CN101268631A - 用于提供基站位置信息和利用位置信息来支持时基和/或频率校正的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种无线终端在空中链路上接收基站位置，确定其关于该基站的相对位置，并确定时基调整校正。此无线终端应用所确定的时基校正来控制上行链路信令时基并在基站的接收机处达成同步。此无线终端确定其关于该基站的相对速度，并确定多普勒频移调整，并将此多普勒频移调整加到上行链路载波频率上或加到其基带信号上。一种无线终端确定活动基站的位置并确定时基和/或频率校正。基站位置是从当前时间和存储的将基站位置与例如对地同步卫星的时间相关的信息来确定的。基站位置信息是从飞行器基站的例如GPS基站位置等广播信息确定的。无线终端可以是移动的并包括用于进行无线终端位置确定的GPS接收机。

Description

用于提供基站位置信息和利用位置信息来支持时基和/或频率校正的方法和装置

发明领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及用于执行时基和/或频率校正的方法和装置。

背景

运动使得无线终端与基站之间的通信复杂化，因为运动通常造成无线终端与基站之间距离变化。无线终端与基站之间相对位置的变化会因在基站与该无线终端之间通传信号所需时间改变而引入传输时基误差。运动还会引入频率误差，这是因传输过程期间基站和无线终端的运动及其间相对距离的变化而发生的多普勒频移的结果。

尽管一些系统能够容忍一定程度的运动——尤其是在运动非常缓慢之时，但是许多系统随着基站与无线终端之间的相对运动加快——例如加快到在诸如汽车和火车等活动运载工具中通常碰到的速度而失效。飞机因其通常在甚至比汽车或火车更高的速度下行进，对于位于活动的飞机上的无线终端而言可能尤成问题。

在运动发生的场合，假定基站与无线终端之间的相对距离意义上的运动效果可被预测，则可进行传输时基校正来对距离的变化作补偿。另外，如果距离的变化是已知的并且变化的速率是已知的，则可进行频率校正来对多普勒频移作补偿。

在活动的无线终端与位于固定已知位置上的基站交互的一种已知系统中，该无线终端被预编程有基站位置信息。然后将此预编程的已知基站位置信息与从经由电缆耦合到该无线终端的外界全球定位系统(GPS)设备得到的无线终端位置信息组合使用。在此已知系统中，是将GPS位置信息与此预编程的已知基站位置信息比对来确定无线终端所通信的基站的固定已知位置与如由GPS设备确定的该无线终端的位置之间的相对距离。然后利用所确定的距离信息的变化来估计基站固定位置与无线终端因运动而随时间变化的位置之间的距离的变化率。在此已知系统中，是基于所确定的距离变化来生成传输时基校正，而旨在对多普勒频移作补偿的频率校正也是基于同一信息。

尽管此已知系统对于基站有已知的固定位置且其被预编程到无线终端中的系统而言尚能胜任，但是这种依赖于预编程到无线终端中的固定已知基站位置信息的方式有数个缺点并且对于许多应用是不适用的。

例如，这种依赖于预编程的基站位置信息的已知方式在基站位置于无线终端部署之时并非已知因而不可供预编程到无线终端中的场合是不适用的。此类位置信息可能因在无线终端被部署之时基站尚未被部署而不可用。无线终端寻求与之交互的基站也可能没有被包括在其位置信息被预编程到无线终端中的基站列表中，因为没有预见到该无线终端会与此基站交互，或者因基站对应于另一服务供应商的网络而使得此位置信息对于无线终端的发行者不可用。内存约束也可能要为限制被预编程到无线终端中的基站位置信息的量负一定责任，例如给一无线终端编程指示此星球上所有地面基站的位置的信息可能是不切实际的。

这种已知系统不能够计及基站运动，并且依赖于基站具有固定的预先确定的已知位置来支持成功的通信。尽管基站位置信息预编程对于某些有限的应用——例如无需支持网络漫游的应用可能是合意的，但是给无线终端编程固定的基站位置信息也许是不可能的，因为该基站可能在运动中，例如被搭载在诸如飞机或非对地静止卫星等活动的运载工具上。另外，在无线终端被部署之时，特定基站的位置未必是已知的，因为基站可能是在无线终端进入服务之后才部署的。

鉴于上面的讨论，应当领会需要可允许无线终端发现基站的位置、然后利用该位置信息来计及无线终端位置相对于基站的变化并对此变化作补偿的方法和装置。

概要

本发明针对用于支持无线终端与基站之间的通信的包括涉及时基和/或频率校正的操作的方法和装置。在一些但未必是所有实施例中，无线终端和基站中至少有一者是处于运动中的。

在各个实施例中，无线终端在空中链路上接收来自基站的信号。接收到的信号可包括指定该基站的位置的位置信息。无线终端基于从接收到的基站信号——例如从接收到的信号中指定的位置信息确定的基站位置以及无线终端位置信息来确定时基和频率校正中的至少一个。在一些实施例中，时基校正是上行链路往返时基延迟校正。在一些实施例中，频率校正是多普勒频移校正。在各个实施例中，基站位置信息是位置坐标信息，例如纬度/经度/海拔信息集。在一些此类实施例中，随位置坐标信息包括了相应的时间标记信息。

在一些实施例中，基站位置信息在周期性区间上通传。在一些实施例中，基站位置通信的速率是在足以确定基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在更新之间改变不超过11km的速率。在一些实施例中，基站位置是在等于或超过每11毫秒一次基站位置确定的速率下通传的。

对于一些无线终端——例如静止无线终端而言，该无线终端的位置可被预编程。对于一些无线终端，例如纳入GPS能力的一些移动节点而言，无线终端的位置是从接收到的GPS信号来确定的。对于一些无线终端而言，该无线终端的当前位置是利用接收到的信号——例如从多个基站接收到的信标信号和/或接收到的基站位置信息信号从例如三角测量等的定位技术来确定的。在一些实施例中，无线终端位于空中运载工具中，并且基站位置信息是由基站在足以支持该无线通信系统——例如多址正交频分复用(OFDM)系统的时基和/或频率同步要求、并计及无线终端相对于基站的最大预期速度的速率下发送的——例如每36秒至少一个基站位置信号。在一些实施例中，基站位置信息每1秒发送至少一次。例如，基站可以是在周期性的基础上——例如使用每秒输出定位的GPS接收机来确定其位置，并且基站可在其向各无线终端广播的位置消息中通传每一定位。

在各个实施例中，基站位置信息是由无线终端从基站传送的信号确定的，而无需无线终端有预存的基站位置信息。在一些此类实施例中，基站传送指示其在特定时间点的位置的信号。在一些实施例中，基站可传送指示其在不同时间点将位于何处的计划表。在其他实施例中，基站可在传输中以该基站随时间推移将沿行的路径的形式来指定其位置。这样一种指定可包括参考位置、基站将处于此位置或离参考位置有已知距离的时间等、以及基站速度和/或方向。无线终端可从此信息确定基站的位置并可利用所提供的信息来计算基站随时间推移的预期位置。

根据本发明的其他实施例，基站位置是通过从接收自基站和一个或多个其他信号源的信号——例如来自位置已为无线终端所知的其他基站的信号三角测量出该无线终端正寻求与之通信的基站的位置来确定的。无线终端使用从接收自基站的信息获得的基站位置信息来生成一个或多个校正信号，例如时基校正和/或频率校正信号。

