本公开涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种能够减少上行同步的信令开销的无线通信系统中的电子设备和方法。
背景技术
在基于传统波形例如正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，ofdm)的移动通信系统中，上行同步解决了例如基于ofdm的移动通信系统对同步时延敏感的问题。具体地，当用户设备希望与一个基站建立无线资源控制(radioresourcecontrol，rrc)连接的时候，首先需要发送一个随机接入前导码(randomaccesspreamble)，这个前导码的信号同时被用来估计用户设备的发送时间，并以此为基础计算定时提前量(timingadvance，ta)，最终通过ta来调整用户设备的发送时间。
在例如基于ofdm的移动通信系统中，每个用户设备都有一个时间对准定时器(timealignmenttimer，tat)。在tat周期内，用户设备被认为与基站保持同步，直到tat过期或者接收到新的定时提前命令(timingadvancecommand，tac)。如果用户设备在当前tat内成功接收到新的tac时，则在上行传输中应用接收到的tac，并且重启一个新的tat；如果在tat到期后还没有接收到tac，则认为已经失去与基站的同步，需要重新要求随机接入。
如上所述，tat和tac合作完成了上行同步控制流程。tat相当于tac的有效时间，tac用来触发或者重启新的tat，若其中任意一个不能正常工作，则用户设备与基站失去同步，只能消耗更多资源重新开始随机接入，上行传输也会中断。
基于传统波形的移动通信系统的上行同步要求所有接收信号在安排好的时间到达基站。以基于ofdm的系统为例，为了维持正交性，基站与用户设备必须达到时间和频率的完全同步，一旦失步便会严重影响系统性能。同时，为了保证控制信息的传输，还在同步过程中引入了混合自动重传请求(hybridautomaticrepeatrequest，harq)机制。当同步控制信息传输出错时，harq机制会自动进行重传，以增加成功传输的几率。但是，这同时也会引入额外的时延，会影响同步控制的原本目标。为了节省开销，同步控制信息一般放在同步周期的末尾，因此harq引起的额外时延无疑会增加风险，这也是学术界和工业界一直以来的挑战之一。
可以看出，上述各个方面的因素在整个通信系统中带来了巨大的开销，能量、信令、时延等等资源的消耗最终会使得整个系统性能下降。
技术实现要素：
在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
鉴于以上问题，本公开的至少一个目的是提供一种能够减少上行同步的信令开销的无线通信系统中的电子设备和方法。
根据本公开的一方面，提供了一种无线通信系统中的电子设备，该电子设备包括处理电路，该处理电路被配置成：根据来自用户设备的关于一组或多组性能参数的信息，确定用户设备上报失步标志(asynchronizationflag)的一个或多个上报周期，一个或多个上报周期要被通知给用户设备，其中，失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限；以及如果用户设备以一个或多个上报周期之一上报的失步标志指示同步时延超出预定系统容限，则对定时提前量进行调整，以使得用户设备根据调整后的定时提前量与基站进行同步。
根据本公开的另一方面，还提供了一种无线通信系统中的电子设备，该电子设备包括处理电路，该处理电路被配置成：生成关于用户设备的一组或多组性能参数的信息，该信息要被上报给基站；基于来自基站的用于上报失步标志的一个或多个上报周期和用户设备当前使用的一组性能参数，生成失步标志，该失步标志要被上报给基站，其中，失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限；以及根据基站基于失步标志确定的定时提前量，与基站进行同步。
根据本公开的又一方面，还提供了一种无线通信系统中的方法，该方法包括：根据来自用户设备的关于一组或多组性能参数的信息，确定用户设备上报失步标志的一个或多个上报周期，一个或多个上报周期要被通知给用户设备，其中，失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限；以及如果用户设备以一个或多个上报周期之一上报的失步标志指示同步时延超出预定系统容限，则对定时提前量进行调整，以使得用户设备根据调整后的定时提前量与基站进行同步。
根据本公开的再一方面，还提供了一种无线通信系统中的方法，该方法包括：生成关于用户设备的一组或多组性能参数的信息，该信息要被上报给基站；基于来自基站的用于上报失步标志的一个或多个上报周期和用户设备当前使用的一组性能参数，生成失步标志，该失步标志要被上报给基站，其中，失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限；以及根据基站基于失步标志确定的定时提前量，与基站进行同步。
根据本公开的再一方面，还提供了一种无线通信系统中的电子设备，该电子设备包括处理电路，该处理电路被配置成：根据来自用户设备的关于性能参数的信息，判断用户设备与基站之间的同步要求是否高于预定标准；在判断用户设备与基站之间的同步要求低于预定标准的情况下，根据关于性能参数的信息确定用户设备上报失步标志的上报周期，该上报周期要被通知给用户设备，其中，失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限；以及如果用户设备以上报周期上报的失步标志指示同步时延超出预定系统容限，则对定时提前量进行调整，以使得用户设备根据调整后的定时提前量与基站进行同步。
根据本公开的其它方面，还提供了用于实现上述根据本公开的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述根据本公开的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。
根据本公开的无线通信系统中的电子设备和方法的实施例，由用户设备确定是否需要对上行同步进行校准并根据基站确定的上报周期而周期性地将确定结果上报给基站，并且基站仅在确定结果表示需要进行同步校准的情况下才对ta进行调整，相比于用于实现上行同步的传统闭环方案，可以大大减少由于不必要的同步校准而导致的信令开销。
在下面的说明书部分中给出本公开实施例的其它方面，其中，详细说明用于充分地公开本公开实施例的优选实施例，而不对其施加限定。
附图说明
本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分，用来进一步举例说明本公开的优选实施例和解释本公开的原理和优点。其中：
图1是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的电子设备的功能配置示例的框图；
图2是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的电子设备的功能配置示例的框图；
图3是示出根据本公开的实施例的用于监视功率控制信令的处理过程的流程图；
图4是示出根据本公开的实施例的用于生成失步标志的处理过程的流程图；
图5是示出根据本公开的实施例的用于实现上行同步的初始化的信息交互过程的流程图；
图6是示出根据本公开的实施例的用于维持上行同步的信息交互过程的流程图；
图7是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的方法的过程示例的流程图；
图8是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的方法的过程示例的流程图；
图9是示出本公开的同步方案与现有技术的同步方案的系统性能的仿真结果比较的示意图；
图10是示出作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图；
图11是示出可以应用本公开的技术的演进型节点(enb)的示意性配置的第一示例的框图；
图12是示出可以应用本公开的技术的enb的示意性配置的第二示例的框图；
图13是示出可以应用本公开的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图；以及
图14是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本公开的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本公开关系不大的其它细节。
