Lte系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种LTE系统中小基站和宏基站间定时偏差测量的方法及系统，包括小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值T1；解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2；根据时偏值T1和T2计算得到小基站和宏基站间的定时测量偏差。获取初始的时偏值T1的实现过程包括，小基站对宏基站发起定时偏差测量的请求，宏基站收到后触发覆盖区域内的MUE发起随机接入，通知小基站，小基站收到后获得MUE发射随机接入序列，小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值T1；获取时偏值T2的实现过程包括，小基站在宏基站发MSG2的时序位置上截取然后解析得到TA，即为T2。
【专利说明】LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及到宽带无线通信系统，更具体地，本发明涉及到LTE系统中小基站和宏基站间定时偏差测量的方法及系统。
【背景技术】
[0002]移动通信技术演进到4G，传输速率得到了成倍的提升，但仍然无法与用户需求增速相比，同时4G时代可用频率资源日益减少，需要利用高频段在密集城区布网，但频段越高宏蜂窝基站对室内的穿透能力就越弱，而且基站密度也需大幅提升，在室内场所建设新站的局限性越来越大。因此运营商迫切需要既能分流宏蜂窝流量又布网简单易行的解决方案。现在femtocell (毫微微蜂窝)不再局限于家庭市场，应用场景更为广泛，并且与picocell (微微蜂窝)、microcell (微蜂窝)等统称为Small cell (小基站),在4G网络建设方面起到日益重要的作用。
[0003]LTE (Long Term Evolut1n,长期演进)是由 3GPP (The 3rd Generat1nPartnership Pro ject,第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS (Universal MobileTelecommunicat1ns System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE目前采用多种组网方式并存的情况，其中Small Cell是目前主要的技术，其中产品形态为小基站。LTE系统一般用UE表不用户设备,用MUE表不宏基站用户设备。
[0004]由于通信系统是严格同步的，小基站与宏基站也是严格同步的。目前LTE系统中，小基站的同步方式有GPS，IEEE1588v2以及网络监听的方式，由于部署的情况，一般采用网络监听的方式，协议规定在此情况下其误差不得大于3微秒。所以小基站和宏基站的定时偏差测量成为了关键。但目前没有发现任何技术来测量宏基站和小基站之间的定时偏差。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LTE系统小基站和宏基站定时偏差测量的方法及系统，从而解决了小基站和宏基站间定时偏差的测量问题。
[0006]本发明的技术方案提供一种LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法,包含以下步骤:
步骤1，小基站利用随机接入估计获取初始的时偏值Tl，实现如下，
小基站首先对宏基站发起定时偏差测量的请求，宏基站收到测量请求后触发覆盖区域内的MUE发起随机接入，MUE表示宏基站用户设备；
宏基站触发覆盖区域内的MUE发起随机接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列；
小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值Tl ；
步骤2，小基站解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2，实现如下，
当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，反馈MSG2给MUE ;小基站在宏基站发MSG2的时序位置上截取然后解析，获取宏基站反馈给MUE的时偏值T2 ;所述MSG2为随机接入响应消息；
步骤3，小基站根据时偏值Tl和T2计算得到小基站和宏基站间的定时测量偏差，实现如下，
获取时偏值Tl和时偏值T2后，时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差值得到小基站和宏基站间的定时偏差。
[0007]而且，步骤I中，宏基站触发MUE发起随机接入，实现方式如下，
小基站通过与宏基站之间的SI接口告知其需要测量定时偏差，宏基站向覆盖的MUE发送触发接入的消息，该消息中携带PreambIe的索引，以便MUE发送该索弓I指定的PreambIe。
[0008]而且，步骤I中，小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列，实现方式如下，
小基站在收到宏基站的通知后通过Si接口发送请求，然后不停监听宏基站的应答，一旦收到宏基站的应答，立即根据3gpp 36.321协议中规定的随机接入时序截取MUE的随机接入序列。
[0009]而且，步骤I中，小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，实现方式如下，
