(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外基地局と同期していない屋内基地局は、前記屋外基地局及び／又は既に前記屋外基地局と同期していた屋内基地局から送信された、同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを含む同期サブフレームをリッスンし、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択することと、
前記同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレーム内の専用の同期チャネルでブロードキャストする同期シーケンスを取得して、前記同期シーケンスに基づいて前記同期基準基地局と同期することとを含み、
ここで、前記同期サブフレームは、マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワークサブフレームであることを特徴とするエアーインターフェース同期方法。
【請求項２】
既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局のいずれかは、送信する同期サブフレーム内の専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする際、当該屋内基地局から２ホップ内の、前記屋外基地局と同期した各屋内基地局に沈黙を守らせることを特徴とする請求項１に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項３】
既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局は、
同期サブフレームを送信する前に、シグナリング交換により当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に対して沈黙を守ることを通知する方法を採用して、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることを特徴とする請求項２に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項４】
前記屋外基地局と既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局は、自身が送信する同期サブフレーム内で自身の優先度情報をブロードキャストし、
前記屋外基地局と同期していない屋内基地局は、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択することは、
前記屋外基地局と同期していない屋内基地局は、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の優先度情報を取得し、前記優先度情報に基づいて前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から前記同期基準基地局を選択することを含むことを特徴とする請求項1に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項５】
前記屋外基地局と同期していない屋内基地局は、前記優先度情報に基づいて、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から前記同期基準基地局を選択した後、
前記屋外基地局と同期していない屋内基地局は、自身に対して前記同期基準基地局より低い優先度情報を設定することを含むことを特徴とする請求項４に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項６】
前記屋外基地局は、自身が送信する同期サブフレーム毎に設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項７】
同期追跡の最大周期内で、既に前記屋外基地局と同期した前記屋内基地局は、自身が送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストし、
前記同期追跡の最大周期は、既に前記屋外基地局と同期した前記屋内基地局のホップ毎の最大同期誤差をローカルクロック精度で割った商であり、
前記ホップ毎の最大同期誤差は、既に前記屋外基地局と同期した前記屋内基地局の位置しているネットワークの最大同期誤差から前記屋外基地局同期誤差を引いた差を、前記ネットワークの最大同期ホップ数の２倍で割った商である、ことを特徴とする請求項６に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項８】
同期追跡の最大周期内で、既に前記屋外同期基地局と同期している前記屋内基地局は、自身が送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストすることは、
前記同期追跡の最大周期を複数のサブ周期に分割することと、
サブ周期毎に、既に前記屋外基地局と同期した前記屋内基地局は、自身が送信する同期サブフレームで同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストすることと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項９】
前記同期サブフレームはマルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワークＭＢＳＦＮサブフレームである、ことを特徴とする請求項１に記載のエアーインターフェース同期方法。
【請求項１０】
送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする屋外基地局と、
前記屋外基地局と同期していない場合、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、前記同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得し、前記同期シーケンスに基づいて前記同期基準基地局と同期し、既に前記屋外基地局と同期した場合、自身から送信するサブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする、少なくとも一つの屋内基地局とを含み、
