专利名称：用于促进上行链路同步的方法和装置的制作方法
技术领域：
概括地说，本公开的一些方面涉及无线通信系统，更具体地说，涉及用于在随机接入过程中促进上行链路同步。
背景技术：
无线通信网络被广泛的应用于提供诸如电话、视频、数据、消息、广播等各种通信服务。这样的网络通常为多址网络，通过共享可用网络资源来支持多用户的通信。这种网络的一个例子是通用陆地无线接入网络(UTRAN)。UTRAN是定义为由第三代合作伙伴项目 (3GPP)所支持的第三代(3G)移动电话技术-通用移动通信系统(UMTS)的一部分的无线接入网(RAN)。作为全球移动通信系统(GSM)技术的后继，UMTS当前支持诸如宽带码分多址 (W-CDMA)、时分码分多址(TD-CDMA)、以及时分同步码分多址(TD-SCDMA)等多种空口标准。 例如，中国在使用其现有的GSM基础设施作为核心网的基础上，推行TD-SCDMA作为UTRAN 架构中的主要的空中接口。UMTS也支持增强的3G数据通信协议，例如高速下行链路分组数据(HSDPA)，其可以为其相关联的UMTS网络提供更高的数据传输速率和容量。随着对移动宽带接入需求的不断增长，研究和开发也持续推进着UMTS技术，不仅要满足对移动宽带接入不断增长的需求，而且要推动和增强移动通信的用户体验。
发明内容
下面给出对一个或多个方面的简要概述，以提供对这些方面的基本理解。该概述不是对全部预期方面的泛泛概括，不旨在确定所有方面的关键或重要要素，也不描述任意或所有方面的范围。其目的仅在于以简化形式提供一个或多个方面的一些概念，作为后文所提供更详细描述的序言。在本公开的一个方面，提出了一种方法，其包括确定节点B和用户设备(UE)之间的环回时延，并且基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时。在本公开的一个方面，提出了一种装置，其包括用于确定节点B和UE之间的环回时延的模块，以及用于基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时的模块。在本公开的一个方面，提出了一种计算机程序产品，其包括含有用于确定节点B 和UE之间的环回时延的代码，以及用于基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时的代码的计算机可读介质。在本公开的一个方面，提出了一种装置，其包括至少一个处理器，以及与该至少一个处理器耦合的存储器。在这样一个方面，该至少一个处理器可以配置为确定节点B和UE之间的环回时延，并且基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时。为了实现前面所述及相关目标，该一个或多个方面包含了在后面详细描述并在权利要求中特别指出的特征。下面的描述和附图详细的列出了该一个或多个方面的特定示例性的特征。这些特征只是表明了可以使用多个方面的原则的多种方式中的一小部分，并且此处的描述意在涵盖所有的这些方面及其等价物。
图1是概念性示出了电信系统实例的框图；图2是概念性示出了在电信系统中的帧结构实例的框图；图3是概念性示出了在电信系统中节点B与UE进行通信的实例的框图；图4是概念性示出了被执行来实现本公开的一个方面的功能性特性的示例性功能框的框图；图5是概念性示出了在本公开的一个方面中随着时间发展，具有多个UE的基于 TD-SCDMA的示例性系统与节点B进行通信的框图；图6是概念性示出了在本公开的一个方面中，包含了估计的环回时延时间的示例性UL传输的框图；图7是示例性无线通信设备的框图，其配置成按照一个方面在随机接入过程中促进用户设备上行链路同步；图8是描述节点B结构的框图，其配置成按照一个方面在随机接入过程中促进用户设备上行链路同步。
具体实施例方式与附图相结合的以下阐述的详细说明旨在作为各种配置的说明，而并非旨在表示可以实现文中所述概念的仅有的配置。该详细说明包括用于提供对各种概念的透彻理解的具体细节。然而，对于本领域技术人员来说很明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实现这些概念。在一些情况下，以框图的形式示出公知的结构和部件，以便避免混淆这些概
