CN102340861A - 一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法 - Google Patents

一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法 Download PDF

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范晨
景卓
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Abstract

本发明提供了一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法，包括：Femto设备确定空口同步对象宏站，并将该宏站上报给家庭基站管理系统HMS；所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay，并下发给所述Femto设备；所述Femto设备检测接收到所述宏站信标信道的时刻TRX，并根据该时刻和所述传输时延T_delay计算所述Femto设备的信标信道的定时边界为TRX-T_delay，从而确定Femto所有其他信道的定时同步关系。应用本发明，能够提高TD-SCDMA Femto家庭基站通过空口检测方式与室外宏站同步的成功率。

Description

一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法
技术领域
本发明涉及通信系统中的同步技术，特别涉及一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法。
背景技术
TD-SCDMA Femto设备在布网中，存在Femto设备之间及Femto设备与宏站之间的同步要求。目前可用的候选方案包括：基于GPS同步、基于1588的网络同步方案、空口同步方案等。
在目前的空口同步方案中，通常是Femto设备在UE模式下发起对同步对象(即定时参考源，通常情况下为通过GPS获得同步定时的宏站)的上行接入，获得同步对象的基准授时，然后根据基准授时调整Femto设备的定时，以达到Femto设备与同步对象的时钟同步。
在Femto设备与宏站的同步过程中，一般需要Femto设备在UE模式下发起一个对同步对象宏站的上行接入过程，才能够获得同步对象的基准授时。但由于Femto一般应用于家庭等室内场景，最大发射功率有严格的限制，一般都比UE的最大发射功率要小，加之信号穿墙损耗等影响，在很多情况下，虽然Femto设备能够检测到室外宏站的下行信号，但由于Femto发起的上行信号功率较小，对宏站进行同步时发起的上行接入过程都不能够成功，大大影响了Femto布网中Femto设备采用空口同步方式与室外宏站的同步成功率。
发明内容
本发明提供了一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法，能够提高空口同步的成功率。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法，包括：
Femto设备确定空口同步对象宏站，并将该宏站上报给家庭基站管理系统HMS；
所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay，并下发给所述Femto设备；
所述Femto设备检测接收到所述宏站信标信道的时刻TRX，并根据该时刻和所述传输时延T_delay计算所述Femto设备的信标信道定时边界为TRX-T_delay。
较佳地，所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay为：
预先进行信号路测，确定当所述Femto设备位于所述宏站覆盖范围内的各个预设区域内时，所述Femto设备与所述宏站间的传输时延，并将结果保存在所述HMS中；
在所述HMS获取所述传输时延T_delay时，根据所述Femto的实际位置，在保存传输时延中确定当前所述Femto的实际位置对应的传输时延T_delay。
较佳地，在所述Femto设备向所述HMS上报所述宏站时，该方法进一步包括：所述Femto设备向所述HMS上报自身与所述宏站间的路损；
所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay为：所述HMS根据所述Femto设备上报的路损，依据当前的无线传播环境估算所述Femto设备与宏站间的传输时延。
较佳地，所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay为：
当所述宏站的覆盖范围小于预设的覆盖范围时，将该宏站范围内Femto设备与该宏站间的传输时延设置为，该宏站覆盖边缘地区与宏站间的传输时延；所述预设的覆盖范围为，宏站与Femto设备的最大允许同步误差对应的信号传播距离。
较佳地，所述信标信道为DwPCH或PCCPCH。
由上述技术方案可见，本发明中，由HMS获取Femto设备与同步对象宏站间的传输时延，并下发给Femto设备；Femto设备在检测到的信标信道时刻的基础上，减去HMS下发的传输时延，将结果作为信标信道的定时边界。这种进行空口同步的方式中，不需要Femto设备在UE模式下进行上行接入，从而避免了由Femto设备的功率受限性导致的空口同步失败的情况，提高了空口同步的成功率。
附图说明
图1为几种典型定时关系的示意图；
图2为本发明中空口同步方法的具体流程图；
图3为Femto设备向HMS的注册过程示意图。
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。
在实际应用中，UE最先检测的信道是DwPCH，即下行同步信道，因此，大部分UE都是利用该下行同步信道进行定时同步的，但是也有些UE利用其他信道进行定时同步，例如利用PCCPCH进行定时同步。图1为几种典型定时关系的示意图，该定时关系是以利用DwPCH进行定时同步来表示的，当利用其他信道进行定时同步时规律相同，这里就不再赘述。图1中，DwPTS为下行同步时隙，GP为保护间隔，UpPTS为上行导频时隙。其中，第一张图为宏站的基准定时，第二张图为相对于宏站延迟了T_delay的时间，第三张图为相对于宏站提前了T_delay的时间，第五张图为空口同步期望的结果，即同步对象时钟与Femto时钟完全对齐。在本发明中，Femto获取自身与宏站间的传输时延，作为定时基准二的修正值，即将Femto观察到的宏站下行帧起始时刻+同步定时调整量，作为Femto下行帧起始时刻，从而达到Femto与同步对象的时钟同步。
