CN101836377A

CN101836377A - 无线通信系统中的方法和配置

Info

Publication number: CN101836377A
Application number: CN200880113332A
Authority: CN
Inventors: 约翰·伯格曼; 德尔克·杰斯坦伯格
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2028-10-01
Also published as: ATE505860T1; DE602008006260D1; MY152443A; BRPI0819128A2; ES2361531T3; WO2009058073A1; EP2215749B1; CN101836377B; US20100303042A1; EP2215749A1

Abstract

本发明涉及在UTRAN中实现上行链路定时调整并且最小化信令开销的方法和配置。这是由下述解决方案来实现的：NB使用与估计接收时间相关的信息来确定是否需要在UL上对UE进行时间调整以避免TTI重叠并且从而避免干扰。将UE UL信号的估计接收时间与基于估计接收时间的总体知识而定义的理想接收时间(参考时间)进行比较。如果估计的和理想的接收时间之间的差值大于预定阈值，意味着与一些其它UE TTI的重叠将较大，则发起定时调整。

Description

无线通信系统中的方法和配置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，并且具体涉及在UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)中的上行链路定时调整。

背景技术

通用移动通信系统(UMTS)是设计用于继承GSM的第三代移动通信技术中的一种。UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)是UMTS系统的无线接入网络。已经选择WCDMA技术作为UTRAN的标准。在WCDMA架构中，如图1所示，用户设备(UE)150与NodeB(NB)130a-c无线连接，NodeB(NB)130a-c继而与无线网络控制器(RNC)100a-b连接。

如图2a所示，RNC 210与NB 230连接，NB 230继而向两个UE251、252提供服务。在类似于此的WCDMA无线网络中，为了获得正交性，在小区中不同UE的下行链路(DL)专用信道上的信号是256码片时间对齐的。下面将以图2a中的网络作为示例并且参照图2b来解释这一点。由相同NB 230提供服务的小区中的两个UE 251、252每一个都具有相对于NB时间参考230的专用定时τ_dpch 261、262。以256码片为单位给出每个UE 261、262的专用定时(τ_dpch＝k*256，其中k是整数)，并且确保UE专用信道271、272上的信号在DL上是时间对齐的。如果第一UE 251具有专用定时261τ_dpch＝1*256，并且第二UE 252具有专用定时262τ_dpch＝2*256，则它们的信号以256码片为间隔而对齐。RNC控制τ_dpch值并且通知NB和UE使用何值。从而RNC210通知NB 230以及第一UE 251和第二UE 252每一个UE的专用定时。

如图3所示，当DL信号302到达UE时，由于DL传播延迟310而导致DL信号302比从NB 301发送的信号相比有所延迟。小区中不同UE的传播延迟依赖于它们与NB的距离而改变。以相对于接收的DL信号302的特定恒定延迟330～T₀向NB发送上行链路(UL)303上的相应信号(原则上对于所有UE来说延迟相同，除了进行软切换的UE以外)，并且在NB 304处接收到上行链路信号303之前，该上行链路信号303当然经历UL传播延迟320。从而，由于往返时间(即，UL和DL传播延迟之和)在小区中不同UE之间变化，小区中UL专用信道上的不同UE信号典型地不是时间对齐的。同样，多径和软切换也影响UL上的时间对齐。在软切换处(即当UE在呼叫期间同时连接至两个或更多小区)，UE处的UL定时可以相对于值～T₀改变+/-128码片。

因此，UE的UL时间对齐主要遵循DL时间对齐并且受到RNC选择的τ_dpch的影响，但是主要由于小区中针对不同UE而变化的往返时间，不可能完全地对其进行控制，并且从而在上行链路上可能出现未对齐。对于低速率，不认为UL时间未对齐是大问题，但是当峰值速率变得越来越高，UL干扰会变得越来越重要。

在3GPP(第三代合作伙伴计划)中，已经讨论了解决方案，提出了在某种程度上对UL专用信道上的信号进行时间调整的可能性。在该解决方案中，专用物理信道(DPCH)上的一小部分(典型地每15分之一)发送功率控制(TPC)符号用于周期性地从NB向UE发送定时调整命令。下面将该解决方案称作TPC解决方案。

TPC解决方案的目的是通过将来自不同UE的符号对齐来实现更好的正交性，并从而在亚码片级上调整定时，典型地+/-1/4码片。TPC解决方案的一个问题是要花费非常长的时间来执行较大的时间调整，如需要多至256码片的时间调整以避免不同的UE具有重叠的发送时间间隔(TTI)。

