阅读说明：本技术 在无线通信系统中的无线通信网络 (Wireless communication network in a wireless communication system ) 是由 文相畯 李知彻 朴重信 白令教 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本公开涉及一种预第5代(5G)或5G的通信系统,预第5代(5G)或5G的通信系统将被提供用于支持超越第四代(4G)通信系统(诸如长期演进(LTE))的更高的数据速率。根据本公开的各种实施例,用于在无线通信系统中操作基站的方法包括从终端接收关于终端的驻留时间和上行链路帧的发送时间的信息,基于上行链路帧的发送时间来确定无线电接入网络驻留时间,以及将无线电接入网络驻留时间和终端的驻留时间发送到用户平面功能(UPF)。(The present disclosure relates to a pre-5 th generation (5G) or 5G communication system to be provided for supporting higher data rates beyond a fourth generation (4G) communication system, such as Long Term Evolution (LTE). According to various embodiments of the present disclosure, a method for operating a base station in a wireless communication system includes receiving information about a dwell time of a terminal and a transmission time of an uplink frame from the terminal, determining a radio access network dwell time based on the transmission time of the uplink frame, and transmitting the radio access network dwell time and the dwell time of the terminal to a User Plane Function (UPF).)

具体实施方式

以下讨论的图1至17以及用于描述本专利文件中本公开的原理的各种实施例仅作为说明，不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的系统或装置中实现。

本公开中使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本公开。单数表达可以包括复数表达，除非它们在上下文中明确不同。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的那些术语相同的含义。在一般使用的词典中定义的这样的术语可以被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相等的含义，并且除非在本公开中明确定义，否则不能被解释为具有理想的或过于正式的含义。在某些情况下，甚至本公开中定义的术语也不应被解释为排除本公开的实施例。

在下文中，将基于硬件的方法来描述本公开的各种实施例。然而，本公开的各种实施例包括同时使用硬件和软件的技术，并且因此，本公开的各种实施例可以不排除软件的视角。

本公开涉及一种用于在无线通信系统中使用无线通信网络进行同步的装备和方法。具体地，本公开描述了一种用于通过基于无线通信系统中无线通信网络中的各个实体的驻留时间来确定无线通信网络的驻留时间来支持无线通信网络中的时钟同步的技术。

为了便于描述，示出了以下描述中使用的涉及信号的术语、涉及信道的术语、涉及控制信息的术语、涉及网络实体的术语、涉及装备的组件的术语等。因此，本公开不限于以下术语，并且可以使用具有等同技术含义的其他术语。

此外，本公开使用在一些通信标准(例如，第三代合作伙伴计划(3GPP))中使用的术语来描述各种实施例，但这仅仅是说明性的。本公开的各种实施例也可以容易地修改并应用于其他通信系统中。

图1示出了根据本公开的各种实施例的无线通信系统。

参考图1，无线通信系统包括无线电接入网络(RAN)102和核心网(CN)104。

RAN 102是直接连接到例如终端120的用户设备的网络，并且是提供到终端120的无线连接的基础设施。RAN 102包括多个基站的集合，其包括基站110，并且该多个基站可以通过在它们之间形成的接口执行通信。多个基站之间的至少一些接口可以以有线或无线方式提供。基站110可以具有分为中央单元(central unit，CU)和分布式单元(distributedunit，DU)的结构。在这种情况下，一个CU可以控制多个DU。基站110可以被称为“接入点(AP)”、“下一代节点B(gNB)”、“第五代节点(5G节点)”、“无线点”、“发送/接收点(TRP)”或具有等同技术含义的其他术语。终端120可以连接到RAN 102并且可以通过无线信道与基站110通信。终端120可以被称为“用户设备(UE)”、“移动站”、“订户站”、“远程终端”、“无线终端”、“用户装置”或具有等同技术含义的其他术语。

核心网104是管理整个系统的网络。核心网104可以控制RAN 102，并且可以处理通过RAN 102发送和接收的用于终端120的数据和控制信号。核心网104可以执行各种功能，诸如控制用户平面和控制平面、处理移动性、管理订户信息、计费、与其他类型的系统(例如，长期演进(LTE)系统)联锁等。为了执行上述各种功能，核心网104可以包括具有不同网络功能(NF)的多个功能上分离的实体。例如，核心网104可以包括接入和移动性管理功能(AMF)130a、会话管理功能(SMF)130b、用户平面功能(UPF)130c、策略和计费功能(PCF)130d、网络存储库功能(NRF)130e、用户数据管理(UDM)130f、网络开放功能(network exposurefunction，NEF)130g以及统一数据存储库(UDR)130h。

终端120被连接到RAN 102并且被连接到执行核心网104的移动性管理功能的AMF130a。AMF 130a是负责RAN 102的连接和终端102的移动性管理两者的功能或装置。SMF130b是用于管理会话的NF。AMF 130a被连接到SMF 130b，并且AMF 130a将终端120的会话相关消息路由到SMF 130b。SMF 130b结合UPF 130c分配要提供给终端120的用户平面资源，并且建立用于在基站110和UPF 130c之间发送数据的通道。PCF 130d控制与终端120使用的会话的策略和计费相关的信息。NRF 130e存储关于安装在移动载波网络中的NF的信息，并执行通知所存储信息的功能。NRF 130e可以被连接到所有NF。在载波网络中的驱动开始时，每个NF被登记在NRF 130e中，并且通知NRF 130e相应的NF正在网络中被驱动。UDM 130f是扮演类似于4G网络的归属订户服务器(home subscriber server，HSS)的角色的NF，并且存储终端120的订阅信息或由终端120在网络中使用的上下文。

