发射同步信道和基本控制信息信道的方法及其毫微微基站 |
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| 申请号 | CN200980147674.1 | 申请日 | 2009-12-04 | 公开(公告)号 | CN102227882B | 公开(公告)日 | 2015-07-22 |
| 申请人 | LG电子株式会社; | 发明人 | 文诚颢; 李玹佑; 郭眞三; 韩承希; 金东哲; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种用于在毫微微基站中发射同步信道和基本控制信息信道的方法。该方法包括步骤：由所述毫微微基站从 覆盖 所述毫微微基站的宏基站获取分段信息；由所述毫微微基站辨别由所述宏基站使用的分段或者 子载波 ；以及由所述毫微微基站在不同于在先前的步骤中辨别出的分段或者子载波的分段或者子载波上发射其同步信道及其基本控制信息。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种在毫微微基站中发射超帧报头(SFH)、主先进式前导(PA-前导)和次先进式前导(SA-前导)的方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 发射同步信道和基本控制信息信道的方法及其毫微微基站技术领域[0001] 本发明涉及毫微微蜂窝(femto cell)，更具体地，涉及用于在毫微微蜂窝中发射同步信道和基本控制信息信道的方法。 背景技术[0002] 第二代(2G)移动通信指的是语音到数字的发射和接收，并且由码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)等等代表。通用分组无线电业务(GPRS)是从GSM发展来的。GPRS是用于基于GPS系统提供分组交换数据业务的技术。 [0003] 第三代(3G)移动通信指的是图像和数据以及语音(音频)的发射和接收。第三代合作项目(3GPP)已经开发了移动通信系统(即，国际移动电信(IMT-2000))，并且适合于作为无线电接入技术(RAT)的宽带码分多址(WCDMA)。IMT-2000和RAT，例如WCDMA，在欧洲被称作通用移动电信系统(UMTS)。在这里，UTRAN是UMTS陆地无线电接入网络的缩写。 [0004] 同时，第三代移动通信正在向第四代(4G)移动通信演进。 [0005] 作为4G移动通信技术，已经引入了正在3GPP实现其标准化的长期演进网络(LTE)和正在IEEE实现其标准化的IEEE 802.16。LTE使用术语“演进的UTRAN(E-UTRAN)”。 [0006] 4G移动通信技术已经采用了正交频分多路复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)。OFDM使用多个正交子载波。OFDM使用在快速傅里叶反变换(IFFT)和快速傅里叶变换(FFT)之间的正交属性。发射机对于数据执行IFFT并且发射数据。接收机对于接收的信号执行FFT以恢复原始数据。发射机使用IFFT以连结多个子载波，并且接收机使用相应的FFT以分割多个子载波。 [0007] 3G或者4G移动通信系统连续地尝试去提高小区容量，以便支持大容量业务和双向业务，诸如多媒体内容、数据流等等。 [0008] 为了提高小区容量，已经提出了使用高频率和降低小区半径的方案。如果应用具有短半径的小区，诸如微微蜂窝(pico cell)等等，则允许使用比常规蜂窝系统中使用的频率更高的频带，从而使得能够发射更多信息。但是，这样的结构要求在相同的区域中安装更多基站，这不利地导致了成本增加。 [0009] 在使用小的小区和提高小区容量的方案之中，近来已经提出了毫微微蜂窝。 [0010] 毫微微蜂窝指的是在家庭/企业中安装在尺寸方面非常紧凑并且使用低功率的基站以提供小的无线环境。预料毫微微蜂窝响应于改善室内服务可用区域(覆盖范围)和容量并且通过提供数据业务完整建立下一代移动通信系统，以增强服务质量。 [0011] 3GPP WCDMA和LTE组正经历称作“家用eNodeB”的毫微微蜂窝的标准化，并且3GPP2正在积极地对毫微微蜂窝进行研究。 [0012] 在图1和2中举例说明了关于用于在常规的移动通信网络中实现上述的毫微微蜂窝的方法的不同的结构。 [0013] 首先，图1举例说明了按照现有技术的、示例性的基于毫微微蜂窝的网络结构。 [0014] 如在图1中举例说明的，基于毫微微蜂窝的网络包括具有宽广服务范围的宏基站(M-BS)，和基于每个用户安装的多个毫微微基站(f-BS)。 [0015] f-BS经由因特网连接到毫微微蜂窝网络控制器(FNC)并且从而被控制，并且提供服务给用户。 [0016] MS测量邻近小区的信号，并且将测量的信号发射给其f-BS。f-BS基于发射的信号来识别邻近小区的存在。此外，各f-BS经由直接链路或者间接链路，诸如FNC，来交换信息。f-BS和M-BS经由FNC和控制移动通信网络中的f-BS的无线电网络控制器(RNC)或者移动管理实体(MME)来交换信息。 [0017] 图2举例说明了按照现有技术的、另一个示例性的基于毫微微蜂窝的网络结构。 [0018] 如在图2中举例说明的，不同于图1，各f-BS经由直接链路或者MME来交换信息。M-BS和f-BS经由MME交换信息。 [0020] 如在图3中举例说明的，超帧被分割为每个具有相同的大小的四个无线电帧。超帧可以包括超帧报头。超帧报头可以包括当初始网络进入或者移交时MS将获取的基本控制信息，和类似于在LTE技术中广播信道(BCH)的功能。超帧报头可以被分配给构成超帧的多个无线电帧的第一无线电帧。取决于系统的带宽或者循环前缀(CP)的长度，构成一个帧的子帧的数目可变为5、6、7或者8，并且构成一个子帧的OFDMA的符号的数目也可变为5、6、7或者9。图3示例性地举例说明了当带宽是5、10或者20MHz时，CP的长度是1/8Tb(Tb： 有用的OFDMA符号时间)。 [0021] 在图3中示例性地举例说明的帧结构可以应用于时分双工(TDD)或者频分双工(FDD)方案。在TDD中，整个频带用于上行链路(UL)或者下行链路(DL)传输，但是在时域上被分成UL传输和DL传输。在FDD方案中，UL传输和DL传输占据不同的频带并且能够同时地执行。 [0022] 每个子帧可以被分成至少一个频率分割。每个频率分割可以包括至少一个物理资源单元(PRU)。每个频率分割可以包括局部的PRU和/或分布的PRU。每个频率分割可以例如用于分频复用(FFR)的目的。 [0023] PRU表示用于资源分配的基本物理单位，包括N个连续OFDM符号和P个连续子载波。逻辑资源单元(LRU)是用于分布式资源分配和局部化资源分配的基本逻辑单元。LRU包括P*N个子载波。LRU包括在PRU中使用的导频。因此，在一个LRU中适宜的子载波数目可以取决于分配的导频的数目。 [0024] 图4举例说明了IEEE 802.16m(或者先进式空中接口)(其是一种4G移动通信系统)的同步信道(在下文中，称为先进式前导(A-前导)的结构。每个占据1个OFDMA符号的4个主或者次前导在大小方面被设置在20ms的超帧内。基本控制信息通过其发射的超帧报头(SFH)在次前导符号之后被发射。频率复用1被应用于主先进式前导(PA-前导)传输，并且频率复用3被应用于次先进式前导(SA-前导)传输。因此，对于SA-前导，分段是按照三个类型的扇区索引通过三个类型的1对1映射来分配的。