CN109314591B - 减轻邻近蜂窝通信之间的干扰 - Google Patents

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Abstract

本公开提供用于减少或避免一个基站‑用户设备对的通信与另一个基站‑用户设备对的通信之间的干扰的系统、方法和装置。第一用户设备能够监测通信之间的定时偏移，并向服务第一用户设备的第一基站发送定时偏移。第一基站时间提前其间所述第一基站从第一用户设备接收上行链路信号的时间窗口。该基站还向第一用户设备发送时间提前值和用以提前其间第一用户设备向第一基站发射上行链路信号的时间窗口的指令。定时提前值基于由第一用户设备确定的定时偏移值。因此，增加上行链路窗口与下行链路窗口之间的间隙时段，从而减少干扰。

Description

减轻邻近蜂窝通信之间的干扰
相关申请
本申请要求标题为“减轻邻近蜂窝通信之间的干扰(MITIGATING INTERFERENCEBETWEEN NEIGHBORING CELLULAR COMMUNICATIONS)”并且于2016年6月9日提交的美国专利申请No.15/177,911的优先权，其全部内容通过引用被合并在此。
技术领域
本公开涉及通信网络领域，并且特别地涉及包括基站和用户设备的通信网络。
背景技术
能够使用包括非重叠上行链路子帧和下行链路子帧的帧结构来调度基站与用户设备之间的通信。在一些实施方式中，与一个基站-用户设备对相关联的帧结构的定时可以跟与邻近基站-用户设备对相关联的帧结构的定时重叠。这种重叠可能导致基站与用户设备之间通信的干扰。
发明内容
根据一个方面，本公开中描述的主题涉及一种用于减少通信干扰的方法。该方法包括，在服务第一用户设备的第一基站处确定第一基站与第一用户设备之间的通信的定时和第二基站与第二用户设备之间的通信的定时之间的同步误差，其中同步误差由定时偏移值表示。该方法还包括，响应于确定同步误差，从第一基站向第一用户设备发送定时提前值和用以将其间第一用户设备向第一基站发射上行链路信号的时间窗口提前定时提前值的指令，其中定时提前值基于定时偏移值。
根据另一方面，本公开中描述的主题涉及用于与第一用户设备通信的第一基站。该基站包括被配置成发送和接收通信的通信接口。该基站还包括被耦合到通信接口的处理器，该处理器被配置成确定第一基站与第一用户设备之间的通信的定时和第二基站与第二用户设备之间的通信的定时之间的同步误差，其中同步误差由定时偏移值表示。处理器还被配置成，响应于确定同步误差，向第一用户设备发送定时提前值和用以将其间第一用户设备向第一基站发射上行链路信号的时间窗口提前定时提前值的指令，其中定时提前值基于定时偏移值。
根据另一方面，本公开中描述的主题涉及一种用于减少通信网络中的干扰的方法。该方法包括：在由第一基站服务的第一用户设备处，确定表示第一基站与第一用户设备之间的通信的定时和第二基站与第二用户设备之间的通信的定时之间的同步误差的定时偏移。该方法还包括从第一用户设备向第一基站发送确定的定时偏移。该方法还包括：响应于发送确定的定时偏移，从第一基站接收定时提前值。该方法还包括在第一用户设备处将其间第一用户设备向第一基站发射上行链路信号的时间窗口提前定时提前值，其中定时提前值大于第一基站与第一用户设备之间的信号传输的传播延迟。
根据另一方面，本公开中描述的主题涉及用于与第一基站通信的第一用户设备。第一用户设备包括：发射机，该发射机被配置成向第一基站发射上行链路信号，第一基站当前服务第一用户设备；和接收机，该接收机被配置成从第一基站接收通信信号和从第二基站接收通信信号。用户设备还包括被耦合到发射机和接收机的处理器，该处理器被配置成确定表示从第一基站接收到的通信信号的定时与从第二基站接收到的通信的定时之间的同步误差的定时偏移。处理器还被配置成经由发射机将确定的定时偏移发送到第一基站。处理器还被配置成响应于发送确定的定时偏移，从第一基站接收定时提前值。处理器进一步被配置成，将其间向第一基站发射上行链路信号的时间窗口提前接收到的定时提前值，其中该定时提前值大于第一基站与第一用户设备之间的信号传输的传播延迟。
在附图和以下描述中阐述本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征、方面和优点将变得显而易见。请注意，下述附图中的相对尺寸可能未按比例绘制。
附图说明
图1示出示例通信系统。
图2示出能够被用于基站与用户设备之间的通信的示例通信帧结构。
图3示出图1中所示的邻近小区中的基站与用户设备之间的通信的定时图。
图4示出了图1中所示的邻近小区中的基站与用户设备之间的通信的另一定时图。
图5示出描绘邻近小区中的基站与用户设备之间的信号交换以解决干扰的信号图。
图6示出由基站执行用以减轻干扰的示例过程的流程图。
图7示出由用户设备执行用以减轻干扰的示例过程的流程图。
图8示出示例基站的框图。
图9示出示例用户设备的框图。
各种附图中相同的附图标记和名称指示相同的元件。
具体实施方式
以上介绍并在下面更详细讨论的各种概念可以以多种方式中的任何一种来实现，因为所描述的概念不限于任何特定的实施方式。主要出于说明性目的提供特定实施方式和应用的示例。
图1示出示例通信系统100。通信系统100包括第一基站(“BS1”)102、第二基站(“BS2”)104、第一用户设备(“UE1”)106、以及第二用户设备(“UE2”)108。BS1 102向一个或多个用户设备，诸如UE1 106，提供无线电通信，而BS2 104向一个或多个用户设备，诸如UE2108，提供无线电通信。通常，BS1 102能够向地理区域或小区110内的各种用户设备提供无线电通信，并且类似地，BS2 104能够向其自己的地理区域或小区112内的各种用户设备提供无线电通信。BS1 102和BS2 104能够使用各种无线电通信技术，诸如全球移动通信系统(“GSM”)、GSM演进的增强数据速率(“EDGE”)、通用移动电信系统(“UMTS”)、码分多址(“CDMA”)、时分同步码分多址(“TD-SCDMA”)、高速分组接入(“HSPA”)、长期演进(“LTE”)、LTE高级、长期演进时分双工(“LTE-TDD”)、或包括但不限于所谓的“3G”、“4G”和“5G”协议的任何其他此类协议，与各自的用户设备进行通信。
