專利名稱：移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上行同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式蟲奪窩無線通訊系統(tǒng)，更具體地，涉及一種移 動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上^亍同步方法。
背景技術(shù)：
參考圖1，分布式蜂窩無線通訊系統(tǒng)主要包4舌終端，基站和核 心網(wǎng)?；局g根據(jù)需要可以有邏輯或者物理的連接，基站組成的網(wǎng)絡(luò)稱為無線4姿入網(wǎng)(RAN)，負(fù)責(zé)4妾入層事務(wù)，例如，無線資源 的管理、以及上下行的無線資源按照共享信道的方式的調(diào)度。每個(gè) 基站可以與一個(gè)或者一個(gè)以上的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(CN)相連。核心網(wǎng)負(fù) 責(zé)非接入層事務(wù)，例如，移動(dòng)性管理等。終端是指可以與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 通訊的設(shè)備，例如手4幾、或者筆記本電腦等。每個(gè)終端在上行方向 上只能連接到網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)基站。目前最新的分布式移動(dòng)通訊系統(tǒng)-長期演進(jìn)系統(tǒng)(簡稱LTE ) 在下行方向上采用頻率正交多趾接入技術(shù)(簡稱OFDMA)，而在上 行方向上采用單載波頻分多趾接入技術(shù)(簡稱SC-FDMA)。在這 兩種多趾技術(shù)中，可調(diào)度的無線資源塊是頻域和時(shí)域范圍內(nèi)有限的 一個(gè)交集，如圖2所示。在目前的LTE系統(tǒng)中這個(gè)資源塊在頻域上 是12個(gè)子載波，每個(gè)子載波是15KHz (千赫茲)，在時(shí)域上是l毫 秒，與一個(gè)子幀的寬度是一樣的。另外，LTE系統(tǒng)中系統(tǒng)幀的長度 是10毫秒，也; 尤是i兌一個(gè)幀內(nèi)有IO個(gè)子幀。參考圖3，假設(shè)基站在某個(gè)幀的2號(hào)子幀給終端發(fā)送了一個(gè)數(shù) 據(jù)塊DATAl,終端因?yàn)楂@得了下^f亍同步，所以也會(huì)在相同的子幀收 到DATAl,不過由于無線電波的傳輸時(shí)延，終端上2號(hào)幀的起點(diǎn)要 后延一段時(shí)間，這段時(shí)間和單向的傳輸時(shí)延是一樣的。假設(shè)終端在 4號(hào)子幀應(yīng)答一個(gè)DATA2，如果終端在上行子幀的起點(diǎn)發(fā)送 DATA2，同樣因?yàn)闊o線電波的傳輸時(shí)延，DATA2不會(huì)剛好落在基站 的4號(hào)子幀的的范圍內(nèi)，而是會(huì)延伸到5號(hào)子幀的范圍。這不但會(huì) 影響到5號(hào)子幀對應(yīng)的時(shí)域內(nèi)其他的數(shù)據(jù)塊的接收，而且也會(huì)影響 到DATA2本身的解調(diào)過一呈。
基站如果根據(jù)每個(gè)終端的需要臨時(shí)調(diào)整接收窗口的位置，那么 不但接收機(jī)的設(shè)計(jì)將會(huì)非常復(fù)雜，而且也使得無線資源的調(diào)度變得 凌亂不堪，所以基站總是期望在固定的時(shí)間范圍內(nèi)接收上行的數(shù)據(jù) 塊。在這樣的前提下，系統(tǒng)應(yīng)對傳輸時(shí)延的方法是，讓終端在發(fā)送 上行數(shù)據(jù)塊的時(shí)候提前一定的時(shí)段，這個(gè)時(shí)段正好是基站和終端之 間的傳輸時(shí)延的2倍，這個(gè)被提前的時(shí)段稱為時(shí)間才是前量(簡稱 TA)。參考圖3，虛線表示的DATA2提前了 TA來發(fā)送，DATA2就 正好落在4號(hào)子幀。
如圖4所示，LTE中一個(gè)子幀內(nèi)有整數(shù)個(gè)調(diào)制符號(hào)組成，比如 14個(gè)調(diào)制符號(hào)。整個(gè)子幀的發(fā)送提前，也就意味子幀中每個(gè)調(diào)整符 號(hào)的發(fā)送提前。 一個(gè)調(diào)制符號(hào)的前端有一部分稱為循環(huán)前綴(簡稱 CP),這部分的內(nèi)容和該調(diào)制符號(hào)最后一部分的內(nèi)容，即圖中的部 分RP是一樣的。
