蜂窝通信网络中的通信单元和频率同步方法技术

一种通信单元，包含从至少一个无线服务通信单元接收射频(RF)信号的接收机电路和信号处理逻辑模块。信号处理逻辑模块被安排成解码由所述至少一个无线服务通信单元发送的接收RF信号内的系统信息，根据解码的系统信息，确定所述至少一个无线服务通信单元是否支持限制接入通信小区，以及至少部分根据所述确定，判断从所述至少一个无线服务通信单元接收的RF信号是否适合作为同步所述通信单元的工作频率时的定时信号源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信单元及其频率同步方法。具体地说，本专利技术涉及频率同步于组合宏小区/毫微微小区蜂窝通信系统中的宏小区基站的3GPP无线通信单元。
技术介绍
无线通信系统，比如第二代(2G)(也称为全球移动通信系统(GSM))和第三代(3G)移动电话标准和技术是众所周知的。这种3G标准和技术的一个例子是由第三代合作伙伴计划(3GPP)(www.3gpp.org)开发的通用移动电信系统(UMTS)。一般来说，无线通信单元或者用3G用语通常所谓的用户设备(UE)经无线电网络子系统(RNS)与3G无线通信系统的核心网络(CN)通信。无线通信系统一般包含多个无线电网络子系统，每个无线电网络子系统包括一个或多个通信小区，UE可连接到所述一个或多个通信小区，从而连接到网络。已为宏小区移动电话通信开发了第三代无线通信。这种宏小区利用大功率基站(3GPP用语中的节点B)与在较大覆盖范围内工作的UE通信。功率较低(于是覆盖范围较小)的毫微微小区或微微小区是无线蜂窝通信系统领域内的最新发展。毫微微小区或微微小区(下面术语毫微微小区被用于包含微微小区等)被分类在3GPP标准规范中的局域基站和家庭基站下。毫微微小区实际上是由低功率基站(也称为接入点(AP)或者家庭节点B)支持的通信覆盖范围。这些毫微微小区能够被捎带在更广泛使用的宏小区网络上，并在受限环境中，例如室内环境中支持与UE的通信。举例来说，这种毫微微小区AP的典型应用包括住宅和商业(例如办公室)场所，热区等，从而AP能够经由利用宽带连接的因特网等连接到核心网络。这样，能够在特定室内场所中，以简单、可扩展的部署来提供毫微微小区，因为由于为了到达室内用户而穿过混凝土墙或者敷以金属化玻璃平板的宏小区传输的严重衰减，服务(话音/数据)的质量会降低。在毫微微小区网络中，已知可存在与宏小区的数目相比数目很大的毫微微小区；同时，毫微微小区通常存在于相同地理区域内的宏小区内，或者与所述宏小区重叠。已知压控温度补偿晶体振荡器(VCTCXO)用于产生无线通信单元的所需(基准)工作频率。这种晶体振荡器已用于在宏小区中工作的UE接收机中，还被考虑用在毫微微小区中。尽管VCTCXO价格不高，因此对无线通信单元的设计人员来说是有吸引力的基准频率组件，然而，已知它们存在脱离其静态工作频率的频移问题，所述频移取决于VCTCXO的使用年限和影响VCTCXO的任何温度变化。无线电接收机、发射器、和基带数据转换器(例如模-数转换器(ADC)和数-模转换器(DAC))的采样时钟的本振(LO)频率来源于晶体振荡器所产生的基准频率。从而，需要小心地控制晶体振荡器中的这种频移；否则基准频率偏移会在接收机的许多方面导致性能恶化。更糟的是，由于频率偏移到接收机“锁定”范围之外，基准频率偏移最后会使接收机不能解码接收的信号。此外，从发射的观点来看，不允许通信单元以大于+/-0.1百万分之一(PPM)的频率误差发射3G信号(按照关于局域基站的3GPP发射器规范)，或者以大于+/-0.25PPM的频率误差发射3G信号(对于家庭基站来说)。在宏小区通信中，保证基站(通常称为节点B)具有高的频率稳定性，因为它们采用昂贵从而高度稳定的晶体振荡器。按照第三代合作伙伴计划(3GPP)规范，宏小区的最大频移规范为+/-0.05PPM。值得注意的是，这样的高精度宏小区基准频率与一般在小于+/-10PPM范围内的毫微微小区VCTCXO晶体振荡器的低精度性能相当。显然，极为重要的是为了正确地对信号进行解码，毫微微小区通信单元接收机要与它正从其接收信号的很稳定、很精确的发射器频率锁定。此外，重要的是在接收机基带调制解调器尝试对接收信道进行解码之前，实现这样的高频率精度。解码之前希望的频率精度性能应是把频移降低到+/-0.1PPM和+/-0.2PPM之间。把频移降低到接收机的解码要求之内的这种处理被称为“频率同步”。尽管解码所要求的频率精度为+/-0.1PPM，但毫微微小区VCTCXO晶体必须同步于更高精度。这是因为如前所述，毫微微小区VCTCXO晶体所同步的宏小区具有+/-0.05PPM的频率精度。这给VCTCXO留下+/-0.05PPM的剩余精度预算，其中的+/-0.03PPM是为由于例如温度变化的变化保留的。结果，VCTCXO频率误差必须保持在+/-0.02PPM内的频率精度。这种频率精度要求被称为“精细频率同步”。