CN101878624A - 确定传输定时的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

通信网络单元(536)包括：发射机(535)，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元(524)发送至少一个定时数据分组；和接收机(537)，用于在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元(524)接收两个定时数据分组。所述通信网络单元(536)进一步包括信号处理逻辑电路(538)，所述信号处理逻辑电路(538)可操作地与所述发射机和所述接收机耦合，并被安排成根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元(524)接收的所述两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟，其中，所述信号处理逻辑电路(538)能够响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元(524)的至少一个传输。

Description

确定传输定时的装置和方法
技术领域
本发明的领域涉及通信系统中的多播传输，尤其，但不排他地涉及第三代合作伙伴计划(3GPP)通信系统中的多媒体广播多播服务(MBMS)的多播传输定时。
背景技术
当前，第三代蜂窝通信系统正在推出，以进一步增强提供给移动电话用户的通信服务。最广泛采用的第三代通信系统基于码分多址(CDMA)和频分双工(FDD)或时分双工(TDD)技术。CDMA，尤其是UMTS的宽带CDMA模式的进一步描述可以在“‘WCDMAfor UMTS’，Harri Holma(编者)，Antti Toskala(编者)，Wiley&Sons，2001，ISBN 0471486876”中找到。
在第三代合作伙伴项目(3GPP)标准中正在发展的一种增强特征是：利用多媒体广播多播服务(MBMS)向移动电话用户提供多媒体服务。
在MBMS中，可以进行点对多点的传递，其中无线通信单元(在3GPP用语中被称为用户设备(UE))能够对从多个基站接收的传输信号进行软组合。在3GPP的第6版中，这种形式的组合被称为层-1组合或传输信道组合(在TDCDMA中)。此外，对于TDCDMA和WCDMA，在规范的第7版中已经引入了单频网上的MBMS(MBSFN)。在MBSFN中，从多个基站同时发送相同波形并且由UE进行软组合。
图1例示了已知MBMS点对多点系统的轮廓，其中使用前向接入信道(FACH)帧协议115来进行数据内容的传递，以便能够在无线通信单元(UE)130处进行软组合。软组合工作的要求是：来自组合小区群内的不同基站(在3GPP用语中被称为节点B 120)的无线电传输同时发生。无线电传输的调度由无线电网络控制器(RNC)110来进行，无线电网络控制器(RNC)110识别包括在广播/多播内容105中的应该在每个10毫秒无线电帧中发送的多个位(被称为传输块)。然后，使用如在3GPP TS25.435“UTRAN Iub Interface User PlaneProtocols for Common Transport Channel Data Streams”中定义的成帧协议：前向接入信道(FACH)帧协议115，将传输块发送给每个节点B 120。FACH是用于向用户传送位的传输信道的名称。
每个FACH帧协议消息115携带帧号戳CFN，所述帧号戳将应当发送的特定帧通知给节点B 120。RNC 110与节点B 120之间的接口被称为Iub。按照Iub的拓扑结构，来自RNC 110的FACH帧协议的传送延迟在该组节点B 120之间是不同的。例如，对于星形拓扑结构来说，要寻址的节点B 120的数量较少以及中间节点的数量相对较少，该组节点B 120上的延迟变化预计较小。
然而，如果以链式拓扑结构来配置节点B 120，那么，到位于链尾的节点B 120的延迟大于到位于链首的节点B 120的延迟。值得注意的是，当节点B 120支持多个小区(扇区)时，应该为每个小区发送单独的帧协议。MBMS组合限于源自单个RNC 110的数据。
在MBMS的TDCDMA模式下，例如，如在3GPP TS25.402“Synchronisation in UTRAN Stage 2”中定义的，通过使用诸如可以从对地静止定位系统(GPS)中导出的外部同步信号来对准所有节点B 120的成帧是相对直截了当的。此外，不仅可以在节点B 120之间使帧边界同步，而且可以使系统帧号(SFN)相同。当节点B 120接收到FACH帧协议消息115时，节点B 120确定满足如下准则的最早的SFN值：
SFN mod 256＝CFN mod 256
其中，“mod”的意思是取模。
由于所有节点B 120在SFN上一致，CFN戳对于每个节点B 120应当是相同的，以支持在FACH帧协议115内携带的传输块的同时传输。
对于WCDMA，不对准各个节点B 120的成帧和帧号。这使RNC110的行为复杂化，因为RNC 110需要单独跟踪每个节点B 120的相对定时。此外，RNC 110需要规定相对于应当被采用的帧边界的偏移(例如，每个节点B 120中的不同偏移)。但是，在其它方面，WCDMA的行为与TDCDMA的行为相同。因此，背景讨论的其余部分将集中于TDCDMA。
