CN102137482A

CN102137482A - 一种低功率基站的同步方法和设备

Info

Publication number: CN102137482A
Application number: CN2010101013778A
Authority: CN
Inventors: 刘洋; 赵瑾波
Original assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2030-01-26
Also published as: CN102137482B

Abstract

本发明公开了一种低功率基站的同步方法和设备，通过应用本发明实施例所提出的技术方案，能够通过网络管理设备在低功率基站和宏基站之间使用现有传输协议流程传递相应的同步信息和干扰信息，而且不受接口限制，适用于所有可能的组网架构，通过同步信息的维护和更新能够优化低功率基站的性能，提高低功率基站失步时的处理能力，同时还能通过干扰信息的交互机制能在发生干扰的两个小区之间进行干扰协调和干扰控制，降低干扰。

Description

一种低功率基站的同步方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种低功率基站的同步方法和设备。

背景技术

在LTE网络中，部署无线宽带业务所产生的移动宽带流量大部分都会在家中和办公室中被使用，这些地点的覆盖率通常低于室外空间，传统的用宏基站提供接入的方法已经不能满足日益增长的业务需求。在热点地区或者室内部署一些低功率的基站(HeNB、Relay、Pico)能够很好的解决这个问题。这种低功率的基站是一种应用在家庭室内环境、办公环境、或其它小覆盖环境下的基站设备，能够使得运营商提供更高数据速率、更低成本的有吸引力的业务，使得运营商提供更高数据速率，极大的改善客户的室内服务体验。

其中，家庭基站(Home Node B，HNB)或演进的家庭基站(Home evolvedNode B，HeNB)是为了解决室内无线覆盖问题而应运而生的新型家庭设备。

当前的低功率基站的信息同步技术包括以下几种：

1、终端辅助同步

用户终端尤其是在重叠区域的用户终端，进行频繁的测量和信息上报，保持基站之间的同步，这种方案可以实现分布式的控制，但是网络的信令开销以及用户终端的功率消耗都会很大，效率较低。

2、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)同步

通过全球定位系统建立基站之间的同步，是目前保持宏基站之间同步的最常用的方法，同步的精度很高，但是同步容易受到卫星信号的强弱，气候以及地形的影响，在室内可能就无法收到卫星信号，并且需要装备GPS接收机，终端的成本较高，不适用于家庭基站网络。

3、基站间同步

通过基站之间的监听机制来实现相互间的同步，即某个基站可以通过监听另外一个已同步基站的CRS信号来保持同步，对家庭基站而言，家庭基站可以通过监听周围宏基站的信号来进行同步，如果没有相邻的宏基站，可以监听周围已经同步的其它家庭基站的信号进行同步，是一种分层的同步机制。

考虑到传播环境、网络布局等因素的影响，对于无法直接收到宏基站信号的家庭基站，可以利用多层(多跳)的同步方法。

如图1所示：HeNB1是与宏基站同步的，而HeNB2可以通过HeNB1来进行同步。定义图中SynceNB(同步目标基站)为层0，利用层0的基站进行同步的基站为层1(HeNB1)，利用层1的基站进行同步的基站为层2(HeNB2)，依次类推。

目前，基站要发送该基站的层数(2比特)和是否与eNB同步的信息(1比特)。这些信息可以在系统信息中(MIB、SIB1)传送；或者在给下一层基站配置的用于同步监听的MBSFN子帧传输。

同时，网管下发关于每一层的同步子帧的配置。这些同步子帧是通过配置MBSFN的方式来实现的。

HeNB在开机后通过读取周围邻基站的系统信息或者监听MBSFN子帧来获取对应基站的层信息(2bit)和同步信息(1bit)，根据周围所有邻基站的层信息，HeNB会选择一个层数最低的基站作为目标同步基站进行同步。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有的技术方案中，对于基站间相互监听实现同步的方案，HeNB需要逐个获取每个邻基站的层信息和同步信息之后，通过比较得到层数最低的基站(层数＝N)，并与之进行同步，此时本基站层数＝N+1。如果邻区的同步参数如层信息等发生了变化，HeNB的同步信息无法得到及时更新，这样一旦邻区由于异常原因无法继续进行同步，HeNB就需要重新遍历邻小区寻找新的同步源，如果HeNB的邻区数量较多，会耗费大量的时间与电量，导致HeNB失步时间过长，严重影响用户的感受。

