CN101263671B - 用于执行与基站的时基同步的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种使用支持地面和卫星基站连接性两者的OFDM信令的无线终端在第一工作模式下使用常规接入试探信令来操作以与地面基站建立时基同步无线链路。在用于与卫星基站建立时基同步无线链路的第二工作模式下，采用的是稍作修改的接入协议。无线终端与卫星基站之间的往返信令时间和时基模糊性基本上比与地面基站的要大。此经修改的接入协议利用接入试探信号的译码来唯一性地标识一信标时隙内的一超时隙索引。此经修改的协议利用具有不同时基偏移量的多个接入试探来进一步解析时基模糊性并允许卫星基站接入监视区间在历时上保持很短。地面基站定位/连接信息被用来估计初始时基。

Description

用于执行与基站的时基同步的方法和装置

发明领域

本申请针对可在实现利用OFDM频调来将上行链路信号传送给地面和/或卫星基站的的OFDM系统时使用的方法和装置。

背景

使用例如便携式电话等的手持式通信设备而不拘于其人在广域中的位置来通信的能力具有重大价值。这样一种设备的价值对于军事应用以及在常规的基于消费者的应用的情形中都是很重要的。

在各种基于陆地的位置处已经安装了地面基站以支持语音和/或数据业务。此类基站在正常情况下具有至多数英里的覆盖区域。相应地，常规蜂窝电话与基站之间在使用期间的距离正常情况下仅为数英里。在给定了蜂窝电话与地面基站之间在正常使用期间距离相对较小的前提下，手持式蜂窝电话正常情况下具有充足的功率来使用相对较宽的、并且在许多情形中能够支持相对较高的数据率的带宽在例如上行链路上向基站进行发射。

在一种已知的基于地面基站的使用的系统的情形中，无线终端并行使用多个OFDM频调——例如，在一些情形中是7个或以上的频调——来向基站传送用户数据。在该已知系统中，要经由上行链路传送的用户数据和要经由上行链路传送的控制信号在正常情况下是被分别译码的。在该已知系统中，无线终端可被指派一专用频调用于上行链路控制信令，响应于向地面基站传送的一个或多个上行链路请求，对应于频调的上行链路话务段被指派。在该已知系统中，上行链路话务信道段指派信息被向诸无线终端广播，这些无线终端监视可能指示响应于传送的请求而作出的上行链路话务信道段的指派的指派信号。在复现的基础上，该已知系统的基站还广播可用于与在有时称作信标时隙的时间周期上复现的称作信标信号的时基同步信号进行时基同步的信号。

尽管地面基站在人口足以构成抵偿地面基站的成本的理由的区域中是有用的，然而在此星球上的许多地方，没有充分的商业理由要部署基站和/或因地理问题要部署永久性地面基站将是不实际的。例如，在自然界荒凉的区域，诸如公海、沙漠区域、和/或覆盖着冰原的区域，要部署并维护地面基站将是困难的或是不切实际的。

在某些地理区域缺少基站导致出现在其中不可能使用蜂窝电话来通信的“死区”。为了争取消减蜂窝电话覆盖丢失的区域的数目，各家公司很可能会继续部署新的基站，但是由于以上讨论的原因，对于可预见的将来，此星球上很可能仍留有不能获得来自地面基站的蜂窝电话覆盖的大片区域。

地面基站的一种替换方案是使用卫星来作为基站。在给定了发射卫星的成本的前提下，卫星基站部署起来的成本极高。另外，此星球上方能够放置对地静止卫星的空间是有限的。尽管对地静止轨道中的卫星具有相对于地球处于固定位置的优势，然而也可部署较低的环地轨道卫星，但是此类卫星部署起来的成本依然很高，并且因其轨道初始就比对地静止卫星的要低，因此停留在轨道中的时间周期较短。从地球表面移动电话可能位于之所在到对地静止轨道的距离是相当可观的，例如约有22,226英里，尽管有一些估计提出22,300英里是更好的估计。从透视法的角度来看，地球的直径约为7,926英里。遗憾的是，在卫星基站的情形中信号必须行进的距离要远远长于信号在正常情况下到达常规地面基站要行进的距离——后一距离通常至多为数英里。

如可领会的，在给定了至对地静止轨道的距离的前提下，将信号传送到卫星所需的功率电平往往要比将信号传送到地面基站所需的要高。结果，与常规蜂窝电话相比，大多数卫星电话正常情况下因用来实现蜂窝电话的电池、功率放大器及其他电路系统的尺寸而相对较大且较笨重。对相对较大的、并因而往往较笨重的功率放大器的需要部分地是缘于许多常规通信系统的峰均功率比未臻理想这一事实。与在平均功率输出相同但峰均功率比较低的情形中可使用的放大器相比，相对较大的峰均功率比要求包括较大的放大器以支持峰值功率输出。

在给定了至卫星基站的距离很大和/或与地面基站相比蜂窝的大小相对较大的前提下，对在上行链路中使用OFDM信号的地面基站使用的上行链路时基同步在与卫星基站通信时可能不足以实现胜任要求的上行链路码元时基同步。因而，需要改进的支持OFDM上行链路信令的方法，包括能在很长的往返延迟下使用的改进的时基同步方法和/或装置。

发明概要

本发明针对适合在包括远程基站和/或具有很大覆盖区域的基站的通信系统中使用的通信方法和装置。

本发明的方法和装置可被用来将例如无线终端等的通信设备的上行链路传输时基与基站时基同步。可利用在下行链路中从基站传送的信标信号来帮助实现该时基同步过程。可使用各种各样的信标信号来支持本发明的方法和装置。在一些OFDM实施例中，信标信号是使用一个或数个频调在一个或数个连贯的时间周期上在下行链路中传送的。在一些实施例中，信标信号被实现为根据具体实施例在一个、两个、或三个连贯的OFDM码元传输时间周期上传送的单频调信号。

如将在下面讨论的，在OFDM系统中由通信设备向基站所作的信号传输应当以同步的方式——例如，在OFDM码元是带循环前缀地传送的情形中是以落在循环前缀历时之内的同步程度——到达其被传往的基站处。

本发明的方法和装置支持并允许通过可被单独或组合使用来实现合需程度的同步的各种方法和技术来实现这样的程度的同步，即便是在非常远程的基站的情况下亦是如此。尽管本发明的讨论的很大部分集中在下行链路时基结构以及在下行链路中发生的信标时隙上，但是应当领会，在基站处，上行链路时基与下行链路时基具有固定的已知关系。在基站处接收到的信号以及信号被接收到的时间可用下行链路传输时隙和下行链路码元传输时基来衡量，尽管这些信号是在上行链路中被接收到的。

本发明的上行链路时基结构允许接入区间在周期性的区间上发生，在接入区间里，在上行链路传输时基意义上没有与基站同步的通信设备可作出接入请求。此类请求可以是基于争用的。本发明的基站在这些接入区间里监视接入请求并用时基校正和/或其他信息来作出响应。接入区间尽管是作为上行链路时基结构的一个要素，但是以与下行链路时基呈固定的已知关系地发生的。每一接入区间在正常情况下的历时少于一个下行链路超时隙的历时。

在各个实施例中，超时隙各自包括多个OFDM码元传输时间周期，例如固定数目个OFDM码元传输时间周期。在一些但未必是所有实现中，每一上行链路超时隙包括一个接入区间。上行链路中的接入区间在相对于下行链路超时隙以及在下行链路中发生的信标信号的起始而言固定的已知位置处发生。相应地，下行链路时基结构可如将在下面进一步讨论地被用作控制上行链路传输时基的基准。

本发明的众多特征针对于时基同步。本发明的其他特征针对于可用来向远程基站——例如，离无线终端的位置100英里以上的基站——注册并与其实现时基同步的特定接入方法和装置。

在各个实施例中，远程基站是在使用期间离无线终端具有以数十、数百或甚至数千英里衡量的最小距离的基站。对地静止卫星基站是远程基站的一个例子。对地静止卫星基站定位在地球表面上方数千英里处，在此情形中，至地球表面上的或甚至是在商业飞机中的通信设备的最小距离是以数千英里衡量的。这与可能是在正常使用期间位于无线终端例如至多50英里——但更典型地是至多5英里——之内的地面基站的近程基站形成对比。

尽管本发明的方法和装置——包括本发明的蜂窝电话在内——很适合在具有地面和卫星基站两者的通信系统中使用，但是本发明的方法和装置也很适合对于固定量的带宽输出功率的量需要有很大差异的广泛范围的通信应用。在卫星的例子里，应当领会，与使用相同量的传输带宽向地面基站作出成功的上行链路信令所需的输出功率相比，正常情况下要对卫星基站作出成功的上行链路信令，固定量的带宽所需的输出功率的量要大得多。

本发明的各个特征针对于可用于实现能够与远程和相对近程的基站两者——例如，卫星基站和地面基站——通信的便携式通信设备的方法和装置。根据本发明实现的一种系统可包括多个近程和远程基站。在一个此类系统中，利用地面基站来提供通信话务足以构成抵偿地面基站的部署的理由的通信覆盖。利用卫星基站在因例如自然环境的本性、缺少可供基站使用的场地或因其他原因而没有部署地面基站的区域中提供覆盖的填补。该示例性系统中的便携式通信设备能够通过例如在不同工作模式之间切换来与地面和卫星基站两者通信。

如将在下面讨论的，在各个实施例中，该系统被实现为一OFDM系统。在一些实施例中，不但下行链路信令而且上行链路信令也使用OFDM信令。第一和第二OFDM上行链路工作模式得到支持。

在与地面基站的正常操作期间，无线终端在上行链路中并行使用多个频调，以在多个频调上同时向基站传送用户数据。这允许相对较高的数据率得到支持。当在多频调模式下工作时，在期间用户数据在多个频调上被传送的时间部分里，平均峰均功率比是第一比值。如将在以下讨论的，当在例如与卫星基站通信所使用的单频调工作模式下操作时，实现第二——即一较低的峰均功率比。由此，当在单频调模式下操作时，功率放大器能够以更高效率的方式被使用。在各个实施例中，多频调工作模式与在数个码元时间的时期上实现的单频调工作模式之间的峰均功率比之差为4db或以上，并且通常是6db。

单频调模式是一种操作OFDM无线终端以在与地面基站通信时遭遇的典型功率约束之下使其上行链路功率预算覆盖最大化的方法。此模式适合其中不支持多频调信道、ACK的语音链路的低数据率数据。

在单频调模式中，终端一次将在一个OFDM单频调上传送。此频调被表示为单个恒定的逻辑频调；然而它可以并且在各个实施例中的确如与一些系统中使用的其他OFDM信道一致地在停留边界上从物理频调至物理频调地跳跃。在一个实施例中，此逻辑频调替代了用于与地面基站通信的UL-DCCH信道，由此保持了与在标准多频调模式下操作的其他OFDM用户的兼容性。

在一些实施例中，无线终端所使用的单频调上行链路信道的内容包括控制数据与用户数据的复用。此复用可以是在一码字内的字段层面上的，即，来自一信道译码块的一些比特被用来表示控制数据而其余的表示用户数据。但是在其他实施例中，在单频调上行链路信道中的这种复用是在码字层面上的，例如，控制数据被译码在一信道译码块内，用户数据被译码在一信道译码块内，并且这些块被复用在一起以供在该单频调上行链路信道中传输。在一个实施例中，当此单频调信道未被用户数据完全占据时(例如，在语音呼叫的静音抑制期间)，可以在不需要的传送码元期间消隐掉发射机由此来保持发射机功率，因为在此时期里没有任何信号需要被发送。用户数据可以是经复用的分组数据或者是被有规律地调度的语音数据，或者是这两者的混和。

对于在单频调模式下操作的终端，下行链路确认信号不能像在多频调模式下所作的那样在一单独的信道中被传送，由此下行链路确认或者被复用到逻辑单频调上行链路信道频调中，或者不使用ACK。在这样一种情形中，基站可假定下行链路话务信道段已被成功接收到，而无线终端在有需要的情况下明确地请求重传。

根据本发明，在单频调模式下操作的无线终端可在使用标准OFDM组件来实现发射机的同时在发射功率上获益。在标准模式下，所发射的平均功率在正常情况下被限制在发射机的功率放大器的峰值功率容量之下以允许典型地为9dB的峰均比(PAR)，并防止发生可能会引起过度带外发射的削峰。在单频调模式下，在各个实施例中，PAR被限制在约3dB，由此可使平均发射功率提高几乎6dB而不会增加削峰的似然性。

在频率跳跃(在停留边界上发生的对应于该单逻辑频调的物理频调的改变)上，传送的波形的相位可被控制成是跨诸频率相位连续的。这可通过在OFDM码元从在上行链路中传送的一个码元至下一个的循环扩展期间改变该频调的载波频率以使得在该码元末尾处信号相位处于等于后续码元的起始相位的合需值来实现，并且在一些但未必是所有实施例中已然如此实现。此相位连续操作将允许信号的PAR被界定在3dB。

对地静止卫星上的OFDM在对基本的现有基本OFDM通信协议作若干修改之后就可实现。由于极长的往返时间(RTT)，对话务信道的从动确认价值不大或根本没有价值。由此，在本发明的一些实施例中，当在单频调上行链路模式下操作时不发送下行链路确认。在一些此类实施例中，下行链路确认被以一种重复请求机制替代，在此机制中，在UL(上行链路)中传送对没有被成功接收到的数据的重复传送的请求。

本发明的众多特征、益处和实施例在接下来的具体说明中进行讨论。

附图简要说明

图1是根据本发明实现的且采用本发明方法的一种示例性无线通信系统的图释。

图2是根据本发明实现的且采用本发明方法的一种例如基于地面的基站的示例性基站的图释。

图2A是根据本发明实现的且采用本发明方法的一种例如基于卫星的基站的示例性基站的图释。

图3是根据本发明实现的且采用本发明方法的一种例如移动节点(MN)的示例性无线终端(WT)的图释。

图4是图解了根据本发明各个实施例的对在单频调上行链路工作模式下操作的例如MN的示例性WT的示例性上行链路信息比特编码的图释。

图5是图解了根据本发明的各个实施例的包括基于地面和基于空间两者的基站的混合的一种示例性OFDM无线多址通信系统的图释。

图6是示出图5的各个基于卫星和基于地面的基站之间的示例性回程互连性的图释。

图7是根据本发明的一种操作例如移动节点等的无线终端的示例性方法的流程图。

图7A是图解了在一示例性卫星基站与位于该卫星基站在地球表面上的蜂窝覆盖区域里的不同点处的不同移动节点之间相对较长的往返信令时间以及显著不同的信号路径长度——其导致了时基同步的考虑，而这些根据本发明的方法和装置得以解决——的图释。

图8图解了包括基于地面和卫星两者的基站以及利用地面基站定位信息来减少关于卫星基站的往返时基模糊性的一种示例性混合系统。

图8A图解了根据本发明的其中多个地面基站与同一卫星基站覆盖区域相关联、且地面基站定位和/或连接信息被用来减少WT/卫星基站时基模糊性的一个实施例。

图9是图解了其中卫星基站与定位在地面的无线终端之间的往返信号延迟将大于在一些基于地面的无线通信系统中采用的典型超时隙时间区间的一种示例性卫星/地面混合式无线通信系统的图释。

图10是图解了根据本发明的用标识在时基结构内一例如信标时隙等的较大的相对时间区间内的例如超时隙索引值等的相对时间区间值的信息来译码接入试探信号的一个特征的图释，所述译码的信息在接入过程中被用来确定卫星基站与WT之间的时基同步。

图11是图解了根据本发明的利用具有不同时基偏移量的多个接入试探信号从而使得卫星基站与WT之间的时基同步能被进一步解析到一较小的时间区间内的一个特征的图释。

图12进一步图解了根据本发明的向卫星基站发送具有不同时基偏移量的多个接入试探的概念。

图13是图解了根据本发明的方法的示例性接入信令的图释。

图14是图解了根据本发明的方法的示例性接入信令的图释。

图15是图解了根据本发明的方法的示例性接入信令的图释。

由图16和图16B的组合构成的图16是根据本发明的操作无线终端以接入基站并执行时基同步操作的一种示例性方法的流程图。

由图17A和图17B的组合构成的图17是操作可供在通信系统中使用的通信设备的一种示例性方法的流程图。

图18是根据本发明在一系统中的操作示例性通信设备的一种示例性方法的流程图。

图19是根据本发明的操作示例性通信设备的一种示例性方法的流程图。

图20是根据本发明的操作无线通信终端的一种示例性方法的流程图。

图21是根据本发明实现的一种例如移动节点的示例性无线终端的图释。

图22是根据本发明的一种操作基站的示例性方法的流程图。

图23是根据本发明实现的一种例如移动节点的示例性无线终端的图释。

图24是根据本发明实现的一种例如移动节点的示例性无线终端的图释。

图25是根据本发明实现且采用本发明方法的一种示例性基站的图释。

具体说明

图1是根据本发明实现的且采用本发明方法的示例性无线通信系统100的图释。示例性系统100是一示例性的正交频分复用(OFDM)多址扩频无线通信系统。示例性系统100包括多个基站(102、104)和多个例如移动节点的无线终端(106、108)。各个基站(102、104)可经由回程网络被耦合到一起。各移动节点(MN1106、MN N 108)可在系统中各处移动，并使用该移动节点当前位于其覆盖区域中的基站作为其网络连入点。这些基站中的一些是基于地面的基站，例如BS 102，而这些基站中的一些是基于卫星的基站，例如，BS 104。从MN(106、108)的观点来看，地面基站被认为是近程的基站(102)，而基于卫星的基站被认为是远程基站(104)。各MN(106、108)包括在两种不同工作模式——例如，为与近程的例如地面基站102通信的功率和时基考虑度身定制的上行链路多频调工作模式、以及为与远程的例如卫星基站104通信的功率和时基考虑度身定制的上行链路单频调工作模式——下操作的能力。在有些时候，MN1 106可经由无线链路114被耦合到卫星BS 104并可在上行链路单频调工作模式下操作。在其他时候，MN1 106可经由无线链路110被耦合到地面基站102并可在较为常规的多频调上行链路工作模式下操作。类似地，在一些时候，MN N 108可经由无线链路116被耦合到卫星BS 104并可在上行链路单频调工作模式下操作。在其他时候，MN N 108可经由无线链路112被耦合到地面基站102并可在较为常规的多频调上行链路工作模式下操作。

