CN101983532B - 无线网络同步 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了有助于无线通信网络中无线节点之间进行定时同步的系统和方法。跟踪无线节点可以与全球定位系统(GPS)信号(如果可以得到的话)进行同步。或者，跟踪无线节点可以接收与一个或多个目标节点相关的质量度量。质量度量可以涉及可以用于评估目标节点以进行定时同步的参数。基于所述质量度量，跟踪无线节点可以选择目标无线节点以进行定时同步。跟踪无线节点可以随后与目标无线节点进行定时同步。此外，跟踪无线节点可以连续评估周围无线节点，以检测是否有其它无线节点具有比当前目标无线节点更高的质量度量，并且可以相应地与具有更高度量的节点进行重新同步。

Description

无线网络同步
基于35U.S.C.§119要求优先权
本专利申请要求享有2008年2月1日提交的、题目为“METHODANDAPPARATUS FOR SYNCHRONIZATION IN WIRELESS NETWORKS”的临时申请No.61/025,661的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，并且在此以引用方式将其明确地并入本文；以及要求享有2008年8月22日提交的、题目为“TREE-BASED NETWORK SYNCHRONIZATION”的临时申请No.61/091,096的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，并且在此以引用方式将其明确地并入本文。
技术领域
概括地说，本发明涉及无线通信，具体地说，本发明涉及对无线节点进行同步。
背景技术
广泛地布置了无线通信系统以提供各种类型的通信内容，例如语音、数据等。典型的无线通信系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射功率等)来支持与多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的例子可以包括：码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统等。此外，系统可以遵守诸如下列规范：第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长期演进(LTE)、超移动宽带(UMB)和/或诸如演进数据优化(EV-DO)的多载波无线规范、其一个或多个修改版本等。
一般来说，无线多址通信系统可以同时支持多个移动设备的通信。每个移动设备可以通过前向和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到移动设备的通信链路，反向链路(或上行链路)是指从移动设备到基站的通信链路。此外，可以通过单 输入单输出(SISO)系统、多输入单输出(MISO)系统、多输入多输出(MIMO)系统等来建立移动设备和基站之间的通信。此外，移动设备可以与其它移动设备(和/或基站与其它基站)在对等无线网络配置中进行通信。
MIMO系统通常使用多(NT)个发射天线和多(NR)个接收天线进行数据传输。天线可以与基站和移动设备两者相关，在一个例子中，允许无线网络上的设备之间的双向通信。此外，基站和移动设备可以通过由部分时间上的部分频率定义的信道进行通信。这样，对移动设备和基站进行同步可以促进有效的和基本上准确的通信。此外，对基站进行同步可以确保相关的无线网络上基本上准确的定时，从而移动设备可以与多个基站进行通信，而不需要对移动设备的定时进行大的调整。
发明内容
下面给出一个或多个实施例的简要概述，以提供对所述实施例的基本理解。该概述不是全部预期实施例的详尽概括，也不旨在标识全部实施例的关键或重要元素或者描述任何或所有实施例的范围。其目的仅在于以简化形式提供一个或多个实施例的一些概念，作为后文所提供的更详细描述的序言。
根据一个或多个方面及其相应的公开内容，结合有助于无线通信网络中对无线节点(例如，接入点和/或接入终端)进行同步描述了各个实施例。特别地，无线节点可以形成其中节点可以与质量度量相关联的同步树。这样，具有更低的质量度量的无线节点可以与具有更高的质量度量的节点进行定时同步。例如，可以有一个或多个根节点，其中较低的节点最终取决于所述树。在一个例子中，使用全球定位系统(GPS)技术可以对根节点进行同步，从而基本上所有从属节点可以基本上与用于定时的GPS进行同步，而不考虑从属节点是否装配了GPS。
根据相关的方面，提供了一种用于在无线通信网络中对无线节点进行同步的方法。所述方法包括通过回程链路接收与周围无线节点相关的质量度量。所述方法进一步包括至少部分地基于所述质量度量，相对于一个或多个不同的周围无线节点选择所述周围无线节点来进行同步，以及与所述周围无线节点进行定时同步。
另一个方面涉及一种无线通信装置。所述无线通信装置可以包括至少一个处理器，其被配置为确定与通过回程链路接收的多个无线节点相对应的质量度量。所述至少一个处理器进一步被配置为至少部分地基于对应的质量度量，选择所述多个无线节点中的至少一个无线节点来进行同步，以及与所述至少一个无线节点进行定时同步。所述无线通信装置还包括存储器，其耦合至所述至少一个处理器。
另一个方面涉及一种装置，包括用于通过回程链路接收与一个或多个无线节点相对应的质量度量的模块。所述装置还可以包括用于至少部分地基于对应的质量度量，选择所述无线节点中的至少一个无线节点来进行同步的模块，以及用于与所述至少一个无线节点进行定时同步的模块。
另一方面涉及一种计算机程序产品，其可以包括计算机可读介质。所述计算机可读介质包括用于使至少一个计算机通过回程链路接收与周围接入点相关的质量度量的代码。所述计算机可读介质还可以包括用于使所述至少一个计算机至少部分地基于所述质量度量，相对于一个或多个不同的周围接入点选择所述周围接入点来进行同步的代码。此外，所述计算机可读介质可以包括用于使所述至少一个计算机与所述周围接入点进行定时同步的代码。
此外，另一方面涉及一种装置。所述装置可以包括无线节点评估器，其通过回程链路接收与无线节点相关的质量度量。所述装置还包括无线节点选择器，其至少部分地基于所述质量度量，相对于一个或多个不同的无线节点选择所述无线节点来进行同步，以及定时同步器，其与所述无线节点进行定时同步。
根据另一个方面，提供了一种在无线通信中进行定时同步的方法。所述方法包括检测无线节点和不同的无线节点的定时。所述方法进一步包括将所述无线节点的定时与所述不同的无线节点的定时进行比较，以及基于所述比较向所述无线节点发送定时校正消息。
另一方面涉及一种无线通信装置。所述无线通信装置可以包括至少一个处理器，其被配置为确定无线节点的定时。所述至少一个处理器进一步被配置为确定不同的无线节点的定时，以及基于所述不同的无线节点的定时，向所述无线节点发送定时校正消息。所述无线通信装置还包括存储器， 其耦合至所述至少一个处理器。
另一方面涉及一种装置，所述装置包括用于将无线节点的定时与不同的无线节点的定时进行比较的模块，以及用于至少部分地基于所述比较向所述不同的无线节点发送定时校正消息的模块。
另一方面涉及计算机程序产品，其具有计算机可读介质。所述计算机可读介质包括用于使至少一个计算机检测无线节点和不同的无线节点的定时的代码。所述计算机可读介质还可以包括用于使所述至少一个计算机将所述无线节点的定时与所述不同的无线节点的定时进行比较的代码。此外，所述计算机可读介质可以包括用于使所述至少一个计算机基于所述比较向所述无线节点发送定时校正消息的代码。
此外，另一方面涉及一种装置。所述装置可以包括同步信息接收机，其获得无线节点和不同的无线节点的定时。所述装置进一步包括同步信息提供器，其至少部分地基于对所述无线节点的定时与所述不同的无线节点的定时的比较，向所述无线节点发送定时校正消息。
为了实现前述和有关的目的，一个或多个实施例包括以下详细描述的并在权利要求中特别指出的特征。以下的描述和附图详细给出了一个或多个实施例的某些示例性方面。但是，这些方面是只是用来指示可以使用各个实施例的原理的各种方式中的一些，所描述的实施例旨在包括所有这些方面以及它们的等价形式。
附图说明
图1是根据本申请所述的各个方面的无线通信系统的示例。
图2是支持无线节点之间的定时同步的无线通信系统的示例。
图3是无线通信环境内使用的示例性通信装置的示例。
图4是实现无线节点之间的定时同步的示例性无线通信系统的示例。
图5是跟踪无线节点与全球定位系统(GPS)或目标无线节点进行定时同步的示例性状态图的示例。
图6是有助于基于一个或多个相关的质量度量与所选择的无线节点进行定时同步的示例性方法的示例。
