ОБРАБОТКА СИНХРОНИЗАЦИИ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ
UPLINK SYNCHRONISATION PROCESSING

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение, в общем, обеспечивает обмен данными в системах радиосвязи и, в частности, предназначено для достижения синхронизации восходящей линии связи для пользовательского оборудования в системах связи.
Уровень техники
В некоторых системах связи, таких как системы стандарта «Долгосрочное развитие сетей связи» (LTE), передача по восходящей линии связи со всего пользовательского оборудования (UE) в ячейке базовой радиостанции (RBS) должна быть согласована по времени в RBS-антенне в целях сохранения ортогональности между передачами с различных UE. Если говорить более детально, то требование поддержания данной ортогональности восходящей линии связи состоит в том, что сигналы, передаваемые с различных UE внутри одной и той же подъячейки, но в различных частотных ресурсах, поступают примерно согласованными по времени в RBS. В частности, любые рассогласования тактирования между сигналами, принятыми из различных UE, должны находиться в пределах циклического префикса. Следовательно, согласование тактирования восходящей линии связи является необходимым условием для планирования UE, так как несогласованные UE могут вызвать интерференцию в отношении передач от других UE.
Для того чтобы достичь согласования по времени в RBS-антенне, UE должны осуществлять передачу с опережением ожидаемого времени приема на RBS. Это называется опережением тактирования в известном уровне техники. Фиг. 1 и фиг. 2 иллюстрируют эту концепцию. На фиг. 1 изображена ячейка 10 RBS 20 в системе 1 связи. Ячейка 10 в настоящее время содержит три UE 30, 40, 50, готовых к передаче данных по восходящей линии связи на RBS. В верхней части фиг. 2 приемы по восходящей линии связи от этих трех UE (от UE1 до UE3) схематически изображены согласованными по времени.
Опережение тактирования может быть равно нулю, когда UE 30 (UE1) находится очень близко к RBS 20, и обычно возрастает, когда UE отдаляется от RBS 20. Это изображено схематически на фиг. 2 в случае, когда UE 30 имеет опережение (ТА1) тактирования, равное нулю, в то время как третье UE 50 (UE3), находящееся близко к границе ячейки, имеет сравнительно гораздо большее опережение (ТА3) тактирования. Второе UE 40 (UE2) расположено где-то в центральной зоне ячейки и, следовательно, обычно имеет опережение (ТА2) тактирования, значение которого обычно находится между значениями ТА1 и ТА3.
На опережение тактирования также влияют отражения радиоволн, которые возможны на их пути к RBS, также известные как многолучевое распространение.
Механизм опережения тактирования в RBS измеряет ошибку данных восходящей линии связи UE и использует регулирующие элементы Управления Доступом к Среде (МАС), когда отдает команду UE обновить опережение тактирования. Когда UE принимает такую команду выравнивания тактирования, оно запускает/перезапускает свой таймер выравнивания тактирования и обновляет опережение тактирования. Когда таймер выравнивания тактирования заканчивается, UE больше не считается синхронизированным по восходящей линии связи и его тактирование по восходящей линии связи больше не является выровненным.
Команда согласования по времени, основанная на управляющем элементе МАС, имеет две основные функции:
- Сохранять передачу по восходящей линии связи от всех UE в ячейке, согласованной по времени в RBS антенне, для того чтобы поддерживать ортогональность между пользователями. Время прохождения сигнала туда и обратно может изменяться, когда UE двигается в ячейке, что может потребовать изменение опережения тактирования.
- Избегать потери синхронизации восходящей линии связи для UE путем предотвращения окончания работы таймера выравнивания тактирования. Стационарное UE, например, может передавать и/или принимать данные в течение длительного периода времени, то есть дольше, чем таймер выравнивания тактирования. Для того чтобы поддерживать передачу по восходящей линии связи выровненной по времени UE не нуждается в приеме команд выравнивания по времени. Однако, если таймер выравнивания тактирования заканчивается, UE больше не считается выровненным по времени по восходящей линии связи и, следовательно, более не может быть запланировано. Поэтому команда выравнивания тактирования в этом случае используется для поддержания синхронизации восходящей линии связи, даже если обновление опережения тактирования не требуется.
Таким образом, сегодня команды выравнивания по времени генерируются и передаются RBS для UE, которым необходимы эти команды выравнивания тактирования. Сейчас они передаются на обновление опережения тактирования, так как это определено измерениями ошибки тактирования восходящей линии связи, или для тех, которые должны оставаться синхронизированными по восходящей линии связи, даже несмотря на то, что может требоваться обновление опережения тактирования. Тем не менее, существует проблема с технологиями предшествующего уровня техники передачи, как только RBS обнаруживает потребность, основанную на одном из перечисленных выше критериев. Команда выравнивания тактирования будет занимать радиоресурсы нисходящей линии связи радиоинтерфейса. Кроме того, планирование команды выравнивания тактирования также будет задействовать опцию планирования в RBS. Это может стать серьезной проблемой для ячейки с большим количеством UE, которая таким образом должна передавать довольно много таких команд выравнивания тактирования. Это значительно уменьшает радиоресурсы нисходящей линии связи, которые могут быть использованы для передачи других данных по нисходящей линии связи на UE, и исчерпывает количество возможностей планирования. Следовательно, пропускная способность передачи данных по нисходящей линии связи понизится.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, есть потребность в решении вопроса передачи команд согласования по времени на пользовательское оборудование без недостатков предшествующего уровня техники в условиях истощения радиоресурсов нисходящей линии связи и возможностей планирования, а также снижения пропускной способности передачи данных по каналу нисходящей линии связи.
Общей целью является обеспечение эффективной синхронизации по восходящей линии связи для пользовательского оборудования.