NEF 130g用于在5G移动通信系统中连接第三方服务器和NF。NEF 130g还用于向UDR 130h或从UDR 130h提供、更新或获取数据。UDR 130h执行存储终端120的订阅信息、存储策略信息、存储外部开放的数据或存储第三方应用所需的信息的功能。UDR 103h还用于向其他NF提供存储的数据。

图2示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的基站的配置。图2所示的配置可以理解为基站110的配置。本文中使用的术语诸如“…单元”、“…者(方)”等表示用于处理至少一个功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

参考图2，基站包括无线通信单元210、回程通信单元220、存储单元230和控制器240。

无线通信单元210执行用于通过无线信道发送和接收信号的功能。例如，无线通信单元210根据系统的物理层规范来执行基带信号和位串之间的转换。例如，在数据发送时，无线通信单元210通过编码和调制发送位串来生成复杂符号。另外，当接收到数据时，无线通信单元210对基带信号解调和解码，以恢复接收到的位串。

此外，无线通信单元210将基带信号上变频为射频(RF)频带信号，通过天线发送RF频带信号，并且将通过天线接收的RF带信号下变频为基带信号。为此，无线通信单元210可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)。另外，无线通信单元210可以包括多个发送/接收路径。此外，无线通信单元210可以包括至少一个由多个天线元件组成的天线阵列。

就硬件而言，无线通信单元210可以由数字单元和模拟单元组成，并且模拟单元可以根据工作功率、工作频率等包括多个子单元。数字单元可以用至少一个处理器(例如，数字信号处理器(DSP))来实现。

无线通信单元210如上所述发送和接收信号。因此，所有或部分无线通信单元210可被称为“发送器”、“接收器”或“收发器”。在以下描述中，通过无线信道执行的发送和接收用于表示由无线通信单元210执行如上所述的处理。

回程通信单元220提供用于执行与网络中的其他节点的通信的接口。即，回程通信单元220将从基站发送到另一节点(例如，另一接入节点、另一基站、上层节点、核心网等)的位串转换为物理信号，并且将从另一节点接收的物理信号转换为位串。

存储单元230存储诸如基本程序、应用程序和用于基站操作的设置信息的数据。存储单元230可以包括易失性存储器、非易失性存储器或易失性存储器和非易失性存储器的组合。存储单元230根据控制器240的请求提供存储的数据。

控制器240控制基站的整体操作。例如，控制器240通过无线通信单元210或回程通信单元220发送和接收信号。另外，控制器240在存储单元230中记录和读取数据。控制器240可以执行由通信标准所要求的协议栈的功能。根据另一实现示例，协议栈可以被包括在无线通信单元210中。为此，控制器240可以包括至少一个处理器。根据各种实施例，控制器240可以使用无线通信网络控制以执行同步。例如，控制器240可以根据下面描述的各种实施例控制基站以执行操作。

图3示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的终端的配置。图3所示的配置可以理解为终端120的配置。本文中使用的术语诸如“…单元”、“…者(方)”等表示用于处理至少一个功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

参考图3，终端包括通信单元310、存储单元320和控制器330。

通信单元310执行用于通过无线信道发送和接收信号的功能。例如，通信单元310根据系统的物理层规范来执行基带信号和位串之间的转换。例如，在数据发送时，通信单元310通过编码和调制发送位串来生成复杂符号。另外，在数据接收时，通信单元310解调和解码基带信号以恢复接收位串。此外，通信单元310将基带信号上变频为RF频带信号，通过天线发送RF频带信号，并将通过天线接收的RF频带信号下变频为基带信号。例如，通信单元310可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、DAC、ADC等。

另外，通信单元310可以包括多个发送/接收路径。此外，通信单元310可以包括至少一个由多个天线元件组成的天线阵列。就硬件而言，通信单元310可以由数字电路和模拟电路(例如，射频集成电路(RFIC))组成。这里，数字电路和模拟电路可以在一个封装中实现。另外，通信单元310可以包括多个RF链。此外，通信单元310可以执行波束赋形。

通信单元310如上所述发送和接收信号。因此，所有或部分通信单元310可被称为“发送器”、“接收器”或“收发器”。在以下描述中，通过无线信道执行的发送和接收用于表示由通信单元310执行如上所述的处理。

存储单元320存储诸如基本程序、应用程序和用于终端操作的设置信息的数据。存储单元320可以包括易失性存储器、非易失性存储器或易失性存储器和非易失性存储器的组合。存储单元320根据控制器330的请求提供存储的数据。

控制器330控制终端的整体操作。例如，控制器330通过通信单元310发送和接收信号。另外，控制器330在存储单元320中记录和读取数据。控制器330可以执行由通信标准所要求的协议栈的功能。为此，控制器330可以包括至少一个处理器或微处理器，或者可以是处理器的一部分。另外，通信单元310和控制器330的一部分可以被称为通信处理器(CP)。根据各种实施例，控制器330可以使用无线通信网络控制以执行同步。例如，控制器330可以根据下面描述的各种实施例控制终端以执行操作。

图4示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的核心网实体的配置。图4所示的配置130可以理解为具有图1中的130a、130b、130c、130d、130e、130f、130g和130h的至少一个功能的装备的配置。本文中使用的术语诸如“…单元”、“…者(方)”等表示用于处理至少一个功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

参考上面的图4，核心网实体包括通信单元410、存储单元420和控制器430。

通信单元410提供用于执行与网络中的其他装置的通信的接口。即，通信单元410将从核心网实体发送到另一装备的位串转换为物理信号，并且将从另一装备接收的物理信号转换为位串。即，通信单元410可以发送和接收信号。因此，通信单元410可以被称为调制解调器、发送器、接收器或收发器。此时，通信单元410使得核心网实体能够经由回程连接(例如，有线回程或无线回程)或经由网络与其他装置或系统通信。

