CN1870467A - 网络同步方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明，提出了一种在包括主小区和从小区的通信系统中，利用训练序列信息来实现多小区网络同步方法。所述方法包括：主基站利用所述训练序列信息向从基站发送主基站训练序列；相邻从基站小区内的移动台利用所述训练序列信息向所述从基站发送上行序列；所述从基站接收所述训练序列信息中所包含的主基站训练序列和相邻从基站上行序列，利用所述训练序列和上行序列，确定主小区的小区间同步值和相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中的比重以计算网络同步偏移值，从而利用所述偏移值来实现网络同步。

Description

网络同步方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的多小区网络同步技术，具体地，涉及一种在正交频分复用(OFDM)系统中利用训练信息来实现多小区网络同步方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)是在信道中进行有效信息传输的一种健全的通信技术。提供正确的同步和优良的信道检测性能都是OFDM传输技术有效应用的关键要素。OFDM传输技术的鲁棒性依赖于同步性能的优劣。对于单个小区的网络，时间和载波同步对于OFDM多址接入方案提供了重要的作用，这是因为仅当理想同步，才能保证各用户信号之间的正交性。对于多小区时分双工(TDD)系统，不仅时间和载波同步是必要的，多小区间的网络同步也是十分重要的。特别对于单频多小区网络(SFN)，网络同步可便于减少多小区的时隙间干扰，便于资源分配。对于蜂窝TDD网络，多数的网络服务，如小区间切换也对网络同步(以下网络同步特指小区间同步)有严格要求。信道检测，特别是对于上行(移动站到基站)信道的检测，对于多小区蜂窝时分双工(TDD)系统也十分重要。信道检测便于消除系统干扰，便于进行资源分配。

常用的网络同步方案包括：

1.来自于外部时钟源(如CDMA2000，TDS-CDMA系统)

其中一种方案如采用以全球定位系统(GPS)

或类似GPS系统为参考时钟源，系统同步将通过各小区和GPS时钟源的同步来完成。另一种方案是通过信息传输，并通过主从同步方式完成。将一个或多个基站作为时钟参考，其他基站将通过检测这些参考基站的训练信息获取网络同步信息。采用这种方案可以减少或避免对GPS系统的依赖。但问题是若将一个基站确定为参考，则网络扩展性将受到限制；而若选择多个基站作为基准参考，则这些基准基站之间也必须做到精确同步。为完成这些基准基站之间的同步，它们之间仍需要设立与外部时钟源同步的机制；或者需要通过信息交换和信令完成彼此间的同步过程。

2.基于OFDM系统的自组织同步方法

Hermann Rohling，Dirk Galda和Egon Schulz等人在2004年无线世界研究论坛(Wireless World Research Forum，WWRF)第八次会议上发表的“An OFDM based cellular single frequencycommunication network”中提出了一种基于OFDM系统的自组织同步方法。基于OFDM系统，利用OFDM码元的训练序列结构，移动站将定期在这个训练序列资源中传输上行检测信息，自组织网络同步则通过接收邻接小区的上行信号来完成。这种方法的优点是无需中心控制器的帮助，从而避免了对包括GPS系统的依赖。同时利用这些上行检测信息，还完成上行信道的检测，从而便于整个网络的信道分配。上述方案特别强调了该自组织同步方法和信道检测方法在单频多小区网络(SFN)的应用。

上述现有技术问题或要改善的地方在于：利用外部时钟源，如利用GPS方案，时钟精度取决于外部时钟源的精度，而且依赖于外部时钟的信息。而若采用多小区主从同步方式，一方面主小区之间的同步需要十分精确；另一方面若网络延展，必然要求重新选定主小区，重新定义网络延展下各主从小区之间的同步传输方式，从而造成了整个系统的同步设计复杂性增加。而在Hermann Rohling等人提出的自组织网络同步方案中，某小区可通过对邻接小区的移动站的信号进行检测，从而得出该邻接小区和其本身的包括时间和频率等的同步参数的偏差，进而得出整个网络的同步偏移。这种同步方法的最大优点就是无中心控制，各小区自组织确定网络同步。但由于网络同步中缺乏同步参照信息，各小区将自行纠正与邻接小区的同步偏移，而对于整个网络而言，由于缺乏参考信息各小区单元这种自组织行为可能导致整个网络的同步混乱，从而增加网络同步解决的难度。

