CN102640547A - 定时控制 - Google Patents

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CN102640547A CN200980161703XA CN200980161703A CN102640547A CN 102640547 A CN102640547 A CN 102640547A CN 200980161703X A CN200980161703X A CN 200980161703XA CN 200980161703 A CN200980161703 A CN 200980161703A CN 102640547 A CN102640547 A CN 102640547A
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Abstract

一种方法，包括：在被配置为在多个频率块中的一个或多个中向第二设备进行一个或多个传输、并被配置为接收所述多个频率块中的每个的各自的定时命令的第一设备处：确定，当从接收到所述多个频率块中的任何一个的最近的定时命令起预定时间段还没有到期时，多个频率块中的每一个的最近接收的定时命令都是有效的。

Description

定时控制
技术领域
本发明涉及控制通信系统中的无线电传输的定时(timing)。特别地，本发明涉及从向其进行无线电传输的节点接收定时控制数据，并确定设备是否具有所必需的定时信息以用于到所述节点的传输。
背景技术
通信设备可理解为这样的设备，其配备有适当的通信和控制能力以便实现与其它方通信的其用途。通信可包括，例如，语音通信、电子邮件(email)、文本消息、数据、多媒体等。通信设备典型地使设备的用户能够通过通信系统接收和传输通信，且从而能够用于访问各种服务应用。
通信系统是促进两个或多个实体(例如通信设备、网络实体和其它节点)之间的通信的设施。通信系统可由一个或多个互连网络提供。一个或多个网关节点可被提供以用于互连系统的各种网络。例如，通常在接入网络和其它通信网络(例如核心网络和/或数据网络)之间提供网关节点。
合适的接入系统允许通信设备接入更广泛的通信系统。对更广泛的通信系统的接入可由固定线路或无线通信接口或它们的组合提供。提供无线接入的通信系统典型地实现了其用户的至少一些移动性。这些的例子包括无线通信系统，其中接入由蜂窝接入网络的装置来提供。无线接入技术的其它例子包括不同的无线局域网(WLAN)和基于卫星的通信系统。
无线接入系统典型地按照无线标准工作和/或按照一组规范工作，该规范说明各种系统元件允许做什么和应如何实现。例如，标准或规范可定义，用户，或者更确切地用户设备，是否配备有电路交换承载或者分组交换承载或者两者。应该被用于连接的通信协议和/或参数也被典型地定义。例如，用户设备和网络元件之间应实现通信的方式并且它们的功能和职责被典型地由预定的通信协议定义。这种协议和/或参数进一步定义将被通信系统的哪个部分使用的频谱、将要使用的传输功率等。
在蜂窝系统中以基站的形式的网络实体提供了用于与一个或多个小区或扇区中的移动设备通信的节点。注意，在某些系统中基站被称作“节点B(NodeB)”。典型地，基站装置和通信所需的接入系统的其它装置的操作由特定的控制实体控制。控制实体典型地与特定通信网络的其它控制实体互连。蜂窝接入系统的例子包括通用陆地无线接入网(UTRAN)、演进的EUTRAN(EUTRAN)和GSM(全球移动系统)EDGE(增强型数据GSM演进)无线接入网(GERAN)。
