CN103190185B - 空中接口定时同步共享 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用户设备(UE)中的定时同步方法，该用户设备在第一同步通信网络的第一小区中被服务并且还位于第二同步通信网络的第二小区中。该方法包括：从第一网络的通信节点接收消息，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差；以及根据第一小区的下行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的下行链路同步。
Description
技术领域
本发明一般涉及无线通信，具体地说，涉及定时同步方法和用于实现该方法的通信节点。
背景技术
近来，在世界各地许多国家已经部署或即将部署不同的同步网络，尤其是已经快速开发了TDD(时分复用)网络（作为典型的同步网络）。在一些区域，两个或更多同步网络之间的共存看起来不可避免了。例如，作为其中一个国际3G标准，时分同步码分多址(TD-SCDMA)标准已经在中国由中国移动广泛部署了，并且预计时分长期演进(TD-LTE)（作为TD-SCDMA的演进）将来将与TD-SCDMA共存。类似地，在日本，个人手持电话系统(PHS)网络和扩展全球平台(XGP)网络可能共存；还有，在东南亚，TD-LTE和Wimax网络可能共存。共存的TDD网络之间的交互操作是保持会话连续性的关键特征。
下行链路中的空中接口定时同步和上行链路中的空中接口定时同步对TDD系统而言均是必不可少的。然而，在共存网络的常规解决方案中，定时同步信息未在网络之间共享。例如，支持两个共存的不同网络的用户设备(UE)可能希望执行从一个网络到另一个网络的小区切换或重新选择（作为所谓的无线电接入技术(IRAT)切换或重新选择）。该UE已经执行了与源小区的下行链路和/或上行链路定时同步，但在没有定时同步信息的情况下，它不得不重新进行与目标小区的下行链路和/或上行链路定时同步，这将增加控制平面等待时间和用户平面中断时间。
发明内容
因此，本发明的目的是开发可减少两个共存网络之间的小区切换或重新选择的等待时间和中断的解决方案。
根据本发明的一个方面，通过提供在用户设备(UE)中的定时同步方法来实现该目的，该用户设备在第一同步通信网络的第一小区中被服务并且还位于第二同步通信网络的第二小区中。该方法包括：从第一网络的通信节点接收消息，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差；以及根据第一小区的下行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的下行链路同步。
第一同步通信网络和第二同步通信网络可以是时分复用TDD网络，并且可选自至少由如下项构成的组：时分同步码分多址(TD-SCDMA)网络、时分长期演进(TD-LTE)网络、个人手持电话系统(PHS)网络、扩展全球平台(XGP)网络和Wimax网络。所述通信节点可选自由如下项构成的组：无线电网络控制器(RNC)、节点B、eNB和基站。所述消息可以是系统信息消息或UE特定无线电资源控制(RRC)消息。
该方法还可包括：基于计算出的下行链路同步来检测第二小区的导频信号。该方法还可包括：基于计算出的下行链路同步来下行链路同步到第二小区。该方法还可包括：根据第一小区的上行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的上行链路同步。该方法还可包括：基于计算出的上行链路同步来上行链路同步到第二小区。该方法还可包括：重新选择/切换到第二小区。
可通过下式计算第二小区的下行链路同步：
，
其中：
，
其中DL_SYNC_Cell1和DL_SYNC_Cell2分别是第一小区的下行链路同步和第二小区的下行链路同步，Δt是第二小区的时钟偏移和第一小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
可通过下式计算第二小区的上行链路同步：
，
其中：
，
其中UL_SYNC_Cell2和UL_SYNC_Cell2分别是第一小区的上行链路同步和第二小区的上行链路同步，OTD是从第一小区和第二小区接收帧的观察时间差，Δt是第二小区的时钟偏移和第一小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
该消息还可包含协同定位指示符，该协同定位指示符指示第一小区和第二小区的协同定位关系，并且如果该协同定位指示符指示第一小区和第二小区协同定位，则OTD等于0。