基于Hermann Rohling等人提出的自组织网络同步的思想，本发明提出了一种在OFDM系统中进行网络同步方法。在所述方法中，利用了连续OFDM码元传输训练序列信息，适于在多小区情况下的网络同步，并可同时完成上行信道的信道检测作用，从而便于系统的资源分配。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种在无线通信系统中进行网络同步方法，其利用连续OFDM码元传输训练序列信息，进行多小区情况下的网络同步并可同时实现上行信道的信道检测。该方法便于资源的分配。

根据本发明，提出了一种在包括主小区和从小区的通信系统中，利用训练序列信息来实现多小区网络同步方法，所述方法包括：主基站利用所述训练序列信息向从基站发送主基站训练序列；相邻从基站小区内的移动台利用所述训练序列信息向所述从基站发送上行序列；所述从基站接收所述训练序列信息中所包含的主基站训练序列和相邻从基站上行序列，利用所述训练序列和上行序列，确定主小区的小区间同步值和相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中的比重以计算网络同步偏移值，从而利用所述偏移值来实现网络同步。

优选地，所述训练序列信息在时域上包括两个或两个以上的符号，在频域上包括由主基站所发送的训练序列和从基站小区内的移动站所发送的上行序列，所述训练序列和上行序列在频域上相分离。

优选地，所述计算网络同步偏移值的步骤包括：当所述从小区越远离主小区时，相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中所占比重越大，而当所述从小区越接近主小区时，相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中所占比重越小。

优选地，所述网络同步偏移值包括时间偏移值、频率偏移值或两者。

优选地，所述方法还包括步骤：所述从小区基站从所接收到的训练序列信息中提取由各小区内的移动站所发送的上行序列以实现对所述上行序列的信道检测。

优选地，如果由所述从小区基站所提取的上行序列来自大功率的相邻基站，则所述从小区基站将避免使用该信道资源来接收信号。

优选地，如果由所述从小区基站所提取的上行序列来自小功率的相邻基站，则所述从小区基站将复用通过利用其信道资源接收到的信号。

优选地，所述主小区内的基站向整个网络提供时钟参考。

优选地，所述通信系统为OFDM、MIMO、基站或移动站采用分布式无线电的多小区网络。

在本发明中，结合OFDM系统的传输特点，并利用连续OFDM码元传输训练序列信息，来实现多小区蜂窝网络的网络同步，并完成上行信道的信道检测作用，便于资源分配。

在这个由连续OFDM码元组成的训练信息资源中，传输了包括至少一个参考基站的训练信息，以及来自本网络中其他多个小区的至少一个移动站的上行检测信号。利用这个参考基站的传输信息，和其他多小区的多移动站的上行训练信息，完成网络的同步检测。基于这个OFDM码元传输结构，提出了时间和频率偏移的检测算法，算法结合了来自主小区的小区间同步检测和利用邻接从小区的上行信号进行上行同步检测的特点，最终的网络同步参数调整值可以是来自上述同步参数的折衷值。从算法的健壮性和网络同步偏移估计的可信性方面有了一定的提高。对网络提供一个中心时钟源作为时钟参照，便于网络中各小区进行统一的时钟参照。而且通过调整不同的参数，在网络中的不同小区将会按照不同的参数来完成同步调整，便于网络的同步延展。

附图说明

通过参考以下结合附图对所采用的优选实施例的详细描述，本发明的上述目的、优点和特征将变得显而易见，其中：

图1是示出了将训练符号包括在其中进行传输的超帧结构的图；

图2是示出了根据本发明实施例的双OFDM码元形式的用于网络同步和信道检测的训练符号结构的图；

图3是示出了根据本发明实施例的三小区的基于双OFDM码元的信号发射实例的示意图；

图4是示出了OFDM系统结构的示意图；

图5是示出了根据本发明实施例的网络扩展下的同步参数选择的示意图；

图6A是示出了根据本发明实施例的从小区基站的接收处理过程的流程图，以及

图6B是示出了根据本发明实施例的从小区移动站的信号发送过程的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明的优选实施例。