图7是有助于选择用于定时同步的无线节点的示例性方法的示例。
图8是有助于基于信噪比(SNR)与无线节点进行定时同步的示例性方法的示例。
图9是有助于从/向各个无线节点接收和提供同步信息的示例性移动设备的示例。
图10是与一个或多个无线节点进行定时同步的示例性系统的示例。
图11是可以与本申请所述的各个系统和方法结合使用的示例性无线网络环境的示例。
图12是有助于与一个或多个周围无线节点进行定时同步的示例性系统的示例。
图13是有助于在一个或多个无线节点上进行定时同步的示例性系统的示例。
具体实施方式
现在参照附图描述各个实施例。在下面的描述中，为便于解释，给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而，很明显，也可以不用这些具体细节来实现所述实施例。
如本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等意在包括计算机相关实体，例如但不限于：硬件、固件、硬件与软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。举例而言，计算设备上运行的应用和计算设备两者都可以是组件。一个或多个组件可以位于进程和/或执行的线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布于两个或更多计算机之间。此外，这些组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质上执行而来。组件可以例如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自与本地系统、分布式系统和/或跨越如因特网的网络与其它系统中的另一个组件通过信号进行交互的一个组件的数据)的信号通过本地和/或远程进程进行通信。
此外，结合终端描述了各个实施例，所述终端可以是有线终端或无线终端。终端还可以称为系统、设备、用户单元、用户站、移动站、移动器件、移动设备、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、通信设 备、用户代理、用户装置或用户设备(UE)。终端可以是蜂窝电话、卫星电话、无绳电话、会话初始协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、计算设备或其它连接到无线调制解调器的处理设备。此外，本申请结合基站描述了各个实施例。基站可以被用于与无线终端进行通信，基站还可以被称为接入点、节点B或一些其它术语。
此外，术语“或”意在表示包容性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非另有说明，或者由上下文可明显看出，短语“X使用A或B”意在表示自然的包容性置换中的任何一个。即，以下例子中的任何一个都满足短语“X使用A或B”：X使用A；X使用B；或X使用A和B两者。另外，本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”应当一般性地被解释为表示“一个或多个”，除非另有说明或者由上下文可明显看出指的是单数形式。
本申请描述的技术可以用于各种无线通信系统，如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它系统。术语“系统”和“网络”经常可以互换使用。CDMA系统可以实现如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等的无线技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变形。此外，cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现如全球移动通信系统(GSM)的无线技术。OFDMA系统可以实现诸如演进的UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等的无线技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的版本，其在下行链路上使用OFDMA而在上行链路上使用SC-FDMA。在名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。此外，在名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。此外，这种无线通信系统可以额外地包括经常使用非成对未许可频谱、802.xx无线LAN、BLUETOOTH和任何其它短或长距离的无线通信技术的对等(例如，移动终端对移动终端)自组织网络系统。
将针对可以包括多个器件、组件、模块等的系统来呈现各个方面或特 征。应当理解和明白的是，各种系统可以包括额外的器件、组件、模块等，和/或可以不包括结合附图所讨论的全部的器件、组件、模块等。还可以使用这些方案的组合。
现在参考图1，示出了根据本申请的各个实施例的无线通信系统100。系统100包括基站102，基站102可以包括多个天线组。例如，一个天线组可以包括天线104和106，另一个天线组可以包括天线108和110，还有一个天线组可以包括天线112和114。为每个天线组示出了两个天线，但是，也可以为每个组利用更多或更少天线。如本领域技术人员所理解的，基站102可以额外地包括发射机链和接收机链，其中每个都可以包括与信号发送和接收相关的多个组件(例如，处理器、调制器、多路复用器、解调器、解多路复用器、天线等)。
基站102可以与一个或多个移动设备(如移动设备116和移动设备122)进行通信；但是，应当理解，基站102可以与基本上任意数量的类似于移动设备116和122的移动设备进行通信。例如，移动设备116和122可以是蜂窝电话、智能电话、膝上型电脑、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电、全球定位系统、PDA和/或用于通过无线通信系统100进行通信的任何其它合适的设备。如图所示，移动设备116与天线112和114进行通信，其中天线112和114通过前向链路118向移动设备116发送信息，并且通过反向链路120从移动设备116接收信息。此外，移动设备122与天线104和106进行通信，其中天线104和106通过前向链路124向移动设备122发送信息，并且通过反向链路126从移动设备122接收信息。在频分双工(FDD)系统中，例如，前向链路118可以利用与反向链路120所用的频带不同的频带，并且前向链路124可以利用与反向链路126所用的频带不同的频带。此外，在时分双工(TDD)系统中，前向链路118和反向链路120可以利用公共频带，前向链路124和反向链路126可以利用公共频带。
每个天线组和/或它们被设计用于通信的区域经常被称为基站102的扇区。例如，天线组被设计为与基站102覆盖区域的扇区中的移动设备进行通信。在前向链路118和124上的通信中，基站102的发射天线可以利用波束成形以改善移动设备116和122的前向链路118和124的信噪比(SNR)。 同样的，当基站102使用波束成形向相关覆盖区中随机散布的移动设备116和122进行发射时，与通过单个天线向其所有移动设备进行发射的基站相比，对相邻小区中的移动设备引起的干扰更小。此外，移动设备116和122可以使用对等或自组织技术彼此直接进行通信(未示出)。
根据一个例子，系统100可以是多输入多输出(MIMO)通信系统。此外，系统100可以利用基本上任何类型的双工技术来划分通信信道(例如，前向链路、反向链路…)，这些双工技术如FDD、FDM、TDD、TDM、CDM等。此外，可以正交化通信信道，使得能够与多个设备同时进行通信；在一个例子中，OFDM可以利用在这方面。在任何情况中，所使用的通信技术可以至少部分地是基于时间的，从而在基站102和移动设备116和122之间的同步可以有助于有效地进行通信。例如，当与基站102同步时，移动设备116和122可以共享基于定时的公共资源。此外，例如，基站(如基站102和其它基站(未示出))之间的同步还可以是有益于提供相关无线网络上的有效的通信。如这里所述的，应当理解，基站或接入点可以指宏小区基站、毫微微小区、移动基站、无线基站、以对等模式操作以接受来自其它移动设备的通信的移动设备、和/或向一个或多个设备提供无线通信的基本上任何的接入点。此外，这些设备可以在这里被称为无线节点，其可以包括基本上任何无线通信设备。
