TWI737153B - 用於行動通訊系統之基地台 - Google Patents

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TWI737153B
TWI737153B TW109103546A TW109103546A TWI737153B TW I737153 B TWI737153 B TW I737153B TW 109103546 A TW109103546 A TW 109103546A TW 109103546 A TW109103546 A TW 109103546A TW I737153 B TWI737153 B TW I737153B
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簡均哲
汪海瀚
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Abstract

一種用於一行動通訊系統之基地台。基地台對於一使用者裝置為一主要基地台，且連接至一次要基地台。主要基地台計算使用者裝置與主要基地台間之時間同步誤差，以及使用者裝置與次要基地台間之時間同步誤差。該等時間同步誤差分別與主要基地台及次要基地台之子載波間距相關聯。主要基地台根據所計算之該等時間同步誤差，傳送一同步指示訊息至使用者裝置，以指示使用者裝置接收主要基地台及次要基地台其中之一之參考時間資訊。

Description

用於行動通訊系統之基地台
本發明係關於一種用於行動通訊系統之基地台。具體而言，本發明之基地台藉由計算與子載波間距相關聯之時間同步誤差，以決定使用者裝置需自何處接收何者的參考時間資訊。
隨著無線通訊技術的快速成長，無線通訊的各種應用已充斥於人們的生活中，且人們對於無線通訊的需求亦日益增加。為滿足各種生活上之應用，下一代行動通訊系統(目前普遍稱為5G行動通訊系統)提出了新服務型態，例如：低延遲高可靠性通訊(Ultra-reliable and Low Latency Communication；URLLC)、增強型行動寬頻通訊(Enhanced Mobile Broadband；eMBB)、大規模機器型通訊(Massive Machine Type Communications；mMTC)。在這些服務型態中，URLLC服務型態係為了滿足低延遲、可靠性的傳輸需求，故URLLC服務相當符合車用通訊或工業用通訊。
另外，傳統工業用通訊係採用時間敏感網路(time sensitive networking；TSN)通訊標準，其係基於乙太網路進行訊號傳輸。因應5G行動通訊系統發展，目前學術及業界已著手討論是否能將TSN系統整合至5G行動通訊系統(即，5G時間敏感通訊(time sensitive communication；TSC))， 以使TSN系統的裝置彼此間可透過5G行動通訊系統進行通訊，特別是TSN系統的中央控制裝置與分佈至各地的工業操作裝置間的通訊。
TSN系統中的裝置種類繁多，主要包含機械手臂、工業控制機台等。由於這些裝置彼此有相互運作的需求且傳輸多為週期性的，因此裝置之間的時間同步將顯得特別重要，例如：時間同步的誤差須嚴格控制至小於1微秒(μs)以下的等級。在此情況下，若欲將TSN系統整合至5G行動通訊系統，則必須解決裝置之間時間同步的問題。此外，於其他服務型態中(例如：URLLC服務類型或eMBB服務類型)，裝置彼此間亦可能有時間同步的需求，例如：自動駕駛車輛間的運作。
有鑑於此，本領域亟需一種時間同步機制，以使得5G行動通訊系統滿足裝置之間時間同步的需求，進而將TSN系統整合至5G行動通訊系統。
本發明之目的在於提供一種時間同步機制，其藉由計算與子載波間距相關聯之時間同步誤差，以決定使用者裝置需自何處接收何者的參考時間資訊。據此，本發明之時間同步機制可使得5G行動通訊系統滿足使用者裝置之間時間同步的需求，進而將TSN系統整合至5G行動通訊系統。除此之外，本發明之時間同步機制亦可用於改進URLLC服務類型與eMBB服務類型中使用者裝置之間的時間同步。
為達上述目的，本發明揭露一種用於一行動通訊系統之基地台，其包含一收發器、一網路介面以及一處理器。該基地台對於一使用者裝置為一主要基地台。網路介面連接至一次要基地台。該處理器電性連接至該 收發器及該網路介面，並用以執行下列操作：計算該使用者裝置與該基地台間之一第一時間同步誤差，該第一時間同步誤差與該基地台之一第一子載波間距(subcarrier spacing；SCS)相關聯；計算該使用者裝置與該次要基地台間之一第二時間同步誤差，該第二時間同步誤差與該次要基地台之一第二子載波間距相關聯；判斷該第一時間同步誤差及該第二時間同步誤差間之一較小者，該較小者對應至一目標基地台，該目標基地台係該基地台及該次要基地台其中之一；產生一同步指示訊息，該同步指示訊息指示該基地台及該次要基地台其中之一；以及透過該收發器傳送該同步指示訊息至該使用者裝置，以使該使用者裝置根據該同步指示訊息自該基地台及該次要基地台其中之一接收該目標基地台之一參考時間資訊。
此外，本發明更揭露一種用於一行動通訊系統之基地台，其包含一收發器、一全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器以及一處理器。該處理器電性連接至該收發器及該GNSS接收器，且用以執行下列操作：透過該GNSS接收器，自一衛星接收一外部參考時間資訊；計算該使用者裝置與該基地台間之一第一時間同步誤差；計算該使用者裝置與該衛星間之一第二時間同步誤差；判斷該第一時間同步誤差是否小於該第二時間同步誤差，以產生一同步指示訊息；以及透過該收發器傳送該同步指示訊息至該使用者裝置。當該第一時間同步誤差小於該第二時間同步誤差時，該同步指示訊息指示該基地台，以使該使用者裝置根據該同步指示訊息自該基地台一接收該基地台之一參考時間資訊，以及當該第一時間同步誤差大於等於該第二時間同步誤差時，該同步指示訊息指示該衛星，以使該使用者裝置根據該同步指示訊息自該衛星接收該外部參考 時間資訊。
在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。
1:基地台/主要基地台
11:收發器
13:網路介面
15:處理器
17:GNSS接收器
2:使用者裝置
3:次要基地台
ECS:外部時鐘源/衛星
102:下行同步訊號
104:參考時間資訊
106:時序前進訊息
108:同步指示訊息
110:參考時間資訊
202:前置序列
302:參考時間資訊
E1.1、E1.2、E1.3、E1.3.1、E1.3.2、E1.3.3、E2:誤差因素
TAB:表格
ERTI:外部參考時間資訊
IRTI:內部參考時間資訊
C1:訊號涵蓋範圍
C3:訊號涵蓋範圍
C1-DL:下行訊號涵蓋範圍
C1-NUL:標準上行訊號涵蓋範圍
C1-SUL:輔助上行訊號涵蓋範圍
第1圖列出本發明各時間誤差之一關係表；第2圖描繪本發明基地台1與使用者裝置2間訊號傳輸時所發生之各種誤差類型之一示意圖；第3圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號傳輸之一實施情境；第4A-4B圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號傳輸之一實施情境；第5圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號傳輸之一實施情境；第6圖描繪本發明基地台設置於衛星上之一實施情境；第7圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號傳輸之一實施情境；第8圖描繪本發明基地台1具有一標準上行頻段、一輔助上行頻段及一下行頻段之一示意圖；第9圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號傳輸之一實施情境；第10A-10B圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號 傳輸之一實施情境；第11圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及次要基地台3間訊號傳輸之實施情境；第12-13圖描繪本發明基地台1、使用者裝置2及衛星ECS間訊號傳輸之一實施情境；第14圖描繪本發明基地台1具有一標準上行頻段、一輔助上行頻段及一下行頻段之一示意圖；第15圖描繪本發明之基地台1之示意圖；以及第16圖描繪本發明之基地台1之示意圖。
