ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ВРЕМЕНИ СИНХРОНИЗАЦИИ В СИСТЕМАХ OFDM Российский патент 2012 года по МПК H04W92/10 H04W12/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к беспроводным системам связи и, в частности, относится к измерениям синхронизации сигналов в беспроводной системе связи с ортогональным частотным уплотнением (OFDM).

Уровень техники

Проект партнерства 3-го поколения в настоящее время разрабатывает спецификации для следующего поколения беспроводных сетей как часть, так называемой, инициативы долгосрочного развития (LTE). Согласно текущим планам технологию множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) используют в нисходящей линии связи. Как будет знакомо специалистам в данной области техники, OFDMA является схемой модуляции, в которой передаваемые данные разделяют на несколько подпотоков, где каждый подпоток модулируют в отдельной поднесущей. Следовательно, в системах, основанных на OFDMA, доступную полосу частот подразделяют на несколько блоков ресурса или модулей, как определено, например, в 3GPP TR 25.814 “Physical Layer Aspects for Evolved UTRA”. В соответствии с этим документом блок ресурса определен как во времени, так и по частоте. В соответствии с текущими допущениями размер блока ресурса равен 180 кГц и 0,5 мс в частотной и временной областях, соответственно. Полная полоса частот передачи восходящей линии связи и нисходящей линии связи может быть равна 20 МГц.

Для того чтобы упростить выравнивание в приемнике с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), а также, чтобы исключить помеху между несущими и между блоками, используют циклический префикс, причем каждый переданный символ OFDM обеспечивают префиксом с помощью копии последних выборок символа OFDM. Циклический префикс обеспечивает буфер временной области между текущим сигналом OFDM и ранее переданным символом OFDM, таким образом, исключая помеху между блоками. Кроме того, циклический префикс эффективно преобразует линейную свертку, выполняемую с помощью радиоканала, в циклическую свертку. В результате этого последнего эффекта исключают помеху между несущими и упрощают выравнивание принятого сигнала OFDM. Длину циклического префикса обычно выбирают таким образом, что обычно она будет превышать распространение задержки канала распространения радиосигнала (т.е. разность времени между первым и последним поступлением многомаршрутных сигналов в импульсной характеристике канала).

В системе LTE подвижный терминал (в терминологии 3GPP “аппаратура пользователя” или “UE”) выполняет различные измерения, чтобы облегчить задачи, связанные с управлением радиоресурсами (RRM), такие как бесконфликтную передачу обслуживания. Измерением, которое может быть особенно полезным для бесконфликтной передачи обслуживания, является измерение разности времени между первым сигналом OFDM из обслуживающей базовой станции и другим сигналом OFDM из целевой базовой станции. Если разность времени из перспективы подвижного терминала является известной, тогда сеть может использовать эту информацию, чтобы регулировать синхронизацию приемника подвижного терминала, когда он осуществляет доступ к целевой ячейке при передаче обслуживания. Это гарантирует, что переданный сигнал подвижного терминала поступает в целевую ячейку с правильной синхронизацией, например, в правильных границах интервала времени и кадра.

Информация разности времени также может быть полезной и для других применений. Например, информация разности времени для обслуживающей ячейки и каждой из нескольких смежных ячеек (по меньшей мере, двух, а предпочтительно трех или более) может быть использована обслуживающей ячейкой, чтобы оценивать позицию подвижного терминала с использованием широко известных способов триангуляции.

Подобные измерения выполняют в системах широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA). В WCDMA подвижная станция измеряет времена поступления пилот-символов, берущих начало из обслуживающей ячейки, и возможными целевыми ячейками. Затем вычисляют разности между временем поступления пилот-символа обслуживающей ячейки и пилот-символов из возможных целевых ячеек. Более конкретно, в WCDMA имеются два таких измерения, выполняемых относительно некоторого известного канала или пилот-символов, известные как измерения типа 1 SFN-SFN и измерения типа 2 SFN-SFN. Первые измеряют разность времени между началом приема Р-ССРСН (первичный общий управляющий физический канал) из обслуживающей ячейки до начала приема Р-ССРСН из целевой ячейки. Для измерений типа 2 SFN-SFN подвижный терминал измеряет разность времени между началом приема CPICH из обслуживающей ячейки до начала приема CPICH из целевой ячейки.

В системе, основанной на CDMA, измерение времени поступления пилот-символов может быть выполнено несколькими способами. Например, приемник может сопоставлять принятый сигнал с предварительно определенной последовательностью, которую ожидают в принятом сигнале CDMA, например, одним или более пилот-символами или сигналами синхронизации. Время поступления может быть определено как время, когда имеет место первый пик корреляции, соответствующий самому короткому маршруту в многомаршрутной среде сигнала. В качестве альтернативы время поступления может быть определено как время, когда имеет место наибольший пик корреляции, соответствующий поступлению самого сильного маршрута.

