CN105580453B - 簇中的载波频率处理 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于基于簇的通信网络中的载波频率处理的机制。根据一方面，提供了一种由驻扎在簇头设备上、或由簇头设备服务的无线设备执行的方法，该簇头设备与簇头载波频率相关联。根据一方面，提供了由与簇头载波频率相关联的簇头设备执行的方法。还提供了相应无线设备、相应簇头设备以及相应程序和计算机程序产品。

Description

簇中的载波频率处理
技术领域
本文公开的实施例涉及基于簇的通信网络，并具体涉及基于簇的通信网络中用于载波频率处理的方法、设备、计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
在移动通信网络中，始终存在获得针对给定通信协议、其参数和移动通信网络被部署在其中的物理环境的良好性能和容量的挑战。
在国家安全和社会公共安全(NSPS)场景中，存在允许无线设备(例如蜂窝用户设备、UE、调制解调器、智能电话、传感器、平板计算机、机器类型设备)当它们在蜂窝网络覆盖下时直接彼此通信的需要。在3GPP LTE网络(NW)中，通过“LTE Direct”技术使得该所谓的设备到设备通信(D2D)或邻近性服务(ProSe)变得可能，该“LTE Direct”技术允许蜂窝站(BS或eNB)建立两个UE之间的D2D链路并为该链路分配资源。
现在，D2D通信以多种版本存在。示例包括蓝牙、一套IEEE 802.11标准的若干变型，例如WiFi Direct和Flashlinq。近来，设备到设备通信作为蜂窝网络的低层，已经被提议作为一种利用通信设备的邻近性并同时允许设备在受控的干扰环境中操作的手段。在蜂窝NW控制(网络辅助的D2D)下的D2D的优点在于，可以开发最优的频谱使用率以及低功耗的发现算法。
一种解决NW覆盖内部及外部二者的D2D通信的技术机制基于分簇，其中，一些设备(UE)充当簇头(CH)设备并且其他设备充当从设备。CH设备可以被比作与小范围基站，该小范围基站在缺少蜂窝eNB的情况下，提供作为eNB的相似功能(的子集)。例如，CH设备可以在簇内提供同步和无线电资源管理，并且还可以充当中心节点，以创建用于与簇通信的树拓扑。此外，CH设备还可以向其它簇或向蜂窝eNB提供中继功能。
在簇场景中，要求簇内的无线设备定期做小区搜索，以能够检测无线设备是否再次进入了NW覆盖中。一旦无线设备(或CH设备本身)确定存在常规网络节点，则簇具有与核心网(以及互联网协议网络)的可操作连接，并在簇内能够支持更多的服务。
一般而言，CH设备是低功率节点，通常是由电池驱动的，并且假设与eNB(或其他常规NW节点)相比具有低成本。因此，CH设备将由与eNB的组件相比具有更低性能的更简单的组件组成。一个这种组件是晶振(XO)，其被用于产生参考定时和参考载波频率。当前NW节点具有非常精确的XO，并且假设总是与电源(例如常规电源、太阳能、强大备用电池)连接。对NW节点的频率精度的要求是0.1ppm，与2GHz的载波频率处小于200Hz的频率误差相对应。
在当前无线设备(移动电话、平板等)中，XO精度为10-15ppm，暗示2GHz处±20-30kHz的频率误差。因此，一旦无线设备在启动时与NW节点连接，则现在所需的无线设备不仅仅需要找到要在其上驻扎的NW节点(小区)，还需要找到正确的载波频率，并将它间歇的频率生成锁定至比无线设备的内部XO更精确的源。已知的小区搜索(CS)算法旨在确定从NW节点发送的特定同步信号，以确定定时、精确的载波频率以及NW节点小区ID。用于确定当前蜂窝系统(如LTE和WCDMA/HSPA)中的小区的同步信号(LTE中的PSS/SSS、WCDMA中的P-SCH/S-SCH)以高达大约3-4kHz的频率误差工作。利用CS的该鲁棒性，还针对最高的合理多普勒频移，无线设备在连接模式中(即，当与NW同步时)可以使用它自身的载波频率执行CS。然而，在初始CS期间(即，当无线设备尚未与任何NW节点连接之前)，需要具有5-10kHz载波间隔的用于CS的频率网格，以处理XO频率的不确定性。
主要由于成本和功耗的原因，与现在的NW节点相比，CH设备可以具有更接近现在的UE的精度的XO。这意味着网络中的设备需要与具有不同XO精度的常规网络节点(例如eNB)和低功率网络节点(例如CH设备)进行操作。
因此，仍存在对异构通信网络(例如，基于簇通信网络)中改进的载波频率处理的需要。
发明内容
本文的实施例的目的在于：提供异构通信网络中(例如，基于簇通信网络)改进的载波频率处理。