每个节点B 120能够缓存若干帧的帧协议消息115，等待正确SFN到来。最大可配置缓冲器大小是“128”个帧，因为当缓冲器更大时，一个帧是早到达还是晚到达是不清楚的(CFN值的范围是“0”到“255”)。如果数据太晚到达节点B 120，则该数据落在缓冲器之外，并且该数据被丢弃。此外，节点B 120帮助UE软组合接收数据的能力也丧失了。因此，RNC 110的关键任务是：保证FACH帧协议消息115中的数据在各自节点B 120的接收缓冲器内到达每个节点B 120。为了便于完成这个任务，RNC 110需要知道FACH帧协议115从RNC110到每个节点B 120的传送延迟，以及每个节点B 120相对于它自己的成帧的成帧，以便可以正确地设置CFN。
在3GPP中，RNC 110使用如图2所示的RNC-节点B节点同步过程200来确定自身与节点B 120之间的相对成帧。在图2中，RNC 110采用RNC与节点B同步过程200以便确定它自己的定时(RFN)和节点B的定时(BFN)的相对相位。RFN是RNC的帧号计数，范围是“0”到“4095”帧。BFN是节点B的帧号计数，范围也是“0”到“4095”帧。RNC 110将下行链路(DL)“DL NODESYNCHRONISATION(下行链路节点同步)”帧210发送给节点B120，而节点B 120返回上行链路(UL)“UL NODESYNCHRONISATION(上行链路节点同步)”帧220。当RNC 110使用图2的过程测量了往返延迟(RNC 110到节点B 120并返回到RNC 110)时，RNC 110就能够通过将这个值除以2(假设DL/UL Iub是对称的)来计算出单程延迟(230，240)。
对每个节点B重复该过程。在图2中的已知过程之后，RNC 110现在知道它自身与每个节点B 120的相对成帧，以及到每个节点B 120的往返时间。但是，RNC 110并不知道每个节点B 120中的SFN，但这并不需要，因为SFN被锁定到已知BFN。
现在存在对RNC 110敞开的两种选择：
(i)将单独帧协议消息发送给每个节点B 120，从而保证每个消息恰好经过足以使节点B 120处理接收帧并以正确帧发送经处理帧的时间到达；或
(ii)同时发送带有相同CFN戳的所有帧协议消息115。传输定时由从RNC到自身的传送时间最长的节点B 120来决定。
当遵循选择(ii)时，传送时间最短的节点B 120需要花费最长时间来缓存输入帧。选择(ii)的优点是：RNC 110只需跟踪一组节点B120当中的最长传送时间。只要传送时间最长的帧协议消息115在足够的时间内到达节点B 120，那么，传送时间最长的帧协议消息115也将在足够的时间内到达所有其它节点120。与选择(i)相比，选择(ii)的小缺点是要求在节点B 120处包括存储器来缓存帧。如前所述，存储器的上限是相当于“128”个帧的数据(对于500kb/s的服务相当于大约80kB，因此，该存储器要求在典型实现中不太可能成为负担)。
在实际系统中，由于回程(IUB)链路上的抖动，预计到每个节点B 120的传送时间可能随着时间而变化。此外，由于它们各自时钟的相对漂移，RNC 110与节点B 120的相对成帧需要不断地被重新评估。因此，周期性地重复图2的节点同步过程是有用的。通过跟踪到每个节点B 120的传送延迟，或特别地跟踪到已知延迟最长的节点B 120的传送延迟，RNC 110能够调度帧协议消息的传输时间，使得等待时间最短。原则上，RNC 110可以假设到该组节点B 120的非常长的最坏情况传送时间并总是采用它。但是，这种手段的缺点是引起附加等待时间。
在图1的上述已知结构中，在RNC 110和每个节点B 120之间存在双向链路。这种双向链路用于使用节点B应用协议(NBAP)来配置节点B。该双向链路被用户面协议用于发送诸如图2的节点同步过程所使用的那些的FACH帧协议和控制帧协议。
但是，该体系结构不能很好地扩大到广播移动电视可能需要的大量节点B 120。一个问题是：RNC110需要分别对每个节点B 120操作FACH帧协议用户面。此外，如果两个或更多个节点B 120共享回程链路，那么，共享链路的容量必须容纳相同帧协议的多个副本。注意，虽然帧协议可能相同，但携带每个帧的传输层是不同的-每个节点B120存在唯一的传输层地址。如果采用IP(网际协议)传输，则使用唯一的单播IP地址/UDP端口号。这些缺点可以通过使用IP多播来发送FACH帧协议而解决。
现在参照图3，它例示了简化的网际协议(IP)网络300，其中采用了Iub上的IP多播，RNC 110生成单个FACH帧协议(FP)消息115，并使用IP多播地址将它映射到网际协议(IP)传输层。需要向UE 130发送帧内容的所有节点B 120都得到这个地址的通知，并且，它们加入这个地址的多播群(使用IGMP协议)。将帧从RNC 110发送到第一路由器310，然后，第一路由器310复制IP数据分组，并且将复制的IP数据分组发送(315)给已被识别出位于到已经加入多播群的节点B 120的路径上的其它路由器320。因此，采用复杂的路由算法来确定多播FP帧的最佳路由路径。因此，通过使用中间路由器320的网格将RNC 110与节点B 120链接的IGMP建立了树形分层结构。