存储单元420存储诸如基本程序、应用程序和用于核心网实体的操作的设置信息的数据。存储单元420可以包括易失性存储器、非易失性存储器或易失性存储器和非易失性存储器的组合。存储单元420根据控制器430的请求提供存储的数据。

控制器430控制核心网实体的整体操作。例如，控制器430通过通信单元410发送和接收信号。另外，控制器430在存储单元420中记录和读取数据。为此，控制器430可以包括至少一个处理器。根据各种实施例，控制器430可以使用无线通信网络控制以执行同步。例如，控制器430可以根据下面描述的各种实施例控制核心网实体以执行操作。

为了便于描述，示出了以下描述中使用的涉及连接节点的术语、涉及网络实体的术语、涉及消息的术语、涉及网络实体之间的接口的术语、涉及各种识别信息的术语等。因此，本公开不限于以下术语，并且可以使用涉及具有等同技术含义的对象的其他术语。

在下文中，为了以下描述的方便，本公开使用在5G系统(5GS)和新无线电(NR)标准中定义的术语和名称，5G系统(5GS)和新无线电(NR)标准是由3GPP在现有通信标准中定义的最新标准。然而，本公开不受上述术语和名称的限制，并且可以等同地应用于符合其他标准的无线通信网络。具体而言，本公开可应用于3GPP第5代移动通信标准(例如，5GS和NR)。

图5示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中不支持TSN的有线网络中的时钟同步。有线网络中的时钟同步可以基于IEEE 1588版本(版本，v)1规范来操作。

参考图5，在各种实施例中，主机510可以指提供参考时钟的节点，并且从机520可以指执行时钟同步以调整其自身时钟以匹配所提供的参考时间的节点。例如，主机510和从机520可以包括用于通信的电子装置和用于工厂自动化的电子装置(例如，工厂计算机、机械臂等)。如果有线网络不支持TSN，则主机510和从机520之间的延迟时间估计可能不准确，因为根据方向的延迟时间是不对称的。结果，时钟同步的准确性可能降低。在各种实施例中，主机510可以向从机520发送延迟测量请求以太网帧，其中当前时间(T1)502被记录在到从机520的时间戳字段中。在接收到以太网帧之后，从机520可以允许将接收到以太网帧的时间(T2)504包括在延迟测量响应以太网帧中。从机520可以向主机510发送延迟测量响应以太网帧，其中延迟测量响应以太网帧的发送时间(T3)506被记录在时间戳字段中。主机510可以在时间(T4)508从从机520接收延迟测量响应以太网帧，并且然后可以平均延迟测量请求以太网帧和延迟测量响应以太网帧的延迟时间以估计延迟时间d。此时，延迟时间d可以由等式1确定。

等式1

d＝((T2-T1)+(T4-T3))/2

参考等式1，d表示估计的延迟时间，T1表示主机510向从机520发送延迟测量请求的时间，T2表示从机520从主机510接收延迟测量请求的时间，T3表示从机520向主机510发送延迟测量响应的时间，并且T4表示主机510从从机520接收延迟测量响应的时间。如果由主机510估计的、主机510和从机520之间的延迟时间d是准确的，则从机520可以通过将估计的延迟时间d添加到由主机510发送的时间戳来调整从机520的时钟。因此，可以获得主机510和从机520之间的时钟同步。在各种实施例中，链路1(链路1)和链路2(链路2)中的每一个的延迟是传播延迟，并且因此它在发送方向上是对称的。然而，通过网桥网络(bridgenetwork，NW)的延迟在发送方向上不是对称的，因为它包括排队延迟和处理延迟。在各种实施例中，T1和T4中的每一个可以是相对于主机510的时钟的时间，并且T2和T3中的每一个可以是相对于从机520的时钟的时间。如上所述，在各种实施例中，时钟同步可能不准确，因为延迟估计不准确。

图6示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中支持TSN的有线网络中的时钟同步。有线网络的时钟同步可以基于IEEE 1588版本2规范来操作。

参考图6，当有线网络支持TSN时，主机610和从机620之间的延迟时间估计变得比TSN不存在时更准确，并且因此可以增强时钟同步的准确性。在各种实施例中，TSN网桥网络可以提供驻留时间校正功能。即，主机610可以在时间(T1)602向从机620发送延迟测量请求以太网帧，并且然后TSN网桥网络可以使用延迟测量请求以太网帧进入TSN网桥网络的时间(TB1)604和延迟测量请求以太网帧离开TSN网桥网络的时间(TB2)606来计算驻留时间(TB2-TB1)。TSN网桥网络可以将计算的驻留时间(TB2-TB1)记录到相应的以太网帧的校正字段。由于在上述计算的驻留时间(TB2-TB1)中规定了通过网桥网络的延迟期间的待机延迟和处理延迟，因此当在由以太网帧经历的延迟时间中校正驻留时间时，仅可以保留与发送方向对称的传播延迟。在各种实施例中，从机620可以在时间T2接收延迟测量请求。在时间(T3)612，从机620可以向主机610发送延迟测量响应以太网帧，并且然后TSN网桥网络可以使用从机620的延迟测量响应以太网帧进入TSN网桥网络的时间(TB3)614和延迟测量响应以太网帧离开TSN网桥网络的时间(TB4)616来计算驻留时间(TB4-TB3)。TSN网桥网络可以在相应的以太网帧的校正字段中反映计算的驻留时间(TB4-TB3)。当在由延迟测量响应以太网帧经历的延迟中校正该驻留时间(TB4-TB3)时，仅可以保留与发送方向对称的传播延迟。在时间T4 618，主机610从从机620接收延迟测量响应以太网帧，并且可以如等式2中所示确定由主机估计的延迟时间d。