该系统中可存在支持与一种类型的基站——例如地面基站102通信、但不支持与另一种类型的基站——例如卫星基站104通信的其他MN。

图2是根据本发明实现的且采用本发明方法的例如基于地面的基站的示例性基站200的图释。示例性基站200可以是图1的示例性系统100的近程的例如地面基站102。基站200有时被称作接入点，因为基站200向WT提供网络接入。基站200包括经由总线212耦合在一起的接收机202、发射机204、处理器206、I/O接口208、以及存储器210，这些各种各样的元件可在总线212上互换数据和信息。接收机202包括用于解码从WT接收到的上行链路信号的解码器214。发射机204包括用于编码要向WT传送的下行链路信号的编码器216。接收机202和发射机204各自被耦合到天线(218、220)，在这些天线上，来自WT的上行链路信号被接收而下行链路信号被向WT发射。在一些实施例中，接收机202和发射机204使用同一天线。I/O接口208将基站200耦合到因特网/其他网络节点。存储器210包括例程222以及数据/信息224。例如CPU的处理器206执行存储器210中的例程222并使用其中的数据/信息224来控制基站200的操作并实现本发明的方法。例程222包括通信例程226和基站控制例程228。通信例程226实现基站200所使用的各种通信协议。基站控制例程228包括用于向WT指派包括上行链路话务信道段在内的上行链路和下行链路段调度器模块230、下行链路控制模块232、以及上行链路多频调用户控制模块234。下行链路控制模块232控制对WT的下行链路信令——包括信标信令、导频信令、指派信令、下行链路话务信道段信令，以及根据接收到的ack/nak所作的关于下行链路话务信道段的自动重传机制。上行链路多频调用户控制模块234控制与在多频调上行链路模式下操作的WT有关的操作，例如接入操作，接收并处理来自在指派的上行链路话务信道段中同时在多个——例如7个频调上通信的WT的上行链路话务信道用户数据的操作，其中此指派随时间推移在不同WT之间改变，时基同步操作，以及对来自使用专用逻辑频调在专用控制信道上通信的WT的控制信息的处理。

数据/信息224包括用户数据/信息236，后者包括对应于使用基站200作为其网络连入点的各无线终端的多个信息集(用户1/MN会话A会话B数据/信息238、用户N/MN会话X数据/信息240)。这样的WT用户数据/信息可包括例如WT标识符，路由信息，段指派信息，例如语音信息、文本、视频、音乐数据分组等的用户数据/信息，译码的信息块。数据/信息224还包括系统信息242，后者包括多频调UL用户频率/时基/功率/频调跳跃/译码结构信息244。

图2A是根据本发明实现的且采用本发明方法的例如基于卫星的基站的示例性基站300的图释。示例性基站300可以是图1的示例性系统100的BS 104。基站300有时被称作接入节点，因为基站向WT提供网络接入。基站300包括经由总线310耦合在一起的接收机302、发射机304、处理器306、以及存储器308，这些不同的元件可在总线310上互换数据和信息。接收机302包括接收到的来自WT的上行链路信号的解码器312。发射机304包括用于译码要向WT传送的下行链路信号的译码器314。接收机302和发射机304各自被耦合到天线(316、318)，在这些天线上，来自WT的上行链路信号被接收而下行链路信号被向WT发射。在一些实施例中，接收机302和发射机304使用同一天线。除了与WT通信以外，基站300还可与例如具有定向天线和高容量链路的地球站等的其他网络节点通信，该地球站耦合到其他网络节点，例如其他基站、路由器、AAA服务器、本区代理节点及因特网等。在一些实施例中，对BS-网络节点地球站链路使用与前面就BS-WT通信链路描述的相同的接收机302、发射机304、和/或天线，而在其他实施例中对不同的功能使用单独的元件。存储器308包括例程320以及数据/信息322。例如CPU等的处理器306执行存储器308中的例程320并使用其中的数据/信息322来控制基站300的操作并实现本发明的方法。存储器308包括通信例程324以及基站控制例程326。通信例程324实现基站300所使用的各种通信协议。基站控制例程326包括用于向各WT指派下行链路段并响应于接收到的重传请求向各WT重新调度下行链路段的调度器模块328、下行链路控制模块330、单上行链路频调用户控制模块332、以及网络模块344。下行链路控制模块330控制向WT所作的下行链路信令，包括信标信令、导频信令、下行链路段指派信令、以及下行链路话务信道段信令。单UL频调用户控制模块332执行的操作包括：向WT用户指派要被用于进行包括用户数据和控制信息两者在内的上行链路信令的单个专用逻辑频调，以及与寻求使用该BS作为其网络连入点的WT的时基同步操作。网络模块334控制与和网络节点地球站链路的I/O接口有关的操作。

数据/信息322包括用户数据/信息336，后者包括对应于使用基站300作为其网络连入点的无线终端的多个信息集(用户1/MN会话A会话B数据/信息338、用户N/MN会话X数据/信息340)。这样的WT信息可包括例如WT标识符，路由信息，指派的上行链路单逻辑频调，下行链路段指派信息，例如语音信息、文本、视频、音乐等数据分组的用户数据/信息、译码的信息块等。数据/信息322还包括系统信息342，后者包括单频调UL用户频率/时基/功率/频调跳跃/译码结构信息344。

图3是根据本发明实现的且采用本发明方法的例如移动节点的示例性无线终端400的图释。示例性WT 400可以是图1的示例性系统100的MN 106、108中的任何一个。示例性无线终端400包括经由总线410耦合在一起的接收机402、发射机404、处理器406、以及存储器408，这些不同的元件可在总线410上互换数据/信息。耦合到接收天线412的接收机402包括用于解码从BS接收到的下行链路信号的解码器414。耦合到发射天线416的发射机404包括用于编码向BS传送的上行链路信号的编码器418。在一些实施例中，接收机402和发射机404使用同一天线。在一些实施例中，使用全向天线。

发射机404还包括功率放大器405。WT 400对多频调上行链路工作模式和单频调上行链路工作模式使用同一功率放大器405。例如，在上行链路话务信道段通常可同时使用7、14或28个频调的多模上行链路工作模式下，该功率放大器需要能容纳对应于这28个频调的28个信号同时相干地叠标的峰值状况，这倾向于限制平均输出电平。但是，当WT 400在单上行链路频调工作模式下操作时，利用同一功率放大器，所顾虑的来自不同频调的信号之间的相干叠标就不再是问题，并且该放大器的平均功率输出电平就可在多频调工作模式之上有显著提高。根据本发明，此途径允许常规的地面移动节点以微不足道的修改来被适应性改造并被用来向距离大大增加的卫星基站传送上行链路信号。

存储器408包括例程420以及数据/信息422。例如CPU的处理器406执行存储器408中的例程420并使用其中的数据/信息422来控制无线终端400的操作并实现本发明的方法。例程420包括通信例程424以及无线终端控制例程426。通信例程424实现无线终端400所使用的各种通信协议。无线终端控制例程426包括初始化模块427、换手模块428、上行链路模式切换控制模块430、上行链路单频调模式模块432、上行链路多频调模式模块434、上行链路频调跳跃模块436、译码模块438、以及调制模块440。

初始化模块427控制与无线终端的启动有关的操作，例如包括从断电到加电状态的启动操作，以及与无线终端400寻求与基站建立无线通信链路有关的操作。换手模块428控制与从一个基站至另一个的换手有关的操作，例如，WT 400可能当前与一地面基站连接着，但被牵涉进向一卫星基站的换手中。上行链路切换控制模块430控制不同工作模式之间的切换，例如在无线终端从与地面基站通信向与卫星基站通信切换时从多频调上行链路工作模式切换到单频调上行链路工作模式。上行链路单频调模式模块432包括在与卫星基站进行的单频调工作模式下使用的各种模块，而UL多频调模式模块434包括在与地面基站进行的多频调工作模式下使用的各种模块。

上行链路单频调模式模块432包括用户数据传送控制模块442、发射功率控制模块444、控制信令模块446、UL单频调确定模块448、控制数据/用户数据复用模块450、DL(下行链路)话务信道重传请求模块452、停留边界和/或码元间边界载波调整模块454、以及接入模块456。用户数据传送控制模块442控制与在单频调工作模式下时的上行链路用户数据有关的操作。发射功率控制模块444控制在单频调上行链路模式期间功率的发射以使平均峰均功率比保持在比所述多频调上行链路工作模式期间所保持的峰均功率比至少低4dB。控制信令模块446控制单频调工作模式期间的信令，并且此类控制操作包括在操作从多频调工作模式向单频调工作模式切换时降低从WT 400发射的上行链路控制信号的频度和/或减少其数目。上行链路单频调确定模块448经由例如与基站指派的WT标识符的关联来确定上行链路时基结构中已被指派给该WT以用于进行上行链路信令的单个逻辑频调。控制数据/用户数据复用模块450将用户数据信息比特与控制数据比特复用以提供可被译码成块的组合输入。下行链路话务信道重传请求模块452在例如倘若该WT认为在给定因很长的往返信令时间而牵涉到的很大延迟的前提下数据仍将是有效的情况下发出对未被成功解码的下行链路话务信道段的重传请求。停留边界载波调整模块454在终止一停留的OFDM码元的循环扩展期间将频调的载波频率稍作改变以使得在该码元末尾处的信号相位处于等于后续码元的起始相位的合需值。以此方式，根据本发明的一些实施例的一个特征，在频率跳跃处，所传送的波形的相位可被控制成为跨诸频率连续的相位。在一些实施例中，频率调整是作为例如多个相继的OFDM码元中的每一个里所包括的多部分循环前缀的一部分来执行的，以提供由该WT在单UL频调工作模式期间在上行链路上传送的相继上行链路OFDM码元之间的连续性。信号的各码元之间的这种连续性在保持峰值功率电平控制上是有利的，峰值功率电平控制影响了在处于单频调工作模式时功率放大器405能被驱动到什么程度。

接入模块456控制与和卫星基站建立新的无线链路有关的操作。根据本发明的一些实施例的各个方面，此类操作可包括例如包括接入试探信令在内的各种时基同步操作。对于具有覆盖很大地理区域的波束的对地静止卫星，波束中心与边缘的往返时间之间可能会有显著差异。为解析此RTT模糊性，采用了一种能够解析数毫秒的ΔRTT的测距方案。例如，可将时基结构划分成诸如超时隙等的不同的时间段，其中一个超时隙代表114个相继的OFDM码元传输时间区间，并且在不同的超时隙上可对接入试探信号使用不同的译码。利用这一点可允许WT与卫星WS之间的时基模糊性被解析到一个超时隙内。另外，在各个不同时间偏移量上所作的重复接入尝试可被重复地尝试以抵补超时隙模糊性，例如(＜11.4毫秒)。在一些实施例中，可利用关于最近一次检测到的地面BS的位置来形成初始往返时间估计(WT-SAT BS-WT)，并且此估计可将所使用的范围压缩至通常随地面基站采用的接入信令所支持的范围内。

上行链路多频调模块434包括用户数据传送控制模块458、发射功率控制模块460、控制信令模块462、上行链路话务信道请求模块464、上行链路话务信道频调集确定模块466、上行链路话务信道调制/译码选择模块468、下行链路话务信道ack/nak模块470、以及接入模块472。用户数据传送控制模块458包括涵盖控制指派给该WT的上行链路话务信道段的传送在内的各种操作。

用户数据传送控制模块458控制在多频调工作模式下与上行链路传送有关的对用户数据的操作，其中用户数据是在临时指派给该WT的上行链路话务信道段中传送的，并且包括要同时使用多个频调来传送的信号。发射功率控制模块460控制多频调上行链路工作模式下的上行链路发射功率电平，例如根据接收到的基站上行链路功率控制信号并且在功率放大器的能力之内——例如，在不超过功率放大器的峰值功率输出能力的意义上——调整输出功率电平。控制信令模块462控制在多频调上行链路工作模式下时的功率和时基控制信令操作，控制信令的速率要比在单频调上行链路工作模式下时要高。在一些实施例中，控制信令模块462包括将由BS专供该WT——例如对应于BS指派的WT标识符的WT使用的专用控制信道逻辑频调在上行链路控制信令中使用。控制信令模块462可译码不包括用户数据的控制信息以供在上行链路控制信道段中传送。UL话务信道在例如WT 400有用户数据要在上行链路上传送时请求模块464生成指派话务信道段的请求。UL话务信道频调集确定模块466确定对应于指派的上行链路话务信道段的要使用的频调集。此频调集包括要被同时使用的多个频调。在多频调工作模式下，在一个时间指派给一WT以供传送上行链路话务信道用户数据的逻辑频调集可以与在一不同时间指派给该WT以供传送上行链路话务信道用户数据的逻辑频调集不同，即便该WT已被同一BS指派了相同的WT标识符亦是如此。模块466还可利用频调跳跃信息来确定对应于逻辑频调的物理频调。UL话务信道调制/译码选择模块468选择并实现要对上行链路话务信道段采用的上行链路译码速率暨调制方法。例如，在UL多频调模式下，WT可支持采用不同译码速率和/或例如QPSK、QAM 16等的不同调制方案实现的多个用户数据率。DL话务信道Ack/Nak模块470控制在上行链路多频调工作模式下时对接收到的下行链路话务信道段的Ack/Nak确定及响应信令。例如对于下行链路时基结构里的每一下行链路话务信道段，在UL多频调工作模式的上行链路时基结构中可以有一相对应的Ack/Nak上行链路段，并且WT如果被指派了该下行链路话务信道段，则其向BS发回一将要在例如自动重传机制中使用的传达本次传送结果的Ack/Nak。接入模块472控制在多频调工作模式下时的接入操作，例如与近程的例如地面基站建立无线链路以及实现时基同步的接入操作。在一些实施例中，针对多频调模式的接入模块472比针对单频调模式的接入模块456的复杂度要低。

数据/信息422包括上行链路工作模式474、基站标识符476、基站系统信息475、基站指派的无线终端标识符477、用户/设备/会话/资源信息478、上行链路用户语音数据信息比特479、上行链路用户复用的分组数据信息比特480、上行链路控制数据信息比特481、包括上行链路用户数据和控制数据的已译码块482、已译码的用户数据块、已译码的控制数据块484、频率暨时基结构信息485、单频调模式译码块信息488、多频调模式译码块信息489、单频调模式发射机消隐判据/信息490、单频调模式发射机功率调节信息491、多频调模式发射机功率调节信息492、以及单频调模式载波频率/循环扩展调节信息493。上行链路工作模式474包括标识WT 400当前是处于多频调上行链路模式下以便例如与地面基站通信还是处于单频调上行链路模式下以便于例如与卫星基站通信的信息。BS系统信息475包括与系统中诸基站中的每一个相关联的信息，例如基站类型是卫星还是地面、基站所使用的一个或多个载波频率、基站标识符信息、基站中的扇区、基站所使用的时基和频率上行链路及下行链路结构等等。

BS标识符476包括WT 400正用作其当前网络连入点的BS的标识符，以便例如将此BS与整个系统中的其他BS区分开来。BS指派的WT标识符477可以是由被用作WT的网络连入点的BS指派的值在例如范围0..31里的标识符。在单频调-频调上行链路工作模式下，标识符477可与上行链路时基结构中要由该WT用来进行包括用户数据和控制数据两者在内的上行链路信令的单个专用逻辑频调相关联。在多频调上行链路工作模式下，标识符477可与上行链路时基结构中要由该WT用作专供上行链路控制数据的专用控制信道的逻辑频调相关联。BS指派的WT标识符477还可例如在多频调上行链路工作模式下由BS用来进行上行链路话务信道段的段指派。

用户/设备会话/资源信息478包括用户和设备标识信息、路由信息、安全信息、进行中会话信息、以及空中链路资源信息。上行链路用户语音数据信息比特479包括对应于语音呼叫的输入用户数据。上行链路用户复用的分组数据信息比特480包括对应于例如文本、视频、音乐、数据文件等的输入用户数据。上行链路控制数据信息比特481包括WT 400想要向BS传送的功率和时基控制信息。包括上行链路用户数据和控制比特的已译码块482是的对应于用户信息比特478和/或479的混和与控制信息比特481组合的已译码输出块，其在一些实施例中是在UL单频调工作模式下形成的。已译码用户数据块483是用户信息比特478和/或479的已译码块，而已译码控制数据块484是控制信息比特481的已译码块。数据和控制信息在UL多频调工作模式下被分别译码，并且在一些实施例中，在UL单频调工作模式下也被分别译码。在上行链路用户数据和上行链路控制数据之间的译码是分别进行的单频调工作模式的一些实施例中，增加了在没有用户数据要传送时消隐掉发射机的能力。在消隐判决——例如在专用于用户数据的一些区间里因例如进行中的交谈里的间歇而没有数据要传送之处不在单上行链路频调上施加任何输出发射机功率——中采用单频调模式发射机消隐判据/信息490。这种发射机消隐的途径结果使无线终端得以节省功率，这在平均功率输出相对较高以便与位于对地静止轨道中的卫星进行通信的场合是很重要的考虑。另外，干扰程度可得以降低。