IP网络也可以使用如图4所示的卫星分发网络400而方便地实现。Huawei在一次会议(R3-071035，RAN3 Meeting 56，Kobe，7May，2004)上，在论文“Proposal on Iub efficiency for MBMS in IP RAN”中为3GPP提出了Iub上的IP多播分发。在图4中，将IP多播传输信号105发送给RNC 110，并翻译成要转发给卫星首端405的FACH FP消息115。然后，卫星地面站410在卫星上行链路信道415上将FACHFP消息115发送给卫星420，卫星420在许多下行链路信道425上将FACH FP消息115转发给许多节点B 120。利用提出的这种手段，有效地遵循了从相同时刻开始将分组发送给所有节点B的前述选择(ii)。
当在多播网络上传递FACH帧时，也需要从RNC 110到每个节点B 120的双向单播链路。因此，每个节点B 120需要两个Iub连接，即携带单向链路上的FACH帧的第一多播Iub，和提供双向链路并用于管理节点B(NBAP)的第二单播Iub。这个第二单播Iub用于用户面控制帧协议(例如，DL和UL节点同步消息)。
本发明人认识到，在图4的结构中，RNC 110不能确定对于多播FACH业务每个节点B 120的传送时间。原则上，可以在多播下行链路上发送DL节点同步消息，并可以使用UL节点同步消息来返回响应。但是，往返延迟(RTD)在下行链路和上行链路之间不再均衡，并且不能简单地通过将RTD对分来获取所需度量。
因此，需要提供一种确定使用Iub链路上的IP多播的MBMS点对多点分发的定时的机制。
发明内容
因此，本发明试图单个地或以某种组合来减轻、缓解或消除一个或多个上述缺点。
按照本发明的第一方面，提供了一种通信网络单元，包括：发射机，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组；和接收机，用于在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组。所述通信网络单元进一步包括信号处理逻辑电路，所述信号处理逻辑电路可操作地与所述发射机和所述接收机耦合，并能够根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收的所述两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟。所述信号处理逻辑电路还能够响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输。
在本发明的一个实施例中，采用本发明构思提供了数据分组在具有许多可替代路线或非对称链路的通信路径上的传送延迟的评估，而不是不同传输信道是否按时到达的评估。在本发明的一个实施例中，采用本发明构思是有益的，因为可以精确地设置帧提前量，从而使通信系统中的等待时间最短并使节点B的缓冲容量最小。
在本发明的一个实施例中，采用本发明构思利用了在双向链路上采用的现有节点同步过程，该过程是保持知晓RNC与节点B之间的时钟/帧对准所需的。
按照本发明的一个可选特征，所述信号处理逻辑电路能够计算至多个另外的网络单元的传输的最坏情况传送延迟。这种特征的一个优点可以是：给定最坏情况传送延迟，可以确定帧提前量，使得数据分组在最坏情况传送延迟的情况下，正好及时到达节点B，并因此在其它节点B需要它们之前到达。
按照本发明的一个可选特征，所述信号处理逻辑电路能够响应于计算的第一通信链路上的传送延迟和计算的最坏情况传送延迟之间的比较，来调度至许多另外的网络单元的传输。
按照本发明的一个可选特征，所述信号处理逻辑电路将第一发送时间戳(T1)加入所述第一通信链路和所述第二通信链路中的至少一个上的所述至少一个定时数据分组。所述至少一个另外的网络单元可以加入指示接收到定时信号的时间的接收时间戳(T2)，并且当向所述通信网络单元发送所述定时数据分组时，可以加入第二发送时间戳(T3)。
按照本发明的一个可选特征，响应于所述第一和第二通信链路上的各自传输，所述信号处理逻辑电路在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时信号。
按照本发明的一个可选特征，所述第一通信链路是单向多播链路。对于卫星传递来说，这是独特的优点，因为双向卫星系统部署起来更加复杂和昂贵。
按照本发明的一个可选特征，所述通信网络单元支持使用IP多播传递的FACH帧协议的通信。这种传递模式可以提供使下游回程上所需的带宽最小的优点，因为在任何两个节点之间只要求每个多播流一个分组，而不是每个接收端(节点B)每个流一个分组。
按照本发明的一个可选特征，所述通信网络单元可以支持第三代合作伙伴计划(3GPP)蜂窝通信网络中基于下列中的至少一个的通信：带有软组合的多媒体广播多播服务(MBMS)；单频网上的MBMS(MBSFN)；卫星或地面通信链路上的Iub通信。
按照本发明的一个可选特征，可以在所述第一和第二通信链路中的至少一个上发送下行链路节点同步消息，并响应于此，可以在所述第二通信链路上发送UL节点同步消息。
按照本发明的一个可选特征，所述通信网络单元是下列之一：无线网络控制器、基站控制器。
按照本发明的第二方面，提供了一种包括通信网络单元的通信系统。所述通信网络单元包括：发射机，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组；和接收机，用于在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组。所述通信网络单元进一步包括信号处理逻辑电路，所述信号处理逻辑电路可操作地与所述发射机和所述接收机耦合，并能够根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收所述两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟，并能够响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输。