在基于传统波形(诸如ofdm、循环前缀-正交频分复用(cyclicprefix-ofdm，cp-ofdm)、离散傅里叶变换扩频正交频分复用(discretefouriertransform-spread-ofdm，dft-s-ofdm)等等)的通信系统中，由于系统对于同步时延较为敏感因而对上行同步的要求较为严格，因此在现有技术中通常通过上述tat与tac的配合来实现闭环上行同步方案。然而，随着对同步时延不那么敏感的新波形(诸如灵活循环前缀-正交频分复用(flexiblecp-ofdm，fcp-ofdm)、滤波正交频分复用(filteredofdm，f-ofdm)、滤波器组多载波(filterbankmulti-carrier，fbmc)、广义频分复用(generalizedfrequencydivisionmultiplexing，gfdm)、通用滤波多载波(universalfilteredmulti-carrier，ufmc)等等)的引入，由于基于新波形的通信系统的同步要求较宽松，因此可以认为一定程度的时延偏差并不会降低整个系统的性能。在该情况下，如果与在基于传统波形的系统中一样，采用闭环上行同步方案频繁地调整定时提前量以保持用户设备与基站间的严格同步，那么可能会造成较大的不必要的信令开销。
鉴于此，根据本公开的实施例的上行同步方案提出了仅在用户设备确定基站与用户设备之间的同步时延超出系统容限的情况下，也就是说，仅在同步时延所导致的系统性能下降已超出预定容限的情况下，才对定时提前量ta进行调整以使得用户设备根据调整后的ta重新与基站进行上行同步，以便能够在保持系统性能的情况下尽量减少信令开销。相比于传统的闭环上行同步方案，由于本公开的上行同步方案是由用户设备自身来确定是否需要重新与基站进行同步，因此这种方案在下文中也可以称为开环上行同步方案。
下面将参照图1至14来详细描述本公开的实施例。在下文中，将按照以下顺序进行描述。
1.根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的电子设备
2.根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的电子设备
3.根据本公开的实施例的用于实现开环上行同步的信息交互过程
3-1.用于实现上行同步的初始化的信息交互过程
3-2.用于维持上行同步的信息交互过程
4.根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的方法
5.根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的方法
6.本公开的技术效果及仿真
7.用以实施本公开的电子设备和方法的计算设备
8.本公开的技术的应用示例
8-1.关于基站的应用示例
8-2.关于用户设备的应用示例
[1.根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的电子设备]
首先，将参照图1描述根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的电子设备的功能配置示例。图1是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的电子设备的功能配置示例的框图。
如图1所示，根据本实施例的电子设备100可以包括确定单元102和调整单元104。该电子设备100可以位于基站侧或者也可以通过包括其他外部设备而工作为基站本身。下面将详细描述各个单元的功能配置示例。
确定单元102可被配置成根据来自用户设备的关于一组或多组性能参数的信息，确定该用户设备上报失步标志的一个或多个上报周期，这一个或多个上报周期将被通知给用户设备。失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出了预定系统容限。
具体地，在随机接入之后或者在随机接入过程中，用户设备会将关于一组或多组性能参数的信息上报给基站，这一组或多组性能参数可以仅包括用户设备当前使用的一组性能参数，或者也可以包括用户设备支持的所有性能参数组。确定单元102可确定与这一组或多组性能参数对应的一个或多个上报周期以便通知给用户设备，然后用户设备可根据当前使用的一组性能参数，以与该组性能参数对应的上报周期上报失步标志。
优选地，这一组或多组性能参数中的每组性能参数可包括波形类型、循环前缀长度、滤波器长度和子载波间隔等等中的一个或多个，并且波形类型优选地可包括但不限于诸如fcp-ofdm、f-ofdm、fbmc、gfdm、ufmc等的新波形以及诸如cp-ofdm、dft-s-ofdm等的传统波形中的一种或多种，并且还可以包括未来可能出现的任何其他波形类型。
具体地，确定单元102可进一步被配置成将一个或多个上报周期中的每个上报周期确定为使得用户设备在该上报周期内以最大速度移动而产生的同步时延在预定系统容限内。在满足该限制的情况下，确定单元102可将上报周期设置得尽可能长，以便在不影响系统性能的情况下最大限度地减少信令开销。
由于移动通信中的时延变化通常是由于用户设备的位置变化而引起的，因此，可以认为当用户设备在某个小范围内移动时，即，当用户设备的相对位移不超过预定阈值时，同步时延在预定系统容限内。将基于该原理来具体描述确定单元102如何确定上报周期。
作为一个示例，假设预定系统容限(即，系统能够容忍的最大时延)为t_delay，则产生该时延的距离变化为t_delay*c，其中c表示光速，由此得到失步标志的最大上报周期为t_delay*c/vmax，其中vmax表示用户设备的最大移动速度。即，确定单元102可根据实际需要，将上报周期确定为在不超过最大上报周期t_delay*c/vmax的范围内尽量大的值，以便尽量减少信令开销。
此外，为了与基于传统波形的系统兼容，确定单元102可进一步配置成在根据来自用户设备的其中一组性能参数(例如，根据其中的波形类型)判断用户设备与基站之间的同步要求严格(即，高于预定标准)的情况下，即，在判断用户设备与基站之间的通信是基于对同步时延敏感的传统波形的情况下，例如，在基于cp-ofdm的通信系统中，将与该组性能参数对应的上报周期设置为等于或小于时间对准定时器(tat)的长度，以便保证用户设备与基站间的严格同步。
替选地，为了与基于传统波形的系统兼容，作为另一示例，在确定单元102基于性能参数信息判断用户设备与基站之间的同步要求严格的情况下，还可以取代执行根据本公开的上行同步方案，而切换至执行现有的闭环上行同步方案，以保证用户设备与基站间的严格同步。
调整单元104可被配置成在用户设备以确定单元102所确定的一个或多个上报周期之一上报的失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延已超出预定系统容限的情况下，对定时提前量(ta)进行调整，以使得用户设备根据调整后的定时提前量与基站进行同步。这里的“失步标志”也可以认为是指示是否需要对ta进行调整的标志，在下文中也可以称为“taflag”。例如，如果taflag为0，则表示此时同步时延未超出系统容限从而不需要对ta进行调整；如果taflag为1，则表示此时同步时延已超出系统容限从而需要对ta进行调整，以使得用户设备根据调整后的ta重新与基站进行同步。
具体地，调整单元104可进一步被配置成在失步标志指示同步时延超出预定系统容限的情况下，计算用户设备的当前同步时延，并根据所算出的当前同步时延对ta进行调整。该调整后的新ta将被发送给用户设备，从而用户设备可根据该新的ta与基站重新进行同步。另一方面，如果失步标志指示同步时延尚在系统容限内，则调整单元104不进行调整操作，从而也不会有新的ta被发送给用户设备。因此，如果用户设备在tat到期后未接收到新的ta，则用户设备可以保持当前同步状态并继续进行数据传输，而无需重新进行上行同步。具体的如何计算用户设备的当前同步时延以及如何对ta进行调整的过程与现有技术中相同，在此不再赘述。
优选地，为了进一步减少信令开销，可在基站侧和用户设备侧预先存储有表示该通信系统中的所有可用的性能参数组的表格，从而用户设备在向基站上报其当前所使用的性能参数组或者其所支持的所有性能参数组时，可以通过参考所存储的表格而上报与各个性能参数组对应的索引。这样，基站侧的电子设备中的确定单元102可在接收到来自用户设备的一个或多个索引后，参考存储器(可选的，在图1中以虚线框示出)中所存储的表格，以确定与这一个或多个索引对应的性能参数组，进而确定与各个性能参数组对应的上报周期。作为另一示例，该表格信息也可以预先存储在基站侧，并且由基站在系统初始化时通过例如广播或组播方式通知给其所服务的所有用户设备。
