CN102986282A

CN102986282A - 上行链路同步处理

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Publication number: CN102986282A
Application number: CN2010800654354A
Authority: CN
Inventors: A.朗格赖斯; F.胡斯
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2030-01-15
Also published as: EP2524550A4; CN102986282B; WO2011087416A3; EP2524550B1; RU2516449C2; WO2011087416A2; RU2012134785A; US20130121315A1; EP2524550A2

Abstract

通过响应第一定时对齐TA命令，触发TA计时器(180)的（重新）启动，使能无线电基站RBS(20)服务的用户设备UE（30，40，50）的上行链路同步。测量在构成TA计时器(180)的时间间隔(60)的定义的子间隔的测量时间窗口(63)期间从UE（30，40，50）接收的数据的上行链路定时并将其用于为UE（30，40，50）确定定时提前。在构成时间间隔(60)的定义的子间隔的随后调度时间窗口(65)期间，将包括定时提前的通知的第二TA命令的传送和调度的到UE（30，40，50）的下行链路数据传送一起联合调度。最小化独自调度的TA命令数量以释放无线电资源和增大下行链路吞吐量。

Description

上行链路同步处理

技术领域

本发明一般使能在基于无线电的无线通信系统中的数据通信，并且具体地说，涉及为通信系统中存在的用户设备实现上行链路同步。

背景技术

在诸如长期演进(LTE)系统等某些基于无线电的通信系统中，来自无线电基站(RBS)的小区中的所有用户设备(UE)的上行链路传送需要在RBS天线是时间对齐的，以便在来自不同UE的传送之间维持正交性。更详细地说，使得此上行链路正交性成立的要求是在相同子帧内但在不同频率资源内从不同UE传送的信号大致时间对齐到达RBS。更具体地说，在从不同UE接收的信号之间的任何定时不对齐将落在循环前缀内。因此，上行链路的时间对齐是用于调度UE的前提条件，这是因为未对齐的UE可对来自其它UE的传送造成干扰。

为实现在RBS天线的时间对齐，UE需要在RBS的预期接收时间之前传送。这在技术中称为定时提前。图1和2示出此概念。图1示出在通信系统1中的RBS 20的小区10。小区10当前覆盖想要传送上行链路数据到RBS的三个UE 30、40、50。在图2的上方部分中，来自这三个UE（UE1到UE3）的上行链路接收以示意图方式示成是时间对齐的。

定时提前在UE 30 (UE1)十分靠近RBS 20时可以是零，并且通常它在UE移离RBS 20时增大。这在图2中以示意图方式示出，第一UE 30具有零定时提前(TA₁)，而靠近小区边界存在的第三UE 50 (UE3)具有相对而言大得多的定时提前(TA₃)。第二UE 40 (UE2)有些存在于小区区域中间，并因此通常具有一般介于在TA₁与TA₃之间的定时提前(TA₂)。

定时提前也受无线电波可在其到RBS的路径上产生的反射（也称为多径传播）影响。

RBS中的定时提前机制测量来自UE的上行链路数据的定时误差，并且在命令UE更新其定时提前时使用媒体接入控制(MAC)控制元素。在UE接收此类定时对齐命令时，它（重新）启动其定时对齐计时器并更新其定时提前。在定时对齐计时器截止时，UE不再被视为上行链路同步，并且其上行链路定时不再对齐。

基于MAC控制元素的定时对齐命令具有两个主要功能：

保持来自小区中的所有UE的上行链路传送在RBS天线时间对齐，以便维持在用户之间的正交性。上行链路传送的往返时间可在UE在小区中移动时更改，并且这可要求定时提前的更改。

通过避免定时对齐计时器截止，避免UE丢失其上行链路同步。例如，固定UE可在长时间期内，即比定时对齐计时器更长的时间期内传送和/或接收数据。UE无需接收时间对齐命令以保持上行链路传送时间对齐。然而，如果定时对齐计时器截止，则不再认为UE是上行链路时间对齐，并因此能够不再调度UE。即使不要求定时提前的更新，时间对齐命令因此也在此情况下用于保持上行链路同步。

因此，今天由RBS为如从上行链路定时误差测量所确定的需要定时提前更新的UE和为即使可能不要求定时提前更新也需要保持上行链路同步的UE生成和传送时间对齐命令。

但传送这些时间对齐命令的现有技术有问题。今天，一旦RBS基于上面两个列出的准则至少之一检测到其需要便传送它们。时间对齐命令将占用空中接口上的下行链路无线电资源。另外，定时对齐命令的调度将也占用RBS中的调度机会。这对于具有多个UE并因此必须传送相当多此类时间对齐命令的小区而言能够是一个严重的问题。这显著降低了能够用于传送其它下行链路数据到UE的下行链路无线电资源量，并且耗尽了调度机会量。因此，将降低下行链路数据吞吐量。

