JP2013516818A - Pico / Femtocell two-stage uplink synchronization - Google Patents

Pico / Femtocell two-stage uplink synchronization Download PDF

Info

Publication number
JP2013516818A
JP2013516818A JP2012546350A JP2012546350A JP2013516818A JP 2013516818 A JP2013516818 A JP 2013516818A JP 2012546350 A JP2012546350 A JP 2012546350A JP 2012546350 A JP2012546350 A JP 2012546350A JP 2013516818 A JP2013516818 A JP 2013516818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base station
transmission timing
timing advance
advance offset
uplink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012546350A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ペイカイ リャオ
イシェン チェン
クーンチャン リン
ヨークテド ス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MediaTek Inc
Original Assignee
MediaTek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MediaTek Inc filed Critical MediaTek Inc
Priority claimed from PCT/CN2011/070103 external-priority patent/WO2011082689A1/en
Publication of JP2013516818A publication Critical patent/JP2013516818A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【課題】ピコ/フェムトセルの二段階アップリンク同期化を提供する。
【解決手段】本発明は、移動局とピコ/フェムト基地局間のアップリンク同期化に用いられる二段階のアップリンク同期化方法を提供し、ピコ/フェムト基地局は、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局と一緒に配置されている。第一工程中、ピコ/フェムトBSは、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を符号化し、放送チャネルにより放送する。MSは、受信されたUL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を復号し、復号されたオフセット値に基づいて、アップリンク測距または参照符号伝送に用いるそのアップリンクタイミングを前進させる。第二工程中、MSとピコ/フェムトBSは、正常なアップリンク同期化とアップリンクアクセスを実行する。一例中、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、ピコ/フェムト基地局とオーバーレイマクロ/ミクロ基地局間の無線信号の往復伝搬時間を示す。二段階のアップリンク同期化方法を用いることにより、統一された同期測距チャネルは、ピコ/フェムトセルの測距とULアクセスに用いることができ、干渉を減少させる。
【選択図】図8
A pico / femtocell two-phase uplink synchronization is provided.
The present invention provides a two-step uplink synchronization method used for uplink synchronization between a mobile station and a pico / femto base station, wherein the pico / femto base station is an overlay macro / micro base station. Are arranged together. During the first step, the pico / femto BS encodes the UL transmission timing advance offset information and broadcasts it on the broadcast channel. The MS decodes the received UL transmission timing advance offset information, and advances the uplink timing used for uplink ranging or reference code transmission based on the decoded offset value. During the second step, the MS and the pico / femto BS perform normal uplink synchronization and uplink access. In one example, UL transmission timing advance offset information indicates a round-trip propagation time of a radio signal between a pico / femto base station and an overlay macro / micro base station. By using a two-step uplink synchronization method, a unified synchronous ranging channel can be used for pico / femtocell ranging and UL access, reducing interference.
[Selection] Figure 8

Description

この出願は、2010年1月8日に出願された「A Two-Step Scheme for Uplink Synchronization in Femtocell,」と題された米国特許仮出願番号第61/293424号から、合衆国法典第35編第119条の下、優先権を主張するものであり、その内容は引用によって本願に援用される。   This application is based on US Provisional Application No. 61/293424 entitled “A Two-Step Scheme for Uplink Synchronization in Femtocell,” filed on Jan. 8, 2010, US Code No. 35/119. We claim priority under the article, the contents of which are incorporated herein by reference.

本発明は、無線ネットワーク通信に関するものであって、特に、無線移動通信システム中のピコ/フェムトセルアップリンク同期化に関するものである。   The present invention relates to wireless network communication, and in particular to pico / femtocell uplink synchronization in a wireless mobile communication system.

ピコセル(Picocell)とフェムトセル(Femtocell)配置は、次世代(4G)無線移動通信システム、たとえば、IEEE 802.16mにより定義されるWiMAX 2.0システムと3GPP リリース 10により定義されるLTE-先進システムにおける重要な特徴である。ピコ/フェムトセルの配置は、無線移動通信の室内サービス、マクロおよび/またはミクロ基地局のオフロードトラフィック、および、補償を増強し、室外サービス被覆ホールを減少させる。ピコ/フェムトセルがオーバーレイマクロ/ミクロセルと配置される時、特に、同一チャネル(co-channel)配置の状況下で、ネットワークタイミング同期化は重要な問題になる。ネットワークタイミング同期化は維持されて、ピコ/フェムト基地局、および、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局からの無線信号を空中で伝送時、互いに干渉しないことが必要である。   Picocell and femtocell deployments are important in next generation (4G) wireless mobile communication systems, for example WiMAX 2.0 systems defined by IEEE 802.16m and LTE-advanced systems defined by 3GPP Release 10 It is a feature. The pico / femtocell arrangement enhances wireless mobile indoor service, macro and / or micro base station offload traffic, and compensation and reduces outdoor service coverage holes. When a pico / femto cell is deployed as an overlay macro / micro cell, network timing synchronization becomes an important issue, especially in the context of co-channel deployment. Network timing synchronization should be maintained and radio signals from pico / femto base stations and overlay macro / micro base stations should not interfere with each other when transmitted in the air.

図1(従来の技術)は、セルラーOFDM通信システム10中のマクロ/ミクロセルとピコ/フェムトセルの階層的セル構造を示す図である。セルラーOFDM通信システム10は、マクロ/ミクロ基地局BS11、ピコ/フェムト基地局BS12とBS13、および、移動局MS14とMS15を含む。2個のピコ/フェムト基地局BS12とBS13は小さいセル被覆範囲を有し、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局BS11は大きいセル被覆範囲を有する。図1の例中、BS12はBS11の近くに位置し、BS13はBS11から離れている。移動局MS14はピコ/フェムトBS13により服務され(served)、移動局MS15はマクロ/ミクロBS11により服務される。MS15はそのサービング(serving)BS11から離れているが、ピコ/フェムトBS13に近い。   FIG. 1 (Prior Art) is a diagram showing a hierarchical cell structure of macro / micro cells and pico / femto cells in a cellular OFDM communication system 10. The cellular OFDM communication system 10 includes a macro / micro base station BS11, pico / femto base stations BS12 and BS13, and mobile stations MS14 and MS15. The two pico / femto base stations BS12 and BS13 have a small cell coverage, and the overlay macro / micro base station BS11 has a large cell coverage. In the example of FIG. 1, BS12 is located near BS11, and BS13 is separated from BS11. Mobile station MS14 is served by pico / femto BS13 and mobile station MS15 is served by macro / micro BS11. MS15 is far from its serving BS11, but close to the pico / femto BS13.

図2(従来の技術)は、セルラーOFDM通信システム10中、ダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。図2に示されるように、時分割二重(TDD)システム中、マクロ基地局BS11は、ダウンリンク(DL)サブフレーム期間でデータを伝送し、アップリンク(UL)サブフレーム期間でデータを受信する。各DLサブフレームの後にULサブフレームが続き、両者間は、所定の送信切り替えギャップ(TTG)時間が隔てられ、各ULサブフレームの後にDLサブフレームが続き、両者の間は、所定の受信切り換えギャップ(RTG)時間が隔てられている。ピコ/フェムト基地局BS12はオーバーレイBS11と同期化されるが、そのBS11との物理的近接のため、ほぼ同一のDLとUL伝送タイミングを有する。ピコ/フェムト基地局BS13もオーバーレイBS11と同期化されるが、DL伝搬遅延のため、遅延したDLとUL伝送タイミングを有する。BS11により服務される移動局MS15にとって、DLサブフレーム期間でデータを受信し、ULサブフレーム期間でデータを伝送する。そのサービングBS11で、DLとUL同期化後、MS15の各DLサブフレームは、DL伝搬遅延があるBS11の各DLサブフレームと同期化し、MS15の各ULサブフレームは、ULタイミングアドバンス(timing advance)があるBS11の各ULサブフレームと同期化する。図2に示されるように、DL伝搬遅延とULタイミングアドバンスのため、ピコ/フェムトBS13とMS15のULサブフレーム間に、タイミング差異があることが分かる。   FIG. 2 (Prior Art) is a diagram showing downlink, uplink subframe, and transmission timing in the cellular OFDM communication system 10. As shown in FIG. 2, in a time division duplex (TDD) system, the macro base station BS11 transmits data in the downlink (DL) subframe period and receives data in the uplink (UL) subframe period. To do. Each DL subframe is followed by a UL subframe, with a predetermined transmission switching gap (TTG) time between them, and each UL subframe is followed by a DL subframe, with a predetermined reception switching between the two. Gap (RTG) times are separated. The pico / femto base station BS12 is synchronized with the overlay BS11, but has substantially the same DL and UL transmission timing due to physical proximity to the BS11. The pico / femto base station BS13 is also synchronized with the overlay BS11 but has a delayed DL and UL transmission timing due to DL propagation delay. The mobile station MS15 served by the BS11 receives data in the DL subframe period and transmits data in the UL subframe period. At the serving BS11, after DL and UL synchronization, each DL subframe of MS15 is synchronized with each DL subframe of BS11 with DL propagation delay, and each UL subframe of MS15 is UL timing advance (timing advance) Synchronize with each UL subframe of BS11. As shown in FIG. 2, it can be seen that there is a timing difference between the UL subframes of pico / femto BS13 and MS15 due to DL propagation delay and UL timing advance.