应指出，如上所述，在用户设备上报的性能参数信息包括用户设备支持的所有性能参数组的情况下，由于基站需要一次性地确定与所有性能参数组的上报周期并通知给用户设备，因此，在通知给用户设备时，为了使得用户设备了解上报周期与各个性能参数组之间的对应关系，基站需要将各个性能参数组与其对应的上报周期关联起来通知给用户设备。作为一种示例方式，基站可以将上报周期与其对应的性能参数组的索引关联起来通知给用户设备。当然，本领域技术人员也可以想到其他方式来通知用户设备，只要使得用户设备能够了解上报周期与性能参数组之间的对应关系即可。
此外，应理解，这里并不限制用户设备的数量，即，可以存在一个或多个用户设备与基站进行上行同步，从而基站可针对每个用户设备执行上述同步过程。替选地，对于一些不支持在新波形系统上工作的用户设备，其也可以不向基站发送性能参数信息，从而这些用户设备与基站间的上行同步将依照现有的闭环同步方案进行。也就是说，基站可以同时支持与多个用户设备以本公开的同步方案或现有同步方案进行上行同步。
应指出，这里的电子设备100可以以芯片级来实现，或者也可通过包括其它外部部件而以设备级来实现。例如，电子设备100可以作为整机而工作为服务基站，并且包括通信单元106(可选的，以虚线框示出)用于执行与外部设备的数据收发操作。例如，通信单元106可用于执行与用户设备间的通信，包括从用户设备接收性能参数信息，向用户设备通知上报周期，从用户设备接收失步标志以及向用户设备通知调整后的ta等等。应指出，这里不限制通信单元106的具体实现形式，其可以包括一个或多个通信接口，以用于支持与不同外部设备间的通信。
此外，还应指出，上述各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。在实际实现时，上述各个功能单元可被实现为独立的物理实体，或者也可由单个实体(例如，处理器(cpu或dsp等)、集成电路等)来实现。
与上述基站侧的电子设备相对应的，下面将描述用户设备侧的电子设备的功能配置示例。
[2.根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的电子设备]
图2是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的电子设备的功能配置示例的框图。
如图2所示，根据本实施例的电子设备200可以包括参数信息生成单元202、标志生成单元204和同步单元206。这里的电子设备200可以位于用户设备侧或者也可以通过包括外部设备而工作为用户设备本身。下面将详细描述各个单元的功能配置示例。
参数信息生成单元202可被配置成生成关于用户设备的一组或多组性能参数的信息，该信息要被上报给基站。
这一组或多组性能参数可以仅包括用户设备当前使用的一组性能参数，或者可以包括用户设备支持的所有性能参数组。
具体来说，在上报给基站的信息仅包括用户设备当前使用的一组性能参数的信息的情况下，如果用户设备支持在不同的波形系统之间进行切换，则参数信息生成单元202可以进一步被配置成在用户设备切换到新的波形系统之后，生成关于用户设备在该切换后的波形系统中操作时所使用的一组性能参数的信息以便通知给基站。以这种方式，通过仅在发生波形系统切换时才将相关的性能参数信息上报给基站，相比于在初始化时一次性地将用户设备支持的所有性能参数组的信息上报给基站，可以减少不必要的信令开销(尤其是在用户设备很少发生波形系统切换的情况下)。
另一方面，用户设备也可以在初始化时就将用户设备支持的所有性能参数组的信息都上报给基站，从而基站可以一次性地确定针对各组性能参数的失步标志上报周期并通知给用户设备。这样，一旦用户设备从当前波形系统切换至其他波形系统，就可以立即以与切换后的波形系统的性能参数对应的上报周期向基站上报失步标志。相比于在发生切换时才将相关性能参数信息上报给基站并等待基站确定上报周期的情况，这种方式具有较高的实时性，这在用户设备频繁切换波形系统的情况下较为有利。
优选地，如上所述，为了减少信令开销，用户设备侧的电子设备200还可以包括存储器(可选的，在图2中以虚线框示出)，该存储器中存储有表示该无线通信系统中的所有可用的性能参数组的表格，从而参数信息生成单元202可以通过参考该表格而生成表示用户设备当前所使用的一组性能参数或者用户设备支持的所有性能参数组的一个或多个索引。作为另一示例，该表格信息也可以预先存储在基站侧，在系统初始化由基站以例如广播或组播等方式通知给用户设备，并且用户设备将所接收到的表格信息存储在其存储器中。这一个或多个索引将作为性能参数相关信息被发送至基站，从而基站可以根据所接收到的这一个或多个索引，参考基站侧所存储的对应表格，确定这一个或多个索引对应的性能参数组，进而确定对应的上报周期。
标志生成单元204可被配置成基于来自基站的用户上报失步标志的一个或多个上报周期以及用户设备当前使用的一组性能参数，生成失步标志。该失步标志要被上报给基站，并且用于指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限。
具体来说，标志生成单元204可根据用户设备当前使用的一组性能参数，从基站通知的一个或多个上报周期中确定与这一组性能参数对应的上报周期，并且在该上报周期期满时检查此时的同步时延是否已超出系统容限，如果已超出系统容限，则生成例如为“1”的失步标志，以表示用户设备需要重新与基站进行同步；如果仍未超出系统容限，则生成例如为“0”的失步标志，以表示当前同步时延仍在容限范围内无需重新与基站进行同步。
应理解，在用户设备每次仅向基站上报其当前使用的一组性能参数的情况下，标志生成单元204可以直接根据基站所通知的与这一组性能参数对应的上报周期而生成失步标志，无需执行上述从多个上报周期中确定与当前使用的性能参数组对应的上报周期的处理。
此外，还应指出，如上所述，在用户设备将与用户设备支持的所有性能参数组有关的信息上报给基站的情况下，基站会以各个上报周期与其对应的性能参数组相关联的方式来通知用户设备，以便用户设备根据当前所使用的性能参数组以及关联信息确定当前上报周期。
可以理解，由于移动通信中的同步时延通常是由于用户设备的位置变化而引起的，因此，作为一种示例实现方式，标志生成单元204可被配置成根据用户设备在与当前使用的一组性能参数对应的上报周期内的相对位移来生成失步标志。具体地，如果相对位移大于或等于预定位移阈值，则生成指示用户设备与基站之间的同步时延超出预定系统容限的失步标志，例如，生成为“1”的失步标志；否则，则生成例如为“0”的失步标志。
该预定位移阈值可以根据预定系统容限来确定。具体地，假设预定系统容限(即，系统能够容忍的最大同步时延)为t_delay，则预定位移阈值的最大值可以被确定为产生该时延的距离变化t_delay*c，其中c表示光速。在该最大值的范围内，位移阈值设置得越大，则用于上行同步的信令开销越小。然而，在实际设计时，需要综合考虑系统性能等其他因素、根据实际需要合理设置。
预定位移阈值的确定可以在用户设备侧执行，也可以在基站侧执行，本公开对此不做限制。然而，由于判断用户设备的当前相对位移是否超过预定位移阈值以生成相应的失步标志的处理是由用户设备侧的标志生成单元204来执行的，如果由基站侧来确定预定位移阈值并通知给用户设备，可能会增加额外的信令开销，因此优选地由用户设备侧来执行该确定处理。
优选地，标志生成单元204可进一步被配置成通过监视在与用户设备当前使用的一组性能参数对应的上报周期内的功率控制信令的变化和/或路径损耗的变化来估计用户设备在该上报周期内的相对位移。
由于功率控制和路径损耗主要受用户设备与基站之间的相对距离的影响，并且用户设备在通信过程中需要始终监视功率控制信令以便以适当的发射功率进行数据传输。因此，可以通过观察lte上行闭环功率控制信令的变化和/或路径损耗的变化来估计用户设备的相对位移，并进一步根据所估计的相对位移和预定的位移阈值来生成失步标志。这样，可以在不增加用户设备的额外处理负荷的情况下，实现对于用户设备当前是否需要重新进行同步的判断。
闭环的功率控制是指基站(例如，enb)通过物理下行控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel，pdcch)中的发射功率控制(transmissionpowercontrol，tpc)命令来对用户设备的发射功率进行调整。因此，用户设备可以通过监视tpc信令的变化来估计用户设备的相对位移，进而估计是否需要重新与基站进行上行同步。
作为示例，标志生成单元204可在监视到功率控制信令的变化和/或路径损耗的变化表示在与用户设备当前使用的一组性能参数对应的上报周期内用户设备的发射功率被相对增大或减小的次数大于或等于预定次数阈值的情况下，生成指示用户设备与基站之间的同步时延超出预定系统容限的失步标志。