根据本发明的另一方面，通过提供第一同步通信网络的通信节点中的定时同步方法来实现该目的，所述通信节点适合于服务于第一同步通信网络的第一小区中的用户设备UE，所述UE还位于第二同步通信网络的第二小区中。所述方法包括：向UE发送消息，所述消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差。
第一同步通信网络和第二同步通信网络可以是时分复用TDD网络，并且可选自至少由如下项构成的组：时分同步码分多址(TD-SCDMA)网络、时分长期演进(TD-LTE)、个人手持电话系统(PHS)网络、扩展全球平台(XGP)网络和Wimax网络。所述通信节点可选自由如下项构成的组：无线电网络控制器(RNC)、节点B、eNB和基站。所述消息可以是系统信息消息或UE特定无线电资源控制(RRC)消息。
该方法还可包括将UE重新选择/切换到第二小区。
第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移之间的定时差可由下式给出：
，
其中Δt是第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
所述消息还可包含协同定位指示符，该协同定位指示符指示第一小区和第二小区的协同定位关系。
根据本发明的又一方面，通过提供适合于在第一同步通信网络的第一小区中被服务并且还位于第二同步通信网络的第二小区中的用户设备(UE)来实现该目的。该UE包括：收发器，用于从第一同步通信网络的通信节点接收消息，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差；以及处理单元，用于根据第一小区的下行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的下行链路同步。
根据本发明的又一方面，通过提供第一同步通信网络的通信节点来实现该目的，该通信节点适合于服务于第一同步通信网络的第一小区中的用户设备(UE)，所述UE还位于第二同步通信网络的第二小区中。该通信节点包括：处理单元，用于生成消息，所述消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差；以及收发器，用于向该UE发送消息。
根据本发明的又一方面，通过提供包括如上所述的用户设备(UE)和通信节点的同步通信网络来实现该目的。
根据本发明的又一方面，通过提供用户设备(UE)中的定时同步方法来实现该目的，所述UE位于通信节点的第一小区或第一载波中。该方法包括：在切换或重新选择到所述通信节点(220)的第二小区或第二载波期间，使用第一小区或第一载波的下行链路同步来下行链路同步到第二微小区或第二载波。
所述方法还可包括：使用第一小区或第一载波的上行链路同步来上行链路同步到第二微小区或第二载波。
根据本发明的又一方面，通过提供包括用于实现以上方法的构件的用户设备(UE)来实现该目的。
附图说明
参考如下结合附图进行的描述将最好地理解本发明连同其另外目的和优点，附图中：
图1示出了TD-LTE网络中下行链路和上行链路中的初始定时同步的示意过程；
图2是例证两个共存网络的示范部署的示意图；
图3示范性示出了TD-LTE和TD-SCDMA帧对准的原则；
图4例证了根据本发明实施例采用同步机制的从TD-SCDMA到TD-LTE的IRAT切换的示意过程；
图5是根据本发明实施例在UE的定时同步方法的示意流程图；
图6是根据本发明实施例在RNC的定时同步方法的示意流程图；
图7是根据本发明实施例的UE的示意框图；以及
图8是根据本发明实施例的RNC的示意框图。
具体实施方式
下面将参考附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以用许多不同的形式实施，并不应该被解释为局限于本文阐述的实施例。而是，提供这些实施例，使得本公开将是详尽而完整的，并将向本领域的技术人员传达本发明的范围。相似的附图标记通篇是指相似的单元。
本文使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，并不打算限制本发明。本文所用的“a”，“an”以及“the”打算也包含复数形式，除非上下文以其它方式明确指出。还将理解，术语“包括”、“包含”在本文中使用时规定存在所述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或它们的组合。
除非另外定义，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属的领域的普通技术人员通常理解的相同的意思。还将理解，本文所用术语应被解释为具有与它们在本说明书和相关领域上下文中的意思相一致的意思，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确如此定义了。