发明内容

因此，需要一种传送时间对齐命令到用户设备但没有现有技术在消耗下行链路无线电资源和调度机会以及降低下行链路数据吞吐量方面的缺陷的解决方案。

一般目的是提供用户设备的有效上行链路同步。

特殊目的是实现此类上行链路同步，且无线电资源和/或调度机会的消耗降低。

这些和其它目的通过如本文中公开的实施例而得以满足。

简要地说，实施例涉及一种使能在无线电基站服务的小区中存在的用户设备的上行链路同步的方法。第一定时对齐命令传送到用户设备以触发用于用户设备的定时对齐计时器的（重新）启动。定时对齐计时器具有相关联时间间隔，并且在此时间间隔期间，用户设备应采用如基于第一定时对齐命令定义的定时提前用于上行链路数据传送，以便使能在小区中的上行链路传送的时间对齐。

根据实施例，与定时对齐计时器相关联的时间间隔被分成多个子间隔或时间窗口。测量时间窗口用于测量从用户设备接收的上行链路数据的上行链路定时，旨在检测任何上行链路定时误差。在此测量时间窗口期间，即使执行的测量指示有用于用户设备的上行链路定时误差，也不传送定时对齐命令到用户设备。上行链路定时的测量用于确定用于用户设备的更新的定时提前。首先，在随后的调度时间窗口期间，能够传送定时对齐命令到用户设备。另外，在调度时间窗口期间将包括确定的更新定时提前的通知的此第二定时对齐命令的传送和调度的到用户设备的下行链路数据传送一起联合调度。

实施例由此通过防止在定时对齐计时器间隔的测量时间窗口期间调度这些定时对齐命令而防止太频繁的定时对齐命令。另外，在随后调度时间窗口期间将定时对齐命令和调度的下行链路数据传送一起联合调度意味着定时对齐命令不使用单独的调度时机。因此，调度机会和无线电资源能够被释放以用于到小区中的其它用户的下行链路传送，并由此增大通信系统的下行链路吞吐量。

实施例涉及一种上行链路同步装置，包括配置成在测量时间窗口期间测量用户设备传送的上行链路数据的上行链路定时的定时测量器。定时确定器采用来自上行链路定时测量的结果以确定用于用户设备的更新的定时提前，并且汇编包括更新的定时提前的通知的定时对齐命令。传送调度器在随后调度时间窗口期间将到用户设备的定时对齐命令的传送和调度的到用户设备的下行链路数据传送一起联合调度。

在一实施例中定义了除用于使能与用户设备进行无线、基于无线电的通信的传送器和接收器外还包括上行链路同步装置的无线电基站。

附图说明

通过结合附图，参照以下描述，可最好地理解本发明及其另外目的和优点，其中：

图1是其中能够实现实施例的通信网络的一部分的示意图；

图2以示意图方式示出在通信网络中定时对齐以实现上行链路同步的原理；

图3是示出使能上行链路同步的方法的一实施例的流程图；

图4以示意图方式示出根据一实施例的将时间对齐计时器间隔划分成多个不同子间隔的原理；

图5A和5B示出使能上行链路同步的方法的另一实施例的流程图；

图6是上行链路同步装置的一实施例的示意框图；

图7示出上行链路同步装置的实现示例；以及

图8示出根据一实施例的无线电基站。

具体实施方式

在所有图形中，相同的标号用于类似或对应的单元。

本发明一般涉及在无线、基于无线电的通信系统中的数据通信，并且具体地说，涉及为此类通信系统中存在的用户设备实现上行链路同步。根据定时提前(TA)命令算法实现上行链路同步，该算法由通信系统用于保持用户设备上行链路同步。此新颖技术与现有技术相比具有降低无线电资源的占用的优点。

虽然现有技术公开了到用户设备的TA命令的传送而与任何在进行的调度无关，但如本文中公开的实施例增大了联合调度到相同用户设备的TA命令和下行链路传送并由此共享无线电资源的可能性。

在下面，将参照长期演进(LTE)系统作为基于无线电的通信系统的说明性示例，更详细地描述实施例。但是，本发明不限于此，而是能够应用到使用TA命令保持来自无线电基站(RBS)的小区中的用户设备(UE)的上行链路传送在RBS天线时间对齐，例如以便维持在来自不同UE的传送之间的正交性的任何基于无线电的通信系统。

通常，与独立调度TA命令而不将它添加到分组数据共享信道(PDSCH)有关的现有技术问题是需要附加的无线电资源。由于可用的物理下行链路控制信道(PDCCH)资源的有限数量原因，每个传送时间间隔(TTI)只能够调度有限数量的UE。因此，如果与在现有技术一样独立调度TA媒体接入控制(MAC)控制元素，则在该调度机会不能调度下行链路同步信道(DL-SCH)数据传递。因此，减少了下行链路数据吞吐量。

实施例因此针对增大一起调度PDSCH上的下行链路数据和TA MAC控制元素（即，TA命令）的可能性。PDSCH上的下行链路数据和TA MAC控制元素一起的此类联合调度放宽了对TA MAC控制元素的单独调度的需要，由此节省了能够用于到其它UE的下行链路传送的调度机会。实施例由此显著降低了独自调度的TA MAC控制元素的数量。

