JP2005517340A - 基地局を同期させる方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、包括的にはディジタル通信システムに関する。特に、本発明は、セルラ通信ネットワークにおいて複数の基地局を同期させるシステムおよび方法に関する。
独立の同期ソースを用いて、またはある基地局をマスタソースとして特定して、基地局を同期させる方法および装置。RNC(C−RNC)または基地局が、1つの基地局またはUEに対して、同期を達成するために基地局から導出される測定値を獲得するように指定することができる。同期活動は、定期的に行われてもよく、または、ドリフト値が所定しきい値を超えていることを定期的測定値が示している時に行われてもよい。
図1は、単純化されたワイヤレススペクトラム拡散符号分割多元接続(CDMA)または時分割二重(TDD)通信システム18を示している。システム18は、複数のノードB26,32,...,34、複数のRNC36,38,...,40、複数のユーザ機器(UE)20、22、24およびコアネットワーク46を備える。システム18内のノードB26は、関連するユーザ機器20〜24(UE)と通信する。ノードB26は、単一の基地局30′、または複数の基地局301〜30nのいずれかと関連する単一のサイトコントローラ(SC)30を有する。各基地局は、セルと呼ばれる関連する地理的領域にサービスを提供する。なお、基地局同期について開示するが、本発明を用いてセル同期も実現することができることに留意すべきである。
R/c+x (式1)
ここで、R/cは送信ユニットと受信ユニットの間の距離Rを光速cで割ったものである。項xは、機器遅延に相当する。基地局が非常に遠く離れている場合、一般に量R/cが支配的となる。電波は光速、すなわち1ナノ秒あたり約1フィート、あるいは毎秒3×108メートルで伝わる。基地局同期の目的は、基地局どうしを1〜3マイクロ秒以内に合わせることである。したがって、基地局が1/2マイル(1km)以上程度の距離だけ離れている場合、このような距離は遅延に重大な影響を及ぼす。しかし、ピコセルまたはマイクロセルの場合、それらの間の距離は数十メートルであり、測定精度xに比べてわずかであって、測定精度xが支配的となる。
(r1−r2)/c (式2)
(1)好ましい一実施形態では、RNCはノードBへその周波数を調整することを求めるメッセージを送信することができる。しかし、(3GPP(the Third Generation Partnership Project)RAN仕様の場合のように)このようなメッセージは存在しないことがあり、その場合にはこの機能を用いることはできない。
(2)この考え方においては、推定された時間誤差が、あるしきい値を超えて、新たな測定値を必要とせずにタイムベース補正をトリガすることがある。すなわち、ドリフトレートの推定値の信頼性が高い場合、RNCは、推定されたドリフトレートを用いて、単に時間誤差を外挿するだけで、ノードBがその許容時間オフセットを超過していることを正しく識別できる。
1)セル測定が行われる。
a.バーストを送信する側のセルは、バーストを送信するように命令される。
b.送信側セルの近くのセル(複数可)は、自己のダウンリンク物理同期チャネル(DwPCH)をブランキングし、測定を行うように命じられる。
c.必要に応じて測定が報告される。
2)1つまたは複数のセルのタイミングのセル調整が行われる。
1)ノードBに対して自己のクロックレートをn1 ppmだけ変更するように命令する新しいメッセージを提供する。n1は所定の数である。
2)ノードBに対して自己の周波数基準(これがクロックを駆動する)をn1 ppmだけ変更するように命令する新しいメッセージを提供する。
3)ノードBに対して自己のクロックをn2フレームあたりn1チップだけインクリメント(またはデクリメント)するように命令する既存のセル調整メッセージに対して、調整を繰り返すべきフレーム数を追加することによってパラメータを提供する。
4)ノードBに対して、RNCからの自己の時間補正から自己のドリフトレートを導出し、自己のクロックを自律的に調整する要件を課する。
・RNCは、(追跡技法に基づいて)推定した不確定性がしきい値を超える時に測定を要求する。
・RNCは、あらかじめ仮定された測定スケジュールを、十分となるように前もって単に予定することができる。
Claims (60)
- ワイヤレス通信システム内で複数の基地局を時間同期させる方法において、
a)複数の同期していない基地局の少なくとも1つを検出し、
b)複数のセルタイミング信号を測定し、
c)複数の同期していない基地局の前記少なくとも1つを補正する
ことを特徴とする複数の基地局を時間同期させる方法。 - 前記ステップ(a)が、
d)共分散行列データベースを更新し、
e)前記複数のセルタイミング信号から少なくとも1つの同期していない基地局を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)が、
