TW200838198A - Random access in time division duplex communication systems - Google Patents

Description

200838198 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於分時雙工行動通信系統，更特定言之係關 於分時雙工通信系統中之隨機存取程序，且甚至更特定1 之係關於用作分時雙工通信系統中之隨機存取程序之 的保護週期。 77 本申請案主張2007年3月7曰申請之美國臨時申請案第 60/893,43 1號之權利，其全文以引用的方式併入本文中。 本申請案亦主張2007年4月13曰申請之美國臨時申請案第 60/9 1 1,730號之權利，其全文以引用的方式併入本文中。 【先前技術】 在現代蜂巢式無線電通信系統中，無線電網路嚴格控制 終端機之行為。如同頻率、時序及功率之上行鏈路傳輸參 數經由自節點B(例如，在諸如通用行動電信系統·"umts” 之系統中）或其他類型之基地台（BS)至行動終端機（例如， 黯S(3G)型系統中之使用者裝備，嘗，及全球行動通信 系統（GSM)型系統中的行動台之下行鏈路控制訊息 來調節。 上行鏈路時序係特別重要的。現代數位無線系統利用時 槽或訊框。此等系統中之空中介面的共用包括分時多重存 取（TDMA)組件’藉此連續時槽及/或訊框經指派給不同使 用者。^避免來自不同使用者的連續上行鏈路封包之間 的任何重® ’需要—嚴格的上行鏈路時序控制。 在具有一可自幾公里至數十公里變化的小區半徑之蜂巢 128215.doc 200838198 式網路中，有必要考慮無線電信號之飛行時間（亦即，傳

輸器天線與接收器天線之間的傳播延遲）。亦即，來自UE 的無線電傳播路徑上之額外時間延遲導致在節點B處的封 包之延遲到達時間。所經歷的額外延遲量視節點B與仙之 間的距離定。因為UE時序（在上行鏈路方向與下行鍵路 方向兩者中）係基於下行鏈路控制信號（其自身延遲相同的 傳播延遲），所以集合時序失配，上行鍵路中之心等於傳 f 播延遲必之兩倍，|中,為光速。值因此表示無線電往 返行程延遲（RTD)。 在使用分時雙工（TDD)之通信系統中，節點Β及UE處之 收發器不可同時傳輸及接收。亦即，收發器在起始 專：剛必須結束一完整的接收操作’且相反地， Γ必須在起始接收前結束。上行鏈路信號及下行鍵路信 〜不可此在某時間點在節點B之天線處或在職重疊。 ^喿作期間’胸須與節點B同步。然而，在通電後或 ^ 用或睡眠時間之後，™在上行鏈路中並不同 二及^於™可自下行鍵路（控制）信號導出的上行鏈路頻 播延i ，因為不知曉節,f_UE之間的往返行程傳 』二所=以對上行鏈路進行時序估計。因此，在開 = 必須執行—對網路之隨機存 因為上㈣路時序仍未時間對準，所以 期。保護週期需要至少 的保護週 最遠使用者（即，在距μ ” 口守失配其係由 用者)來判定)一樣長二處之小區邊緣上的使 為保濩週期不可用於傳輸，所以 128215.doc 200838198 此導致相當多的額外負擔。對於高達15 km之小區大小， 需要至少loo w之保護週期。對於高達3〇 km之小區大 小’需要至少2〇〇 jus之保護時間。 知因於未知往返行程延遲，習知解決方案需要在㈣ 处的—大的保護時間。儘f偶爾（開啟電源時及在已吾失 沉同步時）使用RA程序，但是此額外負擔需要包括於每— ^框中’以在保持料t求的同時支援最遠使用者。對於 ^大小區大小，需純長保護時㈣及較長前置項，以保 邊由節點B接收之功率。此進一步增加額外負擔。' 因此’需要無需此大資源額外負擔的經改良之Μ程 L發明内容】 述”包—月書時）用來指定所陳 不b、 步驟或組件的存在；但此等術語之使用並 不排除-或多個其他特徵、整數 存在或添加。 冑、、且件或其群組的 模2本發明之一態樣’在影響-包含-操作於分時雙工 的方法及裝置中達成”系、、先中之仃動終端機之操作 在叹展置T違成珂述及其他 實施例之一能檨巾y ^ 在"、本發明一致的 例之恶樣中，行動終端機侦測 鏈路傳輸且自此判^恰好在 、/也口之下行 輪之末端部分將在行動終端機處了仃鏈路傳 行動終端機在-在該將來時刻之 、相將來時刻。 機存取傳輸。 ⑺、日、刻開始上行鏈路隨 128215.d〇i 200838198 在將來時刻 a 定時間量之時刻則時刻可為一係在該將來時刻之前的固 地台與行動終^機^些實施例中，固定時間量對應於基 在-些實施例中1最大可能往返行程延遲。 一循環首碼，該循 傳輸包含一本體及 ,.^ 盾 碼包含該本體之一末端部八。 /、本發明一致的實施例 71 響蜂巢式通信系統中/樣中’方法及裝置影 此操作包含在於針Γ: 中之基地台之操作。 、針對一或多個行動終端播 後直接開始的隨機 4丁鍵路傳輪 之-者接·/… 或多個行動終端榴* 者接收上行鏈路隨機存取傳輸的至少—部A 中 機存取窗之持續時間 。刀，其中隨 J⑽滿足以下關係·· T^_Wind〇w<TPR+RTDmdiX , ，、^〃為上行鏈路隨機存取傳輸之一 RrDmax為基地台血 持、戈蚪間， …亥或多個行動終端機中之任 的取大可能往返行程延遲。 者之間 在-些實施例中’ ^―一滿足： 了RA —window〈 TpR +TUD ,

