TWI393377B - 無線網路同步 - Google Patents

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TWI393377B TW098103298A TW98103298A TWI393377B TW I393377 B TWI393377 B TW I393377B TW 098103298 A TW098103298 A TW 098103298A TW 98103298 A TW98103298 A TW 98103298A TW I393377 B TWI393377 B TW I393377B
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Lei Xiao
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Description

無線網路同步
以下描述大體上係關於無線通信，且更明確地說係關於同步無線節點。
本專利申請案主張於2008年2月1日申請且讓渡與其受讓人並藉此以引用方式明確併入本文中的題為"無線網路中用於同步之方法及裝置(METHOD AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZATION IN WIRELESS NETWORKS)"之臨時申請案第61/025,661號以及於2008年8月22日申請且讓渡與其受讓人並藉此以引用方式明確併入本文中的題為"基於樹之網路同步(TREE-BASED NETWORK SYNCHRONIZATION)"之臨時申請案第61/091,096號的優先權。
無線通信系統經廣泛部署以提供各種類型之通信內容，諸如語音、資料等。典型的無線通信系統可為能夠藉由共用可用系統資源(例如，頻寬、傳輸功率、......)而支援與多個使用者之通信的多重存取系統。此等多重存取系統之實例可包括分碼多重存取(CDMA)系統、分時多重存取(TDMA)系統、分頻多重存取(FDMA)系統、正交分頻多重存取(OFDMA)系統及其類似者。另外，該等系統可遵照諸如第三代合作夥伴計劃(3GPP)、3GPP長期演進(LTE)、超行動寬頻(UMB)之規範及/或諸如演進資料最佳化(EV-DO)、其一或多個修訂之多載波無線規範，等等。
大體上，無線多重存取通信系統可同時支援多個行動器件之通信。每一行動器件可經由前向鏈路及反向鏈路上之傳輸而與一或多個基地台通信。前向鏈路(或下行鏈路)指代自基地台至行動器件之通信鏈路，且反向鏈路(或上行鏈路)指代自行動器件至基地台之通信鏈路。另外，行動器件與基地台之間的通信可經由單輸入單輸出(SISO)系統、多輸入單輸出(MISO)系統、多輸入多輸出(MIMO)系統等來建立。此外，行動器件可與其他行動器件(及/或基地台與其他基地台)以同級間無線網路組態來通信。
MIMO系統通常使用多個(N T 個)傳輸天線及多個(N R 個)接收天線以用於資料傳輸。在一實例中，該等天線可與基地台及行動器件兩者相關，進而允許在無線網路上在器件之間的雙向通信。此外，基地台與行動器件可經由在時間部分上之頻率部分所界定之頻道來通信。在此方面，使行動器件與基地台同步可促進有效且大體上精確之通信。此外，同步基地台可確保相關無線網路內大體上精確之時序，使得行動器件可與多個基地台通信而無需對行動器件之時序進行較大調整。
下文呈現一或多項態樣之簡化概要，以便提供對此等態樣之基本理解。此概要並非對所有所涵蓋態樣之廣泛綜述，且既不意欲識別所有態樣之關鍵或重要元素，亦不意欲描繪任何或所有態樣之範疇。其唯一目的在於以簡化形式呈現一或多項態樣之一些概念以作為稍後呈現之更詳細描述的序部。
根據一或多項態樣及其相應揭示內容，描述與促進在無線通信網路中同步無線節點(例如，存取點及/或存取終端機)有關的各種態樣。詳言之，該等無線節點可形成一同步樹，在該同步樹中，該等節點可與一品質度量相關聯。在此方面，較低品質度量之無線節點可與具有較高品質度量之節點同步時序。可存在一或多個根節點，例如，較低節點經由該樹而根本上依附於該或該等根節點。在一實例中，可使用全球定位系統(GPS)技術來同步根節點，使得大體上所有依附節點在時序上可大體上同步至GPS，而不論該等依附節點是否裝備有GPS。
根據相關態樣，提供一種用於在無線通信網路中同步無線節點之方法。該方法包括經由回程鏈路接收與一周圍無線節點有關之品質度量。該方法進一步包括至少部分地基於該品質度量來在一或多個全異周圍無線節點中選擇該周圍無線節點以供同步及使時序與該周圍無線節點同步。
另一態樣係關於一種無線通信裝置。該無線通信裝置可包括至少一處理器，該至少一處理器經組態以判定經由回程鏈路接收到的對應於複數個無線節點之品質度量。該至少一處理器進一步經組態以至少部分地基於該複數個無線節點中之至少一者的相應品質度量來選擇該至少一者及使時序與該至少一無線節點同步。該無線通信裝置亦包含一耦接至該至少一處理器的記憶體。
又一態樣係關於一種裝置，其包括用於經由回程鏈路接收對應於一或多個無線節點之品質度量的構件。該裝置可另外包括用於至少部分地基於該等無線節點中之至少一者的相應品質度量來選擇該至少一者以供同步的構件及用於使時序與該至少一無線節點同步的構件。
再一態樣係關於一種電腦程式產品，其可具有一電腦可讀媒體，該電腦可讀媒體包括用於使至少一電腦經由回程鏈路接收與一周圍存取點有關之品質度量的程式碼。該電腦可讀媒體亦可包含用於使該至少一電腦至少部分地基於該品質度量來在一或多個全異周圍存取點中選擇該周圍存取點以供同步的程式碼。此外，該電腦可讀媒體可包含用於使該至少一電腦使時序與該周圍存取點同步的程式碼。
此外，一額外態樣係關於一種裝置。該裝置可包括一經由回程鏈路接收與一無線節點有關之品質度量的無線節點評估器。該裝置進一步包括一至少部分地基於該品質度量來在一或多個全異無線節點中選擇該無線節點以供同步的無線節點選擇器及一使時序與該無線節點同步的時序同步器。
根據另一態樣，提供一種用於在無線通信中同步時序的方法。該方法包括偵測一無線節點及一全異無線節點之時序。該方法進一步包括比較該無線節點之時序與該全異無線節點之時序並基於該比較將一時序校正訊息傳輸至該無線節點。
另一態樣係關於無線通信裝置。該無線通信裝置可包括經組態以判定一無線節點之時序的至少一處理器。該至少一處理器進一步經組態以判定一全異無線節點之時序並基於該全異無線節點之時序將一時序校正訊息傳輸至該無線節點。該無線通信裝置亦包含一耦接至該至少一處理器的記憶體。
又一態樣係關於一種裝置，其包括用於比較一無線節點之時序與一全異無線節點之時序的構件及用於至少部分地基於該比較來將一時序校正訊息傳輸至該全異無線節點的構件。
再一態樣係關於一種電腦程式產品，其可具有一電腦可讀媒體，該電腦可讀媒體包括用於使至少一電腦偵測一無線節點及一全異無線節點之時序的程式碼。該電腦可讀媒體亦可包含用於使該至少一電腦比較該無線節點之時序與該全異無線節點之時序的程式碼。此外，該電腦可讀媒體可包含用於使該至少一電腦基於該比較將一時序校正訊息傳輸至該無線節點的程式碼。
此外，一額外態樣係關於一種裝置。該裝置可包括一獲得一無線節點及一全異無線節點之時序的同步資訊接收器。該裝置進一步包括一至少部分地基於比較該無線節點之時序與該全異無線節點之時序來將時序校正訊息傳輸至該無線節點的同步資訊提供器。
為實現前述及相關目的，該或該等態樣包含將於下文充分描述並在申請專利範圍中特別指出之特徵。以下描述及附圖詳細地陳述該或該等態樣之某些說明性特徵。然而，此等特徵僅指示可使用各種態樣之原理的各種方式中之少數，且此描述意欲包括所有此等態樣及其等效物。
現參看諸圖式來描述各種態樣。在以下描述中，出於解釋之目的，陳述眾多特定細節以便提供對一或多項態樣之徹底理解。然而，可明顯地看出，可在無此等特定細節之情況下實踐此(等)態樣。
如本申請案中所使用，術語"組件"、"模組"、"系統"及類似術語意欲包括電腦相關實體，諸如(但不限於)硬體、韌體、硬體與軟體之組合、軟體或執行中之軟體。舉例而言，組件可為(但不限於)在處理器上執行之過程、處理器、物件、可執行程式、執行線緒、程式及/或電腦。藉由說明，在計算器件上執行之應用程式及計算器件兩者可為組件。一或多個組件可駐留於過程及/或執行線緒內，且組件可位於一電腦上及/或分布於兩個或兩個以上電腦之間。此外，此等組件可由上面儲存有各種資料結構之各種電腦可讀媒體來執行。該等組件可藉由本端處理程序及/或遠端處理程序進行通信，諸如根據具有一或多個資料封包的信號(諸如，來自藉由信號而與另一組件互動的組件之資料，另一組件係在本端系統中、在分散式系統中及/或跨具有其它系統的網路(諸如網際網路)中)。
