CN101675689B - 上行链路定时恢复 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制在移动无线电通信网络内进行操作的移动无线电通信设备内的上行链路定时恢复的方法，所述方法包括以响应于移动无线电通信设备的移动速度的方式并且优选地基于下行链路信令内的定时偏移来确定对上行链路定时恢复的需求的步骤。

Description

上行链路定时恢复

技术领域

本发明涉及一种控制在移动无线电通信网络内进行操作的移动无线电通信设备内的上行链路定时恢复(timing recovery)的方法，并且涉及相关的移动无线电通信设备。 

背景技术

当在移动无线电通信网络内操作时，移动无线电通信装置用户设备(UE)需要相对于从网络到达的信令同步操作，并且在诸如所提出的长期演进(LTE)系统内的一些实施例中，除了当前的定时提前(TimingAdvance，TA)信令保持有效以外，这可能需要上行链路(UL)定时信令也保持有效。 

假如这样的上述UL定时或者实际上当前的TA变为无效，或者实际上变得怀疑UL定时和TA值已变为无效，则需要UL定时恢复操作以在任何随后操作之前在UE和网络之间建立正确的TA值。 

更详细地，并且具体地参考LTE示例，当在LTE_ACTIVE状态中时，在期间没有数据在UE和eNodeB(eNB)之间被传送的长时间段之后，UE可能丢失UL定时，所以当前的TA可能由于UE移动性而变为无效。然后，当诸如UE在不活动或休眠时段之后还有数据要发送至eNB时，必需判断当前的TA是否仍有效。如果有效性是可疑的，则UE不得不执行UL定时恢复操作以在新的发送之前重新获得正确的TA。类似地，当eNB在不活动时段之后有数据要发送至UE时，它不得不判断UE是否仍保留了UL定时值。如果未保留该值，则eNB必须对UE发起UL定时恢复操作以重新获得正确的TA。 

近来3GPP RAN1和RAN2会议中提出的一些提案建议到UE可执行对UL定时的周期性更新，以在全部LTE_ACTIVE状态中维持UL同步， 以便最小化数据传输重新开始的等待时间。这样的提案陈述道，对UL定时的周期性更新适合于实时服务，即延迟敏感的服务。对UL定时的此周期性更新要求eNB周期地向UE分配UL-SCH资源。更新率将基于LTE中支持的最快UE速度以所准许的最大TA误差来计算。 

然而，还示出，诸如VoIP之类的实时服务可通过定期并且周期的数据传输来自动地保持UL同步，所以在这样的情况下，对UL定时的周期性更新可能不必要地浪费宝贵的无线电资源。 

此外，已知的提案建议，允许UE丢掉UL定时(特别是对于非实时服务)并且当传输重新开始时重新获得UL定时，以便最小化无线电资源的使用。这些提案建议了基于计时器的UL定时恢复，其中在UE和eNB中设置有计时器。当计时器期满时，UE和eNB确定UE已丢掉了UL定时，并且当前的TA已变为无效。 

当然，应当认识到，UL定时恢复需要UE和eNB之间的控制信令，并且这进而将导致信令开销和传输重新开始的等待时间。通常，UL定时恢复操作可包括用于DL传输重新开始的以下三个步骤：首先，eNB通过L1/L2控制信道发送对发送“UL同步请求”的请求；第二，UE通过非同步的并且无竞争的RACH来发送UL同步请求；并且第三，eNB利用TA值来进行响应。 

对于UL传输重新开始，操作可包括：首先，UE通过非同步的并且基于竞争的RACH来发送UL同步请求；其次，eNB分配授权具有TA的UL_SCH；并且UE以缓冲器状态报告来信号传送其C-RNTI。 

