CN101154990B - 大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法 - Google Patents

Abstract

一种大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法，由大功率发射台发射的同步参考信号，各小功率发射台接收所述同步参考信号，根据该同步参考信号进行同步，并分别补偿信号传输时延。所述大功率发射台可以是广播电视基站，所述小功率发射台可以是无线城域网蜂窝基站、无线局域网基站、无线个域网基站中的一种或多种。本发明解决了大量小功率发射台的同步问题，可广泛应用于需要进行网络同步的无线通信系统，降低了实现网络同步的成本。

Description

大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及小功率发射台的同步，应用于需要进行网络同步的无线通信系统。

背景技术

随着宽带无线接入技术和市场的发展，无线接入的带宽需求愈来愈大，不得不使用较高的载频进行通信。由于载频越高，传输损耗越为严重，所以发射台的覆盖范围也随之减小。在实施小范围覆盖时，发射台的安装高度较低，有可能需要安装在室内或者屋檐下等位置，因此难以通过直接接收GPS卫星发射的参考信号进行同步。而随着发射台覆盖范围的减小，发射台的数量非常多，部署更为密集，如果通过铺设大量的光纤来传输同步信号，会付出过高的成本代价。

现有的电信网络系统，主要采用GPS卫星或者光纤等有线媒介，向蜂窝基站提供同步参考信号。如果通过GPS卫星提供同步参考信号，对于天线安装高度较低(比如屋檐下或者室内)的微小区蜂窝基站，由于可能接收不到来自高空GPS卫星的直达信号，而从反射信号在从遥远的GPS卫星到达地面的传输损耗的基础上，又经过了额外的能量损耗和多径时延，所以同步性能会不够理想，有时甚至可能会检测不到强度过小的同步信号。

电信蜂窝基站之间将主要通过电缆等有线媒介进行IP数据的网络传输，而这样的IP传输不适合承载同步参考信号。如果采用光纤提供同步参考信号，由于铺设大量光纤的成本很昂贵，所以尽管这一方法可以适用于核心网，但是它并不适合于大量密集部署的小蜂窝基站。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法。通过采用大功率发射台，在大覆盖范围内发射同步参考信号，使大量的小发射台能够较容易地实现同步。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法，包括以下步骤：

1)由大功率发射台发射的同步参考信号，

2)各小功率发射台接收所述参考同步信号，根据该同步信号进行同步，并分别补偿信号传输时延。

其中，所述步骤2)中，信号传输时延的补偿方法为：

t_同步＝t_接收+T-τ

其中t_接收为接收到参考同步信号的时间，T是一个对各蜂窝基站相同的常数，τ为测定的信号传输时延。

其中，所述步骤1)中发射的同步参考信号为时域的循环前缀和频域的嵌入导频，各小功率发射台首先利用该时域的循环前缀，搜索信号的自相关峰，获得粗同步；然后利用所述频域的嵌入导频，达到精同步。

其中，所述步骤1)中发射的同步参考信号为时域导频序列，各小功率发射台通过搜索互相关峰值，实现快速的同步。

其中，所述大功率发射台为广播电视基站，所述小功率发射台为无线城域网蜂窝基站、无线局域网基站、无线个域网基站中的一种或多种。

本发明解决了大量小功率发射台的同步问题，可广泛应用于需要进行网络同步的无线通信系统，降低了实现网络同步的成本。

附图说明

图1为一个大功率发射台为大量小功率发射台提供同步参考信号的示意图；

图2为广播电视信号传输到电信蜂窝基站的示意图；

图3为各电信蜂窝基站通过时延补偿获得同步的示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法，由大功率发射台发射的同步参考信号，可以同时供较大覆盖范围内的大量小功率发射台共同使用。

图1中，由于一个大功率发射台和其覆盖范围内的各个小功率发射台的距离可能各不相同，所以在各小功率发射台根据参考同步信号进行同步时，需要分别补偿信号传输时延的影响。一个小功率发射台接收到参考同步信号后，可以由以下公式获得同步时间t_同步：

t_同步＝f{t_接收，τ，＜其它辅助参数＞}

其中t_接收为接收到参考同步信号的时间，τ为测定的信号传输时延，f是一个函数。

如图2所示，本实施例中描述了一个利用广播电视网络的大功率基站，发射大覆盖范围的同步参考信号，供电信蜂窝网络的大量小功率基站进行同步的应用例子。

由广播电视网络的大功率基站发射的同步参考信号，可以是时域导频序列，也可以是频域导频符号或者可用于各蜂窝基站同步的其它特征信号。如果采用频域导频，那么各蜂窝基站可以首先利用广播电视信号中的循环前缀，搜索信号的自相关峰，获得粗同步；然后利用广播电视信号中预知的频域导频符号序列，达到精同步。这些基本的同步过程都可以采用传统的同步算法。例如，对于循环前缀，可以用OFDM符号数据部分长度作为时间间隔参数，进行自相关峰搜索；对预知的频域导频符号序列，可以用相同的本地参考符号序列与之进行互相关，来获得对残余频偏的估计。如果采用时域导频序列，那么各蜂窝基站可以通过搜索互相关峰值，实现快速的同步。

如图2所示，在一个广播电视基站的大覆盖范围内，存在大量的远近不同的小覆盖范围的电信蜂窝基站。因此，当广播电视基站发射的信号到达各个电信蜂窝基站时，已经经过了各自不同的时延。例如接近广播电视基站的电信蜂窝基站1，其接收到广播电视信号时经过的传输时延τ1较小，而距离广播电视基站较远的电信蜂窝基站2，其接收到广播电视信号时经过的传输时延τ2较大。由于广播电视基站的发射功率比电信蜂窝基站的发射功率高很多，广播电视基站的覆盖范围远大于比电信蜂窝小区的覆盖范围，所以远近不同的电信蜂窝基站所对应的广播电视信号传输时延差异可能会很大。

因此，当各蜂窝基站获得了对广播电视基站的精同步之后，应当对信号传输时延进行相应的补偿，以进一步实现各蜂窝基站之间的同步。一个于补偿信号传输时延的简单公式例子如下：

t_同步＝t_接收+T-τ

其中T是一个对各蜂窝基站相同的常数，可以用来调整帧同步时间。

如图3所示，尽管各电信蜂窝接收到同步参考信号的时间不同，但是在经过了适当的时延补偿后，它们可以利用同步参考信号，在相同的时刻t0+T开始发送电信数字信号。

Claims (3)

1.一种大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法，其特征在于包括以下步骤：

1)由大功率发射台发射的同步参考信号，所述同步参考信号为时域的循环前缀和频域的嵌入导频，各小功率发射台首先利用该时域的循环前缀，搜索信号的自相关峰，获得粗同步；然后利用所述频域的嵌入导频，达到精同步；所述循环前缀用OFDM符号数据部分长度作为时间间隔参数，进行自相关峰搜索；

2)各小功率发射台接收所述参考同步信号，根据该同步信号进行同步，并分别补偿信号传输时延；信号传输时延的补偿方法为：t_同步＝t_接收+T-τ，其中t_接收为接收到参考同步信号的时间，T是一个对各蜂窝基站相同的常数，τ为测定的信号传输时延。

2.根据权利要求1所述的大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法，其特征在于：所述步骤1)中发射的同步参考信号为时域导频序列，各小功率发射台通过搜索互相关峰值，实现快速的同步。

3.根据权利要求1所述的大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法，其特征在于：所述大功率发射台为广播电视基站，所述小功率发射台为无线城域网蜂窝基站、无线局域网基站、无线个域网基站中的一种或多种。

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