CN101494496B - 用户设备的上行同步保持方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用户设备的上行同步保持方法，其中：在满足预定条件的情况下，用户设备启动上行同步保持；用户设备保存当前的上行发射提前量，初始化灯塔信道累计时间差，并根据当前接收到灯塔信道的时间预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间；在下一个同步周期到达时，用户设备将接收到灯塔信道的实际时间与预测的接收时间进行比较，得到时间差，并将时间差累加到灯塔信道累计时间差中；用户设备根据实际时间预测下一个同步周期达到时接收到灯塔信道的时间；当用户设备需要发送上行数据时，根据灯塔信道累计时间差和保存的当前的上行发射提前量来计算本次上行发射提前量，并利用计算的本次上行发射提前量进行上行数据发送。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，具体地，涉及TD-SCDMA(TimeDivision Synchronous Code Division Multi Access，时分同步码分多址)系统中用户设备的上行同步保持方法。
背景技术
在CDMA(Code Division Multi Access，码分多址)移动通信系统中，下行链路总是同步的，所以，一般所说的同步CDMA都是指的上行同步。上行同步技术是TD-SCDMA(Time DivisionSynchronous Code Division Multi Access，时分同步码分多址)系统的关键技术之一。所谓上行同步，即要求来自到基站的距离的不同的用户终端的上行信号能够同步到达基站。对于TDD(Time DivisionDuplexing，时分双工)系统来说，上行同步能给系统带来诸多好处，例如，可以让每个用户的上行信号的主径达到同步，此外，对于改善系统性能、简化基站接收机的设计也有很大帮助。
在UE(User Equipment，用户设备)开机后，其首先与小区建立下行同步，然后通过随机接入过程完成上行同步。在完成下行同步后，UE在UpPCH(上行同步信道)上发送SYNC_UL(上行同步码)。SYNC_UL突发的发送时刻可通过接收到的DwPTS(DownPilot Time Slot，下行导频时隙)来确定。基站在搜索窗口内检测SYNC-UL序列，可以估计出SYNC-UL接收功率和到达时刻。然后，基站通过FPACH(Fast Physical Access Channel，快速物理接入信道)向UE发送反馈信息，给出UE下次发射的功率以及时间调整值，以便建立上行同步。
正常情况下，基站将在接收到SYNC-UL后的4个子帧内对UE作出应答。如果UE在4个子帧内没有收到来自基站的应答，则认为同步请求发送失败。UE将会随机延迟一段时间，重新开始尝试同步发送。上行同步建立通常用于系统的随机接入过程，当系统失去上行同步后，重新建立同步的过程也要经过上述处理。
因为UE是移动的，因此其到基站的距离总是处于变化中，所以必须要有一定的动态调节机制来保持上行同步。当UE使用DPCH(Dedicated Physical Control Channel，专用物理控制信道)时，在整个通信过程中，基站必须不断地检测UE上行突发中Midamble(训练序列)的到达时刻，并对UE的发送时刻进行闭环控制，以保持可靠的同步。上行同步调整的具体过程为：基站在同一时隙通过测量每个UE对应DPCH的Midamble来估计UE的发送时间偏移，然后在下一个可用的下行时隙中发送同步偏移(Synchronization Shift，简称为SS)命令，使UE根据同步偏移命令调整发送时刻，以保证上行同步的稳定性。
从上面的描述可以发现，目前UE的上行同步保持是通过检测UE所使用的DPCH的Midamble来进行闭环调整而实现的。当引入HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入)后，在业务传输过程中UE可能不使用DPCH。又因为HSDPA、HSUPA技术的特殊性，当UE使用HSDPA、HSUPA时，数据的传输并非是连续的，两次数据传输间可能存在较大的间隔。对于比较典型的业务(例如IP电话等)，当UE使用HSDPA、HSUPA来承载IP电话业务时，UE会按照比较固定的间隔接收来自Node B的数据包。此时，当间隔一定时间后UE又开始接收发数据时，如果UE每次都要利用随机接入过程进行初始上行同步，就会使得UE进行大量的随机接入过程，浪费了小区的随机接入资源，同时也加大了数据传输的时延；如果UE不进行上行同步，又会使得UE的上行同步不能很好的保持，严重时可能会导致UE由于失步而掉话。
通过上面的描述可以看出，在UE不配置DPCH时，无法实现上行同步的保持，因此，需要一种新的上行同步保持方法。
发明内容
考虑到相关技术中存在的在UE不配置DPCH时，无法实现上行同步的保持的问题而提出本发明，为此，本发明旨在提供一种用户设备的上行同步保持方法，其能够解决上述问题。