单频调模式译码块信息488包括标识在单频调工作模式下对上行链路使用的译码速率暨调制方法的信息，例如使用QPSK调制下的低译码速率，例如支持至少4.8K比特/秒。多频调模式译码块信息489包括在多频调工作模式期间对上行链路中各上行链路话务信道段支持的多种不同的数据率选项，例如不同的译码速率以及包括QAM4、例如QPSK、以及QAM 16在内的调制方案，以便于至少能支持与在单频调模式下相同的译码速率加上一些外加的较高的数据率。

频率和时基结构信息485包括与被用作网络连入点的BS相对应的停留边界信息486和频调跳跃信息487。频率和时基结构信息485还包括标识在时基和频率结构内的逻辑频调的信息。

单频调模式发射机功率调整信息491和多频调模式功率调整信息492包括诸如峰值功率、平均功率、峰均功率比、最大功率电平等的信息，以分别供在单频调工作模式和多频调工作模式下操作和控制功率放大器405使用。单频调模式载波频率循环扩展调整信息493包括在单频调工作模式下，尤其是例如在停留边界处从一个物理频调向另一个跳跃期间由停留边界和/或码元间边界载波调整模块454用来实现码元边界处信号之间的连续性的信息。

图4是图解了根据本发明的各个实施例的在单频调上行链路工作模式下操作的例如MN的示例性WT的示例性上行链路信息比特编码的图释500。由例如基站将上行链路频率结构中一逻辑频调直接地或间接地指派给WT。例如，BS可给单频调模式WT指派一可与特定专用逻辑频调相关联的用户标识符。例如，如果WT处于例如正常情况下同时使用七个或以上频调来传送上行链路话务信道信息的多频调工作模式下，则该逻辑频调可以是与用作专用控制信道(DCCH)频调的相同的逻辑频调。该逻辑频调可根据基站和WT两者皆已知的频调跳跃信息被映射到一物理频调。不同物理频调之间的频调跳跃可在停留边界上发生，在此停留可以是在上行链路中使用的时基结构中的固定数目个——例如七个连贯的OFDM码元传输时间区间。上行链路频率结构中的相同逻辑频调在单频调工作模式下被用来传达控制信息比特502和用户数据比特504两者。控制信息比特502可包括例如功率和时基控制信息。用户数据比特504可包括语音用户数据信息比特506和/或复用的分组用户数据比特508。使用复用器510来接收控制数据信息比特502和用户数据信息比特504。复用器510的输出512是至上行链路块编码模块514的输入，该模块将控制和用户数据信息比特的组合编码并输出译码比特的已译码块516。已译码的比特根据所使用的上行链路调制方案——例如低数据率QPSK调制方案等被映射到调制码元上，并且调制码元使用对应于所指派的逻辑频调的物理频调来传送。上行链路数据率满足支持至少一个单语音呼叫的条件。在一些实施例中，上行链路用户信息率至少是4.8K比特/秒。

图5是图解了根据本发明各个实施例的包括基于地面和基于空间两者的基站的混合的示例性OFDM无线多址通信系统600的图释。每一卫星(卫星1 602、卫星2 604、卫星N 606)包括一根据本发明实现且采用本发明方法的基站(卫星基站1 608、卫星基站2 610、卫星基站N 612)。这些卫星(602、604、608)可以是例如位于绕地球603赤道约22,300英里的高环地轨道中的空间601里的对地静止卫星。这些卫星(602、604、606)在地球表面上分别可具有相对应的蜂窝覆盖区域(蜂窝小区1 614、蜂窝小区2 616、蜂窝小区N 618)。示例性混合式通信系统600还包括多个地面基站(地面BS 1’620、地面BS 2’622、地面BS N’624)，其各自分别具有一相对应的蜂窝覆盖区域(蜂窝小区1’626、蜂窝小区2’628、蜂窝小区N’630)。不同的蜂窝小区或不同蜂窝小区的各部分可以或部分地或完全地彼此重叠或不重叠。通常，地面基站蜂窝小区的大小比卫星的蜂窝小区的大小要小。通常，地面基站的数目超过卫星基站的数目。在一些实施例中，许多相对较小的地面BS蜂窝小区位于一卫星的相对较大的蜂窝小区之内。例如，在一些实施例中，地面蜂窝小区具有1-5英里的典型半径，而卫星蜂窝小区典型地具有100-500英里的半径。该系统中存在根据本发明实现且采用本发明方法的多个无线终端，例如诸如像蜂窝电话、PDA、数据终端等的用户通信设备。无线终端的集合可包括不动节点和移动节点；移动节点可在该系统中各处移动。移动节点可将该节点当前驻留在其蜂窝小区中的基站用作其网络连入点。在一些实施例中，地面BS被WT用作在接入或可由地面或可由卫星基站提供的位置处首先尝试使用的默认类型的基站，而卫星基站主要被用来在没有被地面基站覆盖的那些区域中提供接入。例如，在一些区域中，为经济、环境、和/或地形原因——例如因人口密度低，因地形崎岖等要安装地面基站可能是不切实际的。在一些地面基站蜂窝小区里，可能因例如像山脉、高建筑物等障碍物而存在着死点。在这样的死点位置上，可利用卫星基站来填补覆盖中的缺口以给WT用户提供更加无缝的整体覆盖。另外，在一些实施例中采用了优先级考虑、以及用户订购分成等级来确定对卫星基站的接入。各基站经由例如回程网络被耦合在一起，从而为位于不同蜂窝小区中的各MN提供互连性。

与卫星基站通信的MN可在单频调工作模式下操作，在此模式下对上行链路使用单频调来支持例如语音信道。在下行链路中，可使用较大的频调集，例如113个下行链路频调，这些频调由WT接收并处理。例如，在下行链路中，WT根据需要可被临时指派一同时使用多个频调的下行链路话务信道段。另外，WT可同时在数个不同频调上接收控制信令。蜂窝小区1 614包括分别经由无线链路644、646与卫星BS 1 608通信的MN1 632、MN N 634。蜂窝小区2,616包括分别经由无线链路648、650与卫星BS 2 610通信的MN1’636、MN N’638。蜂窝小区N 618包括分别经由无线链路652、654与卫星BS N 612通信的MN1”640、MN N’642。在一些实施例中，卫星BS与MN之间的下行链路比相应的上行链路支持的用户信息率要高，例如在下行链路中支持语音、数据、和/或数字视频广播。在一些实施例中，为使用卫星BS作为其网络连入点的WT提供的下行链路用户数据率与上行链路用户数据率大致相同，例如为4.8K比特/秒，由此提供了单语音呼叫，但倾向于保存卫星基站的功率资源。

与地面基站通信的MN可在常规的工作模式下操作，在此工作模式下多个——例如七个或以上的频调被同时用于上行链路话务信道段。蜂窝小区1’626包括分别经由无线链路666、668与地面BS 1’620通信的MN1

654、MN N

656。蜂窝小区2’628包括分别经由无线链路670、672与地面BS 2,622通信的MN1””658、MN N””660。蜂窝小区N’630包括分别经由无线链路674、676与地面BS N’624通信的MN1

”662、MN N

”664。

图6是示出图5的各个基于卫星和基于地面的基站之间的示例性回程互连性的图示。各种网络节点(702、704、706、708、710、712)可包括例如路由器、本区代理节点、区外代理节点、AAA服务器节点、以及用于支持并通过回程网络与卫星通信的卫星跟踪/高通信数据率容量地球站。起到地球站作用的网络节点(702、716、718)与卫星基站(608、610、612)之间的链路(714、716、718)可以是利用定向天线的无线链路，而诸地面节点之间的链路(720、722、724、726、728、730、732、734、736、738)可以是有线和/或无线链路，例如光纤电缆、宽带电缆、微波链路等。

图7A是图解了示例性卫星2 604的图释800，包括其示例性卫星基站608以及在地球表面上相对应的蜂窝覆盖区域(蜂窝小区2)616。MN 1’636位于靠近蜂窝小区616中心处，并且比处于蜂窝小区616的外周附近的MN N’638离卫星604更近。在此例中，来自卫星的波束覆盖很大的地理区域，并且这两个不同的Mn在往返时间(RTT)(WT-BS-WT)上有显著差异，其中MN 1’636具有较短的RTT。为解析TRR模糊性，根据本发明，实现了一种能够解析数毫秒的ΔRTT的测距方案。

通常，在常规工作模式下，在该系统的时基结构中内建了接入区间，在这些接入区间里可能并没有被准确地时基同步或功率控制的WT可在上行链路频调——例如，一基于争用的上行链路频调——上发送请求信号以期与一基站连接和同步并使用该BS作为其网络连入点。根据各个实施例，本发明的解析对基于卫星的单频调的RTT考虑的一个示例性方案利用该接入区间——例如与在常规工作模式下使用的相同的接入区间——以在接入频调集上外加的时变译码来指示该反向链路传输与哪个前向链路超时隙相关联。此译码可被用来将模糊性解析到超时隙层面。例如，一个超时隙在历时上约为11.4毫秒，对应于114个相继的OFDM码元传输时间区间。无线终端可能需要试行在变化的时间偏移量上的重复的接入尝试来抵补超时隙(＜11.4毫秒)模糊性。

图8图解了包括基于地面和卫星的基站两者以及利用地面基站定位信息来减少关于卫星基站的往返时基歧义性的无线终端的一种示例性混合式系统的图释800。示例性WT(MNA)902先前已被连接至蜂窝小区2’628中的地面BS 2’622，但现已移动到卫星BS 2所覆盖的蜂窝小区2 616中。MN A 902寻求与卫星BS 2 608建立一无线链路，但是需要解析时基模糊性。根据本发明的一个特征，该WT包括将各地面基站的位置与各卫星基站的各蜂窝小区相关联的信息。在一些实施例中，可使多个地面基站与同一卫星蜂窝小区覆盖区域相关联(参见图8A)。MNA902利用关于最近一次检测到的地面基站622的位置的信息来形成初始RTT估计。以此方式，根据本发明，与此RTT相关联的模糊性可被压缩。在一些此类实施例中，此模糊性可被压缩到随地面基站使用的接入协议所支持的范围之内。

图8A示出根据本发明的其中多个基站与同一卫星覆盖区域相关联的一个示例性实施例。为达到图解目的示出了三个示例性基站，但是应理解，一般而言可以有多得多的地面基站落在一卫星基站的蜂窝覆盖区域内或与之相关联，因为地面BS在地球表面上的蜂窝覆盖区域的半径通常约为1-5英里，而卫星在地球表面上的蜂窝覆盖区域的半径通常约为100-500英里。具有相应蜂窝小区(962、964、966)的地面基站(BS A 956、BS B 958、BS C 960)与对应于包括卫星BS D 952的卫星D 950的覆盖区域(蜂窝小区D 954)相关联。不知道其准确位置并且正在寻求与卫星D BS 952建立连接的无线终端可基于地面基站定位的已知位置信息、处于对地静止轨道中的卫星基站的已知位置、以及关于地面基站的信令信息，例如利用该WT最近一次连接的地面基站的已知位置作为起始点，来估计其往返信号时间。例如，位于靠近蜂窝小区954外界的地面BS A 956可对应于表示最长RTT的估计值，位于该蜂窝小区外界与该蜂窝小区中心之间的中间点处的地面BS B 958可代表中间RTT，而位于靠近蜂窝小区954中心的地面BS C 960可代表最短RTT。

图7是根据本发明的操作例如移动节点的无线终端的一个示例性方法的流程图1200。该无线终端可以是包括多个基站——其中一些基站是基于地面的，一些基站是基于卫星的——示例性无线OFDM多址扩频通信系统中的多个第一类型无线终端之一，所述第一类型无线终端能够与地面基站和卫星基站两者通信。此示例性通信系统还可包括可与地面基站通信但不能与卫星基站通信的示例性的第二类型无线终端。

流程图1200的方法的操作响应于无线终端加电或是响应于换手操作而从步骤1202开始。操作从开始步骤1202前行至步骤1204。在步骤1204中，该无线终端确定其旨在用作其新的网络连入点的那个网络连入点是地面基站还是卫星基站。如果在步骤1204中确定该新的网络连入点是地面基站则操作前行至步骤1206，在此该无线终端将其工作模式设成第一工作模式，例如，多频调上行链路工作模式。但是，如果在步骤1204中确定该新的网络连入点是卫星基站，则操作前行至步骤1208，在此无线终端将其工作模式设成第二工作模式，例如，单频调上行链路工作模式。

回到步骤1206，操作从步骤1206前行至步骤1210，在此已被该新的地面基站接受的WT接受基站指派的无线终端用户标识符。操作从步骤1210前行至步骤1212、1214以及1216。在步骤1212中，操作该WT以接收来自该地面基站的对应于下行链路话务信道段的传达下行链路用户数据的信号。操作从步骤1212前行至步骤1218，在此该WT向该基站发送确认/否定确认(Ack/Nak)响应信号。

回到步骤1214，在步骤1214中，该WT从在步骤1212中接收到的WT用户ID确定一专用控制信道逻辑频调。操作从步骤1214前行至步骤1220。在步骤1220中，该WT基于频调跳跃信息确定对应于该要使用的逻辑频调的物理频调。例如，WT指派的ID变量可具有32个值(0..31)的范围，每一ID对应于上行链路时基结构——例如包括113个频调的上行链路时基结构——中一不同的单逻辑频调。这113个逻辑频调可根据上行链路频调跳跃模式在该上行链路时基结构中被跳跃。例如，排除接入区间，上行链路时基结构可被细分成多个停留区间，每一停留区间的历时是固定数目——例如七个相继的OFDM码元传输时间区间，并且频调跳跃发生在停留边界处但不在其之间发生。操作从步骤1220前行至步骤1222。在步骤1222中，操作WT以使用该专用控制信道频调来传送上行链路控制信道信号。

回到步骤1216，在步骤1216中，该WT检查是否有用户数据要在上行链路上传送。如果没有数据等待被传送，则操作回到步骤1216，在此该WT继续检查是否有数据要传送。但是，如果在步骤1216中，确定有用户数据要在上行链路上传送，则操作从步骤1216前行至步骤1224。在步骤1224中，该WT向地面基站请求上行链路话务信道指派。操作从步骤1224前行至步骤1226。在步骤1226中，该WT接收到上行链路话务信道段指派。操作前行至步骤1228，在此该WT选择要使用的调制方案，例如QPSK或QAM16。在步骤1230，该WT选择要使用的译码速率。操作从步骤1230前行至步骤1232，在此该WT根据在步骤1230中选定的译码速率针对所指派的上行链路话务信道段来译码用户数据，并根据在步骤1228中选定的调制方法将已译码的比特映射到调制码元值。操作从步骤1232前行至步骤1234，在此该WT基于上行链路话务信道段指派来确定要使用的逻辑频调。在步骤1236，WT基于频调跳跃信息来确定对应于这些要使用的逻辑频调的物理频调。操作从步骤1236前行至步骤1238。在步骤1238，该WT使用所确定的物理频调来向地面基站传送用户数据。

回到步骤1208，操作从步骤1208前行至步骤1240。在步骤1240中，已被卫星基站接受了的WT从该卫星基站接收BS指派的WT用户ID。操作从步骤1240前行至步骤1242和步骤1244。

在步骤1242中，操作该WT以接收来自卫星基站的对应于下行链路话务信道段的传达下行链路用户数据的信号。操作从步骤1242前行至步骤1246，在此该WT响应于出错而请求下行链路话务信道用户数据的重传。如果下行链路传输已被成功接收并解码，则将不从无线终端向基站传送任何响应。在一些实施例中，在信息恢复过程中检测到出错的场合，由于例如该丢失的下行链路数据的有效性的时间窗在重传可能完成之前就会到期，或者由于该数据优先度很低，因此重传请求不被发送。

回到步骤1244，在步骤1244中，该WT对所指派的WT用户ID确定要对控制数据和用户数据两者使用的单上行链路逻辑频调。操作取决于具体实施例或前行至步骤1248或前进至步骤1250。

在步骤1248中，该WT将要在上行链路上传送的用户数据和控制数据复用。在步骤1248中经复用的数据被转发至步骤1252，在此该WT将用户暨控制信息比特的混和译码成单个已译码块。操作从步骤1252前行至步骤1254，在此该WT基于所确定的逻辑频调以及频调跳跃信息来确定要对每一停留使用的物理频调。操作从步骤1254前行至步骤1256。在步骤1256中，操作该WT以使用为每一停留确定的物理频调来将组合的用户数据暨控制数据的已译码块传送给卫星基站。

在步骤1250中，操作该WT以将用户数据和控制数据译码成多个独立的块。操作从步骤1250前行至步骤1258，在此操作该WT以基于所确定的逻辑频调以及频调跳跃信息来确定要对每一停留使用的物理频调。操作从步骤1258前行至步骤1260。在步骤1260中，操作该WT以使用在每停留的基础上确定的物理频调来将用户数据的已译码块和控制数据的已译码块传送给卫星基站。就步骤1260而言，根据本发明的一些实施例的一个特征，在专供用户数据使用的各时间区间里，在没有任何用户数据要被传送之处，该单频调被允许处于不使用的状态。

根据流程图1200的方法操作无线终端导致在包括第一多个连贯的OFDM码元传输时间周期的第一时期里在第一工作模式下操作该无线终端，期间多个OFDM频调被同时使用以在具有第一峰均功率比的第一上行链路信号中传送至少一些用户数据。例如，该WT可在使用地面基站作为其网络连入点，并可在与将多个频调——例如7、14或28个频调同时用于上行链路话务信道数据的上行链路话务信道段相对应的空中链路资源上传送上行链路用户数据；还可在并行地将一个或多个外加的频调——例如一专用控制信道频调用于控制信令。根据流程图1200的方法操作无线终端还可导致在包括第二多个连贯的OFDM码元传输时间周期的第二时期里在第二工作模式下操作该无线终端，期间至多一个OFDM频调被使用以在具有不同于所述第一峰均功率比的第二峰均功率比的第二上行链路信号中传送至少一些用户数据。例如，在第二时期里，该WT可在使用卫星基站作为其网络连入点，并可在对应于与基站指派的WT用户标识符相关联的单个专用逻辑频调相对应的空中链路资源上传送上行链路用户数据和控制数据，所述单个专用逻辑频调在停留边界上可被跳跃到不同的物理频调。

