СПОСОБ И УСТРОЙСТВО В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК G06F1/12 H04W56/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и устройству временной синхронизации на базовой радиостанции системы беспроводной связи. В частности, оно относится к определению сдвига временной синхронизации между базовыми радиостанциями.

Уровень техники

Универсальная система мобильной связи (UMTS) является одной из технологий мобильной связи третьего поколения, разработанных для сопровождения GSM (глобальной системы мобильной связи). Долгосрочное развитие (LTE) 3GPP является проектом в рамках проекта партнерства 3-его поколения (3GPP), предназначенным для усовершенствования стандарта UMTS (универсальной системы мобильной связи), чтобы справиться с будущими требованиями относительно улучшенного обслуживания, такого как более высокие скорости передачи данных, повышенная эффективность, пониженная стоимость и т.д. Универсальная сеть наземного радиодоступа (UTRAN) является сетью радиодоступа системы UMTS, а усовершенствованная UTRAN (e-UTRAN) является сетью радиодоступа системы LTE. Как иллюстрируется на фиг. 1, e-UTRAN обычно содержит оборудования пользователя (UE) 150, соединенные беспроводным образом с базовыми радиостанциями (RBS) 110a-110c, обычно называемыми eNodeB. eNodeB обслуживает одну или более областей, называемых сотами 120a-120c. На фиг. 1 UE 150 обслуживается обслуживающей сотой 120a. Соты 120b и 120c являются соседними сотами. В e-UTRAN eNB 110a-110c непосредственно соединены с базовой сетью и могут осуществлять связь друг с другом через интерфейс X2. В UTRAN, однако, RBS или NodeB (NB) соединены с базовой сетью через контроллер сети радиосвязи, который управляет Узлами NB, подсоединенными к нему.

Существует несколько причин для использования синхронизированных RBS. В системах дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD), таких как TDD-LTE, TDD-UMTS и синхронный множественный доступ с кодовым разделением каналов - с временным разделением каналов (TD-SCDMA), в которых используется мультиплексирование с временным разделением для разделения сигналов восходящей линии связи (UL) и нисходящей линии связи (DL), синхронизация является обязательной. NB должны быть синхронизированы с некоторой предварительно определенной точностью по частоте и фазе. Требование относительно выравнивания по фазе составляет менее 3 мкс, а точность по частоте должна быть в пределах 50 ppb (50 млрд⁻¹). В системах дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD), таких как FDD-LTE и FDD-UMTS, в которых используются различные частоты для сигналов восходящей линии связи и нисходящей линии связи, временная синхронизация является вспомогательной. Однако синхронизация необходима для характеристик некоторых услуг и алгоритмов, таких как многоадресные широковещательные одночастотные сети (MBSFN) и координация межсотовых помех. В общем, синхронизированные сети радиосвязи обеспечивают возможность для более высокой пропускной способности в сети.

В соответствии со стандартом 3GPP временная синхронизация в эфире между RBS достигается с помощью спутника глобальной системы определения местоположения (GPS). Сигнал от спутника указывает время GPS, которое обеспечивает абсолютную привязку по времени. Время GPS может использоваться, например, для синхронизирования времени передачи кадра по эфиру и тем самым может быть достигнута временная синхронизация в эфире между RBS.

Проблема, связанная с использованием GPS для синхронизации, состоит в том, что сигнал GPS может быть недоступен, например, из-за плохой погоды или из-за неисправного GPS-приемника. Однако RBS все еще должен будет производить обслуживание оборудований UE, предпочтительно, до тех пор, пока сигнал GPS не будет восстановлен. Как правило, требование к оператору сети заключается в том, чтобы он был в состоянии обеспечивать обслуживание пользователей по меньшей мере в течение 24 часов недоступности GPS. Это составляет приблизительно время, необходимое для приема уведомления о неисправном GPS-приемнике и отправки кому-нибудь для его замены. Устойчивость обслуживания RBS во время отсутствия сигнала GPS представляет собой очень важную характеристику системы, особенно для систем TDD, в которых синхронизация является обязательной для функционирующей сети. Для систем FDD это важно для поддержания высокой пропускной способности системы и для определенных услуг.

Одно решение для поддержания фазовой устойчивости, когда сигнал GPS не может приниматься, состоит в том, чтобы использовать управляемый напряжением, устанавливаемым нагревательным элементом, кварцевый генератор (OVCXO), который может поддерживать очень высокую стабильность частоты в отсутствие временного опорного сигнала в течение более длительного времени, чем обычный задающий генератор. OVCXO может обеспечивать возможность поддержания устойчивой фазы (+/-1,5 мкс) без сигнала GPS в течение 24 часов, в то время как общепринятый задающий генератор, который обычно используется на RBS, поддерживает фазовую устойчивость в течение приблизительно 30 минут. Недостаток OVCXO заключается в том, что он стоит очень дорого.

