Lte系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法及系統的制作方法
【專利摘要】一種LTE系統中小基站和宏基站間定時偏差測量的方法及系統，包括小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值T1；解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2；根據時偏值T1和T2計算得到小基站和宏基站間的定時測量偏差。獲取初始的時偏值T1的實現過程包括，小基站對宏基站發起定時偏差測量的請求，宏基站收到后觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入，通知小基站，小基站收到后獲得MUE發射隨機接入序列，小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值T1；獲取時偏值T2的實現過程包括，小基站在宏基站發MSG2的時序位置上截取然后解析得到TA，即為T2。
【專利說明】LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法及系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及到寬帶無線通信系統，更具體地，本發明涉及到LTE系統中小基站和宏基站間定時偏差測量的方法及系統。

【背景技術】
[0002]移動通信技術演進到4G，傳輸速率得到了成倍的提升，但仍然無法與用戶需求增速相比，同時4G時代可用頻率資源日益減少，需要利用高頻段在密集城區布網，但頻段越高宏蜂窩基站對室內的穿透能力就越弱，而且基站密度也需大幅提升，在室內場所建設新站的局限性越來越大。因此運營商迫切需要既能分流宏蜂窩流量又布網簡單易行的解決方案。現在femtocell (毫微微蜂窩)不再局限于家庭市場，應用場景更為廣泛，并且與picocell (微微蜂窩)、microcell (微蜂窩)等統稱為Small cell (小基站),在4G網絡建設方面起到日益重要的作用。
[0003]LTE (Long Term Evolut1n,長期演進)是由 3GPP (The 3rd Generat1nPartnership Pro ject,第三代合作伙伴計劃)組織制定的UMTS (Universal MobileTelecommunicat1ns System,通用移動通信系統)技術標準的長期演進。LTE目前采用多種組網方式并存的情況，其中Small Cell是目前主要的技術，其中產品形態為小基站。LTE系統一般用UE表不用戶設備,用MUE表不宏基站用戶設備。
[0004]由于通信系統是嚴格同步的，小基站與宏基站也是嚴格同步的。目前LTE系統中，小基站的同步方式有GPS，IEEE1588v2以及網絡監聽的方式，由于部署的情況，一般采用網絡監聽的方式，協議規定在此情況下其誤差不得大于3微秒。所以小基站和宏基站的定時偏差測量成為了關鍵。但目前沒有發現任何技術來測量宏基站和小基站之間的定時偏差。


【發明內容】

[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種LTE系統小基站和宏基站定時偏差測量的方法及系統，從而解決了小基站和宏基站間定時偏差的測量問題。
[0006]本發明的技術方案提供一種LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法,包含以下步驟:
步驟1，小基站利用隨機接入估計獲取初始的時偏值Tl，實現如下，
小基站首先對宏基站發起定時偏差測量的請求，宏基站收到測量請求后觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入，MUE表示宏基站用戶設備；
宏基站觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列；
小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值Tl ；
步驟2，小基站解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2，實現如下，
當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，反饋MSG2給MUE ;小基站在宏基站發MSG2的時序位置上截取然后解析，獲取宏基站反饋給MUE的時偏值T2 ;所述MSG2為隨機接入響應消息；
步驟3，小基站根據時偏值Tl和T2計算得到小基站和宏基站間的定時測量偏差，實現如下，
獲取時偏值Tl和時偏值T2后，時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差值得到小基站和宏基站間的定時偏差。
[0007]而且，步驟I中，宏基站觸發MUE發起隨機接入，實現方式如下，
小基站通過與宏基站之間的SI接口告知其需要測量定時偏差，宏基站向覆蓋的MUE發送觸發接入的消息，該消息中攜帶PreambIe的索引，以便MUE發送該索弓I指定的PreambIe。
[0008]而且，步驟I中，小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列，實現方式如下，
小基站在收到宏基站的通知后通過Si接口發送請求，然后不停監聽宏基站的應答，一旦收到宏基站的應答，立即根據3gpp 36.321協議中規定的隨機接入時序截取MUE的隨機接入序列。
[0009]而且，步驟I中，小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，實現方式如下，