在一些实施例中，该第二峰均功率比要比该第一峰均功率比低例如至少4dB。在一些实施例中，该WT采用全向天线。在第一时期里在第一工作模式下在上行链路上传送的用户数据可包括在至少4.8K比特/秒的速率上的用户数据。在第二时期里在第二工作模式下在上行链路上传送的用户数据可包括在至少4.8K比特/秒的速率上的用户数据。例如，对于在第一和第二两种工作模式下的WT操作皆可支持语音信道。在一些实施例中，该WT在第一工作模式下支持多个不同的上行链路译码速率选项，包括多个不同的译码速率以及多个不同的调制方案，例如QPSK、QAM16。在一些实施例中，该WT对在第二模式下的操作支持单个上行链路速率选项，例如使用单个译码速率的QPSK。在一些实施例中，在第二工作模式下有关上行链路用户数据信号的信息比特率低于或等于在第一工作模式下有关上行链路用户数据信号的最小信息比特率。

在一些实施例中，在卫星基站被无线终端用作其网络连入点时所述卫星基站与该WT之间的距离至少是在地面基站被无线终端用作其网络连入点时所述地面基站与该WT之间的距离的三倍。在一些实施例中，该通信系统中各卫星基站中至少有一些是对地静止或对地同步卫星。在一些此类实施例中，该对地静止或对地同步卫星基站与使用该卫星基站作为其网络连入点的WT之间的距离至少是35,000公里，而地面基站与使用该地面基站作为其网络连入点的WT之间的距离至多是100公里。在一些实施例中，被WT用作其网络连入点的卫星基站离该WT至少有使得信号往返时间超过100个OFDM码元传输时间周期的距离，其中每一OFDM码元传输时间周期包括用于传送一个OFDM码元及相应的循环前缀的时间量。

在一些实施例中，从第一工作模式切换到第二工作模式发生在地面基站与卫星基站之间发生换手之时。在其中发生从第一工作模式向第二工作模式的切换的一些此类实施例中，WT停止响应于接收到的下行链路用户数据发送确认信号。在其中发生从第一工作模式向第二工作模式的切换的一些此类实施例中，WT降低所传送的上行链路控制信号的频度和/或减少其数目。

根据本发明的各个特征的其他实施例可涵盖包括基于空间的基站但不包括基于地面的基站的系统、包括地面基站但不包括基于空间的基站的系统、以及包括基于机载平台的基站的各种组合。

在本发明的各个实施例中，当与其中一些在上行链路中使用多频调的远程基站通信时，使用其中将UL指派从动结构调整到虑及话务段的指派＞2×最大RTT(往返时间)的上行链路段指派。在一些但未必是所有的不具有高增益天线的终端——例如具有全向天线或近似全向天线的手持机的情形中，为实现对卫星基站所传送的信号的成功接收所作的极端的链路预算要求可能通过单频调模式的使用来限制通信。相应地，在一些实施例中，当发生从地面基站向卫星基站的换手时，无线终端检测到此改变并从多频调上行链路模式切换到单OFDM频调上行链路工作模式。

对于具有覆盖很大地理区域的波束的对地静止卫星，在该波束的中心与边缘的往返时间之间可能有显著差异。为解析此RTT模糊性，一种解析数毫秒的ARTT的测距方案将是合乎需要的。

这样一种方案可将OFDM中的现有接入区间与对接入频调集上外加的时变译码一起使用来指示该反向链路传输与哪个前向链路超时隙相关联。此译码可将模糊性解析到超时隙层面。该终端可能需要试行在变化的时间偏移量上的重复的接入尝试来抵补亚超时隙(＜11.4毫秒)模糊性。对于混合式地面-卫星网络，该终端可利用关于最近一次检测到的地面基站的位置的信息来形成初始RTT估计并将模糊性压缩到正常接入协议所支持的范围之内。

图9是图解了卫星基站与位于地面的WT之间的往返信号延迟将大于一个超时隙的图释1000。图释1000包括表示时间的横轴1002，从位于地面的无线终端向卫星基站发送的接入试探信号1004，以及由该位于地面的无线终端从卫星基站接收到的响应信号1006。往返延迟时间1008大于一个超时隙的时间区间。例如，在一些地面无线通信系统中，每个超时隙一次地结构化一接入区间，以给无线终端提供请求与新的地面BS建立连接并进行时基同步的机会。在位于地面的无线终端寻求接入地面基站的其中往返距离相对很短——例如通常2-10英里的情形中，往返信号行进时间约为11微秒至54微秒，并且包括地面基站作信号处理的此往返延迟可落在一个超时隙之内，例如，落在代表约11.4毫秒的114个超时隙的时间区间之内。因此，就没有了关于该接入试探及响应信号与哪些超时隙相关联的模糊性。另一方面，在地面无线终端寻求接入处于约22,300英里的对地同步轨道中的卫星基站的其中往返信号行进时间约为240毫秒的情形中，往返延迟将大于11.4毫秒的超时隙区间的时间。另外，由于卫星基站很大的覆盖区域导致取决于WT在蜂窝小区内的定位而有不同RTT，此往返延迟还可能有波动。相应地，在采用本发明的情况下，WT寻求与卫星BS建立无线链路并作时基同步的接入方法被修改以解决在WT寻求连接到卫星BS时存在而在该WT寻求连接到地面BS时不存在的时基模糊性问题。

图10是图解了本发明的在该接入过程中用来确定卫星基站与WT之间的时基同步的一个特征的图释1100。图10图解了该示例性时基结构被细分成多个例如有114个OFDM码元时间区间的超时隙，其中每一超时隙的起始是一例如有9个OFDM码元时间区间的接入区间。图释1100包括表示时间的横轴1102、超时隙11104、超时隙2 1106、超时隙N 1108。超时隙11104包括示例性地面接入区间1110；超时隙2 1106包括示例性地面接入区间1112；超时隙N包括示例性地面接入区间1114。基站可发出例如信标信号等的定义信标时隙的基准信号，并且诸超时隙可在信标时隙内被索引。在地面BS的情况下，寻求与BS建立链路的WT在接入区间里发送接入试探信号，并且接收到该信号的BS可发回WT标识符和时基校正以提供同步。但是，在卫星BS的情形中，时基模糊性要大于一个超时隙。因此，WT可根据接入信号试探是从哪个超时隙被发送的来不同地译码该接入信号试探。在接入区间1110内发生的已译码接入试探信号1116被译码成标识超时隙1 1104。在接入区间1112内发生的已译码接入试探信号1118被译码成标识超时隙2 1106。在接入区间1114里发生的已译码接入试探信号被译码成标识超时隙N 1108。因此，当基站接收到已译码接入试探信号时，BS可从该译码确定该信号是从哪个超时隙被发送的。

图11是图解了本发明的在该接入过程中用来确定卫星基站与WT之间的时基同步的另一个特征的图释1200。图11图解了从WT的角度来看，WT可例如将接入试探信号偏移不同的偏移量——例如400微秒的偏移量——以使得卫星能将时基同步进一步解析到该超时隙之内。图释1200包括表示时间的横轴1150、超时隙1 1152、超时隙2 1154、以及超时隙N 1156。超时隙(1152、1154、1156)在每一超时隙的起始处包括例如有9个OFDM码元传输时间区间的时间区间(1158、1160、1162)，其通常是用于为WT提供向地面基站发送接入试探信号以建立连接并作时基同步的机会。当在尝试接入卫星基站的模式下工作时，WT可在一超时隙内关于该WT的基准不同的时间上发送接入试探，例如包括落在区间(1158、1160、1162)之外的时间。图示了诸接入试探信号之间的示例性区间偏移量是400微秒的多个接入试探信号(1164、1166、1168、1170、1172、1174、1176)，这图解了接入试探可在一超时隙内的各个时间上发生。在超时隙1 1152期间发送的接入试探信号——例如接入试探信号1164、1166、1168、1170或1172——被译码成标识超时隙1。在超时隙2 1154期间发送的接入试探信号——诸如接入试探1174——被译码成标识超时隙2。在超时隙N 1156期间发送的接入试探信号——诸如接入试探信号1176——被译码成标识超时隙N。

没有与卫星基站紧密同步、并且其中因卫星与WT之间可能的距离波动很大而在时基上有很大程度的不确定性的位于地面的WT可在一个超时隙内一很短的区间——例如对应于地面基站所使用的相同区间——上监视来自各WT的接入试探信号。如果所传送的WT试探信号没有命中在卫星基站中被接收到的机会的接入区间窗，则卫星基站将不会解码该请求。WT通过发送具有不同偏移量的多个请求就可跨越时基中潜在可能的波动，最终一WT试探信号应被卫星BS捕捉到并解码。然后，该卫星BS通过回译该信号就能标识出该信号是从哪个超时隙下达的，并将时基解析到该超时隙之内，并且该卫星BS可向该WT发送BS指派的WT标识符和时基校正信号。该WT可应用接收到的时基校正信息来与该卫星基站同步。

图12进一步图解了WT向卫星基站发送具有不同时基偏移量的多个接入试探的概念。图12是包括表示时间的横轴1171的图释1169，其示出期间WT向卫星基站发送接入试探的范围。图12包括：被WT用来发送接入试探信号的第一超时隙1175，期间该WT根据第一时基偏移量值t₀1179发送已译码接入试探信号1177，被WT用来发送接入试探信号的第二超时隙1180，期间该WT根据第二时基偏移量t₀+Δ1184发送已译码接入试探信号1182，以及被WT用来发送接入试探信号的第N超时隙1186，期间该WT根据第N时基偏移量值t₀+NΔ 1190发送已译码接入试探信号1188。考虑卫星BS将接受这些接入试探中正巧落在该BS所监视以期接受并处理来自诸WT的接入试探信号的接入区间内的一个，例如第k个试探。

例如，考虑卫星BS与地面WT的时基之间的模糊性大于一个超时隙。该WT寻求连接到该卫星BS。该卫星BS正在输出信标信号，每一信标信号与一信标时隙及一集超时隙相关联。每一超时隙具有例如有9个OFDM码元的接入区间，期间该BS接受来自寻求与该卫星BS建立连接的诸WT的已译码接入试探。如果接入试探落在此接入区间窗之外，则从接收该信号的BS的角度来看，该BS将不会接受该信号。寻求将该卫星BS用作其网络连入点的WT发送被译码成意味其超时隙索引号的已译码接入试探信号。由于WT接入试探在其到达BS时可能落在了接受窗之外，因此WT可发送例如相对于一超时隙的起始具有不同时基偏移量的多个试探。例如，可使用400微秒的时基偏移量。例如，WT可在相隔约1/2秒的区间上发出一序列的接入试探，例如10个接入试探，其中每一相继的接入试探相对于一超时隙的起始有不同的时基偏移量。但是，BS将仅认可在其接入区间窗内接受到的接入试探信号。落在该窗之外的接入试探信号被系统作为干扰噪声来容忍。当BS接收到来自WT的这多个接入试探中在接入区间窗内接受到的这一个时，BS通过回译该信号来确定超时隙信息，并确定时基校正以实现BS与WT之间的时基同步。BS向该WT发送基站指派的WT标识符、超时隙标识信息的重复、以及时基校正值。该WT可接收该基站指派的WT标识符，应用时基校正，并由此被允许使用该卫星BS作为其网络连入点。可将单个专用逻辑上行链路频调与为对WT指派的WT标识符相关联以供用于向该卫星BS进行上行链路信令。

图13是图解了根据本发明的方法的示例性接入信令的图释1300。图13包括根据本发明实现的示例性基站1302和示例性无线终端1304。示例性BS 1302采用下行链路时基暨频率结构来传送下行链路信令。该下行链路时基结构包括多个信标时隙，每一信标时隙包括固定数目个被索引的超时隙，例如每信标时隙8个被索引的超时隙，并且每一超时隙包括固定数目个OFDM码元传输时间区间，例如每超时隙114个OFDM码元传输时间区间。每一信标时隙还包括一信标信号。来自BS1302的下行链路信号被WT 1304接收到，BS 1302传送与WT 1304接收之间的下行链路信令延迟因变于BS与WT之间的距离。接收到的信标信号1306被图释为具有相应的包括被索引的超时隙(超时隙1 1310、超时隙2 1312、超时隙31314、……、超时隙N 1316)的信标时隙1308。WT 1304可将接收到的信标时隙时基作为上行链路信令的基准。

BS 1302还保持上行链路时基暨频率结构在该基站处关于下行链路时基结构同步。在BS 1302处的上行链路时基暨频率结构内，有多个用于接收接入信号的接收窗，例如每个超时隙一个对应的窗(1318、1320、1322、……、1324)。

WT 1304向BS 1302发送上行链路接入试探信号1326以寻求获得接入BS1302并向其注册。箭头(1328、1330、1332)指示分别对应于BS 1302与WT 1304之间短、中、和长距离的较短、中、和较长传播延迟的情形A、B、C。

在示例性情形A中，WT 1304已发送了接入试探信号1326，并且其已成功命中了接入窗的机会1318。BS 1302可处理此接入试探信号，确定时基偏移量并向WT 1304发送时基偏移量校正，以允许WT 1304使用所接收到的时基偏移量校正来调整上行链路传输时基以更准确地时基同步其上行链路信令，由此使得来自WT1304的上行链路信号能与BS 1302上行链路接收时基同步地到达，以允许例如实现数据通信。

在示例性情形B中，WT 1304已发送了接入试探信号1326，并且其已错过了接入窗的机会1318、1320。BS 1302没有成功地处理该接入试探信号，该接入试探信号被BS 1302作为干扰来对待，并且BS 1302并不向WT 1304作出响应。

在示例性情形C中，WT 1304已发送了接入试探信号1326，并且其已成功命中了接入窗的机会1320。BS 1302可处理该接入试探信号，确定时基偏移量校正并将此时基偏移量校正发送给WT 1304，以允许WT 1304使用所接收到的时基偏移量来调整上行链路传输时基以更准确地时基同步其上行链路信令，由此使得来自WT 1304的上行链路信号能与BS 1302上行链路接收时基同步地到达，以允许例如实现数据通信。

在一些实施例中，例如，在诸如蜂窝小区半径为5英里的地面BS等的近程地面基站的情况下，往返时间不确定性的量相对较小，并且WT 1304在传送接入试探上行链路信号时预期可命中基站处的下一个接入窗口。在基站远离WT但相对距离不确定性非常小的一些实施例中，接入试探信号预期可命中基站处一接入窗。

但是，在往返时间里的不确定性比接入区间大小所支持的要大的一些实施例中，接入试探信号可能命中接入窗的机会也可能没有命中。在这样的情形中，如果接入试探错过了，就像在上面的情形B中那样，则WT时基需要被调整并且另一个接入试探被发送。接入区间窗时间代表了信令开销，并且希望将此接入区间保持得很短。例如，对应于示例性的114个OFDM码元传输时间区间的超时隙的示例性接入窗时间区间是9个OFDM码元传输时间区间。

在图13的示例中，应当观察到传播延迟中的波动可能会使得接入试探信号1326取决于例如WT 1304与BS 1302之间的相对距离而命中不同的接入窗1318、1320。例如，考虑情形A(箭头1328)和情形C(1330)对应于至WT的相对距离会波动到使得一接入试探信号在被成功接收到时可能取决于在给定时间相对的BS-WT距离而在各接入窗中不同窗里被接收到的同一BS。还考虑该WT被允许在具有不同索引值的超时隙期间传送接入试探信号。当该BS接收到接入试探信号时，为使BS能计算正确的时基校正，基站需要从WT 1304知道更多信息才能获得时基基准点。根据本发明的一些实施例的一个特征，WT译码接入试探信号1326以标识接入试探信号1326是从哪个超时隙索引被传送的。BS 1302使用此时隙索引信息来计算时基偏移量校正，此校正经由下行链路信号被发送给WT 1304。WT 1304接收到此时基校正信号并相应地调整其上行链路时基。

在本发明的一些实施例中，采用了一种替换方法，其中接入试探信号并不译码超时隙索引；但是，基站经由下行链路传送时基校正信号和用于例如将区分接入窗1318和接入窗1320的时隙索引偏移量指示符。然后，知道所传送的接入试探信号的超时隙索引的WT 1304可将此信息与接收到的时基校正信号和接收到的时隙索引指示符组合以计算出复合时基调整，并应用此时基调整。

图14是图解了根据本发明的方法的示例性接入信令的图释1400。图14包括根据本发明实现的示例性基站1402和示例性无线终端1404。示例性BS 1402采用下行链路时基暨频率结构来传送下行链路信令。该下行链路时基结构包括信标时隙，每一信标时隙包括固定数目个被索引的超时隙，例如每信标时隙8个被索引的超时隙，并且每一超时隙包括固定数目个OFDM码元传输时间区间，例如每超时隙114个OFDM码元传输时间区间。每一信标时隙还包括一信标信号。来自BS 1402的下行链路信号被WT 1404接收到，BS 1402传送与WT 1402接收之间的下行链路信令因变于BS与WT之间的距离。接收到的信标信号1406被图释以包括被索引的超时隙(超时隙1 1410、超时隙2 1412、超时隙3 1414、……、超时隙N 1416)的相应信标时隙1408。WT 1404可将接收到的信标时隙时基作为上行链路信令的基准。RTT不确定性使得WT 1404在发送接入试探信号时可能成功命中基站1402处的接入时隙也可能没有命中。

BS 1402还保持基站处的上行链路时基暨频率结构关于其下行链路时基结构同步。在BS 1402处的该上行链路时基暨频率结构内，有多个用于接收接入信号的接收窗即接入时隙，例如每个超时隙有一个对应的窗(1418、1420、1422、……、1424)。另外，上行链路时基被结构化成使得在诸接入时隙之间有数据时隙(1426、1428、1428)