ここで、前記同期サブフレームは、マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワークサブフレームであることを特徴とするエアーインターフェース同期システム。
【請求項１１】
前記屋外基地局と同期している屋内基地局のいずれかは、送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする際、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることを特徴とする請求項１０に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１２】
既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局は、
同期サブフレームを送信する前に、シグナリング交換により当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に対して沈黙を守ることを通知する方法を採用して、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることを特徴とする請求項１１に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１３】
前記屋外基地局は、自身が送信する同期サブフレーム内で自身の優先度情報をブロードキャストし、
前記屋内基地局は、前記屋外基地局と同期していない場合、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の優先度情報を取得し、前記優先度情報に基づいて、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から前記同期基準基地局を選択し、既に前記屋外基地局と同期した場合、自身が送信する同期サブフレーム内で自身の優先度情報をブロードキャストすることを特徴とする請求項１０に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１４】
前記屋内基地局は、前記優先度情報に基づいて、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から前記同期基準基地局を選択した後、自身に対して前記同期基準基地局より低い優先度情報を設定することを特徴とする請求項１３に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１５】
前記屋外基地局は、自身が送信する同期サブフレーム毎に設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする、ことを特徴とする請求項１０に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１６】
前記屋内基地局は、既に前記屋外基地局と同期した場合、同期追跡の最大周期内で、自身が送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストし、前記同期追跡の最大周期は、前記屋内基地局の位置しているネットワークのホップ毎の最大同期誤差をローカルクロック精度で割った商であり、前記ホップ毎の最大同期誤差は、前記屋内基地局が位置しているネットワークの最大同期誤差から前記屋外基地局同期誤差を引いた差を、前記ネットワークの最大同期ホップ数の２倍で割った商であることを特徴とする請求項１０又は１５に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１７】
前記屋内基地局は、既に前記屋外基地局と同期した場合、前記同期追跡の最大周期を複数のサブ周期に分割し、サブ周期毎に、自身が送信する同期サブフレーム内で同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストする、ことを特徴とする請求項１６に記載のエアーインターフェース同期システム。
【請求項１８】
送信される同期サブフレームに専用の同期チャネルを設置する設置モジュールと、
前記設置モジュールにより設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストするブロードキャストモジュールとを含み、
ここで、前記同期サブフレームは、マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワークサブフレームである
ことを特徴とする屋外基地局。
【請求項１９】
現在、既に屋外基地局と同期したかどうかを判定し、同期していないと判定する場合、同期モジュールをトリガーし、同期したと判定する場合、ブロードキャストモジュールをトリガーする判定モジュールと、
リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、前記同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得して、前記同期シーケンスに基づいて前記同期基準基地局と同期する同期モジュールと、
送信された同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストするブロードキャストモジュールとを含み、
ここで、前記同期サブフレームは、マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワークサブフレームであることを特徴とする屋内基地局。
【請求項２０】
前記ブロードキャストモジュールは、送信する同期サブフレーム内の専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする際、当該基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることを特徴とする請求項１９に記載の屋内基地局。
【請求項２１】
前記ブロードキャストモジュールは同期サブフレームを送信する前に、シグナリング交換により当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に対して沈黙を守ることを特徴とする請求項２０に記載の屋内基地局。
