CN101715196B - 一种单载波室内基站的建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在第三代移动通信体制中建立室内基站的方法，所述方法包括步骤：所述室内基站确定一个单载波；所述室内基站在所述的单载波上构造牵引小区和业务小区；所述室内基站在所述的牵引小区上对移动终端用户进行迁移管理；所述室内基站在所述的业务小区上对获得授权的移动终端用户提供通信业务。所述的室内基站，具有这样的特点，支持第三代移动通信系统的空中接口、接入方式是通过室内已有的以有线或者无线接入方式接入有线宽带网络接入到室内基站控制器或网关设备，再通过接口连接到第三代移动通信系统的核心网。此种结构综合解决了接入方式及室内环境覆盖和容量的限制，移动终端用户能够在室内独享无线及有线传输资源，获得移动宽带多媒体业务服务。室内基站是针对室内用户应用的设备，室内用户可以是家庭用户也可以是小企业用户。
Description
技术领域
本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种在第三代移动通信体制中建立室内基站的方法。
背景技术
据统计，移动通信用户的话务量的70％发生在室内环境，因此移动通信信号在室内分布系统的覆盖质量对于为移动通信用户提供满意的通信服务至关重要。尤其在第三代移动通信(3G)系统中，由于工作在较高的频率，受无线传播特性的限制，信号的穿透能力弱，空间损耗大，再加上3G系统要提供对带宽有较高要求的多样性的服务，所以相对2G系统，3G对信号的室内覆盖提出了更高的要求。
从解决覆盖、容量、质量这三个网络规划及优化角度分析，室内分布系统具有不同的作用。从网络覆盖来看，室内分布系统可以解决室内盲区及干扰区域；从网络容量来看，室内分布系统是室外宏基站信号的延伸和扩展，要占用原移动通信基站的无线资源；从网络质量来看，室内覆盖降低了室外系统的负荷，室内分布系统的规划也是极为重要的，规划不好则相互间的干扰会影响网络的信号质量。
目前室内覆盖技术大多由2G网络的应用发展出来，例如射频拉远技术、直放站技术等，各有优缺点，也能够解决部分实际问题，但普遍存在投资成本和管理成本高的问题，而且只解决了室内覆盖，都不是较为完满的技术方案，室内信号覆盖和移动用户对宽带业务的需求已经成为3G系统的应用和普及的关键。
发明内容
为解决上述的现有的技术问题，本发明的目的是提供一种方法，建立这样一种室内基站：该室内基站以较少的系统资源和成本，完满解决3G移动通信系统信号的室内覆盖和容量问题。
为实现上述目的，本发明提供一种单载频室内基站的建立方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
所述室内基站确定一个单载波；
所述室内基站在所述的单载波上构造牵引小区和业务小区；
所述室内基站在所述的牵引小区上对移动终端用户进行迁移管理；
所述室内基站在所述的业务小区上对获得授权的移动终端用户提供通信业务。
可选的，所述室内基站在所述的单载波上构造牵引小区和业务小区，用所述的单载波发送所述牵引小区的广播消息和下行导频码以及所述业务小区的广播消息和下行导频码。
可选的，还包括步骤：所述室内基站接收自身位置周围基站的信号，测量接收到的所述信号的功率，并接收广播信道上的广播消息，得到邻小区的同频列表和异频列表。
可选的，所述牵引基站在确定所述的单载波和所述牵引小区识别码时，根据获得的邻小区的同频列表和异频列表以及测量接收到的自身位置周围基站的信号的功率来选取所述的单载波和所述牵引小区识别码。
可选的，所述牵引基站以优选码组方法，选择一个和牵引小区码互相关性能最优的码作为业务小区码。
可选的，所述室内基站通过所述牵引小区对进出所述室内基站信号覆盖区域的移动终端用户的迁移管理包括在所述迁移小区上对移动终端用户进行身份认证。