Другое возможное решение для улучшения фазовой устойчивости, когда сигнал GPS не может приниматься, состоит в том, чтобы использовать концепцию эталонного главного тактового генератора и децентрализованного ведомого тактового генератора, например, в соответствии со спецификациями IEEE 1588. Однако это решение основано на специальной процедуре обмена пакетами для компенсации времени, которое занимает прохождение сети пакетами, и поскольку задержка пакетов будет зависеть от сетевой нагрузки, точность хронирования такого решения нельзя гарантировать. Другой недостаток заключается в том, что сетевые элементы, которые не поддерживают это решение, будут ухудшать точность хронирования, достигаемую в ведомом тактовом генераторе.

Сущность изобретения

Цель вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить некоторые из очерченных выше проблем и недостатков и продлить фазовую устойчивость RBS точным и экономически эффективным способом, когда сигнал GPS для опорного хронирования теряется. Другая цель состоит в том, чтобы устанавливать временную синхронизацию в системе FDD без использования сигнала GPS. Эти и другие цели достигаются способом и устройством согласно независимым пунктам формулы изобретения и вариантами осуществления согласно зависимым пунктам формулы изобретения.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предоставляется способ для устройства временной синхронизации, соединенного с первой и второй базовой радиостанцией системы беспроводной связи. Способ выполняется после того, как первая базовая радиостанция передает команду передачи обслуживания на оборудование пользователя, при этом команда указывает передачу обслуживания ко второй базовой радиостанции. Способ содержит получение от первой базовой радиостанции первого значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи перед передачей обслуживания, и измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа. Преамбула произвольного доступа передается от оборудования пользователя на вторую базовую радиостанцию во время синхронизации. Способ также содержит получение от второй базовой радиостанции второго значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи после передачи обслуживания, и определение сдвига временной синхронизации между первой и второй базовой радиостанцией на основании полученных первого значения опережения во времени, второго значения опережения во времени и измерения хронирования приема.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство временной синхронизации, соединяемое с первой и второй базовой радиостанцией системы беспроводной связи. Устройство содержит первый модуль получения, сконфигурированный для получения от первой базовой радиостанции первого значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи перед передачей обслуживания от первой ко второй базовой радиостанции, и измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа, переданной оборудованием пользователя на вторую базовую радиостанцию во время синхронизации. Устройство также содержит второй модуль получения, сконфигурированный для получения от второй базовой радиостанции второго значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи после передачи обслуживания. Кроме того, устройство содержит модуль определения, сконфигурированный для определения сдвига временной синхронизации между первой и второй базовой радиостанцией на основании полученных первого значения опережения во времени, второго значения опережения во времени и измерения хронирования приема.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предоставляется базовая радиостанция, содержащая устройство временной синхронизации в соответствии со вторым аспектом.

Преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что они обеспечивают возможность обслуживания RBS в течение длительного времени, когда временной опорный сигнал GPS теряется.

Другое преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что они позволяют устанавливать временную синхронизацию в системе FDD даже без сигнала GPS.

Еще одно преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что для его реализации не требуются никакие дорогостоящие аппаратные средства, что, таким образом, дает возможность получать решение с наименьшими затратами.

Дополнительное преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что между парами RBS может сохраняться синхронизация по времени. Если одна из RBS имеет доступ к исходной GPS либо непосредственно, либо через другое сопряжение, RBS также поддерживает синхронизацию по отношению к GPS.

Другие цели, преимущества и новые признаки изобретения станут понятными из последующего подробного описания изобретения при рассмотрении его в связи с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 схематично иллюстрирует общепринятую сеть с радиодоступом LTE, в которой может быть реализовано настоящее изобретение.

Фиг. 2 схематично иллюстрирует процедуру RA в e-UTRAN в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Фиг. 3 схематично иллюстрирует хронирования преамбулы в eNB в подкадре RA для пользователя, находящегося на ближнем, среднем и дальнем расстоянии, в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Фиг. 4a схематично иллюстрирует процедуру HO в e-UTRAN в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Фиг. 4b схематично иллюстрирует основную идею вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5a и 5b схематично иллюстрируют, чему соответствуют различные значения ТА, используемые в вариантах осуществления настоящего изобретения, с точки зрения задержек распространения.

Фиг. 6 схематично иллюстрирует хронирование подкадров, передаваемых исходной и целевой RBS и UE до и после HO.

Фиг. 7a-7b являются блок-схемами последовательности операций способа в устройстве временной синхронизации в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8a схематично иллюстрирует устройство временной синхронизации в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8b схематично иллюстрирует базовую радиостанцию в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

В дальнейшем изобретение будет описано более подробно в отношении некоторых вариантов осуществления и прилагаемых чертежей. Некоторые детали, такие как конкретные сценарии, технические приемы и т.д., сформулированы в целях объяснения, а не ограничения, чтобы обеспечить более полное понимание настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть реализовано на практике в других вариантах осуществления, которые выходят за пределы этих определенных деталей.