以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。須說明者，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示，且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，並非用以限制實際比例。
本發明第一實施例如第1-5圖所示。於本實施例中，為簡化說明，僅就基地台1(後稱主要基地台1)與單一使用者裝置2間以及基地台3(後稱次要基地台3)與單一使用者裝置2間之實施情境作為說明，以描述主要基地台1如何藉由計算與子載波間距相關聯之時間同步誤差，以決定使用者裝置2所需接收之參考時間資訊。主要基地台1之元件及其元件之功能將於對應至第15圖及第16圖之實施例中進一步說明。所屬技術領域中具有 通常知識者可基於以下說明瞭解本發明於其他實施情境中亦可包含其他使用者裝置且對其他使用者裝置進行相同的操作，以指示使用者裝置自何處接收何者的參考時間資訊，進而達到使用者裝置之間的時間同步，故將不贅述。
基地台1適用於一行動通訊系統，其可為下一代行動通訊系統(目前廣稱為5G行動通訊系統)，或任一基於正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access；OFDMA)技術的行動通訊系統。以下敘述係以5G行動通訊系統作為說明，然而所屬技術領域中通常知識者可瞭解如何將本發明之技術手段延伸適用於其他基於OFDMA技術的行動通訊系統，故在此不加以贅述。於本實施例中，使用者裝置2可為時間敏感網路(time sensitive networking；TSN)系統中之機械手臂或工業控制機台等設備。惟，於其他實施例中，使用者裝置2可屬於URLLC服務類型或eMBB服務類型之裝置(例如：自動駕駛車輛)。
基地台1對於使用者裝置2為主要基地台，其連接至次要基地台3，使用者裝置2同時與主要基地台1及次要基地台3連線。主要基地台1計算使用者裝置2與主要基地台1間之一第一時間同步誤差，以及計算使用者裝置2與次要基地台3間之一第二時間同步誤差，以決定使用者裝置2後續與哪一個基地台進行時間同步以及自哪一個基地台接收參考時間資訊。
舉例而言，第一時間同步誤差可包含一第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一第一傳播延遲時間估測誤差至少其中之一，且第一傳播延遲時間估測誤差可包含一第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一第一基地台偵測前置序列時間誤差及一第一時序前進(Timing advance； TA)量化時間誤差至少其中之一。
進一步而言，第1圖所示之表格TAB列出不同誤差類型與不同子載波間距所造成的時間誤差之間的關係。由第1圖中可看出，與基地台之子載波間距(subcarrier spacing；SCS)相關聯之時間誤差包含：使用者裝置偵測同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.2)及傳播延遲時間估測誤差(即，誤差因素E1.3)，其中，傳播延遲時間估測誤差更包含使用者裝置傳輸前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.1)、基地台偵測前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.2)及時序前進量化時間誤差(即，誤差因素E1.3.3)。另外，與基地台之子載波間距(subcarrier spacing；SCS)無關之時間誤差包含：基地台傳輸同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.1)及參考時間資訊量化時間誤差(即，誤差因素E2)。
第1圖所示之表格TAB可瞭解，第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差、第一傳播延遲時間估測誤差、第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、第一基地台偵測前置序列時間誤差及第一時序前進量化時間誤差皆與主要基地台1之一第一子載波間距相關聯。因此，使用者裝置2與主要基地台1間之第一時間同步誤差會因應主要基地台1所設定之第一子載波間距而有所改變。
類似地，第二時間同步誤差可包含一第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一第二傳播延遲時間估測誤差至少其中之一，且第二傳播延遲時間估測誤差可包含一第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一第二基地台偵測前置序列時間誤差及一第二時序前進量化時間誤差至少其中之一。類似地，第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差、第二傳播延遲時 間估測誤差、第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、第二基地台偵測前置序列時間誤差及第二時序前進量化時間誤差皆與次要基地台3之一第二子載波間距相關聯。因此，使用者裝置2與與次要基地台3之第二時間同步誤差亦會因應次要基地台3所設定之第二子載波間距而有所改變。
請參考第2圖，為簡化說明，僅就主要基地台1與使用者裝置2間之訊號傳輸作為說明，以描述主要基地台1與使用者裝置2間傳輸訊號時所發生之各種誤差類型。所屬技術領域中具有通常知識者可瞭解這些誤差類型亦會在次要基地台3與使用者裝置2間之訊號傳輸中發生，故在此不加以贅述。
主要基地台1傳送下行同步訊號102至使用者裝置2，以讓使用者裝置2與主要基地台1取得下行同步。下行同步訊號102可自同步訊號區塊(Synchronization Signal Block；SSB)所獲得或為解調參考訊號(Demodulation Reference Signal；DMRS)。主要基地台1傳送下行同步訊號102所產生的誤差即為基地台傳輸同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.1)，以及使用者裝置2接收到下行同步訊號102所產生的誤差即為使用者裝置偵測同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.3.2)。主要基地台1更透過系統資訊區塊(System Information Block；SIB)廣播參考時間資訊104，其描述一訊框邊界(frame boundary)所在位置之時間資訊。此外，主要基地台1亦可藉由使用者裝者特定無線電資源控制訊息(UE-specific RRC message)以單播(unicast)的方式傳送參考時間資訊104。主要基地台1產生參考時間資訊104所產生的誤差即為參考時間資訊量化時間誤差(即，誤差因素E2)。
