專利名稱：用于擴(kuò)展在ofdma系統(tǒng)中的測距區(qū)域的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般地涉及正交頻分多址(0FDMA)系統(tǒng)，具體上涉及一種擴(kuò)展在0FDMA幀 中的測距區(qū)域的方法。
背景技術(shù)：
在0FDMA系統(tǒng)中，覆蓋區(qū)域被劃分為多個被稱為小區(qū)的小區(qū)域。每個小區(qū)具有一 個或多個基站，并且每個基站與在小區(qū)中存在的多個無線通信設(shè)備進(jìn)行通信?；竞投鄠€ 無線通信設(shè)備通過被稱為信道的無線頻帶來進(jìn)行通信。所述信道被劃分為多個時隙。在 0FDMA系統(tǒng)中，時隙是在能夠被分配到無線通信設(shè)備或者基站的信道中的最小數(shù)據(jù)分配單 元。每個時隙具有為至少一個碼元持續(xù)時間而分配的至少一個子信道。碼元是在時域中的 最小分配單元。子信道是在頻域中的最小分配單元，并且具有多個正交子載波，其中，所述 子載波調(diào)制要由無線通信設(shè)備發(fā)射的數(shù)據(jù)。無線通信設(shè)備和基站以被稱為幀的單位發(fā)射和接收數(shù)據(jù)。每個幀具有多個子信道 和碼元時間。每個幀被劃分為下行鏈路子幀、上行鏈路子幀和一些用于將下行鏈路子幀與 上行鏈路子幀分隔開的轉(zhuǎn)變間隙。從基站到無線通信設(shè)備的傳輸被稱為下行鏈路傳輸，并 且其發(fā)生在下行鏈路子幀中。從無線通信設(shè)備到基站的傳輸被稱為上行鏈路傳輸，并且其 發(fā)生在上行鏈路子幀中。一整套一個下行鏈路子幀、一個上行鏈路子幀、一個發(fā)射/接收轉(zhuǎn) 變間隙(TTG)和接收/發(fā)射轉(zhuǎn)變間隙(RTG)被稱為一個幀?，F(xiàn)有技術(shù)的圖1示出了 0FDMA幀100的三級191、193、195放大?，F(xiàn)有技術(shù)圖1的 第一級 191 示出 了多個 0FDMA 幀 101、102、103、104、105。所有的幀 101、102、103、104、105 在結(jié)構(gòu)上相同。第一幀101具有下行鏈路子幀110、上行鏈路子幀120、發(fā)射/接收轉(zhuǎn)變間 隙(TTG) 128和接收/發(fā)射轉(zhuǎn)變間隙(RTG) 129。在現(xiàn)有技術(shù)的圖1的示例中，下行鏈路子幀110被進(jìn)一步劃分為兩個部分112和 115。下行鏈路子幀110的后部分115包括多個時隙，所述多個時隙包含由基站發(fā)射的數(shù) 據(jù)脈沖串。下行鏈路子幀110的前部分112包括信令和控制部分，其具有前導(dǎo)、幀控制頭 (FCH)、下行鏈路MAP消息(DL-MAP)、上行鏈路MAP消息(UL-MAP)、下行鏈路信道描述符 (D⑶)和上行鏈路信道描述符(U⑶)。所述前導(dǎo)指示到無線通信設(shè)備的下行鏈路子幀的起點。FCH包含在FCH之后的第 一下行鏈路數(shù)據(jù)脈沖串(DL-MAP)的位置。DL-MAP是描述下行鏈路數(shù)據(jù)脈沖串的開始時間 的消息，并且包括PHY同步信息、用于表示對應(yīng)于在DCD的配置中的改變的計數(shù)的DCD計數(shù) 和基站ID。UL-MAP是描述上行鏈路數(shù)據(jù)脈沖串的開始時間的消息，并且包括上行鏈路信道 標(biāo)識符和用于表示對應(yīng)于在UCD的配置中的改變的計數(shù)的UCD計數(shù)。DCD描述下行鏈路脈 沖串簡檔(下行鏈路子幀的物理層特性)。UCD描述了上行鏈路脈沖串簡檔(上行鏈路子 幀的物理層特性)。上行鏈路子幀120具有測距區(qū)域125和上行鏈路數(shù)據(jù)部分123。上行鏈路數(shù)據(jù)部 分123具有可以由無線通信設(shè)備用于向基站發(fā)射數(shù)據(jù)的多個時隙。測距區(qū)域125被無線通