此外，在本文中結合終端機來描述各種態樣，該終端機可為有線終端機或無線終端機。終端機亦可稱為系統、器件、用戶單元、用戶台、行動台、行動物、行動器件、遠端台、遠端終端機、存取終端機、使用者終端機、終端機、通信器件、使用者代理、使用者器件或使用者設備(UE)。無線終端機可為蜂巢式電話、衛星電話、無接線電話、會話起始協定(SIP)電話、無線區域迴路(WLL)台、個人數位助理(PDA)、具有無線連接能力之掌上型器件、計算器件或連接至無線數據機之其他處理器件。此外，本文中結合基地台來描述各種態樣。基地台可用於與無線終端機通信，且亦可稱為存取點、節點B或某其他術語。
此外，術語"或"意欲意謂包括性"或"，而非排他性"或"。亦即，除非另有指定或自上下文清楚可見，否則短語"X使用A或B"意欲意謂自然包括性排列中之任一者。亦即，短語"X使用A或B"由以下例子中之任一者滿足：X使用A；X使用B；或X使用A及B兩者。此外，如在本申請案及所附申請專利範圍中使用之冠詞"一"通常應被理解成意謂"一或多個"，除非另有指定或自上下文清楚看出針對單數形式。
本文所描述之技術可用於諸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA及其他系統之各種無線通信系統。常可互換地使用術語"系統"與"網路"。CDMA系統可實施諸如通用陸域無線電存取(UTRA)、cdma2000等之無線電技術。UTRA包括寬頻CDMA(W-CDMA)及其他CDMA變體。另外，cdma2000涵蓋IS-2000、IS-95及IS-856標準。TDMA系統可實施諸如全球行動通信系統(GSM)之無線電技術。OFDMA系統可實施諸如演進式UTRA(E-UTRA)、超行動寬頻(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等等之無線電技術。UTRA及E-UTRA為通用行動電信系統(UMTS)之部分。3GPP長期演進(LTE)為UMTS之使用E-UTRA之版本，其在下行鏈路上使用OFDMA且在上行鏈路上使用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE及GSM描述於來自名為"第三代合作夥伴計劃"(3GPP)之組織的文件中。另外，cdma2000及UMB描述於來自名為"第三代合作夥伴計劃2"(3GPP2)之組織的文件中。另外，此等無線通信系統可另外包括同級間(例如，行動物間)特用網路系統，其通常使用不成對之未授權頻譜、802.xx無線LAN、藍芽及任何其他短程或長程無線通信技術。
將根據可包括許多器件、組件、模組及其類似者的系統來呈現各種態樣或特徵。應理解並瞭解，各種系統可包括額外器件、組件、模組等及/或可不包括結合圖式所論述的所有器件、組件、模組等。亦可使用此等方法之組合。
現參看圖1，說明根據本文中所呈現之各種態樣的無線通信系統100。系統100包含一基地台102，基地台102可包括多個天線群組。舉例而言，一天線群組可包括天線104及106，另一群組可包含天線108及110，且一額外群組可包括天線112及114。針對每一天線群組說明兩個天線；然而，針對每一群組可利用更多或更少天線。如熟習此項技術者所瞭解，基地台102可另外包括一傳輸器鏈及一接收器鏈，該等鏈中之每一者又可包含與信號傳輸及接收相關聯之複數個組件(例如，處理器、調變器、多工器、解調變器、解多工器、天線等)。
基地台102可與一或多個行動器件(諸如，行動器件116及行動器件122)通信；然而，應瞭解，基地台102可與類似於行動器件116及122之大體上任何數目之行動器件通信。行動器件116及122可為(例如)蜂巢式電話、智慧電話、膝上型器件、掌上型通信器件、掌上型計算器件、衛星無線電、全球定位系統、PDA，及/或用於跨無線通信系統100通信之任何其他合適器件。如所描繪，行動器件116與天線112及114通信，其中天線112及114經由前向鏈路118將資訊傳輸至行動器件116且經由反向鏈路120自行動器件116接收資訊。此外，行動器件122與天線104及106通信，其中天線104及106經由前向鏈路124將資訊傳輸至行動器件122且經由反向鏈路126自行動器件122接收資訊。在分頻雙工(FDD)系統中，例如，前向鏈路118可利用與反向鏈路120所用之頻帶不同的頻帶，且前向鏈路124可使用與反向鏈路126所用之頻帶不同的頻帶。另外，在分時雙工(TDD)系統中，前向鏈路118與反向鏈路120可利用共同頻帶且前向鏈路124與反向鏈路126可利用共同頻帶。
每一天線群組及/或其經設計以通信之區域可被稱作基地台102之扇區。舉例而言，天線群組可經設計以通信至由基地台102所覆蓋之區域之扇區中的行動器件。在經由前向鏈路118及124之通信中，基地台102之傳輸天線可利用波束成形來改良行動器件116及122之前向鏈路118及124的信雜比(SNR)。又，在基地台102利用波束成形來傳輸至隨機散布於相關聯覆蓋內之行動器件116及122時，與基地台經由單一天線傳輸至其所有行動器件相比，鄰近小區中之行動器件可經受較少干擾。此外，行動器件116及122可使用同級間或特用技術(未圖示)來彼此直接通信。
根據一實例，系統100可為一多輸入多輸出(MIMO)通信系統。另外，系統100可利用大體上任何類型之雙工技術來分割通信頻道(例如，前向鏈路、反向鏈路，......)，諸如，FDD、FDM、TDD、TDM、CDM及其類似者。此外，通信頻道可經正交化以允許與多個器件同時通信；在一實例中，在此方面可利用OFDM。在任一種情況下，所利用之通信技術可為至少部分基於時間的，使得基地台102與行動器件116及122間之同步可促進有效通信。舉例而言，當與基地台102同步時，行動器件116及122可基於時序而共用共同資源。此外，基地台(諸如，基地台102)與其他基地台(未圖示)間之同步亦可為有益的以提供(例如)跨相關無線網路之有效通信。應瞭解，如本文所描述，基地台或存取點可與巨型小區基地台、超微型小區、行動基地台、無線基地台、以同級間模式操作以接受來自其他行動器件之通信的行動器件，及/或將無線通信提供給一或多個器件的大體上任何存取點有關。此外，此等器件在本文中可被稱為無線節點，其可包含大體上任何無線通信器件。
根據一實例，基地台102在裝備有全球定位系統(GPS)時在時序上可同步至全球定位系統(GPS)。應瞭解，雖然本文中明確提及GPS，但其可指代大體上任何全球時序源或基於衛星之時序系統、基於陸域傳輸器之系統(例如，長程助航(LORAN)等)、基於原子鐘之時序源、另一無線電存取技術、同步信號、陸域廣播信號，及/或大體上任何標準時序源。在另一實例中，如下文更詳細地描述，在基地台102未裝備有GPS之情況下，其可與一或多個全異基地台同步。在一實例中，基地台102可評估周圍基地台以判定具有高品質度量之基地台。基地台102可用空中傳輸方式(OTA)、經由回程鏈路、至少部分地基於自行動器件116及/或122接收到的與全異基地台有關之資訊及/或其類似者來評估該等周圍基地台。回程鏈路可指代(例如)基地台102與基礎無線網路(未圖示)之間的一或多個通信鏈路。舉例而言，回程鏈路可為有線或無線的。此外，基地台102可自全異基地台接收同步時序之請求且回應於同步時序之請求，其中(例如)基地台102具有關於該等全異基地台之所要品質度量。如下文更詳細地描述，該品質度量可為藉由無線網路基於基地台之一或多項態樣、一經量測SNR及/或其類似者來指派之度量或結構。
現參看圖2，展示促進無線節點時序同步之實例無線通信網路200。網路200包括複數個無線節點202、204及206。該等無線節點可為存取點、行動器件及/或與其他無線器件通信之大體上任何器件。在一實例中，無線節點202及206可將時序同步至無線節點204。因此，無線節點204可為裝備有GPS的，在一實例中，或可否則具有比無線節點202及206高之品質度量。如所描述，品質度量可與無線節點之一或多項態樣有關且可藉由全異無線節點接收到及/或計算出。舉例而言，無線節點204之品質度量可為藉由無線節點202及206量測之SNR，且確實，關於202，無線節點204之SNR高於無線節點206，在此實例中，否則無線節點202將同步至無線節點206。