实际上，可以看出，基于计时器的UL定时恢复过程可被证明是特别不利的。需要为计时器确定超时值，并且超时值是在考虑到UE正在以LTE中支持的最快速度移动的最坏情况的情形中而被设置的。例如，如果准许0.5μs的TA准确度，则在UE速度为500km/h时，超时值可以短为0.54s。事实上，小区中多数UE实际移动得远慢于500km/h。这样的基于计时器的恢复机制因此具有很多在UL定时仍然有效时不必要执行的恢复操作，并且这些不必要的恢复操作不利地导致了信令开销，增加了传输重新开始的等待时间并且浪费了无线电资源。 

发明内容

本发明试图提供用于控制移动无线电通信设备内的上行链路定时恢复的方法以及这样的移动无线电通信设备，它们具有超过已知的这样的方法和装置的优点。 

根据本发明的第一方面，提供了一种控制在移动无线电通信网络内进行操作的移动无线电通信设备内的上行链路定时恢复的方法，所述方法包括以响应于移动无线电通信设备的移动速度的方式来确定对上行链路定时恢复的需求的步骤。 

有利地，因为在对上行链路定时的丢失是否已发生的判断固有地依赖于速度，所以本发明可确保仅在高度确定当前定时提前无效时并且还以避免不必要的恢复操作并最小化信令开销的方式来执行上行链路定时操作。 

优选地，通过确定下行链路信令内的定时偏移(timing offset)来实现对手机(handset)的速度的确定。 

在一个具体实施例中，移动无线电通信设备被布置为测量下行链路参考信号以识别所述定时偏移。 

将会认识到，在本发明的方法内，定时偏移可被布置作为对定时提前的改变的指示。 

可提供所述方法，以使得采用偏移的幅度来表示定时提前值的改变的幅度的50％。 

所述方法还包括将所述定时偏移与阈值相比较的步骤。 

具体地，阈值可在BCH内被从网络广播至移动无线电通信设备。 

作为替代，所述阈值可在无线电资源控制(RRC)建立期间被传送至移动无线电通信设备。 

此外，所述方法可包括在移动无线电通信设备处生成对UL定时丢失的指示的步骤。 

上述指示可包括信令标志，并且可被发送至网络。 

在一个布置中，可当移动无线电通信设备在连续接收(RX)模式内时提供所述方法。 

此外，作为替代，可当移动无线电通信设备正在不连续接收(DRX)模式内进行操作时提供所述方法。 

根据本发明的另一方面，提供了一种移动无线电通信设备，该移动无线电通信设备用于在移动无线电通信网络内进行操作并且包括被布置为控制上行链路定时恢复的装置，所述装置被布置为响应于移动无线电通信设备的移动速度来确定对上行链路定时恢复的需求。 