图3是示出使能在无线电基站服务的小区中存在的UE的上行链路同步的方法的流程图。方法在步骤S1中开始，在该步骤中，传送例如TA MAC控制元素等第一定时对齐命令或TA命令到UE。TA命令触发具有相关联时间间隔的定时对齐计时器(TAT)的启动或重新启动。第一TA命令因此具有两个主要功能：它（重新）启动带有TAT的相关联时间间隔的定义长度的TAT，并且它包括在TAT结束前要由UE利用以保持上行链路同步的定时提前的信息。TAT的长度，即与定时对齐计时器相关联的时间间隔优选通过系统信息或通过专用无线电资源控制(RRC)信令传递到UE。因此，指示TAT的值的时间长度的通知一般通过信号与在技术中的TA命令分开传送。但是，在需要时可能具有在TA命令中包括此通知的实现。

第一TA命令能够是在当前通信会话期间发送到用户设备的第一TA命令。在此类情况中，TA命令触发带有启动相关联时间间隔的TAT的启动。TAT是能够设成不同指定值的RRC参数。有关可能TAT值和设置TAT的更多信息，请参考[1]，其有关时间对齐计时器的教导由此通过引用完全结合于本文中。备选地，在步骤S1中的第一TA命令能够是更新TA命令，该命令触发可能带有更新的相关联时间间隔的TAT的重新启动。

TA命令的生成和处理在[2]中更详细描述，其有关MAC过程且具体而言有关上行链路时间对齐的维持的教导由此通过引用完全结合于本文中。

根据本发明，TAT的时间间隔被划分成多个（即至少两个）定义的子间隔或时间窗口。这些子间隔与如RBS执行的TA命令算法的不同处理相关联。

表示本文中测量时间间隔的一个此类时间间隔构成TAT的时间间隔的定义的子间隔。此测量时间间隔由RBS用于测量从UE接收的上行链路数据的上行链路定时，以便标识上行链路定时中的任何误差，误差使得当前指派到UE的TA必需更新。因此，方法从步骤S1继续，并且继续到步骤S2，该步骤调查定义的时间参数T2是否已截止。时间参数T2指示测量时间窗口的结束。如果时间参数T2尚未截止，并且TAT时间间隔的测量时间窗口仍在活动状态，则方法继续到步骤S3，在该步骤中，由RBS测量从UE接收的上行链路数据的上行链路定时。步骤S2和S3的循环因此优选在构成测量时间窗口的整个子间隔期间进行。在步骤S3中执行的上行链路定时测量优选对UE进行的每个上行链路数据传送进行以获得尽可能多的测量基础。但是，可能只对测量时间窗口期间发生的所有上行链路传送的小部分或来自UE的单个上行链路传送执行测量，但在上行链路定时误差的确定方面可能准确度更低。

在测量时间窗口期间，RBS将不发送任何TA命令到UE，而不考虑如RBS基于进行的上行链路定时误差测量确定的上行链路定时的任何误差。原因是避免TA命令的太频繁传送，这会引入开销和占用无线电资源。通常，在测量时间窗口期间，由于UE一般不能自在步骤S1中最后的定时调整后物理移动任何相当大的距离，因此，无需调整UE的更新定时。因此，如在第一TA命令中通知的当前TA是在测量时间窗口期间相当准确的上行链路定时参数。

一旦测量时间窗口结束，并且时间参数T2已截止，便基来自步骤S3的测量的上行链路定时，确定用于UE的定时提前。随后，由于未从测量中检测到用于UE的上行链路定时的显著误差，当前指派的TA可能仍适用。在此类情况中，RBS能够将TA命令设成零，指示UE将不调整其上行链路定时。然而，如果UE已向RBS移动或移离RBS显著距离和/或小区中的多径传播条件已更改，则可能必需确定与当前指派的TA相比不同的TA。此不同的TA能够是新TA值，或者以应用到当前指派的TA以获得新的正确TA值的更新形式。

在测量时间窗口结束时，根据实施例，开始TAT时间间隔的新定义的子间隔，即，调度时间窗口。调度时间窗口用于调度到UE的第二TA命令，例如，TA MAC控制元素。然而，仅在有为UE调度的任何下行链路数据时才调度此第二TA命令。第二TA命令将因此与下行链路数据同时调度。TA MAC控制元素很小，因此它能够发送而几乎对调度的下行链路数据无开销。

方法的操作因此从步骤S4继续到步骤S5。步骤S5调查时间参数T3是否已截止。时间参数T3指示调度时间窗口的结束，该窗口因此优选占用TAT时间间隔从T2到T3的子间隔。如果参数T3尚未截止，并且调度时间窗口打开，则方法继续到步骤S6。步骤S6调度包括在步骤S4中确定的定时提前的通知的第二TA命令的传送。此传送还和调度的到UE的下行链路数据传送一起调度。因此，随后在调度时间窗口期间将TA MAC控制元素和下行链路数据的PDSCH调度/传送一起联合调度并优选联合传送。

由于此联合调度原因，没有为第二TA命令的传送指派额外的PDCCH无线电资源，并且能够将空中接口上的剩余PDCCH和PDSCH资源分配到其它UE。因此，能够利用所有可用空中接口资源。

用于UE的上行链路定时测量能够限于仅在测量时间窗口期间执行以便由此在调度时间窗口期间停止。备选地，RBS继续在调度时间窗口期间执行从UE接收的上行链路数据的上行链路定时测量。在此类情况中，在步骤S4中的定时提前的确定不一定必须在测量时间窗口结束后直接进行。而是，确定能够在调度时间窗口期间直至步骤S6中TA命令的联合调度传送点的某个时间进行。

