CN105915309A - 网络同步的确定 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网络同步的确定。与同步网络相关联的用户设备UE在同步模式中操作，而与异步网络相关联的UE在异步模式中操作。当在同步模式中操作时，UE可通过使用在异步操作模式中不可用的干扰消除IC技术来显著改善同步信号检测、数据解码和跟踪回路管理的性能。揭示了获得同步指示符且确定当前网络的同步状态。所述确定可基于所述同步指示符，无论是通过信号检测、信号测量、信号分析还是类似方法。

Description

网络同步的确定

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2011年8月19日、申请号为201180045967.6、发明名称为“网络同步的确定”的发明专利申请案。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2010年8月20日申请的题目为“网络同步的确定(DETERMINATIONOF NETWORK SYNCHRONIZATION)”的第61/375,749号美国临时专利申请案和2011年8月18日申请的题目为“网络同步的确定(DETERMINATION OF NETWORKSYNCHRONIZATION)”的第13/212,829号美国实用新型专利申请案的优先权，以上申请案特此以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本发明的方面大体上涉及无线通信系统，且更具体来说涉及网络同步的确定。

背景技术

广泛部署无线通信网络来提供各种通信服务，例如话音、视频、包数据、消息接发、广播等等。这些无线网络可为能够通过共享可用网络资源来支持多个用户的多址网络。通常为多址网络的此些网络通过共享可用网络资源来支持多个用户的通信。此网络的一个实例是通用陆地无线电接入网络(UTRAN)。UTRAN是作为通用移动电信系统(UMTS)的一部分而界定的无线电接入网络(RAN)，UMTS是由第三代合作伙伴计划(3GPP)支持的第三代(3G)移动电话技术。多址网络格式的实例包含码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络和单载波FDMA(SC-FDMA)网络。

无线通信网络可包含若干基站或节点B，其可支持若干用户设备(UE)的通信。UE可经由下行链路和上行链路与基站通信。下行链路(或前向链路)指代从基站到UE的通信链路，且上行链路(或反向链路)指代从UE到基站的通信链路。

基站可在下行链路上将数据和控制信息发射到UE且/或可在上行链路上从UE接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的发射可能遇到由于来自相邻基站或来自其它无线射频(RF)发射器的发射所带来的干扰。在上行链路上，来自UE的发射可能遇到来自与相邻基站通信的其它UE的上行链路发射或来自其它无线RF发射器的干扰。此干扰可使下行链路和上行链路两者上的性能降级。

随着对移动宽带接入的需求持续增加，干扰和拥塞网络的可能性随着接入远程无线通信网络的UE越来越多以及在社区中部署的近程无线系统越来越多而增长。研究和开发持续推动UMTS技术，不仅是为了满足对移动宽带接入的不断增长的需求，而且是为了推动和增强用户对移动通信的体验。

发明内容

通信网络通常在同步模式或异步模式中操作。与同步网络相关联的UE在同步模式中操作，而与异步网络相关联的UE在异步模式中操作。同步操作可获得的一个优点是干扰消除。当在同步模式中操作时，UE可通过使用在异步操作模式中不可用的干扰消除(IC)技术来显著改善同步信号(例如，PSS/SSS)检测、PBCH解码、数据解码和跟踪回路管理的性能。本发明的各种方面使UE获得同步指示符且基于所述同步指示符而确定当前网络的同步状态，无论是通过信号检测、信号测量、信号分析还是类似方法。

在本发明的一个方面中，一种无线通信的方法包含在UE处获得同步指示符，以及基于所述同步指示符而确定所述UE位于其中的网络的同步状态。

在本发明的额外方面中，一种经配置以用于无线通信的设备包含用于在UE处获得同步指示符的装置，以及用于基于所述同步指示符而确定所述UE位于其中的网络的同步状态的装置。

在本发明的额外方面中，一种计算机程序产品具有非暂时性计算机可读媒体，其上记录有程序代码。此程序代码包含用以在UE处获得同步指示符的代码，以及用以基于所述同步指示符而确定所述UE位于其中的网络的同步状态的代码。

在本发明的额外方面中，一种设备包含至少一个处理器以及耦合到所述处理器的存储器。所述处理器经配置以在UE处获得同步指示符，以及基于所述同步指示符而确定所述UE位于其中的网络的同步状态。

附图说明

图1是在概念上说明移动通信系统的实例的框图。

图2是在概念上说明移动通信系统中的下行链路帧结构的实例的框图。

图3是在概念上说明根据本发明的一个方面的异质网络中的时分多路复用(TDM)分割的框图。

图4是在概念上说明根据本发明的一个方面配置的基站/eNB和UE的设计的框图。

图5是说明根据本发明的一个方面配置的网络的小区的框图。

图6A到9是说明经执行以实施本发明的各种方面的实例框的功能框图。

图10是说明根据本发明的一个方面配置的UE的框图。

图11是说明经执行以实施本发明的一个方面的实例框的功能框图。

具体实施方式

下文结合附图陈述的详细描述既定作为对各种配置的描述，且既定不表示可实践本文描述的概念的仅有配置。为了提供对各种概念的详尽理解的目的，所述详细描述包含具体细节。然而所属领域的技术人员将了解，可在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中，以框图形式展示众所周知的结构和组件，以免混淆此些概念。