网络覆盖外场景中的CH设备充当相对于簇内的定时和载波频率的同步参考。这意味着簇中的无线设备将它们的内部时钟(XO)调整为CH设备的时钟。然而，因为CH时钟参考与(如由NW节点所提供的)真实参考相比可能非常不准确，可操作地与CH设备连接的无线设备在检测常规网络节点时可能经历相当大的频率误差(大于3-4kHz)。所公开的实施例的发明人已经通过实际实验和理论推导相结合认识到：当无线设备从CH设备接收信息时，接收到的信息可能干扰网络节点覆盖区域内发送的信息。即使假设CH设备使用与网络节点的频率资源正交的频率资源，相邻子载波(一些从CH设备发射并且一些从网络节点发射)将由于较大的频率偏移量而彼此冲突和干扰。这可能损害通信网络的容量，并使得无线设备难于充当网络节点与CH设备之间的中继(例如，用于改进的簇内服务支持)。
本文实施例的目的在于：通过处理一旦网络覆盖以外的簇中的至少一个无线设备再次进入网络覆盖中时网络节点与CH设备之间的频率差异，提供在异构通信网络(例如，基于簇的通信网络)中改进的载波频率处理。
根据第一方案，呈现了一种用于基于簇的通信网络中中载波频率处理的方法。该方法由无线设备执行。无线设备驻扎在簇头设备上或由簇头设备服务，簇头设备与簇头载波频率fCH相关联。方法包括检测网络节点。网络节点与网络节点载波频率fNN相关联。所述方法包括：在所述簇头载波频率与所述网络节点载波频率的差异大于预定阈值Δ的情况下，
向所述簇头设备报告与其相关的事件。
根据第二方案，呈现了一种基于簇的通信网络中的载波频率处理方法。该方法由簇头设备执行。簇头设备与簇头载波频率fCH相关联。该方法包括：获得簇头载波频率与关联于网络节点的网络节点载波频率fNN之间的差异。该方法包括：针对驻扎在所述簇头设备上或由所述簇头设备服务的无线设备，基于所述频率差异的幅度来从至少两个可能频率调整动作中确定频率调整动作。
有利地，第一方案和第二方案的方法解决了或至少减轻了与以下相关的问题：一旦网络覆盖以外的簇中的至少一个无线设备再次进入网络覆盖，网络节点与CH设备之间的较大频率差异。这会导致通信网络中的较少的干扰，以及使得从网络节点向簇中继信息更容易。
根据第三方案，呈现了一种用于基于簇的通信网络中载波频率处理的无线设备。无线设备被布置为：驻扎在簇头设备上或由簇头设备服务。簇头设备与簇头载波频率fCH相关联。所述无线设备包括处理单元。处理单元被布置为检测网络节点。网络节点与网络节点载波频率fNN相关联。该处理单元被布置为：在所述簇头载波频率与所述网络节点载波频率的差异大于预定阈值的情况下，向所述簇头设备报告与其相关的事件。
根据第四方案，呈现了一种基于簇的通信网络中的载波频率处理的簇头设备。簇头设备与簇头载波频率fCH相关联。该簇头设备包括处理单元。处理单元被布置为：获得簇头载波频率与关联于网络节点的网络节点载波频率fNN之间的差异。处理单元被布置为：针对驻扎在所述簇头设备上或由所述簇头设备服务的无线设备，基于所述频率差异的幅度来从至少两个可能频率调整动作中确定频率调整动作。
根据第五方案，呈现了一种用于基于簇的通信网络中的载波频率处理的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在无线设备上运行时使得所述无线设备执行根据第一方案所述的方法。
根据第六方案，呈现了一种用于基于簇的通信网络中的载波频率处理的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在簇头设备上运行时使得所述簇头设备执行根据第二方案所述的方法。
根据本发明的第七方案，呈现了一种分别包括根据本发明第五和第六方案的至少一个的计算机程序的计算机程序产品，以及存储所述计算机程序的计算机可读装置。
应当注意到：第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七方案中的任何特征可被应用于任何其他方案(只要在合适的情况下)。类似地，第一方案的任何优点可以被同样分别适用于第二、第三、第四、第五、第六和/或第七方案，且反之亦然。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所公开实施例的其他目标、特征和优点将变得显而易见。
一般而言，除非本文中另行明确定义，否则在权利要求中使用的所有术语应根据其在技术领域中的普通含义来解释。除非本文中另行明确声明，否则对“一/一个/所述单元、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代单元、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，否则本文所公开的任何方法的步骤不一定严格按所公开的顺序来执行。
附图说明
现在通过示例结合附图来描述本发明概念，在附图中：
图1是示出了根据实施例的蜂窝通信网络的示意图；