下面参考根据本发明实施例的方法、设备、网络(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图例证来描述本发明。要理解，这些框图和/或流程图例证的多个块以及框图和/或流程图例证中的块组合可通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理设备以产生机器，使得经由计算机的处理器和/或其它可编程数据处理设备执行的指令创建用于实现这些框图和/或所述一个或多个流程图块中规定的功能/动作的构件。
从而，本发明可以用硬件和/或软件(包括固件、常驻软件、微代码等)来实施。此外，本发明还可采取计算机可用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品将计算机可用或计算机可读程序代码实施在该介质中以供指令执行系统使用或与之结合。在本文档的上下文中，计算机可用介质或计算机可读介质可以是可包含、存储、传递、传播或传输程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与之结合的任何介质。
将在TD-SCDMA和TD-LTE网络共存的上下文中描述本发明，然而应该理解，本发明不限于此，并且可应用于所有现有TDD系统和将来的TDD系统。本文使用特定术语，诸如演进的节点B(eNB)、节点B(NB)、无线电网络控制器(RNC)和用户设备(UE)，但应该理解，在不同标准或协议中可使用其它术语来提及相同或相似的实体。还应该理解，尽管在IRAT切换的上下文中描述本发明，本发明仍可应用于所有类型的切换/重新选择，甚至相同小区的载波之间的切换/重新选择。
下面将参考附图描述本发明。
在开始描述本发明概念之前，简要介绍一下常规定时同步过程会更好。举TD-LTE或TD-SCDMA的例子，当UE从休眠模式醒来时，它首先经由小区搜索过程来获取下行链路同步，并且然后在RRC空闲模式下获取并保持下行链路同步。如果该UE发起服务或到目标小区的切换，则需要经由基于争用或非争用的随机访问(RA)过程来获取上行链路同步，并且应该在RRC连接模式下经由闭环定时调整(其在TD-LTE (3GPP TS 36.213)中称为定时提前(TA)或在TD-SCDMA (3GPP TS 25.224)中称为同步移位(SS))来保持上行链路同步。
图1示出了TD-LTE网络中下行链路和上行链路中的初始定时同步的示意过程。通过UE从演进的节点B(eNB)接收初级和次级同步序列(PSS/SSS)以及广播信道(BCH)来获得下行链路同步。在获取下行链路同步并接收系统信息之后，UE可执行RA前导码传送。在接收到该RA前导码时，eNB估计UE上行链路传送定时，并且在必要时调整UE上行链路传送定时，并向UE发送指示成功接收的前导码的RA响应，连同TA和上行链路资源分配信息(显示为UL准许)。UE然后使用TA信息来调整其上行链路定时。在UE已经获取了上行链路同步之后，它可使用RA响应中所指示的资源来发送上行链路调度信息或资源请求。
在RRC连接模式下的连接期间，在MAC控制单元中经由定时提前命令来保持上行链路定时同步。在TD-SCDMA中存在类似的定时同步机制。
图2是例证共存网络的示范部署的示意图。如图2所示，TD-SCDMA网络可包含核心网络(CN)210、RNC 220和NB 230。TD-LTE网络与TD-SCDMA网络共存，但为了简化起见，图2中仅例证了eNB 240。支持TD-SCDMA和TD-LTE标准的双模式UE 250可经由NB 230和eNB 240所共享的天线与TD-SCDMA和TD-LTE网络中的任一个通信。然而，这个示例仅是例证性的，并且实际上存在共存网络的许多可能部署。例如，这些网络可以是任何类型的同步网络，而不管是FDD还是TDD。这些网络可被部署成协同定位的，或部署成部分协同定位的。例如，为了共享尽可能多的网络单元并减少部署成本，可在相同或邻近位置部署两个网络的eNB 240和NB 230以及CN。然而，也常见的是：这些网络部署在不同位置，没有共享任何网络单元，尤其是当网络由不同运营商运行时。
在一些情况下，当前由一个网络的小区服务的双模式UE 250可切换到和/或重新选择另一个网络的小区（作为所谓的无线电接入技术间(IRAT)小区切换/重新选择）。假设UE 250当前由TD-SCDMA网络的服务小区(下文称为源小区)服务，并且由于移动性或载荷共享而将要执行到TD-LTE网络的小区(本文下面称为目标小区)的IRAT切换。
如我们在上面已经讨论的，在用于共存网络的常规解决方案中，在网络之间不共享定时同步信息，UE不得不针对基于测量的切换重新进行上行链路定时同步，并且针对盲切换重新进行下行链路定时同步和上行链路定时同步，这将增加控制平面等待时间和用户平面中断时间。
