專利名稱：用于無線通信系統(tǒng)的通信同步管理方法及其定時器控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用定時器來管理同步的無線通信系統(tǒng)，更具體而言涉及使得基站能夠自適應地控制來自移動臺的上行鏈路信號的發(fā)送定時的無線通信系統(tǒng)、其基站和移動臺、通信同步管理方法及其定時器控制程序。
背景技術：
在3GPP長期演進(LTE)中，考慮通過在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時向每個移動臺(UE :用戶設備)分配正交的無線電資源來維持移動臺(UE)之間的正交性(無線電資源是由時間和頻率唯一限定的區(qū)域；無線電資源是通過將時間和頻率劃分成獨立的區(qū)域以便分配給不同的移動臺來設定的，從而兩個移動臺之間不會有一個資源是重疊的)。在上行鏈路信號的發(fā)送/接收期間，為了消除基站(節(jié)點B)的小區(qū)內(nèi)的移動臺(UE)之間的干擾以便上行鏈路信號可被基站(節(jié)點B)正確解調(diào)，基站對來自多個移動臺(UE)中的每ー個的上行鏈路信號的接收定時落在一個被稱為“循環(huán)前綴(CP) ”的保護區(qū)間內(nèi)，是很重要的。同時，不論數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的同步是否實際得以維持，如果接收定時落在預定的時間段內(nèi)(即，在定時器運行期間)，則都假定同步得到了保證?；谠摷俣?，接收定時落在定時器時段內(nèi)的狀態(tài)被判斷為推定同步狀態(tài)(deemed in-sync state)(即，認為移動臺是上行鏈路同步的)，而接收定時未落在定時器時段內(nèi)(即，定時器期滿)的狀態(tài)被判斷為推定失同步狀態(tài)(deemed out-of-sync state)(即，認為移動臺不是上行鏈路同步的)。被判定為處于推定失同步狀態(tài)中的移動臺(UE)在發(fā)送上行鏈路信號之前發(fā)送非同步RACH (非同步隨機接入信道)，在非同步RACH中，多個移動臺(UE)競爭使用共同的無線電資源。移動臺隨后從基站接收用于調(diào)節(jié)其發(fā)送定時的定時調(diào)整值(TA)(timingadvance,TA) 0根據(jù)TA，移動臺調(diào)節(jié)其發(fā)送定時并且最終使上行鏈路信號同步(即，基站處在CP內(nèi)接收到上行鏈路信號)。由于每個移動臺(UE)在其發(fā)送上行鏈路信號時必須確保同歩，因此或者按恒定的間隔，或者由特定事件(例如，移動臺的行進速度的迅速變化)的發(fā)生所觸發(fā)，定時調(diào)整值(TA)被從基站通知給每個移動臺。從定時調(diào)整值(TA)最近被更新起到移動臺被判斷為已返回到失同步狀態(tài)為止的基準時間段或者作為小區(qū)特定值在系統(tǒng)信息中從基站通知，或者被預先定義為固定的值。在基站和每個移動臺(UE)處通過使用定時器來監(jiān)視該基準時間。在定時器到期后(即，當上述基準時間段期滿時)，移動臺(UE)被判斷為已從推定同步狀態(tài)轉(zhuǎn)變到推定失同步狀態(tài)。為了判斷移動臺(UE)是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，基站控制數(shù)目等于受其管理的移動臺(UE)的數(shù)目的定時器。基站所持有的第m個定時器(其中m是I到M之間的整數(shù)，并且M是指示基站管理的移動臺(UE)的數(shù)目的自然數(shù))對應于第m個移動臺(UE)所持有的定時器?；舅刂频亩鄠€定時器被設定到相同的時間長度，多個移動臺所持有的定時器也是如此?；径〞r器和移動臺定時器被設定到這樣的定時器長度該定時器長度使得在基站所支持的所有移動臺(UE)中以最高速度(例如，350km/h)行進的移動臺(UE)能夠保證同歩。定時器長度因此短于該移動臺(UE)將會變得失同步的最小時間長度。推定同步狀態(tài)和推定失同步狀態(tài)之間的判定是僅依賴于定時器的狀態(tài)來作出的，而不考慮移動臺(UE)的實際行進速度。非專利文獻I公開了在上述的3GPP長期演進(LTE)中的上行鏈路信號傳送期間調(diào)節(jié)發(fā)送定時的處理的示例。當生成要發(fā)送到基站的數(shù)據(jù)時，處于推定同步狀態(tài)中的移動臺(UE)首先利用該 移動臺(UE)專用的無線電資源向基站發(fā)送調(diào)度請求(SR)以請求用來發(fā)送數(shù)據(jù)的無線電資源?？捎糜谥概梢苿优_(UE)專用的無線電資源的ー種方法是周期性地向每個處于推定同步狀態(tài)中的移動臺(UE)指派用來發(fā)送SR的無線電資源。另ー方面，當處于推定失同步狀態(tài)中的移動臺(UE)發(fā)送SR時，它首先發(fā)送非同步RACH并且接收用于控制發(fā)送定時的定時調(diào)整值(TA)，并且同時指派用來發(fā)送SR的、該移動臺(UE)專用的無線電資源。從上述清楚可見，處于推定失同步狀態(tài)中的移動臺(UE)與處于推定同步狀態(tài)中的移動臺相比在能夠發(fā)起數(shù)據(jù)發(fā)送之前要經(jīng)歷更長的遲延(latency)(或者由于等待時間而導致的延遲)。