【請求項２２】
前記同期モジュールは、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の優先度情報を取得し、前記優先度情報に基づいて、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から前記同期基準基地局を選択し、
前記ブロードキャストモジュールは、既に前記屋外基地局と同期した場合、送信した同期サブフレーム内で当該屋内基地局の優先度情報をブロードキャストすることを特徴とする請求項１９に記載の屋内基地局。
【請求項２３】
前記同期モジュールは、前記優先度情報に基づいて、前記リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から前記同期基準基地局を選択した後、自身に対して前記同期基準基地局より低い優先度情報を設定することを特徴とする請求項２２に記載の屋内基地局。
【請求項２４】
前記ブロードキャストモジュールは、同期追跡の最大周期内で、送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストし、前記同期追跡の最大周期は、位置しているネットワークのホップ毎の最大同期誤差をローカルクロック精度で割った商であり、前記ホップ毎の最大同期誤差は、位置しているネットワークの最大同期誤差から前記屋外基地局同期誤差を引いた差を、前記ネットワーの最大同期ホップ数の２倍で割った商であることを特徴とする請求項１９〜２３の何れかに記載の屋内基地局。
【請求項２５】
前記ブロードキャストモジュールは、前記同期追跡の最大周期を複数のサブ周期に分割し、サブ周期毎に、送信する同期サブフレーム内で同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストすることを特徴とする請求項２４に記載の屋内基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信技術分野に関し、特に、エアーインターフェース同期方法、屋外基地局、屋内基地局及びエアーインターフェース同期システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおいて、同一チャネル干渉はシステムの容量を制限する要因である。第三世代移動通信システム（３Ｇ）において、同一周波数ネットワークが実現されて、同一チャネル干渉は隣接セル干渉になったために、システムの容量への制約は一層著しくなる。長期進化（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ＬＴＥ）システムにおいて、隣接セルの基地局（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）が自セルのユーザー機器（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）を干渉するだけではなく、隣接セルのＵＥも自セルのＵＥを干渉する。例えば、図１は、下りリンクにおいて隣接セルが自セルＵＥに対する干渉を示している。上がりリンクにおいても下りリンクと類似する干渉が存在する。
【０００３】
上述干渉問題を回避し、システムの容量を向上するために、ＬＴＥシステムでは各基地局間の時刻同期が厳しく要求されている。ＬＴＥシステムにおいて、任意の２つのセル基地局間の同期誤差は３ｕｓを超えてはならない。
【０００４】
現在、ＬＴＥシステムは、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ）からのタイミング信号により、ネットワーク内の異なるセル基地局間の同期を実現する。図２に示すように、具体な実施形態において、各セル基地局は衛星から送信されたＧＰＳタイミング信号を受信することにより、セル基地局間の同期を実現する。
【０００５】
移動通信システムの重要な応用である高速データサービスについて、大部分の高速データアクセスサービスは屋内で行われるが、建物が無線信号への透過損失が大きいため、屋外マクロ基地局ｍａｃｒｏ  ｃｅｌｌのみにより屋内ユーザーに高速データアクセスサービスを提供することは非常に困難である。そのため、屋内の高速データアクセスサービス向けの家庭用基地局ｆｅｍｔｏ  ｃｅｌｌが広く応用されてきた。同様に、透過損失により、屋内に設置されたｆｅｍｔｏ  ｃｅｌｌも、ＧＰＳタイミング信号を直接に取得しにくい。複数のｆｅｍｔｏ  ｃｅｌｌ間の同期は困難である。ＵＥについて、隣接するｆｅｍｔｏ  ｃｅｌｌの間には互いに干渉するだけではなく、屋外マクロ基地局からも干渉を受ける。具体な干渉状況は図３に示すようである。
【０００６】
ＬＴＥシステムにおいて、セル基地局（即ち、屋外基地局）をｅＮｏｄｅＢと呼び、ｅＮＢに省略し、ｆｅｍｔｏ  ｃｅｌｌを屋内基地局（Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ、ＨｅＮＢ）と呼ぶことができる。
【０００７】
ＨｅＮＢは自由に設置されるために、従来のエアーインターフェース同期の過程において、ＨｅＮＢは直接にｅＮＢと同期する可能性もあるし、ｅＮＢと、又は既にｅＮＢと同期した他のＨｅＮＢと同期するようにマルチホップで同期する可能性もある。マルチホップによるエアーインターフェース同期の場合、ホップ数の増加につれて同期誤差は累積する。又、同期過程において、ＨｅＮＢの間に相互干渉が生じる可能性もある。図４に示すように、ＨｅＮＢ１がｅＮＢの同期情報をリッスンする際、ＨｅＮＢ２は自身の同期信号をブロードキャストしているために、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２との間の距離が小さい場合、ＨｅＮＢ１の同期の信頼性と正確性はひどく影響される。この問題を解決するため、先行技術は、全てのＨｅＮＢを周期的に沈黙させ、沈黙期間で送信状態から受信状態に変換することで、ｅＮＢの同期信号をリッスンする（その際、全ての基地局はＵＥへの送信を停止する）という解決案を提供していた。
【０００８】