这个示例性的实施例举例说明了PA-前导位于第二帧上，但是，本公开可以不限制在PA-前导位于第一、第三或者第四帧上的情形。 [0025] 图5举例说明了按照现有技术示出毫微微蜂窝和宏蜂窝的示例性结构，并且图6举例说明了毫微微蜂窝和宏蜂窝的示例性帧。 [0026] 如在图5中举例说明的，设置在M-BS的覆盖范围内的小区包括多个扇区。扇区指的是由宏蜂窝的定向天线所限定的区域。如举例说明的宏蜂窝可以包括三个扇区。分段被定义为一组PRU。如在图6(a)中举例说明的，在5MHz内的24个PRU可以被分成三个分段，并且每个分段使用8个LRU。通常，一个分段通过1对1映射被配置在一个扇区内。但是，分段的数目和扇区的数目可能彼此不同，并且在这种情况下，在分段和扇区之间的映射可以取决于运营商的小区规划。本发明已经假设了具有三个分段和三个扇区的通信系统的典型环境。 [0027] 在图5中举例说明的每个毫微微蜂窝固定地使用一个扇区。但是，如在图6(b)中举例说明的，对于按照本发明的毫微微蜂窝，一个扇区使用三个分段的一个，但是，这一个分段由f-BS主动地决定。 [0028] 但是，如在图5中举例说明的，当位于宏蜂窝的第一扇区中的毫微微蜂窝同宏蜂窝一样使用被映射给宏蜂窝的第一扇区的第一分段时，可能导致与宏蜂窝的干扰。 [0029] 尤其是，f-BS被安装在由用户固定的位置上，因此，很难有效地管理或者避免与宏蜂窝的干扰。 [0030] 类似地，如超帧报头一样，基本控制信息信道也不能不受上述干扰。由于基本控制信息信道包括所有终端可能共用的诸如系统信息的信息，那么由干扰造成的影响可能在终端初始网络进入或者移交时导致非常严重的障碍。 发明内容[0031] 因此，本发明的一个方面是克服上述的缺点。即，本发明的一个方面是允许毫微微蜂窝和宏蜂窝之间的有效无线电资源分配。尤其是，本发明的一个方面是允许毫微微蜂窝和宏蜂窝之间的有效公共控制信道分配。本发明的另一个方面是有效地分配用于公共控制信道的同步信道(SCH或者A-前导)或者基本控制信息信道(广播信道(BCH)或者超帧报头(SFH))的分段。 [0032] 为了实现这些和其他的优点并且按照本发明的目的，如在此处实施和广泛地描述的，提供了一种毫微微基站。毫微微基站可以包括：收发器，被配置为从宏基站获取分段信息，所述宏基站覆盖所述毫微微基站；和处理器，被配置为辨别由所述宏基站使用的分段或者子载波，以及经由所述收发器在不同于所述辨别出的分段或者子载波的分段或者子载波上发射所述毫微微基站的同步信道和控制信道。所述分段信息可以经由所述宏基站的骨干网络来接收。做为选择，分段信息可以通过扫描由所述宏基站发射的同步信道来获取。 [0033] 所述宏基站的分段信息可以通过扫描经由次先进式前导(SA-前导)获取，或者当扇区信息在PA-前导上发射时，可以经由主先进式前导(PA-前导)获取。 [0034] 所述毫微微基站可以与所述宏基站同步。 [0035] 为了实现本发明的这些方面，提供了一种用于在毫微微基站中发射同步信道的方法。该方法可以包括：由所述毫微微基站从覆盖所述毫微微基站的宏基站获取分段信息；由所述毫微微基站辨别由所述宏基站使用的分段或者子载波，以及由所述毫微微基站在不同于所述辨别出的分段或者子载波的分段或者子载波上发射其同步信道。 [0036] 有益效果 [0038] 图1举例说明了按照现有技术的、示例性的基于毫微微蜂窝的网络结构； [0039] 图2举例说明了按照现有技术的、另一个示例性的基于毫微微蜂窝的网络结构； [0040] 图3举例说明了按照现有技术的、在毫微微蜂窝和宏蜂窝中使用的示例性帧结构；图4举例说明了按照现有技术的超帧结构； [0041] 图5举例说明了按照现有技术示出毫微微蜂窝和宏蜂窝的示例性结构；图6举例说明了毫微微蜂窝和宏蜂窝的示例性帧； [0042] 图7举例说明了按照本发明的毫微微蜂窝和宏蜂窝的示例性帧； [0043] 图8举例说明了毫微微蜂窝和宏蜂窝的广播信道之间的示例性关系；图9举例说明了按照一个示例性实施例的帧结构；图10举例说明了按照另一个示例性实施例的帧结构；图11举例说明了按照另一个示例性实施例的帧结构；并且图12举例说明了按照另一个示例性的实施例的帧结构。 