在另一實例中，品質度量可藉由基礎無線網路至少部分地基於相關無線節點之一或多項態樣來指定。舉例而言，裝備有GPS之無線節點可具有比不裝備有GPS之無線節點高之品質度量。另外或其他，品質度量可與以下因素有關，諸如，無線節點之可用時間或可靠性、與無線節點通信之許多器件、無線節點裝備有GPS之時間週期、GPS信號品質、同步源、所同步之無線節點數目，及/或其類似者。使用品質度量，無線節點202、204及206可形成一同步樹，使得無線節點204為根且無線節點202及206可為無線節點204之子節點。應瞭解，無線節點204可同步至具有較高品質度量之全異無線節點，該全異無線節點可因此為樹根，等等。同樣，無線節點202及/或206可被依附無線節點用於同步，該等依附無線節點變成擴展該樹之下層的子節點，等等。
根據一實例，無線節點202在電源開啟、重設或其他初始化後即可發現供同步之無線節點204及/或206。發現可包括經由OTA發信號(例如，分析超訊框前置碼等)、回程鏈路及/或其類似者來偵測無線節點204及/或206。在另一實例中，無線節點可利用行動器件208或其他器件(諸如，全異無線節點)來接收關於無線節點204(及/或206，儘管未圖示)之資訊，諸如信號強度、時序偏差及/或其類似者。因此，在此方面，行動器件208可充當一閘道器以將無線節點202與無線節點204同步或提供與同步有關之資訊。如所描述，一旦無線節點202發現全異無線節點204及/或206，其便可接收與無線節點204及/或206有關之品質度量。應瞭解，在一實例中，作為發現之部分，無線節點202可接收品質度量。此外，可類似地用OTA方式或經由回程鏈路自無線節點204及/或206或基礎網路組件等來接收品質度量。如所指示，在所描繪之實例中，無線節點204可具有比無線節點206高的關於無線節點202之品質度量；因此，無線節點202可選擇無線節點204以供同步。
如所描述，無線節點202可用OTA方式或經由回程鏈路與無線節點204同步；在一實例中，可使用與行動器件類似之機制自無線節點204獲取時序。在另一實例中，如所提及，行動器件208可充當閘道器以促進此同步，其中無線節點202因一或多個原因(例如，不良連接、高干擾、回程鏈路故障、不可與其他無線節點通信等)或其他方面而不可與無線節點204有效地通信。在此方面，行動器件208或另一器件(諸如，基地台或無線網路中之其他無線節點)可將時序校正訊息傳輸至無線節點202。在一實例中，行動器件208可基於評估存取點202及存取點204之時序及偵測該等時序間之差異來傳輸該校正訊息。在一實例中，該時序校正訊息可包含存取點204之時序、時序之差異及/或關於與存取點204同步之其他時序資訊。
此外，無線節點202可在初始建立後維持同步。在此方面，無線節點202可繼續接收及評估周圍無線節點(諸如，無線節點204及/或206)之品質度量。舉例而言，在無線節點204最初裝備有GPS之情況下，其可丟失GPS信號、關機、重設等，在此種情況下，其品質度量可經修改。在無線節點204關閉或不再具有所發現之無線節點的最高品質度量的此種情況下，無線節點202可與無線節點206或全異無線節點同步。在一實例中，無線節點202可變成根節點，其中無周圍無線節點具有比無線節點202高之品質度量(例如，且無線節點206可同步至無線節點202)。在又一實例中，若新無線節點(未圖示)在無線節點202同步至無線節點204後電源開啟，且該新無線節點具有較高品質度量，則替代作為維持同步之部分，無線節點202可同步至該新無線節點。
在另一實例中，無線節點204及206可指定一指示各別樹之根節點的根參數(例如，藉由品質度量或以其他方式)。無線節點202可評估在維持同步期間無線節點204及/或206之根節點以及沿著該路徑之其他節點以防止與造成同步迴路之節點同步。此外，應瞭解，使用品質度量之按序同步可防止在出現其他無線節點之情況下同步之間的躍點(例如，乒乓效應)。品質度量可允許基於優先級之無線節點選擇，使得節點可選擇具有允許樹形成之最高品質度量的同步節點。
轉向圖3，說明用於在無線通信環境內使用之通信裝置300。通信裝置300可為一基地台或其一部分、一行動器件或其一部分，或跨無線網路通信之大體上任何通信裝置。通信裝置300可包括：一無線節點發現器302，其可偵測一或多個周圍無線節點之存在；一品質度量分析器304，其可接收及評估與該等周圍無線節點中之至少一者有關的一或多個品質度量；一無線節點選擇器306，其可至少部分地基於該(等)相關品質度量來判定一無線節點以供時序同步；一時序同步器308，其可調整通信裝置300之時序以大體上匹配該無線節點之時序；及一無線節點監視器310，其可不斷地評估周圍無線節點以確保通信裝置300同步至具有最高品質度量之無線節點。
根據一實例，通信裝置300可需要或希望與一或多個無線節點時序同步以在同步無線網路中操作。通信裝置300在裝備有GPS時可同步至GPS。另外或其他，通信裝置300可使時序與無線網路中之一或多個全異無線節點同步。為此，無線節點發現器302可判定通信裝置300可將時序同步至其的周圍無線節點的存在。如所描述，無線節點發現器302可使用OTA發信號(例如，使用與行動器件類似之機制)、回程鏈路、來自基礎網路組件之資訊及/或其類似者來偵測周圍無線節點。此外，如所描述，無線節點發現器302可與行動器件通信以接收關於周圍無線節點之資訊，諸如信號強度、時序偏差及/或其類似者。
此外，品質度量分析器304可接收與該等周圍無線節點中之一或多者有關的至少一品質度量。在一實例中，如所描述，可用OTA方式、經由回程鏈路及/或其類似者由品質度量分析器304在無線節點發現期間接收或稍後請求品質度量。可藉由品質度量分析器304來量測品質度量，諸如關於與周圍無線節點通信之SNR。亦可基於各種因素來計算品質度量且將其指派給周圍無線節點，諸如無線節點之可用時間、相關GPS器件之可用時間、GPS信號之信號強度、所同步無線節點之數目等，及/或其類似者。根據另一實例，可將品質度量儲存於與無線節點有關之同步結構中。在一實例中，可藉由無線節點發現器302來接收該同步結構，且品質度量分析器304可判定品質度量以及該同步結構中之其他相關度量。
應瞭解，例如，與不裝備有GPS之無線節點相對比，該結構對於裝備有GPS之無線節點可改變。在一實例中，裝備有GPS之無線節點的同步結構可如下般格式化：
其中類型表示無線節點是否裝備有GPS，品質與品質度量有關，且躍點計數指定相關無線節點與樹中之根之間的無線節點的數目。在裝備有GPS之無線節點的情況下，例如，躍點計數可通常為零，因為裝備有GPS之無線節點大多數情況下皆可同步至GPS。在一實例中，不裝備有GPS之無線節點的同步結構可如下般格式化。
其中類型表示無線節點是否裝備有GPS，品質與品質度量有關，根存取節點識別符(RootANID)與為樹之根的無線節點(在一實例中，其可同步至GPS)有關，且躍點計數指定相關無線節點與該根之間的無線節點的數目。上述格式僅為同步結構之一實例。
無線節點選擇器306可評估品質度量及/或該結構中之參數(如由品質度量分析器304對周圍無線節點所判定)以選擇供同步之候選節點。舉例而言，無線節點選擇器306可比較品質度量以判定最高度量並選擇相應無線節點以供同步。無線節點選擇器306亦可比較該等品質度量與關於通信裝置300之品質度量以確保通信裝置300應與另一無線節點同步一其中通信裝置300具有比大體上所有周圍無線節點高之品質度量，例如，其可為根節點。此外，如所描述，在通信裝置300裝備有GPS之情況下，其可使時序與其GPS同步且為根節點。在一實例中，無線節點選擇器306可協同評估同步結構之參數。因此，例如，無線節點選擇器306可評估不裝備有GPS之無線節點的品質度量以及躍點計數以判定是否選擇該無線節點。無線節點選擇器306可判定具有較低品質度量且亦具有較低躍點計數之全異無線節點為更合意之選擇。
一旦無線節點選擇器306判定一無線節點，時序同步器308便可調整通信裝置300之時序以大體上匹配該選定無線節點。該時序可與(例如)基於GPS之實際時間、時槽及/或訊框編號，及/或其類似者有關。在一實例中，此可使用與行動器件類似之機制來執行以執行與無線節點之同步及/或獲取(例如，評估導頻信號、系統資訊區塊，利用共同頻道組態(諸如，隨機存取頻道(RACH))及/或其類似者)。此外，時序同步器308可至少部分地基於來自連接至該選定無線節點之行動器件(如所描述，中繼站等)的訊息來與該選定無線節點同步。時序同步器308可(例如)藉由逐漸地移轉時間以滿足該無線節點、藉由在一程序中調整時間及/或其類似者來調整通信裝置300之時序。無線節點監視器310可不斷地監視周圍無線節點以判定具有較高品質度量之候選節點是否存在以供同步。