Кроме того, специалисты в данной области техники могут принять во внимание, что функции и средства, объясняемые в данном описании ниже, могут быть реализованы с использованием программного обеспечения, функционирующего в связи с программируемым микропроцессором или компьютером общего назначения, и/или с использованием интегральных схем прикладной ориентации (ASIC). Также следует оценить, что хотя данное изобретение прежде всего описывается в форме способов и устройств, изобретение также может быть воплощено в компьютерном программном продукте, а также в системе, содержащей процессор компьютера и запоминающее устройство, связанное с процессором, причем запоминающее устройство кодируется с помощью одной или более программ, которые могут выполнять функции, раскрытые в данном описании.

Настоящее изобретение описывается в данном описании посредством ссылки на некоторые примерные сценарии. В частности, варианты осуществления изобретения описываются в неограничивающем общем контексте относительно e-UTRAN. Однако следует отметить, что изобретение и его примерные варианты осуществления также могут быть применены к другим типам сетей радиодоступа с подобной процедурой произвольного доступа.

В вариантах осуществления настоящего изобретения проблема регулирования временной синхронизации eNodeB (eNB), который потерял временной опорный сигнал GPS, например, из-за неисправного GPS-приемника, решается с помощью решения, которое зависит от передачи обслуживания оборудования пользователя (UE) между двумя eNB, причем один из них является eNB, который нуждается во временной синхронизации. Значения опережения во времени (ТА), используемые UE, выполняющим передачу обслуживания, получаются от исходного eNB и целевого eNB. Первое значение ТА представляет собой значение, используемое UE для регулирования его хронирования перед передачей обслуживания, и, таким образом, получается от исходного eNB. Второе значение ТА представляет собой значение, используемое UE после передачи обслуживания и получается от целевого eNB. Кроме того, исходный eNB измеряет хронирование приема преамбулы произвольного доступа, передаваемой UE на целевой eNB для того, чтобы UE получило синхронизацию восходящей линии связи. Необходимое предварительное условие для решения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения заключается в том, что один из eNB, вовлеченных в процедуру передачи обслуживания, имеет доступ к опорному сигналу времени GPS, или по меньшей мере один из eNB имеет на данный момент достаточную точность временной синхронизации, например, в случае, когда один из eNB получает свое хронирование от еще одного eNB, который синхронизирован с GPS.

Значение ТА представляет собой параметр, неявно содержащий расстояние до eNB, с которым UE в настоящий момент осуществляет связь. UE нуждается в этом параметре, чтобы компенсировать задержку распространения посредством стартовой передачи данных тем раньше, чем дальше оно находится от eNB. Если никакое регулирование не выполняется, передачи от UE, находящихся далеко от eNB, могут прибывать одновременно с передачей от UE, находящегося ближе к eNB, и, таким образом, выравнивание времени приемов в eNB теряется. Значение параметра ТА выводится из принимаемого хронирования восходящей линии связи в eNB либо из преамбулы произвольного доступа, либо из обычной передачи данных и передается на UE. UE может использовать значение ТА для опережения или задержки его хронирования передач на eNB, чтобы компенсировать задержку распространения. Таким образом, eNB может управлять передачами от различных оборудований UE так, чтобы получать время, выровненное с окном приемника eNB.

Фундаментальное требование относительно любой системы беспроводной связи заключается в возможности для UE запрашивать установку соединения. Это обычно известно как произвольный доступ (RA). Одна цель RA состоит в том, чтобы устанавливать синхронизацию восходящей линии связи. Произвольный доступ используется не только для начального доступа, но также и после периодов неактивности восходящей линии связи, когда синхронизация восходящей линии связи теряется даже при том, что UE все еще соединено. Процедура RA в e-UTRAN схематично иллюстрируется на фиг. 2, которая включает в себя UE 210 и eNB 250. UE, выполняющее попытку RA, имеет уже полученную синхронизацию 211 нисходящей линии связи из процедуры поиска соты. Первый этап представляет собой передачу преамбулы 212 RA на eNB. Основная цель преамбулы состоит в том, чтобы указать на попытку RA и получить временную синхронизацию восходящей линии связи. Преамбула позволяет eNB оценивать задержку распространения и определять значение ТА для регулирования хронирования передачи UE. Начало кадра восходящей линии связи в UE определяется относительно начала кадра нисходящей линии связи в UE. Из-за задержки распространения между eNB и UE передача восходящей линии связи, соответственно, будет задержанной относительно хронирования передачи нисходящей линии связи в eNB. Когда расстояние между UE и eNB не известно, будет существовать неопределенность в хронировании восходящей линии связи, соответствующая удвоенному расстоянию между eNB и UE. Чтобы учесть эту неопределенность в подкадре RA, преамбула является более короткой, чем подкадр. Фиг. 3 схематично иллюстрирует хронирования преамбулы в eNB в подкадре 304 RA для пользователя, находящегося около eNB 301, пользователя 302 на среднем расстоянии и пользователя 303, находящегося далеко от него. Сеть осуществляет широковещательную передачу информации для всех UE относительно того, в котором радиоресурсе позволяется передача преамбулы RA. В этих радиоресурсах никакие передачи восходящей линии связи не планируются, чтобы избегать взаимных помех между данными и преамбулами.