接著，使用者裝置2傳送前置序列202至主要基地台1，且主 要基地台1偵測到前置序列202後，傳送時序前進訊息106至使用者裝置2，以使使用者裝置2根據時序前進訊息106與主要基地台1取得上行同步。使用者裝置2傳送前置序列202所產生之誤差即為使用者裝置傳輸前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.1)。主要基地台1偵測到前置序列202所產生之誤差即為基地台偵測前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.2)，以及主要基地台1傳送時序前進訊息106所產生之誤差即為時序前進量化時間誤差(即，誤差因素E1.3.3)。
使用者裝置偵測同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.2)、使用者裝置傳輸前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.1)及基地台偵測前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.2)是主要基地台1與使用者裝置2在進行訊號傳送、接收上之操作所造成的誤差。再者，傳播延遲時間估測誤差(即，誤差因素E1.3，其包含誤差因素E1.3.1、E1.3.2、E1.3.3)則主要是由主要基地台1與使用者裝置2之間計算訊號傳播路徑延遲所造成的誤差。因此，整體的時間誤差可包含基地台傳輸同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.1)、傳播延遲時間估測誤差(即，誤差因素E1.3)及參考時間資訊量化時間誤差(即，誤差因素E2)。
須說明者，前述用於下行同步及上行同步的訊號傳輸是為了計算使用者裝置2與主要基地台1間訊框的延遲時間偏移，而使用者裝置2與基地台間進行時間同步是為了讓使用者裝置2藉由基地台所提供之參考時間資訊並透過時間延遲資訊的計算，將其時鐘(即，系統時間)調整成盡量與基地台內部的時鐘相同。再者，關於本發明第1圖之表格TAB的細節資訊可進一步參考3GPP技術文件「R2-1818254：“Time Synchronization for IIOT,”NTT DOCOMO,INC.,3GPP TSG-RAN WG2 #104,Spoken,USA,12th-16th November 2018」中表格2(Table 2)。同時，為簡化說明，本實施例係以大服務範圍(larger service area)且內部基地台(intra-gNB)的情況作為舉例說明。由於所屬技術領域中具有通常知識者基於前述說明可瞭解上述該等誤差類型及其所發生之原因細節，故在此不在加以贅述。
如第3圖所示，使用者裝置2係同時位於主要基地台1之訊號涵蓋範圍C1及次要基地台3之訊號涵蓋範圍C3內，並同時與主要基地台1及次要基地台3執行一載波聚合(Carrier Aggregation；CA)傳輸或一雙重連線(Dual connectivity)傳輸。在此情況下，使用者裝置2將其自主要基地台1接收同步訊號、傳送前置序列至主要基地台1、以及自次要基地台3接收同步訊號、傳送前置序列至次要基地台3之相關處理時間誤差資訊傳送給主要基地台1。處理時間誤差資訊可包含第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差、第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差，主要基地台1藉此資訊計算出第一時間同步誤差及第二時間同步誤差。
須說明者，若使用者裝置2係同時與主要基地台1及次要基地台3執行載波聚合傳輸，則主要基地台1及次要基地台3分別使用不同的組成載波(component carrier；CC)。此外，於第3圖中係以主要基地台1之訊號涵蓋範圍C1及次要基地台3之訊號涵蓋範圍C3彼此間具有部分重疊作為說明；然而，於其他實施例中，基地台1之訊號涵蓋範圍C1可整個涵蓋次要基地台3之訊號涵蓋範圍C3(即，訊號涵蓋範圍C3整個包含於訊號涵蓋範圍C1內)。
於計算出第一時間同步誤差及第二時間同步誤差後，主要基 地台1判斷第一時間同步誤差及第二時間同步誤差間之一較小者所對應之基地台為一目標基地台。由前述說明可以瞭解，第一時間同步誤差及第二時間同步誤差係分別與主要基地台1及次要基地台3之子載波間距(SCS)相關聯。因此，若主要基地台1與次要基地台3具有相同的參考時間資訊量化誤差，則兩者中子載波間距較小者係為目標基地台，即目標基地台可為主要基地台1及次要基地台3其中之一。隨後，如第3圖所示，主要基地台1產生一同步指示訊息108，其指示主要基地台1及次要基地台3其中之一，並傳送同步指示訊息108至使用者裝置2，以使使用者裝置2根據同步指示訊息108自主要基地台1及次要基地台3其中之一接收目標基地台之參考時間資訊。
舉例而言，當主要基地台1判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差時，則決定目標基地台為主要基地台1。在此情況下，主要基地台1之參考時間資訊110可由主要基地台1自行傳送至使用者裝置2，或者透過次要基地台3傳送至使用者裝置2。若主要基地台1與次要基地台3具有相同的參考時間資訊量化誤差，則主要基地台1可決定自行傳送參考時間資訊110至使用者裝置2，則使用者裝置2將根據同步指示訊息108自主要基地台1接收主要基地台1之參考時間資訊110，以根據主要基地台1之參考時間資訊110與主要基地台1進行時間同步，如第4A圖所示。
若次要基地台3相較於主要基地台1與具有較小的參考時間資訊量化誤差，則主要基地台1可決定透過次要基地台3傳送其參考時間資訊110。在此情況下，主要基地台1將其參考時間資訊110先傳送至次要基地台3，再由次要基地台3傳送至使用者裝置2，因此，同步指示訊息108指示使用者裝置2自次要基地台3接收主要基地台1之參考時間資訊110，以根據主 要基地台1之參考時間資訊110與主要基地台1進行時間同步，如第4B圖所示。
再舉例而言，若主要基地台1與次要基地台3具有相同的參考時間資訊量化誤差，則主要基地台1判斷第二時間同步誤差小於第一時間同步誤差，故決定目標基地台為次要基地台3。在此情況下，同步指示訊息108係指示次要基地台3，以使使用者裝置2根據同步指示訊息108自次要基地台3接收次要基地台3之參考時間資訊302，如第5圖所示。參考時間資訊110及參考時間資訊302可透過系統資訊區塊(SIB)廣播，即如前述之參考時間資訊104。類似地，參考時間資訊110及參考時間資訊302亦可透過使用者裝者特定無線電資源控制訊息(UE-specific RRC message)以單播(unicast)的方式傳送。
於一實施例中，主要基地台1以及次要基地台3其中之一可設置於一衛星上。舉例而言，如第6圖所示，次要基地台3可設置於衛星上，而主要基地台1可設置於地球地表上。於其他範例中，主要基地台1可設置於衛星上，而次要基地台3可設置於地球地表上。所屬技術領域中具有通常知識者可瞭解由於5G行動通訊系統可使用的頻段包含微波頻段，故將基地台設置於衛星上是可行的一實施態樣，故在此不在加以贅述。
本發明第二實施例請參考第4A-4B圖、第5圖及第7圖。第二實施例為第一實施例之延伸。本實施例中將具體說明主要基地台1如何決定目標基地台之過程。
於本實施例中，主要基地台1及次要基地台3係直接連接一外部時鐘源ECS，以接收外部參考時間資訊ERTI，故第一時間同步誤差所包含 之誤差類型與第二時間同步誤差所包含之誤差類型相同。由於子載波間距越大，時間同步誤差會越小，因此在第一時間同步誤差所包含之誤差類型與第二時間同步誤差所包含之誤差類型相同的情況下，主要基地台1可直接判斷第一子載波間距是否大於第二子載波間距來決定目標基地台。換言之，當第一子載波間距大於第二子載波間距時，主要基地台1判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差，並決定目標基地台為主要基地台1。反之，當第一子載波間距小於第二子載波間距時，主要基地台1判斷第一時間同步誤差大於第二時間同步誤差，並決定目標基地台為次要基地台3。