小基站通过测量Preamble序列的相位差，而得到初始的时偏值Tl。
[0010]本发明还提供一种LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量系统，包含以下模块:
时偏值Tl获取模块，用于在小基站利用随机接入估计获取初始的时偏值Tl，实现如下，
小基站首先对宏基站发起定时偏差测量的请求，宏基站收到测量请求后触发覆盖区域内的MUE发起随机接入，MUE表示宏基站用户设备；
宏基站触发覆盖区域内的MUE发起随机接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列；
小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值Tl ；
时偏值T2获取模块，用于在小基站解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2，实现如下，
当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，反馈MSG2给MUE ;小基站在宏基站发MSG2的时序位置上截取然后解析，获取宏基站反馈给MUE的时偏值T2 ;所述MSG2为随机接入响应消息；
定时测量偏差获取模块，用于在小基站根据时偏值Tl和T2计算得到小基站和宏基站间的定时测量偏差，实现如下，
获取时偏值Tl和时偏值T2后，时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差值得到小基站和宏基站间的定时偏差。
[0011]而且，时偏值Tl获取模块中，宏基站触发MUE发起随机接入，实现方式如下，
小基站通过与宏基站之间的SI接口告知其需要测量定时偏差，宏基站向覆盖的MUE发送触发接入的消息，该消息中携带PreambIe的索引，以便MUE发送该索弓I指定的PreambIe。
[0012]而且，时偏值Tl获取模块中，小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列，实现方式如下，
小基站在收到宏基站的通知后通过Si接口发送请求，然后不停监听宏基站的应答，一旦收到宏基站的应答，立即根据3gpp 36.321协议中规定的随机接入时序截取MUE的随机接入序列。
[0013]而且，时偏值Tl获取模块中，小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，实现方式如下，
小基站通过测量Preamble序列的相位差，而得到初始的时偏值Tl。
[0014]本发明创造性地LTE系统小基站和宏基站定时偏差测量解决方案，实施简便，效果优良，适于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例中步骤I流程图。
[0016]图2是本发明实施例中步骤2流程图。
[0017]图3是本发明实施例中步骤3流程图。
[0018]图4是本发明实施例的整体流程图。
[0019]
【具体实施方式】
以下结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细说明。
[0020]实施例所提供一种测量定时偏差的方法，包括在MUE进行随机接入宏基站时，小基站能够利用MUE发射的随机接入信号和宏基站反馈给MUE的下行TA (定时超前)来进行小基站和宏基站间的定时偏差测量。参见图4，具体步骤如下:
步骤1:小基站利用随机接入估计获取初始的时偏值Tl。本发明提出，宏基站触发MUE发起随机接入，小基站对宏基站MUE的随机接入序列进行时偏估计，获取时偏值Tl。
[0021]参见图1，实施例的步骤I具体实现如下:
Ml:小基站首先对宏基站发起定时偏差测量的请求，在宏基站收到测量请求后，此时宏基站会触发覆盖区域内的MUE发起随机接入。
[0022]宏基站触发MUE发起随机接入,具体实现方式可以是:小基站通过与宏基站之间的SI接口告知其需要测量定时偏差，宏基站向其覆盖的MUE发送触发接入的消息，该触发消息中携带Preamble(前导序列)的索引，以便该用户设备发送该索引指定的Preamble。作为举例而非限定，宏基站可以预留多组Preamble，专用于MUE在基站需要进行区间搜索时上报之用。
[0023]M2:宏基站触发其覆盖区域内的MUE发起随机接入后，通知小基站。小基站在收到宏基站的通知后，根据3gpp 36.321协议规定的随机接入的时序，首先获得MUE发射随机接入序列。3gpp 36.321协议规定了基站和用户的首发随机接入序列的时刻。
[0024]小基站截取宏基站MUE发射的随机接入序列，具体实现方式可以是:宏基站在触发其覆盖的MUE发起随机接入后，会告知小基站，小基站在收到宏基站的通知后通过SI接口发送请求，然后就不停的监听宏基站发给其的应答。小基站一旦收到宏基站的应答，立即根据3gpp 36.321协议中规定的随机接入时序截取MUE的随机接入序列。
[0025]M3:然后小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值Tl。
[0026]小基站中进行随机接入的时偏估计，具体实现方式可以是:小基站接收到MUE所发送的带有时偏的Preamble序列，并且小基站已知该索引，这样小基站可以检测Preamble序列，并且估计出该MUE的初始时偏值。其中，小基站通过测量该Preamble的相位差，进而得到时偏值，其具体实现方式可以通过现有的算法实现，本发明不予赘述。
