CN117597991A - 基站、用户设备和越区切换方法 - Google Patents

基站、用户设备和越区切换方法 Download PDF

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CN117597991A CN202280046665.9A CN202280046665A CN117597991A CN 117597991 A CN117597991 A CN 117597991A CN 202280046665 A CN202280046665 A CN 202280046665A CN 117597991 A CN117597991 A CN 117597991A
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Abstract

本公开涉及基站、用户设备和越区切换方法。提供了一种由基站执行的方法，包括：从沿预定线路移动的用户设备(UE)接收所述UE的位置和速度；和至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算上行定时提前表格，其中上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息。

Description

基站、用户设备和越区切换方法 技术领域
本公开总体上涉及无线通信，更具体而言，本公开涉及无线通信信令流程的优化。
背景技术
在一些应用场景中，用户设备(UE)沿预定线路高速移动。例如当UE位于沿高速铁路运行的轨道交通工具中时，可以预测UE的移动性。
作为示例，图1A示出高铁应用场景。如图1A所示，UE所在的轨道交通工具在运行过程中会按照固定的轨道高速移动。轨道周围会布置多个基站以提供无线通信覆盖。
在高铁应用场景下，UE的移动速度较高，位置变化较为迅速，导致了上行时间同步信息变化非常大。同时，UE会进行较为频繁的小区切换，在切换的同时也需要进行上行时间同步(频繁的小区切换也会带来频繁的上行时间同步)。频繁的越区切换会导致用户的服务质量下降。
定时提前(Timing Advance,TA)用于UE上行传输，使得UE根据相应指令提前相应时间发出数据包。具体地，基站根据UE发送的前导序列到达的时间以及UE发送前导序列的时间，可以计算出信号在UE和基站之间往返的时延。令T UE表示UE发送前导序列的时刻，令T gNB表示基站接收到UE发送的该前导序列的时刻，则上行定时提前TA可以根据下式来计算：
图1B是示出高铁场景下定时提前随UE的移动产生的误差的示意图。如图1B所示，UE的位置的变化会导致时间同步信息的变化。其中，T 1和T 2分别表示UE和基站之间的信号环回时间(Round Trip Time)。
TA命令的频率可以配置为500,700,1280,1920,2560或10240ms。高铁的速度一般超过100m/s，并且对应的TA误差ΔT最多是3μs，而TA信令的时间粒度是0.52μs。因此，由于UE的移动性引起的TA误差对上行时间同步具有巨大的影响。基站通过定时提前命令MAC CE来调节TA值。
如果在高铁应用场景下按照常规的方法进行上行时间同步以及越区切换，由于上行定时提前的迅速变化以及频繁的越区切换和由越区切换引起的上行时间同步，大量MAC CE(MAC Control Element，MAC控制元素)将消耗大量资源。并且，有可能导致通信服务质量较低，以及有可能导致较低的切换成功率和较高的切换中断率。
发明内容
在此部分给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的一些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
根据本公开的实施例，基站基于UE发送的速度和位置信息来预测UE将来的位置和TA变化，并且在UE初始接入时将预测的TA变化发送给UE，来避免通过MAC CE调节TA。
根据本公开的一个方面，提供一种由基站执行的方法，包括：从沿预定线路移动的用户设备(UE)接收所述UE的位置和速度；和至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算上行定时提前表格，其中上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信 息。
在一些实施例中，该方法还包括：至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算UE的越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息。
在一些实施例中，该方法还包括：向UE要切换到的目标基站发送计算出的上行定时提前表格和越区切换时刻表；和在预测的切换到所述目标基站的越区切换时刻使得UE切换到所述目标基站。
在一些实施例中，在UE切换到所述目标基站之后，所述UE根据上行定时提前表格与目标基站执行上行时间同步。
在一些实施例中，该方法还包括：从源基站接收之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表；允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站；以及响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法建立与所述基站的上行时间同步，执行所述上行定时提前表格的计算和所述越区切换时刻表的计算。
在一些实施例中，该方法还包括：从源基站接收之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表，其中之前的上行定时提前表格是上行定时提前随时间变化的表格；允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站；以及响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法建立与所述基站的上行时间同步，根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间之间的差异，来调整所述之前的上行定时提前表格。
在一些实施例中，上行定时提前表格包括以下中的至少一者：上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
在一些实施例中，该方法还包括：向UE发送上行定时提前指令来指示要使用的上行定时提前的类型，上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距 离变化的表格；或者基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定要使用的上行定时提前的类型。
根据本公开的另一个方面，提供一种基站，包括：存储器，存储计算机可执行指令；和处理器，其与存储器耦接，被配置为执行所述计算机可执行指令来执行如上所述的方法的操作。
根据本公开的另一个方面，提供一种由用户设备(UE)执行的方法，所述UE沿预定线路移动，所述方法包括：向基站发送所述UE的位置和速度；从基站接收上行定时提前表格，所述上行定时提前表格是至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算的，并且上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息；和使用所述上行定时提前表格来执行上行定时同步。
在一些实施例中，该方法还包括：从基站接收越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息；和根据所述越区切换时刻表来执行越区切换。
在一些实施例中，上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
在一些实施例中，该方法还包括：从基站接收上行定时提前指令，所述上行定时提前指令指示UE要使用的上行定时提前的类型，上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距离变化的表格；或者基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定UE要使用的上行定时提前的类型。
根据本公开的另一个方面，提供一种用户设备(UE)，包括：存储器，存储计算机可执行指令；和处理器，其与存储器耦接，被配置为执行所述计算机可执行指令来执行如上所述的操作。
根据本公开的另一个方面，提供一种越区切换的方法，包括：由源 基站向目标基站发送沿预定线路移动的用户设备(UE)的上行定时提前表格和越区切换时刻表，其中上行定时提前表格和越区切换时刻表是基于UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算出的；根据越区切换时刻表使得UE从源基站切换到目标基站；和由UE根据上行定时提前表格来与目标基站执行上行时间同步。
在一些实施例中，该方法还包括：由目标基站响应于根据该上行定时提前表格与UE建立上行时间同步失败，检查从源基站接收的上行定时提前表格是否正确；如果不正确，由目标基站更新从源基站接收的上行定时提前表格和越区切换时刻表。所述更新进一步包括：从UE接收所述UE的当前的位置和当前的速度；和至少基于所述UE的当前的位置和当前的速度、所述与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，重新计算UE的越区切换时刻表和上行定时提前表格。