具体地，可以将表示功率控制信令的变化的变量定义为pcflag，并且将其初始化为0。当用户设备与基站之间的相对距离发生变化时，功率控制系统将开始运作以便对用户设备的发射功率进行调整。此时，可以通过监视功率控制信令的变化而调整pcflag的值。例如，当用户设备远离基站的时候，功率控制信令中所指示的发射功率会上升，此时可以将pcflag递增1；而当用户设备靠近基站的时候，功率控制信令中所指示的发射功率会会下降，此时可以将pcflag递减1。如果用户设备与基站之间的相对距离维持不变，那么功率控制没有变化，所以pcflag也维持原来的值不变。在整个通信过程中，pcflag的值随着功控信令的变化而变化，能够反映出用户设备的相对位移。
将参照图3所示的流程图来详细描述监视功率控制信令以对pcflag进行调整的过程。图3是示出根据本公开的实施例的用于监视功率控制信令的处理过程的流程图。
如图3所示，首先，在步骤s301中，用户设备将变量pcflag的值初始化为0。然后，在步骤s302中，用户设备监视当前的功率控制信令是否发生变化。如果发生变化，则说明用户设备与基站的相对距离发生了变化，可能会产生同步时延，从而需要对pcflag进行调整。接下来，在步骤s303中，用户设备进一步判断功率控制信令的变化表示增大发射功率还是减小发射功率。如果判断功率控制信令的变化表示增大发射功率，则在步骤s304中将pcflag的值递增1。反之，如果判断功率控制信令的变化表示减小发射功率，则在步骤s305中将pcflag的值递减1。另一方面，如果在步骤s302中没有监视到功率控制信令的变化，则表明用户设备与基站的相对距离没有发生变化或者变化非常小，从而不需要对pcflag进行调整。这样，通过在失步标志的一个上报周期内重复执行上述步骤s302至s305中的处理，可以通过监视功率控制信令的变化来估计用户设备的相对位移。
返回参照图2，这样，标志生成单元204在生成失步标志时，可以首先检查pcflag的值，如果pcflag的绝对值小于预定阈值，即，如果用户设备的发射功率被相对增大或减小的次数小于预定次数阈值，则说明用户设备的相对位移引起的同步时延仍在系统容限内，不需要重新与基站进行上行同步，从而生成失步标志为“0”，以指示此时不需要进行ta调整。另一方面，如果检查pcflag的绝对值大于或等于预定阈值，即，如果用户设备的发射功率被相对增大或减小的次数大于或等于预定次数阈值，则说明用户设备的相对位移引起的同步时延已超出系统容限内，需要重新与基站进行上行同步，从而生成失步标志为“1”，以指示此时需要进行ta调整，同时将pcflag的值清零。
应指出，仅在失步标志为“1”的情况下才将pcflag的值清零，而在失步标志为“0”的情况下，应维持当前pcflag的值。这是因为，在失步标志为“1”的情况下，用户设备将重新与基站进行上行同步，此时可以认为重新同步之后的用户设备与基站之间的同步时延为0，相应地，用户设备与基站之间的相对距离的变化也为0，从而应该将pcflag的值清零。反之，在失步标志为“0”的情况下，用户设备维持当前与基站的同步状态。此时，用户设备与基站间可能也存在一定的同步时延，但是在该上报周期内该同步时延并未超出系统容限，因而无需重新进行上行同步。因此，在下一个上报周期，对于用户设备与基站间的同步时延(即，相对距离变化)的判断应该基于上一个上报周期已经存在的一定同步时延，因而需要维持当前pcflag的值。
预定次数阈值α可以根据预定功率控制步长和预定系统容限来确定。具体地，例如，假设当用户设备与基站之间的相对距离变化了x(即，用户设备的相对位移为x)时，需要对发射功率进行调整(增大或减小)一次，其中x的取值与预定的功率控制步长有关。当连续增大或减小发射功率α次时，用户设备的相对位移为α*x，此时产生的同步时延为(α*x)/c，其中c为光速。假设预定的系统容限(即，系统能够容忍的最大同步时延)为t_delay，则应该满足(α*x)/c≤t_delay，从而得到阈值α≤(t_delay*c)/x并将α向下取整为整数。在满足该最大值限制的条件下，预定次数阈值α设定得越大，则用于上行同步的信令开销越小。
应理解，预定次数阈值α的确定可以在用户设备侧执行，也可以在基站侧执行，本公开对此不做限制。然而，由于判断功率控制信令的变化是否表示用户设备的发射功率被相对增大或减小的次数大于或等于预定次数阈值的处理是由用户设备侧的标志生成单元204来执行的，如果由基站侧来确定预定次数阈值并通知给用户设备，会增加额外的信令开销，因此优选地在用户设备侧执行该确定处理。
下面将参照图4来详细描述生成失步标志的过程。图4是示出根据本公开的实施例的用于生成失步标志的处理过程的流程图。
如图4所示，首先，在每个上报周期期满需要向基站上报失步标志时，在步骤s401中，用户设备检查pcflag的绝对值是否大于或等于预定阈值α。如果在步骤s401中判断pcflag的绝对值大于或等于预定阈值α，则说明此时用户设备与基站之间的相对距离变化较大从而导致用户设备的发射功率被相对增大或减小大于或等于α次，因此该距离变化产生的同步时延已超出系统容限，从而在步骤s402中生成失步标志为1，即，taflag＝1，以便向基站指示此时需要对ta进行调整，以使得用户设备重新与基站进行上行同步。接下来，在步骤s403中，将pcflag的值清零。反之，如果在步骤s401中判断pcflag的绝对值小于预定阈值α，则说明此时用户设备与基站之间的相对距离变化不大，用户设备的发射功率被相对增大或减小的次数小于α次，因此该距离变化产生的同步时延尚未超出系统容限，从而在步骤s404中生成失步标志为0，即，taflag＝0，以便向基站指示此时不需要对ta进行调整，从而用户设备维持当前同步状态并继续对基站进行数据传输。在该情况下，维持pcflag的值不变。这样，通过在每一个上报周期重复执行步骤s401至s404中的处理，生成指示当前同步状态的失步标志并上报给基站。
另一方面，由于路径损耗与功率变化有直接关系，也就是说，路径损耗的变化同样也反映了用户设备的相对位移的变化，因此通过监视路径损耗也可以达到与监视功率控制信令相同的目的。具体的通过监视路径损耗以判断用户设备是否需要重新与基站进行上行同步的处理与以上参照图3和图4描述的监视功率控制信令的处理基本上相同，本领域技术人员可以根据上述本公开的原理，结合路径损耗与功率变化的关系而对上述处理进行适当地变型，在此不再赘述。
然而，可以理解，由于用户设备在通信过程中需要始终监视功率控制信令，因此，通过监视功率控制信令来生成失步标志可以在不增加额外的处理负荷的情况下来实现本公开的上行同步方案。相比之下，如果通过监视除功率控制信令之外的变量(例如，路径损耗或者其他任何能够反映用户设备的相对位移的变量等等)，可能需要用户设备执行一些额外的处理，在一定程度上增加了用户设备的处理负荷和操作复杂度。因此，优选地，通过监视功率控制信令的变化来生成失步标志。
返回参照图2，同步单元206可以被配置成根据基站基于失步标志确定的定时提前量，与基站进行同步。
具体地，在将标志生成单元204生成的失步标志发送至基站之后，如果基站根据所接收到的失步标志判断此时需要对定时提前量进行调整，则在计算出用户设备的当前时延之后，基于所计算的当前时延确定新的ta，并将该新的ta发送至用户设备，以由用户设备侧的电子设备中的同步单元206根据该新的ta重新与基站进行上行同步。另一方面，如果基站根据所接收的失步标志判断此时无需调整ta，则不向用户设备发送新的ta。在tat期满之后，如果用户设备未收到新的ta，则用户设备维持当前与基站之间的同步并继续数据传输。具体的如何根据新的ta重新进行上行同步的过程与现有技术中相同，在此不再赘述。
应指出，这里的电子设备200可以以芯片级来实现，或者也可通过包括其它外部部件而以设备级来实现。例如，电子设备200可以作为整机而工作为服务基站，并且可包括通信单元208(可选的，以虚线框示出)用于执行与外部设备的数据收发操作。例如，通信单元208可用于执行与基站间的通信，包括向基站发送性能参数信息，接收来自基站的上报周期，向基站发送所生成的失步标志，以及接收来自基站的调整后的ta等等。应指出，这里不限制通信单元208的具体实现形式，其可以包括一个或多个通信接口，以实现与不同外部设备间的通信。
此外，还应指出，上述各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。在实际实现时，上述各个功能单元可被实现为独立的物理实体，或者也可由单个实体(例如，处理器(cpu或dsp等)、集成电路等)来实现。
此外，应指出，虽然以上参照图1和图2所示的功能框图描述了本公开的设备实施例，但是这仅是示例而非限制。本领域技术人员可以根据本公开的原理对所示出的功能配置示例进行修改，例如，对其中的各个功能模块进行添加、删除、修改、组合等，并且所有这样的变型应认为均落入本公开的范围内。
为了进一步有利于理解本公开的工作原理，下面将参照图5至图6所示的信息交互图来描述用于实现根据本公开的开环上行同步方案的用户设备与基站之间的信息交互过程。
[3.根据本公开的实施例的信息交互过程]
(3-1.用于实现上行同步的初始化的信息交互过程)