外部時鐘源ECS可為核心網路，而外部參考時間資訊ERTI可基於核心網路之一主時鐘(Grand master clock；GM clock)及一時效性網路(Time-Sensitive Networking)之一主時鐘其中之一所產生。因此，主要基地台1及次要基地台1可自核心網路接收外部參考時間資訊ERTI。此外，外部時鐘源ECS亦可為一衛星，即當主要基地台1及次要基地台3皆具有全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器時，則主要基地台1及次要基地台3皆可自衛星獲得外部參考時間資訊ERTI。
舉例而言，假設主要基地台1之第一子載波間距為30kHz(千赫茲)，以及次要基地台3之第二子載波間距為15kHz，主要基地台1計算出第一時間同步誤差為1750ns(奈秒)以及第二時間同步誤差為2144ns。在此情況下，主要基地台1判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差，故決定目標基地台為主要基地台1。如同前述，主要基地台1之參考時間資訊110可由主要基地台1自行傳送至使用者裝置2(如第4A圖所示)，或者透過次要基地台3傳送至使用者裝置2(如第4B圖所示)。
再舉例而言，假設主要基地台1之第一子載波間距為15kHz，以及次要基地台3之第二子載波間距為30kHz，主要基地台1計算出第一時間同步誤差為2144ns以及第二時間同步誤差為1750ns。在此情況下，主要基地台1判斷第二時間同步誤差小於第一時間同步誤差，故決定目標基地台為次要基地台3。因此，主要基地台1所產生之同步指示訊息108係指示次要基地台3，以使使用者裝置2根據同步指示訊息108自次要基地台3接收次要基地台3之參考時間資訊302(如第5圖所示)。
須說明者，第一時間同步誤差為及第二時間同步誤差之數值係基於3GPP技術文件「R2-1818254：“Time Synchronization for IIOT,”NTT DOCOMO,INC.,3GPP TSG-RAN WG2 #104,Spoken,USA,12th-16th November 2018」中表格2(Table 2)所計算，且僅作為舉例說明。換言之，第一時間同步誤差為及第二時間同步誤差的計算依據及其數值僅作為例示，並非用以限制本發明的保護範圍。
此外，於一實施例中，第一時間同步誤差更包含一第一參考時間資訊量化度誤差，以及第二時間同步誤差更包含一第二參考時間資訊量化度誤差。因此，當主要基地台1之第一子載波間距與次要基地台3之第二子載波間距相同時，主要基地台1可進一步考量主要基地台1之第一參考時間資訊量化度是否大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度。
詳言之，主要基地台1可更判斷第一子載波間距是否大於第二子載波間距，並判斷主要基地台1之一第一參考時間資訊量化度是否大於次要基地台3之一第二參考時間資訊量化度。當第一子載波間距等於第二子載波間距且主要基地台1之第一參考時間資訊量化度小於次要基地台3之第 二參考時間資訊量化度時，主要基地台1判斷目標基地台係主要基地台1。當第一子載波間距等於第二子載波間距且主要基地台1之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度時，主要基地台1判斷目標基地台係次要基地台3。
舉例而言，假設第一子載波間距及第二子載波間距皆為15kHz，第一參考時間資訊量化度為0.15μs(微秒)，以及第二參考時間資訊量化度為0.1μs。主要基地台1判斷主要基地台1之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度，因此判斷目標基地台為次要基地台3。
再者，當第一子載波間距大於第二子載波間距且主要基地台1之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度時，若主要基地台1判斷目標基地台係主要基地台1並使同步指示訊息108指示次要基地台3，則可傳送主要基地台1之參考時間資訊至次要基地台3，以使次要基地台3傳送主要基地台1之參考時間資訊至使用者裝置2。可理解的是，由於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度小於主要基地台1之第一參考時間資訊量化度，因此，若主要基地台1透過次要基地台3傳送其參考時間資訊110至使用者裝置2，則可最小化參考時間資訊量化度誤差，進而可提高獲知主要基地台1之參考時間資訊的精確度。
須說明者，前述範例係假設主要基地台1與次要基地台3的參考時間資訊量化誤差的時間誤差值通常較與子載波間距相關聯之時間誤差值小，故僅在主要基地台1及次要基地台3之子載波間距相同時，對於第一時間同步誤差及第二時間同步誤差之比較才有重要影響性。換言之，參考時間 資訊量化誤差相較於與子載波間距相關聯之使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及傳播延遲時間估測誤差對於時間同步誤差的影響程度較小。
舉例而言，假設第一參考時間資訊量化度為0.15μs(微秒)，第二參考時間資訊量化度為0.1μs，則主要基地台1計算第一參考時間資訊量化度與第二參考時間資訊量化度間之時間誤差值為25ns(即，(0.15μs-0.1μs)/2=25ns)。進一步地參考第1圖之表格TAB中可知，在不同子載波間，與子載波間距相關聯之誤差因素(即，使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及傳播延遲時間估測誤差)所造成的時間誤差值至少大於324ns(即，1750ns-1426ns=324ns)。因此，與子載波間距相關聯之誤差因素對於第一時間同步誤差及第二時間同步誤差計算具有顯著的影響力。
本發明第三實施例如第8圖所示。第三實施例亦為第一實施例之延伸。於本實施例中，假設目標基地台為主要基地台1，且主要基地台1具有一標準上行(normal uplink；NUL)頻段、一輔助上行(supplementary uplink；SUL)頻段及一下行頻段。標準上行頻段之一中心頻率大於輔助上行頻帶之一中心頻率，以及標準上行頻段所對應之標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL小於輔助上行頻帶所對應之輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL。主要基地台1之下行頻段之下行訊號涵蓋範圍C1-DL可大於標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL且小於輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL(但不限於此)。
主要基地台1於計算第一時間同步誤差前，需先判斷使用者裝置2之目前位置，即是同時位於標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL及輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL內，還是僅位於輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL內。當使用者裝置2之目前位置同時位於標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL及輔助 上行訊號涵蓋範圍C1-SUL內時，主要基地台1判斷標準上行頻帶之子載波間距與輔助上行頻段之子載波間距何者較大，並基於較大者計算使用者裝置2與主要基地台1間之第一時間同步誤差。在此假設，標準上行頻帶之子載波間距(例如：30kHz)大於輔助上行頻段之子載波間距(例如：15kHz)。因此，主要基地台1基於標準上行頻帶之子載波間距，計算使用者裝置2與主要基地台1間之第一時間同步誤差。