[0027]步骤2:小基站解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2。本发明提出，宏基站反馈给MUE的MSG2，小基站对宏基站反馈给MUE的MSG2进行解析，获取时偏值T2。MSG2为随机接入响应消息。
[0028]参见图2，实施例的步骤2具体实现如下:
M4:当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，会反馈MSG2给MUE，小基站根据3gpp36.321协议规定的时序结构，在宏基站发MSG2消息的时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，获取宏基站反馈给MUE的时偏值T2。
[0030]步骤3:小基站根据时偏值Tl和T2计算获取小基站和宏基站间的定时测量偏差。
[0031]参见图3，实施例的步骤3具体实现如下:
M6:获取时偏值Tl和时偏值T2后，时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差值即可以得到小基站和宏基站间的定时偏差。
[0032]以上方法可采用软件技术实现自动运行，本发明还提供一种相应的LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量系统，包含以下模块:
时偏值Tl获取模块，用于在小基站利用随机接入估计获取初始的时偏值Tl，实现如下，
小基站首先对宏基站发起定时偏差测量的请求，宏基站收到测量请求后触发覆盖区域内的MUE发起随机接入，MUE表示宏基站用户设备；
宏基站触发覆盖区域内的MUE发起随机接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列；
小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值Tl ；
时偏值T2获取模块，用于在小基站解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2，实现如下，
当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，反馈MSG2给MUE ;小基站在宏基站发MSG2的时序位置上截取然后解析，获取宏基站反馈给MUE的时偏值T2 ;所述MSG2为随机接入响应消息；
定时测量偏差获取模块，用于在小基站根据时偏值Tl和T2计算得到小基站和宏基站间的定时测量偏差，实现如下，
获取时偏值Tl和时偏值T2后，时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差值得到小基站和宏基站间的定时偏差。
[0033]各模块具体实现与方法步骤相应，本发明不予赘述。
[0034]具体实施时，本领域技术人员也可自行设置模块进行实现，例如一种小基站装置，包括: 小基站向宏基站发起测量请求的触发模块Ml，小基站截取宏基站的MUE发射的随机接入序列模块M2，初始的时偏估计模块M3，截取宏基站反馈给MUE的MSG2模块M4，解析MSG2的TA值模块M5，计算最终的定时测量偏差模块M6。
[0035]小基站装置中向宏基站发起测量请求，以便宏基站触发MUE发起随机接入的触发模块Ml的具体实现方式可以是:小基站通过与宏基站之间的SI接口告知其需要测量定时偏差，宏基站向其覆盖的MUE发送触发接入的消息，该触发消息中携带PreambIe的索引，以便该用户设备发送该索引指定的Preamble。作为举例而非限定，宏基站可以预留多组Preamble，专用于MUE在基站需要进行区间搜索时上报之用。
[0036]小基站装置中截取宏基站MUE发射的随机接入序列模块M2的具体实现方式可以是:宏基站在触发其覆盖的MUE发起随机接入后，会告知小基站，小基站通过SI发送请求之后，就不停的监听宏基站发给其的应答。小基站一旦收到宏基站的应答，立即根据协议中规定的随机接入时序截取MUE的随机接入序列。
[0037]小基站装置中随机接入的时偏估计单元M3的具体实现方式可以是:小基站接收到MUE所发送的带有时偏的Preamble序列，并且小基站已知该索引，这样小基站可以检测Preamble序列，并且估计出该MUE的初始时偏值。其中，小基站通过测量该Preamble的相位差，进而得到时偏值。其具体实现方式可以通过现有的算法实现，这里不在赘述。
[0038]小基站装置中截取宏基站反馈给MUE的MSG2模块M4的具体实现方式可以是:当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，会反馈MSG2给MUE，小基站根据协议规定的随机接入的信息以及随机接入的时序结构，在宏基站发MSG2消息的时序位置上截取此消息。
[0039]小基站装置中解析MSG2的TA值模块M5的具体实现方式可以是:小基站截取到宏基站反馈给MUE的MSG2后，根据是否是竞争类型的随机接入和初始的网络标识来解MSG2，按照协议中随机接入的字段，其中包括了 TA的信息，获取此字段，即得到了 T2。
[0040]小基站装置中测量小基站和宏基站定时偏差的模块M6的具体实现方式可以是:初始时偏值Tl和时偏值T2同时获取后，因为时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差差值即可以得到小基站和宏基站间的定时偏差。
[0041]上述小基站的装置解决了小基站和宏基站间定时偏差的测量问题。