再次地，在对上行链路定时的丢失是否已发生的判断固有地依赖于速度，所以本发明可确保以避免不必要的恢复操作并且最小化信令开销的方式来执行上行链路定时操作。 

优选地，移动无线电通信设备被布置以使得可以通过确定下行链路信令内的定时偏移来实现对手机的速度的确定。 

移动无线电通信设备可被布置为测量下行链路参考信号以识别所述定时偏移。 

如以上所说明的本发明的方法那样，定时偏移用作对定时提前的改变的指示。 

该设备还被布置为将所述定时偏移与阈值相比较。 

具体地，移动无线电通信设备可被布置为在BCH内接收阈值。 

作为替代，移动无线电通信设备被布置为在无线电资源控制(RRC)建立期间接收阈值。 

该设备还可被布置为提供对上行链路定时丢失的指示，所述指示可包括信令标志，可被发送至网络。 

因此，如将认识到的，本发明可提供用于UE在不活动或休眠时间段之后确定UL定时的有效性的新技术。这样的确定可基于所测量到的DLRS1(下行链路参考信号1)的定时偏移，DL RS1的定时偏移由UE定期在连续RX模式中或者在DRX模式中醒来时检测。超过某时间段时，DLRS1的定时偏移主要由UE移动性导致，并且它的幅度取决于UE速度。由于UE移动性导致的DL RS1的定时偏移被认为在幅度上是TA值的改变的一半。当由于UE移动性导致的DL RS1的定时偏移被认为在幅度上是TA值的改变的一半时。当DL RS1的定时偏移被确定为足够大时，即它超 过阈值，UE确定UL定时已被丢掉。然后，标志被设置以指示这样的UL定时的丢失，并且标志可被发送至eNB。如所说明的，本发明有利地涉及响应于UE速度来间接地呈现(render)对UL定时丢失的确定。然后，仅需要在任何新的数据发送之前执行UL定时恢复。对UL定时丢失的确定可基于测量到的DL RS1的定时偏移，因为这固有地依赖于UE速度。这确保了仅在当前TA已变为无效时才执行UL定时恢复操作。 

附图说明

在下文中参考附图仅通过示例来进一步描述本发明，其中： 

图1是示出根据本发明的一个实施例所使用的下行链路参考信号的发送和接收的相对定时图； 

图2是示出当前技术中以及根据本发明的一个实施例发生的上行链路定时恢复的比较定时图； 

图3是示出本发明的一个实施例在被实施于在不连续接收模式内进行操作的移动无线电通信设备内时的信令图；并且 

图4是与图3的信令图类似的信令图，但是示出了用于在连续接收模式内进行操作的移动无线电通信设备的本发明的一个实施例。 

具体实施方式

首先转至图1，示出了包括时间实例T1和T2的定时图，在T1和T2处，下行链路参考信号10从LTE网络的eNodeB被发送给UE装置并且作为在UE装置处接收到的信令12。当UE从网络接收到TA时，产生定时点T1。 

如所示出的，在所发送的信号10内，存在一系列的参考信号块14、16、18，它们被具有箭头A所指示的大小的子帧分隔开。 

如在所接收的信令12内通过参考信号块14’和18’所示出的，相同的参考信号块和子帧在UE处被接收。 

然而，如所示出的，在UE处接收到参考信号18’的时间T2处，引入了由箭头t所指示的定时偏移值。 

在LTE中，UE以连续RX模式定期测量DL RS(下行链路参考信号)以用于DL信道估计和信道质量指示(CQI)报告等。当UE活动水平降低时，eNB可使UE进入其DRX模式，以得到改善的功率消耗性能。在LTE_ACTIVE DRX模式中，UE在每个DRX时段的结束处醒来，并且测量DL RS，以用于针对可能的数据接收的DL定时更新、信道估计和CQI报告。 

作为DL RS1的基本测量的结果，UE检测到如图1所示的DL定时偏移。超过一定时间量时，一般由于UE移动性而引起DL RS1的定时偏移，并且偏移幅度取决于UE速度。UE速度越大，RS1的定时偏移越大。如果由不同频带导致的UL和DL中的小时延扩展差异被认为是可忽略的，则由于UE移动性而引起的RS1的定时偏移在幅度上是实际TA的改变的一半。当RS1的定时偏移被确定为足够大以至超过阈值时，UE判定其已丢掉了UL定时，从而使得最后从eNB接收到的TA变为无效。指示UL定时丢失的标志被设置，并且被发送至eNB。在这之后，在DL或UL中发送任何新的数据之前，需要执行UL定时恢复。 

在具体示例中，如果可以检测到仅由UE移动性引起的准确定时偏移，则所准许的TA准确度的一半可被用作上述阈值。当然，如果对定时偏移的测量可能不可避免地包含一些误差，则可使用比所准许的TA准确度的一半更小的值。 

更详细地，如果0.5μs的TA准确度被假设作为示例，并且相应的单向传播距离变化为75米，则对于以不同速度移动的UE而言移动出此距离限制将花费不同的时间量。例如，UE以500km/h的速度将花费0.5s；以120km/h的速度将花费2.3s；并且以50km/h的速度将花费5.4s。对偏移的确定以及此TA有效性将依赖于速度。 