但是，测量时间窗口与调度时间窗口之间的重要不同在于即使在测量时间窗口期间基于此子间隔期间执行的测量已经确定需要TA更新，在测量时间窗口期间也不调度和传送TA命令。

在一实施例中，RBS能够配置成如果在调度时间窗口期间有任何调度的到UE的下行链路数据传送，则在调度时间窗口期间始终传送第二TA命令到UE。因此，在此类情况中，确定的唯一准则是在调度时间窗口期间是否能够将第二TA命令和调度的下行链路数据传送一起联合调度。

在一备选实施例中，RBS确定是否有传送第二TA命令到UE的需要。能够由RBS基于各种准则定义传送第二TA命令的此需要。首先，如果在步骤S3进行的上行链路定时测量指示在用于UE的上行链路定时中有误差，则需要传递更新的TA到UE。然而，如从步骤S3的测量确定的，在上行链路定时中没有任何显著误差的UE也需要第二TA命令以便重置TAT和防止上行链路同步的丢失。因此，如果无第二TA命令发送到此类UE，则用于该UE的TAT将截止，并且UE将释放它可具有的用于信道质量指示符(CQI)和/或调度请求(SR)的任何半静态配置的物理上行链路控制信道(PUCCH)资源。UE还将其上行链路视为不再是时间对齐。在任何上行链路或下行链路传送前，UE需要使用随机接入(RA)过程重新同步其上行链路。另外，所有混合自动请求重发(HARQ)缓冲器将清空，并且用于每个过程的下一传送将被视为第一传送。由于UE的上行链路再被视为时间对齐，因此，RBS也将在上行链路和下行链路中停止调度UE。

因此，执行第二TA命令和调度的到UE的下行链路数据一起的联合调度以便提供更新的TA和/或通过重新启动TAT来保持UE时间对齐。如果基于第一TA命令，从TAT的（重新）启动起，UE已传送任何上行链路数据到RBS，和/或如果从TAT的（重新）启动起，RBS已传送任何下行链路数据到UE，则后一准则例如能够由RBS确定。如果涉及UE的此类数据通信从TAT的（重新）启动起已进行，则RBS断定UE仍需要在活动状态，并因此即使可能不需要TA校正，也需要TAT的重新启动。然而，如果RBS能够断定暂时将不再有传送，例如，如果基于因特网的话音协议(VoIP)呼叫已结束，则保持UE时间对齐不再是必需的，并且无需联合调度第二TA命令。

在第二TA命令的联合调度和传送前先确定其需要的后一实施例具有附加的优点：在此类TAT重新启动和处理不必进行时，防止带有相关联处理的新TAT重新启动，如图3中所定义的。前一实施例具有的优点是不要求附加确定对第二TA命令的任何需要。

在一实施例中，TAT时间间隔因此被划分成在前测量时间窗口和随后调度时间窗口。在其它实施例中，TAT计时器间隔被划分成三个、四个或甚至五个不同定义的子间隔。附加的子间隔在本文中表示计时器设置时间窗口、传送时间窗口和非同步时间窗口。测量时间窗口和调度时间窗口随后能够补充有这些附加定义的子间隔的任何一个或两个子间隔或实际上所有三个附加子间隔。

将参照图4和示出使能上行链路同步的方法的一实施例的图5A和5B的流程图进一步描述这些附加的子间隔。方法在图5A的步骤S10中开始。此步骤S10涉及传送第一TA命令到UE，触发带有相关联时间间隔和如第一命令中定义的TA的TAT的（重新）启动。步骤S10基本上对应于图3的步骤S1，并且在本文中不再描述。在步骤S11中，第一TA命令的传送启动TAT。

计时器设置时间窗口61优选在TAT时间间隔60开始时开始，并且在构成测量时间窗口63的开始的时间参数T1截止。因此，计时器设置时间窗口61优选紧接在测量时间窗口63之前，如图4中所示。RBS优选将在计时器设置时间窗口61期间不测量从UE接收的任何上行链路数据的上行链路定时。推迟上行链路测量的开始直至TAT时间间隔开始后的短期间（即，在测量时间窗口63开始）的原因是UE可能尚未应用如在步骤S10中传送的第一TA命令中定义的TA。UE必须在接收后6 ms内根据TA MAC控制元素调整其定时提前。这意味着如果UE在TAT时间间隔60开始后立即进行上行链路数据传送，则可能UE尚未为该上行链路数据传送应用新TA。因此，推迟上行链路定时测量到测量时间窗口63的开始将增大用于决定UE将如何调整其上行链路定时的上行链路误差的测量的准确度。下一步骤S12因此调查时间参数T1是否已截止，并且计时器设置时间窗口T1是否已结束。

通常，从接收第一TA命令起直至UE调整其定时提前的时间很短，因此，不采用计时器设置时间窗口61的不准确度相当小。如果此不准确度可接受，则计时器设置时间窗口61能够由此被省略，并且测量时间窗口63从TAT时间间隔60开始时开始。