图2示出能够被用于基站与用户设备之间的通信的示例通信帧结构200。特别地，图2中所示的帧结构能够被用于BS1 102与UE1 106之间的通信。图2示出对应于BS1 102的基站帧结构202和对应于UE1106的用户设备帧结构206。虽然帧结构200仅表示一个通信帧，但是BS1 102和UE1 106能够利用具有类似于图2中所示的帧结构200的帧结构的一系列通信帧。
BS1帧结构202和UE1帧结构206都包括多个子帧，在此期间BS1102和UE1 106能够发送和接收通信。例如，BS1帧结构202和UE1帧结构206中的每一个包括多个下行链路(“DL”)和上行链路(“UL”)子帧。在DL子帧期间，BS1 102向UE1 106发射信息。具体地，在DL子帧期间，BS1 102使其(多个)发射机能够发射信息，而UE1 106使其(多个)接收机能够接收由BS1 102发射的信息。相反，在UL子帧期间，UE1 106向BS1 102发射信息。因此，在UL子帧期间，UE1106使其(多个)发射机能够向BS1 102发射信息，而BS1 102使其(多个)接收机能够接收由UE1 106发射的信息。通过在帧结构内包括多个UL和DL子帧，BS1 102和UE1 106能够有效地交换数据和控制信号。
BS1帧结构202还能够包括保护时段，诸如DL到UL保护时段(在下文中称为“TDU时段”)和UL到DL保护时段(在下文中称为“TUD时段”)。在BS1 102处，TDU时段能够提供足够的时间(tTX-RX)以使其发射机断电，这使得能够在先前DL子帧期间发射信号，并且使其接收机通电，其将被启用以在随后的UL子帧期间从UE1 106接收信号。TDU时段还被利用以适应与去往和来自UE1 106的信号传输相关联的往返传播延迟(2×tp)。通常，考虑到时间tTX_RX，TDU时段能够定义其能够容纳的最大传播延迟(tp-max)。最大传播时间能够代表基站能够服务的最远的用户设备，并且还能够定义由BS1 102服务的小区112的大小。在UE1 106处，在TDU时段期间，UE1 106的接收机被断电并且其发射机被通电。因此，TDU时段应考虑到UE1106处对接收机断电和对发射机通电的延迟。此外，UE1 106能够将随后的UL子帧时间提前，使得在UL子帧期间从UE1 106发射的信号在规定的时间内到达BS1 102。
TUD时段允许BS1 102和UE1 106从UL子帧有效地切换到DL子帧。具体地，在BS1102处，利用TUD时段来对其接收机断电，使得该接收机能够在先前UL子帧期间从UE1 106接收信号，并且对其发射机通电，使得该发射机能够在随后的DL子帧期间将信号发射到UE1106。在UE1 106处，在TUD时段期间，UE1 106对其发射机断电并且对其接收机通电以在随后的DL子帧期间从BS1 102接收信号。
如上所述，能够利用TUD时段来适应在BS1 102与UE1 106之间的通信信号的传播延迟。例如，如图2中所示，在BS1帧结构202的DL子帧212期间发射的信号在tp的传播延迟之后到达UE1 106。类似地，在BS1帧结构202的其他DL子帧期间发射的信号也在tp的传播延迟之后到达UE1 106。通常，优选地，从基站服务的所有用户设备发射的信号在大致相同的时间到达基站。因此，考虑到它们各自的传播延迟，在离基站的不同距离处的用户设备提早开始发射上行链路信号，使得它们几乎同时到达基站。这种提早发射上行链路信号的过程称为定时提前。例如，在图2中，UE1 106提早传播延迟tp在UL子帧214期间发射信号，使得它们在BS1 102处在UL子帧216期间的期望时间被接收。确定定时提前的持续时间，并且如果传播延迟用于时间提前，传播延迟的初始幅度能够在BS1 102与UE1 106之间建立通信的开始时被确定。在一些实施方式中，基站能够确定代表基站服务的所有用户设备的传播延迟，并且然后将各自的时间提前值传送给每个用户设备。
如上所述，能够选择TDU时段以适应UE断电接收机并且通电发射机所要求的时间和基站服务的最远用户设备的最大往返传播延迟(2×tp-max)。在一些实施方式中，在基站和用户设备部署在相对较小的小区中的情况下，传播延迟tp能够基本上小于TDU时段。在一些这样的实施方式中，甚至在考虑最远用户设备的时间提前和UE断电接收机并且通电发射机所需的时间之后，TDU时段的大部分仍然能够被保持未使用。在一些实施方式中，如下文进一步讨论的，TDU时段的未使用部分能够被用于放宽邻近小区的帧结构之间的同步边界。
通过利用图2中所示的示例帧结构200，BS1 102和UE1 106能够有效地传送数据和控制信号以建立和保持通信。虽然关于BS1 102与UE1 106之间的通信讨论图2中所示的帧结构200，但是类似的帧结构能够被用于BS2 104与UE2 108之间的通信。在一些实施方式中，为了最小化干扰，优选的是，邻近小区中的基站和用户设备利用相似的帧结构并在时域中被同步。具体地，通过对所有邻近的基站和用户设备使用相同的帧结构并且同步它们的定时，能够减少或避免一个小区中的基站或用户设备发射的信号与一个或多个邻近小区中的基站或用户设备接收到的信号之间的干扰。在一些实施方式中，如果一个小区中的UL和DL子帧的相对定时与邻近小区中的UL和DL子帧的相对定时不同步，则能够发生干扰。下面结合图3讨论邻近小区中的基站与用户设备之间的这种干扰的附加细节。