無線ネットワークコントローラ(RNC)から前記同期していない基地局の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、
前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)が、
無線ネットワークコントローラ(RNC)から前記同期していない基地局の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、
前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記ステップ(b)が、
f)無線ネットワークコントローラ(RNC)から複数のユーザ機器(UE)の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、前記同期していない基地局を測定し、
g)前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ステップ(b)が、
f)無線ネットワークコントローラ(RNC)から複数のユーザ機器の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、前記同期していない基地局を測定し、
g)前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記補正するステップ(c)が、
前記BSTOA値を格納されているBSTOA値と比較し、
補正メッセージを生成し、
前記同期していない基地局へ前記補正メッセージを送信し、
前記同期していない基地局から前記RNCへ報告を送信し、
前記共分散行列データベースを更新する
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記補正するステップ(c)が、
前記BSTOA値を格納されているBSTOA値と比較し、
補正メッセージを生成し、
前記同期していない基地局へ前記補正メッセージを送信し、
前記同期していない基地局から前記RNCへ報告を送信し、
前記共分散行列データベースを更新する
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記RNC上に前記共分散行列データベースを維持管理することをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記RNC上に前記共分散行列データベースを維持管理することをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 少なくとも1つの同期していない基地局または少なくとも1つのUEが少なくとも2つの異なるRNCの制御下にあり、前記方法が、さらに、
前記少なくとも2つの異なるRNC間に通信路を確立し、
基地局同期を実行する
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 少なくとも1つの同期していない基地局または少なくとも1つのUEが少なくとも2つの異なるRNCの制御下にあり、前記方法が、さらに、
前記少なくとも2つの異なるRNC間に通信路を確立し、
基地局同期を実行する
ことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - ワイヤレス通信システム内で基地局の対を自律的に時間同期させる方法において、
近隣の同期していない基地局を検出し、
複数のセルタイミング信号を測定し、
RNCのデータベースから取得される値から前記近隣の同期していない基地局を補正する
ことを特徴とする方法。 - ワイヤレス通信システム内で複数の基地局の少なくとも1つを独立の時間基準と時間同期させる方法において、
共分散行列データベースおよび前記独立の時間基準から時間同期メッセージを生成し、
複数の基地局の少なくとも1つへ前記時間同期メッセージを送信する
ことを特徴とする方法。 - ワイヤレス通信システム内で複数の基地局の少なくとも1つを独立の周波数基準と周波数同期させる方法において、
共分散行列データベースおよび前記独立の周波数基準から周波数同期メッセージを生成し、
複数の基地局の少なくとも1つへ前記周波数同期メッセージを送信する
ことを特徴とする方法。 - RNCが共分散行列データベースから複数の補正値を推定するワイヤレス通信システム内で複数のスレーブ基地局に時間同期および周波数同期の一方を提供する方法において、
複数のスレーブ基地局内の時間基準を同期させ、
前記共分散行列データベースから複数の時間値および周波数値の推定値を生成し、
前記複数のスレーブ基地局へ前記複数の時間値および周波数値を送信する
ことを特徴とする方法。 - ワイヤレス通信システム内で最小限の回数のサービス中断を用いて複数の基地局を時間同期させる方法において、
a)複数の基地局の少なくとも1つの複数のセルタイミング測定をスケジューリングし、
b)前記セルタイミング測定を行い、
c)前記複数の基地局の前記少なくとも1つに対する複数の時間ドリフトファクタ値を生成し、