在一些实施例中，该方法还包括：由目标基站响应于根据该上行定时提前表格与UE建立上行时间同步失败，检查从源基站接收的上行定时提前表格是否正确，其中上行定时提前表格是上行定时提前随时间变化的表格；如果不正确，由目标基站根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间之间的差异，来调整所述上行定时提前表格。
在一些实施例中，上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
根据本公开的另一个方面，提供一种计算机程序介质，其上存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，使得如上所述的方法被执行。
根据本公开的另一个方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，使得如上所述 的方法被执行。
附图说明
本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的详细描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的要素。所有附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分，用来进一步举例说明本公开的实施例和解释本公开的原理和优点。其中：
图1A是示出高铁应用场景的示意图。
图1B是示出高铁场景下定时提前随UE的移动产生的误差的示意图。
图2是示出根据本公开一些实施例的由基站执行的示例方法的流程图。
图3A示出根据本公开一些实施例的一种上行定时提前表格。
图3B示出根据本公开一些实施例的另一种上行定时提前表格。
图4示出根据本公开一些实施例的由用户设备执行的示例方法的流程图。
图5是示出根据本公开一些实施例的基站和用户设备之间的随机接入过程的流程图。
图6是示出根据本公开一些实施例的越区切换过程的流程图。
图7是示出可以应用本公开的技术的基站的示意性配置的第一示例的框图。
图8是示出可以应用本公开的技术的基站的示意性配置的第二示例的框图。
图9是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图。
图10是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备1720的示意性配置的示例的框图。
通过参照附图阅读以下详细描述，本公开的特征和方面将得到清楚的理解。
具体实施方式
在下文中将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。为了清楚和简明起见，在本说明书中并未描述实施例的所有实现方式。然而应注意，在实现本公开的实施例时可以根据特定需求做出很多特定于实现方式的设置，以便实现开发人员的具体目标。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是较复杂和费事的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发公开仅仅是例行的任务。
此外，还应注意，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与本公开的技术方案密切相关的处理步骤和/或设备结构。以下对于示例性实施例的描述仅仅是说明性的，不意在作为对本公开及其应用的任何限制。
本公开考虑了UE沿着预定线路移动时使用的通信方法的简化，例如，高铁场景下无线通信系统的上行时间同步和越区切换中的流程和信令的简化。本公开以高铁场景为例进行说明，但是本领域技术人员可以理解，这些通信方法同样可以应用于UE的移动性可预测的其它应用场景。
在高铁应用场景下，沿着轨道布置的基站(例如gNB)的相关信息，例如基站的数量，布置的位置(绝对位置或与轨道的相对位置)，每个基站的覆盖范围等，可以是已知的。这些信息可以预先存储在沿着轨道布置的每个基站中。这些信息还可以在UE初始接入沿轨道布置的一个基站时从该基站接收并被存储在UE处。
在高铁应用场景下，UE沿预定线路移动，因此UE的移动性有较好的可预测性。基站(例如UE初始接入的基站)可以根据UE的位置和速度、与预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，来计算/预测UE的上行定时提前表格。该上行定时提前表格包括用于所述UE的多个预测的上行定时提前值。这些上行定时提前值可以与UE将要途径的基站(包括正 在途经的基站和后续基站)相关联。换言之，上行定时提前表格包含与当UE途径这些基站时关于各个基站所要使用的预测的上行定时提前有关的信息。UE和这些基站可以使用预测的上行定时提前表格来执行上行时间同步(即建立上行时间同步和保持上行时间同步)，避免了这些基站频繁计算上行定时提前以及频繁发送与上行定时提前有关的信令。
基站(例如UE初始接入的基站)还可以根据UE的位置和速度、与预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，来计算UE的越区切换时刻表。越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息。基于越区切换时刻表，UE可以在预测的越区切换时间被从源基站切换到目标基站。
图2是示出根据本公开一些实施例的由基站执行的示例方法200的流程图。基站可以是UE初始接入的基站。
如图2所示，方法200可以包括步骤201，在该步骤，基站从沿预定线路移动的用户设备(UE)接收所述UE的位置和速度。
用户设备可以使用所携带的速度传感器和位置传感器来获得UE的速度和位置。速度可以是矢量，包括速度的大小和方向。
所述预定线路例如是高铁线路，也可以是具有入口和出口之间的固定轨迹的高速公路。与预定线路有关的信息可以包含表征预定线路上的各个位置的信息，例如与线路的起点、终点、在起点和终点之间延伸的轨迹上的任何点有关的坐标。
用户设备可以响应于基站的请求来发送其速度和位置信息。用户设备也可以定期向基站报告其速度和位置信息。
方法200还可以包括步骤203，在该步骤，可以至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算上行定时提前表格。上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息。
对于高铁应用场景，与UE沿预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息可以包含布置在轨道附近的UE将要途经的多个基站的位置、覆盖范围等信息。基站的位置可以是绝对位置，也可以是与轨道的相对位置(例如，指示基站与轨道上的不同位置之间的距离)。基站的覆盖范围有关的信息例如可以指示相对于轨道的覆盖情况，例如指示基站的覆盖范围覆盖了轨道的哪一段。这些信息可以预先存储在沿着轨道布置的每个基站中。这些信息还可以在UE初始接入沿轨道布置的一个基站时从该基站接收并被存储在UE处。
由于轨道有关的信息是已知的而UE沿着轨道移动，因此基站可以基于UE的位置和速度来计算出在过去了一定时间之后，UE会处于轨道上的哪个位置(轨道上的每个位置对应于UE相对于初始位置的一个移位距离)。基于该位置以及与轨道上的基站有关的信息，可以预测该位置的服务基站是哪一个，UE与该服务基站之间的距离是多大，从而预测出应该使用的上行定时提前。可以将预测的上行定时提前和时间的对应关系整理成上行定时提前随时间变化的表格。
图3A示出根据本公开一些实施例的一种上行定时提前表格3001。上行定时提前表格3001是上行定时提前随时间变化的表格，其包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息。
例如，该上行定时提前表格3001包含当UE沿着轨道移动时，与途经的基站通信要使用的预测的上行定时提前有关的信息。
该表格3001例如包含时隙编号以及对应的上行定时提前信令值。
其中时隙编号0表示UE初始接入基站的时间或者基站发送第一帧的时间。i可以是大于等于零的整数，N可以是表示时间间隔的量，N大于等于零，单位可以是时隙或时间(例如毫秒)。例如在表格3001中N可以表示N个时隙。
令t i示第i个实际TA值。令d 0表示UE初始接入一基站时UE与该基站的距离。令d iN表示UE初始接入该基站之后第iN个时隙后UE与该基站的距离。则t i可以根据下式来计算：
t i＝(d iN-d 0)/c 公式(2)
其中，c为电磁波的传播速度，即3×10 8m/s。
令TA i表示表格中第(i+1)个用于传输的TA信令值，可以通过下式来计算：
其中，μ的取值对应于子载波频率15kHz、30kHz、60kHz和120kHz分别为0、1、2、3和4。
UE可以根据该表格3001，在不同的时隙使用相应的TA值。
在表格3001中，以一定数量的时隙(例如N个时隙)为时间间隔，表示出了与不同时隙对应的TA值。本领域技术人员可以理解，也可以使用一定数量的时间(例如N毫秒)为时间间隔，从而可以计算表示以N毫秒为时间间隔的TA值的变化的表格。遵循在本公开的教导，本领域技术人员可以根据需要实施各种变形例。
