多载波终端同步调整、同失步判断方法及对应装置、系统技术领域
本发明涉及移动通信领域,具体涉及一种多载波终端同步调整、同失步
判断方法及对应装置、系统。
背景技术
随着移动数据业务的不断增长,对高数据速率、高系统容量的无线数据
通信需求不断凸显出来,同时还要求无线系统本身必须适合传输数据业务的
一些特性,比如高吞吐量、高突发性、高可靠性等。因此,3gpp从R8版本
开始引入了高速上行接入技术(HSUPA)。其主要的技术增强包括:引入了
更高阶的调制方式(16QAM,甚至64QAM),引入了混合自动重传请求
(HARQ),以及引入了由NodeB控制的快速调度等技术。相应地,HSUPA
新增了一些传输信道和物理信道。
新增的传输信道包括:
增强的专用信道(E-DCH):用来承载上行增强数据,映射到物理信
道E-PUCH上;
E-DCH上行控制信道(E-UCCH):用来承载E-DCH解码需要的相
关信令,如传输块大小、重传序列号和HARQ进程号等。
新增的物理信道包括:
E-DCH随机接入上行控制信道(E-RUCCH):承载了调度信息和UE
的无线网络临时标识(E-RNTI);
E-DCH绝对授权信道(E-AGCH):承载基站的调度信息,具体包括
功率及物理资源的配置等;
E-DCH物理上行信道(E-PUCH):E-DCH与E-UCCH这两个传输信
道复用在一起映射到E-PUCH上;
E-DCH HARQ应答指示信道(E-HICH):承载HARQ应答消息
ACK/NACK。
其中E-RUCCH和E-PUCH为上行物理信道,E-AGCH和E-HICH为下
行物理信道。
通过HSUPA的增强型技术的引入,显著提高上行数据分组的峰值传输
速率,显著提高上行数据的吞吐量同时减小数据分组的传输时延、减小误帧
率,改善上行专用或共享传输信道的性能,从而更好地支持视频电话、多媒
体、电子邮件、远程信息处理、游戏、电视短片等数据业务。
但是技术的发展是没有终点的,在单载波HSUPA之后,技术人员又继
续在考虑如何将上述这些增强型的技术应用在多载波HSUPA上,例如,如
何保持多载波情况下终端与基站之间的同步就是一个新产生的问题。
在单载波HSUPA中,增强上行物理信道(E-PUCH)的同步控制命令字
(SS)在E-AGCH信道或E-HICH信道中携带,如果终端(UE)在一个子
帧内收到多个SS则进行合并。但在多载波HSUPA中,如何判断多载波情况
下的载波同/失步,每个载波上的时间提前量TA(Timing Advance)如何产
生,以及UE如何处理等这些问题亟待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多载波终端同步调整方法、装置及
系统,保证多载波终端与基站的同步。
为解决上述问题,本发明提供了一种多载波终端同步调整方法,包括:
多载波终端在接入网络后,定期在每个载波上向基站发送导频序列;
所述基站根据所述终端在每个载波上发送的导频序列,确定每个载波的
同步控制命令(SS),在每个载波上发送该载波对应的SS;
所述多载波终端接收到所有载波的SS后,根据所述SS确定时间提前量
(TA),在下次发送数据时,使用确定的TA调整各载波的发送时间。
进一步地,所述根据所述SS确定TA,包括:对所有载波的SS进行合
并处理,确定该合并处理后的SS对应的TA。
进一步地,所述使用确定的TA调整各载波的发送时间,包括:使用合
并处理后的SS对应的TA调整每个载波的发送时间。
为解决上述问题,本发明还提供了一种多载波终端同步调整系统,包括
位于多载波终端的导频序列发送模块、位于基站的同步控制命令字(SS)发
送模块,以及位于多载波终端的调整模块,其中:
所述导频序列发送模块,用于在多载波终端接入网络后,定期在每个载
波上向基站发送导频序列;
所述SS发送模块,用于根据多载波终端在每个载波上发送的导频序列,
确定每个载波的SS,在每个载波上发送该载波对应的SS;
所述调整模块,用于接收到所有载波的SS后,根据所述SS确定时间提
前量(TA),在下次发送数据时,使用确定的TA调整各载波的发送时间。
为解决上述问题,本发明还提供了一种多载波终端同步调整方法,其中,
由多载波终端执行以下处理:
多载波终端在接入网络后,定期在每个载波上向基站发送导频序列;
所述多载波终端接收到基站在每个载波发送的同步控制命令(SS)后,
根据所述SS确定时间提前量(TA),在下次发送数据时,使用确定的TA
调整各载波的发送时间。
为解决上述问题,本发明还提供了一种多载波终端同步调整装置,位于
多载波终端,包括导频序列发送模块、时间提前量确定模块和数据发送调整
模块,其中:
所述导频序列发送模块,用于在本多载波终端在接入网络后,定期在每
个载波上向基站发送导频序列;
所述时间提前量确定模块,用于在接收到基站在每个载波发送的同步控
制命令(SS)后,根据所述SS确定时间提前量(TA);
所述数据发送调整模块,用于在下次发送数据时,使用确定的TA调整
各载波的发送时间。
为解决上述问题,本发明还提供了一种多载波终端同步调整方法,其中,
由基站执行以下处理:
根据多载波终端在每个载波上发送的导频序列,确定每个载波的同步控
制命令,向所述多载波终端每个载波发送该载波对应的同步控制命令字。
为解决上述问题,本发明还提供了一种多载波终端同步调整装置,位于
基站,包括同步控制命令字确定模块、同步控制命令字发送模块,其中:
所述同步控制命令字确定模块,用于根据多载波终端在每个载波上发送
的导频序列,确定每个载波的同步控制命令;
所述同步控制命令字发送模块,用于向所述多载波终端每个载波发送该
载波对应的同步控制命令字。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种多载波终端同失步判断方法及
装置。
为解决上述问题,本发明提供了一种多载波终端同失步检测方法,包括:
多载波终端在每个载波接收信号,分别对每个载波接收到的信号进行校
验,判断在预定时间内只要有一个载波的信号校验成功,则判定本终端未失
步;判断在预定时间内所有载波的信号均校验失败,则判定本终端处于失步
状态。
进一步地,判断在预定时间内只要有一个载波的信号校验成功,则判定
本终端未失步;判断在预定时间内所有载波的信号均校验失败,则判定本终
端处于失步状态,包括:
在预设的同失步检测定时器时间内,判断只要有一个载波的物理信道信
号校验成功,则判定本终端未失步,重启所述同失步检测定时器;在所述同
失步检测定时器时间内,判断如果所有载波的物理信道信号均校验失败,则
判定本终端处于失步状态。
进一步地,所述物理信道信号校验成功是指,所述多载波终端收到底层
发送的原语in-sync;所述物理信道信号校验失败是指,所述多载波终端收到
底层发送的原语out-of-sync。
进一步地,判定本终端未失步后,所述方法还包括:所述多媒体终端采
用如前所述的同步调整方法进行同步调整。
进一步地,所述多载波终端若配置了DPCH信道,则所述信号包括:
DPCH信号;或者所述多载波终端若没有配置DPCH信道,则所述信号包括:
HS-SCCH信号、E-AGCH信号和HS-DSCH信号,或者HS-SCCH信号、
E-AGCH信号、HS-DSCH信号和E-HICH信号。
进一步地,所述校验为CRC校验。
为解决上述问题,本发明提供了一种多载波终端同失步检测装置,位于
多载波终端,包括校验模块和同失步状态判定模块,其中:
所述校验模块,用于在每个载波接收信号,分别对每个载波接收到的信
号进行校验;
所述同失步状态判定模块,用于判断在预定时间内只要有一个载波的信
号校验成功,则判定本终端未失步;判断在预定时间内所有载波的信号均校
验失败,则判定本终端处于失步状态。
采用本实施例的同步调整方法及装置,使多载波终端的每个载波都能与
基站保持同步,保证数据传输。采用本实施例的同失步判断方法及装置,可
以使得终端获知自己与基站侧的同失步状态,以便终端进行相应的处理。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本
发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例1的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图
对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申
