CN103583071B - 在载波聚合通信系统中执行多定时超前调整 - Google Patents

在载波聚合通信系统中执行多定时超前调整 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于在载波聚合通信系统中执行多定时超前的技术。方法包括经由与所述载波聚合的所选定分量载波相关联的PCell将随机接入前导码从UE传送到eNodeB。在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述PCell的随机接入响应（RAR）。所述RAR包含命令所述UE调整PCell无线通信的定时的定时超前调整。在所述UE处接收请求以调整SCell通信的定时。经由所述SCell将随机接入前导码传送到UE。在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的RAR，从而调整SCell无线通信的定时超前。

Description

在载波聚合通信系统中执行多定时超前调整
要求优先权
要求2011年4月1日提交的美国临时专利申请（序列号No.61/471042）的优先权，并且通过参考将其并入本文中。
背景技术
因为诸如智能电话和平板设备的移动无线设备的使用变得更加普遍存在，所以对由那些设备使用的受限量的无线电频率频谱的要求也增加了，引起在特许的频谱中的无线网络拥挤。此外，诸如音频和视频流的高带宽应用的使用增加可能增加超过可用频谱能力的要求。这在诸如大城市和大学的高密度和高使用地点中特别真实。一个预测估计了从2010至2015的在移动互联通信量中的20倍的增长量。
增加无线设备中的带宽的一种方式是通过使用载波聚合，其中，具有不同频率的多载波被聚合以形成用于无线设备的虚拟宽带连接。然而，在不同频率上的发射和接收可能造成许多挑战。例如，不同的载波可能经过在无线设备与基站或接入点之间的不同路径。在不同的载波之间的独特的传播路径可能造成在信号接收中的时间差异。这在无线系统中可能是不利的，所述无线系统在单个信号中组合用于多设备的数据，诸如在使用正交频分多址（OFDMA）的系统中。
附图说明
从下文结合附图的详细的描述中本发明的特征和优点将是显而易见的，所述附图以示例的方式一起图示了本发明的特征，并且其中：
图1a是图示了根据示例的多个连续分量载波的框图；
图1b是图示了根据示例的多个非连续分量载波的框图；
图2是图示了根据示例的使用频分中继器的通信系统的框图；
图3是图示了根据示例的使用频率选择远程无线电头端的通信系统；
图4是图示了根据示例的使用多个协调式多点（CoMP）基站的通信系统的框图；
图5是描绘了根据示例的执行载波聚合通信系统中的分量载波的多定时超前的过程的流程图；
图6是描绘了根据示例的维持图5中的分量载波的多定时超前的过程的流程图；
图7是根据示例的使用用于小区识别的两位的定时超前命令媒体接入控制（MAC）控制元素的示例的框图；
图8是根据示例的具有包括用于小区识别的三位的两个八位字节的定时超前命令媒体接入控制（MAC）控制元素的示例的框图；
图9是描绘了根据示例的在载波聚合通信系统中执行分量载波的多定时超前的附加过程的流程图；
图10描绘了根据示例的用于调整具有载波聚合的无线通信系统中的无线通信的定时的方法的流程图；
图11描绘了根据示例的对具有载波聚合的无线通信系统中的无线通信执行定时超前调整的方法的流程图；
图12图示了根据示例的载波聚合定时超前系统的框图；
图13图示了根据示例的附加的载波聚合定时超前系统的框图；
图14图示了根据示例的移动通信设备的框图；
现在将参考图示的示例性实施例，并且本文中将使用特定语言来对其进行描述。无论如何将理解的是，不由此意在限制本发明的范围。
具体实施方式
在公开并描述本发明之前，将理解的是，该发明不限于本文中公开的特别的结构、过程步骤或材料，而是被延伸到如由那些相关领域的普通技术人员认识的其等同物。也应当理解的是，本文中采用的术语仅用于描述特别的实施例的目的，并且不意在作为限制。
定义
如本文中使用的，术语“基本上”指的是行动、特性、属性、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“基本上”被封闭的物体意味着物体是完全被封闭的或几乎完全被封闭的。距绝对完整的所允许的精确偏离程度在一些情况下取决于特定上下文。然而，一般说完成的接近度将具有某个总体结果的程度，就好像获得绝对且全部的完成。“基本上”的使用当用在负面含义以指的是行动、特性、属性、状态、结构、项目或结果的完全或几乎完全的缺失时，同样可应用。
示例实施例
下文中提供了技术实施例的初始概述，并接着在后来进一步细节中描述了具体技术实施例。该初始概要意在帮助读者更快地理解技术，而不意在识别技术的关键特征或基本特征，它也不意在限制所要求的主题的范围。
在无线数据传输中的量上的指数增加已经造成无线网络中的拥挤，所述无线网络使用特许频谱，以便为无线设备提供无线通信服务，所述无线设备诸如智能电话和平板设备（仅举几例）。该拥挤在诸如城市地点和大学的高密度和高使用地点中尤其明显。
一种用于将附加的带宽容量提供给无线设备的技术是通过使用多个更小的带宽的载波聚合以在无线设备处形成虚拟的宽带信道。载波是其上放置信息的在允许的频域中的信号。可以在载波上放置的信息量由频域中的聚合载波的带宽确定。允许的频域经常在带宽中受限。当大量用户同时使用在允许的频域中的带宽时，带宽限制变得更严重。载波聚合使多个载波信号能够在用户的无线设备与基站之间同时地进行通信。可以使用多个不同的载波。在一些情况下，载波可以来自不同的允许的频域。这为无线设备提供更宽的选择，使更多的带宽能够被获得。更大的带宽可以用来传送带宽密集的操作，诸如流送视频或传送大数据文件。