Отношение времен поступления сигнала ко времени поступления одного луча многомаршрутного сигнала очень хорошо соответствует системе передачи CDMA, в которой подвижный терминал пытается настроиться на первый принятый или обнаруженный маршрут во времени. Однако этот подход является неподходящим для систем, основанных на OFDM, поскольку отдельные пики корреляции имеют малое значение в приемнике OFDM.

Сущность изобретения

Один или более вариантов осуществления изобретения, представленные в настоящем описании, предоставляют способы и устройства, предназначенные для определения разности времени принятого сигнала между первым сигналом OFDM, принятым из первой базовой станции, и вторым сигналом OFDM, принятым из второй базовой станции. Способы и устройства, раскрытые в настоящем описании, могут быть применены к системам LTE 3GPP, а также к другим беспроводным системам связи, основанным на OFDM. Иллюстративный способ содержит определение времени синхронизации декодирования для каждого из первого и второго сигналов OFDM, принятых с помощью подвижного терминала, вычисление разности времени между соответственными временами синхронизации и передачу вычисленной разности времени, по меньшей мере, в одну базовую станцию. В некоторых вариантах осуществления первый сигнал OFDM принимают из обслуживающей базовой станции, второй сигнал OFDM принимают из целевой базовой станции, предназначенной для передачи обслуживания подвижного терминала, и вычисленную разность времени передают в обслуживающую базовую станцию.

В некоторых вариантах осуществления время синхронизации декодирования для каждого из сигналов OFDM соответствует начальному времени для процесса дискретного преобразования Фурье. В некоторых из этих вариантов осуществления начальное время для процесса DFT определяют с помощью оценки импульсной характеристики канала, соответствующей соответственному сигналу OFDM, и выбора начального времени на основании сравнения оцененной импульсной характеристики канала с интервалом циклического префикса. Точное начало может быть определено с помощью применения фильтра скользящего окна к оцененной импульсной характеристике канала и выбора начального времени, соответствующего максимальному выходному сигналу фильтра скользящего окна. В некоторых вариантах осуществления фильтр скользящего окна может иметь ширину, равную длительности интервала циклического префикса.

Также в настоящем описании раскрыты устройства базовой станции и соответствующие способы, предназначенные для обработки информации разности времени принятого сигнала, созданной в соответствии со способами, основанными на подвижном терминале, описанными в настоящей заявке. Конечно, настоящее изобретение не ограничено вышеупомянутыми контекстами, а также не ограничено вышеупомянутыми признаками и преимуществами. Безусловно, специалисты в данной области техники поймут дополнительные признаки и преимущества после прочтения следующего подробного описания и после просмотра сопровождающих чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, частично иллюстрирующая беспроводную сеть связи, включающую в себя иллюстративный беспроводный приемник связи.

Фиг.2 иллюстрирует зависимость между иллюстративной импульсной характеристикой канала и временем синхронизации в одном варианте осуществления приемника OFDM.

Фиг.3 иллюстрирует зависимость между другой иллюстративной импульсной характеристикой канала и временем синхронизации в одном варианте осуществления приемника OFDM.

Фиг.4 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая иллюстративный способ, предназначенный для определения разности времени принятого сигнала между первым сигналом OFDM, принятым из первой базовой станции, и вторым сигналом OFDM, принятым из второй базовой станции.

Фиг.5 иллюстрирует иллюстративный способ, предназначенный для определения оптимального времени синхронизации с использованием фильтра скользящего окна.

Фиг.6 иллюстрирует иллюстративное беспроводное устройство связи в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 иллюстрирует иллюстративную базовую станцию в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Фиг.1 частично иллюстрирует беспроводную сеть 100 связи, включающую в себя первую (принимающую) базовую станцию 110-А и вторую (целевую) базовую станцию 110-В, соответствующие соответственным зонам 112-А и 112-В обслуживания. Подвижный терминал 120 принимает сигналы из обеих базовых станций 110, подвижный терминал 120 мог бы быть подвержен передаче обслуживания из базовой станции 110-А в базовую станцию 11-В. В качестве не ограничивающего примера беспроводная сеть 100 связи может содержать сеть LTE 3GPP, поддерживающую передачи нисходящей линии связи OFDMA и передачу восходящей линии связи множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA). В таких вариантах осуществления каждая базовая станция 110 является расширенным узлом В (eNodeB), а подвижный терминал 120 содержит беспроводное устройство связи, такое как сотовый радиотелефон, PDA (портативный цифровой ассистент), пейджер, беспроводную карту или модуль связи и т.д. Конечно, следует понимать, что беспроводная сеть 100 связи появляется в упрощенном виде.