具体实施方式[0044] 本发明应用于，但是不限于，毫微微蜂窝。本发明可应用于本发明的技术范围可应用的任何通信系统和方法。 [0045] 在本说明书中使用的技术术语仅仅用于举例说明特定的实施例，并且应该理解它们不意欲限制本公开。只要没有不同地限定，包括技术或者科学术语的在此处使用的所有术语可以具有如由本公开属于的本领域技术人员通常理解相同的含义，并且不应该以过度地广泛的含义或者过度地限制的含义解释。此外，如果在本公开的说明书中使用的技术术语是未能清楚地表达本公开构思的错误术语，其应该由可以由本领域技术人员恰当地理解的技术术语替换。此外，在本公开的说明书中使用的常规术语应该按照在字典中的定义或者按照其前或者后上下文解释，并且不应该解释为具有过度地限制的含义。 [0046] 只要其代表与上下文迥然不同的含义，单数表示可以包括复数表示。在此处使用的术语“包括”或者“具有”应该理解为，它们意欲表示在本发明公开的若干部件或者若干步骤的存在，并且还应理解，可以不包括该部件或者步骤的一部分，或者可以进一步包括额外的部件或者步骤。 [0047] 应该理解，虽然可以在此处使用术语第一、第二等等去描述各个单元，但是这些单元不应该由这些术语限制。这些术语仅仅用于将一个单元与另一个相区别。例如，在不脱离本公开的范围的情况，第一单元可以称为第二单元，并且类似地，第二单元可以称为第一单元。 [0048] 应该理解，当一个单元被称为“与另一个单元相连接”时，该单元可以直接与另一个单元相连接，或者还可以存在插入单元。与此相反，当一个单元被称为“直接与另一个单元相连接”时，则不存在插入单元。 [0049] 在下面将参考附图详细地描述本发明的实施例，其中，不考虑图号，被赋予相同的附图标记的那些部件，是相同的或者相应的，并且冗余解释被省略。在描述本发明的过程中，如果对于相关已知功能或者结构的详细解释被认为是不必要地转移本发明的要点，这样的解释已经被省略，但是那些本领域技术人员应该明白。附图用于帮助容易地理解本发明的技术构思，并且应该理解本发明的构思不受附图的限制。除附图之外，本发明的构思将解释为扩展为任何变化、等效和替换。 [0050] 术语“终端”在此处使用，但是，终端可以以其他的术语替换，诸如用户设备(UE)、移动设备(ME)、移动站(MS)等等。此外，终端可以是便携类型的设备，诸如蜂窝电话、PDA、智能电话、笔记本等等，或者固定类型的设备，诸如PC、车载的设备等等。 [0051] 图7举例说明了按照本发明的毫微微蜂窝和宏蜂窝的示例性帧。 [0052] 如在图7(a)中举例说明的，MS 100和第一宏BS 201和一个或多个毫微微BS 300被举例说明。 [0053] 第一宏BS 201的小区可以包括三个扇区。毫微微BS 300可以设置在第一扇区内。毫微微BS 300由用户安装，因此，其位置可以不同于在图中举例说明的那些。 [0054] 在这里，将避免在宏BS和毫微微BS之间的干扰。即，图7(b)举例说明了在宏蜂窝的每个扇区中使用的超帧报头。 [0055] 参考图7(b)，毫微微BS 300可以使用一个分段用于SA-前导传输和SFH传输。在这里，毫微微BS可以使用三个分段的一个适宜的分段。 [0056] 即，如举例说明的，干扰出现在宏蜂窝的第一扇区中使用的超帧报头(SFH)和毫微微蜂窝的第一分段之间。因此，毫微微BS可以优选地使用除去第一分段的分段。这样的使用分段以避免干扰的方案可以优选地被应用于公共控制信道。 [0057] 公共控制信道可以包括同步信道(SCH)和广播信道(BCH)。