权利范围。

工业利用可能性

本发明涉及一种毫微微小区基站，全球移动通信服务商正积极引进所述毫微微小区基站，由于可以解决毫微微小区基站和现有小区之间的干扰问题，因此可以广泛应用于移动通信领域。