在一些实施方式中，能够利用除了帧结构200之外的帧结构。例如，LTE-TDD协议指定帧结构的七种不同配置，每种配置具有不同数量和序列的UL和DL子帧。LTE-TDD还指定每个子帧的时段为大约1ms并且一个通信帧的时段为大约10ms。在一些实施方式中，能够利用在LTE-TDD中指定的特殊子帧(S)以实现帧结构200中的DL子帧和UL子帧之间的TDU时段。具体地，包括在LTE-TDD中的特殊子帧中的保护时段(GP)能够被用于实现TDU时段。
图3示出图1中所示的邻近小区中的基站与用户设备之间的通信的定时图300。具体地，图3示出与图1中所示的BS1 102相关联的BS1帧结构302、与图1中所示的BS2 104相关联的BS2帧结构304、与图1中所示的UE1 106相关联的UE1帧结构306、以及与图1中所示的UE2 108相关联的UE2帧结构308。BS1帧结构302和UE1帧结构306类似于图2中分别示出的BS1帧结构202和UE1帧结构206。此外，BS2帧结构304和UE2帧结构308基本上类似于BS1帧结构302和UE1帧结构306。
尽管两个邻近基站用户设备对使用相同的帧结构用于通信，其帧结构之间的同步的缺乏能够引起干扰。例如，参考图3，虽然BS2帧结构304类似于BS1帧结构302，但是BS2帧结构304不与BS1帧结构302同步。具体地，使用每个帧结构中的各自TUD时段的开始作为参考，BS2帧结构304在时间上相对于BS1帧结构304偏移了td。假设UE1 106和UE2 108分别离它们各自的基站BS1 102和BS2 104基本相同的距离，UE1帧结构306的定时将基本上与UE2帧结构308的定时对准，如图3中所示。因此，UE2帧结构308的定时也将从UE1帧结构306的定时偏移了td。在一些实施方式中，如果UE1 106和UE2108位于离其各自基站不同的距离处，则UE1 106与各自基站BS1 102之间的信号的传播延迟将会不同于UE2 108与各自基站BS2104之间的信号的传播延迟。在一些这样的实施方式中，UE1帧结构306与UE2帧结构308之间的定时偏移能够不同于td。虽然图3示出在UL和DL子帧的仅选定集合之间的重叠，能够在基站与用户设备帧结构的其他UL和DL子帧之间观察到类似的重叠。
邻近小区的基站与用户设备帧结构的定时之间的偏移时间td能够导致两种干扰。首先，偏移能够导致两个基站之间的干扰。例如，参考图3，BS1帧结构302的DL子帧312与BS2帧结构304的UL子帧314重叠。此重叠由阴影基站重叠区域352指示。如上面所讨论的，在DL子帧期间，基站使其(多个)发射机能够向用户设备发射信号，而在UL子帧中，基站使其(多个)接收机能够从用户设备接收信号。由于DL子帧312和UL子帧314之间的重叠，BS1 102将发射信号同时BS2 104正在接收信号。因此，BS1 102发射的信号能够干扰BS2 104在基站重叠区域352期间接收到的用户设备信号。在一些实施方式中，干扰的程度能够是基站之间的距离的函数。例如，干扰程度能够随着基站之间距离的减小而增加。
定时偏移td还能够导致用户设备之间的干扰。例如，参考图3，UE1帧结构306的DL子帧316能够与UE2帧结构308的UL子帧318重叠。此重叠由阴影用户设备重叠区域354指示。结果，在用户设备重叠区域354期间，UE1 106正在接收，而UE2 108正在发射，从而引起UE2108发射的信号与UE1 106接收到的基站信号之间的干扰。在一些实施方式中，类似于基站之间的干扰程度，用户设备之间的干扰程度能够是干扰用户设备之间的距离的函数。干扰程度能够随着用户设备之间距离的减小而增加。例如，在一些实施方式中，在干扰用户设备紧密地位于其各自小区的边缘附近且靠近其各自的小区边缘的情况下，诸如图1中所示的UE1 106和UE2 108，干扰程度能够是严重的，并且导致用户设备与各自基站的通信松散。
使干扰最小化的一种方法是使基站与用户设备的帧结构之间的定时同步。例如，参考图3，通过将BS1帧结构302的TUD的开始与BS2帧结构304的TUD的开始对齐，可以最小化或去除定时偏移td。对准两个基站的定时能够要求基站与定时主机传送定时信息，或者针对每个基站基于公共定时源确定它们的定时。例如，在一些实施方式中，能够利用回程链路来提供定时信息。诸如IEEE 1588的技术在回程链路上使用在基站和定时主机之间交换的同步分组来提供网络同步。然而，传统回程传输网络中的分组延迟和不对称TCP负载能够使维持良好的定时同步成为挑战。在一些其他实施方式中，每个基站能够配备有全球定位系统(GPS)接收机。在一些这样的实施方式中，每个基站能够相对于共同接收到的GPS信号的定时调节其定时。然而，在基站部署在室内或在密集的城市环境中的实施方式中，GPS信号的忠实接收能够是困难的。此外，给每个基站配备GPS接收机和相关联的硬件能够成本过高。
通过实际考虑所施加的严格的同步边界加剧在对准基站的帧结构的定时中的困难。例如，在一些实施方式中，在基站利用长期演进(LTE)时域双工(TDD)技术进行通信的情况下，TUD时段能够是大约20μs。此外，在一些实施方式中，基站能够耗费大约15-17μs以从上行链路切换到下行链路，即，在随后的下行链路子帧中关闭它们的(多个)接收机并且随后启用它们的(多个)发射机。因此，基站不得不在约3-5μs内彼此对齐。在一些实施方式中，在3-5μs内彼此同步基站帧结构的定时可能是非常困难的。例如，使用上面讨论的回程和GPS技术可能难以实现3-5μs的同步边界。在一些实施方式中，可以采用更精确的回程和GPS技术来实现严格的边界，但是由于其实施方式和部署的成本增加，这种精确的技术能够是不期望的。
以下讨论呈现能够由邻近基站利用以减少或消除由于同步的缺乏而导致的干扰的技术。具体地，基站能够利用下面讨论的技术来重新对准一个或多个基站的UL和/或DL子帧，使得与基站和用户设备相关联的帧结构的UL和DL子帧之间的重叠能够得以减少或去除。下面讨论的技术还放宽对系统强加的同步边界，允许利用低成本同步技术。