此外，所屬技術領域中具有通常知識者可瞭解，主要基地台1若判斷使用者裝置2之目前位置僅位於輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL及下行訊號涵蓋範圍C1-DL內(即，未位於標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL)，則主要基地台1基於輔助上行頻帶之子載波間距，計算使用者裝置2與主要基地台1間之第一時間同步誤差。
於其他實施例中，若次要基地台3亦具有一標準上行頻段及一輔助上行頻段且使用者裝置2之目前位置亦位於次要基地台3之標準訊號涵蓋範圍及輔助訊號涵蓋範圍內時，主要基地台1亦需判斷次要基地台3之標準上行頻帶之子載波間距與輔助上行頻段之子載波間距何者較大，並基於較大者計算使用者裝置2與次要基地台3間之第二時間同步誤差。
本發明第四實施例如第9-11圖所示。第四實施例亦為第一實施例之延伸。不同於第二實施例，於本實施例中，僅主要基地台1直接自外部時鐘源ECS接收外部參考時間資訊ERTI，而次要基地台3需自主要基地台1接收參考時間資訊(即，主要基地台1所產生之內部參考時間資訊IRTI)。
類似地，外部時鐘源ECS可為核心網路，而外部參考時間資訊ERTI可基於核心網路之一主時鐘(GM clock)及一時效性網路(TSN)之 一主時鐘其中之一所產生。此外，外部時鐘源ECS亦可為一衛星，即當主要基地台1具有全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器時，則主要基地台1可自衛星獲得外部參考時間資訊ERTI。
主要基地台1於接收外部參考時間資訊ERTI後產生內部參考時間資訊IRTI，並傳送內部參考時間資訊IRTI至次要基地台3。在此情況下，第二時間同步誤差更包含主要基地台1傳送內部參考時間資訊IRTI至次要基地台3之一傳輸跳接時間誤差。傳輸跳接時間誤差可為一精確時間協定(Precision Time Protocol；PTP)下之一時間同步誤差，且基於精確時間協定，時間同步誤差可控制到至少為40ns。
類似於第二實施例，假設主要基地台1之第一子載波間距為15kHz，以及次要基地台3之第二子載波間距為30kHz，則主要基地台1判斷第二子載波間距大於第一子載波間距。當第二子載波間距大於第一子載波間距時，主要基地台1進一步判斷第二時間同步誤差是否小於第一時間同步誤差。惟，不同於第二實施例，本實施例之第二時間同步誤差必須包含主要基地台1至次要基地台3之傳輸跳接時間誤差(即，40ns)。因此，於本實施例中，第二時間同步誤差為1790ns(即，1750ns+40ns)。
由上述可知，即使第二時間同步誤差包含傳輸跳接時間誤差(即，1790ns)，其仍小於第一時間同步誤差(即，2144ns)，故主要基地台1判斷目標基地台為次要基地台3。在此情況下，同步指示訊息108指示次要基地台3。反之，當包含傳輸跳接時間誤差之第二時間同步誤差大於第一時間同步誤差時，主要基地台1判斷目標基地台為主要基地台1，以及同步指示訊息指示主要基地台1。所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，包含傳 輸跳接時間誤差之第二時間同步誤差恰好等於第一時間同步誤差將會是相當罕見的情況，惟，在此罕見的情況出現時，主要基地台1可基於預先設定，直接判斷目標基地台為主要基地台1，以及同步指示訊息指示主要基地台1。
於其他實施例中，當第二子載波間距等於或小於第一子載波間距時，則主要基地台1可直接判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差，目標基地台為主要基地台1。在此情況下，同步指示訊息108指示主要基地台1。換言之，當第二子載波間距等於或小於第一子載波間距時，包含傳輸跳接時間誤差之第二時間同步誤差必然大於第一時間同步誤差。
同樣地，當目標基地台為主要基地台1時，主要基地台1之參考時間資訊110可由主要基地台1自行傳送至使用者裝置2，或者透過次要基地台3傳送至使用者裝置2，如第10A、10B圖所示。當目標基地台為次要基地台3時，同步指示訊息108係指示次要基地台3，以使使用者裝置2根據同步指示訊息108自次要基地台3接收次要基地台3之參考時間資訊302，如第11圖所示。
本發明第五實施例請繼續參考第9-11圖。第五實施例為第四實施例之延伸。於本實施例中，第一時間同步誤差更包含一第一參考時間資訊量化度誤差，以及第二時間同步誤差更包含一第二參考時間資訊量化度誤差。主要基地台1除了判斷第二子載波間距是否大於第一子載波間距外，更需判斷主要基地台1之第一參考時間資訊量化度是否大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度。
當第二子載波間距等於第一子載波間距且主要基地台1之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度時，主 要基地台1計算主要基地台1之第一參考時間資訊量化度與次要基地台3之第二參考時間資訊量化度間之一時間誤差值。若時間誤差值小於傳輸跳接時間誤差時，則目標基地台係主要基地台1。
舉例而言，假設第一子載波間距及第二子載波間距皆為15kHz，第一參考時間資訊量化度為0.15μs(微秒)，第二參考時間資訊量化度為0.1μs，以及傳輸跳接時間誤差為40ns。主要基地台1計算第一參考時間資訊量化度與第二參考時間資訊量化度間之時間誤差值為25ns(即，(0.15μs-0.1μs)/2=25ns)，且25ns小於40ns，因此判斷目標基地台為主要基地台1。換言之，雖然次要基地台3因其第二參考時間資訊量化度小於主要基地台1之第一參考時間資訊量化度，故次要基地台3可以提供較精細的參考時間資訊；惟，第一參考時間資訊量化度與第二參考時間資訊量化度間之時間誤差值僅為25ns，其並未大於40ns的傳輸跳接時間誤差，因此在整體的時間同步誤差相比較之下，主要基地台1作為時間同步的目標基地台仍可最小化使用者裝置之間的時間同步誤差。
同樣地，當目標基地台為主要基地台1時，主要基地台1之參考時間資訊110可由主要基地台1自行傳送至使用者裝置2，或者透過次要基地台3傳送至使用者裝置2，如第10A、10B圖所示。然而，可理解的是，由於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度小於主要基地台1之第一參考時間資訊量化度，因此，若主要基地台1透過次要基地台3傳送其參考時間資訊110至使用者裝置2，則可最小化參考時間資訊量化度誤差，進而可提高獲知主要基地台1之參考時間資訊的精確度。
本發明第六實施例如第12-13圖所示。不同於前述實施例， 於本實施例中，外部時鐘源ECS係為一衛星，基地台1可透過全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器自衛星ECS接收外部參考時間資訊ERTI，且使用者裝置2同樣可透過其全球導航衛星系統接收器自衛星ECS接收外部參考時間資訊ERTI。基地台1計算使用者裝置2與基地台1間之第一時間同步誤差，以及計算使用者裝置2與衛星間之一第二時間同步誤差。
類似地，第一時間同步誤差可包含與基地台之子載波間距(subcarrier spacing；SCS)相關聯之時間誤差及與基地台之子載波間距無關之時間誤差。與基地台之子載波間距相關聯之時間誤差可包含：使用者裝置偵測同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.2)及傳播延遲時間估測誤差(即，誤差因素E1.3)，其中，傳播延遲時間估測誤差可更包含使用者裝置傳輸前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.1)、基地台偵測前置序列時間誤差(即，誤差因素E1.3.2)及時序前進量化時間誤差(即，誤差因素E1.3.3)。另外，與基地台之子載波間距無關之時間誤差可包含：基地台傳輸同步訊號時間誤差(即，誤差因素E1.1)及參考時間資訊量化時間誤差(即，誤差因素E2)。第一時間同步誤差之計算方式與第二實施例相同，故於此不再贅述。
