TW506199B - Synchronization of time advance and deviation - Google Patents

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506199 五、發明說明（1) 本申請案係主張美國申請案60/195087之優先權，其申 請曰為西元二千年四月六曰。 本發明係有關於數位通信系統，且特別是有關於一種 在分時雙工（TDD)及分時多工存取（TDMA)協定中，同步上 行線路及下行線路傳輸之系統及方法，藉以補償無線傳遞 延遲。另一個好處係，這些系統亦可用於行動終端機之地 理定位。 在已公開之第三代（3G)無線協定中，分時雙工（TDD ) 及刀時多工存取（T D Μ A)方法係將一配置無線頻譜分割成重 覆之時間間隔，如所稱之無線訊框，其利用一序列蜂巢訊 框數值（FN)以唯一地表示。各無線訊框再進一步細分成複 數唯一編號之時段（TS)，分別指派於上行線路（UL)或下 線路（DL)傳輸。 無線傳輸會產生一傳遞延遲，其相對於由一傳輸裝置 動:ίϊϋ之距離。在行動蜂巢式通信系統中’當—行 亦。著時距離改變時，該等延遲 收定時必須為該接收裝置戶無誤地接收通信傳輸，接 傳輸遞延遲及維持-已知之接收定時， 終端機中（而非該&正该傳輸定時調整係執行於該行動 共同基地台所支§扩土也σ )’因為許多行動終端機均是由一 離而有所不 更’且各行動終端機之傳遞延遲亦會隨距 傳輸則不會隨护、^此，該基地台之下行線路無線訊框 才θ改變，因此可用於該行動終端機，藉以

