網絡同步方法
2023-11-04 05:11:32 1
專利名稱：網絡同步方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統中的多小區網絡同步技術，具體地，涉及一種在正交頻分復用(OFDM)系統中利用訓練信息來實現多小區網絡同步方法。
背景技術：
正交頻分復用(OFDM)是在信道中進行有效信息傳輸的一種健全的通信技術。提供正確的同步和優良的信道檢測性能都是OFDM傳輸技術有效應用的關鍵要素。OFDM傳輸技術的魯棒性依賴於同步性能的優劣。對於單個小區的網絡，時間和載波同步對於OFDM多址接入方案提供了重要的作用，這是因為僅當理想同步，才能保證各用戶信號之間的正交性。對於多小區時分雙工(TDD)系統，不僅時間和載波同步是必要的，多小區間的網絡同步也是十分重要的。特別對於單頻多小區網絡(SFN)，網絡同步可便於減少多小區的時隙間幹擾，便於資源分配。對於蜂窩TDD網絡，多數的網絡服務，如小區間切換也對網絡同步(以下網絡同步特指小區間同步)有嚴格要求。信道檢測，特別是對於上行(移動站到基站)信道的檢測，對於多小區蜂窩時分雙工(TDD)系統也十分重要。信道檢測便於消除系統幹擾，便於進行資源分配。
常用的網絡同步方案包括1.來自於外部時鐘源(如CDMA2000，TDS-CDMA系統)其中一種方案如採用以全球定位系統(GPS)或類似GPS系統為參考時鐘源，系統同步將通過各小區和GPS時鐘源的同步來完成。另一種方案是通過信息傳輸，並通過主從同步方式完成。將一個或多個基站作為時鐘參考，其他基站將通過檢測這些參考基站的訓練信息獲取網絡同步信息。採用這種方案可以減少或避免對GPS系統的依賴。但問題是若將一個基站確定為參考，則網絡擴展性將受到限制；而若選擇多個基站作為基準參考，則這些基準基站之間也必須做到精確同步。為完成這些基準基站之間的同步，它們之間仍需要設立與外部時鐘源同步的機制；或者需要通過信息交換和信令完成彼此間的同步過程。
2.基於OFDM系統的自組織同步方法Hermann Rohling，Dirk Galda和Egon Schulz等人在2004年無線世界研究論壇(Wireless World Research Forum，WWRF)第八次會議上發表的「An OFDM based cellular single frequencycommunication network」中提出了一種基於OFDM系統的自組織同步方法。基於OFDM系統，利用OFDM碼元的訓練序列結構，移動站將定期在這個訓練序列資源中傳輸上行檢測信息，自組織網絡同步則通過接收鄰接小區的上行信號來完成。這種方法的優點是無需中心控制器的幫助，從而避免了對包括GPS系統的依賴。同時利用這些上行檢測信息，還完成上行信道的檢測，從而便於整個網絡的信道分配。上述方案特別強調了該自組織同步方法和信道檢測方法在單頻多小區網絡(SFN)的應用。
上述現有技術問題或要改善的地方在於利用外部時鐘源，如利用GPS方案，時鐘精度取決於外部時鐘源的精度，而且依賴於外部時鐘的信息。而若採用多小區主從同步方式，一方面主小區之間的同步需要十分精確；另一方面若網絡延展，必然要求重新選定主小區，重新定義網絡延展下各主從小區之間的同步傳輸方式，從而造成了整個系統的同步設計複雜性增加。而在Hermann Rohling等人提出的自組織網絡同步方案中，某小區可通過對鄰接小區的移動站的信號進行檢測，從而得出該鄰接小區和其本身的包括時間和頻率等的同步參數的偏差，進而得出整個網絡的同步偏移。這種同步方法的最大優點就是無中心控制，各小區自組織確定網絡同步。但由於網絡同步中缺乏同步參照信息，各小區將自行糾正與鄰接小區的同步偏移，而對於整個網絡而言，由於缺乏參考信息各小區單元這種自組織行為可能導致整個網絡的同步混亂，從而增加網絡同步解決的難度。
基於Hermann Rohling等人提出的自組織網絡同步的思想，本發明提出了一種在OFDM系統中進行網絡同步方法。在所述方法中，利用了連續OFDM碼元傳輸訓練序列信息，適於在多小區情況下的網絡同步，並可同時完成上行信道的信道檢測作用，從而便於系統的資源分配。