本文描述的技术可用于各种无线通信网络，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它网络。术语“网络”和“系统”经常可互换地使用。CDMA网络可实施例如通用陆地无线电接入(UTRA)、电信行业协会(TIA)的等等无线电技术。UTRA技术包含宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变体。技术包含来自电子行业联盟(EIA)和TIA的IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实施例如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA网络可实施例如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDMA等等无线电技术。UTRA和E-UTRA技术是通用移动电信系统(UMTS)的部分。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是UMTS的使用E-UTRA的较新版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM在来称名为“第3代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中描述。和UMB在来称名为“第3代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中描述。本文描述的技术可用于上文提到的无线网络和无线电接入技术以及其它无线网络和无线电接入技术。为了清楚，下文针对LTE或LTE-A(在替代方案中共同称为“LTE/-A”)描述技术的某些方面，且在以下许多描述中使用此LTE/-A术语。

图1展示可为LTE-A网络的无线网络100。无线网络100包含若干演进型节点B(eNB)110和其它网络实体。eNB可为与UE通信的台，且也可称为基站、节点B、接入点等等。每一eNB 110可为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“小区”取决于使用所述术语的上下文而可指代eNB的此特定地理覆盖区域和/或服务于此覆盖区域的eNB子系统。

eNB可为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。宏小区大体上覆盖相对大的地理区域(例如，半径为几千米)且可允许UE用向网络提供者的服务预订进行不受限的接入。微微小区将大体上覆盖相对较小的地理区域且可允许UE用向网络提供者的服务预订进行不受限的接入。毫微微小区将也大体上覆盖相对小的地理区域(例如，家庭)且除了不受限的接入之外还可提供与所述毫微微小区具有关联的UE(例如，闭合订户群(CSG)中的UE、家庭中的用户的UE等等)进行受限的接入。用于宏小区的eNB可称为宏eNB。用于微微小区的eNB可称为微微eNB。用于毫微微小区的eNB可称为毫微微eNB或家庭eNB。在图1所示的实例中，eNB 110a、110b和110c为分别用于宏小区102a、102b和102c的宏eNB。eNB 110x为用于微微小区102x的微微eNB。且eNB 110y和110z为分别用于毫微微小区102y和102z的毫微微eNB。eNB可支持一个或多个(例如，两个、三个、四个等等)小区。

无线网络100可支持同步或异步操作。对于同步操作，eNB可具有类似的帧时序，且来自不同eNB的发射可在时间上近似对准。对于异步操作，eNB可具有不同的帧时序，且来自不同eNB的发射可能在时间上不对准。本文描述的技术可用于同步或异步操作两者。

网络控制器130可耦合到一组eNB且为这些eNB提供协调和控制。网络控制器130可经由回程(backhaul)132与eNB 110通信。eNB 110还可经由无线回程134或有线回程136(例如)直接或间接地彼此通信。

UE 120散布于整个无线网络100中，且每一UE可为静态的或移动的。UE也可称为终端、移动台、订户单元、台等等。UE可为蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信装置、手持式装置、膝上型计算机、无绳电话、无线本地回路(WLL)台等等。UE可能够与宏eNB、微微eNB、毫微微eNB、中继器等等通信。在图1中，具有双箭头的实线指示UE与服务eNB之间的所要发射，所述服务eNB是经指定在下行链路和/或上行链路上服务于所述UE的eNB。具有双箭头的虚线指示UE与eNB之间的干扰发射。

LTE/-A利用下行链路上的正交频分多路复用(OFDM)和上行链路上的单载波频分多路复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽分割为多个(K个)正交副载波，所述副载波也通常称为频调、频段等等。每一副载波可用数据来调制。大体上，调制符号是通过OFDM在频域中发送以及通过SC-FDM在时域中发送。邻近副载波之间的间距可为固定的，且副载波的总数目(K)可取决于系统带宽。举例来说，对于1.25、2.5、5、10或20兆赫(MHz)的对应系统带宽，K可分别等于128、256、512、1024或2048。系统带宽也可被分割为若干子带。举例来说，子带可覆盖1.08MHz，且对于1.25、2.5、5、10或20兆赫(MHz)的对应系统带宽，可分别存在1、2、4、8或16个子带。

图2展示在LTE/-A中使用的下行链路帧结构。下行链路的发射时间线可分割为若干单位的无线电帧。每一无线电帧可具有预定持续时间(例如，10毫秒(ms))且可分割为具有0到9的索引的10个子帧。每一子帧可包含两个时隙。每一无线电帧因此可包含具有0到19的索引的20个时隙。每一时隙可包含L个符号周期，例如对于正常循环前缀(如图2所示)的7个符号周期或对于扩展循环前缀的6个符号周期。每一子帧中的2L个符号周期可被指派0到2L-1的索引。可用时间频率资源可分割为若干资源块。每一资源块可在一个时隙中覆盖N个副载波(例如，12个副载波)。

在LTE/-A中，eNB可针对eNB中的每一小区发送主要同步信号(PSS)和辅助同步信号(SSS)。主要和辅助同步信号可在如图2所示的具有正常循环前缀的每一无线电帧的子帧0和5中的每一者中分别在符号周期6和5中发送。UE可使用同步信号用于小区检测和获取。eNB可在子帧0的时隙1中在符号周期0到3中发送物理广播信道(PBCH)。PBCH可载运特定系统信息。

eNB可在每一子帧的第一符号周期中发送物理控制格式指示符信道(PCFICH)，如图2所见。PCFICH可传达用于控制信道的符号周期的数目(M)，其中M可等于1、2或3且可在子帧之间有所改变。对于例如具有少于10个资源块的小系统带宽，M还可等于4。在图2所示的实例中，M＝3。eNB可在每一子帧的前M个符号周期中发送物理HARQ指示符信道(PHICH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)。在图2所示的实例中PDCCH和PHICH还包含于前三个符号周期中。PHICH可载运用以支持混合自动重传(HARQ)的信息。PDCCH可载运关于为UE的资源分配的信息和用于下行链路信道的控制信息。eNB可在每一子帧的其余符号周期中发送物理下行链路共享信道(PDSCH)。PDSCH可载运针对经调度以用于下行链路上的数据发射的UE的数据。