[0042]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于，包含以下步骤: 步骤1，小基站利用随机接入估计获取初始的时偏值Tl，实现如下， 小基站首先对宏基站发起定时偏差测量的请求，宏基站收到测量请求后触发覆盖区域内的MUE发起随机接入，MUE表示宏基站用户设备； 宏基站触发覆盖区域内的MUE发起随机接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列； 小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值Tl ； 步骤2，小基站解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2，实现如下， 当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，反馈MSG2给MUE ;小基站在宏基站发MSG2的时序位置上截取然后解析，获取宏基站反馈给MUE的时偏值T2 ;所述MSG2为随机接入响应消息； 步骤3，小基站根据时偏值Tl和T2计算得到小基站和宏基站间的定时测量偏差，实现如下， 获取时偏值Tl和时偏值T2后，时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差值得到小基站和宏基站间的定时偏差。
2.根据权利要求1所述LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于:步骤I中，宏基站触发MUE发起随机接入,实现方式如下， 小基站通过与宏基站之间的SI接口告知其需要测量定时偏差，宏基站向覆盖的MUE发送触发接入的消息，该消息中携带Preamble的索引，以便MUE发送该索引指定的Preamble。
3.根据权利要求1所述LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于:步骤I中，小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列，实现方式如下， 小基站在收到宏基站的通知后通过SI接口发送请求，然后不停监听宏基站的应答，一旦收到宏基站的应答，立即根据3gpp 36.321协议中规定的随机接入时序截取MUE的随机接入序列。
4.根据权利要求1所述LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于:步骤I中，小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计,实现方式如下， 小基站通过测量Preamble序列的相位差，而得到初始的时偏值Tl。
5.一种LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量系统，其特征在于，包含以下模块: 时偏值Tl获取模块，用于在小基站利用随机接入估计获取初始的时偏值Tl，实现如下， 小基站首先对宏基站发起定时偏差测量的请求，宏基站收到测量请求后触发覆盖区域内的MUE发起随机接入，MUE表示宏基站用户设备； 宏基站触发覆盖区域内的MUE发起随机接入后，通知小基站；小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列； 小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，获取初始的时偏值Tl ； 时偏值T2获取模块，用于在小基站解析宏基站反馈给MUE的MSG2信息，获取时偏值T2，实现如下， 当宏基站接收到MUE的随机接入信号后，反馈MSG2给MUE ;小基站在宏基站发MSG2的时序位置上截取然后解析，获取宏基站反馈给MUE的时偏值T2 ;所述MSG2为随机接入响应消息； 定时测量偏差获取模块，用于在小基站根据时偏值Tl和T2计算得到小基站和宏基站间的定时测量偏差，实现如下， 获取时偏值Tl和时偏值T2后，时偏值Tl是小基站与MUE之间的距离时延，时偏值T2是宏基站与MUE之间的距离时延，根据Tl和T2的时延差值得到小基站和宏基站间的定时偏差。
6.根据权利要求5所述LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于:时偏值Tl获取模块中，宏基站触发MUE发起随机接入，实现方式如下， 小基站通过与宏基站之间的SI接口告知其需要测量定时偏差，宏基站向覆盖的MUE发送触发接入的消息，该消息中携带PreambIe的索引，以便MUE发送该索弓I指定的PreambIe。
7.根据权利要求5所述LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于:时偏值Tl获取模块中，小基站在收到宏基站的通知后，获得MUE发射随机接入序列，实现方式如下， 小基站在收到宏基站的通知后通过SI接口发送请求，然后不停监听宏基站的应答，一旦收到宏基站的应答，立即根据3gpp 36.321协议中规定的随机接入时序截取MUE的随机接入序列。
8.根据权利要求5所述LTE系统小基站和宏基站间定时偏差测量方法，其特征在于:时偏值Tl获取模块中，小基站对MUE发射随机接入序列进行初始的时偏估计，实现方式如下， 小基站通过测量Preamble序列的相位差，而得到初始的时偏值Tl。
【文档编号】H04W56/00GK104411012SQ201410730869
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】李洋, 田宇兴, 柯勇 申请人:武汉虹信通信技术有限责任公司