發明內容
因此，本發明的目的是提出一種在無線通信系統中進行網絡同步方法，其利用連續OFDM碼元傳輸訓練序列信息，進行多小區情況下的網絡同步並可同時實現上行信道的信道檢測。該方法便於資源的分配。
根據本發明，提出了一種在包括主小區和從小區的通信系統中，利用訓練序列信息來實現多小區網絡同步方法，所述方法包括主基站利用所述訓練序列信息向從基站發送主基站訓練序列；相鄰從基站小區內的移動臺利用所述訓練序列信息向所述從基站發送上行序列；所述從基站接收所述訓練序列信息中所包含的主基站訓練序列和相鄰從基站上行序列，利用所述訓練序列和上行序列，確定主小區的小區間同步值和相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中的比重以計算網絡同步偏移值，從而利用所述偏移值來實現網絡同步。
優選地，所述訓練序列信息在時域上包括兩個或兩個以上的符號，在頻域上包括由主基站所發送的訓練序列和從基站小區內的移動站所發送的上行序列，所述訓練序列和上行序列在頻域上相分離。
優選地，所述計算網絡同步偏移值的步驟包括當所述從小區越遠離主小區時，相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中所佔比重越大，而當所述從小區越接近主小區時，相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中所佔比重越小。
優選地，所述網絡同步偏移值包括時間偏移值、頻率偏移值或兩者。
優選地，所述方法還包括步驟所述從小區基站從所接收到的訓練序列信息中提取由各小區內的移動站所發送的上行序列以實現對所述上行序列的信道檢測。
優選地，如果由所述從小區基站所提取的上行序列來自大功率的相鄰基站，則所述從小區基站將避免使用該信道資源來接收信號。
優選地，如果由所述從小區基站所提取的上行序列來自小功率的相鄰基站，則所述從小區基站將復用通過利用其信道資源接收到的信號。
優選地，所述主小區內的基站向整個網絡提供時鐘參考。
優選地，所述通信系統為OFDM、MIMO、基站或移動站採用分布式無線電的多小區網絡。
在本發明中，結合OFDM系統的傳輸特點，並利用連續OFDM碼元傳輸訓練序列信息，來實現多小區蜂窩網絡的網絡同步，並完成上行信道的信道檢測作用，便於資源分配。
在這個由連續OFDM碼元組成的訓練信息資源中，傳輸了包括至少一個參考基站的訓練信息，以及來自本網絡中其他多個小區的至少一個移動站的上行檢測信號。利用這個參考基站的傳輸信息，和其他多小區的多移動站的上行訓練信息，完成網絡的同步檢測。基於這個OFDM碼元傳輸結構，提出了時間和頻率偏移的檢測算法，算法結合了來自主小區的小區間同步檢測和利用鄰接從小區的上行信號進行上行同步檢測的特點，最終的網絡同步參數調整值可以是來自上述同步參數的折衷值。從算法的健壯性和網絡同步偏移估計的可信性方面有了一定的提高。對網絡提供一個中心時鐘源作為時鐘參照，便於網絡中各小區進行統一的時鐘參照。而且通過調整不同的參數，在網絡中的不同小區將會按照不同的參數來完成同步調整，便於網絡的同步延展。
通過參考以下結合附圖對所採用的優選實施例的詳細描述，本發明的上述目的、優點和特徵將變得顯而易見，其中圖1是示出了將訓練符號包括在其中進行傳輸的超幀結構的圖；圖2是示出了根據本發明實施例的雙OFDM碼元形式的用於網絡同步和信道檢測的訓練符號結構的圖；圖3是示出了根據本發明實施例的三小區的基於雙OFDM碼元的信號發射實例的示意圖；圖4是示出了OFDM系統結構的示意圖；圖5是示出了根據本發明實施例的網絡擴展下的同步參數選擇的示意圖；圖6A是示出了根據本發明實施例的從小區基站的接收處理過程的流程圖，以及圖6B是示出了根據本發明實施例的從小區移動站的信號發送過程的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖來描述本發明的優選實施例。