按照本发明的第三方面，提供了一种用于确定从网络单元的多播传输的定时的方法。所述方法包括：在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组；和在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组。所述方法进一步包括根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组，计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟；以及响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输。
按照本发明的第四方面，提供了一种用于确定来自网络单元的多播传输的定时的逻辑电路。所述逻辑电路包括：在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组的逻辑电路；和在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组的逻辑电路。所述逻辑电路进一步包括根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组，计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟的逻辑电路；和响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输的逻辑电路。
按照本发明的第五方面，提供了一种通信网络单元，包括：接收机，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上从网络控制器部件接收至少一个定时数据分组；和发射机，用于在所述第二通信链路上从所述通信网络单元发送两个定时数据分组；使得所述网络控制器部件能够根据在所述第二通信链路上发送的所述两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟，以及其中，所述通信网络单元能够据此跨越所述第一通信链路从所述网络控制器部件接收至少一个调度后的传输。
本发明的这些和其它方面、特征和优点可从下文所述的实施例中明显看出，并引用下文所述的实施例加以阐明。
附图说明
图1例示了已知系统中的使用FACH帧协议以便能够在手机上进行软组合的MBMS点对多点传递；
图2例示了已知RNC-节点B节点同步机制的时序图；
图3例示了在Iub上使用多播传递的FACH帧协议的已知分发；
图4例示了在卫星网络上使用多播传递的FACH帧协议的已知分发；
本发明的实施例将参考如下附图，仅通过举例来描述，其中，
图5例示了依照本发明实施例的通信系统；
图6例示了依照本发明的实施例，提供用于确定使用Iub链路上的IP多播的MBMS点对多点分发的定时的机制的方法；和
图7例示了可被用来实现依照本发明实施例的处理功能的典型计算系统。
具体实施方式
如下的描述集中于可应用于UMTS(通用移动电信系统)蜂窝式通信系统，尤其是在第三代合作伙伴计划(3GPP)系统内工作的UMTS地面无线电接入网(UTRAN)的本发明实施例。本发明构思涉及如3GPP在“TS25.346-无线电接入网中的MBMS的导言”中定义的第三代合作伙伴计划(3GPP)多媒体广播多播服务(MBMS)系统中的用户面内容从RNC到节点B的传递。这个文献提供了一种在3GPP空中接口、时分CDMA(TDCDMA)和宽带CDMA(WCDMA)上将广播或多播内容传递给许多用户设备的机制。
但是，应该懂得，本发明不局限于所述的通信系统，也可以应用于其它通信系统，例如，对于TDCDMA和WCDMA在规范的第7版中引入的MBSFN(单频网上的MBMS)。在MBSFN中，从多个基站同时发送相同的波形。另外，确定多播通信链路上的发送时间的装置和方法也可应用于3GPP长期演进(LTE)MBMS，但在这种情况下，本领域的普通技术人员应该懂得，传递数据分组的手段稍有不同。本领域的普通技术人员应该懂得，该装置和方法可以在依赖于从许多基站的同步传输的其它广播系统中获得应用。
现在参照图5，其中依照本发明的实施例，扼要示出了蜂窝式/基于卫星的通信系统500。诸如UE 534的无线用户通信单元(或UMTS命名中的用户设备(UE))在被称为空中接口的无线链路520上与诸如节点B 524的在UMTS术语中被称为节点B的多个收发基站进行通信。通信系统500可以包括为了简洁起见未示出的许多其它UE和节点B。
有时被称为网络运营商的网域的无线通信系统500与外部网络534，例如，因特网或流式内容提供商，例如，广播多播服务中心(BM-SC)546连接。网络运营商的网域包括：
(i)核心网，即，至少一个网关通用分组无线电系统(GPRS)支持节点(GGSN)544和至少一个服务GPRS支持节点(SGSN)542；和
(ii)接入网，即，常被称为基站控制器的UMTS无线电网络控制器(RNC)536和多个UMTS节点B 524。