为了实现如上所述的发明目的，本发明提出了一种利用连续OFDM码元结构传输训练信息来实现包括网络同步和上行信道检测等功能的方法。在所述连续OFDM码元资源中，传输了包括至少一个基准基站的训练序列信息、以及来自本网络中其他多个小区的至少一个移动站的上行检测信号。在由连续OFDM码元组成的整个可用的时频空间中，参考基站的训练序列和多个小区移动站的上行检测信号占用了连续OFDM码元的不同时频区域。本发明利用连续OFDM码元结构传输的上述训练序列信息，结合OFDM系统的传输特点，来实现多小区蜂窝网络的包括时间和频率等网络同步偏移检测，并完成上行信道的信道估计和检测等功能。

连续OFDM码元结构和训练序列分配

本发明适用于在一个多小区网络中的上行(移动站到基站的传输方向)和下行(基站到移动站的传输方向)均采用OFDM传输技术，特别是可以直接用于在上行和下行链路采用了时分双工模式(TDD)的系统。本发明提供的传输网络同步序列和上行信道测量信息的方法将基于连续OFDM码元结构(大于等于两个OFDM码元)，在该连续OFDM码元结构中传输的信息将定期或按需在某个设定时间周期内在网络中完成传输。网络中各个小区的移动站或基站将在该设定时间周期内通过检测完成包括网络同步和信道检测在内的处理。

在TDD系统中，信息一般采用帧格式进行传输，在一个帧中可包括上行子帧和下行子帧部分。图1示出了将训练符号包括在其中进行传输的超帧结构。超帧是由按照时间或长度等度量的一系列的连续的帧构成的。在图1所示的超帧结构中，每个帧，如在第I帧和第J帧中都包括了上行子帧14和下行子帧16。当上下行子帧可变以适应非对称业务分布时，上下行子帧的长度在不同帧中将是变长的。在这个超帧结构中，还包括了一个特殊结构12用于传输训练符号信息，图1表示的是该训练信息在第I和第J帧中被发送的结构形式。这个用于传递训练符号的结构12将被进一步设计为连续OFDM码元结构，包含两个或两个以上连续OFDM码元，用于传输包括网络同步信息或者完成信道检测。

假定网络中存在三个邻近(不一定相邻)小区，图2为利用两个连续OFDM码元的资源用于网络同步和信道检测的训练序列结构。该双OFDM码元结构可被应用在图1所述的特殊结构12中。该结构是基于网络中存在一个主小区，即所谓的基准基站BS1的服务小区，其他非基准基站覆盖的服务小区均为所谓的从小区，如移动站MS2-1、MS2-2、MS2-3和MS3-1、MS3-2所处的小区2和小区3。各从小区将以该基准基站提供的时钟作为网络同步的基准时间。在该双OFDM码元结构中，将整个可用的OFDM时频域划分为至少两个区域，其中，时频区域22用于从小区的移动站的上行传输训练信息。时频区域24用于主小区的基站发送训练信息。这些信号被用作网络同步和信道检测。信号的检测是通过频率域接收功率来确定的，也即当某个接收信号的接收功率大于设定的功率门限，该信号才被用作信号检测和网络同步。由于该双OFDM码元结构中既具有主小区的小区间同步信号，这从传输模型上类似于点对多点的广播信号，也有多移动站的上行传递信号，这从传输模型上类似于多点对点的广播信号，因此，在这一OFDM结构当中，将承载来自多个用户或发射机的检测用信号，而当各信号都存在时间和频率偏移的时候，从接收端而言，从OFDM系统的处理中，在纠正某个用户或发射机的时间频率偏移时，将会影响到对其他用户和发射信号的纠偏。在本发明中的同步检测中，是利用频率域的处理完成的。