為了實現如上所述的發明目的，本發明提出了一種利用連續OFDM碼元結構傳輸訓練信息來實現包括網絡同步和上行信道檢測等功能的方法。在所述連續OFDM碼元資源中，傳輸了包括至少一個基準基站的訓練序列信息、以及來自本網絡中其他多個小區的至少一個移動站的上行檢測信號。在由連續OFDM碼元組成的整個可用的時頻空間中，參考基站的訓練序列和多個小區移動站的上行檢測信號佔用了連續OFDM碼元的不同時頻區域。本發明利用連續OFDM碼元結構傳輸的上述訓練序列信息，結合OFDM系統的傳輸特點，來實現多小區蜂窩網絡的包括時間和頻率等網絡同步偏移檢測，並完成上行信道的信道估計和檢測等功能。
連續OFDM碼元結構和訓練序列分配本發明適用於在一個多小區網絡中的上行(移動站到基站的傳輸方向)和下行(基站到移動站的傳輸方向)均採用OFDM傳輸技術，特別是可以直接用於在上行和下行鏈路採用了時分雙工模式(TDD)的系統。本發明提供的傳輸網絡同步序列和上行信道測量信息的方法將基於連續OFDM碼元結構(大於等於兩個OFDM碼元)，在該連續OFDM碼元結構中傳輸的信息將定期或按需在某個設定時間周期內在網絡中完成傳輸。網絡中各個小區的移動站或基站將在該設定時間周期內通過檢測完成包括網絡同步和信道檢測在內的處理。
在TDD系統中，信息一般採用幀格式進行傳輸，在一個幀中可包括上行子幀和下行子幀部分。圖1示出了將訓練符號包括在其中進行傳輸的超幀結構。超幀是由按照時間或長度等度量的一系列的連續的幀構成的。在圖1所示的超幀結構中，每個幀，如在第I幀和第J幀中都包括了上行子幀14和下行子幀16。當上下行子幀可變以適應非對稱業務分布時，上下行子幀的長度在不同幀中將是變長的。在這個超幀結構中，還包括了一個特殊結構12用於傳輸訓練符號信息，圖1表示的是該訓練信息在第I和第J幀中被發送的結構形式。這個用於傳遞訓練符號的結構12將被進一步設計為連續OFDM碼元結構，包含兩個或兩個以上連續OFDM碼元，用於傳輸包括網絡同步信息或者完成信道檢測。
假定網絡中存在三個鄰近(不一定相鄰)小區，圖2為利用兩個連續OFDM碼元的資源用於網絡同步和信道檢測的訓練序列結構。該雙OFDM碼元結構可被應用在圖1所述的特殊結構12中。該結構是基於網絡中存在一個主小區，即所謂的基準基站BS1的服務小區，其他非基準基站覆蓋的服務小區均為所謂的從小區，如移動站MS2-1、MS2-2、MS2-3和MS3-1、MS3-2所處的小區2和小區3。各從小區將以該基準基站提供的時鐘作為網絡同步的基準時間。在該雙OFDM碼元結構中，將整個可用的OFDM時頻域劃分為至少兩個區域，其中，時頻區域22用於從小區的移動站的上行傳輸訓練信息。時頻區域24用於主小區的基站發送訓練信息。這些信號被用作網絡同步和信道檢測。信號的檢測是通過頻率域接收功率來確定的，也即當某個接收信號的接收功率大於設定的功率門限，該信號才被用作信號檢測和網絡同步。由於該雙OFDM碼元結構中既具有主小區的小區間同步信號，這從傳輸模型上類似於點對多點的廣播信號，也有多移動站的上行傳遞信號，這從傳輸模型上類似於多點對點的廣播信號，因此，在這一OFDM結構當中，將承載來自多個用戶或發射機的檢測用信號，而當各信號都存在時間和頻率偏移的時候，從接收端而言，從OFDM系統的處理中，在糾正某個用戶或發射機的時間頻率偏移時，將會影響到對其他用戶和發射信號的糾偏。在本發明中的同步檢測中，是利用頻率域的處理完成的。
圖3表示的是三小區的基於雙OFDM碼元的信號發射實例示意圖。在該圖例中，各小區32中包括了基站34和分布在這三個小區的移動站36。與圖2的信號分配中的實例相對應，假設小區1為主小區，小區2和3為從小區。其中，小區1中有4個移動站MS1-1、MS1-2、MS1-3、MS1-4，其中移動站MS1-1、MS1-2、MS1-3在圖2所示的連續OFDM碼元結構中發送上行訓練序列。小區2中有4個移動站MS2-1、MS2-2、MS2-3、MS2-4，其中移動站MS2-1、MS2-2、MS2-3在圖2所示的連續OFDM碼元結構中發送上行訓練序列。