上行传输方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种上行传输方法和设备，涉及无线通信【技术领域】，用于解决机器类型通信MTC中的基于主终端设备的组通信方案中，组内的终端设备如何进行上行同步传输的问题。本发明中，组内的各终端设备获取上行定时提前量TA，从而根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。可见本方案解决了MTC中的基于主终端设备的组通信方案中，组内的终端设备如何进行上行同步传输的问题。
【专利说明】上行传输方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种上行传输方法和设备。
【背景技术】
[0002]长期演进(LTE)系统的网络架构如图1所示。为了便于新业务的开展，LTE系统采用了用户面与控制面分离的设计方式，控制面信令与用户面承载分别由独立的网元，即移动管理实体(Mobile Management Entity,MME)和服务网关(S-GW)来负责。MME的主要功能是非接入层(NAS)信令建立、NAS信令安全、跨核心网的信令建立、终端(UE)在空闲(IDLE)模式时的跟踪服务、漫游服务、授权和承载管理等。S-GW为基站(eNB)切换时的关口点、转发2G / 3G以及其他系统业务的关口点，完成下行包的缓冲、一些初始化工作、规定的拦截侦听、包路由和转发等。分组数据网关(P-GW)用于策略的执行、包过滤、规定的拦截、UE IP地址的分配、计费功能、包再现等。
[0003]UE、eNB与核心网之间的控制信令通过MME进行处理；用户数据通过S-GW传输到P-GW，然后由P-GW传输到外部的各类接入点名(APN)节点。由于减少了控制信令与用户数据的耦合，当新业务出现只需对负责用户面承载的网元进行升级，而不会对控制信息传输造成影响，从而极大地降低了网络维护的复杂度和设备升级成本。
[0004]LTE系统中UE的上行同步过程如图2所示。
[0005]在终端通过消息(Msg) I发起随机接入后，通过下行的反馈消息中携带的定时提前量(TA)进行上行同步。即终端根据msg2中的TA值，调整上行发送的时间点，进而达到上行同步。
[0006]机器类型通信(Machine-type communication,MTC)作为一种新型的通信理念,其目的是将多种不同类型的通信技术有机结合，如:机器对机器通信、机器控制通信、人机交互通信、移动互联通信，从而推动社会生产和生活方式的发展。预计未来人对人通信的业务可能仅占整个终端市场的1/3，而更大数量的通信是MTC通信业务。有时，MTC通信又称为机器间(Machine-to-machine, M2M)通信或物联网。
[0007]当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信特点设计的，如:网络容量的确定等。如果希望利用移动通信网络来支持MTC通信就需要根据MTC通信的特点对移动通信系统的机制进行优化，以便能够在对传统的人与人通信不受或受较小影响的情况下，更好地实现MTC通信。
[0008]当前认识到的MTC通信可能存在的一些特点有:MTC设备具有低移动性；MTC设备与网络侧进行数据传输的时间是可控的；MTC网络与网络侧进行的数据传输对数据传输对实时性要求不高，即:具有时间容忍性；MTC设备能量受限，要求极低的功率消耗;MTC设备和网络侧之间只进行小数据量的信息传输；MTC设备可以以组为单位进行管理；等等。
[0009]一个实际的MTC设备可以具有上述的一个或多个特点。
[0010]在将MTC设备以组为单位进行管理时，已提出一种基于主设备的组通信方案，该方案主要是针对位置固定、业务集中的灵活测量(Smart Metering)业务。[0011]如图3所示，为基于主设备的组通信方案。组内的设备同时进入激活状态，由主设备负责向网络发起注册及IP地址获取，组内的其他设备监听主设备与网络之间的信令，从而获知临时UE标识和IP地址，并采用竞争的方式与网络进行业务传输。业务传输结束后由主设备与网络交互进行释放过程，组内设备进入去激活状态。该方案中的主设备的选取可以是预配置的，也可以是采用某种算法决定的。
[0012]综上，基于主设备的组通信方案中，只有主设备在激活(active)的状态下与网络进行建链，组内的其他设备只是监听分配给主终端的配置信息，并根据网络调度上报数据。期间组内终端没有进行上行同步过程，也就是说即使网络分配了资源，这些终端的上行发送也是失步的。在失步的情况下，终端发出的上行数据很可能会被解码错误，不能被基站正确接收。
【发明内容】
[0013]本发明实施例提供一种上行传输方法和设备，用于解决MTC中的基于主终端设备的组通信方案中，组内的终端设备如何进行上行同步传输的问题。
[0014]一种机器类型通信MTC中的上行传输方法，应用于基于主终端设备的组通信方案中，该方法包括:
[0015]组内的各终端设备获取上行定时提前量TA ；
[0016]组内的各终端设备根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0017]一种MTC中的上行同步方法，应用于基于主终端设备的组通信方案中，该方法包括:
[0018]基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程后，确定该终端设备的上行TA ；
[0019]基站将所述上行TA发送给所述终端设备。
[0020]一种终端设备，应用于基于主终端设备的组通信方案中，该终端设备包括:
[0021]获取单兀，用于获取上行定时提如量TA ;
[0022]传输单元，用于根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0023]一种基站，应用于基于主终端设备的组通信方案中，该基站包括:
[0024]接收单元，用于接收组内的终端设备发起的随机接入过程；
[0025]确定单元，用于确定该终端设备的上行TA ；
[0026]发送单元，用于将所述上行TA发送给所述终端设备。