d)前記複数の基地局の前記少なくとも1つへの定期的な時間更新送信をスケジューリングする
ことを特徴とする方法。 - ステップ(b)が、
前記複数の基地局でダウンリンク物理同期チャネルをブランキングし、
複数の基地局の1つでバースト信号を受信し、
前記複数の基地局の前記1つで前記バースト信号を測定する
ことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - ステップ(d)が、最大許容時間差に対するドリフト値の関係に基づいて定期的な時間更新を決定することを特徴とする請求項17に記載の方法。
- ワイヤレス通信システム内で最小限の回数のサービス中断を用いて複数の基地局を周波数同期させる方法において、
複数の基地局の少なくとも1つの複数の周波数測定をスケジューリングし、
前記セルタイミング測定を行い、
前記複数の基地局の前記少なくとも1つに対する複数の周波数ドリフトパターン値を生成し、
前記複数の基地局の前記少なくとも1つへの定期的な周波数更新送信をスケジューリングする
ことを特徴とする方法。 - 前記行うステップが、
前記複数の基地局でダウンリンク物理同期チャネルをブランキングし、
複数の基地局の1つでバースト信号を受信し、
複数の基地局の前記1つで前記バースト信号を測定する
ことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 複数の他の基地局の少なくとも1つに時間同期する能力を有するワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該基地局が、
複数の同期していない基地局の少なくとも1つを検出する手段と、
複数のセルタイミング信号値を測定する手段と、
同期していない基地局の前記少なくとも1つを補正する手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 前記検出する手段が、
前記複数のセルタイミング信号値で共分散行列データベースを更新する手段と、
複数のセルタイミング信号の少なくとも1つから同期していない基地局を判定する手段と
を含むことを特徴とする請求項22に記載の基地局。 - 前記同期していない基地局が、基地局到着時刻(BSTOA)値を測定し送出する手段を有することを特徴とする請求項22に記載の基地局。
- 前記同期していない基地局が、基地局到着時刻(BSTOA)値を測定し送出する手段を有することを特徴とする請求項23に記載の基地局。
- 前記補正する手段が、
前記少なくとも1つの同期していない基地局のBSTOA値を前記共分散行列データベース内にある格納されているBSTOA値と比較する手段を含み、
前記同期していない基地局が、
補正メッセージを受信し、報告を送信することによって応答する手段と、前記同期していない基地局について該報告からのデータから前記共分散行列データベースを更新する手段とを有する
ことを特徴とする請求項24に記載の基地局。 - 前記補正する手段が、
前記少なくとも1つの同期していない基地局のBSTOA値を前記共分散行列データベース内にある格納されているBSTOA値と比較する手段を含み、
前記同期していない基地局が、
補正メッセージを受信し、報告を送信することによって応答する手段と、前記同期していない基地局について該報告からのデータから前記共分散行列データベースを更新する手段とを有する
ことを特徴とする請求項25に記載の基地局。 - 複数の同期していないスレーブ基地局をマスタ基地局に時間同期させる能力を有するワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該マスタ基地局が、
複数の同期していないスレーブ基地局の少なくとも1つを検出する手段と、
複数のセルタイミング信号を測定する手段と、
複数の同期していないスレーブ基地局の前記少なくとも1つを補正する手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 複数の同期していないスレーブ基地局をマスタ基地局に周波数同期させる能力を有するワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該マスタ基地局が、
複数の同期していないスレーブ基地局の少なくとも1つを検出する手段と、
複数のセルタイミング信号を測定する手段と、
複数の同期していないスレーブ基地局の前記少なくとも1つを補正する手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 複数の他の基地局を独立の時間基準に時間同期させる能力を有するワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該基地局が、
時間同期メッセージを生成する手段と、
前記時間同期メッセージを複数の他の基地局へ送信する手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 複数の他の基地局を独立の周波数基準に周波数同期させる能力を有するワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該基地局が、