従来のＬＴＥエアーインターフェースの同期方法は、全て既に同期した基地局のプライマリ同期シーケンス（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ、ＰＳＳ）、セカンダリ同期シーケンス（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ、ＳＳＳ）又はパイロット信号（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ、ＣＲＳ）をリッスンすることにより、同期情報を取得するものである。ＰＳＳ又はＳＳＳは１サブフレーム内の１直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＯＦＤＭ）符号のみ占用するにもかかわらず、リッスンすることはサブフレームを最小単位とするために、このようなリッスンはエアーインターフェースのリソースを浪費することになる。又、ＵＥに対して、物理ブロードキャストチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＢＣＨ）とＳＳＳシーケンスは同一サブフレームにあり、ＨｅＮＢは同期情報をリッスンする際、ＵＥへの送信を停止するため、ＵＥはＰＳＳシーケンスとＳＳＳシーケンスを失うだけではなく、ブロードキャスト情報も失って、ＵＥに大きな影響を与えていた。又、先行技術に係るエアーインターフェースの同期方法は、マルチホップ同期の場合を考慮していなかった。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、先行技術に存在した、同期過程におけるリソースの浪費の問題を解決できるエアーインターフェース同期方法を提供する。当該方法は、
屋外基地局と同期していない屋内基地局は、前記屋外基地局及び／又は既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局から送信された、同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを含む同期サブフレームをリッスンし、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択することと、
前記同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得し、前記同期シーケンスに基づいて前記同期基準基地局と同期することとを含む。
【００１０】
本発明は、さらに先行技術に存在した、同期過程におけるリソースの浪費の問題を解決できるエアーインターフェース同期システムを提供する。当該システムは、
送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする屋外基地局と、
前記屋外基地局と同期していない場合、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、前記同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得し、前記同期シーケンスに基づいて前記同期基準基地局と同期し、既に前記屋外基地局と同期した場合、送信するサブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする、少なくとも一つの屋内基地局とを含む。
【００１１】
本発明は、更に、先行技術に存在した、同期過程におけるリソースの浪費の問題を解決できる屋外基地局を提供する。当該屋外基地局は、
送信される同期サブフレームに専用の同期チャネルを設置する設置モジュールと、
前記設置モジュールで設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストするブロードキャストモジュールと、を含む。
【００１２】
本発明は、更に先行技術に存在した、同期過程におけるリソースの浪費の問題を解決できる屋内基地局を提供する。当該屋内基地局は、
既に屋外基地局と同期したかどうかを判定し、同期していないと判定する場合、前記同期モジュールをトリガーし、既に同期したと判定する場合、前記ブロードキャストモジュールをトリガーする判定モジュールと、
リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、前記同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得し、前記同期シーケンスに基づいて前記同期基準基地局と同期する同期モジュールと、
送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストするブロードキャストモジュールとを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の有益な効果は以下のように記述する。
【００１４】
本発明において、同期サブフレームに同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを設置し、屋外基地局と同期していない屋内基地局は、屋外基地局及び／又は既に屋外基地局と同期した屋内基地局より送信された同期サブフレームをリッスンし、同期基準基地局を選択する。先行技術に比べて、１フレームのリソースを浪費する必要を無くして、従来の同期リッスンによるリソースの浪費を回避し、システムリソースを節約する目的を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】背景技術における、隣接セルが自セルのＵＥに対する干渉を示す図である。
【図２】背景技術における、ＬＴＥシステムにおけるセル基地局同期を示す図である。
【図３】背景技術における、屋外マクロ基地局と屋内小型基地局がＵＥに対する干渉を示す図である。