參考圖5,從理論上來說，終端發(fā)送的某個(gè)調(diào)制符號(hào)最多允許 提前或者落后符號(hào)接收窗口一個(gè)CP的范圍，因?yàn)橹灰龃翱诘?部分不超過一個(gè)CP的范圍，那么超出窗口的部分可以由窗口內(nèi)對 應(yīng)的部分彌補(bǔ)，參考圖5的5_1和5—2。然而，因?yàn)閷?shí)際無線傳播 的復(fù)雜性，比如多徑和快衰落，允許偏離的部分要少得多，參考圖中的5_3和5一4。比如在LTE系統(tǒng)中，允許偏離的時(shí)差約一個(gè)OFDM 采樣周期，要比CP的長度小得多。為了描述方便，系統(tǒng)允許的偏 離時(shí)l殳稱為Tab。
終端和基站之間建立通訊關(guān)系以前，終端會(huì)首先駐留到某個(gè)小 區(qū)。終端首先會(huì)通過小區(qū)搜索過程獲得下行的同步，這樣終端才能 接收下行的公共信道上的信息，比如廣播信息，尋呼信息等。這時(shí)， 終端還沒有獲得上行的同步。
參考圖6，當(dāng)終端發(fā)起呼叫或者響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的尋呼的時(shí)候，終端 會(huì)首先發(fā)送一個(gè)隨機(jī)接入消息。這個(gè)消息的幀結(jié)構(gòu)從時(shí)域上來說， 要比正常的幀來得短，可以稱為隨枳4妄入幀。當(dāng)基站收到隨機(jī)接入 幀的時(shí)候，可以4艮據(jù)幀落在隨枳4妄入時(shí)隙接收窗口內(nèi)的位置來判斷 出基站和終端之間的雙向傳輸延遲。這個(gè)雙向傳輸延遲可以作為終 端4妾入網(wǎng)絡(luò)以后的初始TA。基站在應(yīng)答隨機(jī)4姿入消息的時(shí)候，會(huì)4巴 這個(gè)初始的TA值反饋給終端，這樣終端就獲得了上行的同步。
在以后的通訊過程中，為了防止終端發(fā)送的數(shù)據(jù)越出規(guī)定的接 收窗口，基站和終端之間需要有一個(gè)不斷更新TA的過程。 一般來 說，基站會(huì)根據(jù)終端發(fā)送的上行信號(hào)估算新的TA，然后把新的TA 發(fā)送給終端。這個(gè)過程稱為TA的更新過程。因?yàn)榻K端可以以高速 運(yùn)動(dòng)，如果不及時(shí)更新TA,那么終端移動(dòng)的距離所導(dǎo)致的傳輸時(shí)延 的變化，就可能超出上文中提到的Tab。假設(shè)系統(tǒng)可以支持最高為 500公里/小時(shí)的徑向運(yùn)動(dòng)，允許偏離的時(shí)段是0.52微秒，那么允許 更新的最大周期是560毫秒。為了應(yīng)對所有的不利狀況，系統(tǒng)會(huì)"i殳 置一個(gè)比較固定的最大更新周期，簡稱為MTu。
因?yàn)榻K端是否移動(dòng)是無法4是前預(yù)測的，所以從基站的角度來i兌， 為了維持上行的同步關(guān)系，只好假設(shè)終端一直處于移動(dòng)過程中，所 以TA也需要周期性的更新，即^f吏實(shí)際上終端并沒有移動(dòng)。相同的道理，判斷終端是否已經(jīng)失去上行的同步，也要基于是否已經(jīng)及時(shí)
更新了 TA。對于基站來說，能夠正確收到上行的數(shù)據(jù)，可以認(rèn)為間 接地說明了終端保持的TA值是正確的。所以基站如果發(fā)現(xiàn)從上一 次TA更新以后，或者上次正確4妄收上4于的^U居以后，在MTu時(shí)間 內(nèi)沒有再能夠更新TA,那么就可以i人為終端已經(jīng)失去了同步；而只于 于終端來it，如果在上次4妄收了 TA更新以后，在MTu以后，沒有 再能夠更新TA ，那么也可以認(rèn)為終端已經(jīng)失去了上行的同步。
對于失去上行同步的終端來說，如果要重新發(fā)送^t據(jù)或者4姿收 數(shù)據(jù)，都需要重新通過隨機(jī)接入的方法來重新獲得初始TA。
在只有下行單向業(yè)務(wù)的時(shí)候，終端似乎只^妄收下^f于的數(shù)據(jù)，看 起來不需要TA的更新過程。但是為了提高無線資源的利用率，終 端需要反饋信道質(zhì)量指示報(bào)告(簡稱CQI REPORT )。基站可以利用 CQI REPORT進(jìn)行功率控制或者進(jìn)^f亍無線鏈^各自適應(yīng)控制過程。為 了保證CQI REPORT的有效性，CQI REPORT的上報(bào)周期會(huì)比較短， 這就要求即使終端在接收下行單向業(yè)務(wù)的時(shí)候，也需要保持上行的 同步。