此外，使用者裝置2可藉由量測衛星ECS所傳送之訊號來得到參考時間資訊，並將量測時間誤差資訊回報給基地台1。在此強調，相較於使用者裝置2可藉由與基地台1訊號傳遞(即，下行同步訊號102、前置序列202及時序前進訊息106)以獲得傳播延遲時間的相關資訊，使用者裝置2直接量測衛星ECS所傳送之衛星訊號並沒有機制可以取得傳播延遲時間的相關資訊，如此會造成時間資訊的誤差。此時，基地台1可透過衛星軌道資 訊、方位資訊以及使用者裝置2之座標等資訊來估測傳播延遲時間，以作為計算第二時間同步誤差的依據。
當基地台1判斷第一時間同步誤差大於等於第二時間同步誤差時，基地台1產生同步指示訊息108，並傳送同步指示訊息108至使用者裝置2，其中同步指示訊息108指示衛星ECS。如此一來，使用者裝置2根據同步指示訊息108，自衛星ECS接收外部參考時間資訊ERTI，以基於外部參考時間資訊ERTI進行時間同步，如第12圖所示。當基地台1判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差時，同步指示訊息108係指示基地台1，以使使用者裝置2根據同步指示訊息108自基地台1接收基地台1之參考時間資訊110，以基於參考時間資訊110進行時間同步，如第13圖所示。
於一實施例中，基地台1自使用者裝置2接收一處理時間誤差資訊，並根據處理時間誤差資訊獲得第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差。
本發明第七實施例如第14圖所示。第七實施例為第六實施例之延伸。類似於第三實施例所述，基地台1具有標準上行頻段及輔助上行頻段，標準上行頻段之中心頻率大於輔助上行頻帶之中心頻率，標準上行頻段所對應之標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL小於輔助上行頻帶所對應之輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL，以及標準上行頻帶之子載波間距大於輔助上行頻段之子載波間距。
同樣地，基地台1於計算第一時間同步誤差前，需判斷使用者裝置2之目前位置是否位於標準上行訊號涵蓋範圍C1-NUL及輔助上行訊號涵蓋範圍C1-SUL內。當使用者裝置2之目前位置位於標準訊號涵蓋範圍 C1-NUL及輔助訊號涵蓋範圍C1-SUL時，基地台1基於標準上行頻帶之子載波間距，計算使用者裝置2與主要基地台1間之第一時間同步誤差。
本發明第八實施例如第15圖所示，其係為本發明之基地台1之示意圖。基地台1於5G行動通訊系統中通常被稱作為「gNB」。基地台1對於一使用者裝置(如前述實施例之使用者裝置2)為一主要基地台。基地台1包含一收發器11、一網路介面13以及一處理器15。處理器15電性連接至收發器11及網路介面13。網路介面13連接至一次要基地台(如前述實施例之次要基地台3)。處理器15可為各種處理器、中央處理單元、微處理器、數位訊號處理器或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知之其他計算裝置。基於說明簡化之原則，基地台1之其它元件，例如：殼體、電源模組等與本發明較不相關的元件，皆於圖中省略而未繪示。
對應至第一實施例，處理器15計算使用者裝置2與基地台1間之一第一時間同步誤差。第一時間同步誤差與基地台1之一第一子載波間距相關聯。處理器15計算使用者裝置2與次要基地台3間之一第二時間同步誤差。第二時間同步誤差與次要基地台3之一第二子載波間距相關聯。接著，處理器15判斷第一時間同步誤差及第二時間同步誤差間之一較小者，其中較小者對應至一目標基地台，且目標基地台係基地台1及次要基地台3其中之一。隨後，處理器15產生一同步指示訊息，其指示基地台1及次要基地台3其中之一。最後，處理器15透過收發器11傳送同步指示訊息至使用者裝置2，以使使用者裝置2根據同步指示訊息自基地台1及次要基地台3其中之一接收目標基地台之一參考時間資訊。
於一實施例中，第一時間同步誤差包含一第一使用者裝置偵 測同步訊號時間誤差及一第一傳播延遲時間估測誤差至少其中之一，以及第二時間同步誤差包含一第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一第二傳播延遲時間估測誤差至少其中之一。
此外，於一實施例中，第一傳播延遲時間估測誤差包含一第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一第一基地台偵測前置序列時間誤差及一第一時序前進量化時間誤差至少其中之一，以及第二傳播延遲時間估測誤差包含一第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一第二基地台偵測前置序列時間誤差及一第二時序前進量化時間誤差至少其中之一。
於一實施例中，處理器15更透過收發器11自使用者裝置2接收一處理時間誤差資訊，並根據該處理時間誤差資訊獲得第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差、第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差。
於一實施例中，基地台1協同次要基地台3與使用者裝置2執行載波聚合傳輸。基地台1使用第一組成載波，以及次要基地台3使用第二組成載波。此外，於其他實施例中，基地台1協同次要基地台3與使用者裝置2執行雙重連線(Dual connectivity)傳輸。
於一實施例中，基地台1以及次要基地台3其中之一設置於一衛星上。
對應至第二實施例，處理器15判斷第一子載波間距是否大於第二子載波間距。當第一子載波間距大於第二子載波間距，處理器15判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差，以及目標基地台係基地台1。再者，當第一子載波間距小於第二子載波間距間，處理器15判斷第一時間同步誤 差大於第二時間同步誤差，以及目標基地台係次要基地台3。
於一實施例中，第一時間同步誤差更包含一第一參考時間資訊量化度誤差，以及第二時間同步誤差更包含一第二參考時間資訊量化度誤差。在此情況下，處理器15可更判斷第一子載波間距是否大於第二子載波間距，並判斷基地台1之一第一參考時間資訊量化度是否大於次要基地台3之一第二參考時間資訊量化度。當第一子載波間距等於第二子載波間距且基地台1之第一參考時間資訊量化度小於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度時，處理器15判斷目標基地台係基地台1。當第一子載波間距等於第二子載波間距且基地台之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台之第二參考時間資訊量化度時，處理器15判斷目標基地台係次要基地台3。
再者，當第一子載波間距大於第二子載波間距且基地台1之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度時，若處理器15判斷目標基地台係基地台1並使同步指示訊息指示次要基地台3，則傳送基地台1之參考時間資訊至次要基地台3，以使次要基地台3傳送基地台1之參考時間資訊至使用者裝置2。
對應至第三實施例，基地台1具有標準上行頻段及輔助上行頻段。標準上行頻段之一中心頻率大於輔助上行頻帶之一中心頻率。標準上行頻段所對應之一標準訊號涵蓋範圍小於輔助上行頻帶所對應之一輔助訊號涵蓋範圍。標準上行頻帶之一子載波間距大於輔助上行頻段之一子載波間距。處理器15判斷使用者裝置2之一目前位置是否位於標準訊號涵蓋範圍及輔助訊號涵蓋範圍內，當目前位置位於標準訊號涵蓋範圍及輔助訊號涵蓋範圍時，基於標準上行頻帶之子載波間距，計算使用者裝置2與基地台1間 之第一時間同步誤差。