小基站通過測量Preamble序列的相位差，而得到初始的時偏值Tl。
[0010]本發明還提供一種LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量系統，包含以下模塊:
時偏值Tl獲取模塊，用于在小基站利用隨機接入估計獲取初始的時偏值Tl，實現如下，
小基站首先對宏基站發起定時偏差測量的請求，宏基站收到測量請求后觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入，MUE表示宏基站用戶設備；
宏基站觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列；
小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值Tl ；
時偏值T2獲取模塊，用于在小基站解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2，實現如下，
當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，反饋MSG2給MUE ;小基站在宏基站發MSG2的時序位置上截取然后解析，獲取宏基站反饋給MUE的時偏值T2 ;所述MSG2為隨機接入響應消息；
定時測量偏差獲取模塊，用于在小基站根據時偏值Tl和T2計算得到小基站和宏基站間的定時測量偏差，實現如下，
獲取時偏值Tl和時偏值T2后，時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差值得到小基站和宏基站間的定時偏差。
[0011]而且，時偏值Tl獲取模塊中，宏基站觸發MUE發起隨機接入，實現方式如下，
小基站通過與宏基站之間的SI接口告知其需要測量定時偏差，宏基站向覆蓋的MUE發送觸發接入的消息，該消息中攜帶PreambIe的索引，以便MUE發送該索弓I指定的PreambIe。
[0012]而且，時偏值Tl獲取模塊中，小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列，實現方式如下，
小基站在收到宏基站的通知后通過Si接口發送請求，然后不停監聽宏基站的應答，一旦收到宏基站的應答，立即根據3gpp 36.321協議中規定的隨機接入時序截取MUE的隨機接入序列。
[0013]而且，時偏值Tl獲取模塊中，小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，實現方式如下，
小基站通過測量Preamble序列的相位差，而得到初始的時偏值Tl。
[0014]本發明創造性地LTE系統小基站和宏基站定時偏差測量解決方案，實施簡便，效果優良，適于推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例中步驟I流程圖。
[0016]圖2是本發明實施例中步驟2流程圖。
[0017]圖3是本發明實施例中步驟3流程圖。
[0018]圖4是本發明實施例的整體流程圖。
[0019]

【具體實施方式】
以下結合附圖和實施例對本發明技術方案進行詳細說明。
[0020]實施例所提供一種測量定時偏差的方法，包括在MUE進行隨機接入宏基站時，小基站能夠利用MUE發射的隨機接入信號和宏基站反饋給MUE的下行TA (定時超前)來進行小基站和宏基站間的定時偏差測量。參見圖4，具體步驟如下:
步驟1:小基站利用隨機接入估計獲取初始的時偏值Tl。本發明提出，宏基站觸發MUE發起隨機接入，小基站對宏基站MUE的隨機接入序列進行時偏估計，獲取時偏值Tl。
[0021]參見圖1，實施例的步驟I具體實現如下:
Ml:小基站首先對宏基站發起定時偏差測量的請求，在宏基站收到測量請求后，此時宏基站會觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入。
[0022]宏基站觸發MUE發起隨機接入,具體實現方式可以是:小基站通過與宏基站之間的SI接口告知其需要測量定時偏差，宏基站向其覆蓋的MUE發送觸發接入的消息，該觸發消息中攜帶Preamble(前導序列)的索引，以便該用戶設備發送該索引指定的Preamble。作為舉例而非限定，宏基站可以預留多組Preamble，專用于MUE在基站需要進行區間搜索時上報之用。
[0023]M2:宏基站觸發其覆蓋區域內的MUE發起隨機接入后，通知小基站。小基站在收到宏基站的通知后，根據3gpp 36.321協議規定的隨機接入的時序，首先獲得MUE發射隨機接入序列。3gpp 36.321協議規定了基站和用戶的首發隨機接入序列的時刻。
[0024]小基站截取宏基站MUE發射的隨機接入序列，具體實現方式可以是:宏基站在觸發其覆蓋的MUE發起隨機接入后，會告知小基站，小基站在收到宏基站的通知后通過SI接口發送請求，然后就不停的監聽宏基站發給其的應答。小基站一旦收到宏基站的應答，立即根據3gpp 36.321協議中規定的隨機接入時序截取MUE的隨機接入序列。
[0025]M3:然后小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值Tl。
[0026]小基站中進行隨機接入的時偏估計，具體實現方式可以是:小基站接收到MUE所發送的帶有時偏的Preamble序列，并且小基站已知該索引，這樣小基站可以檢測Preamble序列，并且估計出該MUE的初始時偏值。其中，小基站通過測量該Preamble的相位差，進而得到時偏值，其具體實現方式可以通過現有的算法實現，本發明不予贅述。