根据本发明实施例的用户设备的上行同步保持方法包括：在满足预定条件的情况下，用户设备启动上行同步保持；用户设备保存当前的上行发射提前量，初始化灯塔信道累计时间差，并根据当前接收到灯塔信道的时间预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间；在下一个同步周期到达时，用户设备将接收到灯塔信道的实际时间与预测的接收时间进行比较，得到时间差，并将时间差累加到灯塔信道累计时间差中；用户设备根据实际时间预测下一个同步周期达到时接收到灯塔信道的时间；当用户设备需要发送上行数据时，根据灯塔信道累计时间差和保存的当前的上行发射提前量来计算本次上行发射提前量，并利用计算的本次上行发射提前量进行上行数据发送。
其中，上述的预定条件为：用户设备连续n1个子帧内没有进行上行闭环同步和开环同步。
或者，上述的预定条件也可以为：用户设备在闭环同步终止时启动失步定时器，在失步定时器超时时，用户设备没有恢复闭环同步或进行开环同步。
其中，根据当前接收到灯塔信道的时间预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间的操作具体为：用户设备根据灯塔信道的同步周期预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间。具体地，从当前灯塔信道往后数第n2个灯塔信道的接收时间作为预测的接收时间，其中，n2为灯塔信道的同步周期。
其中，由无线网络控制器设置上行同步的相关参数，通过小区系统广播通知用户设备，或者通过无线资源控制建立、无线承载建立、无线承载重配置、物理信道重配置、或小区更新过程通知用户设备；其中，上行同步相关参数包括：n1，失步定时器时长，同步周期。
其中，时间差＝实际接收时间-预计的接收时间；本次上行发射提前量＝保存的上行发射提前量+累计时间差。
另外，在上述处理中，预定条件由无线网络控制器设置，通过小区系统广播通知用户设备，或者通过无线资源控制建立、无线承载建立、无线承载重配置、物理信道重配置、或小区更新过程通知用户设备。
通过本发明，使得UE在没有DPCH时，能够通过检测下行信号来保持上行同步，相比于现有技术，可以避免浪费小区的随机接入资源，也可以降低数据传输的时延。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据相关技术的TD-SCDMA帧结构的示意图；
图2是根据本发明实施例的UE的上行同步保持方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的UE的上行同步保持方法中UE根据失步定时器启动上行同步保持的示意图；
图4是RB建立过程的信令流程图。
具体实施方式
图1示出了TD-SCDMA的帧结构，从图1中可以看出，由于距离引起的时延影响对于上下行来说是相同的，即，时间偏移均为t0。因此，本发明提供了一种通过检测诸如PCCPCH(PrimaryCommon Control Physical Channel，主公共控制物理信道)、DwPCH等的灯塔信道(所谓灯塔信道，是指不需要配置，每个UE均知道其位置的信道)的接收时间变化来进行上行同步保持的方法，以解决在现有技术中存在的在没有DPCH的情况下无法保持UE的上行同步的问题。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在下文中，将以PCCPCH为例进行说明。
根据本发明实施例，提供了一种UE的上行同步保持方法。图2是根据本发明实施例的UE的上行同步保持方法的流程图。
首先，当RNC通过RB建立配置UE使用的资源时，如果UE不使用DPCH，RNC可以在RB(Radio Bearer，无线承载)建立、RB重配、RB释放、无线资源控制(Radio Resource Control，简称为RRC)建立、物理信道重配置、小区更新证实等过程的消息中指定UE配置本文描述的上行同步保持方法，并设置上行同步的相关参数(例如，下面将要提到的预定条件、n1，失步定时器时长，同步周期等)，或者，上述的上行同步相关参数等也可以通过小区系统广播通知UE。该过程可以理解为RNC为UE配置上行同步保持的过程。
基于此，如图2所示，进一步进行以下处理：
步骤S202，在满足预定条件的情况下，UE启动上行同步保持；
步骤S204，UE保存当前的上行发射提前量，初始化PCCPCH累计时间差，并根据当前接收到PCCPCH的时间预测下一个同步周期到达时接收到PCCPCH的时间；
步骤S206，在下一个同步周期到达时，UE将接收到PCCPCH的实际时间与预测的接收时间进行比较，得到时间差，并将时间差累加到PCCPCH累计时间差中；UE根据实际时间预测下一个同步周期达到时接收到PCCPCH的时间；重复该步骤中的处理，直到UE需要发射上行数据为止；
步骤S208，当UE需要发送上行数据时，根据PCCPCH累计时间差和保存的当前的上行发射提前量来计算本次上行发射提前量，并利用计算的本次上行发射提前量进行上行数据发送。
以下将进一步结合附图来描述上述的各个处理。
(一)步骤S202(UE启动上行同步保持的过程)
该步骤中提到的预定条件可以为：UE连续n1(n1的值由RNC配置)个子帧内没有进行上行闭环同步和开环同步。
