CN102197701B - 无线基站、无线接入网、通信控制电路、存储介质和通信控制方法 - Google Patents

无线基站、无线接入网、通信控制电路、存储介质和通信控制方法 Download PDF

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Abstract

为了即使在多个基站彼此独立地通信时也同步用于广播通信的无线信道的发送定时，无线基站10中的接收器11通过用于传输广播信息的无线信道CH1接收从不同的无线基站40发送的广播信息INFO1。基于广播信息INFO1，控制器12指定用于所述不同的无线基站40进行的广播通信的无线信道CH2，并将其自身的无线基站10中的用于广播通信的无线信道CH2的发送定时调整为与所述不同的无线基站40中的发送定时同步。发送器13根据调整后的发送定时TA、通过用于广播通信的无线信道CH2来发送数据。

Description

无线基站、无线接入网、通信控制电路、存储介质和通信控制方法
技术领域
本发明涉及无线基站、无线接入网、通信控制电路、存储通信控制程序的存储介质和通信控制方法，尤其涉及同步无线基站之间的用于广播通信的无线信道的发送定时的技术。
背景技术
近年来，已开始了同时将诸如广播数据之类的多媒体数据分发到多个用户终端的MBMS(多媒体广播和多播服务)的操作。MBMS规范在如下前提下被建立：在采用WCDMA(宽带码分多址)方法的无线接入网中使用。具体地，形成无线接入网的多个无线基站通过SCCPCH(辅助公共控制物理信道)发送同一多媒体数据。
另一方面，每个用户终端通过SCCPCH获得分别从相邻无线基站接收的无线信号的合并增益(combined gain)以改善多媒体数据的接收质量。为了获得合并增益，SCCPCH的发送定时需要在相邻无线基站之间被同步在预定的时间差之内。
因此，在无线接入网中，无线基站控制设备(RNC：无线网络控制器)调整(控制)相邻无线基站之间的SCCPCH的发送定时。
注意，专利文献1公开了一种方法，其中多个无线基站经由专用线缆被连接并且用于同步的数据通过该专用线缆被发送和接收，从而同步无线基站之间的数据的发送定时。
专利文献1：日本未实审专利申请公布No.2000-341743
发明内容
[技术问题]
近年来，可置于室内的无线基站已有了长足的发展。由这种无线基站形成的小区一般被称为毫微微小区(femto cell)，因为其覆盖区域与置于户外的无线基站相比极其窄。在后续描述中，形成毫微微小区的无线基站被称为“毫微微基站(femto base station)”。与之相比，形成比毫微微小区更大规模的小区(一般称为宏小区(macro cell))的无线基站被称为“宏基站(macro base station)”。
此外，毫微微基站具有与RNC等同的功能并且直接连接到核心网或服务器，或者连接到终止毫微微基站的网关。因此，通信在相邻的毫微微基站之间彼此独立地被执行。因此，与一般的宏基站相比，毫微微基站在同步SCCPCH的发送定时方面有困难。另外，存在其中内建了等同于RNC的功能的宏基站。这种宏基站在将SCCPCH的发送定时与其他宏基站中的发送定时同步方面也有困难。注意，虽然上述问题是使用毫微微基站和宏基站的情况来描述的，但是同样的问题也发生在一般的基站或等同于基站的通信设备中。
因此，本发明旨在提供即使在多个基站彼此独立地通信时也能够同步用于广播通信的无线信道的发送定时的无线基站、无线接入网、通信控制电路、存储通信控制程序的存储介质以及通信控制方法。
[问题的解决方案]
为了实现上述目标，根据本发明第一示例性方面的无线基站包括接收器，所述接收器通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；控制器，所述控制器基于该广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将其自身的无线基站中的第二无线信道的发送定时调整为与该不同的无线基站中的发送定时同步；以及发送器，所述发送器根据调整后的发送定时通过第二无线信道来发送数据。