【図４】背景技術における、屋内基地局間の相互干渉を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るエアーインターフェース同期方法のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るマルチホップエアーインターフェース同期ネットワークの構造を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るネットワークトポロジーを示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るネットワークトポロジーを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るネットワークトポロジーを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態における沈黙メカニズムを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るエアーインターフェース同期システムの構造を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る屋外基地局の構造を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る屋内基地局の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
システムのリソースを節約するために、本発明の実施形態はエアーインターフェース同期方法を提供する。該方法は、図５に示すように、
屋外基地局と同期していない屋内基地局は、屋外基地局及び／又は既に屋外基地局と同期した屋内基地局より送信された、同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを含む同期サブフレームをリッスンし、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択するステップ５０１と、
同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルで、ブロードキャストされる同期シーケンスを取得し、同期シーケンスに基づいて同期基準基地局と同期するステップ５０２と、を含む。
【００１７】
ステップ５０１を実施する際、複数種の同期サブフレームを利用してもよい。リソースを有効的に節約するために、従来の一部のサブフレームを改造し、選択されたサブフレームに同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを設置してもよい。例えば、屋外基地局と屋内基地局を通信させるためのマルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＭＢＳＦＮ）サブフレームを選択してもよく、無論、他のサブフレームを選択してもよい。選択されたサブフレームに、ユーザーに転送する必要がある関連情報が付けられていない、と確定すれば良い。好ましくは、ＭＢＳＦＮサブフレームに同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを設置する。本発明の技術案を詳しく説明するため、以下は全てＭＢＳＦＮサブフレームを例として説明する。
【００１８】
本発明の実施形態におけるＭＢＳＦＮサブフレームは、エアーインターフェース同期のために、特別に予備されたものであっても良いし、エアーインターフェース同期のためのものではなく、他の技術（例えば、ＬＴＥシステムにおける中継ｒｅｌａｙ技術）のために設置されたものであっても良い。その中に専用の同期チャネルが設定されたものであれば、本発明に係るエアーインターフェース同期方法に適用できる。
【００１９】
本実施形態において、ＭＢＳＦＮサブフレームに同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを設定するため、既存のフレームリソースを十分使用し、特に１フレームのリソースを同期に使用する必要が無くて、従来の同期リッスンによるリソースの浪費を回避し、システムリソースを節約する目的を達成できる。
【００２０】
屋内基地局は自由に設置されるので、エアーインターフェース同期の信頼性と正確性を確保し、他の屋内基地局からの干渉を回避するために、同期過程において屋外基地局と既に屋外基地局と同期した屋内基地局は、自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレームに自身の優先度情報をブロードキャストできる。そのうち、優先度情報をブロードキャストする方式は複数種がある。具体的な場合によって、例えば、ＭＢＳＦＮサブフレーム内にあるブロードキャストチャネルに優先度情報をブロードキャストしても良く、ＭＢＳＦＮサブフレームによりブロードキャストされる同期シーケンスに優先度情報を付けても良く、無論、優先度情報をブロードキャストする他の方式を使用しても良い。初期に、既に屋外基地局と同期した屋内基地局が存在しなくて、ＭＢＳＦＮサブフレームを送信するのは屋外基地局のみである可能性がある。本実施形態において、図５に示すフローのように、ステップ５０１を実施する際、屋外基地局と同期していない屋内基地局は、聴いたＭＢＳＦＮサブフレームを送信した基地局の優先度情報を取得し、優先度情報に基づいて、聴いたＭＢＳＦＮサブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択する。
【００２１】
実施する際、複数種の優先度情報を使用できる。例えば、クロックレベル情報、又は信号強度情報等であっても良い。好ましくは、クロックレベル情報を優先度情報として、レベル０を最高優先度とし、次にレベル１を２番目に高い優先度としたように設定する。本実施形態において、屋外基地局をレベル０に設定している。無論、具体的な場合に応じて他の優先度レベル設定方法を使用してもよく、例えば、レベル０を最低優先度に設定する。優先度情報に基づいて同期基準基地局を選択する際、基地局を優先度の高い順から選択しても良いし、優先度の低い順から選択しても良い。同期の信頼性と正確性を確保するため、本実施形態において、基地局を高優先度から低優先度にかける順に選択する。屋外基地局と同期していない屋内基地局は、ＭＢＳＦＮサブフレームをリッスンし、ブロードキャストされるクロックレベル情報を取得し、クロックレベルの最も高い基地局を同期基準基地局として選択する。無論、ＭＢＳＦＮサブフレームのリソースを十分使用するように、優先度情報以外に、ＭＢＳＦＮサブフレーム内で干渉調整情報や電力制御情報等の関連シグナリングをブロードキャストしてもよい。
【００２２】