图3表示的是三小区的基于双OFDM码元的信号发射实例示意图。在该图例中，各小区32中包括了基站34和分布在这三个小区的移动站36。与图2的信号分配中的实例相对应，假设小区1为主小区，小区2和3为从小区。其中，小区1中有4个移动站：MS1-1、MS1-2、MS1-3、MS1-4，其中移动站MS1-1、MS1-2、MS1-3在图2所示的连续OFDM码元结构中发送上行训练序列。小区2中有4个移动站MS2-1、MS2-2、MS2-3、MS2-4，其中移动站MS2-1、MS2-2、MS2-3在图2所示的连续OFDM码元结构中发送上行训练序列。小区3中有4个移动站MS3-1、MS3-2、MS3-3、MS3-4，其中移动站MS3-1、MS3-2在图2所示的连续OFDM码元结构中发送上行训练序列。在该双OFDM码元结构的传输时间内，基站BS1将在分配的时频区域发送小区间同步训练序列，其他两个基站BS2和BS3也将处于侦听状态；而在小区1中的移动站将不发送任何信号，处于侦听状态，但小区2和小区3的移动站则将在分配的时频区域发送上行训练序列。也即，移动站MS1-1、MS1-2、MS1-3处于侦听BS1的训练信号，小区2和小区3中的移动站MS2-1、MS2-2、MS2-3、MS3-1和MS3-2则将传输上行信号。

扩展这种设计到多小区情况。在这种分配状态下，基于多个连续OFDM码元的结构，将整个可用的OFDM时频域划分为至少两个区域，为主小区划分专有的时频区域，同时为其他从小区划分专有的上行传输的时频区域。在该多OFDM码元结构的传输时间内，主小区的基站将在划分的时频区域中进行发送，主小区内的移动站则将处于侦听状态；而从小区的基站将处于侦听状态，而从小区的移动站将在划分的时频区域传输上行检测信号。则主小区的移动站将可利用主小区的发送信号进行下行同步检测；而从小区的基站既可利用主小区发送的训练序列进行小区间同步检测，也可利用可测量到的邻接的从小区的移动站发送的上行信号进行上行同步检测。在利用邻接从小区的上行信号进行的上行同步检测中，各从小区将可通过从这些邻接小区的移动站的上行信号中计算出彼此小区间的同步偏差。

基于OFDM训练序列结构的信道检测

对应连续OFDM码元中为从小区移动站上行传输训练信息和主小区的基站发送训练信息的不同时频区域，分别利用各从小区移动站上行传输的训练信息检测各小区上行信道(注：这里可以利用本小区移动站上行传输的训练信息检测本小区的上行信道)，和利用主小区的基站发送的训练信息检测主小区的下行信道特性。

基于OFDM训练序列结构的网络同步方法

本发明采用连续OFDM码元结构传输包括至少一个基准基站的训练序列信息以及来自本网络中其他多个小区的上行训练序列。这些序列可用于向网络提供包括小区间同步和利用邻接从小区的上行信号进行上行同步等检测功能，最终的网络同步参数调整值可以是来自上述同步参数调整值的折衷。

图4示出了OFDM系统结构，以下利用该模型说明训练信息在OFDM系统的传输和处理原理。由信号(x₀，x₁，…，x_N-1)构成了一个未经OFDM调制的信息，其中N为整个可用子载波，这里为简便计，假定FFT的大小也等于N，即未考虑到保护带宽的影响。信号(x₀，x₁，…，x_N-1)经过OFDM调制，也即离散富立叶反变换IDFT模块402，再经过添加循环前缀，以及并/串变换模块404等处理后，将通过信道进行传输。在接收端，信号首先经过串/并转换模块406，再被去除循环前缀，后被送到离散富立叶变换DFT模块410，得到(y₀，y₁，…，y_N-1)，完成整个OFDM系统的传输和处理。其中OFDM的循环前缀的作用可以消除OFDM码元间的多径干扰。

在用于传输训练信息的连续OFDM码元结构中，在每个OFDM码元中，至少针对每个上行用户信号分配两个相邻子载波。同时，为便于算法实现，在连续OFDM码元中分配给同一用户的子载波在频域段分布相同。以下以双OFDM码元结构说明包括时间和频率等同步检测算法，通过利用该连续OFDM码元结构，该同步检测算法将时间偏移和频率偏移转换为相位偏移值，从而得出有关的同步参数。下面分别介绍基于双OFDM码元的时间偏移和频率偏移检测方法。对于多于2个OFDM码元的连续OFDM码元结构，其检测方法可依次类推。