下面，通过具体实施例说明本发明的具体实现。
图2为本发明中空口同步方法的具体流程图，其中，仍然以利用DwPCH进行定时同步为例进行说明。如图2所示，该方法包括：
步骤201，当Femto设备开机或自优化时，通过初始搜索确定最强室外宏站作为空口同步对象。
步骤202，Femto设备向家庭基站管理系统(HMS)上报最强室外宏站。
步骤203，HMS获取该最强室外宏站到Femto设备的空口传输时延值T_delay，并向Femto设备下发该时延值T_delay。
其中，HMS获取宏站到Femto设备的空口传输时延的方式可以有多种，并且，由于Femto与宏站间的同步要求比较宽松，最大允许同步误差为8chip，对应的传播距离约为1.8公里，因此，可以在误差允许范围内的区域采用相同的传输时延值，从而简化处理。
接下来，介绍本发明给出几种典型的获取传输时延T_delay的方式：
方式一、预先进行信号路测，确定当Femto设备位于宏站覆盖范围内的各个预设区域内时，Femto设备与宏站间的传输时延，并将结果保存在HMS中；当需要进行空口同步时，根据Femto的实际位置，在保存的传输时延中确定当前Femto的实际位置对应的传输时延。其中，会预先将宏站的覆盖范围划分为多个区域，不同区域内传输时延不同，相同区域内传输时延可以设置为相同值；同时，基于前述关于同步误差的描述，每个区域的大小应当与最大允许同步误差相适应。根据上述描述，本领域技术人员可以进行相应区域的划分，这里就不再赘述具体的区域划分方式。
方式二、Femto设备在向HMS上报最强宏站的同时，进一步上报该宏站到自身间的路损信息；HMS在确定传输时延时，根据Femto设备上报的路损，依据当前的无线传播环境估算Femto设备与宏站间的传输时延。具体根据路损信息和传播环境估算传输时延的方式与现有方式相同，这里就不再赘述。
方式三、当宏站的覆盖范围小于预设的覆盖范围时，将该宏站范围内Femto设备与该宏站间的传输时延设置为，该宏站覆盖边缘地区与宏站间的传输时延。本方式适用于在密集城区等地，宏站覆盖范围较小的情况。在这些情况下，宏站覆盖的整个区域属于可以将传输时延设置为相同值的区域，即覆盖范围小于最大允许同步误差对应的传播距离。例如，在目前的同步误差允许范围内，当宏站的覆盖范围小于8chip对应的传播距离(即约1.8公里)时，可以将宏站覆盖范围内的传输时延设置为相同值，具体为该宏站覆盖范围的边缘地区与宏站间的传输时延。
上述为本发明中提供的几种HMS获取传输时延的方式，当然，也可以采用其它的可行方式进行，这里并不限定具体的获取方式。
另外，在获取相应的传输时延后，需要将该时延值下发给Femto设备。具体可以在Femto向HMS注册过程中，HMS在Set Parameter时，根据Femto上报的信息，将最强宏站到Femto的传输时延T_delay配置给Femto。具体过程举例可以如图3所示。
步骤204，Femto设备预存空口传播时延T_delay。
步骤205，Femto设备检测收到宏站DwPCH的时刻TRX-DwPCH，并通过预存空口传播时延T_delay及TRX-DwPCH计算获得Femto新的DwPTS定时边界：TRX-DwPCH-T_delay。
如上，检测得到的时刻TRX-DwPCH为图1中第四张图所示的定时基准，该基准相对于宏站的定时基准，延迟了传输时延值T_delay，因此，在该时刻TRX-DwPCH的基础上减去T_delay，得到新的DwPTS定时边界(即图1中第五张图所示的定时基准)即与宏站的定时基准相同。
至此，本发明中的空口同步方法流程结束。通过上述本发明的具体实现可见，本发明中，Femto在向HMS上报最强室外宏站的同时，HMS向Femto配置该最强室外宏站到Femto设备的传输时延作为空口同步定时调整量，使得Femto设备无需向同步对象发起上行接入即可通过检测宏站下行DwPCH信号实现与室外宏站的时间同步，从而解决了由于Femto最大发射功率的限制导致在与室外宏站采用空口同步方式进行时间同步时导致的同步失败，在满足Femto与宏站同步要求的同时，大大提高了多数场景下的同步成功率。
上述本发明的实施例是以利用DwPCH进行定时同步为例进行说明的，事实上，也可以利用其他信标信道进行定时同步，具体实现方式与上述相同，这里就不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种Femto设备与宏站之间的空口同步方法，其特征在于，该方法包括：
Femto设备确定空口同步对象宏站，并将该宏站上报给家庭基站管理系统HMS；
所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay，并下发给所述Femto设备；
所述Femto设备检测接收到所述宏站信标信道的时刻TRX，并根据该时刻和所述传输时延T_delay计算所述Femto设备的信标信道定时边界为TRX-T_delay。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay为：
预先进行信号路测，确定当所述Femto设备位于所述宏站覆盖范围内的各个预设区域内时，所述Femto设备与所述宏站间的传输时延，并将结果保存在所述HMS中；
在所述HMS获取所述传输时延T_delay时，根据所述Femto的实际位置，在保存传输时延中确定当前所述Femto的实际位置对应的传输时延T_delay。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述Femto设备向所述HMS上报所述宏站时，该方法进一步包括：所述Femto设备向所述HMS上报自身与所述宏站间的路损；
所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay为：所述HMS根据所述Femto设备上报的路损，依据当前的无线传播环境估算所述Femto设备与宏站间的传输时延。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HMS获取所述宏站与所述Femto设备间的传输时延T_delay为：
当所述宏站的覆盖范围小于预设的覆盖范围时，将该宏站范围内Femto设备与该宏站间的传输时延设置为，该宏站覆盖边缘地区与宏站间的传输时延；所述预设的覆盖范围为，宏站与Femto设备的最大允许同步误差对应的信号传播距离。
5.根据权利要求1到4中任一所述的方法，其特征在于，所述信标信道为DwPCH或PCCPCH。
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