[0027]本方案中，本发明实施例提供的方案中，组内的各终端设备获取上行TA，从而根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。可见本方案中组内的各终端设备能够根据上行TA实现上行同步传输,从而解决了 MTC中的基于主终端设备的组通信方案中，组内的终端设备如何进行上行同步传输的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为现有技术中LTE系统网络架构示意图；
[0029]图2为现有技术中上行同步过程示意图；[0030]图3为现有技术中组通信方案示意图；
[0031]图4为本发明实施例提供的方法流程示意图；
[0032]图5为本发明实施例提供的另一方法流程示意图；
[0033]图6a为本发明实施例一的流程示意图；
[0034]图6b为本发明实施例四的流程示意图；
[0035]图6c为本发明实施例五的流程示意图；
[0036]图6d为本发明实施例六的流程示意图；
[0037]图7为本发明实施例提供的装置结构示意图；
[0038]图8为本发明实施例提供的另一装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]为了解决MTC中的基于主终端设备的组通信方案中，组内的终端设备如何进行上行同步传输的问题，本发明实施例提供一种MTC中的上行传输方法。
[0040]参见图4，本发明实施例提供的MTC中的上行传输方法，包括以下步骤:
[0041]步骤40:组内的各终端设备获取上行定时提前量(TA)；
[0042]步骤41:组内的各终端设备根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0043]步骤40中，组内的各终端设备获取上行TA，具体包括如下四种方法之一:
[0044]方法一:组内的主终端设备向基站发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA;以及，组内的其他终端设备接收基站发送的所述上行TA ;或者，
[0045]方法二:组内的各终端设备获取预先存储的上行TA，所述上行TA是根据对应的终端设备与基站的距离估算出的；或者，
[0046]方法三:组内的各终端设备在执行注册附着过程中向基站发起随机接入过程，接收并保存基站返回的上行TA，获取保存的上行TA ;或者，
[0047]方法四:组内的各终端设备接收基站发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令；根据接收到的专用前导码发起随机接入过程，并接收基站返回的上行TA。
[0048]进一步的，对于UMTS系统，在采用所述方法一时，在主终端设备接收基站返回的上行TA后，将该上行TA发送给无线网络控制器(RNC)，以使RNC通过基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0049]进一步的，在采用所述方法二时，在终端设备获取到多个上行TA时，确定当前接入的小区，从获取到的多个上行TA中选取该小区对应的上行TA。
[0050]进一步的，在采用所述方法三时，组内的各终端设备接收基站发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令，具体实现可以如下:
[0051]组内的各终端设备在接收到网络侧发送的小区无线网络临时标识(C-RNTI)和所有无线链路的配置信息后，接收基站通过该C-RNTI加扰的物理下行控制信道HXXH发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令。
[0052]进一步的，组内的各终端设备可以监听网络侧发送的TAC命令或SS命令，根据监听到的定时提前调整命令(TAC)命令或同步偏移调整命令(SS)命令中携带的TA调整量信息，调整上行TA ;或者，[0053]组内的各终端设备根据下行定时偏移量，调整上行TA或上行传输的时间点。
[0054]进一步的，组内的各终端设备可以获取存储的移动属性信息，若移动属性信息指示组内的终端设备固定不动，则采用所述方法二或方法三；若移动属性信息指示组内的终端设备整体运动，则采用所述方法一；若移动属性信息指示组内的终端设备处于移动态，则采用所述方法四。
[0055]进一步的，组内的各终端设备在接入网络的过程中，将自身存储的移动属性信息上报给基站。
[0056]参见图5，本发明实施例提供的MTC中的上行同步方法，包括以下步骤:
[0057]步骤50:基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程后，确定该终端设备的上行TA ；
[0058]步骤51:基站将所述上行TA发送给所述终端设备。
[0059]进一步的，在终端设备为组内的主终端设备时，基站在将所述上行TA发送给主终端设备后，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0060]进一步的，对于LTE系统，基站将所述上行TA发送给组内的其他终端设备，具体实现可以如下:
[0061]基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过组无线网络临时标识(G-RNTI)加扰的物理下行控制信道(PDCCH)调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA与为该组分配的C-RNTI —同发送给组内的其他终端设备；或者，
[0062]基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该组分配的C-RNTI发送给组内的其他终端设备；通过C-RNTI加扰的I3DCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将携带有该上行TA的RRC连接重配置消息发送给组内的其他终端设备。
[0063]进一步的，对于UMTS系统，基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备，具体实现可以如下:
[0064]基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，接收到RNC发送的包含该上行TA的组连接建立指示消息；