另外，根据本发明第二示例性方面的无线接入网包括多个无线基站和能够与无线基站通信的监控设备。所述监控设备基于从每个无线基站接收的、用于指定来自每个无线基站的无线信号的可到达范围的指定信息来将这些无线基站分类成主无线基站和从无线基站，并将分类结果通知给每个无线基站，所述主无线基站确定用于广播通信的无线信道的发送定时，所述从无线基站使无线信道的发送定时与主无线基站中的发送定时同步。从无线基站基于通过与用于广播通信的无线信道不同的无线信道而从主无线基站接收的广播信息，来指定用于广播通信的无线信道，将用于广播通信的无线信道的发送定时调整为与主无线基站中的发送定时同步，并根据调整后的发送定时、通过用于广播通信的无线信道来发送数据。
此外，根据本发明第三示例性方面的通信控制电路使得无线基站执行广播通信。该通信控制电路包括接收器，所述接收器通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；控制器，所述控制器基于该广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将无线基站中的第二无线信道的发送定时调整为与该不同的无线基站中的发送定时同步；以及发送器，所述发送器根据调整后的发送定时通过第二无线信道来发送数据。
此外，根据本发明第四示例性方面的存储介质存储通信控制程序，所述通信控制程序用于令无线基站执行以下处理：通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息的处理；基于该广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将无线基站中的第二无线信道的发送定时调整为与该不同的无线基站中的发送定时同步的处理；以及根据调整后的发送定时通过第二无线信道来发送数据的处理。
此外，根据本发明第五示例性方面的通信控制方法提供控制无线基站中的通信的方法。该方法包括通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；基于该广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将无线基站中的第二无线信道的发送定时调整为与该不同的无线基站中的发送定时同步；以及根据调整后的发送定时通过第二无线信道来发送数据。
[本发明的有利效果]
根据本发明，即使当多个基站彼此独立地通信时，也可以自动同步基站之间的用于广播通信的无线信道的发送定时。
附图说明
图1是示出本发明第一和第二示例性实施例共同的无线基站的配置示例的框图；
图2是示出根据本发明第一示例性实施例的无线接入网的配置示例的框图；
图3是示出根据本发明第二示例性实施例的无线接入网的配置示例的框图；
图4是示出根据本发明第二示例性实施例的无线基站的一个操作示例的框图；
图5是示出根据本发明第二示例性实施例的监控设备的一个操作示例的流程图；
图6是示出根据本发明第二示例性实施例的无线基站的另一操作示例的框图；
图7是示出根据本发明第二示例性实施例的监控设备的另一操作示例的流程图；
图8是示出在本发明的第一和第二示例性实施例中共同使用的广播信息的配置示例的示图；并且
图9是示出本发明第一和第二示例性实施例共同的导出无线基站中的调整后的发送定时的一个示例的时间图。
具体实施方式
以下，将参考图1-图9来描述根据本发明的无线基站和应用了该无线基站的无线接入网的第一和第二示例性实施例。注意，整个附图中，相同的标号被分配给相同的要素，并且为了使描述清晰，适当省略了对其的重复说明。
[各个示例性实施例共同的配置示例]
图1示出第一和第二示例性实施例共同的无线基站的配置示例。在图1中，无线基站10如虚线所示通过网关20连接到核心网30，以便无线基站10作为毫微微基站来操作的情况可以被处理。同时，后续描述可以被类似地应用，甚至当无线基站10作为其中内建了RNC功能的宏基站来操作时也是如此。