或者，上述的预定条件也可以为：UE在闭环同步终止时启动失步定时器(定时器的时长由RNC配置)，在失步定时器超时时，UE没有恢复闭环同步或进行开环同步。
具体地，如图3所示，当UE察觉到闭环上行同步失败时，启动失步定时器，如果在定时器超时前UE上行闭环同步恢复，或者进行了开环同步过程，则UE停止失步定时器，否则，UE将启动上行同步保持。
(二)步骤S204(UE进行上行同步保持的过程)
在该步骤中，由于TD-SCDMA系统帧结构固定，而且PCCPCH每帧的发射时间固定，所以可以由当前接收到的PCCPCH的实际时间推算出下一帧的PCCPCH接收时间。
根据同步精度的要求，对于PCCPCH接收时间的估算检查可以间隔n2帧进行一次(同步周期为n2)，也就是说，根据当前的PCCPCH接收时间估算从当前PCCPCH往后数第n2个PCCPCH的接收时间作为预测的接收时间。n2的具体取值可由RNC配置。
具体地，PCCPCH预计接收时间＝当前接收时间+5ms×n2(n2为PCCPCH的同步周期)。
(三)步骤S206
在该步骤中，通过以上的描述可以看出，时间差＝实际接收时间-预计的接收时间；如果以PCCPCH为例，则有：PCCPCH接收时间差＝实际PCCPCH接收时间-预计PCCPCH接收时间。
累计接收时间差＝原累计接收时间差+时间差
另外，本次上行发射提前量＝保存的上行发射提前量+累计时间差。
(四)步骤S208
在该步骤中，当UE发射上行数据后，如果重新进入了闭环同步状态或UE进行了开环同步，则UE退出上行同步保持状态。
如图4所示，如果以RB建立过程为例，则本发明可以描述如下：
402：RNC向UE发送RB建立(RADIO BEARER SETUP)消息，并在消息中填写RB相关参数以及上行同步保持周期，上行同步启动条件等参数；
404：UE收到RB建立消息后，通过图2中示出的上述处理根据消息中的相关参数完成RB和上行同步保持的配置，并向RNC返回RB建立完成消息(RADIO BEARER SETUP COMPLETE)。
通过本发明的上述技术方案，相比于现有技术，实现了在UE不配置DPCH时使UE依靠下行信号来保持上行同步，从而缩短了UE的反应时间，减少了不必要的上行同步过程，节省了随机接入信道的资源，提高了用户体验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用户设备的上行同步保持方法，其特征在于，包括：
在满足预定条件的情况下，用户设备启动上行同步保持；
所述用户设备保存当前的上行发射提前量，初始化灯塔信道累计时间差，并根据当前接收到灯塔信道的时间预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间；
在下一个同步周期到达时，所述用户设备将接收到灯塔信道的实际时间与预测的接收时间进行比较，得到时间差，并将所述时间差累加到所述灯塔信道累计时间差中；所述用户设备根据所述实际时间预测下一个同步周期达到时接收到灯塔信道的时间；
当所述用户设备需要发送上行数据时，根据所述灯塔信道累计时间差和保存的所述当前的上行发射提前量来计算本次上行发射提前量，并利用计算的本次上行发射提前量进行上行数据发送；
其中，所述预定条件为：
所述用户设备连续n1个子帧内没有进行上行闭环同步和开环同步，或者
所述用户设备在闭环同步终止时启动失步定时器，在所述失步定时器超时时，所述用户设备没有恢复闭环同步或进行开环同步；
其中，所述本次上行发射提前量＝保存的上行发射提前量+累计时间差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前接收到灯塔信道的时间预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间的操作具体为：
所述用户设备根据当前接收到灯塔信道的时间和灯塔信道的同步周期预测下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
从当前灯塔信道往后数第n2个灯塔信道的接收时间作为预测的接收时间，其中，n2为灯塔信道的所述同步周期的周期长度值，所述预测的接收时间为根据当前接收到灯塔信道的时间预测的下一个同步周期到达时接收到灯塔信道的时间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，由无线网络控制器设置上行同步的相关参数，并通过小区系统广播通知所述用户设备，或者通过无线资源控制建立、无线承载建立、无线承载重配置、物理信道重配置、或小区更新过程通知所述用户设备；其中，所述上行同步相关参数包括：n1，失步定时器时长，同步周期。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间差＝实际接收时间-预测的接收时间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定条件由无线网络控制器设置，通过小区系统广播通知所述用户设备，或者通过无线资源控制建立、无线承载建立、无线承载重配置、物理信道重配置、或小区更新过程通知所述用户设备。
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