通过将运动的作用纳入考虑，就可进行频率和/或时基调整以对多普勒频移效应和/或信号在基站与无线终端之间行进所花的时间量的变化作补偿。通过基于基站与无线终端之间的相对运动来进行校正，就能以降低的在基站与移动节点之间交换时基和/或其他类型控制信令的速率来成功地支持通信。这是因为无线终端可将其关于基站的相对位置变化纳入考虑来进行信号调整，而不需要作为例如时基控制过程的一部分地等待接收自基站的校正和/或调整信号。

本发明的方法和装置可适用于广阔范围的应用，但尤其适合使传送的码元能够以可预测的方式到达基站处——例如使接收自不同无线终端的码元以时基同步的方式在基站处被接收——的OFDM应用。另外，通过将因运动而导致的多普勒频移效应纳入考虑，就能计及运动对频率的影响以允许在解码过程期间和/或在向例如基站传送信号之前对因运动而引入的频移作校正。

本发明的方法和装置具有可适用于基站的各种特征，而其他特征可适用于移动终端。这些特征能够并且在许多系统中的确被一起使用，但未必在所有实施例中皆如此。例如，在一些实施例中，无线终端在基站不传送位置信息的情况下执行各种基于运动的校正操作——例如频率和/或时基校正。

本发明的方法和装置的众多外加的裨益、实施例和特征在随后的具体说明中描述。

附图简要说明

图1是根据本发明实现且采用本发明方法的一种示例性通信系统的图释。

图2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。

图3是根据本发明实现且采用本发明方法的一种示例性无线终端的图释。

图4是根据本发明实现且采用本发明方法的一种示例性无线终端的图释。

图5是根据本发明实现且采用本发明方法的图4的示例性无线终端的另一图释。

图5A是根据本发明实现且采用本发明方法的一种示例性无线终端的图释。

图6是图解了根据本发明在一示例性无线通信系统中可能存在的不同的示例性类型的基站和无线终端的图释。

图7是根据本发明的一种操作无线终端利用基站至无线终端的确定的相对距离信息作初始的“开环”时基操作的示例性方法的流程图。

图8是图解了根据本发明实现的包括一示例性基站和多个无线终端——例如移动节点的一种示例性正交频分复用(OFDM)无线通信系统的图释。

图9是示出在一示例性OFDM系统——例如图8的系统中使用的一集频调的图释。

图10是图解了从接收上行链路信令的基站角度来看的两个连贯的OFDM码元传输时间区间的图释。

图11是图解了从接收上行链路信令的基站角度来看的另外两个连贯的OFDM码元传输时间区间的图释。

图12是根据本发明的一种操作无线终端的示例性方法的流程图。

图13是根据本发明的一种操作基站的示例性方法的流程图。

图14是根据本发明的一种操作无线终端的示例性方法的流程图。

具体说明

图1是根据本发明实现且采用本发明方法的示例性无线通信系统100的图释。系统100包括根据本发明的针对于执行关于无线终端与基站之间的无线通信的时基同步和/或多普勒频移调整的装置和方法。示例性系统100可以是例如正交频分复用(OFDM)多址无线通信系统。系统100包括多个蜂窝小区(蜂窝小区1102、蜂窝小区M 104)。每一蜂窝小区(蜂窝小区1102、蜂窝小区M 104)分别代表一相应基站(BS 1106、BS M 108)的无线覆盖区域。蜂窝小区(102、104)可涵盖三维覆盖域。系统100中包括了多个无线终端(WT)(WT 1110、WT N 112、WT 1’114、WTN’116)。这些WT中至少有一些是移动节点(MN)；这些MN可在系统100中各处移动并与不同BS建立无线链路，该BS对应于WT当前所位的蜂窝小区。在图1中，WT 1 110、WT N 112分别经由无线链路118、120耦合到BS 1 106；WT l’114、WT N’116分别经由无线链路122、124耦合到BS M 108。

BS 106、108分别经由网络链路128、130耦合到网络节点126。网络节点126经由网络链路132耦合到其他网络节点，例如路由器、其他基站、AAA服务器节点、本区代理节点等、和/或因特网。网络链路128、130、132可以是例如光纤链路、微波链路等。网络节点126和网络链路128、130、132是将各个BS链接到一起并提供使得位于一个蜂窝小区中的WT能与一不同小区中的对等节点通信的连接性的回程网络的一部分。

系统100被图示为具有每蜂窝小区一个扇区的蜂窝小区。本发明的方法和装置在每蜂窝小区有一个以上扇区——例如每蜂窝小区有2个、3个或3个以上扇区的系统以及在系统的不同部分中每蜂窝小区有不同数目个扇区的系统中也可适用。另外，本发明的方法和装置还可适用于包括至少一个基站和一个无线终端的许多非蜂窝无线通信系统。

图2是根据本发明实现且采用本发明方法的例如OFDM基站的示例性基站200的图释。示例性BS 200可以是图1的BS(106、108)中的任何一个。示例性BS 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，在总线212上这些不同元件可互换数据和信息。

接收机202被耦合到接收天线203，通过接收天线203 BS 200可接收来自各WT的上行链路信号。接收机202包括解码接收到的上行链路信号的解码器214。发射机204被耦合到发射机天线205，通过发射机天线205 BS 200可向各WT传送下行链路信号。发射机204纳入用于编码要经由下行链路信号传送的数据/信息的编码器216。I/O接口208将基站耦合到其他网络节点和/或因特网。

在一些实施例中，嵌入式GPS接收机207被纳入，并被耦合到总线212。在此类实施例中，GPS接收机能处理接收到的GPS信号以获得估计的BS位置。在一些此类实施例中，估计的GPS定位经由下行链路被例如周期性地广播以供各WT使用。在一些实施例中，外部接口209——例如至外部GPS接收机或其他定位源设备的外部接口被纳入并耦合到总线212。外部接口209接收基站位置信息，此信息可能是经由下行链路广播的。

存储器200包括例程218和数据/信息220。例如是CPU等的处理器206执行例程218并使用存储器210中的数据/信息220来控制基站的操作并实现本发明的方法。例程218包括通信例程222和基站控制例程224。通信例程222实现BS 200所使用的各种通信协议。在一些实施例中，通信模块222还控制接收机202和发射机204的操作。基站控制例程224包括调度模块226和I/O接口控制模块。例如是调度器等的调度模块226向各WT用户调度空中链路资源——例如上行链路和下行链路信道节段。I/O接口控制模块228控制I/O接口208的操作。各个实施例包括以下这些模块中的一个或多个：基站位置确定模块230、BS位置信令模块232、以及BS时间信令模块234。BS位置确定模块230利用内部和/或外部位置指示源来确定BS位置。在一些实施例中，模块230包括GPS控制模块236，其控制嵌入式GPS接收机207的操作以及来自接收机的位置信息的转送。在一些实施例中，模块230包括控制外部接口209的操作以及位置信息经由该接口的转送的外部接口控制模块238。