根据一个例子，如果装配了全球定位系统(GPS)，则基站102可以与GPS进行定时同步。应当理解，虽然这里明确地提到了GPS，但是其可以指基本上任何全球定时源或基于卫星的定时系统，基于地面发射机的系统(例如，长距离辅助导航(LORAN)等)、基于原子钟的定时源、另一个无线接入技术、同步信号、地面广播信号、和/或基本上任何标准的定时源。在另一个例子中，如以下进一步详细所述的，如果基站102没有装配GPS，它也可以与一个或多个不同的基站进行同步。在一个例子中，基站102可以评估周围基站以确定具有高质量度量的基站。基站102可以至少部分地基于从与不同的基站相关的移动设备116和/或122接收到的信息等，通过空中(OTA)、通过回程链路来评估周围基站。例如，回程链路可以指基站102与底层无线网络(未示出)之间的一个或多个通信链路。例如，回程链路可以是有线的或无线的。此外，基站102可以接收并且响应来自不同基站的请求，以例如将当基站102具有期望的质量度量时的定时相对于该不同基站进行同步。如以下进一步详细所述的，质量度量可以是基于基站的一个或多个方面的由无线网络分配的度量或结构、测量的SNR等。
参考图2，示出了有助于无线节点定时同步的示例性无线通信网络200。网络200包括多个无线节点202、204和206。无线节点可以是接入点、移动设备和/或基本上任何与其它无线设备进行通信的设备。在一个例子中，无线节点202和206可以与无线节点204进行定时同步。因此，在一个例子中，无线节点204可以是装配有GPS的，或者可以以其它方式具有比无线节点202和206更高的质量度量。如所述的，质量度量可以涉及无线节点的一个或多个方面，并且可以被不同的无线节点接收和/或计算。例如，无线节点204的质量度量可以是由无线节点202和206测量的SNR，并且实际上，在该例子中，无线节点204的SNR高于无线节点206和202的，否则无线节点202将与无线节点202进行同步。
在另一个例子中，质量度量可以由底层无线网络至少部分地基于相关无线节点的一个或多个方面而指定。例如，装配了GPS的无线节点可以具有比未装配GPS的无线节点更高的质量度量。额外的或可选的，质量度量可以涉及如下因素：无线节点的正常运行时间或可靠性、与无线节点进行通信的设备数量、无线节点已装配了GPS的时间段、GPS信号质量、同步源、同步的无线节点的数量等。使用质量度量，无线节点202、204和206可以形成同步树，使得无线节点204是根并且无线节点202和206可以是无线节点204的子节点。应当理解，无线节点204可以与具有更高质量度量的不同的无线节点进行同步，然后，具有更高质量度量的该不同的无线节点可以是树的根等等。同样的，无线节点202和/或206可以被从属无线节点用于同步，从属无线节点变成扩展树的更低级的子节点，依此类推。
根据一个例子，无线节点202在开机、重启或其它初始化时可以发现无线节点204和/或206以进行同步。发现可以包括通过OTA信令（例如，分析超帧前导码等）、回程链路等来检测无线节点204和/或206。在另一个例子中，无线节点可以利用移动设备208或其它设备（如不同的无线节点）来接收有关无线节点204（和/或206，尽管未示出）的信息，如信号强度、定时偏移等。因此，这样，移动设备208可以作为网关来同步无线节点202和无线节点204，或者提供有关同步的信息。当无线节点202发现不同的无线节点204和/或206时，如所述的，它可以接收有关无线节点204和/或206的质量度量。应当理解，在一个例子中，无线节点202可以接收质量度量作为发现的一部分。此外，质量度量可以类似地从无线节点204和/或206或底层网络组件等通过OTA或通过回程链路而接收到。如所指示的，在描述的例子中，无线节点204可能相对于无线节点202具有比无线节点206更高的质量度量；因此，无线节点202可以选择无线节点204来进行同步。
如所述的，无线节点202可以通过OTA或通过回程链路与无线节点204进行同步；在一个例子中，可以使用与移动设备类似的机制从无线节点204获取定时。在另一个例子中，如曾提到的，移动设备208可以作为网关，来在无线节点202由于一个或多个原因(例如，坏连接、强干扰、回程链路失败、不能与其它无线节点通信等)等不能有效地与无线节点204进行通信时实现同步。这样，移动设备208或另一个设备(如无线网络中的基站或其它无线节点)可以向无线节点202发送定时校正消息。在一个例子中，移动设备208可以基于评估接入点202和接入点204的定时并且检测定时之间的不一致，来发送校正消息。在一个例子中，定时校正消息可以包括接入点204的定时、定时之间的差值和/或与和接入点204进行同步相关的其它定时信息。
此外，在初始建立之后，无线节点202可以维持同步。这样，无线节点202可以继续接收和评估如无线节点204和/或206之类的周围无线节点的质量度量。例如，在无线节点204初始装配了GPS时，它也可能丢失GPS信号、关机、重启等，在这些情况中可能会修改其质量度量。在无线节点204坏掉或不再具有已发现的无线节点中最高的质量度量的情况下，无线节点202可以与无线节点206或不同的无线节点进行同步。在一个例子中，如果没有周围无线节点比无线节点202具有更高的质量度量，则无线节点202可以变成根节点(例如，无线节点206可以与无线节点202进行同步)。在另一个例子中，如果在无线节点202与无线节点204同步之后，新的无线节点(未示出)开机，并且新的无线节点具有更高的质量度量，则作为维持同步的一部分，无线节点202可以转而与新的无线节点进行同步。
在另一个例子中，无线节点204和206可以指定指示各自树的根节点 的根参数(例如，用质量度量等)。无线节点202可以在维持同步期间评估无线节点204和/或206的根节点，以及路径上的其它节点，以防止与引起同步环的节点进行同步。此外，应当理解，使用质量度量的顺序同步可以防止在有其它无线节点出现时在同步之间的频繁跳变(例如，乒乓效应)。质量度量可以允许基于优先级的无线节点选择，使得节点可以选择具有最高的质量度量的同步节点，以允许树的形成。
参考图3，示出了在无线通信环境内使用的通信装置300。通信装置300可以是基站或其一部分、移动设备或其一部分、或基本上任何通过无线网络通信的通信装置。通信装置300可以包括无线节点发现器302、质量度量分析器304、无线节点选择器306、定时同步器308和无线节点监测器310。无线节点发现器302可以检测存在一个或多个周围无线节点，质量度量分析器304可以接收和评估与至少一个周围无线节点相关的一个或多个质量度量，无线节点选择器306可以至少部分地基于有关的质量度量来确定用于定时同步的无线节点，定时同步器308可以调整通信装置300的定时以基本上匹配无线节点的定时，无线节点监测器310可以连续地评估周围无线节点以确保通信装置300与具有最高质量度量的无线节点同步。
根据一个例子，通信装置300可能要求或希望与操作在同步无线网络中的一个或多个无线节点进行定时同步。如果装配了GPS，则通信装置300可以与GPS同步。通信装置300可以额外地或可选地与无线网络中的一个或多个不同的无线节点进行定时同步。为此，无线节点发现器302可以确定存在可以与通信装置300进行定时同步的周围无线节点。如所述的，无线节点发现器302可以使用OTA信令(例如，使用与移动设备类似的机制)、回程链路、来自底层网络组件的信息等，来检测周围无线节点。此外，如所述的，无线节点发现器302可以与移动设备进行通信，以接收与周围无线节点相关的信息，如信号强度、定时偏移等。
此外，质量度量分析器304可以接收与一个或多个周围无线节点相关的至少一个质量度量。在一个例子中，如所述的，质量度量可以在无线节点发现期间接收到，或稍后由质量度量分析器304通过OTA或通过回程链路等请求。质量度量可以被质量度量分析器304测量，如与和周围无线节点进行通信相关的SNR。质量度量还可以基于各种因素(如无线节点的正 常运行时间、相关GPS设备的正常运行时间、GPS信号的信号强度、同步的无线节点的数量等)来计算并被分配至周围无线节点。根据另一个例子，质量度量可以存储在与无线节点相关的同步结构中。在一个例子中，同步结构可以被无线节点发现器302接收，并且质量度量分析器304可以确定质量度量以及同步结构中的其它的相关度量。
应当理解，例如，相对于未装配GPS的无线节点，装配了GPS的无线节点的结构可能不同。在一个例子中，针对装配了GPS的无线节点的同步结构可以被安排为如下：
字段 大小
类型 1
质量 64
跳数 8
其中类型表示无线节点是否装配了GPS，质量指质量度量，跳数指出相关的无线节点与树中的根之间的无线节点的数量。在装配了GPS的无线节点的情况中，例如，由于大多数情况下装配了GPS的无线节点可以与GPS同步，因此跳数可以典型地是零。在一个例子中，未装配GPS的无线节点的同步结构可以被安排为如下：