图2a是示出了根据实施例的无线设备的功能模块的示意图；
图2b是示出了根据实施例的无线设备的功能单元的示意图；
图3a是示出了根据实施例的簇头设备的功能模块的示意图；
图3b是示出了根据实施例的簇头设备的功能单元的示意图；
图4示出了根据实施例包括计算机可读装置在内的计算机程序产品的一个示例；以及
图5、6、7和8是根据实施例的方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图更完整地描述本发明概念，在附图中，示出了本发明的某些实施例。然而，可以通过很多不同形式来体现本发明概念，且本发明概念不应当被解释为受限于本文阐述的实施例；相反，这些实施例通过示例的方式提供，使得本公开将是彻底和完整的，且这些实施例将向本领域技术人员完全传达本发明概念的范围。在本描述的全文中，相似的标记指代相似的元素。任何由虚线指示的特征或步骤应当被认为是可选的。
图1示出了例示性蜂窝通信网络11的示例概述。蜂窝通信网络11包括网络节点(NN)14，网络节点(NN)14提供小区15上的网络覆盖。小区15由至少一个网络节点14服务。因此，由服务该特定小区15的网络节点14向位于特定小区中的无线设备(WD)提供服务。此外，网络节点14被布置为经由通信链路与其它通信节点(未示出)通信。网络节点14还可操作地与核心网16连接。核心网16可以从外部分组交换互联网协议(IP)数据网络17向可操作地与至少一个网络节点14连接的WD提供服务和数据。只要以下所述的原理适用，蜂窝通信网络11一般可以符合W-CDMA(宽带码分复用)、LTE(长期演进)、EDGE(GSM演进的增强数据速率)、增强的GPRS(通用分组无线电服务))、CDMA2000(码分多址2000)、WiFi、微波无线电链路、HSPA(高速分组接入)等的任意一个或其组合。
一种可能出现的情况是：一个或更多个WD(例如WD13a、13b)位于网络节点14的覆盖范围15以外，或存在网络节点14的故障，或者达到了网络节点14的最大小区负载限制。为了使不能建立向至网络节点14的直接通信链路的WD 13a、13b能够访问IP数据网络17的服务和数据，或者使WD 13a、13b参与到在它附近的UE的本地通信中(出于该目的和其他目的)，可以在通信网络1a中采用建簇机制。通过建簇机制，可以因此形成ad hoc网络。这种混合的蜂窝及ad hoc网络提供了在具有部分架构覆盖情况下或甚至在由于缺少基础设施或由于自然灾难、公共安全或故障情况而没有任何蜂窝覆盖的地理区域中提供通信服务的自然解决方案。因此，蜂窝通信网络11包括簇头(CH)设备12a、12b。CH设备12a、12b可以被认为是低功率节点。物理地，CH设备12a、12b可以具有与WD 13a、13b相同的类型。CH设备12a、12b被布置为充当低功率网络节点。因此，本文中使用术语CH设备以区分设备(例如UE)在簇上下文中所起的作用。在其他方案中，CH设备12a、12b可以等同于无线设备13a、13b。如本领域技术人员理解的，蜂窝通信网络11可以包括多个网络节点14和多个WD 13a、13b，以及与多个网络节点14中的至少一个可操作地连接的CH设备12a、12b。
在蜂窝通信网络11中，假设向网络节点14供能(常规电能、太阳能、备用电池等)，并且网络节点14使用高成本的组件。因此，假设它的晶振(XO)非常精确并且因此网络节点14还被假设为用正确的载波频率fc＝f0进行发送。图1中示出了两个不同的簇；第一簇包括与簇头设备12a可操作地连接的无线设备13a，并且第二簇包括与簇头设备12b可操作地连接的无线设备13b。
针对第一簇，簇头设备12b在网络节点14的(如由小区15所定义的)覆盖内。在这种情况下，网络节点14充当参考时钟(并作为载波频率参考)，以及为网络覆盖以外的无线设备13a提供服务的簇头设备12a可以因此经由簇头设备12a与网络节点14同步。因此，假设无线设备13a在正确的载波频率f0上进行发送。
针对第二簇，无线设备13b和簇头设备12b在网络节点14的(如由小区15所定义的)覆盖以外。在这种情况下，簇头设备12b充当时钟参考。然而，由于簇头设备12b中的不准确的XO(与网络节点14的XO相比)，在载波频率中可能存在较大的频率误差，即fc＝f0+Δ。在这种情况下，由簇头设备12b服务的无线设备(如以下将参照所附的实施例描述的)由于簇头设备12b中的不准确的时钟而配置有与可能的频率误差有关的信息。如以下将参照所附实施例公开的，一旦无线设备(或CH设备自身)根据执行小区搜索确定网络节点14的存在，则它关于CH设备的载波频率来确定网络节点14的载波频率。如果差异大于预定值(以下标记为Δ)，则将“频率事件”报告给CH设备。CH接收信息并更新它的载波频率，并且在一些实施例中还可以通知可操作地与CH设备连接的无线设备。