これにより、ピコ/フェムトBS13は、そのTTGを調整して、ピコ/フェムト移動局(例えば、MS14)と隣接するマクロ/ミクロ移動局(例えば、MS15)間の可能なアップリンク干渉を回避する必要がある。タイミング差異が、OFDM符号の整数でない場合、アップリンクサブフレームは非照準なので、ピコ/フェムトセル中のTTGの調整がない状況下で、ピコ/フェムト基地局のアップリンク受信は、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局により服務される隣接移動局のアップリンク伝送により干渉される。しかし、ハンドオーバまたはキャンプされるピコ/フェムトセルの移動局にとって、それらは、いかなるTTG調整も知らない。TTG調整値を知ることができず、移動局とピコ/フェムトBS間のUL伝送タイミングに関する理解も異なり、アップリンク信号、たとえば、ピコ/フェムトBSの測距信号の不完全受信を招く。   This requires the pico / femto BS13 to adjust its TTG to avoid possible uplink interference between the pico / femto mobile station (e.g., MS14) and the adjacent macro / micro mobile station (e.g., MS15). There is. If the timing difference is not an integer of the OFDM code, the uplink subframe is non-aiming, so in the absence of TTG adjustment in the pico / femtocell, the uplink reception of the pico / femto base station is the overlay macro / micro Interfered by uplink transmissions of neighboring mobile stations served by the base station. However, for pico / femtocell mobile stations that are handed over or camped, they do not know any TTG coordination. The TTG adjustment value cannot be known, and the understanding of the UL transmission timing between the mobile station and the pico / femto BS is different, leading to incomplete reception of uplink signals, for example, ranging signals of the pico / femto BS.

現在のIEEE 802.16mと3GPPシステム中、非同期化測距チャネル(RCH)、または、ランダムアクセスチャネル(RACH)が、ピコ/フェムトセル中の初期とハンドオーバ測距に用いられる。図3(従来の技術)は、IEEE 802.16m OFDMシステム中の非同期化測距チャネル31とデータチャネル32を示す図である。図3に示されるように、ピコ/フェムトMSは、非同期化測距チャネル31を用いて、測距プリアンブル伝送(ranging preamble transmission)を実行する。マクロ/ミクロMSは、データチャネル32を用いて、データ伝送を実行する。非同期化測距チャネル31は、長い測距サイクリックプレフィックス(ranging cyclic prefix、RCP)長さと保護時間を有し、ピコ/フェムトMSとマクロ/ミクロMS間の非照準アップリンクサブフレームのタイミング差異に適応する。しかし、この方案は幾つかの欠点がある。まず、非同期測距チャネルを必要とし、同一の通信システム中のデータチャネルから異なるCP長さを有する。次に、非同期測距チャネルとデータチャネル間の異なるCP長さは、互いに干渉を生じる。図3に示されるように、非同期測距チャネル31の時間ドメイン構造はデータチャネル32と異なるので、2チャンネル間の周波数ドメインの直交性(orthogonality)が破壊される。マクロ/ミクロMSがデータチャネルを伝送し、ピコ/フェムトMSが測距チャネルを伝送する時、ピコ/フェムトセル中の測距パフォーマンスが大幅に低下する。三つ目に、非同期測距チャネルは、同期測距チャネルとは異なる物理的構造およびコードシーケンスを有する。よって、統一された同期測距チャネルを用いないと、ハードウェアの複雑性とピコ/フェムトBSのコストが減少しない。   In current IEEE 802.16m and 3GPP systems, a desynchronized ranging channel (RCH) or random access channel (RACH) is used for initial and handover ranging in pico / femtocells. FIG. 3 (Prior Art) is a diagram showing the desynchronized ranging channel 31 and the data channel 32 in the IEEE 802.16m OFDM system. As shown in FIG. 3, the pico / femto MS performs a ranging preamble transmission using a desynchronized ranging channel 31. The macro / micro MS performs data transmission using the data channel 32. The desynchronized ranging channel 31 has a long ranging cyclic prefix (RCP) length and guard time, and is used for timing differences in non-aiming uplink subframes between pico / femto MS and macro / micro MS. To adapt. However, this method has several drawbacks. First, it requires an asynchronous ranging channel and has a different CP length from the data channel in the same communication system. Second, the different CP lengths between the asynchronous ranging channel and the data channel cause interference with each other. As shown in FIG. 3, since the time domain structure of the asynchronous ranging channel 31 is different from that of the data channel 32, the orthogonality of the frequency domain between the two channels is destroyed. When the macro / micro MS transmits the data channel and the pico / femto MS transmits the ranging channel, the ranging performance in the pico / femto cell is greatly degraded. Third, the asynchronous ranging channel has a different physical structure and code sequence than the synchronous ranging channel. Thus, hardware complexity and pico / femto BS costs are not reduced unless a unified synchronous ranging channel is used.

本発明は、移動局とピコ/フェムト基地局間のアップリンク同期化に用いられる二段階のアップリンク同期化方法を提供し、ピコ/フェムト基地局は、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局と一緒に配置されている。第一工程中、ピコ/フェムトBSは、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を符号化し、放送チャネルにより放送する。MSは、受信されたUL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を復号し、復号されたオフセット値に基づいて、アップリンク測距または参照符号伝送に用いるそのアップリンクタイミングを前進させる。第二工程中、MSとピコ/フェムトBSは、正常なアップリンク同期化とアップリンクアクセスを実行する。二段階のアップリンク同期化方法を用いることにより、統一された同期測距チャネルは、ピコ/フェムトセルの測距とULアクセスに用いることができ、干渉を減少させる。   The present invention provides a two-stage uplink synchronization method used for uplink synchronization between a mobile station and a pico / femto base station, where the pico / femto base station is located together with an overlay macro / micro base station. Has been. During the first step, the pico / femto BS encodes the UL transmission timing advance offset information and broadcasts it on the broadcast channel. The MS decodes the received UL transmission timing advance offset information, and advances the uplink timing used for uplink ranging or reference code transmission based on the decoded offset value. During the second step, the MS and the pico / femto BS perform normal uplink synchronization and uplink access. By using a two-step uplink synchronization method, a unified synchronous ranging channel can be used for pico / femtocell ranging and UL access, reducing interference.

一例中、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、ピコ/フェムト基地局とオーバーレイマクロ/ミクロ基地局間の無線信号の往復伝搬時間を示す。一例中、ピコ/フェムトBSは、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を示す一数字に符号化する。MSは、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を受信し、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を復号する。IEEE 802.16m WiMAXシステム中、正常なUL同期化工程を導入する前、復号されたオフセット値に基づいて、MSが測距信号伝送タイミングを前進させることを提案する。3GPP LTE/LTE-Aシステム中、正常なULアクセス工程を導入する前、復号されたオフセット値に基づいて、MSが参照信号伝送タイミングを前進させることを提案する。   In one example, UL transmission timing advance offset information indicates a round-trip propagation time of a radio signal between a pico / femto base station and an overlay macro / micro base station. In one example, the pico / femto BS encodes the UL transmission timing advance offset information into a single number indicating the UL transmission timing advance offset value. The MS receives the UL transmission timing advance offset information and decodes the UL transmission timing advance offset value. In the IEEE 802.16m WiMAX system, before introducing the normal UL synchronization process, it is proposed that the MS advances the ranging signal transmission timing based on the decoded offset value. In the 3GPP LTE / LTE-A system, it is proposed that the MS advances the reference signal transmission timing based on the decoded offset value before introducing the normal UL access process.

他の実施の形態及び利点が以下の詳細な説明に述べられる。この概要は、本発明を定めるものではない。本発明は、請求項によって定められる。   Other embodiments and advantages are described in the detailed description below. This summary is not intended to define the invention. The invention is defined by the claims.