Как упомянуто выше, подвижная станция 120 может быть сконфигурирована с возможностью измерения разности времени между сигналами, поступающими из обслуживающей базовой станции 110-А и целевой базовой станции 11-В. Эта разность времени может быть использована в подвижной станции 120 для того, чтобы конфигурировать ее схемы приемника после передачи обслуживания, но она также может быть сообщена с помощью подвижной станции 120 в одну или обе базовые станции 110. Конечно, подвижный терминал 120 может сообщать разность времени в целевую базовую станцию 110-В, только когда завершена передача обслуживания. Чтобы облегчить использование информации разности времени в целевой базовой станции 110-В во время передачи обслуживания, информация разности времени может быть сначала послана с помощью подвижного терминала в обслуживающую базовую станцию 110-В, которая затем может передать информацию в целевую базовую станцию 110-В через сетевой интерфейс, как объяснено более подробно ниже. В любом случае эта сообщенная информация обычно может быть использована сетью для того, чтобы оптимизировать синхронизацию передач и улучшить координацию между ячейками. Более конкретно, эта сообщенная информация может быть использована целевой базовой станцией 110-В для того, чтобы определять предполагаемую синхронизацию для передачи восходящей линии связи с помощью подвижного терминала 110 при бесконфликтной передаче обслуживания.

Как упомянуто выше, в системах, основанных на CDMA, можно считать, что время поступления для принятого сигнала совпадает с первым поступлением составляющей многомаршрутного сигнала или самой сильной составляющей. Таким образом, время поступления в этих системах непосредственно соответствует пику в импульсной характеристике канала. Эти пики являются особенно существенными в приемнике CDMA, использующем приемник с множеством выводов, так как задержки обработки сигнала, соответствующие каждому “пальцу” приемника с множеством выводов, обычно устанавливают таким образом, чтобы они соответствовали как можно точнее этим пикам.

Однако в системе радиосвязи, основанной на OFDM, приемник имеет больше степеней свободы относительно синхронизации приемника. В большинстве случаев, когда распространение задержки канала распространения меньше, чем циклический префикс, тогда множество позиций синхронизации приемника могут обеспечивать оптимальную производительность приемника. По существу, любая синхронизация приемника, которая дает в результате циклический префикс эффективно “перекрывающий” импульсную характеристику канала, является допустимой. В случае, когда диапазон распространения задержки превышает длину циклического префикса, тогда местоположение ни первого, ни самого сильного маршрута не может быть наилучшим случаем синхронизации. Вместо этого в этой ситуации лучшим значением синхронизации была бы позиция, в которой энергия, “захваченная” с помощью циклического префикса, является максимизированной. Также другие подходы могут быть предвидены специалистами в данной области техники.

Фиг.2 графически изображает ситуацию, в которой диапазон распространения задержки канала меньше, чем циклический префикс. В этой ситуации существует множество случаев оптимальной синхронизации. На фиг.2 переданный сигнал содержит часть 210 циклического префикса и часть 220 символа OFDM. Фиг.2 также изображает иллюстративную импульсную характеристику 230 канала, в данном случае доминирующую одним пиком, который уже, чем длительность ТСР циклического префикса. Также изображен принятый сигнал (свертка временной области переданного сигнала с импульсной характеристикой канала). Как видно из фигуры, диапазон времен синхронизации по возможности является таким, что обработка начинается с части циклического префикса принятого сигнала 240, но в точке после любой возможной межсимвольной помехи, вызванной распространением задержки.

На фиг.3 соответствующие сигналы изображены для среды сигнала, в которой распространение задержки импульсной характеристики 330 канала превышает длительность TCP циклического префикса. Как упомянуто выше, в этой ситуации ни начальный край, ни пик импульсной характеристики 330 канала не обеспечивают полезное отношение к оптимальной синхронизации для начала обработки принятого сигнала 340. Скорее время синхронизации такое, что окно, имеющее ширину, равную циклическому префиксу, и непосредственно предшествующее времени синхронизации, перекрывает большую часть “энергии” кривой импульсной характеристики канала. Эта точка будет изменяться в зависимости от точной формы профиля импульсной характеристики. Таким образом, ни первый, ни самый сильный маршрут не обязательно обеспечивает индекс для оптимальной синхронизации.

Различные алгоритмы синхронизации могут быть использованы для того, чтобы вычислять точное время синхронизации в данном приемнике. Например, для сред сигнала с широким распространением задержки один алгоритм мог бы максимизировать область под кривой амплитуды импульсной характеристики канала, которая находится в пределах “окна” циклического префикса, в то время как другой мог бы вместо этого регулировать время синхронизации в соответствии с кривой мощности импульсной характеристики канала. Однако в любом случае измерение времени синхронизации обычно будет выполнено одним и тем же способом для сигнала OFDM из обслуживающей базовой станции 110-А и для сигнала OFDM из целевой базовой станции 110-В.

Таким образом, вычисление разности времени, основанное на времени синхронизации для приема сигнала OFDM, отражает “реальную” разность времени, которую испытывает подвижный терминал между двумя разными ячейками. С помощью сообщения этого измерения, а не разности времени, основанной на самом коротком или самом сильном маршруте сигнала, базовая станция получает более правильную оценку зависимости синхронизации в подвижной станции между синхронизацией обслуживающей ячейки и синхронизацией в целевой ячейке. Это помогает базовой станции улучшать алгоритмы радиоресурса, такие как алгоритмы для бесконфликтной передачи обслуживания.