BS位置信令模块232控制基站位置消息的生成以及基站位置经由下行链路的传送。在一些实施例中，BS位置可在WT注册时被通传给该WT，而在其他实施例中，BS位置可被周期性地传送。BS时间信令模块234在一些实施例中控制BS位置被通传的时间，例如维持一周期性传送计划表。BS时间信令模块234在一些实施例中通传时间信息——例如向BS定位追加时间标记信息，从而使得经由下行链路信令通传的BS位置消息还提供此定位被获得的时间。

数据/信息220包括多集WT数据/信息246(WT 1数据/信息250、WT N数据/信息252)，以及广播BS标识信息254。WT 1数据/信息250包括用户数据253、WT标识信息254、以及设备/会话/资源信息255。在各个实施例中，以下信息中的一个或多个被纳入：GPS嵌入式接收机控制信息256、外部接口控制信息258、包括位置信息262和时间信息264的GPS导出基站信息260、BS位置信息传输区间时基信息266、BS位置坐标信息268、以及BS广播时间信息270。

图3是根据本发明实现并采用本发明方法的示例性无线终端(WT)300的图释。WT 300可以是图1的WT(110、112、114、116)中的任何一个。示例性WT 300包经由总线312耦合在一起的接收机302、发射机304、处理器306、时间源模块305、用户I/O设备308、以及存储器310，在总线312上这些不同元件可互换数据和信息。存储器310包括例程318以及数据/信息320。例如是CPU等的处理器306执行例程318并使用存储器310中的数据/信息来控制WT 300的操作并实现本发明的方法。

接收机302被耦合到接收天线303，经由接收天线303接收到来自基站的下行链路信号，包括例如信标信号以及BS位置消息。接收机302包括用于解码接收到的下行链路信号的解码器314。发射机304被耦合到发射天线305，通过发射天线305WT 300向基站传送上行链路信号。在一些实施例中，接收机302和发射机304使用同一天线。发射机304包括用于编码上行链路信号的编码器316、以及用于将基带信号与载波信号合成的调制器模块313。输入至模块313的基带信号和/或载波信号根据本发明可包括时基和/或多普勒频率校正。在一些实施例中，将载波频率调整多普勒校正值的载波频率加法器315被纳入。时间源模块305指示当前时间，当前时间被WT 300内的各个模块所使用。用户I/O设备308可包括允许用户输入和输出语音和/或数据、以及选择功能并控制设备300的话筒、显示器、键盘、小键盘、相机、鼠标等。

在一些实施例中，以下这些模块中有一个或多个被纳入并耦合到总线312：耦合到GPS天线307用于提供WT 300的GPS定位信息的GPS接收机309以及用于提供接收外部GPS输出信号的接口的I/O接口311。GPS接收机309和/或I/O接口311提供包括例如与给定时间WT 300的位置相对应的GPS定位、GPS接收状态信息、GPS接收机状态、和/或诸如个体卫星消息等可被用来推导出WT 300的位置的其他GPS信息的消息。

例程318包括执行WT 300所使用的各种通信协议以及执行与控制接收机302和发射机304有关的一些操作的通信例程322。例程312还包括WT控制例程324，其包括：基站位置确定模块326、相对距离确定模块328、相对速度确定模块330、多普勒频移调整确定模块332、纳入时钟模块336的时基同步模块334、以及快速傅立叶逆变换(IFFT)模块338。在一些实施例中，WT控制例程324包括以下这些模块中的一个或多个：WT位置确定模块340、I/O接口控制模块342、GPS接收机控制模块344、数字基带频率校正加法模块346、以及基于GPS的无线终端位置确定模块347。

基站位置确定模块326基于接收到的下行链路信号、时间源模块305所指示的当前时间、和/或存储的信息——例如存储的将基站位置与时间相关的信息等来确定基站位置。在一些实施例中，对不同的基站或不同类型的基站可采用不同的确定方法。例如，基站可能是周期性地传送其当前位置的静止基站或活动基站。在一些实施例中，WT接收机在小于或等于11毫秒的时间区间上接收到基站位置信息。在这样一个实施例中，WT可经由接收到的包含位置信息的下行链路信号获得BS位置。在这样一个实施例中，就静止基站而言，WT不需要纳入并维护存储的基站位置集合的信息——例如将每一潜在可能的基站与位置坐标相关联的巨大的查找表。就移动基站——例如搭载在机载平台上的基站而言，基站的当前位置可经由例如此机载平台中的GPS来确定，并作为广播信号周期性地通传给WT。在一些实施例中，就静止基站而言，存储的BS参考信息包括将BS标识符与BS位置坐标相关联的信息，并且接收到的包含BS标识符的下行链路信号被与存储的BS参考信息联用以得到BS位置。在一些实施例中，存储的BS参考信息包括将活动的基站与因变于日期和/或时辰的特定位置相关联的信息。例如，活动BS可能是非例如对地同步轨道等对地静止轨道中的位于卫星处的基站，并且存储的BS参考信息可包括与此卫星相关联的星历信息以及与此卫星基站相关联的标识信息。

相对距离确定模块328确定基站与无线终端之间的相对距离并生成时基偏移调整信号。在一些实施例中，在不同的时间点接收到更新的基站位置，并且相对距离确定模块328利用此更新的基站位置信息在足以确定基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在顺序的距离确定之间改变不超过11km的速率下工作。

相对速度确定模块330从接收自基站位置确定模块326的基站位置信息确定基站与WT之间的相对速度。多普勒频移调整确定模块332利用从模块330输出的所确定的相对速度来确定多普勒频移调整，其为一频率校正信号。时基同步模块334纳入时钟模块336。时基同步模块334因变于所确定的相对距离来执行时基调整操作。快速傅立叶逆变换模块338生成用于作上行链路通信的基带信号。上行链路信令的传送时基受到时基同步模块334的影响。

WT位置确定模块340向相对距离确定模块328提供无线终端位置信息。在一些实施例中，无线终端位置确定模块340确定不同时间点上的WT位置，并将所确定的WT位置信息提供给相对速度确定模块330。在一些实施例中，WT位置确定模块340利用OFDM信标信号来确定无线终端的位置。

基于GPS的无线终端位置确定模块347利用从无线终端中所纳入的GPS接收机309和/或从耦合到外部GPS接收机的外部I/O接口311获得的GPS信息来确定GPS定位。GPS接收机控制模块344用来控制GPS接收机309和/或外部GPS接收机的操作——例如初始化和/或配置GPS接收机、发送控制消息、请求诸如周期性地传送的位置消息等的输出消息。I/O接口控制模块342控制接口311的操作。在一些实施例中，控制操作包括重新格式化GPS消息和/或控制向WT提供GPS消息的速率。

数字基带频率校正加法模块346将要传送的基带信号加上由多普勒频移调整模块332确定的频率校正。在一些实施例中，作为实现频率信号校正的一种替换方式，发射机304纳入用于将正被用于上行链路信号的载波频率加上由多普勒频移调整模块332确定的频率校正的载波频率加法器315。

