TWI259002B - Method and system for improved beacon acquisition performance with time slot and antenna sector reuse - Google Patents

Description

1259002 五、發明說明（1) 發明背景 移動或固定無線傳輪/接收單元（W T R U)以快速及可罪 方式獲得標示頻道的能力是第三代（Th i r d

Generation，3G)分時雙工（Time Division Duplex ’TDD) 糸統主要的功能。標示頻道（b e a c 〇 n c h a η n e 1)，也被稱為 廣播控制頻道（broadcast control channels，BCHs)，在 多重訊框TDD系統之一特定訊框内之一預定時槽中傳輸。 標示頻道總是一種BCH，但其它的頻道，例如呼叫指 示頻道（paging indicator channe 1，PICH)或呼叫頻道 (paging channel，PCH)，也可被用以當成標示頻道。然 而，標示頻道的重要特徵在於其必須在一固定的(' 高的）功 率準位上被傳輸，因此標示可以於任何地方在胞元中被可 靠地接收。這允許WTRU從已知的標示頻道決定路徑損失 估。在TDD系統之-較佳的發展中，纟受限數目的基地台 ( base s:a t i⑽BS )可以在相同的時槽内傳遞其標示訊 说’允命在覆盖區域内之所有的WTRU同時 示。此等WTRU隨後可以比較從覆蓋區域各—J = 功率並選擇以最高品質訊號連接至Y 收的 」TRU需！系統存取資訊用之標示或尋找其它咖 為最終.胞70父接:或胞TL再選擇。在相同時槽且 鄰BS標示的優點也導致來自相同時样 目 干擾形式的缺點。 …斤有高功率訊號之 標示頻道可進一步被定義為特定的實體頻道 用以在

1259002 五、發明說明（2) 固定高的參考功率上傳輸，並使用一特定保留的正交可變 擴散因子碼（orthogonal variable spreading fact〇r code，OVSF)，其於每一訊框至少被傳送一次。在包含一 標示頻道之時槽（TS )被稱為一標示TS。 在TDD系統中有二種標示時槽用之共同發展方案。在 第一種方案中，僅有一單一時槽被配置為一胞元的標示 TS。包含BCH之此單一標示BS總是在訊框之一特定時槽位 置TS(k)>被發現。在第二種方案中，二時槽被配置為一胞 元的標示TSs。此BCH標示資訊在訊框的位STS(k)被傳 送，而此訊框之第二標示以位於TS(k + 8)。此第二波束Ts 已知為第二標示，且其可能包括其它的下行鏈結頻道資 訊。此第二版本代表今曰TDI)系統普遍的發展。 在封閉地理區域及相同頻率操作之TDD胞元需要資源 配對及時間同步以便達成最大的系統容量及效率。TDD胞 =之標示TSs的發展使用一種方法，其中所有相鄰胞元之 標示頻道在相同的時槽内被傳遞，因此需要時間對準。時 =對準標示之主要利益在於其允許WTRUS同時測量它們相 鄰的胞tlBS以及目前服務的胞元BS。此WTRU可能發現具較 佺汛唬準位之另一BS且切換至該BS，藉此允許該WTRU降低 ^傳輸功率並保存電池壽命。然而，如果覆蓋區域在極相 鄰區域具有許多BSs，很可能時槽對準的標示TSs將導致極 度退化的WTRU之BCH標示獲得性能。 為取得BCH標示之獲取時間，以路徑損失為基礎之簡 早的地理排列表現出在胞元邊界之WTRU(二相鄰BSs之間相 1259002 五、發明說明（3) .................— · 專的距離）經驗〇 d B的胞元内部的干擾（i n t r a - c e 1 1 interference ，I〇r)對胞元之間（inter-cell interference，I〇c)干擾的比例。此胞元内部干擾（lor) 是來自與WTRU通訊之BS之一時槽内之總接收功率訊號。胞 元間干擾（Ioc)是來自所有相鄰BSs之相同TS中之總接收訊 號功率的總合。胞元内干擾（丨or)因此是「有用的」能 量，或來自與WTRU通訊之BS的訊號。胞元間干擾是由來自 所有其它由WTRU接收之BSs之不想要的訊號能量所導致的 干擾，且因此不利於「有用」訊號的解碼。 此lor/Ioc比例對於多使用者偵測器（MUD)之性能是重 要的參數。在更傳統的訊號偵測器，例如分頻雙工（FDD) 之RAKE接收器，中所發現之連續比例為Ec/I〇，其 中Ecπ為所欲之擴展碼每一碼片（c h丨p )的能量，而丨〇為 WTRU可以接收之所有其它擴展碼之能量的總合，但不需要 解碼。當地理路徑損失情況延展至大於二接近相鄰時，， lor/Ioc比例將繼續降低且接近—丨.5dB。 遮蔽（shadowing)及衰減將使通訊變壞且更分散。在 衰退的環境中’可以預期至少—1至〇(16或更高範圍中之一 lor/Ioc是需要的，以便以適合的合利獲取時間適當地解 碼BCH。分析已經表示出對於時間對準的BCH TS通訊系 統，胞元邊緣大約25%的WTRUs以及所有胞元區域中之15〇/〇 將經驗Ior/Ioc < -1 dB。這造成極為退化的BCH標示偵 測’其導致使用者服務品質認知的不利影響。當I 〇" I 〇 c 值下降時，BCH標示獲取被妥協，且最壞情況環境中的