ο现在转到图1，显示了示出电信系统100的实例的框图。可以在多种电信系统、网络架构和通信标准中实现在整个本公开中提出的各种概念。举例而非限定地来说，图1所示的本公开的方面是参照使用TD-SCDMA标准的UMTS系统来呈现的。在该实例中，UMTS系统包括(无线接入网)RAN102(例如，UTRAN)，其提供各种无线服务，包括电话、视频、数据、 消息、广播和/或其它服务。RAN 102可以被分成多个无线网络子系统(RNS)(例如，RNS 107)，每个RNS由无线网络控制器(RNC)(例如，RNC 106)来控制。为了清楚起见，只示出了 RNC 106和RNS 107 ；然而，除了包括RNC 106和RNS 107以外，RAN 102还可以包括任意数量的RNC和RNS。除此之外，RNC 106是用于分配、重构和释放RNS 107中的无线资源的装置。通过诸如直接物理连接、虚拟网络之类的各种类型的接口，RNC 106可以使用任何适合的传输网络来与RAN 102中的其它RNC(未示出)进行互连。RNS 107所覆盖的地理区域可以被分成多个小区，其中无线收发机装置服务每个小区。在UMTS应用中，无线收发机装置一般被称为节点B，但也可以被本领域技术人员称为基站(BS)、基站收发信台(BTS)、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)Jf 展服务集(ESS)、接入点(AP)或其它适合的术语。为了清楚起见，示出了两个节点B 108； 然而，RNS 107可以包括任意数量的无线节点B。节点B 108为任意数量的移动装置提供对核心网104的接入点。移动装置的实例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、笔记本电脑、上网本电脑、智能本电脑、个人数字助理(PDA)、卫星无线电设备、全球定位系统(GPQ设备、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、摄像机、游戏控制台或任何其它类似的功能设备。在UMTS应用中，移动装置一般被称为用户设备(UE)，但是也可以被本领域技术人员称为移动站(MS)、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端(AT)、移动终端、无线终端、远程终端、手机、终端、用户代理、移动客户端、客户端或一些其它适合的术语。为了例证说明，示出了三个UE 110与节点B 108进行通信。下行链路(DL)(也称为前向链路)指的是从节点B到UE的通信链路，而上行链路(UL)(也称为反向链路)指的是从UE到节点B的通信链路。如图所示，核心网104包括GSM核心网。然而，如本领域技术人员可以认识到的， 可以在RAN或其它适合的接入网中实现在整个本公开中提出的各种概念，以便为UE提供对除了 GSM网络以外的多种核心网的接入。在该实例中，核心网104利用移动交换中心(MSC) 112和网关MSC(GMSC) 114来支持电路交换服务。诸如RNC 106的一个或多个RNC可以连接于MSC 112。MSC 112是控制呼叫建立、呼叫路由和UE移动性功能的装置。MSC 112还包括访问位置寄存器(VLR)(未示出)，VLR包含关于UE在MSC 112的覆盖区域期间的用户相关信息。GMSC 114通过MSC112 提供网关，以便UE接入电路交换网116。GMSC 114包括归属位置寄存器(HLR)(未示出)， HLR包含用户数据，例如，反映特定用户已预订的服务的细节的数据。HLR还与包含用户特定认证数据的认证中心(AuC)相关联。当接收到对特定UE的呼叫时，GMSC 114查询HLR以确定该UE的位置，并将该呼叫转发给服务该位置的特定MSC。核心网104还利用服务GPRS支持节点(SGSN) 118和网关GPRS支持节点(GGSN) 120 来支持分组数据服务。GPRS (代表通用分组无线服务)被设计为以比可用于标准GSM电路交换数据服务的速度更高的速度来提供分组数据服务。GGSN 120为RAN 102提供对分组网络122的连接。分组网络122可以是因特网、专用数据网或一些其它适合的分组网络。 GGSN 120的主要功能是为UE 110提供分组网络连接性。通过SGSN 118在GGSN 120与UE 110之间传送数据分组，SGSN 118在分组域中主要执行的功能与MSC 112在电路交换域中执行的功能相同。UMTS空中接口是扩频直接序列码分多址(DS-CDMA)系统。扩频DS-CDMA通过将用户数据乘以称为码片的伪随机比特序列，在宽得多的带宽上扩展该用户数据。TD-SCDMA标准基于该直接序列扩频技术，并且还需要时分双工(TDD)，而不是在很多频分双工(FDD)模式UMTS/W-CDMA系统中使用的FDD。对于节点B 108与UE 110之间的UL和DL，TDD使用相同的载波频率，但将上行链路传输和下行链路传输分成载波中的不同时隙。图2示出了 TD-SCDMA载波的帧结构200。