基于双OFDM码元的上行时间同步检测

时间偏移主要是利用第一个OFDM码元来完成的。暂不考虑利用基准基站的训练序列完成的小区间同步检测。假定从第u个子载波到第u+M-1个子载波的M(M＜N)个相邻子载波被分配给移动站i，移动站i分布在某小区A的邻接小区B并且在该邻接小区B已完成了下行同步。该小区A能够检测到该移动站i的上行传输信号。以下说明的是小区A利用移动站i的上行信号完成小区A，B间的上行时间同步检测，从而得到彼此小区间的同步信息。假定此时共有L个上行信号，对于移动站i，其在该OFDM符号的上行发送符号可表示为：

对上行发送符号Xⁱ进行N长的富立叶反变换，表示为：

Sⁱ＝IFFT(Xⁱ)                              (1)

在接收端，接收信号将是包括L个上行信号的混合信号，

$r\left(n\right)=\underset{i=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^i\left(n\right)=\underset{i=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}(S^i(n-{\mathrm{\θ}}_i)e^{j2\mathrm{\π}{\mathrm{\ϵ}}_{i}n/N}+W_i\left(n\right))---\left(2\right)$

其中，θ_i和ε_i分别表示来自移动站i的信号的时间和频率偏移，W_i为高斯白噪声。令截取循环前缀后的接收信号为r＝(r(0)，r(1)，…，r(N-1))，假定其他移动站的上行信号偏差为零，也暂不考虑频偏影响和高斯噪声的影响，对接收信号r进行离散富立叶变换FFT。因为接收的多用户信号在时域满足线性叠加特性，则有：

$\mathrm{FFT}\left(r\right)=\underset{i=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{FFT}\left(r^i\right)---\left(3\right)$

则对于第i个用户信号有：

其中 $W_N=e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{N}}.$

令τ(k)(u≤k≤u+M-2)为相邻两个子载波接收信号的差分值：

$\mathrm{\τ}\left(k\right)=\frac{y^i(k+1)}{y^i\left(k\right)}=\frac{x(k+1)}{x\left(k\right)}{W}_N^{-{\mathrm{\θ}}_i}$ ，u≤k≤u+M-2

        (4)

则有 ${\widetilde{\mathrm{\θ}}}_i=\frac{N}{2\mathrm{\π}}\arg \left(\mathrm{\τ}\left(k\right)\frac{x\left(k\right)}{x(k+1)}\right),$ u≤k≤u+M-2

    (5)

也即用户的时间偏移经过离散富立叶变换FFT转换为相位偏移，从相邻子载波接收信号的差分值的相位偏移可以得出来自移动站i的时间偏移值θ_i。假定在邻接小区B有来自多个移动站的接收信号，则可通过采用如上的方法，计算出各自信号的时间偏移值。通过对来自同一邻接小区的这些移动站的上行检测信号的时间偏移值取加权平均值，可以得到利用上行检测信号，得到的该小区A和这个邻接小区的时间偏移值。采用该算法，至少需要在一个OFDM码元中提供2个相邻子载波给某个移动站。采用同样算法，同样可以利用相位偏移得到从基准基站的训练序列完成的小区间同步检测的时间偏移值。最终的网络时间偏移值将是以上得到的时间偏移值的折衷值，折衷值可利用如公式(8)中的控制参数x进行调节，其中x∈[0，1]，即0≤x≤1。

基于双OFDM码元的上行频率偏移检测

频率偏移是通过双OFDM码元的相同子载波的接收信号的处理得到的。采用最大似然估计算法，用户i的频率偏移ε_i为：

${\widetilde{\mathrm{\ϵ}}}_i=(1/2\mathrm{\π})\arg \{\left(\underset{k=u}{\overset{u+M-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Im}\right[Y_2\left(k\right)Y_1^{*}\left(k\right)\left]\right)/\left(\underset{k=u}{\overset{u+M-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Re}\right[Y_2\left(k\right)Y_1^{*}\left(k\right)\left]\right)\}---\left(6\right)$