同一问题也存在于同一TDD小区载波之间的切换、同一RAT的分层小区结构(HCS)之间的切换或小区重新选择以及IRAT小区重新选择。
为了减少在切换/重新选择期间重复上行链路/下行链路同步所引起的等待时间，本发明提出基于原始小区的定时同步来获得目标小区的定时同步，而无需重复同步过程。
图3示范性示出了TD-LTE和TD-SCDMA帧对准的原则。
TD-LTE和TD-SCDMA都采用空中接口帧的相同5ms重复周期，其分别称为TD-LTE的半帧和TD-SCDMA的子帧。同样，PHS/XGP和Wimax也与5ms的重复周期兼容。
通常，当在同一TDD带或邻近TDD带中部署多个TDD系统/网络时，使用相同外部时钟，诸如GPS。然而，为了避免两个系统之间的IRAT干扰，无线电帧的起始未在两个系统之间对准，而是仅对准时隙交换点(即，交换下行链路和上行链路数据传送所在的点)以同时保持传送和接收，这也被称为帧对准方案。
如图3所示，TD-LTE和TD-SCDMA系统锁定到具有不同偏移的每秒1个脉冲(PPS)的时钟源以保持时隙交换点对准。两对对准的交换点分别将下行链路数据传送和上行链路数据传送分开，并且第一对位于所谓的特殊子帧中，其中下行链路数据和上行链路数据由防护周期(GP)隔开。
显然，可预先配置TD-LTE和TD-SCDMA网络或小区的时钟偏移。有可能的是：这两个网络共享有关它们的时钟偏移的信息。
假设：UE 250将要执行从TD-SCDMA小区(第一小区)到TD-LTE小区(第二小区)的切换。如果TD-LTE和TD-SCDMA网络共存，则可通过下式来计算第二小区的下行链路同步：
，
其中：
等式(1)
其中DL_SYNC_Cell1和DL_SYNC_Cell2分别是第一小区的下行链路同步和第二小区的下行链路同步，Δt是第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
上面的等式(1)对于两个网络协同定位的情况是成立的。对于两个网络共存但位于不同位置的情况，并非恰好等于与Δt的和，并且在等式两边之间存在差，其取决于这两个网络的天线或(e)NB之间的距离。然而，由于如下事实：TD-SCDMA或TD-LTE小区的半径通常设计得很小，所以这两个网络的天线或(e)NB之间的距离比较短。由此，等式(1)被认为对于后一情况是成立的。
第一小区、即源小区的下行链路同步是UE已经已知的。如可从上面的等式(1)看到的那样，如果UE还知道源小区的时钟偏移和目标小区的时钟偏移或这些时钟偏移之间的定时差的话，UE能够计算第二小区、即目标小区的下行链路同步。
同样，还可优化上行链路同步。UE可通过下式来计算第二小区(目标小区)的上行链路同步：
，
其中：
等式(2)，
其中UL_SYNC_Cell1和UL_SYNC_Cell2分别是第一小区的上行链路同步和第二小区的上行链路同步。OTD是从第一小区和第二小区接收帧的观察时间差，并且计算OTD的度量在本领域也是已知的。
如果这两个网络协同定位，或者更具体地说，这两个网络的天线或(e)NB协同定位，则这两个网络的天线或(e)NB之间的距离为0，或者与(e)NB和UE之间的无线电传播距离相比几乎可忽略不计，因此，OTD等于0或几乎等于0。因而，上面的等式(2)可进一步简化为如下：
等式(3)。
本发明提出了共享这些共存网络的定时差Δt或偏移的同步机制。让我们举上面的相同示例，即当前由TD-SCDMA NB 230(第一小区)服务的UE 250将要执行到TD-LTE eNB240的小区(第二小区)的切换。RNC 220可经由系统信息或UE特定RRC消息来通知UE 250这两个网络的定时差Δt或时钟偏移。然后，UE 250能够基于第一小区的下行链路同步或上行链路同步以及这两个网络的定时差Δt或时钟偏移来计算第二小区的下行链路同步或上行链路同步。
图4中例证了根据本发明实施例采用同步机制的从TD-SCDMA到TD-LTE的IRAT切换的示意过程。
UE 250位于TD-SCDMA网络的第一小区中和TD-LTE网络的第二小区中，但当前处于由TD-SCDMA NB 230和TD-SCDMA RNC 220进行的业务服务。已经保持了与第一小区的下行链路同步和上行链路同步。由于某些原因(例如第一小区的信号降级(基于测量的切换)或第一小区的比较高业务载荷(盲切换))，UE 250需要执行到TD-LTE网络的第二小区的切换。假设：UE 250将要执行基于测量的切换。在步骤410，UE 250测量有关第一小区的初级公共控制物理信道(P-CCPCH)的信号质量。然后，如果第一小区的信号质量低于预定阈限，则UE250测量第二小区的信号质量。当试图测量第二小区的信号质量时，UE 250可首先在步骤420利用上面的等式(1)计算TD-LTE网络的第二小区的下行链路同步，并且然后借助于第二小区的计算出的下行链路同步，直接在步骤430检测和测量第二小区的参考符号(RS)。