本文公开的实施例因此涉及基于簇的通信网络11中的载波频率处理。为了促进基于簇的通信网络中的载波频率处理，提供了无线设备13a、13b、由无线设备13a、13b执行的方法、包括例如具有计算机程序产品的形式的代码的计算机程序，该计算机程序产品在无线设备13a、13b上运行时使得无线设备13a、13b执行该方法。为了促进基于簇的通信网络中的载波频率处理，还提供了簇头设备12a、12b、由簇头设备12a、12b执行的方法、包括例如具有计算机程序产品的形式的代码的计算机程序，该计算机程序产品在簇头设备12a、12b上运行时使得簇头设备12a、12b执行该方法。
图2a以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的无线设备13a、13b的组件。使用能够执行在计算机程序产品41a(如图4)(例如，具有存储器23的形式)中存储的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一个或更多个的任意组合来提供处理单元21。处理单元21由此被布置为执行本文公开的方法。存储器23还可以包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或组合。无线设备13a、13b还可以包括用于接收信息并向用户接口提供信息的输入/输出(I/O)接口22。无线设备13a、13b还包括一个或多个发射机25和接收机24，其包括模拟组件和数字组件以及用于与网络节点14、簇头设备12a、12b或另一无线设备13b进行无线电通信的合适数目的天线26。处理单元21例如通过向发射机25和/或接收机24发送控制信号并从发射机25和/或接收机24接收其操作的报告来控制无线设备13a、13b的总体操作。为了突出本文提出的概念，省略了无线设备13a、13b的其他组件以及相关功能。
图2b以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的无线设备13a、13b的组件。图3的无线设备13a、13b包括多个功能单元：检测单元21a和报告单元21b。图2b的无线设备13a、13b还可以包括多个可选功能单元，例如执行单元21c和接收单元21d的任意一个。将在可以使用功能单元的上下文中进一步公开每个功能单元21a-d的功能。一般而言，可以用硬件或软件实现每个功能单元21a-e。处理单元21可因此被布置为从存储器23取回由功能单元21a-d提供的指令，并执行这些指令，由此执行将由下文公开的任何步骤。
图3a以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的簇头设备12a、12b的组件。使用能够执行计算机程序产品41b(如图4)(例如，具有存储器33的形式)中存储的软件指令的合适中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等的一个或更多个的任意组合来提供处理单元21。处理单元31由此被布置为执行本文公开的方法。存储器33还可以包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或组合。簇头设备12a、12b还可以包括用于接收信息并向用户接口提供信息的输入/输出(I/O)接口32。簇头设备12a、12b还包括一个或多个发射机35和接收机34，其包括模拟和数字组件以及用于与网络节点14、簇头设备12a、12b或另一无线设备13b进行无线电通信的合适数目的天线36。处理单元31例如通过向发射机35和/或接收机34发送控制信号并从发射机35和/或接收机34接收其操作的报告来控制簇头设备12a、12b的总体操作。为了突出本文提出的概念，省略了簇头设备12a、12b的其他组件以及相关功能。
图3b以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的簇头设备12a、12b的组件。图3b的簇头设备12a、12b包括多个功能单元：获取单元31a和确定单元31b。图3b的簇头设备12a、12b还可以包括多个操作功能单元，例如执行单元31c和接收单元31d、调整单元31e和报告单元31f中的任意一个。将在可以使用功能单元的上下文中进一步公开每个功能单元31a-f的功能。一般而言，可以用硬件或软件来实现每个功能单元31a-b。处理单元21可以因此被布置为从存储器33取回由功能单元31a-f提供的指令，并执行这些指令，由此执行如下文将公开的步骤。