506199 五、發明說明（2) 同步上行線路無線訊框傳輸。 該行動終端機係同步於—基 經產生有-傳遞延遲。並且，；：：：：線路傳輸’其已 輸亦會產生-傳遞延遲，其約=機之上行線路傳 遲。因此，在該基地台接收之;^ 下/線路傳遞延 延遲，其等於下行線路傳遞延遲丁及線上7線輪/值產,生一傳遞 和。在尚未執行任何定時調整前 5延遲之總 妾ΐ(一下行線;)及回應傳輸(上行線仃路)：：：= 線 下行線路時段（TS)，其立即跟隨由行動土口傳达 ，時段(TS)。在尚未執行任何定時調=傳：：： = 台之無—線訊框傳輸（下行線路）及接收（上行線路）係如^ 一 圖B所不。第一圖B係介紹行動終端之行 段，其f即跟隨基地台傳送之一下行線路订線⑼ =:圖A所反映’該行動終端機係於時間n同步於 矜仃如笛段接收，並在隨後立即啟始其上行線路時段傳 ds) i私一圖Β所不，由該基地台執行之一下行線路時段 ()，輸之起點係發生於時間以，由該基地台接收之 上行線路時段（TS)之終點係發生於時間Τ3。時間Τ3及Τ2η :J異係指稱為定時偏差，其等同於該上行線路傳； 及该下行線路之傳遞延遲之總和。 避 該定時偏差可以辨識、並用以命令該行動終端機去 该上打線路時段傳輸定時，藉以同步在該基地台之上 春路傳輸及下行線路接收。由於該行動終端機係同步於一 第6頁 506199 五 、發明說明（3) ^ 接路時段，其已經產生—下行線路傳遞延遲 行動終鈿機必須將上行線路時段傳輪向前推 ^ ^，該 差’即上行線路傳遞延遲及下行線路傳遞偏 即指稱之定時前進（TA)，其定義為： 〜和。這 = 2 = TD:(上行線路之傳遞延遲）+ ( 遲）= TA (1) ^心得遞延 在該定時前進調整後，於一行動終端 ，（下行線路）及回應傳輸（上行線路）係如第二圖匡接 弟一圖A係表示在該行動終端機之—基地台傳送 ^。 時段，其立即跟隨一定時前進之行動終端機專上汀線路 時段。在該傳輸之定時前進調整後，在該美△上仃線路 框傳輸（下行線路）及接收（上行線 _二之無線訊 第二圖B係表示一基地台傳送下行線):時如- 段。 之疋％刖進仃動終端機傳送上行線路時 :行動終端機係根據由時間T5至 進命令’將該上行線路時段傳輸 丄4::二則 之該接收睥鉛ρ姦4J月】推進。由於在時間Τ5 時段行線路傳遞延遲，新行動終端機 收基地台接收之上行線路時段接 其領先有預期之上行線路傳遞延遲。 c2) T4,(基地台次一日;:+ T”路傳遞延遲）⑴ m μμ 守彳又）（上仃線路傳遞延遲） （4 ) Μ订終端機傳輸之定時前進調|可以在該基 506199 五、發明說明（4) 地台同步上行線路及下行線路時段。 一基地台控制器係負責指示^行 浐 計算所得之定時前進調整該上行線路幹二、兮使其根據 生且用於定時前進調整之行動終端二=垓基地台產 物理資源，因此讓該基地台控制器儘二二二=需要相當之 進調整命令之頻率以使發送信號最小化：：J念定時前 j可以使用相關於時段期間之小看守間隔(以來完 成，，、位於各無線訊框内且介於各時段傳送資料之二— 種習知之時段結構係如第三圖所示。該曰 該基地台或該行動終端機之同時傳輪‘接收：：操免物在 理接收視窗”大體上小於看守間隔’ =看=終端機傳遞延遲改變時，該物理妾允收 在该看守間隔内平移。 闺曰 该=测定時偏差係反映該物理接收視窗於該看守間隔 =立一。该定時前進係於該看守間隔内提供該物理接收 t 1之一改正平移。在該行動終端機及該基地台中同步該 ίΪ前Ϊ調整係非常重要的，因為該基地台接收視窗亦會 。習知技藝中，該基地台控制器會獨立地連續觀測 :2終端機之定時偏差，並在該允許物理接收視窗被超 過則產生定時前進命令。 用以非經常性地產生定時前進命令之邏輯電路必須考 ί傳輪失敗可能造成定時前進命令無法由該行動終端 蚌/ Ϊ ^可能性。這需要一種快速且決定性之方法以辨識 μ仃〜端機何時未執行該定時前進調整。 五、發明說明（5) 之付ί定ί偏差及定時前進另外亦可用以決定行動終端機 冗；距Γ:傳：延遲係等同於—行動終端機及-基： 二! 2 行動終端機之位置可利用數個基地台對一 特疋盯動終端機之定時偏差以三角關係計算得到。 ，產生準確之定時前進信號以維持該接收視窗、 i匕:ί::號及地理定位，在量測該定時偏差之時段知道嗦 ί Υ^/兮非f重要的。巾請人已知—種完成此目的之方 :其？該行動終端機中，只允許該定時前進 別定義之訊框内。 订 u ^該行動終端機之定時前進調整及在該基地台之 =里測至-特定序列無線訊框之f求是非常困難 Ϊ丄；ί;基地台控制器並不知道該基地台產生之定時前 進命令在該行動終端機之接收及處理時間。一種 係只允許在周期性之訊框邊界進行 ._ ' 命令可在次一周期性’猎以保證該定時前進 =人门』性之疋吩偏差量測前被處理到。 =定協調此處理之定時前進訊框數值間隔，用 忒疋牯刖進命令由基地台控制器產 之最差情況等待時間。這個用理間 一定時前進訊框數值之最小間隔進調整落在次 台控制器需要在前一定時前進訊樞中，該基地 二程序。這可以有效地產生一定時前進調立 可至兩倍定時前進序列訊框數值間隔。l遲八取大 506199 發明說明（6) 如第四圖所示，該定時前進調整命令由基地台產生至 行動終端機處理間之最差情況等待時間係定時前進訊框數 值間之時間。該基地台可能決定一定時前進命令必須在定 時2進訊框數值#1後之時間T1及在定時前進訊框數值#2前 之可間T 2產生。為確保该疋日守韵進會發生於該行動終端機 及該基地台間之定時協調，該基地台必須等到前一定時前 進訊框數值間隔過期，方能在時間T3產生該要求。其結果 係：當該定時前進需求在時間1^知道時，為協調定時^進 調整所需之延遲係大於一倍訊框數值定時前進間隔；且當 此疋日守鈾進需求在時間Τ 2知道時，為協調定時前進調整所 需之延遲係小於兩倍訊框數值定時前進間隔。 (訊框數值定時前進間隔）〈（實際調整定時前進之時 間）<(2倍訊框數值定時前進間隔） （5) 申明人已知’這種使用定義訊框數值定時前進間隔以 達成疋時削進協调之方法會導致額外之定時前進延遲，且 這些延遲係可以避免的。舉例來說，額外延遲可能導因於 失敗無線傳輸之可能性。在這個例子中，在該基地台控制 器中儘快辨識出失敗傳輪，藉以重新產生一新定時前進調 整命令是非常必要的。使用該訊框數值定時前進間隔之方 法，該基地台控制器要等待後續定時偏差量測，其跟隨一 預期定時前進調整，藉以決定是否需要重新產生一定時前 進命令。這個例子係如第五圖所示。 在這種習知技藝之例子中，該基地台控制器於時間τ〇 接收一用於改正之定時偏差後，必須等待於時間τ丨之一後

第10頁 、發明說明（7) 二，t f差量測，其暗示該定時前進調整並未執行。這種 ' —^方法之困難係·该基地台控制器並無法確實知道 I ί 1 Ϊ偏差量測係表示該定時前進調整失敗。因此，為 、疋日二j進命令最小化，該基地台控制器必須等待最差情 况之定日守前進調整延遲，方能根據該接收定時偏差量測重 新產生一定時前進命令。 1 ^ y種習知技藝之手段係使該行動終端機確認各定時 =進卩々，如苐六圖所示。在這個例子中，該定時前進確 認之一逾時（Timeout)即導致該定時前進命令之重新傳 輸。該定時前進調整失敗之辨識會較等待該定時前進訊框 數$間隔過期之方法來得更快。不過，這種較快之恢復方 法需要大約兩倍之發送信號，因為每個命令都需要進行確 認。這是原本所不欲見到的，因為本方法及系統之一主要 目的便是降低該定日寺前進命令之頻率。 有鐘於此 送信號之限制 率之無線訊框 本發明係 進（TA)調整之 係使用一決定 (TD)量測，藉 機信號延遲改 最大化，其透 可以藉由定義 ’有一種需求便是如何在不增加額外命令發 下，提供一系統及方法，其允許快速且有效 定時調整之系統及方法。 > 有關一種降低由定時偏差（TD)量測至定护1 等待時間（Latency)之系統及方法。★ $則 “ 承發明 性程序以協調定時前進（T A)命令及定時 、/ 以更快速地辨識及改正失敗傳輸或行動=^ 變。無線資源效率係利用最小化發送作^ ^ 過有效降低定時前進命令之頻率以達镜以 用於定時前進（TA)調整之特定無線訊柄j這 。很以達

