CN101873688B - 家庭基站与宏基站的同步方法和用户设备接入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭基站与宏基站间的同步方法，包括：确定所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延T_AB；计算所述宏基站的保护间隔长度与两倍T_AB之间的差值，将该差值作为所述家庭基站的保护间隔长度；确定所述家庭基站的TS0的起始位置为，相对于所述宏基站的TS0起始位置延迟T_AB，且所述家庭基站的上行时隙与下行时隙间间隔两倍T_AB的时间间隙。本发明还公开了UE接入方法。应用本发明，能够在家庭基站与宏基站的上下行时隙配比相同时，避免交叉时隙间的干扰，并保证UE的正常接入。

Description

家庭基站与宏基站的同步方法和用户设备接入方法

技术领域

本发明涉及家庭基站与宏基站的干扰协调技术，特别涉及家庭基站与宏基站的同步方法和用户设备(UE)接入方法。

背景技术

为解决宏基站的覆盖问题，提出了覆盖范围较小的家庭基站(HNB)的概念。未来的TD-SCDMA家庭基站和宏基站将会一同工作以达到增强TD系统的覆盖和业务增强的目的。

在HNB和宏基站共存的系统中，如果HNB和宏基站同频或者邻频共存时，HNB和宏基站的上下行时隙不对齐，则会产生交叉时隙间的干扰，即HNB的上行时隙对宏基站的下行时隙产生干扰，或HNB的下行时隙对宏基站的上行时隙产生干扰等。或者，即使HNB的上下行配比和宏基站的上下行时隙配比相同，如果不能保持HNB和宏基站间的同步关系，也会产生交叉时隙干扰。由于交叉时隙产生的干扰较强，因此对于上下行接收性能的影响都很大，需要避免或消除交叉时隙间的干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提供家庭基站与宏基站的同步方法和UE接入方法，能够在家庭基站与宏基站的上下行时隙配比相同时，避免交叉时隙间的干扰。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种家庭基站与宏基站间的同步方法，在所述家庭基站初始化时，执行如下步骤：

a、确定所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延T_AB；

b、计算所述宏基站的保护间隔长度与两倍T_AB之间的差值，将该差值作为所述家庭基站的保护间隔长度；

c、确定所述家庭基站的TS0的起始位置为，相对于所述宏基站的TS0起始位置延迟T_AB，在所述家庭基站的上行时隙与下行时隙转换点处，上行时隙与下行时隙间隔两倍T_AB。

较佳地，确定所述家庭基站与所述宏基站间传播时延的方式包括：将所述家庭基站作为所述宏基站的UE进行下行和上行同步，根据所述宏基站下发给所述家庭基站的上行提前量的调整量和DwPTS的位置，确定所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延。

较佳地，确定所述家庭基站与所述宏基站间传播时延的方式包括：所述家庭基站监听所述宏基站的小区信息，并监听所述家庭基站接收到的信号最强的所述宏基站UE的上行时隙，根据监听到的所述宏基站的TS0、DwPTS的位置和所述宏基站UE的上行信息，确定所述UE与所述宏基站的传播时延，并将该传播时延作为所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延，所述宏基站UE的上行信息为UpPTS的位置、上行时隙的起始位置或上行的Midamble信息。

较佳地，该方法进一步包括：在所述家庭基站正常运行期间，周期性地执行步骤a～c。

一种进行UE接入的方法，包括：

所述家庭基站采用广播方式通知该家庭基站服务范围内的UE所述家庭基站的保护间隔长度；

所述UE接入所述家庭基站时，利用所述家庭基站的保护间隔长度控制UpPTS的发送时间。

一种进行UE接入的方法，包括：

所述家庭基站覆盖范围内的UE进行上行接入时，所述UE按照通常的保护间隔长度发送UpPTS；

所述家庭基站根据所述家庭基站的保护间隔长度，确定所述UE上行提前量的调整量。

由上述技术方案可见，本发明中，当宏基站与HNB的上下行时隙配比相同时，在HNB初始化时，首先确定HNB与宏基站间的传播时延；然后计算宏基站的保护间隔长度与两倍T_AB之间的差值，将该差值作为HNB的保护间隔长度；最后，确定HNB的TS0的起始位置为，相对于宏基站的TS0起始位置延迟T_AB，在HNB的上行时隙与下行时隙转换点处，上行时隙与下行时隙间隔两倍T_AB。这样，即完成了HNB与宏基站的同步，并且保证HNB与宏基站的上下行时隙不会存在交叉，避免了交叉时隙间的干扰，提高了上下行接收性能。同时，通过上述方式，能够确定HNB的上下行时隙的时序关系，该HNB下的UE以该确定的上下行时隙的时序关系为基准，进行数据发送和接收。