第7頁 !259〇〇2 -~__ WTRU同牛 u ^ f + a bb · 因此^ =開區域之一重要部份將是不可能的。 討論的缺點王提供一種新穎的標示TS使用方法以排除以上 表 t、合說明 本發日月/备 示頻道獲』ir種使用時間交錯標示時槽之具有改善的標 的胞元或昱古迠之方法及系統。本發明可以被展開於區段 獲取性能：ΐ;致以時間對齊標示時槽之不能接受之標示 之不利分散情況的任何地方。 、+、π ί &明較詳細之了解將從以下例示之較佳每π β π 达結合附圖獲得。 平又佺κ鈀例之描 較佳貫施例詳細說明 ㈣用一種干擾迴避策略’ #可被用以改善標示 Ύ又取性此。本發明可被實施於TDD系統，或任 胞兀能夠容忍標示頻道之時間交錯之系統中。i可使、 ϋ的ΐ，位置或非區段的胞元位置被分散於一區域中。通 常，迫是胞兀及其區段的特性，不論操作者如何放置 地台以提供服務。#然此處的圖式僅表示區段的胞元了 ς 有可能一基地台對應一胞元或區段，當適合地放置於胞元 或區段的中間時。

第8頁 1259002 五、發明說明（5) 苐1圖一表示習知技術典型的標示T S 1 4。標示丁 s 1 4 係訊框1 2的一部份。在寬頻TDD中，一訊框包括丨5時槽且 具有1 0 ms長度，但在其它不同型態的訊框結構也可被使 用。例如，在窄頻TDD中，具有整體5ms長度之7時槽的群 被稱為-人A框。—次訊框形成具有長度1 0 m s之一射頻訊 框1 0 ’其包括射頻訊框1 〇之多訊框結構之一訊框。

在本發明中’標示TSs被配置於區段的胞元，因此它 們互相的干擾依據特定的再使用形式而被降至最小。最佳 的再使用形式依據區段的或正常胞元位置，可用的標示 T S s數目以及射頻環境的特性而定。雖然以下描述係以τ ρ ρ 系統為例’該T D D系統係為方便而被選擇。因此，本發明 不應受限於TDD系統。 X 時間交錯的方法可以包括一簡單的方法，其中習知技 術配置所有胞元或區段至每一訊框中的k)及k+n)。 本發明提出這些胞元或區段的第一群具有其標示於每一訊 框中之TS(k)及TS(k + n)，以及這些胞元或區段之第二群具 有其彳示示於母一訊框中之TS(m)及TS(m + p)，或任何此時槽 再使用形式原理之延伸。UTRA TDD標準不固定標示於任何 特定的時槽内（不像GSM)。其表示標示頻道（BCH)必須在一 些TS(k)，其中k的範圍從1至7。當有一第二標*TS在訊框 内時，其必須在TS(k + 8)。 本發明第一實施例表示於第2圖，其使用不具有空間 尺寸胞元區段之2的標示時槽再使用因子。此覆蓋區域2 8 具有4個基地台BS1，BS2，BS3及BS4。每一基地台BS1-BS4

1259002 五、發明說明（6) 為傳巧至三胞元之一者内之標示而被指派一不同 - =:弟一群BSs分別在時槽TS(k)與Ts(k+n)傳輸其示'守 胞兀20及22内。第二群BS分別在時槽TS(m)ATs(m至 其標示至胞元24至26 qS(k)代表在時間k的時槽而以專輪 (k + n)代表從TS(k)偏移η時槽的另外時槽。相同的方 用胞元TS(m)至TS(m + p)。 、 位置29之WTRU於其位於BS2之胞元24中時變得主動， 其係位於覆盍區域28中。在此分散的版本中，WTRU可以 收 4 個可能時槽 TS(k) ’TS(k + n)，TS(m)及 TS(m + p)之一， 每一者代表一可能的胞元位置。為此範例及簡化起見，具 有隶佳訊號品質之被接收標示是由B $ 2以一標示時槽丁 $ (m)傳輸至胞元24者。位置29之WTRU將獲得此BCh標^並經 由BS 2建立其通訊。當WTRU移動經過覆蓋區域28時，其可 監視不同時槽内的其它標示並決定其是否應該基於標示頻 道訊號跳躍至另一BS。 如果WTRU將移動至位置21中且周圍的基地台bs^BS4 在相同的時槽内傳輸它們的BCH標示，該WTRU將發現難以 獲取一 B C Η標示，由於前述的I 〇 r / I 0 c比例問題。因此，相 鄰胞元之標示頻道之互相干擾的降低將改善覆蓋區域中的 行動單元之平均經驗lor/Ioc，因此改善BCH獲取時間。 在另一實施例中，第3圖表示具有每胞元三區段之胞 元區段或空間尺寸及具有2的再使用之無線之複數胞元。 每一基地台BS 1 -BS4廣播標示訊號至三區段内。此三區段 包括二TS(k)區段以及一 TS(m)區段或一 TS(k)區段以及二