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五、發明說明（8) " -------- f，其做法乃是在定時前進命令中包括一連接訊框數值 • FΝ )。如此，定時偏差（td )量測被錯誤處理的可能性便 會降到最低，因為由該基地台於該連接訊框數值定義無訊 訊框之該定時偏差量測將會反映該定時前進是否實際調 整，且該定時前進調整係由該行動終端機於其間執行。 、在一較佳實施例中，一種通信系統係經由一無線訊框 格式之利用以支援基地台（BS)/行動終端機之益線雙 向通信，該無線訊框格式具有依序標示之系統無線訊框。 該等系統基地台係具有：—傳送裝置，、統無線訊 框内選擇性地傳送格式化通信資料至行動終端機，以及一 接收裝置，統無線訊框内接收來自行動 通信資料。該等基地台接收裝置係連結一處ίΐι§，= :二 機接收之通信資料所定義之無線訊框内 ηm所有無線訊框之定時偏差係被觀測。該基地台 處理斋連結該對應序列訊榷姑 值於之mu: 在一無線訊框内接收之 —# -、社,ΤΛ、人人 精以建立一關連各量測之定時。 由一基地台控制器產t，其連結於該 台至該等行動終端機之傳輸。# 用杜^^4基地 置係產生定時前進調4ί前進調整命令產生裝 值。該定時前進調整數：：把據具：該定時前進調整數 = 調整及一量測定時偏差以計算得到。 疋日守刖進调整命令亦呈右一 1# 4*. 1 ，、有連接汛框數值（CFN)，用以定 五、發明說明（9) 端機係於其間執行該定 義一特定無線訊框，該選定行 時調整。 Ί 在一較佳實施例中，當由讀一 傳輸之該量測定時偏差夫落 ^疋行動終端機接收之一 定時偏差臨界值）内定定時同步範圍（如：一 一選定行動終端機之一定時前進則^信號產生裝置只產生 中，這個定時偏差臨界值係選〜信號。在一較佳實施例 該等基地台之該物理接收視办,从關連該等行動終端機及 等到該基地台控制哭楂详 定行動終端機以後，為：資：：時前進調整命令至-選 〜卩士义W人人 了刚進调整疋否已經完成，亦或，一新 =守刖、π々k號是否需要產生。該通信資料係由該選定 订，終端機於該傳送定時前進命令信號之該連接訊框數值 所定義之该汛框内接收。正常情況下，一新定時前進命令 只會在前一定時前進命令未成功地定時前進調整該選定行 動終端機時’才會需要用到。否則，該連接訊框數值定義 訊框之該定時偏差量測大體上應該會改變該相同數量，其 為該定時前進命令所執行且應該會落於該定時偏差臨界值 内。 在一較佳實施例中，行動終端機具有一傳送裝置及連 結之一行動終端機處理器，用以在由該行動終端機處理器 同步之系統無線訊框内，選擇性地傳送格式化通信資料至 該等基地台，以及—接收裝置，用以在系統無線訊框内接 收來自該等基地台之通信資料。該行動終端機處理器係根

第13頁 506199 五、發明說明（10) 據於—接收定時前進調整命令中之定時前進資料，調整該 連結行動終端機傳送裝置之該傳輸之該定時。該接收定時 别進調整命令係開始於該接收定時前進命令之該連接訊框 數值所定義之該無線訊框内。 在一較佳實施例中，該通信系統亦具有一地理定位裝 置’連接該等基地台，藉以決定該等行動終端機之物理位 置。在習知使用三角關係之方法中，在一特定系統無線訊 框内’必須要有二或更多個基地台根據由一選定行動終端 機接收之通信資料量測定時偏差。不過，若該行動終端機 信號已經被定時前進調整過，則僅使用該等定時偏差量測 來計算行動終端機之地理位置將無法產生一精確結果。利 用本發明，實際上，所有無線訊框該等行動終端機傳輸之 該定時前進係知悉，因為該實際定時前進即是成功傳送至 該行動終端機之該最近定時前進命令信號之該定時前進。 由於各連接訊框數值定義特定無線訊框之該定時偏差均被 計算出來，一定時前進命令之失敗可以在得到該連接訊框 數值定義訊框之該量測定時偏差時被幾乎同時檢查出來。 對一成功定時前進命令而言，其定時前進數值係用於由其 連接訊框數值定義訊框及所有後續訊框之地理位置計算， 直到邊次一成功定時前進命令之一連接訊框數值定義訊 框。如此，只要根據已知執行之定時前進命令資料，相對 於任何無線訊框之地理位置計算均可以完成。 士本發明亦提供一種在基地台同步通信資料之方法。定 時偏差（TD)係於定義無線訊框内量測，其間通信資料係由