具体地说，UE 250计算第二小区的帧起始，并且还知道RS位置相对帧起始，因此UE可直接检测和测量RS。RS被设计为用于下行链路信号强度测量和下行链路信道质量估计的导频信号。在步骤440，如果第一小区的信号质量低于第二小区的信号质量，则UE 250向RNC 220发送两个小区的测量结果，例如作为“测量报告”消息内的信息单元(IE)。然后，在步骤450，在接收到该报告后，RNC 220将向UE 250发送重新配置以执行到第二小区的IRAT切换。然后，在步骤460，UE 250借助于第二小区的计算出的下行链路同步而下行链路同步到第二小区。在步骤470，UE 250利用上面的公式(2)计算第二小区的上行链路同步，并在步骤480，借助于第二小区的计算出的上行链路同步而上行链路同步到第二小区。一旦进行了切换，UE 250就由第二小区服务。请注意，上面的切换过程仅用于例证性目的，并未示出切换中可能涉及的所有信令。不对用于IRAT切换的信令流进行详细描述，这是因为它们在本领域是众所周知的，并且与本发明的发明概念不相关。
用于IRAT小区重新选择的过程几乎是相同的，只是UE不需要第二小区的上行链路同步。
将参考图5讨论根据本发明实施例在UE的定时同步方法。
在步骤510，在TD-SCDMA网络的第一小区中被服务并且还位于TD-LTE网络的第二小区中的UE 250从TD-SCDMA网络的RNC 220接收消息，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差。在步骤520，UE 250根据第一小区的下行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的下行链路同步。该计算可基于上面的等式(1)。第一小区的下行链路同步是UE 250已经知道的，并且计算OTD的方法在本领域也是已知的。因而，UE 250可计算第二小区的下行链路同步，只要它从消息中提取第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差即可。如果该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移，则UE 250可通过减法运算来获得定时差。然后，在步骤530，UE 250可基于计算出的下行链路同步来下行链路同步到第二小区。在步骤540，利用第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差，UE 250还可根据第一小区的上行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的上行链路同步。该计算可基于上面的等式(2)。然后，在步骤550，UE 250基于计算出的上行链路同步来上行链路同步到第二小区。
将参考图6讨论根据本发明实施例在RNC的定时同步方法。
在步骤610，TD-SCDMA网络的RNC 220向UE发送消息，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差。
该消息可以是系统信息消息或UE特定无线电资源控制(RRC)消息。RNC 220可将时钟偏移或定时差作为IE包含到该消息中。有关时钟偏移或定时差的信息是共存网络已知的，并且例如可被预先配置在RNC上。
尽管RNC被显示为TD-SCDMA网络中通知UE时钟偏移或定时差的通信节点，但应理解，在其它类型的通信节点中，例如LTE中的eNB、PHS、XGP和Wimax网络中的基站可扮演相同角色。
在一个实施例中，从RNC 220发送到UE 250的消息还可包含协同定位指示符，该协同定位指示符指示第一小区和第二小区的协同定位关系。例如，如果第二小区与第一小区协同定位，更具体地说，eNB 240与NB 230协同定位，则协同定位指示符=真，否则，协同定位指示符=假。根据邻近小区的数量，该消息可包含协同定位指示符的表，以指示所有邻近小区的协同定位关系。如果协同定位指示符指示第二小区与第一小区协同定位，则对第二小区的上行链路同步的计算可基于上面的等式(3)，即省略了OTD。
应该理解，上面的定时同步方法可适用于所有同步网络，并不限于TDD网络。每个同步网络具有相对于公共外部时钟（诸如GPS）的时钟偏移。在IRAT切换或小区重新选择的情况下，可通过通知UE这些时钟偏移或它们之间的定时差来简化同步过程。