Конкретной целью является достижение такой синхронизации по восходящей линии связи с уменьшенным отбором радиоресурсов и/или возможностей планирования.
Эти цели достигаются вариантами реализации, описанными в данном документе.
Вкратце, один вариант реализации относится к способу обеспечения возможности синхронизации восходящей линии связи для пользовательского оборудования, находящегося в ячейке, обслуживаемой базовой радиостанцией. Первая команда выравнивания тактирования передается на пользовательское оборудование, чтобы запустить/перезапустить таймер выравнивания тактирования для пользовательского оборудования. Таймер выравнивания тактирования имеет ассоциированный временной интервал, в течение этого временного интервала пользовательское оборудование должно использовать опережение тактирования, которое задается на основе первой команды выравнивания тактирования для передачи данных по восходящей линии связи, для того чтобы обеспечить возможность выравнивания по времени для передач по восходящей линии связи в ячейке.
Согласно с вариантом реализации временной интервал, ассоциированный с таймером выравнивания, тактирования разделен на множество подынтервалов или временных окон. Временное окно измерения применяется для измерения данных восходящей линии связи, принятых от пользовательского оборудования, с целью обнаружения ошибки тактирования восходящей линии связи. В течение временного окна измерения никакие команды выравнивания тактирования не передаются на пользовательское оборудование, даже если проделанные измерения показывают, что есть ошибка тактирования восходящей линии связи для этого пользовательского оборудования. Измерения тактирования восходящей линии связи применяются, чтобы определить обновленное опережение выравнивания тактирования для пользовательского оборудования. Сначала в течение следующего временного окна планирования команда выравнивания тактирования может быть передана на пользовательское оборудование. Дополнительно, передача второй команды выравнивания тактирования, содержащая уведомление об определенном обновленном опережении тактирования, планируется совместно с запланированной передачей данных по нисходящей линии связи на пользовательское оборудование в течение временного окна планирования.
Таким образом, данный вариант реализации предотвращает слишком частые команды выравнивания тактирования путем предотвращения их планирования в течение временного окна измерения в интервале таймера выравнивания тактирования. Дополнительно, планирование команды выравнивания тактирования вместе с запланированной передачей по нисходящей линии связи в течение следующего временного окна планирования подразумевает то, что отдельное планирование посредством команды выравнивания тактирования не выполняется. Как следствие, возможности планирования и радиоресурсы могут быть высвобождены для использования для передач по нисходящей линии связи для других пользователей в ячейке и таким образом может быть увеличена пропускная способность нисходящей линии связи системы связи.
Один вариант реализации относится к устройству синхронизации восходящей линии связи, содержащему измеритель тактирования, выполненный с возможностью измерять тактирование данных восходящей линии связи, передаваемых пользовательским оборудованием в течение временного окна измерения. Определитель тактирования использует результаты измерений тактирования восходящей линии связи для определения обновленного опережения тактирования для пользовательского оборудования и компилирует команду выравнивания тактирования, содержащую уведомление об обновленном опережении тактирования. Планировщик передач планирует передачу команды выравнивания тактирования на пользовательское оборудование совместно с запланированной передачей данных нисходящей линии связи на пользовательское оборудование в течение следующего временного окна планирования.
Вариантом реализации является базовая радиостанция, содержащая в дополнение к передатчику и приемнику устройство синхронизации восходящей линии связи, которое обеспечивает возможность беспроводной радиосвязи с пользовательским оборудованием.
КРАТКИЕ ОПИСАНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чтобы получить наиболее полное представление об изобретении совместно с дополнительными объектами и их преимуществами, нужно ознакомиться с представленными ниже описанием и сопроводительными чертежами, на которых:
Фиг. 1 представляет собой схематический обзор части сети связи, в которой могут быть осуществлены варианты реализации;
Фиг. 2 схематически иллюстрирует принципы выравнивания тактирования в сети связи для достижения синхронизации восходящей линии связи;
Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую вариант реализации способа обеспечения возможности синхронизации восходящей линии связи;
Фиг. 4 схематически иллюстрирует принципы разделения интервала таймера выравнивания по времени на различные подынтервалы в соответствии с вариантом реализации;
Фиг. 5А и фиг. 5В иллюстрируют блок-схему другого варианта реализации способа обеспечения возможности синхронизации восходящей линии связи;
Фиг. 6 представляет собой блок-схему варианта реализации устройства синхронизации восходящей линии связи;
Фиг. 7 иллюстрирует пример применения устройства синхронизации восходящей линии связи; и
Фиг. 8 иллюстрирует базовую радиостанцию в соответствии с вариантом реализации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На всех чертежах используются одинаковые ссылочные позиции для схожих или соответствующих элементов.
Настоящее изобретение в общем относится к передаче данных в системах беспроводной радиосвязи и в частности служит для достижения синхронизации восходящей линии связи для пользовательского оборудования в таких системах связи. Синхронизация восходящей линии связи достигается в соответствии с алгоритмом команд опережения (TA) тактирования, который используется системой связи, чтобы поддерживать пользовательское оборудование синхронизированным по восходящей линии связи. Эта новая технология имеет преимущество уменьшения использования радиоресурсов по сравнению с технологией предшествующего уровня техники.
Несмотря на то что технологии предшествующего уровня техники описывают передачу команд TA на пользовательское оборудование независимо от какого-либо происходящего в настоящее время планирования, варианты реализации, описанные в данном документе, увеличивают вероятность совместного планирования команд TA и передачи по нисходящей линии связи на одно и то же пользовательское оборудование и, таким образом, совместного использования радиоресурсов.