本実施形態において、図５に示すフローのように、ステップ５０１を実施する際、屋外基地局と同期していない屋内基地局は、同期基準基地局を選択した後、選択した同期基準基地局より低い優先度情報を自身の優先度情報に設定する。例えば、同期基準基地局がレベル０であれば、当該屋内基地局はレベル１であり、同期基準基地局がレベル１であれば、当該屋内基地局はレベル２であるように設定する。
【００２３】
本実施形態において、屋外基地局は、自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレーム毎に設定された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする。複数の屋内基地局があり、且つ既に屋外基地局と同期した屋内基地局が存在する場合、屋外基地局と同期していない屋内基地局は、同期基準基地局を選択する際、屋外基地局を選択する可能性もあるし、既に屋外基地局と同期した屋内基地局を選択する可能性もある。同期の信頼性と正確性を確保するために、同期追跡の最大周期Ｔlで、既に屋外基地局と同期した屋内基地局は、自身の送信したＭＢＳＦＮサブフレームに設置する専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストし、成功した同期追跡を一回確保する。同期追跡の最大周期ＴＳｙｎｃ．ｍａｘは、既に屋外基地局と同期した屋内基地局のホップ毎の最大同期誤差Ｔｈｏｐをローカルクロック精度で割った商であって、即ち、ＴＳｙｎｃ．ｍａｘ＝Ｔｈｏｐ/Ｓ。ホップ毎の最大同期誤差Ｔｈｏｐは、既に屋外基地局と同期した屋内基地局が位置しているネットワークの最大同期誤差Ｔから屋外基地局同期Ｔｅ誤差を引いた値を、ネットワーク最大同期ホップ数Ｎの２倍で割った商であって、即ち、Ｔｈｏｐ＝（Ｔ−Ｔｅ）/２Ｎ。同期過程において、ネットワーク同期誤差が最大同期誤差を超えないため、全てのホップ毎の同期誤差はホップ毎の最大同期誤差Ｔｈｏｐを超えなければ良い。
【００２４】
以下は具体的な実施例で説明する。
【００２５】
図６に示すネットワークのように、ＬＴＥシステムでは最大同期誤差Ｔが３ｕｓを越えてはならないと規定しているため、本実施例において、ｅＮＢの同期誤差Ｔｅは約４０〜５０ｎｓである。同期の信頼性と正確性を確保するため、Ｔｅの値を５０ｎｓに設定し、ネットワークにおける最大同期ホップ数を３ホップとする場合、ホップ毎の最大同期誤差はＴｈｏｐ＝（Ｔ−Ｔｅ）/２Ｎ＝（３−０.０５）/（２*３）＝０.４９２ｕｓである。
ローカルクロック精度Ｓが０.２５ｐｐｍであることを想定する場合、ホップ毎の最大同期誤差はＴｈｏｐ＝０.４９２ｕｓであるため、同期追跡の最大周期ＴＳｙｎｃ．ｍａｘ＝Ｔｈｏｐ/Ｓ＝０.４９２/０.２５＝１.９６８ｓである。これは、１.９６８ｓ内で、既に同期した屋内基地局は、自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレームに設置した専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストすることを意味する。
【００２６】
無論、更に同期の信頼性と正確性を確保するために、同期追跡の最大周期ＴＳｙｎｃ．ｍａｘを複数のサブ周期に分割し、サブ周期毎に、既に屋外基地局と同期した屋内基地局は自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレーム内で同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストして、ネットワークの即時同期状態を保持する。通常、ＴＳｙｎｃ．ｍａｘに含まれたサブ周期の個数は１より遥かに多い。
【００２７】
本発明の実施形態において、複数の互いに同期している屋内基地局は１つの同期グループ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ）を構成し、Ｓｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐと略称する。１つのＳｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐにおいて、既に屋外基地局と同期した屋内基地局のいずれかが、自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレームに設置した専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする際（送信された同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする際）、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局は沈黙を守る。本発明を実施する際、複数の方法で当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることができる。例えば、当該屋内基地局はＭＢＳＦＮサブフレームを送信する前に、シグナリング交換により当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に対して沈黙を守ることを通知してもよく、ＭＢＳＦＮサブフレームに番号を付け、予定番号のＭＢＳＦＮサブフレームを選択して送信して、干渉を回避してもよく、ＭＢＳＦＮサブフレームをランダムに選択して送信してもよい。無論、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることができる他の方法を使用しても良い。
【００２８】
以下は具体な実施例で説明する。この実施例において、ＨｅＮＢ１・ＨｅＮＢ２・ＨｅＮＢ３はＳｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐを構成する。ＨｅＮＢ１はｅＮＢを基準として同期を行い、図７、図８、図９に示すように、当該Ｓｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐは複数種のネットワークトポロジーを有してもよい。
【００２９】
図７において、ＨｅＮＢ１はｅＮＢを基準として同期を行い、ＨｅＮＢ２はＨｅＮＢ１を基準として同期を行い、ＨｅＮＢ３はＨｅＮＢ２を基準として同期を行い、当該ネットワークの最大同期ホップ数は３ホップであり、Ｓｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐ内の最大同期ホップ数は２ホップである。