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类型 1
质量 64
RootANID 64
跳数 8
其中类型表示无线节点是否装配了GPS，质量指质量度量，根接入节点标识符(RootANID)与作为树的根的无线节点(在一个例子中，其可以与GPS同步)有关，跳数指出相关的无线节点与根之间的无线节点的数量。上述安排仅是同步结构的一个例子。
无线节点选择器306可以评估质量度量和/或结构中的参数(如由质量度量分析器304针对周围无线节点所确定的)，以选择用于同步的候选节点。 例如，无线节点选择器306可以比较质量度量来确定最高度量，并且选择对应的无线节点来进行同步。无线节点选择器306还可以将所述质量度量与和通信装置300相关的质量度量进行比较，以确保通信装置300应该与另一个无线节点同步——其中通信装置300比基本上所有周围无线节点具有更高的质量度量，例如，其可以是根节点。此外，如所述的，如果通信装置300装配了GPS，则其可与其GPS进行定时同步，并且可以是根节点。在一个例子中，无线节点选择器306可以联合评估同步结构的参数。因此，例如，无线节点选择器306可以评估未装配GPS的无线节点的质量度量以及跳数以确定是否选择该无线节点。无线节点选择器306可以确定具有较低质量度量但具有更少跳数的不同的无线节点是一种更希望的选择。
当无线节点选择器306确定无线节点时，定时同步器308可以调整通信装置300的定时以基本上匹配所选择的无线节点。例如，定时可以涉及基于GPS的实际时间、时隙和/或帧号等。在一个例子中，可以使用与移动设备相似的机制来执行与无线节点的同步和/或获取(例如，评估导频信号、系统信息框、利用公共信道配置(如随机接入信道(RACH))等)，来执行这一操作。此外，如所述的，定时同步器308可以至少部分地基于来自与已选择的无线节点相连接的移动设备的消息，与已选择的无线节点、中继站等进行同步。例如，通过逐步旋转时间以适应无线节点，通过调整一个过程中的时间等，定时同步器308可以调整通信装置300的定时。无线节点监测器310可以连续地监测周围无线节点以确定是否存在具有更高质量度量的候选来进行同步。
根据一个例子，无线节点监测器310可以像无线节点发现器302一样继续接收与周围无线节点相关的信息；事实上，无线节点监测器310可以利用无线节点发现器302来实现该功能。如所述的，无线节点监测器310可以额外地利用质量度量分析器304来接收和/或确定与周围无线节点相关的质量度量。当出现比用于同步的当前连接的无线节点具有更期望的度量的无线节点(和/或当前无线节点丢失GPS信号、故障、重启或其它变得不可接入的情况)时，如所述的，可以利用无线节点选择器306来选择新的周围无线节点来进行同步，并且定时同步器308可以相应地调整通信装置300的定时。
应当理解，在一个例子中，用来进行定时同步的当前无线节点可能故障，并且无线节点监测器310没有检测到具有阈值或期望的质量度量的其它无线节点。在这种情况中，该通信装置可以变成根节点。在另一个例子中，如果检测到其它无线节点，则无线节点监测器310可以评估与新发现的无线节点（例如如果未装配GPS）相关的同步结构的RootANID，以确保它们不会具有相同的根。如果是这样，则无线节点选择器306可以选择满足期望的质量度量的其它无线节点；如果不存在，如所述的，则通信装置300可以变成同步树中的根节点。例如，这防止了树内的循环同步。此外，类似于上述的初始化过程，无线节点监测器310可以优选地与装配了GPS的无线节点、具有更高质量度量更少跳数的无线节点等进行同步。
根据如上所述的一个例子，如果质量度量涉及由质量度量分析器304测量的SNR，则无线节点选择器306可以决定与具有最高SNR的无线节点进行同步。这可以不考虑无线节点是否具有GPS。因此，在具有最高SNR的根节点处可以形成同步树。这样，即使通信装置300装配了GPS，出于同步目的它也可以成为更高SNR的无线节点的子节点。事实上，当通信装置装配了GPS时，在一个例子中，定时同步器308可以向更高SNR的无线节点和/或根节点发送同步命令，使得尽管可能没有装配GPS，这些无线节点仍然可以是GPS同步的。
现在参考图4，示出了有助于同步无线节点定时的无线通信系统400。跟踪无线节点402和/或目标无线节点404可以是移动设备（例如，不仅包括独立供电设备，还包括调制解调器）、基站、和/或其部分、或基本上任何无线设备。此外，系统400可以是MIMO系统和/或可以符合一个或多个无线网络系统规范（例如EV-DO、3GPP、3GPP2、3GPP LTE、WiMAX等）。同样的，在一个例子中，以下在跟踪无线节点402中示出和描述的组件和功能也可以出现在目标无线节点404中，反之亦然；为了解释方便，描述的配置不包括这些组件。
跟踪无线节点402包括无线节点评估器406、无线节点选择器408、定时同步器410和同步结构更新器412。无线节点评估器406可以发现和接收与一个或多个周围无线节点（如目标无线节点404）相关的定时信息，无线节点选择器408可以确定用于进行定时同步的无线节点，定时同步器410 可以根据所述确定调整跟踪无线节点的定时，同步结构更新器412可以修改同步结构或有关跟踪无线节点402的其它质量度量以反映定时同步。目标无线节点404可以包括同步结构指定器414和定时信息发射器416。同步结构指定器414向一个或多个无线节点(如跟踪无线节点402)发送同步结构或其它质量参数，定时信息发射器416可以广播与目标无线节点404的定时相关的信息。例如，这可以是与公共信道(如RACH)相关的系统获取信息、具有帧前导码的导频信号等。
根据一个例子，无线节点评估器406可以确定与一个或多个周围无线节点(如目标无线节点404)相关的质量度量和/或同步结构。在一个例子中，无线节点评估器406可以从发送该结构(例如，通过OTA、通过回程链路，使用一个或多个设备作为网关等)的目标无线节点404的同步结构指定器414或其它组件接收该信息。在一个例子中，同步结构可以是质量度量或包括质量度量的结构，如参考前面附图描述的结构格式。无线节点选择器408可以将同步结构或质量度量与从不同的无线节点接收的同步结构或质量度量进行比较来确定用于定时同步的无线节点。在所描述的例子中，无线节点选择器408可以选择目标无线节点404来进行同步。这样，定时同步器410可以基于从定时信息发射器416接收的定时参数来调整跟踪无线节点402的定时。如上所述，这可以通过OTA、使用回程、利用移动设备作为网关等来执行。如所述的，定时同步器410可以旋转定时以在一个时间段上逐渐地进行调整和/或可以执行即时同步。当与无线节点同步时，跟踪无线节点402可以变成同步树的一部分，并且可以使不同的跟踪无线节点(未示出)依靠它来进行定时同步。
在一个例子中，如所述的，无线节点选择器408可以比较所测量的各个无线节点的质量度量，如SNR，以确定用于定时同步的无线节点。如所述的，在该例子中，具有最高SNR的无线节点可以是根节点，从而基本上所有范围内的周围无线节点都可以与该根节点进行同步。但是，在该例子中，根节点不需要装配GPS。例如，在该例子中，目标无线节点404可以是根节点。如果目标无线节点404未装配GPS而跟踪无线节点402装配了GPS，则定时同步器410可以向目标无线节点404发送定时同步信息(例如，同步信号)，允许目标无线节点404与跟踪无线节点进行同步。
在另一个例子中，无线节点选择器408可以比较从目标无线节点404到根节点的同步树的整个路径的同步结构参数（如质量度量、跳数、RootANID、接入节点标识符）来确定用于同步的无线节点，其中所述根节点是指不管无线节点是否装配了GPS时的同步源（例如，GPS、接入点、移动设备等）等。如所述的，例如，无线节点选择器408可以确保所选择的用于同步的无线节点与跟踪无线节点402具有不同的RootANID，以防止同步树中的循环。在一个例子中，无线节点选择器408还可以将跟踪无线节点402的质量度量、跳数等与周围无线节点的质量度量、跳数等进行比较，以确保不选择较低质量度量的无线节点来进行同步。因此，在该例子中，目标无线节点404可以具有比跟踪无线节点402和/或其它周围无线节点更高的质量度量，使得被无线节点选择器408选择。这样，例如，可以基于针对选择用于同步的无线节点的质量度量，实施严格的优先级。此外，例如，可以对跳数进行估计，以在具有相同或相似质量度量的无线节点之间进行选择。在另一个例子中，如所述的，目标无线节点404可以是同步树中的根节点。
