CN103843383A - 远距离覆盖方法及基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远距离覆盖方法及基站，本发明远距离覆盖方法，包括：基站根据初始半径确定环回时延，所述初始半径为所述基站的初始覆盖范围的小区半径；所述基站根据所述环回时延调整与远距离用户设备UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻；所述基站基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信。本发明实施例通过调整基站的下行发送时刻和/或上行接收时刻，来消除由于远距离通信带来的传输延迟，在不改变现有网络协议的基础上实现基站的远距离覆盖。

Description

远距离覆盖方法及基站

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种远距离覆盖方法及基站。

背景技术

随着移动通信网的不断发展，内陆陆地覆盖已初步形成完善的网络，但一些海面、岛屿、沙漠、草原、偏远乡村等边远地区的覆盖率却很低。为了提高覆盖率，提供更加完善的通信网络，就需要在这些边远地区按照常规站点布局设置大量基站，但这样又会导致投资过大。

因此，现急需一种解决方案，既可以减少站点布局，又可以解决边远地区覆盖率低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种远距离覆盖方法及基站，以解决边远地区覆盖率低的问题，以实现在不增加大量成本的前提下提高边远地区的覆盖率。

第一方面，本发明实施例提供一种远距离覆盖方法，包括：

基站根据初始半径确定环回时延，所述初始半径为所述基站的初始覆盖范围的小区半径；

所述基站根据所述环回时延调整与远距离用户设备UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻；

所述基站基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述基站基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信之前，还包括：

所述基站根据自身的发射能力和运营商的网络规划确定所述UE为远距离UE。

根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述基站根据初始半径确定环回时延，包括：

所述基站根据公式

计算所述环回时延，其中，ΔT为环回时延，R₀为初始半径，C为光速。

根据第一方面、第一方面的第一种至第二种可能的实现方式的任意一种，在第三种可能的实现方式中：

若所述下行发送时刻的提前时间量等于零，则所述上行接收时刻滞后时间量等于所述环回时延；或

若所述上行接收时刻滞后时间量等于零，则所述下行发送时刻的提前时间量等于所述环回时延。

根据第一方面、第一方面的第一种至第三种可能的实现方式的任意一种，在第四种可能的实现方式中，所述基站基于调整后的发送时刻和接收时刻与所述远距离UE进行通信包括：

所述基站向所述远距离UE下发时间提前TA值；

所述基站在调整后的下行发送时刻向所述远距离UE发送下行信号；

所述基站在调整后的上行接收时刻接收所述远距离UE发送的上行信号。

第二方面，本发明实施例提供一种基站，包括：

计算模块，用于根据初始半径确定环回时延，其中所述初始半径为所述基站的初始覆盖范围的小区半径；

调整模块，用于根据所述环回时延调整与远距离用户设备UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻；

通信模块，用于基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述通信模块具体用于：基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信之前，根据自身的发射能力和运营商的网络规划确定所述UE为远距离UE。

根据第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述调整模块具体用于：

根据公式

计算所述环回时延，其中，ΔT为环回时延，R₀为初始半径，C为光速。

根据第二方面、第二方面的第一种至第二种可能的实现方式的任意一种，在第三种可能的实现方式中：

若所述下行发送时刻的提前时间量等于零，则所述上行接收时刻滞后时间量等于所述环回时延；或

若所述上行接收时刻滞后时间量等于零，则所述下行发送时刻的提前时间量等于所述环回时延。

根据第二方面、第二方面的第一种至第三种可能的实现方式的任意一种，在第四种可能的实现方式中，所述通信模块具体用于：向所述远距离UE下发时间提前TA值，在调整后的下行发送时刻向所述远距离UE发送下行信号，在调整后的上行接收时刻接收所述远距离发送的上行信号。

第三方面，本发明实施例提供一种基站，包括：发射机、接收机、存储器以及分别与所述发射机、所述接收机和所述存储器连接的处理器，其中，所述存储器中存储一组程序代码，且所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行本发明任意实施例所提供的远距离覆盖方法。