方法从可选步骤S12继续到步骤S13-S17，这些步骤以与图3中步骤S2-S6相同的方式执行，因此在本文中不更详细地描述。一旦在步骤S17中第二TA命令已和调度的到UE的下行链路数据传送联合调度和联合传送，方法继续回到步骤S11，在该步骤中，基于如在第二TA命令中定义的值重新启动TAT。

如果时间参数T3已截止并且调度时间窗口65已结束而无任何调度的用于UE的下行链路数据传送，则RBS在调度时间窗口65期间没有机会发送第二TA命令到UE。方法随后从图5A中的步骤S16继续到图5B中的步骤S18。步骤S18预测UE是否需要上行链路同步。一般情况下，如果自上次的定时调整起（即自TAT开始（TAT start））起已有上行链路或下行链路传送，则希望保持UE时间对齐。UE需要的预测因此能够基于如基于在TAT时间间隔60的在前部分期间的过去活动确定的预期UE活动的预测。因此，如果在测量时间窗口和/或调度时间窗口期间UE已传送任何上行链路数据，和/或如果在测量时间窗口期间RBS已传送任何下行链路数据到UE，则有显著可能性UE具有保持上行链路同步的需要。也可能基于在当前传送时间窗口67的在前部分中进行的任何数据通信，执行步骤S18中的预测。因此，预测也能够基于在传送时间窗口67期间UE是否已传送任何上行链路数据和/或在传送时间窗口67期间RBS是否已传送任何下行链路数据到UE。

如果预测UE具有保持上行链路同步的需要，如在步骤S19确定的，则方法继续到步骤S20。在步骤S20，在传送时间窗口67期间调度到UE的第二TA命令。传送时间窗口67优选在调度时间窗口结束时（即在时间参数T3截止时）开始，并且优选在时间参数T4或在TAT时间间隔60结束时结束。

与在步骤S17中在调度时间窗口65期间第二TA命令的调度鲜明对比，在传送时间窗口67期间第二TA命令的调度不限于和调度的到UE的下行链路数据传送一起执行。鲜明对比的是，在步骤S20中调度第二TA命令，而与任何调度的到UE的下行链路数据传送无关。在一优选实施例中，在传送时间窗口期间，作为到UE的第二TA命令的高优先级传送，另外调度第二TA命令的独立调度。优选执行独立调度，以保证如果没有能够与第二TA命令适合联合调度的下行链路数据传送，则实际上在TAT时间间隔60的截止前传送第二TA命令到UE。标记第二TAW命令传送的传送作为高优先级意味着其传送在整个通信系统内被赋予高优先级，以便增大在TAT时间间隔60的截止前第二TA命令到达UE的可能性。

传送时间间隔的使用能够是可选的。此时间间隔的省略意味着在没有DL-SCH数据的情况下将从不调度TA MAC控制元素。在此情况下，已在TAT计时器间隔的开始与时间参数T2之间的期间传送和/或接收数据而在T2与时间参数T4或TAT时间间隔60的结束之间的期间中未接收DL-SCH数据的UE将不获得TA控制元素，并且其TAT将截止。此类实施例有关的增益是不那么复杂的算法和避免在不需要为UE传送PDSCH数据时调度TA MAC控制元素。但是，缺点是存在UE必须进行更多次随机接入以便再次实现上行链路同步的增大风险。

如果在步骤S20中在传送时间窗口67期间将第二TA命令独立调度和传送到UE，则方法继续到图5A中的步骤S11，在该步骤中重新启动TAT。

如果时间参数T4已截止，并且无第二TA命令已传送到UE，则RBS优选在步骤S22中在从传送时间窗口67的结束延伸并且直至TAT时间间隔60结束的非同步时间窗口69开始时认为UE缺乏上行链路同步。因此，在TAT时间间隔60的此最后定义的子间隔期间，RBS不再认为UE是上行链路时间对齐。这样，避免了在TAT截止前没有足够的时间可用于接收或传送数据时调度UE。RBS因此优选在非同步时间窗口69期间防止来自UE的任何上行链路数据传送以及防止到UE的任何下行链路数据传送，直至随机接入过程完成。因此，为接收和/或传送数据，UE必须使用随机接入过程重新同步。能够由UE或RBS发起随机接入过程。

例如，在来自UE的新上行链路传送的情况中，UE可在TAT已截止前，即，在非同步时间窗口69期间，在PUCCH上发送调度请求。RBS能够在步骤S24中检测调度请求传送，并且通过如[3]中所述的PDCCH命令，在步骤S25中触发随机接入过程，[3]的与此类RBS触发的随机接入过程有关的教导由此通过引用结合于本文中。此类过程是优选的，这是因为它避免了延迟至TAT截止。方法随后继续到图5A中的开始。在备选方案中，UE自行但最早在TAT截止时触发随机接入过程。

在新下行链路传送的情况中，RBS将通过PDCCH命令触发随机接入过程。

使用时间参数T4和非同步时间窗口69的优点是避免了在TAT截止前没有足够时间可用于接收或传送数据时调度UE。另外，如果在非同步时间窗口69期间在PUCCH上检测到调度请求则触发随机接入过程避免了任何不必要的调度延迟。