因此，将认识到，本发明不需要UE执行任何特定的进一步测量以发挥作用，因为其可简单地使用现有的测量来获得RS1的定时偏移。因此，本发明可提供如下的益处：去除了所有不必要的恢复操作，并且最小化了信令开销，无另外的操作费用。 

此外，所提出的方法可以很大程度地容忍所测量的RS1定时偏移的不 准确度(这可能由时延扩展概况(profile)的突然改变引起)以及RS1定时偏移和TA中的50％改变之间的差异(这可能因为UL和DL信道可能经历不同频带中略微不同的时延扩展概况而发生)。例如，对于本发明的适当使用，如果所测量的RS1定时偏移具有反映实际TA改变的例如±20％的误差，则非常有必要将阈值从所准许的TA准确度的一半T_p/2降为T_p/(2*(1+0.2))。 

现在转至图2，提供了一个比较定时图，该定时图与针对既与当前技术的示例相关又与本发明的示例相关的UL定时恢复来处理网络内的eNB内缓冲的数据块的方式有关。 

在图2内，示出了多个被缓冲的数据块20-28以及一系列的不连续接收时段DRX，每个DRX具有1s的幅度。 

首先转至采用了当前已知的基于计时器的UL计时器恢复布置的UL恢复模式30，将会认识到，虽然示出了五个分隔开的UL计时器恢复实例32-40，但是在体现本发明的布置42内，仅需要两个这样的UL定时恢复实例44、46。如下面进一步说明的，此情况的发生是因为新的数据块22、24和26是在不需要UL定时恢复的情况下完成其发送的，因为当前发生的TA值保持有效。 

在图2内，UE处于LTE_ACTIVE DRX模式中的web浏览服务包括用于说明的基础。在一秒和几秒之间的值可能被用于web浏览服务中设置的DRX时段，虽然更长的沉默时段通常存在。如果准许0.5μs的TA准确度，并且DRX时段被设置为1s，则不管UE移动得多么慢，在DRX时段的结束时发生的每个新发送都需要基于计时器的方法30中的UL定时恢复操作。对于所图示出的本发明的实施例42，即使UE正在以主路和汽车道上经历的速度(例如120km/h)移动，也只有两个DRX结束时的新发送才需要恢复操作。 

现在转至图3，提供了用于针对在LTE_ACTIVE不连续接收模式内操作时eNB 48和相关UE 50之间的信令而示出本发明的实现方式的信令图。 

此外，当前的TA值通过L1/2信令52而从eNodeB 48被提供至UE 50。在UE 50内，这在54处发挥作用以在56处复位任何先前的指示UL定时丢失的标志。 

随着58关于UL定时丢失是否已发生的判，UE 50然后在其不连续接收模式内继续一段不连续接收时段DRX。 

从图3将认识到，随后的判断58’、58”也被示出，并且也被不连续接收时段DRX所分隔开。 

仅仅判断框58被详细示出，并且这里将会认识到，第一步骤60源自对下行链路参考信号DL-RS 1的测量以及关于此信号中是否已发生任何漂移的相关联判断。 

在步骤62处，判断UL定时丢失标志是否已经被设置。假设62处的判断指示标志已被复位，则过程继续到步骤64以判断偏移值t是否等于偏移值t和DL-RS1信号中的上述漂移的组合。 

随后在步骤66处，判断偏移值t是否大于预定阈值。 

如果在步骤66处发现偏移值t大于预定阈值，则在68处，UE 50被布置为设置指示UL定时丢失的标志，该标志随后可经由非同步RACH信令70被指示给eNodeB 48。 

仍然对于判断框58，如果在步骤62处确定已经设置了UL定时标志并且在步骤66处确定偏移值t小于阈值，则过程经由路径72继续，并且随后前进至下一不连续接收DRX时段。 