此外，可以看到，通过该示例方法计算出的TA信令值是相对值，表示的是相对上一个TA信令值的变化。通过将上一个TA信令值与计算出的相对TA信令值相加，可以得到实际的TA信令值。
本领域技术人员可以理解，也可以使用绝对TA信令值。例如，可以使用d iN来计算与第N个时隙对应的绝对TA信令值。从而可以计算以N时隙或N毫秒为时间间隔的绝对TA信令值的表格。
需要注意的是，表格3001包含针对UE要途经的多个基站计算的TA信令值。如上所述，基站可以基于与这多个基站的覆盖范围有关信息和UE的位置和速度，预测UE在初始接入轨道上的第一个基站之后在什么时间运行到轨道的什么位置。因此，基站可以确定UE在什么时间在哪个基站的覆盖范围内。基站可以针对不同的时隙，计算UE与相应服务基站(在不同的时隙，服务基站可能不同)之间的距 离，从而计算TA信令值。
图3B示出根据本公开一些实施例的另一种上行定时提前表格3003。
与上行定时提前表格3001不同，上行定时提前表格3003反映的是TA值随着UE相对于初始位置的移位距离的变化。上行定时提前表格3003是上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于初始位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。TA值的计算方法可以与针对上行定时提前表格3001描述的方法相同。UE相对于初始位置的移位距离可以是指UE相对于初始位置的累积距离，例如UE相对于初始位置已经行驶的距离。
在表格3003中，i可以是大于等于零的整数，N可以是表示距离间隔的量，N大于等于零，单位可以是千米。例如在表格3001中N可以表示N千米。表格3003表示以N千米为移位距离间隔的、TA信令值随UE与初始位置之间的移位距离的变化。即，表格3003表示当UE初始位置的移位距离为0千米，N千米，2N千米……时对应的TA信令值。
由于UE是沿着预定线路即轨道行驶的，因此，UE距离初始位置的移位距离与轨道上的相应位置是对应的。即确定了UE距离初始位置的移位距离，就可以确定UE在轨道上的哪个位置，从而可以计算出UE与服务基站之间的距离d iN。然后根据上式(2)和(3)可以计算出与UE距离初始位置的移位距离相对应的实际TA值/TA信令值。按照上式(2)和(3)计算出的实际TA值/TA信令值也是相对值。
本领域技术人员可以理解，也可以计算与UE距离初始位置的移位距离相对应的绝对TA值。
如图2所示，方法200还可以包括步骤205，在该步骤，基站可以至少基于所述UE的位置和速度、与预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算UE的越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的 时刻的信息。
基站可以基于UE的位置和速度来预测UE在什么时间位于轨道上的什么位置。进一步结合与UE沿轨道将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息(该信息例如可以指示轨道的不同位置被哪些基站覆盖的情况)，基站可以预测UE需要在什么时间进行越区切换，从而生成UE的越区切换时刻表。
在一些实施例中，越区切换时刻表可以包括越区切换时间的列表。在另一些实施例中，越区切换时刻表还可以包括与每次越区切换的源基站和目标基站相关联的信息。
在一些实施例中，上行定时提前表格(例如表格3001和3003)的计算可以基于越区切换时刻表。如上所述，上行定时提前表格的TA值是关于UE沿轨道将要途经的各个基站来计算的。利用越区切换时刻表可以更准确地确定与不同时隙或不同时间对应的服务基站。
本公开使用“表格”并不是要将信息的组织方式限定为图3A和图3B的形式，而是本公开使用“表格”涵盖了包含相应的信息和反映信息之间的关联的各种形式。本领域技术人员根据本公开的教导，可以进行各种变形。
如图2所示，方法200还可以包括步骤207，在该步骤，基站向UE要切换到的目标基站发送计算出的上行定时提前表格和越区切换时刻表。
方法200还可以包括步骤209，基站根据越区切换时刻表，在预测的切换到所述目标基站的越区切换时刻使得UE切换到所述目标基站。
当UE切换到目标基站之后，目标基站和UE将根据上行定时提前表格执行上行时间同步。
在一些实施例中，基站可以是UE初始接入的第一个基站，该基站例如可以执行步骤201-207中的一个或多个步骤。
在一些实施例中，基站本身可以是上一次越区切换的目标基站。在这种情况下，方法200还可以包括从上一次越区切换的源基站接收 之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表，允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站，以及响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法建立与所述基站执的上行时间同步，执行步骤201中所述上行定时提前表格的计算和步骤203中所述越区切换时刻表的计算。
如果UE根据之前的上行定时提前表格以与当前时隙相应的TA值发送了上行信号，而目标基站没有能够在根据之前的上行定时提前表格的接收时间接收到所述上行信号，则意味着之前的上行定时提前表格可能有错误或者不再适用。这可能是因为之前的定时提前表格预测的定时提前出现了误差。此时，基站可以从UE接收UE的当前的位置和当前的速度，并且至少基于UE的当前的位置和当前的速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿该预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，重新计算UE的越区切换时刻表和上行定时提前表格。相对于之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表，重新计算的上行定时提前表格和越区切换时刻表是根据UE当前的位置和当前的速度更新的上行定时提前表格和越区切换时刻表。在接下来的越区切换中，基站可以充当源基站，将更新的上行定时提前表格和越区切换时刻表发送给下一个目标基站。基站可以通过例如MAC CE信道将更新的上行定时提前表格和越区切换时刻表发送给UE。
在一些实施例中，之前的上行定时提前表格不适用可能是由于切换目标小区的子载波频率与源小区的子载波频率不同，导致例如表格3001中的时隙对应的实际时间长度发生了变化。在这种情况下，可以根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间之间的差异，来调整上行定时提前表格，例如表格3001。例如，可以仅更改表格3001中的时隙间隔数。例如如果切换前的源基站的子载波空间为15kHz，切换后的目标基站的子载波空间为30kHz，则更新后的N′＝2N。
如上所述，在越区切换的过程中，目标基站响应于在UE和目标 基站之间无法建立上行时间同步而检查之前的上行定时提前表格是否正确并在不正确的情况下进行更新。本领域技术人员可以理解，对上行定时提前表格的检查不限于越区切换过程中，当UE根据之前的上行定时提前表格与一个基站建立上行时间同步之后，如果发现无法保持上行时间同步，此时，基站也可以检查和更新上行定时提前表格。检查和更新的方法与以上所述的方法相同，在此不再赘述。同样，基站也可以同时更新越区切换时刻表。
尽管未在图2中示出，方法200还可以包括由基站向UE发送上行定时提前指令来指示UE要使用的上行定时提前的类型。上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格(例如表格3001)，或上行定时提前随移位距离变化的表格(例如表格3003)。基站可以通过DCI(Downlink Control Information，下行控制信息)或RAR(Random Access Response，随机接入响应)向UE发送上行定时提前指令。
在一些实施例中，基站和UE各自可以基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定要使用的上行定时提前的类型。在这种情况下，基站可以不必显式地向UE发送上行定时提前指令。
图4示出根据本公开一些实施例的由用户设备执行的示例方法400的流程图。用户设备沿预定线路移动。例如当用户设备在沿高速铁路运行的轨道交通工具内时，用户设备沿轨道移动。
如图4所示，方法400包括步骤401，在该步骤，用户设备向基站发送UE的位置和速度。UE的位置(以下也称为初始位置)和速度例如通过UE携带的位置传感器和速度传感器获得。用户设备可以响应于基站的请求而发送UE的位置和速度。
方法400还可以包括步骤403，在该步骤，从基站接收上行定时提前表格。所述上行定时提前表格是至少基于所述UE的位置和速度、与预定线路有关的信息以及与UE沿预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算的。上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息。
上行定时提前表格可以是上行定时提前随时间变化的表格，例如图3A中的表格3001，其包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息。