本发明的定时同步不仅能应用于IRAT切换或小区重新选择，而且能应用于同一TDD小区的载波之间的切换、同一RAT的HCS小区之间的切换或小区重新选择。在这些情况下，两个载波或HCS小区之间的定时差Δt为0，这是因为载波或HCS小区具有相同的时钟偏移。因而，上面的等式(1)和(3)还可得到进一步简化，即，新载波或HCS小区的下行链路同步与原始载波或HCS小区的下行链路同步相同，并且新载波或HCS小区的上行链路同步也与原始载波或HCS小区的上行链路同步相同。因此，UE可使用之前的下行链路和上行链路同步直接同步到新载波或HCS小区。
图7是根据本发明实施例的UE的示意框图。
UE 250包括用于从TD-SCDMA网络接收消息的收发器251，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差。UE 250还包括：处理单元252，用于根据第一小区的下行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的下行链路同步。处理单元252可基于计算出的下行链路同步(如上面讨论的)来检测第二小区的导频信号，并基于计算出的下行链路同步来下行链路同步到第二小区。处理单元252可根据第一小区的上行链路同步和时钟偏移/定时差来计算第二小区的上行链路同步，并基于计算出的上行链路同步来上行链路同步到第二小区。处理单元252可将UE 250重新选择/切换到第二小区。
应该明白，UE 250可包括其它常规部分，它们为了清晰起见而未示出。
图8是根据本发明实施例的RNC的示意框图。
TD-SCDMA网络的RNC 220包括：处理单元222，用于生成消息，该消息包含第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差。它还包括：收发器221，用于向UE250发送该消息。处理单元222可操作以将UE 250重新选择/切换到第二小区。
如果第一小区的时钟偏移和第二小区的时钟偏移之间的定时差要被包含在该消息中，则处理单元222可通过下式来计算该定时差：
。
用上面所描述的定时同步，可简化下行链路和上行链路同步过程。在切换/重新选择期间，该UE可借助于目标小区的计算出的下行链路同步来快速检测和测量第二小区的导频信号（如上所述）。可能需要该UE读取目标小区的系统信息，诸如ECGI(演进的小区全球标识符)。利用第二小区的计算出的下行链路同步，该UE能以恰当定时在分组数据控制信道(PDCCH)中找到系统信息 - 无线电网络临时标识符(SI-RNTI)，并直接读取系统信息。因而减少了测量时间。
还有，利用下行链路和上行链路同步信息，可节省同步过程所需的时间。可减少切换期间控制平面等待时间和用户平面中断时间，尤其是对于盲切换。类似地，可减少小区重新选择等待时间。
此外，降低了用于上行链路同步的前导码(TD-LTE)或 (TD-SCDMA)的冲突可能性。可提高一个小区中的重新配置成功率，诸如TD-LTE中的安全密钥改变（security key change）或者TD-SCDMA中通过无线电资源管理触发的载波调整。
虽然已经例证并描述了本发明的优选实施例，但本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的真正范围的情况下，可进行各种改变和修改，并且可将其单元替换成等效方案。此外，可进行许多修改以适合于具体情形和本发明的教导，而不脱离其中心范围。因此，意图是，本发明不限于作为用于执行本发明所考虑的最佳模式而公开的具体实施例，而是，本发明包含落入所附权利要求范围内的所有实施例。
Claims (17)
1.一种用户设备UE(250)中的定时同步方法，所述用户设备在第一同步通信网络的第一小区中被服务并且还位于第二同步通信网络的第二小区中，所述方法包括：
从所述第一同步通信网络的通信节点(220)接收(510)消息，所述消息包含所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差；
根据所述第一小区的下行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算(520)所述第二小区的下行链路同步；
根据所述第一小区的上行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算(540)所述第二小区的上行链路同步；
基于计算出的上行链路同步来上行链路同步(550)到所述第二小区，
其中，通过下式计算所述第二小区的所述上行链路同步：
，
其中：
，
其中，UL_SYNC_Cell1和分别是所述第一小区的上行链路同步和所述第二小区的上行链路同步，OTD是从所述第一小区和所述第二小区接收帧的观察时间差，Δt是所述第二小区的时钟偏移和所述第一小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移，