3信設(shè)備用于測距。測距被定義為調(diào)整上行鏈路傳輸?shù)亩〞r偏移、頻率偏移和功率以將無線 通信設(shè)備的上行鏈路傳輸與基站同步的過程。測距也包括向無線通信設(shè)備分配帶寬的過 程。第一幀101的另一個部分是將下行鏈路子幀110和上行鏈路子幀120分隔開的 TTG 128。TTG 128的寬度等于由無線通信設(shè)備將其收發(fā)器從接收模式轉(zhuǎn)換為發(fā)射模式所花 費的時間加上往返行程傳播延遲時間的和。所述往返行程傳播延遲時間是信號在基站和無 線通信設(shè)備之間行進(jìn)兩次所花費的時間。在TTG 128期間，基站將其收發(fā)器從發(fā)射模式轉(zhuǎn) 換到接收模式。第一幀101的最后部分是將第一幀101的上行鏈路子幀120與隨后的幀102的下 行鏈路子幀分隔開的RTG 129。RTG 129的寬度等于基站將其收發(fā)器從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā) 射模式所花費的時間的和。在RTG 129期間，無線通信設(shè)備將其收發(fā)器從發(fā)射模式轉(zhuǎn)換到 接收模式?，F(xiàn)有技術(shù)的圖1的第二級193詳細(xì)地示出了上行鏈路子幀120。上行鏈路數(shù)據(jù)部 分123被劃分為多個時隙。這些時隙被分配到無線通信設(shè)備以用于發(fā)射數(shù)據(jù)。上行鏈路子 幀120的剩余區(qū)域是測距區(qū)域125?，F(xiàn)有技術(shù)圖1的第三級195詳細(xì)地示出上行鏈路子幀120的測距區(qū)域125和上行 鏈路數(shù)據(jù)部分123的兩個時隙160、170。在這個示例中，每個時隙160、170具有三個碼元時 間K+l、K+2和K+3。這些時隙160、170被無線通信設(shè)備用于向基站發(fā)射數(shù)據(jù)。在這個示例中，測距區(qū)域125具有兩個測距時隙130、150。每個測距區(qū)域130、150 具有三個碼元時間K+l、K+2和K+3，并且也使用多個子信道。無線通信設(shè)備隨機(jī)地選擇測 距時隙，并且在選定的測距時隙中發(fā)射測距代碼。無線通信設(shè)備從對于由無線通信設(shè)備執(zhí) 行的特定類型的測距所分配的一組測距代碼中隨機(jī)地選擇所述測距代碼。在0FDMA系統(tǒng)中，存在四種限定類型的可能測距初始測距182、切換請求測距 184、周期測距186和帶寬請求測距188。第三級195示出所有四種類型的測距，但一次僅使 用一種類型的測距。無線通信設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入時(例如，當(dāng)無線通信設(shè)備進(jìn)入0FDMA系統(tǒng) 的覆蓋范圍時或者當(dāng)無線通信設(shè)備接通時)執(zhí)行初始測距182，以將其上行鏈路傳輸與基 站同步。為了執(zhí)行初始測距182，在兩個連續(xù)碼元中兩次發(fā)射選定的測距代碼(其是一個碼 元時間長)。測距代碼的開始時間不必與碼元定時對齊。結(jié)果，初始測距182需要另外的 碼元時間來允許定時誤差。在現(xiàn)有技術(shù)圖1的示例中，無線通信設(shè)備在兩個連續(xù)碼元時間 131上發(fā)射隨機(jī)選擇的代碼兩次，以執(zhí)行初始測距182，測距時隙130被稱為初始測距時隙。切換請求測距184與初始測距182類似，并且由無線通信設(shè)備當(dāng)它進(jìn)入0FDMA系 統(tǒng)的新小區(qū)時執(zhí)行以將其上行鏈路傳輸與基站同步。類似于初始測距182，用于切換請求測 距184的測距代碼(其為一個碼元時間長)在兩個連續(xù)碼元時間中被發(fā)射兩次，并且不必 與碼元定時對齊。因此，類似于初始測距182，切換請求測距184也需要另外的碼元時間來 允許定時誤差。