图5和6是示出了用于基于由无线设备13a、13b执行的基于簇的通信网络中的载波频率处理方法的实施例的流程图。图7和8是示出了用于基于由簇头设备12a、12b执行的基于簇的通信网络中的载波频率处理方法的实施例的流程图。这些方法有利地被作为计算机程序42a、42b来提供。图4示出了包括计算机可读装置43在内的计算机程序产品41a、41b的一个示例。在该计算机可读装置43上可以存储至少一个计算机程序42a、42b，该至少一个计算机程序42a、42b可使得处理单元21、31和有效耦合到处理单元21、31的实体和设备(例如，存储器16、I/O接口22、32、发射机25、35、接收机24、34和/或天线26、36)执行根据本文描述实施例的方法。计算机程序42a、42b和/或计算机程序产品41a、42b可以因此提供用于执行如本文所公开的任意步骤的方法。
在图4的示例中，至少一个计算机程序产品41a、41b被示出为光盘，例如CD(高密度盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。至少一个计算机程序产品41a、41b还可以体现为存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)以及更具体地作为外部存储器中的设备的非易失性存储介质，例如USB(通用串行总线)存储器。从而，尽管此处将至少一个计算机程序42a、42b示意性地示出为所绘光盘上的轨道，计算机程序42a、42b可以用适合计算机程序产品41a、41b的任何方式来存储。
第一总体实施例；无线设备
现在参考图1和5。现在将公开一种由驻扎在簇头设备12b上或与簇头设备12b相关联的无线设备13b执行的基于簇的通信网络11中的方法，其中，簇头设备12b与簇头载波频率fCH相关联。空闲无线设备驻扎在簇头设备12b上(并因此为簇头设备12b所知，但是不具有与簇头设备12b的激活连接)，而激活无线设备由簇头设备提供服务(并因此具有激活连接)。当驻扎在簇头设备上或由簇头设备服务时，无线设备结在第一参考载波上接收下行链路(DL)载波。无线设备的参考载波频率可能与簇头设备的载波频率一致，但是可由于多普勒频移和/或其余频率误差而有某种程度的不同。因此，无线设备相对于簇头设备的状态是同步中。
一般而言，无线设备13b可以接收针对簇头设备12b的测量配置消息，该测量配置消息指示扫描相邻网络节点14和/或其他簇头设备12a的原则。如以下将进一步公开的，测量配置消息可以因此或者是频率内测量配置消息或者是频率间测量配置消息。无线设备13b因此扫描网络节点直至检测到网络节点14。假设检测到网络节点14。因此，在步骤S102中，无线设备13b的处理单元21被布置为检测网络节点14。可以通过执行检测单元21a的功能来执行检测。计算机程序42a和/或计算机程序产品41a可以因此提供用于该确定的手段。网络节点14与网络节点载波频率fNN相关联。
如果检测到NW节点，则无线设备13b确定网络节点14与无线设备13b可操作地连接的簇头设备12b之间的频率差异。如果差异大于预定阈值Δ，则向簇头设备12b发送频率误差事件。在步骤S104a中，并且在簇头载波频率与网络节点载波频率的差异大于预定阈值Δ的情况下，无线设备13b的处理单元21因此被布置为向簇头设备12b报告与其相关的事件。报告可以通过执行报告单元21b的功能来执行。因此，计算机程序42a和/或计算机程序产品41a可以提供用于该报告的手段。
现在参考图1和6。现在将公开关于由驻扎在簇头设备12b上或由簇头设备12b提供服务的无线设备13b执行的载波频率处理的附加细节的实施例，其中，簇头设备12b与簇头载波频率fCH相关联。
根据一个实施例，事件包括簇头载波频率与网络节点载波频率之间差异的信息。可以在事件报告中报告该事件。还可以在事件报告中包括其他信息。例如，无线设备13b的处理单元21可以被布置为在事件报告中还包括网络节点信息(例如，但不限于小区ID、信号强度等)。
此外，在差异小于预定阈值Δ的情况下，例如无线设备13b可以向簇头设备12b发送报告。例如，无线设备13b可以向簇头设备12b报告网络节点信息(例如，但不限于小区ID、信号强度等)。根据一个实施例，在可选步骤S104b中，并且在差异小于预定阈值的情况下，无线设备13b的处理单元21因此被布置为向簇头设备报告网络节点的标识信息。报告可以通过执行报告单元21b的功能来执行。因此，计算机程序42a和/或计算机程序产品41a可以提供用于该报告的手段。