在一些实施例中，WT控制模块当中的一些模块被纳入在发射机304中。例如，IFFT模块338和/或数字基带频率校正加法模块346可被纳入在发射机304中。

数据/信息320包括用户数据348、WT标识符信息350、基站标识符信息351、用户/设备/资源/会话信息352、确定的WT位置354、确定的BS位置356、时基偏移调整信号信息358、多普勒频移调整信号信息360、收到信号信息362、传送信号信息364、存储的BS参考信息366、载波频率信息368、以及频率/时基结构信息370。在一些实施例中，数据/信息320包括以下这些信息中的一个或多个：GPS嵌入式接收机控制信息372、外部接口控制信息374、包括位置信息380和时间信息382的GPS导出WT位置信息376、收到BS位置消息384、以及存储的WT位置386。

用户数据348包括要经由发射机304传送和/或经由接收机302接收的用户数据/信息的语音、视频、文本、和/或文件。无线终端标识信息350包括基站指派WT用户标识符。基站标识信息351包括从系统中的多个基站当中标识出此基站的信息。用户/设备/会话/资源信息352包括标识出与WT 300处于通信会话中的用户的信息、路由信息、以及指派要由WT 300使用的上行链路和下行链路信道节段。确定的WT位置354包括确定的WT 300的位置，例如当前确定的位置和/或先前确定的WT位置，例如一个或多个标记了时间的位置确定。WT确定的位置信息354可以来自以下这些源中任何一个：WE位置确定模块340、基于GPS的位置确定模块347、GPS接收机309、以及经由I/O接口311的外部GPS接收机、或存储的WT位置——例如对应于静止节点的存储的WT位置。

确定的基站位置356是来自基站位置确定模块326的输出。对于一些基站——例如活动基站，信息356还包括将位置确定与时间——例如与时间标记相关的信息。时基偏移调整信号358是相对距离确定模块326的输出，并且是至时基同步模块334的输入，用于例如变更时钟模块336的操作。多普勒频移调整信号信息360是来自多普勒频移调整确定模块332的输出，并且或被数字基带频率校正加法模块346或被载波加法器315用来施加频率校正。收到信号信息362包括经由接收机302接收到的信号。传送信号信息364包括涉及经由发射机304通传的信号。在一些实施例中，就静止基站而言，存储的BS参考信息366包括将BS标识符与BS位置坐标相关联的信息，并且将接收到的包括BS标识符的下行链路信号与存储的BS参考信息366联用来得到BS位置。在一些实施例中，存储的BS参考信息366包括将活动基站与因变于日期和/或时辰的特定位置相关联的信息。例如，活动BS可以是非例如对地同步轨道等对地静止轨道中的位于卫星处的基站，并且存储的BS参考信息可包括与此卫星相关联的星历信息以及与此卫星基站相关联的标识信息。载波频率信息368包括标识要随例如在此通信系统中WT可能使用的多个不同的基站网络连入点中的每一个用于上行链路信号的载波频率的信息。频率/时基结构信息370包括标识上行链路和下行链路时基和频率结构的信息——例如OFDM频调块、频调跳跃序列信息、信道节段信息、OFDM码元传送时基区间和OFDM码元传输时间区间的编组、接入信息及协议等。

GPS嵌入式接收机控制信息372包括被GPS接收机控制模块344用来控制嵌入式GPS接收机309的操作的信息。外部接口控制信息374包括被I/O接口控制模块342用来控制I/O接口311的信息。

GPS导出WT信息376包括位置信息380和相应的时间信息382。位置信息380可以是例如GPS 309确定的WT 300的定位、外部GPS接收机确定的WT 300的定位、或基于GPS的WT位置确定模块的定位。时间382可以是与位置信息380中的定位的时间相对应的时间标记。

收到基站位置消息384是接收到的包括已在空中链路上作为例如在周期性基础上通传的广播信号的一部分向WT 300通传的基站位置的消息。对于例如周期性地传送BS位置信息的基站，传送的速率可取决于基站的类型，例如是卫星的、基于空中运载工具的、基于静止地面的等等。在一些实施例中，对于一些基站，WT300在执行基站位置确定时每1秒至少一次地接收基站位置信息。在一些实施例中，对于一些基站，WT 300在执行基站位置确定时每11毫秒至少一次地接收基站位置信息。

存储的对应于例如静止WT节点的WT位置信息386是预编程的对应于该WT的WT位置信息。

图4是根据本发明实现并采用本发明方法的示例性无线终端400的图释。WT400可以是图1的系统100中各WT中的任何一个。图3的WT 300中类似地命名的要素可对应于图4和图5的WT 400和/或图5的WT 400’中类似地命名的要素。图4图解了示例性无线终端400中用于确定时基偏移调整信号和/或载波频率调整信号的各个元件。示例性无线终端400包括通信接收机402、基站位置确定模块404、存储的基站参考信息406、相对距离确定模块408、相对速度确定模块410、以及多普勒频移确定模块412。无线终端400从以下这些可任选元件当中的至少一些得到其位置：GPS接收机414、I/O接口416、基于GPS的WT位置确定模块417、存储的WT位置418、WT位置确定模块420。取决于具体的实施例，可任选元件(414、416、417、418、420)中不同的几个被纳入在WT 400中。

例如是OFDM无线通信接收机等的通信接收机402被耦合到接收天线404，通过接收天线404，WT 400接收下行链路信号。各种下行链路信号可包括基站当前位置信息、基站标识符、和/或信标信号。通信接收机402包括解码器403，其解码对于一些基站将包括基站位置信息的收到下行链路信号，例如OFDM收到信号等。

基站位置确定模块404基于接收到的下行链路信号、当前时间、和/或存储的信息确定基站位置。在一些实施例中，对不同的基站或不同类型的基站可使用不同的确定方法。例如，基站可能是周期性地传送其当前位置的静止或活动基站。在这样一个实施例中，WT可经由接收到的包括位置信息的下行链路信号来得到BS位置。在这样一个实施例中，就静止基站而言，WT不需要纳入并维护存储的基站位置集合的信息——例如将每一潜在可能的基站与位置坐标相关联的巨大的查找表。就移动基站——例如搭载在机载平台上的基站而言，基站的当前位置可经由例如此机载平台中的GPS来确定，并作为例如广播信号周期性地通传给WT。在一些实施例中，就静止基站而言，存储的BS参考信息406包括将BS标识符与BS位置坐标相关联的信息，并且接收到的包含BS标识符的下行链路信号被与存储的BS参考信息406联用以得到BS位置。在一些实施例中，存储的BS参考信息406包括将基站与因变于日期和/或时辰的特定位置相关联的信息。例如，活动BS可能是非例如对地同步轨道等对地静止轨道中的位于卫星处的基站，并且存储的BS参考信息可包括与此卫星相关联的星历信息以及与此卫星基站相关联的标识信息。例如是由WT 400维护的准确时钟等的时间源模块405将当前时间提供给基站位置确定模块404和/或WT 400中在计算和/或给信息加盖时戳时使用当前时间信息的其他模块。