根據一實例，無線節點監視器310可像無線節點發現器302般繼續接收與周圍無線節點有關之資訊；實際上，無線節點監視器310可利用無線節點發現器302來促進此功能性。如所描述，無線節點監視器310可另外利用品質度量分析器304來接收及/或判定與周圍無線節點有關之品質度量。如所描述，在具有比當前經連接以供同步之無線節點更合意之度量的無線節點出現(及/或當前無線節點丟失GPS信號、故障、重設或以其他方式變得不可存取)之情況下，可利用無線節點選擇器306來選擇新的周圍無線節點以供同步，且時序同步器308可相應地調整通信裝置300之時序。
應瞭解，在一實例中，使時序與之同步的當前無線節點可發生故障，且無線節點監視器310未偵測到具有臨限或所要品質度量之額外無線節點。在此種情況下，該通信裝置可變成根節點。在另一實例中，在偵測到額外無線節點之情況下，無線節點監視器310可評估與新發現之無線節點(例如，若未裝備有GPS)有關之同步結構的RootANID，以確保其不具有相同之根。若存在，則無線節點選擇器306便可選擇滿足所要品質度量之其他無線節點；若無一者存在，如所提及，通信裝置300便可變成同步樹中之根節點。舉例而言，此防止該樹內之循環同步。此外，類似於上述初始化程序，無線節點監視器310可偏好與裝備有GPS之無線節點、具有較高品質度量、較低躍點計數等等之無線節點同步。
根據上述實例，在品質度量與由品質度量分析器304量測之SNR有關之情況下，無線節點選擇器306可決定同步至具有最高SNR之無線節點。此可與無線節點是否具有GPS無關。因此，可形成根節點具有最高SNR之同步樹。在此方面，即使通信裝置300裝備有GPS，其仍可為達成同步目的而變成較高SNR無線節點之子節點。實際上，在一實例中，在通信裝置裝備有GPS之情況下，時序同步器308可將一同步命令發送至較高SNR無線節點及/或根節點，使得彼等無線節點可為GPS同步的，儘管其可能不裝備有GPS。
現參看圖4，說明促進同步無線節點時序之無線通信系統400。追蹤無線節點402及/或目標無線節點404可為行動器件(例如，不僅包括獨立加電之器件且亦包括數據機)、基地台及/或其部分，或大體上任何無線器件。此外，系統400可為MIMO系統及/或可遵照一或多個無線網路系統規範(例如，EV-DO、3GPP、3GPP2、3GPP LTE、WiMAX等)。又，在一實例中，追蹤無線節點402中的在下文展示且描述之組件及功能性亦可存在於目標無線節點404中，且反之亦然；為易於解釋，所描繪之組態排除此等組件。
追蹤無線節點402包括：一無線節點評估器406，其可發現一或多個周圍無線節點(諸如，目標無線節點404)並接收關於該或該等周圍無線節點的時序資訊；一無線節點選擇器408，其可判定使時序與之同步的無線節點；一時序同步器410，其可根據該判定來調整該追蹤無線節點之時序；及一同步結構更新器412，其可修改與追蹤無線節點402有關之同步結構或其他品質度量以反映時序同步。目標無線節點404可包括：一同步結構指定器414，其可將一同步結構或其他品質參數傳輸至一或多個無線節點(諸如，追蹤無線節點402)；及一時序資訊傳輸器416，其可廣播與目標無線節點404之時序有關的資訊。此可為(例如)關於共同頻道(諸如，RACH)、具有訊框前置碼之導頻信號及/或其類似者的系統獲取資訊。
根據一實例，無線節點評估器406可判定與一或多個周圍無線節點(諸如，目標無線節點404)有關之品質度量及/或同步結構。在一實例中，無線節點評估器406可自同步結構指定器414或目標無線節點404中之傳輸該結構(例如，OTA、回程鏈路、使用一或多個器件作為閘道器等)之其他組件接收此資訊。在一實例中，該同步結構可為一品質度量或一包括該品質度量之結構，諸如參看先前圖式描述之結構格式。無線節點選擇器408可比較該同步結構或品質度量與自全異無線節點接收到之同步結構或品質度量以判定一無線節點以供時序同步。在所描繪之實例中，無線節點選擇器408可選擇目標無線節點404以供同步。在此方面，時序同步器410可基於自時序資訊傳輸器416接收到之時序參數來調整追蹤無線節點402之時序。如前文所示，此可用OTA方式、使用回程、利用行動器件作為閘道器及/或其類似者來執行。如所描述，時序同步器410可在一時間週期內移轉時序以逐漸地調整及/或可執行瞬時同步。在同步至無線節點後，追蹤無線節點402即可變成同步樹之部分且可具有依附於其以供時序同步之全異追蹤無線節點(未圖示)。
在一實例中，如所描述，無線節點選擇器408在判定無線節點供時序同步過程中可比較各個無線節點之所量測品質度量(諸如，SNR)。在此實例中，如所描述，具有最高SNR之無線節點可為根節點，使得大體上所有在範圍內之周圍無線節點可同步至根節點。然而，在此實例中，根節點無需裝備有GPS。舉例而言，在此實例中，目標無線節點404可為根節點。在目標無線節點404不裝備有GPS且追蹤無線節點402裝備有GPS之情況下，時序同步器410可將時序同步資訊(例如，同步信號)傳輸至目標無線節點404，進而允許目標無線節點404同步至該追蹤無線節點。
在另一實例中，無線節點選擇器408在判定無線節點供同步的過程中可比較同步結構參數，諸如品質度量、躍點計數、RootANID、自目標無線節點404至根節點的同步樹之完整路徑之存取節點識別符、同步源(例如，GPS、存取點、行動器件等)、無線節點是否裝備有GPS，及/或其類似者。如所描述，例如，無線節點選擇器408可確保供同步之選定無線節點不與追蹤無線節點402具有相同之RootANID以防止同步樹中之循環。在一實例中，無線節點選擇器408亦可比較追蹤無線節點402之品質度量、躍點計數及/或其類似者與周圍無線節點之彼等品質度量、躍點計數及/或其類似者，以確保其不選擇具有較低品質度量之無線節點以供同步。因此，在此實例中，目標無線節點404可具有比追蹤無線節點402及/或其他周圍無線節點高之品質度量，致使無線節點選擇器408做出如此選擇。在此方面，例如，可基於品質度量來實施關於選擇無線節點供同步的嚴格優先級。此外，例如，在具有相同或類似品質度量之無線節點之間進行選擇時，可評估躍點計數。在另一實例中，如所描述，目標無線節點404可為同步樹中之根節點。
根據一實例，追蹤無線節點402可將時序同步至目標無線節點404，如所描述，且目標無線節點404可經歷品質度量之改變。舉例而言，目標無線節點404可發生故障、重設、丟失GPS信號或經歷GPS信號之降級，及/或其類似者，此可使其品質度量之值減小。無線節點評估器406可針對品質度量之此等改變而不斷地監視目標無線節點404及其他周圍無線節點以確保其與所要候選無線節點同步。因此，目標無線節點404之品質度量可減小，使無線節點選擇器408選擇另一無線節點以供時序同步(若具有較高品質度量之無線節點存在)。然而，此外，具有比目標無線節點404高之品質度量的一或多個周圍無線節點可出現(例如，由新或復活之無線節點的存在、GPS信號之增加或獲取，及/或其類似者)。亦在此種情況下，無線節點選擇器408可偵測並選擇周圍無線節點以供同步。同樣，在品質度量增加致使目標無線節點404為具有最高品質度量或以其他方式具有更合意之同步結構參數的無線節點後，無線節點選擇器408可重新選擇目標無線節點404以供時序同步。
根據又一實例，關於追蹤無線節點402之改變可影響時序同步。舉例而言，追蹤無線節點402可獲取GPS功能性或以其他方式發現GPS信號。在一實例中，可使追蹤無線節點402之品質度量增加而超過目標無線節點404，使得追蹤無線節點402使用GPS信號或其他裝備有GPS之無線節點而同步至其自身。在一實例中，儘管未圖示，但目標無線節點404在追蹤無線節點402之品質度量增加發生後可表現為追蹤無線節點且如上文所描述可將時序同步至追蹤無線節點402。應瞭解，在一實例中，追蹤無線節點402及/或周圍無線節點在共同時間週期中可大體上壓製通信以搜尋所要目標無線節點以供時序同步。
現轉向圖5，顯示展示追蹤無線節點狀態及相關轉變事件的實例狀態圖500。該狀態圖開始於設置與一或多個無線節點之時序同步502。如所描述，可藉由用OTA方式、經由回程鏈路等來接收一或多個目標無線節點之品質度量來使此設置發生。如先前所描述，該等品質度量可與SNR、同步結構或相關參數、無線節點之可用時間、GPS信號之強度，及/或其類似者有關。然而，若在追蹤無線節點處偵測到GPS信號，則此設置為不必要的，且追蹤無線節點可進入同步至GPS狀態504，在其中，追蹤無線節點調整其時序以滿足GPS之時序。舉例而言，在此狀態504中，追蹤無線節點可藉由針對差異來不斷地監視時序來維持與GPS之同步。此外，追蹤無線節點可設定其同步參數以反映GPS同步(例如，GPS=真、目標節點=NULL、躍點計數=0等)。因此，其他追蹤無線節點可利用此資訊來判定是否使時序與此實例之追蹤無線節點同步。在一實例中，該追蹤無線節點可為根節點且可將根節點同步結構參數設定為其自身之識別符。