上行定时提前表格也可以是上行定时提前随移位距离变化的表格，例如图3B中的表格3003，其中，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于初始位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
方法400还可以包括步骤405，在该步骤，UE使用所述上行定时提前表格来执行上行定时同步。
UE可以确定当前时隙是从初始接入轨道上的第一个基站之后的哪个时隙或者确定当前时间相对于初始接入轨道上的第一个基站过去了多长时间，从而根据上行定时提前表格确定与当前时隙或当前时间相对应的TA值，使用该TA值来执行与当前服务基站的上行时间同步。此时，当前服务基站也可以根据相同的上行定时提前表格来从UE接收信号，以执行上行时间同步。
UE也可以确定当前位置与初始位置之间的移位距离，从而根据上行定时提前表格，例如图3B中的表格3003，确定与该移位距离相对应的TA值，并使用所确定的TA值来与当前服务基站执行上行时间同步。
如图4所示，方法400还可以包括步骤407，在该步骤，UE可以从基站接收越区切换时刻表。越区切换时刻表可以包含为UE预测的越区切换的时刻的信息。
方法400还可以包括步骤409，在该步骤，UE可以根据所述越区切换时刻表来执行越区切换。
UE可以根据所述越区切换时刻表确定下一次越区切换的时间，从而为越区切换做好准备。UE可以在所确定的下一次越区切换的时间，从源基站切换到目标基站。
虽然没有在图4中示出，方法400还可以包括从基站接收上行定时提前指令，所述上行定时提前指令指示UE要使用的上行定时提前的类 型。上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距离变化的表格。在一些实施例中，UE可以基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定UE要使用的上行定时提前的类型。这种情况下，UE不必从基站接收显式的上行定时提前指令。
图5是示出根据本公开一些实施例的基站和用户设备之间的随机接入过程500的流程图。基站例如是UE初始接入的第一个基站。
如图5所示，该通信方法500包括：
操作501，UE在PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)信道中向基站发送前导序列；
操作502，在发送前导序列之后，UE在PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)信道中发送UE的位置和速度信息；和
操作503：基站将上行定时提前表格以及定时提前信令发送给UE。上行定时提前表格例如是按照参考图2所描述的方法计算的。
基站可以通过RAR、SIB(System Information Block，系统信息块)或RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)将上行定时提前表格发送给UE。换言之，在定时提前信令之外，可以提供新的信令用来发送上行定时提前表格。
基站还可以将越区切换时刻表和上行定时提前表格一起发送给UE。可以增加新的信令用来发送越区切换时刻表。也可以使用相同的新信令来发送上行定时提前表格和越区切换时刻表两者。
图6是示出根据本公开一些实施例的越区切换过程600的流程图。
如图6所示，越区切换过程600可以包括如下操作：
操作601：源基站通过例如Xn空口将定时提前表格和越区切换时刻表发送给目标基站，即UE即将接入的基站；
这里假设UE已经从初始接入的第一个基站接收到了该定时提前表格和该越区切换时刻表。这里的源基站可以是UE初始接入的第一个基站并且已经计算出了该定时提前表格和该越区切换时刻表并将该定时提前表格和该越区切换时刻表给了UE。这里的源基站也可以不是UE初 始接入的第一个基站并且之前从上一个源基站接收了该定时提前表格和该越区切换时刻表。
操作602：源基站根据UE接入下一个基站的时间配置UE的测量和上报过程，并且UE根据该配置来测量源基站和目标基站的下行信号强度并将测量结果上报给源基站；
操作603：源基站根据UE上报的下行信号强度测量结果进行切换决策，确定UE是否进行越区切换；
操作604：如果源基站确定UE可以进行越区切换，则源基站向目标基站发送“切换请求”，并通过RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)传输信息来配置目标基站准备进行越区切换；
操作605：目标基站执行准入控制；
操作606：目标基站向源基站返回越区切换确认并为切换做准备；
操作607：源基站通过向UE发送RRCReconfiguration(RRC重配置)消息来触发Uu切换；
操作608：UE根据定时提前表格执行与目标基站的上行时间同步；
操作609：目标基站检查定时提前表格是否正确。
如果定时提前表格正确，则目标基站和UE能够使用该定时提前表格建立上行时间同步。如果定时提前表格不正确，则目标基站和UE无法使用该定时提前表格建立上行时间同步，基站确定导致错误的原因并更新定时提前表格。
在目标基站和UE无法使用该定时提前表格建立上行同步时，基站可以经由MAC CE来调整TA值，以获得恰当的TA值，从而为更新定时提前表格提供参考。
如上所述，定时提前表格错误有两种可能。第一种是之前的定时提前表格预测的定时提前出现了误差。基站可以从UE接收UE的当前的位置和当前的速度，并且至少基于UE的当前的位置和当前的速度、与预定线路有关的信息以及与UE沿预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，重新计算UE的上行定时提前表格。在这种情况下，越区切换时刻表可能也出现误差，也需要更新。基站将更新的上行定时 提前表格和/或越区切换时刻表发送给UE。
第二种是切换目标小区的子载波频率与源小区的子载波频率不同，导致例如表格3001中的时隙对应的实际时间长度发生了变化。这种情况下，可以不需要重新计算TA值。也可以不更新越区切换时刻表。这种情况下，基站可以将错误情况告知UE，UE可以自行调整上行定时提前表格中的信息，例如时间间隔。
之后，UE和目标基站可以基于更新的定时提前表格执行上行时间同步。
操作610：UE和目标基站使用正确的TA值建立上行时间同步。
操作611：源基站可以将UE有关的数据发送给目标基站，从而完成越区切换过程。
本公开的实施例通过引入预测的定时提前表格，UE可以使用由初始接入的第一基站发送的定时提前表格中的TA值，使得基站不需要通过MAC CE来向UE发送TA值。这可以简化高铁场景下用户设备与基站之间进行上行时间同步的信令流程，降低信令开销，减少系统处理时间，提高通信效率，提供更好的通信质量。
本公开的实施例通过引入预测的越区切换时刻表，可以简化高铁场景下进行越区切换的信令流程，降低信令开销，减少系统处理时间，提高通信效率，提供更好的通信质量。
本公开的实施例通过引入定时提前表格的检查，可以检测初始确定的定时提前表格是否发生错误。本公开实施例可以根据UE的实际运行情况更新定时提前表格，使得定时提前表格能够自适应UE实际运行情况的变化。本公开实施例还考虑了确定定时提前表格的错误原因并根据错误原因对定时提前表格进行不同方式的更新。这可以提高预测的定时提前表格的准确性和适应性。并且由于仅在基站发现存在TA误差的情况下才更新定时提前表格，在减少了信令开销和实现通信稳定度之间实现了均衡。
本公开的实施例可以减少MAC CE的开销并且减少上行同步的时间。
接下来描述根据本公开的一些实施例的电子设备和通信方法。
【本公开的示例性实现】
根据本公开的实施例，可以想到各种实现本公开的概念的实现方式，包括但不限于：
1)一种由基站执行的方法，包括：
从沿预定线路移动的用户设备(UE)接收所述UE的位置和速度；和
至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算上行定时提前表格，其中上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息。
2)如权利要求1)所述的方法，包括：
至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算UE的越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息。
3)如权利要求2)所述的方法，还包括：
向UE要切换到的目标基站发送计算出的上行定时提前表格和越区切换时刻表；
在预测的切换到所述目标基站的越区切换时刻使得UE切换到所述目标基站。
4)如权利要求3)所述的方法，其中，在UE切换到所述目标基站之后，所述UE根据上行定时提前表格与目标基站执行上行时间同步。
5)如权利要求2)所述的方法，还包括：
从源基站接收之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表；
允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站；以及
响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法建立与所述基站的上行时间同步，执行所述上行定时提前表格的计算和所述越区切换时刻表的计算。
6)如权利要求2)所述的方法，还包括：