第10頁 1259002 、發明說明（7) TS(m)區段。& . 時槽k廣 § BS1傳輸BCH標示至區段31及33内時，BS1在 在時槽m值f示。或者是，當BS1傳輸至區段32中時，BS1 哥輸標示。 發明之特i除了標準的大量胞元位置之外，有可以適用本 大的取隹弋胞兀區段之其它實施例。例如，密集位置中之 件或二ΐ夢用之微微BTS胞元（P1C0 — BTS)，例如運動事 元可二；：具有大會堂中的列位置的區段。大量的BTS胞 北侧，^具有二不同區段之一條街，一者表示一條街的 北侧而另一區段表示南側。 本發明提供一種非常簡單，但有效之，例如utra— 丁汕 二二’之系統中之標示分散用之干擾避免策略，其可藉由 身，路計劃改善標示獲取時間。使用具有無線區段形再 ，用胞7C之本發明使得UTRA —TDD系統設計者在稠密城 Y WJRU環境中能夠產生具有可接受使用者系統獲取認知以 ，實際的使用。本發明完全與UTRA UMTS標準相容，尤其 =因為行動單元需要能夠在任何時槽測量鄰近的胞元。應 該注意的是，本發明方法中給胞元的標示几依然能夠在g 統操作期間被改變，並可以特別有效地進行，當存在區段 胞元位置時。 又 以上所述之本發明無意取代在WTRU電池壽命及系統容 量方面具有優點之時間對準的標示TS方法。但是，對於^ 間對準標系时槽义散導致覆蓋區域内相當百分比的你T R υ之 不能接受之標示獲取性能的分散方案，本發明代表一種有 價值且易於實施之射頻資源管理（radio resource

第11頁 1259002 五、發明說明（8) . management, RRM)方法 。 雖然特定的處理功能已經被揭露為由特定的元件所執 行，應該了解的是處理功能的性能可以如所欲地在網路元 件中散佈。 雖然本發明已經揭露了細節，可以了解的是本發明並 不受其限制，且在不脫離由所附申請專利範圍所定義之本 發明之精神及範圍下可有不同的改變。

第12頁 1259002 圖式簡單說明 _ 第1圖表示習知典型具有一配置TS之時槽的範例。 第2圖表示具有二最小之允許標示TSs之胞元區段之範例。 第3圖表示每一胞元位置三區段之範例。 元件 符 號 說明： 10 射 頻 訊框 12 訊 框 14 可示 示TS 21 >29 位置 20 ^ 22 、 24-26 胞元 28 覆 蓋區域 BS1- BS4 基地台 31- -33 區段

第13頁

Claims (1)

1259002 六、申請專利範圍 . 1. 一種改善具有時槽及天線區段再使用之標示獲取性能之 方法，包括： 產生複數標示訊號； 指派每一該複數標示訊號至每一該複數時槽；以及 配置每一標示訊號及時槽給複數胞元之每一者。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中相鄰胞元被指派不 同標示訊號。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該等胞元被分割為 複數區段且每一相鄰區段被指派可能的不同標示訊號。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該等胞元係複數微 微胞元（p i c 〇 cells) 〇 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該等胞元係複數微 胞元（micro cells) 〇 6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該等胞元係複數巨 大胞元（macro cells) 〇 7. 一種改善具有時槽及天線區段再使用之標示獲取性能 之系統，包括： 產生複數標示訊號之裝置； 指派每一該複數標示訊號至每一該複數時槽之裝置； 以及 .配置每一標示訊號及時槽給複數胞元之每一者之裝 置。 8. 如申請專利範圍第7項之系統，其中相鄰胞元被指派不 同標示訊號。

第14頁 1259002 六、申請專利範圍 . 9.如申請專利範圍第8項之系統，其中該等胞元被分割為 複數區段且每一相鄰區段被指派可能的不同標示訊號。 1 0.如申請專利範圍第9項之系統，其中該等胞元係複數微 微胞元（p i c 〇 cells) 〇 11.如申請專利範圍第9項之系統，其中該等胞元係複數微 胞元（micro cells) 〇 1 2.如申請專利範圍第9項之系統，其中該等胞元係複數巨 大胞元（macro cells) 〇

第15頁