此外，TPC解决方案周期性定时调整命令可能是一种不必要的浪费的方案。必须为最坏情况来设计发送命令的频率，意味着在很多场景中命令的数量将不必要地高并且因此信令开销不必要地大。即使从干扰的角度看，不需要专用于定时调整的信令资源，但是它们依然存在。另一个依赖于实现的缺陷是，如果将定时调整命令实现为二进制命令，即+/-1时间步长，则不管是否需要，都将在一个方向(+1时间步长)或者另一个方向(-1时间步长)上进行周期性定时调整。

最后，TPC解决方案的另一个缺陷是，它无法用于传统UE(例如，根据3GPP发布99指定的UE)，这是由于它们不能将TPC符号解释为定时调整命令。

发明内容

本发明的目的是提供消除上述一些缺陷以及让NB确定需要对小区中的哪些UE进行上行链路上的时间调整，并且使得NB能够发起这些UE的时间调整的方法和配置。

这是由下述解决方案来实现的：由所述NB使用与估计接收时间相关的信息来确定是否需要在UL上对UE进行时间调整以避免TTI重叠并且从而避免干扰。将UE UL信号的估计接收时间与基于所有UE的估计接收时间的知识而定义的理想接收时间(参考时间)进行比较。如果估计的和理想的接收时间之间的差值大于预定阈值，意味着与一些其它UE TTI的重叠将较大，则发起定时调整。

从而根据本发明的第一方面，提供了一种用于NB的上行链路定时调整的方法，其中所述NB接收来自用户设备的信号。所述方法包括下列步骤：计算用户设备信号的估计接收时间与时间参考之间的差值；以及确定所述差值是否超过预定阈值。所述方法还包括当所述差值超过所述预定阈值时发起上行链路定时调整的步骤。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于RNC的上行链路定时调整的方法。所述方法包括下列步骤：在Iub或者Iub/Iur上接收下行链路定时调整请求，所述请求基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值。所述方法还包括根据所述请求来调整下行链路定时的步骤。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于用户设备UE的上行链路定时调整的方法，其中所述用户设备以特定上行链路定时向NB发送信号。所述方法包括下列步骤：在信道上接收上行链路定时调整命令，所述命令基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值。所述方法还包括根据所述命令来调整上行链路定时的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种适于接收来自用户设备的信号的NB。所述NB包括：用于计算用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的差值的装置，以及用于确定所述差值是否超过预定阈值的装置。所述NB还包括用于发起上行链路定时调整的装置。

根据本发明的第五方面，提供了一种RNC。所述RNC包括用于在Iub或者Iub/Iur上接收下行链路定时调整请求的装置，所述请求基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值。所述RNC还包括用于根据所述请求来调整下行链路定时的装置。

本发明的第六方面，提供一种用户设备UE，其中所述用户设备适于以特定定时向NB发送信号。所述UE包括用于在信道上接收上行链路定时调整命令的装置，所述命令基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值。所述UE还包括用于根据所述命令来调整上行链路定时的装置。

本发明的实施例的优点是，它们使得将时间调整仅限制在需要时间调整的UE处成为可能，避免了周期性调整从而最小化信令开销。

附图说明

图1示意地示出了可以实施本发明的例如WCDMA系统的一部分。

图2a示意地示出了可以实施本发明的例如WCDMA系统的一部分。

图2b示意地示出了在DL上的两个UE信号的定时对齐。

图3示意地示出了在DL和UL上的信号的延迟。

图4示意地示出了根据本发明的实施例的RNC、NB以及UE。

图5a、5b以及5c分别示出了根据本发明的实施例的NB、RNC以及UE的方法的流程图。

具体实施方式

下面，将参照特定实施例以及附图来更详细地描述本发明。为了解释而非限制，阐述特定细节，如特定场景、技术等等，以提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员显而易见地，可以在不同于这些特定细节的其它实施例中实现本发明。

此外，本领域技术人员将理解，可以使用软件功能结合编程的微处理器或者通用计算机，和/或使用专用集成电路(ASIC)来实现本文下面解释的功能和装置。还应当理解，尽管主要以方法和设备的形式来描述本发明，但是还可以在计算机程序产品以及包括计算机处理器和与处理器耦合的存储器在内的系统中实现本发明，其中用可以执行本文公开的功能的一个或者更多程序对存储器进行编码。

本发明使用下述事实：NB可以收集与所有UE的UL信号的估计接收时间相关的信息。基于该信息，NB可以确定来自小区中不同UE的信号是否在时间上对齐，并且从而能够判断需要对哪些UE进行UL上的时间调整。这么做的优点是，使得将时间调整仅限制在真正需要时间调整的UE上成为可能，避免了周期性调整并且从而最小化信令开销。

对信号进行时间调整的目的是将UE彼此对齐，使得NB调度器可以以尽可能少的TTI重叠对来自不同UE的数据发送进行调度，这将减少干扰。由于较高的速率让系统对干扰更敏感，因此当峰值速率变得更高时这是特别重要的。