在圖1的示例中，無線通信設(shè)備在兩個連續(xù)碼元時間133上發(fā)射隨機(jī)選擇 的測距代碼兩次，以執(zhí)行切換請求測距184，并且測距時隙130被稱為切換請求測距時隙。無線通信設(shè)備周期地執(zhí)行周期測距186，以將其上行鏈路發(fā)射與基站同步。用于周 期測距的測距代碼與碼元定時對齊。因此，其不需要另外的碼元時間來用于定時誤差。在 現(xiàn)有技術(shù)圖1的示例中，碼元134、135、136、137的布置示出了由無線通信設(shè)備發(fā)射來執(zhí)行周期測距186的測距代碼，并且測距時隙130被稱為周期測距時隙。無線通信設(shè)備執(zhí)行帶寬請求測距188，以從基站請求帶寬分配。帶寬請求測距的測 距代碼也需要與碼元定時對齊。類似于周期測距186，帶寬請求測距188也不需要另外的碼 元時間來用于定時誤差。在現(xiàn)有技術(shù)圖1的示例中，碼元138、139示出了由無線通信設(shè)備 發(fā)射來執(zhí)行帶寬請求測距188的測距代碼，并且測距時隙130被稱為帶寬請求測距時隙。因為測距時隙和測距代碼的選擇是隨機(jī)的，因此當(dāng)兩個或者更多無線通信設(shè)備試 圖測距時很可能有沖突。雖然測距代碼相對于彼此是半正交的以改善在沖突期間的性能， 但是沖突的高概率降低了特定無線通信設(shè)備的成功測距的可能。其也減少了可以同時成功 地執(zhí)行測距的無線通信設(shè)備的數(shù)目。這個問題的一種可能的解決方案是在上行鏈路子幀中 指定更多的時隙來用于測距。但是，這將降低0FDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)率，因為用于測距的另外的 時隙將減少被保留用于上行鏈路數(shù)據(jù)的時隙的數(shù)目。另一種可能的解決方案是提高信道的 帶寬，以便可以分配更多的子信道來用于測距，而不降低數(shù)據(jù)率，但是那也是不可行的，因 為其將減少能夠由單個基站服務(wù)的移動臺的數(shù)目。因此，需要一種用于擴(kuò)展測距區(qū)域而不 降低數(shù)據(jù)率并且不需要更多的帶寬的方法。

發(fā)明內(nèi)容


附圖與下面的詳細(xì)說明一起被包含在說明書中，形成說明書的一部分，用于進(jìn)一 步說明包括所要求保護(hù)的本發(fā)明的思想的實施例，并且解釋那些實施例的各種原理和優(yōu) 點，遍及各個視圖，相似的附圖標(biāo)記表示相同或者功能上類似的元素。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的0FDMA幀的三級放大。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例在無線通信設(shè)備的具有擴(kuò)展測距區(qū)域的 0FDMA 幀。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例在基站的具有擴(kuò)展測距區(qū)域的0FDMA幀。圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實施例用于無線通信設(shè)備擴(kuò)展測距區(qū)域的方法的 流程圖。圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實施例用于基站擴(kuò)展測距區(qū)域的方法的流程圖。技術(shù)人員將明白，為了簡單和清楚而圖示了在附圖中的元素，并且不必然按照比 例被繪制。例如，在附圖中的一些元素的尺寸可能相對于其他元素被夸大，以有助于改善對 于本發(fā)明的實施例的理解。已經(jīng)通過在附圖中的傳統(tǒng)碼元適當(dāng)?shù)乇硎玖?0FDMA幀和方法構(gòu)成部分，對于受益 于在此的描述的本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員容易顯而易見，附圖僅示出了與理解本發(fā)明的實 施例相關(guān)的那些具體細(xì)節(jié)，以使得不以細(xì)節(jié)混淆本公開。