В дальнейшем варианты реализации будут описаны более детально со ссылкой на систему стандарта «Долгосрочное развитие сетей связи» (LTE), выступающую в качестве иллюстративного примера системы радиосвязи. Тем не менее, изобретение этим не ограничивается и может применяться в любых системах радиосвязи, которые используют команды TA, чтобы поддерживать передачи по восходящей линии связи с пользовательского оборудования (UE) в ячейке базовой радиостанции (RBS), выровненными по времени в RBS-антенне, к примеру, для того чтобы поддерживать ортогональность между передачами с различных UE.
В общем проблема предшествующего уровня техники, связанная с планированием команды TA самой по себе вместо добавления ее к Совместно Используемым Каналам Пакетных Данных (PDSCH), заключается в том, что нужны дополнительные радиоресурсы. Только ограниченное количество пользовательского оборудования может быть запланировано в каждый Интервал Времени Передачи (TTI) из-за ограниченного количества доступных ресурсов Физического Канала Управления Нисходящей Линии Связи (PDCCH). Следовательно, если элемент управления у Управления Доступом к Среде (MAC) для ТА запланирован сам по себе так же, как в предшествующем уровне техники, то нельзя запланировать передачу данных по Каналу Синхронизации Нисходящей Линии Связи (DL-SCH) при такой возможности планирования. Как следствие, пропускная способность нисходящей линии связи уменьшается.
Следовательно, варианты реализации направлены на то, чтобы увеличить вероятность планирования элемента управления TA MAC, то есть команды TA, совместно с данными нисходящей линии связи на PDSCH. Подобное совместное планирование элемента управления TA MAC и данных нисходящей линии связи на PDSCH снижает необходимость в раздельном планировании элементов управления TA MAC, сохраняя таким образом возможности планирования, которые могут быть использованы для передачи по нисходящей линии связи другим UE. В связи с этим варианты реализации значительно сокращают количество элементов управления TA MAC, которые запланированы сами по себе.
Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ обеспечения возможности синхронизации восходящей линии связи пользовательского оборудования, присутствующего в ячейке, обслуживаемой базовой радиостанцией. Способ начинается с этапа S1, где первая команда выравнивания тактирования, или команда TA, например элемент управления TA MAC, передается на UE. Команда TA инициирует запуск или перезапуск таймера согласования по времени (TAT), имеющего соответствующий временной интервал. Следовательно, первая команда TA имеет две основные функции: она запускает/перезапускает TAT с заданной продолжительностью соответствующего временного интервала ТАТ и содержит информацию об опережении тактирования, которое должно быть использовано UE до момента, пока ТАТ не перестанет быть синхронизированным по восходящей линии связи. Продолжительность ТАТ, то есть временного интервала, ассоциированного с таймером выравнивания тактирования, предпочтительно отправляется на UE либо с Информацией о Системе, либо с сигнализацией Управления Ресурсами Радиосвязи (RRC). Таким образом, уведомление, которое указывает продолжительность по времени значения ТАТ, обычно сигнализируется отдельно от команд ТА в известном уровне техники, хотя возможна реализация, если требуется, которая включает в себя это уведомление в команде ТА.
Первая команда ТА может быть первой командой ТА, отправленной на пользовательское оборудование во время текущего сеанса связи. В таком случае команда инициирует запуск ТАТ с временным интервалом, ассоциированным с запуском. ТАТ является RRC-параметром, которому можно присвоить различные значения. Для получения более детальной информации о возможных значениях ТАТ и настройки ТАТ следует сделать отсылку к источнику [1], содержание которого в отношении Таймера Выравнивания по Времени полностью включено по ссылке в данный документ. В качестве альтернативного подхода, первая команда ТА в этапе S1 может быть командой обновления ТА, которая инициирует перезапуск ТАТ, возможно, с обновленным ассоциированным временным интервалом.
Создание и обработка команд ТА более подробно описаны в источнике [2], содержание которого в отношении процедур МАС и, в частности, поддержания выравнивания тактирования восходящей линии связи полностью включено по ссылке в данный документ.
Согласно изобретению временной интервал ТАТ разделен на множество, по меньшей мере два, определенных подынтервала или временных окна. Эти подынтервалы ассоциированы с различными обработками алгоритма команд ТА, выполняемого RBS.
Один такой временной интервал, обозначенный в данном документе как временной интервал измерения, составляет определенный подынтервал временного интервала ТАТ. Этот временной интервал измерения используется RBS для измерения тактирования данных восходящей линии связи, принятых от UE, с целью обнаружить какую-либо ошибку в тактировании восходящей линии связи, которая делает необходимым обновление ТА, назначенного на данный момент пользовательскому оборудованию. Таким образом, способ переходит от этапа S1 к этапу S2, на котором исследуют, стал ли заданный временной параметр Т2 недействительным. Временной параметр Т2 указывает на окончание временного окна измерения. Если параметр Т2 еще не стал недействительным и временное окно измерения временного интервала ТАТ до сих пор активно, способ переходит на этап S3, на котором тактирование данных восходящей линии связи, принятых от UE, измеряют посредством RBS. Следовательно, цикл этапов S2 и S3 предпочтительно проводится в течение всего подынтервала, который образует временное окно измерения. Измерения тактирования данных восходящей линии связи, выполняемые на этапе S3, предпочтительно проводятся при каждой передаче данных по восходящей линии связи, осуществляемой UE, чтобы получить как можно большую измерительную базу. Можно выполнить измерения на единственной передаче по восходящей линии связи с UE или субфрагменте всех передач по восходящей линии связи, которые происходят в течение временного окна измерения, хотя и с возможно меньшей точностью в определении ошибки тактирования восходящей линии связи.