除了在每一子帧的控制区段(即，每一子帧的第一符号周期)中发送PHICH和PDCCH，LTE-A装置还可同样在每一子帧的数据部分中发射这些面向控制的信道。如图2所示，利用数据区的这些新的控制设计，例如中继器-物理下行链路控制信道(R-PDCCH)和中继器-物理HARQ指示符信道(R-PHICH)，包含于每一子帧的较晚符号周期中。R-PDCCH是一种新类型的控制信道，其利用在半双工中继操作的上下文中最初开发的数据区。与在一个子帧中占据前若干个控制符号的传统PDCCH和PHICH不同，R-PDCCH和R-PHICH映射到最初经指定为数据区的资源要素(RE)。所述新的控制信道可呈频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)或FDM与TDM的组合的形式。

eNB可在由eNB使用的系统带宽的中心1.08MHz中发送PSS、SSS和PBCH。eNB可在其中发送PCFICH和PHICH的每一符号周期中在整个系统带宽上发送这些信道。eNB可在系统带宽的某些部分中将PDCCH发送到UE群组。eNB可在系统带宽的特定部分中将PDSCH发送到特定UE。eNB可以广播方式将PSS、SSS、PBCH、PCFICH和PHICH发送到所有UE，可以单播方式将PDCCH发送到特定UE，且还可以单播方式将PDSCH发送到特定UE。

返回参见图1，无线网络100使用eNB 110的不同集合(即，宏eNB、微微eNB、毫微微eNB和中继器)来改善系统每单位面积的频谱效率。因为无线网络100使用此些不同eNB用于其频谱覆盖，所以其也可称为异质网络。宏eNB 110a到110c通常由无线网络100的提供者谨慎规划和放置。宏eNB 110a到110c大体上在高功率级(例如，5W到40W)下发射。通常在大体上较低功率级(例如，100mW到2W)下发射的微微eNB 110x和中继台110r可以相对未经规划的方式部署以消除由宏eNB 110a到110c提供的覆盖区域中的覆盖盲区(coverage hole)且改善热点中的容量。然而，通常独立于无线网络100而部署的毫微微eNB 110y到110z可并入到无线网络100的覆盖区域中，作为对无线网络100的潜在接入点(如果经其管理者授权)或至少作为可与无线网络100的其它eNB 110通信以执行资源协调和干扰管理协调的有效且认知的eNB。毫微微eNB 110y到110z通常也在大体上比宏eNB 110a到110c低的功率级(例如，100mW到2W)下发射。

在例如无线网络100的异质网络的操作中，每一UE通常由eNB 110以较好的信号质量来服务，而从其它eNB 110接收的不希望的信号被作为干扰来处理。虽然此些操作原理可导致显著次最优的性能，但通过使用eNB 110之间的智能资源协调、较好的服务器选择策略以及用于有效干扰管理的较高级技术而在无线网络100中实现网络性能增益。

例如微微eNB 110x的微微eNB特征在于在与例如宏eNB 110a到110c的宏eNB相比时大体上较低的发射功率。微微eNB还将通常以特用方式放置于例如无线网络100的网络周围。由于此未经规划的部署，例如无线网络100的具有微微eNB放置的无线网络可预期带有具有低信号干扰比条件的较大区域，这可有利于用于向在覆盖区域或小区的边缘上的UE(“小区边缘”UE)的控制信道发射的更具挑战性的RF环境。而且，宏eNB 110a到110c与微微eNB 110x的发射功率级之间的潜在较大的差异(例如，大约20dB)暗示了在混合部署中，微微eNB 110x的下行链路覆盖区域将比宏eNB 110a到110c的下行链路覆盖区域小得多。

然而在上行链路情况下，上行链路信号的信号强度由UE托管，且因此在由任一类型的eNB 110接收时将是类似的。在eNB 110的上行链路覆盖区域大致相同或类似的情况下，将基于信道增益来确定上行链路越区切换边界。这可导致下行链路越区移交边界与上行链路越区移交边界之间的失配。在无额外网络适应的情况下，失配将使服务器选择或UE与eNB的关联在无线网络100中比在仅宏eNB的异质网络中更难，在仅宏eNB的异质网络中下行链路和上行链路越区移交边界较为接近地匹配。

如果服务器选择主要是基于下行链路接收信号强度，那么例如无线网络100的异质网络的混合eNB部署的有用性将大大减小。这是因为例如宏eNB 110a到110c的较高功率宏eNB的较大覆盖区域限制了以例如微微eNB 110x的微微eNB划分小区覆盖的益处，因为宏eNB 110a到110c的较高下行链路接收信号强度将吸引所有可用UE，而微微eNB 110x由于其弱得多的下行链路发射功率而可能不服务于任一UE。而且，宏eNB110a到110c将可能不具有足够的资源来有效地服务于这些UE。因此，无线网络100将尝试通过扩展微微eNB 110x的覆盖区域来在宏eNB 110a到110c与微微eNB 110x之间主动地平衡负载。此概念称为范围扩展。

无线网络100通过改变确定服务器选择的方式来实现此范围扩展。服务器选择更多地是基于下行链路信号的质量而不是基于下行链路接收信号强度。在一个此类基于质量的确定中，服务器选择可基于确定提供到UE的最小路径损耗的eNB。另外，无线网络100在宏eNB 110a到110c与微微eNB 110x之间相等地提供固定资源分割。然而，即使在此主动负载平衡的情况下，也应针对由例如微微eNB 110x的微微eNB服务的UE减轻来自宏eNB 110a到110c的下行链路干扰。这可通过各种方法来实现，包含UE处的干扰消除、eNB 110之间的资源协调或类似方法。