根据一个例子，如所述的，跟踪无线节点402可以与目标无线节点404进行定时同步，并且目标无线节点404可以经历质量度量的改变。例如，目标无线节点404可能故障、重启、丢失或经历GPS信号的降级等，这可能使其质量度量的值降低。无线节点评估器406可以连续地监测目标无线节点404和其它周围无线节点以检测质量度量的这种改变，以确保其与期望的候选无线节点同步。因此，目标无线节点404的质量度量可能降低，使得无线节点选择器408选择另一个无线节点进行定时同步（如果存在具有更高质量度量的无线节点的话）。但是，此外，一个或多个周围无线节点可以具有比目标无线节点404更高的质量度量（例如，由于新的或恢复的无线节点的出现、GPS信号的增加或获取等）。在这种情况中，无线节点选择器408可以检测和选择周围无线节点来进行同步。同样地，随着质量度量的增加，使得目标无线节点404变成具有最高质量度量或其它更期望的同步结构参数的无线节点，无线节点选择器408可以重新选择目标无线节点404来进行定时同步。
根据另一个例子，跟踪无线节点402上的改变可以影响定时同步。例 如，跟踪无线节点402可以获取GPS功能或发现GPS信号。跟踪无线节点402的质量度量可以被增加至高于目标无线节点404，在一个例子中，从而跟踪无线节点402使用GPS信号与其自身或与其它装配了GPS的无线节点进行同步。在一个例子中，如上所述，尽管未示出，在跟踪无线节点402的质量度量增加时，目标无线节点404可以作为跟踪无线节点，并且可以与跟踪无线节点402进行定时同步。在一个例子中，应当理解，跟踪无线节点402和/或周围无线节点可以基本上在公共时间周期内使传输静默，以寻找用于定时同步的期望的目标无线节点。
现在参考图5，显示了示出跟踪无线节点状态和相关过渡事件的示例性状态图500。状态图开始于与一个或多个无线节点建立定时同步502。如所述的，通过经由OTA、回程链路等接收一个或多个目标无线节点的质量度量，可以进行这样的建立。如前所述，质量度量可以涉及SNR、同步结构或相关参数、无线节点的正常运行时间、GPS信号强度等。但是，如果在跟踪无线节点处检测到GPS信号，则这样的建立就不是必须的，跟踪无线节点可以进入与GPS同步的状态504，其中跟踪无线节点调整其定时以符合GPS的定时。在状态504，例如，跟踪无线节点可以通过连续地监测定时的不一致来维持与GPS的同步。此外，跟踪无线节点可以设置其同步参数以反映GPS同步（例如，GPS=真，目标节点=空，跳数=0等）。因此，其它跟踪无线节点可以利用这些信息来确定是否与该例子的所述跟踪无线节点进行定时同步。在一个例子中，所述跟踪无线节点可以是根节点，并且可以将根节点同步结构参数设置为其自己的标识符。
如果GPS故障（例如，信号变得阻塞、设备自身故障），可以进入建立同步状态502以确定用于定时同步的目标无线节点，如上所述。在一个例子中，如上所述，可以通过评估与一组无线节点相关的一个或多个质量度量来从该组无线节点中选择目标无线节点。例如，跟踪无线节点可以选择装配了GPS的目标节点。如果存在多于一个目标节点，则可以选择具有最早时间、最高质量度量和/或最少跳数的目标节点。如果没有装配GPS的目标节点，则跟踪无线节点可以选择具有最高质量度量的一个或多个目标节点。如果有多于一个具有相同最高质量度量的节点，则目标无线节点例如可以选择具有最大节点标识符和/或最少跳数的一个或多个。在一个例子中，如果不是， 则目标无线节点可以选择具有最少跳数的目标节点。当选定了节点时，可以如上所述进行定时同步。此外，跟踪无线节点可以设置其同步参数以反映目标节点同步(例如，GPS＝假，目标节点＝目标节点标识符，根节点＝目标节点的根节点，质量度量＝目标节点的质量度量，跳数＝目标节点的跳数+1等)。因此，其它跟踪无线节点可以利用这些信息来确定是否与该例子中的跟踪无线节点进行定时同步。如果没有确定目标节点，则如上所述，在这种情况中跟踪无线节点也可以是根节点(例如，如上所述的示例性参数可以是GPS＝假，目标节点＝跟踪节点标识符，跳数＝0等)。
当完成同步时，跟踪无线节点可以移动到监测无线节点状态506，其中持续地监测目标无线节点并且对其进行评估以检测更高的质量度量。如果检测到具有更高质量度量的无线节点，则跟踪无线节点可以转而与这些节点进行同步，如上所述，重新设置同步结构参数或质量度量(如果可用的话)，并且保留在监测无线节点状态506中。当更高质量度量节点是当前目标节点时，跟踪无线节点例如可以增加其质量度量以匹配。但是，如果用于同步的目标节点故障，则跟踪无线节点可以进入建立同步状态502以确定另一个目标无线节点来进行定时同步。此外，当在监测无线节点状态506中时，跟踪无线节点还可以监测GPS信号。如上所述，如果检测到这样的情况(例如，GPS在故障之后重新可用，从而与目标无线节点进行同步)，则跟踪无线节点可以进入与GPS同步状态504。
参考图6-8，示出了有关无线通信网络中无线节点之间进行定时同步的方法。为了简化说明的目的，尽管所述方法被示出并描述为一系列动作，应当理解和明白的是，所述方法不限于动作的顺序，根据一个或多个方面，一些动作可以以与这里示出和描述所不同的顺序发生和/或与其它动作同时发生。例如，本领域技术人员可以理解和明白方法或者可以表示为一系列相关状态或事件，如状态图中所示。此外，实现根据一个或多个方面的方法可能不需要所有示出的动作。
参考图6，显示了无线网络中有助于选择用于同步的无线节点的示例性方法600。在步骤602，通过回程接收与周围无线节点相关的质量度量。如所述的，在一个例子中，质量度量可以被用作选择无线节点的优先级，从而选择具有最高质量的无线节点来进行同步。例如，质量度量可以涉及无 线节点是否装配了GPS、GPS信号强度、正常运行时间、定时源的质量、其组合等。在步骤604，可以基于所述度量相对于一个或多个不同的无线节点选择所述周围无线节点来进行定时同步。因此，如所述的，可以选择具有最期望度量的无线节点。如上所述，在一个例子中，度量还可以涉及同步结构中的一个或多个参数(例如，根节点、目标节点、跳数等)，这些度量可以被联合评估。在步骤606处，可以与周围无线节点进行定时同步，这可以包括旋转时间、在一次调整中设置时间等。
参考图7，示出了有助于选择用于定时同步的无线节点的示例性方法700。在步骤702，确定是否检测到装配了GPS的节点；如前所述，装配了GPS的节点可以与GPS的定时进行同步。如果没有检测到GPS节点，则在步骤704，可以选择具有最高质量度量的一群节点。在一个例子中，该群可以包括具有相似根节点的一个或多个无线节点。如所述的，质量度量可以涉及SNR、GPS能力、GPS信号强度、正常运行时间、定时源的质量、同步结构参数等。此外，质量度量可以由无线节点来指定、从其它设备通过OTA来获取、通过到一个或多个网络组件的回程链路来接收等。在步骤706，确定是否存在多于一个具有最高质量度量的群。如果是，则在步骤708，可以选择具有最大节点标识符的群。在步骤710，可以选择群中具有最小跳数的无线节点。
如果在步骤706处仅有一个具有最高质量度量的群，则在步骤712，可以选择该群中具有最小跳数的无线节点。如果在步骤702处检测到装配了GPS的节点，则在步骤714处可以选择在已检测的其它GPS度量之中具有最早时间的群。在步骤716处，可以从具有最早GPS时间的群中选择具有最高质量度量的群。在步骤718处，可以选择该群中具有最小跳数的无线节点以用于同步。应当理解，如果上述例子中有多于一个节点具有相同的跳数，则可以评估其它度量来确定选择哪个节点来进行定时同步。此外，这仅是相对于其它节点选择一个无线节点的一个例子。应当理解，基于这里描述的质量度量许多其它例子也是可能的。
基于SNR选择无线节点以用于定时同步。在步骤806，可以与该无线节点进行定时同步。例如，如所述的，这可以包括旋转定时以在一个时间跨度上匹配无线节点、在一次调整中同步定时等。此外，如前所述，该无线节点可以是同步树中的节点，其中同步树具有根节点并且多个节点与根节点和/或一个或多个相关联的子节点进行定时同步。在一个例子中，所选择的无线节点可以是根节点。
在步骤808，确定是否检测到同步的节点。如果是，则在步骤810处可以标识同步树的根节点。在一个例子中，无线节点可以在发送的同步结构等中指示根节点。在步骤812，可以向根节点发送GPS定时（例如，来自所述同步的节点）以将根节点与GPS进行同步。在该例子中，同步树的根节点可以在所述树的节点中具有最大SNR。如所述的，例如，根节点可以维持其自身的定时、如果装配了GPS则可以维持与GPS的定时和/或从树中的一个或多个子节点接收GPS定时。