В течение временного окна измерения RBS не будет посылать никаких команд ТА на UE независимо от какой-либо ошибки тактирования восходящей линии связи, определенной RBS на основе проведенных измерений ошибки тактирования восходящей линии связи. Смысл этого заключается в том, чтобы избежать слишком частых передач команд ТА, которые могли бы привести к потерям и занять радиоресурсы. В общем в течение временного окна измерения не обязательно настраивать тактирование восходящей линии связи UE, так как UE обычно не может физически переместиться на какое-либо значительное расстояние с момента последней настройки тактирования на этапе S1. Следовательно, текущее ТА, указанное в первой команде ТА, является достаточно точным параметром тактирования восходящей линии связи в течение временного окна измерения.
Как только временное окно измерения заканчивается и временной параметр Т2 становится недействительным, опережение тактирования UE определяется на основе измеренного тактирования восходящей линии связи на этапе S3. Может получиться так, что назначенное в текущий момент ТА все еще является подходящим, потому что не было обнаружено значительной ошибки тактирования восходящей линии связи для UE в измерениях. В таком случае RBS может установить команду ТА на ноль, указывая, что UE не будет настраивать свое тактирование восходящей линии связи. Однако, если UE переместилось на значительное расстояние в направлении к или от RBS и/или условия многолучевого распространения в ячейке изменились, может появиться необходимость в определении нового ТА по сравнению с ТА, назначенным на данный момент. Другое ТА может быть новым значением ТА или быть в форме обновления, применяемого к назначенному на данный момент ТА для получения нового правильного значения ТА.
По окончании временного окна измерения новый заданный подынтервал временного интервала ТАТ начинается в соответствии с вариантами реализации, то есть временное окно планирования. Временное окно планирования используется для планирования второй команды ТА, например элемента управления ТА МАС, для UE. Однако эта вторая команда ТА планируется, только если есть какие-либо запланированные данные нисходящей линии связи для UE. Следовательно, вторая команда ТА будет запланирована одновременно с данными нисходящей линии связи. Элемент управления ТА МАС очень мал и, следовательно, может быть отправлен практически без потерь запланированных данных нисходящей линии связи.
Действие способа, следовательно, продолжается от этапа S4 к этапу S5. Этап S5 исследует, стал ли временной параметр Т3 недействительным. Временной параметр Т3 указывает на окончание временного окна планирования, которое, следовательно, предпочтительно занимает подынтервал от Т2 до Т3 временного интервала ТАТ. Если временной параметр Т3 еще не стал недействительным и временное окно планирования открыто, способ переходит на этап S6. На этапе S6 планируют передачу второй команды ТА, содержащей уведомление об опережении тактирования, определенном на этапе S4. Данная передача затем планируется совместно с запланированной передачей данных нисходящей линии связи на UE. Таким образом, элемент управления ТА МАС теперь совместно запланирован и предпочтительно совместно передан вместе с PDSCH планированием/передачей данных нисходящей линии связи в течение временного окна планирования.
В результате такого совместного планирования не назначается никаких дополнительных радиоресурсов PDCCH для передачи второй команды ТА, и оставшиеся ресурсы PDCCH и PDSCH на радиоинтерфейсе могут быть выделены другим UE. Таким образом, все доступные радиоресурсы радиоинтерфейса могут быть использованы.
Измерения тактирования восходящей линии связи для UE можно ограничить только измерениями, выполняемыми в течение временного окна измерения, чтобы таким образом остановиться в течение временного окна планирования. В альтернативном варианте RBS продолжает выполнять измерения тактирования восходящей линии связи для данных восходящей линии связи, принятых от UE в течение временного окна планирования. В таком случае определение опережения тактирования на этапе S4 не обязательно должно быть проведено сразу после окончания временного окна измерения. Вместо этого определение иногда может иметь место в течение временного окна планирования вплоть до момента совместного планирования передачи команды ТА на этапе S6.
Важное отличие между временным окном измерения и временным окном планирования состоит в том, что команда ТА планируется и передается в течение временного окна измерения, даже если определена необходимость обновления ТА в течение временного окна измерения на основе измерений, проведенных в течение этого подынтервала.
В одном варианте реализации RBS может быть выполнено с возможностью постоянно передавать вторую команду ТА на UE в течение временного окна планирования, если есть какая-либо запланированная передача данных нисходящей линии связи на UE в течение временного окна планирования. Таким образом, в данном случае единственным критерием для определения является следующее: возможно ли совместно планировать вторую команду ТА вместе с запланированной передачей данных нисходящей линии связи в процессе временного окна планирования.
В альтернативном варианте реализации RBS определяет, есть ли потребность в передаче второй команды ТА на UE. Эта потребность в передаче второй команды ТА может быть определена RBS на основе различных критериев. Во-первых, если измерения тактирования восходящей линии связи, проведенные на этапе S3, показывают, что есть ошибка тактирования восходящей линии связи для UE, то обновленное ТА должно быть передано в UE. Однако UE, у которого нет значительной ошибки тактирования восходящей линии связи, так как это определено из измерений на этапе S3, также нуждается во второй команде ТА, для того чтобы переустановить ТАТ и предотвратить потерю синхронизации восходящей линии связи. Таким образом, если не посылается никакой второй команды ТА на UE, то ТАТ для такого UE заканчивается и UE высвободит полустатично сконфигурированные ресурсы Физического Канала Управления Восходящей Линии Связи (PUCCH) для Индикатора Качества Канала (CQI) и/или для Запроса Планирования (SR), которые оно может иметь. Затем UE считает, что его восходящая линия связи UE более не является выровненной по времени. Перед любой передачей по восходящей или нисходящей линии связи UE должно повторно синхронизировать свою восходящую линию связи, используя процедуру Произвольного Доступа (RA). В дополнение к этому все буферные устройства Гибридного Автоматического Запроса Повторной Передачи (HARQ) будут очищены и следующая передача для каждого процесса будет рассматриваться как первая передача. RBS также остановит планирование UE по восходящей и нисходящей линиям связи, так как восходящая линия связи UE больше не считается выровненной по времени.