子间隔的长度且因此参数T1-T4的值能够指定为绝对时间值或TAT的百分比。将时间参数设为TAT的百分比的优点是在该情况下，TAT的更改不要求时间参数的调整。也可能将一些时间参数设为绝对值，而其它时间参数设为TAT的百分比。

下面介绍用于时间参数的说明性但非限制性值的示例。这些值已关于LTE系统定义。

有利的是，计时器设置时间窗口61，即时间参数T1是大约6 ms。值6 ms对应于UE能够用于响应接收的TA MAC控制元素而调整其TA的最大时间。

传送时间窗口67能够定义成具有大约20 ms的持续时间。20 ms是适合的值，这是因为即使有其它UE带有等待调度的数据传送，传送时间窗口67也应足以允许TA命令的传送。如果在UE中配置有非连续接收(DRX)，则传送时间窗口67优选至少与DRX周期一样长。DRX是在移动通信中使用以便通过在不活动阶段期间关闭UE接收器和进入低功率状态来节省UE的电池的技术。

非同步时间窗口69优选是大约40 ms。非同步时间窗口69优选足够大以覆盖任何HARQ重新传送。HARQ往返时间一般对于频分双工(FDD)系统是8 ms，并且对于时分双工(TDD)，它有所变化。

指示测量时间窗口63结束和调度时间窗口65开始的时间参数T2优选出现在TAT时间间隔60的40%到60%的点，优选在TAT时间间隔60的50%或其左右的点。因此，如果不采用附加的子间隔61、67、69，则测量时间窗口63和调度时间窗口65优选各构成TAT时间间隔60长度的一半。

时间参数的值和子间隔61-69的长度能够对于给定UE或者实际上对于与RBS通信的所有UE是固定的，并且甚至对于整个通信系统是固定的。在备选方案中，时间参数和子间隔长度能够是基于当前通信会话的业务类型可调整。在此类情况中，RBS具有对用于不同可能业务类型的时间参数/子间隔长度的不同集的访问权，并且结合基于当前业务类型设置通信会话，选择一个此类集。

如本文中公开的实施例最小化调度机会量，其中，仅独立调度TA MAC控制元素，并由此通过降低只用于TA MAC控制元素信令的调度机会和无线电资源的占用而增大获得的平均下行链路数据吞吐量。

图6是根据一实施例的上行链路同步装置100的示意框图。上行链路同步装置100一般包括能够与其它外部装置进行通信的通用输入和输出(I/O)单元140。I/O单元140能够是用于与布置成有线连接到上行链路同步装置100的其它装置交互的通用通信接口。如果此类连接转而依靠无线连接来实现，则I/O单元140一般实现为带有连接的射频(RF)天线的收发器，或实现为具有公共或专用RF天线的单独传送器和接收器。

定时测量器110或定时测量单元在上行链路同步装置100中实现，并且配置成在测量时间窗口期间测量UE传送的UL数据的上行链路(UL)定时。在一实施例中，I/O单元140构成为从UE直接接收上行链路数据而实现的接收器或收发器的接收分支。在备选方案中，结合通过I/O单元140转发此类接收的上行链路数据到定时测量器110的专用接收器或收发器实现上行链路同步装置100。

定时测量器110能够配置成在TAT间隔（重新）开始时立即开始UL定时测量。在备选方案中，TAT时间间隔以定义的计时器设置时间窗口开始，在该窗口期间，如前面所述，不执行UL定时误差测量。

定时确定器120或定时确定单元优选连接到定时测量器110，并且配置成基于定时测量器110测量的上行链路定时，确定用于UE的定时提前。定时确定器120也汇编包括确定的定时提前的通知的TA命令。在一实施例中，定时测量器110或上行链路同步装置100的另一单元汇编TAT值或TAT时间间隔的通知。

传送调度器130或传送调度单元配置成调度到UE的TA命令的传送。传送调度器130在前面描述的调度时间窗口期间将TA命令的传送和调度的到UE的下行链路(DL)数据传送一起调度。

I/O单元140随后优选联合传送TA命令和DL数据到用户设备，或者将TA命令转发到专用传送器或收发器以便实现DL数据的联合传送。在TAT时间间隔的调度时间窗口期间，在当前TA命令和DL数据的联合传送期间，I/O单元140优选也直接或间接用于传送定义当前在运行的TAT的（重新）启动的前一TA命令。

在一实施例中，上行链路同步装置100包括可选预测器150或预测单元，可选预测器150或预测单元配置成在调度时间窗口期间没有为UE调度的DL数据传送且因此TA命令和DL数据的联合调度不可能时变得可操作。随后，预测器150优选基于在测量时间窗口、调度时间窗口期间和/或在随后的传送时间窗口期间UE是否已传送任何UL数据和/或在测量时间窗口和/或传送时间窗口期间RBS是否已传送任何DL数据到UE，来预测UE是否需要UL同步。如果预测有保持UE UL同步的需要，如预测器150所确定的，则传送调度器130在传送时间窗口期间调度到UE的TA命令的传送。如前面所述，此调度优选独立于任何调度的DL数据执行，并且优选在高优先级调度。