发明内容

本发明实施例提供一种低功率基站的同步方法和设备，使低功率基站能够获取到相应的同步信息，并与相应的宏基站实现同步。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种低功率基站的同步方法，包括：

低功率基站向网络管理设备发送同步信息请求消息；

所述低功率基站接收所述网络管理设备返回的同步信息响应消息，更新自身的同步信息；

所述低功率基站根据所述同步信息与宏基站保持信息同步。

优选的，所述同步信息请求消息，具体包括：

所述低功率基站自身的同步信息；和/或，

所述低功率基站相邻的宏基站的信息的更新请求；和/或，

所述低功率基站相邻的其他低功率基站的信息的更新请求；和/或，

所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息的更新请求。

优选的，所述同步信息响应消息，包括更新是否成功的标识，还包括：

所述低功率基站相邻的宏基站的信息；和/或，

所述低功率基站相邻的其他低功率基站的信息；和/或，

所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息。

优选的，所述低功率基站向网络管理设备发送同步信息请求消息，具体为：

所述低功率基站按照预设的更新周期，向网络管理设备发送同步信息请求消息。

优选的，所述方法，还包括：

当所述低功率基站用于与所述宏基站保持信息同步的上一级基站出现故障时，所述低功率基站根据所述同步信息，选择相邻的其他低功率基站或所述宏基站作为上一级基站，与所述宏基站保持信息同步。

优选的，所述方法还包括：

当所述低功率基站根据所述同步信息，判断当前存在更优的上一级基站时，所述低功率基站选择所述更优的上一级基站作为自身的上一级基站；

所述低功率基站将更新后的上一级基站的信息通过所述同步信息请求消息，发送给所述网络管理设备。

另一方面，本发明实施例还提供了一种低功率基站，包括：

发送模块，用于向网络管理设备发送同步信息请求消息；

接收模块，用于接收所述网络管理设备返回的同步信息响应消息，更新自身的同步信息；

同步模块，用于根据所述接收模块所接收到的同步信息，与宏基站保持信息同步。

优选的，所述同步信息请求消息，具体包括所述低功率基站自身的同步信息；和/或所述低功率基站相邻的宏基站的信息的更新请求；和/或所述低功率基站相邻的其他低功率基站的信息的更新请求；和/或所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息的更新请求；

所述同步信息响应消息，包括更新是否成功的标识，还包括所述低功率基站相邻的宏基站的信息；和/或所述低功率基站相邻的其他低功率基站的信息；和/或所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息。

优选的，所述低功率基站还包括设置模块，用于设置更新周期，所述发送模块按照所述设置模块所设置的更新周期，向网络管理设备发送同步信息请求消息。

优选的，当所述同步模块用于与所述宏基站保持信息同步的上一级基站出现故障时，所述同步模块根据所述同步信息，选择相邻的其他低功率基站或所述宏基站作为上一级基站，与所述宏基站保持信息同步。

优选的，所述低功率基站，还包括：

当所述同步模块根据所述同步信息，判断当前存在更优的上一级基站时，所述低功率基站选择所述更优的上一级基站作为自身的上一级基站；

所述发送模块根据所述同步模块所选择的上一级基站，将更新后的上一级基站的信息通过所述同步信息请求消息，发送给所述网络管理设备。

另一方面，本发明实施例还提供了一种网络管理设备，包括：

接收模块，用于接收各低功率基站发送的同步信息请求消息；

发送模块，用于根据所述接收模块所接收到的同步信息请求消息，向相应的低功率基站发送同步信息响应消息。

优选的，

所述同步信息请求消息，具体包括所述低功率基站自身的同步信息；和/或所述低功率基站相邻的宏基站的信息的更新请求；和/或所述低功率基站相邻的其他低功率基站的信息的更新请求；和/或所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息的更新请求；