为了补偿向公共的基站(eNodeB)进行上行链路传输的设备间的传播延迟的变化，以及为了确保每个设备对它的上行链路传输进行定时以使它们在预定的时间到达基站，基站向设备发送定时提前命令，该命令指示上行链路定时相对于当前上行链路定时(作为预定时间单元的倍数)的所需的改变。定时提前命令被接收到它的设备认为是有效的达预定的最大时间段。当设备接收到定时提前命令，它相应地调整它的上行链路传输定时，并启动或重新启动时间对准定时器，该时间对准定时器被配置成在预定时间到期(除非在此之前被重新启动)。只要时间对准定时器在运行，最近的定时提前命令被认为是有效的，并且设备被认为是时间对准的，即被认为对上行链路传输具有有效的定时信息。如果时间对准定时器到期，就认为在设备能够进行上行链路传输之前需要上行链路同步。对于设备通常的过程是随即发起被称为随机接入过程的动作，以请求基站(eNB)重新评估设备处需要的定时调整。
在长期演进(LTE)系统第8版中，设备按照单载波频分多址技术进行上行链路传输。每个上行链路传输被利用一组正交副载波来完成。副载波被分组成单元(称为资源块)，并且设备可利用资源块组进行上行链路传输，该资源块组的范围高达被称为载波的预定频率块内的预定最大数目的资源块。上行链路传输可用的带宽通常包括多个载波；并且设备在选择的一个载波上进行上行链路传输。LTE第8版的进一步发展(该发展被称为LTE-Advanced)提供载波聚合，其中两个或多个载波被聚合以便支持比单载波定义的带宽更宽的传输带宽。总结起来，在LTE第8版下工作的设备由单载波服务，然而在LTE-Advanced下工作的设备能够同时在多个载波上接收和传输。视为期望的是，LTE-Advance保持混合自动重复请求(HARQ)过程的第二层方面与第8版相容，其中这可被实现而不需要前述的明显收获。在设备被调度了跨多个载波的资源的情况下，提出，每个被调度的载波具有一个传输块(或者在空间复用也被利用的情况下多达两个传输块)和一个独立的HARQ实体。媒体接入控制层(MAC层)为每个被调度的载波产生相应传输块，并且用于任何传输块的所有可能的HARQ重复传输在相应传输块映射到其的相同载波上发生。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种技术，用于促进接收和/或保持每个频率块(诸如，例如，在上面描述的系统中的载波)的单独的定时信息，其中经由该频率块设备可以进行传输。
本发明提供一种方法，包括：在被配置为在多个频率块中的一个或多个中向第二设备进行一个或多个传输、并被配置为接收所述多个频率块中的每个的各自的定时命令的第一设备处：确定，当从接收到所述多个频率块中的任何一个的最近的定时命令起预定时间段还没有到期时，多个频率块中的每一个的最近接收的定时命令都是有效的。
本发明还提供了一种方法，包括：在被配置成在第一组频率块的一个或多个频率块中从所述第二设备接收一个或多个传输、并被配置为在第二组频率块的一个或多个频率块中向第二设备进行一个或多个传输的第一设备处：在所述第二组频率块中的一个频率块上向所述第二设备发送所述第一组频率块中的多个频率块的定时命令。
本发明还提供了一种方法，包括：在被配置成在第一组频率块的一个或多个频率块中向第二设备发送一个或多个传输、且在第二组频率块的一个或多个频率块上从所述第二设备接收一个或多个传输的第一设备处：在所述第二组频率块的一个频率块上从所述第二设备接收所述第一组频率块中的多个频率块的各自的定时命令。
在一个实施例中，该方法还包括根据一个或多个所述定时命令控制在所述第一组频率块的一个或多个频率块上的一个或多个传输的定时。
在一个实施例中，所述第一组频率块是上行链路频率块，而所述第二组频率块是下行链路频率块。
在一个实施例中，所述第一组频率块的多个频率块的定时命令包含在单个的控制数据单元里。
本发明还提供了一种方法，包括为多个频率块产生包含多个定时命令的控制数据单元。
在一个实施例中，所述多个定时命令在所述控制数据单元中以预定的频率块顺序布置。
在一个实施例中，多个定时命令包含在公共控制元素(element)里。
在一个实施例中，多个定时命令每个都包括定时提前值。
在一个实施例中，所述定时命令每个都包括定时提前值以及与所述定时提前值相关的频率块的指示。