GGSN 544或SGSN 542负责将UMTS与公共网络，例如，公共交换数据网(PSDN)(诸如因特网)534或公共交换电话网(PSTN)接口。GGSN 544另外还负责与BM-SC 546接口。SGSN 542执行业务的路由和隧穿功能，而GGSN 544与外部分组网络链接。
节点B 524通过诸如无线电网络控制器(RNC)536的控制站、和诸如SGSN 542的移动交换中心(MSC)与外部网络连接。蜂窝式通信系统通常具有大量这样的基础设施部件，为了简洁起见，在图5中只示出了有限几个基础设施部件。
依照本发明的实施例，每个节点B 524包括一个或多个收发单元，并在双向低带宽单播回程链路560、570上经由如在UMTS规范中定义的Iub接口与RNC 536通信，并且在单向多播链路上，例如，在所示的卫星网络上与RNC 536通信。为了简洁起见，回程传送涉及在网络内的分布式站点(通常是接入点)和更集中的点之间传输业务。仅举例来说，回程链路的例子包括将节点B连接到它们的相应RNC。
依照本发明的一个实施例，卫星网络包括单向多播链路，该单向多播链路包括可操作地与RNC 536耦合并被安排成从那里接收封装在IP多播分组内的FACH FP数据分组的卫星首端505。在简化描述中，卫星首端将输入分组调制到卫星上行链路载波上，并可操作地与卫星地面站天线510耦合，卫星地面站天线510被安排成在包括卫星收发器522的卫星通信链路上发送(565)FACH FP数据分组。卫星通信链路包括卫星地面站510与卫星收发器522之间的上行链路通信信道516、和卫星收发器522与相应多个无线服务通信单元(例如，节点B 524)之间的多条下行链路通信信道525。
依照本发明的一个实施例，RNC 536包括适用于如下所述，计算到各个节点B 524的传送延迟的信号处理逻辑电路538。RNC 536还包括与其它网络单元通信的发射机逻辑电路/电路535和接收机逻辑电路/电路537，如本领域的普通技术人员所知，两者都与信号处理逻辑电路538耦合。
依照本发明的实施例，RNC 536的信号处理逻辑电路538采用包括将至少一个定时数据分组发送给每个节点B的节点B同步过程：
(i)下行在多播(例如，卫星)链路上并且上行在单播链路上返回；和
(ii)下行在单播链路上并且上行在单播链路上返回。
因此，信号处理逻辑电路538接着能够通过例如在多播链路上发送DL节点同步消息，并响应于此，在单播链路上从每个节点B接收UL节点同步消息，来确定多播链路上的传送延迟(Tm，down)。类似地，例如，同时地或相继地，信号处理逻辑电路538接着能够通过例如在单播链路上发送DL节点同步消息，并响应于此，在单播链路上从每个节点B接收UL节点同步消息，来确定单播链路上的传送延迟。
将这些相应路径的往返延迟(RTD)值分别定义成RTD1和RTD2。
现在：
RTD1＝Tm，down+Tu，up        [1]
RTD2＝Tu，down+Tu，up        [2]
其中：
Tx，y是链路x(m＝多播，u＝单播)在y方向上(down＝下行链路，up＝上行链路)的节点同步帧的传送延迟。
通常，合理的假设是单播链路是对称的：
Tu，down＝Tu，up            [3]
因此，信号处理逻辑电路能够从方程[1]、[2]和[3]计算出：
Tm，down＝RTD1-RTD2/2        [4]
因此，以此方式，多播链路上的DL传送时间的确定能够通过支持UL传送时间已知的通信路径上的后续UL通信而得到确定。
此后，RNC能够考虑RNC所计算的最坏情况传送延迟，来调度例如使用多播卫星DL传输在DL链路上发送给每个节点B的数据分组。RNC发送相应数据分组，使得数据分组恰好在需要数据分组之前到达具有最坏情况延迟的节点B，并且在需要数据分组之前的时间到达其它节点B。因此，当使用多播时，遵循选择(ii)，以及每个节点B可以缓存数据分组，直到已经到达被信号通知的帧号。
在本发明的一些实施例中，节点B同步过程可以采用如3GPP所定义的RNC-节点B节点同步过程的元素。在这样的实施例中，RNC536的信号处理逻辑电路538将第一时间戳(T1)加入定时数据分组中，并将定时数据分组发送给每个节点B 524。然后，每个节点B 524加入接收(Rx)时间戳(T2)和响应的发送(Tx)时间戳(T3)，并将定时数据分组返回RNC 536。因此，信号处理逻辑电路538接着能够确定响应到达的时间T4，并针对采用的每个同步过程(多播-单播和单播-单播)，并针对每个节点，计算：
RTD＝(T2-T1)+(T4-T3)    [5]
现在参照图6，描述用于提供确定使用Iub链路上的IP多播的MBMS点对多点分发系统的定时的机制的方法600。该方法600通过两次采用节点同步过程：一次对双向链路的DL和UL进行，而另一次利用只有下行链路的链路和双向链路的上行链路的组合，来确定只有DL的链路上的分组的传送延迟。只有DL的链路可以是IP多播单向链路。此外，只有DL的链路可以在例如包括诸如路由器的多个中间网络单元的地面通信网络上或在卫星网络上实现。
由比如说图5的RNC 536采用的方法600从在步骤605中初始化许多节点B开始。然后，通过RNC 536在比如说一条(或每条)单播链路上将“DL节点同步帧协议”发送给该(或每个)节点B来进行节点同步。然后，如步骤610所示，RNC接收从该(或每个)节点B返回的“UL节点同步帧协议”，并针对这个(或每个)节点B，从中计算RTD2。进行如步骤615所示的是否轮询了所有节点B的确定。如果还没有轮询完所有节点B，则在步骤620中选择下一个节点B，并如图所示，重复步骤610的节点B同步过程。