其中為一上行鏈政5 ΠΓ A 間。 丁鏈路至下订鏈路切換時間之―持續時 在一些實施例中，上行鏈路隨機存取傳輸包含— 本體及一循環首碼；該前置項本體具有一持:置項 ;且該循環首碼具有—持續時間^ ” —FcP + FpRE_BODY。 稽此 循環首碼之存在使得處理能在頻域中被執行。因t 128215.doc 200838198 些實施例包括：經組態以產生上行鏈路隨機存取傳輸之所 接收之至少-部分的一頻域表示的邏輯；經組態以藉由將 上行鏈路隨機存取傳輸之所接收之至少一部分的頻域表示 乘以已知前置項序列之頻域表示而產生—頻域信號的邏 輯’·及經組態以自頻域信號產生一時域信號的邏輯。因 此，提供-藉由比較時域信號之一或多個元素與一臨限值 來查明上行鏈路隨機存取傳輸是否表示—隨機存取前置項 :比較器。當上行鏈路隨機存取傳輸之僅—部分匹配已知 前置項序列之—對應部分時，該臨限值可經縮放以指 機存取前置項之存在。 在另-態樣中，可在時域中整體執行相關。因此，一些 替代實施例包括一滑動相關胃’該滑動相關器產生—指： 上行鏈路隨機存取傳輸之所接收之至少—部分與已知前置 :序歹!之間的最大相關程度的相關值。藉由比較相關值與 :限值來查明上行鏈路隨機存取傳輸是否表示一隨機存取 在—些實施例之又·"態樣中，當上行鏈路隨機存取傳輸 之僅—部分匹配已知前置項序列之__對應部分時，臨限值 經縮放以指示隨機存取前置項的存在。 【實施方式】 現將參看圖式來描述本發明之各種特徵， 件以相同參考字符來識別。 ^ ^將結合多個例示性實施例來更詳細地描述本發明之各 種悲樣。為有助於對本發明之理解，依據待由電腦系統之 128215.doc 200838198 Γ=::執行程式化指令之其他硬體執行的動作序列來 明之許多態樣。將認識到，在該等實施例中之每 ，各種動作可藉由專用電路（例如 專門功能之離埒、羅赧鬥彳M , 互連以執行 之離政邏輯間)、精由—或多個處理器所執行之 式^ ’或藉由兩者之組合來執行。此外，本發明 外被認為係完全具體化於任何形式的電腦可讀載體(諸 如，含有將使處理器執行本文中所描述之技術 指令集合的固態記憶體、磁碟、光碟或载波(諸如電： 頻、音頻或光頻載波））中。因此，本發明之各種態樣可以 許多=同形式來具體化，且預期所有此等形式處於本發明 之範轉内。對於本發明之各種態樣中之每一者，本文中可 將任何，此形式之實施例稱為”經組態以執行一所描述動作 之邏輯’’，或者稱為”執行一所描述動作之邏輯,，。 在習知TDD系統中，UE的隨機存取（RA)前置項之上行 鍵路傳輸在其已完全接收節點B之下行鍵路傳輸後起始。 以此方式，節點B中之TDD收發器具有自傳輸模式（下行鏈 路）切換至接收模式（上行鏈路）的時間且時間上準備好自甚 至最接近的UE(對於其，往返時間延遲（RTD)為最小的）接 收整個R A前置項。然而，本文中所主張標的物之發明者 已認識到，節點B無需接收整個前置項以用於進行可靠尺八 偵測。詳言之，對於附近的UE，縮短之前置項足以用於 可靠RA偵測。因此，與本發明一致的實施例之一態樣涉 及應用一固疋時序提前（TA ; timing advance)以用於UE中 之前置項傳輸，其使UE在下行鏈路傳輸仍在發生的同時 128215.doc -10- 200838198 傳輸則置項。時序提前值較佳接近或小於最大。因為 此係貝知力TDD系統中，所以前置項之早傳輸將不干擾 {何上行鏈路傳輸。執行此早傳輸之ue必須（有必要）關閉 ^接收器。然而，正執行一隨機存取程序的uEM未與節 ”占B通仏因此，在不遭受任何不利結果的情況下，UE可 跳過L好在RA窗前的DL傳輸之最後部分的接收且以TA起 始前置項之傳輸。 由接近節點B的UE所傳輸之前置項將過快地（亦即，在 即點B仍在傳輸的同時）到達節點3。結果，當節點b收發 器切換至接收時，前置項之部分將已漏失。然而，在合適 之ΐ度（dimensioning)下，前置項之剩餘部分將仍具有足 以提供可靠RA偵測的能量含量(energy c〇ntent)。因為來自 最受影響的UE(亦即，最接近節點B之彼等UE)之前置項將 、、二歷最小衰減里，所以此係特別如此。一般熟習此項技術 者將易於理解，儘管僅接收部分前置項，但是因為前置項 為一序列所以無特定資訊丟失。其存在或不存在表示可藉 由相對於已知序列使接收到的傳入序列之任何部分相關而 導出的資訊之一位元。若相關結果超過臨限值，則宣布其 存在。此外，可以良好的交叉相關特性來使用不同前置項 序列，使得衝突的可能性減小。 此外，在將循環首碼（CP)應用於傳輸之系統（例如，諸 如如同3GPP LTE之系統）中，前置項之第一部分根本未用 於偵測且將不經歷效能降級。