本发明还提供被配置成执行任一上述方法的装置。
本发明还提供一种装置，包括：处理器和包括计算机程序代码的存储器，其中存储器和计算机程序被配置成与处理器一起使装置至少执行任一上述方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括当载入计算机时控制计算机执行任一上述方法的程序代码工具。
本发明还提供一种系统，包括：第一和第二设备；其中所述第一设备被配置成在第一组频率块中的一个或多个频率块中向所述第二设备发送一个或多个传输；所述第二设备被配置成在第二组频率块中的一个频率块上向所述第一设备发送所述第一组频率块中的多个频率块的定时命令。
附图说明
以下，将参照附图、仅以示例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1描述了本发明的实施例可实现于其中的无线电接入网络，该接入网络包括多个小区，每个小区都由各自的基站(eNodeB)服务。
图2更详细地描述了图1所示的用户设备。
图3描述了适合在图1所示的无线电网络的接入节点或基站处实现本发明的实施例的装置。
图4a描述了MAC PDU单元的结构，而图4b描述了MAC PDU单元是如何在物理层形成传输块的。
图5描述了用于按照本发明实施例的方法的MAC控制元素的示例。
图6描述了按照本发明实施例的设备的操作的示例。
具体实施方式
图1、2和3分别示出了通信系统或网络、在网络内通信的装置、和通信网络的接入节点。
图1示出了一个通信系统或网络，包括具有第一覆盖区域101的第一接入节点2、具有第二覆盖区域103的第二接入节点4和具有第三覆盖区域105的第三接入节点6。此外图1示出了用户设备8，其被配置成与接入节点2、4和6中的至少一个通信。这些覆盖区域也可以被称为蜂窝覆盖区域或小区，其中接入网络是蜂窝通信网络。
图2示出了用户设备8的示例的示意性部分剖视图，该用户设备8可被用于接入接入节点以及从而通过无线接口接入通信网络。用户设备(UE)8可用于各种任务，例如发起和接收电话呼叫、用于从和向数据网络接收和发送数据以及用于体验，例如，多媒体或其它内容。
UE 8可以是能够至少发送或接收无线电信号的任何设备。非限制的例子包括移动台(MS)、配备有无线接口卡或其它无线接口设施的便携式计算机、配备有无线通信能力的个人数字助理(PDA)或这些等等的任何组合。UE 8可通过UE 8的适当的无线电接口装置通信。接口装置可例如借助于无线电部分7和相关的天线装置来提供。天线装置可被布置在UE 8的内部或外部。
UE 8可配备有至少一个数据处理实体3和至少一个存储器或数据存储实体7，以便用于它被设计来执行的任务中。数据处理器3和存储器7可在适当的电路板9上和/或芯片组内被设置。
用户可借助于合适的用户接口(例如键盘1、语言命令、触感屏或垫、这些的组合等等)来控制UE 8的操作。显示器5、喇叭和麦克风也可被提供。此外，UE 8可包括适当的连接器(有线的或者无线的)，其连接到其它设备和/或用于将外部附件，例如免提设备连接到其。
如参考图1可见，UE 8可被配置成与多个接入节点2、4、6中的至少一个通信，例如当它位于第一接入节点2的覆盖区域101时该装置被配置成能够与第一接入节点2通信，当位于第二节点4的覆盖区域103时该装置能与第二接入节点4通信，并且当位于第三接入节点6的覆盖区域105时该装置能与第三接入节点6通信。
图3示出了第一接入节点的例子，该节点在下面描述的本发明实施例中由演进节点B(eNB)2表示。eNB 2包括被配置成接收和发射射频信号的射频天线301、被配置成对接被天线301接收和发射的射频信号的射频接口电路303以及数据处理器167。射频接口电路也可被称为收发机。接入节点(演进节点B)2也可包括数据处理器，其被配置成处理来自于射频接口电路303的信号，控制射频接口电路303产生合适的RF信号以通过无线通信链路向UE 8传送信息。接入节点还包括存储器307，用于存储数据、参数和指令供数据处理器305使用。