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，能够通过网络管理设备在低功率基站和宏基站之间使用现有传输协议流程传递相应的同步信息和干扰信息，而且不受接口限制，适用于所有可能的组网架构，通过同步信息的维护和更新能够优化低功率基站的性能，提高低功率基站失步时的处理能力，同时还能通过干扰信息的交互机制能在发生干扰的两个小区之间进行干扰协调和干扰控制，降低干扰。

附图说明

图1为现有技术的HeNB的多跳同步方案的结构示意图；

图2为本发明实施例中的一种低功率基站的同步方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中的一种具体应用场景下的低功率基站的同步方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中的一种具体应用场景下的低功率基站的同步方法的示意图；

图5为本发明实施例中的一种具体应用场景下的低功率基站的同步方法中失步处理的示意图；

图6为本发明实施例中的一种具体应用场景下的低功率基站的同步方法中优化处理的示意图；

图7为本发明实施例中的一种低功率基站的结构示意图；

图8为本发明实施例中的一种网络管理设备的结构示意图。

具体实施方式

对时分双工(Time Division Duplexing，TDD)系统来说，如何保证低功率基站之间的同步成为一个重要的议题。高精度的同步方案能够保证通信系统稳定有效的运行，还能降低对现有宏基站的干扰。

其中，低功率基站包括应用于网络中的各种家庭基站和小型基站，例如HeNB、Relay、Pico等。

低功率基站在开机后需要进行注册以及同步的过程，并且通过邻区的低功率基站或直接与宏基站维持同步，当邻区的同步参数发生改变时，低功率基站还需要及时获得更新后的同步信息，保证其实时性和稳定性，以防同步源发生变化导致失步的情况下能够迅速有效的同步到新的邻区的低功率基站或者宏基站，这样才能为用户提供顺畅的服务。

如背景技术所述，低功率基站经过空口读取各相邻基站系统信息或MBSFN子帧获得层信息以及同步信息会耗费大量的时间与电量，所以希望使用有线网传输保证其更新速率，但对于网元间的接口(X2等)，并不是所有的低功率基站都支持和配备，因此需要一种不依赖与可选接口，而是在任何条件下都能使用的同步信息更新机制。

为了克服上述缺陷，本发明实施例提供了一种基于某种传输协议(如TR-069协议等)在低功率基站与网络管理上之间交互同步参数和干扰控制信息的方法。

如图2所示，为本发明实施例所提出的一种低功率基站的同步方法的流程示意图，该方法具体包括：

步骤S201、低功率基站向网络管理设备发送同步信息请求消息；

其中，同步信息请求消息，具体包括：

低功率基站自身的同步信息；和/或，

低功率基站相邻的宏基站的信息的更新请求；和/或，

低功率基站相邻的其他低功率基站的信息的更新请求；和/或，

低功率基站所对应的干扰协调控制信息的更新请求。

在具体的应用场景中，低功率基站是按照预设的更新周期，向网络管理设备发送同步信息请求消息。

需要指出的是，上市的更新周期是按照系统需要或者能够保证低功率基站获取到有效的更新信息的最短时间进行设置的，具体的更新周期所对应的时间长度变化并不影响本发明的保护范围。