其中，所述消息还包含协同定位指示符，所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区的协同定位关系，并且如果所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区协同定位，则所述OTD等于0。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一同步通信网络和所述第二同步通信网络是时分复用TDD网络，并且选自至少由如下项构成的组：时分同步码分多址TD-SCDMA网络、时分长期演进TD-LTE网络、个人手持电话系统PHS网络、扩展全球平台XGP网络和Wimax网络。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述消息是系统信息消息或UE特定无线电资源控制RRC消息。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：
基于计算出的下行链路同步来检测(430)所述第二小区的导频信号。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：
基于计算出的下行链路同步来下行链路同步(530)到所述第二小区。
6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中通过下式计算所述第二小区的所述下行链路同步：
，
其中：
，
其中，和分别是所述第一小区的下行链路同步和所述第二小区的下行链路同步，Δt是所述第二小区的时钟偏移和所述第一小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
7.一种在第一同步通信网络的通信节点(220)中用于所述第一同步通信网络的第一小区中用户设备UE中的定时同步的方法，所述通信节点(220)适合于服务于所述第一同步通信网络的第一小区中的所述用户设备UE(250)，所述UE还位于第二同步通信网络的第二小区中，所述方法包括：
向所述UE发送(610)消息，所述消息包含所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差，其中所述用户设备UE（250）在接收到所述消息后进行以下操作：根据所述第一小区的下行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算(520)所述第二小区的下行链路同步；
根据所述第一小区的上行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算(540)所述第二小区的上行链路同步；
基于计算出的上行链路同步来上行链路同步(550)到所述第二小区，
其中，通过下式计算所述第二小区的所述上行链路同步：
，
其中：
，
其中，UL_SYNC_Cell1和分别是所述第一小区的上行链路同步和所述第二小区的上行链路同步，OTD是从所述第一小区和所述第二小区接收帧的观察时间差，Δt是所述第二小区的时钟偏移和所述第一小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移，
其中，所述消息还包含协同定位指示符，所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区的协同定位关系，并且如果所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区协同定位，则所述OTD等于0。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一同步通信网络和所述第二同步通信网络是时分复用TDD网络，并且选自至少由如下项构成的组：时分同步码分多址TD-SCDMA网络、时分长期演进TD-LTE网络、个人手持电话系统PHS网络、扩展全球平台XGP网络和Wimax网络。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述消息是系统信息消息或UE特定无线电资源控制RRC消息。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移之间的定时差由下式给出：
，
其中Δt是所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
11.一种用户设备UE(250)，其适合于在第一同步通信网络的第一小区中被服务并且还位于第二同步通信网络的第二小区中，所述UE包括：
收发器(251)，所述收发器(251)用于从所述第一同步通信网络的通信节点(220)接收消息，所述消息包含所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差；以及