小區3中有4個移動站MS3-1、MS3-2、MS3-3、MS3-4，其中移動站MS3-1、MS3-2在圖2所示的連續OFDM碼元結構中發送上行訓練序列。在該雙OFDM碼元結構的傳輸時間內，基站BS1將在分配的時頻區域發送小區間同步訓練序列，其他兩個基站BS2和BS3也將處於偵聽狀態；而在小區1中的移動站將不發送任何信號，處於偵聽狀態，但小區2和小區3的移動站則將在分配的時頻區域發送上行訓練序列。也即，移動站MS1-1、MS1-2、MS1-3處於偵聽BS1的訓練信號，小區2和小區3中的移動站MS2-1、MS2-2、MS2-3、MS3-1和MS3-2則將傳輸上行信號。
擴展這種設計到多小區情況。在這種分配狀態下，基於多個連續OFDM碼元的結構，將整個可用的OFDM時頻域劃分為至少兩個區域，為主小區劃分專有的時頻區域，同時為其他從小區劃分專有的上行傳輸的時頻區域。在該多OFDM碼元結構的傳輸時間內，主小區的基站將在劃分的時頻區域中進行發送，主小區內的移動站則將處於偵聽狀態；而從小區的基站將處於偵聽狀態，而從小區的移動站將在劃分的時頻區域傳輸上行檢測信號。則主小區的移動站將可利用主小區的發送信號進行下行同步檢測；而從小區的基站既可利用主小區發送的訓練序列進行小區間同步檢測，也可利用可測量到的鄰接的從小區的移動站發送的上行信號進行上行同步檢測。在利用鄰接從小區的上行信號進行的上行同步檢測中，各從小區將可通過從這些鄰接小區的移動站的上行信號中計算出彼此小區間的同步偏差。
基於OFDM訓練序列結構的信道檢測對應連續OFDM碼元中為從小區移動站上行傳輸訓練信息和主小區的基站發送訓練信息的不同時頻區域，分別利用各從小區移動站上行傳輸的訓練信息檢測各小區上行信道(注這裡可以利用本小區移動站上行傳輸的訓練信息檢測本小區的上行信道)，和利用主小區的基站發送的訓練信息檢測主小區的下行信道特性。
基於OFDM訓練序列結構的網絡同步方法本發明採用連續OFDM碼元結構傳輸包括至少一個基準基站的訓練序列信息以及來自本網絡中其他多個小區的上行訓練序列。這些序列可用於向網絡提供包括小區間同步和利用鄰接從小區的上行信號進行上行同步等檢測功能，最終的網絡同步參數調整值可以是來自上述同步參數調整值的折衷。
圖4示出了OFDM系統結構，以下利用該模型說明訓練信息在OFDM系統的傳輸和處理原理。由信號(x0，x1，…，xN-1)構成了一個未經OFDM調製的信息，其中N為整個可用子載波，這裡為簡便計，假定FFT的大小也等於N，即未考慮到保護帶寬的影響。信號(x0，x1，…，xN-1)經過OFDM調製，也即離散富立葉反變換IDFT模塊402，再經過添加循環前綴，以及並/串變換模塊404等處理後，將通過信道進行傳輸。在接收端，信號首先經過串/並轉換模塊406，再被去除循環前綴，後被送到離散富立葉變換DFT模塊410，得到(y0，y1，…，yN-1)，完成整個OFDM系統的傳輸和處理。其中OFDM的循環前綴的作用可以消除OFDM碼元間的多徑幹擾。
在用於傳輸訓練信息的連續OFDM碼元結構中，在每個OFDM碼元中，至少針對每個上行用戶信號分配兩個相鄰子載波。同時，為便於算法實現，在連續OFDM碼元中分配給同一用戶的子載波在頻域段分布相同。以下以雙OFDM碼元結構說明包括時間和頻率等同步檢測算法，通過利用該連續OFDM碼元結構，該同步檢測算法將時間偏移和頻率偏移轉換為相位偏移值，從而得出有關的同步參數。下面分別介紹基於雙OFDM碼元的時間偏移和頻率偏移檢測方法。對於多於2個OFDM碼元的連續OFDM碼元結構，其檢測方法可依次類推。