Таким образом, совместное планирование второй команды ТА с запланированными данными нисходящей линии связи для UE выполняется для того, чтобы обеспечить обновленное ТА и/или поддерживать UE выровненным по времени посредством перезапуска ТАТ. Последний критерий может, к примеру, быть определен RBS, если UE передало какие-либо данные восходящей линии связи на RBS после запуска/перезапуска ТАТ на основе первой команды ТА и/или если RBS передала какие-либо данные нисходящей линии связи на UE после запуска/перезапуска ТАТ. Если такой обмен данными, вовлекающий UE, произошел после запуска/перезапуска ТАТ, RBS делает вывод, что UE все еще необходимо быть активным и, следовательно, оно нуждается в перезапуске ТАТ, даже если не требуется коррекция ТА. Однако, если RBS может сделать вывод, что какое-то время не будет передач, например, если закончился вызов на основе Передачи Голоса по IP-протоколу (VoIP), то больше нет необходимости поддерживать UE выровненным по времени и совместное планирование второй команды ТА не нужно.
Последний вариант реализации, когда сначала определяется потребность во второй команде ТА перед совместным планированием и передачей, имеет дополнительное преимущество в предотвращении нового перезапуска ТАТ с соответствующей обработкой, как это определено на фиг. 3, когда такие перезапуск ТАТ и обработка не являются необходимыми. Предыдущий вариант реализации имеет преимущество, которое заключается в том, что он не требует дополнительного определения каких-либо потребностей во второй команде ТА.
В одном варианте реализации временной интервал ТАТ таким образом разделен на предыдущее временное окно измерения и последующее временное окно планирования. В других вариантах реализации временной интервал ТАТ разделен на три, четыре или даже пять заданных подынтервалов. Дополнительные подынтервалы обозначены в данном документе как временное окно установки таймера, временное окно передачи и несинхронизированное временное окно. Временное окно измерения и временное окно планирования могут быть дополнены любым одним или двумя из этих дополнительных заданных подынтервалов или даже всеми тремя.
Эти дополнительные подынтервалы в дальнейшем будут описаны со ссылкой на фиг. 4 и блок-схемы на фиг. 5А и фиг. 5В, иллюстрирующие вариант реализации способа обеспечения возможности синхронизации восходящей линии связи. Способ начинается на этапе S10 на фиг. 5А. Данный этап S10 включает в себя передачу первой команды ТА на UE, инициирующей запуск/перезапуск ТАТ с ассоциированным временным интервалом и с ТА, определенным в первой команде ТА. По существу, этап S10 соответствует этапу S1 на фиг. 3 и далее не будет описан в данном документе. Передача первой команды ТА запускает ТАТ на этапе S11.
Временное окно 61 установки таймера начинается предпочтительно в начале временного интервала 60 ТАТ и перестает быть действительным в момент времени, когда параметр Т1 формирует начало временного окна 63 измерения. Таким образом, временное окно 61 установки таймера предпочтительно сразу предшествует временному окну 63 измерения, как это показано на фиг. 4. RBS предпочтительно не будет измерять тактирования восходящей линии связи для данных, принятых от UE в течение временного окна 61 установки таймера. Причина для того, чтобы отложить начало измерений тактирования восходящей линии связи вплоть до короткого периода от начала временного интервала ТАТ, то есть в начало временного окна 63 измерения, заключается в том, что UE может до сих пор не применить ТА, определенное в первой команде ТА, переданной на этапе S10. UE должно настраивать свое опережение тактирования в соответствии с элементом управления ТА МАС в течение 6 мс после приема. Это значит, что если UE осуществляет передачу данных восходящей линии связи сразу после начала временного интервала 60 ТАТ, то возможно, что UE до сих пор не применило новое ТА для той передачи данных по восходящей линии связи. Таким образом, если откладывать измерения тактирования восходящей линии связи до начала временного окна измерения 63, увеличится точность измерения ошибки тактирования восходящей линии связи, которая используется, чтобы определить, как UE будет настраивать свое тактирование восходящей линии связи. Поэтому следующий этап S12 исследует, перестал ли быть действительным временной параметр Т1 и закончилось ли временное окно 61 установки таймера.
В общем время, пока UE не настроит свое опережение тактирования после приема первой команды ТА, является очень коротким, так что погрешность от неиспользования временного окна 61 установки таймера довольно мала. Если эта погрешность допустима, временное окно 61 установки таймера таким образом может быть пропущено, а временное окно 63 измерения начинается после начала временного интервала 60 ТАТ.
Способ продолжается с необязательного этапа S12 к этапам S13-S17, которые выполняются таким же образом, как и этапы S2-S6 на фиг. 3, и по этой причине не описывается в данном документе подробнее. Как только вторая команда ТА запланирована и передана совместно с запланированной передачей данных нисходящей линии связи на UE на этапе S17, способ переходит обратно на этап S11, где перезапускается ТАТ на основе значения, определенного во второй команде ТА.
Если временной параметр Т3 более недействителен и временное окно 65 планирования закончилось без запланированной передачи данных нисходящей линии связи для UE, то у RBS не было возможности послать вторую команду ТА на UE в течение временного окна 65 планирования. Способ затем переходит с этапа S16 на фиг. 5А на этап S18 на фиг. 5В. На этапе S18 прогнозируют, требуется ли для UE синхронизация восходящей линии связи. Обычно является желательным поддерживать UE выровненным по времени, если были передачи по восходящей или нисходящей линиям связи, с момента последней настройки тактирования, то есть с момента запуска ТАТ. Следовательно, прогнозирование потребности UE может быть основано на прогнозировании ожидаемой активности UE, определенной на основе последней активности в течение предшествующей части временного интервала 60 ТАТ. Таким образом, если UE передало какие-либо данные восходящей линии связи в течение временного окна измерения и/или временного окна планирования и/или если RBS передала какие-либо данные нисходящей линии связи на UE в течение временного окна измерения, то есть значительная вероятность того, что для UE необходимо оставаться синхронизированным по восходящей линии связи. Также возможно выполнить прогнозирование на этапе S18 на основе какой-либо передачи данных, осуществленной в предыдущей части текущего временного окна 67 передачи. Таким образом, прогнозирование также может быть основано на том, передало ли UE какие-либо данные восходящей линии связи в течение временного окна 67 передачи и/или RBS передала какие-либо данные нисходящей линии связи на UE в течение временного окна 67 передачи.