添付の図面は、本発明の実施の形態を説明しており、同様の番号は同様の構成要素を示している。
(従来の技術)セルラーOFDM通信システム中のマクロ/ミクロセルとピコ/フェムトセルの階層的セル構造を示す図である。 (従来の技術)セルラーOFDM通信システム中のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。 (従来の技術)IEEE 802.16m OFDMシステム中の非同期化測距チャネルとデータチャネルを示す図である。 一新規態様によるセルラーOFDM/OFDMA通信システム40中のマクロ/ミクロセルとピコ/フェムトセル階層的セル構造を示す図である。 階層的セル構造中の基地局と移動局のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。 ピコ/フェムトセルの初期測距工程期間中のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。 ピコ/フェムトセル中のハンドオーバ測距工程期間中のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。 一新規態様による二段階のアップリンク同期化の方法のフローチャートである。
The accompanying drawings illustrate embodiments of the invention, in which like numerals refer to like elements.
FIG. 1 (Prior Art) shows a hierarchical cell structure of macro / micro cells and pico / femto cells in a cellular OFDM communication system. (Prior Art) It is a diagram showing downlink, uplink subframe and transmission timing in a cellular OFDM communication system. (Prior Art) It is a diagram showing an asynchronous ranging channel and a data channel in an IEEE 802.16m OFDM system. FIG. 2 shows a macro / micro cell and pico / femto cell hierarchical cell structure in a cellular OFDM / OFDMA communication system 40 according to one novel aspect. It is a figure which shows the downlink of the base station and mobile station in a hierarchical cell structure, an uplink sub-frame, and transmission timing. It is a figure which shows the downlink in the initial ranging process period of a pico / femto cell, an uplink sub-frame, and transmission timing. It is a figure which shows the downlink, uplink sub-frame, and transmission timing during the handover ranging process in a pico / femtocell. 2 is a flowchart of a method of two-stage uplink synchronization according to one novel aspect.

リファレンスは本発明のいくつかの実施の形態を詳しく説明でき、その例は添付の図面で説明される。   Reference may describe in detail some embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

図4は、一新規態様によるセルラーOFDM/OFDMA通信システム40中のマクロ/ミクロセルとピコ/フェムトセルの階層的セル構造を示す図である。セルラーOFDM/OFDMA通信システム40は、マクロ/ミクロ基地局BS41、ピコ/フェムト基地局BS42とBS43、および、移動局MS44とMS45を含む。一般に、ピコ/フェムト基地局は小さいセル被覆範囲を有し、マクロ/ミクロ基地局は大きいセル被覆範囲を有する。階層的セル構造中、被覆範囲が小さいセル(下層セルと称する)は、被覆範囲が大きいセル(オーバーレイセルと称する)と(全部または部分的)と重複する。図4の例中、マクロ/ミクロBS41はオーバーレイBSで、大きいセル46にサービスを提供し、ピコ/フェムトBS42とBS43は下層BSsで、小さいセル47と48にサービスを提供する。このほか、BS42は、短距離Aで、BS41に非常に接近し、BS43は、長距離Bで、BS11から離れている。移動局MS44は、ピコ/フェムトBS43により服務されるピコ/フェムトMS、移動局MS45は、マクロ/ミクロBS41により服務されるマクロ/ミクロMSである。MS45はピコ/フェムトBS43に近く、長距離Cで、そのサービングBS41から離れている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a hierarchical cell structure of macro / micro cells and pico / femto cells in a cellular OFDM / OFDMA communication system 40 according to one novel aspect. The cellular OFDM / OFDMA communication system 40 includes a macro / micro base station BS41, pico / femto base stations BS42 and BS43, and mobile stations MS44 and MS45. In general, pico / femto base stations have a small cell coverage and macro / micro base stations have a large cell coverage. In the hierarchical cell structure, a cell with a small coverage (referred to as a lower layer cell) overlaps with a cell with a large coverage (referred to as an overlay cell) (in whole or in part). In the example of FIG. 4, the macro / micro BS 41 is an overlay BS that serves a large cell 46, and the pico / femto BSs 42 and 43 are lower layer BSs that serve small cells 47 and 48. In addition, BS42 has a short distance A and is very close to BS41, and BS43 has a long distance B and is away from BS11. The mobile station MS44 is a pico / femto MS served by a pico / femto BS43, and the mobile station MS45 is a macro / microMS served by a macro / micro BS41. The MS45 is close to the Pico / Femto BS43 and is a long distance C away from its serving BS41.

一新規態様によると、二段階のアップリンク同期化工程がMS44とBS43間で実行される。第一工程中、BS43は、アップリンク(UL)伝送タイミングアドバンスオフセット情報を符号化し、タイミングアドバンスオフセット情報をMS44に放送する。MS44は、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を復号し、復号化されたタイミングアドバンスオフセット値に基づいて、測距または参照符号のUL伝送タイミングを調整する。第二工程中、MS44は、正常なアップリンク同期化を実行し、BS43にアクセスする。従来の技術で示されるように、二段階のアップリンク同期化工程は、アップリンク同期化とアクセスに用いる正常なサイクリックプレフィックス(CP)長さを有する測距または参照符号の使用を有効にし、且つ、ピコ/フェムトBS43とオーバーレイマクロ/ミクロBS41からの信号が互いに干渉するのを防止する。   According to one novel aspect, a two-step uplink synchronization process is performed between the MS 44 and the BS 43. During the first step, the BS 43 encodes uplink (UL) transmission timing advance offset information and broadcasts the timing advance offset information to the MS 44. The MS 44 decodes the UL transmission timing advance offset information, and adjusts the UL transmission timing of the distance measurement or reference code based on the decoded timing advance offset value. During the second step, MS 44 performs normal uplink synchronization and accesses BS 43. As shown in the prior art, the two-step uplink synchronization process enables the use of ranging or reference codes with normal cyclic prefix (CP) length used for uplink synchronization and access, In addition, signals from the pico / femto BS 43 and the overlay macro / micro BS 41 are prevented from interfering with each other.

図4に示されるように、ピコ/フェムトセルに服務される移動局(例えば、MS44)は、メモリ51、プロセッサ52、情報復号化モジュール53、アップリンクアクセスとタイミング調整モジュール54、アンテナ56に結合されるトランシーバ55を含む。同様に、ピコ/フェムト基地局(例えば、BS43)は、メモリ61、プロセッサ62、情報符号化モジュール63、信号検出とタイミング推定モジュール64、および、アンテナ66に結合されるトランシーバ65を含む。一つまたはそれ以上の例中、二段階のUL同期化工程で記述される機能は、異なるモジュールにより、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組み合わせで実現される。上述の機能は、同一のモジュールと整合して実現されるか、または、独立したモジュールで実現される。二段階のUL同期化工程の詳細は、図と共に以下で説明する。   As shown in FIG. 4, a mobile station (e.g., MS 44) served by a pico / femto cell is coupled to a memory 51, a processor 52, an information decoding module 53, an uplink access and timing adjustment module 54, and an antenna 56. Including transceiver 55. Similarly, a pico / femto base station (eg, BS 43) includes a memory 61, a processor 62, an information encoding module 63, a signal detection and timing estimation module 64, and a transceiver 65 coupled to an antenna 66. In one or more examples, the functions described in the two-stage UL synchronization process are implemented by different modules in hardware, software, firmware, or a combination thereof. The above-described functions can be realized in alignment with the same module, or can be realized by independent modules. Details of the two-stage UL synchronization process are described below with reference to the figures.

たとえば、IEEE 802.16m規格により定義される無線通信システム中、基地局と移動局は、一連のサブフレームで搭載されるデータを送受信することにより、互いに通信する。移動局が基地局にアクセスする前、物理(PHY)層同期化と媒体アクセス制御(MAC)層のランダムアクセスが実行される。電源がオンになると、移動局は、まず、サービング基地局により放送される同期チャネル(SCH)により、ダウンリンク(DL)同期化を獲得し、そのタイミング、周波数、および、電力を調整する。DL同期化後、移動局は、測距工程により、アップリンク(UL)PHY層同期化を獲得し、サービング基地局とのネットワークエントリー工程により、MAC層ランダムアクセスを獲得する。ピコ/フェムトセルが、階層的セル構造(例えば、無線システム40)で、マクロ/ミクロセルと配置される時、DLとULネットワークタイミング同期化が維持されて、ピコ/フェムトBS(例えば、BS43)とオーバーレイマクロ/ミクロBS(例えば、BS41)からの無線信号は、空中で伝送時に、互いに干渉しないようにする必要がある。   For example, in a wireless communication system defined by the IEEE 802.16m standard, a base station and a mobile station communicate with each other by transmitting and receiving data mounted in a series of subframes. Before the mobile station accesses the base station, physical (PHY) layer synchronization and medium access control (MAC) layer random access are performed. When the power is turned on, the mobile station first acquires downlink (DL) synchronization through a synchronization channel (SCH) broadcast by the serving base station, and adjusts its timing, frequency, and power. After DL synchronization, the mobile station acquires uplink (UL) PHY layer synchronization through a ranging process, and acquires MAC layer random access through a network entry process with a serving base station. When a pico / femto cell is deployed in a hierarchical cell structure (e.g., radio system 40) with a macro / micro cell, DL and UL network timing synchronization is maintained and a pico / femto BS (e.g., BS 43) is maintained. Radio signals from overlay macro / micro BSs (eg, BS 41) need not interfere with each other when transmitted in the air.