在例如无线网络100的具有范围扩展的异质网络中，为了使UE获得来自例如微微eNB 110x的较低功率eNB的服务，在从例如宏eNB 110a到110c的较高功率eNB发射的较强下行链路信号的存在下，微微eNB 110x从事于与宏eNB 110a到110c中的主要干扰宏eNB的控制信道和数据信道干扰协调。可采用许多不同的用于干扰协调的技术来管理干扰。举例来说，可使用小区间干扰协调(ICIC)来减少来自共信道部署中的小区的干扰。一种ICIC机制是自适应资源分割。自适应资源分割将子帧指派于某些eNB。在指派于第一eNB的子帧中，相邻eNB不进行发射。因此，由第一eNB服务的UE所经历的干扰减少。子帧指派可在上行链路和下行链路信道两者上执行。

举例来说，子帧可在三种类别的子帧之间分配：受保护子帧(U子帧)、受禁止子帧(N子帧)和共同子帧(C子帧)。受保护子帧被指派于第一eNB用于第一eNB的专门使用。基于没有来自相邻eNB的干扰，受保护子帧也可称为“清洁”子帧。受禁止子帧是被指派于相邻eNB的子帧，且在受禁止子帧期间第一eNB被禁止发射数据。举例来说，第一eNB的受禁止子帧可对应于第二干扰eNB的受保护子帧。因此，第一eNB是在第一eNB的受保护子帧期间发射数据的仅有eNB。共同子帧可用于多个eNB的数据发射。由于来自其它eNB的干扰的可能性，共同子帧也可称为“不清洁”子帧。

每周期静态地指派至少一个受保护子帧。在一些情况下，仅静态地指派一个受保护子帧。举例来说，如果周期是8毫秒，那么可在每8毫秒期间将一个受保护子帧静态地指派于eNB。其它子帧可动态地分配。

自适应资源分割信息(ARPI)允许动态地分配未静态指派的子帧。受保护子帧、受禁止子帧或共同子帧中的任一者均可动态地分配(分别为AU、AN、AC子帧)。动态指派可快速地改变，例如每100毫秒或更少。

图3是说明根据本发明的一个方面的异质网络中的时分多路复用(TDM)分割的框图。第一行框说明用于毫微微eNB的子帧指派，且第二行框说明用于宏eNB的子帧指派。eNB中的每一者具有静态受保护子帧，在此期间另一eNB具有静态受禁止子帧。举例来说，毫微微eNB具有对应于子帧0中的受禁止子帧(N子帧)的子帧0中的受保护子帧(U子帧)。同样，宏eNB具有对应于子帧7中的受禁止子帧(N子帧)的子帧7中的受保护子帧(U子帧)。子帧1到6被动态地指派为受保护子帧(AU)、受禁止子帧(AN)和共同子帧(AC)。在子帧5和6中的经动态指派的共同子帧(AC)期间，毫微微eNB和宏eNB两者均可发射数据。

受保护子帧(例如U/AU子帧)具有减少的干扰和高信道质量，因为侵袭性eNB被禁止发射。受禁止子帧(例如N/AN子帧)不具有数据发射，从而允许受袭性eNB以低干扰级发射数据。共同子帧(例如C/AC子帧)具有取决于发射数据的相邻eNB的数目的信道质量。举例来说，如果相邻eNB正在共同子帧上发射数据，那么共同子帧的信道质量可低于受保护子帧。对于受侵袭性eNB较强影响的扩展边界区域(EBA)UE，共同子帧上的信道质量也可较低。EBA UE可属于第一eNB，但也可位于第二eNB的覆盖区域中。举例来说，与靠近毫微微eNB覆盖的范围极限的宏eNB通信的UE是EBA UE。

图4展示基站/eNB 110和UE 120(可为图1中的基站/eNB中的一者和UE中的一者)的设计的框图。对于受限的关联情形，eNB 110可为图1中的宏eNB 110c，且UE 120可为UE 120y。eNB 110也可为某种其它类型的基站。eNB 110可装备有天线434a到434t，且UE 120可装备有天线452a到452r。

在eNB 110处，发射处理器420可接收来自数据源412的数据和来自控制器/处理器440的控制信息。控制信息可用于PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCH等等。数据可用于PDSCH等等。处理器420可处理(例如，编码和符号映射)数据和控制信息以分别获得数据符号和控制符号。处理器420还可(例如)针对PSS、SSS和小区特定参考信号产生参考符号。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器430可在适用的情况下对数据符号、控制符号和/或参考符号执行空间处理(例如，预译码)，且可将输出符号流提供到调制器(MOD)432a到432t。每一调制器432可处理相应输出符号流(例如，针对OFDM等等)以获得输出样本流。每一调制器432可进一步处理(例如，转换为模拟、放大、滤波和上转换)输出样本流以获得下行链路信号。来自调制器432a到432t的下行链路信号可分别经由天线434a到434t发射。

在UE 120处，天线452a到452r可接收来自eNB 110的下行链路信号且可将所接收信号分别提供到解调器(DEMOD)454a到454r。每一解调器454可调节(例如，滤波、放大、下转换和数字化)相应接收信号以获得输入样本。每一解调器454可进一步处理输入样本(例如，针对OFDM等等)以获得所接收符号。MIMO检测器456可从所有解调器454a到454r获得所接收符号，在适用的情况下对所接收符号执行MIMO检测，且提供检测到的符号。接收处理器458可处理(例如，解调、解交错和解码)检测到的符号，将用于UE 120的经解码数据提供到数据汇460，且将经解码控制信息提供到控制器/处理器480。