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五、發明說明（π) 一基地台自一選疋行動終知機接收。若由該選定行動終端 機接收之一傳輸之該量測定時偏差未落在一選定定時同步 範圍内時’ 一疋日守别進^卩令信號係產生。該定時前進命令 信號係包括：定時前進資料’其根據該量測定時偏差以計 算得到。該定時前進命令信號亦包括：一連接訊框數值 (CFN)，用以定義一特定無線訊框，藉以由該選定行動終 端機完成一定時調整。該定時前進命令信號係傳送至該選 定行動終端機。若該定時前進命令信號隨後由該選定行動 終端機接收，則該選定行動終端機之該通信資料傳輸之該 定時係根據該定時前進資料調整，且開始於該接收定時前 進命令信 行動終端 命令信號 認該定時 進命令信 中，當由 框内接收 圍内或未 定時前進 係重覆， 送定時前 本發 端機（ΜΤ) 令信號至 機接收之資 之禮連接訊 别進命令在 號係傳送至 該選定行動 之一傳輸之 改變一實際 命令信號之 因為這可能 進命令之失 明亦實現一 之方法。該 一選定行動 訊框 料之 框數 該選 該選 終端 該定 上等 產生 暗示 敗。 種在 方法 終端 該定時偏差 值定義無線 定行動終端 定行動終端 機於該連接 k偏差未落 於該定時前 傳輸及其 1亥選定行動 線訊框内。由 係在該傳送定 訊框内檢查， 機中執行。該 機。在一較佳 訊框數值定義 在一選定定時 該選定 時前進 藉以確 定時前 實施例 無線訊 同步範 時，該 差檢查 進調整之數量 相關之定時偏 終端機執行該前一傳 一通信系統中地理定位一行動終 包括··藉由傳送定時前進（TA)命 機以於行動終端機執行定時調

五、發明說明（12) 整，當一基地台 時偏差超過一定 具有定時 線訊框。 調整係在 前進命令 一定時前 所接收之 時前進命 選定無線 測定時偏 線訊框内 料及該等 定行動終 本系 閱讀本發 圖式說明 前進資 於該選 該連接 信號之 進命令 通信資 令信號 訊框内 差（TD) ，該最 基地台 端機之 統及方 明詳細 自該行 時偏差 料及^ 定行動 訊框數 該定時 信號之 料之定 是否成 ’由一 ’係由 近成功 之該定 地理位 法之其 說明後 動終端機接 臨界值時。 連接訊框數 終端機執行 值定義之無 資料以完成 該連接訊框 時偏差係檢 功為該選定 選定行動終 一或多個基 定時前進命 曰守偏差量測 置。 他目的及優 所能顯而易 收之一 該等定 值，用 之通信 線訊框 。該選 數值定 查，藉 行動終 端機接 地台收 令信號 係使用 信號之 時前進 以定義 資料傳 内，根 定行動 義之無 以決定 端機執 收之一 集。在 之該定 ，藉以 一量測定 命令信號 一特定無 輸之定時 據一定時 終端機於 線訊框内 該對應定 行。在一 傳輸之量 該選定無 時前進資 計算該選 點係為熟習此技藝者於 見0 第一圖A係在尚未執行任何定時調整前 端機之無線訊框接收及傳輪之定時示意圖。 第一圖B係在尚未執行任何定時調整前 之無線訊框接收及傳輸之定時示音圖。 在一行動終 在一基地台 第二圖A係在執行定時調整後，在 線訊框接收及傳輸之定時示意圖。 第二圖B係在執行定時調整@後，在 一行動終端機之無 一基地台之無線訊

弟16頁 duoivv 五、發明說明（13) 框接收及傳輸之定時示意圖。 第—圖係習知一時段（TS)及看守間隔（GP)結構之示意 圖〇 第四圖# — A 、 ’、白知一根據周期性地訊框數值之定時調整方 法之定時示意圖。 第五圖係在第 重新傳輸之定時示 第六圖係習知 示意圖。 四圖之習知方法中定時調整命令失敗及 意圖。 一利用命令確認之定時調整方法之定時

第七圖係根據本發明方法，以訊框數值同步之定時延 遲i測及疋時調整之定時示意圖。 第八圖係根據本發明方法，由失敗定時調整恢復之定 時示意圖。 第九圖係本發明方法製造之一通信系統之示意圖。 較佳實施例之詳細說明 下列實施例將配合圖式描述，且類似元件係以類似符 7虎標不。

請參考第九圖，其介紹一通信系統1 0，其包括有：複 數基地台（BS)12，其與行動終端機（MT)14進行無線傳輸。 各基地台係於一地理蜂巢中與行動終端機進行無線通信， 且蜂巢區域通常會具有重疊部分。當一行動終端機14位於 一重疊區域時，雙向通信通常是由與該行動終端機具有最 強信號連結之基地台所執行。當一第二基地台開始具有一 較強之信號連結時，此通信便會發生π換手n (Hand of f)。

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的設定參數及程序係熟習此技藝者所知悉，故 實現”換手” 不予累述。 在較佳實施例之系統（如根據3G無線協定）中，Β節 點1 6係提供以與一或多個基地台進行一物理或邏輯連姓。 一無線網路控制器（RNC)17，其連接該等Β節點16，係^以 ，制基地台並協調通信系、統i 〇之通信。複數無線網路控制 tm 1 7 T於延伸糸統中，協調不同基地台群組之通信。該 無線網路控制器1 7具有一基地台控制器，其控制6節點内 之基地台。在一較佳實施例中，該無線網路控制器丨7具有 一行動終端機地理定位裝置，但該地理定位裝置並不一定 要實施在該無線網路控制器1 7中。 在較“貝施例中’各基地台1 2具有一無線收發機 20 ’其連結一天線系統22，及基地台信號處理電路24。在 一較佳實施例中，各行動終端機丨4具有一無線收發機2 6， 其連結一天線27，及行動終端機信號處理電路28。另外， 要取代無線收發機，基地台及行動終端機之傳送裝置及接 收裝置亦可以分離之元件實施。 下行線路通信（DL)係由該基地台處理電路24處理、並 經該基地台收發器20由該基地台天線系統22傳送，藉以由 該等行動終端機14接收。上行線路通信（UL)係由該等行動 終端機1 4傳送、且由該基地台1 2經該基地台天線系統2 2及 該基地台收發器2 〇接收。 該基地台處理電路2 4係將無線基地台/行動終端機通 4吕之格式轉換成具有複數時段之一選定無線訊框格式，其