可能存在检测网络节点14的不同方式。根据一个实施例，在可选步骤S102a中，无线设备13b的处理单元21被布置为：执行小区搜索，以检测网络节点14。可以通过执行执行单元21c的功能来执行簇小区搜索。因此，计算机程序42a和/或计算机程序产品41a可以提供用于该执行的手段。该小区搜索可以或者是常规小区搜索或簇小区搜索，在常规小区搜索中，无线设备13b搜索常规网络节点14，在簇小区搜索中，无线设备13b搜索无线设备13b的当前簇内的进一步的簇头设备12a。因此，可以通过执行在无线设备13b所属的簇内的小区搜索，以及针对无线设备13b所属的簇以外的网络节点14的常规小区搜索，来检测网络节点14。在频率间情况下，无线设备13b在频率间载波上确定网络节点载波频率，并通过对基于簇头设备载波频率(即，其中使用簇头设备12b的EARFCN)的所期望的频率间载波(例如EARFCN；即E-UTRA绝对射频信道号，其中E-UTRA表示演进的通用地面无线电接入)与由无线设备12b检测的网络节点14的正确载波频率进行比较，确定频率差异大于预定阈值Δ。
可以存在获得预定阈值Δ的不同方式。现在进而描述与其相关的不同实施例。例如可以根据所使用的通信协议的标准对，预定阈值Δ进行硬编码。即，根据一个实施例，根据通信标准或协议确定预定阈值。例如，可以在来自无线设备13b可操作地连接的簇头设备12b的配置消息中发送预定阈值Δ。也就是说，在可选步骤S102b中，根据一个实施例，无线设备13b的处理单元21被布置为从簇头设备13b接收预定阈值Δ。可以通过执行接收单元21d的功能来执行接收。因此，计算机程序42a和/或计算机程序产品41a可以提供用于该接收的手段。
第二总体实施例；簇头设备
现在参考图1和7。现在将公开一种由簇头设备12b执行的基于簇的通信网络11中的方法，其中簇头设备12b与簇头载波频率fCH相关联。
在步骤S202中，簇头设备12b的处理单元31被布置为：获得簇头载波频率与关联于网络节点14的网络节点载波频率fNN之间的差异。可以通过执行检测单元31a的功能来执行检测。因此，计算机程序42b和/或计算机程序产品41b可以提供用于该获得的手段。如以下进一步公开的，可以存在获得差异的不同方式。
基于所确定的差异，簇头设备12b然后确定如何处理簇头载波频率与网络节点载波频率偏离的事实。在步骤S204中，簇头设备12b的处理单元31因此被布置为：针对驻扎在簇头设备上或由簇头设备服务的无线设备13b，基于频率差异的幅度来从至少两个可能的频率调整动作中确定频率调整动作。确定可以通过执行确定单元31b的功能来执行。因此，计算机程序42b和/或计算机程序产品41b可以提供用于该确定的手段。
现在参考图1和8。现在将公开关于由簇头设备12b执行的载波频率处理的附加细节的实施例，其中，簇头设备12b与簇头载波频率fCH相关联。
存在可以获得簇头载波频率与关联于网络节点14的网络节点载波频率fNN之间的差异的不同方式。现在进而描述与其相关的不同实施例。
例如，簇头设备12b可以定期(例如，每50-1000ms)执行针对潜在的其他簇头设备12a或可在簇头设备12b附近的网络节点14的扫描。该扫描可以与一般小区搜索类似。然后，簇头设备12b的处理单元31可以基于小区搜索的结果来确定是否检测到了网络节点14(或另一簇头设备12a)。根据一个实施例，在可选步骤S202a中，簇头设备12b的处理单元31因此被布置为：执行小区搜索并根据小区搜索检测网络节点以获得差异。可以通过执行执行单元21c的功能来执行簇小区搜索。因此，计算机程序42b和/或计算机程序产品41b可以提供用于该执行的手段。
例如，簇头设备12b可以从可操作地与簇头设备12b连接的无线设备13b接收频率误差(频移)事件。根据一个实施例，在可选步骤S202b中，簇头设备12b的处理单元31因此被布置为：从驻扎在簇头设备上或由簇头设备服务的无线设备接收事件报告，以获得差异。可以通过执行接收单元31d的功能来执行接收。因此，计算机程序42b和/或计算机程序产品41b可以提供用于该接收的手段。在这种情况下，簇头设备12b的处理单元31可以确定为了将它的载波频率与无线设备13b所报告的网络节点载波频率对齐所需的频移。
可以存在不同种类的要执行的频率调整动作。可以通过执行调整单元31e的功能来执行频率调整动作。因此，计算机程序42b和/或计算机程序产品41b可以提供用于该调整的手段。现在进而描述与其相关的不同实施例。
一种频率调整动作涉及可以在特定时刻执行的步进式改变。根据一个实施例，簇头设备12b的处理单元31被布置为：通过在可选步骤S204c中确定簇头载波频率的步进式改变和执行所述改变的时刻，执行第一频率调整动作，其中所述步进式改变基于所述差异。
频移还可以包括定时偏移，即可能需要改变参考定时，以与网络节点定时对齐。因此，可以在例如但不限于以下所述的操作之后发生的时刻处执行步进式改变：清空HARQ(混合自动重传请求)存储器中的潜在数据块等。