图14图解了根据本发明的相对于超时隙的起始调整接入试探时基偏移量以使得接入试探上行链路信号最终将在一接入时隙内被接收到的方法。此方法在因BS-WT距离潜在可能的波动而导致的信号RTT的波动使得在第一次尝试时不能确保命中接入窗口的情形中是有用的。

WT 1404传送接入试探信号1432，传输时基被控制成使得相对于期间该信号被传送的超时隙的起始有第一时基偏移量即时基偏移量t₁ 1434。所传送的接入试探信号1432是如倾斜的箭头1433所表示的被信令传播延迟了并且作为接入试探信号1432’到达BS 1402的接收机处的上行链路信号。但是，接入试探信号1432’正巧在数据时隙1426期间到达，由此被BS 1402认为是干扰。BS 1402不向WT 1404发送响应。

WT 1404将其时基偏移量调整到第2时基偏移量值t₂1438并传送接入试探信号1436。所传送的接入试探信号1436是如倾斜的箭头1437所表示的被信令传播延迟了并且作为接入试探信号1436’至达BS 1402的接收机处的上行链路信号。但是，此时接收到的接入试探信号1436’落在接入时隙1420内，并且BS 1402处理该接入信号，接受WT 1404的注册，计算时基校正信号并将此时基校正信号经由下行链路发送给WT 1404。WT根据接收到的时基校正信号来调整其上行链路时基。

接入试探信令时基偏移量之间的差异可与接入时隙的大小相关地来选择以使得具有不同偏移量的相继接入试探最终将命中一接入时隙。例如，在一具有9个OFDM码元传输时间区间的接入时隙的示例性系统中，不同的时间偏移量可相差4个OFDM码元传输时间区间，其中OFDM传输时间区间是例如约100微秒。

图15是图解了根据本发明的方法的示例性接入信令的图释1500。图15包括根据本发明实现的示例性基站1502和示例性无线终端1504。考虑示例性BS 1502可以是处于对地静止轨道中的在地球表面上有很大蜂窝覆盖区域——例如半径为100、200、500英里或以上的卫星BS。在这样一个实施例中，考虑在RTT大于下行链路中的一个超时隙，并且因潜在可能的WT 1504定位波动而导致的RTT不确定性使得示例性接入试探信号可能命中基站1500处的接入时隙也可能没有命中。在此示例性实施例中，以上所描述的这两个特征——即将超时隙索引标识信息译码到接入试探中以及从接入信号在其中被传送的超时隙的起始处起发送具有不同时基偏移量的相继接入试探——被组合使用以获得针对WT 1504的时基校正。

BS 1502传送包括每信标时隙一个下行链路信标信号在内的下行链路信号，信标时隙是包括超时隙的下行链路时基结构的一部分，此下行链路时基结构对于BS和WT是已知的。WT 1504能够关于接收到的下行链路信号同步，并能标识每一信标时隙内各超时隙的索引值。

WT 1504决定其想要使用BS 1502——一卫星BS——作为网络连入点；然而WT 1504不知道其位置因此不知道RTT。WT 1504以相对于期间接入试探信号1508被传送的超时隙1512的起始而言的第1时基偏移量t₁ 1510来发送接入试探信号1508。超时隙1512在其信标时隙内的索引号对于WT 1504是已知的，并且被编码在接入试探信号1508里。在WT-BS传播延迟时间之后，该接入信号作为接入试探1508’到达BS 1502处。但是，接入试探信号1508’命中数据时隙1514而不是接入时隙。BS 1502将信号1508’作为干扰处理，并且并不对WT 1504作出响应。

无线终端1504在发送另一个接入试探信号之前等待时间区间1516。时间区间1516被选择成大于RTT加上虑及信号处理的一些外加时间，从而在接入试探信号已成功命中BS 1502处一接入时隙且BS 1502已接受WT 1504注册的情况下提供足够的时间供BS 1502接入试探响应信号生成、传送、传播、并被WT 1504检测到。

当在预期的时间区间里没有接收到响应时，WT 1504将其离超时隙的起始的时基偏移量调整到与第1时基偏移量1510不同的第2时基偏移量1518，并在超时隙1522期间发送另一接入试探信号1520。超时隙1522在其信标时隙内的索引号被译码在信号1520里，此索引值可以与译码在信号1508里的索引值相同或不同。在WT-BS传播延迟时间之后，接入信号作为接入试探1520’到达BS 1502处。在此情形中，接入试探信号1520’命中接入时隙1521。BS 1502回译出所传送的超时隙索引，测量接收到的信号1520’在接入时隙1521内的时基偏移量，并利用所测得的时基偏移量和该超时隙信息来计算针对WT 1504的时基校正值。BS 1502将此时基偏移量校正值作为下行链路信号发送给WT 1504。WT 1504接收并回译出该时基偏移量值并根据接收到的校正来调整其上行链路时基。在WT 1504将尝试以例如不同的偏移量来传送另一个接入试探信号的时间之前，WT 1504接收到了标识其注册已被BS 1502接受的信令。

图16是根据本发明的操作无线终端以接入基站并执行时基同步操作的一种示例性方法的流程图1600。操作始于开始步骤1602，在此WT被加电，初始化，并开始接受来自一个或多个基站的下行链路信号。操作从步骤1602前行至步骤1604。

在步骤1604中，WT决定其是寻求发起对卫星还是地面基站的接入。根据本发明实现的该示例性WT可包括不同接入方法的实现。第一接入方法是为其中信号RTT大于一个超时隙并且RTT的模糊性大于接入时间区间的卫星基站度身定制的，例如处于对地静止轨道中的在地球表面上有半径约为100-500英里的蜂窝小区覆盖区域的卫星基站。第二接入方法是为其中信号RTT小于一个超时隙且RTT的模糊性足够小从而从该WT传送的接入请求信号预期应在单次尝试下就命中地面基站处的接入时隙的地面基站度身定制的，例如蜂窝小区半径相对较小——例如1、2、或5英里的地面基站。如果WT在寻求接入卫星BS，则操作从步骤1604前行至步骤1606；而如果WT在寻求接入地面基站，则操作从步骤1604前行至步骤1608。

在步骤1606中，操作WT以接收来自卫星BS的一个或多个下行链路信标信号。该示例性系统中的卫星基站所采用的下行链路时基暨频率结构包括在复现基础上发生的信标时隙，其中每一信标时隙包括一信标信号，并且每一信标时隙包括固定数目个超时隙，例如8个超时隙，信标时隙内的这些超时隙中的每一个与一索引值相关联，并且这些超时隙中的每一个包括固定数目个OFDM码元传输时间区间，例如114个。

操作从步骤1606前行至步骤1608。在步骤1608中，WT从接收到的信标信号确定时基基准，例如确定信标时隙相对于接收到的下行链路信令的起始。在步骤1610中，WT将试探计数器设为1，并且在步骤1612中WT将时基偏移量变量设为一初始时基偏移量；例如，该初始时基偏移量是存储在该WT中的一预先确定的值。操作从步骤1612前行至步骤1614。

在步骤1614中，WT选择信标时隙内一超时隙来传送第一接入试探信号，并标识出所选超时隙的索引。然后，在步骤1614，该WT将所选超时隙的索引译码到第一接入试探信号中。接下来，在步骤1618中，该WT在所选超时隙内发生的一个时间点上传送该第一接入试探信号，此时间点使得该传输从所选超时隙的起始处时基偏移了步骤1612中的时基偏移量值。操作从步骤1618经由连接节点A 1620前进至步骤1622。

在步骤1622中，操作WT以接收来自卫星基站的下行链路信令，所接收到的下行链路信令可包括对接入试探信号的响应。操作从步骤1622前行至步骤1624。在步骤1624中，WT检查是否接收到针对该WT的响应。如果没有接收到响应，则操作从步骤1624前行至步骤1626；然而，如果接收到针对该WT的响应，则操作前行至步骤1628。

在步骤1626中，WT检查从最近一次接入试探传输起时间的改变是否超过了预期的最坏情形RTT+处理时间，例如超过了存储在该WT中的一预先确定的极限值。如果此时间极限尚未被超过，则操作返回步骤1622，在此WT继续进行接收下行链路信号并检查响应的过程。但是，如果在步骤1626中，WT确定已经超过了时间极限，则WT操作前行至步骤1630，在此WT递增试探计数器。

接下来，在步骤1632中，WT检查试探计数器是否超过最大试探计数器数字。此最大试探计数器数字可以是存储在WT存储器中的预先确定的值，该值被选择成使得具有不同时基偏移量的一集最大试探计数器数字个接入试探应足以抵补时基模糊性，从而这些接入试探中至少有一个预期应被定时成命中卫星基站处一接入时隙。

如果在步骤1632中试探计数器超过了最大计数器数字，则可假定接入尝试集已导致失败并且操作经由连接节点B 1634前行至步骤1604。例如，可能的失败原因可包括：使得应已命中基站处一接入时隙的接入试探信号没能被成功检测到并处理的各种干扰状况，卫星BS因例如负荷考虑而决定拒绝该WT接入，或是来自卫星基站的响应信号没能被成功恢复出来等。在步骤1604，WT可决定是对同一卫星基站重复此过程还是尝试接入一不同的基站。

如果在步骤1632中，试探计数器没有超过最大试探计数器数字，则操作前行至步骤1636，在此WT将时基偏移量设成等于当前时基偏移量值加Δ偏移量。例如，该Δ偏移量可以是接入时隙区间的一小部分，例如少于一半。然后，在步骤1640中，WT选择信标时隙内一超时隙来传送另一接入试探信号，并标识出所选超时隙的索引。接下来在步骤1642中，WT将所选超时隙的索引译码到该另一接入试探信号中。然后，在步骤1644中，WT在所选超时隙内发生的一时间点上传送该另一个接入试探信号，该时间点使得该传输从所选超时隙的起始处时基偏移了步骤1638的时基偏移量值。操作从步骤1644经由连接节点A 1620回到步骤1622，在此WT接收到下行链路信号并检查对该接入试探信号的响应。

回到步骤1624，如果在步骤1624中确定WT已接收到针对该无线终端的响应，则操作前行至步骤1628，在此WT处理接收到的针对该WT的包括时基校正信息的响应。操作从步骤1628前行至步骤1646。在步骤1646中，WT根据接收到的时基校正信息调整WT时基。

回到步骤1604，在步骤1604中，如果无线终端寻求发起经由地面BS站的接入，则操作前行至步骤1608，在此操作WT以接收来自WT希望用作其网络连入点的该地面基站的一个或多个下行链路信标信号。然后，在步骤1646中，WT从接收到的这一个或多个信号确定时基基准，并且在步骤1648中，WT使用所确定的时间基准来确定何时传送接入请求信号从而该接入请求信号预期应在一接入区间期间在该地面基站处被接收到。操作从步骤1648前行至步骤1650。

在步骤1650中，操作WT以传送接入请求信号以使得该接入请求信号处于所确定的时间，所述接入请求信号不包括已译码超时隙标识信息。接下来，在步骤1652中，操作WT以接收来自地面BS的可包括接入准许信息的下行链路信令。操作从步骤1652前行至步骤1654。

在步骤1654中，操作WT以确定该WT是否接收到响应于其接入请求传输的接入准许信号。如果没有接收到接入准许，则操作从步骤1654经由节点B 1634前行，在此WT决定是重试向同一地面基站接入还是尝试向一不同BS接入。如果在步骤1654确定该WT被准许接入以使用该地面BS作为其网络连入点，则操作前行至步骤1656，在此操作该WT以处理针对该WT的包括时基校正信息的接入准许信令。然后，在步骤1658中，操作该WT以根据在步骤1656中接收到的时基校正信息来调整WT时基。

由图17A和图17B的组合构成的图17是操作可供在通信系统中使用的通信设备的一种示例性方法的流程图1700。对于此例，该示例性通信设备可以是根据本发明实现的诸如移动节点的无线终端，并且该示例性通信系统可以是多址扩频OFDM无线通信系统。该通信系统可包括一个或多个基站，并且每一基站皆可传送下行链路信标信号。该系统中的各个基站可能相对于彼此是时基同步的也可能是不同步的。在该示例性通信系统中，可利用由基站广播的信标信令来提供关于该基站的时基基准信息。在该示例性通信系统中，基站所用的时基结构满足信标时隙在周期性的基础上发生，信标信号是在根据周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间由基站传送的，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，每一信标时隙内的各个超时隙适合通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期。

操作始于开始步骤1702，在此该通信设备被加电并初始化。操作从步骤1702前行至步骤1704。在步骤1704中，该通信设备接收到来自该通信设备希望用作其网络连入点的基站——例如一卫星基站的至少一个信标信号。在一些实施例中，该通信设备在接收到来自该基站的多个信标信号和/或其他下行链路广播信息——例如导频信号之后才继续前行。操作从步骤1704前行至步骤1706。在步骤1706中，该通信设备处理所接收到的信标信号以确定下行链路时基基准点，在一信标时隙内发生的各超时隙对所确定的时基基准点有预先确定的参考关系。操作从步骤1706前行至步骤1708。

在步骤1708中，该通信设备因变于所确定的时基基准点来确定在何时传送第一接入试探。例如，该第一接入试探离所确定的时基基准点有一初始时间偏移量。在一些实施例中，例如在一些包括卫星和地面基站两者的混合式系统中，该通信设备执行子步骤1709，并且在子步骤1709中，该通信设备因变于从来自地面基站的信号确定的定位信息来确定何时传送第一接入试探。在一些此类实施例中，确定何时传送该第一接入试探是进一步因变于指示所述地面基站的定位和所述卫星基站的定位的已知信息来执行的。例如，该通信设备现在想要向其发送接入试探信号的基站可为一卫星基站，并且由于因在地球表面上的覆盖区域很大而导致信号RTT有相对较大波动，并且该通信设备的当前位置并非已知，因此在用于传送接入试探的时基中有相对较大量的不确定性。但是，该卫星的蜂窝小区覆盖区域可包括对应于若干地面基站的数个较小的蜂窝小区、与这些较小的蜂窝小区重叠、和/或靠近这些较小的蜂窝小区。通过逼近从地面基站信号确定的该通信设备的当前定位，该通信设备可减少关于何时传送接入试探的时基不确定性，由此提高该接入试探被卫星基站接受的似然性，并减少需要向卫星BS发送的不同时基偏移量的接入试探的时间和数目。例如，该通信设备可存储有标识该通信设备最近一次用作接入点的地面BS、已知并被存储在该通信设备中的地面BS的位置的信息，并且将各地面BS蜂窝小区与卫星位置和/或卫星蜂窝小区位置相关的信息也可被存储并使用。在一些实施例中，该通信设备可基于从多个地面基站接受到的信标信号来对其位置作三角测量。在一些实施例中，可以通过使用从地面基站推导出的位置信息来减少时基不确定性的程度，以使得去往卫星基站的第一个接入试探信号预期应命中该卫星基站的一接入时隙。

操作或从步骤1708前行至步骤1710。在步骤1710中，该通信设备将标识第一超时隙索引的信息译码在第一接入试探信号中。然后，在步骤1712，该通信设备传送标识第一超时隙索引的该第一接入试探信号，在此该第一接入试探信号是在相对于第一超时隙索引的起始有第一时基偏移量之处被传送的。操作从步骤1712前行至步骤1714，在此该通信设备监视以确定是否接收到来自基站的对该第一接入试探信号的响应。然后，在步骤1716，如果没有接收到响应则操作前行至步骤1718，或如果接收到了响应则操作前行至步骤1720。

如果接收到了响应，则在步骤1720中，该通信设备因变于该响应中所包括的信息来执行传输时基调整。

但是，如果没有接收到响应，则在步骤1718中，该通信设备将标识第二超时隙索引的信息译码在第二接入试探信号中，并且在步骤1722中，该通信设备在相对于具有第二超时隙索引的第二超时隙的起始有第二时基偏移量之处传送标识所述第二超时隙索引的第二接入试探信号，该第二时基偏移量与上述第一时基偏移量是不同的。操作从步骤1722经由连接节点A 1724前行至步骤1726。

在步骤1726中，该通信设备监视以确定是否接收到来自基站的对该第二接入试探信号的响应。然后，在步骤1728中，如果没有接收到响应则操作前行至步骤1732，或者如果接收到了响应，则操作前行至步骤1730。

如果接收到了响应，则在步骤1732中，该通信设备因变于该响应中所包括的信息来执行传输时基调整。

但是，如果没有接收到响应，则在步骤1730中，该通信设备将标识第三超时隙索引的信息译码在第三接入试探信号中，并且在步骤1734中，该通信设备在相对于具有所述第三超时隙索引的第三超时隙的起始有第三时基偏移量之处传送该第三接入试探信号，其中该第三时基偏移量与上述第一和第二时基偏移量是不同的。

操作从步骤1734前行至步骤1736。在步骤1736中，该通信设备监视以确定是否接收到来自基站的对该第三接入试探信号的响应。然后，在步骤1740，如果没有接收到响应，则操作前行至步骤1742，或者如果接收到了响应，则操作前行至步骤1740。

如果接收到了响应，则在步骤1742中，该通信设备因变于该响应中所包括的信息来执行传输时基调整。如果在步骤1740中没有接收到响应，则该通信设备继续进行根据本实施例的接入信号生成/传输/响应确定/其他动作的过程。例如，在一些实施例中，该通信设备可传送多个接入试探——其中相继的接入试探中的每一个有不同的时基偏移量，直至一试探得到响应，或者直至固定数目个接入试探已被发送。例如，接入试探的总数可以是满足至少足以抵补预期的时基模糊性的条件的。