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通用於整個系統且可為該無 基地台所辨識。在—較佳每^丨^制為17所控制之所有 及B節點係協調執行這部分Y作j。中’ $無線網路控制器Π 值，ί = : = 中’各無線訊框係指派-序列數 但 八』从使處理電路雜士冲Α外h上 通信之特定系統訊框。該：地：；、ΐ基地台’行動曰終端機 之定時延遲，藉以使各二Ί : θ路24係結構以量測接收 終端機傳輸(即上行線路識於一接收行動 訊框之該等序列訊框數值/為此用；：：：框。該等無線

該等基地台係提供定時偏从 。 之該基地台控制器，其料至該無線網路控制器 偏差量測’執行該量測ς 3於1等基地台之定時 定時偏差量測超過統無線訊框數值。當該 生對應該行動終端機==丄；基1控制器係產 算法係根據定時偏差量制疋::刖進命令。—習知之有效演 該量測基地台之方Θ = 1，猎以決定該行動終端機相對於 〜刀阿及速度。 -看ΐ間接：等通信時段具有-預定長度之

施例中，胃定時偏】=視窗係平移其間。在-較佳實 考慮失敗調整iC係略小於該物理接收視窗、並 /、價/則失敗及重新調整之時間。 前二係反映在任何定時前進調整 之該啟始位；：；機於該看守間隔内之該物理接收視一 定時前進ΤΑ^係於該行動終端機產

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生（假設taq係成功），其重新位置該 新定時偏差量測TDJ映之一預定』ΐ理，收視窗至由一 際上相等，則該啟始定時前進ΤΑ。係成功。aTDi+TA()舆TD〇實 該行動終端機之該定時前進係 ^ 測定時偏差反映之次一成功定時前進戈：變兴直到由該量 啟始成功命令TA。可能設定該行動：二。:例來說，- 傳輸之該前進改變為3單位。τ'的3 動終端機 動終端機傳輸之該量測定時偏差力二反映：-接收行

成功執行，該行動終端機傳輸 5早」立么遲。若TAJ 單位。 疋日守刖進則會維持在8 欲建立定 前進命令係定 執行該定時前 進資料及'連 框，使該行動 當決定定 生一定時前進 前進訊框數值 論。送至該行 數值表示一特 時前進調整。 器決定定時前 據時間Τ1之接 義一特定 進調整。 接訊框數 終端機得 時前進調 命令信號 之§周整方 動終端機 定訊框， 如第七圖 進調整係 收定時偏 之發生疋時，根據本發明之定c 無線訊框，使該行動終端機於其間 如此，各定時前進命令具有定時前 值（CM)，其定義一特定無線訊 於其間執行一定時前進命令。 整為必要肖’該基地台控制器係產 、’其不會發生利用習知周期性定時 法所需要之延遲，如第四圖所討 之各定時前進命令係利用連接訊框 且該行動終端機將於其間執行該定 所不之信號流程，當該基地台控制 必要時，一定時前進命令係立^根 差量測而產生。只有一非常短之基

第20頁 506199 五、發明說明（17) 地台控制器處理延遲會發生，故時間τ丨約等於時間τ2。該 定時前進命令具有一連接訊框數值以定義時間Τ3之該特定 無線訊框’亦即該行動終端機執行該定時前進之時間，如 第七圖所示。該連接訊框數值係選定，藉以使定時前進調 整係施加於一時間，其必須考慮該預期基地台控制器至行 動終端機傳遞及行動終端機處理延遲，並使由該行動終端 機傳送之該連接訊框數值定義訊框以一改正定時偏差到達 該基地台。 由於該基地台控制器係定義該訊框數值，該定時前進 调整係於其間執行，該基地台在時間Τ4於該連接訊框數值 | 定義時段執行之一定時偏差量測（由該基地台接收），係向 該基地台控制器表示由該行動終端機是否成功執行該定時 前進。若在該基地台接收之該連接訊框數值定義訊框之定 時偏差大體上改變使該定時前進命令執行之時間，則該定 時前進命令係成功。若否，則該基地台控制器可非常快速 -地反應失敗定時前進命令傳輸，且亦可利用發送一新定時 前進命令信號以重新調整行動終端機，其與該基地台之距 離自時間Τ1已有相當程度之改變。 一失敗定時前進調整命令之例子如第八圖所示。該定 時前進命令並未由該行動終端機處理，故一定時前進調整 Φ 信號在時間TO於該連接訊框數值定義訊框内未由該行動終 端機傳送。該基地台在時間T1於該連接訊框數值定義訊框 (疋義於该定時前進命令中）因此未暗示該定時前進調整之 發生。該基地台隨後於時間T2產生一新定時前進命令。因