Возвращаясь к процедуре RA, отметим, что eNB в ответ на обнаруженную попытку RA и в качестве второго этапа процедуры RA передает сообщение - ответ 213 по RA, содержащее, помимо всего прочего, коррекцию хронирования или значение ТА, вычисленное на основании хронирования приема преамбулы, и предоставление планирования, указывающее ресурсы, которые UE должно использовать для передачи последующих сообщений. Когда UE принимает ответ 213 по RA, оно регулирует 214 свое хронирование передачи восходящей линии связи в соответствии со значением ТА. В процедуре RA преамбула 212, таким образом, передается без регулирования ТА, в то время как все последующие подкадры являются выровненными по времени на основании значения ТА.

Когда используется доступ RA на основе конкуренции, UE выбирает преамбулу из группы выбираемых в произвольном порядке преамбул. При отправке преамбулы RA существует некоторая вероятность конкуренции, означающая, что одну и ту же преамбулу RA для использования одновременно выбирает больше, чем одно UE. Разрешение этих коллизий является частью последующей передачи 215 сигналов управления ресурсами радиосвязи (RRC) процедуры RA. UE передает необходимые сообщения в сеть, используя ресурсы, обозначенные в ответе на RA, и сообщение разрешения конкуренции передается обратно на UE, которое заканчивает процедуру RA. Если процедура RA успешна, соединение устанавливается, и UE и eNB могут обмениваться пользовательскими данными 216. eNB ответственен за непрерывное обновление значения ТА для UE на основании измерений передаваемых пользовательских данных и пересылает корректировки значения ТА на UE.

Процедура HO может быть описана как группа последовательных управляющих сообщений RRC HO между UE и исходным eNB. Несколько сообщений X2 для передачи сигналов между исходным и целевым eNB также необходимы, когда исходная и целевая соты находятся в различных eNB. Процедура HO схематично иллюстрируется на схеме прохождения сигналов по фиг. 4a, включающей в себя UE 420, исходный eNB 430 и целевой eNB 440. Процедура начинается, когда UE передает сообщение 401 отчета об измерениях на исходный eNB, при этом отчет об измерениях указывает, что необходима HO. Таким образом, отчет об измерениях инициирует процедуру HO и основывается на измерениях качества канала радиосвязи нисходящей линии связи в обслуживающей и соседних сотах. UE сообщает перечень "лучших сот", включающий в себя все соседние соты, у которых имеется более высокое качество канала радиосвязи, чем у обслуживающей соты. Исходный eNB принимает решение 402 о HO на основании перечня "лучших сот" в отчете об измерениях и отправляет запрос HO, через интерфейс X2, в сигнале 403 на eNB, который определен как целевой. Целевой eNB резервирует ресурсы посредством процедуры 404 управления доступом и отсылает подтверждение 405 приема запроса HO обратно на исходный eNB. Когда исходный eNB принимает подтверждение 405 приема, он отправляет команду 406 HO на UE. Тогда UE получает доступ к целевой соте через процедуру RA, содержащую сигналы 407, 408, 409, по аналогии с описанной выше процедурой, которая заканчивается сообщением 410 подтверждения HO, передаваемым на целевой eNB.

Чтобы обеспечить возможность более эффективного RA во время процедуры HO, целевая сота eNB выбирает преамбулу, которая выделяется для UE для процедуры произвольного доступа. Целевая сота eNB также информирует исходную соту eNB о выделенной преамбуле RA для UE, чтобы использовать ее для процедуры произвольного доступа при HO. Исходный eNB информирует UE о выделенной преамбуле в команде HO. Это ускоряет процедуру HO, поскольку не будет сомнений относительно того, которое UE пытается получить доступ к целевому eNB. Таким образом, выполняется синхронизация восходящей линии связи с использованием выделенной преамбулы.