应当理解的是，根据本文所述的一个或多个方面，如所述的，可以对质量度量和/或同步结构值关系进行推断，来确定用于定时同步的期望的无线节点。如本文所使用的，术语“推断”或“推论”一般是指从经由事件和/或数据所获取的一组观察结果推理或推断出系统、环境和/或用户的处理。举例而言，可以用推断来确定具体的上下文或动作，或者可以生成状态的概率分布。推断可以是基于概率的，也就是说，以数据和事件为考虑因素来计算感兴趣的状态的概率分布。推断还可以指用于根据一组事件和/或数据来构成更高级别事件的技术。这种推断能够根据一组观察到的事件和/或存储的事件数据来构成新的事件或动作，而不管这些事件是否在时间上紧密相关，也不管这些事件和数据是来自一个还是多个事件和数据源。
图9是有助于向一个或多个接入点提供同步信息的移动设备900的示例。移动设备900包括接收机902，例如，接收机902从接收天线（未示出）接收一个或多个载波上的一个或多个信号，对已接收的信号执行典型动作（例如，滤波、放大和下变频等），并且数字化已调节的信号以获得采样。接收机902可以包括解调器904，解调器904可以解调制已接收的符号并且将它们提供至处理器906用于信道估计。处理器906可以是专用于分析接收机902接收的信息和/或生成供发射机916进行发送的信息的处理器，可以是控制移动设备900的一个或多个组件的处理器，和/或分析接收机902接收的信息、生成供发射机916发送的信息并且控制移动设备900的一个或多个组件的处理器。
移动设备900还可以包括存储器908，存储器908可操作地耦合至存储器906，并且可以存储要发送的数据、已接收的数据、有关可用信道的信息、与已分析的信号和/或干扰强度相关联的数据、有关已分配的信道的信息、功率、速率等，以及任何其它用于估计信道和通过所述信道进行传送的适当的信息。存储器908还可以存储与估计和/或使用信道相关联的协议和/或算法(例如，基于性能、基于容量等)。
应当理解的是，本申请描述的数据存储(例如，存储器908)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。通过示例而不是限制的方式，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写PROM(EEPROM)或者闪存。易失性存储器可以包括作为外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。通过示例而不是限制的方式，RAM能以多种形式可用，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、司步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)和直接型Rambus RAM(DRRAM)。本发明的系统和方法的存储器908旨在包括，但不限于，这些和任何其它适当类型的存储器。
处理器906可以进一步可操作地耦合至同步信息接收机910和同步信息提供器912。同步信息接收机910可以从接入点获得与定时同步相关的信息，同步信息提供器912可以向不同的接入点提供定时同步信息。例如，如所述的，同步信息接收机910可以从与目标接入点、其它移动设备等的之前的通信中接收与一个或多个目标接入点相关的质量度量。如所述的，同步信息提供器912可以向跟踪接入点指定要发送的质量度量。在另一个例子中，同步信息接收机910可以从一个或多个目标接入点接收定时信息。在该例子中，同步信息提供器912可以向不同的跟踪接入点发送如定时校正消息的信息，以促进与期望的目标接入点的定时同步。此外，如一个例子中所述，同步信息提供器912可以向跟踪接入点发送有关发现的接入点 的信息，以有助于用于同步的随后的质量度量确定和选择。移动设备900进一步还包括调制器914和发射机916，例如，调制器914和发射机916分别调制并向基站、另一个移动设备等发送信号。尽管被描述为与处理器906是分离的，但是应当理解的是，同步信息接收机910、同步信息提供器912、解调器904和/或调制器914可以是处理器906的一部分或多个处理器(未示出)。
图10是有助于与无线通信网络中的节点进行定时同步的系统1000的示例。系统1000包括基站1002(例如，接入点…)，基站1002具有接收机1010和发射机1026。接收机1010通过多个接收天线1006从一个或多个移动设备1004接收信号，发射机1026通过发射天线1008向一个或多个移动设备1004进行发送。接收机1010可以从接收天线1006接收信息，并且可操作地关联到用于对接收信息进行解调的解调器1012。处理器1014对解调的符号的分析可以与上述图9中描述的处理器相似，并且处理器1014耦合至存储器1016，存储器1016存储与估计信号(例如，导频)强度和/或干扰强度相关的信息、要向移动设备1004(或不同的基站(未示出))发送的数据或从移动设备1004接收的数据、和/或任何其它与执行这里描述的各个动作和功能相关的适当的信息。处理器1014进一步耦合至无线节点评估器1018、无线节点选择器和定时同步器1022，无线节点评估器1018分析一个或多个无线节点以确定与其相关的质量度量，无线节点选择器至少部分地基于所述度量选择用于定时同步的无线节点，定时同步器1022调整基站102的定时以基本上匹配所选择的无线节点的定时。
根据一个例子，无线节点评估器1018可以接收与一个或多个无线节点相关的质量度量，如所述的，其中质量度量可以涉及无线节点的SNR、GPS能力、同步结构等。无线节点选择器1020可以比较所述质量度量以选择用于同步的无线节点。应当理解，如所述的，可以使用基本上任何比较算法，如选择具有最大SNR的无线节点、选择装配了GPS的无线节点、选择具有最小跳数的无线节点、前述的任何组合等。如所述的，定时同步器1022可以基于所选择的无线节点的定时来调整基站1002的定时。此外，尽管被描述为与处理器1014是分离的，但是应当理解的是，无线节点评估器1018、无线节点选择器1020、定时同步器1022、解调器1012和/或调制器1024 可以是处理器1014或多个处理器(未示出)的一部分。
图11示出了示例性无线通信系统1100。为了简明起见，无线通信系统1100仅描绘了一个基站1110和一个移动设备1150。但是，应当理解，系统1100可以包括多于一个基站和/或多于一个移动设备，其中其它的基站和/或移动设备可以是基本上相似于或者不同于以下描述的示例性基站1110和移动设备1150。此外，应当理解，基站1110和/或移动设备1150可以使用本文所描述的系统(图1-4和9-10)、状态图(图5)和/或方法(图6-8)来有助于其间的无线通信。
在基站1110，多个数据流的业务数据从数据源1112提供至发射(TX)数据处理器1114。根据一个例子，每个数据流可以通过各自的天线发射。TX数据处理器1114基于为每个业务数据流选择的特定编码方案来对该数据流进行格式化、编码和交织，以提供编码数据。
可以使用正交频分复用(OFDM)技术将每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。可选地或额外地，导频符号可以是频分复用(FDM)、时分复用(TDM)或码分复用(CDM)的。导频数据典型地是以已知方式处理的已知数据模式，并且导频数据可以用于移动设备1150处以估计信道响应。每个数据流的复用的导频和编码数据可以基于为该数据流选择的特定调制方案(例如，二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、M相相移键控(M-PSK)、M-四相幅度调制(M-QAM)等)而进行调制(例如，符号映射)，以提供调制符号。每个数据流的数据率、编码和调制可以由处理器1130执行或提供的指令来确定。
数据流的调制符号可以被提供给TX MIMO处理器1120，TX MIMO处理器1120可以进一步处理调制符号(例如，针对OFDM)。然后，TX MIMO处理器1120向NT个发射机(TMTR)1122a至1122t提供NT个调制符号流。在各个实施例中，TX MIMO处理器1120对数据流的符号和发射符号的天线施加波束成形权重。
每个发射机1122接收并处理各自的符号流以提供一个或多个模拟信号，并且进一步调节(例如，放大、滤波和上变频)这些模拟信号以提供适于在MIMO信道上传输的调制信号。然后，来自发射机1122a至1122t的NT个调制信号被分别从NT个天线1124a至1124t发射。
在移动设备1150处，通过NR个天线1152a至1152r接收所发射的调制信号，并且将来自每个天线1152的接收信号提供至各自的接收机(RCVR)1154a至1154r。每个接收机1154调节(例如，滤波、放大和下变频)各自的信号，数字化所调节的信号以提供采样，并且进一步处理采样以提供相应的“接收”符号流。