一旦在步骤615中确定已经轮询了所有节点B，RNC 536通过在比如说IP多播单向DL链路上发送DL节点同步帧协议来采用第二节点同步过程。然后，如步骤625所示，RNC接收经由UL双向链路从该(或每个)节点B返回的“UL节点同步帧协议”，并针对这个(或每个)节点B，从中计算RTD1。然后，如步骤630所示，RNC针对每个节点B，计算多播DL传送时间(Tm，down)＝RTD1-(RTD2/2)。
一旦在步骤630中计算出每个节点B的每个多播DL传送时间，如步骤635所示，RNC就能够计算Tm，down的最大值(＝Tm，max)，即，延迟最大的节点B通信链路。然后，如步骤640所示，RNC能够根据这个最大值，来计算要用于轮询过的该组节点B的适当帧提前量。对于该组节点B，存在一个帧提前量，它代表发送IP多播分组所需的提前时间，使得每个节点B在适当的时间接收到IP多播分组。
依照本发明的一个实施例，可以将帧提前量定义成将从RNC发送的任何FACH FP的内容的空中接口传输的提前帧数。依照本发明的一个实施例，一帧的长度大约10毫秒。
此后，如步骤645所示，RNC能够构建要发送给每个节点B的FP帧，按照帧提前量来设置各自的CFN，并在多播链路上发送FP数据分组。然后，如步骤650所示，RNC还能够调度下一个和随后的FP帧(携带下一个传输块组)。
当节点B接收到FACH帧协议时，它确定满足如下的最早SFN值：
SFN mod 256＝CFN mod 256
其中，“mod”的意思是取模。
由于对于TDCDMA来说，所有节点B在SFN上是一致的(假设它们的成帧锁定于馈送到同步端口，例如，源自全球定位系统(GPS)的适当信号)，为了传输块的同时发送，CFN戳对于每个节点B 120应当是相同的。对于宽带CDMA，SFN值是不同的，并且每个节点B将它自己的各自偏移应用于被信号通知的CFN。
以此方式，为诸如RNC的网络单元提供了确定使用Iub链路上的IP多播的MBMS点对多点分发的定时调整的机制，其中DL通信链路是非对称的或单向的，或存在多条DL通信路径。
在本发明的一个实施例中，利用卫星覆盖范围覆盖相对较小区域的同步卫星，差分延迟相对较小(例如，小于一帧)。相对来说，在这种背景下，考虑覆盖整个英国，延迟扩展是2毫秒；而覆盖西欧，延迟扩展将是7-8毫秒。
依照本发明的另一个实施例，考虑地面站的卫星接收机与节点B是否共处一地。原则上，接收地面站可通过地面多播网络与许多节点B连接。当已知到每个节点B的下游多播链路上的差分延迟比帧持续时间小得多时，只需轮询该组当中的一个节点B(注意，所有节点都将对多播链路上发送的DL节点同步消息作出响应)。对于TDCDMA，当各个节点B被同等地帧对准时，轮询一个节点B也足以确定RNC和每个节点B的相对成帧。
在对称双向链路可能不可用的本发明的其它实施例中，上述方法可以应用独立手段来确定上行链路延迟。如果可以使用获取上行链路延迟的可替代机制，那么，可以从总延迟中减去上行链路延迟来确定多播链路上的DL延迟。
在本发明的可替代实施例中，可以使用其它格式的同步消息。因此，上述使用的术语“定时数据分组”可以包括能够支持往返时间的确定并允许确定相对帧号的任何消息格式。
因此，到此为止所述的本发明构思可以提供一个或多个如下优点：
(i)所建议的技术评估到节点B的传送延迟，而不是不同传输信道是否按时到达。有利的是，所建议的技术无需基于每个传输信道来进行。
(ii)所建议的技术是有益的，因为可以精确地设置帧提前量，从而使通信系统中的等待时间最短并使节点B的缓冲容量最小。
(iii)所建议的技术利用了应用在双向链路上的现有RNC-节点B节点同步过程，该过程是保持知晓RNC和节点B之间的时钟/帧对准所需的。
图7例示了可被采用以实现本发明实施例中的处理功能的典型计算系统700。这种类型的计算系统可以用在，例如，节点B(尤其，节点B的调度器)、诸如GGSN的核心网络单元、和RNC中。本领域的普通技术人员还应该认识到如何使用其它计算机系统或体系结构来实现本发明。计算系统700可以代表，例如，台式、膝上型或笔记本电脑、手持计算设备(PDA、手机、掌上电脑等)、大型机、服务器、客户机、或所希望的或适合给定应用或环境的任何其它类型专用或通用计算设备。计算系统700可以包括诸如处理器704的一个或多个处理器。处理器704可以使用像，例如，微处理器、微控制器或其它控制逻辑电路那样的通用或专用处理机来实现。在本例中，处理器704与总线702或其它通信介质连接。
计算系统700还可以包括诸如随机访问存储器(RAM)或其它动态存储器的主存储器708，用于存储信息和要被处理器704执行的指令。主存储器708也可以用于在执行被处理器704执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。计算系统700同样可以包括与总线702耦合的只读存储器(ROM)或其它静态存储器，用于为处理器704存储静态信息和指令。