Специалисты в данной области техники поймут, что алгоритм, используемый с помощью подвижной станции для того, чтобы определять наилучшую синхронизацию, обычно является не стандартизированным, но оставленным на усмотрение разработчика аппаратуры. Таким образом, разные терминалы могут вычислять разные времена синхронизации для одинаковых условий сигнала. Даже разность времени, вычисленная с помощью двух алгоритмов синхронизации при одинаковых условиях, может различаться. Однако для бесконфликтной передачи обслуживания важно знать разность между выбранными временами синхронизации для двух сигналов, а не разность между соответственными первым и самым сильным маршрутами, поскольку эти последние значения не несут никакого информационного значения в системе радиодоступа, основанной на OFDM.

Специалисты в данной области техники дополнительно поймут, что не имеет значения, вычисляют ли разность времени как разность между началом и концом конкретного символа OFDM, или циклического префикса, или сигналов синхронизации в каждом из сигналов. Любая опорная точка сигнала, которая имеет фиксированное отношение к структуре кадра, может быть использована. Конечно, в случае, когда вычисление разности времени основано на синхронизации, отнесенной к событию, которое имеет место множество раз в кадре, должно быть гарантировано, что разность измеряют между соответствующими событиями в каждом сигнале. Например, если используют сигнал синхронизации, который может иметь место несколько раз в кадре, разность времени должна быть измерена между одними и теми же экземплярами сигнала синхронизации в каждом сигнале.

Таким образом, иллюстративный способ, предназначенный для определения разности времени принятого сигнала между первым сигналом OFDM, принятым из первой базовой станции 110-А, и вторым сигналом, принятым из второй базовой станции 110-В, проиллюстрирован на фиг.4. Проиллюстрированный способ и различные его расширения и варианты могут быть осуществлены, например, в подвижной станции 120. В некоторых вариантах осуществления некоторые из этапов фиг.4 могут быть выполнены совместно с процедурой передачи обслуживания из первой во вторую базовую станцию.

В блоке 410 подвижная станция 120 оценивает первую импульсную характеристику для канала распространения, несущего первый сигнал, принятый из первой базовой станции 110-А. Характеристика канала может быть оценена в соответствии с любым из множества традиционных способов. Обычно характеристику канала оценивают на основании пилот-символов, переданных в некотором подмножестве полного числа поддиапазонов OFDM, или с использованием сигналов синхронизации, или на основе комбинации сигналов синхронизации и контрольных сигналов. В некоторых вариантах осуществления сначала оценивают частотную характеристику канала распространения на основании пилот-символов, а оцененную импульсную характеристику вычисляют из оценки частотной характеристики.

В блоке 420 оцененную импульсную характеристику сравнивают с длительностью циклического префикса. Как упомянуто выше, если распространение задержки импульсной характеристики короче, чем циклический префикс, несколько времен синхронизации будут выдавать, по существу, одинаковую производительность приемника. С другой стороны, если распространение задержки превышает длительность циклического префикса, тогда требуется более выборочный подход для того, чтобы выбирать оптимальное время синхронизации. Таким образом, в блоке 430 первое время синхронизации выбирают таким образом, что часть импульсной характеристики, находящаяся в пределах интервала циклического префикса, является максимизированной.

Специалисты в данной области техники поймут, что эта максимизация могла бы быть выполнена с помощью применения фильтра скользящего окна к оцененной импульсной характеристике, причем фильтр скользящего окна имеет длину, равную длительности циклического префикса. Это проиллюстрировано на фиг.5, где импульсная характеристика 510 свернута с помощью окна 520. Результирующая функция 530 оптимизации имеет пик, соответствующий оптимальному времени синхронизации τ OPT. Это время синхронизации указывает время, в которое должно начаться дискретное преобразование Фурье (DFT), такое как обычно используют, чтобы декодировать символы OFDM. С помощью этого времени синхронизации вводят минимальную межсимвольную помеху с помощью дисперсионного канала.

В блоках 440, 450 и 460 подобный процесс проводят относительно канала распространения для второго сигнала, принятого из второй базовой станции. Это измерение может быть инициировано в некоторых вариантах осуществления с помощью определения, что передача обслуживания из первой во вторую базовую станцию является неизбежной. Специалисты в данной области техники поймут, что второй канал распространения может иметь совершенно другой профиль импульсной характеристики по сравнению с первым каналом распространения. Как обсуждено, оптимальное время синхронизации может различаться относительно индексированного времени для первого поступления многомаршрутного сигнала или пика многомаршрутного сигнала.

В блоке 470 вычисляют разность времени между первым и вторым временами синхронизации. В блоке 480 эту разность времени сообщают в первую базовую станцию или вторую базовую станцию, или в обе базовые станции с помощью передачи параметра данных, указывающего разность времени. Этот параметр может быть передан как часть или совместно с сообщениями, связанными с передачей обслуживания.