等式2

d＝((T2-(T1+(TB2-TB1)))+(T4-(T3+(TB4-TB3)))/2

参考等式2，d表示估计的延迟时间，T1表示主机610向从机620发送延迟测量请求的时间，T2表示从机620从主机610接收延迟测量请求的时间，T3表示从机620向主机610发送延迟测量响应的时间，并且T4表示主机610从从机620接收延迟测量响应的时间。TB1表示延迟测量请求以太网帧进入TSN网桥网络的时间，TB2表示延迟测量请求以太网帧离开TSN网桥网络的时间，TB3表示延迟测量响应以太网帧进入TSN网桥网络的时间，并且TB4表示延迟测量响应以太网帧离开TSN网桥网络的时间。在各种实施例中，从机620可以通过将估计的延迟时间d和校正字段添加到由主机610发送的时间戳来调整从机620的时钟。因此，可以获得主机610和从机620之间的时钟同步。如上所述，在各种实施例中，TSN可以提供驻留时间延迟校正。

图7示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中使用无线通信网络的时钟同步问题。

参考图7，当无线通信网络(例如，3GPP NW)与提供TSN功能的以太网交换机(例如，TSN交换机(SW))720一起使用时，提供时钟同步时可能发生问题。首先，作为3GPP NW的各个实体的终端(例如，UE)120、基站(例如，gNB)110和UPF 130c可以不在各个实体内提供驻留时间校正。第二，在终端和基站之间的空中链路中，上行链路(UL)和下行链路(DL)的延迟时间可以是不对称的。在各种实施例中，主机710可以在时间(T1)702向从机730发送延迟测量请求。TSN SW 720可以执行驻留时间校正，并且从机730可以在时间(T2)704接收延迟测量请求。从机730可以在时间(T3)706向主机710发送延迟测量响应。在时间(T4)708，主机710可以从从机730接收延迟测量响应。

图8示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的基站的流程图。图8示出了在上行链路时操作基站110的方法。

参考图8，在操作801中，基站可以从终端接收关于终端的驻留时间和上行链路以太网帧的发送时间的信息。例如，终端可以计算上行链路以太网帧停留在终端期间的时间，即，终端的驻留时间，并且基站可以从终端接收关于终端的驻留时间和终端发送上行链路以太网帧的时间的信息。在各种实施例中，终端发送上行链路以太网帧的时间可以被包括在服务数据应用协议(SDAP)中，并且可以发送到基站。

在操作803中，基站可以使用上行链路以太网帧的发送时间来确定无线电接入网络驻留时间。例如，基站可以使用上行链路以太网帧的发送时间和基站向UPF发送通用分组无线电服务(GPRS)隧道协议用户平面(GTP-U)有效载荷的时间，来确定无线电接入网络的驻留时间。

在操作805中，基站可以向UPF发送所确定的无线电接入网络驻留时间和终端的驻留时间。在各种实施例中，基站可以使得所确定的无线电接入网络的驻留时间能够被包括在GTP-U报头中，并且可以将GTP-U报头发送到UPF。UPF可以使用接收到的无线电接入网络的驻留时间、终端的驻留时间和UPF内的上行链路以太网帧的驻留时间，来计算修改的无线通信网络内的上行链路以太网帧的驻留时间，并且可以在校正字段中反映修改的无线通信网络内的驻留时间。因此，可以解决上行链路中的空中链路延迟的不对称的问题。

图9示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的终端的流程图。图9示出了在下行链路时操作终端120的方法。

参考图9，在操作901中，终端可以接收关于UPF的驻留时间和下行链路以太网帧的接收时间的信息。例如，终端可以从基站接收关于下行链路以太网帧在UPF中的驻留时间和基站从UPF接收下行链路以太网帧的时间的信息。在各种实施例中，UPF的驻留时间可以被包括在GTP-U报头中，并且可以被发送到基站。

在操作903中，终端可以使用下行链路以太网帧的接收时间来确定无线电接入网络驻留时间。例如，终端可以使用基站从UPF接收GTP-U有效载荷的时间和终端从基站接收下行链路以太网帧的时间，来确定无线电接入网络的驻留时间。

在操作905中，终端可以基于UPF的驻留时间和所确定的无线电接入网络驻留时间来确定无线通信网络驻留时间。在各种实施例中，终端可以使用终端中的下行链路以太网帧的驻留时间、UPF的驻留时间和所确定的无线电接入网络的驻留时间，来计算修改的无线通信网络内的下行链路以太网帧的驻留时间，并且可以在校正字段中反映修改的无线通信网络的驻留时间。因此，可以解决下行链路中的空中链路延迟的不对称的问题。

图10示出了根据本公开的各种实施例的用于解决在无线通信系统中使用无线通信网络的时钟同步问题的无线通信网络的协议。

参考图10，以太网帧通过终端120进入无线通信网络，并且然后终端120和基站110可以由SDAP和分组数据汇聚协议(PDCP)处理。基站110可以不读取或修改以太网帧。另外，终端120和基站110之间的通信可以使用与基站110的时钟同步的媒体访问控制(MAC)/无线电链路控制(RLC)/物理层(PHY)帧来执行。基站110和UPF 130c可以使用GTP-U彼此通信，并且UPF 130c也可以不直接读取或修改以太网帧。在UPF 130c中，以太网帧可以从无线通信网络逃离(escape)。即使在支持TSN的以太网交换机(TSN SW)1020中，以太网帧也可以从外部进入。进入的以太网帧可以被内部处理，并且然后可以再次出去。因此，可以将无线通信网络建模为支持一个TSN的以太网交换机。在各种实施例中，可以对已经进入无线通信网络内部的以太网帧执行驻留时间校正。在各种实施例中，主机1010可以向从机1030发送延迟测量请求。接收延迟测量请求的从机1030可以向主机1010发送延迟测量响应。