如图所示，TD-SCDMA载波具有长度为 IOms的帧202。帧202具有两个5ms子帧204，并且每个子帧204包括七个时隙TSO到TS6。 第一时隙TSO通常被分配用于下行链路通信，而第二时隙TSl通常被分配用于上行链路通信。剩下的时隙TS2到TS6可用于上行链路或下行链路，这样允许上行链路方向或下行链路方向上的较长数据传输时间期间的更大的灵活性。下行链路导频时隙(DWPTQ206、保护时段(GP) 208和上行链路导频时隙(UpPTS) 210(也称为上行链路导频信道(UpPCH))位于 TSO与TSl之间。每个时隙TS0-TS6可允许在最多16个码信道上复用的数据传输。码信道上的数据传输包括两个数据部分212，它们由中导码214分隔开并且后面接着保护时段 (GP) 216。中导码214可用于诸如信道估计的功能，而GP 216可用于避免突发间干扰。图3是在RAN 300中节点B 310与UE 350进行通信的框图，其中，RAN 300可以是图1中的RAN 102，节点B 310可以是图1中的节点B 108，并且UE 350可以是图1中的 UE 110。在下行链路通信中，发射处理器320可以接收来自数据源312的数据以及来自控制器/处理器340的控制信号。发射处理器320为数据和控制信号以及参考信号(例如， 导频信号)提供各种信号处理功能。例如，发射处理器320可以提供用于检错的循环冗余校验(CRC)码；有助于前向纠错(FEC)的编码和交织；基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M元-相移键控(M-PSK)、M-正交幅度调制(M-QAM) 等)的到信号星座的映射；利用正交可变扩展因子(OVSF)的扩展；以及与扰频码相乘以产生一系列符号。控制器/处理器340可以利用来自信道处理器344的信道估计来确定用于发射处理器320的编码、调制、扩展和/或扰频方案。可以从UE 350所发射的参照信号中导出这些信道估计，或者，从包含在来自UE 350的中导码214(图2)中的反馈中导出这些信道估计。发射处理器320所产生的符号被提供给发射帧处理器330以创建帧结构。发射帧处理器330通过将这些符号与来自控制器/处理器340的中导码214(图2、进行复用来创建该帧结构，产生一系列帧。然后，这些帧被提供给发射机332，发射机332提供各种信号调节功能，包括放大、滤波、以及将这些帧调制到载波上，以便通过智能天线334在无线介质上进行下行链路传输。可以用波束控制双向自适应天线阵列或其它类似的波束技术来实现智能天线334。在UE 350处，接收机3M通过天线352接收下行链路传输，并且处理该传输以对调制到载波上的信息进行恢复。接收机3M所恢复的信息被提供给接收帧处理器360，接收帧处理器360解析每个帧，将中导码214 (图幻提供给信道处理器394，并将数据、控制和参考信号提供给接收处理器370。然后，接收处理器370执行与节点B 310中的发射处理器 320所执行的处理相反的处理。更具体的，接收处理器370对这些符号进行解扰频和解扩展，然后基于调制方案确定节点B 310发射的最有可能的信号星座点。这些软判决可以基于信道处理器394计算出的信道估计。然后，对这些软判决进行解码和解交织以恢复数据、 控制和参考信号。然后，对CRC码进行校验以确定是否成功地对这些帧进行了解码。然后， 成功解码的帧所携带的数据将被提供给数据宿372，数据宿372表示在UE 350中运行的应用程序和/或各种用户接口(例如，显示器)。成功解码的帧所携带的控制信号将被提供给控制器/处理器390。当接收处理器370没能成功地对帧进行解码时，控制器/处理器390 还可以使用确认(ACK)协议和/或否认(NACK)协议来支持对这些帧的重传请求。在上行链路中，来自数据源378的数据和来自控制器/处理器390的控制信号被提供给发射处理器380。数据源378可以表示在UE 350中运行的应用程序和各种用户接口(例如，键盘)。类似于结合节点B 310所进行的下行链路传输而描述的功能，发射处理器380提供各种信号处理功能，包括CRC码、有助于FEC的编码和交织、映射到信号星座、利用OVSF进行扩展以及扰频，以产生一系列符号。可以用信道估计来确定适当的编码、调制、 扩展和/或扰频方案，信道处理器394从节点B 310所发送的参照信号中导出这些信道估计，或者，从包含在节点B 310所发送的中导码中的反馈中导出这些信道估计。发射处理器 380所产生的符号被提供给发射帧处理器382以创建帧结构。发射帧处理器382通过将这些符号与来自控制器/处理器390的中导码214(图2)进行复用来创建该帧结构，产生一系列帧。