图1a图示了连续载波的载波聚合的示例。在示例中，沿着频带连续地设置三个载波。每个载波可以被称作分量载波。在连续类型的系统中，彼此相邻地设置分量载波，并且通常将载波设置在单个频带内。频带是在电磁频谱中选定的频率范围。选定的频带被指定以便与诸如无线电话的无线通信一起使用。特定的频带由无线服务提供商拥有或出租。每个相邻分量载波可以具有相同的带宽或不同的带宽。带宽是频带的选定部分。无线电话传统地已经在单个频带内实施。
图1b图示了非连续分量载波的载波聚合的示例。非连续分量载波可以沿着频率范围被分开。每个分量频率甚至可以被设置在不同的频带中。在不同频带中使用分量载波的能力能够更有效地使用可用带宽，并且增加聚合数据通过量。
在诸如用户装备（UE）的无线设备处，该设备可以被配置为经由选定的载波与基站（eNodeB）通信。该选定的载波可以被分配为第一分量载波。在UE处的每个分量载波可以表现为如由第三代移动通信合作计划（3GPP）长期演进技术（LTE）发行版8规范定义的在UE处的服务小区。与分量载波相关联的服务小区可以被称作主服务小区（PCell），用由eNodeB至UE的完整的控制信道/信号来配置所述分量载波。主小区通常是为UE设立的第一分量载波。然而，任何分量载波都可以被分配为PCell。如果在UE处需要附加的分量载波以提供期望的带宽、服务质量或其它期望的特征，可以经由无线电资源控制（RRC）信令由eNodeB分配给UE的附加的分量载波。每个附加的分量载波可以被配置有在UE处的次级服务小区（SCell），并与其相关联。在一个实施例中，基于当前的LTE Rel-8/9/10规范，次级服务小区可以没有至UE的物理上行链路控制信道（PUCCH）传输。
当打开UE或激活UE时，UE与eNodeB之间的距离引起信号中的传播延迟。为了解决传播延迟，可以调整在UE处的发射定时。这通常通过从UE至eNodeB发射信号并接收来自eNodeB的响应来实现，所述响应基于来自UE的信号与在eNodeB处的定时超前信号相关的接近程度来命令UE在UE处需要调整（向前或向后）多少发射定时。
在3GP LTE规范中，发行版8，9和10指明从UE发射的信号包括随机接入前导码。随机接入前导码可以在上行链路的媒体接入控制（MAC）层处被分配，并且在诸如物理随机接入信道（PRACH）的随机接入信道（RACH）上被传送。由UE发射的该信号在eNodeB处被接收并与定时参考信号相关。由eNobeB确定在UE处的载波信号的传输的多少定时超前将需要被调整。定时超前可以在正向或反向上进行调整。
eNodeB然后可以发送随机接入响应（RAR）。LTE规范指示RAR应当包括初始的11位定时超前，如在TS 36.321 v. 10.2的部分6.2.3中定义的。UE然后可以基于所接收的数量（在0与1024之间）调整它的传输的定时。用好于或等于+/-4Ts的相对精确度来调整UE定时，其中Ts＝1/(15,000*2048) 秒。在UE处的传输定时中的改变被称作定时超前（TA）调整。在从RACH起进行初始同步之后，eNodeB可以使用诸如循环前缀或上行链路参考信号的其它上行链路信号，以用于同步跟踪和/或更新。
当前，在3GPP LTE发行版10的规范中，仅有一个定时超前与用载波聚合配置的用于UE的如下两个限制一起被支持：（1）定时超前基于对Pcell的同步；以及（2）在SCell上不允许RACH过程。不同频带的多个载波分量的使用可以在设立与eNodeB的下行链路和上行链路的连接中添加附加的复杂性。在3GPP LTE发行版8、9和10中，当UE被打开并被配置有载波聚合时，用于上行链路载波聚合的初始随机接入仅仅从上行链路PCell启动。上行链路PCell和一个或多个SCell两者共享相同的单个定时超前（TA），其被维持在PCell上。所以，支持在上行链路中的仅一个单个的定时超前，即使是当在相同频带或不同频带中的多个分量载波进行聚合时。
存在数个场景，其中针对每个分量载波的单独的定时超前调整可以用来通过使用多个分量载波来显著地增加载波聚合的效率。三个不同的场景在图2-4中图示出，其可能引起不同的分量载波经过显著不同的传播路径并引起不同的传播延迟。在使用用于一个或多个SCell的定时超前调整的情况下，由分量载波承载的信息的接收和解码可以被显著地增强。
图2提供了示例说明，其中，UE202被配置有与以第一频率f1发射的第一分量载波信号206相关联的PCell。SCell与以第二频率f2发射的第二分量载波信号210相关联。第一分量载波信号可以由第一频率选择中继器218延迟，并到达eNodeB214。第二分量载波信号可以由第二频率选择中继器222延迟，并到达eNodeB。每个中继器218、222可以放置在距eNodeB 214的不同距离处。取决于UE相对于每个中继器的位置以及每个中继器相对于eNodeB的距离，由第一分量载波信号206行进的距离基本上不同于由第二分量载波信号210行进的距离。如果分量载波信号在eNodeB处的到达定时大于4fs，则定时不在3GPP LTE规范的标准内。因此，可能存在执行用于每个分量载波的定时超前调整的需要。
类似地，图3提供了示例，其中，UE 302发射具有第一频率f1的第一分量载波信号306以及具有第二频率f2的第二分量载波信号310。第一分量载波可以由第一频率选择远程无线电头端（RRH）318接收，以用于初始的基带处理，并接着被传送到基带单元（BBU）或eNodeB 314，以用于附加的处理以及至网络的通信。第二分量载波可以由第二远程无线电头端322接收并被传送至BBU/eNodeB 314。如在图2中，UE相对于每个RRH的位置以及每个RRH相对于eNodeB的位置可以改变每个分量载波信号的路径长度并造成对于用于每个分量载波的各个定时调整的潜在需要。