图11示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的上行链路中的同步方法。

参考图11，终端120、基站110和UPF 130c可以对每个实体执行驻留时间校正。每个实体可以将上行链路以太网停留在每个实体中的时间计算为R(驻留时间)_UE、R_gNB和R_UPF。终端120可以使R_UE和上行链路以太网被发送到基站110的时间(T)_UL被包括在SDAP中，并且可以将SDAP发送到基站110。在各种实施例中，T_UL可以使用由基站110和终端120通常知道的MAC/RLC/PHY帧时间来确定。即，终端120发送上行链路以太网时的MAC/RLC/PHY的帧时间可以被记录为T_UL。基站110可以通过将上行链路空中链路的延迟时间和基站110的驻留时间求和来计算无线电接入网络的驻留时间R_RAN。当基站110向UPF 130c发送GTP-U有效载荷的时间是T_TX时，R_RAN可以如等式3所计算。

等式3

R_RAN＝T_TX-T_UL

参考等式3，R_RAN表示无线电接入网络的驻留时间，T_TX表示基站110向UPF 130c发送GTU-U有效载荷的时间，并且T_UL表示终端120发送上行链路以太网的帧时间。基站110可以使得R_RAN值被包括在GTP-U报头中，并且可以将GTP-U报头发送到UPF 130c。由于UPF130c是以太网帧逃离无线通信网络的地方，因此UPF 130c必须在校正字段中反映无线通信网络中的驻留时间R_3GPP。无线通信网络中的驻留时间R_3GPP可以通过等式4来计算。

等式4

R_3GPP＝R_UE+R_RAN+BH+R_UPF

参考等式4，R_3GPP表示无线通信网络内的驻留时间，R_UE表示终端120内的驻留时间，R_RAN表示无线电接入网络的驻留时间，BH表示回程延迟时间，并且R_UPF表示UPF130c内的驻留时间。R_3GPP是通过将实体内的驻留时间与无线电链路和回程链路中的延迟时间两者相加而获得的值。在各种实施例中，终端120和基站110之间的无线电链路的延迟时间可以在发送方向上不对称。然而，在各种实施例中，基站110和UPF 130c之间的回程链路可以由有线网络组成，并且可以假设该链路是仅具有传播延迟的链路。因此，回程链路的延迟时间可以在发送方向上对称。在各种实施例中，除了与发送方向对称的回程链路的延迟时间之外，在修改的无线通信网络内的驻留时间R_3GPP’可以如等式5所计算。

等式5

R_3GPP’＝R_UE+R_RAN+R_UPF

参考等式5，R_3GPP’表示修改的无线通信网络内的驻留时间，R_UE表示终端120的驻留时间，R_RAN表示无线电接入网络的驻留时间，并且R_UPF表示UPF 130c内的驻留时间。在各种实施例中，UPF 130c在将以太网帧发送到外部之前，可以在校正字段中更新计算的R_3GPP’。在各种实施例中，T_UL表示当终端120将上行链路以太网发送到无线电链路时的PHY帧时间。此时，PHY帧可以与基站110的全球定位系统(GPS)时间同步。在各种实施例中，T_UL’表示基站110从无线电链路接收上行链路以太网时的PHY帧时间。此时，PHY帧可以与基站110的GPS时间同步。在各种实施例中，基站110可以被连接到GPS系统。因此，T_TX表示基站110向UPF130c发送GTP-U有效载荷时的GPS时间。如上所述，可以在终端120、基站110和UPF 130c上执行驻留时间校正。为了解决上行链路和下行链路无线电链路延迟的不对称问题，可递送上行链路和下行链路无线电链路延迟。例如，上行链路无线电链路延迟可以经由GTP-U来递送，并且下行链路无线电链路延迟可以经由SDAP和MAC来递送。在各种实施例中，主机1110可以向从机1130发送延迟测量请求。可以在UPF 130c和TSN SW 1120中校正由主基站1110发送的延迟测量请求。

图12示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的下行链路中的同步方法。

参考图12，在无线通信网络中的每个实体甚至可以以与上行链路的情况类似的方式在延迟测量响应以太网帧上执行驻留时间校正。在各种实施例中，UPF 130c可以使得UPF130c内的下行链路以太网的驻留时间能够被包括在GTP-U报头中，并且可以将GTP-U发送到基站110。基站110可以在GTP-U中记录接收时间T_RX，并且可以使T_RX被包括在SDAP中以将SDAP发送到终端120。终端110可以在基于MAC/RLC/PHY帧时间获得在下行链路中接收到相应的帧的时间T_DL之后，如等式6所示地计算无线电链路的驻留时间R_RAN。

等式6

R_RAN＝T_DL-T_RX

参考等式6，R_RAN表示无线电链路的驻留时间，T_DL表示终端120接收下行链路以太网时的帧时间，并且T_RX表示基站110从UPF 130c接收GTP-U有效载荷的时间。在各种实施例中，可以通过当终端120向外部发送延迟测量响应以太网帧时反映终端120中的驻留时间，如等式7中所示地计算修改的无线通信网络内的驻留时间R_3GPP’。

等式7

R_3GPP’＝R_UE+R_RAN+R_UPF

参考等式7，R_3GPP’表示修改的无线通信网络内的驻留时间，R_UE表示终端120内的驻留时间，R_RAN表示无线电接入网络的驻留时间，并且R_UPF表示UPF 130c内的驻留时间。在各种实施例中，终端120可以将计算的R_3GPP’添加到校正字段。在各种实施例中，从机1230可以基于从主机1210接收的主机时间戳、校正值和延迟时间d来执行与主机1210的同步。