Основная идея изобретения описывается в отношении фиг. 4b, иллюстрирующей схему прохождения сигнала варианта осуществления настоящего изобретения. Как иллюстрируется на фиг. 4a, процедура HO инициируется отчетом 410 об измерениях от UE 420, и команда 406 HO принимается посредством UE, которое таким образом может запускать процедуру RA с целевым eNB 440. Перед HO исходный eNB вычисляет значение ТА, называемое TA1, которое используется UE для регулирования его хронирования передачи прежде, чем будет совершена HO. Когда исходный eNB 430 знает, которая преамбула RA будет использоваться UE 420, чтобы получить синхронизацию восходящей линии связи с целевым eNB 440 во время процедуры RA, устройство временной синхронизации в исходном eNB 430 также может обнаруживать и измерять 411 хронирование приема преамбулы, переданной на целевой eNB 440. Благодаря измерению хронирования этой преамбулы, устройство временной синхронизации в исходном eNB будет в состоянии вычислить значение ТА, ТА3 для UE. Однако ТА3 не будет пересылаться на UE, поскольку именно целевой eNB 440 ответственен за вычисление и пересылку правильного значения ТА на UE после передачи обслуживания, называемого TA2. Значение ТА3 может использоваться вместе со значениями TA1 и TA2, чтобы выводить сдвиг между целевым 440 и исходным eNB 430, и таким образом, может использоваться для регулирования синхронизации либо исходного, либо целевого eNB. Между исходным и целевым eNB происходит обмен 412 информацией о различных значениях ТА через интерфейс X2. Какой информацией обмениваются, зависит от того, которому из eNB требуется синхронизация, и в котором из eNB определяется сдвиг. В первом варианте осуществления настоящего изобретения сдвиг определяется в устройстве временной синхронизации исходного eNB, а во втором варианте осуществления сдвиг определяется в устройстве временной синхронизации целевого eNB. Предпочтительно, первый вариант осуществления используется, когда регулирование временной синхронизации необходимо в исходном eNB. В качестве альтернативы сдвиг, вычисленный в исходном eNB в этом первом варианте осуществления, пересылается целевому eNB для того, чтобы целевой eNB регулировал свою временную синхронизацию на основании этого сдвига.

Устройство временной синхронизации любого из исходного и целевого Узлов eNB, таким образом, может получать следующую информацию:

- TA1, соответствующее удвоенной задержке распространения от исходного eNB к UE;

- TA2, соответствующее удвоенной задержке распространения от целевого eNB к UE;

- ТА3, соответствующее задержке распространения от исходного eNB к UE (то есть 1/2 TA1), но сдвинутое относительно задержки распространения от целевого eNB к UE (то есть 1/2 TA2), и разнице во временной синхронизации между исходным и целевым eNB (то есть сдвигу).

Фиг. 5a и 5b схематично иллюстрируют, чему соответствуют различные значения ТА в отношении задержек распространения. Как уже было упомянуто выше, задержку распространения между UE и eNB можно оценить как половину значения ТА, поскольку значение ТА соответствует задержке сигнала, переданного от eNB на UE и обратно, снова на eNB. Таким образом, фиг. 5a иллюстрирует, что задержка распространения между исходным eNB 430 и UE 420 может быть оценена на основании значения TA1, используемого перед HO, и что задержка распространения между целевым eNB 440 и UE 420 может быть оценена на основании значения TA2, используемого после передачи обслуживания. Состояние, в котором находится UE перед HO, в последующем называется состоянием A, а состояние, в котором находится UE после HO, упоминается как состояние В.

В состоянии A время UE синхронизируется с исходным eNB. Исходный eNB знает ТА для UE, которое соответствует TA1. Поэтому задержка распространения от исходного eNB к UE составляет 1/2 TA1. В состоянии B время UE синхронизируется с целевым eNB. Целевой eNB знает ТА для UE, которое соответствует TA2. Поэтому задержка распространения от целевого eNB к UE составляет ¹/₂ TA2.

Фиг. 5b иллюстрирует ситуацию, когда устройство временной синхронизации исходного eNB 430 делает измерение передачи восходящей линии связи UE 420, когда UE находится в состоянии B. Таким образом, устройство может вывести ТА3, которое является значением ТА и которое должно быть отправлено на UE 420 при предположении, что оно все еще может находиться в состоянии A.

В вариантах осуществления настоящего изобретения переход между состоянием A и состоянием В используется для того, чтобы сделать измерение восходящей линии связи на передаче преамбулы RA целевого eNB. Преимущество использования преамбулы состоит в том, что время передачи и фактической преамбулы может быть известно и исходному, и целевому eNB, и это облегчает обнаружение. Кроме того, передача преамбулы выполняется без использования регулирования ТА, как уже было описано выше, то есть передача преамбулы выполняется, как только UE принимает информацию о синхронизации целевого eNB (см. также фиг. 5b). Это исключает один неизвестный параметр в уравнении для вычисления сдвига между двумя eNB.