此外，无线基站10包括接收器11、控制器12和发送器13。接收器12通过用于传输广播信息的无线信道CH1，来接收从图1中虚线所示的不同的无线基站40发送的广播信息INFO1，并将该广播信息INFO1输出到控制器12。基于所输入的广播信息INFO1，控制器12指定用于无线基站40的广播通信的无线信道CH2(以下，称为“用于广播通信的无线信道”)，并调整(对准)无线基站10中用于广播通信的无线信道CH2的发送定时以便与无线基站40中发送定时同步(该处理的细节稍后将描述)。发送器13根据由控制器12调整过的发送定时TA(以下称为“调整后的发送定时”)，通过用于广播通信的无线信道CH2来发送数据DT。移动台100通过信道CH2接收数据DT。该数据DT是通过网关20从核心网30接收的广播数据。注意，无线基站10可被置于从无线基站40发送的广播信息INFO1能够到达的范围内。因此，无线基站40可以是毫微微基站或宏基站。
因此，即使当无线基站10或40彼此独立地通信时，无线基站10也可以使用于广播通信的无线信道CH2的发送定时与无线基站40中的发送定时同步。注意在后续描述中，像无线基站40那样的、独立地确定用于广播通信的无线信道CH2的发送定时的无线基站也可被称为“主无线基站”。与之相比，像无线基站10那样的、将用于广播通信的无线信道CH2的发送定时与主无线基站中的发送定时同步的无线基站也可被称为“从无线基站”。
[第一示例性实施例]
图2示出无线基站10被放置在由RNC 50控制的宏基站60周围的情况中的无线接入网的配置示例。这种情况下，无线基站10作为从无线基站来操作同时使用宏基站60作为主无线基站。
具体地，激活无线基站10后，无线基站10首先搜索相邻小区。结果，当由宏基站60形成的小区CL 60被检测到时，无线基站10确定无线基站10本身是从无线基站。通过在由毫微微基站(包括其中内建了RNC功能的宏基站)形成的小区的ID(标识符)和由宏基站形成的小区的ID之间相互不同的编号体系的指派(例如，大于等于10000的编号被指派给毫微微基站的小区ID，小于等于9999的编号被指派给宏基站的小区ID)，无线基站10可以容易地确定小区CL 60是否由宏基站60形成。注意，小区ID可以从上述广播信息INFO1中获得。
[第二示例性实施例]
图3示出类似于图1所示的无线基站10的毫微微基站10a-10c被彼此相邻地放置并且监控设备70被连接到网关20的情况中的无线接入网的配置示例。
监控设备70包括接收器71、分类器72和通知器73。接收器71从每个毫微微基站10a-10c接收指定信息INFO2。该指定信息INFO2是用于指定来自每个毫微微基站10a-10c的无线信号的可到达范围的信息。分类器72基于指定信息INFO2来将毫微微基站10a-10c分类为主无线基站或从无线基站。通知器73将分类器72的分类结果RSLT通知给每个毫微微基站10a-10c。
以下，将参考图4-图7来详细描述本示例性实施例的操作示例(1)和(2)。
[操作示例(1)]
如图4所示，相邻小区列表LST_10a-LST_10c(以下，有时统称为符号LST)在本操作示例中被用作上述指定信息INFO2。具体地，每个毫微微基站10a-10c在激活后首先搜索相邻小区。结果，由毫微微基站10b形成的小区CL 10b和由毫微微基站10c形成的小区CL 10c被检测为与由毫微微基站10a形成的小区CL 10a相邻的小区。此时，毫微微基站10a将相邻小区列表LST_10a通知给监控设备70，该列表中，小区CL 10a的小区ID＝“A”被设置为源小区ID，并且相邻小区ID＝“B(小区CL 10b的小区ID)”和“C(小区CL 10c的小区ID)”与源小区ID相关联地被设置。类似地，毫微微基站10b将相邻小区列表LST_10b通知给监控设备70，该列表中，源小区ID＝“B”和相邻小区ID＝“A”被设置。此外，毫微微基站10c将相邻小区列表LST_10c通知给监控设备70，该列表中，源小区ID＝“C”和相邻小区ID＝“A”被设置。注意，每个毫微微基站10a-10c可在激活之后以某个时间间隔来执行相邻小区的搜索和相邻小区列表的通知。
如图5所示，监控设备70中的分类器72分析通过接收器71接收的相邻小区列表LST_10a-LST_10c(步骤S1)。结果，分类器72识别出小区CL 10a与小区CL 10b和CL 10c相邻，但小区CL 10b和CL 10c彼此不相邻。即，分类器72识别出来自毫微微基站10a的无线信号可以到达毫微微基站10b和10c，但是无线信号不能在毫微微基站10b和10c之间发送和接收。
因此，分类器72将毫微微基站10a分类为主无线基站，并且将每个毫微微基站10b和10c分类为从无线基站(步骤S2)。然后，分类器72通过通知器73将该分类结果RSLT分别通知给毫微微基站10a-10c(步骤S3)。