图4提供了附加的示例，其中，UE 402被配置为通过使用协调式多点（CoMP）通信来与第一eNodeB 410和第二eNodeB 412进行通信。第一和第二eNodeB可以由高速光纤连接，以便使在eNodeB之间的通信能够被协调。在该示例中，UE 402经由具有第一频率f1的第一分量载波信号406和具有第二频率f2的第二分量载波信号410进行通信。第一分量载波可以由eNodeB 412接收，并且第二分量载波可以由eNodeB 414接收。在上行链路CoMP的环境下，不同的小区可以接收在任何分量载波上的UE的信号。定时超前因此可以被选择来将小区中的任何一个作为目标。由此，不同的载波可以具有不同的定时超前命令。如在图2和3中，UE相对于每个eNodeB的位置可以改变每个分量载波的路径长度并造成对于用于每个分量载波的各个定时调整的潜在需要。
在一个实施例中，可以建立用于一个或多个SCell的新的定时超前调整，所述一个或多个SCell使用带有11位超前命令的RACH过程。可替换地，在已经实现合理的同步的场景中，定时超前调整可以在不需要一个或多个SCell中的附加的RACH过程的情况下完成。与什么可作为合理同步有关的确定可以取决于环境条件和系统设计。当定时超前调整在小于5*Ts至小于100*Ts的范围时，合理同步可以被认为已经被实现了。然而，这些值仅仅被提供为示例，并不意在作为限制。如可以被理解的，替代单个的大定时超前，可以执行多个小定时超前。这将在下文中进行更全面的讨论。
图5提供了描绘用来执行用于PCell和一个或多个SCell的11位定时超前的过程的示例的流程图。在步骤（1）中，当UE是第一次通电时，则初始的随机接入前导码被从UE传送至eNodeB。如前面讨论的，可以在上行链路中的媒体接入控制（MAC）处分配随机接入前导码，并在诸如物理随机接入信道（PRACH）的随机接入信道（RACH）上传送该随机接入前导码。该信号在eNodeB处被接收并与定时参考信号相关。如前面讨论的，用于UE的第一分量载波设立可以被称作PCell，如图5所示。然而，在UE处的任何小区都可以被指派为PCell。
在步骤（2）中，eNodeB将响应于带有随机接入响应的随机接入前导码进行应答。RAR可以在物理下行链路共享的信道（PDSCH）上进行通信并且用随机接入无线电网络临时标识（RA-RNTI）进行寻址，其可以识别时间-频率空隙（slot），在所述时间-频率空隙中检测前导码。RAR可以输送所检测的前导码的身份、用来使来自UE的后续的上行链路传输同步的定时调校指令、用于传输下一个上行链路消息的初始资源授权以及Cell-RNTI（C-RNTI）的分配。RAR消息也可以包括eNodeB可以设定的用来命令UE在尝试随机接入努力之前的一时间周期内后移的后移指示符。然后，在UE与eNodeB之间的连接可以如在3GPP LTE 发行版8、9和/或10规范中详述的那样设立。
eNodeB可以命令UE设立一个或多个SCell以提供用于发射和/或接收信号的附加的带宽。用于一个或多个SCell的设立过程也在3GPP LTE 发行版8、9和/或10规范中进行详述。SCell可以被设立并被配置为允许在第二分量载波上在UE与eNobeB之间进行通信。第二分量载波可以行进与PCell相关联的分量载波所不同的距离。eNodeB然后可以确定在UE处所接收的来自SCell的通信的定时基本上是偏离的。例如，来自分配给SCell的分量载波的通信可以在偏离5Ts至Ts值的数千倍的定时的情况下在SCell处接收到。在步骤（3）中，eNodeB可以发送触发至UE，命令UE执行RACH过程。可替换地，可以在添加附加的分量载波的任何时间发射触发，而不考虑SCell通信的定时。
经由物理下行链路控制信道（PDCCH）命令、通过激活MAC CE、或者经由其它期望的通信过程，可以由eNodeB来传送触发。可以由eNodeB经由PCell控制的分量载波或正对其发送触发的SCell控制的分量载波将触发传送到UE。触发可以包括允许UE识别触发针对哪一个SCell的小区识别或定时超前索引。这将在下文中更全面地进行讨论。
在接收触发时，步骤（4）描绘了UE可以发送随机接入前导码，所述前导码可以在上行链路的媒体接入控制（MAC）层处被分配，并且在诸如物理随机接入信道（PRACH）的随机接入信道（RACH）上被传送。随机接入前导码将在要针对其执行定时超前调整的SCell的分量载波上被发送。随机接入前导码可以经由基于争用的通信方案或基于非争用的通信方案被发送。随机接入前导码在eNodeB处被接收并与定时参考信号相关。该信号从UE至eNodeB的渡越时间用来针对来自在UE处的SCell的通信调整定时超前。在步骤（5）中，eNodeB将用发射到UE的RAR进行响应。RAR将包含用于SCell的11位定时超前命令。11位定时超前命令的值是基于前面在步骤（4）中发送的随机接入前导码的相关性来设定的。由此，可以经由PCell或任何SCell将RAR传送到UE。因为eNodeB分配用于在SCell上的RACH过程的专用前导码，所以与RAR一起被发射到SCell的RNTI可以被UE忽略。可替换地，当RAR被传送到SCell时，可以不发射RNTI或C-RNTI。在另一个替换中，（1）可以在没有RNTI或C-RNTI的情况下定义附加的RAR格式；或者（2）现有的RAR格式可以与作为保留字段使用的RNTI字段一起使用。
对于在UE处创建的每个SCell（诸如图5所示的SCell 2），可以重复在步骤（4）、（5）和（6）中描述的示例过程。可替换地，当来自SCell的通信信号的定时在eNodeB处被确定为偏离大于预定的量时，可以仅执行该过程。每当SCell被破坏并接着被重建时，可以希望调整定时超前，如步骤（4）、（5）和（6）所示。仅仅在步骤（4）中有必要发射在所选定路径上的通信。随机接入前导码应当在针对其要执行定时超前调整的路径上被传送。
一旦UE已经实现与eNodeB的同步并建立用于一个或多个SCell的定时超前，在UE与eNodeB之间的定时超前可以通过周期性地执行对定时超前的调整来维持。图6图示了为SCell维持定时超前的一个示例说明。步骤（1）和（2）与相对于图5描述的步骤5和6相同。