请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例1
在进行同步调整之前,UE开机进行随机接入后,首先与基站建立下行
同步,本实施例中的上行同步方法必须在UE与基站间已经建立了下行同步
的前提下进行;但此时UE并不知道与基站之间的距离,因此不能保证每个
UE上行发送的信号都同步到达基站,因此基站要在每个TTI上调整UE的时
钟,使得所有UE上行信号同步到达基站。
步骤一,UE生成上行同步序列(SYNC-UL),将该序列放入到UpPTS
特殊时隙、或者放入随机接入信道、或者放入E-DCH随机接入上行控制信
道中,发送给基站;
上述上行同步序列是一个长度为128位的码片序列,并且具有数学特性:
自相关系数为1,互相关系数为0。
优选地,UE可以以一个固定的时间提前量(TA)来发送该上行同步序列;
并且若UE是开机后首次发送SYNC-UL,那么该序列被放入到UpPTS特殊
时隙中发送。
步骤二,基站在搜索窗口内检测上行同步序列,估计出上行同步序列接
收功率和到达时刻,基站向UE反馈信息,包括UE下次发射的功率以及包
含时间调整值的调整应答命令;
正常情况下UE能在下个子帧收到来自基站的调整应答命令,如果在4
个子帧内没有收到基站的调整应答命令,那么UE认为同步失败,将会随机
延迟一段时间,重新开始执行步骤一。
UE根据基站的调整应答命令调整发送时间,与基站之间建立起了上行
同步状态。
步骤三,UE向基站上报其多载波的能力,基站收到后为UE在多个载波
上建立无线承载RB(Radio Bearing),并在上述多个载波上调度UE,具体
包括:
步骤3.1,UE向基站上报其多载波的能力,指示该UE具有在多个载波
上传输数据的能力;
步骤3.2,基站将UE能力上报给无线网络控制器(RNC),RNC配置
多个频点的无线链路参数;基站在空中接口将RNC配置的参数下发给UE;
具体地,RNC通过物理信道重配置(PHYSICAL CHANNEL
RECONFIGURATION)或无线承载建立(RADIO BEARER SETUP)消息或
无线承载重配置(RADIO BEARER RECONFIGURATION)消息将无线链路
参数配置下来,并且上述消息中含有多载波的传输信道(E-DCH)信息
(Multi-carrier E-DCH Info)。
步骤3.3,基站在多个载波上为UE分配传输信道,并在该多个载波上调
度UE,UE在被调度的载波上与基站进行传输数据。
所述的传输信道重配置消息中含有参数至少包括多载波E-DCH信息、
E-DCH物理信道类型。
优选地,基站可以只在主载波上向UE发送TA(Timing advance)值,
或者也可以在每个载波上向UE发送TA值。TA是UE用来调整其下一子帧
上行发送时间的一个参数,它通过UE对SS命令和调整步长的计算获得。
在上述过程结束之后,多载波终端与基站定期进行同步调整,如图1所
示,包括以下步骤:
步骤110,多载波终端在接入网络后,定期在每个载波上向基站发送导
频序列;
如无特别说明,本文所述的UE均指多载波终端。
发送导频序列的周期优选为一个无线子帧。
通常情况下,导频序列是由一定长度的SYNC-UL码片构成;由于UE
在不停地移动,它与基站的距离不断发生变化,因此基站必须不断地借助该
导频序列来检测UE上行信号的到达时刻,从而发送同步控制命令字(SS)
给UE,以调整UE下次的发送数据时间。
步骤120,基站根据所述终端在每个载波上发送的导频序列,确定每个
载波的SS,在每个载波上发送该载波对应的SS;
具体地,基站在同一个时隙上测量每个载波上的导频序列,从而估计出
其发送时间,并计算每个载波的SS(SS决定了TA值),基站在下一个下
行时隙将SS发送给UE。
通常情况下,基站通过信道估计的方法来计算出UE在该时隙上每个载
波的SS。
SS命令有三种取值:前进一个步长,后退一个步长和保持,这里的步长
是指[1/8,1]chip长度,它的取值由基站通过广播消息发送给UE的,UE根
据SS命令来调整下一次发送信号的时间,UE调整的时间提前量为TA,该
TA是RNC配置给基站,并由基站在UE建立无线链路时通过广播告知UE
的。