這是因為前ー種移動臺還需要一個發(fā)送非同步RACH的步驟，然后才能執(zhí)行發(fā)送SR的步驟。此外，由于對于非同步RACH沒有保證移動臺(UE)之間的正交性，因此移動臺(UE)之間可能發(fā)生沖突。如果發(fā)生沖突，則所發(fā)送的非同步RACH可能不被基站檢測到，在這種情況下移動臺(UE)必須重發(fā)送非同步RACH。這進ー步增加了遲延。非專利文獻I 3GPP RAN WG2 Contribution [R2-063401. doc NTT DoCoMo]http://www. 3gpp. org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_56/Documents/非專利文獻2 3GPP RAN WGlContribution [Rl-063377. doc Nokia]http://www. 3gpp. org/ftp/tsg_ran/WGl_RLl/TSGRl_47/Docs/非專利文獻3:3GPP RAN WGl Contribution[Rl-063405. doc Siemens]http://www. 3gpp. org/ftp/tsg_ran/WGl_RLl/TSGRl_47/Docs/在上述現(xiàn)有技術中，定時器長度是基于快速進行(例如，以350km/h的速度)的移動臺(UE)保證同步的時間來設定的。這導致了這樣的問題，即，即使實際上上行鏈路同步得以維持，靜止或者以低速行進的移動臺(UE)在定時器到期時也可能被判斷為處于推定失同步狀態(tài)中。另外，如果在移動臺(UE)處出現(xiàn)另外的數(shù)據(jù)并且上行鏈路信號必須在定時器已到期但同步實際得以維持的時段期間被發(fā)送，則在該數(shù)據(jù)能夠被發(fā)送之前的遲延變得更長。這是因為靜態(tài)或緩慢移動的移動臺(UE)基于定時器被判斷為失同歩，即使它實際上是同步的并且能夠利用專門指派給它的無線電資源來發(fā)送調(diào)度請求(SR)。在這種情形下，移動臺需要首先發(fā)送非同步RACH以接收來自基站(節(jié)點B)的定時調(diào)整值(TA)，以便它能夠被指派以用來根據(jù)定時調(diào)整值(TA)發(fā)送SR的無線電資源。
(本發(fā)明的目的)本發(fā)明的ー個目的是提供一種無線通信系統(tǒng)、其基站和移動臺、通信同步管理方法及其定時器控制程序，其能夠針對每個移動臺自適應地控制用于判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)的定時器長度，從而使實際同步的移動臺被判斷為處于推定失同步狀態(tài)的可能性達到最低限度。本發(fā)明的另ー個目的是提供一種無線通信系統(tǒng)、其基站和移動臺、通信同步管理方法及其定時器控制程序，其能夠減小在處于推定失同步狀態(tài)的移動臺實際同步的時段期間上行鏈路信號發(fā)送的遲延。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一示例性技術方案，ー種在移動臺和基站之間執(zhí)行無線通信的無線通信系統(tǒng)的基站，包括定時器単元，該定時器單元設定ー時段，在該時段期間，在基站處對來自移動臺的上行鏈路信號的接收定時的同步得到保證，并且該定時器単元根據(jù)該時段的到期的發(fā)生與否，判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，在推定同步狀態(tài)中同步得到保證，在推定失同步狀態(tài)中同步未得到保證；以及定時器控制單元，該定時器控制單元能夠根據(jù)移動臺的狀態(tài)針對每個移動臺確定定時器単元的時段并且更新定時器単元。根據(jù)本發(fā)明的第二示例性技術方案，ー種在移動臺和基站之間執(zhí)行無線通信的無線通信系統(tǒng)的移動臺，包括定時器単元，該定時器單元設定ー時段，在該時段期間，在基站處對來自移動臺的上行鏈路信號的接收定時的同步得到保證，并且該定時器単元根據(jù)該時段的到期的發(fā)生與否，判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，在推定同步狀態(tài)中同步得到保證，在推定失同步狀態(tài)中同步未得到保證；以及定時器控制單元，該定時器控制單元能夠根據(jù)移動臺的狀態(tài)確定定時器長度并且更新定時器単元。根據(jù)本發(fā)明的第三示例性技術方案，ー種在移動臺和基站之間執(zhí)行無線通信的無線通信系統(tǒng)，包括基站和移動臺該基站和移動臺包括定時器単元，該定時器單元設定ー時段，在該時段期間，在基站處對來自移動臺的上行鏈路信號的接收定時的同步得到保證，并且該定時器単元根據(jù)該時段的到期的發(fā)生與否，判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，在推定同步狀態(tài)中同步得到保證，在推定失同步狀態(tài)中同步未得到保證；并且在基站和移動臺中的至少任ー者處包括定時器控制單元，該定時器控制單元能夠根據(jù)移動臺的狀態(tài)針對每個移動臺自適應地確定基站和移動臺中至少任ー者的定時器長度并且更新定時器単元。根據(jù)本發(fā)明的第四示例性技術方案，ー種在移動臺和基站之間執(zhí)行無線通信的無線通信系統(tǒng)中的通信同步管理方法，包括在基站和移動臺處