Если спрогнозировано, что UE требуется оставаться синхронизированным по восходящей линии связи, как определено на этапе S19, способ переходит на этап S20. На этапе S20 вторая команда ТА на UE планируется в течение временного окна 67 передачи. Временное окно 67 передачи предпочтительно начинается в конце временного окна планирования, то есть когда временной параметр Т3 становится недействительным, и предпочтительно завершается на временном параметре Т4 или в конце временного интервала 60 ТАТ.
В противоположность планированию второй команды ТА в течение временного окна 65 планирования на этапе S17 планирование второй команды ТА в течение временного окна 67 передачи не ограничивается тем, что должно быть осуществлено совместно с запланированной передачей данных нисходящей линии связи на UE. В противоположность этому вторая команда ТА назначается на этапе S20 независимо от каких-либо запланированных передач данных нисходящей линии связи на UE. В предпочтительном варианте реализации независимое планирование второй команды ТА дополнительно планируется как передача с высоким приоритетом второй команды ТА на UE в течение временного окна передачи. Независимое планирование желательно выполняется, чтобы гарантировать, что вторая команда ТА действительно передается на UE до того, как заканчивается временной интервал 60 ТАТ, в случае если нет передачи данных нисходящей линии связи, с которой вторая команда ТА может быть совместно запланирована. Пометка передачи для передачи второй команды ТА высоким приоритетом подразумевает, что этой передаче присваивается высокий приоритет по всей системе связи, для того чтобы увеличить вероятность того, что вторая команда ТА достигнет UE до окончания временного интервала 60 ТАТ.
Использование временного интервала передачи не обязательно. Пропуск временного интервала подразумевает, что элемент управления ТА МАС никогда не будет запланирован без данных DL-SCH. В этом случае UE, которое передавало и/или принимало данные в период между началом временного интервала ТАТ и временным параметром Т2, не принимая в то же время данные DL-SCH в период между Т2 и временным параметром Т4 или окончанием временного интервала 60 ТАТ, не получит элемент управления ТА, и его ТАТ закончится. Преимущество такого варианта реализации состоит в том, что алгоритм менее сложный и избегается планирование элементов управления ТА МАС, когда не требуется передача данных PDSCH на UE. При этом недостатком является увеличение риска того, что UE должны осуществлять больше случайных доступов для того, чтобы снова стать синхронизированными по восходящей линии связи.
Если вторая команда ТА запланирована независимо и передана на UE в течение временного окна 67 передачи на этапе S20, способ переходит на этап S11 на фиг. 5А, где ТАТ перезапускается.
Если временной параметр Т4 более недействителен и вторая команда ТА не была передана на UE, на этапе S22 RBS предпочтительно считает, что у UE нет синхронизации восходящей линии связи в начале несинхронизированного временного окна 69, продолжающегося от окончания временного окна 67 передачи до окончания временного интервала 60 ТАТ. Таким образом, в течение этого последнего заданного подынтервала временного интервала 60 ТАТ RBS более не считает UE выровненным по времени по восходящей линии связи. В этом случае удается избежать того, что UE планируется при недостатке времени для приема или передачи данных до завершения ТАТ. Следовательно, RBS предпочтительно предотвращает любую передачу данных восходящей линии связи от UE и предотвращает любую передачу данных нисходящей линии связи на UE в течение несинхронизированного временного окна 69, пока не завершится процедура произвольного доступа. Таким образом, для того чтобы принимать и/или передавать данные, UE должно быть повторно синхронизировано с использованием процедуры произвольного доступа. Процедура произвольного доступа может быть инициирована UE или RBS.
Например, в случае новой передачи по восходящей линии связи от UE UE может посылать запрос планирования на PUCCH до того, как завершится ТАТ, то есть в течение несинхронизированного временного окна 69. RBS может отслеживать передачу запроса планирования на этапе S24 и инициирует процедуру произвольного доступа на этапе S25 посредством команды PDCCH, как описано в источнике [3], содержание которого в отношении такой инициируемой посредством RBS процедуры произвольного доступа включено в данный документ посредством ссылки. Такая процедура предпочтительна, так как помогает избежать задержки, пока не закончится ТАТ. Затем способ переходит к началу на фиг. 5А. В качестве альтернативного подхода, UE само инициирует процедуру произвольного доступа, но после того, как сначала завершится ТАТ.
В случае новой передачи по нисходящей линии связи RBS инициирует процедуру произвольного доступа по команде PDCCH.
Преимущество использования временного параметра Т4 и несинхронизированного временного окна 69 заключается в том, что удается избежать планирования UE при недостатке времени для приема или передачи данных до завершения ТАТ. Кроме того, инициация процедуры произвольного доступа, когда PUCCH обнаруживает запрос планирования в течение несинхронизированного временного окна 69, позволяет избежать ненужных задержек планирования.
Продолжительность подынтервала и, таким образом, значения параметров Т1-Т4 могут быть определены как абсолютные временные величины или процент ТАТ. Преимущество задания временных параметров как процента ТАТ заключается в том, что в этом случае изменение в ТАТ не требует регулирования временных параметров. Также возможно задать некоторые из временных параметров как абсолютные величины, в то время как остальные оцениваются как процент ТАТ.