一种远距离覆盖方法及基站通过调整基站的下行发送时刻和/或上行接收时刻，来消除由于远距离通信带来的传输延迟，在不改变现有网络协议的基础上实现基站的远距离覆盖。

附图说明

图1为本发明远距离覆盖方法实施例的流程图；

图2为图1所示实施例的基站覆盖区域简化示意图；

图3为图1所示实施例的基站覆盖区域扩展简化示意图；

图4为图1所示实施例的一信号时序图；

图5为图1所示实施例的另一信号时序图；

图6为本发明一实施例基站的结构示意图；

图7为本发明另一实施例基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明远距离覆盖方法实施例的流程图，该方法适用于在不改动终端并维持现有网络协议不变的前提下提高基站的覆盖范围，同时该方法可以由各类移动通信网络的基站执行，尤其是长期演进（Long Term Evolution，简称LTE）网络的频分双工（Frequency Division Duplex，简称：FDD）基站。以下实施例均以eNodeB为例进行说明，如图1所示，该方法可以按照如下流程进行：

S101、基站根据初始半径确定环回时延，该初始半径为该基站初始覆盖范围的小区半径。

具体地，图2为图1所示实施例的基站覆盖区域简化示意图，参照图2，eNodeB通常设置有其小区的覆盖范围，该覆盖范围是基于基站的发射能力和运营商的网络规划确定的最佳地理覆盖范围，本发明从理论上认为该覆盖范围是圆形区域。其中，该网络规划可以包括如对基站设置的工作频点、天线的发射功率等因素。为了说明本发明的远距离覆盖，将eNodeB之前的覆盖范围称之为初始覆盖范围，相应地，初始半径为该初始覆盖范围的小区半径。为了实现eNodeB的远距离覆盖，可以将eNodeB的初始半径R₀作为基站设置的远距离覆盖范围的下界，即在eNodeB初始覆盖范围cell0的基础上设置环形区域cell1的内环半径，并与外环半径R₁构成远距离覆盖环形区域cell1，从而增大eNodeB的覆盖范围。其中，将基站所在位置认为是这些圆形区域的圆心。

另一方面，对于移动通信网络，网络协议规定了时间提前（TimingAdvance，简称TA）值的取值范围，即UE的上行同步信号到达eNodeB时为满足时间对齐可允许的提前时间，如在LTE的网络协议中，FDD eNodeB可以设置的TA值范围为：0≤TA≤20512Ts，其中T_S=1/30720000秒，也相当于限定了基站的小区半径，如，对于全球移动通信系统（Global System for MobileCommunications，简称：GSM），基站理论最大小区半径为35km，对于LTE，eNodeB理论最大半径为100km。对于位于eNodeB初始覆盖区域之外的UE，由于传输延迟超过了可允许调整的提前时间范围，从而导致这些UE在基站天线口处上下帧无法保持同步

为了实现eNodeB的远距离覆盖，就需要消除远距离UE与eNodeB之间交互的传输延迟。本发明将该传输延迟分两段进行考虑，第一段的传输延迟为位于eNodeB的初始半径R₀之内的传输延迟，第二段的传输延迟为从远距离UE的实际位置到初始半径R₀处的传输延迟。其中，第二段的传输延迟可以通过eNodeB按照现有协议设置TA值来解决，第一段的传输延迟就是本发明需要解决的问题。

为了消除该第一段的传输延迟，首先需要知道eNodeB设置好的初始半径R₀产生的环回时延，该环回时延为UE从距eNodeB距离为R₀处发送的信号到达该eNodeB，再从该eNodeB返回到该UE的传输延迟。优选地，采用公式（1）计算环回时延：