[0027]步驟2:小基站解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2。本發明提出，宏基站反饋給MUE的MSG2，小基站對宏基站反饋給MUE的MSG2進行解析，獲取時偏值T2。MSG2為隨機接入響應消息。
[0028]參見圖2，實施例的步驟2具體實現如下:
M4:當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，會反饋MSG2給MUE，小基站根據3gpp36.321協議規定的時序結構，在宏基站發MSG2消息的時序位置上截取此消息。
[0029]M5:截取此消息后，小基站解析此消息，獲取宏基站反饋給MUE的時偏值T2。
[0030]步驟3:小基站根據時偏值Tl和T2計算獲取小基站和宏基站間的定時測量偏差。
[0031]參見圖3，實施例的步驟3具體實現如下:
M6:獲取時偏值Tl和時偏值T2后，時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差值即可以得到小基站和宏基站間的定時偏差。
[0032]以上方法可采用軟件技術實現自動運行，本發明還提供一種相應的LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量系統，包含以下模塊:
時偏值Tl獲取模塊，用于在小基站利用隨機接入估計獲取初始的時偏值Tl，實現如下，
小基站首先對宏基站發起定時偏差測量的請求，宏基站收到測量請求后觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入，MUE表示宏基站用戶設備；
宏基站觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列；
小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值Tl ；
時偏值T2獲取模塊，用于在小基站解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2，實現如下，
當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，反饋MSG2給MUE ;小基站在宏基站發MSG2的時序位置上截取然后解析，獲取宏基站反饋給MUE的時偏值T2 ;所述MSG2為隨機接入響應消息；
定時測量偏差獲取模塊，用于在小基站根據時偏值Tl和T2計算得到小基站和宏基站間的定時測量偏差，實現如下，
獲取時偏值Tl和時偏值T2后，時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差值得到小基站和宏基站間的定時偏差。
[0033]各模塊具體實現與方法步驟相應，本發明不予贅述。
[0034]具體實施時，本領域技術人員也可自行設置模塊進行實現，例如一種小基站裝置，包括: 小基站向宏基站發起測量請求的觸發模塊Ml，小基站截取宏基站的MUE發射的隨機接入序列模塊M2，初始的時偏估計模塊M3，截取宏基站反饋給MUE的MSG2模塊M4，解析MSG2的TA值模塊M5，計算最終的定時測量偏差模塊M6。
[0035]小基站裝置中向宏基站發起測量請求，以便宏基站觸發MUE發起隨機接入的觸發模塊Ml的具體實現方式可以是:小基站通過與宏基站之間的SI接口告知其需要測量定時偏差，宏基站向其覆蓋的MUE發送觸發接入的消息，該觸發消息中攜帶PreambIe的索引，以便該用戶設備發送該索引指定的Preamble。作為舉例而非限定，宏基站可以預留多組Preamble，專用于MUE在基站需要進行區間搜索時上報之用。
[0036]小基站裝置中截取宏基站MUE發射的隨機接入序列模塊M2的具體實現方式可以是:宏基站在觸發其覆蓋的MUE發起隨機接入后，會告知小基站，小基站通過SI發送請求之后，就不停的監聽宏基站發給其的應答。小基站一旦收到宏基站的應答，立即根據協議中規定的隨機接入時序截取MUE的隨機接入序列。
[0037]小基站裝置中隨機接入的時偏估計單元M3的具體實現方式可以是:小基站接收到MUE所發送的帶有時偏的Preamble序列，并且小基站已知該索引，這樣小基站可以檢測Preamble序列，并且估計出該MUE的初始時偏值。其中，小基站通過測量該Preamble的相位差，進而得到時偏值。其具體實現方式可以通過現有的算法實現，這里不在贅述。
[0038]小基站裝置中截取宏基站反饋給MUE的MSG2模塊M4的具體實現方式可以是:當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，會反饋MSG2給MUE，小基站根據協議規定的隨機接入的信息以及隨機接入的時序結構，在宏基站發MSG2消息的時序位置上截取此消息。
[0039]小基站裝置中解析MSG2的TA值模塊M5的具體實現方式可以是:小基站截取到宏基站反饋給MUE的MSG2后，根據是否是競爭類型的隨機接入和初始的網絡標識來解MSG2，按照協議中隨機接入的字段，其中包括了 TA的信息，獲取此字段，即得到了 T2。
[0040]小基站裝置中測量小基站和宏基站定時偏差的模塊M6的具體實現方式可以是:初始時偏值Tl和時偏值T2同時獲取后，因為時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差差值即可以得到小基站和宏基站間的定時偏差。
[0041]上述小基站的裝置解決了小基站和宏基站間定時偏差的測量問題。