一种频率调整动作涉及逐渐频率调整。逐渐频率调整的速率可能较慢，例如在100-300Hz/秒的数量级，使得无线设备13b的自动频率控制器(AFC)能够跟随该改变。因此，根据一个实施例，簇头设备12b的处理单元31被布置为：通过在可选步骤S204d中将簇头载波频率向网络载波频率逐渐调整来执行第二频率调整。簇头设备12b还可以显式地向无线设备13b通知逐渐频率调整。
可以存在确定要执行什么频率调整动作的不同方式。现在进而描述与其相关的不同实施例。
例如，如果频率差异较大(例如，2kHz的数量级或更大)，则簇头设备12b可以确定执行第一频率调整动作(如，在步骤S104c中)，以与网络载波频率进行步进式对齐。根据一个实施例，在可选步骤S204a中，簇头设备12b的处理单元31因此被布置为：在所述差异大于第二预定阈值的情况下，执行第一频率调整动作。
例如，如果频率差异较小(例如，2kHz的数量级或更小)，则簇头设备12b可以确定执行第二频率调整动作(如，在步骤S104d中)，以将载波频率逐渐向网络节点载波频率偏移。根据一个实施例，在可选步骤S204b中，簇头设备12b的处理单元31因此被布置为，在差异小于第二预定阈值的情况下，执行第二频率调整动作。
簇头设备12b可以向无线设备13b通知频率改变和潜在定时改变。根据一个实施例，簇头设备12b的处理单元31因此被布置为：在可选步骤S206中，向驻扎在簇头设备上或由簇头设备服务的无线设备报告所确定的频率调整动作。报告可以通过执行报告单元21b的功能来执行。因此，计算机程序42b和/或计算机程序产品41b可以提供用于该报告的方法手段。
可以存在簇头设备12b向无线设备13b通知所确定的频率调整动作的不同方式。现在进而描述与其相关的不同实施例。
簇头设备12b可以经由专用信令向无线设备13b通知所确定的频率调整动作。因此，根据一个实施例，在可选步骤S206a中，簇头设备12b的处理单元31被布置为：通过发送专用信令来报告所确定的频率调整动作。
簇头设备12b可以经由广播的消息向无线设备通知所确定的频率调整动作。因此，根据一个实施例，簇头设备12b的处理单元31被布置为：在可选步骤S206b中，通过发送广播信号来报告所确定的频率调整动作。
总之，已经呈现了与基于簇的通信网络11中的载波频率处理相关的实施例。
在第一整体实施例中，已经公开了可操作地与簇头设备连接的无线设备。在网络覆盖之外的簇中的无线设备13b扫描网络节点，并检测网络节点14。无线设备13确定簇头设备12b与网络节点14之间的频率差异。如果差异大于预定阈值Δ，则向簇头设备12b报告频率事件。在一个实施例中，根据通信标准确定预定阈值，并且在另一实施例中，预定阈值基于从簇头设备12b接收到的配置信息。
在第二整体实施例中，簇头设备12b确定针对与由簇头设备12b所服务的簇中的无线设备13b的通信所使用的载波频率的调整需求。需要该调整，以使得载波频率可以通过与簇头设备12b的时钟精度相比更好的时钟精度来与网络节点14对齐。在一些实施例中，簇头设备12b本身确定该需要，并且在其他实施例中，簇头设备12b从簇中的无线设备13b接收事件。在附加实施例中，通过频移来实现调整，并经由广播消息或专用信令来通知簇中的无线设备13b。在其他实施例中，簇头设备12b将载波频率逐渐地向网络节点载波频率调整。此外在该实施例中，还可以通知簇中的无线设备13b。
然而，如本领域技术人员所熟知的：除了上面公开的实施例之外的其他实施例同样可能在如所附专利权利要求所定义的本发明范围内。
例如，无线设备不仅可以扫描网络节点14，还可以扫描网络覆盖以外的其他簇头设备。
本领域技术人员还理解，尽管在LTE上下文中描述了所公开的主题内容，并且已经在NSPS场景中描述了簇，但是所附实施例既不限于LTE，也不限制簇头设备是如上所述的无线设备的类型。所公开的实施例覆盖控制其他节点或设备的任意类型的低功率网络节点，该网络节点与具有更好的时钟(和载波频率)精度另一(网络)节点相比具有某个不精确的时钟参考。

Claims (19)

1.一种用于基于簇的通信网络(11)中的载波频率处理的方法，所述方法由驻扎在簇头设备(12b)上的或由所述簇头设备(12b)服务的无线设备(13b)执行，所述簇头设备(12b)与簇头载波频率(fCH)相关联，所述簇头设备是另一无线设备，所述方法包括：
检测(S102)网络节点(14)，所述网络节点与网络节点载波频率(fNN)相关联；以及
在所述簇头载波频率与所述网络节点载波频率的差异大于预定阈值(Δ)的情况下：
向所述簇头设备报告(S104a)与其相关的事件。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述差异小于所述预定阈值的情况下：