Эта разность времени представляет время, на которое синхронизация приемника должна быть продвинута (или задержана, в зависимости от обстоятельств), когда приемник переключается из сигналов обработки из первой базовой станции 110А на сигналы обработки из второй базовой станции 110В. Во многих вариантах осуществления эта разность времени также представляет разность времени, на которую сигналы, переданные с помощью подвижного терминала 120 во вторую базовую станцию 110В, должны быть продвинуты (или задержаны) относительно сигналов, переданных в первую базовую станцию 110А.

Наконец, как изображено в блоке 490, первое время синхронизации может быть использовано для того, чтобы декодировать сигналы из первой базовой станции с использованием традиционного средства. Сигналы из первой базовой станции могут быть декодированы этим способом, например, пока не будет завершена передача обслуживания. После передачи обслуживания сигналы из второй базовой станции могут быть декодированы с использованием второго времени синхронизации опять в соответствии с традиционным средством.

Таким образом, в соответствии с одним аспектом изобретения подвижный терминал содержит схемы обработки сигнала, сконфигурированные с возможностью определения и записи времени синхронизации относительно обслуживающей ячейки, и определения и записи другого времени синхронизации относительно другой ячейки, которая могла бы быть целевой ячейкой для передачи обслуживания. Подвижный терминал дополнительно сконфигурирован с возможностью вычисления разности между этими двумя временами, названной разностью времени синхронизации. В некоторых вариантах осуществления подвижный терминал затем сообщает вычисленную разность времени в сеть. Для целей обработки принятого сигнала время синхронизации может быть определено таким образом, чтобы оно соответствовало началу определенного символа или последовательности в принятом сигнале, причем определенный символ или последовательность имеет фиксированное временное отношение к общей структуре сигнала. Подобным образом время синхронизации в качестве альтернативы может быть определено как конец определенного сигнала с фиксированным временным отношением в общей структуре сигнала. Специалисты в данной области техники поймут, что время синхронизации может быть определено относительно любого из нескольких физических или логических каналов в сигналах, принятых из базовых станций 110, включая первичный канал синхронизации, вторичный канал синхронизации, широковещательный канал, управляющий канал и тому подобные. Специалисты в данной области техники дополнительно поймут, что относительно вычисления разности времени между принятыми сигналами из двух базовых станция, один и тот же экземпляр определенного символа или последовательности символов должен быть использован для того, чтобы определять время синхронизации для каждого из принятых сигналов, если определенная контрольная точка имеет место два или более раз в кадре. Конечно, вычисления разности времени синхронизации и сообщение измерений, в соответствии со способами, описанными в настоящей заявке, могут быть выполнены для множества целевых ячеек.

Таким образом, фиг.6 предоставляет функциональную блок-схему для иллюстративного подвижного терминала 120, сконфигурированного с возможностью выполнения одного или более способов, описанных в настоящей заявке. Подвижный терминал 120 содержит схему 122 радиочастотного (RF) внешнего интерфейса, соединенную с антенной 123, схему 124 процессора основной полосы частот и память 126. RF внешний интерфейс 122 содержит традиционные радиочастотные компоненты, предназначенные для приема и посылки передач между подвижной станцией 120 и базовыми станциями 110. Процессор 124 основной полосы частот, который может содержать один или более универсальных или специализированных микропроцессоров, микроконтроллеров и/или процессоров цифровых сигналов (DSP), сконфигурирован с использованием программного кода, запомненного в памяти 126, с возможностью записи времени синхронизации относительно обслуживающей ячейки и записи второго времени синхронизации относительно второй ячейки, которая может быть целевой ячейкой для операции неизбежной передачи обслуживания. Процессор 124 основной полосы частот дополнительно может быть сконфигурирован с возможностью вычисления разности между этими двумя временами синхронизации, чтобы получать разность времени синхронизации. В некоторых вариантах осуществления процессор 124 основной полосы частот дополнительно сконфигурирован с возможностью передачи вычисленной разности времени синхронизации в обслуживающую ячейку, целевую ячейку или в обе ячейки с использованием схем 122 RF внешнего интерфейса и антенны 123.

Обслуживающая базовая станция может использовать разность времени синхронизации, сообщенную с помощью подвижного терминала, чтобы регулировать один или более временных параметров, используемых для обработки принятого сигнала относительно сигналов, переданных в обслуживающую базовую станцию с помощью подвижного терминала. Обслуживающая базовая станция также может передавать сообщенную разность времени в другие базовые станции (например, целевую базовую станцию), например, с использованием интерфейса LTE/SAE X2, который связывает обслуживающую и целевую базовые станции. Целевая базовая станция, принимающая сообщенную разность времени из обслуживающей базовой станции, может использовать разность времени (вместе с другой временной информацией) для того, чтобы регулировать временной параметр передачи, например, чтобы оптимизировать синхронизацию своего передатчика относительно обслуживаемых в текущий момент подвижных терминалов, а также терминалов, готовых быть принятыми с помощью передачи обслуживания.