当在74处发送重新开始时，然后可如先前通过信令70内的标志所要求的那样执行UL定时恢复。 

最后转至图4，示出了eNodeB 48和UE 50之间的另外的信令，该信令再次以通过从eNodeB 48到UE 50的层L1/2信令76提供当前定时提前值而开始。图4示出连续接收模式内的UE 50的操作。 

如图3所示那样，该实现方式之后是在步骤78处复位对偏移值t的初始步骤，以及随后在步骤80处复位UL定时丢失标志。 

然后，执行定期判断，在82处示出了其中一个判断，该判断关于所测量的信号偏移是否用于指示UE 50特别可能的移动速度。可以在对DL-RS1信号的一般测量的同时定期执行此测量。 

在判断框82内，在步骤84处与对任何信号漂移的判断一起测量DL-RS1信号，并且在步骤86处判断是否已经设置了UL定时丢失标志。 

假设在86处确定标志当前被复位，则过程继续至步骤88以识别偏移值t是否等于偏移值和上述漂移的组合。 

过程然后继续至步骤90，这里判断偏移值t是否大于预定阈值，并且如果是，则在步骤92处，指示定时丢失的标志被设置并且随后经由非同步RACH信令94被发送至eNodeB 48。 

因此，再次地，如果在步骤86处确定已经设置了UL定时丢失标志，或者在步骤90处确定偏移值t小于预定阈值，则过程经由路径96继续用于随后DL-RS1测量的执行。 

如98处所示出的，当发送接下来要被，并且如框82内所示出的处理指示UL定时已丢掉时，可以如要求的那样执行UL定时恢复，并且随后跟随所要求的发送。 

如之前所述，DL定时偏移被用来判断当前TA的有效性、并且因此在不活动时段之后判断UE是否已丢掉了UL定时。DL定时偏移与由UE移动性导致的UE传播距离的改变相对应，并且所以如所描述的，所提出的对UL定时的有效性的判断固有地依赖于UE速度。 

Claims (11)

1.一种控制在移动无线电通信网络内进行操作的移动无线电通信设备内的上行链路定时恢复的方法，所述方法包括：以响应于所述移动无线电通信设备的移动速度的方式来确定对上行链路定时恢复的需求，

其中，通过确定下行链路信令内的定时偏移来实现对所述移动无线电通信设备的速度的确定，

所述方法还包括：测量下行链路参考信号以识别所述定时偏移，

其中，所述定时偏移用作对定时提前的改变的指示，并且

其中，所述定时偏移被认为与定时提前的改变的幅度的50％相对应。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述定时偏移与阈值相比较。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述阈值在广播信道BCH内被从所述网络广播至所述移动无线电通信设备。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述阈值在无线电资源控制建立期间被传送至所述移动无线电通信设备。

5.根据上述权利要求1所述的方法，还包括：在所述移动无线电通信设备处生成对上行链路定时丢失的指示的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述指示包括信令标志。

7.根据上述权利要求1所述的方法，当所述移动无线电通信设备在连续接收模式内时提供所述方法。

8.根据权利要求1所述的方法，当所述移动无线电通信设备正在不连续接收模式内进行操作时提供所述方法。

9.一种控制在移动无线电通信网络内进行操作的移动无线电通信设备内的上行链路定时恢复的设备，包括：用于以响应于所述移动无线电通信设备的移动速度的方式来确定对上行链路定时恢复的需求的装置，

其中对所述移动无线电通信设备的速度的确定是通过确定下行链路信令内的定时偏移达成的，

所述设备还包括用于测量下行链路参考信号以识别所述定时偏移的装置，

其中，所述定时偏移用作对定时提前的改变的指示，并且其中，所述定时偏移被认为与定时提前的改变的幅度的50％相对应。

10.根据权利要求9所述的设备，还包括将所述定时偏移与阈值相比较的装置。

11.根据权利要求9所述的设备，还包括在所述移动无线电通信设备处生成对上行链路定时丢失的指示的装置。