计算系统700还可以包括信息存储系统710，它可以包括，例如，介质驱动器712和可拆卸存储单元接口720。介质驱动器712可以包括像硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、激光唱盘(CD)或数字多功能盘(DVD)读写驱动器(R或RW)、或其它可移动或固定介质驱动器那样，支持固定或可拆卸存储介质的驱动器或其它机构。存储介质718可以包括，例如，通过介质驱动器714读写的硬盘、软盘、磁带、光盘、CD或DVD、或其它固定或可拆卸介质。正如这些例子所例示的那样，存储介质718可以包括其中存储着特定计算机软件或数据的计算机可读存储介质。
在可替代实施例中，信息存储系统710可以包括允许将计算机程序或其它指令或数据装载到计算系统700中的其它类似组件。这样的组件可以包括，例如，诸如程序盒和盒接口的可拆卸存储单元722和接口720、可拆卸存储器(例如，闪速存储器或其它可拆卸存储模块)和存储器插槽、和其它可拆卸存储单元722和允许将软件和数据从可拆卸存储单元718传送到计算系统700的接口720。
计算系统700还可以包括通信接口724。通信接口724可以用于在计算系统700与外部设备之间传送软件和数据。通信接口724的例子可以包括调制解调器、网络接口(诸如以太网卡或其它NIC卡)、通信端口(像，例如，通用串行接口(USB)端口)、PCMCIA插槽和卡等。经由通信接口724传送的软件和数据是信号形式，这些信号可以是能够被通信接口724接收的电、电磁、和光或其它信号。这些信号经由信道728提供给通信接口724。这个信道728可以携带信号，并可以使用无线介质、电线或电缆、光纤、或其它通信介质来实现。信道的一些例子包括电话线、蜂窝式电话链路、RF(射频)链路、网络接口、局域或广域网、和其它通信信道。
在本文件中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等可以一般性地用于指像，例如，存储器708、存储设备718、或存储单元722那样的介质。这些和其它形式的计算机可读介质可以存储供处理器704使用、使处理器执行特定操作的一条或多条指令。这样的指令一般称为“计算机程序代码”(可以以计算机程序或其它集群的形式分组)，当被执行时，使计算系统700执行本发明实施例的功能。注意，该代码可以直接使处理器执行特定操作，被编译成使处理器执行特定操作，和/或与其它软件、硬件、和/或固件部件(例如，执行标准功能的库)组合在一起使处理器执行特定操作。
在使用软件来实现这些部件的实施例中，该软件可以存储在计算机可读介质中，并使用，例如，可拆卸存储驱动器714、驱动器712或通信接口724装载到计算系统700中。控制逻辑电路(在本例中，软件指令或计算机程序代码)当被处理器704执行时，使处理器704执行如本文所述的本发明的功能。
应该懂得，为了简洁起见，上面的描述引用不同功能单元和处理器对本发明的实施例作了描述。但是，显而易见，可以不偏离本发明使用在不同功能单元、处理器或区域之间的任何适当功能分布。例如，例示成由分立处理器或控制器执行的功能可以由同一处理器或控制器执行。因此，引用特定功能单元只被看作引用提供所述功能的适当手段，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。
本发明的这些方面可以以包括硬件、软件、固件或它们的任何组合的任何适当形式来实现。可选地，本发明可以至少部分实现成运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上的计算机软件。因此，本发明实施例的这些部件和组件在物理、功能和逻辑上可以以任何适当方式实现。的确，可以在单个单元中、在多个单元中或作为其它功能单元的一部分来实现该功能。
尽管通过结合一些实施例已经对本发明作了描述，但本发明无意局限于本文给出的特定形式。更确切地说，本发明的范围只受权利要求书限制。另外，尽管一个特征可能表现为结合特定实施例来描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以依照本发明组合所述实施例的各种特征。
此外，尽管单独列出，但多种手段、多个部件或多个方法步骤可以由，例如，单个单元或处理器来实现。另外，尽管各个特征可能包括在不同权利要求中，但将这些特征组合在一起可能是有利的，并且，包括在不同权利要求中并不意味着组合这些特征是不可行的和/或不利的。此外，一个特征包括在一类权利要求中并不意味着局限于这一类，而是如果合适，该特征可以平等地应用于其它权利要求类别。
此外，权利要求中特征的顺序并不意味着可以实现这些特征的任何特定顺序，其中，方法权利要求中各个步骤的顺序并不意味着必须按这个顺序来执行这些步骤。另外，单数引用并不排除复数。因此，引用“一个”、“一种”、“第一”、“第二”等并不排斥多个。

Claims (17)

1.一种通信网络单元，包括：
发射机，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组；
接收机，用于在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组；以及
信号处理逻辑电路，可操作地与所述发射机和接收机耦合，其中，所述信号处理逻辑电路操作用于根据所述两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟，以及
其中，所述信号处理逻辑电路可进一步操作用于响应于所计算的传送延迟，来调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输。