应当理解，分别示于图2和3中的、上面描述的UE 8和接入节点2二者可包括不与此后描述的本发明实施例直接相关的另外的元件。
在LTE(长期演进)系统的背景下，仅以示例的方式，在下面描述本发明的的实施例，该LTE系统将单载波-频分多址(SC-FDMA)用于从UE 8到接入节点2的上行链路传输。
频谱的一部分被预留用于向接入节点2的上行链路传输，且频谱的一个单独的部分被预留用于来自接入节点2的下行链路传输。这些部分每个都被划分成多个频率块(载波)。UE 8可以在构成为上行链路传输预留的部分的多个载波中的一个或多个上进行传输，并且它可以在构成为下行链路传输预留的部分的多个载波中的一个或多个上接收传输。每个载波被划分成正交副载波，其可以分配作为传输的无线电资源(按其组)。如果数据可用于从UE 8被发送，无线电资源(在一个或多个载波内定义正交副载波的组的资源块)可被分配给来自于UE 8的上行链路传输。UE 8向接入节点2发送缓冲器状态报告(BSR)，指示UE 8中将在上行链路共享信道(UL-SCH)上传输的数据量。依靠来自于UE 8的这些BSR和来自于由接入节点2服务的其它设备的BSR中的指示，接入节点2为UE 8分配传输资源，并在物理下行链路控制信道(PDCCH)上向UE 8发信号通知上行链路传输资源授权消息。
分配给UE 8的资源可包括为上行链路传输预留的多个载波中的资源。UE 8处的MAC层为分配给UE 8的每个载波产生MAC协议数据单元(PDU)，该PDU在物理层形成相应的传输块。每个MAC PDU的大小对应于在相应载波内分配给UE 8的资源块的数目。每个MAC PDU包括MAC首部402和MAC有效载荷404，该MAC有效载荷404包括零个、一个或多个控制元素(CE)和/或零个、一个或多个MAC服务数据单元(SDU)。MAC PDU的结构以及它怎样在物理层变为传输块示于图4(a)和4(b)中。在图4(b)中，CRC是循环冗余校验。
每个传输块在根据定时信息(针对每个载波从接入节点2接收)而控制的时间、在其各自的载波上传输。在单个MAC控制元素(包含于在一个或多个下行链路载波上传输的单个的协议数据单元)中，从接入节点2接收所有载波的定时信息。图5中描述了MAC控制元素的结构的例子，该MAC控制元素包括例如5个上行链路载波的定时提前命令(TAC)。它由4个八位位组组成，包含2个置为“0”的保留位R和30个比特，该30个比特定义上行链路载波的5个6比特定时提前命令(值)。6比特定时提前命令包含在控制元素中的顺序是预定的并且UE 8和接入节点2均已获知，所以控制元素不必包含关于哪个定时提前命令是用于哪个载波的信息，从而最小化下行链路的开销。
图5中所示的定时提前命令控制元素在接入节点2的MAC层被以示出用于图4a的UE的相同方式结合到MAC协议数据单元(PDU)的有效载荷中。MAC PDU的有效载荷也可包含一个或多个其它控制元素和/或一个或多个MAC服务数据单元(每个都包含来自于各自的逻辑信道的数据)。MAC首部402包括包含在有效载荷中的每个CE和/或SDU的子首部(sub-header)。每个MAC子首部由逻辑信道ID(LCID)和可选的长度(L)字段组成。LCID指示MAC有效载荷的相应部分是否是MAC控制元素，且如果否，相关的SDU属于哪个逻辑信道。L字段指示相关的MAC SDU的大小。因为上行链路载波的数目对于UE 8和接入节点2是已知的，且因此UE 8能确定定时提前命令控制元素的长度(即使没有MAC子首部中的L字段)，同一LCID能够被用于上述多载波定时提前命令控制元素(其目前用于在LTE第8版的3GPP 36.321中规定的单载波定时提前命令控制元素)。该LCID被UE识别为指示不用L字段。
可选择地，根据一个变型，定时提前控制元素与MAC子首部一起使用，该MAC子首部具有新LCID和指示控制元素长度的L字段。新LCID将被UE 8识别为指示使用L字段。