附图说明

图1为本发明中HNB与宏基站间同步方法的具体流程图。

图2为HNB的GP长度T_{GP_NEW}与宏基站GP长度的示意图。

图3为HNB上下行时隙的时序与宏基站上下行时隙的时序关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

为了避免产生交叉时隙干扰，本发明以宏基站为基准，对HNB进行同步调整，通过对HNB上下行时隙起始位置的重新确定，保证HNB与宏基站的上下行时隙不存在交叉，从而避免产生交叉时隙干扰，保证宏基站的下行只会对HNB的UE的下行接收产生干扰，HNB的下行只会对宏基站的UE的下行接收产生干扰；同样，HNB的UE上行数据只会对宏基站的上行接收产生干扰，宏基站的UE的上行数据只会对HNB的上行接收产生干扰。

本发明的同步方法适用于宏基站和HNB具有相同的上下行时隙配比的情况，并在HNB初始化过程中完成。具体该同步方法流程如图1所示，包括：

步骤101，HNB上电后，确定该HNB和宏基站间的传播时延T_AB。

若HNB周围存在多个宏基站，则选择信号最强的一个宏基站为基准，HNB执行二者间的同步。

对于本领域技术人员而言，具体确定HNB和宏基站间传播时延可以采用各种可能的方式。本实施例中给出两种具体的确定方式：

第一种方式，在HNB开机阶段，HNB将自身作为宏基站的一个UE与宏基站进行下行和上行同步。具体地，可以通过DwPTS，PCCPCH，广播信道的广播消息，比如邻区列表，确定与宏基站进行下同步，然后HNB发送UpPTS进行上行同步。接下来，HNB根据宏基站对下发的UE上行提前量和DwPTS的位置，可以估计出宏基站到HNB间的传播时延T_AB。其中，HNB是在一个预设的基准时间位置(通常为宏基站保护间隔(GP)的中间时间点)处发送UpPTS，宏基站接收该UpPTS后，根据自身上行时隙同步的原则，向HNB下发一个上行发送提前量，以使HNB在当前发送UpPTS时间的基础上，对发送时间进行调整，使得宏基站能够保持各个宏基站的UE获得上行时隙对齐。上述根据上行提前量确定传播时延的具体方式与宏基站的UE进行传播时延估计的方式相同，这里就不再赘述。

第二种方式，HNB上电阶段，与宏基站同步获得宏基站的小区信息，包括扰码，Midamble等信息，并监听宏基站下行时隙的时序；同时，监听位于HNB附近的宏基站UE的上行时隙，其中，位于HNB附近的宏基站UE，优选为到达HNB信号最强的宏基站UE；然后，根据宏基站的UE发送UpPTS或上行时隙数据或上行Midamble到达HNB的时间，并根据宏基站的下行TS0和DwPTS，估计出上行发送时隙的提前量，进而确定宏基站到该UE间的传播时延，并将该传播时延作为HNB与宏基站间的传播时延。应用本方式进行传播时延估计的前提为：在HNB附近存在宏基站的UE，所述附近指HNB与UE间的距离相比于HNB与宏基站的距离，可以近似认为是0。

通过上述两种方式均可以估计HNB与宏基站间的传播时延，对于第二种方式，对于HNB与宏基站同频或异频的情况均可以适用，如果是异频，HNB需要有在不同频段工作的能力。当然，本发明并不限于利用上述两种方式确定HNB与宏基站间的传播时延，也可以利用其他的方式确定HNB与宏基站间的传播时延，只要可以确定该传播时延即可。