图4示出图1中所示的邻近小区中的基站与用户设备之间的通信的另一定时图400。具体地，图4示出由干扰减轻技术的应用而导致的基站和用户设备的帧结构。定时图400包括BS1帧结构302、UE1帧结构306、BS2帧结构304和UE2帧结构308。然而，BS2帧结构304和UE2帧结构308被修改使得在BS2和UE2帧结构中的子帧与BS1或UE1帧结构中的子帧之间不存在干扰。具体地，基于定时偏移td调节BS2帧结构304和UE2帧结构308的UL子帧。结果，BS2帧结构304和UE2帧结构308中的UL子帧在BS1帧结构302和UE1帧结构306中的DL子帧开始之前结束。干扰BS1帧结构302的DL子帧312的UL子帧314在时间上提前定时偏移td。因此，期间BS2 104接收上行链路子帧的窗口被提前定时偏移td。此外，UE2帧结构308中的UL子帧318的定时提前(其最初仅基于传播延迟tp被时间提前)被另外基于定时偏移td而被时间提前。因此，UL子帧318的定时提前现在等于tp+td，而不是仅仅tp。附加定时提前导致UL子帧318在UE1帧结构306中的DL子帧316的开始之前结束。
图5示出信号图500，其描绘邻近小区中的基站与用户设备之间的信号交换以解决干扰。特别地，图5示出图1中所示的BS1 102、UE2 108和BS2 104之间的通信信号。已经建立通信504的UE2 108和BS2 104能够使用图3中示出的UE2帧结构308和BS2帧结构304来交换数据和控制信息。当UE2 108正在与BS2 104通信时，UE2 108也能够监听由BS1 102发射的广播信号。这些信号通常由每个基站发射以允许用户设备与基站建立连接。例如，进入由基站服务的小区的用户设备能够监听由基站发射的广播同步信号以触发来自于邻近小区的当前服务基站的切换。通常，由基站发射的同步信号能够包括诸如小区ID、符号定时、帧定时的信息。例如，对于利用LTE协议套件进行通信的系统，基站能够发射包括至少上面列出的信息的主同步信号和辅同步信号，用户设备能够利用该主同步信号和辅同步信号与基站通信。UE2 108接收由BS1 102发射的同步信号506，并将包括在同步信号506中的定时信息与用于与BS2 104的通信504的定时信息进行比较。具体地，UE2 108确定(508)在BS1 102的帧结构定时与BS2 104的帧结构定时之间的定时偏移td。
UE2 108能够警告(510)BS2 104在BS2 104的帧结构的定时与BS1 102的帧结构的定时之间存在定时偏移。UE2 108还能够将定时偏移td发射到BS2 104，其能够利用定时偏移td来调节UL子帧的定时。在一些实施方式中，如果定时偏移小于阈值(诸如，大约0.5μs到大约1.5μs)，UE2 108可以抑制警告BS2 104。具体地，BS2 104能够将作为UL接收窗口的其UL子帧(512)时间提前定时偏移td。例如，如图4中所示，BS2帧结构304中的UL子帧314被时间提前了td。
另外，BS2 104能够不仅基于与UE2 108相关联的传播延迟而且还基于定时偏移td来确定(514)定时提前tadv。例如，BS2 104能够将从UE2 108接收到的定时偏移td添加到传播延迟(tp)，以确定用于与UE2 108相关联的UL子帧的定时提前tadv。
BS2 104能够向UE2 108传送(516)被确定的定时提前tadv。作为响应，UE2 108能够将其UL子帧时间提前时间提前tadv，其基于UE2108与BS2 104之间的信号传输的传播延迟(tp)和BS1 102与BS2 104的帧结构之间的时间偏移td。例如，参考图4，UE2 108能够将UL子帧318时间提前tp+td。UE2帧结构308中的其他UL子帧也能够被时间提前相同的持续时间。注意的是，在诸如LTE-TDD的技术中，基站被配置成向用户设备发送时间提前持续时间以使用户设备时间提前其各自的UL子帧。然而，与定时提前仅基于基站与用户设备之间的信号传输的传播延迟的这些技术不同，BS2 104基于传播延迟和BS2 104的帧结构的定时和BS1102的帧结构的定时之间的定时偏移td两者确定定时提前。
通过将UL子帧的定时调节tp+td，能够减少或去除基站到基站干扰(图3中的352)和用户设备到用户设备的干扰(图3中的354)。UL子帧的定时的调节可以将TDU时段减小td，如图4中所示。这继而减小基站和基站能够支持的用户设备之间的信号的最大传播延迟。然而，在诸如毫微微或微微小区的小型小区网络中，其中小区的半径通常较小(例如，约10m至约200m)，最大允许传播延迟的减小可能不会影响基站服务它们各自的小区内的用户设备的能力。
在一些实施方式中，在每个基站服务于超过一个用户设备的情况下，能够将各自的定时提前持续时间tadv发送到由基站服务的每个用户设备。发送到每个用户设备的tadv能够基于BS2 104的帧结构的定时与BS1 102的帧结构的定时之间的相同定时偏移td以及与该用户设备相关联的传播延迟。
在一些实施方式中，在LTE-TDD协议用于通信的情况下，不与基站建立连接的用户设备能够使用随机接入信道(RACH)以与基站通信。当第一次通电时、当其处于重新获得丢失的连接或丢失定时同步的过程中时，或者当其处于从与不同基站的连接切换的过程中时，RACH允许用户设备发起与基站的通信。然而，RACH通信通常没有被时间提前。因此，RACH上的上行链路和下行链路子帧能够导致对邻近小区的上行链路和下行链路子帧的干扰。在一些实施方式中，基站能够在其系统信息内包括由基站广播的时间提前信息。用户设备能够从广播系统信息获取定时提前信息，并基于所获取的定时提前信息来提前RACH的定时。
任何用户设备能够被配置成执行用户设备当前连接到的基站的帧结构的定时与邻近的基站的帧结构的定时之间的偏移的确定。在一些实施方式中，如果用户设备能够向服务基站报告各种定时偏移。服务基站能够确定用户设备报告的最大偏移，并基于确定的最大偏移确定定时提前。以这种方式，每个基站能够从它们各自的用户设备中的一个或多个中接收定时偏移值，并相应地调节它们各自的定时提前值以减少或去除干扰。