WT位置可经由多种方法中的任何一种来确定。在一些实施例中，WT 400包括经由GPS天线422接收来自GPS卫星的信号的嵌入式GPS接收机414，并且GPS接收机414确定WT 414的位置。在一些实施例中，WT 400包括耦合到共同位于WT 400附近的输出定位信息的带GPS天线的外置GPS接收机的I/O接口416。在一些实施例中，GPS接收机和/或I/O接口416输出GPS信号，例如可任选地包括相应的不确定性信息的定位消息、可任选地包括相应的不确定性信息的位置/速度/时间消息、和/或可任选地包括相应的不确定性信息的个体的GPS卫星消息，它们被转发给基于GPS的WT位置确定模块417，后者处理——例如合成和/或过滤——这些数据并确定WT位置。在一些实施例中，基于GPS的WT位置确定模块417在GPS接收的断供期利用例如外插和/或其他位置参考源来估计WT位置。在一些实施例中，在例如WT 400是静止节点的场合，存储的WT位置信息418可被加载在WT 400中并加以利用。例如，如果WT是静止节点，则在安装时，可使用GPS单元来确定场地位置，然后可将此信息加载到WT 400中以供后用。在一些实施例中，使用WT位置确定模块420来利用例如来自由在已知位置处的基站传送的各个信标信号的相对强度测量然后采用三角测量技术来确定WT位置。

相对距离确定模块408利用所确定的BS位置和所确定或得到的无线终端位置来计算时基偏移调整信号424。时基偏移调整信号424是在初始化期间和/或在操作期间计算的。例如，对于WT在连接到基站时与该BS之间的相对距离没有显著改变并且WT与BS之间的相对速度保持很低的一些应用，可确定并应用初始时基调整信号，而无需在通信会话期间基于WT与BS的相对距离作进一步的调整。在其他实施例中，例如在WT与BS之间的相对距离可能会显著变动和/或相对速度可能会很高的场合，相对距离确定模块408可确定初始时基偏移调整并周期性地确定修订的时基偏移调整信号。

相对速度确定模块410将BS位置信息和WT位置信息与例如时间信息配合使用来确定无线终端关于基站的相对速度。举例而言，BS位置和WT位置信号可由计算速度的相对速度确定模块例如周期性地在已知区间上——例如1秒的区间上接收。在一些实施例中，相对速度确定模块410纳入时基电路系统，并且使得最近可用的WT和/或BS位置信息对相对速度确定模块410可用。

多普勒频移确定模块412接收相对速度确定信号取决于例如实施例而生成供载波频率加法器或基带频率校正模块使用的校正信号426。

图5是根据本发明实现并采用本发明方法的示例性无线终端400的另一个图释。示例性WT 400包括图4和图5中图解的要素。图5图解了示例性无线终端400中根据本发明用来施加时基偏移调整信号和/或载波频率调整信号的各个元件。示例性无线终端400包括时基同步模块504、快速傅立叶逆变换模块506、载波频率加法器510、载波调制调制器508、以及发射天线502。在此示例性实施例中，IFFT模块506、载波调制调制器508、和频率加法器510作为例如是OFDM发射机等的发射机503的一部分被纳入。

时基暨同步模块504包括时钟模块512。从下行链路信号接收到和/或推导出的信息514——例如收到码元号、时隙号、码元差错等被输入到时钟模块512。从相对距离计算生成的时基偏移误差424也被输入到时钟模块512。时钟模块512生成传达例如传送码元号和时隙号的传送信号时基信号516。传送码元时基信号516被转发给IFFT模块506，在此IFFT模块506生成例如是一系列码元等的基带信号518，在此码元时基是根据信号516来控制的。基带信号518被输入到调制器508。

载波频率加法器510接收载波频率ω₀ 520——例如与基站网络连入点相关联的标称上行链路载波频率、以及来自多普勒频移调整确定模块412的校正信号426。载波频率加法器510将信号520与426相加以生成经调整的载波信号522，此信号被输入到调制器508。

载波调制模块508将基带518调制到经调整的载波信号522上以生成上行链路传送信号524，这些上行链路传送信号经由发射天线502向基站传送。

图5A是根据本发明实现并采用本发明方法的示例性无线终端400’的图释。图5A的无线终端400’是图5的WT 400的变形。在图5A的WT 400’中，多普勒频移校正是在基带中被数字地加上的，而不是如在图5的示例性实施例中的情形那样是在混频模块中向载波频率加上的。在示例性情形中，在载波频率非常高——例如有2.1GHz的场合，加上多普勒校正——例如500Hz的校正若是在基带中数字地执行则可能比在载波频率中执行更为准确。

WT 400’包括数字基带频率校正加法模块507，其接收IFFT模块506的输出和来自多普勒频移调整模块的校正信号426。在此示例性实施例中，IFFT模块506、载波调制模块508、以及数字基带频率校正加法模块507是作为例如是OFDM发射机等的发射机503’的一部分被纳入的。

模块507将基带频率频移了校正426。数字基带频率校正加法模块507的输出，即频率经校正的基带信号518’被载波调制调制器508接收。模块508还接收载波频率ω₀ 520。载波调制模块508输出上行链路传送信号524，这些信号经由发射天线502被通传。

在一些实施例中，模块507居于IFFT模块506之前。在其他实施例中，模块507作为IFFT模块506的一部分被纳入。

图6是图解了在例如图1的系统100等的根据本发明的示例性无线通信系统中可存在的不同示例性类型的基站和WT的图释600。图释600包括地球603和大气/空间605。在地球603上，图示出以下这些要素：示例性地面基站1607、包括地面静止无线终端611的建筑物609、以及包括移动地面无线终端615的运载工具613。在大气/空间605中，图示出GPS卫星(GPS卫星1 617、GPS卫星N 619)的网络。配备有GPS接收机能力的WT和/或BS可接收GPS卫星信号以确定其位置。在大气/空间605中，还图示出以下这些要素：包括卫星基站1 623的对地静止卫星621、包括卫星基站3 631的低轨道卫星629、包括卫星基站2 627的对地同步卫星625、包括机载BS 635的机载平台633、以及包括机载WT 639的机载平台637。

示例性地面基站607可以是例如其位置被存储在无线终端中的存储器里——例如存储在查找表中的固定位置基站，此位置与基站标识符相关联。基站标识符可以作为信标信号的一部分或包括在导频信号中从基站607广播。替换地或补充地，示例性地面基站607可以是其位置被例如周期性地广播以供无线终端接收和使用的固定位置基站。以此方式，无线终端无需被预编程成为其可能连接的每一潜在可能的固定位置基站存储位置，并且可对系统作出改变——例如添加另加的站、移动指派的基站等，而无需给无线终端重新编程新基站位置信息。示例性地面基站607也可以是例如周期性地广播其当前位置的可移动基站。例如，示例性地面基站607可以是能被暂时定位在需要更多容量的场地的可移植式基站。例如，可能需要额外的容量来支持例如城外场地的例如集会、演出、音乐会、运动比赛、作业行动等大事件。也可能不时需要额外容量来对区域中陆线通信网络部分的缺失作补偿。这样一个基站607的暂时位置可经由GPS来确定，并且此位置被广播给无线终端用户。

例如是住宅、办公室、学校等的建筑物609包括示例性地面静止无线终端611。静止WT 611的位置可在安装时经由例如GPS来确定，并且此WT位置被编程到WT 611中。以此方式，WT 611可受益于利用位置信息而无需以纳入GPS接收机作为WT 611工作需要的一部分为代价的时基和/或载波频率校正特征。