步骤102，计算宏基站的GP长度与两倍T_AB之间的差值，将该差值作为HNB的GP长度T_{GP_NEW}。

一般地，为保证宏基站与HNB的同步，HNB的TS0时隙相比于宏基站的TS0要延迟T_AB，如果HNB与宏基站采用相同的帧结构和各个时隙的长度，则后续的所有时隙均会相对于宏基站的相应时隙延迟T_AB，那么在上下行业务时隙的转换点处，必然出现宏基站的下行业务时隙与HNB的上行业务时隙存在交叉的位置，即存在交叉时隙干扰。考虑到HNB服务的场景为家庭和办公室，HNB支持的小区半径较小，因此GP长度可以适当缩短，不会降低系统性能。因此，本发明中通过缩短GP长度，在上下行时隙的转换点处，避免出现宏基站的下行业务时隙与HNB的上行业务时隙存在交叉的位置。本步骤即用于确定HNB的GP长度。

图2所示为本步骤确定的HNB的GP长度T_{GP_NEW}与宏基站GP长度的关系示意图。如图2所示，对于宏基站和HNB的帧结构，均示出了TS0、TS 1和三个特殊时隙(包括DwPTS、GP和UpPTS)的相对时序关系。在宏基站的帧结构中，GP长度采用现有的GP长度。在HNB的帧结构中，GP长度为通过本步骤确定的长度T_{GP_NEW}。在图2中，GP时隙左右分别与DwPTS和UpPTS时隙相邻，其中，DwPTS时隙用于进行下行同步，可以看作是下行时隙，UpPTS时隙用于进行上行同步，可以看作是上行时隙。由图2可见，本发明中HNB的GP长度T_{GP_NEW}为，宏基站的GP长度与两倍T_AB之差，即相对于宏基站的GP长度，缩短了2*T_AB，利用这缩短的2*T_AB，使HNB的DwPTS时隙可以相对于宏基站延迟T_AB，同时，使HNB的UpPTS时隙相对于宏基站提前T_AB，从而避免在后续上下行时隙转换点处出现宏基站的下行时隙与HNB上行时隙的交叉的现象。

步骤103，HNB确定上下行时隙的起始位置，其中，确定TS0的起始位置为，相对于宏基站TS0的起始位置延迟T_AB，在HNB的上行时隙与下行时隙转换点处，上行时隙与下行时隙间隔两倍T_AB。

本步骤用于确定HNB上下行时隙的起始位置，从而完成与宏基站的同步。具体上下行时隙的时序与宏基站上下行时序的关系如图3所示(以上下行时隙配比为3∶3为例)，HNB的TS0的起始位置应相对于宏基站有T_AB的延迟，并且HNB的上行时隙和下行时隙的转换点处，上行时隙和下行时隙间不连续，有2*T_AB的时间间隙。通过2*T_AB的时间间隙的设置，一方面保证HNB的子帧长度与现有协议规定的子帧长度保持一致，另一方面，使得宏基站的上行业务时隙不会与HNB的下行时隙产生交叉，从而避免交叉时隙干扰。同时，由图3可以看出，HNB的所有上行时隙相对于宏基站的相应时隙均提前了T_AB，HNB的所有下行时隙相对于宏基站的相应时隙均延迟了T_AB，从而保证了二者间的同步。

至此，本发明的HNB与宏基站间的同步方法流程结束。如图3所示，HNB的下行时隙相对于宏基站的下行时隙均延迟了T_AB，因此二者的下行时隙保持了同步；HNB的上行时隙相对于宏基站的上行时隙提前了T_AB，因此二者的上行时隙保持了同步；同时，在上下行时隙转换点TS3和TS4之间，HNB间断了2*T_AB的时间间隙，从而避免在这部分时间里存在的交叉时隙干扰。同时，通过上述方式，能够确定HNB的上下行时隙的时序关系，该HNB下的UE以该确定的上下行时隙的时序关系为基准，进行数据发送和接收。

另外，通过上述初始化过程，确定了HNB的上下行时隙的时序和新的GP长度T_{GP_NEW}。在后续HNB运行期间可以不改变上述确定的时序关系，或者，优选地，为随时保证与宏基站的同步和避免交叉时隙干扰，也可以在HNB的空闲的时候，更新T_AB，重新确定HNB的上下行时隙的时序。