在一些实施例中，第一和第二接入试探是在不同的信标时隙里传送的，并且第二超时隙索引与第一超时隙索引相同或不同。在一些实施例中，第一和第二接入试探是在不同信标时隙里传送的，并且第二超时隙索引与第一超时隙索引是不同的。

在一些实施例中，第一和第二接入试探是在同一信标时隙里传送的，并且第二超时隙与第一超时隙是不同的。在一些此类实施例中，上述响应包括标识诸试探信号中是哪一个被响应的信息。

在一些实施例中，在包括至少三个接入试探的序列被传送的场合，第二时基偏移量与第一时基偏移量相差一初始时基偏移量值加上一固定步长偏移量的第一整数倍，而第三时基偏移量与第一时基偏移量相差该初始时基偏移量值加上该固定步长时基偏移量的第二整数倍，其中该固定步长时基偏移量的第二整数倍与该固定步长偏移量的第一整数倍是不同的。在一些实施例中，该固定步长时基偏移量的第一和第二整数倍或可以是正数或可以是负数。

在一些实施例中，该固定步长小于基站接入区间的历时，其中基站接入区间是期间基站可响应于接入试探信号的时期。

在各个实施例中，通信设备正向其发送接入试探的基站是卫星基站，并且在光速下行进的信号在该卫星基站与该通信设备之间的往返时间(RTT)大于一个超时隙的历时。在一些此类实施例中，此RTT还大于一个信标时隙的历时。在一些实施例中，该RTT大于0.2秒。

图18是根据本发明的操作示例性通信设备的一种示例性方法的流程图1800。流程图1800的该示例性方法是一种操作供在如下的通信系统中使用的通信设备的方法：其中信标时隙在周期性基础上发生，信标信号由基站在根据一周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间传送，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，一信标时隙内的各个超时隙适合通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期。

操作始于步骤1802，在此该通信设备被加电并初始化。操作从步骤1802前行至步骤1804，在此操作该通信设备以接收至少一个信标信号，然后在步骤1806中，该通信设备处理接收到的信标信号以确定下行链路时基基准点，在一信标时隙内发生的超时隙与所确定的时基基准点具有预先确定的关系。操作从步骤1806前行至步骤1808。

在步骤1808中，该通信设备将接入试探标识符译码在第一和第二接入试探中的至少一个里。在步骤1810中，该通信设备在与相对于一信标时隙里的一超时隙的起始而言的第一时基偏移量相对应的时间上传送第一接入试探。然后，在步骤1812中，该通信设备在与相对于一超时隙的起始而言的第二时基偏移量相对应的时间上传送第二接入试探，该第二接入试探是从上述第一接入试探被传送的时间点起，在小于一个超时隙的历时和传送的信号从该通信设备行进到基站所需的时间的两倍这两者中的较大者的时间点被传送的。操作从步骤1812前行至步骤1814。

在步骤1814中，操作该通信设备通过监视来确定是否接收到来自基站的响应，并且在步骤1816中，操作基于该确定而继续前行。如果接收到来自基站的响应，则操作从步骤1816前行至步骤1818。在步骤1818中，该通信设备因变于该响应中所包括的信息来执行传输时基调整。如果没有接收到来自基站的响应，则操作从步骤1816经由连接节点A 1820前行至步骤1804，在此该通信设备可重新启动发起该接入信令的过程。

在一些实施例中，最大时基模糊性小于一个超时隙的历时，并且上述第一和第二接入试探的传输之间的时间小于一个超时隙的历时。在一些实施例中，该第一和第二接入试探是彼此相隔小于或等于期间基站将响应于接收到的接入试探的接入区间的区间地被传送的。

在各个实施例中，在接收到的响应包括标识该响应对应于哪个接入试探的信息的场合，因变于该响应中所包括的信息来执行传输时基调整的步骤包括从接收自基站的时基校正信息以及关于所标识出的试探相对于所确定的下行链路时基基准点的传送时间的信息来确定要执行的时基调整的量。

图19是根据本发明的操作示例性通信设备的一种示例性方法的流程图1900。流程图1900的该示例性方法是一种操作供在如下的例如OFDM系统的通信系统中使用的通信设备的方法：其中信标时隙在周期性基础上发生，信标信号是由例如卫星基站等的基站传送的，在根据一周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，一个信标时隙内的各个超时隙适合通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期。

操作始于步骤1902，在此该通信设备被加电并初始化。操作从步骤1902前行至步骤1904，在此操作该通信设备接收来自基站的至少一个信标信号，然后在步骤1906，该通信设备处理接收到的信标信号以确定下行链路时基基准点，在一个信标时隙内发生的超时隙与所确定的时基基准点具有预先确定的关系。操作从步骤1906前行至步骤1908。

在步骤1908中，操作该通信设备向基站传送接入试探信号。然后，在步骤1910中，该通信设备接收到来自基站的对该接入试探信号的响应，该响应包括指示以下至少一者的信息：i)指示的主超时隙时基偏移校正量，该主超时隙校正量是超时隙时间周期的整数倍；以及ii)指示期间基站接收到与通信设备所接收到的响应相对应的接入试探信号的超时隙在一信标时隙里的位置的标识符。操作从步骤1910前行至步骤1912，在此该通信设备因变于在接收到的响应中接收到的信息来执行时基调整。步骤1912包括子步骤1914。在子步骤1914，该通信设备从接收自基站的信息以及指示该接入试探信号被传送的时间的信息来确定时基调整量。

在一些实施例中，接收自基站的响应包括指示期间基站接收到该接入试探信号的超时隙在信标时隙内的位置的超时隙标识符，并且因变于该响应中所包括的信息来执行传输时基调整包括从接收到的响应中所包括的超时隙标识符和指示传送该接入试探的超时隙在信标时隙内相对于下行链路时基基准点的位置的信息来确定主超时隙时基偏移量，该主超时隙时基偏移量是超时隙历时的整数倍。在一些此类实施例中，接收到的响应进一步包括含亚超时隙偏移量的亚超时隙时基校正信息，并且执行传输时基调整包括将传输时基调整与所确定的主超时隙时基偏移量和上述亚超时隙时间偏移量之和相对应的量。

在各个实施例中，接收自基站的响应包括指示由超时隙历时的整数倍构成的主超时隙时基偏移量以及由未臻超时隙历时的时间偏移量构成的亚超时隙时间偏移量的亚超时隙时基校正信息。在一些此类实施例中，执行传输时基调整的步骤包括将传输时基调整与主超时隙时基偏移量和亚超时隙时间偏移量之和相对应的量。在一些此类实施例中，主超时隙时基偏移量和亚超时隙时间偏移量是作为单个已译码值的一部分被传送的。在其他实施例中，主超时隙时基偏移量和亚超时隙时间偏移量是作为两个分别译码的值被传送的。

图20是在如下系统中操作无线通信终端的一种示例性方法的流程图2000，其中基站具有包括以周期性方式复现的多个超时隙的下行链路时基结构，每一超时隙包括多个OFDM码元传输时间周期。操作始于步骤2002，在此该无线终端被加电并初始化。操作从开始步骤2002前行至步骤2004，在此操作该无线终端以确定该无线终端正寻求发送上行链路信号的基站是卫星基站还是地面基站。基于步骤2004的确定，操作或在卫星BS的情形中从步骤2006前行至步骤2008，或在基站是地面基站的情形中从步骤2006前行至步骤2010。

在步骤2008中，操作该无线终端以执行第一上行链路时基同步过程，该第一时基上行链路同步过程支持向通信终端传送上行链路时基校正信号。步骤2008包括子步骤2012、2014和2016。在子步骤2012中，操作该无线终端将接入试探信号传送给卫星基站2012。在步骤2014中，操作该无线终端以接收来自基站的对该接入试探信号的响应，该响应包括以下至少一者：i)指示的主超时隙时基偏移量校正量，该主超时隙时基偏移量校正量是超时隙时间周期的整数倍；以及ii)指示期间基站接收到与通信设备所接收到的响应相对应的接入试探信号的超时隙在信标时隙内的位置的超时隙标识符。然后在步骤2016中，该无线终端因变于接收到的响应中所包括的信息来执行传输时基调整。

在步骤2010中，该无线终端执行第二上行链路时基同步过程，所述第二上行链路时基同步过程与所述第一时基同步过程是不同的。步骤2010包括子步骤2018、2020和2022。在子步骤2018中，该无线终端向地面基站传送接入试探信号。在步骤2018中，无线终端接收来自地面基站的对该接入试探信号的响应，该响应包括指示小于超时隙历时的时基校正的信息。在一些实施例中，该时基校正小于接入区间的历时。在一些实施例中，该时基校正小于接入区间的一半的历时。然后，在步骤2022中，该无线终端因变于接收自地面基站的响应中所包括的信息来执行传输时基调整，该时基调整涉及将发射机时基改变小于超时隙历时的量。

图21是根据本发明实现的一种例如移动节点的示例性无线终端2100的图释。示例性WT 2100可在本发明的无线通信系统的各个实施例中使用。示例性WT 2100包括经由总线2110耦合在一起的接收机2102、发射机2104、处理器2106、以及存储器2108，这些不同的元件可在总线2110上互换数据和信息。存储器2108包括例程2120以及数据/信息2122。例如CPU的处理器2106执行存储器2108中的例程并使用其中的数据信息2122来控制WT 2100的操作并实现本发明的方法。

例如OFDM接收机的接收机2102被耦合到天线2112，WT 2100可经由接收天线2112来接收来自基站的包括信标信号以及含时基调整信息的响应信号在内的下行链路信号。例如OFDM发射机的发射机2104被耦合到发射天线2116，WT 2100可经由发射天线2116来向基站传送包括接入试探信号在内的上行链路信号。包括离超时隙的偏移量、在哪个超时隙以及哪个信标时隙里传送给定接入试探信号等在内的接入试探信号的时基可由发射机2104控制。接收机2102包括用于解码下行链路信号的解码器模块2114，而发射机2104包括用于编码上行链路信号的编码器模块2118。

例程2120包括用于实现WT 2100所使用的通信协议的通信例程2124以及用于控制WT 2100的操作的WT控制例程2125。WT控制例程2125包括接收信号处理模块2126、译码模块2128、发射机控制模块2130、监视模块2132、时基校正模块2134、回译器模块2136、以及基于定位的时基调整模块2138。接收信号处理模块2126处理包括信标信号在内的信号，并且从至少一个信标信号确定下行链路时基基准点。译码模块2128或单独操作或在一些实施例中与编码器2118联合操作，其将标识与该接入试探信号相对应的超时隙索引的信息译码在接入试探信号中。在一些实施例中，WT标识符和/或一唯一性接入试探标识符被编码并包括在接入试探信号中。发射机控制模块2130操作以控制发射机2104的操作，包括控制已译码接入试探信号被以时基偏移量来传送，例如不同的接入试探有不同的时基偏移量。在一些实施例中，发射机控制模块2130将相继接入试探的传送控制成大于从WT至基站的信令时间的两倍加上信号处理时间，以允许例如WT 2100能在发放另一接入试探之前了解接入试探是否已被响应。监视模块2132被用来确定是否从基站接收到对接入试探信号的响应。时基校正模块2134可响应于监视模块2132，并因变于接收到的接入试探响应中所包括的信息来执行传输时基调整。回译器模块2136或单独操作或与解码器2114联合操作，其回译出响应中标识是各接入试探信号中的哪一个的信息。基于定位的时基调整模块2138因变于从接收自地面基站的信号确定的定位信息来确定传送第一接入试探的时间。基于定位的时基调整模块2138可被用来减少与卫星基站相关联的因覆盖区域大而产生的时基模糊性，由此减少了与卫星基站相关联的所需接入试探的数目和/或接入过程的平均时间。

数据/信息2122包括时基/频率结构信息2140、用户/设备/会话/资源信息2142、多个接入试探信号信息集(第1接入试探信号信息2144、……、第N接入试探信号信息2146)、接收信标信号信息2148、时基基准点信息2150、初始时基偏移量信息2152、步长信息2154、接收响应信号信息2156、时基调整信息2158、以及地面BS/卫星BS定位信息2160。时基/频率结构信息2140包括下行链路和上行链路时基暨频率结构信息、周期性信息、索引信息、OFDM码元传输时间区间信息、与将OFDM码元传输时间区间编组成诸如时隙、超时隙、信标时隙等有关的信息、基站标识信息、信标信号信息、重复性区间信息、接入区间信息、上行链路载波频率、下行链路载波频率、上行链路频调块信息、下行链路频调块信息、上行链路和下行链路频调跳跃信息、基站标识信息等。时基/频率结构信息2140包括与可能处于该无线通信系统中的多个基站相对应的信息。用户/设备/会话/资源信息2142包括与WT 2100的用户相对应的信息、以及与通信会话中WT 2100的对等设备相对应的信息，包括例如标识符、地址、路由信息、所分配的空中链路资源，例如下行链路话务信道段、对应于与地面基站的多频调模式的上行链路话务信道段、对应于与卫星BS的上行链路信令的单个专用逻辑频调、基站指派的WT用户标识符等。第1接入试探信息2144包括对应于接入试探的相对于例如超时隙的起始的时基偏移量信息、标识超时隙索引的信息、已译码信息、标识信标时隙的信息等。第N接入试探信息2146包括对应于接入试探的相对于例如超时隙的起始的时基偏移量信息、标识超时隙索引的信息、已译码信息、标识信标时隙的信息等。不同的接入试探信息集(2144、2146)可包括不同的信息，其或部分不同或完全不同，例如不同的时基偏移量、不同的超时隙索引值或不同的时基偏移量、相同的超时隙索引值。接入试探信号信息(2144、2146)还可包括用户标识信息，例如WT用户标识符和/或唯一性接入试探信号标识符、以及与接入试探信号相关联的频调信息。接收信标信号信息2148包括来自接收的信标信号的信息，例如将该信标与一特定基站、载波频率、和/或扇区相关联的信息、信标信号强度信息、允许WT能建立时基基准点的信息等。时基基准点信息2150包括例如利用下行链路信标信令确定的建立起基准点的信息，例如超时隙索引所基于的信标时隙起始。接入试探信令传输时基能以所建立的时基基准点信息2150为基准。初始时基偏移量信息2152包括标识在为接入试探计算相对于例如超时隙起始的时基偏移量时使用的初始时基偏移量值的信息。步长信息2154包括标识在被以整数倍加到初始时基偏移量上来为一特定接入试探确定离超时隙的起始的偏移量的固定步长时基偏移量，其中例如不同的接入试探使用该步长时基偏移量的不同整数倍。此固定步长在一些实施例中小于基站接入区间的历时，该基站接入区间是期间基站可响应于接入试探信号的时期。接收响应信号信息2156包括响应于接入试探信令接收到的包括时基校正信息在内的信息。该时基校正信息可以是被译码的。在一些实施例中，响应信号信息2156还包括经由例如WT标识符和/或唯一性接入试探信号标识符来标识是响应于各接入试探信号中的哪一个的信息。时基调整信息2158包括从接收到的响应信号提取的时基校正信息以及指示作为应用该校正信息的结果导致的对传输时基的改变的信息。地面基站/卫星基站定位信息2160包括指示在该系统中各地面基站的定位和各卫星基站的定位的信息。信息2160还可包括将蜂窝小区覆盖区域或卫星基站与地面基站相关的信息。

图23是根据本发明实现的一种例如移动节点的示例性无线终端2300的图释。示例性WT 2100可在本发明的无线通信系统的各个实施例中使用。示例性WT 2300包括经由总线2310耦合在一起的接收机2302、发射机2304、处理器2306、以及存储器2308，这些不同的元件经由总线2310来互换数据和信息。存储器2308包括例程2320以及数据/信息2322。例如CPU的处理器2306执行存储器2308中的例程并使用其中的数据信息2322来控制WT 2300的操作并实现本发明的方法。

例如OFDM接收机的接收机2302被耦合到接收天线2312，WT 2300可经由接收天线2312接收来自基站的包括信标信号以及含时基调整信息的响应信号在内的下行链路信号。例如OFDM发射机的发射机2304被耦合到发射天线2316，WT2300可经由发射天线2316来向基站传送包括接入试探信号在内的上行链路信号。包括离超时隙的偏移量、要在哪个超时隙和哪个信标时隙里传送给定接入试探信号的接入试探信号的时基可在发射机2304里控制。接收机2302包括用于解码下行链路信号的解码器模块2314、而发射机2304包括用于编码上行链路信号的编码器模块2318。

例程2320包括用于实现WT 2300所使用的通信协议的通信例程2324、以及用于控制WT 2300的操作的WT控制例程2325。WT控制例程2325包括接收信号处理模块2326、译码模块2328、发射机控制模块2330、监视模块2332、时基调整模块2334、以及回译器模块2136。接收信号处理模块2326处理包括信标信号在内的信号，并从至少一个信标信号来确定下行链路时基基准点。译码模块2328或单独操作或在一些实施例中与编码器2318联合操作，其在例如一序列接入试探信号内在接入试探信号中译码标识相对应的接入试探信号的信息。无线终端标识符和/或唯一性接入试探信号标识符也可被编码以允许在该系统中可传送接入试探的这多个WT之间作出区分。发射机控制模块2330操作以控制发射机2304的操作，包括控制已译码接入试探信号以时基偏移量被传送，例如不同的接入试探有不同的时基偏移量。在一些实施例中，相继的接入试探之间的时间可小于超时隙历时和信号从WT行进至基站所需时间的两倍这两者中较大的那一个。例如，考虑一个超时隙包括一个接入区间；但是时基模糊性可能大于该接入区间但小于超时隙历时，并且WT可传送例如被译码成标识是哪一个接入试探的一序列接入试探，这一序列接入试探间隔小于该接入区间的时间区间以抵补该超时隙内可能的时基范围模糊性。监视模块2332被用来确定是否接收到来自基站的对接入试探信号的响应。时基调整模块2334可响应于监视模块2332，并因变于接收到的接入试探响应中所包括的信息来执行传输时基调整。回译器模块2336或单独操作或与解码器2314联合操作，其回译出响应中标识是各接入试探信号中的哪一个的信息。