具有定時器步驟，該定時器步驟設定ー時段，在該時段期間，在基站處對來自移動臺的上行鏈路信號的接收定時的同步得到保證，并且該定時器步驟根據(jù)時段的到期的發(fā)生與否，利用定時器來判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，在推定同步狀態(tài)中同步得到保證，在推定失同步狀態(tài)中同步未得到保證；并且在基站和移動臺中的至少ー個處根據(jù)移動臺的狀態(tài)針對每個移動臺自適應地確定基站和移動臺中至少任ー者處的定時器步驟中使用的時段并且更新定時器。根據(jù)本發(fā)明的第五示例性技術方案，一種由在移動臺和基站之間執(zhí)行無線通信的無線通信系統(tǒng)的計算機實現(xiàn)的定時器控制程序，用于在基站上工作，使得計算機執(zhí)行以下功能 設定ー時段，在該時段期間，在基站處對來自移動臺的上行鏈路信號的接收定時 的同步得到保證，并且根據(jù)時段的到期的發(fā)生與否，利用定時器來判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，在推定同步狀態(tài)中同步得到保證，在推定失同步狀態(tài)中同步未得到保證；以及定時器控制功能，該定時器控制功能能夠根據(jù)移動臺的狀態(tài)針對每個移動臺確定定時器長度并且更新定時器。根據(jù)本發(fā)明的第六示例性技術方案，一種由在移動臺和基站之間執(zhí)行無線通信的無線通信系統(tǒng)的計算機實現(xiàn)的定時器控制程序，用于在移動臺上工作使得計算機執(zhí)行以下功能設定ー時段，在該時段期間，在基站處對來自移動臺的上行鏈路信號的接收定時的同步得到保證，并且根據(jù)時段的到期的發(fā)生與否，利用定時器來判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)，在推定同步狀態(tài)中同步得到保證，在推定失同步狀態(tài)中同步未得到保證；以及定時器控制功能,該定時器控制功能能夠根據(jù)移動臺的狀態(tài)確定定時器長度并且更新定時器。本發(fā)明的效果在于，可以減小在實際同步的移動臺基于用于判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)的定時器的到期而被判斷為失同步時在數(shù)據(jù)發(fā)送之前的遲延增大的概率。這是因為本發(fā)明可以根據(jù)移動臺的行進速度自適應地控制每個移動臺的定時器長度。


圖I是用于說明本發(fā)明的第一示例性實施例的框圖；圖2是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的同步定時器的框圖；圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖4是用于說明估計移動臺的行進速度的方法的框圖；圖5是用于說明接收定時和發(fā)送定時的定時調(diào)整值之間的關系的框圖；圖6是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的限定用來確定定時器長度的行進速度和定時器長度之間的關系的表格的示圖；圖7是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的確定定時器長度的方法的示圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的確定定時器長度的方法的示圖；圖9是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的確定定時器長度的過程的示圖；圖10是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例定時器自適應控制部件的框圖；圖11是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的限定用來確定定時器長度的定時調(diào)整值和定時器長度之間的關系的表格的示圖；圖12是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的確定定時器長度的方法的示圖；圖13是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的確定定時器長度的方法的示圖；