如上文所描述，若GPS發生故障(例如，信號受到阻礙、器件本身發生故障)，則可進入設置同步狀態502以定位一目標無線節點以供時序同步。在一實例中，如上文所描述，可藉由評估與一群無線節點相關之一或多個品質度量來自該等節點中選擇目標無線節點。舉例而言，追蹤無線節點可選擇裝備有GPS之目標節點。若存在一個以上之目標節點，則可選擇具有最早時間、最高品質度量及/或最小躍點計數的目標節點。若無目標節點裝備有GPS，則追蹤無線節點可選擇具有最高品質度量之一或多個目標節點。若一個以上之目標節點具有相同之最高品質度量，則目標追蹤節點(例如)可選擇具有最高節點識別符及/或最小躍點計數的一或多個目標節點。若否，則在一實例中目標追蹤節點可選擇具有最小躍點計數之目標節點。如前文所示，一旦選擇了一節點，便可同步時序。此外，追蹤無線節點可設定其同步參數以反映目標節點同步(例如，GPS=假、目標節點=目標節點之識別符、根節點=目標節點之根節點、品質度量=目標節點之品質度量、躍點計數=目標節點之躍點計數+1，等等)。因此，其他追蹤無線節點可利用此資訊來判定是否使時序與此實例之追蹤無線節點同步。若無目標節點可供定位，則如上文所描述追蹤無線節點在此種情況下亦可為根節點(例如，上文所示之實例參數可為GPS=假、目標節點=追蹤節點識別符、躍點計數=0，等等)。
當同步完成時，追蹤無線節點可移動至監視無線節點狀態506，在其中，目標無線節點將不斷地受到監視且針對較高品質度量而對其進行評估。若偵測到具有較高品質度量之無線節點，則追蹤無線節點可改為同步至彼等節點(如上文所示)、重設同步結構參數或品質度量(若可行)及保持於監視無線節點狀態506中。舉例而言，在較高品質度量節點為當前目標節點之情況下，追蹤無線節點可增加其品質度量以便匹配。然而，若用於同步之目標節點發生故障，則追蹤無線節點可進入設置同步狀態502以定位另一目標無線節點以供時序同步。此外，在監視無線節點狀態506中時，追蹤無線節點可另外監視GPS信號。若偵測到GPS信號(例如，GPS在發生故障致使與目標無線節點同步後線上恢復)，則如上文所描述，追蹤無線節點可進入同步至GPS狀態504。
參看圖6至圖8，說明與無線通信網路中在無線節點間同步時序有關的方法。雖然為便於解釋而將該等方法展示且描述為一連串動作，但應理解且瞭解，該等方法不受動作次序限制，因為根據一或多項態樣，一些動作可按與本文中所展示且描述之次序不同的次序來發生及/或與其他動作同時發生。舉例而言，熟習此項技術者將理解且瞭解，方法可替代地表示為一連串相關狀態或事件(諸如，以狀態圖形式)。此外，根據一或多項態樣，可能不需要所有所說明之動作來實施方法。
轉向圖6，顯示促進在無線網路中選擇無線節點供同步的實例方法600。在602處，經由回程鏈路接收與一周圍無線節點有關之品質度量。如所描述，在一實例中，可將該品質度量用作用於選擇無線節點之優先級，使得選擇具有最高品質之無線節點以供同步。舉例而言，該品質度量可與無線節點是否裝備有GPS、GPS信號強度、可用時間、時序源之品質、其組合，及/或其類似者有關。在604處，基於該度量來在一或多個全異無線節點中選擇該周圍無線節點以供時序同步。因此，如所描述，可選擇具有最合意之度量的無線節點。如上文所示，在一實例中，該度量亦可與同步結構中之一或多個參數(例如，根節點、目標節點、躍點計數等)有關，可協同評估該或該等參數。在606處，可使時序與該周圍無線節點同步，其可包括移轉時間、在一調整中設定時間及/或其類似者。
參看圖7，展示促進選擇無線節點以供時序同步的實例方法700。在702處，判定是否偵測到裝備有GPS之節點，如先前所描述，可將裝備有GPS之節點同步至GPS之時序。若未偵測到GPS節點，則在704處，可選擇具有最高品質度量之節點叢集。在一實例中，該叢集可包括具有類似根節點之一或多個無線節點。如所描述，該品質度量可與SNR、GPS能力、GPS信號強度、可用時間、時序源之品質、同步結構參數等有關。此外，該品質度量可由無線節點指定、用OTA方式自其他器件獲取、經由至一或多個網路組件之回程鏈路接收，及/或其類似者。在706處，判定是否存在具有最高品質度量之一個以上之叢集。若存在，則在708處，可選擇具有最高節點識別符之叢集，且在710處，可選擇該叢集中具有最小躍點計數的無線節點。
在706處僅存在一個具有最高品質度量之叢集的情況下，在712處，可選擇該叢集中具有最小躍點計數的無線節點。在702處偵測到裝備有GPS之節點的情況下，可在714處選擇在偵測到之其他GPS度量中具有最早時間之叢集。在716處，可自具有最早GPS時間之叢集選擇具有最高品質度量之叢集。在718處，可選擇該叢集中具有最小躍點計數之無線節點以供同步。應瞭解，在上述實例中一個以上之節點具有相同躍點計數之情況下，可評估其他度量以判定將選擇哪個無線節點以供時序同步。此外，此僅為在其他無線節點中選擇一個無線節點的一實例。應瞭解，基於本文所描述之品質度量，許多其他實例為可能的。
轉向圖8，說明促進利用SNR以使時序與一無線節點同步的實例方法800。在802處，可判定一或多個周圍無線節點之SNR。在一實例中，如所描述的，此可為計算出的及/或接收到的。在804處，可基於一無線節點之SNR來選擇其以供時序同步。在806處，可使時序與該無線節點同步。舉例而言，如所描述，此可包括在一時間跨度內移轉時序以匹配該無線節點、在一調整中同步時序，及/或其類似者。此外，如上文所示，該無線節點可為具有一根節點及使時序與該根節點同步之複數個節點及/或一或多個相關聯子節點的同步樹中之節點。在一實例中，所選定無線節點可為根節點。
在808處，判定是否偵測到一同步節點。若偵測到，則在810處可識別同步樹之根節點。在一實例中，該無線節點可指示在所傳輸同步結構中之根節點或其他方面。在812處，可將GPS時序(例如，來自該同步節點)傳輸至根節點以將根節點與GPS同步。在此實例中，同步樹之根節點可具有該樹中之節點的最高SNR。如所描述，例如，根節點可維持其自身時序、維持與GPS之時序(在其裝備有GPS時)，及/或自該樹中之一或多個子節點接收GPS時序。
應瞭解，根據本文所描述之一或多項態樣，如所描述，可進行關於品質度量及/或同步結構值關係之推論以判定所要無線節點以供時序同步。如本文中所使用，術語"推斷"或"推論"大體上指代由一組經由事件及/或資料捕獲之觀測來推出或推斷系統、環境及/或使用者之狀態的過程。舉例而言，推論可用以識別特定情形或動作，或可產生狀態之機率分布。推論可為機率性的一亦即，相關狀態之機率分布的計算係基於對資料及事件之考量。推論亦可指代用於由一組事件及/或資料構成較高階事件之技術。此推論致使新事件或動作由一組觀測到之事件及/或所儲存之事件資料構造出，無論事件在時間接近性上是否緊密相關，且無論事件及資料是否來自一個或若干個事件及資料源。
圖9為促進將同步資訊提供至一或多個存取點的行動器件900的說明。行動器件900包含接收器902，接收器902經由一或多個載波自(例如)接收天線(未圖示)接收一或多個信號、對接收到之信號執行典型動作(例如，濾波、放大、降頻轉換等)，及數位化經調節之信號以獲得樣本。接收器902可包含一解調變器904，解調變器904可解調變接收到之符號且將該等符號提供至處理器906以用於頻道估計。處理器906可為專用於分析由接收器902接收到之資訊及/或產生供傳輸器916傳輸之資訊的處理器、控制行動器件900之一或多個組件之處理器，及/或分析由接收器902接收到之資訊、產生供傳輸器916傳輸之資訊且控制行動器件900之一或多個組件的處理器。
行動器件900可另外包含記憶體908，記憶體908操作性地耦接至處理器906且可儲存待傳輸之資料、接收到之資料、與可用頻道有關之資訊、與所分析之信號及/或干擾強度相關聯的資料、與所指派之頻道、功率、速率或其類似者有關之資訊，及用於估計一頻道及經由該頻道通信的任何其他合適資訊。記憶體908可另外儲存與估計及/或利用一頻道相關聯之協定及/或演算法(例如，基於效能、基於容量等)。
應瞭解，本文中所描述之資料儲存器(例如，記憶體908)可為揮發性記憶體或非揮發性記憶體，或可包括揮發性記憶體及非揮發性記憶體兩者。藉由說明且非限制，非揮發性記憶體可包括唯讀記憶體(ROM)、可程式化ROM(PROM)、電可程式化ROM(EPROM)、電可抹除PROM(EEPROM)或快閃記憶體。揮發性記憶體可包括隨機存取記憶體(RAM)，其充當外部快取記憶體。藉由說明且非限制，RAM以許多形式可用，諸如同步RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙資料速率SDRAM(DDR SDRAM)、增強型SDRAM(ESDRAM)、同步鏈接DRAM(SLDRAM)及直接總線式(Rambus)RAM(DRRAM)。本發明之系統及方法之記憶體908意欲包含(但不限於)此等及任何其他合適類型之記憶體。