【００３０】
図８において、ＨｅＮＢ１、ＨｅＮＢ２とＨｅＮＢ３は全てｅＮＢを基準として同期を行い、当該ネットワークの最大同期ホップ数は１ホップである。
【００３１】
図９において、ＨｅＮＢ１はｅＮＢを基準として同期を行い、ＨｅＮＢ２とＨｅＮＢ３はＨｅＮＢ１を基準として同期を行い、当該ネットワークの最大同期ホップ数は２ホップであり、Ｓｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐ内の最大同期ホップ数は１ホップである。
【００３２】
図７、図８、図９の構造から分かるように、本実施例において、Ｓｙｎｃ．Ｇｒｏｕｐ内の最大同期ホップ数は全て２ホップを超えていないため、任意のＨｅＮＢは、自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする際、他のＨｅＮＢは全て沈黙を守り、リッスンする状態を保持する。本実施例において、任意のＨｅＮＢは、自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストすると同時に、クロックレベル信号Ｔxもブロードキャストする。図１０に示すように、ＨｅＮＢ１は同期シーケンスをブロードキャストする際、ＨｅＮＢ２とＨｅＮＢ３は沈黙を守り、ＨｅＮＢ２は同期シーケンスをブロードキャストする際、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ３は沈黙を守り、ＨｅＮＢ３は同期シーケンスをブロードキャストする際、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２は沈黙を守る。
【００３３】
無論、上述実施形態はＭＢＳＦＮサブフレームのみ使用するとは限らない。本発明を実施する際、他の同期サブフレームを使用してエアーインターフェース同期を達成してもよい。具体な実施形態はＭＢＳＦＮサブフレームによるエアーインターフェース同期の実施形態と類似する。
【００３４】
同様な発明思想に基づき、本発明は更にエアーインターフェース同期システムを提供する。当該システムは、図１１に示すように、
送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストする屋外基地局１１０１と、
屋外基地局と同期していない場合、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得し、同期シーケンスに基づいて同期基準基地局と同期し、既に屋外基地局と同期した場合、自身の送信するサブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする、少なくとも一つの屋内基地局１１０２とを含む。
【００３５】
一つの実施形態において、複数の互いに同期している屋内基地局は１つの同期グループを構成し、１つの同期グループにおいて、既に屋外基地局と同期した屋内基地局のいずれかは自身の送信するＭＢＳＦＮサブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする際（送信した同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする際）、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局は沈黙を守る。複数の方法で当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることができる。例えば、当該屋内基地局は、ＭＢＳＦＮサブフレームを送信する前に、シグナリング交換により当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に対して沈黙を守ることを通知してもよく、ＭＢＳＦＮサブフレームに番号を付け、予定番号のＭＢＳＦＮサブフレームを選択して送信し、干渉を回避してもよく、ＭＢＳＦＮサブフレームをランダムに選択して送信してもよい。無論、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることができる他の方法を使用しても良い。
【００３６】
一つの実施形態において、屋外基地局１１０１は、自身の送信する同期サブフレーム内で自身の優先度情報をブロードキャストし、
屋内基地局１１０２は、屋外基地局と同期していない場合、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局からの優先度情報を取得し、優先度情報に基づいて、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、既に屋外基地局と同期した場合、自身の送信する同期サブフレーム内で自身の優先度情報をブロードキャストしてもよい。
【００３７】
一つの実施形態において、屋内基地局１１０１は、優先度情報に基づいてリッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択した後、自身に対して同期基準基地局より低い優先度情報を設定する。
【００３８】
一つの実施形態において、屋外基地局１１０１は、自身の送信する同期サブフレーム毎に設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストしてもよい。
【００３９】
一つの実施形態において、屋内基地局１１０１は、既に屋外基地局と同期した場合、同期追跡の最大周期内で、自身の送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストする。同期追跡の最大周期は、屋内基地局の位置しているネットワークのホップ毎の最大同期誤差をローカルクロック精度で割った商である。ホップ毎の最大同期誤差は、屋内基地局が位置しているネットワークの最大同期誤差から屋外基地局同期誤差を引いた差を、ネットワーク最大同期ホップ数の２倍で割った商である。
【００４０】
一つの実施形態において、屋内基地局１１０２は、既に屋外基地局と同期した場合、同期追跡の最大周期を複数のサブ周期に分割し、サブ周期毎に自身の送信する同期サブフレーム内で同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストしてもよい。