Примеры иллюстративных, но неограничивающих значений для временных параметров представлены ниже. Эти величины были определены в отношении системы LTE.
Временное окно 61 установки таймера, то есть временной параметр Т1, преимущественно равен примерно 6 мс. Значение 6 мс соответствует максимальному количеству времени, которое UE может использовать для настройки своего ТА в ответ на принятый элемент управления ТА МАС.
Временное окно 67 передачи может быть определено таким образом, чтобы его продолжительность была около 20 мс. 20 мс - подходящее значение, потому что временного окна 67 передачи должно быть достаточно, чтобы передать команду ТА, даже если есть другие UE с передачами данных, которые ожидают того, чтобы их запланировали. Если Дискретный Прием (DRX) сконфигурирован в UE, то временное окно 67 передачи предпочтительно, по меньшей мере, длится столько же, сколько длится цикл DRX. DRX - это технология, используемая в области мобильной связи, для того чтобы не разряжать аккумулятор UE посредством выключения приемника UE и перехода в режим экономии энергии во время неактивных фаз.
Значение несинхронизированного временного окна 69 предпочтительно составляет 40 мс. Несинхронизированное временное окно 69 предпочтительно достаточно велико, чтобы покрыть любые повторные передачи HARQ. Полный цикл HARQ составляет обычно 8 мс для системы Дуплексной Связи с Частотным Разделением Каналов (FDD) и немного отличается для Дуплексной Связи с Временным Разделением Каналов (TDD).
Временной параметр Т2, указывающий завершение временного окна 63 измерения и начало временного окна 65 планирования, преимущественно находится в диапазоне от 40% до 60% временного интервала 60 ТАТ, обычно около 50% временного интервала 60 ТАТ. Таким образом, если не используются дополнительные подынтервалы 61, 67, 69, временное окно 63 измерения и временное окно 65 планирования предпочтительно занимают по половине временного интервала 60 ТАТ.
Значения временных параметров и продолжительность подынтервалов 61-69 могут быть зафиксированы для конкретного UE или даже для всех UE, осуществляющих связь с RBS, или даже зафиксированы для всей системы связи. В качестве альтернативного подхода, временные параметры и продолжительность подынтервалов могут быть регулируемыми на основе типа трафика текущего сеанса связи. В таком случае RBS имеет доступ к различным наборам временных параметров/продолжительностей подынтервалов для различных возможных типов трафика и выбирает один такой набор в связи с настройкой сеанса связи, основываясь на текущем типе трафика.
Варианты реализации, которые описаны в данном документе, уменьшают количество возможностей планирования, в то время как только элемент управления ТА МАС назначается независимо и таким образом увеличивает полученную среднюю пропускную способность данных нисходящей линии связи путем уменьшения занятости радиоресурсов и планирования возможностей, которые задействуются исключительно для передачи сигналов элемента управления ТА МАС.
Фиг. 6 представляет собой блок-схему устройства 100 синхронизации восходящей линии связи в соответствии с вариантом реализации. Устройство 100 синхронизации восходящей линии связи обычно содержит общий модуль 140 ввода-вывода (I/O), способный осуществлять связь с другими внешними устройствами. Модуль 140 I/O может быть общим интерфейсом связи для взаимодействия с другими устройствами, которые связаны проводным соединением с устройством 100 синхронизации восходящей линии связи. Если вместо этого такие связи реализованы как беспроводные соединения, модуль 140 I/O обычно осуществляется как приемопередатчик с подсоединенной радиочастотной (RF) антенной или как отдельный модуль передачи и приема, имеющий общую или выделенную RF-антенну (антенны).
Измеритель 110 тактирования или модуль измерения тактирования осуществляется в устройстве 100 синхронизации восходящей линии связи и выполнен с возможностью измерения тактирования данных восходящей линии связи (UL), передаваемых UE в течение временного окна измерения. В варианте реализации модуль 140 I/O формирует ветвь приема приемопередатчика или приемника, которая применяется для непосредственного приема данных восходящей линии связи от UE. В качестве альтернативного подхода, устройство 100 синхронизации восходящей линии связи осуществляется в соединении с выделенным приемником или приемопередатчиком, который перенаправляет такие принятые данные восходящей линии связи на измеритель 110 тактирования через модуль 140 I/O.
Измеритель 110 тактирования может быть выполнен с возможностью запуска измерений тактирования UL сразу в момент запуска/перезапуска интервала ТАТ. В качестве альтернативного подхода, временной интервал ТАТ начинается вместе с заданным временным окном установки таймера, в течение которого нет ошибок измерения тактирования UL, как описано выше.
Определитель 120 тактирования или модуль определения тактирования предпочтительно связан с измерителем 110 тактирования и выполнен с возможностью определения опережения тактирования UE, основываясь на тактировании восходящей линии связи, измеренном измерителем 110 тактирования. Определитель 120 тактирования также компилирует команду ТА, содержащую уведомление об определенном опережении тактирования. В варианте реализации измеритель 110 тактирования или другой модуль устройства 100 синхронизации восходящей линии связи компилирует уведомление о значении ТАТ или временном интервале ТАТ.
Планировщик 130 передач или модуль планирования передач выполнен с возможностью планировать передачу команды ТА на UE. Планировщик 130 передач планирует передачу команды ТА вместе с запланированной передачей данных нисходящей линии связи (DL) на UE в течение временного окна планирования, описанного ранее.
Модуль 140 I/O затем предпочтительно совместно передает команду ТА и данные DL на пользовательское оборудование или пересылает команду ТА на выделенный передатчик или приемопередатчик, для того чтобы осуществить совместную передачу данных DL. Модуль 140 I/O предпочтительно также используется для передачи напрямую или не напрямую предыдущей команды ТА, определяющей запуск/перезапуск ТАТ, который в данный момент действует, во время совместной передачи текущей команды ТА и данных DL в течение временного окна планирования временного интервала ТАТ.