基於雙OFDM碼元的上行時間同步檢測時間偏移主要是利用第一個OFDM碼元來完成的。暫不考慮利用基準基站的訓練序列完成的小區間同步檢測。假定從第u個子載波到第u+M-1個子載波的M(M＜N)個相鄰子載波被分配給移動站i，移動站i分布在某小區A的鄰接小區B並且在該鄰接小區B已完成了下行同步。該小區A能夠檢測到該移動站i的上行傳輸信號。以下說明的是小區A利用移動站i的上行信號完成小區A，B間的上行時間同步檢測，從而得到彼此小區間的同步信息。假定此時共有L個上行信號，對於移動站i，其在該OFDM符號的上行發送符號可表示為 對上行發送符號Xi進行N長的富立葉反變換，表示為Si＝IFFT(Xi) (1)在接收端，接收信號將是包括L個上行信號的混合信號，r(n)=i=0L-1ri(n)=i=0L-1(Si(n-i)ej2in/N+Wi(n))---(2)]]>其中，θi和εi分別表示來自移動站i的信號的時間和頻率偏移，Wi為高斯白噪聲。令截取循環前綴後的接收信號為r＝(r(0)，r(1)，…，r(N-1))，假定其他移動站的上行信號偏差為零，也暫不考慮頻偏影響和高斯噪聲的影響，對接收信號r進行離散富立葉變換FFT。因為接收的多用戶信號在時域滿足線性疊加特性，則有FFT(r)=i=0L-1FFT(ri)---(3)]]>則對於第i個用戶信號有
其中WN=e-j2N.]]>令τ(k)(u≤k≤u+M-2)為相鄰兩個子載波接收信號的差分值(k)=yi(k+1)yi(k)=x(k+1)x(k)WN-i]]>，u≤k≤u+M-2(4)則有~i=N2arg((k)x(k)x(k+1)),]]>u≤k≤u+M-2(5)也即用戶的時間偏移經過離散富立葉變換FFT轉換為相位偏移，從相鄰子載波接收信號的差分值的相位偏移可以得出來自移動站i的時間偏移值θi。假定在鄰接小區B有來自多個移動站的接收信號，則可通過採用如上的方法，計算出各自信號的時間偏移值。通過對來自同一鄰接小區的這些移動站的上行檢測信號的時間偏移值取加權平均值，可以得到利用上行檢測信號，得到的該小區A和這個鄰接小區的時間偏移值。採用該算法，至少需要在一個OFDM碼元中提供2個相鄰子載波給某個移動站。採用同樣算法，同樣可以利用相位偏移得到從基準基站的訓練序列完成的小區間同步檢測的時間偏移值。最終的網絡時間偏移值將是以上得到的時間偏移值的折衷值，折衷值可利用如公式(8)中的控制參數x進行調節，其中x∈
，即0≤x≤1。
基於雙OFDM碼元的上行頻率偏移檢測頻率偏移是通過雙OFDM碼元的相同子載波的接收信號的處理得到的。採用最大似然估計算法，用戶i的頻率偏移εi為~i=(1/2)arg{(k=uu+M-1Im[Y2(k)Y1*(k)])/(k=uu+M-1Re[Y2(k)Y1*(k)])}---(6)]]>其中，Y1，Y2分別表示為前後兩個OFDM碼元的接收信號。通過對來自同一鄰接小區的這些移動站的上行檢測信號的頻率偏移值取平均值，可以得到利用上行檢測信號，得到的該小區A和這個鄰接小區的頻率偏移值。採用同樣算法，同樣可以利用相位偏移得到從基準基站的訓練序列完成的小區間同步檢測的頻率偏移值。最終的網絡頻率偏移值將是以上得到的頻率偏移值的折衷值，折衷值可利用如公式(8)中的控制參數x進行調節，其中x∈
，即0≤x≤1。
擴展網絡同步連續OFDM碼元結構可被周期性地或按需在超幀結構的某個設定時間內傳輸，基於這個連續OFDM碼元資源中所傳的信息，網絡中各小區可用於網絡同步和信道檢測。在主小區中，主小區中的移動站將可利用主小區基站在設定的連續OFDM碼元的對應時頻區域發送的訓練序列，進行下行同步檢測。在從小區中，從小區將利用主小區發送的小區間同步訓練序列信號做小區間同步，並可利用鄰接小區的上行信號做上行同步檢測。對於某從小區，令δk(n)為對於BS k在第n次上行同步檢測中得到的時間或頻率偏移值。ρj為來自第j個用戶的時間或頻率偏移。P為從鄰接小區的上行信號中選定的滿足接收功率要求的信號數目，因此P小於該鄰接小區的激活的移動站的數目，待估的時間或頻率偏移值δ，η為控制調整速率的控制因子，ψj為控制來自各移動站的估計值可信度的控制參數。則有，k[n+1]=k[n]+Pj=1Pj(j[n+1]-j[n])---(7)]]>令γ為來自利用主小區的同步序列得出的時間或者頻率偏移值，則最終的網絡同步的時間或者頻率偏移值β可由下式得到。其中Δδ[n]和Δγ[n]為在第n次和n+1次中檢測的偏移值，x(0≤x≤1)為控制參數，用於協調來自小區間同步或者自治同步得到的偏移估計佔最終的同步偏移β中的比例。若x＝0，則網絡同步偏移將完全取決於小區間同步處理，若x＝1，則網絡同步偏移將完全取決於來自鄰接小區的上行同步信號處理。