然后，这些帧被提供给发射机356，发射机356提供各种信号调节功能，包括放大、 滤波、以及将这些帧调制到载波上，以便通过天线352在无线介质上进行上行链路传输。以类似于结合UE 350处的接收功能而描述的方式，在节点B 310处对上行链路传输进行处理。接收机335通过天线334接收上行链路传输，并处理该传输以对调制到载波上的信息进行恢复。接收机335所恢复的信息被提供给接收帧处理器336，接收帧处理器 336解析每个帧，将中导码214(图2、提供给信道处理器344，并将数据、控制和参考信号提供给接收处理器338。接收处理器338执行与UE 350中的发射处理器380所执行的处理相反的处理。然后，成功解码的帧所携带的数据和控制信号可被分别提供给数据宿339和控制器/处理器。如果接收处理器没能成功地对一些帧进行解码，那么控制器/处理器340 还可以使用确认(ACK)协议和/或否认(NACK)协议来支持对这些帧的重传请求。控制器/处理器340和390还可以用来分别指示节点B 310和UE 350处的操作。 例如，控制器/处理器340和390可以提供各种功能，包括定时、外围接口、电压调整、功率管理和其它控制功能。存储器342和392的计算机可读介质可以分别存储用于节点B 310 和UE 350的数据和软件。节点B 310处的调度器/处理器346可用来向UE分配资源，以及为UE调度下行链路传输和/或上行链路传输。在一个方面，控制器/处理器340和390可以使用随机接入过程来启用通信。通常在TD-SCDMA系统中，有效的上行链路同步对系统性能有益。例如，在TD-SCDMA系统中，不同的UE可以在UL进行同步，以便所有UE发送的信号能够在节点B 310定义的时间到达。 这样，离节点B较远的UE对其UL传输定时进行的提前，可以比离节点B较近的UE的提前更多。在随机接入过程中，UE可以发送上行链路同步(SYNC_UL)码，随后基站可以测量定时，并且可以在快速物理接入信道(FPACH)上使用ACK消息来发送修正命令。在这样一个方面，为了使随后的修正最小化，UE可以确定用于发送SYNC_UL码的初始定时。在一个方面，为了估计该初始发送定时，UE可以使用下行链路(DL)接收功率来估计传播损耗，因为传播损耗越多，则需要更多的定时提前。然而，这种方法并非十分精确，因为该接收信号功率会波动。另外，在TD-SCDMA系统中，使用随机接入过程，可以使用各种信道和配置。例如， 随机接入信道(RACH)传输时间间隔(TTI)可以用L个子帧来表示(例如，1代表5ms，2代表10ms，4代表20ms)，并且一个FPACH可能对应于N个PRACH，其中N彡L。这样，网络可以在子帧号SFN，mod L = 0，1，...，N-I的FPACH上发送确认(ACK)。一个通常的FPACHACK 的例子参照表1进行讨论。
权利要求
1.一种时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统中的无线通信方法，包括 确定节点B和用户设备(UE)之间的环回时延；以及基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时。
2.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述环回时延的步骤进一步包括 从消息中获取所述节点B的位置，该消息是从所述节点B接收到的；从UE位置传感器得到UE的位置；以及根据所述节点B的位置和所述UE的位置来计算所述环回时延。
3.如权利要求2所述的方法，其中，从所述节点B接收到的所述消息包括带有所述节点 B的纬度和经度信息的信息单元。
4.如权利要求2所述的方法，其中，从所述节点B接收到的所述消息是所述节点B广播的系统信息消息。
5.如权利要求2所述的方法，其中，从所述节点B接收到的所述消息是使用第一协议接收的，并且其中，得到所述UE的位置的步骤进一步包括使用所述UE位置传感器、从使用第二协议接收的消息中获取所述UE的位置，其中，所述第一协议和所述第二协议不相同。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第二协议包括以下协议中的至少一个无线局域网协议，或者蓝牙协议。
7.如权利要求5所述的方法，其中，使用所述第二协议接收的所述消息包括带有相关联的无线局域网集线器的纬度和经度信息的信息单元。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述UE位置传感器包括全球定位系统(GPS)传感qi .
