[发明专利]LTE系统中基站间的空口同步跟踪方法及基站设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种LTE系统中基站间的空口同步跟踪方法及基站设备。

背景技术

3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代移动通信标准化组织)已启动了长期演进(Long Term Evolution，LTE)的标准化工作。LTE系统基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)技术，其子载波间隔设定为15kHz，对应的OFDM符号长度为66.67us。LTE系统包括TDD(Time Division Duplex，时分双工)和FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)两种双工方式。对于TDD(Time Division Duplex，时分双工)方式的LTE系统来说，不同基站之间的时间同步是其可靠运行的前提和基础，现有技术中各TDD模式的LTE系统，例如TD-LTE(TD-SCDMALong Term Evolution，TD-SCDMA的长期演进；TD-SCDMA：Time Division-Synchronous CDMA，时分同步码分多址接入)系统，都考虑基于GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定时信号实现不同基站之间的时间同步。

然而，对于近期移动通信系统中悄然兴起的一种重要站点femto(毫微微基站)，由于其部署在室内，不易获得GPS定时信号，因此在TDD方式下，femto基站之间、以及femto基站与macro(宏基站)之间时间同步是实现femto基站部署的一项重要挑战。

空口同步方案是解决femto基站之间时间同步的一种可行方案。所谓空口同步是指：从基站(需要同步的基站)通过侦听种子基站(已经同步的基站)的同步信号，调整自身的时钟使其同步于种子基站的时钟。空口同步方案可采用开环空口同步和闭环空口同步两种方式。下面以TD-LTE系统为例分别介绍开环空口同步和闭环空口同步两种实现方式。

开环空口同步方式，包括如下步骤：

步骤1：从基站侦听并捕获种子基站的PSS(primary sync signal，主同步信号)，根据PSS进行频率同步和相位同步；

步骤2：从基站侦听并捕获种子基站的SSS(secondary sync signal，辅同步信号)，根据SSS进行帧定时同步，并识别宏基站小区的PCI(Physical Cell ID，物理小区标识符)；

步骤3：从基站周期性侦听并捕获种子基站的PSS和/或SSS，或者CRS(公共导频信号)，进行空口同步跟踪。

闭环空口同步方式，包括如下步骤：

步骤1：从基站侦听并捕获种子基站的PSS，根据PSS进行频率同步和相位同步；

步骤2：从基站侦听并捕获种子基站的SSS，根据SSS进行帧定时同步，并识别宏基站小区的PCI；

步骤3：从基站向种子基站发出随机接入请求，并由种子基站向从基站反馈TA(Timing Advance，定时提前)参数，从基站依据TA参数修正帧定时；

步骤4：从基站周期性侦听并捕获种子基站的PSS和/或SSS，或者CRS，进行空口同步跟踪。

上述空口同步方案采用点对点同步机制，需要对从基站预先配置种子基站。由于femto基站的部署运营商并不完全可控，因此空口同步方案需要femto基站能够根据网络环境自适应选择最佳的种子基站或种子基站集合，并与之同步。实现该目标的一种有效手段是在空口同步方案中引入时钟级别机制。即：macro基站与femto基站均具有静态或可动态调整的属性即时钟级别，其中0级是时钟级别的最高等级，1级次之，依次类推。femto基站开机之后，首先侦听无线网络环境，如果没有检测到任何相邻的macro基站或femto基站，则选择自同步，时钟级别设定为0级；如果检测到相邻的macro基站或femto基站，则选择时钟级别最高(即：级别序号最小)的基站作为自身的同步基准即种子基站，同时设定自身的时钟级别比该种子基站的时钟级别低一级。

基于上述时钟级别机制，系统中空口同步跳数可得到最小控制。时钟级别原理如图1所示，基站1开机后会自同步，且设定时钟级别为0级，而基站2、基站3和基站4开机后均会侦听到相邻的0级时钟，因此都与基站1同步，并设定自身的时钟级别为1级。不难发现：时钟级别方案使得系统中的同步链路有序化，任意基站的时钟级别与其相邻基站的时钟级别之差的绝对值不大于1。