MAC PDU通过下行链路载波之一作为传输块从接入节点2传输给UE 8。
在单个传输块中包括所有多个上行链路载波的定时提前命令的一个好处是不需要每个下行链路载波与一个并且仅仅一个上行链路载波相关联，并且因而在存在载波非对称聚合的情形下(即在下行链路传输和上行链路传输利用不同数目的载波来进行的情况下)是有用的。
如3GPP TS 36.213 V8.7.0(2009-05)中规定的那样，每个6比特定时提前命令指示指数值(index value)TA(0，1，2....63)，该指数值TA用来控制UE应用于相应载波的定时调整量。更详细地，TA通过指数值TA＝0，1，2，...，63来指示当前NTA的值、NTA，old相对于新(new)NTA的值NTA，new的调整，其中NTA，new＝NTA，old+(TA-31)X 16。此处，将NTA值调整正的或负的量指示了将上行链路传输定时分别提前或延迟给定的量。如3GPP TS 36.211 V8.7.0(2009-05)中规定的那样，NTA值是UE 8处的上行链路和下行链路无线电帧之间的定时偏移，以基本时间单位TS表示。
对于在子帧n上接收到的定时提前命令，定时的相应调整将从子帧n+6的开始而应用。当UE在子帧n和子帧n+1中的上行链路传输由于定时调整而重叠时，UE将传输完整的子帧n，并且不传输子帧n+1的重叠部分。
定时提前命令在预定的最大时间段内有效，在其到期之前他们需要被新的定时提前命令替换。单个的时间对准定时器被用来控制对于在任何上行链路载波上的传输而言UE 8有多久被认为是上行链路时间对准的。每次UE接收到定时提前控制元素，例如上面描述的多载波定时提前控制元素，时间对准定时器就被启动或重新启动。只要时间对准定时器在运行，UE 8就被认为对于所有上行链路载波是上行链路时间对准的。如果时间对准定时器到期，UE 8进行如下：(a)刷新(flush)所有HARQ缓冲器；(b)通知无线电资源控制(RRC)释放物理上行链路控制信道；以及(c)清除任何配置的下行链路资源的分配或上行链路资源的授权。
在本发明的另一个实施例中，UE 8在单独的控制元素中，在相同下行链路载波的相同传输块或不同传输块中，接收每个载波的定时提前命令。每个定时提前命令控制元素包含多个上行链路载波中的仅一个的定时提前命令。除了上面描述的指数值TA之外，控制元素还包含多个预定值之一，UE 8通过其可识别指数值TA与哪个上行链路载波相关。在单个下行链路载波中包含所有多个上行链路载波的定时提前命令的这个可选技术也具有以下优点：其不需要每个下行链路载波与一个并且仅仅一个上行链路载波相关，并且因而在存在载波非对称聚合的情形下(即下行链路传输和上行链路传输利用不同数目的载波来进行的情形下)是有用的。
单个的时间对准定时器也被用于这种可选技术。在UE 8已经接收到每个上行链路载波的定时提前命令的情况下，每当其从接入节点2针对任何上行链路载波接收到定时提前命令时，UE 8重启该单个时间对准定时器。当该单个时间对准定时器在运行(即还未到期)时，UE 8被配置成认为它具有有效的定时信息用于在任何上行链路载波上向接入节点2进行传输。这个技术描述于图7的流程图中。对所有上行链路载波使用单个对准定时器具有以下优点：其避免了复杂度，该复杂度原本会由于必须处理在不同时间到期(即异步TA定时器到期)的单独的时间对准定时器而在MAC层出现。
在上述实施例中，载波大小的一个例子是20MHz，而上行链路载波数目的一个例子是5个。上述操作可能需要在各种实体中的数据处理。数据处理可由一个或多个数据处理器提供。类似地，上面实施例中描述的各种实体可在单个或多个数据处理实体和/或数据处理器内实现。适当适配的计算机程序代码产品当载入计算机时可用于实现实施例。提供操作的程序代码产品可存储在载体介质例如载体盘、卡或带上并借助于其而提供。一个可能性是通过数据网络下载该程序代码产品。执行可由服务器中的适当的软件提供。