其中，Y₁，Y₂分别表示为前后两个OFDM码元的接收信号。通过对来自同一邻接小区的这些移动站的上行检测信号的频率偏移值取平均值，可以得到利用上行检测信号，得到的该小区A和这个邻接小区的频率偏移值。采用同样算法，同样可以利用相位偏移得到从基准基站的训练序列完成的小区间同步检测的频率偏移值。最终的网络频率偏移值将是以上得到的频率偏移值的折衷值，折衷值可利用如公式(8)中的控制参数x进行调节，其中x∈[0，1]，即0≤x≤1。

扩展网络同步

连续OFDM码元结构可被周期性地或按需在超帧结构的某个设定时间内传输，基于这个连续OFDM码元资源中所传的信息，网络中各小区可用于网络同步和信道检测。在主小区中，主小区中的移动站将可利用主小区基站在设定的连续OFDM码元的对应时频区域发送的训练序列，进行下行同步检测。在从小区中，从小区将利用主小区发送的小区间同步训练序列信号做小区间同步，并可利用邻接小区的上行信号做上行同步检测。对于某从小区，令δ_k(n)为对于BS k在第n次上行同步检测中得到的时间或频率偏移值。ρ_j为来自第j个用户的时间或频率偏移。P为从邻接小区的上行信号中选定的满足接收功率要求的信号数目，因此P小于该邻接小区的激活的移动站的数目，待估的时间或频率偏移值δ，η为控制调整速率的控制因子，ψ_j为控制来自各移动站的估计值可信度的控制参数。则有，

${\mathrm{\δ}}_k[n+1]={\mathrm{\δ}}_k\left[n\right]+\frac{\mathrm{\η}}{P}\underset{j=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ψ}}_j\left({\mathrm{\ρ}}_j\right[n+1]-{\mathrm{\ρ}}_j[n\left]\right)---\left(7\right)$

令γ为来自利用主小区的同步序列得出的时间或者频率偏移值，则最终的网络同步的时间或者频率偏移值β可由下式得到。其中Δδ[n]和Δγ[n]为在第n次和n+1次中检测的偏移值，x(0≤x≤1)为控制参数，用于协调来自小区间同步或者自治同步得到的偏移估计占最终的同步偏移β中的比例。若x＝0，则网络同步偏移将完全取决于小区间同步处理，若x＝1，则网络同步偏移将完全取决于来自邻接小区的上行同步信号处理。

β[n+1]＝β[n]+{x*Δδ[n]+(1-x)*Δγ[n]}            (8)

下面将参考附图详细说明本发明的实施例。

图6A是示出了根据本发明实施例的从小区基站的接收处理过程的流程图。如图6A所示，在步骤101，系统通信将处于图1中特殊结构12所对应的时隙。在步骤105，确定本基站是否处于从小区基站状态。如果确定为肯定，则继续到步骤111，在步骤111，接收特殊结构12所对应的连续OFDM码元。在步骤115，基于上述接收到的连续OFDM码元进行上行信道检测和网络同步检测。然后，在步骤121处，根据检测后所得的参数，进行相应的配置或操作。如果在步骤105处的确定结果为否定，则在步骤130处执行相应的处理过程。

图6B是示出了根据本发明实施例的从小区移动站的信号发送过程的流程图。如图6B所示，在开始阶段，系统通信将处于图1中特殊结构12所对应的时间。在步骤152，将确定移动站是否处于从小区。在该确定为肯定的情况下，移动站在被分配的时频资源区域内发送上行传输训练信息。如果在步骤152的确定结果为否定，则移动站不发送信号而进行其他相应的处理。

另外，本发明采用连续OFDM码元结构进行邻接小区上行信道功率检测，以便于信道资源分配。也即通过在为上行信号划分的时频区域中检测各移动站的上行信号的功率，若某上行信号属于邻接小区且其功率大，则对该小区而言，该子载波区端将受到较大的干扰，该小区再做信道资源分配时应尽量避免使用这个区段。相反，只有当检测的邻接小区上行信号干扰功率较小，该区段才能被该小区复用。