[0065]基站通过G-RNTI加扰的高速下行共享信道的共享控制信道(HS-SCCH)调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA通过高速下行物理共享信道(HS-PDSCH)发送给组内的其他终端设备。
[0066]进一步的，在基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程之前，基站向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令；相应的，基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程，具体可以为:基站接收所述终端设备使用所述专用前导码发起的随机接入过程。
[0067]进一步的，基站向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令，具体可以为:基站在将C-RNTI和所有无线链路的配置信息发送给组内的终端设备后，向该终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
[0068]具体的，基站将上行TA发送给组内的其他终端设备，具体实现可以如下:
[0069]基站根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备整体运动，在确定为是时，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0070]具体的，基站向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令，具体实现可以如下:
[0071]基站根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定
[0072]该移动属性信息是否指示组内的终端设备处于移动态，在确定为是时，向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
[0073]下面结合具体实施例对本发明进行说明:
[0074]结合前文所述现有相关方案存在的问题，本发明针对位置相对固定的一组MTC终端，提出几种上行同步解决方案。
[0075]方法一:核心思想是针对组内的终端设备的位置集中在有限区域的情况，可以使用主终端设备的上行TA作为组内每个终端设备的上行TA。
[0076]具体地，针对终端设备侧:
[0077]组内的主终端设备向基站发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA，根据该上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输；以及，组内的其他终端设备接收基站发送的该上行TA，根据该上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0078]对于LTE系统,主终端设备通过向基站发送前导(preamble)码来发起随机接入过程；对于UMTS系统，主终端设备通过向基站发送上行同步码(SYNC UL)来发起随机接入过程;
[0079]组内的各终端设备需要监听网络侧发送的TAC命令或SS命令，根据监听到的TAC命令或SS命令中携带的TA调整量信息，调整上行TA ;或者，组内的各终端设备根据下行定时偏移量，调整上行TA或上行传输的时间点。
[0080]对于UMTS系统，在主终端设备接收基站返回的上行TA后，需要将该上行TA通过无线资源控制(RRC)信令发送给RNC，RNC将该上行TA发送给基站，基站再将该上行TA发送给组内的其他终端设备。RNC具体可以在Iub 口建立组连接时将该上行TA发送给基站。
[0081]针对网络侧:
[0082]基站接收到组内的主终端设备发起的随机接入过程后，确定主终端设备的上行TA，并将该上行TA发送给主终端设备；以及，基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0083]对于LTE系统，基站将主终端设备的上行TA发送给组内的其他终端设备的方法为:基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，通过共享信道将该上行TA与为该组分配的C-RNTI等相关配置信息一同发送给组内的其他终端设备；或者，
[0084]基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，通过共享信道将为该组分配的C-RNTI等相关配置信息发送给组内的其他终端设备；通过C-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将携带有该上行TA的RRC连接重配置消息发送给组内的其他终端设备。
[0085]对于UMTS系统，基站将主终端设备的上行TA发送给组内的其他终端设备的方法为:基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，接收到RNC在Iub 口建立组连接时发送的包含该上行TA的组连接建立指示消息；基站通过G-RNTI加扰的HS-SCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA通过HS-PDSCH发送给组内的其他终端设备。
[0086]该方法适用于LTE和UMTS系统。
[0087]方法二:核心思想是针对组内的终端设备的位置固定的情况，可以在各终端设备进行安装的时候根据终端设备与基站的距离估算TA，并存储在终端设备内，作为该终端设备的上行TA。
[0088]具体地,针对终端设备侧:
[0089]组内的终端设备获取预先存储的上行TA，根据获取的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0090]在终端设备获取到多个上行TA时，终端设备确定当前接入的小区，从获取到的多个上行TA中选取该小区对应的上行TA，并根据选取的上行TA确定上行传输的时间点。[0091 ] 该方法适用于LTE和UMTS系统。
[0092]方法三:针对组内的终端设备几乎不移动或只是在很小的范围内移动的情况，采用第一次附着(attach)网络时使用的TA作为之后发送上行数据时使用的TA。
[0093]具体地,针对终端设备侧:
[0094]组内的各终端设备在开机选择小区之后，在执行注册的附着过程中向基站发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA，并保存该上行TA ;后续终端设备根据保存的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0095]组内的各终端设备需要监听网络侧发送的TAC命令或SS命令，根据监听到的TAC命令或SS命令中携带的TA调整量信息，调整上行TA ;或者，组内的各终端设备根据下行定时偏移量，调整上行TA或上行传输的时间点。
[0096]该方法适用于LTE和UMTS系统。
[0097]方法四:LTE系统中，为了让终端进行上行同步，网络侧在调度组内的终端设备时，为该终端设备分配专用preamble码,以触发该终端设备使用该用preamble码发起随机接入过程，进而获得上行TA。
[0098]具体地,针对终端设备侧:
[0099]组内的终端设备接收基站发送的携带分配的专用preamble码的上行调度信令；终端设备使用接收到的专用preamble码发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA，根据接收到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0100]组内的终端设备可以在接收到网络侧发送的C-RNTI和所有无线链路的配置信息后监听roCCH，接收基站通过该C-RNTI加扰的HXXH发送的携带分配的专用preamble码的上行调度信令。
[0101]组内的终端设备可以在接收到上行调度信令后规定的时间(通常IOms)内，发起随机接入过程。
[0102]针对网络侧:
[0103]基站向组内的终端设备发送携带分配的专用preamble码的上行调度信令；基站接收终端设备使用该专用preamble码发起的随机接入过程，确定该终端设备的上行TA，并将该上行TA返回给终端设备。
[0104]基站可以在将C-RNTI和所有无线链路的配置信息发送给组内的终端设备后，向终端设备发送携带分配的专用preamble码的上行调度信令。[0105]当前终端设备的上行传输完毕后，基站继续调度下一个终端设备，直到组内的所有终端设备均获得上行TA。
[0106]该方法适用于LTE系统。
[0107]方法五:预设终端设备的移动属性，终端设备根据自身的移动属性来确定使用哪种方式获取上行TA。
[0108]具体地，在安装终端设备时，设置其移动属性，终端设备根据自身的移动属性，决定采用哪种方式获取上行TA。
[0109]如果其移动属性是固定不动，则可以采用方法二或者方法三来获取TA ;如果其移动属性是组内成员整体运动，则可以采取方法一；如果其移动属性是移动的，则采用方法四。
[0110]基于方法一和方法四，为了让网络侧获知是否需要将主终端设备的上行TA发送给其他终端设备或者是否需要为每个终端设备分配专用的preamble码，主终端设备可以将组内终端设备的移动属性上报给基站。
[0111]该方法适用于LTE系统和UMTS系统。
[0112]实施例一(对应方法一):
[0113]以LTE系统为例，在下述组通信流程中，基站可以将主终端设备的TA携带在虚线圈内的两条消息之一中发给组内其他终端设备。即随着C-RNTI的分配同时携带TA或者随着RRC重配置消息一起发给终端设备。终端设备保存并在后续上行发送使用。该TA值可以根据下行定时的变化量进行调整和修改，也可以根据网络的TAC命令进行调整。这种方式可以用于有限区域内的MTC设备组，如轮船、汽车等。
[0114]如图6a所示，具体流程如下:
[0115]一组MTC设备，按照预设的时间同时开机进入激活状态。由组内的主MTC设备(Master MTC device)发起随机接入过程，获得基站返回的上行TA ;并建立RRC连接。
[0116]基站收到RRC连接建立完成消息后，与MME通信以建立组连接。
[0117]基站在收到MME发来的组连接建立消息后使用G-RNTI加扰的TOCCH对组内的所有MTC设备发送为该组分配的C-RNTI以及信令无线承载(SRB) I，其中可以携带上行TA信息。通知后使用该C-RNTI发送RRC连接重配置消息，其中携带业务承载和加密信息，也可以携带上行TA信息。主MTC设备接收到RRC连接重配置消息后发送RRC重配置完成消息，代表组内的所有MTC设备都收到了该配置信息。
[0118]之后，网络侧按照一定的顺序逐一调度组内的MTC设备，为其分配资源并接收上报的数据。组内的MTC设备发送上行数据时使用之前收到的上行TA确定上行发送时刻。
[0119]当组内所有的MTC设备的数据发送完成后，基站释放RRC连接以及组连接，主MTC设备返回RRC释放完成消息。所有的MTC设备收到RRC连接释放消息后进入非激活状态。
[0120]实施例二 (对应方法二):
[0121]针对位置固定的终端设备，以智能电表为例。为用户安装智能电表时，根据基站和智能电表安装位置的距离估算TA，即距离乘以2再除以光速，就能获得TA值。智能电表内存储这个TA值，作为上行发送的时间提前量。为了便于操作，可以一栋楼的用户用一个TA值，每个智能电表可以在后续与网络的通信中通过监听TAC命令进行TA的调整，并保存更新后的TA值。该方法对于LTE系统和UMTS系统均可用。[0122]实施例三(对应方法三):
[0123]针对终端设备的位置相对固定或者移动范围很小的情况。终端设备在第一次开机时，会执行注册过程。期间终端会发起随机接入过程，如LTE系统中通过发送preamble码发起随机接入过程，UMTS系统中通过发送SYNC UL发起随机接入过程。网络侧返回随机接入响应，如LTE系统中返回随机接入响应(RAR)，UMTS系统中反馈FPACH，其中都会携带上行TA的信息。终端接收后保存该上行TA，用于后续的上行发送。
[0124]实施例四(对应方法四):
[0125]在组通信过程中，基站要顺序调度组内的每个MTC设备进行上行传输。如图6b所示在分配给终端上行资源之前，基站先为被调度的MTC设备分配专用preamble码，以触发该MTC设备执行专用随机接入过程。网络侧在RAR消息中提供上行TA信息以及后续的资源信息。
[0126]如图6b所示，具体流程如下:
[0127]—组MTC设备，按照预设的时间同时开机进入激活状态。由组内的主MTC设备(Master MTC device)发起随机接入过程，获得上行TA ;并建立RRC连接。