図5は、一新規態様による階層的セル構造(例えば、無線システム40)のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。時分割二重(TDD)システム中、DLサブフレームの後にULサブフレームが続き、両者間には、所定送信切り替えギャップ(TTG)時間を有する。ULサブフレームの後にDLサブフレームが続き、両者間に所定受信切り替えギャップ(RTG)時間を有する。TTGとRTGは保留されて、ダウンリンクとアップリンク伝送間の可能なコリジョンを回避する。図5の例中、マクロ/ミクロ基地局BS41は、DLサブフレーム期間でデータを伝送し、ULサブフレーム期間でデータを受信し、ピコ/フェムト移動局MS45は、DLサブフレーム期間でデータを受信し、ULサブフレーム期間でデータを伝送する。MS45は、そのサービングBS41から離れて位置し、BS41とMS45間の無線信号の伝搬時間はDL伝搬遅延と称される。DLとUL同期化後、MS45のDL伝送タイミングは、DL伝搬遅延を有するBS41と同期化され、MS45のUL伝送タイミングは、ULタイミングアドバンスを有するBS41に同期化される。UL伝送にとって、BS41の絶対的ULタイミングに関連するULタイミングアドバンスは、DL伝搬遅延に等しい。   FIG. 5 is a diagram illustrating downlink, uplink subframes and transmission timing of a hierarchical cell structure (eg, wireless system 40) according to one novel aspect. In a time division duplex (TDD) system, a DL subframe is followed by a UL subframe, with a predetermined transmission switching gap (TTG) time between them. A DL subframe follows the UL subframe, and has a predetermined reception switching gap (RTG) time between the two. TTG and RTG are reserved to avoid possible collisions between downlink and uplink transmissions. In the example of FIG. 5, the macro / micro base station BS41 transmits data in the DL subframe period, receives data in the UL subframe period, and the pico / femto mobile station MS45 receives data in the DL subframe period. Data is transmitted in the UL subframe period. The MS 45 is located away from the serving BS 41, and the radio signal propagation time between the BS 41 and the MS 45 is referred to as a DL propagation delay. After DL and UL synchronization, the DL transmission timing of MS45 is synchronized with BS 41 having DL propagation delay, and the UL transmission timing of MS45 is synchronized with BS 41 having UL timing advance. For UL transmission, the UL timing advance associated with the absolute UL timing of BS41 is equal to the DL propagation delay.

ピコ/フェムト基地局BS43にとって、そのセル被覆範囲は、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局BS41と重複するので、ネットワークタイミング同期化は、単に、BS43とBS41間の絶対的タイミング同期化のことを意味するのではない。同一チャネル配置状況下で、BS43とBS41は、同一の周波数帯域幅で操作し、ネットワークタイミング同期化は、空中でのBS43とBS41からの無線信号のタイミング同期化のことを意味する。さらに特に、BS43はBS41から離れて位置し、MS45に近いので、BS43(例えば、MS44)により服務される移動局の無線信号は、BS41(例えば、MS45)により服務される隣接する移動局の無線信号と互いに干渉しやすい。DL伝送にとって、BS41からのMS45の受信は、隣接するBS43が信号をMS44に伝送することにより干渉される可能性がある。一方、UL伝送にとって、MS44からのBS43の受信は、隣接するMS45が信号をBS41に伝送することにより干渉させる可能性がある。これにより、無線システム40中のネットワークタイミング同期化は、ピコ/フェムトBS43とその隣接するマクロ/ミクロMS45間のDLとUL伝送タイミングが互いに同期化されて、干渉を回避することが必要であることを意味する。   For pico / femto base station BS43, its cell coverage overlaps with overlay macro / micro base station BS41, so network timing synchronization simply means absolute timing synchronization between BS43 and BS41 is not. Under the same channel arrangement situation, BS43 and BS41 operate with the same frequency bandwidth, and network timing synchronization means timing synchronization of radio signals from BS43 and BS41 in the air. More specifically, since BS43 is located away from BS41 and close to MS45, the radio signal of a mobile station served by BS43 (e.g., MS44) is the radio signal of an adjacent mobile station served by BS41 (e.g., MS45). Prone to interfering with signals. For DL transmission, reception of MS45 from BS41 may be interfered by adjacent BS43 transmitting a signal to MS44. On the other hand, for UL transmission, reception of BS 43 from MS 44 may cause interference by transmitting signals to BS 41 from adjacent MS 45. As a result, network timing synchronization in the radio system 40 requires that DL and UL transmission timings between the pico / femto BS43 and its adjacent macro / micro MS45 are synchronized with each other to avoid interference. Means.

図5に示されるように、BS43とMS45を同期化するため、所定のTTG時間とRTG時間は調整されなければならない。例えば、BS43(例えば、実線で示される)のサブフレーム57のUL(RX)のUL伝送タイミングは、調整されたTTG時間に基づいて決定される。一般に、TTG調整値は、BS43とBS41間の無線信号の往復時間に等しく、よって、BS43のUL(RX)サブフレーム57中のアップリンク受信は、BS41により服務される隣接MS45のUL(TX)サブフレーム58中のアップリンク伝送に干渉されない。   As shown in FIG. 5, in order to synchronize BS 43 and MS 45, the predetermined TTG time and RTG time must be adjusted. For example, the UL transmission timing of the UL (RX) of the subframe 57 of the BS 43 (for example, indicated by a solid line) is determined based on the adjusted TTG time. In general, the TTG adjustment value is equal to the round trip time of the radio signal between BS43 and BS41, so uplink reception in BS43 UL (RX) subframe 57 is the UL (TX) of adjacent MS45 served by BS41. There is no interference with the uplink transmission in subframe 58.

一方、ピコ/フェムトBS43とオーバーレイマクロ/ミクロBS41が異なる周波数帯域幅で操作する場合、特に、異なる周波数帯域幅が互いに分離する状況下、このようなTTG調整は必要ない。例えば、図5に示されるように、BS43(例えば、点線で示される)の同一のUL(RX)サブフレーム57のUL伝送タイミングは、元の所定のTTG時間に基づいて決定される。このような配置状況下で、TTG調整が必要かどうかは、ピコ/フェムト基地局によって決定される。   On the other hand, when the pico / femto BS 43 and the overlay macro / micro BS 41 operate with different frequency bandwidths, such TTG adjustment is not necessary particularly in a situation where the different frequency bandwidths are separated from each other. For example, as shown in FIG. 5, the UL transmission timing of the same UL (RX) subframe 57 of BS 43 (eg, indicated by a dotted line) is determined based on the original predetermined TTG time. Whether the TTG adjustment is necessary under such an arrangement situation is determined by the pico / femto base station.

これにより、ピコ/フェムト基地局に対するダウンリンクとアップリンクネットワークタイミング同期化要求のために、ダウンリンクとアップリンク伝送のコリジョンを回避するために保留された所定のTTGは、ピコ/フェムト基地局の配置位置に基づいて調整される必要がある。しかし、ピコ/フェムトセルへのハンドオーバ、または、ピコ/フェムトセルへキャンプオンする移動局にとって、TTG調整がピコ/フェムトセルで応用されるかを知るメカニズムがない。この調整値を知ることができず、移動局とピコ/フェムトBS間のアップリンク伝送タイミングについての理解が異なる。   As a result, due to the downlink and uplink network timing synchronization request to the pico / femto base station, a predetermined TTG that is reserved to avoid collision between the downlink and uplink transmissions is transmitted to the pico / femto base station. It needs to be adjusted based on the location. However, there is no mechanism for knowing whether TTG coordination is applied in a pico / femto cell for a mobile station that camps on a pico / femto cell or camps on a pico / femto cell. This adjustment value cannot be known, and the understanding of the uplink transmission timing between the mobile station and the pico / femto BS is different.