在各种实施例中，T_DL表示终端120从无线电链路接收以太网时的PHY帧时间。此时，PHY帧可以与基站110的GPS时间同步。T_DL’表示基站110向无线电链路发送下行链路以太网时的PHY帧时间。此时，PHY帧可以与基站110的GPS时间同步。T_RX表示基站110从UPF130c接收GTP-U有效载荷时的基站时间。如上所述，驻留时间校正可在终端120、基站110和UPF130c上执行。为了解决上行链路和下行链路无线电链路延迟的不对称问题，可以递送上行链路和下行链路无线电链路延迟。例如，上行链路无线电链路延迟可以经由GTP-U递送，并且下行链路无线电链路延迟可以经由SDAP和MAC递送。在各种实施例中，从机1230可以向主机1210发送延迟测量响应。TSN SW 1220可以记录延迟测量响应通过的时间的时间戳T3。

支持802.1AS的网络中的时钟同步过程与IEEE 1588中的上述时钟同步过程具有相同的基本原理，但是它们之间存在过程上的差异。例如，用于测量两个相邻TSN系统(例如，终端站或网桥)之间的周期性链路延迟时间的过程和用于更新包括网桥中的驻留时间的校正字段的过程可以被包括在上述不同的过程中。在各种实施例中，终端站可以指可以充当主节点或从节点的节点。在下文中，图13和14描述了上述过程的具体操作方法。

图13示出了根据本公开的各种实施例的用于测量在无线通信系统中相邻TSN系统之间的延迟时间的方法。

参考图13，对等延迟发起器(peer delay initiator)1302请求延迟时间测量，并且对等延迟响应器(peer delay responder)1304接收延迟时间测量的请求。在各种实施例中，对等延迟发起器可以指请求延迟时间测量的节点，并且对等延迟响应器可以指接收延迟时间测量的请求的节点。对等延迟发起器和对等延迟响应器也可以指不同的TSN系统。例如，对等延迟发起器和对等延迟响应器可以分别指网桥和网桥、网桥和主网桥以及网桥和从网桥。

在操作1301中，对等延迟发起器1302可以在时间(t_l)1312向对等延迟响应器1304发送请求来自对等延迟响应器1304的延迟时间测量的Pdelay_Req以太网帧。对等延迟响应器1304可以在时间(t₂)1314接收Pdelay_Req以太网帧，并且可以存储接收到帧时的时间(t₂)1314。在各种实施例中，时间(t_ir)1320可指时间(t_l)1312和时间(t₂)1314之间的差。

在操作1303中，对等延迟响应器1304可以在时间(t₃)1316将包含关于存储的时间(t₂)1314的信息的Pdelay_Resp以太网帧发送给对等延迟发起器1302。接下来，对等延迟响应器1304可以存储发送Pdelay_Resp以太网帧的时间(t₃)1316。

在操作1305中，对等延迟响应器1304可以向对等延迟发起器1302发送包括关于存储的时间(t₃)1316的信息的Pdelay_Resp_Follow_Up以太网帧。对等延迟发起器1302可以在时间(t₄)接收Pdelay_Resp以太网帧。接下来，对等延迟发起器1302可以接收Pdelay_Resp_Follow_Up以太网帧。对等延迟发起器1302可以通过识别Pdelay_Resp以太网帧和Pdelay_Resp_Follow_Up以太网帧来知道时间(t₂)1314和时间(t₃)1316。对等延迟发起器1302可以使用上述时间(t₁)1312、时间(t₂)1314、时间(t₃)1316和时间(t₄)1318来确定相邻TSN系统之间的延迟时间D。相邻TSN系统之间的延迟时间D可以被定义为下面的等式8。

等式8

D＝((t₂-t₁)+(t₄-t₃))/2

参考等式8，D表示相邻TSN系统之间的延迟时间，t₁表示对等延迟发起器1302从对等延迟响应器1304请求延迟时间测量的时间，t₂表示对等延迟响应器1304从对等延迟发起器1302接收Pdelay_Req以太网帧的时间，t₃表示对等延迟响应器1304向对等延迟发起器1302发送Pdelay_Resp以太网帧的时间，并且t₄表示对等延迟发起器1302从对等延迟响应器1304接收Pdelay_Resp以太网帧的时间。在各种实施例中，时间(tri)1322表示时间(t3)1316和时间(t4)1318之间的差。在各种实施例中，上述相邻TSN系统之间的延迟时间可被确定为时间(t_ir)1320和时间(t_ri)1322的平均值，其中时间(t_ir)1320和时间(t_ri)1322的平均值可由平均路径延迟(meanPathDelay)表示。在各种实施例中，当发起器时间感知系统1310向响应器时间感知系统1308发送信号时，可以发生时间(tir)1320的延迟。另外，当响应器时间感知系统1308向发起器时间感知系统1310发送信号时，可以发生时间(t_ri)1322的延迟。在各种实施例中，时间(t_ir)1320可由平均路径延迟和延迟不对称值之间的差(meanPathDelay-delayAsymmetry)来确定。此外，时间(t_ri)1322可以由平均路径延迟和延迟不对称值的和(meanPathDelay+delayAsymmetry)来确定。在各种实施例中，对等延迟响应器1304可以存储由对等延迟发起器1302已知的时间戳1306。例如，对等延迟发起器1302已知的时间戳1306可以包括t₁、和t₁、t₂、t₄和t₁、t₂、t₃、t₄。在各种实施例中，可以根据预定周期周期性地计算上述相邻TSN系统之间的延迟时间。此时，TSN系统之间的neighborRateRatio可以与周期性延迟时间的计算一起计算。例如，可以通过对等延迟发起器1302的本地时钟频率i和对等延迟响应器1304的本地时钟频率r的无线电((本地时钟频率i)/(本地时钟频率r))来确定neighborRateRatio。在各种实施例中，本地时钟频率可指对应TSN系统的唯一振荡频率、周期的倒数等。