圖14是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的基站的操作的流程圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的基站的操作的流程圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的基站的操作的流程圖；圖18是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的移動臺和基站的硬件結(jié)構(gòu)的框圖；圖19是用于說明本發(fā)明的第二示例性實施例的框圖；圖20是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖21是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖22是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖23是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的確定定時器長度的過程的示圖；圖24是用于說明本發(fā)明的第三示例性實施例的框圖；圖25是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖26是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的確定定時器長度的過程的示圖；圖27是用于說明本發(fā)明的第四示例性實施例的框圖；圖28是用于說明根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的定時器自適應控制部件的框圖；圖29是用于說明根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的確定定時器長度的過程的示圖；圖30是示出根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖31是示出根據(jù)本發(fā)明第六示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖32是示出根據(jù)本發(fā)明第七示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖33是示出根據(jù)本發(fā)明第八示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的概略的示圖；圖34是示出根據(jù)本發(fā)明第九示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的概略的示圖；并且
圖35是示出根據(jù)本發(fā)明第十示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的概略的示圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明。首先，在本發(fā)明的示例性實施例中，在能夠保證快速移動的臺站的同步的時段期間設定用于判斷移動臺是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)的定時器的初始值Ttmoo這可以利用與通常使用的方法類似的方法來完成。在3GPP LTE中，350 [km/h]的行進速度被假定為設定定時器長度的基準速度。在非專利文獻2中，正確檢測上行鏈路信號所需的發(fā)送定時的偏差的容限被估計為約l[usec]。在非專利文獻3中，失去同步的最壞情況被假定發(fā)生在由于發(fā)送定時的I [usee]的偏差而失去同步時。
利用這些值作為基準，每個示例性實施例使用大約I. 5[sec]作為定時器的初始值T·。這是使得發(fā)送定時在350 [km/h]的行進速度下偏差I [usee]的時間長度。對基站(節(jié)點B)持有的第m個第一定時器(第一定時器#m)設定的定時器長度和對由第m個移動臺(UE#m)持有的第二定時器設定的定時器長度是相同的，其中m是I到M之間的整數(shù)，并且M是表示受基站管理的移動臺的數(shù)目的自然數(shù)。處于失同步狀態(tài)中的移動臺發(fā)送的隨機接入信號由從預定數(shù)目的序列(例如，Zadoff-Chu序列)中隨機選擇的序列構(gòu)成。這里使用的“同歩”指的是這樣一種狀態(tài)發(fā)送定時被基站所控制，從而使得從移動臺發(fā)送到基站的上行鏈路信號的接收定時處于所要求的精度內(nèi)。接收定時依據(jù)諸如移動臺和基站之間的距離(即，移動臺的位置)之類的因素而有所不同。因此，移動臺的行進速度越高，接收定時的變化就越大，并且因此維持“同歩”的時間長度就越短?！巴贫ㄍ綘顟B(tài)”和“推定失同步狀態(tài)”之間的區(qū)別是基于定時器是在運行還是已期滿來判斷的?！巴贫ㄍ綘顟B(tài)”是定時器正在運行的狀態(tài)，并且基于此事實，判斷能夠保證移動臺和基站之間的上行鏈路?！巴贫ㄊ綘顟B(tài)”是定時器已期滿的狀態(tài)，并且基于此事實，判斷不能保證移動臺和移動臺之間的上行鏈路同歩。這意味著，即使在移動臺被判斷為處于“推定失同步狀態(tài)”時，它也可能實際上是同步的。相反，即使在移動臺被判斷為處于“推定同步狀態(tài)”時，它也可能實際上是失同步的。雖然以下的示例性實施例是針對作為示例的3GPP LTE來描述的，但是本發(fā)明的對象并不限于LTE，而可以是無線LAN、WiMAX或其他類似的技木。本發(fā)明可被應用到任何這樣的系統(tǒng)這種系統(tǒng)要求基于TDM的同步連接，并且其中可能發(fā)生定時器和接收定時之間的偏差。