从而根据参照图5a描述的一个实施例，NB计算510用户设备信号的估计接收时间与时间参考之间的差值，并且确定515该差值是否超过预定阈值。当差值超过预定阈值时，NB还发起520上行链路定时调整。

通过将该UE信号的估计接收时间与时间参考进行比较，来进行对特定UE是否需要UL定时调整的确定。该时间参考与UE信号的期望接收时间(即理想接收时间)相对应以避免干扰。如果这些时间点之间的差值大于预定阈值，则为了避免过多的TTI重叠，需要对UE信号进行时间调整。定义阈值的目的是允许一些发送重叠。

可以对由NB提供服务的所有UE进行是否需要UL定时调整的确定，并且甚至对于NB不提供服务的UE也可以进行该确定。但是也可以仅对于一部分UE进行该确定。由于NB可以获得与不同UE对UL干扰的贡献相关的信息，例如NB在确定对哪些UE进行时间对齐时可以选择仅涉及最主要的干扰者。

当确定UE需要UL上的时间调整，NB通过向RNC发送请求或者向UE发送命令或既向RNC发送请求也向UE发送命令来发起实际的UL定时调整。

在现有技术中，RNC通过调整DL上的时间对齐，具有进行对UL信号的间接时间调整的可能性。由于RNC控制每一个UE的τ_dpch，因此这是可能的，但问题是，RNC不知道各个UE何时需要进行时间调整。在本发明中，通过让已经知道是否需要时间调整的NB从RNC(RNC也间接地给出UL时间调整)请求DL时间调整来使用这种可能性。

在本发明的第一实施例中，NB用与对哪个UE进行时间调整以及需要多少调整相关的信息(基于估计接收时间和参考时间之间的差值)，经由Iub(或者Iub/Iur)协议从RNC请求DL定时调整。RNC将使用现有的无线资源控制(RRC)信令以及NodeB应用部分(NBAP)信令来调整DL定时，如上所述DL定时继而将影响UL定时。在该第一实施例中，该调整较为粗略，具有256码片的分辨率。本实施例的优点是，它可以应用于软切换和非软切换情况，并且由于提到的RRC信令在3GPP发布99之后的标准中存在，因此它可以用于传统UE。

在本发明的第二实施例中，通过经由高速下行链路分组接入共享控制信道(HS-SCCH)指令直接向UE发送UL定时调整命令，来发起对UL的定时调整。可以使用现有的指令格式(根据发布7中的3GPP TS25.212)，但是需要为本实施例定义一个或者更多新的指令类型。在HS-SCCH指令中包括的新的指令类型将指示该内容是UL定时调整命令并且指示应当对定时进行多少调整。当接收到该指令时，UE可以相应地调整其定时。在备选实施例中，可以使用增强UL绝对授权信道(E-AGCH)上的特殊值来代替HS-SCCH指令。在这两个备选中，优点是调整分辨率可以小(几个码片)或者大(几百个码片)，并且不管小还是大都可以立刻进行完整的时间调整。由于这些实施例不涉及RNC，它们还提供了比上述第一实施例中更快的调整。另一个优点是，使让在码片级的调整成为可能，而不只是在256码片级的调整。

在本发明的第三实施例中，UL定时调整的发起是上述第一和第二实施例的组合。作为示例，在256码片整数倍数量级的调整中，可以使用第一实施例的方法用于粗略的调整，并且在一个或者几个码片数量级的调整中可以使用第二实施例的方法用于精细的调整。

图4中示意地示出并且根据上面描述的第三实施例，NB 400包括用于计算估计接收时间和时间参考之间的差值的装置401。NB 400还包括用于确定计算的差值是否超过预定阈值的装置402，以及用于发起上行链路定时调整的装置403。用于发起上行链路定时调整的装置403继而包括用于向RNC发送上行链路定时调整请求的装置404以及用于在信道上发送UL定时调整命令的装置405。如上所述，该信道可以是HS-SCCH或者E-AGCH。

