一种家庭基站间同步的获取与保持方法技术

本发明专利技术公开了一种家庭基站间同步的获取与保持方法，包括：步骤S1，家庭基站HNBi建立并维护邻节点列表，初始化各邻节点的参数；步骤S2，家庭基站HNBi周期性地选择一个邻节点NodeBj作为同步源；步骤S3，家庭基站HNBi判断与同步源NodeBj需要执行的同步类型；如果同步次数Nj等于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行完备同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；如果同步次数Nj大于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行快速同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；步骤S4，家庭基站HNBi更新自己的同步时间ti，并修改同步次数Nj。本发明专利技术所述的家庭基站间同步的获取与保持方法占用资源少、速度快，无需中心节点控制，具有自组织、自优化的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种家庭基站间同步的获取与保持方法
本专利技术属于移动通信网络
，涉及一种家庭基站间同步的获取与保持方法。
技术介绍
家庭基站(HomeNodeB，HNB)又被称为毫微微蜂窝基站(Femtocell)，是一种小型的蜂窝基站。一般在家庭室内或小型商业机构中使用，主要用来改善无线信号的室内覆盖和分流高速数据流量，以提高宏网络的容量。TD-SCDMA是一种时分复用的同步CDMA技术，对同步的要求很高。家庭基站作为一种NodeB类，也必须进行家庭基站之间的同步。如果家庭基站与宏基站之间或家庭基站之间不同步，会产生严重的干扰。因此，家庭基站的同步十分重要。家庭基站是一种用户端设备，具有数量庞大、即插即用、位置和上电的任意性等特征，无法按传统方法对其进行统一的规划和优化，对同步问题也提出了很高的要求。HNB可以通过侦听邻近基站的无线信号来实现同步。在TD-SCDMA系统中，定义了特殊的帧结构来实现同步。如图1所示，以5ms为一个子帧，每个子帧包括7个业务时隙(TS0～TS6)和3个特殊时隙，分别为下行导频时隙(DwPTS)，保护时隙(GP)和上行导频时隙(UpPTS)。业务时隙包括两个数据域和一个144码片的中间码，中间码作为训练序列进行多用户检测，并为上行同步保持提供检测基准。下行导频时隙DwPTS用于下行同步和小区初搜，由64码片的下行同步码和32码片的保护间隔构成，时长75us。保护时隙GP用于下行到上行转换的保护。在小区搜索时，确保DwPTS可靠接收，防止干扰上行导频时隙工作；在随机接入时确保UpPTS可以提前发射以防止对DwPTS产生干扰。上行导频时隙UpPTS用于建立上行初始同步和随机接入，包含128码片的上行同步码和32码片的保护间隔。家庭基站之间的空口同步是指家庭基站与同步源(可以是宏基站，也可以是其他家庭基站)的无线帧的起始时间相同，具体地，使它们的DwPTS时隙的起始时间相同。如图1所示，同步源NodeBj中的下行导频时隙DwPTS的起始时间为t0，由于传输时延的原因，HNBi侦听到DwPTS时隙的起始时间是t0延迟了dj之后的时间t1，其中dj是HNBi与NodeBj之间的传输时延。为了使HNBi与NodeBj保持同步，HNBi应该在侦听到NodeBj的DwPTS时隙的时间t1的基础上，将自己的DwPTS的起始时间提前dj，即t0时刻。这样，HNBi与NodeBj的帧的起始时间相同，实现了HNBi与NodeBj之间的同步。因此，空口同步的关键是测量两个节点之间的传输时延dj。为了实现这个目的，家庭基站HNBi首先与同步源NodeBj建立下行同步，然后伪装成UE向同步源NodeBj发起一个“假”随机接入过程来获得传输时延。现有的家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行空口同步的过程(简称为完备同步过程)包括如下步骤：1)家庭基站HNBi在一个子帧的时间内搜索同步源NodeBj发送的下行同步码，确定小区使用的下行同步码和下行导频时隙的起始时间tj，建立下行同步；2)家庭基站HNBi确定NodeBj使用的Midamble码、扰码等，锁定下行同步；3)家庭基站HNBi与NodeBj建立主公共控制物理信道的同步，控制复帧同步，在BCH信道读取小区广播信息；4)家庭基站HNBi随机选择可用的上行同步码，在上行导频时隙发送该码。在接下来的4个子帧内检查NodeBj发来的FPACH响应，根据响应中的相关信息估计出HNBi与同步源NodeBj之间的传输时延dj；5)家庭基站HNBi根据tj和dj调整下行导频时隙的起始时间，完成与NodeBj的同步。此方法的缺陷是：需要占用较多的系统资源，耗时也比较长。而且，为了保持家庭基站与同步源之间的同步，需要周期性地执行这个过程。如果使用上述过程，会浪费家庭基站的较多资源，降低提供业务的能力。在TD-SCDMA系统中，UE上行同步的保持是在通信过程中利用数据传输信道的中置码进行。但是，家庭基站与同步源之间没有直接的数据传输信道，所以无法使用中置码的方式进行同步保持的控制。此外，所述空口同步过程的另一个不足是，家庭基站仅与一个邻节点进行同步，此时存在与其他邻节点之间不同步的情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种家庭基站间同步的获取与保持方法，该方法使家庭基站通过空中接口实现同步并保持同步。