数据/信息2322包括时基/频率结构信息2340、用户/设备/会话/资源信息2342、多个接入试探信号信息集(第1接入试探信号信息2344、……、第N接入试探信号信息2346)、接收信标信号信息2348、时基基准点信息2350、接入试探间隔/偏移量信息2352、接收响应信号信息2356、以及时基调整信息2358。时基/频率结构信息2340包括下行链路和上行链路时基暨频率结构信息、周期性信息、索引信息、OFDM码元传输时间区间信息、与将OFDM码元传输时间区间编组成诸如时隙、超时隙、信标时隙等有关的信息、基站标识信息、信标信号信息、重复性区间信息、接入区间信息、上行链路载波频率、下行链路载波频率、上行链路频调块信息、下行链路频调块信息、上行链路和下行链路频调跳跃信息、基站标识信息等。时基/频率结构信息2340包括与可能处于该无线通信系统中的多个基站相对应的信息。用户/设备/会话/资源信息2342包括与WT 2300的用户相对应的信息、以及与通信会话中WT 2300的对等设备相对应的信息，包括例如标识符、地址、路由信息、所分配的空中链路资源，例如下行链路话务信道段、对应于与地面基站的多频调模式的上行链路话务信道段、对应于与卫星BS的上行链路信令的单个专用逻辑频调、基站指派的WT用户标识符等。第1接入试探信息2344包括对应于接入试探的相对于例如超时隙的起始的时基偏移量信息、标识超时隙索引的信息、已译码信息、标识信标时隙的信息等。第N接入试探信息2346包括对应于接入试探的相对于例如超时隙的起始的时基偏移量信息、标识超时隙索引的信息、已译码信息、标识信标时隙的信息等。不同的接入试探信息集(2344、2346)可包括不同的信息，其或部分不同或完全不同，例如不同的时基偏移量但相同的超时隙。接入试探信号信息(2344、2346)还可包括用户标识信息，例如WT用户标识符和/或唯一性接入试探信号标识符、以及与接入试探信号相关联的频调信息。接收信标信号信息2348包括来自接收的信标信号的信息，例如将该信标与一特定基站、载波频率、和/或扇区相关联的信息、信标信号强度信息、允许WT能建立时基基准点的信息等。时基基准点信息2350包括例如利用下行链路信标信令确定的建立起基准点的信息，例如超时隙索引所基于的信标时隙起始。接入试探信令传输时基能以所建立的时基基准点信息2350为基准。接入试探间隔/偏移量信息2352包括与是一序列接入试探中哪一些接入试探有关的时基信息，例如相继的接入试探之间的Δ时间区间。例如，在每一接入区间历时小于一个超时隙、但时基模糊性大于一个接入区间历时的情形中，可将一定数目个相继接入试探间隔小于或等于该接入区间历时的Δ时间区间，并且此数目满足覆盖时基模糊性范围的条件。接收响应信号信息2356包括响应于接入试探信令接收到的包括时基校正信息在内的信息。该时基校正信息可以是被译码的。在一些实施例中，响应信号信息2356还包括标识是响应于该序列相继接入试探中的各接入试探信号中的哪一个的信息。时基调整信息2358包括从接收到的响应信号提取的时基校正信息以及指示作为应用该校正信息的结果导致的对传输时基的改变的信息。接收响应信号信息2356还可包括WT标识符和/或唯一性接入试探信号标识符。

图24是根据本发明实现的一种例如移动节点的示例性无线终端2400的图释。示例性WT 2400可在本发明的无线通信系统的各个实施例中使用。示例性WT 2400包括经由总线2410耦合在一起的接收机2402、发射机2404、处理器2406、以及存储器2408，这些不同的元件经由总线2410来互换数据和信息。存储器2408包括例程2420以及数据/信息2422。例如CPU的处理器2406执行存储器2408中的例程并使用其中的数据信息2422来控制WT 2400的操作并实现本发明的方法。

例如OFDM接收机的接收机2402被耦合到接收天线2412，WT 2400可经由接收天线2412接收来自基站的包括信标信号以及含时基调整信息的响应信号在内的下行链路信号。例如OFDM发射机的发射机2404被耦合到发射天线2416，WT2400可经由发射天线2416来向基站传送包括接入试探信号在内的上行链路信号。包括离超时隙的偏移量、要在哪个超时隙和哪个信标时隙里传送给定接入试探信号的接入试探信号的时基可在发射机2404里控制。接收机2402包括用于解码下行链路信号的解码器模块2414、而发射机2404包括用于编码上行链路信号的编码器模块2418。

例程2420包括用于实现WT 2400所使用的通信协议的通信例程2424、以及用于控制WT 2400的操作的WT控制例程2425。WT控制例程2425包括接收信号处理模块2426、译码模块2428、发射机控制模块2430、监视模块2432、传输时基调整模块2434、以及接收机控制暨回译模块2436。接收信号处理模块2426处理包括信标信号在内的信号，并从至少一个信标信号来确定下行链路时基基准点。译码模块2128或单独操作或与编码器2118联合操作，其在上行链路信号里译码信息，例如在要由WT 2400传送的接入试探信号中编码WT标识符和/或唯一性接入试探标识符，以允许BS能将此接入试探与其他WT所传送的其他接入试探区分开来。发射机控制模块2430操作以控制发射机2404的操作，包括控制接入试探信号以时基偏移量被传送，例如不同的接入试探离一超时隙的起始有不同的时基偏移量。在一些实施例中，发射机控制模块2430控制相继接入试探的传送大于从该WT至基站的信令时间的两倍加上信号处理时间，以例如允许WT 2400在发放另一接入试探之前了解接入试探是否已被响应。监视模块2432被用来确定是否接收到来自基站的对接入试探信号的响应。传输时基调整模块2434可响应于监视模块2432，并因变于接收到的接入试探响应信号中所包括的信息来执行传输时基调整。例如，传输时基调整模块2434可将接收到的响应信号中的信息——例如亚超时隙时基偏移量校正信息2464、以及主超时隙时基偏移量校正值或指示在基站中被接收的超时隙位置指示符之一与WT 2400已知的关于该接入试探是何时被传送的信息联用来计算时基调整。在一些实施例中，接收到的响应信号经由例如响应信号中的已译码比特来传达亚超时隙时基偏移量信息，并且主超时隙时基偏移量信息是经由传送该响应信号的时间来传达的。在一些实施例中，或单独或与解码器2414联合操作的接收器控制暨回译器模块2436接收来自基站的接入试探响应信号并回译响应中的信息以提取以下至少一者：i)指示的主超时隙时基偏移量校正量、该主超时隙时基偏移量校正量是超时隙时间周期的整数倍；以及ii)指示期间基站接收到所接收的响应信号所相对应的接入试探信号的信标时隙在信标时隙内的位置的超时隙标识符。在一些实施例中，主超时隙时基偏移量随亚超时隙时间偏移量一起被译码为单个已译码值，并且模块2436执行回译操作。在一些实施例中，主超时隙时基偏移量与亚超时隙时间偏移量被单独译码为两个单独译码值，并且模块2436执行回译操作。在一些实施例中，亚时隙时基偏移量是经由响应信号的已译码比特来传达的，并且主超时隙偏移量是经由控制传送该响应信号的时间——例如在该响应信号内偏移不同量——来传达的。在一些实施例中，该响应信号还包括WT标识符和/或唯一性接入试探信号标识符2465，从而WT 2400可认出该响应信号是针对WT2400的而不是针对系统中另一个WT的。

数据/信息2422包括时基/频率结构信息2440、用户/设备/会话/资源信息2442、多个接入试探信号信息集(第1接入试探信号信息2444、……、第N接入试探信号信息2446)、接收信标信号信息2448、时基基准点信息2450、初始时基偏移量信息2452、步长信息2454、接收响应信号信息2456、以及时基调整信息2458。时基/频率结构信息2440包括下行链路和上行链路时基暨频率结构信息、周期性信息、索引信息、OFDM码元传输时间区间信息、与将OFDM码元传输时间区间编组成诸如时隙、超时隙、信标时隙等有关的信息、基站标识信息、信标信号信息、重复性区间信息、接入区间信息、上行链路载波频率、下行链路载波频率、上行链路频调块信息、下行链路频调块信息、上行链路和下行链路频调跳跃信息、基站标识信息等。时基/频率结构信息2440包括与可能处于该无线通信系统中的多个基站相对应的信息。用户/设备/会话/资源信息2442包括与WT 2400的用户相对应的信息、以及与通信会话中WT 2400的对等设备相对应的信息，包括例如标识符、地址、路由信息、所分配的空中链路资源，例如下行链路话务信道段、对应于与地面基站的多频调模式的上行链路话务信道段、对应于与卫星BS的上行链路信令的单个专用逻辑频调、基站指派的WT用户标识符等。第1接入试探信息2444包括对应于接入试探的相对于例如超时隙的起始的时基偏移量信息、标识超时隙索引的信息、标识信标时隙的信息等。第N接入试探信息2446包括对应于接入试探的相对于例如超时隙的起始的时基偏移量信息、标识超时隙索引的信息、标识信标时隙的信息等。不同的接入试探信息集(2444、2446)可包括不同的信息，其或部分不同或完全不同，例如不同的时基偏移量、不同的超时隙索引值或不同的时基偏移量、相同的超时隙索引值。接入试探信号信息(2444、2446)还可包括用户标识信息，例如WT标识符和/或唯一性接入试探信号标识符、以及与接入试探信号相关联的频调信息。该WT标识符和/或唯一性接入试探信号标识符可被编码在接入试探信号中以使得BS能够在多个接入试探间作出区分，例如从系统中的不同WT作出区分，并且BS可在响应信号中包括允许WT 2400能知道响应信息是针对WT 2400的标识。接收信标信号信息2448包括来自接收的信标信号的信息，例如将该信标与一特定基站、载波频率、和/或扇区相关联的信息、信标信号强度信息、允许WT能建立时基基准点的信息等。时基基准点信息2450包括例如利用下行链路信标信令确定的建立起基准点的信息，例如超时隙索引所基于的信标时隙起始。接入试探信令传输时基能以所建立的时基基准点信息2450为基准。初始时基偏移量信息2452包括标识在为接入试探计算时基偏移量时使用的相对于例如超时隙起始的初始时基偏移量值的信息。步长信息2454包括标识以整数倍加到该初始时基偏移量上来确定特定接入试探离一超时隙的起始的偏移量的固定步长时基偏移量的信息，其中不同接入试探使用该步长时基偏移量的不同整数倍。该固定步长在一些实施例中小于基站接入区间的历时，该基站接入区间是期间该基站可响应于接入试探信号的时期。接收响应信号信息2456包括响应于接入试探信令接收到的包括时基校正信息在内的信息。接收响应信号信息2456可包括WT标识符和/或唯一性接入试探信号标识符2456，以允许WT 2400认出该响应信号是针对其自身的而不是针对系统中另一个WT的。在一些实施例中，响应信号信息2156还包括在例如WT 2400在小于从WT至BS的信号传送时间的两倍的时间区间里传送多个接入试探的情况下标识是响应于WT 2400所传送的接入试探信号中的哪一个的信息。该时基校正信息可被译码。在一些实施例中，响应信号信息2156还包括标识是响应于各接入试探信号中的哪一个的信息。接收响应信号信息2456还包括亚超时隙时基偏移量校正信息2464，并且在一些实施例中，还包括例如超时隙时间周期的整数倍的主超时隙时基偏移量校正信息2460、以及例如标识期间基站接收到无线终端所接收到的响应信号所相对应的接入试探信号的超时隙在信标时隙内的位置的超时隙位置标识符2462中的至少一者。时基调整信息2458包括从接收的响应信息提取的时基校正信息以及指示作为例如与对应于接入试探的已知时基信息组合地应用该校正信息的结果导致的对传输时基的改变的信息。

图22是根据本发明的一个示例性实施例的一种操作例如卫星基站的基站的方法。可取决于具体实现以及向基站发送的无线终端信令的类型——例如译码在传送的接入试探上的信息的类型——而使用该方法的全部或部分。

此方法始于步骤2202，例如始于基站被初始化并投入操作。操作沿并行路径前行至步骤2203和2204，这两个步骤可被并行执行。在步骤2203中，基站根据预先确定的下行链路时基结构在周期性的基础上传送信标信号，其中在每一信标时隙期间传送至少一个信标信号。在各个实施例中，信标信号是以比正常情况下用来发射例如文本、视频或应用数据等的用户数据的功率电平要高的功率电平来发射的信号。在一些实施例中，信标信号是窄带信号。在一些实施例中，信标信号被实现为在每数个连贯的码元传输时间周期——例如少于3或4个连贯的OFDM码元时间周期——一个地传送的单频调信号。信标信号在如下行链路时基结构所决定的周期性基础上传送。

在可与信标传送步骤2203并行发生的步骤2204中，基站在例如周期性基础上发生的接入区间期间监视以检测接入试探信号。在一些实施例中，这些周期性接入区间的历时短于下行链路超时隙的周期。接入试探信号可从尚未完全与基站实现上行链路时基同步的一个或多个通信设备接收。发送接入试探的无线终端将先要求超时隙和/或亚超时隙上行链路时基校正才能与基站实现码元层面的上行链路时基同步。对于在步骤2204中检测到的每一接入试探信号，操作前行至步骤2206。在步骤2206中，基站确定所述基站处期间接收到该接入试探信号的下行链路超时隙时间周期的索引。这可能与进行传送的通信设备相信自己传送了该接入试探的超时隙有所不同。接入试探信号在哪个下行链路超时隙里被接收到的确定可利用内部基站时基信息和该接入试探是何时被接收到的知识来完成。

操作从步骤2206前行至步骤2208。在步骤2208中，基站对接入试探信号执行回译操作以检测可能被编码在该信号上的信息，例如接入试探标识符、标识进行传送的通信设备的通信设备标识符、和/或指示例如在其中进行传送的设备发送该接入试探的超时隙在信标时隙内的索引的下行链路超时隙标识符。

在接入试探信息已被回译的情况下，操作前行至步骤2210和2212。在步骤2210中，基站确定要由传送了被接收到的试探的通信设备作出、以期为向基站传送的例如OFDM码元等的信号实现超时隙内的恰适的码元层面时基的亚超时隙上行链路传输时基校正偏移量。此时基校正值是指示小于一个超时隙的历时的校正的值。操作从步骤2210前行至步骤2214。

步骤2212是在一些实施例中执行的在此超时隙索引被编码在接收的接入试探上的可任选步骤。在一些但未必是所有实施例中执行的步骤2212中，从所确定的在其中接收到该接入试探的下行链路超时隙的索引与如由回译出的超时隙标识符指示的该接入试探原本被传送的超时隙的索引之差确定主超时隙时基偏移量校正。操作从步骤2212前行至步骤2214。

步骤2214是其中生成并传送对接收到的接入试探的响应的步骤。在一些实施例中，该响应在离其中基站接收到上述响应所相对应的接入试探的下行链路超时隙时间周期有预先确定的下行链路超时隙偏移量的下行链路超时隙里传送的。该超时隙偏移量足以供基站处理并生成必要的响应，例如其可以离在其中接收到接入试探的超时隙有一个或两个超时隙。在离接收到响应的超时隙有预先确定的已知超时隙偏移量的下行链路超时隙里传送响应的这样一个实施例允许无线终端能从响应时基估计出超时隙时基偏移量误差。

在其中接入试探响应信号在离接收到该接入试探的时间点预先确定的超时隙偏移量上传送该响应的一些实施例中，接收该接入试探响应的无线终端计算要根据下式实现的主时基调整：

主时基调整＝2×(在其中接收到对该接入试探的响应的超时隙的索引-由通信设备确定的在其中传送该接入试探的超时隙的索引)-固定超时隙延迟)乘以超时隙的周期。该固定的超时隙延迟因变于该预先确定的偏移量。乘数2将所涉及的延迟是往返延迟纳入了考虑，而该乘法运算再乘以下行链路超时隙的周期是将超时隙的历时纳入了考虑。

在步骤2214中，在步骤2210中确定的亚超时隙上行链路时基偏移量校正被编码在响应中。另外，其他信息也可被编码在所生成的接入试探响应信号中。这些元素中的每一个可被分别译码，例如作为单独的误差值，或可被组合，例如主和亚超时隙误差信息被译码为单个值。在子步骤2224中，主超时隙上行链路时基偏移量校正——例如在步骤2212中生成的校正值——被译码在响应信号中。在子步骤226中，指示在其中接收到该接入试探信号的下行链路超时隙的索引的超时隙标识符被编码在响应信号中。在子步骤2228中，通信设备标识符和/或对应于是响应于哪个接收的接入试探的接入试探标识符被译码在响应信号中。标识出该响应所针对的通信设备在多用户系统中是很有用的，在多个设备可能作出请求，例如作为基于争用的接入过程的一部分的场合中尤甚。操作从步骤2214前行至步骤2230，在此所生成的试探被作为接入试探响应信号来传送。对应于接收到的检测出的接入试探的处理在步骤2232中停止，但是其他接入试探的接收和处理将继续。