在上行链路上，在UE 120处，发射处理器464可接收和处理来自数据源462的数据(例如，针对PUSCH)和来自控制器/处理器480的控制信息(例如，针对PUCCH)。发射处理器464还可产生针对参考信号的参考符号。来自发射处理器464的符号可在适用的情况下由TX MIMO处理器466预译码，由解调器454a到454r进一步处理(例如，针对SC-FDM等等)，且发射到eNB 110。在eNB 110处，来自UE 120的上行链路信号可由天线434接收，由调制器432处理，在适用的情况下由MIMO检测器436检测，且由接收处理器438进一步处理以获得由UE 120发送的经解码数据和控制信息。接收处理器438可将经解码数据提供到数据汇439且将经解码控制信息提供到控制器/处理器440。

控制器/处理器440和480可分别引导eNB 110和UE 120处的操作。处理器440和/或eNB 110处的其它处理器和模块可执行或引导图3和4中说明的功能块的执行和/或本文描述的技术的其它过程。存储器442和482可分别存储用于eNB 110和UE 120的数据和程序代码。调度器444可调度UE以用于下行链路和/或上行链路上的数据发射。

通信网络通常在同步模式或异步模式中操作。因此，同步网络的UE在同步模式中操作，而异步网络的UE在异步模式中操作。同步操作可获得的一个优点是干扰消除。当在同步模式中操作时，UE可通过使用在同步操作模式中可用的干扰消除技术而显著改善同步信号(例如，PSS/SSS)检测、PBCH解码、数据解码和跟踪回路管理的性能。

图5是说明根据本发明的一个方面配置的网络50的小区501的框图。小区501由宏eNB 500和微微eNB 502和505服务。进入小区501的UE(例如UE 504和506)将尝试通过获得同步指示符来检测小区501的同步。为了本申请案的目的，同步指示符包括将建议小区501相对于网络的同步的信息。通过使用此同步指示符，例如UE 504和506的UE将确定网络50的同步状态。

例如UE 504的UE可使用各种方法来获得此同步指示符。举例来说，UE 504检测来自宏eNB 500的信号508。在分析信号508时，UE 504检测指示一种类型的同步或对一种类型的同步是唯一的特定信号。

交叉子帧信令

在一个实例中，此特定信号是在小区501在频分双工(FDD)模式中操作的同时检测到的交叉子帧指派。因此，UE 504断定在FDD模式中的此些交叉子帧指派对同步系统是唯一的，且确定网络50正在同步模式中操作。UE 504可随后将自身切换到同步模式中且在执行其操作时利用干扰消除技术。

TDD网络检测

在另一实例中，如果UE 504检测到小区501正在时分双工(TDD)模式中操作，那么UE 504将再次断定网络50正在同步模式中操作，因为TDD模式仅在同步系统中操作。

时分多路复用分割

在又一实例中，UE 504可检测小区501中的资源分割。又，例如时分多路复用(TDM)分割等资源分割是指示同步系统。因此，在检测到资源分割时，UE 504将即刻确定网络50正在同步模式中操作且将自身切换到同步模式中。

基站信令

例如网络50等网络的同步状态也可从宏eNB 500发射。宏eNB 500可广播同步状态，例如作为广播信道(例如PBCH)的保留字段中的同步旗标。图6A是说明实施本发明的基站广播方面的实例框的框图。一旦在框600中UE 504获取最强小区，其就将在框601中解码广播信道，且在框602中检索同步旗标作为其同步指示符，以便做出网络50的同步状态的确定。类似地，替代于广播同步状态，UE 504可从宏eNB 500请求此信息。图6B是说明实施本发明的基站单播方面的实例框的框图。在框603中，UE 504将获取最强小区，宏eNB 500。在框604中，UE 504将随后从宏eNB 500请求同步状态信息。在框605中，宏eNB 500将随后将此信息单播到UE 504。

交叉小区同步信号检测

在本发明的额外方面中，UE可通过分析多个小区或相邻小区上的信号来获得同步指示符。返回参见图1，UE 120a当前位于宏小区102a中。然而，在正常操作中，UE 120a将周期性地搜索和分析来自相邻小区(例如，宏小区102b和102c)的各种信号。作为此相邻小区搜索的部分，UE 120a可获得同步指示符，其使UE 120a能够确定无线网络100的同步状态。图7是说明用以实施本发明的交叉小区信号检测方面的实例框的功能框图。举例来说，在框700中，UE 120a将搜索相邻小区(宏小区102b和102c)的同步信号(例如，PSS/SSS)。在框701中检测到同步信号的信号峰值之后，在框702中做出信号峰值的时序差异是否落在阈值时序窗内的确定。如果UE 120a检测到宏小区102b和102c的同步信号，且发现信号峰值具有极为不同的时序，那么在框703中UE 120a将确定此同步指示符将趋于暗示无线网络100是异步的。相反，如果UE 120a检测到宏小区102b和102c的同步信号峰值大体上相同，即在小的时序窗内，那么在框704中UE 120a将确定无线网络100是同步的。由于UE可能错误地检测同步信号的存在，因此为了更稳健地做出同步和异步的确定，在框705中UE可使用额外度量执行对初始确定的额外验证，所述度量例如为在同一位置中检测到同步信号的频率、小区的RSRP测量值以及解码对应于检测到的同步信号的例如PBCH等信道以确认其初始确定的能力。