可选的，所述室内基站通过所述牵引小区对进出所述室内基站信号覆盖区域的移动终端用户的迁移管理是指对获得授权的移动终端用户，所述室内基站将其从其他的基站迁移到自身基站，对未获得授权的移动终端用户，所述室内基站将其遣返回原基站。
可选的，还包括步骤：所述牵引基站接收自身位置周围基站的下行导频码进行定时同步跟踪和频率同步跟踪。
可选的，还包括步骤：所述室内基站在调度各小区的系统消息时，适当加长每个系统消息的重复周期，并适当调整每个系统消息块的第一段的位置以及每段的偏移值，来避免相同频率的多小区在同一系统帧号上同时发送系统消息；每个小区在信标信道上，在没有广播消息发送时，只发送信标信道的Midamble码，此时信标信道的数据部分不发送任何信息；对于主系统消息块，每个小区可以选择合适的符合标准要求的帧作为起始点来发送主系统消息块。
可选的，所述室内基站在调度各小区的系统消息步骤中对于多个小区在同一时刻发送系统消息时，调度实体可由所述室内基站自身完成分配不同的信标信道资源给不同的同频小区发送各自的系统消息；或者由所述室内基站和网关设备配合，给每个不同的同频小区分配不同的信标信道资源。
可选的，所述方法包括并按照以下顺序步骤执行：
步骤1，所述室内基站工作于终端模式或其终端功能，接收自身位置周围基站的信号，测量所述自身位置周围基站信号的功率，并接收广播信道上的广播消息，得到邻小区同频列表和异频列表；
步骤2，所述室内基站根据读取到的邻小区列表以及测量的周围宏基站的信号功率选取合适的频点和小区作为终端牵引小区；
步骤3，所述室内基站按照优选码组方法，选择一个和牵引小区码互相关性能最优的码作为业务小区的码；
步骤4，所述室内基站在牵引小区上获取进入的移动终端用户信息，判断是否是授权用户，如果是非授权用户则将该用户遣返回原基站，如果是授权用户则迁移到业务小区；
步骤5，所述室内基站设置定时器为初始值Tsync；
步骤6，所述室内基站切换到基站模式，采用一个载波同时发送牵引小区和业务小区的广播消息和下行导频码，发送时按照上述方法降低广播信道上同频干扰的产生；
步骤7，所述室内基站判断定时器是否超时；若未超时，则转步骤5；
步骤8，所述室内基站周期性或非周期性地触发接收自身位置周围基站小区的下行导频码进行同步跟踪和频率同步跟踪；然后转步骤5；
本发明所述的室内基站，具有这样的特点，支持第三代移动通信系统的空中接口、接入方式是通过室内已有的以有线或者无线接入方式接入有线宽带网络接入到室内基站控制器或网关设备，再通过接口连接到第三代移动通信系统的核心网。此种结构综合解决了接入方式及室内环境覆盖和容量的限制，移动终端用户能够在室内独享无线及有线传输资源，获得移动宽带多媒体业务服务。室内基站是针对室内用户应用的设备，室内用户可以是家庭用户也可以是小企业用户。
本发明提出了一种在第三代移动通信室内基站应用中采用单载波构造多小区的处理方法实现移动终端用户从室外宏基站迁移到室内基站，从而得到第三代移动通信网络服务的方法。
本发明中所述的迁移这个词具有将移动终端用户自动地引导转移到室内基站信号覆盖区域的含义，而所述的遣返具有和迁移对应的，将移动终端用户自动地引导转移到宏基站或者其他室内基站的含义。
为了实现上述功能，本发明在同一个载波信道上发送多个小区广播信道，以抑制同频干扰为思想，在既保证了已驻留在室内基站的移动终端用户的正常业务不受影响下，同时对新进入室内的移动用户是否有权接入室内基站获得业务进行监测和判断；对于已授权的移动用户，室内基站可自动将其从室外宏基站或者其他基站迁移到室内基站，对于非授权的终端用户拒绝其接入室内基站；当移动用户离开室内基站时，也能保证其从室内基站迁移到室外宏基站或者其他基站；室内基站能够按照周期或非周期的方式接收和提取来自室外宏基站的同步信号进行室内基站的定时同步跟踪和频率同步跟踪，以保证室内基站和整个移动通信网络的同步。综述其功能主要包括：自动移动终端迁移、授权和非授权用户认证、自动网络同步以及业务提供等。
此实现方法既能完成室内基站的特定功能，又达到降低室内基站设备成本和满足市场需求的目的。
附图说明
图1示出本发明一个实施方式的信号处理方法流程图；