在一些实施方式中，即使用户设备确定服务基站的帧结构的定时相对于一个或多个邻近基站的定时结构被延迟，用户设备能够向服务基站警告偏移。然后，服务基站能够基于接收到的偏移值向基站服务的所有用户设备发出定时提前值。
在一些实施方式中，基站能够通过监测基站与用户设备之间的通信来检测干扰。例如，参考图3，BS1帧结构302的定时相对于BS2帧结构304的定时较早。当BS1帧结构302较早时，在DL子帧312期间发生干扰。相反，当BS2帧结构304较晚时，在UL子帧314期间发生干扰。在一些实施方式中，BS1 102在检测到其DL子帧中的干扰时，能够推断干扰是由于不同步的基站，诸如BS2 104。因此，BS1102能够在回程链路上(诸如，例如，LTE中使用的X2链路)与BS2104通信，并且请求BS2 104将其UL子帧进行时间提前。
在一些实施方式中，基站能够实现默认定时提前以减轻干扰。例如，与图3至图5中所示的过程不同，其中BS2 104基于由UE2 108确定的定时偏移td的值来提前其UL子帧的定时，在一些实施方式中，BS2 104能够将UL子帧的定时提前独立于被确定的定时偏移值的默认值。BS2 104仍然能够依赖于UE2 108来检测偏移并且警告BS2 104存在潜在的干扰。然而，BS2 104能够忽略从UE2 108接收到的定时偏移的值，而是基于默认定时偏移来提前UL子帧的定时以确定默认定时提前值。在一些这样的实施方式中，能够基于在网络上执行的测试来预先确定默认定时偏移。能够选择默认定时偏移的值以使其大于能够预期在邻近基站之间发生的最大定时偏移或同步偏移。在一些实施方式中，用户设备能够被配置成仅警告服务基站其已经检测到定时偏移，而不将定时偏移的值传送给基站。在一些实施方式中，每个基站能够递增地时间提前其UL子帧，直到其停止从用户设备接收警告为止。
图6示出用于减轻干扰的示例过程600的流程图。特别地，过程600能够由诸如基站BS1 102和BS2 104的基站执行。过程600包括与一个或多个用户设备建立连接(阶段602)。过程600还包括从用户设备接收同步警告的缺乏(阶段604)。如果定时提前模式是默认定时提前模式(阶段606)，则过程600包括基于默认定时偏移值确定定时提前值(阶段608)，并且基于默认定时偏移调节基站处的上行链路窗口的定时(阶段610)。然而，如果定时提前模式不是默认定时提前模式(阶段606)，则过程600包括从用户设备接收定时偏移值(阶段612)，基于接收到的定时偏移值确定定时提前值(阶段614)，并基于接收到的定时偏移值调节上行链路窗口的定时(阶段616)。过程600还包括将确定的定时提前值传送到用户设备(阶段618)。
如上所述，过程600包括与一个或多个用户设备建立连接(阶段602)。结合图1至图5在上面已经讨论此过程阶段的示例。例如，图3示出在建立的连接上进行通信的BS2 104和UE2 108，在其上BS2 104和UE2 108使用UL和DL子帧交换数据和控制信息。过程600还包括从用户设备接收同步警告的缺乏(阶段604)。上面结合图5讨论此过程阶段的一个示例。例如，如图5中所示，UE2 108确定在BS2 104的帧结构的定时与BS1 102的帧结构的定时之间存在偏移td，并且警告BS2 104此定时偏移。
该过程还包括确定基站是否在默认定时提前模式下操作(阶段606)。如上所述，基站能够被配置成基于从用户设备接收到的定时偏移值或者基于默认定时偏移值来提前UL子帧的定时以减轻干扰。如果基站在默认定时提前模式下操作，则基站能够基于默认定时偏移值确定定时提前值(阶段608)。此外，基站能够通过默认定时偏移调节上行链路窗口，在此期间其从用户设备接收上行链路信号(阶段610)。例如，参考图4，替代通过从UE2 108接收到的偏移值td来调节BS2帧结构304中的UL子帧314的定时，BS2 104能够通过默认偏移值来调节UL子帧314的定时。
可替选地，如果基站未在默认定时提前模式下操作，则过程600包括从用户设备接收定时偏移值(阶段612)。在上面关于图5讨论此过程阶段的一个示例。例如，UE2 108能够将所确定的定时偏移td传送(510)到BS2 104。过程600还包括基于接收到的定时偏移值确定定时提前(阶段614)。例如，如图4中所示，BS2 104基于接收到的定时偏移值td确定UL子帧318的定时提前。另外，BS2 104基于接收到的定时偏移值td来调节UL子帧314的定时(阶段616)。
该过程还包括将确定的定时提前值传送到用户设备(阶段618)。在上面关于图5讨论此过程阶段的一个示例。例如，BS2 104将定时提前值tadv传送到UE2 108，该UE2 108利用定时提前值来调节其UL子帧的定时。如果基站在默认定时提前模式下操作，则基站能够基于默认定时偏移值来传送定时提前值tadv。在一些实施方式中，响应于确定同步误差，基站能够指示所有其他基站将它们各自的UL子帧提前相同的定时提前值。例如，UE1 106能够指示一个或多个邻近基站以将其UL子帧提前定时提前值tadv。然后，邻近的基站能够利用定时提前值来指示其各自的用户设备将上行链路子帧时间提前定时提前值。在一些实施方式中，UE 106能够在回程链路上将指令发送到邻近的基站。