處理器906可進一步操作性地耦接至一可自一存取點獲得關於時序同步之資訊的同步資訊接收器910及一可將時序同步資訊提供至一全異存取點的同步資訊提供器912。舉例而言，同步資訊接收器910可接收與一或多個目標存取點有關的品質度量，如所描述，來自與該等目標存取點、其他行動器件及/或其類似者的先前通信。如所描述，同步資訊提供器912可指定待傳輸至追蹤存取點之品質度量。在另一實例中，同步資訊接收器910可自該或該等目標存取點接收時序資訊。在此實例中，同步資訊提供器912可將諸如時序校正訊息之資訊提供至全異追蹤存取點以促進與所要目標存取點之時序同步。此外，如在一實例中描述，同步資訊提供器912可將關於所發現之存取點的資訊傳輸至追蹤存取點以促進關於同步的隨後品質度量判定及選擇。行動器件900又進一步包含分別調變信號且將信號傳輸至(例如)基地台、另一行動器件等之調變器914及傳輸器916。雖然被描繪為與處理器906分開，但應瞭解，同步資訊接收器910、同步資訊提供器912、解調變器904及/或調變器914可為處理器906之部分或多個處理器(未圖示)。
圖10為促進使時序與無線通信網路中之節點同步的系統1000的說明。系統1000包含一基地台1002(例如，存取點、......)，該基地台具有：一接收器1010，其經由複數個接收天線1006自一或多個行動器件1004接收信號；及一傳輸器1026，其經由一傳輸天線1008將信號傳輸至該或該等行動器件1004。接收器1010可自接收天線1006接收資訊且與解調變接收到之資訊的解調變器1012操作性地相關聯。藉由處理器1014來分析經解調變之符號，處理器1014可類似於上文關於圖9所描述之處理器且耦接至記憶體1016，記憶體1016儲存與估計信號(例如，導頻)強度及/或干擾強度有關之資訊、待傳輸至行動器件1004(或一全異基地台(未圖示))或自行動器件1004(或一全異基地台(未圖示))接收之資料，及/或與執行本文中所陳述之各種動作及功能有關的任何其他合適資訊。處理器1014進一步耦接至：一無線節點評估器1018，其分析一或多個無線節點以判定與之相關之品質度量；一無線節點選擇器，其至少部分地基於該度量來選擇一無線節點以供時序同步；及一時序同步器1022，其調整基地台1002之時序以大體上匹配該選定無線節點之時序。
根據一實例，如所描述，無線節點評估器1018可接收與一或多個無線節點有關之品質度量，其中該品質度量可與該等無線節點之SNR、GPS能力、同步結構等有關。無線節點選擇器1020可比較該等品質度量以選擇一無線節點以供同步。應瞭解，如所描述，可利用大體上任何比較演算法，諸如選擇具有最高SNR之無線節點、選擇裝備有GPS之無線節點、選擇具有最低躍點計數之無線節點、前述各者之任何組合，及/或其類似者。如所描述，時序同步器1022可基於該選定無線節點之時序來調整基地台1002之時序。此外，雖然被描繪為與處理器1014分開，但應瞭解，無線節點評估器1018、無線節點選擇器1020、時序同步器1022、解調變器1012，及/或調變器1024可為處理器1014之部分或多個處理器(未圖示)。
圖11展示一實例無線通信系統1100。為簡潔起見，無線通信系統1100描繪一個基地台1110及一個行動器件1150。然而，應瞭解，系統1100可包括一個以上之基地台及/或一個以上之行動器件，其中額外基地台及/或行動器件可大體上類似於或不同於下文所描述之實例基地台1110及行動器件1150。此外，應瞭解，基地台1110及/或行動器件1150可使用本文中描述之系統(圖1至圖4及圖9至圖10)、狀態圖(圖5)及/或方法(圖6至圖8)以促進其間之無線通信。
在基地台1110處，將許多資料流之訊務資料自資料源1112提供至傳輸(TX)資料處理器1114。根據一實例，可經由各別天線來傳輸每一資料流。TX資料處理器1114基於經選擇以用於訊務資料流之特定編碼方案來格式化、編碼及交錯該資料流以提供編碼資料。
可使用正交分頻多工(OFDM)技術對每一資料流之編碼資料與導頻資料一起進行多工。另外或其他，導頻符號可經分頻多工(FDM)、分時多工(TDM)或分碼多工(CDM)。導頻資料通常為以已知方式處理之已知資料樣式且在行動器件1150處可用於估計頻道回應。可基於經選擇以用於每一資料流之特定調變方案(例如，二元相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、M相移鍵控(M-PSK)、M正交調幅(M-QAM)等)來調變(例如，符號映射)經多工的導頻及該資料流之編碼資料以提供調變符號。可藉由處理器1130所執行或提供之指令來判定每一資料流之資料速率、編碼及調變。
可將用於資料流之調變符號提供給TX MIMO處理器1120，TX MIMO處理器1120可進一步處理該等調變符號(例如，針對OFDM)。TX MIMO處理器1120接著將N T 個調變符號流提供至N T 個傳輸器(TMTR)1122a至1122t。在各種態樣中，TX MIMO處理器1120將波束成形權重應用於資料流之符號並應用於天線(符號自該天線傳輸)。
每一傳輸器1122接收並處理各別符號流以提供一或多個類比信號，且進一步調節(例如，放大、濾波及增頻轉換)該等類比信號以提供適於經由MIMO頻道傳輸之調變信號。另外，分別自N T 個天線1124a至1124t來傳輸來自傳輸器1122a至1122t之N T 個經調變信號。
在行動器件1150處，由N R 個天線1152a至1152r接收所傳輸之經調變信號且將自每一天線1152接收到之信號提供至各別接收器(RCVR)1154a至1154r。每一接收器1154調節(例如，濾波、放大及降頻轉換)一各別信號、數位化該經調節之信號以提供樣本，且進一步處理該等樣本以提供相應"經接收"符號流。
RX資料處理器1160可接收自N R 個接收器1154接收到之N R 個符號流並基於一特定接收器處理技術來處理該等符號流，以提供N T 個"經偵測"符號流。RX資料處理器1160可解調變、解交錯及解碼每一經偵測符號流，以恢復資料流之訊務資料。由RX資料處理器1160進行之處理與由基地台1110處之TX MIMO處理器1120及TX資料處理器1114執行之處理互補。
如上文所論述，處理器1170可週期性地判定將利用哪個預編碼矩陣。另外，處理器1170可公式化一包含矩陣索引部分及秩值部分的反向鏈路訊息。
該反向鏈路訊息可包含關於通信鏈路及/或所接收資料流的各種類型之資訊。該反向鏈路訊息可由TX資料處理器1138(其亦自資料源1136接收許多資料流之訊務資料)來處理、由調變器1180調變、由傳輸器1154a至1154r調節且被傳輸回基地台1110。
在基地台1110處，來自行動器件1150之調變信號由天線1124接收、由接收器1122調節、由解調變器1140解調變，及由RX資料處理器1142處理以擷取由行動器件1150傳輸之反向鏈路訊息。另外，處理器1130可處理所擷取之訊息以判定將使用哪個預編碼矩陣來判定波束成形權重。
處理器1130及1170可分別指導(例如，控制、協調、管理等)基地台1110及行動器件1150處之操作。各別處理器1130及1170可與儲存程式碼及資料之記憶體1132及1172相關聯。處理器1130及1170亦可執行計算以分別得到用於上行鏈路及下行鏈路的頻率及脈衝回應估計。
應理解，本文所描述之態樣可由硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼或其任何組合來實施。對於硬體實施，處理單元可實施於一或多個特殊應用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理器件(DSPD)、可程式化邏輯器件(PLD)、場可程式化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、經設計以執行本文中描述之功能的其他電子單元，或其組合內。