此外，本发明可以扩展网络的同步检测。图5是网络扩展下的同步参数选择。基于上述网络同步检测算法，网络同步可根据连续OFDM码元传输周期，周期性或按需进行同步检测和信道检测等。也即通过调整控制参数x，决定来自主小区的小区间同步值和来自邻接小区的上行同步值在整个网络偏移估计的比重，以适应扩展网络环境下的网络同步。当从小区离主小区近时，选用的x值小，同步偏移估计更大程度取决于来自主小区的同步序列得出的时间或者频率偏移值；甚至当在主小区内的移动站进行下行同步，x＝0，则同步偏移估计完全取决于小区间同步结果。当小区远离主小区时，采用的x值就大些，这样同步偏移估计值将更大程度取决于从小区的各移动站的上行序列得出的时间或者频率偏移值。采用这种策略能更有效地完成网络扩展：该网络只有一个中心时钟源作为时钟参照，便于网络中的各小区的统一的时钟参照；各小区可采用不同的调整参数，便于网络的同步延展。

此方法可同样适用于多天线(如MIMO系统，基站或移动站采用分布式无线电(Distributed Radio)的多小区网络)蜂窝网。其中一种最简单的实施例，就是把分配给基站或移动站的时频资源，再进一步分成几份，并把这几份分别分配给基站或移动站的多个天线。这同样可以实现基站间同步和上下行同步检测的目的。

上述实施例可以组合使用。

本发明的效果

利用OFDM系统的传输特点，利用连续OFDM码元传输训练序列信息，来实现多小区网络的网络同步，并完成上行信道的信道检测作用，便于资源分配。

在这个由连续OFDM码元组成的训练信息资源中，传输了包括至少一个参考基站的训练信息，以及来自本网络中其他多个小区的移动站的上行检测信号。利用这个参考基站的传输信息，和其他多小区的多移动站的上行训练信息，完成网络的同步检测。

基于这个OFDM码元传输方法，提出了时间和频率偏移的检测算法，该算法结合了来自主小区的小区间同步检测和利用邻近从小区的上行信号进行上行同步检测的特点，最终的网络同步参数调整值可以是来自上述同步参数的折衷值。从算法的健壮性和网络同步偏移估计的可信性方面有了一定的提高。

对网络提供一个中心时钟源作为时钟参照，便于网络中各小区进行统一的时钟参照。而且通过调整不同的参数，在网络中的不同小区将会按照不同的参数来完成同步调整，便于网络的同步延展。

尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (9)

1.一种在包括主小区和从小区的通信系统中，利用训练序列信息来实现多小区网络同步方法，所述方法包括：

主基站利用所述训练序列信息向从基站发送主基站训练序列；

相邻从基站小区内的移动台利用所述训练序列信息向所述从基站发送上行序列；

所述从基站接收所述训练序列信息中所包含的主基站训练序列和相邻从基站上行序列，利用所述训练序列和上行序列，确定主小区的小区间同步值和相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中的比重以计算网络同步偏移值，从而利用所述偏移值来实现网络同步。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述训练序列信息在时域上包括两个或两个以上的符号，在频域上包括由主基站所发送的训练序列和从基站小区内的移动站所发送的上行序列，所述训练序列和上行序列在频域或时域上相分离。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述计算网络同步偏移值的步骤包括：当所述从小区越远离主小区时，相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中所占比重越大，而当所述从小区越接近主小区时，相邻从小区的上行同步值在所述从小区的网络同步偏移估计中所占比重越小。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述网络同步偏移值包括时间偏移值、频率偏移值或两者。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括步骤：所述从小区基站从所接收到的训练序列信息中提取由各小区内的移动站所发送的上行序列以实现对所述上行序列的信道检测。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于如果由所述从小区基站所提取的上行序列来自大功率的相邻基站，则所述从小区基站将避免使用该信道资源来接收信号。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于如果由所述从小区基站所提取的上行序列来自小功率的相邻基站，则所述从小区基站将复用通过利用其信道资源接收到的信号。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述主小区内的基站向整个网络提供时钟参考。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述通信系统为OFDM、MIMO、基站或移动站采用分布式无线电的多小区网络。

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