因為TA將照顧到歸因於未知 RTD之時序不確定性，所以無需額外保護週期保留於窗 128215.doc -11 - 200838198 中以用於此目的。 現將更詳細地論述與本發明—致之實施例的此等及其他 如先前所提及，上行鏈路中之時序未對準因傳播 產生。此延遲為無線電波自節點B行進至UE及自U別一、 節點B所花費的時間。 4丁進至 在TDD系統中’因為UE在所接收封包結束前不可起 輸’所以TA程序嚴重受限制。然而，因為仙仍未與網路 通信，所以此限制在隨機存取期間係不必要的。其可首先 自下行鏈路廣播通道（BCH)導出網路資訊，且接著等=、商 當RA窗並發送-前置項。财其起始發送前置項之= 需等到恰好在RA窗前之下行鏈路傳輸完成。 … 考慮-非限制實例，3GLTE系統之實體層包括一呈㈣ ms持續時間的—般無線電訊框。圖1說明已經提出用於 而模式的-此訊框刚。每—訊框具㈣個時槽（編號〇 至19)，每-時槽具有G.5ms之標稱持續時間。子訊框由兩 個相鄰時槽組成，且因此具有1 ms之持續時間e#1〇ms 無線電訊框存㈣個子訊框。作為_實例，已選擇Η的 TDD UL/DL不平衡；亦即’每1〇邮無線電訊框有六狐 時槽及四個UL時槽。第一 UL時槽可經保留用於Μ傳輸。 圖2為展示可由習知程序之使用而產生的例示性隨機存 取傳輸及必定產生之隨機存取窗的時序圖。在圖式中，對 於收發器（節點B、UEAUE2)中之每—者，時軸上方展示 所傳輸之信號且時軸下方展示所接收之信號。在此實例 128215.doc -12- 200838198 中，UEi位於距節點B最大距離處且相關聯之傳播延遲係 在最大值（m^rDmax)處。將瞭解，構成最大距離的元素 可能不會在所有狀況下相同。舉例而言，系統可經設計， 被期望在11丑與第一節點B之間的距離達到或超過特 定量時自第一節點B交遞至另一節點B。因此，此距離將 為UE可距離第一節點B且仍期望與第一節點B通信的最大 距離。在其他情況τ，最大距離可能對應力丢失在節點B 與UE之間的信號所在之點（例如，若不存在與其相鄰的基 地台，則哞叫可能被交遞）。本文中所描述之發明性態樣 不受構成節點Β與U Ε之間的最大距離之元素所限制。 現返回至實例之論述，另一終端機（UK)較接近節點Β， 且因此具有一小得多的相關聯傳播延遲。UE中之每一 者等到已接收完整的下行鏈路傳輸（DL1)且接著切換至傳 輸模式以發送其各別前置項（pRl及pR2)。附近的單元 之前置項（PR2)在一係在下行鏈路傳輸結束後之2 •乃的時 間到達節點B。遠的單元UE1之前置項（pR1)更遲在一係在 下行鏈路傳輸結束後之2· Π的時間到達。顯然，為了避免 丽置項與接續之UL(訊務）時槽之干擾（重疊）的任何可能 性，充分的保護週期（GP)需要包括於RA窗中，·亦即，ra 窗長度必須覆蓋前置項長度與最大往返行 程延遲兩者。因此， RA indow — 圖3為一可比較時序圖，此時間展示例示性隨機存取傳 輸及可藉由使用本文中所描述之創新技術而因此達成的短 128215.doc -13- 200838198 得多的隨機存取窗。在一悲樣中’每一 IJE之隨機存取前 置項的傳輸以對應於可在小區中發生之最大RTC)的固定量 而時間前進（TA)。在此實例中，因為UEi經假定位於小區 邊緣處，所以iiTOmaxir!。由於此早傳輸，卩匕之前置項 (PR1)到達節點B且在節點B完成其下行鏈路傳輸（DL1)後直 接在節點B處被接收。 相反，附近的UEii前置項（PR2)過早地（亦即，在節點6 仍在傳輸DL1時）被接收。此早到達對源自不在小區邊緣處 之其他UE(未圖示）的其他前置項亦成立。因為節點b在其 傳輸已結束時可僅起始接收，所以其漏失前置項之初始部 分。然而，此證實對前置項俊測不具有不利影響，因為 UE之距節點B的較近距離亦使傳播衰減降低。因此，來自 較近UE之前置項經接收具有一比來自較遠UE之信號大的 信雜比（SNR)。此外，對於較近UEi甚至部分前置項的由 偵測器接收之總前置項能量大於對於自更遠u E所接收的 經完整偵測之前置項的由偵測器接收之總前置項能量。圖 4中說明此比較，圖4描繪繪製為節點0與1；£之間的距離之 函數的以固定時序提前所接收的前置項能量之曲線圖 4〇1(自模擬而獲得），且亦展示繪製為距離之函數的未應用 固疋吋序提則所接收的前置項能量之曲線圖4〇3(自模擬而 獲得）。在每一狀況下，以下參數為可適用的·· 1 ms之前 置項長度’ UE處的24 dBm之傳輸功率，綱μ5之固定時序 提岫對於較小距離，無時序提前之情況下的總前置項能 里確實稍微大於應用時序提前時的總前置項能量（在近距 128215.doc 14 200838198 離處，損失前置項能量之20%，參見（例如）在節點b與uE 之間的傳輸距離為2.5 km時使用（4〇5)固定時序提前所接收 之能量與未使用（407)固定時序提前所接收之能量）。