(第一示例性實施例)圖I是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。在該示例性實施例，對用于確定定時器長度的指標值的計算以及對基站所持有的第一定時器和移動臺(UE)所持有的第二定時器的長度的確定是由基站執(zhí)行的。參考圖1，移動臺(UE) 101包括判定部件103、基本信號生成部件104、上行鏈路信號生成部件105、發(fā)送信息輸入部件106、信號發(fā)送部件107、第二定時器108、以及下行鏈路信號解調(diào)部件109。在移動臺(UE#m) 101處，下行鏈路信號解調(diào)部件109從基站(節(jié)點B) 102接收包含用于上行鏈路發(fā)送定時的定時調(diào)整值(TA)的下行鏈路接收信號Smx，并且輸出與在移動臺處接收到的定時調(diào)整值(TA)相對應的所再現(xiàn)定時調(diào)整值(TA)Skta ;在定時調(diào)整值(TA)被從基站(節(jié)點B)通知來時通知第二定時器重置的定時器控制信息Sra ;以及與指示在第ニ定時器被更新的情況下的新定時器長度的定時器更新信息相對應的所再現(xiàn)定時器更新
彳H ;Ε 、0RTUI。第二定時器108根據(jù)定時器控制信息Sra和所再現(xiàn)定時器更新信息Sktui工作。當所再現(xiàn)定時器更新信息Sktui被輸入?yún)?，第二定時器108更新第二定時器的長度，并且輸出關于移動臺(UE)#m是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)的信息來作為狀態(tài)信息Ssio第二定時器108可以以下述方式來執(zhí)行輸出狀態(tài)信息Ssi的處理例如，它僅在移動臺處于推定失同步狀態(tài)時才輸出狀態(tài)信息Ssi，而在移動臺處于推定同步狀態(tài)時不輸出狀態(tài)信^窗、Ssi。
當要發(fā)送到基站(節(jié)點B) 102的發(fā)送信息Sinfq被輸入時，判定部件103根據(jù)狀態(tài)信息Ssi來切換連接。更具體而言，如果該信息指示推定同步狀態(tài)，則它將連接切換到上行鏈路信號生成部件105，如果該信息指示推定失同步狀態(tài)，則它將連接切換到基本信號生成部件104?；拘盘柹刹考?04具有生成并輸出用干與基站(節(jié)點B) 102通信的基本信號的功能。在這里以及以下描述的其他示例性實施例中使用的示例中，隨機接入信號Sks被生成并輸出以便從基站(節(jié)點B)接收用于同步上行鏈路信號的定時調(diào)整值(TA)。上行鏈路信號生成部件105根據(jù)所再現(xiàn)定時調(diào)整值(TA) Seta來調(diào)節(jié)發(fā)送定時，并且生成并輸出包含發(fā)送信息Sraro的上行鏈路信號Sus。作為上行鏈路發(fā)送信號Suux，信號發(fā)送部件107在移動臺處于推定同步狀態(tài)的情況下發(fā)送上行鏈路信號Sus，而在移動臺處于推定失同步狀態(tài)的情況下發(fā)送隨機接入信號
0ES。參考圖1，基站(節(jié)點B) 102包括判定部件110、基本信號解調(diào)部件111、上行鏈路信號解調(diào)部件112、定時計算部件113、定時器自適應控制部件114、同步定時器115、以及下行鏈路發(fā)送部件116，其中同步定時器115可改稱為時間對齊定時器。在基站(節(jié)點B) 102處，判定部件110根據(jù)指示移動臺(UE) #m的狀態(tài)的狀態(tài)信息Ssi來切換連接。更具體而言，如果該信息指示推定同步狀態(tài)，它則將連接切換到上行鏈路信號解調(diào)部件112，而如果該信息指示推定失同步狀態(tài)，它則將連接切換到基本信號解調(diào)部件 111?；拘盘柦庹{(diào)部件111接收對應于基本信號的上行鏈路接收信號Sum的輸入，并且具有對輸入的上行鏈路接收信號Suux進行解調(diào)和輸出的功能。在這里和以下描述的其他示例性實施例中使用的示例中，基本信號解調(diào)部件111接收對應于隨機接入信號Sks的上行鏈路接收信號Suux作為輸入，并且輸出指示出超過預定義的檢測閾值的序列的信息來作為隨機接入檢測信息SKDI。上行鏈路信號解調(diào)部件112對與上行鏈路信號Sus相對應的上行鏈路接收信號Sultx進行解調(diào)，并且輸出與發(fā)送信息S1.相對應的所再現(xiàn)發(fā)送信息SKINFQ。定時計算部件113具有TA計算部件1131和TA存儲部件1132。定時計算部件113使用TA計算部件1131來檢測上行鏈路接收信號Suux的接收定時(即，接收定時的偏差)，并且基于檢測到的接收定時來計算要通知給移動臺(UE)#m的定時調(diào)整值(TA)Sta。它隨后將所得到的TA存儲在TA存儲部件1132中并且輸出該TA STA。定時器自適應控制部件114使用上行鏈路接收信號Suux和/或定時調(diào)整值(TA)Sta中的兩者或任一者作為輸入，確定第一定時器#m和移動臺(UE)#m的第二定時器的長度。它隨后輸出所得到的定時器長度作為定時器更新信息Stui，并且輸出通過向移動臺(UE)#m發(fā)送定時調(diào)整值(TA)來通知第一定時器#m重置的信息來作為定時器控制信息STa。具有M個第一定時器的同步定時器115根據(jù)定時器更新信息Stui和定時器控制信息STa工作，并且輸出關于移動臺(UE) #m是處于推定同步狀態(tài)還是處于推定失同步狀態(tài)的信息來作為狀態(tài)信息Ssi。