在一个示例中，为了支持或维持多个定时超前，可以从UE向每个SCell发射单个的定时超前MAC CE，如步骤（3）所示。MAC CE可以包括6位定时超前值，其可以用来做出比前面描述的RACH过程中使用的11位定时超前值更小的定时超前调整。
可以使用任何期望的载波将MAC CE传送到每个SCell，诸如使用用于PCell的分量载波、针对其要执行定时调整的SCell的分量载波或者用于另一个SCell的分量载波。用于定时超前的MAC CE可以包括用于要针对其执行定时超前的一个或多个SCell的小区身份信息。当存在用于不同的SCell的多个定时超前时，可以使用用于定时超前维持和/或调整的相同的MAC CE（具有小区身份信息），其可以通常所称的“分组定时超前”。
定时超前MAC CE可以由具有固定大小并由八位字节组成的MAC协议数据单元（PDU）子标题识别。根据一个示例实施例，两个或更多的位可以用来指示应当将定时超前调整施加至哪一个小区。例如，MAC消息中的两个保留位可以用来指示小区索引或者不直接与小区索引值相关的唯一定时超前（TA）索引值。
图7提供了包含两个指示位和6位定时超前命令的固定大小的数据八位字节中的定时超前命令MAC CE的示例。小区指示符字段用来指示选定的一个或多个上行链路小区。最高有效位在图表中被标注为b7和b6。该字段可以按如下进行使用：
b7b6＝00，上行链路主小区（或TA#0）；
b7b6＝01，第一上行链路次级小区（或TA＃1）；
b7b6＝10，第二上行链路次级小区（或TA＃2）；
b7b6＝11，第三上行链路次级小区或所有次级小区（或TA＃3或保留的）以及
定时超前命令：该字段指示用来控制UE将施加至特定一个或多个SCell的定时调整的量的索引值TA（0,1,2,…63）。该字段的长度是6位。
在图7中图示的示例不意在限制。也可能的是，使用其它保留的位以信号通知定时超前应当被施加至哪一个小区。使用MAC CE来执行6位定时超前可以不限于以下情况，其中对于特定小区需要相对小的定时超前调整。此外，6位MAC CE可以被多次地执行以便在不需要使用RACH过程执行11位定时超前调整的情况下实现更大的定时超前调整。
在另一个示例实施例中，可以定义包含用来信号通知当前的定时超前属于哪一个小区的小区标识（ID）字段的新的定时超前命令。新定义的小区ID字段可以被称作延伸的定时超前命令MAC控制元素。延伸的定时超前命令MAC CE可以包括第二个八位字节，其附加至通常用来发送定时超前命令的第一个八位字节。
图8图示了一个示例。第一个八位字节（Oct1）可以连同6位定时超前命令一起包括两个保留的位b7和b6。第二个八位字节（Oct2）包括可以用来表示小区ID的三个最高有效位。该延伸的定时超前命令可以指示用于达八个不同的小区或小区分组的定时超前。第二个八位字节（Oct2）中剩下的位可以被保留。
逻辑信道ID（LCID）当前用于识别定时超前命令MAC CE。可以从保留的值“01011-11010”分配新的LCID的值（例如“11010”）以指示为了用于PCell和一个或多个SCell的多个定时超前调整而使用延伸的定时超前命令，其可以区分在3GPP LTE发行版8/9.10中描述的定时超前命令与用于3GPP LTE发行版11及更新的发行版的延伸的超前命令。可替换地，可以重复使用用于定时超前的现有的LCID11101，但是在MAC CE中的附加保留的位可以用来指示用于多个定时超前的新的延伸的TA命令正在被使用。
图9图示了用于在UE处施加多个定时超前的另一个示例实施例。在该示例中，整个RACH过程不在每个SCell处被使用。在步骤（1）中，当UE首次通电时，则从UE将初始的随机接入前导码传送到eNodeB。如前面讨论的，随机接入前导码可以在上行链路中的媒体接入控制（MAC）层处被分配，并且在诸如物理随机接入信道（PRACH）的随机接入信道（RACH）上被传送。该信号在eNodeB处被接收并与定时参考信号相关。
在步骤（2）中，eNodeB将响应于带有随机接入响应的随机接入前导码而应答，所述随机接入响应包含11位定时超前命令。11位定时超前命令的值基于初始随机接入前导码的相关性，所述初始随机接入前导码与在eNodeB处的参考定时器相关，以基于信号从UE到eNodeB的传播距离来确定PCell所需的定时超前调整的量。
包含为PCell设定的11位定时超前命令的相同的RAR也可以被发送到每个SCell。对于每个SCell的在UE与eNodeB之间的传播距离可以不同于对于PCell的从UE到eNodeB的传播距离，如对于图2-5所讨论的。
然后，在对于PCell与每个SCell的传播距离中的差异可以在步骤（3）中进行补偿，其中，可以为每个SCell执行至少一个6位定时超前调整，以针对在PCell与SCell之间的任何定时差异进行校正。如对于图7讨论的，可以通过使用定时超前命令MAC CE或延伸的定时超前命令MAC CE来执行6位定时超前调整。如前面讨论的，可以通过使用PCell或任何SCell来发送RAR和TA MAC CE或延伸的TA MAC CE。
使用相同的RAR以执行定时超前调整（随后在一个或多个SCell处执行更小的各个6位定时调整）在PCell与一个或多个SCell之间的传播距离是小的场景中是有用的，诸如在使用相对地距eNodeB相等的距离的多个远程无线电头端的系统中。因此，6位定时超前调整可以用来校正相对小的定时差异。如前面讨论的，针对其使用6位定时超前调整的定时差异的大小取决于系统设计需求（连同其它因素）。定时差异可以从5*Ts到大于100*Ts。此外，可以执行多个小定时差异以允许通过使用6位定时调整来做出更大的定时差异。
在另一个示例实施例中，图10的流程图描绘了用于在为载波聚合配置的无线通信系统中调整无线通信的定时的方法。该方法包括经由与载波聚合的所选定分量载波相关联的主小区（PCell）将上行链路中的随机接入前导码从用户装备（UE）传送1010到eNodeB。所选定分量载波可以是第一分量载波或者被分配为PCell的另一个分量载波。