周波数同期メッセージを生成する手段と、
前記周波数同期メッセージを複数の他の基地局へ送信する手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 複数の他の基地局を時間同期させる能力を有するワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該基地局が、
複数の他の基地局の少なくとも1つからの複数の時間同期測定をスケジューリングする手段と、
前記複数の他の基地局の前記少なくとも1つに対する時間同期ドリフトパターンを生成する手段と、
前記複数の他の基地局の前記少なくとも1つへの定期的な更新送信をスケジューリングする手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 複数の基地局で複数のダウンリンク物理同期チャネルをブランキングする手段と、
該複数の基地局の少なくとも1つへバースト信号を送出し、前記複数の基地局の少なくとも1つからのBSTOA値を測定する手段と
を備えたことを特徴とする請求項32に記載の基地局。 - 複数の他の基地局を時間同期させる能力を有し、時間同期に必要なサービス中断を最小限にするワイヤレスディジタルシステム用基地局(BS)において、該基地局が、
複数の他の基地局の少なくとも1つからの複数の時間同期測定をスケジューリングする手段と、
前記複数の他の基地局の前記少なくとも1つに対する時間同期ドリフトパターンを生成する手段と、
前記複数の他の基地局の前記少なくとも1つへの定期的な周波数更新送信をスケジューリングする手段と
を備えたことを特徴とする基地局。 - 複数の基地局で複数のダウンリンク物理同期チャネルをブランキングする手段と、
複数の基地局の少なくとも1つへバースト信号を送出し、複数の基地局の少なくとも1つからのBSTOA値を測定する手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項34に記載の基地局。 - ワイヤレスディジタルシステム内で複数の基地局の1つを同期させるためのワイヤレスディジタルシステム用ユーザ機器(UE)において、該UEが、
基地局を同期させることを求める要求を受信する手段と、
前記1つの基地局および前記複数の基地局のうちの少なくとも1つの残りの基地局に対するBSTOA値を取得する手段と、
前記BSTOA値を送信する手段と
を備えたことを特徴とするUE。 - 前記複数の基地局を複数の無線ネットワークコントローラ(RNC)の制御下に置く手段を有することを特徴とする請求項36に記載のUE。
- 前記RNCの1つへ前記BSTOA値を送信する手段をさらに含むことを特徴とする請求項37に記載のUE。
- ワイヤレス通信システム内での時間同期方法において、
複数の同期していない基地局の少なくとも1つを検出し、
複数のセルタイミング信号を測定し、
複数の同期していない基地局の前記少なくとも1つを補正する
ことを特徴とする時間同期方法。 - 前記検出するステップが、
無線ネットワークコントローラ(RNC)の共分散行列データベースを更新し、
複数のセルタイミング信号の少なくとも1つから同期していない基地局を判定する
ことを特徴とする請求項39に記載の方法。 - 前記測定するステップが、
前記RNCから前記同期していない基地局の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、
前記RNCへ前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項40に記載の方法。 - 前記測定するステップが、
前記RNCから前記同期していない基地局の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、
前記RNCへ前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項41に記載の方法。 - 前記測定するステップが、
前記RNCから複数のユーザ機器の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、前記同期していない基地局を測定し、
前記RNCへ前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項34に記載の方法。 - 前記測定するステップが、
前記RNCから複数のユーザ機器の少なくとも1つへ基地局到着時刻(BSTOA)値を求める要求を送出し、前記同期していない基地局を測定し、
前記RNCへ前記BSTOA値を送信する
ことを特徴とする請求項35に記載の方法。 - 前記補正するステップが、
前記BSTOA値を前記RNCの共分散行列データベース内に格納されているBSTOA値と比較し、
前記同期していない基地局へ補正メッセージを送信し、
前記同期していない基地局から前記RNCへ報告を送信し、