然 而，更重要的是，縮短前置項之前置項能量總是大於自最 遠UE(30 km處）之完整前置項所接收的能量。 為確保最佳結果，應應用開環功率控制。亦即，口£應 獨立於其在小區内之位置而以全功率傳輸前置項。 自上文可見，固定時序提前的使用照顧到RTD2時序不 確定性，且因此允許省略保護週期。與習知技術所需之 RA窗相比，此可用於有利地減少RA窗之持續時間 (TRA_window)。或者，固定時序提前之使用准許增加前置項 長度（6r)(相對於可由習知技術適應的前置項長度），此將 提供更大覆蓋範圍。 由於TDD配置，在一些例項中，過早到達的前置項之部 分將不干擾其他上行鏈路傳輸（如同其在FDD中所做的一 樣，其申此概念因此為不適用的）。然而，UE的前置項之 早UL傳輸具有干擾其他UE的正在進行之下行鏈路傳輸之 接收的可能性。然而，咸信此將不會引起許多問題，因為 模擬已展示1；£對1；£之干擾歸因於不同UE之間的非視線 (NLOS)條件而具有極小的影響。早前置項傳輸可在口五極 密集之熱點區域具有某影響，但必須注意，尺八程序極少 被執打。因此，甚至對附近終端機之影響亦將為邊際影 響。 … 上文論述認為GP僅由RTD產生。實務上，保護週期亦可 128215.doc -15· 200838198 月匕品要考慮UL至DL及DL至UL切換時間（亦即，無線電收 發器重新調諧其TX鏈及RX鏈），及併有bs間干擾（亦即， 在節點B自傳輸改變至接收時仍在空中的來自一或多個遠 節點B之DL傳輸）。此等GP不在論述範圍内僅為有助於本 發明之各種悲樣的論述。然而，一般熟習此項技術者將易 於瞭解，此等GP亦可包括於如上文描述之概念中。 為進一步說明與本發明一致之實施例的態樣，現將描述 可用於如同LTE TDD之系統申的例示性實施例。如同lte TDD之系統的無線電介面利用具有i ms持續時間之子訊框 (參見（例如）圖1)。RA窗將因此為i ms。在lte TDD(及類 似系統）中，在頻域中處理UL信號係有利的。為了保持所 接收之信號的循環特性，循環首碼（cp)包括於前置項中。 圖5為具有一循環首碼（cp)之習知序列5〇〇的一實例。cp中 所含有的資訊為在待傳輸的序列之本體之末端部分處發現 的資訊之複本。在使用CP之習知ra實施例中，CP之長度 通常經選擇為與GP之長度相同。為將LTE之一般訊框結構 作為一實例，典型值為CP=GP=1〇〇叩及^^⑽…，如圖 式中所5兒明。（凊注意，具有僅〇·675 ms之持續時間的替代 訊框結構亦已針對LTE TDD而提出，其需要一甚至更短的 前置項以用於RA程序）。 然而，1回，當應用各種發明性概念時，不存在 GP，且包括CP之前置項可填充整個尺八窗。與RA窗必須包 括具有CP及GP之前置項的習知方法相比，本發明准許設 計者選擇一較大CP或一較大前置項本體。所需以之長度 128215.doc -16 - 200838198 仍對應於最大RTD加上歸因於多路徑之最大均方根(rms) I遲rcp (其中&表示自最大均方根延遲擴展 〜導出的延遲擴展值）。不同於節點6在尺八窗起始後的cp 之延遲後起始其快速傅立葉變換（FFT)偵測窗的習知技 術，本發明之一態樣具有在RA窗起始時直接起始的FFT 窗。亡圖6之時序圖中描繪此。彳見，不管是考慮最早到 達之前置項601還是考慮最遲到達之前置項6〇3，cp之 存在確保完整資訊位於FFT窗6〇5内’使得不經歷效能降 級0 因為没計者無需為GP留空間，所以設計者具有某餘地 來進行設計折衷。舉例而言，給定i ms尺八窗（及因此^ _ 前置項長度），可實施8〇〇…之前置項本體及2〇〇 ^之^^長 度。在使用與習知系統（例如，LTE TDD系統）中相同的前 置項本體之情況下，CP現為使用習知方法之cp之長度的 兩倍。此使得接收器能處理兩倍的i?7Omax。亦可選擇其他 長度：例如，可保持1〇〇…之以但將前置項本體增加至 900 以達成較佳SNR效能。 現將描述考慮用於DL至UL及UL至DL切換之保護週期的 實施例。在習知系統中，此等保護週期以前置項之某其他 邛刀為代彳貝而得到’諸如初始〇· 1 ms保護週期，其考慮 未知往返行程延遲。結果，可支援的最大小區半徑將減 〆】、〇 然而，在與本發明一致的實施例之一態樣中，若如較早 所描述應用固定時序提前，則情況被改良至圖7之時序圖 128215.doc -17- 200838198 中所描繪之情況，其展示在 D”、士 日強型郎點B(，，^0點 )处之可能情況。FFT窗開始於子訊框邊緣處，且盆持續 時間視所實施的系統之類型而定（例如 、y 統或”gTDD"為0.8 ms)。注音 ；、用TDD系