向所述簇头设备报告(S104b)所述网络节点的标识信息。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
执行(S102a)小区搜索以检测所述网络节点。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述簇头设备接收(S102b)所述预定阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中根据通信标准或协议来确定所述预定阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述事件包括所述簇头载波频率与所述网络节点载波频率之间差异的信息。
7.一种用于基于簇的通信网络(11)中的载波频率处理的方法，所述方法由簇头设备(12b)执行，所述簇头设备(12b)与簇头载波频率(fCH)相关联，所述方法包括：
从驻扎在所述簇头设备(12b)上的或由所述簇头设备(12b)服务的第一无线设备(13b)获得(S202)所述簇头载波频率与关联于网络节点(14)的网络节点载波频率(fNN)之间的差异；以及
针对所述第一无线设备(13b)，基于所述频率差异的幅度来从至少两个可能的频率调整动作中确定(S204)频率调整动作，
其中，所述簇头设备是第二无线设备。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
执行(S202a)小区搜索，并根据所述小区搜索检测所述网络节点，以获得所述差异。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：
从驻扎在所述簇头设备上的或由簇头设备服务的所述第一无线设备接收(S202b)事件报告，以获得所述差异。
10.根据权利要求7所述的方法，其中第一频率调整动作包括：
确定(S204c)所述簇头载波频率的步进式改变和执行所述步进式改变的时刻，其中所述步进式改变基于所述差异。
11.根据权利要求7所述的方法，其中第二频率调整动作包括：
将所述簇头载波频率向所述网络节点载波频率逐渐调整(S204d)。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在所述差异大于第二预定阈值的情况下，执行(S204a)所述第一频率调整动作。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在所述差异小于第二预定阈值的情况下，执行(S204b)所述第二频率调整动作。
14.根据权利要求7所述的方法，还包括：
向驻扎在所述簇头设备上的或由所述簇头设备服务的所述第一无线设备报告(S206)所确定的频率调整动作。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
通过发送专用信令来报告(S206a)所述所确定的频率调整动作。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：
通过发送广播信号来报告(S206b)所述所确定的频率调整动作。
17.一种用于基于簇的通信网络中(11)中的载波频率处理的无线设备(13b)，所述无线设备被布置为驻扎在簇头设备(12b)上，所述簇头设备是另一无线设备，所述簇头设备(12b)与簇头载波频率(fCH)相关联，所述无线设备包括处理单元(21)，所述处理单元(21)被布置为：
检测网络节点(14)，所述网络节点与网络节点载波频率(fNN)相关联；以及
在所述簇头载波频率与所述网络节点载波频率的差异大于预定阈值(Δ)的情况下：
向所述簇头设备报告(S104a)与其相关的事件。
18.一种用于基于簇的通信网络(11)中的载波频率处理的簇头设备(12b)，所述簇头设备(12b)与簇头载波频率(fCH)相关联，所述簇头设备包括处理单元(31)，所述处理单元(31)被布置为：
从驻扎在所述簇头设备(12b)上的或由所述簇头设备(12b)服务的第一无线设备(13b)获得所述簇头载波频率与关联于网络节点(14)的网络节点载波频率(fNN)之间的差异；以及
针对所述第一无线设备(13b)，基于所述频率差异的幅度来从至少两个可能频率调整动作中确定频率调整动作，
其中，所述簇头设备是第二无线设备。
19.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储至少一个计算机程序(42a，42b)，所述至少一个计算机程序(42a，42b)在被处理单元执行时实现根据权利要求1和权利要求7的任一项所述的方法。
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