图7示出用于减轻干扰的示例过程700的流程图。特别地，过程700能够由用户设备，诸如图1中所示的UE1 106和UE2 108利用。过程700包括监测当前服务基站和邻近基站的相对定时(阶段702)。作为此过程阶段的示例，图5示出UE2 108监测来自服务基站BS2104和邻近基站BS1 102的传输。过程700还包括确定定时偏移值(阶段704)。作为此过程阶段的示例，图5示出UE2 108基于BS1 102的帧结构的定时和BS2 104的帧结构的定时来确定定时偏移td。过程700还包括警告服务基站定时偏移(阶段706)。此过程阶段的一个示例在图5中被示出，其中UE2 108警告(510)服务基站BS2 104已经检测到定时偏移。过程700还包括向基站发送定时偏移的值(阶段708)。如图5中所示，通过示例，UE2 108将定时偏移td的值发送(510)到服务基站BS2 104。过程700还包括从服务基站接收定时提前值(阶段710)。作为示例，图5示出UE2 108从服务基站BS2 104接收(516)定时提前值tadv。过程700还包括将所有上行链路子帧的定时提前接收到的定时提前值(阶段712)。作为示例，图4示出UE2108的帧结构308，其中UL子帧318(和剩余的UL子帧)的定时被提前了接收到的定时提前值。
图8示出示例基站800的框图。具体地，基站800能够被用于实现图1中所示的BS1102和BS2 104。基站800能够包括处理器802、存储器804、回程网络接口806、收发机808、GPS模块810和通信总线812。处理器802能够根据存储在存储器804中的指令执行动作。处理器802能够经由通信总线812访问存储器804中的指令。处理器802还能够经由通信总线812与基站800的其他模块通信。在一些实施方式中，处理器802能够包括一个或多个处理器核、协处理器、数字信号处理器、数字滤波器等，能够执行用于基站800的操作的通信和计算操作。具体地，处理器802能够执行存储在通信模块814和同步模块816中的指令。
收发机808能够包括发射机818和接收机820。发射机818能够从处理器802或从基站800内的其他模块接收数据和控制信号，并且经由发射天线822发射数据和/或控制信号。接收机820能够被用于经由接收天线824接收数据和/或控制信号，并将接收到的数据信号传送到处理器802和基站800的其他模块。在一些实施方式中，发射机818能够接收数字数据，该数字数据能够被处理并转换成电磁信号以进行传输。在一些实施方式中，处理和转换能够包括调制、滤波、均衡、编码、纠错等。类似地，接收机820能够接收电磁信号，其能够被转换并处理成数字数据，其中处理和转换能够包括解调、滤波、解码、纠错等等。在一些实施方式中，接收机820和发射机818能够基于从处理器802接收到的控制信号或指令来被通电和断电。在一些实施方式中，接收机820和发射机818能够基于3GPP规范被配置，以支持利用GSM(GPRS和EDGE)、W-CDMA、HSPA、LTE、LTE-高级、UTRAN、UMTS和FOMA协议中的一个或多个的通信。
如上所述，存储器804能够包括通信模块814和同步模块816。通信模块814能够包括当由处理器802执行时使基站能够向各种用户设备提供通信服务的指令。特别地，通信模块能够包括基于3GPP规范的指令，以支持在上面提及的各种通信协议。同步模块816能够包括用于使基站通信信号与邻近基站的通信信号同步的指令。在一些实施方式中，同步模块816能够包括利用GPS模块810和回程网络接口806来使基站800的帧结构定时与其他基站的帧结构定时同步的指令。例如，同步模块816能够包括用于实现上面讨论的IEEE 1588协议或LTE X2链路的指令，以利用回程网络826与其他基站交换同步和定时信息。在一些实施方式中，同步模块816能够包括分别执行在上面结合图5和图6讨论的过程500和600的指令，以减少干扰。
图9示出示例用户设备900的框图。具体地，图9中示出的用户设备(UE)900能够被用于实现图1中示出的UE1 106和UE2 108。UE 900能够包括处理器902、存储器904、收发机908、通信总线912和I/O接口930。处理器802能够根据存储在存储器804中的指令执行动作。处理器902能够经由通信总线912访问存储器904中的指令。处理器902还能够经由通信总线912与UE 900的其他模块通信。在一些实施方式中，处理器902能够包括一个或多个处理器核、协处理器、数字信号处理器、数字滤波器等等，能够执行用于UE 900的操作的通信和计算操作。具体地，处理器902能够执行存储在UE通信模块914和UE同步模块916中的指令。
收发机908能够包括发射机918和接收机920。发射机918能够从处理器902或从UE900内的其他模块接收数据和控制信号，并且经由发射天线922发射数据和/或控制信号。接收机920能够被用于经由接收天线924接收数据和/或控制信号，并将接收到的数据信号传送到处理器902和UE 900的其他模块。在一些实施方式中，发射机918能够接收数字数据，其能够被处理并转换成电磁信号以便传输。在一些实施方式中，处理和转换能够包括调制、滤波、均衡、编码、纠错等。类似地，接收机920能够接收电磁信号，其能够被处理并转换成数字数据，其中转换和处理能够包括解调、滤波、解码、纠错等等。在一些实施方式中，接收机920和发射机918能够基于从处理器902接收到的控制信号或指令而被通电和断电。在一些实施方式中，接收机920和发射机918能够基于3GPP规范被配置以支持利用GSM(GPRS和EDGE)、W-CDMA、HSPA、LTE、LTE-高级、UTRAN、UMTS和FOMA协议中的一个或多个的通信。
如上所述，存储器904能够包括UE通信模块914和UE同步模块916。UE通信模块914能够包括当由处理器902执行时使UE 900能够与一个或多个基站通信的指令。特别地，UE通信模块914能够包括基于3GPP规范的指令，以支持上述各种通信协议。在一些实施方式中，UE同步模块916能够包括用于执行用于减轻干扰的在上面关于图7讨论的过程700的指令。UE 900还能够包括I/O接口930，以从连接到UE 900的诸如显示屏、键盘、麦克风、扬声器等的各种I/O设备接收输入并将输出发送到诸如显示屏、键盘、麦克风、扬声器等的各种I/O设备。