長度b已增加至： 一於固定時序提前’CP

cp=子訊框之持續時間（例如，1叫rPREB0DY_ruD ( 其中rUD為UL至沉切換時間。此外，有效保護週期已增加 至相同數量。在rUD為約幾微秒的情況下，時序提前概念 已j很大程度上改良^程序之最大小區大小（幾乎兩倍 若前置項序列持續時間保持在rpRE BQDY=_㈣如在習知 gTDD系統中），則達成約扇…之保護週期，此將支援高 達30 km之小區大小。盆从斗、\ω h\ J其他或另外，可增加前置項序列長 度Are—body(以TGP為代價），以增加前置項能量知。只要滿 足以下條件，則任何數目的最佳化係可能的：

TcP + TpRE_B〇DY+7\jD =子訊框之持續時間（例如，lms)。 再-人庄思，不同於此大時序提前將引起與先前UL子訊 框$突的FDD操作中，在TDD模式中僅dl子訊框在rA窗 之刖。因為通常狀況為rCP>rDU，所以RA前置項傳輸之cp 可能影響附近UE之DL效能。然而，如先前所提，附近UE 之傳播條件（在多數狀況下）為^^^〇8，且RA前置項之傳輸 極J發生。因此’一 UE干擾另一 UE將不會極頻繁地發 生。對於對此干擾所添加的保護，可藉由進一步截斷最後 DL子訊框（例如’圖i中所說明之子訊框1〇1)來增加(下 128215.doc -18- 200838198 行鏈路至上行鏈路切換時間）。 各種態樣可同等地適用於已針對lte而提出的替代性 (^TDD)聽結構中。彼訊框結構包括—具有僅ο』服 之持續時間的子訊框。因此’上行鏈路引示時槽(UpPTS) 搁位可與第—UL子純（例如，W1中所制之子訊框103) 組合以形成G.8 ms RAf。在此等實施例中，只要滿足以 下條件，則循環首碼長度rep及前置項序列長度睛 之各種最佳化便係可能的： ’CP + ’pRE-B〇DY + 7\jD = 0.8 ms。 使用此配置’ aTDD系、统之RA效能可接近gTDE^FDD中所 獲得之RA效能。 圖8a為行動終端機（例如，UE)中經調適以執行本發明之 各種態樣之例示性收發器裝備8〇〇的方塊圖，且圖扑為基 地台（例如，節點B、e節點B)中經調適以執行本發明之各 種態樣之例示性收發器裝備850的方塊圖。 首先考慮圖8a，收發器裝備800包括一用於接收並降頻 轉換資料封包的前端接收器（FE RX)8〇1。該前端接收器 8〇1供應一基頻信號至一解調變所接收之信號的偵測器 803。接著將偵測器803所產生之資料供應至用於進一步處 理之其他組件（未圖示）。 收發器800亦包括一前端傳輸器（FE τΧ)8〇5。待傳輸之 資料儲存於一由控制單元8〇9控制的傳輸緩衝器807中。控 制單元809使用狀態資訊（例如，關於執行隨機存取程序之 128215.doc -19- 200838198 需求的資訊）以判定盆左 詳細地描述此操作/、心定時間的操作。下文將更 且將資應進行傳輸時’前㈣輸11805接通 807n 1，上行鍵路隨機存取前置項）自傳輸緩衝器 807饋迗至调變器811。 按者將所调變之基頻信號饋送至前 端傳輸器805，其將所 文之基頻^諕升頻轉換至傳輸器 之載波頻率。接著經由 ^ s «、 深813將所產生之無線電信號傳 輸至所欲之接受者（例如， 傳輸議即關閉。即叫。在傳輸結束後，前端 :制早亦控制前端接收器8〇1之操作，且如收發器 裝備之適當接收器操作所需 而术排耘各種刼作。此操作超出 本發明之範疇，且因此此處不詳細描述。 控制單元_可執行如現將參看圖9論述的例示性步驟/ 處理。在與本發明不相關 扪各種其他任務當中，進行判定 以查明是否應執行隨機存取摔 卞％保作（決朿區塊9〇”。可（例如） 基於提供至控制單元8〇9之肤能次％七 <狀恶貝矾來進行此決策。若盔 需執行隨機存取操作（來自決策 、㈢/穴朿^塊9〇1之”否”路徑），則行 動終端機繼續其其他任務（未圖示）。 若應執行隨機存取操作（來自決策區塊9〇1之"是"路徑）， 則控制單元809偵測一來自基地a 签也口之下行鏈路傳輸，且自 此判定恰好在隨機存取窗之前的- 固炙則的下仃鏈路傳輸之末端部分 將在行動終端機處變得可偵測的將來時刻（步㈣3)。在此 方面’將理解，证通常將在隨機存取窗所位於的訊框之 前的訊框中在下行鏈路廣播控制通道（bcch)上接收一或 128215.doc •20· 200838198 ^個叢發。自彼#BCC_測，UE可定位（自UE之觀點）隨 機存取自之日守序（或換言之，定位恰好在隨機存取窗之前 、下行鏈路傳輸之末端部分將在行動終端機處變得可偵測 的將來時刻）。隨機存取窗為重複的，且在任何訊框中出 現因此’在UE意欲執行隨機存取操作的訊框中，正常 地將根本不執行任何下行鏈路制，但將改為使用其先前 判定之時序資訊來僅等待隨機存取事件發生。 在判定將來時刻後’控制單元謝接著使行動終端機在 一在將來時刻前的時刻開始一上行鍵路隨機存取傳輸（亦 即’將—時序提前應用於上行鏈路隨機存取傳輸）（步驟 905) 〇 論述現將轉至圖8b中所描緣之基地台實施例。收發器裝 備850包括—用於接收並降頻轉換資料封包之前端接收器 (FE RX)851。前端接收器851供應—基頻信號至—解調變 所接收之信號的偵測器853。接著將偵測器853所產生的資 料供應至用於進一步處理之其他組件（未圖示卜 收發器850亦包括一前端傳輸器（FE τχ)855。待傳輸之 貧料儲存於-由控制單元859控制的傳輸緩衝器857中。控 制單元㈣使用狀態資訊（例如，指示係隨機存取窗開㈣ 時間之資訊）來判定其在任何給定時間之操作。下文將更 詳細地描述此操作。 當控鮮元859判定應進行傳輸時，前端傳輸器MS接通 且將貧料自傳輸緩衝器857饋送至調變器861。接著將所調 變之基頻信號饋送至前端傳輸器855，其將所調變之基頻 128215.doc -21 ·