На основании TA1, TA2 и ТА3 устройство временной синхронизации, размещенное в любом из двух eNB, может, таким образом, определять сдвиг во временной синхронизации между eNB. Затем этот сдвиг может использоваться одним из двух eNB, нуждающимся в сигнале синхронизации GPS, для регулирования его задающего генератора. Хронирование передачи подкадров в исходном eNB 601 и в целевом eNB 602, и хронирование приема подкадров на UE в состоянии А 603 (перед HO), и на UE в состоянии В 604 (после HO) схематично иллюстрируются на фиг. 6. Временная синхронизация одного из eNB смещается из-за отсутствия сигнала синхронизации GPS, и поэтому существует сдвиг 615 между хронированием исходного и целевого eNB. Выше горизонтальной линии 610 целевой eNB отстает от исходного eNB, а ниже горизонтальной линии 610 хронирование целевого eNB опережает хронирование исходного eNB. Задержка во времени подкадра при приеме на UE в состоянии А 616 соответствует половине значения TA1, а временная задержка подкадра при приеме на UE в состоянии В 617 соответствует половине значения TA2. На фигуре также указано значение 618 ТА3, иллюстрирующее время приема в исходном eNB преамбулы, переданной от UE в состоянии B: время 604 приема плюс задержка 616 распространения. Таким образом, для выведения сдвига 615 между исходным и целевым eNB может использоваться следующее уравнение:

Считается, что положительное значение сдвига указывает, что целевой eNB отстает от исходного eNB в хронировании, а отрицательная величина указывает на противоположное, как иллюстрируется выше и ниже линии 610, соответственно.

В качестве примера можно отметить, что если передача обслуживания выполняется, когда UE находится на равном расстоянии от исходного и целевого eNB, задержка распространения для UE от каждого соответствующего eNB может быть равной, и TA1 будет равно TA2. Это может означать, что значение ТА3 будет идентично TA2 (или TA1), когда два eNB синхронизированы во времени. Если они не синхронизированы, различие между ТА3 и TA2 (или TA1) может соответствовать сдвигу между eNB.

В вариантах осуществления настоящего изобретения устройство временной синхронизации целевого eNB может выбирать преамбулу RA из набора бесконфликтных преамбул, тем самым избегая коллизий во время процедуры RA HO и увеличивая вероятность успешного измерения значений ТА. Другая возможность состоит в том, чтобы использовать предварительно сконфигурированные преамбулы, которые известны и исходному, и целевому eNB и выделяются для измерений ТА по настоящему изобретению и никогда не используются для какого-либо другого RA. Выделенные преамбулы в этом варианте осуществления могут быть выбраны таким образом, чтобы вероятность успешного выполнения измерения преамбулы в исходном eNB увеличивалась.

Фиг. 7a представляет блок-схему последовательности операций способа в устройстве временной синхронизации в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство в одном варианте осуществления может быть размещено в eNB сети e-UTRAN. Способ, иллюстрируемый в блок-схеме последовательности операций, содержит следующее:

- 710: Получение от первой RBS первого значения ТА, используемого UE для регулирования его хронирования передачи перед HO. Первая RBS, таким образом, представляет собой исходную RBS. Это значение TA1 соответствует удвоенной задержке распространения между исходной RBS и UE во время HO.

- 720: Получение от исходной RBS измерения хронирования приема преамбулы RA. Преамбула RA передается от UE на вторую или целевую RBS во время синхронизации. Однако преамбула известна исходной RBS и также может быть обнаружена и измерена исходной RBS.

- 730: Получение от целевой RBS второго значения ТА, TA2, используемого UE для регулирования его хронирования передачи после HO. Это значение TA2 соответствует удвоенной задержке распространения между целевой RBS и UE во время HO.

- 740: Определение сдвига временной синхронизации между исходной и целевой RBS на основании полученных первого значения ТА, второго значения ТА и измерения хронирования приема преамбулы RA.

Фиг. 7b представляет блок-схему последовательности операций способа в устройстве временной синхронизации в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения. В этих вариантах осуществления способ содержит следующее:

- 710: Получение от первой RBS первого значения ТА, используемого UE для регулирования его хронирования передачи перед HO.

- 720: Получение от исходной RBS измерения хронирования приема преамбулы RA.

- 730: Получение от целевой RBS второго значения ТА, TA2, используемого UE для регулирования его хронирования передачи после HO.

- 741: Определение третьего значения ТА-ТА3 на основании измерения хронирования приема преамбулы RA.

- 742: Определение сдвига временной синхронизации на основании разности между третьим значением ТА и половиной суммы первого и второго значений ТА.

- 750: Регулирование хронирования исходной RBS на основании определяемого сдвига временной синхронизации. Это имеет место, когда исходная RBS не имеет верного сигнала GPS для синхронизации и, таким образом, нуждается в регулировке задающего генератора, который управляет генератором развертки.

- 760: Регулирование хронирования целевой RBS на основании определяемого сдвига временной синхронизации. Это имеет место, когда целевая RBS не имеет верного сигнала GPS для синхронизации и, таким образом, нуждается в регулировке задающего генератора, который управляет генератором развертки.