步骤130,所述UE接收到所有载波的SS后,根据所述SS确定时间提
前量TA,在下次发送数据时,使用确定的TA调整各载波的发送时间。
由于基站是基于每个载波产生不同的SS,因此UE会收到每个载波对应
的SS,UE可以采下述两种处理方式中的任一种进行处理:
1)在一个传输时间间隔TTI(Transmission Time Interval)内,UE每个
载波上根据E-AGCH和E-HICH携带的SS可以获得不同的TA,UE对每个
载波分别根据各自的TA进行同步调整;
2)在一个TTI内,UE合并所有载波上E-AGCH和E-HICH上携带的
SS,确定合并处理后的SS对应的TA值,对所有载波使用同一TA进行同步
调整。
合并的算法例如可以是累加算法,也可以是取中位数算法,或者是其他
现有算法。
实现上述同步调整方法的系统包括位于多载波终端的导频序列发送模
块、位于基站的SS发送模块,以及位于多载波终端的调整模块,其中:
所述导频序列发送模块,用于在多载波终端接入网络后,定期在每个载
波上向基站发送导频序列;
所述SS发送模块,用于根据多载波终端在每个载波上发送的导频序列,
确定每个载波的SS,在每个载波上发送该载波对应的SS;
所述调整模块,用于接收到所有载波的SS后,根据所述SS确定TA,
在下次发送数据时,使用确定的TA调整各载波的发送时间。
对于多载波终端而言,其所执行的同步调整操作包括:
多载波终端在接入网络后,定期在每个载波上向基站发送导频序列;
所述多载波终端接收到基站在每个载波发送的SS后,根据所述SS确定
TA,在下次发送数据时,使用确定的TA调整各载波的发送时间。
实现上述方法的位于多载波终端的同步调整装置,包括导频序列发送模
块、时间提前量确定模块和数据发送调整模块,其中:
所述导频序列发送模块,用于在本多载波终端在接入网络后,定期在每
个载波上向基站发送导频序列;
所述时间提前量确定模块,用于在接收到基站在每个载波发送的SS后,
根据所述SS确定时间提前量TA;
所述数据发送调整模块,用于在下次发送数据时,使用确定的TA调整
各载波的发送时间。
对于基站而言,其所执行的同步调整操作包括:
根据多载波终端在每个载波上发送的导频序列,确定每个载波的同步控
制命令,向所述多载波终端每个载波发送该载波对应的同步控制命令字。
实现上述方法的位于基站的同步调整装置,包括同步控制命令字确定模
块、同步控制命令字发送模块,其中:
所述同步控制命令字确定模块,用于根据多载波终端在每个载波上发送
的导频序列,确定每个载波的同步控制命令;
所述同步控制命令字发送模块,用于向所述多载波终端每个载波发送该
载波对应的同步控制命令字。
实施例2
本实施例描述终端如何进行同失步检测,包括:
多载波终端在每个载波接收信号,分别对每个载波接收到的信号进行校
验,判断在预定时间内只要有一个载波的信号校验成功,则判定本终端未失
步;判断在预定时间内所有载波的信号均校验失败,则判定本终端处于失步
状态。
如果判定终端处于失步状态,则该终端与基站重建无线链路。
判断的步骤具体包括:在预设的同失步检测定时器时间内,判断只要有
一个载波的物理信道信号校验成功,则判定本终端未失步,重启同失步检测
定时器;在同失步检测定时器时间内,判断如果所有载波的物理信道信号均
校验失败,则判定本终端处于失步状态。当多载波终端收到底层发送的原语
in-sync(同步),则认为物理信道信号校验成功;当多载波终端收到底层发
送的原语out-of-sync(不同步),则认为物理信道信号校验失败。
具体来说,按照UE的不同物理信道配置情况,有如下实现方式:
1)若配置了下行DPCH信道时,则使用DPCH信道进行同失步检测,
即UE对每个载波上的DPCH信道进行解码校验,只要有一个载波上接收的
该信道的CRC校验正确,则认为该UE还未失步,如果所有载波上接收的
DPCH信道的CRC校验均失败,则认为该UE处于失步状态,发起链路重建
过程,该UE与基站重新进行无线链路建立;
2)若没有配置DPCH时,可以使用HS-SCCH、E-AGCH和HS-DSCH
信道进行同失步检测
对于每个载波,在当前子帧内该载波上接收到的HS-SCCH、E-AGCH和
HS-DSCH信道中,在同失步检测定时器时间内只要有任何一个信道CRC检