从源基站接收之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表，其中之前的上行定时提前表格是上行定时提前随时间变化的表格；
允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站；以及
响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法完成与所述基站的上行时间同步，根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间的差异，来调整所述之前的上行定时提前表格。
7)如权利要求1)-6)中任一项所述的方法，其中上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
8)如权利要求7)所述的方法，还包括：
向UE发送上行定时提前指令来指示要使用的上行定时提前的类型，上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距离变化的表格；或者
基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定要使用的上行定时提前的类型。
9)一种基站，包括：
存储器，存储计算机可执行指令；和
处理器，其与存储器耦接，被配置为执行所述计算机可执行指令来执行如权利要求1)-8)中任一项所述的方法的操作。
10)一种由用户设备(UE)执行的方法，所述UE沿预定线路移动，所述方法包括：
向基站发送所述UE的位置和速度；
从基站接收上行定时提前表格，所述上行定时提前表格是至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算的，并且上行 定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息；和
使用所述上行定时提前表格来执行上行定时同步。
11)如权利要求10)所述的方法，还包括：
从基站接收越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息；
根据所述越区切换时刻表来执行越区切换。
12)如权利要求11)所述的方法，其中上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
13)如权利要求12)所述的方法，还包括：
从基站接收上行定时提前指令，所述上行定时提前指令指示UE要使用的上行定时提前的类型，上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距离变化的表格；或者
基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定UE要使用的上行定时提前的类型。
14)一种用户设备(UE)，包括：
存储器，存储计算机可执行指令；和
处理器，其与存储器耦接，被配置为执行所述计算机可执行指令来执行如权利要求10)-13)中任一项所述的操作。
15)一种越区切换的方法，包括：
由源基站向目标基站发送沿预定线路移动的用户设备(UE)的上行定时提前表格和越区切换时刻表，其中上行定时提前表格和越区切换时刻表是基于UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算出的；
根据越区切换时刻表使得UE从源基站切换到目标基站；
由UE根据上行定时提前表格来与目标基站执行上行时间同步。
16)如权利要求15所述的方法，包括：
由目标基站响应于根据该上行定时提前表格与UE建立上行时间同步失败，检查从源基站接收的上行定时提前表格是否正确；
如果不正确，由目标基站更新从源基站接收的上行定时提前表格和越区切换时刻表，所述更新进一步包括：
从UE接收所述UE的当前的位置和当前的速度；和
至少基于所述UE的当前的位置和当前的速度、所述预定线路的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，重新计算UE的越区切换时刻表和上行定时提前表格。
17)如权利要求16)所述的方法，还包括：
由目标基站响应于根据该上行定时提前表格与UE建立上行时间同步失败，检查从源基站接收的上行定时提前表格是否正确，其中上行定时提前表格是上行定时提前随时间变化的表格；
如果不正确，由目标基站根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间之间的差异，来调整所述上行定时提前表格。
18)如权利要求16)所述的方法，其中上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
19)一种计算机程序介质，其上存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，使得如权利要求1)-7)中任一项所述的方法或如权利要求10)-13)或如权利要求15)-18)中任一项所述的方法被执行。
20)一种计算机程序产品，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，使得如权利要求1)-8)中任一项所述的 方法或如权利要求10)-13)或如权利要求15)-18)中任一项所述的方法被执行。
本公开的应用实例
本公开中描述的技术能够应用于各种产品。
例如，根据本公开的实施例的电子设备可以被实现为各种基站或者安装在基站中，或被实现为各种用户设备或被安装在各种用户设备中。
根据本公开的实施例的通信方法可以由各种基站或用户设备实现；根据本公开的实施例的方法和操作可以体现为计算机可执行指令，存储在非暂时性计算机可读存储介质中，并可以由各种基站或用户设备执行以实现上面所述的一个或多个功能。
根据本公开的实施例的技术可以制成各个计算机程序产品，被用于各种基站或用户设备以实现上面所述的一个或多个功能。
本公开中所说的基站可以被实现为任何类型的基站，优选地，诸如3GPP的5G NR标准中定义的宏gNB和ng-eNB。gNB可以是覆盖比宏小区小的小区的gNB，诸如微微gNB、微gNB和家庭(毫微微)gNB。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB、eNodeB和基站收发台(BTS)。基站还可以包括：被配置为控制无线通信的主体以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)、无线中继站、无人机塔台、自动化工厂中的控制节点等。
用户设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)、无人机、自动化工厂中的传感器和执行器等。此外，用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
下面简单介绍可以应用本公开的技术的基站和用户设备的示例。
应当理解，本公开中使用的术语“基站”具有其通常含义的全部广度，并且至少包括被用于作为无线通信系统或无线电系统的一部分以便于通信的无线通信站。基站的例子可以例如是但不限于以下：GSM通信系统中的基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)中的一者或两者；3G通信系统中的无线电网络控制器(RNC)和NodeB中的一者或两者；4G LTE和LTE-A系统中的eNB；5G通信系统中的gNB和ng-eNB。在D2D、M2M以及V2V通信场景下，也可以将对通信具有控制功能的逻辑实体称为基站。在认知无线电通信场景下，还可以将起频谱协调作用的逻辑实体称为基站。在自动化工厂中，可以将提供网络控制功能的逻辑实体称为基站。
基站的第一应用示例
图7是示出可以应用本公开内容的技术的基站的示意性配置的第一示例的框图。在图7中，基站可以实现为gNB1400。gNB 1400包括多个天线1410以及基站设备1420。基站设备1420和每个天线1410可以经由RF线缆彼此连接。
天线1410包括多个天线元件，诸如用于大规模MIMO的多个天线阵列。天线1410例如可以被布置成天线阵列矩阵，并且用于基站设备1420发送和接收无线信号。例如，多个天线1410可以与gNB 1400使用的多个频段兼容。
基站设备1420包括控制器1421、存储器1422、网络接口1423以及无线通信接口1425。
控制器1421可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备1420的较高层的各种功能。例如，控制器1421根据由无线通信接口1425处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口1423来传递所生成的分组。控制器1421可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器1421可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的gNB或核 心网节点来执行。存储器1422包括RAM和ROM，并且存储由控制器1421执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口1423为用于将基站设备1420连接至核心网1424(例如，5G核心网)的通信接口。控制器1421可以经由网络接口1423而与核心网节点或另外的gNB进行通信。在此情况下，gNB1400与核心网节点或其他gNB可以通过逻辑接口(诸如NG接口和Xn接口)而彼此连接。网络接口1423还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口1423为无线通信接口，则与由无线通信接口1425使用的频段相比，网络接口1423可以使用较高频段用于无线通信。