Таким образом, этапы 750 и 760 представляют собой альтернативные варианты, при этом один из них предназначен для использования при определении, которая из исходной или целевой RBS не синхронизирована с устойчивым задающим тактовым генератором.

Устройство 800 временной синхронизации схематично иллюстрируется на фиг. 8a, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Устройство 800 может быть соединено с первой и второй RBS системы беспроводной связи, то есть с исходной и целевой RBS, соответственно. Устройство содержит первый модуль 810 получения, сконфигурированный для получения от исходной RBS первого значения ТА, TA1, используемого UE для регулирования его хронирования передачи перед HO от исходной к целевой RBS, и измерения хронирования приема преамбулы RA, передаваемой UE на целевую RBS во время синхронизации. Устройство также содержит второй модуль 820 получения, сконфигурированный для получения от целевой RBS второго значения ТА, TA2, используемого UE для регулирования его хронирования передачи после HO. Кроме того, устройство содержит модуль 830 определения, сконфигурированный для определения сдвига временной синхронизации между исходной и целевой RBS на основании полученных первого значения ТА, второго значения ТА и измерения хронирования приема преамбулы RA. В одном варианте осуществления модуль 830 определения сконфигурирован для определения третьего значение ТА, ТА3 на основании измерения хронирования приема преамбулы RA и определения сдвига на основании первого, второго и третьего значения ТА в соответствии с представленным выше уравнением [1].

В варианте осуществления настоящего изобретения устройство 800 временной синхронизации сконфигурировано для размещения на RBS. Это может быть либо исходная RBS, либо целевая RBS. Когда устройство размещено на исходной RBS, второй модуль получения сконфигурирован для получения второго значения ТА, TA2 от целевой RBS через интерфейс X2. Когда устройство размещено на целевой RBS, первый модуль получения сконфигурирован для получения первого значения ТА, TA1 и измерения хронирования преамбулы от исходной RBS через интерфейс X2. В соответствии с еще одним вариантом осуществления, устройство содержит модуль 840 регулирования, сконфигурированный для регулирования хронирования исходной или целевой RBS на основании определяемого сдвига временной синхронизации. Чтобы манипулировать ситуацией, когда устройство размещено на исходной RBS и должна быть синхронизирована целевая RBS (или наоборот), устройство содержит модуль 850 передачи, который сконфигурирован для передачи определяемого сдвига через интерфейс X2 на другую RBS.

Фиг. 8b иллюстрирует RBS 880, содержащую устройство 800 временной синхронизации, как описано выше в отношении фиг. 8a. В одном варианте осуществления RBS 880 является исходной RBS, и первый модуль 810 получения устройства сконфигурирован для получения первого значения ТА от системы 881 обработки сигналов на RBS. Модуль 840 регулирования сконфигурирован для регулирования хронирования исходной RBS на основании определяемого сдвига, например, посредством управления задающим генератором 882 на RBS 880, который, в свою очередь, воздействует на генератор 883 развертки. Генератор 883 развертки обычно обеспечивается сигналом синхронизации с помощью GPS-приемника 884.

Упомянутые и описанные выше варианты осуществления приведены только в качестве примеров и не должны ограничивать настоящее изобретение. Другие решения, использования, цели и функции, находящиеся в пределах объема изобретения, которые заявлены в прилагаемой формуле изобретения, специалистам в данной области техники должны быть очевидны.

Сокращения

3GPP Проект партнерства 3-его поколения

ASIC Интегральная схема прикладной ориентации

eNodeB Усовершенствованный Узел В

e-UTRAN Усовершенствованная UTRAN

FDD Дуплексная связь с частотным разделением каналов

GPS Глобальная система определения местоположения

HO Передача обслуживания

LTE Долгосрочное развитие

MBSFN Многоадресные широковещательные одночастотные сети

RA Произвольный доступ

RBS Базовая радиостанция

ТА Опережение во времени

TDD Дуплексная связь с временным разделением каналов

TD-SCDMA Синхронный множественный доступ с кодовым разделением каналов - с временным разделением каналов