方法1100还包括在UE处接收1020来自eNodeB的用于PCell的随机接入响应（RAR）。RAR包含命令UE调整PCell无线通信的定时的定时超前调整。方法1000还包括在UE处接收1030请求以调整与载波聚合的第二分量载波相关联的次级小区（SCell）无线通信的定时。经由SCell将上行链路中的随机接入前导码从UE传送1040到eNodeB。在UE处从eNodeB接收1050用于SCell的RAR。RAR包含命令UE调整SCell无线通信的定时的定时超前调整。
在另一个示例实施例中，图11的流程图描绘了用于在为载波聚合配置的无线通信系统中对无线通信执行定时超前调整的方法1100。该方法包括经由与载波聚合的所选定分量载波相关联的主小区（PCell）在eNodeB处从用户装备（UE）接收1110上行链路中的随机接入前导码。所选定分量载波可以是第一分量载波或者被分配为PCell的另一个分量载波。
方法1100还包括将随机接入响应（RAR）从eNodeB发射1120到UE以用于PCell和与载波聚合的附加分量载波相关联的至少一个SCell。RAR包含命令UE基于经由PCell从UE到eNodeB的传播距离调整PCell无线通信和至少一个SCell无线通信的定时的定时超前调整。该方法还包括在eNodeB处检测1130 PCell无线通信和至少一个SCell无线通信的定时。将单独的定时超前媒体接入控制（MAC）控制元素（CE）发射1140到UE以用于PCell和至少一个SCell。每个MAC CE包含命令UE基于所检测的定时来调整PCell无线通信和至少一个SCell无线通信的定时的较小的定时超前调整。较小的定时超前调整是用小于11位的定时超前命令执行的定时超前调整。较小的定时超前调整通常通过使用具有6位的定时超前命令来执行。
在另一个实施例中，图12图示了用于载波聚合定时超前系统的框图。系统包括在用户装备（UE）1202处的随机接入前导码模块1206，其被配置为生成随机接入前导码并经由用于主服务小区（PCell）的分量载波将上行链路中的随机接入前导码从UE传送到eNodeB1220。经由PCell传送的随机接入前导码可以允许eNodeB确定经由PCell从UE到eNodeB的传播距离。
在UE 1202处的次级服务小区（SCell）控制模块1210被配置为从eNodeB 1220接收用于SCell的定时超前调整请求并命令随机接入前导码模块生成随机接入前导码并经由用于SCell的分量载波将上行链路中的随机接入前导码从UE传送到eNodeB。经由SCell传送的随机接入前导码可以允许eNodeB确定经由SCell从UE到eNodeB的传播距离。
在UE 1202处的定时超前调整模块被配置为对于发射到UE的每个随机接入前导码，在UE处接收来自eNodeB的随机接入响应（RAR），其中RAR包括11位定时超前调整命令，该11位定时超前调整命令由eNodeB生成以调整用于与PCell和SCell中的一个相关联的分量载波的定时。可以基于11位定时超前调整命令的值调整定时，所述11位定时超前调整命令的值由eNodeB基于根据随机接入前导码在eNodeB处计算的传播距离来确定。
在另一个实施例中，图13图示了用于替换的载波聚合定时超前系统的框图。系统包括在用户装备（UE）1302处的随机接入前导码模块1306，其被配置为生成随机接入前导码并经由用于主服务小区（PCell）的分量载波将上行链路中的随机接入前导码从UE传送到eNodeB 1320。经由PCell传送的随机接入前导码可允许eNodeB确定经由PCell从UE到eNodeB的传播距离。
系统还包括在UE 1302处的定时超前调整模块1314，其被配置为对于发射到UE的随机接入前导码，在UE处接收来自eNodeB 1320的随机接入响应（RAR），其中RAR包括11位定时超前调整命令，该11位定时超前调整命令由eNodeB生成，以调整用于与PCell相关联的分量载波以及与每个SCell相关联的分量载波的定时。
系统还包括在UE 1302处的次级服务小区（SCell）控制模块1310，其被配置为接收来自eNodeB的定时超前媒体接入控制（MAC）控制元素，所述媒体接入控制（MAC）控制元素包含命令UE调整与所选定SCell相关联的分量载波的定时的较小的定时超前调整。可以多次地执行较小的定时超前调整以影响更大的定时超前调整控制，如前面讨论的。
图14提供了移动设备的示例说明，诸如用户装备（UE）、移动工作站（MS）、移动无线设备、移动通信设备、平板电脑、手持式设备或者其它类型的移动无线设备。无线设备可以包括配置为与基站（BS）、演进基站（eNB）或者其它类型的无线广域网络（WWAN）接入点进行通信的一个或多个天线。虽然示出了两个天线，移动设备可以具有在一个与四个之间或者更多的天线。移动设备可以被配置为通过使用至少一个无线通信标准来进行通信，所述无线通信标准包括：第三代移动通信合作计划长期演进技术（3GPP LTE）、全球微波接入互操作性（WiMAX）、高速分组接入（HSPA）、蓝牙、WiFi或者其它无线标准。移动设备可以通过使用用于每个无线通信标准的单独的天线或者用于多个无线通信标准的共享的天线来进行通信。移动设备可以在无线局域网络（WLAN）、无线个人区域网络（WPAN）和/或无线广域网络（WWAN）中进行通信。
图14也提供了可以用于从移动设备输入和输出音频的麦克风和一个或多个扬声器的说明。显示屏幕可以是液晶显示（LCD）屏幕或诸如有机发光二极管（OLED）显示的其它类型的显示屏幕。显示屏幕可以被配置为触摸屏幕。触摸屏幕可以使用电容、电阻或其它类型的触摸屏幕技术。应用处理器和显示处理器可以耦合至内部存储器以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口也可以用来向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口也可以用来扩展移动设备的存储器能力。键盘可以与无线设备集成或者无线地连接到移动设备以提供附加的用户输入。也可以通过使用触摸屏幕来提供虚拟的键盘。