在一实施例中，上行链路同步装置100包括同步处理器160，同步处理器160配置成在非同步时间窗口开始时（即在TAT时间间隔截止前）认为UE已经缺乏UL同步。调度器控制器170由此变得可操作，以防止传送调度器130在非同步时间窗口期间调度来自UE的任何UL数据传送或到UE的任何DL数据传送，直至随机接入过程完成。

如前面所述，能够由可选随机接入处理器190基于始发自UE并且在非同步时间窗口期间接收的调度请求的接收而触发此类随机接入过程。

上行链路同步装置100也包括用于当前在UL同步的每个UE的相应TAT 180。这意味着一旦UE和RBS已完成随机接入过程，便在上行链路同步装置向UE指派TAT 180。当然，UE具有其自己的TAT，其是倒计时的，与上行链路同步装置100的TAT 180同步。

上行链路同步装置100的单元110到190能够实现或提供为硬件或硬件和软件的组合。

图7是上行链路同步装置100的另一实施例的示意框图，该上行链路同步装置实现为在存储器26上存储并可在通用或专用计算机、处理器或微处理器（其由图中的中央处理单元(CPU) 28表示）上加载和运行的计算机程序产品。软件包括实现上行链路同步装置100的定时测量器110、定时确定器120和传送调度器130的操作的计算机程序代码元素或软件代码部分。如图6中所示其它可选但优选的装置也可实现为在存储器26中存储并由CPU 28运行的计算机程序代码元素。程序可整体或部分存储在诸如磁盘、CD-ROM、DVD盘、USB存储器、硬盘、磁光存储器等一个或多个适合的计算机可读介质或数据存储部件26之上或之中，在RAM或易失性存储器中，在ROM或闪存中，存储为固件，或存储在数据服务器上。

可用于上行链路同步装置100的TAT 180能够如图中所示使用CPU 28的一个或多个时钟电路来实现。

有利的是，在如图1中所示通信系统的RBS中实现上行链路同步装置。图8是装有诸如图6或7中实现的上行链路同步装置100的此类RBS 20的一部分的示意框图。RBS 200优选包括配置成借助于连接的RF天线24传送DL数据到UE的传送器22和使用连接的RF天线24从UE接收UL数据的接收器22。传送器22和接收器24能够是RBS的单独单元，带有公共或单独的RF天线电路24。备选地，它们表示公共收发器22的传送和接收分支，如图中所示。根据一实施例，RBS 20也包括UL同步装置100。

上述实施例要理解为本发明的少数几个说明性示例。本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可对实施例进行各种修改、组合和更改。具体地说，在技术上可能的情况下可在其它配置中组合不同实施例中的不同部分解决方案。然而，本发明的范围由随附权利要求书定义。

参考文献

Claims

1. 一种使能在无线电基站(20)服务的小区(10)中存在的用户设备（30，40，50）的上行链路同步的方法，所述方法包括：

传送第一定时对齐命令到所述用户设备（30，40，50），从而基于所述第一定时对齐命令来触发带有相关联时间间隔(60)的定时对齐计时器(180)的启动；

在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔的测量时间窗口(63)期间，测量从所述用户设备（30，40，50）接收的上行链路数据的上行链路定时；

基于所述测量的上行链路定时，为所述用户设备（30，40，50）确定定时提前；以及

在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔的随后调度时间窗口(65)期间，将包括所述定时提前的通知的第二定时对齐命令的传送和调度的到所述用户设备（30，40，50）的下行链路数据传送一起调度。

2. 根据权利要求1所述的方法，还包括在所述调度时间窗口(65)期间，联合传送所述第二定时对齐命令和所述下行链路数据到所述用户设备（30，40，50）。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

如果所述调度时间窗口(65)期间没有为所述用户设备（30，40，50）调度下行链路数据传送，则预测所述用户设备（30，40，50）是否需要上行链路同步；以及

如果预测所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步，则在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔的随后传送时间窗口(67)期间，调度到所述用户设备（30，40，50）的所述第二定时对齐命令的传送。

4. 根据权利要求3所述的方法，其中调度所述第二定时命令的传送包括如果预测所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步，则在所述传送时间窗口(67)期间，调度到所述用户设备（30，40，50）的所述第二定时对齐命令的传送，而与任何调度的到所述用户设备（30，40，50）的下行链路数据传送无关。

5. 根据权利要求3或4所述的方法，其中调度所述第二定时命令的传送包括如果预测所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步，则在所述传送时间窗口(67)期间调度到所述用户设备（30，40，50）的所述第二定时对齐命令的优先级传送。

6. 根据权利要求3到5任一项所述的方法，其中预测包括如果所述调度时间窗口(65)期间没有为所述用户设备（30，40，50）调度下行链路数据传送，则预测如果所述用户设备（30，40，50）在所述测量时间窗口(63)或所述调度时间窗口(65)期间已传送任何上行链路数据和/或如果所述无线电基站(20)在所述测量时间窗口(63)期间已传送任何下行链路数据到所述用户设备（30，40，50），则所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步。