图14示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的TSN系统之间的时钟同步方法。

参考图14，时间感知系统可指TSN系统。在操作1401中，时间感知系统i-1 1402的主机端口1402-1可以在时间(t_s，i-1)1412向时间感知系统i 1404的从机端口1408发送同步(Sync)帧。从机端口1408可以在时间(t_r，i)1416接收上述Sync帧。这里，时间(t_s，i-1)1412和时间(t_r，i)1416之间的差可以指TSN系统i-1 1402和TSN系统i 1404之间的传播延迟i-11414。

在操作1403中，时间感知系统i-1 1402的主机端口1402-1可以向时间感知系统i1404的从机端口1408发送后续(Follow_Up)帧。此时，Follow_Up帧可以包括preciseOriginTimestamp、correctionFieldi-1和rateRatioi-1参数。这里，preciseOriginTimestamp可以指示TSN域中的主控方(Grandmaster)发送Sync帧的时间。correctionFieldi-i可以指示反映preciseOriginTimestamp和TSN系统i-1 1402发送Sync帧的时间之间的差的值。rateRatioi-1指示主控方的时钟频率与TSN系统i-1 1402的时钟频率的比率，并且可以被计算为(主控方时钟频率)/(本地时钟频率i-1)。在各种实施例中，主控方可以指示在TSN系统中首先发送用于时钟同步的Sync帧的主节点。

在操作1405中，时间感知系统i 1404的主机端口1410可以在时间(t_s，i)1420将Sync帧发送到时间感知系统i+1 1406的从机端口1406-1。从机端口1406-1可以在时间(t_r，i+1)1424接收上述Sync帧。时间(t_s，i)1420和时间(t_r，i+1)1424之间的差可以指TSN系统i1404和TSN系统i+1 1406的传播延迟i 1422。

在操作1407中，时间感知系统i的主机端口1410可以向时间感知系统i+1 1406的从机端口1406-1发送Follow_Up帧。此时，Follow_Up帧可以包括preciseOriginTimestamp、correctionFieldi和rateRatio参数。这里，correctionFieldi和rateratio可以是由时间感知系统i 1404计算的值。correctionFieldi可以被计算为correctionFieldi＝correctionFieldi-1+LinkDelayi-1+ResidenceTimei。这里，LinkDelayi-1表示图13中描述的TSN系统之间的延迟时间D，并且可以表示根据预定周期周期性地计算并存储为平均值的值。此外，LinkDelayi-1可指传播延迟i-1。在各种实施例中，驻留时间i 1418表示停留在TSN系统i 1404中的时间。驻留时间i 1418可以指示TSN系统i1404接收Sync帧的时间(t_r，i)1416和TSN系统i 1404向TSN系统i+1 1406发送同步帧的时间(T_s，i)1420之间的差。此外，rateRatioi表示TSN系统i1404和TSN系统i+1 1406的本地时钟频率的比率，并且可以被计算为rateRatioi＝rateRatioi-1x(本地时钟频率i-1)/(本地时钟频率i)。这里，(本地时钟频率i-1)/(本地时钟频率i)可以指在图13中测量周期性延迟时间时被计算为neighborRateRatio并连续更新的值。一般来说，在构建以太局域网时，链路延迟值为几百ns，并且rateRatio接近1，但驻留时间最多允许10ms。因此，TSN系统准确地传递驻留时间值是最重要的。在各种实施例中，rateRatio可以是基于1的差小于200bpm的值。

图15示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的TSN网桥模型的时钟同步方法。

参考图15，终端120可以在与相邻TSN系统共享的链路上执行周期性延迟时间测量。即，终端120周期性地测量链路1延迟D_Link1，并且UPF130c周期性地测量链路2延迟D_Link2，以将测量值存储为平均值。在图15中，当包括终端120、基站110和UPF 130c的5G系统向相邻网桥2 1520发送Sync帧和Follow_Up帧时，可以在校正字段中更新链路延迟和在5G系统中停留的时间R_5GS。此时，5G系统中终端120和基站110之间的无线延迟以及基站110和UPF 130c之间的回程(BH)延迟可以通过应用预定的延迟QoS等级而假设为固定的和对称的值。在各种实施例中，可以通过5G系统链路内终端120、基站110和UPF 130c中的驻留时间以及无线延迟和回程延迟的总和来计算上述R_5GS。例如，5G系统可以通过更新Sync帧中的校正字段中的链路1延迟和R_5GS来确认校正字段的值是T3-T1。在各种实施例中，主机1510可以在时间T1向被包括在5G系统中的终端120发送Sync帧。接下来，主机1510可以发送Follow_Up帧。此时，链路1延迟D_Link1可以意味着主机1510发送Sync帧的时间T1和终端120接收Sync帧的时间T2之间的差。接下来，可以将时间戳设置为T1，并且可以将校正字段设置为零。UPF 130c可以在时间T3将Sync帧发送到网桥2 1520。网桥2 1520可以在时间T4接收Sync帧。接下来，UPF 130c还可以发送Follow_Up帧。此时，T2和T3之间的差可以指R_5GS。此外，T3和T4之间的差可以指链路2延迟(D_Link2)。这里，时间戳可以设置为T1，并且校正字段可以设置为T3-T1。网桥2 1520可以在时间T5将Sync帧发送到从机1530。从机1530可以在时间T6接收Sync帧。此时，T4和T5之间的差可以指网桥2 1520的驻留时间R_Bridge2。接下来，网桥2 1520还可以发送Follow_Up帧。此时，T5和T6之间的差可以指链路3延迟(D_Link3)。这里，时间戳可以设置为T1，并且校正字段可以设置为(T3-T1)+(T5-T3)。稍后描述的图16示出了在支持IEEE 802.1AS的网络和3GPP网络中使用上行链路的时钟同步处理。