[0128]基站收到RRC连接建立完成消息后，与MME通信以建立组连接。
[0129]基站在收到MME发来的组连接建立消息后使用G-RNTI加扰的TOCCH对组内的所有MTC设备发送为该组分配的C-RNTI以及SRBl。通知后使用该C-RNTI调度下行资源并发送RRC连接重配置消息，其中携带业务承载和加密信息。主MTC设备接收RRC连接重配置消息后发送RRC重配置完成消息，代表组内的所有MTC设备都收到了该配置信息。
[0130]之后，网络侧按照一定的顺序逐一调度组内的MTC设备，被调度的MTC设备通过发送专用的preamble码发起随机接入过程，网络侧反馈上行TA并为其分配资源，MTC设备使用网络侧反馈的上行TA确定上行发送时刻，并发送上行数据。当该MTC设备传输完数据，基站调度下一 MTC设备，该MTC设备重复上述过程。
[0131]当组内所有的MTC设备的数据发送完成后，基站释放RRC连接以及组连接，主MTC设备返回RRC释放完成消息。所有的MTC设备收到RRC连接释放消息后进入非激活状态。
[0132]实施例五(对应方法五):
[0133]主MTC设备在接入网络的时候上报自己的移动属性信息，比如是否需要网络分配专用preamble码以触发专用随机接入过程的指示，和/或是否需要广播主MTC设备的TA给组内其他所有MTC设备。基站根据主MTC设备上报的信息来确定是否需要发送主MTC设备的TA给其他MTC设备，是否需要为每个MTC设备触发专用随机接入过程。
[0134]如图6c所示，具体流程如下:
[0135]一组MTC设备，按照预设的时间同时开机进入激活状态。由组内的主MTC设备(Master MTC device)发起随机接入过程，获得上行TA ;并建立RRC连接。其中主MTC设备上报组内MTC设备的移动属性信息，比如不移动、需要/不需要携带主终端TA，需要/不需要专用随机过程获取TA等信息。
[0136]基站收到RRC连接建立完成消息后，与MME通信以建立组连接。
[0137]基站在收到MME发来的组连接建立消息后，使用G-RNTI加扰的HXXH对组内的所有MTC设备发送为该组分配的C-RNTI以及SRBl。通知后使用该C-RNTI调度下行资源并发送RRC连接重配置消息，其中携带业务承载和加密信息。基站根据终端上报的移动属性信息来决定是否在这期间携带主MTC设备的上行TA给组内的其他所有MTC设备。主MTC设备接收RRC连接重配置消息后发送RRC重配置完成消息，代表组内的所有MTC设备都收到了该配置信息。
[0138]之后，基站按照一定的顺序逐一调度组内的MTC设备，基站根据MTC设备上报的移动属性信息来决定是否要为每个MTC设备分配专用preamble码。如果需要,则向被调度的MTC设备发送专用preamble码’网络侧反馈上行TA并为其分配资源，终端使用网络侧反馈的上行TA确定上行发送时刻，并发送上行数据。否则，直接调度MTC设备，分配发送数据的资源。当该MTC设备传输完数据，基站调度下一 MTC设备，该MTC设备重复上述过程。
[0139]当组内所有的MTC设备的数据发送完成后，基站释放RRC连接以及组连接，主MTC设备返回RRC释放完成消息。所有的MTC设备收到RRC连接释放消息后进入非激活状态。
[0140]实施例六:
[0141]类似于实施例1，本实施例给出了 UMTS系统中采用方法一的流程图。基站在向组内的MTC设备广播配置信息时，将主MTC设备的TA同时下发。组内的MTC设备接收到该TA后，采用该TA作为上行发送提前量。
[0142]由于UMTS系统中，在主MTC设备初始接入过程中，TA是基站产生的，但是主MTC设备无法将组接入的信息通知给基站，会导致基站不知道是否保存TA。所以UMTS系统中，主MTC设备的TA信息通过RRC建立完成消息发给RNC。再由RNC通过Iub接口的组连接建立指示消息携带TA给基站。由基站通过共享信道发给组内的其他MTC设备。
[0143]如图6d所示，具体流程如下:
[0144]一组MTC设备，按照预设的时间同时开机进入激活状态。由组内的主MTC设备(Master MTC device)发起随机接入过程，获得上行TA，并建立RRC连接。其中，在RRC连接建立完成消息中携带上行TA。
[0145]RNC在收到RRC连接建立完成消息后，在Iu 口上建立组连接，在Iub 口上同时建立组连接，在此过程中，也将主MTC设备的上行TA下发给基站。
[0146]基站使用G-RNTI加扰的HS-SCCH进行资源分配。基站在相应的HS-PDSCH上通知组内成员对应的E-RNT1、H-RNT1、SRB等配置信息，同时也将主MTC设备的上行TA发送给组内的MTC设备。
[0147]正确接收到这些信息后，主MTC设备反馈无线承载(RB )建立完成消息。在后续的过程中，组内的MTC设备使用所接收到的上行TA确定上行发送时刻。
[0148]参见图7，本发明实施例提供一种终端设备，应用于基于主终端设备的组通信方案中，该终端设备包括:
[0149]获取单元70，用于获取上行定时提前量TA ;
[0150]传输单元71，用于根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
[0151]进一步的，所述获取单元70用于:采用如下四种方法之一获取上行TA:
[0152]方法一:若该终端设备为组内的主终端设备，则向基站发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA ;若该终端设备不为组内的主终端设备，则接收基站发送的所述上行TA ；
[0153]方法二:获取预先存储的上行TA，所述上行TA是根据对应的终端设备与基站的距离估算出的；[0154]方法三:在执行注册附着过程中向基站发起随机接入过程，接收并保存基站返回的上行TA，获取保存的上行TA ；
[0155]方法四:接收基站发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令；根据接收到的专用前导码发起随机接入过程，并接收基站返回的上行TA。
[0156]进一步的，所述获取单元70还用于:
[0157]对于UMTS系统，在采用所述方法一时，若该终端设备为组内的主终端设备，则在接收基站返回的上行TA后，将该上行TA发送给无线网络控制器RNC，以使RNC通过基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0158]进一步的，所述获取单元70用于:
[0159]在采用所述方法二时，在获取到多个上行TA时，确定当前接入的小区，从获取到的多个上行TA中选取该小区对应的上行TA。
[0160]进一步的，所述获取单元70用于:
[0161]在采用所述方法三时，在接收到网络侧发送的小区无线网络临时标识C-RNTI和所有无线链路的配置信息后，接收基站通过该C-RNTI加扰的物理下行控制信道roCCH发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令。
[0162]进一步的，该终端设备还包括:
[0163]维护单元72，用于监听网络侧发送的TAC命令或SS命令，根据监听到的TAC命令或SS命令中携带的TA调整量信息,调整上行TA ;或者，
[0164]根据下行定时偏移量，调整上行TA或上行传输的时间点。
[0165]进一步的，所述获取单元70还用于:
[0166]获取存储的移动属性信息，若移动属性信息指示组内的终端设备固定不动，则采用所述方法二或方法三；若移动属性信息指示组内的终端设备整体运动，则采用所述方法一；若移动属性信息指示组内的终端设备处于移动态，则采用所述方法四。
[0167]进一步的，该终端设备还包括:
[0168]上报单元73，用于在接入网络的过程中，将自身存储的移动属性信息上报给基站。
[0169]参见图8，本发明实施例提供一种基站，应用于基于主终端设备的组通信方案中，该基站包括:
[0170]接收单元80，用于接收组内的终端设备发起的随机接入过程；
[0171]确定单元81，用于确定该终端设备的上行TA ；
[0172]发送单元82，用于将所述上行TA发送给所述终端设备。
[0173]进一步的，该基站还包括:
[0174]指示单元83，用于在所述终端设备为组内的主终端设备时，在将所述上行TA发送给主终端设备后，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0175]进一步的，所述指示单元83用于:
[0176]对于LTE系统，在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA与为该组分配的C-RNTI —同发送给组内的其他终端设备；或者，
[0177]在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该组分配的C-RNTI发送给组内的其他终端设备；通过C-RNTI加扰的roCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将携带有该上行TA的RRC连接重配置消息发送给组内的其他终端设备。
[0178]进一步的，所述指示单元83用于:
[0179]对于UMTS系统，在主终端设备与网络侧建立通信连接后，接收到RNC发送的包含该上行TA的组连接建立指示消息；
[0180]通过G-RNTI加扰的HS-SCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA通过HS-PDSCH发送给组内的其他终端设备。
[0181 ] 进一步的，该基站还包括:
[0182]触发单元84，用于在接收到组内的终端设备发起的随机接入过程之前，向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令；
[0183]所述接收单元80用于:
[0184]接收所述终端设备使用所述专用前导码发起的随机接入过程。
[0185]进一步的，所述触发单元84用于:
[0186]在将C-RNTI和所有无线链路的配置信息发送给组内的终端设备后，向该终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
[0187]进一步的，所述指示单元83还用于:
[0188]根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备整体运动，在确定为是时，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
[0189]进一步的，所述触发单元84用于:
[0190]根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备处于移动态，在确定为是时，向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
[0191]综上，本发明的有益效果包括:
[0192]本发明实施例提供的方案中，组内的各终端设备获取上行TA，从而根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。可见本方案中组内的各终端设备能够根据上行TA实现上行同步传输，从而解决了 MTC中的基于主终端设备的组通信方案中，组内的终端设备如何进行上行同步传输的问题。
[0193]本发明提供了几种让组内的终端设备获取上行TA的方法，使得组内的所有终端设备的上行发送时间基本能够保证上行数据到达网络侧的时间是在网络允许的范围内，以提高终端上行发送的正确接受率，避免重传导致的资源浪费。
[0194]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0195]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0196]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0197]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0198]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种机器类型通信MTC中的上行传输方法，应用于基于主终端设备的组通信方案中，其特征在于，该方法包括: 组内的各终端设备获取上行定时提前量TA ； 组内的各终端设备根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组内的各终端设备获取上行TA，具体包括如下四种方法之一: 方法一:组内的主终端设备向基站发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA ;以及，组内的其他终端设备接收基站发送的所述上行TA ;或者， 方法二:组内的各终端设备获取预先存储的上行TA，所述上行TA是根据对应的终端设备与基站的距离估算出的；或者， 方法三:组内的各终端设备在执行注册附着过程中向基站发起随机接入过程，接收并保存基站返回的上行TA，获取保存的上行TA ;或者， 方法四:组内的各终端设备接收基站发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令；根据接收到的专用前导码发起随机接入过程，并接收基站返回的上行TA。