交叉小区功率检测

应注意，当执行对多个小区或相邻小区信号的分析时，可使用额外小区度量来获得同步指示符或者支持或确认所获得的指示符。图8是说明用以实施本发明的一个方面的实例框的功能框图。举例来说，在框800处在多个检测到的峰值具有不同时序时获得初始异步网络指示之后，在框801处UE 120a可进一步测量其正在搜索的多个小区的参考信号接收功率(RSRP)。在框802处，当RSRP高于阈值(趋于暗示小区真实存在)时，在框803处UE 120a将验证无线网络100为异步的，因为已用额外信息确认初始确定。此外，经解码PBCH可用作额外小区度量来确认小区存在，且因此基于同步信号的时序而确认同步指示符。在此方面中，PBCH的非干扰消除解码可确认从上文描述的各种方法获得的同步指示符。

应注意，可使用某些类型的小区度量的分析来做出任一同步状态的确定，而其它类型的小区度量的分析将仅指示一种类型的同步状态。举例来说，虽然具有不同时序的同步信号峰值趋于指示异步系统，但具有类似时序或大体上没有不同的时序的同步信号峰值可暗示同步系统。然而，虽然对应于具有大体上不同时序的检测到的同步信号的高于阈值的测得RSRP趋于指示或暗示异步系统，但低于阈值的测得RSRP并不暗示同步系统。

额外验证分析

在本发明的额外方面中，在UE 120a执行多个小区或相邻小区搜索时，可使用额外分析来确认检测到的小区实际上是小区而不仅仅是错误检测。小区的错误检测会将随机时序信息插入到同步分析中，这可能导致不正确的同步状态确定。UE 120a测量到高于阈值的RSRP将指示小区事实上存在。类似地，PBCH解码也可确认小区的存在。如果UE 120a保持在后续搜索中检测到同一小区，那么也可确认所述小区。因此，当搜索多个小区或相邻小区时，在同步确定中将不使用UE 120a不能确认的检测到的小区。

作为检测的干扰消除

在本发明的额外方面中，UE 120a可使用干扰消除技术来执行多个小区或相邻小区搜索和分析。当使用此类干扰消除技术成功进行分析时，做出无线网络100为同步的确定。否则，干扰消除技术将不会成功。

在使用干扰消除的此一方面的一个实例中，再次参见图1，UE 120a搜索和分析宏小区102a、102b和102c中的每一者中的信号。在其分析中，UE 120a发现来自宏小区102a和102c的同步信号峰值具有类似时序，而来自宏小区102b的同步信号峰值具有大体上不同于宏小区102a和102c中的时序的时序。UE 120a获得的此同步指示符趋于指示无线网络100至少局部为同步的和/或宏小区102b可能不是无线网络100的部分。然而，UE 120a触发使用干扰消除技术对宏小区102a和102c的各种小区度量的额外分析。基于对小区度量的分析的结果，UE 120a获得较可靠的同步指示符，其可使用所述同步指示符来可靠地确定无线网络100的同步状态。

在使用干扰消除的另一实例中，宏小区102a和102b是同步的，然而，UE 120a搜索小区且仅发现宏小区102a。UE 102a执行宏小区102a的同步信号的PSS/SSS干扰消除，且在宏小区102a的时序窗内检测到另一小区，宏小区102b。基于在干扰消除之后发现所述两个小区中的较弱者，UE 120a能够确定网络是同步的。

在使用干扰消除的再一实例中，围绕UE 120a的网络包含宏小区102a、102b和102c。因为来自宏小区102a和102c的信号被UE 120a视为较强，所以UE 120a仅检测宏小区102a和102c。然而，同步信号峰值足够不同而使得UE 120a的初始确定是网络为异步的。UE 120a执行对同步信号(例如，PSS/SSS)的干扰消除，且随后检测宏小区102b。当分析宏小区102b同步信号的信号峰值时，在宏小区102a的时序窗内检测到所述信号峰值。因此，UE 120a确定网络至少局部为同步的。

应注意，使用干扰消除技术对小区度量的分析将包含例如对宏小区102a和102c的PBCH的干扰消除解码等度量分析。其还可包含使用干扰消除来分析宏小区102a和102c中的参考信号强度。对小区度量的这些干扰消除分析还可结合其它分析来使用，例如对从UE 120a的时间跟踪回路的时序更新的分析。另外，因为仍可能存在错误的小区检测，所以在执行干扰消除之后，可执行额外分析以确认小区的存在，例如通过测量RS功率或在消除较强小区的PBCH之后解码较弱小区的PBCH。在此情形中，如果较弱小区的PBCH成功解码且较弱小区的这些PBCH信号通过循环冗余校验(CRC)，如果PBCH信号重叠，则UE 120a将确定无线网络100为同步的。因此，UE 120a在获得同步指示符时使用的小区度量分析可为各种分析的组合，包含干扰消除技术和非干扰消除技术。

图9是说明经执行以实施本发明的一个方面的实例框的功能框图。在框900中，例如UE 120a的UE通过搜索网络小区是否有同步信号而开始。在一些实施方案中，UE 120a在框901中执行较强小区的同步信号的干扰消除，且继续搜索较弱信号的同步信号。当已检测到多个同步信号时，在框902中UE 120a比较信号峰值是否有时序差异。在框903中UE 120a基于时序差异而做出网络的同步状态的初始确定。在框904中，UE 120a执行验证处理以确认网络同步状态。此验证处理可包含框900和901中的持续同步信号检测和干扰消除、小区的PBCH解码、小区的RSRP测量等等。另外，当初始确定是网络为同步的时，通过在执行较强小区的PBCH和参考信号干扰消除之后尝试检测较弱小区的PBCH或者通过在较强小区的参考信号干扰消除之后进行较弱小区的RSRP测量等等，可改进框904的验证过程。