RX数据处理器1160基于特定的接收机处理技术接收并且处理来自NR个接收机1154的NR个接收符号流，以提供NT个“检测”符号流。RX数据处理器1160可以对每个检测符号流进行解调、解交织和解码，以恢复数据流的业务数据。由RX数据处理器1160执行的处理与在基站1110处由TX MIMO处理器1120和TX数据处理器1114执行的处理是互补的。
如上所述，处理器1170可以周期性地确定使用哪个预编码矩阵。更进一步地，处理器1170可以组成包括矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。
反向链路消息可以包括有关通信链路和/或接收到的数据流的各种类型的信息。反向链路消息可以由TX数据处理器1138处理(TX数据处理器1138还从数据源1136接收一些数据流的业务数据)、由调制器1180调制、由发射机1154a至1154r调节、并且被发射回基站1110。
在基站1110处，来自移动设备1150的调制信号由天线1124接收、由接收机1122调节、由解调器1140解调、并且由RX数据处理器1142处理，以提取由移动设备1150发射的反向链路消息。然后，处理器1130可以处理所提取的消息，以确定使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重。
处理器1130和1170可以分别指导(例如，控制、协调、管理等)基站1110和移动设备1150处的操作。各个处理器1130和1170可以与存储程序代码和数据的存储器1132和1172相关联。处理器1130和1170还可以分别执行计算以导出上行链路和下行链路的频率和脉冲响应估计。
应当理解，这里所述的实施例可以由硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任意组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元， 或其组合中。
当通过软件、固件、中间件或微代码、程序代码或代码段来实现实施例时，其可以被存储在机器可读介质(如存储组件)中。代码段可以表示过程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、指令的任意组合、数据结构或程序语句。可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容，将代码段连接到另一代码段或硬件电路。可以通过任何适合的方式，包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等，对信息、自变量、参数、数据等进行传递、转发或发射。
对于软件实现，这里描述的技术可用执行所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元中，并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它可以经由本领域中公知的各种手段可通信地连接到处理器。
参考图12，示出了无线通信网络中与一个或多个无线节点进行定时同步的系统1200。例如，系统1200可以至少部分地位于基站、移动设备等内。应当理解，系统1200表示为包括功能模块，这些功能模块可以是表示由处理器、软件或其组合(例如，固件)实现的功能的功能模块。系统1200包括可以一起动作的电子组件的逻辑组1202。例如，逻辑组1202可以包括通过回程链路接收与一个或多个周围无线节点相对应的质量度量的电子组件1204。例如，如所述的，质量度量可以涉及可以被用于相对于其它节点选择所述节点来进行定时同步的无线节点的一个或多个方面(例如，SNR、GPS信息、正常运行时间、同步结构参数(如根节点、跳数等)等)。进一步地，逻辑组1202可以包括至少部分地基于对应的质量度量选择至少一个周围无线节点以进行同步的电子组件1206。
如所述的，例如，电子组件1206可以比较周围无线节点的质量度量以确定用于同步的无线节点，例如可以基于哪个节点具有最高的质量度量来进行所述确定。在另一个例子中，例如，可以结合选择无线节点来评估质量度量的一个或多个参数。此外，逻辑组1202可以包括与至少一个周围无线节点进行定时同步的电子组件1208。如上所述，这可以通过基于无线节点的定时来旋转定时、在单个步骤中调整定时等来完成。此外，逻辑组1202可以包括用于监测不同的周围无线节点以确定是否有一个不同的无线节点 具有比所述周围无线节点更高的质量度量的电子组件1210。例如，其它无线节点可以被持续地评估以检测何时出现具有更高的质量度量的无线节点。例如，如前所述，当周围无线节点的质量度量降低时可能出现这种情况。此外，当检测到具有更高质量度量的无线节点时，在一个例子中，电子组件1206可以与新的无线节点进行定时同步。此外，系统1200可以包括存储器1212，用于保存执行与电子组件1204、1206、1208和1210相关联的功能的指令。尽管电子组件1204、1206、1208和1210示出为在存储器1212的外部，但是应当理解电子组件1204、1206、1208和1210中的一个或多个可以存在于存储器1212的内部。
参考图13，示出了无线通信网络中在一个或多个无线节点上进行定时同步的系统1300。例如，系统1300可以至少部分地位于基站、移动设备等内。应当理解，系统1300表示为包括功能模块，这些功能模块可以是表示由处理器、软件或其组合(例如，固件)实现的功能的功能模块。系统1300包括可以一起动作的电子组件的逻辑组1302。例如，逻辑组1302可以包括将一个无线节点的定时与不同的无线节点的定时进行比较的电子组件1304。所述定时可以是通过评估无线节点、请求定时等接收到的。比较所述定时可以指示是否存在不一致和/或所述不一致是否应当被校正。进一步地，逻辑组1302可以包括至少部分地基于所述比较来向不同的无线节点发送定时校正信号的电子组件1306。因此，当所述定时偏离了指定的阈值时，可以向至少一个无线节点发送消息，以向该节点通知所述不一致。此外，系统1300可以包括存储器1308，用于保存执行与电子组件1304和1306相关联的功能的指令。尽管电子组件1304和1306示出为在存储器1308的外部，但是应当理解电子组件1304和1306中的一个或多个可以存在于存储器1308的内部。
结合本文公开的各个方面所描述的各种示例性逻辑、逻辑块、模块和电路可以用以下部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或者设计用于执行本文所述功能的它们的任意组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，该处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以实 现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP内核或任何其它类似配置。此外，至少一个处理器可以包括用于执行上述一个或多个步骤和/或动作的一个或多个模块。
此外，结合本申请的多个方面所描述的方法或算法的步骤和/或动作可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质可以耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。此外，在一些方面，处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。另外，在一些方面中，方法或算法的步骤和/或动作可以作为一个代码和/或指令或者代码和/或指令的任意组合或集合而位于机器可读介质和/或计算机可读介质中，所述机器可读介质和/或计算机可读介质能够结合到计算机程序产品中。