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,对于UMTS系统,在米用所述方法一时,进一步包括: 在主终端设备接收基站返回的上行TA后，将该上行TA发送给无线网络控制器RNC，以使RNC通过基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在采用所述方法二时，进一步包括: 在终端设备获取到多个上行TA时，确定当前接入的小区，从获取到的多个上行TA中选取该小区对应的上行TA。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在采用所述方法三时，所述组内的各终端设备接收基站发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令，具体包括: 组内的各终端设备在接收到网络侧发送的小区无线网络临时标识C-RNTI和所有无线链路的配置信息后，接收基站通过该C-RNTI加扰的物理下行控制信道HXXH发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令。
6.如权利要求1-5中任一所述的方法,其特征在于,进一步包括: 组内的各终端设备监听网络侧发送的TAC命令或SS命令，根据监听到的TAC命令或SS命令中携带的TA调整量信息，调整上行TA ;或者， 组内的各终端设备根据下行定时偏移量，调整上行TA或上行传输的时间点。
7.如权利要求2-5中任一所述的方法，其特征在于，进一步包括: 组内的各终端设备获取存储的移动属性信息，若移动属性信息指示组内的终端设备固定不动，则采用所述方法二或方法三；若移动属性信息指示组内的终端设备整体运动，则采用所述方法一；若移动属性信息指示组内的终端设备处于移动态，则采用所述方法四。
8.如权利要求2-5中任一所述的方法，其特征在于，进一步包括: 组内的各终端设备在接入网络的过程中，将自身存储的移动属性信息上报给基站。
9.一种MTC中的上行同步方法，应用于基于主终端设备的组通信方案中，其特征在于，该方法包括:基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程后，确定该终端设备的上行TA ； 基站将所述上行TA发送给所述终端设备。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述终端设备为组内的主终端设备时，进一步包括: 基站在将所述上行TA发送给主终端设备后，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对于LTE系统，所述基站将所述上行TA发送给组内的其他终端设备，具体包括: 基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的I3DCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA与为该组分配的C-RNTI —同发送给组内的其他终端设备；或者， 基站在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该组分配的C-RNTI发送给组内的其他终端设备；通过C-RNTI加扰的I3DCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将携带有该上行TA的RRC连接重配置消息发送给组内的其他终端设备。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对于UMTS系统，所述基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备，具体包括: 基站在主终端设备与网络 侧建立通信连接后，接收到RNC发送的包含该上行TA的组连接建立指示消息； 基站通过G-RNTI加扰的HS-SCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA通过HS-PDSCH发送给组内的其他终端设备。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程之前，进一步包括: 基站向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令； 所述基站接收到组内的终端设备发起的随机接入过程，具体包括: 基站接收所述终端设备使用所述专用前导码发起的随机接入过程。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基站向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令，具体包括: 基站在将C-RNTI和所有无线链路的配置信息发送给组内的终端设备后，向该终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
15.如权利要求10-12中任一所述的方法，其特征在于，所述将所述上行TA发送给组内的其他终端设备，具体包括: 基站根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备整体运动，在确定为是时，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