应注意在异质网络中，例如UE 120c的UE可能仅能够使用同步信号检测例如宏小区102c的最强小区。在此情形中，UE 120c将消除从宏小区102c接收的同步信号且再次尝试检测。如果检测到额外同步信号且针对错误检测确认了小区，那么UE 120c将趋于确定无线网络100为同步的。

使用循环前缀定位的检测

在本发明的额外方面中，再次参见图1，UE 120a搜索和分析相邻小区和服务小区(例如宏小区102a、102b和102c)的循环前缀(CP)位置。举例来说，UE 120a可重建服务eNB(例如，宏eNB 110a)的信号且从接收的样本信号减去所述信号(可在时域中执行)，且确定残余时域样本上的交叉相关以便检测多个峰值的时序，所述多个峰值中的每一者均指示针对宏小区102b和102c的主要干扰者的CP位置和多路径分支。此交叉相关技术利用了OFDM符号的构成。OFDM符号由CP部分和数据部分构成。CP部分是重复的数据部分的一部分。因此，可通过使CP相关来发现时序。对于每一CP时序假设，UE 120a选择将对应于CP的所接收信号样本。随后使此选择与在CP中重复的数据部分中的所接收信号样本相关。在多个OFDM符号上的相同CP时序假设的这些相关可经组合以获得新的经组合相关度量。与这些经组合相关度量中的最大者相关联的时序将通常对应于检测到的最强小区的时序，而对应于相关的其它较大值的时序将对应于最强小区的其它多路径分量或对应于其它小区的符号边界。基于这些相关，UE将确定哪些相关是有效的符号边界且哪些是错误符号边界检测。UE可例如通过仅考虑具有大于阈值的相关的时序假设来做出此确定。如果所有有效的符号边界假设都在某一窗内，那么UE将确定网络为同步的，且如果有效的符号边界假设大体上不同，那么UE将确定网络为异步的。

应注意，UE可通过消除来自较强小区的信号中的一些来获得较弱小区的符号边界的较可靠估计，且使用在干扰消除之后的样本来检测较弱小区CP位置。

应进一步注意，当在同步模式中操作时，例如UE 120a的UE可将对相邻小区的同步信号的搜索限于UE 120a正在跟踪的小区的时序附近或者最强小区的时序附近的经界定窗。在此些方面中，可在UE 120a正在移动时偶尔地执行完全相邻者搜索以便检测同步状态，且UE 120a位于其中的小区的同步可随着时间改变。

再次转到图1，在本发明的额外方面中，使用多个小区分析技术来确定在宏小区的覆盖区域内并入多个微小区(例如，微微小区或毫微微小区)的异质网络中的同步状态。举例来说，宏小区102a、102b和102c是包含微小区(例如，毫微微小区110y和110z、中继台110r以及微微小区110x)的异质网络。宏小区102c与毫微微小区102y和102z同步。因此，来自宏小区102c以及毫微微小区102y和102z中的每一者的信号可由UE120c在容许的时序差异内接收。然而，在操作中，来自例如宏小区102a等相邻宏小区的信号可能由于传播延迟而可以较大时序偏移进行接收，或网络可仅局部为同步的。此较大时序偏移将对UE 120c产生无线网络100为异步的表现。在此些实例中，UE 120c可将干扰消除应用于表现为同步的小区中的检测到的最强小区。举例来说，如果UE 120c检测到的最强小区是其无法连接到的毫微微小区110y，那么UE 120c假定存在将与毫微微小区110y同步的至少一个宏小区。UE 120因此将执行局部化干扰消除以便与宏小区110c通信。

图10是说明根据本发明的一个方面配置的UE 120的框图。UE 120尤其包含如相对于图1描述的控制器/处理器480和存储器482。为了实施网络同步分析，网络同步模块1000存储在存储器482上。网络同步模块1000包含用于在单个小区内执行同步分析的子模块，单小区测量模块1001，和用于在多个小区或相邻小区内执行同步分析的子模块，多小区测量模块1002。

在操作中，当由控制器/处理器480执行时，存储于存储器482中的网络同步模块1000的单小区测量模块1001配置UE 120以通过检测或分析来自服务小区的信号而获得同步指示符，如相对于图5中说明的各种实例所描述。当由控制器/处理器480执行时，存储于存储器482中的网络同步模块1000的多小区测量模块1002配置UE 120以通过搜索和分析多个小区或相邻小区和服务小区而获得同步指示符，如相对于图1中说明的各种实例所描述。基于所获得的同步指示符，执行网络同步模块1000配置UE 120以确定网络的同步状态。

图11是说明经执行以实施本发明的一个方面的实例框的功能框图。在框1100中，UE从信号的样本获得同步指示符。在框1101中UE随后基于同步指示符而确定UE位于其中的网络的同步状态。图11中描述和说明的功能框可作为由控制器/处理器480(图4)执行的网络同步模块1000(图10)的一部分而执行。

应注意，在本发明的各种实例方面中描述的技术可应用于检测在不同水平上的同步。举例来说，在无线电帧水平上，同步可为一个小区的子帧0与另一小区的子帧0之间的冲突。同步还可以在子帧水平上，其中例如不同小区的子帧在相同时间出现，但一个小区的子帧0与另一小区的子帧1冲突。同步也可在OFDM符号水平上。因此，本发明的教示不限于仅无线电水平同步的应用。

在一个配置中，经配置以用于无线通信的UE 120包含用于在UE处获得同步指示符的装置和用于基于同步指示符而确定UE位于其中的网络的同步状态的装置。在一个方面中，上述提到的装置可为处理器、控制器/处理器480、存储器482、接收处理器458、MIMO检测器456、解调器454a和天线452a，其经配置以执行通过上述提到的装置陈述的功能。在另一方面中，上述提到的装置可为经配置以执行通过上述提到的装置陈述的功能的模块或任一设备。