图5是示出根据本公开的实施例的用于实现上行同步的初始化的信息交互过程的流程图。该初始化过程可以发生在随机接入过程之后或者也可以发生在随机接入过程中。
如图5所示，假设系统中存在两个要与基站进行上行同步的用户设备ue1和ue2。首先，在步骤s501和s502中，ue1和ue2分别将各自的性能参数信息上报给基站enb，该性能参数信息可以包括关于一组或多组性能参数的信息。然后，在步骤s503中，基站enb根据所接收到的性能参数信息而分别确定ue1和ue2上报各自的失步标志的一个或多个上报周期，并且在步骤s504和s505中将所确定的上报周期分别通知给ue1和ue2。接下来，在步骤s506中，进行定时提前量ta的初始化，以实现ue1和ue2与基站的初始同步。该初始同步过程与现有技术中的初始同步过程基本上相同，在此不再赘述。然后，在完成了与基站的初始同步之后，ue1和ue2分别在步骤s507和s508中对基站进行上行数据传输。
下面将参照图6描述根据本公开的实施例的用于维持上行同步的信息交互过程。
(3-2.根据本公开的实施例的用于维持上行同步的信息交互过程)
图6是示出根据本公开的实施例的用于维持上行同步的信息交互过程的流程图。
如图6所示，用户设备在完成了与基站的初始上行同步之后进行数据传输的过程中，根据基站所通知的失步标志的上报周期，根据当前所使用的一组性能参数，在相应的上报周期将自己当前的失步标志(即，taflag)上报给基站(参见图6中的步骤s601和s602)。如果taflag的值为1(例如，图6中的ue1)，则表明此时用户设备ue1与基站间的同步时延已经超出系统容限。如果taflag的值为0(例如，图6中的ue2)，则表明此时用户设备ue2与基站间的同步时延不大，不会影响系统性能。然后，基站根据所接收到的失步标志，对其同步时延已超出系统容限的用户设备(例如，图6中的ue1)进行ta调整。具体地，在步骤s603中，基站enb对用户设备ue1进行ta调整，以使得用户设备ue1根据调整后的ta重新与基站进行上行同步。具体的ta调整过程可参见以上关于基站侧的电子设备的描述，此处不再重复。在重新完成了与基站的上行同步之后，在步骤s604中，用户设备ue1开始对基站进行数据传输。另一方面，对于其同步时延尚在系统容限范围内的用户设备(例如，图6中的ue2)，基站不对其进行ta调整，从而用户设备ue2维持先前的同步并继续数据传输(参见图6中的步骤s605)。
与上述装置实施例相对应的，下面将参照图7和图8描述根据本公开的实施例的无线通信系统中的方法。
[4.根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的方法]
图7是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站侧的方法的过程示例的流程图。
如图7所示，该方法开始于步骤s701。在步骤s701中，根据来自用户设备的关于一组或多组性能参数的信息，确定用户设备上报失步标志的一个或多个上报周期。这一个或多个上报周期要被通知给用户设备，并且失步标志指示用户设备与基站之间的同步时延是否超出预定系统容限。上报周期的具体确定过程和通知过程可参见以上关于基站侧的电子设备的描述，在此不再赘述。
接下来，该方法进行到步骤s702。在步骤s702中，根据用户设备以一个或多个上报周期之一上报的失步标志对定时提前量进行调整。具体地，如果失步标志指示同步时延已超出预定系统容限(例如，失步标志为1)，则对ta进行调整，并将调整后的ta通知给用户设备，以使得用户设备根据调整后的ta与基站进行同步。否则，如果失步标志指示同步时延尚未超出预定系统容限(例如，失步标志为0)，则结束处理，从而用户设备维持当前同步状态，继续对基站进行数据传输。
应指出，这里描述的方法实施例是与以上参照图1描述的设备实施例相对应的，因此在此未详细描述的内容可参见以上相应位置的描述，在此不再赘述。
[5.根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的方法]
图8是示出根据本公开的实施例的无线通信系统中的用户设备侧的方法的过程示例的流程图。
如图8所示，该方法开始于步骤s801。在步骤s801中，用户设备生成关于用户设备的一组或多组性能参数的信息，该信息要被上报给基站。优选地，这一组或多组性能参数可以仅包括用户设备当前使用的一组性能参数，或者也可以包括用户设备支持的所有性能参数组。该性能参数信息可以是根据预先存储的表格而确定的指示各组性能参数的索引的形式，以便减少信令开销。
接下来，该方法进行到步骤s802。在步骤s802中，用户设备基于基站所通知的用于上报失步标志的一个或多个上报周期以及用户设备当前所使用的一组性能参数，在与当前所使用的一组性能参数对应的上报周期期满时，生成指示用户设备与基站间的同步时延是否超出系统容限的失步标志。该生成的失步标志将被上报给基站，以由基站根据失步标志对ta进行调整。失步标志的具体生成过程可参见以上参照图2至图4对用户设备侧的电子设备的描述，在此不再赘述。
然后，该方法进行到步骤s803。在步骤s803中，用户设备根据所接收到的、基站基于失步标志而确定的定时提前量，与基站进行同步。具体地，例如，如果失步标志为1，则基站会对定时提前量进行调整并将调整后的新定时提前量通知给用户设备，从而用户设备根据该新定时提前量重新与基站进行上行同步。另一方面，如果失步标志为0，则基站不对定时提前量进行调整并且不对用户设备进行通知。当tat期满后，如果用户设备未接收到新的定时提前量，则用户设备将维持当前同步状态，继续进行数据传输。
应指出，这里描述的方法实施例是与以上参照图2至图4描述的设备实施例相对应的，因此在此未详细描述的内容可参见以上相应位置的描述，在此不再赘述。
此外，还应理解，上述图3至图8所示的流程图或信息交互图仅为示例而非限制，本领域技术人员可以根据本公开的原理对所示出的处理流程示例进行修改，例如，对其中的各个步骤进行添加、删除、修改、组合等，并且所有这样的变型应认为均落入本公开的范围内。
应理解，根据本公开的实施例的存储介质和程序产品中的机器可执行的指令还可以被配置为执行与上述装置实施例相对应的方法，因此在此未详细描述的内容可参考先前相应位置的描述，在此不再重复进行描述。
相应地，用于承载上述包括机器可执行的指令的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。该存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
[6.本公开的技术效果及仿真]
根据上述本公开的实施例，通过利用本公开的开环上行同步方案，至少可以实现以下技术效果中的一个或多个：
(1)通过仅在用户设备判断其相对位移引起的同步时延已超出预定系统容限从而导致系统性能显著下降的情况下，才请求基站对ta进行调整以重新与基站进行上行同步，相比于传统的通过tat和tac的配合实现的闭环上行同步方案，可以在保证系统性能的前提下减少由于不必要的ta调整和重同步过程所造成的信令开销，该信令开销的减少在对同步时延要求不高的新波形系统中效果尤其明显；
(2)对于新波形系统，通过将用户设备上报失步标志的周期设置得较长(例如，1000ms或更长，长于tat的长度)，可以进一步减少信令开销；
(3)对于同步要求严格的传统波形系统，通过将用户设备上报失步标志的周期设置为短于或等于tat的长度，实现了与传统波形系统的兼容性，并且能够保证传统波形系统所要求的严格同步；
(4)通过根据性能参数信息(特别地，其中的波形类型信息)判断当前所使用的波形系统的时延敏感度，在现有的同步方案与本公开的同步方案之间切换，具有更好的适用性和兼容性；以及
(5)可以根据实际情况灵活地进行参数(包括但不限于上报周期、距离阈值、调整次数阈值等等)调整，以优化系统性能。
为了便于更直观地理解本公开的技术方案相比于现有技术的优点，下面将作为示例描述本公开的技术方案与现有技术方案在信令开销和系统性能方面的仿真结果比较。
根据lte标准，harq的最大重传次数默认为5，一个往返时延(round-triptime，rtt)在频分双工(frequencydivisionduplexing，fdd)模型下的长度是8ms。为了支持不同的移动速度，tat的长度分别被设定为500ms、750ms、1280ms、1920ms、2560ms、5120ms、10240ms和无穷。tac为6比特，ack/nack为1比特。
