[发明专利]一种实现时间同步的方法及无线通信系统

说明书

本申请要求申请日为2011.3.25，申请号为201110074559.5，发明名称为一种实现时间同步的方法及无线通信系统的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体地说，涉及实现时间同步的方法及无线通信系统。

背景技术

在通信系统中，同步是正确解调信息的基础。广义的同步包括时间同步、频率同步、功率调整、信道估计等。

基于IEEE802.11标准的无线局域网系统中，接入点AP与用户站点STA之间是突发方式的通信，不管是AP到STA还是STA到AP方向，每次通信（包括数据传输和控制信息传输）都需要携带同步信息，以协助完成STA与AP之间的同步过程。以AP传输数据到STA为例，STA接收AP的同步前导，根据同步前导确定时间同步点然后才能接收数据、解调数据。当STA传输数据到AP时，AP重复上述STA的同步流程。

移动WiMAX在下行方向也采用发送前导符号的方式，移动通信长期演进（LTE，Long Term Evolution）系统则是发送主同步信号（PSS, Primary Synchronization Signal）和辅同步信号（SSS，Secondary Synchronization Signal），移动终端根据前导或同步信号完成时间同步和频率同步。上行传输时，采用闭环控制方式完成同步，即终端向基站发起随机接入过程，由基站估计终端发送的随机接入序列所经过的传播延迟，基站根据传播延迟估计向终端下发定时提前指示，终端在上行传输时根据定时提前指示发送上行数据。

对于异步机制的Wi-Fi系统，每次突发传输均需要长、短训练序列完成帧检测，频率同步和符号同步。对于同步机制的TDD LTE Femto系统，频率同步及时间同步均由每帧内的同步信道完成，每个子帧内的业务传输不再需要训练或导频序列实现上述功能。

Wi-Fi系统中AP与STA相互平等，每次突发传输无论是由AP发射还是STA发射均是点对点传输。接收端根据帧检测捕获每次突发传输，通过训练序列获取准确的频率同步和符号同步。对于TDD LTE Femto系统，各终端均以基站发射频率和时间定时为基准，校正自己的本振频率和时间定时。比较上述两系统的同步机制，Wi-Fi系统同步过程简单，但每次传输均需要长、短训练序列完成同步功能，开销较大；TDD LTE Femto系统同步过程复杂，但每次传输不需要额外的同步序列辅助，开销较小。

为了提高中短距离通信系统的效率和频谱利用率，需要引入调度机制和多址接入机制，要实现这一目标必须有合适的同步机制配合。WLAN系统双向通信都通过前导实现同步的方式，这种同步方式虽然简单，但效率低且不适用于多用户同时通信，一方面无论多长的数据包都需要携带前导会占用时间资源，另一方面，CSMA/CA的接入方式本身就不支持多用户同时接入因此不满足多用户同时通信时的同步需求。移动WiMAX和LTE系统的同步方式可以借鉴，但两者的上行同步要求闭环控制，对同步要求高；此外移动终端和基站采用较高成本的载波晶振来处理采样时钟同步问题，不适用低成本的无线局域网设备。因此在基于调度的中短距离通信系统中需要设计合理的同步机制。

发明内容

本发明提供一种实现时间同步的方法及无线通信系统，简化了同步实现流程。

本发明提供的一种在无线通信系统中实现时间同步的方法，包括如下步骤：

接入点根据下行帧的发送起始时刻                                                、下行传输周期以及保护间隔长度确定上行帧的接收起始时刻；

用户站点根据下行帧的同步前导确定下行帧到达用户站点的起始时刻；

用户站点根据、下行传输周期以及保护间隔长度，确定上行帧的发送起始时刻。

本发明提供的一种接入点，包括：

发送模块，用于发送下行帧；

时间起点确定模块，用于根据下行帧的发送起始时刻、下行传输周期以及保护间隔长度确定上行帧的接收起始时刻；

所述接收模块，用于根据确定出的上行帧的接收起始时刻接收上行帧。

本发明提供的一种用户站点，包括：

接收模块，用于接收下行帧；所述下行帧中包括同步前导；

时间起点确定模块，用于根据所接收的下行帧的同步前导确定所述下行帧到达用户站点的起始时刻；根据、下行传输周期以及保护间隔长度，确定上行帧的发送起始时刻；

发送模块，用于根据确定出的上行帧的发送起始时刻发送上行帧。