例如本发明的实施例可实现为芯片组，换句话说即一系列相互间通信的集成电路。该芯片组可包括：微处理器，布置为运行代码；专用集成电路(ASIC)；或者可编程数字信号处理器，用于执行上面描述的操作。
本发明的实施例可在例如集成电路模块的各种组件中被实践。集成电路的设计大体上是个高度自动化的过程。复杂且强大的软件工具可用来将逻辑水平设计转换为准备好在半导体基片上蚀刻并形成的半导体电路设计。
程序，例如由Mountain View，California的Synopsys，Inc.和San Jose，California的Cadence Design提供的那些，使用建立好的设计规则和预存的设计模块的库自动布线导体并定位半导体芯片上的组件。一旦半导体电路的设计已完成，以标准化电子格式(例如，Opus、GDSII等等)的结果设计就可被传输到半导体制作设施或“工厂”进行制作。除上面明确提到的修改外，对于本领域技术人员将显而易见的是，所述实施例的各种其它修改也可在本发明的范围之内作出。

Claims (15)

1.一种方法，包括：在被配置为在多个频率块中的一个或多个中向第二设备进行一个或多个传输、并被配置为接收所述多个频率块中的每个的各自的定时命令的第一设备处：确定，当从接收到所述多个频率块中的任何一个的最近的定时命令起预定时间段还没有到期时，多个频率块中的每一个的最近接收的定时命令都是有效的。
2.一种方法，包括：在被配置成在第一组频率块的一个或多个频率块中从所述第二设备接收一个或多个传输、并被配置为在第二组频率块的一个或多个频率块中向第二设备进行一个或多个传输的第一设备处：在所述第二组频率块中的一个频率块上向所述第二设备发送所述第一组频率块中的多个频率块的定时命令。
3.一种方法，包括：在被配置成在第一组频率块的一个或多个频率块中向第二设备发送一个或多个传输、且在第二组频率块的一个或多个频率块上从所述第二设备接收一个或多个传输的第一设备处：在所述第二组频率块的一个频率块上从所述第二设备接收所述第一组频率块中的多个频率块的各自的定时命令。
4.根据权利要求3的方法，还包括根据所述定时命令中的一个或多个控制在所述第一组频率块中的一个或多个频率块上的一个或多个传输的定时。
5.根据权利要求2至4中任一项的方法，其中所述第一组频率块是上行链路频率块，而所述第二组频率块是下行链路频率块。
6.根据权利要求2至5中任一项的方法，其中所述第一组频率块中的多个频率块的定时命令包含在单个控制数据单元中。
7.一种方法，包括为多个频率块产生包含多个定时命令的控制数据单元。
8.根据权利要求6或权利要求7的方法，其中所述多个定时命令以预定的频率块顺序布置在所述控制数据单元中。
9.根据权利要求6至8中任一项的方法，其中多个定时命令包含在公共控制元素中。
10.根据权利要求6至9中任一项的方法，其中多个定时命令每一个部包含定时提前值。
11.根据权利要求2至5中任一项的方法，其中所述定时命令每一个都包含定时提前值以及与所述定时提前值相关的频率块的指示。
12.一种装置，被配置成执行权利要求1至11中任一项的方法。
13.一种装置，包括：处理器和包含计算机程序代码的存储器，其中存储器和计算机程序被配置成与处理器一起使该装置至少执行权利要求1至11中任一项的方法。
14.一种计算机程序产品，包括程序代码工具，该程序代码工具当载入计算机时控制计算机执行根据权利要求1至11中任一项的方法。
15.一种系统，包括：第一和第二设备；其中所述第一设备被配置成在第一组频率块的一个或多个频率块中向所述第二设备发送一个或多个传输；且所述第二设备被配置成在第二组频率块中的一个频率块上向所述第一设备发送所述第一组频率块中的多个频率块的定时命令。
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