因此，从作为主无线基站操作的毫微微基站10a发送的广播信息INFO1在作为从无线基站操作的每个毫微微基站10b和10c处被可靠地接收，以便用于广播通信的无线信道CH2的发送定时可以在毫微微基站10a-10c之间被同步。
[操作示例(2)]
如图6所示，毫微微基站10a-10c的位置信息INFO3_10a-INFO3_10c中的每一个(以下，有时统称为符号INFO3)在本操作示例中被用作上述指定信息INFO2。具体地，每个毫微微基站10a-10c在激活后首先通过例如使用GPS(全球定位系统)接收器来获得每个位置信息INFO3_10a-INFO3_10c。然后，毫微微基站10a-10c分别将所获得的位置信息INFO3_10a-INFO3_10c通知给监控设备70。注意，每个毫微微基站10a-10c可在激活后以某个时间间隔来执行位置信息的获取和通知。此外，每个毫微微基站10a-10c可通过不仅使用GPS接收器而且使用各种类型的电导航来获得位置信息。
如图7所示，监控设备70中的分类器72分析通过接收器71接收到的位置信息INFO3_10a-INFO3_10c(步骤S11)。结果，分类器72识别出小区CL 10a与小区CL 10b和CL 10c相邻，但小区CL 10b和CL 10c彼此不相邻。也就是说，分类器72识别出毫微微基站10a与毫微微基站10b和10c相邻，但毫微微基站10b和10c彼此不相邻(即，来自毫微微基站10a的无线信号可以到达毫微微基站10b和10c，但是无线信号不能在毫微微基站10b和10c之间发送和接收)。
因此，分类器72将毫微微基站10a分类为主无线基站，并将每个毫微微基站10b和10c分类为从无线基站(步骤S12)。然后，分类器72通过通知器73将该分类结果RSLT分别通知给毫微微基站10a-10c(步骤S13)。
因此，如上述操作示例(1)那样，用于广播通信的无线信道CH2的发送定时可以在毫微微基站10a-10c之间被同步。
此外，在本示例性实施例中，监控设备70执行主无线基站和从无线基站的分类。因此，毫微微基站10a-10c的内部电路具有相同的配置，所以还有降低开发、实施等的成本的优点。此外，当指定信息INFO2被周期性地从每个毫微微基站10a-10c通知给监控设备70时，主无线基站和从无线基站可以依据毫微微基站10a-10c的布置状况(placement condition)来动态地改变。
最后，参考图8和图9来详细描述导出图1所示的无线基站10(从无线基站)的调整后的发送定时TA的示例(1)到(3)。
[导出的示例(1)]
当无线基站10被应用到采用WCDMA方法的无线接入网时，PCCPCH(主公共控制物理信道)和SCCPCH分别可以被用作用于传输广播信息的无线信道CH1和用于广播通信的无线信道CH2。这种情况下，通过PCCPCH接收到的广播信息INFO1(更具体地，系统信息块类型5)包括如图8所示的信息元素(information element)“定时偏移(TimingOffset)”。
如图9所示，信息元素“定时偏移”指示广播信息INFO1的发送源(即，图1所示的无线基站40)中SCCPCH的发送定时相对于PCCPCH的发送定时Tt40的延迟时间。此外，无线基站40基于发送定时Tt40以预定的TTI(时间发送间隔)通过PCCPCH依次发送帧(SFN(系统帧号)＝0，1，2…被依次指派给这些帧)。此外，无线基站40基于从发送定时Tt40延迟“定时偏移”的定时以TTI通过SCCPCH依次发送帧(CFN(连接帧号)＝0，1，2…被依次指派给这些帧)。
另一方面，已收到“定时偏移”的无线基站10中的控制器12首先检测无线基站10本身中的PCCPCH的发送定时Tt10和发送定时Tt40之间的偏移时间(shift time)Ts。然后，控制器12通过使用偏移时间Ts和“定时偏移”来确定调整后的发送定时TA。在图9所示的示例中，控制器12将调整后的定时TA确定为“Tt10+定时偏移-Ts”。之后，无线基站10基于调整后的定时TA以TTI来通过SCCPCH依次发送帧。
因此，无线基站40和无线基站10中的SCCPCH的发送定时被同步。
[导出的示例(2)]