當態樣係以軟體、韌體、中間軟體或微碼、程式碼或碼段來實施時，其可儲存於諸如儲存組件之機器可讀媒體中。碼段可表示程序、函式、副程式、程式、常式、副常式、模組、套裝軟體、類別，或指令、資料結構或程式語句之任何組合。可藉由傳遞及/或接收資訊、資料、引數、參數或記憶體內容而將一碼段耦接至另一碼段或一硬體電路。可使用任何合適手段(包括記憶體共用、訊息傳遞、符記傳遞、網路傳輸等)來傳遞、轉發或傳輸資訊、引數、參數、資料等。
對於軟體實施，可藉由執行本文中所描述之功能的模組(例如，程序、函式等)來實施本文中所描述之技術。軟體程式碼可儲存於記憶體單元中且由處理器執行。記憶體單元可在處理器內或在處理器外部實施，在後一情況下，記憶體單元可經由此項技術中已知之各種手段而通信地耦接至處理器。
參看圖12，說明使時序與無線通信網路中之一或多個無線節點同步之系統1200。舉例而言，系統1200可至少部分地駐留於基地台、行動器件等內。應瞭解，系統1200被表示為包括功能區塊，該等功能區塊可為表示由處理器、軟體，或其組合(例如，韌體)實施之功能的功能區塊。系統1200包括可協同起作用之電組件之邏輯群組1202。舉例而言，邏輯群組1202可包括用於經由回程鏈路接收對應於一或多個周圍無線節點之品質度量的電組件1204。舉例而言，如所描述，該等品質度量可與可用於在其他節點內選擇節點以供時序同步的無線節點之一或多項態樣(例如，SNR、GPS資訊、可用時間、同步結構參數(諸如，根節點、躍點計數等)及/或其類似者)有關。另外，邏輯群組1202可包含用於至少部分地基於該等周圍無線節點中之至少一者之相應品質度量來選擇該至少一者以供同步的電組件1206。
如所描述，電組件1206可比較該等周圍無線節點之品質度量，以判定一無線節點以供同步；例如，可基於哪個無線節點具有最高品質度量來做出該判定。在其他實例中，例如，可協同評估品質度量之一或多個參數以選擇該無線節點。此外，邏輯群組1202可包括用於使時序與該至少一周圍無線節點同步之電組件1208。如上文所提及，此可經由基於該無線節點之時序來移轉時序、在單一步驟中調整時序及/或其類似者來完成。此外，邏輯群組1202可包括用於監視全異周圍無線節點以判定一全異無線節點是否具有比該周圍無線節點高之品質度量的電組件1210。舉例而言，可不斷地評估其他無線節點以偵測何時出現具有較高品質度量之無線節點。舉例而言，如先前所描述，此可在該周圍無線節點之品質度量減小的情況下發生。此外，在偵測到一具有較高品質度量之無線節點的情況下，在一實例中，電組件1206可使時序與該新無線節點同步。另外，系統1200可包括一記憶體1212，記憶體1212保留用於執行與電組件1204、1206、1208及1210相關聯之功能的指令。雖然展示為在記憶體1212外部，但應理解，電組件1204、1206、1208及1210中之一或多者可存在於記憶體1212內。
參看圖13，說明在無線通信網路中對一或多個無線節點同步時序之系統1300。舉例而言，系統1300可至少部分地駐留於基地台、行動器件等內。應瞭解，系統1300被表示為包括功能區塊，該等功能區塊可為表示由處理器、軟體，或其組合(例如，韌體)實施之功能的功能區塊。系統1300包括可協同起作用之電組件之邏輯群組1302。舉例而言，邏輯群組1302可包括用於比較一無線節點之時序與一全異無線節點之時序的電組件1304。可藉由評估無線節點、請求時序及/或其類似者來接收時序。比較時序可指示是否存在差異及/或是否應校正該差異。另外，邏輯群組1302可包含用於至少部分地基於該比較將一時序校正信號傳輸至該全異無線節點的電組件1306。因此，在時序偏差了一指定臨限之情況下，可將一訊息發送至無線節點中之至少一者以將該差異告知該節點。另外，系統1300可包括一記憶體1308，記憶體1308保留用於執行與電組件1304及1306相關聯之功能的指令。雖然展示為在記憶體1308外部，但應理解，電組件1304及1306中之一或多者可存在於記憶體1308內。
結合本文所揭示之實施例描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路可利用經設計以執行本文所述功能之通用處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其任一組合來實施或執行。通用處理器可為一微處理器，但在替代實施例中，處理器可為任一習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，例如，一DSP與一微處理器之組合、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此組態。另外，至少一處理器可包含可操作以執行上文中所描述之步驟及/或動作中之一或多者的一或多個模組。
另外，結合本文所揭示態樣而描述之方法或演算法的步驟及/或動作可直接以硬體、由處理器執行之軟體模組或此兩者之組合而實施。軟體模組可駐留在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、抽取式碟片、CD-ROM或此項技術中已知的任何其他形式之儲存媒體中。例示性儲存媒體可耦接至處理器，使得處理器可自儲存媒體讀取資訊且將資訊寫入至儲存媒體。在替代實施例中，儲存媒體可整合至處理器。另外，在一些態樣中，處理器及儲存媒體可駐留於ASIC中。另外，ASIC可駐留於使用者終端機中。在替代實施例中，處理器及儲存媒體可作為離散組件駐留於使用者終端機中。另外，在一些態樣中，方法或演算法之步驟及/或動作可作為程式碼及/或指令中之一者或任何組合或集合而駐留於機器可讀媒體及/或電腦可讀媒體上，該媒體可併入於電腦程式產品中。
在一或多項態樣中，所描述功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施。若以軟體來實施，則可將該等功能作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體而傳輸。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體與通信媒體(包括促進將電腦程式自一個地方轉移至另一個地方的任何媒體)。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用媒體。舉例而言且非限制，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件，或可用於載運或儲存呈指令或資料結構之形式的所要程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。又，可將任何連接稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術而自網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術包括於媒體之定義中。如本文所使用，磁碟及光碟包括緊湊光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位通用光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常磁性地再現資料，而光碟通常藉由雷射來光學地再現資料。上述各物之組合亦應包括在電腦可讀媒體之範疇內。
雖然前述揭示內容論述說明性態樣及/或實施例，但應注意，本文中可在不偏離如由所附申請專利範圍界定的所描述之態樣及/或實施例之範疇的情況下作出各種變化及修改。此外，儘管可以單數形式來描述或主張所描述之態樣及/或實施例的元素，但除非明確說明限於單數，否則亦涵蓋複數。另外，除非另有說明，否則任何態樣及/或實施例之全部或一部分可與任何其他態樣及/或實施例之全部或一部分一起利用。此外，就術語"包括"用在實施方式或申請專利範圍中而言，此術語意欲以類似於術語"包含"在請求項中用作過渡詞時所解釋之方式而為包括性的。此外，儘管可以單數形式來描述或主張所描述之態樣及/或態樣之元素，但除非明確說明限於單數，否則亦涵蓋複數。另外，除非另有說明，否則任何態樣及/或實施例之全部或一部分可與任何其他態樣及/或實施例之全部或一部分一起利用。
100．．．無線通信系統
102．．．基地台
104．．．天線
106．．．天線
108．．．天線
110．．．天線
112．．．天線
114．．．天線
116．．．行動器件
118．．．前向鏈路
120．．．反向鏈路
122．．．行動器件
124．．．前向鏈路
126．．．反向鏈路
200．．．促進無線節點時序同步之實例無線通信網路
202．．．無線節點
204．．．無線節點
206．．．無線節點
208．．．行動器件
300．．．用於在無線通信環境內使用之通信裝置