200838198 信號升頻轉換至傳輸器之載波頻率。接著經由天線863將 所產生之無線電信號傳輸至所欲之接受者（例如，一或多 個UE)。在傳輸結束後，前端傳輸器855即關閉。 控制單元859亦控制前端接收器851之操作，且如收發器 裝備之適當接收器操作所需來排程各種操作。此操作超出 本發明之範疇，且因此此處不詳細描述。 控制單元8G9可執行如現將參看圖1()論述的例示性步驟/ 處理。 在與本發明不相關的各種其他任務當中，進行判定以查 =是否是隨機存取窗發生將到來的相（決策區塊蘭）。 若否（來自決策區塊1()()1之"否"路徑），則基地台繼續其其 他任務（未圖示）。 f係隨機存取操作發生的時間（來自決策區塊⑽匕"是" 路徑），則前端接收器851及偵測器853經操作以偵測可能 達的上行鏈路機存取傳輸之任何部分（步驟1㈣）。請 回憶’歸因於時序提前’將僅自最遠行動終端機接收完整 ^前置項；對於所有其他者’ RA前置項之某部分將過早 =達以致未被接收，且因此將丟失。相關性在於隨機存取 囪之持續時間— ㈣滿足以下關係：

TrA一w indow〈 TPR + RTDm^x , 其中〜為上行鏈路隨機存取傳輸之持續時間，且卿咖 a為基地台與—或多個行動終端機中之任-者之間的最大: 能往返行程延遲。 少上 控制單元859接著使基地台 處理所接收到之無論多 128215.doc •22- 200838198 =鍵路隨機存取傳輸（步驟_)。此處理可根據此處p 更詳細描述之已知技術來執行。當使用循環首碼時= (例如)藉由借助於FFT處理頻域中之信號來執行此债測，

==則咖湖7巾所料。產生上行鏈路隨機存 取傳輸之所接收部分的頻域表示。頻域信號係藉由將所接 收之上行鏈路隨機存取傳輸之部分的頻域表示乘以已知前 置項序列之頻域表示而產生。時域信號係自頻域信號產生 (:如，借助於逆快速傅立葉變換."耐"）。藉由比較時域 仏就之-或多個元素與臨限值來查明上行鏈路隨機存取傳 輸是否表讀機存取前置項。當上行鏈路隨機存取傳輸之 僅一部分匹配已知前晉馆成 一 則置項序列之一對應部分時，該臨限值 可經縮放以指示隨機存取前置項之存在。 一或者，前置項❹】可借助於時域中之滑動相關器來執 f在此等實％例中，將相關器之輸出與臨限值比較以決 ^疋否發現充分匹。將臨限值設定於低位準處導致一高 誤警率，且將臨限值設定於高位準處導致一高錯誤拒絕 (或漏失偵測）率。在行動系統中，適當臨限值^視而 定·根據下式，SNR愈高，臨限值愈低： TH 二 a · σ1， 其中〆為相關器輸入處之經估計雜訊方差。供本發明之實 施例使用’參數α可不同於習知地選擇之參數，因為臨限 值正常地係基於整個序列長度。在本例項中，可僅摘測序 歹J之邛为，所以《值可較小，以減小漏失偵測可能性。 ί考特疋實加例描述本發明。然而，熟習此項技術者 128215.doc -23 - 200838198 將易於瞭解’可能以除上文描述實 M列的彼等形式以外 之特疋形式來具體化本發明。所描述 ^ ^ ^ K實知例僅為說明性 的且不應被認為以任何方式為限制性的。 舉例而言’上述實施例皆使用一對應於基地台與行動終 端機之間的最大可能RTD的時序提前。 一 忍而，當固定時序 提前量為-較小數字時’仍可獲得本發明之—此 得更-般而言，行動終端機在一 二β處， 八收—/ 4 卜订鍵路傳輸之末端部 :將在行動終端機處變得可谓測之時刻前的時刻開始一上 行鏈路隨機存取傳輸。 又’將認識到’給定—固定大小下行鏈路傳輸（例如， ==，在一為在下行鏈路傳輸之預期結束前的固 疋時間夏的時刻起始-上行鏈路_專輸等效於在一距第 :次偵測下行鏈路傳輸的初始時刻一固定時間量的時刻起 始上行鏈路RA傳輸。 因此，本發明之範疇係藉由附加申 化、+、十^ T w月寻利乾圍而非先前 描述來給定’且屬於申請專利 m立… 觀圍内的所有變化及 專效物意欲包含於其中。 【圖式簡單說明】 圖1為適於如同3G LTE系統之通作系 訊框。 乜糸、、先的例示性無線電 圖2為展示可由習知程序之使 n 6七 J i王的^機存取傳輸 及必疋產生之隨機存取窗的時序圖。 掏 圖3為展示例示性隨機存取傳輸及可藉由使用本文中所 描述之創新技術而因此達成的短得多之隨機存取窗的時序 128215.doc -24- 200838198