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種用于在基于正交頻分多址(0FDMA)的無線通信系統(tǒng)中在無線 通信設(shè)備中與基站進(jìn)行上行鏈路同步的方法。所述無線通信設(shè)備從完全或者部分地在轉(zhuǎn)變 間隙中的測距時隙中隨機(jī)地選擇測距時隙，并且在選定的測距時隙中發(fā)射測距代碼。根據(jù)本發(fā)明，通過使用在0FDMA幀的轉(zhuǎn)變間隙中的碼元來擴(kuò)展測距區(qū)域。取決于在0FDMA幀中 的測距區(qū)域的位置，轉(zhuǎn)變間隙可以是TTG或者RTG。注意，因為在傳輸間隙中的額外的傳輸 是在時間上比不使用本發(fā)明的其他設(shè)備更早的傳輸，并且因為在其他小區(qū)中的設(shè)備在地理 上更遠(yuǎn)對應(yīng)于更長的傳播延遲，因此其他設(shè)備不干擾本發(fā)明。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例在無線通信設(shè)備的具有擴(kuò)展測距區(qū)域的 0FDMA幀200。圖2圖示了 0FDMA幀N 230和隨后的幀N+1240的下行鏈路子幀的一部分。 每個OFDM幀沿著時間軸210和頻率軸250展開。時間軸210包括多個碼元時間，頻率軸 250包括不同的子信道。0FDMA幀N 230具有下行鏈路子幀215、TTG 220、上行鏈路子幀225和RTG 235。 下行鏈路子幀215被劃分為兩個部分212、213。下行鏈路子幀215的在前部分212具有前 導(dǎo)、FCH、DL-MAP、UL-MAP、DOT和U⑶，如結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的圖1在先前所述的。隨后部分213 被劃分為多個時隙。基站使用在隨后部分213中的時隙來向無線通信設(shè)備發(fā)射數(shù)據(jù)脈沖 串。換句話說，無線通信設(shè)備在下行鏈路子幀215中的后面的部分213中的時隙期間接收 數(shù)據(jù)脈沖串。無線通信設(shè)備接收在下行鏈路子幀215中的參數(shù)，該參數(shù)通知無線通信設(shè)備 允許其使用轉(zhuǎn)變間隙來進(jìn)行測距。在一個示例中，UCD包含用于通知無線通信設(shè)備允許其 使用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)。在另一個示例中，DCD包含用于通知無線通信設(shè)備允許其使 用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)。在第三示例中，基站對于注冊請求(REG-RSP)的響應(yīng)包含用于 通知無線通信設(shè)備允許其使用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)。在另一個示例中，無線通信設(shè)備可 以被預(yù)編程來使用TTG進(jìn)行測距。TTG通常由無線通信設(shè)備用于將其收發(fā)器從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式。如果無線 通信設(shè)備使用TTG來執(zhí)行測距，則無線通信設(shè)備使用下行鏈路子幀215的尾端217來將其 收發(fā)器從接收模式化轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式，因此在尾端217期間不接收由基站發(fā)射的接收脈沖 串。