302．．．無線節點發現器
304．．．品質度量分析器
306．．．無線節點選擇器
308．．．時序同步器
310．．．無線節點監視器
400．．．促進同步無線節點時序之無線通信系統
402．．．追蹤無線節點
404．．．目標無線節點
406．．．無線節點評估器
408．．．無線節點選擇器
410．．．時序同步器
412．．．同步結構更新器
414．．．同步結構指定器
416．．．時序資訊傳輸器
500．．．追蹤無線節點狀態及相關轉變事件的實例狀態圖
502．．．設置同步狀態
504．．．同步至GPS狀態
506．．．監視無線節點狀態
900．．．促進將同步資訊提供至一或多個存取點的行動器件
902．．．接收器
904．．．解調變器
906．．．處理器
908．．．記憶體
910．．．同步資訊接收器
912．．．同步資訊提供器
914．．．調變器
916．．．傳輸器
1000．．．促進使時序與無線通信網路中之節點同步的系統
1002．．．基地台
1004．．．行動器件
1006．．．接收天線
1008．．．傳輸天線
1010．．．接收器
1012．．．解調變器
1014．．．處理器
1016．．．記憶體
1018．．．無線節點評估器
1020．．．無線節點選擇器
1022．．．時序同步器
1024．．．調變器
1026．．．傳輸器
1100．．．實例無線通信系統
1110．．．基地台
1112．．．資料源
1114．．．TX資料處理器
1120．．．TX MIMO處理器
1122a-1122t．．．傳輸器
1124a-1124t．．．天線
1130．．．處理器
1132．．．記憶體
1136．．．資料源
1138．．．TX資料處理器
1140．．．解調變器
1142．．．RX資料處理器
1150．．．行動器件
1152a-1152r．．．天線
1154a-1154r．．．傳輸器
1160．．．RX資料處理器
1170．．．處理器
1172．．．記憶體
1180．．．調變器
1200．．．使時序與無線通信網路中之一或多個無線節點同步之系統
1202．．．邏輯群組
1204．．．用於經由回程鏈路接收對應於一或多個周圍無線節點之品質度量的電組件
1206．．．用於至少部分地基於該等周圍無線節點中之至少一者之相應品質度量來選擇該至少一者以供同步的電組件
1208．．．用於使時序與該至少一周圍無線節點同步之電組件
1210．．．用於監視全異周圍無線節點以判定一全異無線節點是否具有比該周圍無線節點高之品質度量的電組件
1212．．．記憶體
1300．．．在無線通信網路中對一或多個無線節點同步時序之系統
1302．．．邏輯群組
1304．．．用於比較一無線節點之時序與一全異無線節點之時序的電組件
1306．．．用於至少部分地基於該比較將一時序校正信號傳輸至該全異無線節點的電組件
1308．．．記憶體
圖1為根據本文中陳述之各種態樣之無線通信系統的說明。
圖2為支援無線節點間之時序同步的無線通信系統的說明。
圖3為用於在無線通信環境內使用之實例通信裝置的說明。
圖4為實現無線節點中之時序同步的實例無線通信系統的說明。
圖5為使時序與全球定位系統(GPS)或目標無線節點同步的追蹤無線節點之實例狀態圖的說明。
圖6為促進基於一或多個相關品質度量使時序與選定無線節點同步之實例方法的說明。
圖7為促進選擇一無線節點以供時序同步的實例方法的說明。
圖8為促進基於信雜比(SNR)使時序與無線節點同步之實例方法的說明。
圖9為促進自各種無線節點接收同步資訊及將同步資訊提供至各種無線節點的實例行動器件的說明。
圖10為使時序與一或多個無線節點同步之實例系統的說明。
圖11為可與本文所描述之各種系統及方法結合使用之實例無線網路環境的說明。
圖12為促進使時序與一或多個周圍無線節點同步之實例系統的說明。
圖13為促進對一或多個無線節點同步時序之實例系統的說明。
(無元件符號說明)

Claims (27)

  1. 一種用於在一無線通信網路中同步無線節點之方法，其包含由一無線節點執行的以下步驟：以空中方式或經由一基礎網路組件接收與一或多個其他無線節點有關之至少一品質度量；至少部分地基於該所接收品質度量自該一或多個其他無線節點選擇一目標無線節點，以與該目標無線節點同步時序；及使時序與該目標無線節點同步，其中該品質度量包含該目標無線節點之一優先級之一指示，且選擇該目標無線節點包含基於該無線節點之該優先級來選擇該目標無線節點。
  2. 如請求項1之方法，其中同步時序係至少部分地基於傳輸至該目標無線節點或自該目標無線節點接收到之一無線同步信號。
  3. 如請求項1之方法，其中該同步時序包含同步一時槽及/或訊框編號。
  4. 如請求項1之方法，其中該同步時序包含同步至該目標無線節點或將一同步信號傳輸至該其他無線節點。
  5. 如請求項1之方法，其中自該一或多個其他無線節點選擇該目標無線節點包含選擇具有一較高品質度量之該目標無線節點。
  6. 如請求項1之方法，其中選擇該目標無線節點係至少部 分地基於一以空中方式(OTA)接收到之信號。
  7. 如請求項1之方法，其中選擇該目標無線節點係至少部分地基於一接收器信號強度或基於該OTA信號之一信雜比。
  8. 如請求項1之方法，其中該目標無線節點同步至具有一根節點之一無線節點樹中之至少一其他無線節點，該無線節點樹中大體上所有無線節點同步至該根節點。
  9. 如請求項1之方法，其中該品質度量與該目標無線節點是否同步至一全球時序源有關。
  10. 如請求項1之方法，其中該品質度量與該目標無線節點之一可用時間有關。
  11. 如請求項1之方法，其中自一或多個行動器件接收到該品質度量。
  12. 如請求項1之方法，其進一步包含監視其他鄰近無線節點以判定另一鄰近無線節點是否具有比該目標無線節點高之一品質度量。
  13. 如請求項1之方法，其中該回程鏈路為一無線鏈路。
  14. 一種在一無線通信網路中之無線節點，其包含：用於以空中方式或經由一基礎網路組件接收對應於一或多個其他無線節點之品質度量的構件；用於至少部分地基於該等其他無線節點之相應品質度量自該一或多個其他無線節點選擇至少一目標無線節點以供同步的構件；用於使時序與該至少一目標無線節點同步的構件， 其中該品質度量包含該所選擇目標無線節點之一優先級之一指示，且選擇至少一目標無線節點包含基於該無線節點之該優先級來選擇該目標無線節點。
  15. 一種包含指令之電腦程式產品，當由一電腦系統執行時，該等指令致使該電腦系統執行以下方法包含：以空中方式或經由一基礎網路組件接收與一或多個其他無線節點有關之至少一品質度量；至少部分地基於該所接收品質度量自該一或多個其他無線節點選擇該目標無線節點，以與該目標無線節點同步時序；及使時序與該目標無線節點同步，其中該品質度量包含該目標無線節點之一優先級之一指示，且選擇該目標無線節點包含基於該無線節點之該優先級來選擇該目標無線節點。
  16. 如請求項15之電腦程式產品，其中同步時序係至少部分地基於傳輸至該目標無線節點或自該目標無線節點接收到之一無線同步信號。
  17. 如請求項15之電腦程式產品，其中該同步時序包含同步一時槽及/或訊框編號。
  18. 如請求項15之電腦程式產品，其中該同步時序包含同步至該目標無線節點或將一同步信號傳輸至該其他無線節點。
  19. 如請求項15之電腦程式產品，其中自該一或多個其他無線節點選擇該目標無線節點包含選擇具有一較高品質度量之該目標無線節點。
  20. 如請求項15之電腦程式產品，其中選擇該目標無線節點係至少部分地基於一以空中方式(OTA)接收到之信號。
  21. 如請求項15之電腦程式產品，其中選擇該目標無線節點係至少部分地基於一接收器信號強度或基於該OTA信號之一信雜比。
  22. 如請求項15之電腦程式產品，其中該目標無線節點同步至具有一根節點之一無線節點樹中之至少一其他無線節點，該無線節點樹中大體上所有無線節點同步至該根節點。
  23. 如請求項15之電腦程式產品，其中該品質度量與該目標無線節點是否同步至一全球時序源有關。
  24. 如請求項15之電腦程式產品，其中該品質度量與該目標無線節點之一可用時間有關。
  25. 如請求項15之電腦程式產品，其中自一或多個行動器件接收到該品質度量。
  26. 如請求項15之電腦程式產品，其中該方法進一步包含監視其他鄰近無線節點以判定另一鄰近無線節點是否具有比該目標無線節點高之一品質度量。
  27. 如請求項15之電腦程式產品，其中該回程鏈路為一無線鏈路。
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