图2示出本发明一个实施方式有资源时发送的信标信道时隙示意图；
图3示出本发明一个实施方式没有资源时发送的信标信道时隙示意图；
图4示出本发明一个实施方式中两个同频相邻小区发送的信标信道时隙示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
如图1所示，在TD-SCDMA系统中，室内基站支持Uu空中接口，利用本发明所述的方法，采用抑制同频干扰的方式，利用单载波发送多小区信号以实现第三代移动通信系统中室内基站的功能。其实施过程中包括采用单载波方式同时实现一个牵引小区和多个业务小区的功能。牵引小区的功能是将终端从室外宏基站迁移至室内基站，并对迁移终端进行用户身份认证，最终将终端迁移至业务小区。业务小区向终端提供业务，包括语音，数据等。
图2示出有资源时发送的信标信道时隙示意图；图3示出没有资源时发送的信标信道时隙示意图；图4示出两个同频相邻小区发送的信标信道时隙示意图。
具体的步骤描述如下：
步骤S101，室内基站启动；
步骤S102，首先室内基站工作于终端模式或其终端功能，
步骤S103，室内基站接收周围宏基站或者其他室内基站的信号，测量周围宏基站或者其他基站的信号的功率，并接收广播信道上的广播消息，得到邻小区同频列表和异频列表；
步骤S104，根据读取到的邻小区列表以及测量的周围宏基站或者其他基站的信号功率选取合适的频点和小区作为终端牵引小区；
步骤S105，按照优选码组方法，选择一个和牵引小区码互相关性能最优的码作为业务小区的码；
步骤S106，室内基站在牵引小区上获取进入的移动终端用户信息，判断是否是授权用户，如果是非授权用户则将该用户遣返回原基站，如果是授权用户则迁移到业务小区；
步骤S107，设置定时器为初始值Tsync；
步骤S108，切换到基站模式，采用一个载波同时发送牵引小区和业务小区的广播消息和下行导频码，发送时按照上述方法降低广播信道上同频干扰的产生；
步骤S109，判断定时器是否超时；若未超时，则转步骤S107；
步骤S110，接收宏小区的下行导频码进行定时同步跟踪和频率同步跟踪；转步骤S107。
在上述实施方式的所述方法中的室内基站在同一个载波信道上发送多小区的广播信道，是根据第三代移动通信TD-SCDMA标准，在信标信道上发送小区的广播信道，广播信道在时隙0的第1号码道和第2号码道上发送。在信标信道上，在不发送广播信道的帧上可以发送其它信道信息或者Special burst。在进行系统消息块调度时，每个系统消息块的位置由室内基站在最大4096个帧为周期的信标信道上进行安排。移动终端在读取系统消息块时，先按照协议定义的规则读取主系统消息块，通过主系统消息块，读取系统消息调度信息以获取每个特定的系统消息块所处的位置。按照TD-SCDMA标准，主系统消息块所处的位置事先约定处于SFN为8，16或者32的整数倍值的帧上。室内基站在调度同频不同小区的系统消息块时，可以适当加长每种系统消息类型的重复周期，并适当调整每种类型系统消息块的第一段的位置以及每段的偏移值，来避免相同频率的不同小区在同一系统帧号上同时发送系统消息。每个小区在信标信道上，在没有广播消息发送时，只发送信标信道的Midamble码，此时信标信道的数据部分不发送任何信息。对于主系统消息块，室内基站同样可以通过适当加长重复周期、压缩内容以减少占位段数、时分复用同频邻区主系统消息块的占位方式等手段，达到避免多个同频小区在同一时刻发送系统消息块的目的。室内基站具体在进行系统消息调度时可以采用如下两种策略：第一种在室内基站控制的不同小区之间，由室内基站来分配不同的信标信道资源给同频不同小区发送各自的系统消息，从而避免了在同一个室内基站内部控制的多个同频小区在同一时刻发送系统消息；第二种由室内基站和网关设备配合，给每个不同的同频小区分配不同的广播消息调度方式，来避免同频多小区在同一时刻发送系统消息。