第21頁 506199 五、發明說明（18) 為一決定性方法係用以同步定時前進調整至該行動終端機 及基地台控制器之一已知訊框數值，產生該新定時前進命 令信號所需的時間非常短。如此，時間T2約等於時間τι。 該基地台控制器可於前一定時前進命令中定義之訊框 數值内、接收該定時偏差量測同時立即反應之能力，係允 許在不超過該物理通道接收視窗或重寫鄰近時段看守間隔 之情形下’有更多時間來產生定時前進命令。這會導致所 需定時前進命令之頻率下降，進而降低支援該定時前進發 送信號功能之物理資源。 本發明另外允許辨識一行動終端機（其相對於該基地 台之距離係改變）及該失敗定時前進命令。由於該基地台 控制為經由該連接訊框數值定義一定時前進發生之該特定 無線，框’於該特定無線訊框内接收之該定時偏差量測將 表示疋否该定時前進命令係由該行動終端機所正確接收及 執=°因此，發生於連接訊框數值定義定時訊框内且在定 義界值以外之定時量測通常會暗示失敗定時前進命令， 而在其他定時訊框之這類定時偏差量測則會暗示行動終端 之改變。即使一接收連接訊框數值定義定時訊框之 忒定時偏差量測亦可能有關於行動終端機位置之改變，該 新，時前進信號係根據該定時偏差量測以產生，藉以產= 該打動終端機之一精確定時前進。這是個重要的能力，因 為該基地台控制器明白前一失敗定時前進命令調整，故可 避免重覆該失敗定時前進命令之需要以達成—完全調整。 為了地理定位，地理定位裝置可利用數個基地台對一

第22頁 506199 五、發明說明（19) 選定行動終端機之接收信號之三角關係，得到一較高可靠 性。當一選定行動終端機與一基地台進行正常遠距通信 時，該基地台通常會送該基地台控制器產生之該定時前進 命令信號至該選定行動終端機。根據本發明，由於所有無 線訊框之行動終端機通信之該定時前進係知悉，地理位置 可輕易利用三角方法計算得到，其利用該基地台之已知位 置，最近成功定時前進命令信號之該定時前進資料（或〇， 若沒有成功定時前進命令），及來自一或多個基地台之定 時偏差量測。雖然地理位置可以利用三角關係，由該定時 前進及來自二個基地台之定時偏差量測計算得到。要利用 習知三角關係得到無爭議之地理位置資料，最少應該有來 自至少三個基地台之定時偏差量測。 在刀¥雙工糸統中’當只有與一基地台之通信，該行 動終端機亦量測蜂巢間之相對訊框接收差異。該蜂巢接收 差異量測結合與目前蜂巢之距離（如該基地台之量測定時 偏差所反映）允許地理定位決定於此類系統，其根據該行 動終端機之定時前進及單基地台定時偏差量測。另外，在 這類計异中使用無路徑（p a t h 1 〇 s s )量測亦為熟習此技藝者 所知悉。 在一較佳實施例中，當接收一地理位置要求時，該地 ^疋位裝置係定義一系統定時訊框，其間由該選定行動終 ^機之接收傳輪之基地台定時偏差量測係由與該選定行動 終端機進行主要通信之該基地台收集，在一分時雙工系統 中’及在一習知基地台三角關係系統中，亦由一或多個其

第23頁 506199 五、發明說明（20) 他基地台收集。該地理位置係根據該定義定時訊框中收集 之該定時偏差量測及該定時前進（由該選定行動終端機執 行之最近成功定時前進命令所反映）計算得到。因此，行 動終端機之精確地理位置可以隨時得到，因為該選定行動 終端機之該定時前進係由該定時前進命令信號得到，其根 據本發明可以成功決定。 雖然本發明係已較佳實施例說明如上，其他落於本發 明範圍之變動亦可能為熟習此技藝人士所顯而易見，故本 發明範圍係由下列申請專利範圍所界定。

第24頁 506199 圖式簡單說明 10 :通 信 系 統 12 •基 地 台 (BS) 14 :行 動 終 端 機 (MT) 16 :B節點 17 :無 線 網 路 控 制 器 20 〜26 ； 無 線 收 發 機 22 ••天 線 系 統 24 :基 地 台 信 號 處 理 電路 27 :天 線 28 :行 動 終 端 機 信 號 處理電路

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 tί由一無線訊框格式之利用以支援基地台（BS)/行 m ^ ^ r- ^ ^ \ 向通信之通信系統，該無線訊框袼 工…义序軚不之糸統無線訊框，該通信系統係包括·· 一基地台（BS)，具有： 一傳运裝置’用以在系統無線訊框内選擇性地傳送格式 化通信資料至行動終端機（Μτ)，以及 寻式 k 收衣置，用以在系統無線訊框内接收來自行動終端 機（MT)之通信資料； ^ 該基地台（BS)接收裝置連結一處理器，用以在標示之無 線訊框内，量測接收行動終端機（MT)傳輸之定時偏差 (TD)，在該等標示之無線訊框内，通信資料係由—選定行 動終端機（MT)接收； 一定時前進（TA)信號產生裝置，連結該基地台（BS)，藉 以提供定時前進（TA)命令信號，用於由該基地台（BS)至選 定行動終端機（MT)之傳輪； 、 該定時前進（TA)命令信號產生裝置係產生定時前進（TA) 命令信號，其具有： 定時满進（TA)資料’其根據一選定行動終端機（MT)在一 標示無線訊框内之量測定時偏差（TD)以計算得到，以及 一連接訊框數值（CFN)，定義一特定無線訊框，藉以由 該選定行動終端機（MT)完成一定時調整；以及 該基地台（BS)處理器係量測由一選定行動終端機（MT)接 收之通信資料之該定時偏差（TD)，一定時前進（TA)命令信 號係在該傳送定時前進（T A )命令信號之該連接訊框數值