本说明书中描述的主题和操作的实施方式能够在数字电子电路中实现，或者在有形介质、固件或硬件上实现的计算机软件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等效物)或者它们中的一个或多个的组合中实现。本说明书中描述的主题的实施方式能够被实现为在有形介质上体现的一个或多个计算机程序，即，计算机程序指令的一个或多个模块，编码在一个或多个计算机存储介质上以供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质能够是或包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或者它们中的一个或多个的组合中。计算机存储介质也能够是或包括在一个或多个单独的组件或介质(例如，多个CD、磁盘或其他存储设备)中。计算机存储介质可以是有形的和非暂时的。
本说明书中描述的操作能够被实现为由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其他源接收到的数据执行的操作。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)能够用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且其能够以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序、对象或适用于计算环境中的使用的其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序能够被存储在保持其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。能够部署计算机程序以在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、网络间(例如，因特网)和对等网络(例如，点对点对等网络)。
本说明书中描述的过程和逻辑流程能够由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程也能够由例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的专用逻辑电路执行，并且装置也能够实现为例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的专用逻辑电路。
虽然本说明书包含许多具体的实施方式细节，但是这些不应被解释为对任何发明或可能要求保护的范围的限制，而是作为特定于特定发明的特定实施方式的特征的描述。在单独实施方式的上下文中在本说明书中描述的某些特征也能够在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也能够单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中实现。此外，尽管上面特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在某些情况下能够从组合中去除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。
类似地，尽管在附图中以特定顺序描绘操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这样的操作，或者执行所有图示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应理解，所描述的程序组件和系统通常能够在单个软件产品中集成在一起或者被封装到多个软件产品中。
对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任何术语。标签“第一”、“第二”、“第三”等不一定意指排序，并且通常仅用于区分相同或相似的项目或元件。
对于本领域的技术人员来说，对本公开中描述的实施方式的各种修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施方式，而是与符合本公开、本文公开的原理和新颖特征的最宽范围相一致。

Claims (21)

1.一种用于减少通信干扰的方法，包括：
在服务第一用户设备的第一基站处确定所述第一基站与所述第一用户设备之间的通信的定时和第二基站与第二用户设备之间的通信的定时之间的同步误差，其中所述同步误差由定时偏移值表示；并且
响应于确定所述同步误差，从所述第一基站向所述第一用户设备发送定时提前值和用以将第一时间窗口提前所述定时提前值的指令，其中在所述第一时间窗口期间所述第一用户设备向所述第一基站发射上行链路信号，其中所述定时提前值基于所述定时偏移值，使得因在邻近基站-用户设备对的帧结构之间的同步的缺乏而造成的干扰能被减少或消除。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定所述同步误差，将所述第一基站处的第二时间窗口提前所述定时偏移值，其中在所述第二时间窗口期间所述第一基站从所述第一用户设备接收上行链路信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在服务所述第一用户设备的所述第一基站处确定同步误差包括：在所述第一基站处从所述第一用户设备接收指示所述同步误差的消息。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：在所述第一基站处从所述第一用户设备接收所述定时偏移值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第一基站向所述第一用户设备发送所述定时提前值包括：基于所述定时偏移值和所述第一基站与所述第一用户设备之间的信号传输的传播延迟之和发送所述定时提前值。