16.如权利要求13-14中任一所述的方法，其特征在于，所述基站向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令，具体包括: 基站根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备处于移动态，在确定为是时，向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
17.—种终端设备，应用于基于主终端设备的组通信方案中，其特征在于，该终端设备包括: 获取单元，用于获取上行定时提前量TA ； 传输单元，用于根据获取到的上行TA确定上行传输的时间点，并按照确定的时间点进行上行传输。
18.如权利要求17所述的终端设备，其特征在于，所述获取单元用于:采用如下四种方法之一获取上行TA: 方法一:若该终端设备为组内的主终端设备，则向基站发起随机接入过程，接收基站返回的上行TA ;若该终端设备不为组内的主终端设备，则接收基站发送的所述上行TA ； 方法二:获取预先存储的上行TA，所述上行TA是根据对应的终端设备与基站的距离估算出的； 方法三:在执行注册附着过程中向基站发起随机接入过程，接收并保存基站返回的上行TA，获取保存的上行TA ； 方法四:接收基站发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令；根据接收到的专用前导码发起随机接入过程，并接收基站返回的上行TA。
19.如权利要求18所述的终端设备，其特征在于，所述获取单元还用于: 对于UMTS系统，在采用所述方法一时，若该终端设备为组内的主终端设备，则在接收基站返回的上行TA后，将该上行TA发送给无线网络控制器RNC，以使RNC通过基站将该上行TA发送给组内的其他终端设备。
20.如权利要求18所述的终端设备，其特征在于，所述获取单元用于: 在采用所述方法二时，在获取到多个上行TA时，确定当前接入的小区，从获取到的多个上行TA中选取该小区对应的上行TA。
21.如权利要求18所述的终端设备，其特征在于，所述获取单元用于: 在采用所述方法三时，在接收到网络侧发送的小区无线网络临时标识C-RNTI和所有无线链路的配置信息后，接收基站通过该C-RNTI加扰的物理下行控制信道HXXH发送的携带分配的专用前导码的上行调度信令。
22.如权利要求17-21中任一所述的终端设备，其特征在于，该终端设备还包括: 维护单元，用于监听网络侧发送的TAC命令或SS命令，根据监听到的TAC命令或SS命令中携带的TA调整量信息，调整上行TA ;或者， 根据下行定时偏移量，调整上行TA或上行传输的时间点。
23.如权利要求18-21中任一所述的终端设备，其特征在于，所述获取单元还用于: 获取存储的移动属性信息，若移动属性信息指示组内的终端设备固定不动，则采用所述方法二或方法三；若移动属性信息指示组内的终端设备整体运动，则采用所述方法一；若移动属性信息指示组内的终端设备处于移动态，则采用所述方法四。
24.如权利要求18-21中任一所述的终端设备，其特征在于，该终端设备还包括: 上报单元，用于在接入网络的过程中，将自身存储的移动属性信息上报给基站。
25.—种基站，应用于基于主终端设备的组通信方案中，其特征在于，该基站包括: 接收单元，用于接收组内的终端设备发起的随机接入过程；确定单元，用于确定该终端设备的上行TA ； 发送单元，用于将所述上行TA发送给所述终端设备。
26.如权利要求25所述的基站，其特征在于，该基站还包括: 指示单元，用于在所述终端设备为组内的主终端设备时，在将所述上行TA发送给主终端设备后，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
27.如权利要求26所述的基站，其特征在于，所述指示单元用于: 对于LTE系统，在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA与为该组分配的C-RNTI —同发送给组内的其他终端设备；或者， 在主终端设备与网络侧建立通信连接后，通过G-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该组分配的C-RNTI发送给组内的其他终端设备；通过C-RNTI加扰的HXXH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将携带有该上行TA的RRC连接重配置消息发送给组内的其他终端设备。
28.如权利要求26所述的基站，其特征在于，所述指示单元用于: 对于UMTS系统，在主终端设备与网络侧建立通信连接后，接收到RNC发送的包含该上行TA的组连接建立指示消息； 通过G-RNTI加扰的HS-SCCH调度组内的其他终端设备进行数据接收后，将该上行TA通过HS-PDSCH发送给组内的其他终端设备。`
29.如权利要求25所述的基站，其特征在于，该基站还包括: 触发单元，用于在接收到组内的终端设备发起的随机接入过程之前，向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令； 所述接收单元用于: 接收所述终端设备使用所述专用前导码发起的随机接入过程。
30.如权利要求29所述的基站，其特征在于，所述触发单元用于: 在将C-RNTI和所有无线链路的配置信息发送给组内的终端设备后，向该终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
31.如权利要求26-28中任一所述的基站，其特征在于，所述指示单元还用于: 根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备整体运动，在确定为是时，将所述上行TA发送给组内的其他终端设备。
32.如权利要求29-30中任一所述的基站，其特征在于，所述触发单元用于: 根据组内的移动终端在接入网络的过程中上报的移动属性信息，确定该移动属性信息是否指示组内的终端设备处于移动态，在确定为是时，向组内的终端设备发送携带分配的专用前导码的上行调度信令。
【文档编号】H04W74/08GK103491622SQ201210193309
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】全海洋, 张英, 张惠英 申请人:电信科学技术研究院