   第26頁 506199 六、申請專利範圍 (CFN)定義之該訊框内，傳送至該選定行動終端機（MT)。 2 ·如申請專利範圍第1頊所述之通信系統，其中： 當由該選定行動終端機（)接收之一傳輸之一量測定時 偏差（TD )未落在一選定定時同步範圍内時’該定時前進 (TA)命令信號產生裝置只產生一選定行動終端機（MT )之一 定時前進（TA)命令信號。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之通信系統，更包括： 至少一行動終端機（MT) ’其具有： 一傳送裝置及連結之一行動終端機（)處理器，用以在 由該行動終端機（MT)處理器同步之系統無線訊框内，選擇 性地傳送格式化通信資料至一基地台（BS )，以及 一接收裝置，用以在系統無線訊框内接收來自一基地台 (BS)之通信資料；以及 該行動終端機（MT)處理器係因應一接收定時前進（TA)命 令信號中之定時前進（TA)資料，調整由該行動終端機（) 傳送之該通信資料之該定時，該接收定時前進（T A )命令信 號係開始於該接收定時前進（TA)命令信號之該連接訊權數 值（CFN)定義之該無線訊框内。 4·如申請專利範圍第3項所述之通信系統，其中： 士 當由該選定行動終端機（MT)接收之一傳輸之該標示定時 偏差（TD)未落在一選定定時同步範圍内時，該定時前進 (TA)命令信號產生裝置只產生一選定行動終端機（MT)之/ 定時前進（TA)命令信號。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之通信系統，更包栝：

   第27頁 506199 六、申請專利範圍 複數基地台（BS)，其分別具有： 一傳送裝置，用以在系統無線訊框内選擇性地傳送格式 化通信資料至行動終端機（MT)，以及 一接收裝置，用以在糸統無線訊框内接收來自行動終端 機（MT)之通信資料； ' @ 該等基地台（BS)接收裝置係分別連結一處理器，用以在 標示無線訊框内量測接收行動終端機（MT)傳輸之一定時偏 差（TD)，在該等標示無線訊框内，通信資料係由選定行動 終端機（MT)接收； 該定時前進（T A )命令信號產生裝置係分別連結該等基地 台（BS)，藉以分別提供選定定時前進（TA)命令信號至該等 基地台（BS)，用於至對應選定行動終端機（MT)之傳輸；以 及 ， 該等基地台（BS)處理器係分別量測由一對應選定行動終 端機（MT)接收之通信資料之該定時偏差（TD)，一對應定時 前進（TA)命令信號係在該對應傳送定時前進（TA)命令信^ 之該連接訊框數值（CFN)定義之該訊框内，傳送至該對應〜 選定行動終端機（MT)。 〜 6 ·如申請專利範圍第5項所述之通信系統，其中： 當由該選定行動終端機（MT)接收之一傳輸之該量測定時 偏差（TD)未落在一選定定時同步範圍内時，該定時前進、 (TA)命令信號產生裝置係只產生一選定行動終端機（Μτ) 一定時前進（ΤΑ)命令信號。 7 ·如由請專利範圍第5項所述之通信系統，更包括：

   第28頁 506199 六、申請專利範圍 △地理定位裝置，連結該基地台（BS)控制器及該等基地 台 >，藉以使由一或多個該等基地台（BS)處理器在一定義定 時吼，内，因應於一選定行動終端機（MT)接收之通信資料 所計算得到之量測定時偏差（TD)，提供一基礎，用以配合 該基地台（BS)控制器發送至該選定行動終端機（MT)之一最 ，成功定時前進（TA)命令信號之該定時前進（TA)資料，計 算得到該選定行動終端機（MT)在該定義定時訊框内之該地 理位置。 8·如申請專利範圍第5項所述之通信系統，更包括： 複數行動終端機（Μτ)，其分別具有： 了傳送裝置及連結之一處理器，用以在由該處理器同步 之系統無線訊框内選擇性地傳送袼式化通信資料至該等基 地台（BS);以及 土 一接收裝置，用以在系統無線訊框内接收來自該等基地 台（BS)之通信資料；以及 該等行動終端機（MT)處理器係因應一接收定時前進（τα) 命令信號之定時前進（TA)資料，分別調整由該對應行動終 端機（MT)傳送裝置傳送之通信資料之該定時，該接收定時 前進（TA)命令信號係開始於該接收定時前進（TA)命令信號 之该連接訊框數值（CFN)定義之該定時訊框内。 9 ·如申請專利範圍第3項所述之通信系統，其中： 當由該選定行動終端機（MT)接收之一傳輸之該量測定時 偏差（TD)未落在一選定定時同步範圍内時，該定時前進 (TA)命令信號產生裝置係只產生一選定行動終端機（MT)之