例如是汽车、火车、公共汽车、卡车、船舶、摩托车等的运载工具613包括移动地面WT 615。移动WT 615可包括嵌入式GPS接收机和/或用于接收来自外部GPS接收机的信息的外部接口。一些移动WT 615可包括其他用于确定当前WT位置的手段，例如基于处理接收到的例如信标信号等的基站广播的三角测量位置确定方法。一些移动地面无线终端615可以是由个人携带的例如蜂窝电话、PDA、便携式PC等的便携式无线终端，并且此人在任何给定时间可能在运载工具中或可能不在，并且在任何给定时间可能是正在活动或是静止的。

对地静止卫星621包括卫星基站623。对地静止卫星在轨道中维持关于地球上的一点固定的位置，并且标识该固定点的信息可被存储在WT中。包括卫星基站2627的对地同步卫星625可在重复性时间循环上改变其关于地球上一点的位置；例如星历等的标识在任何给定时间该卫星的位置的信息可被加载到这些WT中。包括卫星基站3 631的低轨道卫星629可改变其关于地球表面上一点的位置，并且可能没有同步到地球的旋转。低轨道卫星629可包括GPS接收机，并且此GPS接收机可确定卫星基站3 631的位置，并且基站631可例如周期性地广播其位置以供各WT使用。例如是飞机或其他空中运载工具等的机载平台633包括机载基站635。空中平台633包括用于确定机载BS 635的位置的位置确定装置，例如GPS接收机、雷达跟踪、罗兰(loran)远航仪、信号三角测量装置、惯性装置等，并且此BS位置被例如周期性地广播以供各WT使用。例如是飞机或其他空中运载工具等的机载平台637包括机载无线终端639。机载平台637包括用于确定机载WT的位置的位置确定装置，例如GPS接收机、雷达跟踪、罗兰远航仪、信号三角测量装置、惯性装置等。例如，机载WT 639可包括嵌入式GPS或接受从位于机载平台637上的外置GPS确定的位置信息的接口。

图7是根据本发明的操作无线终端利用所确定的BS至WT相对距离信息作初始“开环”时基操作的示例性方法的流程图700。在步骤702中，此示例性方法开始。根据本发明，WT已被预先开机，并且已预先确定了WT与BS之间距离的估计即信息714。根据本发明可使用各种方法和技术，像是例如包括使用位置广播信息、GPS导出的位置估计、存储的位置信息、和/或基于检测到的信标信号的三角测量等。操作从步骤702前行至步骤704，在此WT基于所确定的BS与WT之间的距离来计算往返信号传播延迟，在此延迟＝2×(所确定的相对BS至WT距离)/光速。然后，在步骤706中，WT将初始时基偏移值设为等于计算出的延迟。在步骤708中，WT接收来自基站的一个或多个下行链路信号——例如信标信号，并建立关于接收到的下行链路信号的时间参考。在步骤710中，WT使用所建立的时间参考点和初始时间偏移来确定向基站发送初始接入请求信号的时间。然后，在步骤712，WT在所确定的时间向基站传送初始接入请求信号。

图8是图解了根据本发明实现的包括一示例性基站802和例如是移动节点等的多个WT(WT A 804、WT B 806、WT C 808)的示例性OFDM无线通信系统800的图释。因WT A 804、WT B 806、WT C 808关于基站位置分别为近、中、远，每一WT与该BS之间的距离是不同的。BS 802广播信标信号810，此信号被每一WT(804、806、808)接收；但是因为不同的BS至WT距离，它是在不同时间被接收到的。图释818示出从BS角度来看的信号处理。图释820、822、824示出从WT A、WT B、WT C角度来看的信号处理。每一WT传送上行链路信号。WT A传送上行链路信号812；WT B传送上行链路信号814；WT C传送上行链路信号816。每一WT使用关于收到信标的不同时基偏移以使得上行链路传送信号在同时到达基站处。在此OFDM系统中，在多个无线终端同时传送上行链路信号的场合，控制信号传输时间以在基站接收机处得到时基同步是很重要的。来自多个WT的OFDM码元被对齐由此相互正交是很重要的。如图8中所示，每一WT估计了一不同的时基偏移，并应用此时基偏移来实现正交性。

图9是示出在例如图8的系统等的示例性OFDM系统中使用的一集频调的图释900。纵轴902示出OFDM上行链路频调索引，而横轴904示出时间。时间被细分成OFDM码元传输时间区间906。格栅908中的每个框标识一单位的空中链路资源即频调-码元。每个框中的字母指示将该资源专供其传达例如上行链路调制码元的WT。在所示例子里，每一WT(A、B、C)每OFDM码元传输时间区间被分配3个频调，并且此集3个频调在7个相继OFDM码元传输时间区间上保持恒定，然后根据此系统中实现的上行链路频调跳跃码型来改变。

图10是图解了从接收上行链路信令的BS角度来看的两个连贯OFDM码元传输时间区间(1002、1004)的图释1000。在每一OFDM码元传输时间区间(1002、1004)期间，有一标称循环前缀(CP)部分(1006、1008)。图10的传输时间区间可对应于图9的首2个码元传输时间区间。从每一WT接收到的信号精确对齐是可取的；但是可能会发生时基同步误差。可以看出每一WT(A、B、C)在稍有不同的时间到达，其中来自WTC的信号到达稍早，而来自WTA的信号到达稍晚。但是，由于每一接收到的信号是以使得其循环前缀部分与标称CP时隙至少部分重叠的方式被接收到的，因此该信号可被恢复。根据本发明，各种方法和装置被用来达成、控制、和维护基站接收机处的上行链路时基同步以使正交性得以维持。

图11是图解了从接收上行链路信令的BS角度来看的两个连贯OFDM码元传输时间区间(1102、1104)的图释1100。在每一OFDM码元传输时间区间(1102、1104)期间，有一标称CP部分(1106、1108)。图11的传输时间区间可对应于图9的第7和第8码元传输时间区间。从每一WT接收到的信号被精确对齐是可取的；但是可能会发生时基同步误差。可以看出每一WT(A、B、C)在稍有不同的时间到达，其中来自WTC的信号到达稍早，而来自WTA的信号到达稍晚。但是，由于每一接收到的信号是以使得其循环前缀部分与标称CP时隙至少部分重叠的方式被接收到的，因此该信号可被恢复。根据本发明，各种方法和装置被用来达成、控制、和维护基站接收机处的上行链路时基同步以使正交性得以维持。

图12是根据本发明的操作无线终端的示例性方法的流程图1200。操作始于步骤1202，在此无线终端被加电并初始化。操作从步骤1202前行至步骤1204。在步骤1204中，无线终端在空中链路上接收基站位置信息，例如位置坐标信息。在各个实施例中，通过空中链路通传的基站位置信息是使用OFDM信令来通传的。在一些实施例中，基站位置信息是在周期性区间上接收的。例如，在一些此类实施例中，基站位置是在足以确定基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在更新之间改变不超过11km的速率下通传的。在各个实施例中，基站位置是在等于或超过每11毫秒一次基站位置确定的速率下通传的。在一些实施例中，WT在空中运载工具中，并且基站位置信息每36秒发送至少一次。在一些实施例中，WT在空中运载工具中，并且基站位置信息每1秒发送至少一次。这样的位置信息传送速率对于一些应用可能是重要的，并且它们能反映与涉及控制信令区间和/或支持在诸如飞机基站和/或基于卫星的基站等特定应用中预期会碰到的特定运动速率所需的信令速率的基站时基结构相对应的问题。在一些实施例中，基站传送指示其在特定时间点上的位置的信号。在一些此类实施例中，基站可传送指示其在不同时间点将位于何处的计划表。在其他实施例中，基站可在传输中以此基站随时间推移将沿行的路径的形式来指定其位置。这样一种指定可包括参考位置、基站将位于该位置或离该参考位置有已知距离的时间、以及基站速度和/或方向。从这些信息，无线终端可确定基站的位置并可利用所提供的信息计算出基站随时间推移的预期位置。