$\mathrm{\ΔT}=\frac{{2R}_0}{C}---\left(1\right)$

其中，ΔT为环回时延，R₀为初始半径，C为光速。此时，空间传输延迟就可以由TA值和环回时延ΔT共同承担。

S102、该基站根据该环回时延调整与远距离UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻。

具体地，确定该环回时延ΔT后，为了实现远距离UE在eNodeB天线口处的上下帧同步，可以通过调整eNodeB的上行接收时刻和下行发送时刻来实现。

例如，为了消除环回时延ΔT，基于之前未调整的下行发送时刻可以将eNodeB的下行发送时刻提前ΔT，或者基于之前未调整的上行接收时刻可以将eNodeB的上行接收时刻滞后ΔT，也可以将eNodeB的下行发送时刻和上行接收时刻同时调整，只要满足该提前时间量和该滞后时间量之和等于ΔT即可。

优选地，若该下行发送时刻的提前时间量等于零，则该上行接收时刻滞后时间量等于该环回时延；或若该上行接收时刻滞后时间量等于零，则该下行发送时刻的提前时间量等于该环回时延。即优选采用只调整eNodeB的下行发送时刻或上行接收时刻，这样做的好处在于，可以减小基站设置的复杂度。

S103、该基站基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与该远距离UE进行通信。

具体地，本步骤可以按照如下流程进行：

该基站向该远距离UE下发TA值；

该基站在调整后的下行发送时刻向该远距离UE发送下行信号；

该基站在调整后的上行接收时刻接收该远距离UE发送的上行信号。

可选地，在本步骤之前，还可以包括：该基站根据自身的发射能力和运营商的网络规划确定该UE为远距离UE。参照图2，远距离UE为处于环形区域cell1的UE，eNodeB能够支持的远距离通信的UE需要通过考虑该自身的发射能力和运营商的网络规划，也即，环形区域cell1的上界R₁需要考虑这些因素来确定。进一步，仅从理论的eNodeB远距离覆盖范围来说，远距离UE距基站的距离R'必须满足R₀≤R'≤R₀+ΔR，其中ΔR为根据运营商的网络规划从理论上确定的最大覆盖范围所对应的半径，且该ΔR小于等于协议规定的最大小区半径，如在LTE网络中，ΔR≤100km。

进一步，图3为图1所示实施例的基站覆盖区域扩展简化示意图，本发明远距离覆盖方法可以在基站已做远距离覆盖调整基础上继续实施，如图3所示，该eNodeB在调整覆盖范围后，覆盖区域已变成cell1，此时可以再设置一个初始半径，该半径等于R1，即形成覆盖区域cell2，其半径R₂的确定与半径R₁类似，同时下行发送时刻和上行接收时刻的调整过程与上述过程一致，此处不再赘述。

本实施例，通过调整基站的下行发送时刻和/或上行接收时刻，来消除由于远距离通信带来的传输延迟，在不改变现有网络协议的基础上实现基站的远距离覆盖。

下面从不同场景对本发明进行举例说明：

场景一，基站通过滞后上行接收时刻来实现远距离覆盖。

图4为图1所示实施例的一信号时序图，如图4所示，eNodeB可以根据初始半径R₀确定环回时延ΔT，远距离UE与eNodeB传输延迟为下行延迟t_DL和上行延迟t_UL之和，此时远距离UE所在位置到初始半径R₀处的传输延迟由TA值来补偿，即此时t_DL+t_UL=ΔT+TA。

在本场景下，是将eNodeB的上行接收时刻滞后了ΔT，即图中调整后的eNodeB上行天线口较调整前的eNodeB上行天线口滞后了ΔT。

场景二，基站通过提前下行发送时刻来实现远距离覆盖。

图5为图1所示实施例的另一信号时序图，如图5所示，是将eNodeB的下行发送时刻提前了ΔT，即图中调整后的eNodeB下行天线口较调整前的eNodeB下行天线口提前了ΔT。

图6为本发明一实施例基站的结构示意图，如图6所示，该基站可以包括：计算模块61、调整模块62和通信模块63。其中，该计算模块61可以用于根据初始半径确定环回时延，其中该初始半径为该基站的初始覆盖范围的小区半径；该调整模块62可以用于根据该环回时延调整与远距离用户设备UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻；该通信模块63可以用于基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与该远距离UE进行通信。