下行鏈路發(fā)送部件116根據(jù)狀態(tài)信息Ssi生成并發(fā)送下行鏈路發(fā)送信號SDUX。下行鏈路發(fā)送信號Smx在推定同步狀態(tài)的情況下包含定時調(diào)整值(TA) Sta和定時器更新信息Stui,而在推定失同步狀態(tài)的情況下包含定時調(diào)整值(TA) Sta、定時器更新信息Stui和隨機接入檢測信息Sed1O同步定時器由M個第一定時器117構(gòu)成,如圖2所不。第一定時器#m對應于移動臺(UE)#m的第二定時器。當確定第一定時器#m和移動臺(UE) #m的第二定時器的長度時,定時器自適應控制部件114使用行進速度Svi和/或發(fā)送定時變動信息Stadi中的兩者或任一者作為指標，其中行進速度Sn是通過估計移動臺(UE) #m的行進速度而獲得的結(jié)果，發(fā)送定時變動信息Stadi是通過計算定時調(diào)整值(TA)的時間變動量而獲得的結(jié)果。圖3、10和14分別示出了在使用行進速度；定時調(diào)整值(TA)的時間變動量；或者行進速度和定時調(diào)整值(TA)的時間變動量作為指標時定時器自適應控制部件的結(jié)構(gòu)。圖3的定時器自適應控制部件114包括速度估計部件118和定時器確定部件121，其中速度估計部件118通過使用上行鏈路接收信號Sum作為輸入來估計移動臺(UE)#m的行進速度Svi,定時器確定部件121通過使用行進速度Svi作為輸入來確定第一定時器#m的長度和移動臺(UE)#m的第二定時器的長度。這里可以使用的行進速度的一種估計方法是根據(jù)多普勒頻率Fd[Hz]來估計它(其中Fd是等于或大于O的實數(shù))。多普勒頻率Fd可以利用已知的導頻符號的相位旋轉(zhuǎn)量Θ [rad](其中Θ是等于或大于O的實數(shù))來估計。例如，如圖4所示，當假定P1和P2分別是與第一和第二導頻符號相對應的接收信號向量，并且TpiP1和P2之間的時域間隔時，相位旋轉(zhuǎn)量Θ可以根據(jù)以下關系式來獲得Θ = {coslPi·^)}/!；(其中·是內(nèi)積)。利用這樣獲得的Θ值，多普勒頻率Fd可以根據(jù)以下關系式來獲得Fd= θ/{2πΤρ}。另外，利用這樣獲得的多普勒頻率Fd，可以根據(jù)以下關系式來計算行進速度V :v = Fd λ =Fd(c/f)，其中λ是波長[m]，c是光速3 X IO8 [m/s]，并且f是載波頻率[Hz]。圖5示出了基站(節(jié)點B)所檢測到的接收定時和將被通知給移動臺(UE)的用于發(fā)送定時的定時調(diào)整值(TA)之間的示例性關系。在圖5中，循環(huán)前綴(CP)被添加到上行鏈路信號(I幀)的頭部。理想接收定時是CP的頭部出現(xiàn)在每個時隙的頭部。實際檢測到的接收定時與理想接收定時的偏差X[us]由于諸如移動臺(UE)#m的移動和發(fā)送定時的偏差之類的因素而發(fā)生。
發(fā)送定時的偏差量可利用以下兩種方法中的任ー種被通知給移動臺(UE):—種方法是通知x[us]的絕對值作為定時調(diào)整值(TA);另ー種是通知通過對x[us]進行時間分割而獲得的值來作為定時調(diào)整值(TA)。在通知時間分割值的方法中，通知定時調(diào)整值(TA)的一次發(fā)送將被提前或延遲預定的恒定步長的y[us]単位。從而，在通知時間分割值的方法的情況下，發(fā)送定時可利用I比特來發(fā)送，以通知例如如果所發(fā)送的值是O則固定值將被提前y [us]，如果所發(fā)送的值是I則固定值將被延遲y[us]。在此情況下，如果實際計算出的發(fā)送定時偏差量是+4Xy [us]，則值O被發(fā)送四次，以便發(fā)送定時將總共被提前4Xy [us]。存在組合這兩種方法的另ー種方法。ー種可能的組合是在設定發(fā)送定時的初始值時使用通知絕對值的方法，而在更新發(fā)送定時時則使用通知時間分割值的方法。圖6至8是用于說明根據(jù)第一示例性實施例的確定和更新第一和第二定時器的長度的方法的示圖。定時器自適應控制部件114被假定為包括速度估計部件118和定時器確定部件 121 (圖3)。定時器確定部件121基于行進速度Svi和預先定義行進速度和定時器長度之間的關系的表格來確定第一和第二定時器的長度。該示例性實施例使用圖6所示的定義行進速度和定時器長度之間的關系的表格。圖6的表格中的每個定時器長度是利用以下的式(I)來計算的，并且指示出在與被假定為在350 [km/h]的行進速度下偏差I. 5 [sec]的發(fā)送定時值相同的發(fā)送定時值中，姆個行進速度下導致的偏差的時間[sec]，其中350 [km/h]是在設定初始值時使用的基準速度。(式I)Dta [u sec] = v[km / /il χ~~χ i[seclx 6.7[wsec/ km] ".(I)