在一个或多个方面中，所描述的功能可以实现为硬件、软件、固件或它们的任何组合。如果实现为软件，则该功能可以是计算机可读介质上存储或传输的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括任何有助于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的介质。存储介质可以是计算机能够访问的任何可用介质。举例来说，但是并不仅限于，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备，或者能够用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需程序代码，并能够被计算机访问的任何其它介质。而且，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。举个例子，如果用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)，或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术，从网站、服务器或其它远程源传输软件，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL，或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术也包含在介质的定义中。本申请中所用的盘和盘片包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中磁盘(disk)通常磁性地再现数据，而光盘(disc)通常利用 激光光学地再现数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
尽管前述公开内容讨论了示例性的方面和/或实施例，但值得注意的是，在不脱离所附权利要求所限定的方面和/或实施例的范围的情况下，可以对本发明做出各种改变和修改。此外，尽管所描述的方面和/或实施例的元件可以被描述或声明为单个的，但除非明确规定仅限于单个，否则可以设想复数形式。另外，除非另有声明，否则任何方面和/或实施例的全部或部分可以与任何其它方面和/或实施例的全部或部分结合起来使用。此外，就说明书或权利要求中使用的术语“包含”而言，该术语的涵盖方式类似于“包括”一词，就如同“包括”一词在权利要求中用作过渡词所解释的那样。此外，尽管所描述的方面和/或多个方面的元件可以被描述或声明为单个的，但除非明确规定仅限于单个，否则可以设想复数情形。另外，除非另有声明，否则任何方面和/或实施例的全部或部分可以与任何其它方面和/或实施例的全部或部分结合起来使用。

Claims (30)

1.一种在无线通信网络中对无线节点进行同步的方法，包括：
通过回程链路接收与至少一个周围无线节点相关的质量度量；
至少部分地基于所述质量度量，相对于一个或多个不同的无线节点选择所述至少一个周围无线节点中的无线节点用于同步；以及
与所述无线节点进行定时同步，其中所述无线节点被同步到具有根节点的无线节点树中的至少一个不同的无线节点，其中所述无线节点树中所有无线节点都与所述根节点同步，并且其中所述质量度量包括标识所述根节点的同步度量，并且进行定时同步是至少部分地基于所标识的根节点的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于向所述无线节点发送的或从所述无线节点接收的空中同步信号来进行定时同步。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述定时同步包括：对时隙和/或帧号进行同步。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述定时同步包括：与所述无线节点进行同步或者向所述无线节点发送同步信号。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
将定时设置为从全球定时源接收的定时，
其中，定时同步包括：通过回程链路向所述无线节点发送来自所述全球定时源的定时。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述全球定时源是全球定位系统（GPS）、另一个无线接入技术、同步信号或地面广播信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量度量包括所述无线节点的优先级的指示。
8.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于接收到的空中（OTA）信号来选择所述无线节点。
9.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于接收机信号强度或者OTA信号的信噪比来选择所述无线节点。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量度量涉及所述无线节点是否与全球定时源同步。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述全球定时源是全球定位系统（GPS）、另一个无线接入技术、同步信号或地面广播信号。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量度量涉及所述无线节点的正常运行时间。
13.根据权利要求1所述的方法，其中从一个或多个移动设备接收所述质量度量。
14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：监测不同的相邻无线节点，以确定是否有一个不同的相邻无线节点具有比所述无线节点更高的质量度量。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述回程链路是无线链路。
16.一种在无线通信网络中对无线节点进行同步的装置，包括：
用于通过回程链路接收与一个或多个周围无线节点相对应的质量度量的模块；
用于至少部分地基于对应的质量度量，选择所述一个或多个周围无线节点中的至少一个无线节点用于同步的模块；以及
用于与所述至少一个无线节点进行定时同步的模块，其中所述无线节点被同步到具有根节点的无线节点树中的至少一个不同的无线节点，其中所述无线节点树中所有无线节点都与所述根节点同步，并且其中所述质量度量包括标识所述根节点的同步度量，并且进行定时同步是至少部分地基于所标识的根节点的。
17.一种在无线通信网络中对无线节点进行同步的装置，包括：
无线节点评估器，其通过回程链路接收与至少一个周围无线节点相关的质量度量；
无线节点选择器，其至少部分地基于所述质量度量，相对于一个或多个不同的无线节点选择所述至少一个周围无线节点中的无线节点用于同步；以及
定时同步器，其与所述无线节点进行定时同步，其中所述无线节点被同步到具有根节点的无线节点树中的至少一个不同的无线节点，其中所述无线节点树中所有无线节点都与所述根节点同步，其中所述质量度量包括标识所述根节点的同步度量，并且所述定时同步器至少部分地基于所述根节点与所述无线节点进行定时同步。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述定时同步器至少部分地基于向所述无线节点发送的或从所述无线节点接收的空中同步信号来对定时进行调整。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述定时同步器基于所述无线节点的时隙和/或帧号对定时进行调整。
20.根据权利要求17所述的装置，其中所述定时同步器向所述无线节点发送定时同步信号。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述定时同步器将所述装置的定时与从全球定时源接收到的定时进行同步，并且通过回程链路在所述定时同步信号中向所述无线节点发送所述定时。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述全球定时源是全球定位系统（GPS）、另一个无线接入技术、同步信号或地面广播信号。
23.根据权利要求17所述的装置，其中所述无线节点选择器至少部分地基于接收到的空中（OTA）信号来选择所述无线节点。
24.根据权利要求17所述的装置，其中所述无线节点选择器至少部分地基于接收机信号强度或者OTA信号的信噪比来选择所述无线节点。
25.根据权利要求17所述的装置，其中所述质量度量涉及所述无线节点是否与全球定时源同步。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述全球定时源是全球定位系统（GPS）、另一个无线接入技术、同步信号或地面广播信号。
27.根据权利要求17所述的装置，其中所述质量度量涉及所述无线节点的正常运行时间。
28.根据权利要求17所述的装置，其中所述无线节点评估器从一个或多个移动设备接收所述质量度量。
29.根据权利要求17所述的装置，进一步包括同步监测器，其监测不同的相邻无线节点，以确定是否有一个不同的相邻无线节点具有比所述无线节点更高的质量度量。
30.根据权利要求17所述的装置，其中所述回程链路是无线链路。
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