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于已调整的上行链路传输时间来提前上行链路同步码传输时间；以及发送所述上行链路同步码。
10.一种时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统中的无线通信装置，包括 用于确定节点B和用户设备(UE)之间的环回时延的模块；以及用于基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时的模块。
11.如权利要求10所述的装置，其中，用于确定的所述模块包括用于从消息中获取所述节点B的位置的模块，该消息是从所述节点B接收到的；用于从UE位置传感器得到UE的位置的模块；以及用于根据所述节点B的位置和所述UE的位置来计算所述环回时延的模块。
12.如权利要求11所述的装置，其中，从所述节点B接收到的所述消息包括带有所述节点B的纬度和经度信息的信息单元。
13.如权利要求11所述的装置，其中，从所述节点B接收到的所述消息是所述节点B广播的系统信息消息。
14.如权利要求11所述的装置，其中，从节点B接收到的所述消息是使用第一协议接收的，并且其中，用于得到所述UE位置的所述模块进一步包括用于使用所述UE位置传感器、从使用第二协议接收的消息中获取所述UE的位置的模块，其中，所述第一协议和所述第二协议不相同。
15.如权利要求14所述的装置，其中，所述第二协议包括以下协议中的至少一个无线局域网协议，或者蓝牙协议。
16.如权利要求14所述的装置，其中，使用所述第二协议接收的所述消息包括带有相关联的无线局域网集线器的纬度和经度信息的信息单元。
17.如权利要求10所述的装置，其中，所述UE位置传感器包括全球定位系统(GPS)传感器。
18.如权利要求10所述的装置，进一步包括用于基于已调整的上行链路传输时间来提前上行链路同步码传输时间的模块；以及用于发送所述上行链路同步码的模块。
19.一种计算机程序产品，包括计算机可读介质，其包括用于以下操作的代码 确定节点B和用户设备(UE)之间的环回时延；以及基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时。
20.如权利要求18所述的计算机程序产品，其中，所述计算机可读介质进一步包括用于以下操作的代码从消息中获取所述节点B的位置，该消息是从所述节点B接收到的；从UE位置传感器得到UE的位置；以及根据所述节点B的位置和所述UE的位置来计算所述环回时延。
21.如权利要求20所述的计算机程序产品，其中，从所述节点B接收到的所述消息包括带有所述节点B的纬度和经度信息的信息单元。
22.如权利要求20所述的计算机程序产品，其中，从所述节点B接收到的所述消息是所述节点B广播的系统信息消息。
23.如权利要求20所述的计算机程序产品，其中，从所述节点B接收到的所述消息是使用第一协议接收的，并且其中，所述计算机可读介质进一步包括用于以下操作的代码使用所述UE位置传感器、从使用第二协议接收的消息中获取所述UE位置，其中，所述第一协议和所述第二协议不相同。
24.如权利要求23所述的计算机程序产品，其中，所述第二协议包括以下协议中的至少一个无线局域网协议，或者蓝牙协议。
25.如权利要求23所述的计算机程序产品，其中，使用所述第二协议接收的所述消息包括带有相关联的无线局域网集线器的纬度和经度信息的信息单元。
26.如权利要求19所述的计算机程序产品，其中，所述UE位置传感器包括全球定位系统(GPQ传感器。
27.如权利要求19所述的计算机程序产品，其中，所述计算机可读介质进一步包括用于以下操作的代码基于已调整的上行链路传输时间来提前上行链路同步码传输时间；以及发送所述上行链路同步码。
28.一种时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统中的无线通信装置，包括 至少一个处理器；以及耦合到所述至少一个处理器的存储器，其中，所述至少一个处理器配置为确定节点B和用户设备(UE)之间的环回时延；以及基于所确定的环回时延来调整上行链路传输定时。
29.如权利要求观所述的装置，其中，所述至少一个处理器进一步配置为从消息中获取所述节点B的位置，该消息是从所述节点B接收到的；从UE位置传感器得到UE的位置；以及根据所述节点B的位置和所述UE的位置来计算所述环回时延。
30.如权利要求四所述的装置，其中，从所述节点B接收到的所述消息包括带有所述节点B的纬度和经度信息的信息单元。
31.如权利要求四所述的装置，其中，从所述节点B接收到的所述消息是所述节点B广播的系统信息消息。
32.如权利要求四所述的装置，其中，从所述节点B接收到的所述消息是使用第一协议接收的，并且其中，所述至少一个处理器进一步配置为使用所述UE位置传感器、从使用第二协议接收的消息中获取所述UE的位置，其中，所述第一协议和所述第二协议不相同。
33.如权利要求32所述的装置，其中，所述第二协议包括以下协议中的至少一个无线局域网协议，或者蓝牙协议。
34.如权利要求32所述的装置，其中，使用所述第二协议接收的所述消息包括带有相关联的无线局域网集线器的纬度和经度信息的信息单元。
35.如权利要求观所述的装置，其中，所述UE位置传感器包括全球定位系统(GPS)传感器。
36.如权利要求观所述的装置，其中，所述至少一个处理器进一步配置为基于已调整的上行链路传输时间来提前上行链路同步码传输时间；以及发送所述上行链路同步码。
全文摘要
本发明提供了在时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统中的随机接入过程中用于促进上行链路同步的方法和装置。本方法包括确定节点B和用户设备(UE)之间的环回时延，以及基于所确定的环回时延对上行链路传输定时进行调整。
文档编号H04W56/00GK102273284SQ201080001256
公开日2011年12月7日 申请日期2010年5月12日 优先权日2009年11月20日
发明者李国钧, 石光明, 金汤 申请人:高通股份有限公司