對應至第四實施例，處理器15更接收外部參考時間資訊，以產生一內部參考時間資訊，並透過網路介面13傳送一內部參考時間資訊至次要基地台。第二時間同步誤差更包含基地台至次要基地台之一傳輸跳接時間誤差。於一實施例中，傳輸跳接時間誤差係為一精確時間協定(Precision Time Protocol；PTP)下之一時間同步誤差。
此外，處理器15判斷第二子載波間距是否大於該第一子載波間距。當第二子載波間距大於第一子載波間距時，處理器15判斷包含傳輸跳接時間誤差之第二時間同步誤差是否小於第一時間同步誤差。當包含傳輸跳接時間誤差之第二時間同步誤差小於第一時間同步誤差時，判斷目標基地台為次要基地台3，以及同步指示訊息指示次要基地台3。反之，當包含傳輸跳接時間誤差之第二時間同步誤差大於第一時間同步誤差時，判斷目標基地台為基地台1，以及同步指示訊息指示基地台1。再者，當第二子載波間距等於或小於第一子載波間距時，處理器15判斷第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差，目標基地台為基地台1，以及同步指示訊息指示基地台1。
於一實施例中，網路介面13更連接至一核心網路，以及處理器15更透過網路介面13自核心網路接收外部參考時間資訊。外部參考時間資訊係基於該核心網路之一主時鐘及一時效性網路之一主時鐘其中之一所產生。
於一實施例中，基地台1更包含一全球導航衛星系統(GNSS)接收器，以及處理器15更透過GNSS接收器自一衛星獲得外部參考時間資訊。
對應至第五實施例，第一時間同步誤差更包含一第一參考時間資訊量化度誤差，以及第二時間同步誤差更包含一第二參考時間資訊量化度誤差。處理器15更判斷第二子載波間距是否大於第一子載波間距，並判斷基地台1之一第一參考時間資訊量化度是否大於次要基地台3之一第二參考時間資訊量化度。當第二子載波間距等於第一子載波間距且基地台1之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台3之第二參考時間資訊量化度時，處理器15計算基地台1之第一參考時間資訊量化度與次要基地台3之第二參考時間資訊量化度間之一時間誤差值。接著，處理器15判斷時間誤差值是否小於傳輸跳接時間誤差。當時間誤差值小於傳輸跳接時間誤差時，處理器15判斷目標基地台係基地台1。
於一實施例中，當第二子載波間距等於第一子載波間距且基地台之第一參考時間資訊量化度大於次要基地台之第二參考時間資訊量化度時，處理器15判斷目標基地台係基地台1，而同步指示訊息指示次要基地台3。在此情況下，處理器15更傳送基地台1之參考時間資訊至次要基地台3，以使次要基地台3傳送基地台1之參考時間資訊至使用者裝置2。
本發明第九實施例如第16圖所示。於本實施例中，基地台1更包含一全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器17。處理器15更電性連接至GNSS接收器17。對應至第六實施例，處理器15透過GNSS接收器17，自一衛星(例如：外部時鐘源ECS)接收一外部參考時間資訊。處理器15計算使用者裝置2與基地台1間之一第一時間同步誤差以及計算使用者裝置2與衛星ECS間之一第二時間同步誤差。處理器15判斷第一時間同步誤差是否小於第二時間同步誤差，以產生一同步指示訊 息，並透過收發器11傳送同步指示訊息至使用者裝置。
當第一時間同步誤差小於第二時間同步誤差時，同步指示訊息指示基地台1，以使使用者裝置2根據同步指示訊息自基地台1接收基地台1之一參考時間資訊。此外，當第一時間同步誤差大於等於第二時間同步誤差時，同步指示訊息指示衛星ECS，以使使用者裝置根據同步指示訊息自衛星ECS接收外部參考時間資訊。
於一實施例中，第一時間同步誤差包含一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一傳播延遲時間估測誤差至少其中之一。傳播延遲時間估測誤差包含一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一基地台偵測前置序列時間誤差及一時序前進(Timing advance；TA)量化時間誤差至少其中之一。
此外，於一實施例中，處理器15更透過收發器11自使用者裝置接收一處理時間誤差資訊，以及處理器15根據處理時間誤差資訊獲得使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及使用者裝置傳輸前置序列時間誤差。
對應至第七實施例，基地台1具有一標準上行(normal uplink；NUL)頻段及一輔助上行(supplementary uplink；SUL)頻段。標準上行頻段之一中心頻率大於輔助上行頻帶之一中心頻率，以及標準上行頻段所對應之一標準訊號涵蓋範圍小於輔助上行頻帶所對應之一輔助訊號涵蓋範圍。此外，標準上行頻帶之一子載波間距大於輔助上行頻段之一子載波間距。在此情況下，處理器15判斷使用者裝置之一目前位置是否位於標準訊號涵蓋範圍及輔助訊號涵蓋範圍內。當目前位置位於標準訊號涵蓋範圍及輔助訊號涵蓋範圍內時，處理器15基於標準上行頻帶之子載波間距，計算使 用者裝置2與基地台1間之第一時間同步誤差。
綜上所述，本發明之基地台藉由計算與子載波間距相關聯之時間同步誤差，以決定使用者裝置需自何處接收何者的參考時間資訊，以進行時間同步。據此，本發明之時間同步機制可使得5G行動通訊系統滿足使用者裝置之間時間同步的需求，進而將TSN系統整合至5G行動通訊系統。除此之外，本發明之時間同步機制亦可用於改進URLLC服務類型與eMBB服務類型中使用者裝置之間的時間同步。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1:基地台
2:使用者裝置
3:次要基地台
108:參考時間資訊

Claims (21)

  1. 一種用於一行動通訊系統之基地台，該基地台對於一使用者裝置為一主要基地台且包含：一收發器；一網路介面，用以連接至一次要基地台；以及一處理器，電性連接至該收發器及該網路介面，用以執行下列操作：計算該使用者裝置與該基地台間之一第一時間同步誤差，該第一時間同步誤差與該基地台之一第一子載波間距(subcarrier spacing；SCS)相關聯；計算該使用者裝置與該次要基地台間之一第二時間同步誤差，該第二時間同步誤差與該次要基地台之一第二子載波間距相關聯；判斷該第一時間同步誤差及該第二時間同步誤差間之一較小者，該較小者對應至一目標基地台，該目標基地台係該基地台及該次要基地台其中之一；依據該第一時間同步誤差及該第二時間同步誤差來產生一同步指示訊息，該同步指示訊息指示該基地台及該次要基地台其中之一；以及透過該收發器傳送該同步指示訊息至該使用者裝置，以使該使用者裝置根據該同步指示訊息自該基地台及該次要基地台其中之一接收該目標基地台之一參考時間資訊。
  2. 如請求項1所述之基地台，其中該第一時間同步誤差包含與該第一子載波間距相關聯之一第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一第一傳播延 遲時間估測誤差至少其中之一，以及該第二時間同步誤差包含與該第二子載波間距相關聯之一第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一第二傳播延遲時間估測誤差至少其中之一。
  3. 如請求項2所述之基地台，其中該第一傳播延遲時間估測誤差包含一第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一第一基地台偵測前置序列時間誤差及一第一時序前進(Timing advance；TA)量化時間誤差至少其中之一，以及該第二傳播延遲時間估測誤差包含一第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一第二基地台偵測前置序列時間誤差及一第二時序前進量化時間誤差至少其中之一。