取決于基站和無線通信設(shè)備之間的距離，如果無線通信設(shè)備在下行鏈路子幀215的最 后碼元中沒有數(shù)據(jù)分配，則無線通信設(shè)備可以僅決定在轉(zhuǎn)變間隙中測距。如果無線通信設(shè) 備距離基站足夠近，則即使其由于很短的實際往返行程傳播延遲時間而具有包括下行鏈路 子幀215的最后碼元的分配，其也可能使用轉(zhuǎn)變間隙來進(jìn)行測距。因此，無線通信設(shè)備可以 在下行鏈路子幀的尾端217中將其收發(fā)器從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式，而不丟失任何數(shù)據(jù) 量。與現(xiàn)有技術(shù)圖1的上行鏈路子幀120類似，上行鏈路子幀225被劃分為兩個部分 227、228。上行鏈路數(shù)據(jù)部分228具有多個時隙，被分配到不同的無線通信設(shè)備來用于發(fā)射 它們的數(shù)據(jù)脈沖串。測距部分227是由基站在上行鏈路子幀225(類似于現(xiàn)有技術(shù)圖1的上 行鏈路子幀120的測距區(qū)域125)中分配給無線通信設(shè)備以通過發(fā)射測距代碼而執(zhí)行測距 的傳統(tǒng)測距區(qū)域。上行鏈路子幀225通過TTG 220與下行鏈路子幀215分隔開。類似地， 幀N 230的上行鏈路子幀225通過RTG 235與隨后的幀N+1的下行鏈路子幀分隔開。在一個示例中，TTG 220至少是一個碼元時間長，并且傳統(tǒng)測距區(qū)域227出現(xiàn)在上 行鏈路子幀225的開始位置。現(xiàn)在，擴(kuò)展測距區(qū)域包括上行鏈路子幀的傳統(tǒng)測距區(qū)域227 和TTG 220的擴(kuò)展測距區(qū)域222。為了執(zhí)行初始測距，無線通信設(shè)備需要至少兩個連續(xù)碼元 來用于向基站重復(fù)地發(fā)射初始測距代碼兩次。無線通信設(shè)備可以使用在TTG 220的擴(kuò)展測 距區(qū)域222中的一個碼元時間和在上行鏈路子幀225的傳統(tǒng)測距區(qū)域227中的第二連續(xù)碼元時間來用于初始測距。如先前所述的用于適應(yīng)于任何定時誤差所需要的另外的碼元時間 可以來自上行鏈路子幀的傳統(tǒng)測距區(qū)域227。因此，無線通信設(shè)備可以從擴(kuò)展測距區(qū)域隨機(jī) 地選擇兩個連續(xù)碼元，所述擴(kuò)展測距區(qū)域包括上行鏈路子幀225的擴(kuò)展測距部分222和傳 統(tǒng)測距區(qū)域227。在另一個示例中，TTG 220為至少三個碼元時間長，并且無線通信設(shè)備可以使用在 TTG 220的擴(kuò)展測距部分222中的三個碼元來用于初始測距。在這個示例中，僅TTG 220可 以用于初始測距，因為它包括初始測距所需要的至少三個碼元時間(兩個碼元時間用于發(fā) 射代碼，一個碼元時間用于適應(yīng)于任何定時誤差)。在這種情況下，上行鏈路子幀225可以 省略在上行鏈路子幀225中的傳統(tǒng)測距區(qū)域227。在上行鏈路子幀225不包含傳統(tǒng)測距區(qū) 域227的情況下，擴(kuò)展測距區(qū)域可以等于TTG220的擴(kuò)展測距部分222。在另一個示例中，如 果上行鏈路子幀225不包含傳統(tǒng)測距區(qū)域227，則擴(kuò)展測距區(qū)域包括TTG 220的所有子信 道?；蛘?，如果上行鏈路子幀225包含傳統(tǒng)測距區(qū)域227，則擴(kuò)展測距區(qū)域可以等于 TTG 220的擴(kuò)展測距部分222和在上行鏈路子幀225中的傳統(tǒng)測距區(qū)域227。使用TTG 220來用于初始測距的上述技術(shù)可以被擴(kuò)展到所有其他類型的測距。例 如，在切換請求測距中，無線通信設(shè)備以與它發(fā)射用于初始測距的初始測距代碼相同的方 式來發(fā)射切換請求測距代碼。