Кроме того, обслуживающая базовая станция может использовать сообщенную разность времени для того, чтобы оценивать временной параметр передачи подвижного терминала для использования обслуживаемым подвижным терминалом при доступе к целевой базовой станции, таким образом, чтобы передачи подвижного терминала в новую базовую станцию были правильно выровнены. После вычисления соответствующего временного параметра передачи для использования подвижным терминалом обслуживающая базовая станция затем может послать временной параметр передачи подвижного терминала в подвижный терминал до того, когда его обслуживание будет передано в целевую базовую станцию.

Таким образом, в соответствии с другим аспектом изобретения, первая базовая станция в беспроводной системе связи, основанной на OFDM, сконфигурирована с возможностью приема разности времени синхронизации, сообщенной с помощью подвижного терминала, причем разность времени синхронизации представляет разность между временами синхронизации, измеренными в подвижном терминале для первого сигнала OFDM из первой базовой станции и второго сигнала OFDM, принятого из второй базовой станции. В зависимости от обстоятельств сообщенная разность времени синхронизации может быть принята непосредственно из подвижного терминала (например, когда первая базовая станция обслуживает подвижный терминал) или из второй базовой станции через интерфейс Х2 (например, когда первая базовая станция является целью передачи обслуживания из второй базовой станции). Первая базовая станция дополнительно сконфигурирована с возможностью использования разности времени для того, чтобы вычислять временной параметр передачи для использования с помощью подвижного терминала для передачи во вторую базовую станцию (например, когда первая базовая станция обслуживает подвижный терминал), или регулирования временного параметра передачи базовой станции для первой базовой станции (например, когда первая базовая станция является целевой базовой станцией для передачи обслуживания подвижного терминала), или с обеими возможностями.

Базовая станция 110, как схематически проиллюстрировано на фиг.7, содержит схему 710 RF внешнего интерфейса, соединенную с антенной 715, схему 720 процессора основной полосы частот, память 730 и системный интерфейс 740. RF внешний интерфейс 710 содержит радиочастотный приемопередатчик, сконфигурированный для связи с одним или более подвижными терминалами 120, и, таким образом, включает в себя традиционные компоненты, предназначенные для приема и посылки передач между целевой базовой станцией 110 и подвижным терминалом 120. Процессор 720 основной полосы частот сконфигурирован с возможностью генерации одного или более сигналов OFDM для передачи в подвижный терминал с использованием RF внешнего интерфейса 710 и антенны 715. Эти один или более сигналов OFDM могут содержать пилот-символы и/или сигналы синхронизации для использования в подвижном терминале 120 при определении параметров канала распространения между базовой станцией 110 и подвижным терминалом 120. Эти пилот-символы или другие символы в переданном сигнале OFDM также могут быть использованы с помощью подвижного терминала 120 для того, чтобы определять время синхронизации для сигналов, принятых из целевой базовой станции 110. Это время синхронизации может быть сравнено (например, вычтено из) с временем синхронизации для сигналов из другой базовой станции 110 для того, чтобы определить разность времени синхронизации, которую передают в целевую базовую станцию 110 и принимают с помощью целевой базовой станции 110. Процессор 720 основной полосы частот сконфигурирован с использованием программного кода, запомненного в памяти 730, с возможностью использования информации разности времени синхронизации, принятой из подвижного терминала 120, для того чтобы регулировать один или более временных параметров приемника, один или более временных параметров передачи или и то и другое. Процессор 720 основной полосы частот дополнительно может быть сконфигурирован с возможностью посылки информации разности времени синхронизации в одну или более базовых станций с использованием системного интерфейса 740, который может содержать интерфейс Х2 с другими базовыми станциями и интерфейс S1 с одним или более шлюзами доступа, как определено стандартами 3GPP для систем LTE.

Принимая во внимание эти и другие варианты и расширения, специалисты в данной области техники поймут, что предыдущее описание и сопровождающие чертежи представляют не ограничивающие примеры способов и устройств, преподанных в настоящей заявке, предназначенных для определения разности времени принятого сигнала между первым сигналом OFDM, принятым с помощью первой базовой станции, и вторым сигналом OFDM из второй базовой станции, осуществлены ли эти способы и/или устройства в беспроводной системе связи LTE или другой беспроводной системе связи. Таким образом, устройства и способы, согласно изобретению, предложенные в настоящей заявке, не ограничены предыдущим описанием и сопровождающими чертежами. Вместо этого настоящее изобретение ограничено только следующей формулой изобретения и ее юридическими эквивалентами.