图25是根据本发明实现且采用本发明方法的例如基于卫星的基站的一种示例性基站2500的图释。示例性基站2500可以是根据本发明实现的示例性无线通信系统的BS。基站2500有时被称作接入节点，因为基站向各WT提供网络接入。基站2500包括经由总线2510耦合在一起的接收机2502、发射机2504、处理器2506、以及存储器2508，这些不同元件可在总线2510上互换数据和信息。接收机2502包括用于解码接收到的来自WT的包括例如接入试探信号在内的上行链路信号的解码器2512。发射机2504包括用于编码要向WT传送的包括下行链路信标信号以及对接入试探的下行链路响应信号在内的下行链路信号的编码器2514。接收机2502和发射机2504各自耦合到天线2516、2518，分别经由天线2516、2518，接收到来自WT的上行链路信号，并向WT传送下行链路信号。在一些实施例中，接收机2502和发射机2504使用同一天线。除了与WT通信之外，基站2500还可与其他网络节点通信。在BS 2500是卫星BS的一些实施例中，该BS与具有定向天线和高容量链路的地球站通信，该地球站耦合到其他网络节点，例如其他基站、路由器、AAA服务器、本区代理节点以及因特网。在一些此类实施例中，BS-网络节点地球站链路使用与先前就BS-WT通信链路描述的相同的接收机2502、发射机2504、和/或天线。而在其他实施例中，不同的功能使用单独的元件。在BS 2500是地面基站的实施例中，BS 2500包括将BS 2500耦合到其他网络节点和/或因特网的网络接口。存储器2508包括例程2520以及数据/信息2522。例如CPU的处理器2506执行存储器2508中的例程2520并使用其中的数据/信息2522来控制基站2500的操作并实现本发明的方法。

存储器2508包括通信例程2524和基站控制例程2526。通信例程2524实现基站2500所使用的各种通信协议。基站控制例程2526包括向WT指派例如下行链路话务信道段等段的调度器模块2528、发射机控制模块2530、接收机控制模块2536、译码器模块2546、接入试探回译暨处理模块2548、以及时基校正确定模块2550。

发射机控制模块控制发射机2504的操作。发射机控制模块2530包括信标模块2532和接入试探响应模块2534。信标模块控制信标的传送，例如在一个信标时隙期间传送至少一个信标信号。在一些实施例中，信标信号是单频调信号。在一些实施例中，信标信号的历时小于三个OFDM码元传输时间周期。接入试探响应模块2542控制响应于接入试探信号的响应信号的生成和传送。

接收机控制模块2536包括接入试探接收暨检测模块2540。接收机控制模块2536控制接收机2502的操作。接入试探接收暨检测模块2540在接收和检测来自无线终端的接入试探信号时使用。接入试探检测模块2540包括接入试探检测模块2542以及接入时间区间确定模块2544。接入时间区间确定模块2544标识出在信标时隙期间的每一超时隙的一部分里发生的预先确定的周期性时期，所述部分小于一个超时隙的一半，有时被称作接入区间或时隙的该预先确定的时期被保留以供接收接入试探之用。在接入区间之外到达的接入试探被基站作为干扰来对待并且不对其作出响应。在一些实施例中，接入区间小于一个超时隙区间的25％。例如，对应于有114个OFDM码元传输时间区间的超时隙，一个接入区间可以是8或9个OFDM码元传输时间区间。在一些实施例中，OFDM码元传输时间区间约为100微秒。接入试探检测模块2542检测并处理在接入时间区间确定模块2544认为可接受的时间区间里到达的接收的接入试探。

单独操作或在一些实施例中与编码器2514联合操作的译码器模块2546在响应信号中包括指示期间基站接收到该接入试探信号的超时隙在信标时隙内的位置的超时隙标识符。在一些实施例中，单独操作或与编码器2514联合操作的译码器模块将亚超时隙时基校正信息编码在响应信号中，所述超时隙时基校正信息指示小于一个超时隙的历时的时基调整。

单独操作或与解码器2512联合操作的接入试探回译暨处理模块2548回译接收到的接入试探信号以恢复出已译码的信息，例如已译码的超时隙标识符、标识WT的已译码信息、标识接入试探信号的已译码信息。

在一些实施例中，时基校正确定模块2550从已回译出的超时隙标识符与其中接收到接入试探的超时隙在信标时隙内的超时隙索引之差来确定例如由超时隙历时的整数倍构成的主超时隙时基偏移量校正。在一些实施例中，时基校正确定2550基于信标传输基准点、以及接收的接入试探信号的基准点来确定主超时隙时基偏移量校正。在一些此类实施例中，接入试探信号并不传达标识期间WT传送该接入试探信号的超时隙的索引的信息。在一些此类实施例中，响应信号传达时基调整信息，其中由WT将该时基调整信息与对WT已知但对BS未知的接入信号偏移量信息组合在一起。在一些此类实施例中，亚超时隙时基校正在响应信号中经由已译码比特来传达，而主时基偏移量信息由响应信号的传送时间传达。

数据/信息2522涵盖包括与使用基站2500作为其网络连入点的各无线终端相对应于的多个信息集(用户1/MN会话A会话B数据/信息2554、用户N/MN会话X数据/信息2556)的用户数据/信息2552。此类WT信息可包括例如WT标识符、路由信息、指派的上行链路单逻辑频调、下行链路段指派信息、例如语音信息、文本、视频、音乐数据分组等的用户数据/信息、信息的已译码块等。数据/信息2522还涵盖包括下行链路/上行链路时基暨频率结构信息2576的系统信息2574、信标信号信息2558、接收接入试探信号信息2560和响应信号信息2562。该响应信号信息包括亚超时隙时基偏移量校正信息2572、以及主超时隙时基偏移量校正信息2564、超时隙标识符信息2566、通信设备标识符信息2568、和接入试探标识符信息2570中的至少一个。

在一些实施例中，主超时隙时基偏移量校正是超时隙时间周期的整数倍。可利用超时隙标识符来指示期间基站接收到无线终端所接收到的响应所相对应的接入试探信号的超时隙在信标时隙内的位置。可利用通信设备标识符来标识传送了所接收的响应所相对应的接入试探信号的通信设备。可利用接入试探标识符来标识响应信号所相对应的接入试探。

下行链路/上行链路时基暨频率结构信息2576包括OFDM码元传输时基信息、对应于OFDM码元的编组——例如时隙、超时隙、信标时隙、接入区间等的信息、信标时基暨频调信息、索引信息、例如信标时隙内的超时隙的索引信息、上行链路和下行链路所使用的载波频率、上行链路和下行链路使用的频调块、上行链路和下行链路所用的频调跳跃信息、基站处上行链路与下行链路时基结构之间的时基关系及偏移量、在这些时基结构内的周期性区间等。

本发明的技术可使用软件、硬件、和/或软件与硬件的组合来实现。本发明针对实现本发明的装置，例如像移动终端这样的移动节点、基站、通信系统。其还针对根据本发明的方法，例如控制和/或操作移动节点、基站和/或通信系统，例如主机等的方法。本发明还针对包括用于控制机器实现根据本发明的一个或多个步骤的机器可读指令的机器可读介质，例如ROM、RAM、CD、硬盘等。

在本文中描述的各个实施例节点是使用执行与本发明的一个或多个方法相对应的步骤——例如信号处理、消息生成和/或传输步骤——的一个或多个模块来实现的。由此，在一些实施例中本发明的各个特征是利用模块来实现的。此类模块可采用软件、硬件、或软件与硬件的组合来实现。上述方法或方法步骤中许多可采用包括在诸如像RAM、软盘等存储器设备等的计算机可读介质中的用于控制例如带有或不带外加硬件的通用计算机等的机器在例如一个或多个节点中实现以上描述的方法的全部或部分的诸如软件等的机器可执行指令来实现。由此，本发明针对包括用于使例如处理器及相关联的硬件等的机器执行上面描述的诸方法的各个步骤中的一个或多个的机器可执行指令的机器可读介质及其他。

本发明的时基同步方法和装置可与各种各样的设备和系统一起使用。本发明的方法和装置非常适合使用，并且可与在2005年7月18提交并且发明人名字与本申请相同的题为“COMMUNICATIONS SYSTEM，METHODS AND APPARATUS(通信系统、方法和装置)”的美国实用新型专利申请S.N.11/184,051中描述的方法和装置组合使用。此实用新型专利申请由此被明确援引纳入于此，并且被认为是本专利申请的公开的一部分。

尽管是在OFDM系统的上下文中描述的，但是本发明的方法和装置中至少有一些适用于包括许多非OFDM和/或非蜂窝系统在内的广泛范围的通信系统。

上面描述的本发明的方法和装置上的众多外加的变形在本领域技术人员细阅本发明的以上说明之后将变得显而易见。此类变形被认为是落在本发明范围之内的。在一些实施例中，基站起到利用OFDM信号与移动节点(WT)建立通信链路的接入节点的作用。在各个实施例中，WT被实现为蜂窝电话、笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、或包括接收机/发射机电路及逻辑和/或例程以实现本发明的方法的其他便携式设备。

Claims (30)

1.一种操作可供在一通信系统中使用的通信设备的方法，在所述通信系统中信标时隙是在周期性的基础上发生的，信标信号由基站在根据一周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间传送，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，一个信标时隙内的各个超时隙可通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期，所述方法包括：

接收至少一个信标信号；

处理所接收到的信标信号以确定下行链路时基基准点；

在与相对于一信标时隙里的一超时隙的起始的第一时基偏移量相对应的时间上传送第一接入试探；

在与相对于一超时隙的起始的第二时基偏移量相对应的时间上传送第二接入试探，所述第二接入试探在一时间点传送，使得相对于一超时隙的起始的所述第二时基偏移量小于以下两者中较长的那一个，i)传送的信号从所述通信设备行进至所述基站所需的时间的两倍，以及ii)一个超时隙的历时；

监视以确定是否接收到来自所述基站的对所传送的各接入试探之一的响应；以及

如果确定接收到了来自所述基站的响应，则根据所述响应中所包括的信息来执行传输时基调整；

所接收到的响应包括标识所述响应是对应于哪个接入试探的信息，并且

其中根据所述响应中所包括的信息来执行传输时基调整包括：

从接收自所述基站的时基校正信息以及关于所标识出的试探相对于所确定的下行链路时基基准点的传送时间的信息来确定要执行的时基调整量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二接入试探是在来自所述基站的对所述第一接入试探的响应可能被接收到之前传送的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，最大时基模糊性小于一个超时隙的历时，并且其中所述第一和第二接入试探的传送之间的时间小于一个超时隙的历时。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

其中所述第一和第二接入试探彼此以一相隔传送，其中所述间隔小于或等于期间所述基站将响应于接收到的接入试探的接入区间。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将接入试探标识符译码在所述第一和第二接入试探中的至少一个里。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二接入试探是OFDM信号；并且

其中所述方法进一步包括：

将无线终端标识符译码在所述第一和第二接入试探中的至少一个里。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

其中传送所述第一接入试探包括将所述第一接入试探信号传送到一无线通信信道中；并且

其中所述至少一个信标信号是历时小于4个OFDM码元传输时间周期的历时的单频调信号。

8.一种可供在通信系统中使用的通信设备，在所述通信系统中，信标时隙在周期性基础上发生，信标信号由基站在根据一周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间传送，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，一个信标时隙内的各个超时隙可通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期，所述方法包括：

接收机，用于接收至少一个信标信号；

处理模块，用于处理所接收到的信标信号以基于至少一个接收到的信标信号来确定下行链路时基基准点；

发射机模块，用于在与相对于一信标时隙中一超时隙的起始的第一时基偏移量相对应的时间上传送第一接入试探，并在与相对于一超时隙的起始的第二时间偏移量相对应的时间上传送第二接入试探，所述第二接入试探在一时间点传送，使得相对于一超时隙的起始的所述第二时基偏移量小于以下两者中较长的那一个，i)传送的信号从所述通信设备行进至所述基站所需时间的两倍，以及ii)一个下行链路超时隙的历时；

监视模块，用于确定是否接收到来自所述基站的对所传送的各接入试探之一的响应；以及

时基调整模块，用于根据对所传送的接入试探的响应中所包括的信息来执行传输时基调整；

所接收到的响应包括标识所述响应是对应于哪个接入试探的信息，并且

其中根据所述响应中所包括的信息来执行传输时基调整包括：

从接收自所述基站的时基校正信息以及关于所标识出的试探相对于所确定的下行链路时基基准点的传送时间的信息来确定要执行的时基调整量。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，最大时基模糊性小于一个超时隙的历时，并且其中所述第一和第二接入试探的传送之间的时间小于一个超时隙的历时。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，进一步包括：

其中所述发射机模块包括用于彼此以一相隔传送所述第一和第二接入试探的装置，其中所述间隔小于或等于期间所述基站将响应于接收到的接入试探的接入区间。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，进一步包括：

译码模块，用于将接入试探标识符译码在所述第一和第二接入试探中的至少一个里。

12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述发射机是OFDM发射机，并且其中所述第一接入试探是OFDM信号。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述接收机是OFDM接收机。

14.一种操作可供在通信系统中使用的通信设备的方法，在所述通信系统中信标时隙是在周期性的基础上发生的，信标信号由卫星基站在根据一周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间传送，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，一个信标时隙内的各个超时隙可通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期，所述方法包括：

向所述基站传送接入试探信号；

接收来自所述基站的对所述接入试探信号的响应，所述响应包括指示以下至少一者的信息：i)指示的主超时隙时基偏移校正量，所述主超时隙时基偏移校正量是超时隙时间周期的整数倍；ii)指示期间基站接收到与所接收到的响应相对应的接入试探信号的超时隙在一信标时隙内的位置的超时隙标识符；iii)标识传送了所接收到的响应相对应的接入试探信号的通信设备的标识符；以及iv)标识所述响应是响应于哪一接入试探的标识符；并且

根据所接收的响应中所包括的信息执行传输时基调整；

其中所接收到的来自所述基站的响应包括指示期间所述基站接收到所述接入试探信号的超时隙在一信标时隙内的位置的超时隙标识符，并且

其中根据所述响应中所包括的信息来执行传输时基调整包括：

从所接收的响应中所包括的超时隙标识符以及指示相对于所述下行链路时基基准点而言在其上传送了所述接入试探的超时隙在一信标时隙内的位置的信息来确定主超时隙时基偏移量，所述主超时隙时基偏移量是超时隙的历时的整数倍。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所接收的接入试探的所述标识符包括标识所述通信设备决定在其中传送所述试探的下行链路超时隙的信息。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：在执行所述传送之前如下的接收和处理步骤，

接收来自所述卫星基站的至少一个信标信号；

处理所接收到的信标信号以确定下行链路时基基准点。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述接入试探信号是OFDM信号。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述信标信号是单频调信号。

19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，

其中所接收到的响应进一步包括含有亚超时隙时间偏移量的亚超时隙时基校正信息；以及

其中执行传输时基调整包括将所述传输时基调整与所确定的主超时隙时基偏移量和所述亚超时隙时间偏移量之和相对应的量。

20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，

其中所接收到的来自所述基站的响应包括指示由超时隙的历时的整数倍构成的主超时隙时基偏移量和由小于一个超时隙的历时的时间偏移量构成的亚超时隙时间偏移量的信息。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述主超时隙时基偏移量和所述亚超时隙时间偏移量是作为单个已译码值的一部分被传送的。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述主超时隙时基偏移量和所述亚超时隙时间偏移量是作为两个分别译码的值被传送的。

23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，

其中执行传输时基调整包括将所述传输时基调整与所述主超时隙时基偏移量与所述亚超时隙时间偏移量之和相对应的量。

24.如权利要求13所述的方法，其特征在于，执行传输时基调整包括从包含所接收到的接入试探响应的超时隙在一信标时隙里的定位以及关于所述接入试探信号被传送的时间的信息确定时基调整量。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述指示接入试探信号被传送的时间的信息指示从所确定的在其中传送了接收到对其的响应的所述接入试探的基准时间点确定的下行链路超时隙索引。

26.如权利要求14所述的方法，其特征在于，执行传输时基调整包括从接收自所述基站的信息以及指示由所述通信设备确定为是在一信标时隙内传送了被响应的试探的索引的超时隙索引的信息来确定主时基调整量。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述主时基调整是对应于超时隙时间周期的整数倍的时基调整，确定所述主时基调整是进一步根据所述基站接收到接入请求与传送对所接收到的接入请求的响应的时间之间的固定超时隙延迟来执行的。

28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述主时基调整是根据下式来确定的：

主时基调整＝2×(在其中接收到对所述接入试探的响应的超时隙的索引-由所述通信设备确定的在其中传送了该接入试探的超时隙的索引-固定超时隙延迟)×超时隙周期。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，执行传输时基调整进一步包括：

将所述时基调整由所述基站在对所传送的接入请求的所述响应中指定的亚超时隙偏移量。

30.一种可供在一通信系统中使用的通信设备，在所述通信系统中信标时隙是在周期性的基础上发生的，信标信号由卫星基站在根据一周期性下行链路时基结构的每一信标时隙期间传送，所述下行链路时基结构在每一信标时隙内包括多个超时隙，一个信标时隙内的各个超时隙可通过使用超时隙索引来标识，每一超时隙包括多个码元传输时间周期，所述方法包括：

发射机模块，用于向所述基站传送接入试探信号；

接收机模块，用于接收来自所述基站的对所述接入试探信号的响应，所述响应包括指示以下至少一者的信息：i)指示的主超时隙时基偏移校正量，所述主超时隙时基偏移校正量是超时隙时间周期的整数倍；ii)指示期间基站接收到与所接收到的响应相对应的接入试探信号的超时隙在一信标时隙内的位置的超时隙标识符；iii)标识传送了所接收到的响应相对应的接入试探信号的通信设备的标识符；以及iv)标识所述响应是响应于哪一接入试探的标识符；以及

传输时基调整模块，用于根据所接收到的响应中所包括的信息来执行传输时基调整；

其中所接收到的来自所述基站的响应包括指示期间所述基站接收到所述接入试探信号的超时隙在一信标时隙内的位置的超时隙标识符，并且

其中根据所述响应中所包括的信息来执行传输时基调整包括：

从所接收的响应中所包括的超时隙标识符以及指示相对于所述下行链路时基基准点而言在其上传送了所述接入试探的超时隙在一信标时隙内的位置的信息来确定主超时隙时基偏移量，所述主超时隙时基偏移量是超时隙的历时的整数倍。

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