所属领域的技术人员将了解可使用多种不同技艺和技术中的任一种来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或者其任何组合来表示整个以上描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。

图6A到9和11中的功能块和模块可包括处理器、电子装置、硬件装置、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等等，或其任一组合。

所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文的揭示内容描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或所述两者的组合。为了清楚说明硬件与软件的这种可互换性，上文已大体上在其功能性方面描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将此类功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和对整个系统施加的设计限制。熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但不应将此类实施方案决策解释为造成与本发明范围的脱离。

结合本文的揭示内容描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可用经设计以执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，所述处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。

结合本文的揭示内容描述的方法或算法的步骤可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以所述两者的组合来实施。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息和向存储媒体写入信息。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留在用户终端中。

在一个或一个以上示范性设计中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以软件实施，那么所述功能可在计算机可读媒体上作为一个或一个以上指令或代码而存储或传输。计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体和通信媒体两者，包含促进将计算机程序从一个位置传送到另一位置的任何媒体。非暂时性存储媒体可为可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，此类非暂时性计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或任何其它可用于存储呈指令或数据结构的形式的所需程序代码装置且可由通用或专用计算机或者通用或专用处理器存取的媒体。并且，任何连接适当地称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波等无线技术包含于媒体的定义内。如本文所使用的磁盘与光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘通常用激光以光学方式再生数据。上述内容的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。

提供本发明的先前描述以使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。对本发明的各种修改对所属领域的技术人员来说将是显而易见的，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所定义的一般原理可适用于其它变型。因此，本发明不希望限于本文描述的实例和设计，而是应被赋予与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (15)

1.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：

在用户设备UE处获得同步指示符；

基于所述同步指示符而确定所述UE位于其中的网络的同步状态；

周期性地搜索所述网络的多个小区是否有所述同步指示符；以及

测量对应于所述多个小区中的一个或多个小区的一个或多个同步信号峰值，

其中获得所述同步指示符或者确定所述同步状态的至少一者响应于所述测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述同步指示符，选择执行以下各者中的至少一者：参考信号干扰消除、同步信号干扰消除和广播信道干扰消除。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述搜索包括：

测量对应于所述多个小区中的至少两个小区的至少两个同步信号峰值，其中响应于所述至少两个同步信号峰值具有大体上不同的时序，从所述测量获得的所述同步指示符暗示所述同步状态为异步。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：

测量与所述至少两个小区中的一者相关的小区度量，所述小区度量包括以下各者中的一者或多者：参考信号接收功率RSRP和时间跟踪回路TTL的时序更新，其中所测得的小区度量用以确认所述同步指示符的所述暗示。

5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：

解码与对应于所述至少两个小区的所述至少两个同步信号峰值相关联的广播信道，其中经解码的广播信道用以确认所述同步指示符的所述暗示。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述搜索包括：

测量对应于所述多个小区中的至少两个小区的至少两个同步信号峰值，其中响应于所述至少两个同步信号峰值具有大体上类似的时序，从所述测量获得的所述同步指示符暗示所述同步状态为同步。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：

测量与所述至少两个小区中的一者相关的小区度量，其中所测得的小区度量用以确认所述同步指示符的所述暗示。

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：

解码用于所述至少一个相邻小区的广播信道，其中经解码的广播信道用以确认所述同步指示符的所述暗示。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少两个小区中的较弱小区的所述广播信道的所述解码是在所述广播信道和所述至少两个小区中的较强小区的参考信号的消除之后执行的。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述获得包括：

周期性地搜索所述网络的多个小区中的至少两个小区是否有所述同步指示符；

测量由所述UE监视的至少最强小区的参考同步信号峰值附近的预定窗中的至少一个同步信号峰值，其中所述同步指示符是基于所测得的至少一个同步信号峰值与所述参考同步信号峰值的比较而获得的。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述周期性的搜索和针对所述至少两个小区中的较弱小区的测量是在所述至少两个小区中的较强小区的同步信号的消除之后执行的。

12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：

周期性地测量所述至少两个小区中的每一者中的所述至少一个同步信号峰值，其中所述同步指示符是基于至少两个小区中的每一者中的所测得的至少一个同步信号峰值与所述参考同步信号峰值的比较而获得的。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述获得包括：

周期性地搜索所述网络的多个小区中的至少两个小区是否有所述同步指示符；

发现所述同步指示符暗示所述至少两个小区之间的所述同步状态；以及

测量所述至少两个小区中的一者内的至少一个微小区的至少一个小区度量，所述至少一个微小区同步于所述至少两个小区中的所述一者，其中所测得的至少一个小区度量用以确认所述同步指示符。

14.一种经配置用于无线通信的设备，所述设备包括：

用于在用户设备UE处获得同步指示符的装置；

用于基于所述同步指示符而确定所述UE位于其中的网络的同步状态的装置，

其中所述用于获得的装置包括：

用于周期性地搜索所述网络的多个小区中的至少两个小区是否有所述同步指示符的装置；

用于发现所述同步指示符暗示所述至少两个小区之间的所述同步状态的装置；以及

用于测量所述至少两个小区中的一者内的至少一个微小区的至少一个小区度量的装置，所述至少一个微小区同步于所述至少两个小区中的所述一者，其中所测得的至少一个小区度量用以确认所述同步指示符。

15.一种计算机程序产品，其包含计算机可读媒介，所述媒介包含致使计算机实施根据权利要求1-13中的任一项权利要求所述的方法的代码。