[0042]以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于，包含以下步驟: 步驟1，小基站利用隨機接入估計獲取初始的時偏值Tl，實現如下， 小基站首先對宏基站發起定時偏差測量的請求，宏基站收到測量請求后觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入，MUE表示宏基站用戶設備； 宏基站觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列； 小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值Tl ； 步驟2，小基站解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2，實現如下， 當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，反饋MSG2給MUE ;小基站在宏基站發MSG2的時序位置上截取然后解析，獲取宏基站反饋給MUE的時偏值T2 ;所述MSG2為隨機接入響應消息； 步驟3，小基站根據時偏值Tl和T2計算得到小基站和宏基站間的定時測量偏差，實現如下， 獲取時偏值Tl和時偏值T2后，時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差值得到小基站和宏基站間的定時偏差。
2.根據權利要求1所述LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于:步驟I中，宏基站觸發MUE發起隨機接入,實現方式如下， 小基站通過與宏基站之間的SI接口告知其需要測量定時偏差，宏基站向覆蓋的MUE發送觸發接入的消息，該消息中攜帶Preamble的索引，以便MUE發送該索引指定的Preamble。
3.根據權利要求1所述LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于:步驟I中，小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列，實現方式如下， 小基站在收到宏基站的通知后通過SI接口發送請求，然后不停監聽宏基站的應答，一旦收到宏基站的應答，立即根據3gpp 36.321協議中規定的隨機接入時序截取MUE的隨機接入序列。
4.根據權利要求1所述LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于:步驟I中，小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計,實現方式如下， 小基站通過測量Preamble序列的相位差，而得到初始的時偏值Tl。
5.一種LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量系統，其特征在于，包含以下模塊: 時偏值Tl獲取模塊，用于在小基站利用隨機接入估計獲取初始的時偏值Tl，實現如下， 小基站首先對宏基站發起定時偏差測量的請求，宏基站收到測量請求后觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入，MUE表示宏基站用戶設備； 宏基站觸發覆蓋區域內的MUE發起隨機接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列； 小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，獲取初始的時偏值Tl ； 時偏值T2獲取模塊，用于在小基站解析宏基站反饋給MUE的MSG2信息，獲取時偏值T2，實現如下， 當宏基站接收到MUE的隨機接入信號后，反饋MSG2給MUE ;小基站在宏基站發MSG2的時序位置上截取然后解析，獲取宏基站反饋給MUE的時偏值T2 ;所述MSG2為隨機接入響應消息； 定時測量偏差獲取模塊，用于在小基站根據時偏值Tl和T2計算得到小基站和宏基站間的定時測量偏差，實現如下， 獲取時偏值Tl和時偏值T2后，時偏值Tl是小基站與MUE之間的距離時延，時偏值T2是宏基站與MUE之間的距離時延，根據Tl和T2的時延差值得到小基站和宏基站間的定時偏差。
6.根據權利要求5所述LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于:時偏值Tl獲取模塊中，宏基站觸發MUE發起隨機接入，實現方式如下， 小基站通過與宏基站之間的SI接口告知其需要測量定時偏差，宏基站向覆蓋的MUE發送觸發接入的消息，該消息中攜帶PreambIe的索引，以便MUE發送該索弓I指定的PreambIe。
7.根據權利要求5所述LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于:時偏值Tl獲取模塊中，小基站在收到宏基站的通知后，獲得MUE發射隨機接入序列，實現方式如下， 小基站在收到宏基站的通知后通過SI接口發送請求，然后不停監聽宏基站的應答，一旦收到宏基站的應答，立即根據3gpp 36.321協議中規定的隨機接入時序截取MUE的隨機接入序列。
8.根據權利要求5所述LTE系統小基站和宏基站間定時偏差測量方法，其特征在于:時偏值Tl獲取模塊中，小基站對MUE發射隨機接入序列進行初始的時偏估計，實現方式如下， 小基站通過測量Preamble序列的相位差，而得到初始的時偏值Tl。
【文檔編號】H04W56/00GK104411012SQ201410730869
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月5日 優先權日:2014年12月5日
【發明者】李洋, 田宇興, 柯勇 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司