操作从步骤1204前行至步骤1206。在步骤1206中，无线终端基于接收到的基站位置信息和无线终端位置信息来确定时基和频率校正之一。在一些实施例中，时基校正是上行链路往返时基延迟校正。在一些实施例中，频率校正是多普勒频移校正。在一些实施例中，对于至少一些无线终端——例如一些不带嵌入式GPS的静止无线终端，无线终端位置被预编程在该无线终端中。在一些实施例中，对于至少一些无线终端——例如带有GPS能力的移动节点，无线终端的位置是从GPS确定的。在一些实施例中，对于至少一些无线终端——例如带OFDM信标处理能力的移动节点，无线终端位置是从接收到的信号——例如从多个基站接收到的信标信号的三角测量来确定的。

图13是根据本发明的一种操作基站的示例性方法的流程图1300。操作始于步骤1302，在此基站被加电并初始化。操作从步骤1302前行至步骤1304和步骤1306。在各个不同实施例中，操作还从步骤1302前行至步骤1308、1310、1312和1314中的一步或多步。

在步骤1304中，操作基站周期性地传送标识此基站的基站标识信息。在一些实施例中，基站标识信息是经由OFDM信标信号来通传的。

在步骤1306中，操作基站周期性地传送基站位置信息——例如位置坐标信息。在一些实施例中，基站位置信息每一秒传送至少一次。在各个实施例中，基站位置信息是使用OFDM信令在无线通信信道上传送的。在一些实施例——例如基站是活动基站的实施例中，步骤1306包括子步骤1316。在子步骤1316中，操作基站更新位置信息以反映基站位置随时间推移的改变。在一些实施例中，基站位置是在周期性区间上利用包括在基站中的存储的指示基站在不同时间点的位置的位置信息来更新的。在一些此类实施例中，基站为非对地静止卫星，并且所存储的位置信息包括关于此卫星基站的轨道路径的信息。在一些实施例中，基站在足以确定基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在位置更新之间改变不超过11km的速率下传送基站位置。在一些实施例中，基站位置是在周期性基础上在得到每11毫秒至少一次位置信息传送的速率下传送的。在一些实施例中，基站在特定时间点传送指示其位置的信号。在一些此类实施例中，基站可传送指示其在不同时间点将位于何处的计划表。在其他实施例中，基站可在传输中以基站随时间推移将沿行的路径的形式指定其位置。这样一种指定可包括参考位置、基站将处在此位置或离参考位置有已知距离的时间、以及基站速度和/或方向。从此信息，无线终端可确定基站的位置，并可利用所提供的信息计算出基站随时间推移的预期位置。

在步骤1308中，操作基站接收全球定位信号。接收到的全球定位信号可以是从嵌入式GPS和/或从耦合到基站的外置GPS接收到的。在步骤1309中，基站从接收到的全球定位信号确定基站位置。所确定的位置信息被转发以供在子步骤1316中使用。

在步骤1310中，基站接收多个参考信号——例如来自其他基站的OFDM信标信号。然后在步骤1320中，基站利用所接收的参考信号通过诸如三角测量等的距离确定技术来确定其位置。所确定的位置信息被转发以供在子步骤1316中使用。

在步骤1312中，操作基站使用OFDM信令来向无线终端传送用户数据，并且在步骤1314中，操作基站接收使用OFDM信令从无线终端通传来的用户数据。

在一些实施例中，基站被包括在例如飞机、无人空中运载工具、飞艇、气球等的空中运载工具中。在一些实施例中，基站被包括在例如非对地静止卫星等的卫星中。在一些实施例中，基站是例如暂时安装在固定位置的可移植式地面基站。在一些实施例中，基站是包括在例如活动的陆地或水上运载工具上的活动地面基站。

在各个实施例中，通信系统包括多个基站，其各自周期性地传送基站标识信息以及基站位置信息。在一些此类实施例中，毗邻基站与不同标识信息相关联。在一些实施例中落在一类基站内的不同基站——例如不同空中运载工具基站或是不同的卫星基站具有不同的标识信息。在一些实施例中，基站标识信息包括类标识符——例如是静止的、移动地面的、移动空中运载工具的、对地静止卫星的、非对地静止卫星的等等。在一些此类实施例中，基站位置信令因基站类型而变。

图14是根据本发明的一种操作无线终端的示例性方法的流程图1400。此示例性方法始于步骤1402，在此无线终端被加电并初始化。操作从步骤1402前行至步骤1404。在步骤1404中，无线终端确定活动基站的位置并输出基站位置1410。在一些实施例中，利用子步骤1406和1408之一来确定活动基站的位置。

在子步骤1406中，无线终端确定当前时间并使用将基站位置与时间相关的信息来确定基站的当前位置。例如，基站可以为非对地静止卫星，并且将基站位置与时间相关的信息可以是因变于时间的卫星轨道位置信息。

在子步骤1408中，无线终端从基站所广播的信息——例如位置和/或时间信息等确定活动基站的位置。例如，基站可能位于空中运载工具中，并且其位置可被周期性地广播。在一些实施例中，基站位置可带指示定位时间的时间标记地被广播。

操作从步骤1404前行至步骤1412。在步骤1412中，无线终端基于所确定的基站位置来确定时基和频率校正中的至少一个。在各个实施例中，执行子步骤1414、1420、1424、1426、1428、和1430中的一些。例如，取决于无线终端的类型，执行子步骤1414或子步骤1420；在确定了时基校正的场合执行子步骤1424和1426；在确定了频率校正的场合执行子步骤1428和1430。

在子步骤1414中，例如是移动节点等的无线终端确定其在不同时间点的位置。在一些此类实施例中，执行子步骤1416作为子步骤1414的一部分。在子步骤1416中，无线终端利用来自无线终端中所包括的GPS的GPS信息来确定其位置。

在子步骤1420中，例如是静止无线终端等的无线终端从存储在无线终端中的预编程的无线终端位置信息来确定其位置。子步骤1414或子步骤1420的输出就是无线终端位置1422。

在子步骤1424中，无线终端使用基站位置1410和无线终端位置1422来确定无线终端关于基站的相对位置。然后，在步骤1426中，无线终端确定要向时基同步模块施加的时基调整。

在子步骤1428中，无线终端利用例如至少一个无线终端位置确定1422和活动基站的计及位置确定时基的至少两个基站位置确定1410来计算基站与无线终端之间的相对速度。然后，在步骤1430中，无线终端确定要加到上行链路载波频率或基带上行链路上的频率校正——例如多普勒调整校正等。