図6は、ピコ/フェムトセル中の初期測距中のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。図6の例中、フェムトBS1は、同一チャネル配置で、オーバーレイマクロBSと一緒に配置される。マクロBSにとって、そのDLサブフレームの後にULサブフレームが続き、両者の間には所定TTGがあり、そのULサブフレームの後にDLサブフレームが続き、両者の間には所定RTGがある。フェムトBS1とマクロBSからの信号が互いに干渉するのを防止するため、フェムトBS1は、TTG調整値を有する所定TTGを応用する。TTG調整値は、フェムトBS1とマクロBS間の無線信号の往復時間に等しい。続いて、フェムトBS1は、調整されたTTGに基づいて、そのULフレームに用いるUL伝送タイミングを調整する。移動局MS1がフェムトBS1のセル被覆範囲内でオンになると仮定する。MS1は、TTG調整値が、フェムトBS1により、フェムトセルに応用されることを知らない。TTG調整を知らないので、MS1は、同一の所定TTGをそのUL伝送タイミングに用いる。その結果、MS1のUL伝送タイミングは、フェムトBS1のUL伝送タイミングと比較すると、タイミング差異を有する。このタイミング差異はTTG調整値に等しい。   FIG. 6 is a diagram illustrating the downlink, uplink subframe, and transmission timing during initial ranging in the pico / femto cell. In the example of FIG. 6, the femto BS1 is arranged with the overlay macro BS in the same channel arrangement. For a macro BS, a UL subframe follows the DL subframe, and there is a predetermined TTG between them. A DL subframe follows the UL subframe, and there is a predetermined RTG between the two. In order to prevent the signals from the femto BS1 and the macro BS from interfering with each other, the femto BS1 applies a predetermined TTG having a TTG adjustment value. The TTG adjustment value is equal to the round-trip time of the radio signal between the femto BS1 and the macro BS. Subsequently, the femto BS1 adjusts the UL transmission timing used for the UL frame based on the adjusted TTG. Assume that mobile station MS1 is turned on within the cell coverage of femto BS1. MS1 does not know that the TTG adjustment value is applied to the femtocell by femtoBS1. Since MS1 does not know the TTG adjustment, MS1 uses the same predetermined TTG for its UL transmission timing. As a result, the UL transmission timing of MS1 has a timing difference compared to the UL transmission timing of femto BS1. This timing difference is equal to the TTG adjustment value.

MS1が、フェムトBS1と初期測距を実行する時、測距チャネルのサイクリックプレフィックス(RCP)の長さがタイミング差異より小さい場合、導入されるタイミング差異は、フェムトBS1で、測距プリアンブル信号の不完全受信を発生する。図6に示されるように、一新規態様によると、フェムトBS1が、初期測距の前に、そのTTG調整をMS1に通知する場合、MS1は、フェムトBS1と同一の調整されたTTG値に基づいて、自身のUL伝送タイミングを調整することができる。よって、MS1とフェムトBS1は、UL同期化工程の後に、測距を円滑に実行することができる。   When MS1 performs initial ranging with femto BS1, if the cyclic prefix (RCP) length of the ranging channel is smaller than the timing difference, the introduced timing difference is femto BS1 and the ranging preamble signal Incomplete reception occurs. As shown in FIG. 6, according to one novel aspect, if femto BS1 informs MS1 of its TTG adjustment before initial ranging, MS1 is based on the same adjusted TTG value as femto BS1. The own UL transmission timing can be adjusted. Therefore, MS1 and femto BS1 can smoothly perform ranging after the UL synchronization process.

図7は、ピコ/フェムトセル中のハンドオーバ測距期間のダウンリンクとアップリンクサブフレームと伝送タイミングを示す図である。図7の例中、フェムトBS2は、オーバーレイマクロBSと一緒に配置されるが、2個のBSsは、別々の周波数帯域幅で作動する。マクロBSにとって、そのDLサブフレームの後にULサブフレームが続き、両者間には所定TTGがあり、そのULサブフレームの後にDLサブフレームが続き、両者間には所定RTGがある。フェムトBS2にとって、オーバーレイマクロBSと異なる周波数帯域幅で作動するので、同一の所定TTGとRTGをそのDLとUL伝送タイミングに使用して、TTG調整を適用しないことを決定する。隣接する移動局MS2が、マクロBSからフェムトBS2にハンドオーバされると仮定する。MS2は、最初、マクロBSにより服務され、且つ、そのUL伝送タイミングは、タイミングアドバンスで調整され、マクロBSとMS2間の無線信号の往復時間に対応する。MS2は、所定TTGが、フェムトBS2によりフェムトセル中で応用されることを知らない。その結果、MS2のUL伝送タイミングは、フェムトBS2のUL伝送タイミングと比べると、タイミング差異を有する。ハンドオーバの前、このタイミング差異は、MS2により応用されるタイミングアドバンスに等しい。   FIG. 7 is a diagram showing a downlink, an uplink subframe, and transmission timing in a handover ranging period in a pico / femto cell. In the example of FIG. 7, the femto BS2 is arranged with the overlay macro BS, but the two BSs operate with different frequency bandwidths. For a macro BS, a UL subframe follows the DL subframe, and there is a predetermined TTG between them. A DL subframe follows the UL subframe, and there is a predetermined RTG between the two. Since femto BS2 operates with a different frequency bandwidth than overlay macro BS, it uses the same predetermined TTG and RTG for its DL and UL transmission timing and decides not to apply TTG adjustment. Assume that an adjacent mobile station MS2 is handed over from a macro BS to a femto BS2. MS2 is initially served by the macro BS, and its UL transmission timing is adjusted with timing advance, corresponding to the round trip time of the radio signal between the macro BS and MS2. MS2 does not know that a given TTG is applied in a femtocell by femto BS2. As a result, the UL transmission timing of MS2 has a timing difference compared to the UL transmission timing of femto BS2. Prior to handover, this timing difference is equal to the timing advance applied by MS2.

MS2が、フェムトBS2とハンドオーバ測距を実行し始める時、測距チャネルサイクリックプレフィックス(RCP)の長さがタイミング差異より小さい場合、導入されたタイミング差異は、フェムトBS2で、測距プリアンブル信号の不完全受信を生じる。図7に示されるように、一新規態様によると、ハンドオーバ測距の前に、フェムトBS2が、そのTTG調整値をMS2に告知する場合、MS2は、フェムトBS2と同一のTTG調整値に基づいて、自身のUL伝送タイミングを調整することができる。よって、MS2とフェムトBS2は、UL同期化工程後の測距を円滑に行うことができる。   When MS2 starts to perform handover ranging with femto BS2, if the length of ranging channel cyclic prefix (RCP) is smaller than the timing difference, the introduced timing difference is femto BS2 and the ranging preamble signal Incomplete reception occurs. As shown in FIG. 7, according to one novel aspect, if the femto BS2 announces its TTG adjustment value to the MS2 before handover ranging, the MS2 is based on the same TTG adjustment value as the femto BS2. The own UL transmission timing can be adjusted. Therefore, MS2 and femto BS2 can smoothly perform distance measurement after the UL synchronization process.

測距プリアンブル信号の不完全受信の問題のほかに、測距プリアンブル信号の非照準アップリンク伝送も、フェムトBSにより服務される別の移動局に、重大な干渉をもたらす。例えば、測距チャネルの保護時間がタイミング差異より小さい場合、フェムトBS1、または、フェムトBS2の別のMSからのアップリンクデータの受信は、MS1またはMS2からの測距プリアンブル信号の伝送により干渉される。   In addition to the problem of incomplete reception of ranging preamble signals, non-pointing uplink transmission of ranging preamble signals also causes significant interference to other mobile stations served by the femto BS. For example, if the protection time of the ranging channel is less than the timing difference, the reception of uplink data from another MS in femto BS1 or femto BS2 will be interfered by the transmission of ranging preamble signals from MS1 or MS2 .

長いRCP長さと保護時間を有する非同期測距チャネルの利用は、部分的に、測距と干渉の問題を解決することができるが、従来の技術部分の種々の問題のため、統一された同期測距チャネルが好ましい方案である。統一された同期測距チャネルの使用を有効にするため、一新規態様によると、二段階のアップリンク同期化工程を提供し、ピコ/フェムトBSとオーバーレイマクロ/ミクロBSは、測距とアップリンク同期化をうまく実行し、別の移動局と干渉を生成しない。   The use of an asynchronous ranging channel with a long RCP length and guard time can partly solve the ranging and interference problems, but because of the various problems of the prior art part, it is a unified synchronous measurement. A distance channel is the preferred solution. To enable the use of a unified synchronous ranging channel, according to one novel aspect, it provides a two-step uplink synchronization process, pico / femto BS and overlay macro / micro BS, ranging and uplink Performs synchronization well and does not generate interference with another mobile station.