因此，急需一種方法來解決在移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上行 同步問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了 一種移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè) 務(wù)的上^f于同步方法，其可以包括以下步驟在只有下ff單向業(yè)務(wù)的 情況下，終端周期性地向基站發(fā)送上行信號(hào)；以及基站才艮據(jù)接收到
所述上行信號(hào)來評(píng)估時(shí)間提前量，然后進(jìn)行周期性時(shí)間提前量的更
新過程。當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送技術(shù)時(shí)，該方法可以包括以下
處理終端只在乂人睡眠狀態(tài)醒來的時(shí)候發(fā)送上4于信號(hào)。
當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送技術(shù)，并且不連續(xù)發(fā)送的周期 超過移動(dòng)通訊系統(tǒng)允許的最長時(shí)間4是前量更新周期時(shí)，包括以下處 理終端不發(fā)送上^f于信號(hào)。
其中，下行單向業(yè)務(wù)包括下行多媒體廣播組播業(yè)務(wù)。
當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)為下行多媒體廣播組播業(yè)務(wù)時(shí)，上行信號(hào)為響 應(yīng)參考信號(hào)。
因而，通過本發(fā)明，當(dāng)終端只有下行的單向業(yè)務(wù)的時(shí)候，為了 在接收單向業(yè)務(wù)的過程中更快地接入網(wǎng)絡(luò)，提高用戶的業(yè)務(wù)滿意度， 通過發(fā)送周期性發(fā)送上行信號(hào)給基站，從而維持了上行的同步。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部 分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成i兌明書的一部 分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的 限制。在附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的分布式蜂窩無線通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2是無線資源塊的示意圖3是時(shí)間提前量的物理示意圖；圖4是無線調(diào)制符號(hào)的結(jié)構(gòu)示意圖5是無線調(diào)制符號(hào)偏離接收窗口的示意圖6是終端獲得初始TA的過程的示意圖7是才艮據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上4亍同步方法 的流程圖8是TA更新過程的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的只有MBMS業(yè)務(wù)時(shí)的TA更新 的示意圖；以及
圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的只有MBMS業(yè)務(wù)^f旦是有DRX 時(shí)的TA更新的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
圖7是才艮據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上4亍同步方法 的流程圖。如圖7所示，該方法包括以下步驟
步驟S702，在只有下行單向業(yè)務(wù)的情況下，終端周期性地向基 站發(fā)送上行信號(hào)；以及