一种家庭基站间同步的获取与保持方法，包括以下步骤：步骤S1，家庭基站HNBi建立并维护邻节点列表，初始化各邻节点的参数；步骤S2，家庭基站HNBi周期性地选择一个邻节点NodeBj作为同步源；步骤S3，家庭基站HNBi判断与同步源NodeBj需要执行的同步类型；如果同步次数Nj等于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行完备同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；如果同步次数Nj大于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行快速同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；步骤S4，家庭基站HNBi更新自己的同步时间ti，并修改同步次数Nj，然后转回到业务模式。作为本专利技术的一种优选方案，所述邻节点的参数包括同步次数Nj；步骤S1中，所有邻节点的同步次数Nj初始化为0；所述邻节点为家庭基站或宏基站。作为本专利技术的另一种优选方案，步骤S2中，所述同步源是随机地或使用轮询的方式从邻节点中选择的。作为本专利技术的再一种优选方案，步骤S3中，所述完备同步过程为：S31)家庭基站HNBi在一个子帧的时间内搜索同步源NodeBj发送的下行同步码，确定小区使用的下行同步码和下行导频时隙的起始时间tj，建立下行同步；S32)家庭基站HNBi确定同步源NodeBj使用的编码，锁定下行同步；S33)家庭基站HNBi与同步源NodeBj建立主公共控制物理信道的同步，控制复帧同步，在BCH信道读取小区广播信息；S34)家庭基站HNBi随机选择可用的上行同步码，在上行导频时隙发送所述上行同步码；然后在接下来的4个子帧内检查同步源NodeBj发来的FPACH响应，根据FPACH响应中的相关信息估计出家庭基站HNBi与同步源NodeBj之间的传输时延dj，并保存dj；S35)家庭基站HNBi确定同步源NodeBj的同步时间tij＝tj-dj。作为本发的再一种优选方案，步骤S3中，所述快速同步过程包括如下步骤：S31’)家庭基站HNBi在一个子帧的时间内搜索同步源NodeBj发送的下行同步码，确定下行导频时隙的起始时间tj；家庭基站HNBi利用步骤S34)中保存的dj确定同步源NodeBj的同步时间tij＝tj-dj；S32’)如果在一个子帧内没有检测到下行同步码，延迟1帧后继续搜索，直到检测到为止；作为本专利技术的再一种优选方案，步骤S4的详细实现过程为：S41)家庭基站HNBi根据自己当前同步时间和本次同步过程获得的同步源NodeBj的同步时间tij，用下述迭代方式更新自己的同步时间ti：ti(k+1)＝λti(k)+(1-λ)tij(k)其中，ti(k)表示家庭基站HNBi当前的同步时间，ti(k+1)表示家庭基站HNBi更新后的同步时间，tij(k)表示家庭基站HNBi与同步源NodeBj本次同步过程获得的同步时间，λ是一个优化参数，0<λ<1；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家庭基站间同步的获取与保持方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，家庭基站HNBi建立并维护邻节点列表，初始化各邻节点的参数；步骤S2，家庭基站HNBi周期性地选择一个邻节点NodeBj作为同步源；步骤S3，家庭基站HNBi判断与同步源NodeBj需要执行的同步类型；如果同步次数Nj等于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行完备同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；如果同步次数Nj大于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行快速同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；步骤S4，家庭基站HNBi更新自己的同步时间ti，并修改同步次数Nj，然后转回到业务模式。

【技术特征摘要】
1.一种家庭基站间同步的获取与保持方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，家庭基站HNBi建立并维护邻节点列表，初始化各邻节点的参数；步骤S2，家庭基站HNBi周期性地选择一个邻节点NodeBj作为同步源；步骤S3，家庭基站HNBi判断与同步源NodeBj需要执行的同步类型；如果同步次数Nj等于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行完备同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；如果同步次数Nj大于0，家庭基站HNBi与同步源NodeBj进行快速同步过程，获得同步源NodeBj的同步时间tij；步骤S4，家庭基站HNBi更新自己的同步时间ti，并修改同步次数Nj，然后转回到业务模式；其中，家庭基站HNBi根据自己当前同步时间和本次同步过程获得的同步源NodeBj的同步时间tij，用下述迭代方式更新自己的同步时间ti：ti(k+1)＝λti(k)+(1-λ)tij(k)其中，ti(k)表示家庭基站HNBi当前的同步时间，ti(k+1)表示家庭基站HNBi更新后的同步时间，tij(k)表示家庭基站HNBi与同步源NodeBj本次同步过程获得的同步时间，λ是一个优化参数，0<λ<1；k表示当前的同步，k+1表示更新后的同步。2.根据权利要求1所述的家庭基站间同步的获取与保持方法，其特征在于：所述邻节点的参数包括同步次数Nj；步骤S1中，所有邻节点的同步次数Nj初始化为0；所述邻节点为家庭基站或宏基站。3.根据权利要求1所述的家庭基站间同步的获取与保持方法，其特征在于：步骤S2中，所述同步源是随机地或使用轮询的方式从邻节点中选择的。4.根据权利要求1所述的家庭基站间同步的获取与保持方法，其特征在于，步骤S3中，所述完备同步过程为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立刚，杨旸，徐景，王江，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：