操作从步骤1412前行至步骤1432。在步骤1432中，无线终端应用所确定的时基和/或频率校正。

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。本发明针对于实现本发明的装置，例如像移动终端那样的移动节点、基站、通信系统。其还针对于根据本发明的方法，例如控制和/或操作移动节点、基站、和/或例如主机等的通信系统的方法。本发明还针对于收录了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例如ROM、RAM、CD、硬盘等机器可读介质。

在各个实施例中，本文中描述的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/或传送步骤——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使用模块来实现的。此类模块可使用软件、硬件、或软件与硬件的组合来实现。上面描述的方法或方法步骤中有许多可使用收录在像例如RAM、软盘等存储器设备那样的机器可读介质中以控制带或不带外加硬件的例如通用计算机等的机器在一个或多个节点中实现上面描述的方法的全部或一部分的诸如软件等的机器可执行指令来实现的。相应地，除此以外，本发明还针对于收录使例如处理器和相关联的硬件等的机器执行上面描述的方法的一个或多个步骤的机器可执行指令的机器可读介质。

尽管是在OFDM系统的背景中描述的，但是本发明的这些方法和装置中至少有一些可应用于包括许多非OFDM和/或非蜂窝系统在内的广阔范围的通信系统。

在考虑了上面对本发明的说明之后，上面描述的本发明的这些方法和装置之上的众多其他变形对于本领域技术人员将变得易见。此类变形应被视为落在本发明的范围之内。本发明的这些方法和装置可以并且在各个实施例中的确是与CDMA、正交频分复用(OFDM)、和/或可被用来提供接入节点与移动节点之间的无线通信链路的各种其他类型的通信技术一起使用的。在一些实施例中，接入节点被实现为使用OFDM和/或CDMA来与移动节点建立通信链路的基站。在各个实施例中，移动节点被实现为笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、或包括用于实现本发明的方法的接收机/发射机电路和逻辑和/或例程的其他便携式设备。

Claims (44)

1.一种操作无线通信终端的方法，包括：

在空中链路上接收基站位置信息；以及

基于所接收到的基站位置信息以及无线终端位置信息来确定时基和频率校正之一。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频率校正是多普勒频移校正。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时基校正是上行链路往返时基延迟校正。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站位置信息是位置坐标信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站位置信息是在周期性区间上接收的。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站位置是在足以确定所述基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在更新之间改变不超过11 km的速率下通传的。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基站位置是在等于或超过每11毫秒一次基站位置确定的速率下通传的。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线终端位置是预编程的。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线终端位置是从GPS确定的。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线终端位置是从收到信号的三角测量确定的。

11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线终端是在空中运载工具中，并且所述基站位置信息每36秒发送至少一次。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基站位置信息每1秒发送至少一次。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在空中链路上通传的基站位置信息是使用OFDM信令来通传的。

14.一种无线通信终端，包括：

接收机，用于在空中链路上接收基站位置信息；

基站位置确定模块，用于从所接收到的信号确定基站的位置；

相对距离确定模块，用于确定所述基站与所述无线终端之间的相对距离；以及

时基同步模块，用于因变于所确定的相对距离来执行时基调整操作。

15.如权利要求14所述的无线通信终端，其特征在于，进一步包括：

相对速度确定模块，其耦合到所述基站位置确定模块，用于确定所述无线终端相对于所述基站的相对速度。

16.如权利要求15所述的无线通信终端，其特征在于，进一步包括无线终端位置确定模块，用于向所述相对距离确定模块提供无线终端位置信息。

17.如权利要求15所述的无线通信终端，其特征在于，在不同的时间点，经更新的基站位置被接收到；并且所述相对距离确定模块使用所述经更新的基站位置信息在足以确定所述基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在顺序的距离确定之间改变不超过11 km的速率下操作。

18.如权利要求15所述的无线终端，其特征在于，所述基站位置信息是由所述接收机在小于或等于11毫秒的时间区间上接收的。

19.如权利要求14所述的无线终端，其特征在于，所述终端位置是固定的，所述无线终端包括存储预编程的无线终端位置信息的存储器。

20.如权利要求15所述的无线终端，其特征在于，

所述无线终端包括全球定位信号接收机；以及基于全球定位信号的无线位置确定模块，其从接收到的全球定位信号确定所述无线终端位置。

21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述无线终端位置确定模块是从接收自多个基站的信号确定无线终端位置的三角测量模块。

22.如权利要求15所述的无线终端，其特征在于，所述无线终端在空中运载工具中。

23.如权利要求22所述的无线终端，其特征在于，所述基站位置信息是每36秒接收至少一次。

24.如权利要求14所述的无线终端，其特征在于，所述接收机是OFDM接收机，并且所述基站位置信息是使用OFDM信令在所述空中链路上通传的。

25.如权利要求24所述的无线终端，其特征在于，进一步包括：

解码器，用于解码所接收到的OFDM信号以得到所通传的基站位置信息。

26.一种通信方法，包括：

操作第一基站以：

周期性地传送标识所述第一基站的第一基站标识信息；以及

周期性地传送第一基站位置信息。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一基站是活动基站，其中所述周期性地传送基站位置信息的步骤包括：

更新所述位置信息以反映基站位置随时间推移的改变。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述基站位置信息是位置坐标信息。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述基站位置信息是在周期性区间上使用包括在所述第一基站中的指示所述第一基站在不同时间点将处在什么位置的存储的位置信息来更新的。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述第一基站是非对地静止卫星基站，并且所述存储的位置信息包括关于所述卫星基站的轨道路径的信息。

31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述第一基站在足以确定所述基站与无线终端之间的距离以使得所确定的距离在位置传输更新之间改变不超过11 km的速率下传送基站位置。

32.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述基站位置是在周期性基础上在每11毫秒得到至少一次位置信息传输的速率下传送的。

33.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：

操作所述第一基站接收全球定位信号；以及

操作所述第一基站从所接收到的全球定位信号确定所述第一基站位置，所确定的位置是在所述位置信息中被传送的。

34.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：

操作所述第一基站通过三角测量接收到的信号来确定其位置。

35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所接收到的信号是来自多个基站的OFDM信标信号。

36.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一基站被包括在空中运载工具中。

37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述基站位置信息每1秒发送至少一次。

38.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一基站在无线通信信道上使用OFDM信令来传送所述位置信息。

39.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：

操作所述第一基站使用OFDM信令向无线终端传送用户数据；以及

操作所述第一基站接收使用OFDM信令从所述无线终端通传来的用户数据。

40.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：

操作在至少一段时间上传输覆盖区域与第一基站的覆盖区域毗邻的第二基站以：

周期性地传送标识所述第二基站的第二基站标识信息，所述第二基站标识信息与所述第一基站标识信息不同；以及

周期性地传送第二基站位置信息。

41.如权利要求27所述的方法，其特征在于，

所述第一和第二基站是活动基站；以及

所述周期性地传送第二基站位置信息的步骤包括：

更新所述第二基站位置信息以反映所述第二基站的位置随时间推移的改变。

42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，所述第一和第二基站是基于空中运载工具的基站。

43.如权利要求41所述的方法，其特征在于，所述第一和第二基站是基于卫星的基站。

44.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一基站是使用OFDM信令的可移植式的基于地面的基站。

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