步骤S202、低功率基站接收网络管理设备返回的同步信息响应消息，更新自身的同步信息；

其中，同步信息响应消息，包括更新是否成功的标识，还包括：

低功率基站相邻的宏基站的信息；和/或，

低功率基站相邻的其他低功率基站的信息；和/或，

低功率基站所对应的干扰协调控制信息。

步骤S203、低功率基站根据同步信息与宏基站保持信息同步。

需要进一步指出的是，该方法还包括同步失败后的处理流程：

当低功率基站用于与宏基站保持信息同步的上一级基站出现故障时，低功率基站根据同步信息，选择相邻的其他低功率基站或宏基站作为上一级基站，与宏基站保持信息同步。

另一方面，该方法还包括根据同步信息对同步设置进行优化调整的流程，具体包括：

当低功率基站根据同步信息，判断当前存在更优的上一级基站时，低功率基站选择更优的上一级基站作为自身的上一级基站；

低功率基站将更新后的上一级基站的信息通过同步信息请求消息，发送给网络管理设备。

具体的，上述优化调整可以进一步依据网络系统中的设置情况以及干肉情况进行调整，具体依据的变化并不会影响本发明的保护范围。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行详细说明。

为方便说明，在本发明后续实施例中，以HeNB为低功率基站的示例，以eNB为宏基站的示例，以HeMS为网络管理设备的示例，以GetParameterValues为同步信息请求消息的示例，以GetParameterValuesResponse为同步信息响应消息的示例，以TR-069协议为具体传输协议的示例对本发明技术方案进行说明，这仅是本发明的一种优选实施例，在能够实现相同技术效果的前提下，具体名称和类型的变化并不会影响本发明的保护范围。

在具体的应用场景中，如图3所示，HeNB与HeMS之间可以通过TR-069协议进行信息交互，具体包括以下步骤：

步骤S301、HeNB向HeMS发送GetParameterValues消息。

GetParameterValues里面包含一系列的同步参数更新请求指示，请求HeMS对该HeNB的同步信息进行更新，具体的，可以包含但不限于以下信息中的一项或多项：

1、上报并更新本小区的同步信息，包括层信息、同步状态、PCI、HeNBID等。

2、请求附近宏小区的信息，及相应的宏基站eNB的相关信息，其中，所请求的宏小区的信息包含但不限于：

小区频点、小区标识、小区信号质量、小区的位置区以及其它RF信息和系统信息等。

3、请求获取邻HeNB小区的信息和同步参数，包括邻HeNB层信息、同步状态、小区标识等。

4、干扰协调控制信息(高干扰指示信息、负荷信息等)

步骤S302、HeMS回复GetParameterValuesResponse消息。

其中，GetParameterValuesResponse的内容包括对前面HeNB请求进行更新的参数值，以及相应的更新状态(是否更新成功等)。

进一步的，结合具体的应用场景对上述技术方案进行说明：

如图4所示，HeNB1和HeNB3都直接与宏小区进行了同步，HeNB2由于不在宏小区覆盖范围内，因此选择HeNB1进行多跳同步。

在完成同步后，HeNB2开始正常工作，此时HeNB1、HeNB2、HeNB3均可通过上述TR-069过程与HeMS进行同步参数的交互，内容包括但不限于附近宏小区的RF信息和广播信息中的主要参数，临近HeNB的同步参数(HeNB ID、层信息、同步状态、PCI等)，这样HeMS就可以根据HeNB和宏小区的位置信息对每个HeNB的同步参数进行实时的维护。

当HeNB丢失了用于维持同步的上一层基站信号，同步不能继续维持，则可以根据与HeMS交互得到的最新邻区信息发起再同步的过程，如果周围存在信号质量较好的宏小区，可以根据其RF信息直接同步，如果没有宏小区信号，就在邻HeNB小区中挑选一个层数最低的进行同步。在前述图4的场景下，相应的失步处理情况如图5所示：

HeNB2原来与HeNB1保持同步，但是HeNB1节点发生异常失步或关机，HeNB2就可以根据之前维护的邻区同步信息直接同步到HeNB3小区，同时与HeMS通过交互更新自己的同步参数等信息。

即使HeNB正常保持同步，在自身维护的层信息以及同步信息列表中，发现有一个层数比当前维持同步的低一层基站层数更低的基站或者信号质量较好的宏基站，也可以与之进行同步，降低本基站的层数，提高同步精度。如图6所示，初始的同步顺序为eNB->HeNB3->HeNB1->HeNB2，但是如果HeNB2通过与HeMS交互发现附近有一个新的HeNB4且层数较低，那么就可以去同步HeNB4，这样就可以通过降低层数来提高同步的精度，完成同步的优化。