在上述的本发明的实施例中提供了一种第三代移动通信系统中室内基站采用单载波多小区的信号处理方法。该方法以低的成本自主完成移动用户从室外宏基站到室内基站之间的迁移、授权和非授权用户认证、自动网络同步以及业务提供等功能，较好地满足市场的需求。
上述的本发明的实施方式，并非是对本发明的权利要求保护范围的限制，本领域的技术人员可以在本发明所附的权利要求范围内针对其他标准的移动通信体制作出各种变形和修改，也同样会落入本发明的权利保护范围。
Claims (6)
1.一种单载波室内基站的建立方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
所述室内基站确定一个单载波；
所述室内基站在所述的单载波上构造牵引小区和业务小区；
所述室内基站在所述的牵引小区上对移动终端用户进行迁移管理；
所述室内基站在所述的业务小区上对获得授权的移动终端用户提供通信业务；
所述室内基站接收自身位置周围基站的信号，测量接收到的所述信号的功率，并接收广播信道上的广播消息，得到邻小区的同频列表和异频列表；
所述室内基站在确定所述的单载波和所述牵引小区识别码时，根据获得的邻小区的同频列表和异频列表以及测量接收到的自身位置周围基站的信号的功率来选取所述的单载波和所述牵引小区识别码；
所述室内基站以优选码组方法，选择一个和牵引小区识别码互相关性能最优的码作为业务小区识别码；
所述室内基站通过所述牵引小区对进出所述室内基站信号覆盖区域的移动终端用户的迁移管理包括在所述牵引小区上对移动终端用户进行身份认证；
所述室内基站通过所述牵引小区对进出所述室内基站信号覆盖区域的移动终端用户的迁移管理是指对获得授权的移动终端用户，所述室内基站将其从其他的基站迁移到自身基站，对未获得授权的移动终端用户，所述室内基站将其遣返回原基站。
2.如权利要求1所述的单载波室内基站的建立方法，其特征在于，所述室内基站在所述的单载波上构造牵引小区和业务小区，用所述的单载波发送所述牵引小区的广播消息和下行导频码以及所述业务小区的广播消息和下行导频码。
3.如权利要求1所述的单载波室内基站的建立方法，其特征在于，还包括步骤：所述室内基站接收自身位置周围基站的下行导频码进行定时同步跟踪和频率同步跟踪。
4.如权利要求1所述的单载波室内基站的建立方法，其特征在于，还包括步骤：所述室内基站在调度各小区的系统消息时，适当加长每个系统消息的重复周期，并适当调整每个系统消息块的第一段的位置以及每段的偏移值，来避免相同频率的多小区在同一系统帧号上同时发送系统消息；每个小区在信标信道上，在没有广播消息发送时，只发送信标信道的Midamble码，此时信标信道的数据部分不发送任何信息；对于主系统消息块，每个小区可以选择合适的符合标准要求的帧作为起始点来发送主系统消息块。
5.如权利要求4所述的单载波室内基站的建立方法，其特征在于，所述室内基站在调度各小区的系统消息步骤中对于多个小区在同一时刻发送系统消息时，调度实体可由所述室内基站自身完成分配不同的信标信道资源给不同的同频小区发送各自的系统消息；或者由所述室内基站和网关设备配合，给每个不同的同频小区分配不同的信标信道资源。
6.如权利要求1所述的单载波室内基站的建立方法，其特征在于，所述方法包括并按照以下顺序步骤执行：
步骤1，所述室内基站工作于终端模式，接收自身位置周围基站的信号，测量所述自身位置周围基站信号的功率，并接收广播信道上的广播消息，得到邻小区同频列表和异频列表；
步骤2，所述室内基站根据读取到的邻小区列表以及测量的周围宏基站的信号功率选取合适的牵引小区单载波的频点和牵引小区识别码；
步骤3，所述室内基站按照优选码组方法，选择一个和牵引小区识别码互相关性能最优的码作为业务小区识别码；
步骤4，所述室内基站在牵引小区上获取进入的移动终端用户信息，判断是否是授权用户，如果是非授权用户则将该用户遣返回原基站，如果是授权用户则迁移到业务小区；
步骤5，所述室内基站设置定时器为初始值Tsync；
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