图4中还示出了RNC 410。它包括用于在Iub或者Iub/Iur上接收来自NB的DL定时调整请求的装置411，以及用于相应调整DL上的定时的装置412。

图4中还示出了UE 420。它包括用于接收来自NB的UL定时调整命令的装置421，以及用于相应在UL上调整定时的装置422。

图5a是根据如上所述的本发明的第三实施例的NB的方法的流程图。在步骤510，计算UE的估计接收时间和时间参考之间的差值。该时间参考与期望接收时间相对应以避免干扰。对期望接收时间和估计接收时间的比较将给出将是否需要对相应UE进行时间对齐的指示。在步骤515，确定该差值是否超过预定阈值，如果是，则在步骤520发起定时调整。如果该差值没有超过预定阈值，则不需要对该UE进行定时调整，并且不采取行动。从而在不发起定时调整的情况下，在估计接收时间和时间参考之间可以存在特定差值(尽管低于预定阈值)，这意味着接受特定TTI重叠。步骤520包括两个步骤：步骤530和步骤540。在步骤530，向RNC发送DL定时控制请求。DL定时控制请求包括对应当对DL进行多少调整的指示，并且因此这将间接地影响UL定时。在步骤540，在信道上向UE发送UL定时调整命令。这将直接地影响UL定时调整。在步骤530中，调整较为粗略，并且用步骤540的调整对其进行补充，步骤540允许更精细的调整。

图5b是根据如上所述的本发明的第三实施例的RNC的方法的流程图。在步骤550，RNC在Iub或者Iub/Iur上接收来自NB的DL定时调整请求，并且在步骤560中，RNC根据该请求调整DL定时。这将间接地影响UL定时。

此外，图5c是根据如上所述的本发明的第三实施例的UE的方法的流程图。在步骤570中，UE在HS-SCCH或者在E-AGCH上接收来自NB的UL定时调整命令，并且在步骤580中，UE根据接收的命令调整上行链路定时。该命令包括与为避免与其它UE的TTI重叠所需的时间调整的幅度相关的信息。

上述实施例仅作为示例给出而不应当限制本发明。对于本领域技术人员来说，在如所附专利权利要求中要求保护的本发明的范围内的其它解决方案、用途、目的以及功能是显而易见的。

Claims

1.一种用于通信系统中NodeB的上行链路定时调整的方法，其中所述NodeB接收来自用户设备的信号，其特征在于下列步骤：

-计算(510)用户设备信号的估计接收时间与时间参考之间的差值，

-确定(515)所述差值是否超过预定阈值，

-当所述差值超过预定阈值时，发起(520)上行链路定时调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，发起(520)上行链路定时调整的步骤还包括下列步骤：

-向无线网络控制器发送(530)下行链路定时控制请求。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，发起(520)上行链路定时调整的步骤还包括下列步骤：

-在高速下行链路分组接入共享控制信道上发送(540)上行链路定时调整命令。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，发起(520)上行链路定时调整的步骤还包括下列步骤：

-在增强上行链路绝对授权信道上发送(540)上行链路定时调整命令。

5.一种用于通信系统中无线网络控制器的上行链路定时调整的方法，其特征在于下列步骤：

-在Iub或者Iub/Iur上接收(550)下行链路定时调整请求，所述请求基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值，以及

-根据所述请求来调整(560)下行链路定时。

6.一种用于宽带码分多址接入WCDMA通信系统的用户设备的上行链路定时调整的方法，其中用户设备以特定上行链路定时向NodeB发送信号，其特征在于下列步骤：

-在信道上接收(570)上行链路定时调整命令，所述命令基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值，以及

-根据所述命令来调整(580)上行链路定时。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述信道是高速下行链路分组接入共享控制信道。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述信道是增强上行链路绝对授权信道。

9.一种适于接收来自用户设备的信号的NodeB(400)，其特征在于：

-用于计算用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的差值的装置(401)，

-用于确定所述差值是否超过预定阈值的装置(402)，以及

-用于发起上行链路定时调整的装置(403)。

10.根据权利要求9所述的NodeB，其中，用于发起上行链路定时调整的装置(403)包括：

-用于向无线网络控制器发送下行链路定时控制请求的装置(404)。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的NodeB，其中，用于发起上行链路定时调整的装置(403)包括：

-用于在高速下行链路分组接入共享控制信道上发送上行链路定时调整命令的装置(405)。

12.根据权利要求9至10中任一项所述的NodeB，其中，用于发起上行链路定时调整的装置(403)包括：

-用于在增强上行链路绝对授权信道上发送上行链路定时调整命令的装置(405)。

13.一种无线网络控制器(410)，其特征在于：

-用于在Iub或者Iub/Iur上接收下行链路定时调整请求的装置(411)，所述请求基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值，以及

-用于根据所述请求来调整下行链路定时的装置(412)。

14.一种适于以特定定时向NodeB发送信号的用户设备(420)，其特征在于：

-用于在信道上接收上行链路定时调整命令的装置(421)，所述命令基于用户设备信号的估计接收时间和时间参考之间的所计算的差值，以及

-用于根据所述命令来调整上行链路定时的装置(422)。

15.根据权利要求14所述的用户设备，其中，所述信道是高速下行链路分组接入共享控制信道。

16.根据权利要求14所述的用户设备，其中，所述信道是增强上行链路绝对授权信道。