需要进一步指出的是，本发明实施例还适用于其它低功率基站，如Relay、Pico等设备与网管系统进行同步信息交互的场景，HeNB之间、Pico之间、Relay之间以及以上低功率基站之间的同步信息的交互，同时还可以通过与网管系统交互干扰协调参数，进行干扰控制过程。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

为了实现上述的本发明所提出的技术方案，本发明还提供了一种低功率基站，其结构示意图如图7所示，包括：

发送模块71，用于向网络管理设备发送同步信息请求消息；

接收模块72，用于接收网络管理设备返回的同步信息响应消息，更新自身的同步信息；

同步模块73，用于根据接收模块72所接收到的同步信息，与宏基站保持信息同步。

其中，同步信息请求消息，具体包括低功率基站自身的同步信息；和/或低功率基站相邻的宏基站的信息的更新请求；和/或低功率基站相邻的其他低功率基站的信息的更新请求；和/或低功率基站所对应的干扰协调控制信息的更新请求；

同步信息响应消息，包括更新是否成功的标识，还包括低功率基站相邻的宏基站的信息；和/或低功率基站相邻的其他低功率基站的信息；和/或低功率基站所对应的干扰协调控制信息。

在具体的应用场景中，低功率基站还包括设置模块74，用于设置更新周期，发送模块71按照设置模块74所设置的更新周期，向网络管理设备发送同步信息请求消息。

进一步的，当同步模块73用于与宏基站保持信息同步的上一级基站出现故障时，同步模块根据同步信息，选择相邻的其他低功率基站或宏基站作为上一级基站，与宏基站保持信息同步。

相应的，当同步模块73根据同步信息，判断当前存在更优的上一级基站时，低功率基站选择更优的上一级基站作为自身的上一级基站；

发送模块71根据同步模块73所选择的上一级基站，将更新后的上一级基站的信息通过同步信息请求消息，发送给网络管理设备。

另一方面，本发明实施例还提供了一种网络管理设备，其结构示意图如图8所示，具体包括：

接收模块81，用于接收各低功率基站发送的同步信息请求消息；

发送模块82，用于根据接收模块81所接收到的同步信息请求消息，向相应的低功率基站发送同步信息响应消息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务端，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种低功率基站的同步方法，其特征在于，包括：

低功率基站向网络管理设备发送同步信息请求消息；

所述低功率基站根据所述同步信息与宏基站保持信息同步。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步信息请求消息，具体包括：

所述低功率基站自身的同步信息；和/或，

所述低功率基站相邻的宏基站的信息的更新请求；和/或，

所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息的更新请求。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步信息响应消息，包括更新是否成功的标识，还包括：

所述低功率基站相邻的宏基站的信息；和/或，

所述低功率基站相邻的其他低功率基站的信息；和/或，

所述低功率基站所对应的干扰协调控制信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低功率基站向网络管理设备发送同步信息请求消息，具体为：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

7.一种低功率基站，其特征在于，包括：

发送模块，用于向网络管理设备发送同步信息请求消息；

8.如权利要求7所述的低功率基站，其特征在于，

9.如权利要求7所述的低功率基站，其特征在于，还包括设置模块，用于设置更新周期，所述发送模块按照所述设置模块所设置的更新周期，向网络管理设备发送同步信息请求消息。

10.如权利要求7所述的低功率基站，其特征在于，

当所述同步模块用于与所述宏基站保持信息同步的上一级基站出现故障时，所述同步模块根据所述同步信息，选择相邻的其他低功率基站或所述宏基站作为上一级基站，与所述宏基站保持信息同步。

11.如权利要求7所述的低功率基站，还包括：

12.一种网络管理设备，其特征在于，包括：

13.如权利要求12所述的网络管理设备，其特征在于，