假设tac在tat的末尾经过了5次重传后被用户设备正确接收，则此时的信令开销可以表示为(tac的比特数+ack/nack的比特数)*传输次数/tat的长度，即，(6+1)*6/tat的长度，则在各个tat长度设定下的信令开销为84bit/s、56bit/s、33bit/s、21bit/s、16bit/s、8bit/s和4bit/s，分别对应tat为500ms、750ms、1280ms、1920ms、2560ms、5120ms和10240ms的情况。然而，在实际环境中，tac可能在第一次传送中就被正确接收，同时tat重启。根据现有技术中的一些仿真测试，当仿真时间设置为5000ms时，平均重启次数大约为95、62和38，分别对应tat长度500ms、750ms和1280ms的情况。这里，假设每个tat周期只有一次传输，此外，基于3gpp的规定，tac信息被安排在每个tat周期的末尾传输。所以，在该示例中，信令开销可以表示为(平均重启次数*tac的比特数)/仿真时间，即，(平均重启次数*6)/5，则在各个tat长度设定下的信令开销分别大约为114bit/s、74bit/s和45bit/s，分别对应tat长度500ms、750ms和1280ms的情况。
通过以上分析我们可以看到，依据现有技术的上行同步方案，信令的开销依据不同的通信环境分布在114bit/s至4bit/s之间。
相比之下，根据本公开的同步方案，ta仅在用户设备根据上报周期上报的失步标志指示需要对ta进行调整时才进行更新。假设上报周期被设置为等于最小的tat长度，即500ms，tac为6比特，则可以得出本公开的同步方案的信令开销约为6/0.5＝12bit/s。该信令开销已经比大部分tat情况下的传统方案开销小得多。并且，在实际应用中，对于同步要求不高的通信系统，其上报周期往往可以设置得比tat的长度大得多。因此，根据本公开的同步方案的实际信令开销更小。此外，在失步标志指示无需对ta进行调整的情况下，基站和用户设备均无需执行重同步过程(包括ta的调整、发送以及用户设备基于ta进行的重同步)，因而本公开的同步方案可以进一步减少信令开销和处理开销。
图9是示出本公开的同步方案与现有技术的同步方案的系统性能的仿真结果比较的示意图。
主要的仿真参数设置如下：2个用户设备：ue1和ue2；资源分配：ue1使用5rb，ue2使用5rb，每个rb有12个子载波，rb表示资源块；时延：0～40采样以及本公开的方案；波形系统：ufmc(切比雪夫滤波器，滤波器长度＝74)以及ofdm(cp长度＝73)。
仿真结果如图9所示，图9示出了下述不同情况下的系统误符号率(symbolerrorratio，ser)：在ufmc系统中应用本公开的同步方案；cp-ofdm完美同步方案；cp-ofdm存在15采样的时延的同步方案；ufmc完美同步方案；以及ufmc存在15～40采样的时延的同步方案。完美同步的情况可以被近似认为是采用了lte系统中的传统同步方案的情况。从图9可以看出，ofdm系统对时延较敏感，其系统性能在存在时延的情况下劣化；而ufmc系统的性能在存在0～30采样的时延的情况下几乎看不出区别，并且本公开提出的同步方案在ufmc系统中能够以更低的信令开销达到类似0时延完美同步的性能(等效于在ufmc系统中使用lte系统中的传统同步方案的性能)。也就是说，根据本公开的同步方案能够在大大减少信令开销的同时保证系统性能，该效果在对同步时延不敏感的新波形系统中尤其明显。
[7.用以实施本公开的电子设备和方法的计算设备]
另外，还应该指出的是，上述系列处理和装置也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机，例如图10所示的通用个人计算机1000安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等等。图10是示出作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图。
在图10中，中央处理单元(cpu)1001根据只读存储器(rom)1002中存储的程序或从存储部分1008加载到随机存取存储器(ram)1003的程序执行各种处理。在ram1003中，也根据需要存储当cpu1001执行各种处理等时所需的数据。
cpu1001、rom1002和ram1003经由总线1004彼此连接。输入/输出接口1005也连接到总线1004。
下述部件连接到输入/输出接口1005：输入部分1006，包括键盘、鼠标等；输出部分1007，包括显示器，比如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等，和扬声器等；存储部分1008，包括硬盘等；和通信部分1009，包括网络接口卡比如lan卡、调制解调器等。通信部分1009经由网络比如因特网执行通信处理。
根据需要，驱动器1010也连接到输入/输出接口1005。可拆卸介质1011比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1010上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1008中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1011安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图10所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1011。可拆卸介质1011的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(cd-rom)和数字通用盘(dvd))、磁光盘(包含迷你盘(md)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是rom1002、存储部分1008中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
[8.本公开的技术的应用示例]
本公开的技术能够应用于各种产品，包括基站和用户设备。具体地，基站可以被实现为任何类型的演进型节点b(enb)，诸如宏enb和小enb。小enb可以为覆盖比宏小区小的小区的enb，诸如微微enb、微enb和家庭(毫微微)enb。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如nodeb和基站收发台(basetransceiverstation，bts)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(remoteradiohead，rrh)。另外，下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
用户设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(pc)、笔记本式pc、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(m2m)通信的终端(也称为机器类型通信(mtc)终端)。此外，用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
以下将参照图11至图14描述根据本公开的应用示例。
(8-1.关于基站的应用示例)
(第一应用示例)
图11是示出可以应用本公开内容的技术的enb的示意性配置的第一示例的框图。enb1100包括一个或多个天线1110以及基站设备1120。基站设备1120和每个天线1110可以经由rf线缆彼此连接。
天线1110中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(mimo)天线中的多个天线元件)，并且用于基站设备1120发送和接收无线信号。如图11所示，enb1100可以包括多个天线1110。例如，多个天线1110可以与enb1100使用的多个频段兼容。虽然图11示出其中enb1100包括多个天线1110的示例，但是enb1100也可以包括单个天线1110。
基站设备1120包括控制器1121、存储器1122、网络接口1123以及无线通信接口1125。
控制器1121可以为例如cpu或dsp，并且操作基站设备1120的较高层的各种功能。例如，控制器1121根据由无线通信接口1125处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口1123来传递所生成的分组。控制器1121可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器1121可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的enb或核心网节点来执行。存储器1122包括ram和rom，并且存储由控制器1121执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口1123为用于将基站设备1120连接至核心网1124的通信接口。控制器1121可以经由网络接口1123而与核心网节点或另外的enb进行通信。在此情况下，enb1100与核心网节点或其他enb可以通过逻辑接口(诸如s1接口和x2接口)而彼此连接。网络接口1123还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口1123为无线通信接口，则与由无线通信接口1125使用的频段相比，网络接口1123可以使用较高频段用于无线通信。