【００４１】
同様な発明思想に基づき、本発明は、更に屋外基地局を提供する。当該屋外基地局は、図１２に示すように、
送信される同期サブフレームに専用の同期チャネルを設置する設置モジュール１２０１と、
設置モジュール１２０１により設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストするブロードキャストモジュール１２０２とを含む。
【００４２】
同様な発明思想に基づき、本発明は、更に屋内基地局を提供する。当該屋内基地局は、図１３に示すように、
現在、既に屋外基地局と同期したかどうかを判定し、同期していないと判定する場合、同期モジュール１３０２をトリガーし、同期したと判定する場合、ブロードキャストモジュール１３０３をトリガーする判定モジュール１３０１と、
リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、同期基準基地局が自身から送信した同期サブフレームに設置した専用の同期チャネルでブロードキャストされる同期シーケンスを取得して、同期シーケンスに基づいて同期基準基地局と同期する同期モジュール１３０２と、
自身の送信するサブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスをブロードキャストするブロードキャストモジュール１３０３とを含む。
【００４３】
一つの実施形態において、前記ブロードキャストモジュールは、送信する同期サブフレーム内の専用の同期チャネルで同期シーケンスをブロードキャストする際、当該基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせる。
【００４４】
そのうち、ブロードキャストモジュールは、当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせるには、以下の方法を使用できるが、それには限らない。即ち、同期サブフレームを送信する前に、シグナリング交換により当該屋内基地局から２ホップ内の、既に前記屋外基地局と同期した屋内基地局に対して沈黙を守ることを通知してもよく、同期サブフレームに番号を付け、予定番号の同期サブフレームを選択して送信してもよく、同期サブフレームをランダムに選択して送信してもよい。無論、ブロードキャストモジュールは当該屋内基地局から２ホップ内の、既に屋外基地局と同期した屋内基地局に沈黙を守らせることができる他の方法を使用しても良い。
【００４５】
一つの実施形態において、同期モジュール１３０２は、リッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の優先度情報を取得し、優先度情報に基づいてリッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択し、
ブロードキャストモジュール１３０３は、既に屋外基地局と同期した場合、送信する同期サブフレーム内で当該屋内基地局の優先度情報をブロードキャストする。
【００４６】
一つの実施形態において、同期モジュール１３０２は、更に優先度情報に基づいてリッスンされた同期サブフレームを送信した基地局の中から同期基準基地局を選択した後、自身に対して同期基準基地局より低い優先度情報を設定する。
【００４７】
一つの実施形態において、ブロードキャストモジュール１３０３は、更に同期追跡の最大周期内で、送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストし、同期追跡の最大周期は、位置しているネットワークのホップ毎の最大同期誤差をローカルクロック精度で割った商であり、ホップ毎の最大同期誤差は、位置しているネットワークの最大同期誤差から屋外基地局同期誤差を引いた差を、ネットワーク最大同期ホップ数の２倍で割った商である。
【００４８】
一つの実施形態において、ブロードキャストモジュール１３０３は、更に同期追跡の最大周期を複数のサブ周期に分割し、サブ周期毎に、送信する同期サブフレーム内で同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストする。
【００４９】
本発明の実施形態において、同期サブフレームに同期シーケンスをブロードキャストする専用の同期チャネルを設定し、屋外基地局と同期していない屋内基地局は、屋外基地局及び／又は既に屋外基地局と同期した屋内基地局より送信された同期サブフレームをリッスンし、同期基準基地局を選択する。先行技術に比べて、同期するために１フレームのリソースを浪費する必要を無くして、従来の同期リッスンによるリソース浪費を回避し、システムリソースを節約する目的を達成できる。
【００５０】
更に、本発明の実施形態において、同期サブフレーム（例えば、ＭＢＳＦＮサブフレーム）は、ＵＥにブロードキャストする関連情報を含まないため、同期情報をリッスンする際、ＵＥへの送信を停止して、ＵＥには大きな影響を与えない。
【００５１】
更に、本発明の実施形態において、同期サブフレームは、優先度情報等の関連情報をブロードキャストして、同期サブフレーム内のリソースを十分使用してもよい。そのうち、優先度情報は同期誤差の小さい同期基準基地局を選択することに用いられるため、ネットワーク内の同期ホップ数を有効的に抑制し、マルチホップ同期による累積同期誤差を軽減して、同期の信頼性と正確度を向上させると同時に同期による余計な消費を制限できる。
【００５２】
更に、本発明の実施形態において、同期追跡の最大周期内で、屋外基地局と同期している屋内基地局は自身の送信する同期サブフレームに設置された専用の同期チャネルで、同期シーケンスを少なくとも一回ブロードキャストすることを確保し、ネットワークに出現される同期誤差及びローカルクロックの精度を十分配慮して、同期過程に同期喪失の発生を回避する。
【００５３】
当業者が本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更・変形を実施できることは勿論である。これらの変更・変形は本発明の特許請求の範囲に属すれば、本発明に含まれている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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