处理单元(252)，所述处理单元(252)用于根据所述第一小区的下行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算所述第二小区的下行链路同步，
其中，所述处理单元(252)适合于根据所述第一小区的上行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算所述第二小区的上行链路同步；以及基于计算出的上行链路同步来上行链路同步到所述第二小区，
其中，所述处理单元(252)适合于通过下式来计算所述第二小区的所述上行链路同步：
，
其中：
，
其中UL_SYNC_Cell1和UL_SYNC_Cell2分别是所述第一小区的上行链路同步和所述第二小区的上行链路同步，OTD是从所述第一小区和所述第二小区接收帧的观察时间差，Δt是所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移，
其中，所述消息还包含协同定位指示符，所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区的协同定位关系，并且如果所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区协同定位，则所述OTD等于0。
12.如权利要求11所述的UE，其中，所述消息是系统信息消息或UE特定无线电资源控制RRC消息。
13.如权利要求11所述的UE，其中，所述处理单元(252)适合于基于计算出的下行链路同步来检测所述第二小区的导频信号。
14.如权利要求11所述的UE，其中，所述处理单元(252)适合于基于计算出的下行链路同步来下行链路同步到所述第二小区。
15.如权利要求11-14中任一项所述的UE，其中，所述处理单元(252)适合于通过下式来计算所述第二小区的所述下行链路同步：
，
其中：
，
其中和分别是所述第一小区的下行链路同步和所述第二小区的下行链路同步，Δt是所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
16.一种第一同步通信网络的通信节点(220)，所述通信节点(220)适合于服务于所述第一同步通信网络的第一小区中的用户设备UE(250)，所述UE还位于第二同步通信网络的第二小区中，所述通信节点(220)包括：
处理单元(222)，所述处理单元(222)用于生成消息，所述消息包含所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移或它们之间的定时差，还包含指示所述第一小区和所述第二小区的协同定位关系的协同定位指示符，以用于所述UE中的定时同步；以及
收发器(221)，用于向所述UE发送所述消息；
其中所述用户设备UE（250）在接收到所述消息后进行以下操作：
根据所述第一小区的下行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算(520)所述第二小区的下行链路同步；
根据所述第一小区的上行链路同步和所述时钟偏移/定时差来计算(540)所述第二小区的上行链路同步；
基于计算出的上行链路同步来上行链路同步(550)到所述第二小区，
其中，通过下式计算所述第二小区的所述上行链路同步：
，
其中：
，
其中，UL_SYNC_Cell1和分别是所述第一小区的上行链路同步和所述第二小区的上行链路同步，OTD是从所述第一小区和所述第二小区接收帧的观察时间差，Δt是所述第二小区的时钟偏移和所述第一小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移，
其中，所述消息还包含协同定位指示符，所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区的协同定位关系，并且如果所述协同定位指示符指示所述第一小区和所述第二小区协同定位，则所述OTD等于0。
17.如权利要求16所述的通信节点(220)，其中，所述处理单元(222)适合于通过下式来计算所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移之间的定时差：
，
其中，Δt是所述第一小区的时钟偏移和所述第二小区的时钟偏移之间的定时差，并且offset 1 和offset 2 分别是所述第一小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移和所述第二小区中相对于公共外部时钟的时钟偏移。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170922 |