具体地，出于HNB成本的考虑，在晶振等关键硬件的选型上要尽量低成本化，因此，使得HNB运行过程种，可能会与宏基站失步，为了随时保持HNB和宏基站间不存在交叉时隙干扰，HNB可以在运行过程中，进行HNB和宏基站间的重新同步，也就是重新执行上述步骤101～103的处理，周期性的停止TS0和DwPTS的发送，来监听宏基站的TS0、DwPTS和发送UpPTS的方式，确定HNB的上下时隙的起始位置。

通过上述方式对HNB的时序和GP长度调整后，HNB的UE进行接入时可以按照如下两种方式处理：

第一种方式，HNB不通知HNB的UE该HNB的GP长度T_{GP_NEW}，HNB的UE进行正常的上行接入过程；然后，HNB计算HNB的UE上行提前量的调整量时，HNB根据该HNB的GP长度T_{GP_NEW}确定HNB的UE的上行提前量的调整量。

第二种方式，HNB通知HNB的UE自身的GP长度T_{GP_NEW}，这样，HNB的UE接入HNB时，按照新的GP长度T_{GP_NEW}，控制UpPTS的发送时间。实际上，HNB的下行发送和上行接收时序关系和宏基站的UE在相同位置的UE时序关系一样。不同的是HNB要主动地控制这种时序关系，即HNB的下行发送时间和上行接收时间的时序关系。

上述即为本发明中HNB与宏基站间的同步方法和UE接入方法。如上所述，应用本发明，无论对于HNB与宏基站同频或异频的情况，均能够避免HNB与宏基站间的交叉时隙干扰，并且，仍然能够保证HNB的UE的正常接入。进一步地，HNB与宏基站同频时，应用本发明的同步方法避免交叉时隙干扰后，无论是UE还是HNB和宏基站都有机会应用干扰消除算法，降低HNB和宏基站间的干扰，可以用于干扰协调解决方案。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种家庭基站与宏基站间的同步方法，其特征在于，在所述家庭基站初始化时，执行如下步骤：

a、确定所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延TAB；

b、计算所述宏基站的保护间隔长度与两倍TAB之间的差值，将该差值作为所述家庭基站的保护间隔长度；

c、确定所述家庭基站的TS0的起始位置为，相对于所述宏基站的TS0起始位置延迟TAB，在所述家庭基站的上行时隙与下行时隙转换点处，上行时隙与下行时隙间隔两倍TAB。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述家庭基站与所述宏基站间传播时延的方式包括：将所述家庭基站作为所述宏基站的UE进行下行和上行同步，根据所述宏基站下发给所述家庭基站的上行提前量的调整量和DwPTS的位置，确定所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述家庭基站与所述宏基站间传播时延的方式包括：所述家庭基站监听所述宏基站的小区信息，并监听所述家庭基站接收到的信号最强的宏基站UE的上行时隙，根据监听到的所述宏基站的TS0、DwPTS的位置和所述宏基站UE的上行信息，确定所述UE与所述宏基站的传播时延，并将该传播时延作为所述家庭基站与所述宏基站间的传播时延，所述宏基站UE的上行信息为UpPTS的位置、上行时隙的起始位置或上行的Midamble信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：在所述家庭基站正常运行期间，周期性地执行步骤a～c。

5.一种基于权利要求1所述的同步方法进行UE接入的方法，其特征在于，该UE接入的方法包括：

所述家庭基站采用广播方式通知该家庭基站服务范围内的UE所述家庭基站的保护间隔长度；

所述UE接入所述家庭基站时，利用所述家庭基站的保护间隔长度控制UpPTS的发送时间。

6.一种基于权利要求1所述的同步方法进行UE接入的方法，其特征在于，该UE接入的方法包括：

所述家庭基站覆盖范围内的UE进行上行接入时，所述UE按照宏基站的保护间隔长度发送UpPTS；

所述家庭基站根据所述家庭基站的保护间隔长度，确定所述UE上行提前量的调整量。

Images