圖4描緣兩個曲绐 的距離之&盔、、，圖，弟一者為繪製為節點B與UE之間 Π::Γ固定時序提前接收之前置項能量的曲線 所接收之為距離之函數的未應用固定時序提前 則置項能量的曲線圖。 圖5况明一具有循環首碼（CP)之例示性信號。 圖6為根據本發明之一些實施例的-態樣說明FF 丁窗如何 在RA窗起始時直接開始的時序圖。 、圖^為根據_與本發明之實施例一致的態樣說明在固定 、 、應用於上行鍵路R A傳輸時在例示性增強型節點b 處之可能情況的時序圖。 圖為行動終端機中經調適以執行本發明之各種態樣的 例示性收發器裝備之方塊圖。 圖8b為基地台中經調適以執行本發明之各種態樣的例示 性收發器裝備之方塊圖。 圖9為根據與本發明之實施例一致的態樣由行動終端機 執行之例示性步驟/處理的流程圖。 圖10為根據與本發明之實施例一致的態樣由基地台執行 之例示性步驟/處理的流程圖。 【主要元件符號說明】 100 訊框 101 子訊框 103 子訊框 401 曲線圖 1282l5.doc -25- 200838198 403 曲線圖 405 在節點B與UE之間的傳輸距離為2.5 km時 使用固定時序提前所接收之能量 407 在節點B與UE之間的傳輸距離為2·5 km時 - 500 未使用固定時序提前所接收之能量 具有一循環首碼（CP)之習知序列 • 601 最早到達之前置項 Γ 603 最遲到達之前置項 605 FFT窗 701 最早到達之前置項 703 最遲到達之前置項 705 FFT窗 800 收發器裝備/收發器 801 前端接收器（FE RX) 803 偵測器 L, 805 前端傳輸器（FE TX) 807 傳輸緩衝器 809 控制單元 811 調變器 813 天線 850 收發器裝備/收發器 851 前端接收器（FE RX) 853 偵測器 855 前端傳輸器（FE TX) 128215.doc -26- 200838198 857 傳輸緩衝器 859 控制單元 861 調變器 863 天線 128215.doc -27

Claims (1)

1. 200838198 十、申請專利範固： 1 · 一種操作一句冬 匕3 —刼作於一分時雙工 蜂巢式通信车絲, 、式中之基地台的 含： ㈣中之-行動終端機的方法，該方法包 偵’貝丨來自該基地台之下行鏈腺值“ 在-隨機存取窗之前的—下行鏈路;=自=定恰好 在該㈣終端機處變得可伯測之一將來時刻Γ分將 在在忒將來時刻前之時刻開始一 μ / 傳輸。 上仃鏈路隨機存取 2. 如請求項1之f、、i t ^ 其中在該將來時刻前之該時刻爲一 在該將來時刻前的固定時間量。 I 項2之方法，其中該固定時間量對應於-在該基 二』仃動終端機之間的最大可能往返行程延遲。土 4· 之/法’④中該上行鏈路隨機存取傳輸包含 本體及-循環首碼，該循環首碼包含該本體之 部分。 心細 5. 一種操作—蜂巢式通信系統中的在-分時雙工模式中之 一基地台的方法，該方法包含： 在針對-或多個行動終端機之一下行鍵路 開始的-隨機存取窗期間，自該一或多個行動終端機中 之者接收一上行鏈路隨機存取傳輸的至少一部分， 係其中該隨機存取窗之一持續時間TRA_win〜滿:二關 TRA_window< TPR+RTDmax， 128215.doc 200838198 其中Tpr4該上行鏈路隨機存取傳輸之 RTDmax為一在該基 字、，時間，且 一者之η & 次夕個仃動終端機中之任 6. 7.