  4. 如請求項3所述之基地台，其中該處理器更透過該收發器自該使用者裝置接收一處理時間誤差資訊，以及該處理器根據該處理時間誤差資訊獲得該第一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差、該第一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、該第二使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及該第二使用者裝置傳輸前置序列時間誤差。
  5. 如請求項2所述之基地台，其中該處理器更執行下列操作：判斷該第一子載波間距是否大於該第二子載波間距；當該第一子載波間距大於該第二子載波間距，判斷該第一時間同步誤差小於該第二時間同步誤差，以及該目標基地台係該基地台；以及當該第一子載波間距小於該第二子載波間距間，判斷該第一時間同步誤差大於該第二時間同步誤差，以及該目標基地台係該次要基地台。
  6. 如請求項2所述之基地台，其中該第一時間同步誤差更包含一第一參考時間資訊量化度誤差，以及該第二時間同步誤差更包含一第二參考時間資 訊量化度誤差。
  7. 如請求項6所述之基地台，其中該處理器更判斷該第一子載波間距是否大於該第二子載波間距，並判斷該基地台之一第一參考時間資訊量化度是否大於該次要基地台之一第二參考時間資訊量化度；其中，當該第一子載波間距等於該第二子載波間距且該基地台之該第一參考時間資訊量化度小於該次要基地台之該第二參考時間資訊量化度時，該處理器判斷該目標基地台係該基地台；其中，當該第一子載波間距等於該第二子載波間距且該基地台之該第一參考時間資訊量化度大於該次要基地台之該第二參考時間資訊量化度時，該處理器判斷該目標基地台係該次要基地台。
  8. 如請求項2所述之基地台，其中該處理器更接收一外部參考時間資訊，以產生一內部參考時間資訊，並透過該網路介面傳送該內部參考時間資訊至該次要基地台以及該第二時間同步誤差包含該基地台至該次要基地台之一傳輸跳接時間誤差。
  9. 如請求項8所述之基地台，其中該傳輸跳接時間誤差係為一精確時間協定(Precision Time Protocol；PTP)下之一時間同步誤差。
  10. 如請求項8所述之基地台，其中該網路介面更連接至一核心網路，以及該處理器更透過該網路介面自該核心網路接收該外部參考時間資訊；其中，該外部參考時間資訊係基於該核心網路之一主時鐘(Grand master clock；GM clock)及一時效性網路(Time-Sensitive Networking)之一主時鐘其中之一所產生。
  11. 如請求項8所述之基地台，更包含一全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器，其中該處理器更透過該GNSS接收器自一衛星獲得該外部參考時間資訊。
  12. 如請求項8所述之基地台，其中該處理器更執行下列操作：判斷該第二子載波間距是否大於該第一子載波間距；當該第二子載波間距大於該第一子載波間距時，判斷包含該傳輸跳接時間誤差之該第二時間同步誤差是否小於該第一時間同步誤差；當包含該傳輸跳接時間誤差之該第二時間同步誤差小於該第一時間同步誤差時，判斷該目標基地台為該次要基地台，以及該同步指示訊息指示該次要基地台；當包含該傳輸跳接時間誤差之該第二時間同步誤差大於該第一時間同步誤差時，判斷該目標基地台為該基地台，以及該同步指示訊息指示該基地台；以及當該第二子載波間距等於或小於該第一子載波間距時，判斷該第一時間同步誤差小於該第二時間同步誤差，該目標基地台為該基地台，以及該同步指示訊息指示該基地台。
  13. 如請求項8所述之基地台，其中該第一時間同步誤差更包含一第一參考時間資訊量化度誤差，該第二時間同步誤差更包含一第二參考時間資訊量化度誤差，該處理器更判斷該第二子載波間距是否大於該第一子載波間距，並判斷該基地台之一第一參考時間資訊量化度是否大於該次要基地台之一第二參考時間資訊量化度；其中，當該第二子載波間距等於該第一子載波間距且該基地台之該第一參考時間資訊量化度大於該次要基地台之該第二參考時間資訊量化 度時，該處理器執行下列操作：計算該基地台之該第一參考時間資訊量化度與該次要基地台之該第二參考時間資訊量化度間之一時間誤差值；判斷該時間誤差值是否小於該傳輸跳接時間誤差；以及當該時間誤差值小於該傳輸跳接時間誤差時，判斷該目標基地台係該基地台。
  14. 如請求項13所述之基地台，其中當該第二子載波間距等於該第一子載波間距且該基地台之該第一參考時間資訊量化度大於該次要基地台之該第二參考時間資訊量化度時，該同步指示訊息指示該次要基地台，以及該處理器更傳送該基地台之該參考時間資訊至該次要基地台，以使該次要基地台傳送該基地台之該參考時間資訊至該使用者裝置。
  15. 如請求項1所述之基地台，其中該基地台具有一標準上行(normal uplink；NUL)頻段及一輔助上行(supplementary uplink；SUL)頻段，該標準上行頻段之一中心頻率大於該輔助上行頻帶之一中心頻率，該標準上行頻段所對應之一標準訊號涵蓋範圍小於該輔助上行頻帶所對應之一輔助訊號涵蓋範圍，該標準上行頻帶之一子載波間距大於該輔助上行頻段之一子載波間距，以及該處理器更執行下列操作：判斷該使用者裝置之一目前位置是否位於該標準訊號涵蓋範圍及該輔助訊號涵蓋範圍內；以及當該目前位置位於該標準訊號涵蓋範圍及該輔助訊號涵蓋範圍時，基於該標準上行頻帶之該子載波間距，計算該使用者裝置與該基地台間之該第一時間同步誤差。
  16. 如請求項1所述之基地台，其中該基地台協同該次要基地台與該使用者裝置執行一載波聚合(Carrier Aggregation；CA)傳輸及一雙重連線(Dual Connectivity；DC)傳輸其中之一；其中，當執行該載波聚合傳輸時，該基地台使用一第一組成載波(component carrier；CC)，以及該次要基地台使用一第二組成載波。
  17. 如請求項1所述之基地台，其中該基地台以及該次要基地台其中之一設置於一衛星上。
  18. 一種用於一行動通訊系統之基地台，包含：一收發器；一全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System；GNSS)接收器；以及一處理器，電性連接至該收發器及該GNSS接收器，用以執行下列操作：透過該GNSS接收器，自一衛星接收一外部參考時間資訊；計算一使用者裝置與該基地台間之一第一時間同步誤差；計算該使用者裝置與該衛星間之一第二時間同步誤差；判斷該第一時間同步誤差是否小於該第二時間同步誤差，以產生一同步指示訊息；以及透過該收發器傳送該同步指示訊息至該使用者裝置；其中，當該第一時間同步誤差小於該第二時間同步誤差時，該同步指示訊息指示該基地台，以使該使用者裝置根據該同步指示訊息自該基地台接收該基地台之一參考時間資訊，以及當該第一時間同步誤差大於等於 該第二時間同步誤差時，該同步指示訊息指示該衛星，以使該使用者裝置根據該同步指示訊息自該衛星接收該外部參考時間資訊。
  19. 如請求項18所述之基地台，其中該第一時間同步誤差包含一使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及一傳播延遲時間估測誤差至少其中之一。
  20. 如請求項19所述之基地台，其中該傳播延遲時間估測誤差包含一使用者裝置傳輸前置序列時間誤差、一基地台偵測前置序列時間誤差及一時序前進(Timing advance；TA)量化時間誤差至少其中之一。
  21. 如請求項20所述之基地台，其中該處理器更透過該收發器自該使用者裝置接收一處理時間誤差資訊，以及根據該處理器根據該處理時間誤差資訊獲得該使用者裝置偵測同步訊號時間誤差及該使用者裝置傳輸前置序列時間誤差。
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