二段階のUL同期化工程の詳細を説明する前に、注意すべきことは、上述の例はTDDシステムを例としているが、同一の原理も周波数分割双方向(FDD)システムに適用できることである。TDDシステム中、“TTG調整”が用いられる。しかし、FDDシステム中、さらに一般的な用語“伝送タイミングアドバンスオフセット”で代替される。さらに注意すべきことは、上述の例はIEEE 802.16mシステムを用いて説明しているが、同一の原理も3GPPシステムに適用される。IEEE 802.16m WiMAXシステム中、移動局は、測距チャネル(RCH)により、測距信号を伝送し、UL同期化を実行する。しかし、3GPP LTE/LTE-Aシステム中、ユーザー装置(UE)は、ランダムアクセスチャネル(RACH)により、参照符号を伝送して、ULアクセスを要求する。よって、測距信号または参照符号、および、測距チャネルまたはランダムアクセスチャネルは、アップリンク同期化とアクセスのプロセス中で交互に用いられる。   Before discussing the details of the two-stage UL synchronization process, it should be noted that the above example takes a TDD system as an example, but the same principle can be applied to a frequency division bidirectional (FDD) system. . In the TDD system, “TTG adjustment” is used. However, in the FDD system, it is replaced by the more general term “transmission timing advance offset”. It should be further noted that although the above example has been described using an IEEE 802.16m system, the same principles apply to 3GPP systems. In the IEEE 802.16m WiMAX system, the mobile station transmits a ranging signal through a ranging channel (RCH) and performs UL synchronization. However, in the 3GPP LTE / LTE-A system, the user equipment (UE) transmits a reference code through a random access channel (RACH) to request UL access. Thus, ranging signals or reference codes and ranging channels or random access channels are used alternately in the uplink synchronization and access process.

図8は、一新規態様による二段階のアップリンク同期化の方法のフローチャートである。図8の例中、二段階のUL同期化工程が、移動局とピコ/フェムト基地局間で実行され、移動局とピコ/フェムト基地局は、IEEE 802.16mシステム中のオーバーレイマクロ/ミクロ基地局と一緒に配置される。MS側で、MSは、まず、隣接基地局により伝送される同期チャネル(SCH)プリアンブルをスキャンする(工程81)。その後、工程82で、MSは、候補セル(例えば、ピコ/フェムトセル)とDL同期化を構築する。DL同期化中、MSは、プライマリーサブフレームヘッダー(Primary superframe header、P-SFH)とセカンダリー(Secondary)SFH(S-SFH)情報を得る。工程83中、MSは、候補セルが、ピコセルまたはフェムトセルのセルタイプに属するか決定する。もしその場合、MSは、SFHから、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を得て、オフセット情報から、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を導く(工程84)。その後、MSは、導き出されたタイミングアドバンスオフセット値に基づいて、測距信号伝送に用いるUL伝送タイミングを前進させる(工程85)。工程86で、UL伝送タイミング調整後、MSは、ピコ/フェムトBSと、正常な測距と自動調整の実行を開始する。一方、そうでない場合、MSは、直接、正常な測距と自動調整の実行を開始すると共に、ピコ/フェムトBSとUL同期化を構築する(工程86)。正常な測距工程中、MSは、測距信号を符号化および伝送し、ピコ/フェムトBSから伝送されるドリフトタイミング差異メッセージを受信および復号して、復号されたドリフトタイミング差異に基づいて、自動的に、UL伝送タイミングを調整し、調整されたUL伝送タイミングで、測距信号を再伝送する。最後に、工程87中、MSは、ピコ/フェムトBSから、確認を受信し、アップリンク同期化が完成する。   FIG. 8 is a flowchart of a method for two-stage uplink synchronization according to one novel aspect. In the example of FIG. 8, a two-stage UL synchronization process is performed between the mobile station and the pico / femto base station, and the mobile station and the pico / femto base station are overlay macro / micro base stations in the IEEE 802.16m system. Placed together. On the MS side, the MS first scans the synchronization channel (SCH) preamble transmitted by the neighboring base station (step 81). Thereafter, in step 82, the MS establishes DL synchronization with the candidate cell (eg, pico / femto cell). During DL synchronization, the MS obtains primary subframe header (P-SFH) and secondary SFH (S-SFH) information. During step 83, the MS determines whether the candidate cell belongs to a picocell or femtocell cell type. If so, the MS obtains UL transmission timing advance offset information from the SFH and derives a UL transmission timing advance offset value from the offset information (step 84). Thereafter, the MS advances the UL transmission timing used for ranging signal transmission based on the derived timing advance offset value (step 85). In step 86, after adjusting the UL transmission timing, the MS starts to perform pico / femto BS and normal ranging and automatic adjustment. On the other hand, if not, the MS directly initiates normal ranging and automatic adjustment and builds UL synchronization with the pico / femto BS (step 86). During the normal ranging process, the MS automatically encodes and transmits the ranging signal, receives and decodes the drift timing difference message transmitted from the pico / femto BS, and automatically based on the decoded drift timing difference. Therefore, the UL transmission timing is adjusted, and the ranging signal is retransmitted at the adjusted UL transmission timing. Finally, during step 87, the MS receives confirmation from the pico / femto BS and uplink synchronization is complete.

工程91中、ピコ/フェムトBS側で、ピコ/フェムトBSは、まず、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値(例えば、TDDシステム中のTTG調整値)を決定する。その後、工程92中、ピコ/フェムトBSは、タイミングアドバンスオフセット値をUL伝送タイミングアドバンスオフセット情報に符号化して、放送チャネル(BCH)により、オフセット情報を放送する。工程93中、ピコ/フェムトBSは、測距信号配置をMSに放送する。工程94中、ピコ/フェムトBSは、MSから伝送される測距信号を検出し、測距信号は、放送されたオフセット情報に基づいて、前進されたUL伝送タイミングで伝送される。工程95中、ピコ/フェムトBSは、検出された測距信号から、ドリフトタイミング差異を推定する。工程96中、ピコ/フェムトBSは、アップリンクタイミングが同期化されたか判断する。もしその場合、ピコ/フェムトBSは、確認情報をMSに伝送し、アップリンク同期化が完成する(工程98)。一方、そうでない場合、ピコ/フェムトBSは、ドリフトタイミング差異メッセージをMSに伝送し、MSに、測距信号を再伝送することを要求する(工程97)。ピコ/フェムトBSは工程94に戻り、且つ、アップリンクタイミングが同期化されるまで、工程94-97を繰り返す。   During step 91, on the pico / femto BS side, the pico / femto BS first determines a UL transmission timing advance offset value (eg, a TTG adjustment value in the TDD system). Thereafter, in step 92, the pico / femto BS encodes the timing advance offset value into UL transmission timing advance offset information and broadcasts the offset information through a broadcast channel (BCH). During step 93, the pico / femto BS broadcasts the ranging signal arrangement to the MS. During step 94, the pico / femto BS detects the ranging signal transmitted from the MS, and the ranging signal is transmitted at the advanced UL transmission timing based on the broadcast offset information. During step 95, the pico / femto BS estimates the drift timing difference from the detected ranging signal. During step 96, the pico / femto BS determines whether the uplink timing is synchronized. If so, the pico / femto BS transmits confirmation information to the MS to complete uplink synchronization (step 98). On the other hand, if not, the pico / femto BS transmits a drift timing difference message to the MS and requests the MS to retransmit the ranging signal (step 97). The pico / femto BS returns to step 94 and repeats steps 94-97 until the uplink timing is synchronized.

上述のUL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、ピコ/フェムト基地局により放送されるが、このような情報も、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局により伝送される。UEが隣接セル測定を実行し、測定結果をサービング基地局に送り返す時、サービング基地局は、ハンドオーバターゲットを決定し、専属のシグナル伝達により、UEハンドオーバ命令とある配置情報を伝送し、情報はUL伝送タイミングアドバンスオフセットが含まれる。3GPP規格中、専属のシグナル伝達は、無線リソース制御(RRC)メッセージにより完成される。IEEE 802.16規格中、専属のシグナル伝達はMAC管理メッセージにより完成される。   The UL transmission timing advance offset information described above is broadcast by the pico / femto base station, and such information is also transmitted by the overlay macro / micro base station. When the UE performs neighbor cell measurement and sends the measurement result back to the serving base station, the serving base station determines the handover target, transmits UE handover command and some location information by dedicated signaling, and the information is UL A transmission timing advance offset is included. In the 3GPP standard, dedicated signaling is completed by radio resource control (RRC) messages. In the IEEE 802.16 standard, dedicated signaling is completed by MAC management messages.