   者之間的取大可能往返行程延遲。 之任 如請求項5之方法，其中Tr一滿足： Tr A一 wi n d 〇 w =丁PR + TlJD， 其"⑽為-上行鏈路至下行鏈路 間。 < 待績時 如請求項5之方法，其中： 該上行鏈路隨機存取傳輸包含一前置項本 首碼； 彳盾展 口亥削置項本體具有一持續時間TpRE_B〇的，·且 "亥循環首碼具有一持續時間TCP， 藉此 tpr=tcp+tpre_bqdy。 8.如請求項7之方法，其包含：

   產生該上行鏈路隨機存取傳輸之該所接收之至少一部 分的一頻域表示； 藉由將該上行鏈路隨機存取傳輸之該所接收之至少一 部分的該頻域表示乘以一已知前置項序列之一頻域表示 而產生一頻域信號； 自該頻域信號產生一時域信號；及 藉由比較該時域信號之一或多個元素與一臨限值來查 月居上行鏈路隨機存取傳輸是否表示一隨機存取前置 項。 9·如請求項8之方法，其中當該上行鏈路隨機存取傳輸之 128215.doc -2 - 200838198 僅-部分匹配該已知前置項序列之_對應部分時 a 限值經縮放以指示該隨機存取前置項之存在。 w臨 1 0 ·如請求項5之方法，其包含： 機存取 列之間 使用一滑動相關器來產生一指示該上行鏈路隨 傳輸之該所接收之至少一部分與一已知前置項序 的一最大相關程度的相關值；及 鏈路隨機

   11. 12.

   藉由比較該相關值與一臨限值來查明該上行 存取傳輸是否表示一隨機存取前置項。 如印求項1G之方法，其中t該上行鏈路隨機存取傳輸之 僅-部分匹配該已知前置項序列之一對應部分時，：臨 限值經縮放以指示該隨機存取前置項的存在。 種隹一行動終端 刀吋雙工模式 中的-基地台之-蜂巢式通信系統互動的裝置，該裝置 包含： 經組態以偵測-來自該基地台之下行鏈路傳輸且自此 判定恰好在-隨機存取窗之前的—下行鏈路傳輸之—末 端部分將在該行動終端機處變得可彳貞測的—將來時 邏輯；及 開始一上行鏈路 經組態以在一在該將來時刻前的時刻 隨機存取傳輸的邏輯。 13. 14. 如請求項12之裝置’其中在該將來時刻前之該時刻為 在該將來時刻前之固定時間量。 如請求項13之裝置，其中該固定時間量對應於該基地台 與忒行動終端機之間的一最大可能往返行程延遲。 128215.doc 200838198 15.=請求項12之I置’其中該上行鏈路隨機存取傳輸包含 -本體及-循環首碼，該循環首碼包含該本體之 部分。 冬％ 16 • 一種在一蜂巢式通信系統内的操作於一分時雙工模式中 之一基地台中的裝置，該裝置包含·· ^ 、’二’、且悲以執行針對一或多個行動終端機之一 傳輸的邏輯；及 仃鍵路 經組態以在一在該下行鏈路傳輸後直接開始的隨機存 取固期間自該-或多個行動終端機中之—者接收一上一 鏈路隨機存取傳輸之至少一部分的邏輯， 饤 其中該隨機存取窗之一持續時間 y RA—wind。w滿足以下關 係·· ’max TRA_windo w^Tp^ + RTDj 其中TpR為該上行鏈賴機存取傳輸之-持續時間， 為—在該基地台與該-或多個行動終端機 一者之間的最大可能往返行程延遲。 17.如請求項16之裝置，其中Tr(—滿足： T iRA — windov^TpR + TuD， 其中tud為一上行鏈路至下行鏈路切換 間。 持績時 1 8 ·如請求項16之裝置，其中·· 該上行鏈路隨機存取傳輸包含一前置項 首碼； 循裱 該前置項本體具有-持續時間TPRE_B0DY;且 128215.doc 200838198 該循環首碼具有一持續時間tcp， 猎此 TpR—Tcp + Tpp^ BODY。 19·如請求項18之裝置，其包含： 經組態以產生該上行料隨機存取傳輸 至少一部分的一頻域表示的邏輯； 之 该所接收 之

   經組態以藉由將該上行鏈路隨機 之至少一冑分的該頻域表示乘以 =β亥所接收 u 匕*知月,J置項成以 頻域表示而產生一頻域信號的邏輯； 、1之一 吋埤秸號的邏輯； -比較器’其藉由比較該時域信號之—或，_ -臨限值來查明該上行鏈路隨機存取傳輸是兀素, 機存取前置項。 表不一 Ik 2〇· ^求項19之裝置’其中當該上行鏈路隨機存取傳輸之 僅m配該已知前置項序列之—對應部分時，該臨 限值經縮放以指示該隨機存取前置項之存在。 2 1 ·如睛求項1 6之裝置，其包含： 一滑動相關器，其產生一指子今μ ^ ，、座玍扣不忒上仃鏈路隨機存取傳 輸之該所接收之至少一部分與一已知 ^ 月J直工負序列之間的 一最大相關程度的相關值；及 比較益，其藉由比較該相關值與一臨限值來查明該 上行鏈路隨機存取傳輸是否表示一隨機存取前置項。 22.如請求項21之裝置，其中#該上行鏈路隨機存取傳輸之 僅一部分匹配該已知前置項序列之一對應部分時，該臨 限值經縮放以指示該隨機存取前置項之存在。 128215.doc