应当理解的是，在该说明书中描述的许多功能性单元已经被标注为模块，以便更特别地强调它们的实施独立性。例如，模块可以被实施为包括定制VLSI电路或门阵列的硬件电路，诸如逻辑芯片、晶体管或者其它离散部件的现货半导体器件。模块也可以在诸如场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等等的可编程硬件设备中实施。
模块也可以在由各种类型的处理器执行的软件中实施。例如，可执行代码的所识别模块包括一个或多个计算机指令的物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或函数。然而，所识别模块的可执行文件不需要被物理地放置在一起，而可以包括存储在不同地点中的相异的指令，其当逻辑地连接在一起时包括模块并实现用于模块的所宣称的目的。
实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令，并甚至可以分布在数个不同的代码段上、在不同的程序之间以及跨越数个存储器设备。类似地，操作数据在本文中可以在模块内识别并图示，并且可以以任何合适的形式体现并在任何合适类型的数据结构内进行组织。操作数据可以被收集为单个数据集，或者可以分布在包括在不同存储设备上的不同位置上，并且可以至少部分地，仅仅作为系统或网络上的电子信号存在。模块可以是被动或主动的，包括可操作来执行期望的功能的代理。
各种技术或者其特定的方面或部分可以表现为在有形介质中体现的程序代码（即指令）的形式，所述有形介质诸如是软盘、CD-ROM、硬盘或者任何其它机器可读存储介质，其中，当程序代码被加载入诸如计算机的机器并由诸如计算机的机器执行时，机器变成用于实践各种技术的装置。在可编程计算机上进行程序代码执行的情况下，计算设备可以包括处理器、由处理器可读的存储介质（包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件）、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。可以实施或利用本文中描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用程序接口（API）、可重复使用的控件等等。这样的程序可以以高级过程或面向对象编程语言来实施，以便与计算机系统进行通信。然而，如果需要，则一个或多个程序可以以汇编语言或机器语言来实施。在任何情况下，语言可以是编译语言或解释语言并与硬件实施组合。
遍及该说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用指的是结合实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。由此，在整个该说明书中的各处出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中” 未必都指的是相同的实施例。
如本文中使用的，为了方便可以在共同的列表中呈现多个项目、结构元素、组成元素和/或材料。然而，这些列表应当被理解为就如列表的每个成员被个别地识别为单独且唯一成员。由此，在没有指示相反的情况下，这样的列表的各个成员不应当仅仅基于它们在共同组中的呈现而被理解为相同列表的任何其它成员的实际上的等同物。此外，本发明的各种实施例和示例可以与针对其各种组分的替换一起在本文中被提及。可以理解的是，这样的实施例、示例和替换不被理解为彼此的实际上的等同物，而被考虑为本发明的单独且自主的表示。
此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式进行组合。在以下的描述中，提供了许多特定细节，诸如材料、扣件、大小、长度、宽度、形状等等的示例，以便提供对本发明的实施例的透彻的理解。然而，相关领域的技术人员将认识到本发明可以在没有一个或多个该特定细节的情况下，或者在具有其它方法、组分、材料等等的情况下进行实践。在其它情况下，没有具体示出或描述公知的结构、材料或操作以避免使本发明的方面不明显。
虽然前面的示例说明了本发明在一个或多个特别应用中的原理，但是对本领域技术人员而言，显而易见的是，在没有运用创造性技能且不脱离本发明的原理和概念的情况下，可以做出在实施方式的形式、使用和细节中的许多修改。相应地，它不意指本发明受限制，除非如由下文提出的权利要求限制。

Claims (31)

1.一种用于调整为载波聚合而配置的无线通信系统中的无线通信的定时的方法，包括：
经由与所述载波聚合的所选定分量载波相关联的主小区PCell将上行链路中的随机接入前导码从用户装备UE传送到eNodeB；
在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述PCell的随机接入响应RAR，其中所述RAR包含命令所述UE调整PCell无线通信的定时的定时超前调整；
在所述UE处接收请求以调整与所述载波聚合的第二分量载波相关联的次级小区SCell无线通信的定时；
经由所述SCell将上行链路中的随机接入前导码从UE传送到eNodeB；
在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的RAR，其中所述RAR包含命令所述UE调整所述SCell无线通信的定时的定时超前调整；以及
通过接收定时超前媒体接入控制MAC控制元素来维持在所述SCell处的定时超前调整，所述媒体接入控制MAC控制元素包含命令所述UE调整所述SCell无线通信的定时的较小的定时超前调整。
2.权利要求1所述的方法，其中所述请求是在所述UE处激活所述SCell之后在所述UE处接收的。