β[n+1]＝β[n]+{x*Δδ[n]+(1-x)*Δγ[n]}(8)下面將參考附圖詳細說明本發明的實施例。
圖6A是示出了根據本發明實施例的從小區基站的接收處理過程的流程圖。如圖6A所示，在步驟101，系統通信將處於圖1中特殊結構12所對應的時隙。在步驟105，確定本基站是否處於從小區基站狀態。如果確定為肯定，則繼續到步驟111，在步驟111，接收特殊結構12所對應的連續OFDM碼元。在步驟115，基於上述接收到的連續OFDM碼元進行上行信道檢測和網絡同步檢測。然後，在步驟121處，根據檢測後所得的參數，進行相應的配置或操作。如果在步驟105處的確定結果為否定，則在步驟130處執行相應的處理過程。
圖6B是示出了根據本發明實施例的從小區移動站的信號發送過程的流程圖。如圖6B所示，在開始階段，系統通信將處於圖1中特殊結構12所對應的時間。在步驟152，將確定移動站是否處於從小區。在該確定為肯定的情況下，移動站在被分配的時頻資源區域內發送上行傳輸訓練信息。如果在步驟152的確定結果為否定，則移動站不發送信號而進行其他相應的處理。
另外，本發明採用連續OFDM碼元結構進行鄰接小區上行信道功率檢測，以便於信道資源分配。也即通過在為上行信號劃分的時頻區域中檢測各移動站的上行信號的功率，若某上行信號屬於鄰接小區且其功率大，則對該小區而言，該子載波區端將受到較大的幹擾，該小區再做信道資源分配時應儘量避免使用這個區段。相反，只有當檢測的鄰接小區上行信號幹擾功率較小，該區段才能被該小區復用。
此外，本發明可以擴展網絡的同步檢測。圖5是網絡擴展下的同步參數選擇。基於上述網絡同步檢測算法，網絡同步可根據連續OFDM碼元傳輸周期，周期性或按需進行同步檢測和信道檢測等。也即通過調整控制參數x，決定來自主小區的小區間同步值和來自鄰接小區的上行同步值在整個網絡偏移估計的比重，以適應擴展網絡環境下的網絡同步。當從小區離主小區近時，選用的x值小，同步偏移估計更大程度取決於來自主小區的同步序列得出的時間或者頻率偏移值；甚至當在主小區內的移動站進行下行同步，x＝0，則同步偏移估計完全取決於小區間同步結果。當小區遠離主小區時，採用的x值就大些，這樣同步偏移估計值將更大程度取決於從小區的各移動站的上行序列得出的時間或者頻率偏移值。採用這種策略能更有效地完成網絡擴展該網絡只有一個中心時鐘源作為時鐘參照，便於網絡中的各小區的統一的時鐘參照；各小區可採用不同的調整參數，便於網絡的同步延展。
此方法可同樣適用於多天線(如MIMO系統，基站或移動站採用分布式無線電(Distributed Radio)的多小區網絡)蜂窩網。其中一種最簡單的實施例，就是把分配給基站或移動站的時頻資源，再進一步分成幾份，並把這幾份分別分配給基站或移動站的多個天線。這同樣可以實現基站間同步和上下行同步檢測的目的。
上述實施例可以組合使用。
本發明的效果利用OFDM系統的傳輸特點，利用連續OFDM碼元傳輸訓練序列信息，來實現多小區網絡的網絡同步，並完成上行信道的信道檢測作用，便於資源分配。
在這個由連續OFDM碼元組成的訓練信息資源中，傳輸了包括至少一個參考基站的訓練信息，以及來自本網絡中其他多個小區的移動站的上行檢測信號。利用這個參考基站的傳輸信息，和其他多小區的多移動站的上行訓練信息，完成網絡的同步檢測。
基於這個OFDM碼元傳輸方法，提出了時間和頻率偏移的檢測算法，該算法結合了來自主小區的小區間同步檢測和利用鄰近從小區的上行信號進行上行同步檢測的特點，最終的網絡同步參數調整值可以是來自上述同步參數的折衷值。從算法的健壯性和網絡同步偏移估計的可信性方面有了一定的提高。
對網絡提供一個中心時鐘源作為時鐘參照，便於網絡中各小區進行統一的時鐘參照。而且通過調整不同的參數，在網絡中的不同小區將會按照不同的參數來完成同步調整，便於網絡的同步延展。