无线通信接口1125支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(lte)和lte-先进)，并且经由天线1110来提供到位于enb1100的小区中的终端的无线连接。无线通信接口1125通常可以包括例如基带(bb)处理器1126和rf电路1127。bb处理器1126可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如l1、介质访问控制(mac)、无线链路控制(rlc)和分组数据汇聚协议(pdcp))的各种类型的信号处理。代替控制器1121，bb处理器1126可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。bb处理器1126可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使bb处理器1126的功能改变。该模块可以为插入到基站设备1120的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，rf电路1127可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1110来传送和接收无线信号。
如图11所示，无线通信接口1125可以包括多个bb处理器1126。例如，多个bb处理器1126可以与enb1100使用的多个频段兼容。如图11所示，无线通信接口1125可以包括多个rf电路1127。例如，多个rf电路1127可以与多个天线元件兼容。虽然图11示出其中无线通信接口1125包括多个bb处理器1126和多个rf电路1127的示例，但是无线通信接口1125也可以包括单个bb处理器1126或单个rf电路1127。
(第二应用示例)
图12是示出可以应用本公开内容的技术的enb的示意性配置的第二示例的框图。enb1230包括一个或多个天线1240、基站设备1250和rrh1260。rrh1260和每个天线1240可以经由rf线缆而彼此连接。基站设备1250和rrh1260可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线1240中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在mimo天线中的多个天线元件)并且用于rrh1260发送和接收无线信号。如图12所示，enb1230可以包括多个天线1240。例如，多个天线1240可以与enb1230使用的多个频段兼容。虽然图12示出其中enb1230包括多个天线1240的示例，但是enb1230也可以包括单个天线1240。
基站设备1250包括控制器1251、存储器1252、网络接口1253、无线通信接口1255以及连接接口1257。控制器1251、存储器1252和网络接口1253与参照图11描述的控制器1121、存储器1122和网络接口1123相同。
无线通信接口1255支持任何蜂窝通信方案(诸如lte和lte-先进)，并且经由rrh1260和天线1240来提供到位于与rrh1260对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口1255通常可以包括例如bb处理器1256。除了bb处理器1256经由连接接口1257连接到rrh1260的rf电路1264之外，bb处理器1256与参照图11描述的bb处理器1126相同。如图12所示，无线通信接口1255可以包括多个bb处理器1256。例如，多个bb处理器1256可以与enb1230使用的多个频段兼容。虽然图12示出其中无线通信接口1255包括多个bb处理器1256的示例，但是无线通信接口1255也可以包括单个bb处理器1256。
连接接口1257为用于将基站设备1250(无线通信接口1255)连接至rrh1260的接口。连接接口1257还可以为用于将基站设备1250(无线通信接口1255)连接至rrh1260的上述高速线路中的通信的通信模块。
rrh1260包括连接接口1261和无线通信接口1263。
连接接口1261为用于将rrh1260(无线通信接口1263)连接至基站设备1250的接口。连接接口1261还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口1263经由天线1240来传送和接收无线信号。无线通信接口1263通常可以包括例如rf电路1264。rf电路1264可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1240来传送和接收无线信号。如图12所示，无线通信接口1263可以包括多个rf电路1264。例如，多个rf电路1264可以支持多个天线元件。虽然图12示出其中无线通信接口1263包括多个rf电路1264的示例，但是无线通信接口1263也可以包括单个rf电路1264。
在图11和图12所示的enb1100和enb1230中，上述电子设备100中的通信单元可以由无线通信接口1125以及无线通信接口1255和/或无线通信接口1263实现。电子设备100中的确定单元102和调整单元104的功能的至少一部分也可以由控制器1121和控制器1251实现。
(9-2.关于用户设备的应用示例)
(第一应用示例)
图13是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话1300的示意性配置的示例的框图。智能电话1300包括处理器1301、存储器1302、存储装置1303、外部连接接口1304、摄像装置1306、传感器1307、麦克风1308、输入装置1309、显示装置1310、扬声器1311、无线通信接口1312、一个或多个天线开关1315、一个或多个天线1316、总线1317、电池1318以及辅助控制器1319。
处理器1301可以为例如cpu或片上系统(soc)，并且控制智能电话1300的应用层和另外层的功能。存储器1302包括ram和rom，并且存储数据和由处理器1301执行的程序。存储装置1303可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口1304为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(usb)装置)连接至智能电话1300的接口。
摄像装置1306包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(ccd)和互补金属氧化物半导体(cmos))，并且生成捕获图像。传感器1307可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风1308将输入到智能电话1300的声音转换为音频信号。输入装置1309包括例如被配置为检测显示装置1310的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1310包括屏幕(诸如液晶显示器(lcd)和有机发光二极管(oled)显示器)，并且显示智能电话1300的输出图像。扬声器1311将从智能电话1300输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口1312支持任何蜂窝通信方案(诸如lte和lte-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1312通常可以包括例如bb处理器1313和rf电路1314。bb处理器1313可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，rf电路1314可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1316来传送和接收无线信号。无线通信接口1312可以为其上集成有bb处理器1313和rf电路1314的一个芯片模块。如图13所示，无线通信接口1312可以包括多个bb处理器1313和多个rf电路1314。虽然图13示出其中无线通信接口1312包括多个bb处理器1313和多个rf电路1314的示例，但是无线通信接口1312也可以包括单个bb处理器1313或单个rf电路1314。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1312还可以支持另外类型的无线通信方案，诸如设备到设备(d2d)通信方案、短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(lan)方案。在此情况下，无线通信接口1312可以包括针对每种无线通信方案的bb处理器1313和rf电路1314。