参考图16，终端120和UPF 130c可以与相邻TSN系统执行周期性链路延迟测量。另外，UPF 130c可以以类似于图11中描述的方式来掌握3GPP网络中的驻留时间R_3GPP。在各种实施例中，可以假设由UPF 130c通过管理系统或单独的测量方法预先知道回程的延迟时间。在图16中，R_UE可以表示在终端120处的驻留时间，R_UPF可以表示在UPF 130c处的驻留时间，并且R_TSN可以表示在TSN SW 1620处的驻留时间。BH可指延迟对称的回程。空中可指延迟不对称的3GPP无线环境。在图16中，主机1610可以在时间T1向终端120发送Sync帧和Follow_Up帧。这里，可以将时间戳设置为T1并且校正字段可以设置为零。UPF 130c可以向TSN SW 1620发送通过终端120和基站110发送的Sync帧和Follow_Up帧。此时，可以将时间戳确定为T1，并且可以将校正字段确定为链路延迟(D_Link)和3GPP网络中的驻留时间R_3GPP的总和。接下来，TSN SW 1620可以向从机1630发送Sync帧和Follow_Up帧。这里，时间戳被设置为T1，校正字段被设置为链路1延迟D_Link1、3GPP网络中的驻留时间R_3GPP、链路2延迟D_Link2和TSN SW 1620中的驻留时间R_TSN的总和。在图16中，T_UL可以指终端120无线地发送上行链路以太网时的PHY帧时间。此时，PHY帧可以与基站GPS时间同步。T_UL’可以指当基站110从无线电接收上行链路以太网时的PHY帧时间。此时，PHY帧可以与基站GPS时间同步。T_TX可以指基站110将GTP-U有效载荷发送到UPF 130c的GPS时间。之后描述的图17示出了在支持IEEE 802.1AS的网络和3GPP网络中使用下行链路的时钟同步过程。

图17示出了根据本公开的各种实施例的在无线通信系统中的下行链路中的时钟同步方法。

参考图17，终端120和UPF 130c可以与相邻TSN系统执行周期性链路延迟测量。此外，由终端120可以以类似于图12中描述的方式来掌握3GPP网络中的驻留时间R_3GPP。图12和17之间的区别是由UPF 130c发送到基站110的值是R_CN，包括除R_UPF之外的回程的延迟时间，并且基站110可以向终端120递送R_CN而不是R_UPF。在各种实施例中，可以假设由UPF130c通过管理系统或单独的测量方法预先知道回程的延迟时间。在图17中，R_UE表示在终端120处的驻留时间，R_UPF表示在UPF 130c处的驻留时间，并且R_TSN表示在TSN SW 1720处的驻留时间。BH可指延迟对称的回程。空中可指延迟不对称的3GPP无线环境。在图17中，主机1730可以在时间T3将Sync帧和Follow_Up帧发送到TSN SW 1720。这里，时间戳可以设置为T3，并且校正字段可以设置为零。TSN SW 1720可以向UPF 130c发送被发送的Sync帧和Follow_Up帧。此时，可以将时间戳确定为T3，并且可以将校正字段确定为链路3延迟(D_Link3)和TSN SW 1720的驻留时间R_TSN的总和。接下来，可以经由基站110和终端120将Sync帧和Follow_Up帧发送到从机1710。从机1710可以在时间T4接收Sync帧和Follow_Up帧。此时，时间戳被设置为T3，并且校正字段被设置为链路3延迟D_Link3、TSN SW 1720中的驻留时间R_TSN、链路2延迟D_Link2和3GPP系统中的驻留时间R_3GPP的总和。

根据本公开的权利要求和/或说明书中所述的实施例的方法可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

当方法由软件实现时，可以提供用于存储一个或多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。存储在计算机可读存储介质中的一个或多个程序可以被配置为由电子装置内的一个或多个处理器运行。所述至少一个程序可以包括使电子装置执行根据由所附权利要求书和/或本文公开的所定义的本公开的各种实施例的方法的指令。

程序(软件模块或软件)可存储在非易失性存储器中，非易失性存储器包括随机存取存储器和闪存、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘存储装置、只读光盘驱动器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其它类型的光存储器装置或磁带。或者，部分或全部的任意组合可以形成存储程序的存储器。此外，电子装置中可以包括多个这样的存储器。

此外，程序可存储在可连接的存储装置中，该存储装置可通过诸如因特网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和存储区域网(SAN)等通信网络或其组合来访问。这样的存储装置可以经由外部端口访问电子装置。此外，通信网络上的单独存储装置可以访问便携式电子装置。

在本公开的上述详细的实施例中，根据所提出的详细的实施例，本公开中包括的组件以单数或复数表示。然而，为了便于适合于当前情况的描述，选择单数形式或复数形式，并且本公开的各种实施例不限于单个元件或其多个元件。此外，说明书中表达的多个元件可以被配置为单个元件，或者说明书中的单个元件可以被配置为多个元件。接收时间可以被称为入口时间。接收时间可以被称为入口时间。发送时间被称为出口时间。

虽然已经参考本公开的某些实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，本公开的范围不应限定为限于实施例，而应通过所附权利要求书及其等同来限定。

尽管已经用各种实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包含落入在所附权利要求范围内的这些改变和修改。