3.权利要求1所述的方法，还包括：经由在所述PCell上发送的物理下行链路控制信道PDCCH在所述UE处接收所述请求以调整所述SCell通信的所述定时。
4.权利要求3所述的方法，还包括：经由所述PDCCH接收所述请求，其中所述请求包括用来识别所述定时超前调整针对哪一个次级小区的识别机制。
5.权利要求3所述的方法，还包括：经由所述PDCCH接收所述请求，其中所述请求包括3位小区索引，其用来指示要在哪一个SCell上启动随机接入信道RACH过程。
6.权利要求1所述的方法，其中在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的所述RAR还包括：接收在媒体接入控制MACRAR中的11位定时超前以及用于所述PCell的小区无线电网络临时标识C-RNTI。
7.权利要求1所述的方法，其中在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的所述RAR还包括：接收在媒体接入控制MACRAR中的11位定时超前调整，但不接收用于所述SCell的小区无线电网络临时标识C-RNTI。
8.权利要求1所述的方法，其中在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的所述RAR还包括：经由所述SCell和所述PCell中的至少一个在所述UE处接收所述RAR。
9.权利要求1所述的方法，其中所述较小的定时超前调整是用小于11位的定时超前命令执行的定时超前调整。
10.权利要求9所述的方法，还包括：接收所述MAC控制元素，其中所述控制元素包括八位字节，所述八位字节包括6位定时超前调整命令和用来指示与特定SCell相关联的小区索引或定时超前TA索引值的两位。
11.权利要求9所述的方法，还包括接收所述MAC控制元素，其中所述MAC控制元素包括第一个八位字节和第二个八位字节，所述第一个八位字节包括6位定时超前调整，所述第二个八位字节包括用来识别SCell、SCell组和定时超前索引值中的至少一个的3位识别值。
12.权利要求1所述的方法，还包括：
经由附加的SCell将上行链路中的随机接入前导码从UE传送到eNodeB；以及
在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述附加的SCell的RAR，其中所述RAR包含命令所述UE调整附加的SCell无线通信的定时的定时超前调整。
13.一种用于调整为载波聚合而配置的无线通信系统中的无线通信的定时的设备，包括：
用于经由与所述载波聚合的所选定分量载波相关联的主小区PCell将上行链路中的随机接入前导码从用户装备UE传送到eNodeB的部件；
用于在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述PCell的随机接入响应RAR的部件，其中所述RAR包含命令所述UE调整PCell无线通信的定时的定时超前调整；
用于在所述UE处接收请求以调整与所述载波聚合的第二分量载波相关联的次级小区SCell无线通信的定时的部件；
用于经由所述SCell将上行链路中的随机接入前导码从UE传送到eNodeB的部件；以及
用于在所述UE处接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的RAR的部件，其中所述RAR包含命令所述UE调整所述SCell无线通信的定时的定时超前调整，
用于通过接收定时超前媒体接入控制MAC控制元素来维持在所述SCell处的定时超前调整的部件，所述媒体接入控制MAC控制元素包含命令所述UE调整所述SCell无线通信的定时的较小的定时超前调整。
14.一种用于执行为载波聚合而配置的无线通信系统中的无线通信的定时超前调整的方法，包括：
经由与所述载波聚合的所选定分量载波相关联的主小区PCell在eNodeB处从用户装备UE接收上行链路中的随机接入前导码；
将随机接入响应RAR从所述eNodeB发射到所述UE，以用于所述PCell和至少一个次级小区SCell，其中所述RAR包含命令所述UE基于经由所述PCell从所述UE到所述eNodeB的传播距离调整PCell无线通信和至少一个SCell无线通信的定时的定时超前调整；
在所述eNodeB处检测所述PCell无线通信和所述至少一个SCell无线通信的定时；以及
针对所述PCell和所述至少一个SCell将单独的定时超前媒体接入控制MAC控制元素CE发射到所述UE，其中每个单独的定时超前MAC CE包含命令所述UE基于所检测的定时来调整PCell无线通信和所述至少一个SCell无线通信的定时的较小的定时超前调整。
15.权利要求14所述的方法，还包括发射所述MAC控制元素，其中所述控制元素包括八位字节，所述八位字节包括6位定时超前调整和用来识别所述PCell、所述SCell、SCell组和时间超前TA索引值中的至少一个的两位。
16.权利要求14所述的方法，还包括发射所述MAC控制元素，其中所述控制元素包括第一个八位字节和第二个八位字节，所述第一个八位字节包括6位定时超前调整，所述第二个八位字节包括用来识别所述PCell、所述SCell、SCell组和定时超前TA索引值中的至少一个的3位小区识别值。
17.权利要求14所述的方法，其中将随机接入响应RAR从所述eNodeB发射到所述UE以用于所述PCell和至少一个SCell还包括：经由在所选定分量载波上的所述PCell无线通信和在附加的分量载波上的所述至少一个SCell无线通信中的至少一个将所述RAR发射到所述UE。
18.权利要求14所述的方法，其中将所述单独的定时超前媒体接入控制MAC控制元素CE发射到所述UE以用于所述PCell和所述至少一个SCell还包括：经由在所选定分量载波上的所述PCell无线通信和在至少一个附加的分量载波上的所述至少一个SCell无线通信中的至少一个将每个单独的MAC CE发射到所述UE。