无线通信接口1425支持任何蜂窝通信方案(诸如5G NR)，并且经由天线1410来提供到位于gNB 1400的小区中的终端的无线连接。无线通信接口1425通常可以包括例如基带(BB)处理器1426和RF电路1427。BB处理器1426可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行各层(例如物理层、MAC层、RLC层、PDCP层、SDAP层)的各种类型的信号处理。代替控制器1421，BB处理器1426可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器1426可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器1426的功能改变。该模块可以为插入到基站设备1420的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路1427可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1410来传送和接收无线信号。虽然图7示出一个RF电路1427与一根天线1410连接的示例，但是本公开并不限于该图示，而是一个RF电路1427可以同时连接多根天线1410。
如图7所示，无线通信接口1425可以包括多个BB处理器1426。例如，多个BB处理器1426可以与gNB 1400使用的多个频段兼容。如图7所示，无线通信接口1425可以包括多个RF电路1427。例 如，多个RF电路1427可以与多个天线元件兼容。虽然图7示出其中无线通信接口1425包括多个BB处理器1426和多个RF电路1427的示例，但是无线通信接口1425也可以包括单个BB处理器1426或单个RF电路1427。
在图7中示出的gNB 1400中，处理电路1001、2001、3001或4001中包括的一个或多个单元(例如发送单元1003、接收单元2002、接收单元3003等)可被实现在无线通信接口1425中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在控制器1421中。例如，gNB1400包含无线通信接口1425的一部分(例如，BB处理器1426)或者整体，和/或包括控制器1421的模块，并且一个或多个组件可被实现在模块中。在这种情况下，模块可以存储用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在gNB1400中，并且无线通信接口1425(例如，BB处理器1426)和/或控制器1421可以执行该程序。如上所述，作为包括一个或多个组件的装置，gNB1400、基站设备1420或模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
基站的第二应用示例
图8是示出可以应用本公开的技术的基站的示意性配置的第二示例的框图。在图8中，基站被示出为gNB 1530。gNB 1530包括多个天线1540、基站设备1550和RRH 1560。RRH 1560和每个天线1540可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备1550和RRH 1560可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线1540包括多个天线元件，诸如用于大规模MIMO的多个天线阵列。天线1540例如可以被布置成天线阵列矩阵，并且用于基站设备1550发送和接收无线信号。例如，多个天线1540可以与gNB 1530使用的多个频段兼容。
基站设备1550包括控制器1551、存储器1552、网络接口1553、无线通信接口1555以及连接接口1557。控制器1551、存储器1552和网络接口1553与参照图8描述的控制器1421、存储器1422和网络接口1423相同。
无线通信接口1555支持任何蜂窝通信方案(诸如5G NR)，并且经由RRH 1560和天线1540来提供到位于与RRH 1560对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口1555通常可以包括例如BB处理器1556。除了BB处理器1556经由连接接口1557连接到RRH 1560的RF电路1564之外，BB处理器1556与参照图9描述的BB处理器1426相同。如图8所示，无线通信接口1555可以包括多个BB处理器1556。例如，多个BB处理器1556可以与gNB 1530使用的多个频段兼容。虽然图8示出其中无线通信接口1555包括多个BB处理器1556的示例，但是无线通信接口1555也可以包括单个BB处理器1556。
连接接口1557为用于将基站设备1550(无线通信接口1555)连接至RRH 1560的接口。连接接口1557还可以为用于将基站设备1550(无线通信接口1555)连接至RRH 1560的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 1560包括连接接口1561和无线通信接口1563。
连接接口1561为用于将RRH 1560(无线通信接口1563)连接至基站设备1550的接口。连接接口1561还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口1563经由天线1540来传送和接收无线信号。无线通信接口1563通常可以包括例如RF电路1564。RF电路1564可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1540来传送和接收无线信号。虽然图8示出一个RF电路1564与一根天线1540连接的示例，但是本公开并不限于该图示，而是一个RF电路1564可以同时连接多根天线1540。
如图8所示，无线通信接口1563可以包括多个RF电路1564。例 如，多个RF电路1564可以支持多个天线元件。虽然图8示出其中无线通信接口1563包括多个RF电路1564的示例，但是无线通信接口1563也可以包括单个RF电路1564。
在图8中示出的gNB 1500中，处理电路1001、2001、3001或4001中包括的一个或多个单元(例如发送单元1003、接收单元2002、接收单元3003等)可被实现在无线通信接口1525中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在控制器1521中。例如，gNB 1500包含无线通信接口1525的一部分(例如，BB处理器1526)或者整体，和/或包括控制器1521的模块，并且一个或多个组件可被实现在模块中。在这种情况下，模块可以存储用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在gNB 1500中，并且无线通信接口1525(例如，BB处理器1526)和/或控制器1521可以执行该程序。如上所述，作为包括一个或多个组件的装置，gNB 1500、基站设备1520或模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
用户设备的第一应用示例
图9是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话1600的示意性配置的示例的框图。
智能电话1600包括处理器1601、存储器1602、存储装置1603、外部连接接口1604、摄像装置1606、传感器1607、麦克风1608、输入装置1609、显示装置1610、扬声器1611、无线通信接口1612、一个或多个天线开关1615、一个或多个天线1616、总线1617、电池1618以及辅助控制器1619。
处理器1601可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话1600的应用层和另外层的功能。处理器1601可以包括或充当参照附图描述的处理电路1001、2001、3001、4001中的任一个。存 储器1602包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1601执行的程序。存储装置1603可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口1604为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话1600的接口。