2.如权利要求1所述的通信网络单元，其中，所述信号处理逻辑电路操作用于计算到多个另外的网络单元的传输的最坏情况传送延迟。
3.如权利要求1或权利要求2所述的通信网络单元，其中，所述信号处理逻辑电路操作用于将第一发送时间戳(T1)加入所述第一通信链路和所述第二通信链路中的至少一个上的所述至少一个定时数据分组中。
4.如权利要求3所述的通信网络单元，其中，所述至少一个另外的网络单元操作用于加入指示接收到定时信号的时间的接收时间戳(T2)，并可进一步操作用于加入何时向所述通信网络单元发送定时数据分组的第二发送时间戳(T3)。
5.如前面任何一项权利要求所述的通信网络单元，其中，所述信号处理逻辑电路操作用于在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收响应于所述第一和第二通信链路上的各自传输的两个定时信号。
6.如前面任何一项权利要求所述的通信网络单元，其中，所述信号处理逻辑电路计算所述至少一个定时数据分组的传送延迟包括：计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路和所述第二通信链路上的往返时间。
7.如前面任何一项权利要求所述的通信网络单元，其中，所述第一通信链路是单向多播链路。
8.如权利要求7所述的通信网络单元，其中，所述第二通信链路是双向链路，以及所述信号处理逻辑电路操作用于通过从计算的在所述第一通信链路上发出并经由所述第二通信链路返回的所述至少一个定时数据分组的往返时间中，减去计算的所述至少一个定时数据分组在所述第二通信链路上的往返时间的一半，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟。
9.如前面任何一项权利要求所述的通信网络单元，其中，所述通信网络单元操作用于支持使用多播传递的前向接入信道(FACH)帧协议的通信。
10.如前面任何一项权利要求所述的通信网络单元，其中，所述通信网络单元操作用于支持第三代合作伙伴计划(3GPP)蜂窝式通信网络中基于如下至少一种的通信：
带有软组合的多媒体广播多播服务(MBMS)；
单频网上的MBMS(MBSFN)；
卫星通信链路上的Iub通信；或
地面通信链路上的Iub通信。
11.如权利要求10所述的通信网络单元，其中，所述通信网络单元操作用于在所述第一和第二通信链路的至少一个上发送下行链路节点同步消息，并响应于所述下行链路节点同步消息，所述通信网络单元可进一步操作用于在所述第二通信链路上发送UL节点同步消息。
12.如前面任何一项权利要求所述的通信网络单元，其中，所述通信网络单元是如下之一：无线电网络控制器或基站控制器。
13.一种包括通信网络单元的通信系统，所述通信网络单元包括：
发射机，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组；
接收机，用于在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组；和
信号处理逻辑电路，可操作地与所述发射机和所述接收机耦合，其中，所述信号处理逻辑电路操作用于根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟，以及所述信号处理逻辑电路进一步操作用于响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输。
14.一种用于确定从网络单元的多播传输的定时的方法，所述方法包括：
在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组；
在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组；
根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟；以及
响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输。
15.一种用于确定从网络单元的多播传输的定时的逻辑电路，其中，所述逻辑电路包括：
在第一通信链路和第二通信链路两者上向至少一个另外的网络单元发送至少一个定时数据分组的逻辑电路；
在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组的逻辑电路；
根据在所述第二通信链路上从所述至少一个另外的网络单元接收两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟的逻辑电路；和
响应于此，调度跨越所述第一通信链路到所述至少一个另外的网络单元的至少一个传输的逻辑电路。
16.一种通信网络单元，包括：
接收机，用于在第一通信链路和第二通信链路两者上从网络控制器部件接收至少一个定时数据分组；和
发射机，用于在所述第二通信链路上将两个定时数据分组从所述通信网络单元发送到所述网络控制器部件；使得所述网络控制器部件操作用于根据所述两个定时数据分组，来计算所述至少一个定时数据分组在所述第一通信链路上的传送延迟，
其中，所述通信网络单元操作用于接收跨越所述第一通信链路来自所述网络控制器部件的根据计算的传送延迟的至少一个经调度的传输。
17.如权利要求16所述的通信网络单元，其中，所述通信网络单元是第三代通信系统的节点B。
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