В варианте реализации устройство 100 синхронизации восходящей линии связи содержит необязательный предиктор (150) или прогнозирующий модуль, который выполнен с возможностью начинать работу, если не запланировано никакой передачи данных DL для UE в течение временного окна планирования и, следовательно, было невозможно совместное планирование команды ТА и данных DL. Предиктор 150 прогнозирует, требуется ли UE быть UL-синхронизированным, предпочтительно основываясь на том, передавало ли UE какие-либо данные UL в течение временного окна измерения, временного окна планирования и/или в течение следующего временного окна передачи и/или RBS передавало какие-либо данные DL на UE в течение временного окна измерения и/или временного окна передачи. Если есть спрогнозированная потребность в поддержании UE UL-синхронизированным, как это определено предиктором 150, то планировщик 130 передач задает передачу команды ТА на UE в течение временного окна передачи. Как было описано выше, планирование предположительно осуществляется независимо от каких-либо заданных данных DL и оно предпочтительно планируется с высоким приоритетом.
В варианте реализации устройство 100 синхронизации восходящей линии связи содержит процессор 160 синхронизации, выполненный с возможностью рассматривать UE как не имеющее UL-синхронизации уже в начале несинхронизированного временного окна, то есть до завершения временного интервала ТАТ. Контроллер 170 планировщика таким образом начинает работать, чтобы предотвратить назначение какой-либо передачи данных UL от UE или какой-либо передачи данных DL на UE планировщиком 130 передач в течение несинхронизированного временного окна, пока не наступит окончание процедуры произвольного доступа.
Такая процедура произвольного доступа может быть инициирована необязательным процессором 190 случайного доступа на основе приема запроса планирования, исходящего из UE и принятого в течение несинхронизированного временного окна, как описано выше.
Устройство 100 синхронизации восходящей линии связи также содержит соответствующий ТАТ 180 для каждого UE, которое в данный момент UL-синхронизировано. Это означает, что как только UE и RBS завершили процедуру произвольного доступа, UE назначается ТАТ 180 на устройстве синхронизации восходящей линии связи. UE, конечно, имеет свой собственный ТАТ, который ведет синхронизированный с ТАТ 180 обратный отсчет устройства 100 синхронизации восходящей линии связи.
Модули 110 и 190 устройства 100 синхронизации восходящей линии связи могут быть осуществлены или предоставлены в качестве аппаратного обеспечения или комбинации аппаратного и программного обеспечения.
Фиг. 7 является блок-схемой другого варианта реализации устройства 100 синхронизации восходящей линии связи, осуществленного в виде компьютерного программного продукта, хранящегося на запоминающем устройстве 26, который загружают и запускают на компьютере общего назначения или специально приспособленном компьютере, процессоре или микропроцессоре, представленных модулем 28 центрального процессора (CPU) на фигуре. Программное обеспечение включает в себя элементы кода компьютерной программы или части кода программного обеспечения, влияющие на работу измерителя 110 тактирования, определителя 120 тактирования и планировщика 130 передач устройства 100 синхронизации восходящей линии связи. Другие необязательные, но предпочтительные устройства, показанные на фиг. 6, также могут быть осуществлены в виде элементов кода компьютерной программы, хранящихся на запоминающем устройстве 26 и исполняемых CPU 28. Программа может храниться как целиком, так и по частям на одном или более подходящих машиночитаемых носителях или средстве 26 хранения данных, таких как магнитные диски, CD-ROM, DVD-диски, запоминающие устройства USB, жесткие диски, магнитооптические запоминающие устройства, RAM или энергозависимые запоминающие устройства, ROM или flash запоминающие устройства, встроенное программное обеспечение или сервер данных.
ТАТ 180, доступные для устройства 100 синхронизации восходящей линии связи, могут быть осуществлены с использованием одной или нескольких тактирующих схем CPU 28, как показано на фигуре.
Устройство синхронизации восходящей линии связи преимущественно осуществляется в RBS системы связи, как показано на фиг. 1. Фиг. 8 представляет собой блок-схему части такой RBS 20, содержащей устройство 100 синхронизации восходящей линии связи, как показано на фиг. 6 и фиг. 7. RBS 20 предпочтительно содержит передатчик 22, выполненный с возможностью передавать данные DL на UE посредством подсоединенной RF-антенны 24, и приемник 22 для приема данных UL от UE, используя подсоединенную RF-антенну 24. Передатчик 22 и приемник 22 могут быть отдельными модулями RBS с общей или отдельной схемой 24 RF-антенны. В качестве альтернативы, они представляют ветвь передачи и приема общего приемопередатчика 22, как показано на фигуре. RBS 20 также содержит устройство 100 UL-синхронизации в соответствии с вариантом реализации.
Варианты реализации, описанные выше, следует рассматривать в качестве наглядных примеров данного изобретения. Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные модификации, комбинации и изменения в вариантах реализации можно сделать, не выходя за рамки данного изобретения. В частности, различные частные решения в различных вариантах реализации можно комбинировать в других конфигурациях, где это технически возможно. Однако объем этого изобретения определен в прилагаемой формуле изобретения.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
rd
[1] 3GPP TS 36.331 v.8.7.0 (2009-09): 3Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRAN) Radio Resource Control (RRC); Protocol specification.
rd
[2] 3GPP TS 36.321 v.8.7.0 (2009-09): 3Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRAN) Medium Access Control (MAC); Protocol specification.
rd
[3] 3GPP TS 36.212 v.8.7.0 (2009-05): 3Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRAN); Multiplexing and channel coding.