在本导出示例中，调整后的发送定时TA是通过监控从无线基站40通过SCCPCH发送的帧来确定的，虽然在上述导出示例(1)中调整后的发送定时TA是使用偏移时间Ts和“定时偏移”来确定的。
具体地，无线基站10中的接收器11实际上如用户终端(未示出)那样通过SCCPCH来从无线基站40接收帧。控制器122将调整后的发送定时TA与帧的接收定时同步。
因此，如上述导出的示例(1)那样，无线基站40和无线基站10中的SCCPCH的发送定时被同步。
此外，控制器12可令发送器13不经任何修改地通过SCCPCH来发送从无线基站40接收的帧。这种情况下，核心网30和网关20不需要将数据DT提供到无线基站10(换言之，数据DT可以被仅提供给无线基站40)。因此，可以降低主干(backbone)中消耗的资源量。
[导出的示例(3)]
在上述导出示例(1)和(2)中，无线基站10被应用到采用WCDMA方法的无线接入网的情况被处理。同时，无线基站10还可被应用到采用其他通信方法的无线接入网。
在例如LTE(长期演进)标准中，OFDMA(正交频分多址)方法被用于下行链路方向(从无线基站到用户终端)的通信。当无线基站10被应用到采用OFDMA方法的无线接入网时，PBCH(物理广播信道)和PMCH(物理多播信道)可以分别被用作用于传输广播信息的无线信道CH1和用于广播通信的无线信道CH2。这种情况下，通过PBCH接收的广播信息INFO1(更具体地，系统信息块类型3)包括信息元素“邻居小区配置”(未示出)。
信息元素“邻居小区配置”指示与无线基站40中的PMCH有关的无线资源的分配信息(子帧号等)。无线基站10中的控制器12根据该分配信息来分配与无线基站10本身中的PMCH有关的无线资源。
因此，无线基站40和无线基站10中的PMCH的发送定时被同步。
注意，本发明不限于上述示例性实施例，并且很明显，各种修改可以基于权利要求的记载而由本领域普通技术人员做出。
例如，还可以提供令计算机执行上述示例性实施例中描述的无线基站中的每个处理的程序。另外，虽然MBMS被作为广播通信的一个示例来处理，但是根据本发明的无线基站也可被应用到诸如CBS(小区广播服务)和媒体FLO(仅前向链路(Forward Link Only))(注册商标)之类的其他广播通信。
本申请基于2008年10月24日递交的日本专利申请No.2008-274053并要求其优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用结合于此。
工业适用性
本发明适用于无线基站、无线接入网、通信控制电路、存储通信控制程序的存储介质和通信控制方法，尤其适用于同步无线基站之间的用于广播通信的无线信道的发送定时的技术。
参考符号列表
10，10a-10c，40   无线基站
11，71            接收器
12                控制器
13                发送器
20                网关
30                核心网
50                RNC
60                宏基站
70                监控设备
72                分类器
73                通知器
100               移动台
CH1               用于传输广播信息的无线信道
CH2               用于广播通信的无线信道
INFO1             广播信息
INFO2             指定信息
INFO3，INFO3_10a-INFO3_10c  位置信息
TA                调整后的发送定时
Tt10，Tt40        发送定时
Ts                偏移时间
DT                数据
CL10，CL10a-CL10c，CL60  小区
RSLT              分类结果
LST，LST_10a-LST_10c 相邻小区列表

Claims (9)

1.一种无线基站，包括：
接收器，所述接收器通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；