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述第一基站处的所述第二时间窗口提前所述定时偏移值包括：将所述第二时间窗口与第三时间窗口之间的间隙时段增加所述定时偏移值，其中在所述第三时间窗口期间所述第一基站向所述第一用户设备发射下行链路信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第一基站处确定所述同步误差包括：从所述第二基站接收消息并基于接收到的消息确定所述同步误差。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，从所述第二基站接收所述消息包括：经由回程网络从所述第二基站接收所述消息。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定所述同步误差，从所述第一基站向多个基站中的每一个基站发送消息，所述消息指示所述多个基站将第二时间窗口提前所述定时偏移值，其中在所述第二时间窗口期间所述多个基站中的每一个基站从其相应的用户设备接收上行链路信号。
10.一种用于与第一用户设备通信的第一基站，包括：
通信接口，所述通信接口被配置成发送和接收通信；以及
被耦合到所述通信接口的处理器，所述处理器被配置成：
确定所述第一基站与第一用户设备之间的通信的定时和第二基站与第二用户设备之间的通信的定时之间的同步误差，其中所述同步误差由定时偏移值表示；并且
响应于确定所述同步误差，向所述第一用户设备发送定时提前值和用以将第一时间窗口提前所述定时提前值的指令，其中在所述第一时间窗口期间所述第一用户设备向所述第一基站发射上行链路信号，其中所述定时提前值基于所述定时偏移值，使得因在邻近基站-用户设备对的帧结构之间的同步的缺乏而造成的干扰能被减少或消除。
11.根据权利要求10所述的第一基站，其中，所述处理器进一步被配置成：响应于确定所述同步误差，将第二时间窗口提前所述定时偏移值，其中在所述第二时间窗口期间从所述第一用户设备接收上行链路信号。
12.根据权利要求10所述的第一基站，其中，所述通信接口包括接收机，所述接收机被配置成从所述第一用户设备接收上行链路信号，并且其中所述处理器被配置成经由所述接收机从所述第一用户设备接收指示所述同步误差的消息。
13.根据权利要求12所述的第一基站，其中，所述处理器还被配置成经由所述接收机从所述第一用户设备接收所述定时偏移值。
14.根据权利要求11所述的第一基站，其中，所述处理器还被配置成：通过将所述定时偏移值添加到所述第一基站与所述第一用户设备之间的信号传输的传播延迟来确定发送到所述第一用户设备的所述定时提前值。
15.根据权利要求11所述的第一基站，其中，所述处理器还被配置成：通过将所述第二时间窗口与第三时间窗口之间的间隙时段增加所述定时偏移值而将所述第二时间窗口提前所述定时偏移值，其中在所述第三时间窗口期间所述第一基站向所述第一用户设备发射下行链路信号。
16.根据权利要求10所述的第一基站，其中，所述通信接口包括用于连接到回程网络的回程网络接口，并且其中所述消息是经由所述回程网络接口从所述第二基站接收的。
17.根据权利要求10所述的第一基站，其中，所述处理器还被配置成：响应于确定所述同步误差，向多个基站中的每一个基站发送消息，所述消息指示所述多个基站将第二时间窗口提前所述定时偏移值，其中在所述第二时间窗口期间所述多个基站中的每一个基站从其相应的用户设备接收上行链路信号。
18.一种用于减少通信网络中的干扰的方法，包括：
在由第一基站服务的第一用户设备处确定表示所述第一基站与所述第一用户设备之间的通信的定时和第二基站与第二用户设备之间的通信的定时之间的同步误差的定时偏移；
从所述第一用户设备向所述第一基站发送确定的定时偏移；
响应于发送确定的定时偏移，从所述第一基站接收定时提前值；以及
在所述第一用户设备处，将第一时间窗口提前所述定时提前值，其中在所述第一时间窗口期间所述第一用户设备向所述第一基站发射上行链路信号，其中所述定时提前值大于所述第一基站与所述第一用户设备之间的信号传输的传播延迟，使得因在邻近基站-用户设备对的帧结构之间的同步的缺乏而造成的干扰能被减少或消除。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述第一用户设备处将所述第一时间窗口提前所述定时提前值包括：增加所述第一时间窗口与第二时间窗口之间的间隙时段，其中在所述第二时间窗口期间所述第一用户设备从所述第一基站接收下行链路信号。
20.一种用于与第一基站通信的第一用户设备，包括：
发射机，所述发射机被配置成向所述第一基站发射上行链路信号，所述第一基站当前服务所述第一用户设备；
接收机，所述接收机被配置成从所述第一基站接收通信信号和从第二基站接收通信信号；以及
被耦合到所述发射机和所述接收机的处理器，所述处理器被配置成：
确定表示从所述第一基站接收到的通信信号的定时与从所述第二基站接收到的通信的定时之间的同步误差的定时偏移；
经由所述发射机向所述第一基站发射确定的定时偏移；
响应于发送确定的定时偏移，从所述第一基站接收定时提前值；并且
将第一时间窗口提前接收到的定时提前值，其中在所述第一时间窗口期间向所述第一基站发射上行链路信号，其中所述定时提前值大于所述第一基站与所述第一用户设备之间的信号传输的传播延迟，使得因在邻近基站-用户设备对的帧结构之间的同步的缺乏而造成的干扰能被减少或消除。
21.根据权利要求20所述的第一用户设备，其中，所述处理器被配置成：通过增加所述第一时间窗口与第二时间窗口之间的间隙时段而将所述第一时间窗口提前接收到的定时提前值，其中在所述第二时间窗口期间所述第一用户设备从所述第一基站接收下行链路信号。
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