摄像装置1606包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器1607可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风1608将输入到智能电话1600的声音转换为音频信号。输入装置1609包括例如被配置为检测显示装置1610的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1610包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器)，并且显示智能电话1600的输出图像。扬声器1611将从智能电话1600输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口1612支持任何蜂窝通信方案(诸如4G LTE或5G NR等等)，并且执行无线通信。无线通信接口1612通常可以包括例如BB处理器1613和RF电路1614。BB处理器1613可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路1614可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1616来传送和接收无线信号。无线通信接口1612可以为其上集成有BB处理器1613和RF电路1614的一个芯片模块。如图9所示，无线通信接口1612可以包括多个BB处理器1613和多个RF电路1614。虽然图9示出其中无线通信接口1612包括多个BB处理器1613和多个RF电路1614的示例，但是无线通信接口1612也可以包括单个BB处理器1613或单个RF电路1614。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1612可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口1612可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器1613和RF电路1614。
天线开关1615中的每一个在包括在无线通信接口1612中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1616的连接目的地。
天线1616包括多个天线元件，诸如用于大规模MIMO的多个天线阵列。天线1616例如可以被布置成天线阵列矩阵，并且用于无线通信接口1612传送和接收无线信号。智能电话1600可以包括一个或多个天线面板(未示出)。
此外，智能电话1600可以包括针对每种无线通信方案的天线1616。在此情况下，天线开关1615可以从智能电话1600的配置中省略。
总线1617将处理器1601、存储器1602、存储装置1603、外部连接接口1604、摄像装置1606、传感器1607、麦克风1608、输入装置1609、显示装置1610、扬声器1611、无线通信接口1612以及辅助控制器1619彼此连接。电池1618经由馈线向图9所示的智能电话1600的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器1619例如在睡眠模式下操作智能电话1600的最小必需功能。
在图9中示出的智能电话1600中，处理电路1001、2001、3001或4001中包括的一个或多个单元(例如发送单元1003、接收单元2002、接收单元3003等)可被实现在无线通信接口1612中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在处理器1601或者辅助控制器1619中。作为一个示例，智能电话1600包含无线通信接口1612的一部分(例如，BB处理器1613)或者整体，和/或包括处理器1601和/或辅助控制器1619的模块，并且一个或多个组件可被实现在该模块中。在这种情况下，该模块可以存储允许处理起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在智能电话1600中，并且无线通信接口1612(例如，BB处理器1613)、处理器1601和/或辅助控制器1619可以执行该程序。如上所述，作为包括一个或多个组件的装 置，智能电话1600或者模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
用户设备的第二应用示例
图10是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备1720的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备1720包括处理器1721、存储器1722、全球定位系统(GPS)模块1724、传感器1725、数据接口1726、内容播放器1727、存储介质接口1728、输入装置1729、显示装置1730、扬声器1731、无线通信接口1733、一个或多个天线开关1736、一个或多个天线1737以及电池1738。
处理器1721可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备1720的导航功能和另外的功能。存储器1722包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1721执行的程序。
GPS模块1724使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备1720的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器1725可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口1726经由未示出的终端而连接到例如车载网络1741，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器1727再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容，该存储介质被插入到存储介质接口1728中。输入装置1729包括例如被配置为检测显示装置1730的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1730包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器1731输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口1733支持任何蜂窝通信方案(诸如4G LTE或5G NR)，并且执行无线通信。无线通信接口1733通常可以包括例如BB处理器1734和RF电路1735。BB处理器1734可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路1735可以包括例如混频器、滤波器和放 大器，并且经由天线1737来传送和接收无线信号。无线通信接口1733还可以为其上集成有BB处理器1734和RF电路1735的一个芯片模块。如图10所示，无线通信接口1733可以包括多个BB处理器1734和多个RF电路1735。虽然图10示出其中无线通信接口1733包括多个BB处理器1734和多个RF电路1735的示例，但是无线通信接口1733也可以包括单个BB处理器1734或单个RF电路1735。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1733可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口1733可以包括BB处理器1734和RF电路1735。
天线开关1736中的每一个在包括在无线通信接口1733中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1737的连接目的地。
天线1737包括多个天线元件，诸如用于大规模MIMO的多个天线阵列。天线1737例如可以被布置成天线阵列矩阵，并且用于无线通信接口1733传送和接收无线信号。
此外，汽车导航设备1720可以包括针对每种无线通信方案的天线1737。在此情况下，天线开关1736可以从汽车导航设备1720的配置中省略。
电池1738经由馈线向图10所示的汽车导航设备1720的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池1738累积从车辆提供的电力。
在图10中示出的汽车导航装置1720中，处理电路1001、2001、3001或4001中包括的一个或多个单元(例如发送单元1003、接收单元2002、接收单元3003等)可被实现在无线通信接口1733中。可替代地，这些组件中的至少一部分可被实现在处理器1721中。作为一个示例，汽车导航装置1720包含无线通信接口1733的一部分(例如，BB处理器1734)或者整体，和/或包括处理器1721的模块，并且一个或多个组件可被实现在该模块中。在这种情况下，该模块可以存储 允许处理起一个或多个组件的作用的程序(换言之，用于允许处理器执行一个或多个组件的操作的程序)，并且可以执行该程序。作为另一个示例，用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被安装在汽车导航装置1720中，并且无线通信接口1733(例如，BB处理器1734)和/或处理器1721可以执行该程序。如上所述，作为包括一个或多个组件的装置，汽车导航装置1720或者模块可被提供，并且用于允许处理器起一个或多个组件的作用的程序可被提供。另外，将程序记录在其中的可读介质可被提供。