Изобретение относится к беспроводным системам связи и, в частности, относится к измерениям синхронизации сигналов в беспроводной системе связи с ортогональным частотным уплотнением (OFDM). Технический результат - повышение точности синхронизации. Предложенные способы и устройства предназначены для определения принятой разности времени между первым сигналом OFDM, принятым из первой базовой станции, и вторым сигналом OFDM, принятым из второй базовой станции. Предложенные способы и устройства могут быть применены к системам LTE 3GPP, а также к другим беспроводным системам связи, основанным на OFDM. Предложенный способ содержит определение времени синхронизации декодирования для каждого из первого и второго сигналов OFDM и вычисление разности времени между соответственными временами синхронизации декодирования. Вычисленную разность времени передают с помощью подвижного терминала в первую базовую станцию, вторую базовую станцию или обе базовые станции. Также представленные способы и устройства предназначены для обработки в базовой станции информации разности времени, вычисленной в соответствии с предложенными способами и переданной в базовую станцию с помощью подвижного терминала. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ в беспроводном подвижном терминале (120), предназначенный для определения принятой разности времени между первым сигналом OFDM, принятым из первой базовой станции (110A), и вторым сигналом OFDM, принятым из второй базовой станции (110В), отличающийся тем, что содержит этапы, на которых
определяют (410-430, 440-450) оптимальное время синхронизации для каждого из первого и второго сигналов OFDM,
вычисляют (470) разность времени между упомянутыми временами синхронизации и
передают (480) параметр, указывающий разность времени, в первую базовую станцию (110А), причем упомянутая разность времени указывает временную зависимость между первой базовой станцией и второй базовой станцией, испытываемую подвижным терминалом.

2. Способ по п.1, в котором первая базовая станция (110А) является обслуживающей базовой станцией, а вторая базовая станция (110В) является целевой базовой станцией, предназначенной для передачи обслуживания подвижного терминала (120).

3. Способ по п.1, дополнительно отличающийся тем, что этап, на котором определяют (410-430, 440-450) оптимальное время синхронизации, содержит этап, на котором определяют начальное время для окна дискретного преобразования Фурье (DFT).

4. Способ по п.3, дополнительно отличающийся тем, что этап, на котором определяют начальное время для окна DFT, содержит этапы, на которых оценивают (410, 440) импульсную характеристику канала, соответствующую соответственному сигналу OFDM, и выбирают (430, 460) начальное время на основании сравнения (420, 450) оцененной импульсной характеристики канала с интервалом циклического префикса.

5. Способ по п.4, дополнительно отличающийся тем, что этап, на котором выбирают (430, 460) начальное время на основании сравнения (420, 450) оцененной импульсной характеристики канала с интервалом циклического префикса, содержит этапы, на которых применяют фильтр (520) скользящего окна к оцененной импульсной характеристике канала и выбирают начальное время, соответствующее максимальному выходному сигналу фильтра скользящего окна.

6. Способ по п.5, дополнительно отличающийся тем, что фильтр (520) скользящего окна имеет ширину, равную длительности интервала циклического префикса.

7. Подвижный терминал (120), предназначенный для использования в беспроводной системе связи, основанной на OFDM, отличающийся тем, что содержит схемы (124, 126) обработки сигнала, сконфигурированные с возможностью
определения оптимального времени синхронизации для каждого из первого сигнала OFDM, принятого из первой базовой станции (110А), и второго сигнала OFDM, принятого из второй базовой станции (110В),
вычисления разности времени между упомянутыми временами синхронизации и
передачи параметра, указывающего разность времени, в первую базовую станцию (110А), причем упомянутая разность времени указывает временную зависимость между первой базовой станцией и второй базовой станцией, испытываемую подвижным терминалом.

8. Подвижный терминал (120) по п.7, в котором первая базовая станция (110A) является обслуживающей базовой станцией, а вторая базовая станция (110В) является целевой базовой станцией, предназначенной для передачи обслуживания подвижного терминала (120).

9. Подвижный терминал (120) по п.7, дополнительно отличающийся тем, что схемы (124, 126) обработки сигнала сконфигурированы с возможностью определения оптимального времени синхронизации с помощью определения начального времени для окна дискретного преобразования Фурье (DFT).

10. Подвижный терминал (120) по п.9, дополнительно отличающийся тем, что схемы (124, 126) обработки сигнала сконфигурированы с возможностью определения начального время для окна DFT с помощью оценки импульсной характеристики канала, соответствующей соответственному сигналу OFDM, и выбора начального времени на основании сравнения оцененной импульсной характеристики канала с интервалом циклического префикса.

11. Подвижный терминал (120) по п.10, дополнительно отличающийся тем, что схемы (124, 126) обработки сигнала сконфигурированы с возможностью выбора начального времени на основании сравнения оцененной импульсной характеристики канала с интервалом циклического префикса с помощью применения фильтра (520) скользящего окна к оцененной импульсной характеристике канала и выбора начального времени, соответствующего максимальному выходному сигналу фильтра (520) скользящего окна.

12. Подвижный терминал (120) по п.11, дополнительно отличающийся тем, что фильтр (520) скользящего окна имеет ширину, равную длительности интервала циклического префикса.