天线开关1315中的每一个在包括在无线通信接口1312中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1316的连接目的地。
天线1316中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在mimo天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1312传送和接收无线信号。如图13所示，智能电话1300可以包括多个天线1316。虽然图13示出其中智能电话1300包括多个天线1316的示例，但是智能电话1300也可以包括单个天线1316。
此外，智能电话1300可以包括针对每种无线通信方案的天线1316。在此情况下，天线开关1315可以从智能电话1300的配置中省略。
总线1317将处理器1301、存储器1302、存储装置1303、外部连接接口1304、摄像装置1306、传感器1307、麦克风1308、输入装置1309、显示装置1310、扬声器1311、无线通信接口1312以及辅助控制器1319彼此连接。电池1318经由馈线向图13所示的智能电话1300的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器1319例如在睡眠模式下操作智能电话1300的最小必需功能。
在图13所示的智能电话1300中，上述电子设备200中的通信单元可以由无线通信接口1312实现。参数信息生成单元202、标志生成单元204和同步单元206的功能的至少一部分也可以由处理器1301或辅助控制器1319实现。
(第二应用示例)
图14是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备1420的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备1420包括处理器1421、存储器1422、全球定位系统(gps)模块1424、传感器1425、数据接口1426、内容播放器1427、存储介质接口1428、输入装置1429、显示装置1430、扬声器1431、无线通信接口1433、一个或多个天线开关1436、一个或多个天线1437以及电池1438。
处理器1421可以为例如cpu或soc，并且控制汽车导航设备1420的导航功能和另外的功能。存储器1422包括ram和rom，并且存储数据和由处理器1421执行的程序。
gps模块1424使用从gps卫星接收的gps信号来测量汽车导航设备1420的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器1425可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口1426经由未示出的终端而连接到例如车载网络1441，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器1427再现存储在存储介质(诸如cd和dvd)中的内容，该存储介质被插入到存储介质接口1428中。输入装置1429包括例如被配置为检测显示装置1430的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1430包括诸如lcd或oled显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器1431输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口1433支持任何蜂窝通信方案(诸如lte和lte-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1433通常可以包括例如bb处理器1434和rf电路1435。bb处理器1434可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，rf电路1435可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1437来传送和接收无线信号。无线通信接口1433还可以为其上集成有bb处理器1434和rf电路1435的一个芯片模块。如图14所示，无线通信接口1433可以包括多个bb处理器1434和多个rf电路1435。虽然图14示出其中无线通信接口1433包括多个bb处理器1434和多个rf电路1435的示例，但是无线通信接口1433也可以包括单个bb处理器1434或单个rf电路1435。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1433还可以支持另外类型的无线通信方案，诸如设备到设备(d2d)通信方案、短距离无线通信方案、近场通信方案和无线lan方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口1433可以包括bb处理器1434和rf电路1435。
天线开关1436中的每一个在包括在无线通信接口1433中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1437的连接目的地。
天线1437中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在mimo天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1433传送和接收无线信号。如图14所示，汽车导航设备1420可以包括多个天线1437。虽然图14示出其中汽车导航设备1420包括多个天线1437的示例，但是汽车导航设备1420也可以包括单个天线1437。
此外，汽车导航设备1420可以包括针对每种无线通信方案的天线1437。在此情况下，天线开关1436可以从汽车导航设备1420的配置中省略。
电池1438经由馈线向图14所示的汽车导航设备1420的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池1438累积从车辆提供的电力。
在图14示出的汽车导航设备1420中，上述电子设备200中的通信单元可以由无线通信接口1433实现。参数信息生成单元202、标志生成单元204和同步单元206的功能的至少一部分也可以由处理器1421实现。
本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备1420、车载网络1441以及车辆模块1442中的一个或多个块的车载系统(或车辆)1440。车辆模块1442生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息)，并且将所生成的数据输出至车载网络1441。
以上参照附图描述了本公开的优选实施例，但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改，并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。
例如，在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地，在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外，以上功能之一可由多个单元来实现。无需说，这样的配置包括在本公开的技术范围内。
在该说明书中，流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外，甚至在按时间序列处理的步骤中，无需说，也可以适当地改变该顺序。
虽然已经详细说明了本公开及其优点，但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本公开实施例的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。