本公开的技术也可以被实现为包括汽车导航设备1720、车载网络1741以及车辆模块1742中的一个或多个块的车载系统(或车辆)1740。车辆模块1742生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息)，并且将所生成的数据输出至车载网络1741。
以上参照附图描述了本公开的示例性实施例，但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改，并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。
例如，在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地，在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外，以上功能之一可由多个单元来实现。无需说，这样的配置包括在本公开的技术范围内。
在该说明书中，流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外，甚至在按时间序列处理的步骤中，无需说，也可以适当地改变该顺序。
虽然已经详细说明了本公开及其优点，但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本公开实施例的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明 确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (20)

  1. 一种由基站执行的方法，包括：
    从沿预定线路移动的用户设备(UE)接收所述UE的位置和速度；和
    至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算上行定时提前表格，其中上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息。
  2. 如权利要求1所述的方法，包括：
    至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，计算UE的越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息。
  3. 如权利要求2所述的方法，还包括：
    向UE要切换到的目标基站发送计算出的上行定时提前表格和越区切换时刻表；
    在预测的切换到所述目标基站的越区切换时刻使得UE切换到所述目标基站。
  4. 如权利要求3所述的方法，其中，在UE切换到所述目标基站之后，所述UE根据上行定时提前表格与目标基站执行上行时间同步。
  5. 如权利要求2所述的方法，还包括：
    从源基站接收之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表；
    允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站；以及
    响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法建立与所述基站的上行时间同步，执行所述上行定时提前表格的计算和所述越区切换时刻表的计算。
  6. 如权利要求2所述的方法，还包括：
    从源基站接收之前的上行定时提前表格和之前的越区切换时刻表，其中之前的上行定时提前表格是上行定时提前随时间变化的表格；
    允许UE根据之前的越区切换时刻表切换到所述基站；以及
    响应于UE根据之前的上行定时提前表格无法完成与所述基站的上行时间同步，根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间的差异，来调整所述之前的上行定时提前表格。
  7. 如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
    上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
    上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
  8. 如权利要求7所述的方法，还包括：
    向UE发送上行定时提前指令来指示要使用的上行定时提前的类型，上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距离变化的表格；或者
    基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定要使用的上行定时提前的类型。
  9. 一种基站，包括：
    存储器，存储计算机可执行指令；和
    处理器，其与存储器耦接，被配置为执行所述计算机可执行指令来执行如权利要求1-8中任一项所述的方法的操作。
  10. 一种由用户设备(UE)执行的方法，所述UE沿预定线路移动，所述方法包括：
    向基站发送所述UE的位置和速度；
    从基站接收上行定时提前表格，所述上行定时提前表格是至少基于所述UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算的，并且上行定时提前表格包含为UE预测的上行定时提前的信息；和
    使用所述上行定时提前表格来执行上行定时同步。
  11. 如权利要求10所述的方法，还包括：
    从基站接收越区切换时刻表，越区切换时刻表包含为UE预测的越区切换的时刻的信息；
    根据所述越区切换时刻表来执行越区切换。
  12. 如权利要求11所述的方法，其中上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
    上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
    上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
  13. 如权利要求12所述的方法，还包括：
    从基站接收上行定时提前指令，所述上行定时提前指令指示UE要使用的上行定时提前的类型，上行定时提前的类型包括传统上行定时提前，上行定时提前随时间变化的表格，或上行定时提前随移位距离变化的表格；或者
    基于UE的越区切换的频率或UE的速度，确定UE要使用的上行定时提前的类型。
  14. 一种用户设备(UE)，包括：
    存储器，存储计算机可执行指令；和
    处理器，其与存储器耦接，被配置为执行所述计算机可执行指令来执行如权利要求10-13中任一项所述的操作。
  15. 一种越区切换的方法，包括：
    由源基站向目标基站发送沿预定线路移动的用户设备(UE)的上行定时提前表格和越区切换时刻表，其中上行定时提前表格和越区切换时刻表是基于UE的位置和速度、与所述预定线路有关的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息计算出的；
    根据越区切换时刻表使得UE从源基站切换到目标基站；
    由UE根据上行定时提前表格来与目标基站执行上行时间同步。
  16. 如权利要求15所述的方法，包括：
    由目标基站响应于根据该上行定时提前表格与UE建立上行时间同步失败，检查从源基站接收的上行定时提前表格是否正确；
    如果不正确，由目标基站更新从源基站接收的上行定时提前表格和越区切换时刻表，所述更新进一步包括：
    从UE接收所述UE的当前的位置和当前的速度；和
    至少基于所述UE的当前的位置和当前的速度、所述预定线路的信息以及与UE沿所述预定线路将要途经的多个基站的覆盖范围有关的信息，重新计算UE的越区切换时刻表和上行定时提前表格。
  17. 如权利要求16所述的方法，还包括：
    由目标基站响应于根据该上行定时提前表格与UE建立上行时间同步失败，检查从源基站接收的上行定时提前表格是否正确，其中上行定时提前表格是上行定时提前随时间变化的表格；
    如果不正确，由目标基站根据越区切换之前的子载波空间和越区切换后的子载波空间之间的差异，来调整所述上行定时提前表格。
  18. 如权利要求16所述的方法，其中上行定时提前表格包括以下中的至少一者：
    上行定时提前随时间变化的表格，上行定时提前随时间变化的表格包含与UE在不同时间要使用的上行定时提前有关的信息，或
    上行定时提前随移位距离变化的表格，上行定时提前随移位距离变化的表格包含与UE在相对于所述位置的不同移位距离处要使用的上行定时提前有关的信息。
  19. 一种计算机程序介质，其上存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，使得如权利要求1-7中任一项所述的方法或如权利要求10-13或如权利要求15-18中任一项所述的方法被执行。
  20. 一种计算机程序产品，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，使得如权利要求1-8中任一项所述的方法或如权利要求10-13或如权利要求15-18中任一项所述的方法被执行。
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