可选地，该通信模块63具体可以用于：基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与该远距离UE进行通信之前，根据自身的发射能力和运营商的网络规划确定该UE为远距离UE。

可选地，该调整模块62具体可以用于：该基站根据上述公式（1）计算该环回时延。

可选地，若该下行发送时刻的提前时间量等于零，则该上行接收时刻滞后时间量等于该环回时延；或若该上行接收时刻滞后时间量等于零，则该下行发送时刻的提前时间量等于该环回时延。

可选地，该通信模块62具体可以用于：向该远距离UE下发TA值，在调整后的下行发送时刻向该远距离UE发送下行信号，在调整后的上行接收时刻接收该远距离发送的上行信号。

本实施例的装置，可以用于上述任意方法实施例的技术方案，其具体功能详见上述方法实施例，此处不再赘述。

图7为本发明另一实施例基站的结构示意图，如图7所示，该基站可以包括：发射机71、接收机72、存储器73以及分别与该发射机71、该接收机72和该存储器73连接的处理器74，其中，该存储器73中存储一组程序代码，且该处理器74用于调用该存储器73中存储的程序代码，可以执行上述的方法实施例的技术方案，其具体功能详见上述方法实施例，此处不再赘述。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，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，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种远距离覆盖方法，其特征在于，包括：

基站根据初始半径确定环回时延，所述初始半径为所述基站的初始覆盖范围的小区半径；

所述基站根据所述环回时延调整与远距离用户设备UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻；

所述基站基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信之前，还包括：

所述基站根据自身的发射能力和运营商的网络规划确定所述UE为远距离UE。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站根据初始半径确定环回时延，包括：

所述基站根据公式

计算所述环回时延，其中，ΔT为环回时延，R₀为初始半径，C为光速。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于：

若所述下行发送时刻的提前时间量等于零，则所述上行接收时刻滞后时间量等于所述环回时延；或

若所述上行接收时刻滞后时间量等于零，则所述下行发送时刻的提前时间量等于所述环回时延。

5.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述基站基于调整后的发送时刻和接收时刻与所述远距离UE进行通信包括：

所述基站向所述远距离UE下发时间提前TA值；

所述基站在调整后的下行发送时刻向所述远距离UE发送下行信号；

所述基站在调整后的上行接收时刻接收所述远距离UE发送的上行信号。

6.一种基站，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据初始半径确定环回时延，其中所述初始半径为所述基站的初始覆盖范围的小区半径；

调整模块，用于根据所述环回时延调整与远距离用户设备UE之间的下行发送时刻和上行接收时刻；

通信模块，用于基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信。

7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述通信模块具体用于：基于调整后的下行发送时刻和上行接收时刻与所述远距离UE进行通信之前，根据自身的发射能力和运营商的网络规划确定所述UE为远距离UE。

8.根据权利要求6或7所述的基站，所述调整模块具体用于：

根据公式

计算所述环回时延，其中，ΔT为环回时延，R₀为初始半径，C为光速。

9.根据权利要求6～8任一项所述的基站，其特征在于：

若所述下行发送时刻的提前时间量等于零，则所述上行接收时刻滞后时间量等于所述环回时延；或

若所述上行接收时刻滞后时间量等于零，则所述下行发送时刻的提前时间量等于所述环回时延。

10.根据权利要求6～9任一项所述的基站，其特征在于，所述通信模块具体用于：向所述远距离UE下发时间提前TA值，在调整后的下行发送时刻向所述远距离UE发送下行信号，在调整后的上行接收时刻接收所述远距离发送的上行信号。

11.一种基站，其特征在于，包括：发射机、接收机、存储器以及分别与所述发射机、所述接收机和所述存储器连接的处理器，其中，所述存储器中存储一组程序代码，且所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行如权利要求1～5任一项所述的方法。

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