儘管以上已經結合本發明的優選實施例示出了本發明，但是本領域的技術人員將會理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對本發明進行各種修改、替換和改變。因此，本發明不應由上述實施例來限定，而應由所附權利要求及其等價物來限定。
權利要求
1.一種在包括主小區和從小區的通信系統中，利用訓練序列信息來實現多小區網絡同步方法，所述方法包括主基站利用所述訓練序列信息向從基站發送主基站訓練序列；相鄰從基站小區內的移動臺利用所述訓練序列信息向所述從基站發送上行序列；所述從基站接收所述訓練序列信息中所包含的主基站訓練序列和相鄰從基站上行序列，利用所述訓練序列和上行序列，確定主小區的小區間同步值和相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中的比重以計算網絡同步偏移值，從而利用所述偏移值來實現網絡同步。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述訓練序列信息在時域上包括兩個或兩個以上的符號，在頻域上包括由主基站所發送的訓練序列和從基站小區內的移動站所發送的上行序列，所述訓練序列和上行序列在頻域或時域上相分離。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述計算網絡同步偏移值的步驟包括當所述從小區越遠離主小區時，相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中所佔比重越大，而當所述從小區越接近主小區時，相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中所佔比重越小。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述網絡同步偏移值包括時間偏移值、頻率偏移值或兩者。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括步驟所述從小區基站從所接收到的訓練序列信息中提取由各小區內的移動站所發送的上行序列以實現對所述上行序列的信道檢測。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於如果由所述從小區基站所提取的上行序列來自大功率的相鄰基站，則所述從小區基站將避免使用該信道資源來接收信號。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於如果由所述從小區基站所提取的上行序列來自小功率的相鄰基站，則所述從小區基站將復用通過利用其信道資源接收到的信號。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述主小區內的基站向整個網絡提供時鐘參考。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述通信系統為OFDM、MIMO、基站或移動站採用分布式無線電的多小區網絡。
全文摘要
根據本發明，提出了一種在包括主小區和從小區的通信系統中，利用訓練序列信息來實現多小區網絡同步方法。所述方法包括主基站利用所述訓練序列信息向從基站發送主基站訓練序列；相鄰從基站小區內的移動臺利用所述訓練序列信息向所述從基站發送上行序列；所述從基站接收所述訓練序列信息中所包含的主基站訓練序列和相鄰從基站上行序列，利用所述訓練序列和上行序列，確定主小區的小區間同步值和相鄰從小區的上行同步值在所述從小區的網絡同步偏移估計中的比重以計算網絡同步偏移值，從而利用所述偏移值來實現網絡同步。
文檔編號H04L27/26GK1870467SQ20051007391
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月23日 優先權日2005年5月23日
發明者曹鋒銘, 仲川, 王海, 廖敬一 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 北京郵電大學