测结果正确则认为该UE还未失步,底层上报in-sync原语,在同失步检测定
时器时间内如果所有载波的HS-SCCH、E-AGCH和HS-DSCH信道的CRC
检测结果都为错误,则认为该UE处于失步状态,底层上报out-of-sync原语。
同失步检测定时器各个载波自己维护,只要有一个载波上报了同步则重启该
定时器。
3)若没有配置DPCH时,还可以使用HS-SCCH、E-AGCH、HS-DSCH
和E-HICH进行同步检测。
在当前子帧内所有载波上接收到的HS-SCCH、E-AGCH、HS-DSCH和
E-HICH信道中,只要有任何一个信道CRC检测结果正确则上报in-sync,在
同失步检测定时器时间内如果所有载波的HS-SCCH、E-AGCH、HS-DSCH
和E-HICH信道的CRC检测结果都为错误则上报out-of-sync,同失步检测定
时器各个载波自己维护。
优选的,在本实施例中,对于多载波HSUPA中每个载波的上述物理信
道的检测使用CRC校验来作为同失步判断准则,其具体实现如下,在其他实
施例中也可以采用其他的校验方法来作为同失步判断准则。
上述信道在一个传输时间间隔TTI(Transmission Time Interval)内有一
到若干个数据包进行传输,并且每个数据包后带有若干CRC校验位;UE
利用CRC校验位对每个数据包进行CRC校验,由于CRC校验的具体实现过
程是现有技术,此处不再赘述,这样UE对每个数据包都能获得一个CRC校
验结果,该结果只有两种可能,即CRC校验成功或CRC校验失败;若UE
在TTI时间内对所有载波上的数据包CRC校验的结果都为失败,那么向高
层上报原语out-of-sync,反之,若UE在TTI时间内对所有载波上的数据包
CRC校验至少有一个结果为成功,那么向高层上报原语in-sync。
所述的in-sync和out-of-sync为同失步上报的原语,是由终端内部自己
维护的从物理层向上层发送的一个指示信息。
如果在定时器时间内始终上报out-of-sync,那么UE判断自己处于失步
状态,那么UE应重新发起无线链路建立;反之如果在定时器时间内上报至
少一个in-sync,那么UE判断自己处于同步状态。
如果判断UE处于同步状态,则可继续采用实施例1中所述的同步调整
方法进行与基站的同步。
实现本实施例方法的同失步检测装置,位于多载波终端,包括校验模块
和同失步状态判定模块,其中:
所述校验模块,用于在每个载波接收信号,分别对每个载波接收到的信
号进行校验;
所述同失步状态判定模块,用于判断在预定时间内只要有一个载波的信
号校验成功,则判定本终端未失步;判断在预定时间内所有载波的信号均校
验失败,则判定本终端处于失步状态。
优选地,该同失步状态判定模块是用于采用以下方式判定本终端未失步
或处于失步状态:
所述同失步状态判定模块在预设的同失步检测定时器时间内,判断只要
有一个载波的物理信道信号校验成功,则判定本终端未失步,重启所述同失
步检测定时器;所述同失步状态判定模块在所述同失步检测定时器时间内,
判断如果所有载波的物理信道信号均校验失败,则判定本终端处于失步状态。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序
来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读
存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用
一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用
硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任
何特定形式的硬件和软件的结合。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的
情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,
但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。