3600其中DTA[usec]是發(fā)送定時的偏差值；v[km/h]是移動臺(UE)的行進速度；t[sec]是導致Dta的偏差的時間；并且6.7[Usec/km]是往返延遲(RTD)，這是在基站(節(jié)點B)和移動臺(UE)之間導致的傳播延遲。式(I)用于創(chuàng)建如圖6所示的表格。該表格是通過首先確定行進速度V的閾值的増量和發(fā)送定時偏差Dta的可接受量，井隨后將所得到的值代入式(I)中以計算t，來創(chuàng)建的。這樣獲得的t值被用作換行閾值。在此示例性實施例中，基站(節(jié)點B)的速度估計部件118按固定的時間間隔估計兩個移動臺(UE#1、UE#2)的行進速度，如圖7所示。定時器確定部件121確定在每個時刻(b、t2、t3)第一和第二定時器的長度。基于這些結(jié)果，自適應地控制第一和第二定時器。這里假定所有的第一和第二定時器對的初始值Ttmci都是I. 5 [sec]，這是確定來應對350[km/h]的行進速度的時間長度。在圖7中，將首先考慮移動臺(UE)#1。b時的行進速度是40 [km/h]。這遠低于所有第一和第二定時器對的初始值所針對的行進速度350 [km/h]，意味著同步將持續(xù)較長的時間。在此情況下，可以使第一定時器#I和移動臺(UE)#1的第二定時器的長度較長。參考圖6的表格,40[km/h]的行進速度介于30[km/h]到120[km/h]之間，因此第一定時器#I和移動臺(UE)#1的第二定時器的長度被確定為4. 5[sec]。
基站(節(jié)點B)向移動臺(UE)#1通知表明定時調(diào)整值(TA)和第二定時器的長度將被更新到4.5[sec]的定時器更新信息。在發(fā)出該通知之后，它立即將第一定時器#I的長度更新到4. 5[sec]并且使得第一定時器#1重新開始工作。移動臺(UE)#1對下行鏈路信號解調(diào)以再現(xiàn)出定時調(diào)整值(TA)和定時器更新信息，將第二定時器的長度更新到2. 9 [sec]，并且使得第二定時器重新開始工作。類似地，在t = t2、t3時第一定時器#I和移動臺(UE) #1的第二定時器的長度分別被確定為17. 9 [sec]、4. 5 [sec]和I. 5 [sec]。姆當定時器長度被更新時,基站(節(jié)點B)就將這樣確定出的第二定時器的新長度通知給移動臺(UE)#1。接下來，將考慮移動臺(UE)#2。其初始值與移動臺(UE) #1相同，S卩，I. 5 [sec]。t0時的行進速度為4[km/h]。該速度比移動臺(UE)#1的還要低?？梢允苟〞r器長度更長，因為同步將持續(xù)比移動臺(UE)#1更長的時間。
參考圖6的表格,4[km/h]的行進速度介于0[km/h]到5[km/h]之間，因此第一定時器#2和移動臺(UE) #2的第二定時器的長度被確定為107. 5 [sec]。基站(節(jié)點B)向移動臺(UE)#2通知表明定時調(diào)整值(TA)和第二定時器的長度將被更新到107. 5 [sec]的定時器更新信息。在發(fā)出該通知之后，它立即將第一定時器#2的長度更新到107. 5[sec]并且使得第一定時器#2重新開始工作。移動臺(UE)#2對下行鏈路信號解調(diào)以再現(xiàn)出定時調(diào)整值(TA)和定時器更新信息，將第二定時器的長度更新到107. 5[sec]，并且使得第二定時器重新開始工作。類似地,對t =時的行進速度的估計分別給出3 [km/h] >2 [km/h]和2[km/h]，這與b的結(jié)果幾乎相同。因此，在圖7的觀察時段中的定時器設定被確定為始終保持在107. 5[sec],而不需要任何更新。姆當定時調(diào)整值(TA)被計算出或通知來時,基站(節(jié)點B)和移動臺(UE) #2就分別重復重置第一定時器#2或第二定時器的長度和使各自的定時器重新開始工作的處理。圖8示出了如上所述地確定定時器長度的結(jié)果。圖9是示出根據(jù)此示例性實施例基站(節(jié)點B)和移動臺(UE)#m執(zhí)行的處理中與第一定時器#m和移動臺(UE)#m的第二定時器的長度的確定有關的部分的示圖。在接收到來自移動臺(UE) #m的上行鏈路信號I之后，基站(節(jié)點B)計算定時調(diào)整值(TA)，估計行進速度，并且確定第一定時器#m和移動臺(UE) #m的第二定時器的長度?；?節(jié)點B)隨后經(jīng)由下行鏈路信號I將定時調(diào)整值(TA)和更新后的第二定時器的長度通知給移動臺(UE)#m。在向移動臺(UE)#m發(fā)送下行鏈路信號I之后，基站(節(jié)點B)立即重置第一定時器#m并且使得第一定時器#m重新開始工作。移動臺(UE)#m對下行鏈路信號I解調(diào)以再現(xiàn)出定時調(diào)整值(TA)和經(jīng)更新的第二定時器長度。在將第二定時器更新到所再現(xiàn)的定時器長度之后，移動臺(UE)#m重置第二定時器并且使得第二定時器重新開始工作。移動臺(UE)#m隨后根據(jù)所再現(xiàn)的定時調(diào)整值(TA)來調(diào)節(jié)發(fā)送定時，并且發(fā)送上行鏈路信號2。能夠被基站(節(jié)點B)的速度估計部件用來估計行進速度的可能信號是經(jīng)由上行鏈路共享信道(UL-SCH)發(fā)送的用于對來自移動臺(UE) #m的包括數(shù)據(jù)和控制信息的上行鏈路信號進行解調(diào)的已知信號(基準信號RS)，或者被發(fā)送來允許基站(節(jié)點B)測量經(jīng)由UL-SCH發(fā)送的上行鏈路線路的質(zhì)量(信道質(zhì)量指標CQI)的用于CQI測量的RS。