一例中、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は符号化数値を含み、符号化数値は、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値(例えば、ピコ/フェムトBSからオーバーレイマクロ/ミクロBSのラウンドトリップディレイ時間)を示す。総数がk個のビットは、オフセット値のシグナリングに用いられ、NRTOは、ピコ/フェムトBS側で提供され、サンプル数TRTOの計算に用いられるパラメータ、TRTOは、MSがピコ/フェムトセル中で、初期測距、または、ハンドオーバ測距を実行する時、MS側で応用され、測距信号伝送タイミングを前進させるパラメータであると仮定する。数学的に、NRTOとTRTOは以下の式で示される:
NRTO = min([RTD/(Tg-2)],2k-1)
TRTO = [NRTO * (Tg-2) * Fs] (samples)

Figure 2013516818
In one example, UL transmission timing advance offset information includes an encoded numerical value, and the encoded numerical value indicates a UL transmission timing advanced offset value (for example, a round trip delay time from a pico / femto BS to an overlay macro / micro BS). The total number of k bits is used for offset value signaling, N RTO is provided on the pico / femto BS side, the parameter used to calculate the number of samples T RTO , and T RTO is the MS pico / femto cell Among them, it is assumed that the parameter is applied on the MS side when the initial distance measurement or the hand-over distance measurement is performed, and advances the distance measurement signal transmission timing. Mathematically, N RTO and T RTO are given by:
N RTO = min ([RTD / (Tg-2)], 2 k -1)
T RTO = [N RTO * (Tg-2) * Fs] (samples)
Figure 2013516818

本発明は、上述の特定実施例により描写されているが、説明のためのものであり、本発明はこれに限定されない。例えば、二段階のUL同期化方法は、主に、OFDM/OFDMAシステムに応用されるが、この方法は、その他の従来の技術で示されている問題を有するシステム、例えば、マクロ/ミクロ(TD-SCDMA) vs. ピコ/フェムト(3GPPLTE/LTE-A)にも応用できる。このほか、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、ピコ/フェムト基地局により放送されるが、このような情報は、オーバーレイマクロ/ミクロ基地局、または、専属のシグナル伝達で、その他の集中ネットワーク素子により、または、放送シグナル伝達により伝送される。したがって、様々な変更、適合、および説明した実施形態の様々な特徴の組み合わせは、特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく実施することができる。   Although the present invention is illustrated by the specific embodiments described above, it is for illustration purposes and the present invention is not limited thereto. For example, the two-stage UL synchronization method is mainly applied to OFDM / OFDMA systems, but this method can be applied to systems having problems shown in other prior art, such as macro / micro (TD -SCDMA) vs. Pico / Femto (3GPPLTE / LTE-A). In addition, UL transmission timing advance offset information is broadcast by pico / femto base stations, but such information can be overlaid macro / micro base stations or dedicated signaling and other centralized network elements, Alternatively, it is transmitted by broadcast signal transmission. Accordingly, various modifications, adaptations, and combinations of the various features of the described embodiments can be practiced without departing from the scope of the invention as set forth in the claims.

Claims (26)

方法であって、
セルラー通信システム中、移動局により、基地局から、アップリンク(UL)伝送タイミングアドバンスオフセット情報を受信し、前記移動局が、別のオーバーレイ基地局により提供される異なるセル被覆範囲と重複するセル被覆範囲内に位置する工程、
前記受信されたUL伝送タイミングアドバンスオフセット情報に基づいて、UL伝送タイミングを調整する工程、および
前記基地局と、UL同期化とULアクセスを実行する工程、
を含むことを特徴とする方法。
A method,
In a cellular communication system, a mobile station receives uplink (UL) transmission timing advance offset information from a base station, and the mobile station overlaps with a different cell coverage provided by another overlay base station Steps located within the range,
Adjusting the UL transmission timing based on the received UL transmission timing advance offset information; and executing UL synchronization and UL access with the base station;
A method comprising the steps of:
前記UL伝送タイミングは前進されて、測距チャネル(RCH)による測距信号伝送に用いられることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the UL transmission timing is advanced and used for ranging signal transmission through a ranging channel (RCH). 前記UL伝送タイミングは前進されて、ランダムアクセスチャネル(RACH)による参照符号伝送に用いられることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the UL transmission timing is advanced and used for reference code transmission over a random access channel (RACH). 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、前記基地局と前記オーバーレイ基地局間の無線信号の往復伝搬時間を示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the UL transmission timing advance offset information indicates a round-trip propagation time of a radio signal between the base station and the overlay base station. 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を示す符号化数値を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the UL transmission timing advance offset information includes a coded numerical value indicating a UL transmission timing advance offset value. 前記移動局は、放送チャネル(BCH)により、前記基地局により放送される前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を復号することを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the mobile station decodes the UL transmission timing advance offset information broadcast by the base station over a broadcast channel (BCH). 移動局であって、
セルラー通信システム中、基地局からアップリンク(UL)伝送タイミングアドバンスオフセット情報を受信し、前記移動局が、別のオーバーレイ基地局により提供される異なるセル被覆範囲と重複するセル被覆範囲内に位置するトランシーバ、
前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を復号し、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を導いて、UL伝送タイミング調整を行う情報復号化モジュール、および
前記基地局と、UL同期化とULアクセスを実行するULアクセスとタイミング調整モジュール、
を含むことを特徴とする移動局。
A mobile station,
Receive uplink (UL) transmission timing advance offset information from a base station in a cellular communication system, and the mobile station is located in a cell coverage that overlaps with a different cell coverage provided by another overlay base station Transceiver,
An information decoding module that decodes the UL transmission timing advance offset information, derives a UL transmission timing advance offset value, and performs UL transmission timing adjustment; and the base station, and UL access that performs UL synchronization and UL access; Timing adjustment module,
A mobile station characterized by comprising:
測距チャネル(RCH)による測距信号伝送に用いられる前記UL伝送タイミングは、前記オフセット値に基づいて前進されることを特徴とする請求項7に記載の基地局。   The base station according to claim 7, wherein the UL transmission timing used for ranging signal transmission by a ranging channel (RCH) is advanced based on the offset value. ランダムアクセスチャネル(RACH)による参照符号伝送に用いられる前記UL伝送タイミングは、前記オフセット値に基づいて前進されることを特徴とする請求項7に記載の基地局。   The base station according to claim 7, wherein the UL transmission timing used for reference code transmission by a random access channel (RACH) is advanced based on the offset value. 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、前記基地局と前記オーバーレイ基地局間の無線信号の往復伝搬時間を示すことを特徴とする請求項7に記載の基地局。   The base station according to claim 7, wherein the UL transmission timing advance offset information indicates a round-trip propagation time of a radio signal between the base station and the overlay base station. 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を示す符号化数値を含むことを特徴とする請求項7に記載の基地局。   The base station according to claim 7, wherein the UL transmission timing advance offset information includes a coded numerical value indicating a UL transmission timing advance offset value. 前記情報復号化モジュールは、放送チャネル(BCH)により、前記基地局により放送される前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を復号することを特徴とする請求項7に記載の基地局。   The base station according to claim 7, wherein the information decoding module decodes the UL transmission timing advance offset information broadcast by the base station by a broadcast channel (BCH). 方法であって、
セルラー通信システム中、基地局により、アップリンク(UL)伝送タイミングアドバンスオフセット値を決定し、前記基地局は、オーバーレイ基地局のセル被覆範囲と重複する異なるセル被覆範囲を有する工程、
前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報に符号化し、放送チャネルにより、前記情報を放送する工程、および
移動局から、アップリンク信号を検出し、初期アップリンク伝送中の前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報、または、後続のアップリンク伝送中の前記基地局から推定されたタイミングアドバンスに基づいて、前記アップリンク信号が、調整された伝送タイミングで伝送される工程、
を含むことを特徴とする方法。
A method,
Determining an uplink (UL) transmission timing advance offset value by a base station in a cellular communication system, the base station having a different cell coverage that overlaps a cell coverage of an overlay base station;
The UL transmission timing advance offset value is encoded into UL transmission timing advance offset information, the information is broadcast by a broadcast channel, and an uplink signal is detected from a mobile station, and the UL during initial uplink transmission is detected. Transmitting the uplink signal at adjusted transmission timing based on transmission timing advance offset information or timing advance estimated from the base station during subsequent uplink transmission;
A method comprising the steps of:
前記基地局と前記オーバーレイ基地局が、前記同一の周波数帯域幅、または、近い周波数帯域幅で作動する時、前記基地局は、前記UL伝送タイミングアドバンスオフセットに基づいて、UL伝送タイミングを調整することを特徴とする請求項13に記載の基地局。   When the base station and the overlay base station operate at the same frequency bandwidth or close to the frequency bandwidth, the base station adjusts UL transmission timing based on the UL transmission timing advance offset. The base station according to claim 13. 前記基地局と前記オーバーレイ基地局が、別々の周波数帯域幅で作動する時、前記基地局は、所定値をUL伝送タイミングに用いるか、または、UL伝送タイミングアドバンスオフセットに基づいて、UL伝送タイミングを調整することを特徴とする請求項13に記載の基地局。   When the base station and the overlay base station operate with different frequency bandwidths, the base station uses a predetermined value for UL transmission timing, or sets UL transmission timing based on UL transmission timing advance offset. The base station according to claim 13, wherein the base station adjusts. 前記アップリンク信号は、測距チャネル(RCH)により伝送される測距信号であることを特徴とする請求項13に記載の基地局。   The base station according to claim 13, wherein the uplink signal is a ranging signal transmitted through a ranging channel (RCH). 前記アップリンク信号は、ランダムアクセスチャネル(RACH)により伝送される参照符号であることを特徴とする請求項13に記載の基地局。   The base station according to claim 13, wherein the uplink signal is a reference code transmitted by a random access channel (RACH). 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット値は、前記基地局と前記オーバーレイ基地局間の無線信号の往復伝搬時間に等しいことを特徴とする請求項13に記載の基地局。   The base station according to claim 13, wherein the UL transmission timing advance offset value is equal to a round-trip propagation time of a radio signal between the base station and the overlay base station. 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を示す符号化数値を含むことを特徴とする請求項13に記載の基地局。   The base station according to claim 13, wherein the UL transmission timing advance offset information includes a coded numerical value indicating the UL transmission timing advance offset value. 基地局であって、
アップリンク(UL)伝送タイミングアドバンスオフセット値を、UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報に符号化する情報符号化モジュール、
セルラー通信システム中、放送チャネルにより、前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報を放送し、前記基地局が、オーバーレイ基地局のセル被覆範囲と重複する異なるセル被覆範囲を有するトランシーバ、および
移動局から、アップリンク信号を検出し、ドリフトタイミング差異を推定し、前記アップリンク信号が、初期アップリンク伝送中の前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報、又は、後続のアップリンク伝送中の前記基地局から推定されるタイミングアドバンスに基づいて、調整された伝送タイミングで伝送される信号検出とタイミング推定モジュール、
を含むことを特徴とする基地局。
A base station,
Information encoding module for encoding uplink (UL) transmission timing advance offset value into UL transmission timing advance offset information,
In a cellular communication system, the UL transmission timing advance offset information is broadcast over a broadcast channel, and the base station has an uplink from a transceiver having a different cell coverage that overlaps the cell coverage of the overlay base station, and a mobile station. Detecting a signal and estimating a drift timing difference, wherein the uplink signal is estimated from the UL transmission timing advance offset information during initial uplink transmission or from the base station during subsequent uplink transmission. Based on the signal detection and timing estimation module transmitted with the adjusted transmission timing,
A base station comprising:
前記基地局と前記オーバーレイ基地局が、前記同一の周波数帯域幅、または、近い周波数帯域幅で作動する時、前記基地局は、前記UL伝送タイミングアドバンスオフセットに基づいて、UL伝送タイミングを調整することを特徴とする請求項20に記載の基地局。   When the base station and the overlay base station operate at the same frequency bandwidth or close to the frequency bandwidth, the base station adjusts UL transmission timing based on the UL transmission timing advance offset. The base station according to claim 20. 前記基地局と前記オーバーレイ基地局が別々の周波数帯域幅で作動する時、前記基地局は、所定値をUL伝送タイミングに用いるか、または、前記UL伝送タイミングアドバンスオフセットに基づいて、UL伝送タイミングを調整することを特徴とする請求項20に記載の基地局。   When the base station and the overlay base station operate with different frequency bandwidths, the base station uses a predetermined value for the UL transmission timing, or sets the UL transmission timing based on the UL transmission timing advance offset. The base station according to claim 20, wherein the base station adjusts. 前記アップリンク信号は、測距チャネル(RCH)により伝送される測距信号であることを特徴とする請求項20に記載の基地局。   The base station according to claim 20, wherein the uplink signal is a ranging signal transmitted by a ranging channel (RCH). 前記アップリンク信号は、ランダムアクセスチャネル(RACH)により伝送される参照符号であることを特徴とする請求項20に記載の基地局。   The base station of claim 20, wherein the uplink signal is a reference code transmitted by a random access channel (RACH). 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット値は、前記基地局と前記オーバーレイ基地局間の無線信号の往復伝搬時間に等しいことを特徴とする請求項20に記載の基地局。   The base station according to claim 20, wherein the UL transmission timing advance offset value is equal to a round-trip propagation time of a radio signal between the base station and the overlay base station. 前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット情報は、前記UL伝送タイミングアドバンスオフセット値を示す符号化数値を含むことを特徴とする請求項20に記載の基地局。   The base station according to claim 20, wherein the UL transmission timing advance offset information includes a coded numerical value indicating the UL transmission timing advance offset value.
JP2012546350A 2010-01-08 2011-01-07 Pico / Femtocell two-stage uplink synchronization Pending JP2013516818A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29342410P 2010-01-08 2010-01-08
US61/293,424 2010-01-08
US201113930453A 2011-01-07 2011-01-07
PCT/CN2011/070103 WO2011082689A1 (en) 2010-01-08 2011-01-07 Two-step uplink synchronization for pico/femtocell
US12/930,453 2011-01-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013516818A true JP2013516818A (en) 2013-05-13