19.权利要求14所述的方法，还包括：
在执行所述定时超前调整之后在所述eNodeB处检测所述PCell无线通信和所述至少一个SCell无线通信的定时；以及
将附加的定时超前媒体接入控制MAC控制元素CE发射到所述UE中的至少一个以用于所述PCell和所述至少一个SCell，从而当所检测的定时比预定的量更多地偏离时执行附加的定时超前调整。
20.权利要求14所述的方法，其中所述定时超前调整包括以相对于eNodeB中的时钟的正向或反向调整所述PCell无线通信和至少一个SCell无线通信中的至少一个的定时。
21.一种用于执行为载波聚合而配置的无线通信系统中的无线通信的定时超前调整的设备，包括：
用于经由与所述载波聚合的所选定分量载波相关联的主小区PCell在eNodeB处从用户装备UE接收上行链路中的随机接入前导码的部件；
用于将随机接入响应RAR从所述eNodeB发射到所述UE，以用于所述PCell和与所述载波聚合的附加的分量载波相关联的至少一个SCell的部件，其中所述RAR包含命令所述UE基于经由所述PCell从所述UE到所述eNodeB的传播距离调整PCell无线通信和至少一个SCell无线通信的定时的定时超前调整；
用于在所述eNodeB处检测所述PCell无线通信和所述至少一个SCell无线通信的定时的部件；以及
用于针对所述PCell和所述至少一个SCell将单独的定时超前媒体接入控制MAC控制元素CE发射到所述UE的部件，其中每个单独的定时超前MAC CE包含命令所述UE基于所检测的定时来调整PCell无线通信和所述至少一个SCell无线通信的定时的较小的定时超前调整。
22.一种载波聚合定时超前系统，包括：
在用户装备UE处的随机接入前导码模块，所述随机接入前导码模块被配置为生成随机接入前导码并经由用于主服务小区PCell的分量载波将上行链路中的所述随机接入前导码从所述UE传送到eNodeB；
在所述UE处的次级服务小区SCell控制模块，所述SCell控制模块被配置为接收来自所述eNodeB的用于所述SCell的定时超前调整请求，并且命令所述随机接入前导码模块生成随机接入前导码并经由用于所述SCell的分量载波将上行链路中的所述随机接入前导码从所述UE传送到所述eNodeB；以及
在所述UE处的定时超前调整模块，所述定时超前调整模块被配置为针对从所述UE发射的每个随机接入前导码，在所述UE处接收来自所述eNodeB的随机接入响应RAR，其中所述RAR包括11位定时超前调整命令，所述11位定时超前调整命令由所述eNodeB生成以调整与所述PCell和所述SCell中的一个相关联的所述分量载波的定时，并且还被配置为通过接收来自所述eNodeB的定时超前媒体接入控制MAC控制元素来维持在SCell处的定时超前调整，所述媒体接入控制MAC控制元素包含命令所述UE调整与所述SCell相关联的所述分量载波的定时的较小的定时超前调整。
23.权利要求22所述的系统，其中所述较小的定时超前调整是用小于11位的定时超前命令执行的定时超前调整。
24.权利要求23所述的系统，其中所述MAC控制元素包括八位字节，所述八位字节包括6位定时超前调整和用来识别所述PCell、所述SCell、SCell组和时间超前TA索引值中的至少一个的两位。
25.权利要求23所述的系统，其中所述MAC控制元素包括第一个八位字节和第二个八位字节，所述第一个八位字节包括6位定时超前调整，所述第二个八位字节包括用来识别所述PCell、所述SCell、SCell组和定时超前TA索引值中的至少一个的3位小区识别值。
26.权利要求23所述的系统，其中所述UE被配置为连接至无线局域网络WLAN、无线个人区域网络WPAN和无线广域网络WWAN中的至少一个，其中所述无线设备包括天线、触摸敏感显示屏幕、扬声器、麦克风、图形处理器、应用处理器、内部存储器、非易失性存储器端口或者其组合。
27.一种载波聚合定时超前系统，包括：
在用户装备UE处的随机接入前导码模块，所述随机接入前导码模块被配置为生成随机接入前导码并经由用于主服务小区PCell的分量载波将上行链路中的所述随机接入前导码从所述UE传送到eNodeB；
在所述UE处的定时超前调整模块，所述定时超前调整模块被配置为针对从所述UE发射的随机接入前导码，在所述UE处接收来自所述eNodeB的随机接入响应RAR，其中所述RAR包括11位定时超前调整命令，所述11位定时超前调整命令由所述eNodeB生成以调整与所述PCell相关联的所述分量载波以及与次级服务小区SCell相关联的每个分量载波的定时；以及
在所述UE处的SCell控制模块，所述SCell控制模块被配置为接收来自所述eNodeB的定时超前媒体接入控制MAC控制元素，其包含命令所述UE调整与所选定SCell相关联的所述分量载波的定时的较小的定时超前调整。
28.权利要求27所述的系统，其中所述MAC控制元素包括八位字节，所述八位字节包括6位定时超前调整和用来识别所述PCell、所述SCell、SCell组和时间超前TA索引值中的至少一个的两位。
29.权利要求27所述的系统，其中所述MAC控制元素包括第一个八位字节和第二个八位字节，所述第一个八位字节包括6位定时超前调整，所述第二个八位字节包括用来识别所述PCell、所述SCell、SCell组和定时超前TA索引值中的至少一个的3位小区识别值。
30.权利要求27所述的系统，进一步其中所述UE还被配置为连接至无线局域网络WLAN、无线个人区域网络WPAN和无线广域网络WWAN中的至少一个，其中所述无线设备包括天线、触摸敏感显示屏幕、扬声器、麦克风、图形处理器、应用处理器、内部存储器、非易失性存储器端口或者其组合。
31.一种机器可读介质，其上面存储指令，所述指令在被执行时导致所述机器执行如权利要求1-12、14-20中任一项所述的方法。
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