控制器，所述控制器基于所述广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将其自身的无线基站中的所述第二无线信道的发送定时调整为与所述不同的无线基站中的发送定时同步；以及
发送器，所述发送器根据调整后的发送定时通过所述第二无线信道来发送数据，
其中所述控制器将其自身的无线基站的位置信息通知给外部监控设备以使得所述监控设备确定其自身的无线基站是否是执行所述调整的无线基站。
2.根据权利要求1所述的无线基站，其中所述控制器至少在其自身的无线基站激活后执行所述位置信息的向所述监控设备的通知。
3.根据权利要求2所述的无线基站，其中所述控制器在其自身的无线基站激活后以某个时间间隔来执行所述位置信息的向所述监控设备的通知。
4.根据权利要求1所述的无线基站，其中所述第一无线信道包括在宽带码分多址WCDMA方法中规定的主公共控制物理信道PCCPCH，所述第二无线信道包括在WCDMA方法中规定的辅助公共控制物理信道SCCPCH，
所述广播信息包括所述不同的无线基站中的SCCPCH的发送定时相对于PCCPCH的发送定时的延迟时间，并且
所述控制器检测所述不同的无线基站和其自身的无线基站之间的PCCPCH的发送定时的偏移时间，并通过使用所述偏移时间和所述延迟时间来确定其自身的无线基站中的SCCPCH的发送定时。
5.根据权利要求1所述的无线基站，其中所述第一无线信道包括在宽带码分多址WCDMA方法中规定的主公共控制物理信道PCCPCH，所述第二无线信道包括在WCDMA方法中规定的辅助公共控制物理信道SCCPCH，
所述广播信息包括所述不同的无线基站中的SCCPCH的发送定时相对于PCCPCH的发送定时的延迟时间，
所述接收器基于所述延迟时间通过SCCPCH来从所述不同的无线基站接收数据，并且
所述控制器将其自身的无线基站中的SCCPCH的发送定时与该数据的接收定时同步。
6.根据权利要求5所述的无线基站，其中所述控制器使得所述发送器通过SCCPCH来不加任何修改地发送从所述不同的无线基站接收的数据。
7.一种无线基站，包括：
接收器，所述接收器通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；
控制器，所述控制器基于所述广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将其自身的无线基站中的所述第二无线信道的发送定时调整为与所述不同的无线基站中的发送定时同步；以及
发送器，所述发送器根据调整后的发送定时通过所述第二无线信道来发送数据，
其中所述第一无线信道包括在正交频分多址OFDMA方法中规定的物理广播信道PBCH，所述第二无线信道包括在OFDMA方法中规定的物理多播信道PMCH，
所述广播信息包括与所述不同的无线基站中的PMCH有关的无线资源的分配信息，并且
所述控制器根据所述分配信息来分配与其自身的无线基站中的PMCH有关的无线资源。
8.一种通信控制电路，所述通信控制电路使得无线基站执行广播通信，所述通信控制电路包括：
接收器，所述接收器通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；
控制器，所述控制器基于所述广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将所述无线基站中的所述第二无线信道的发送定时调整为与所述不同的无线基站中的发送定时同步；以及
发送器，所述发送器根据调整后的发送定时通过所述第二无线信道来发送数据，
其中所述控制器将所述无线基站的位置信息通知给外部监控设备以使得所述监控设备确定所述无线基站是否是执行所述调整的无线基站。
9.一种控制无线基站中的通信的方法，包括：
通过第一无线信道接收从不同的无线基站发送的广播信息；
基于所述广播信息来指定用于所述不同的无线基站的广播通信的第二无线信道并将所述无线基站中的所述第二无线信道的发送定时调整为与所述不同的无线基站中的发送定时同步；
根据调整后的发送定时通过所述第二无线信道来发送数据；以及
将所述无线基站的位置信息通知给外部监控设备以使得所述监控设备确定所述无线基站是否是执行所述调整的无线基站。
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