7. 根据权利要求3到6任一项所述的方法，其中所述传送时间窗口(67)是大约20 ms。

8. 根据权利要求3到6任一项所述的方法，其中如果在所述用户设备（30，40，50）中配置了非连续接收DRX，则所述传送时间窗口(67)至少与DRX周期一样长。

9. 根据权利要求1到8任一项所述的方法，其中所述测量时间窗口(63)在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔并且在所述时间间隔(60)开始时开始的定义的计时器设置时间窗口(61)截止时开始。

10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述计时器设置时间窗口(61)是大约6 ms。

11. 根据权利要求1到10任一项所述的方法，还包括：

在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔并且在所述时间间隔(60)结束时结束的非同步时间窗口(69)开始时，认为所述用户设备（30，40，50）缺乏上行链路同步；以及

在所述非同步时间窗口(69)期间防止来自用户设备（30，40，50）的任何上行链路数据传送，直至随机接入过程完成。

12. 根据权利要求11所述的方法，还包括基于始发自所述用户设备（30，40，50）且在所述非同步时间窗口(69)期间接收的调度请求的接收，触发与所述用户设备（30，40，50）的随机接入过程。

13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中所述非同步时间窗口(69)是大约40 ms。

14. 根据权利要求1到13任一项所述的方法，其中在构成所述时间间隔(60)的40%到60%，优选所述时间间隔(60)的50%的时间点，所述测量时间窗口(63)结束，并且所述调度时间窗口(65)开始。

15. 一种上行链路同步装置(100)，包括：

定时测量器(110)，配置成在构成与定时对齐计时器(180)相关联的时间间隔(60)的定义的子间隔的测量时间窗口(63)期间，测量用户设备（30，40，50）传送的上行链路数据的上行链路定时，基于所述用户设备（30，40，50）接收的第一定时对齐命令启动所述定时对齐计时器(180)；

定时确定器(120)，配置成基于所述定时测量器(110)测量的所述上行链路定时，为所述用户设备（30，40，50）确定定时提前；以及

传送调度器(130)，配置成在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔的随后调度时间窗口(65)期间，将包括所述定时提前的通知的第二定时对齐命令的传送和调度的到所述用户设备（30，40，50）的下行链路数据传送一起调度。

16. 根据权利要求15所述的装置，还包括传送器（22，140），所述传送器（22，140）配置成i)传送所述第一定时对齐命令到所述用户设备（30，40，50），以及ii)在所述调度时间窗口(65)期间联合传送所述第二下行链路命令和所述下行链路数据到所述用户设备（30，40，50）。

17. 根据权利要求15或16所述的装置，还包括预测器(150)，所述预测器(150)配置成如果所述调度时间窗口(65)期间没有为所述用户设备（30，40，50）调度下行链路数据传送，则预测所述用户设备（30，40，50）是否需要上行链路同步，其中所述传送调度器(130)配置成如果所述预测器(150)预测所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步，则在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔的随后传送时间窗口(67)期间，调度到所述用户设备（30，40，50）的所述第二定时对齐命令的传送。

18. 根据权利要求17所述的装置，其中所述传送调度器(130)配置成如果所述预测器(150)预测所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步，则在所述传送时间窗口(67)期间，调度到所述用户设备（30，40，50）的所述第二定时对齐命令的传送，而与任何调度的到所述用户设备（30，40，50）的下行链路数据传送无关。

19. 根据权利要求17或18所述的装置，其中所述传送调度器(130)配置成如果所述预测器(130)预测所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步，则在所述传送时间窗口(67)期间，调度到所述用户设备（30，40，50）的所述第二定时对齐命令的优先级传送。

20. 根据权利要求17到19任一项所述的装置，其中所述预测器(150)配置成如果所述调度时间窗口(65)期间没有为所述用户设备（30，40，50）调度下行链路数据传送，则预测如果所述用户设备（30，40，50）在所述测量时间窗口(63)或所述调度时间窗口(65)期间已传送任何上行链路数据和/或如果无线电基站(20)在所述测量时间窗口(63)期间已传送任何下行链路数据到所述用户设备（30，40，50），则所述用户设备（30，40，50）需要上行链路同步。

21. 根据权利要求15到20任一项所述的装置，其中所述测量时间窗口(63)在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔并且在所述时间间隔(60)开始时开始的定义的计时器设置时间窗口(61)截止时开始。

22. 根据权利要求15到21任一项所述的装置，还包括：

同步处理器(160)，配置成在构成所述时间间隔(60)的定义的子间隔并且在所述时间间隔(60)结束时结束的非同步时间窗口(69)开始时，认为所述用户设备（30，40，50）缺乏上行链路同步；以及

控制器(170)，配置成在所述非同步时间窗口(69)期间防止来自所述用户设备（30，40，50）的任何上行链路数据传送，直至随机接入过程完成。

23. 根据权利要求22所述的装置，还包括随机接入处理器(190)，所述随机接入处理器(190)配置成基于始发自所述用户设备（30，40，50）且在所述非同步时间窗口(69)期间接收的调度请求的接收，触发与所述用户设备（30，40，50）的随机接入过程。

24. 一种无线电基站(20)，包括：

传送器(22)，配置成传送下行链路数据到用户设备（30，40，50）；

接收器(22)，配置成从所述用户设备（30，40，50）接收上行链路数据；以及

根据权利要求15到23任一项所述的上行链路同步装置(100)。