UE Оборудование пользователя

UMTS Универсальная система мобильной связи

UTRAN Универсальная сеть наземного радиодоступа

Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи и предназначено для определения сдвига временной синхронизации между базовыми радиостанциями. Технический результат - повышение точности временной синхронизации. Для этого способ временной синхронизации содержит получение от первой базовой радиостанции первого значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи до передачи обслуживания и измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа. Преамбула произвольного доступа передается от оборудования пользователя на вторую базовую радиостанцию во время синхронизации. Способ также содержит получение от второй базовой радиостанции второго значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи после передачи обслуживания, и определение сдвига временной синхронизации между первой и второй базовой радиостанцией на основании полученных первого значения опережения во времени, второго значения опережения во времени и измерения хронирования приема 3 н.и 17 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. Способ временной синхронизации, реализованный в устройстве временной синхронизации, соединенном с первой и второй базовой радиостанцией, в системе беспроводной связи, при этом способ подлежит выполнению после передачи первой базовой радиостанцией команды передачи обслуживания на оборудование пользователя, при этом команда указывает на передачу обслуживания ко второй базовой радиостанции, при этом способ содержит этапы, на которых:
- получают от первой базовой радиостанции:
- первое значение (710) опережения во времени, используемое оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи перед передачей обслуживания, и
- измерение хронирования (720) приема преамбулы произвольного доступа, при этом преамбулу произвольного доступа передают от оборудования пользователя на вторую базовую радиостанцию во время синхронизации,
- получают (730) от второй базовой радиостанции второе значение опережения во времени, используемое оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи после передачи обслуживания,
- определяют (740) сдвиг временной синхронизации между первой и второй базовой радиостанцией на основании полученных первого значения опережения во времени, второго значения опережения во времени и измерения хронирования приема.

2. Способ по п.1, в котором устройство размещено в первой базовой радиостанции и в котором второе значение опережения во времени получают через интерфейс Х2.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют (750) хронирование первой базовой радиостанции на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

4. Способ по п.2, в котором определяемый сдвиг временной синхронизации передают на вторую базовую радиостанцию через интерфейс Х2 для регулирования хронирования второй базовой радиостанции на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

5. Способ по п.1, в котором устройство размещено во второй базовой радиостанции и в котором первое значение опережения во времени и измерение хронирования приема преамбулы произвольного доступа получают через интерфейс Х2.

6. Способ по п.5, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют (760) хронирование второй базовой радиостанции на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

7. Способ по п.5, в котором определяемый сдвиг временной синхронизации передают на первую базовую радиостанцию через интерфейс Х2 для регулирования хронирования первой базовой радиостанции на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором определение (740) сдвига временной синхронизации содержит определение (741) третьего значения опережения во времени на основании измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа и определение (742) сдвига временной синхронизации на основании разности между упомянутым третьим значением опережения во времени и половиной суммы первого и второго значения опережения во времени.

9. Устройство (800) временной синхронизации, соединяемое с первой (880) и второй (890) базовой радиостанцией системы беспроводной связи, при этом устройство содержит:
- первый модуль (810) получения, сконфигурированный для получения от первой базовой радиостанции (880):
- первого значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи перед передачей обслуживания от первой ко второй базовой радиостанции, и
- измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа, переданной оборудованием пользователя на вторую базовую радиостанцию во время синхронизации,
- второй модуль (820) получения, сконфигурированный для получения от второй базовой радиостанции (890):
- второго значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи после передачи обслуживания,
- модуль (830) определения, сконфигурированный для определения сдвига временной синхронизации между первой и второй базовой радиостанцией на основании полученных первого значения опережения во времени, второго значения опережения во времени и измерения хронирования приема.

10. Устройство по п.9, при этом устройство сконфигурировано для размещения в первой базовой радиостанции, и при этом второй модуль получения сконфигурирован для получения второго значения опережения во времени от второй базовой радиостанции через интерфейс Х2.

11. Устройство по п.10, дополнительно содержащее модуль (840) регулирования, сконфигурированный для регулирования хронирования первой базовой радиостанции на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

12. Устройство по любому из пп.10-11, дополнительно содержащее модуль (850) передачи, сконфигурированный для передачи определяемого сдвига временной синхронизации на вторую базовую радиостанцию через интерфейс Х2, для регулирования второй базовой радиостанции ее хронирования на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

13. Устройство по п.9, при этом устройство сконфигурировано для размещения во второй базовой радиостанции, и при этом первый модуль получения сконфигурирован для получения первого значения опережения во времени и измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа от первой базовой радиостанции через интерфейс Х2.

14. Устройство по п.13, дополнительно содержащее модуль (840) регулирования, сконфигурированный для регулирования хронирования второй базовой радиостанции на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

15. Устройство по любому из пп.13-14, дополнительно содержащее модуль (850) передачи, сконфигурированный для передачи определяемого сдвига временной синхронизации на первую базовую радиостанцию через интерфейс Х2 для регулирования первой базовой радиостанции ее хронирования на основании определяемого сдвига временной синхронизации.

16. Устройство по любому из пп.9-11, 13-14, в котором модуль (830) определения дополнительно сконфигурирован для определения третьего значения опережения во времени на основании измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа и определения сдвига временной синхронизации на основании разности между упомянутым третьим значением опережения во времени и половиной суммы первого и второго значения опережения во времени.

17. Базовая радиостанция (880), содержащая устройство (800) временной синхронизации по любому из пп. 9-16.