SCH可以包括主SCH(P-SCH)和辅SCH(S-SCH)。SCH在4G移动通信技术的每个技术中被不同地称呼。例如，在LTE中其被称为同步信号(SS)，并且在IEEE 802.16e中被称为前导。此外，在IEEE802.16m的先进式空中接口(AAIF)中其被称为先进式前导或者A-前导。在这里，A-前导可以被分成主先进式前导(PA-前导)和次先进式前导(SA-前导)。在IEEE802.16m中BCH可以被称为超帧报头。在下文中，SCH表示所有前导或者A-前导，并且此外BCH表示超帧报头。 [0058] PA-前导可以允许传输频带、基站类型、扇区信息或者小区ID分组信息的部分传输。SA-前导(辅同步信道)可以用于小区ID传输。 [0059] 即，宏蜂窝的扇区信息和毫微微蜂窝的扇区信息可以由PA-前导表示。例如，PA-前导的二位可以表示三个宏扇区和一个毫微微扇区。此外，从宏BS发射的PA-前导可以表示宏BS的类型，并且从毫微微BS发射的PA-前导可以表示毫微微BS的类型。从宏BS和毫微微BS发射的PA-前导可以表示在宏BS和毫微微BS中使用的带宽。 [0060] 作为另一个示例，可以考虑PA-前导仅仅发射带宽的情形。即，与扇区相关的信息可以不包括在PA-前导中。在这种情况下，与宏BS正在使用用于传输的扇区和分段相关的信息可以从小区ID获取，其中小区ID是从SA-前导中获得的。 [0061] 因而，PA-前导、SA-前导和SFH需要被在第一宏BS 201和毫微微BS 300之间适当地分配。在下文中，将描述其。 [0062] 首先，解释PA-前导，第一宏BS 201在PA-前导上发射与宏BS 201相关的相应的扇区信息。做为选择，也可以考虑在PA-前导上不存在扇区信息。 [0063] 毫微微BS 300可以扫描在PA-前导上从第一宏BS 201发射的扇区信息，并且接收其。做为选择，如果扇区信息没有在PA-前导上发射，则毫微微BS 300可以基于小区ID获取施主宏BS(donor macro BS)使用的扇区信息，其中小区ID是从SA-前导中获得的。 [0064] 无需扫描，毫微微BS 300可以直接连接到第一宏BS 201的骨干网络，或者经由核心网络连接到第一宏BS 201，以便接收与宏BS(或者施主BS)相关的扇区信息。 [0065] 无需扫描，毫微微BS 300可以获取包括在第一宏BS 201的SFH中的扇区或者分段信息。 [0066] 毫微微BS 300可以在PA-前导上发射覆盖其覆盖范围的宏BS(或者施主BS)的相同的扇区信息。在这里，假设扇区信息被在PA-前导上发射。如果扇区信息没有在PA-前导上发射，则毫微微BS 300也不在PA-前导上发射扇区信息。即，毫微微BS 300的PA-前导结构与第一宏BS 201的是相同的。因此，毫微微BS 300可以在PA-前导上发射施主宏BS的扇区信息以获得分集效应。 [0067] 做为选择，除施主BS的扇区信息以外，毫微微BS 300可以在PA-前导上发射其自己的扇区信息。 [0068] 接下来，解释SA-前导和SFH，第一宏BS 201可以在对应于传输扇区的分段上发射SFH信息，和在对应于传输扇区的SA-前导分段上发射携带小区ID信息的SA-前导。在这里，用于SFH传输的物理分段和用于SA-前导传输的物理分段可以彼此不同。 [0069] 毫微微BS 300可以基于是经由前述的扫描或者非扫描获得的第一宏BS 201的扇区信息，在另一个分段的SA-前导上发射小区ID信息。这通过将在第一宏BS 201内的扇区与毫微微BS 300的分段相区别降低了干扰的影响(即，在图7中，毫微微BS设置在宏BS的第一扇区内，因此第二分段和第三分段更少受到干扰影响)。 [0070] 一种手段是在经由扫描或者除扫描以外的方案获取两个高度干扰的分段之后，毫微微BS 300经由除获得的两个分段以外的另一个分段发射SFH和SA-前导。在这里，两个高度干扰的分段可以是施主宏BS，或者另一个邻近的宏BS，或者是施主宏BS和邻近的毫微微蜂窝。 [0071] 另一个手段可以考虑，其中SFH不被分段而发射，并且SA-前导通过被分段而发射。 [0072] 但是，毫微微BS 300可以在与在第一宏BS 201内的扇区相同的分段SA-前导上发射其小区ID。 [0073] 在下文中，将参考图8描述BCH。 [0074] 图8举例说明了毫微微蜂窝和宏蜂窝的广播信道之间的示例性关系。 [0075] 图8举例说明了在第一宏BS 201、第二宏BS 202和毫微微BS 300之中，用于避免SFH和SA-前导信道之间的干扰的示例。在这个示例中，引起最高干扰的两个BS可能是作为施主BS的第一宏BS 201和邻近的第二宏BS 202。 [0076] 图9和10举例说明了按照本发明的示例性帧结构。 [0077] 在参考图9解释之前，假设第一宏BS 201和毫微微BS 300如在图7(a)中举例说明的那样设置。 [0078] 参考图9，第一施主宏BS 201在超帧上在频率轴中在每个PRU上并且在时间轴中在第一子帧(或者符号的一部分)上发射用于第一扇区的PA-前导(在图9中，PA-前导(/w或者w/o扇区信息α))。第一宏BS 201然后在用于第一扇区的第一分段上发射SFH。第一宏BS 201在第一分段上发射SA-前导，其中第一分段被分割用于SA-前导(在这里，用于SFH的分段和用于SA-前导的分段物理上不同，并且仅仅逻辑上相同)。 [0079] 图10举例说明了一个示例，其中SFH传输不在与PA-前导相同的帧中执行，而是，在与SA-前导相同的帧中执行。类似于图9的解释，第一宏BS 201在用于第一扇区的第一分段上发射SFH。第一宏BS 201然后在第一分段上发射SA-前导，第一分段被分割用于SA-前导(在这里，用于SFH的分段和用于SA-前导的分段物理上不同，并且仅仅逻辑上相同)。 [0080] 与此同时，相邻于目标毫微微蜂窝的第二宏BS 202发射用于第二扇区的PA-前导(在图9中，P-SCH(/w或者w/o扇区信息β))。第二宏BS 202然后在用于SFH的第二分段上发射用于第二扇区的SFH。第二宏BS 202在第二分段上发射SA-前导，其中第二分段被分割用于SA-前导(在这里，用于SFH的分段和用于SA-前导的分段物理上不同，并且仅仅逻辑上相同)。 [0081] 考虑再一个情形，如在图7(a)中举例说明的，在毫微微BS 300设置在第一宏BS201的第一扇区内的假设之下进行描述。 [0082] 毫微微BS 300发射具有与施主第一宏BS 201相同的扇区信息的PA-前导。毫微微BS 300然后在超帧上在第三分段发射其SFH，以避免与施主第一宏BS 201和相邻的第二宏BS 202的SFH的干扰。在这里，选择性地，毫微微BS 300可以在第一分段上发射其所属的施主第一宏BS 201的第一扇区的SFH。毫微微BS 300然后在第三分段上发射SA-前导，以避免在对于SA-前导分段的分段(在这里，用于SFH的分段和用于SA-前导的分段物理上不同，并且仅仅逻辑上相同)之中与施主第一宏BS 201和相邻的第二宏BS 202的SA-前导的干扰。 [0083] 图11和12举例说明了按照另一个示例性实施例的帧结构。考虑SFH的位置，图11和12的帧结构不同。 [0084] 参考图11，与图9和10的示例性实施例不同，按照另一个示例性实施例，在频率轴中SFH可以在超帧上使用每个PRU。在这种情况下，对应于参考图9和10给出解释的SA-前导的部分可以同样地应用。 |
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