Family

ID=48533947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012546350A Pending JP2013516818A (en) 2010-01-08 2011-01-07 Pico / Femtocell two-stage uplink synchronization

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013516818A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015170541A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 株式会社Nttドコモ User device, interference detection method, base station and resource allocation method
JP2017220951A (en) * 2013-07-22 2017-12-14 ゼットティーイー ウィストロン テレコム エービー Cell synchronization and synchronization cell indication
CN110089182A (en) * 2017-03-17 2019-08-02 联发科技股份有限公司 Flexibly across the link interference mitigation technique in duplex

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013040512; Nokia Siemens Networks, Nokia: 'Consideration on LTE TDD HeNB synchronization requirements' R4-094246 , 20091113, paragraph 2.2, 3GPP *
JPN6013040514; Qualcomm Europe, CMCC, Nokia Siemens Networks, Nokia: 'TDD HeNB Synchronization Requirement for Large Propagation Distance Case' R4-094985 , 20091113, paragraph 2,6.5, 3GPP *
JPN6013040516; Nokia: 'Uplink Timing Control' R1-071007 , 20070216, paragraph 3, 3GPP *
JPN6013040519; Xinrong Wang, Xiangying Yang, Joey Chou, Yang-Seok Choi, Yi Hsuan, HyunWoo Lee, Jin Sam Kwak, and He: 'Proposed New Information Contents on the Ranging Channel for Synchronized AMSs in IEEE P802.16m/D3 (' IEEE C80216m-09/3007r4 , 20091231, paragraph 1, IEEE 802.16 Tas&#x *
JPN6013040522; Qualcomm Europe: 'Resubmission of Text Proposal for HeNB Timing Requirements' R4-093142 , 20090828, paragraph 6.5, 3GPP *
JPN6013040524; TD Tech: 'Discussion on synchronization scheme for 1.28Mcps TDD Home Node B AP device' R2-090532 , 20080116, paragraph 2.1, 3GPP *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017220951A (en) * 2013-07-22 2017-12-14 ゼットティーイー ウィストロン テレコム エービー Cell synchronization and synchronization cell indication
WO2015170541A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 株式会社Nttドコモ User device, interference detection method, base station and resource allocation method
JPWO2015170541A1 (en) * 2014-05-09 2017-04-20 株式会社Nttドコモ User apparatus, interference detection method, base station, and resource allocation method
CN110089182A (en) * 2017-03-17 2019-08-02 联发科技股份有限公司 Flexibly across the link interference mitigation technique in duplex

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8855044B2 (en) Two-step uplink synchronization for pico/femtocell
US11006427B2 (en) Communication system, base station, and communication terminal for controlling interference from neighboring cells
CN112425218B (en) Method and system for general RACH-less mobility
TWI766308B (en) Methods for channel utilization in unlicensed spectrum、apparatus and computer-readable medium thereof
US9867156B2 (en) Method and apparatus for synchronization in D2D communication network
US20120026972A1 (en) Apparatus and method for supporting range expansion in a wireless network
US20140328309A1 (en) Small cell uplink interference mitigation
CN109891957A (en) The timing advance of UE compensation
CN103190185A (en) Air-interface timing synchronization sharing
JP2012506653A (en) Femtocell downlink network synchronization mechanism in OFDM cellular system
US20180213469A1 (en) Session Setup In An Energy-Efficient Cellular Wireless Telecommunications System
WO2015115283A1 (en) User terminal, wireless base station, wireless communication method, and wireless communication system
EP2943007B1 (en) Uplink timing of secondary cell
JP2013516818A (en) Pico / Femtocell two-stage uplink synchronization
US10485030B2 (en) Method and apparatus for receiving uplink signal in train communication network
US20240195489A1 (en) Multi rtt positioning procedure with timing advance for ntn system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130820

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140204