13. Первая базовая станция (110), предназначенная для использования в беспроводной системе связи, основанной на OFDM, содержащая радиочастотный приемопередатчик (710) и схемы (720, 730) обработки сигнала, отличающаяся тем, что схемы (720, 730) обработки сигнала сконфигурированы с возможностью
приема параметра разности времени посредством радиочастотного приемопередатчика (710) из подвижного терминала (120), обслуживаемого первой базовой станцией (110), причем параметр разности времени указывает разность времени между первым оптимальным временем синхронизации, определенным подвижным терминалом (120) и соответствующим первому сигналу OFDM, принятому подвижным терминалом (120) из первой базовой станции (110), и вторым оптимальным временем синхронизации, определенным подвижным терминалом (120) и соответствующим второму сигналу OFDM, принятому подвижным терминалом (120) из второй базовой станции (110), и
использования разности времени для того, чтобы регулировать временной параметр передачи базовой станции для первой базовой станции (110), или, чтобы вычислять временной параметр передачи подвижного терминала для использования подвижным терминалом (120) для передачи во вторую базовую станцию (110), или для того и другого.

14. Первая базовая станция (110) по п.13, причем первая базовая станция (110) содержит системный интерфейс (740), сконфигурированный с возможностью осуществления связи со второй базовой станцией (110), и в которой схемы (720, 730) обработки сигнала дополнительно сконфигурированы с возможностью посылки параметра разности времени во вторую базовую станцию (110) посредством системного интерфейса (740).

15. Первая базовая станция (110) по п.13, в которой схемы (720, 730) обработки сигнала дополнительно сконфигурированы с возможностью посылки временного параметра передачи подвижного терминала в подвижный терминал (120) посредством радиочастотного приемопередатчика (710).

16. Первая базовая станция (110), предназначенная для использования в беспроводной системе связи, основанной на OFDM, содержащая системный интерфейс (740) предназначенный для осуществления связи со второй базовой станцией (110), обслуживающей подвижный терминал (120), и схемы (720, 730) обработки сигнала, отличающаяся тем, что схемы (720, 730) обработки сигнала сконфигурированы с возможностью
приема параметра разности времени посредством системного интерфейса (740) из второй базовой станции (110), причем параметр разности времени указывает разность времени между первым оптимальным временем синхронизации, определенным подвижным терминалом (120) и соответствующим первому сигналу OFDM, принятому подвижным терминалом (120) из первой базовой станции (110), и вторым оптимальным временем синхронизации, определенным подвижным терминалом (120) и соответствующим второму сигналу OFDM, принятому подвижным терминалом (120) из второй базовой станции (110), и
использования разности времени для того, чтобы регулировать временной параметр передачи базовой станции для первой базовой станции (110), или, чтобы вычислять временной параметр передачи подвижного терминала для использования подвижным терминалом (120) для передачи во вторую базовую станцию (110) после передачи обслуживания подвижного терминала, или для того и другого.

17. Способ в первой базовой станции (110), предназначенный для обработки информации разности времени, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых
принимают параметр разности времени, сообщенный подвижным терминалом (120), причем параметр разности времени указывает разность времени между первым оптимальным временем синхронизации, определенным подвижным терминалом (120) и соответствующим первому сигналу OFDM, принятому подвижным терминалом (120) из первой базовой станции (110), и вторым оптимальным временем синхронизации, определенным подвижным терминалом (120) и соответствующим второму сигналу OFDM, принятому подвижным терминалом (120) из второй базовой станции (110), и
используют разность времени для того, чтобы вычислять временной параметр передачи подвижного терминала для использования подвижным терминалом (120) для передачи во вторую базовую станцию (110), или, чтобы регулировать временной параметр передачи базовой станции для первой базовой станции (110), или для того и другого.

18. Способ по п.17, в котором первая базовая станция (110) является целевой базовой станцией, предназначенной для передачи обслуживания подвижного терминала (120), и дополнительно отличающийся тем, что этап, на котором принимают параметр разности времени, сообщенный подвижным терминалом (120), содержит этап, на котором принимают параметр разности времени из второй базовой станции (110) посредством системного интерфейса (740), сконфигурированного для осуществления связи со второй базовой станцией (110).

19. Способ по п.17, в котором первая базовая станция (110) обслуживает подвижный терминал, и дополнительно отличающийся тем, что этап, на котором принимают параметр разности времени, сообщенный подвижным терминалом (120), содержит этап, на котором принимают параметр разности времени из подвижного терминала (120) посредством радиоприемопередатчика (710) в первой базовой станции (110).

20. Способ по п.19, в котором вторая базовая станция (110) является целевой базовой станцией, предназначенной для передачи обслуживания подвижного терминала (120), дополнительно отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором посылают параметр разности времени во вторую базовую станцию (110) посредством системного интерфейса (740), сконфигурированного с возможностью осуществления связи со второй базовой станцией (110).

21. Способ по п.19, дополнительно отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором передают временной параметр передачи подвижного терминала в подвижный терминал (120).