步驟S704，基站根據(jù)接收到所述上行信號(hào)來評(píng)估時(shí)間提前量， 然后進(jìn)行周期性時(shí)間提前量更新過程。當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送4支術(shù)時(shí)，該方法可以包4套以下
處理終端只在,人睡眠狀態(tài)醒來的時(shí)候發(fā)送上4于信號(hào)。
當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送技術(shù)，并且不連續(xù)發(fā)送的周期 超.過移動(dòng)通訊系統(tǒng)允許的最長時(shí)間才是前量更新周期時(shí)，包括以下處 理終端不發(fā)送上行信號(hào)。
其中，下行單向業(yè)務(wù)包括下行多媒體廣播組播業(yè)務(wù)。
當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)為下行多媒體廣播組播業(yè)務(wù)時(shí)，上行信號(hào)為響
應(yīng)參考信號(hào)。
圖8是TA更新過程的示意圖?；局阅軌蚋陆K端的TA 的一個(gè)重要因素，是因?yàn)榛灸軌蚋鶕?jù)上行的信號(hào)來進(jìn)行TA變化
的測量。
當(dāng)終端和基站之間只存在下行業(yè)務(wù)的時(shí)候，比如只有MBMS 業(yè)務(wù)的時(shí)候，終端需要反饋信道質(zhì)量指示(簡稱CQI REPORT )。基 站可以利用CQI REPORT進(jìn)行功率控制或者《連路自適應(yīng)的操作。如 果CQI REPORT的上報(bào)周期比較長，那么這些上報(bào)的數(shù)據(jù)的參考價(jià) 值將會(huì)大大下降，這是因?yàn)闊o線信道的變化是非?？斓摹Ｒ簿褪钦f 為了讓上凈艮的CQI REPORT切實(shí)起到作用，終端上才艮CQI REPORT 的周期不宜過長。比如，如果是作為鏈路自適應(yīng)過程使用，那么周 期大概的幾十毫秒的級(jí)別。終端需要在比較短的間隔時(shí)間內(nèi)上才艮 CQI REPORT,就需要終端一直保持在上行同步的狀態(tài)，否則如果 每次在上報(bào)CQI REPORT以前都需要一次隨機(jī)接入過程來獲取初始 TA。因?yàn)殡S機(jī)接入有可能發(fā)生碰撞，所以會(huì)導(dǎo)致額外的延遲。而且 為了準(zhǔn)確地估算初始TA，隨機(jī)接入信道的帶寬有一個(gè)下限，在LTE 中這個(gè)下限是1.25MHz，這個(gè)帶寬和上報(bào)CQI REPORT的信道帶寬 相比要大的多，所以如果每次上才艮CQI REPORT以前老卩采用隨機(jī)接入過程的話，不但延誤CQI REPORT的上報(bào)時(shí)間，而且也會(huì)消耗更 多的無線資源。當(dāng)下行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送(簡稱DTX)技術(shù) 的時(shí)候，終端將采用不連續(xù)接收(簡稱DRX)技術(shù)，以便延長電池 的使用時(shí)間。這時(shí)CQI REPORT的上報(bào)周期會(huì)收到終端DRX周期 的約束，但是只要DRX周期不超過系統(tǒng)允許的最大TA更新的周期， 上報(bào)的CQI REPORT對于功率控制還是具有參考價(jià)值，所以在這種 情況下因?yàn)橥瑯拥脑?，終端還需要保持上行的同步。如果DRX 周期超出了系統(tǒng)允許的最大TA更新周期，那么終端就沒有必要再 發(fā)送上行信號(hào)，因?yàn)榻K端在從睡眠狀態(tài)醒來的時(shí)候，總是會(huì)認(rèn)為已 經(jīng)失去了上^^的同步。
解決的辦法是在只有下行單向業(yè)務(wù)的場景下，讓終端周期性發(fā) 送上行的信號(hào)給基站。基站可以通過接收這些上行的信號(hào)進(jìn)行TA 的估算過程，然后進(jìn)行周期性TA更新過程。
如果下行的單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送(簡稱DTX)的技術(shù)，也 就是說終端處于不連續(xù)接收(DRX)的狀態(tài)。為了不-皮壞正常的 DRX的過禾呈，纟冬端應(yīng)該只在纟冬端從睡眠^)犬態(tài)醒來的時(shí)^f、矣發(fā)送上4亍的信號(hào)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的只有MBMS業(yè)務(wù)時(shí)的TA更新 的示意圖。如圖9所示，當(dāng)只有下行的MBMS業(yè)務(wù)的時(shí)候，終端會(huì) 周期性發(fā)送專用的響應(yīng)參考信號(hào)(以下簡稱sounding reference signal)纟會(huì)基-古占。基3占通過4妾4丈sounding reference signal來"f古算上4亍 的TA，然后發(fā)送TA更新命令給纟冬端。
圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的只有MBMS業(yè)務(wù)但是有DRX 時(shí)的TA更新的示意圖。如圖10所示，當(dāng)只有下行的MBMS業(yè)務(wù) 的時(shí)候，而且MBMS有兩種DRX的梯:作方式。短的DRX的周期 是240毫秒，長的DRX周期是420毫秒。當(dāng)終端處于240毫秒的DRX才莫式時(shí)々美，終端每隔兩個(gè)DRX的周期發(fā)送sounding reference signal給基站，也就是說TA的更新周期是480毫秒。當(dāng)終端處于 420毫秒的DRX模式的時(shí)候，終端和DRX的步調(diào)是一致的，也就 是說每個(gè)420毫秒進(jìn)行一次TA的更新過程。
綜上所述，采用本發(fā)明的方法，能夠在接收單向業(yè)務(wù)的過程中 更快地接入網(wǎng)絡(luò)，提高用戶的業(yè)務(wù)滿意度，從而維持上行的同步。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上行同步方法，其特征在于，包括以下步驟在只有下行單向業(yè)務(wù)的情況下，終端周期性地向所述基站發(fā)送上行信號(hào)；以及所述基站根據(jù)接收到所述上行信號(hào)來評(píng)估時(shí)間提前量，然后進(jìn)行時(shí)間提前量的更新過程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步方法，其特征在于，當(dāng)所述下 行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送技術(shù)時(shí)，包括以下處理所述終端只在從睡眠狀態(tài)醒來的時(shí)候發(fā)送上4于信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步方法，其特征在于，當(dāng)所述下 行單向業(yè)務(wù)采用不連續(xù)發(fā)送技術(shù)，并且不連續(xù)發(fā)送的周期超過 所述移動(dòng)通訊系統(tǒng)允許的最長時(shí)間:提前量更新周期時(shí)，包括以 下處理所述終端不發(fā)送所述上^f于信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步方法，其特征在于，所述下行 單向業(yè)務(wù)包括下行多媒體廣播組播業(yè)務(wù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行同步方法，其特征在于，當(dāng)所述下 行單向業(yè)務(wù)為所述下行多媒體廣播組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述上行信號(hào) 為響應(yīng)參考信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種移動(dòng)通訊系統(tǒng)中單向業(yè)務(wù)的上行同步方法，其可以包括以下步驟在只有下行單向業(yè)務(wù)的情況下，終端周期性地向基站發(fā)送上行信號(hào)；以及基站根據(jù)接收到所述上行信號(hào)來評(píng)估時(shí)間提前量，然后進(jìn)行周期性時(shí)間提前量的更新過程。因而，采用本發(fā)明的方法，能夠在接收單向業(yè)務(wù)的過程中更快地接入網(wǎng)絡(luò)，提高用戶的業(yè)務(wù)滿意度，從而維持上行的同步。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101296024SQ20071009725
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者杜忠達(dá), 柯雅珠 申請人:中興通訊股份有限公司