现有技术的频率同步过程，例如在UE内采用的那些频率同步过程直接重新调整无线通信单元的硬件VCTCXO晶体，以反复校正估计的频率误差，从而使VCTCXO晶体同步于任何接收的RF信号，因为假定接收的RF信号来源于诸如宏小区的稳定基准。此外，已知这样的频率同步过程依次频率同步于每个接收的单个基站(每个宏小区节点B)，以便选择使其工作频率同步的最佳频率。在毫微微小区中，提出毫微微小区接入点(AP)按照与UE接收机类似的方式，并入下行链路(DL)接收机无线电子系统，以便无线接收来自其它无线服务通信单元，比如节点B和其它毫微微小区AP的传输。另外提出毫微微小区AP能够按照被称为网络侦听(NWL)的方式，扫描、接收和解码来自基站，包括宏小区和其它毫微微小区的传输。网络侦听能够作用于与毫微微小区AP属于相同网络的基站、作用于与毫微微小区AP在相同或不同频带上的基站、以及作用于2G和3G基站两者。然而，在典型的毫微微小区环境中，除了宏小区之外，在住宅周围可能还存在许多其它毫微微小区。从而，毫微微小区的DL接收机很可能频率锁定于毫微微小区和宏小区基准频率信号频率两者。结果，接收机与之频率锁定的基准频率信号的精度不能被保证，因为这些基准频率信号中的至少一些可能来自与宏小区相对的毫微微小区。为了从毫微微小区和宏小区基准信号的这种可能组合中获得精确的精细频率估计，必须在较长一段时间(在低信噪比条件下，一般数十或者甚至数百帧)内过滤频率估计。这种处理会消耗关于每个小区的网络侦听处理期间的大部分可用时间。因而，并不期望毫微微小区DL接收机同步于另一个毫微微小区AP，因为毫微微小区AP一般采用廉价并因此不太精确的VCTCXO晶体。从而，需要一种蜂窝通信单元，尤其是3GPP毫微微小区的蜂窝通信单元，例如组合毫微微小区/宏小区的3GPP通信网络中的使用廉价VCTCXO晶体振荡器的通信单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.08 GB 0906110.21.一种通信单元，包含从至少一个无线服务通信单元接收射频
(RF)信号的接收机电路和信号处理逻辑模块；所述信号处理逻辑模块
被安排成：
解码由所述至少一个无线服务通信单元发送的接收RF信号内的
系统信息；
根据解码的系统信息，确定所述至少一个无线服务通信单元是否
支持限制接入通信小区；以及
至少部分根据所述确定，判断从所述至少一个无线服务通信单元
接收的RF信号是否适合作为同步所述通信单元的工作频率时的定时
信号源。
2.按照权利要求1所述的通信单元，其中，如果确定所述至少
一个无线服务通信单元不支持限制接入通信小区，那么信号处理逻辑
模块被安排成利用从所述至少一个无线服务通信单元接收的RF信号
作为同步所述通信单元的工作频率时的定时信号源。
3.按照权利要求1或2所述的通信单元，其中，如果确定所述
至少一个无线服务通信单元支持限制接入通信小区，那么信号处理逻
辑模块被安排成不把从所述至少一个无线服务通信单元接收的RF信
号看作同步所述通信单元的工作频率时的定时信号源。
4.按照权利要求1或2所述的通信单元，其中，所述信号处理
逻辑模块被安排成至少部分根据所述确定，对从其接收RF信号的服
务通信单元应用同步加权因子。
5.按照前述任意权利要求所述的通信单元，其中，所述信号处
理逻辑模块被安排成至少部分根据由所述至少一个无线服务通信单元
广播的系统信息块内的限制接入比特，确定所述至少一个无线服务通
信单元是否支持限制接入通信小区。
6.按照前述任意权利要求所述的通信单元，其中，所述信号处
理逻辑模块被安排成至少部分根据所述至少一个无线服务通信单元所
广播的系统信息是否包含H(e)NB名称文本串和/或物理小区标识符
(PCI)值，确定所述至少一个无线服务通信单元是否支持限制接入通信
小区。
7.按照权利要求6所述的通信单元，其中，所述信号处理逻辑
模块被安排成比较所述至少一个无线服务通信单元所广播的系统信息
块内的PCI值和为限制接入通信小区保留的PCI值的范围，并且如果
所述至少一个无线服务通信单元所广播的PCI值落在为限制接入通信
小区保留的PCI值的范围之内，那么确定所述至少一个无线服务通信
单元支持限制接入通信小区。
8.按照前述任意权利要求所述的通信单元，其中，如果所述信
号处理逻辑模块确定所述至少一个无线服务通信单元支持非限制接入
通信小区，那么信号处理逻辑模块被安排成利用所述至少一个无线服
务通信单元的接收RF信号来校正从其获得所述通信单元的工作频率
的晶体振荡器的频移。
9.按照权利要求8所述的通信单元，其中，如果所述信号处理
逻辑模块确定所述至少一个无线服务通信单元支持非限制接入通信小
区，那么所述信号处理逻辑模块被安排成利用所述至少一个无线服务
通信单元的接收RF信号来更新总频率误差估计，借助所述总频率误<...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·基尔戈，
申请(专利权)人：IP访问有限公司，
类型：发明
国别省市：