另外，用于通知定時器更新的可能信號是經(jīng)由下行鏈路共享信道(DL-SCH)發(fā)送的用于控制第I層/第2層的信號(L1/L2控制信令)，或者經(jīng)由DL-SCH發(fā)送的用于數(shù)據(jù)發(fā)送的信號(物理下行鏈路共享信道PDSCH)。圖10的定時器自適應控制部件114包括變動計算部件119以及定時器確定部件122，其中變動計算部件119通過使用定時調(diào)整值(TA) Sta作為輸入來計算并輸出定時調(diào)整值(TA)的時間變動量Stadi，定時器確定部件122通過使用定時調(diào)整值(TA)的時間變動量Stadi作為輸入來確定第一定時器#m的長度和移動臺(UE) #m的第二定時器的長度。在根據(jù)本發(fā)明的使用定時調(diào)整值(TA)的時間變動量作為確定定時器長度的指標的方法，如果發(fā)送定時的偏差量的絕對值作為定時調(diào)整值(TA)被通知，則在觀察時段中定時調(diào)整值(TA)的變動的量被直接用作定時調(diào)整值(TA)的時間變動量。另ー方面，如果發(fā)送定時的偏差量的時間分割值作為定時調(diào)整值(TA)被通知，則定時調(diào)整值(TA)的時間分割值被加起來以再現(xiàn)出發(fā)送定時的實際偏差量，并且在觀察時段中所再現(xiàn)的發(fā)送定時的變動的量被用作定時調(diào)整值(TA)的時間變動量。定時器確定部件122基于定時調(diào)整值(TA)的時間變動量和預先定義定時調(diào)整值(TA)的時間變動量和定時器長度之間的關系的表格，來確定第一和第二定時器的長度。在對此示例性實施例的描述中，將考慮以絕對值的形式通知定時調(diào)整值(TA)的偏差量的方法。圖11的表格中的每ー個定時器長度是基于觀察區(qū)間期間發(fā)送定時的偏差量和在這種偏差量下預期發(fā)生的行進速度之間的不同關系，利用以下的式(2)至(4)來計算的。(式2)Dta[usec] = v[km//2]χ~~ χi[sec]x 6.7[wsec/km] ."(2)(式3)^kml e.l\u sL/ km\ X Δφ^ X Ac/[u Sec]…⑶(式4)
權利要求
1.一種與基站執(zhí)行通信的移動臺，包括 定時器，用于對一時段計數(shù)，該時段用于判斷到所述基站的上行鏈路信號是否被同步，其中，所述時段是從所述基站發(fā)送的，所述基站能夠為多個移動臺中的每個移動臺確定該時段， 其中，所述移動臺響應于從所述基站接收到定時調(diào)整值而重啟所述定時器。
2.一種控制移動臺的方法，該移動臺與基站執(zhí)行通信，所述方法包括 對一時段計數(shù)，該時段用于判斷到所述基站的上行鏈路信號是否被同步，其中，所述時段是從所述基站發(fā)送的，所述基站能夠為多個移動臺中的每個移動臺確定該時段； 響應于從所述基站接收到定時調(diào)整值而重啟所述定時器。
3.一種無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)在移動臺和基站之間執(zhí)行通信，其中所述移動臺包括 定時器，用于對一時段計數(shù)，該時段用于判斷到所述基站的上行鏈路信號是否被同步，其中，所述時段是從所述基站發(fā)送的，所述基站能夠為多個移動臺中的每個移動臺確定該時段， 其中，所述移動臺響應于從所述基站接收到定時調(diào)整值而重啟所述定時器。
4.一種與移動臺執(zhí)行通信的基站，包括 第一單元，該第一單元能夠為多個移動臺中的每個移動臺設置定時器，其中所述定時器對一時段計數(shù)，該時段用于判斷到所述基站的上行鏈路信號是否被同步； 第二單元，該第二單元向所述移動臺發(fā)送定時調(diào)整值，以使得所述移動臺響應于接收到所述定時調(diào)整值而重啟所述定時器。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于無線通信系統(tǒng)的通信同步管理方法及其定時器控制。在基站中，定時計算部件計算第m個(m是從1到M的整數(shù)，并且M是自然數(shù))移動臺的發(fā)送定時的調(diào)整值(TA)，定時器自適應控制部件確定第m個移動臺的移動速度或者調(diào)整值(TA)的時間變動量，根據(jù)計算結(jié)果自適應地確定所有M個第一定時器中的第m個第一定時器的時間長度以及第m個移動臺的第二定時器的時間長度，并且將它們作為定時器更新信息輸出到同步定時器以便其更新到第m個第一定時器的時間長度，并且下行鏈路發(fā)送部件發(fā)送包含定時器更新信息的下行鏈路信號。第m個移動臺根據(jù)所發(fā)送的定時器更新信息來更新第二定時器的時間長度。
文檔編號H04W56/00GK102843762SQ201210241909
公開日2012年12月26日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權日2007年2月5日
發(fā)明者二木尚, 李琎碩 申請人:日本電氣株式會社