前記共分散行列データベースを更新する
ことを特徴とする請求項43に記載の方法。 - 前記補正するステップが、
前記BSTOA値を前記RNCの共分散行列データベース内に格納されているBSTOA値と比較し、
前記同期していない基地局へ補正メッセージを送信し、
前記同期していない基地局から前記RNCへ報告を送信し、
前記共分散行列データベースを更新する
ことを特徴とする請求項44に記載の方法。 - 少なくとも1つの同期していない基地局または少なくとも1つのUEが少なくとも2つの異なるRNCの制御下にあり、
前記少なくとも2つの異なるRNC間に通信路を確立するステップと、
時間同期を実行するステップと
を含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。 - 少なくとも1つの同期していない基地局または少なくとも1つのUEが少なくとも2つの異なるRNCの制御下にあり、
前記少なくとも2つの異なるRNC間に通信路を確立するステップと、
時間同期を実行するステップと
を含むことを特徴とする請求項46に記載の方法。 - ワイヤレス通信システム内での自律的時間同期方法において、
近隣の同期していない基地局を検出し、
複数のセルタイミング信号を測定し、
RNCのデータベースからの値から複数の同期していない基地局の前記少なくとも1つを補正する
ことを特徴とする自律的時間同期方法。 - ワイヤレス通信システム内で同期していない基地局をマスタ基地局に時間同期させる方法において、
a)前記同期していない基地局の少なくとも1つを検出し、
b)複数のセルタイミング信号を測定し、
c)ステップ(b)に基づいて前記同期していない基地局を補正する
ことを特徴とする方法。 - ワイヤレス通信システム内で複数の同期していない基地局の1つをマスタ基地局に周波数同期させる方法において、
a)複数の同期していない基地局の前記1つを検出し、
b)複数のセルタイミング信号を測定し、
c)ステップ(b)に基づいて複数の同期していない基地局の前記少なくとも1つを補正する
ことを特徴とする方法。 - RNCを有するワイヤレス通信システム内で基地局を所定の時間基準と時間同期させる方法において、
前記RNCのデータベースから時間同期メッセージを生成し、
複数の基地局の少なくとも1つへ前記時間同期メッセージを送信する
ことを特徴とする方法。 - RNCを有するワイヤレス通信システム内で基地局を所定の周波数基準と周波数同期させる方法において、
前記RNCのデータベースから周波数同期メッセージを生成し、
複数の基地局の少なくとも1つへ前記時間同期メッセージを送信する
ことを特徴とする方法。 - RNCがデータベースから複数の補正値を推定するワイヤレス通信システム内で基地局の時間同期および周波数同期の一方を取得する方法において、
複数の基地局内の時間基準を同期させ、
複数の時間値および周波数値の推定値を生成し、
前記複数の基地局へ前記複数の時間値および周波数値を送信する
ことを特徴とする方法。 - 前記RNCが、前記基地局の1つをマスタ基地局として指定し、所与の補正値を使用して、前記複数の基地局を該マスタ基地局に同期させることを特徴とする請求項54に記載の方法。
- ワイヤレス通信システム内で少ない回数のサービス中断で基地局を時間同期させる方法において、
前記複数の基地局の少なくとも1つからの複数の時間同期測定をスケジューリングし、
前記複数の基地局の前記少なくとも1つに対する複数の時間ドリフトパターン値を生成し、
前記複数の基地局の前記少なくとも1つへの定期的な更新送信をスケジューリングする
ことを特徴とする方法。 - ワイヤレス通信システム内で最小限の回数のサービス中断を用いて基地局を周波数同期させる方法において、
複数の基地局の少なくとも1つからの複数の周波数測定をスケジューリングし、
前記複数の基地局の前記少なくとも1つに対する複数の周波数ドリフトパターン値を生成し、
前記複数の基地局の前記少なくとも1つへの定期的な周波数更新送信をスケジューリングする
ことを特徴とする方法。 - ワイヤレス通信システム内で複数の基地局に時間同期および周波数同期の一方を提供する方法において、RNCが、該複数の基地局のうちマスタ基地局として指定された基地局へ補正値を送出し、
残りの基地局のそれぞれに重みを割り当て、
前記マスタ基地局が最高の重みの基地局へ補正値を送出し、
前記最高の重みの基地局が次に高い重みの基地局へ補正値を送出する
ことを特徴とする方法。 - 前記次に高い重み値よりも低い重み値を有する前記残りの基地局が、自己の重み値のすぐ上の重み値を有する基地局から補正値を受信し、自己の重み値のすぐ下の重み値を有する基地局へ補正値を送出することを特徴とする請求項58に記載の方法。
- RNCが補正値を送出するワイヤレス通信システム内で複数の基地局に時間同期および周波数同期の一方を提供する方法において、
前記マスタ基地局が残りのすべての基地局へ補正値を送出する
ことを特徴とする方法。
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