   第29頁 506199 六、申請專利範圍 -- 一定時前進（T A )命令信號。 10· _—種用於一通信系統之行動終端機（MT)，該通信系統 係經由一無線訊框袼式之利用以支援基地台（BS)/行動終 端機（MT)之無線雙向通信，該無線訊框格式具有依序標示 之系統無線訊框’其中，一基地台（BS)係在系統無線訊框 内，巧=地傳送格式化通信資料至行動終端機（MT)，其具 有定日守妯進（T A )命令信號，該等定時前進（τ A)命令信號具 有定時前進（TA)資料及定義一特定無線訊框之一連接訊框 數值（CFN) ’藉以由一行動終端機（MT)完成一定時調整， 該行動終端機（MT)包括·· 一傳送裝置及連結之一處理器，用以在由該處理器同步 之系統無線訊框内’選擇性地傳送格式化通信資料至一基 地台（BS);以及 一接收裝置，用以在系統無線訊框内接收來自該基地台 (BS)之通信資料；以及 該行動終端機（MT)處理器係因應一接收定時前進（TA)命 令信號之定時前進（T A)資料，調整由該行動終端機（μ τ)處 理器傳送之通信資料之該定時，該接收定時前進（T a )命令 "ί§ 5虎係開始於該接收定時如進（T A )命令信號之該連接訊框 數值（CFN)定義之該無線訊框内。 11 · 一種在一基地台同步通信資料之方法，用於一通信系 統中，該通信系統係經由一序列無線訊框格式之利用以支 援一基地台（BS)及複數行動終端機（MT)間之無線雙向通 信，該序列無線訊框格式具有標示之系統無線訊框，其

   第30頁 506199 六、申請專利範圍 中，該基地台（BS)在系統無線訊框内選擇性地傳送格式化 通信資料至行動終端機（MT )，及在系統無線訊框内接收來 自行動終端機（MT )之通信資料，且至少一行動終端機（MT) 在系統無線訊框内選擇性地傳送格式化通信資料至該基地 台（BS)，及在系統無線訊框内接收來自該基地台（BS)之通 信資料，該方法包括： a) 該基地台（BS)量測由一選定行動終端機（MT)接收之通 信資料之定時偏差（TD)，及在該量測定時偏差（TD)未落在 一選定定時同步範圍内時，執行下列步驟： b) 產生一定時前進（TA)命令信號，其具有： 定時前進（TA)資料，其根據由該選定行動終端機（)接 收之該通信資料之該量測定時偏差（TD)以計算得到，以及 一連接訊框數值（CFN)，定義一特定無線訊框，藉以由 該選定行動終端機（MT)完成一定時調整； c) 傳送該定時前進（TA)命令信號至該選定行動終端 (MT)； d)若该疋時前進（τ a )命令信號係由該選定行動終端機 (MT)接收，則因應该定時前進（τα)命令信號，調整由該選 定行動終端機（MT)傳送之通信資料之該定時，該定時前進 (ϋ =令信號係基於該定時前進（TA)資料且開始於該接收 定日寸岫進（ΤΑ)命令信號之該連接訊框數值（CFN)定義之該 無線訊框内；以及 〇在該傳送定時前進（TA)命令信號之該 框 则定義之該無線訊框内，量測由該選定行動終端:

   506199 六、申請專利範圍 (MT)接收之通信資料之該定時偏差。 1 2 ·如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括： 當步驟e)中由該選定行動終端機（MT)接收之一傳輸之該量 測定時偏差（TD )未落在該選定定時同步範圍内時，重覆步 驟b)至步驟e)。 1 3·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中，只要由該 選=行動終端機（MT )接收之通信資料之量測定時偏差（TD ) 未落在该選定定時同步範圍内時，便執行步驟b )至步驟 e ) ° ^4· 一種在一通信系統中地理定位一行動終端機（MT)之方 法，該通信系統具有複數基地台（BS)，其經由一序列無線 ί Ϊ Ϊ式t利用以支援基地台（BS)/行動終端機（MT)之無 框，i t仏▲，序列無線訊框格式具有標示之系統無線訊 ^ & ^ w亥等基地台（BS)在系統無線訊框中選擇性地傳 ==信資料至行動終端機(MT)，及在系 ： ==終端機(MT)之通信資料，且該等行動終端： 基地台框中選擇性地傳送格式通信資料至該等 (BS)之通传資料^無線訊框中接11欠來自言亥等基地台 、==1口貝枓，該方法包括： 該號至-選定行動終端機⑽， 一特定無線訊框之I^ 具有定時前進（ΤΑ)資料及定義 订動終端機(ΜΤ)完成一定時調J值(CFN)猎以由该選定 在各連接訊框數值⑽）^广之無線訊框内，由-基地

   506199 六、申請專利範圍 台（BS)量測由該選定行動終端機（ΜT)接收之通信資料之定 時偏差（T D )，藉以決定各對應命令信號是否成功； 在一選定無線訊框中，由該基地台（B S ) ι測由該行動終 端機（ΜΤ )接收之一接收行動終端機（ΜΤ)傳輸之定時偏差； 以及 使用來自該選定無線訊框之該量測定時偏差（TD)及傳送 至該選定行動終端機（ΜΤ)之一最近成功定時前進（ΤΑ)命令 信號之該定時前進資料，藉以計算得到該選定行動終端機 (ΜΤ)之該地理位置。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之方法，其中，在該選定 無線訊框内，由一第二基地台接收之該選定行動終端機 (ΜΤ )之通信資料之定時偏差（TD )，係被量測且用於該選定 行動終端機（ΜΤ)之地理位置之計算。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述之方法，其中，在該選定 無線訊框内，由一第二基地台接收之該選定行動終端機 (ΜΤ)之通信資料之定時偏差（TD )，係被量測且用於該選定 行動終端機（ΜΤ)之地理位置之計算。 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項所述之方法，其中，該選定行 動終端機（ΜΤ)係量測蜂巢（ce 11)間之相對訊框接收差異， 且該等蜂巢接收差異量測係用以計算地理位置。

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