但是，在周期測距和帶寬請求測距的示例中，無線通信設(shè)備僅 需要一個碼元時間來發(fā)射一個測距代碼。結(jié)果，無線通信設(shè)備可以使用在TTG223中的至少 一個碼元時間長的測距時隙來執(zhí)行測距。類似地，如果RTG 235是至少一個碼元時間長并 且在上行鏈路子幀225的尾端存在傳統(tǒng)測距區(qū)域227，則RTG 235也可以用于所有類型的測 距。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例在基站具有擴(kuò)展測距區(qū)域的OFDMA幀。圖3 示出了 OFDMA幀N 330和隨后的幀N+1340的下行鏈路子幀的一部分。每個OFDMA幀沿著 時間軸310和頻率軸350展開。時間軸310包括碼元時間，頻率軸350包括子信道。在圖 3中所示的OFDMA幀與在圖2中所示的OFDMA幀相同，但是是從基站的角度來說明。OFDMA幀N 330具有下行鏈路子幀315、TTG 320、上行鏈路子幀325和RTG 335。 下行鏈路子幀315被劃分為兩個部分312、313。在下行鏈路子幀315的在前部分312中，基 站廣播前導(dǎo)、FCH、DL-MAP、UL-MAP、D⑶和U⑶。在下行鏈路子幀315的后面部分313中，基 站為不同的無線通信設(shè)備發(fā)射數(shù)據(jù)脈沖串?；景l(fā)射在下行鏈路子幀315中的參數(shù)，以通 知無線通信設(shè)備允許其使用轉(zhuǎn)變間隙來進(jìn)行測距。在一個示例中，UCD包含用于通知無線通 信設(shè)備允許其使用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)。在另一個示例中，DCD包含用于通知無線通信 設(shè)備允許其使用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)。在第三示例中，基站對于注冊請求(REG-RSP)的 響應(yīng)包含用于通知無線通信設(shè)備允許其使用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)。在另一個示例中，無 線通信設(shè)備可以被預(yù)編程以使用TTG來進(jìn)行測距。上行鏈路子幀325被劃分為兩個部分327、328。在上行鏈路數(shù)據(jù)部分328中，基站 接收由不同的無線通信設(shè)備發(fā)射的數(shù)據(jù)脈沖串。測距部分327是在上行鏈路子幀325中分 配的傳統(tǒng)測距區(qū)域，其中，基站通常查看由無線通信設(shè)備發(fā)射的測距代碼。TTG 320將下行鏈路子幀315與上行鏈路子幀325分隔開。TTG 320具有三個部 分317、322、323。在第一部分317中，基站將其收發(fā)器從發(fā)射模式轉(zhuǎn)換到接收模式。擴(kuò)展測距部分322具有在傳統(tǒng)測距區(qū)域327中被分配用于測距的相同的子信道。類似于參考圖2所討論的替代方式，在圖3的一個示例中，擴(kuò)展測距區(qū)域可以包括 TTG 320的擴(kuò)展測距區(qū)域322和上行鏈路子幀325的傳統(tǒng)測距區(qū)域327。在另一個示例中， 擴(kuò)展測距區(qū)域可以僅是TTG 320的擴(kuò)展測距部分322。在另一個示例中，擴(kuò)展測距區(qū)域可以 包括TTG 320的擴(kuò)展測距部分322和擴(kuò)展子信道測距部分323。如參考圖2所述，RTG335 也可以用于測距。圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實施例用于無線通信設(shè)備擴(kuò)展測距區(qū)域的方法的 流程圖400。方法400在步驟405當(dāng)無線通信設(shè)備在OFDMA系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域中接通時開始。 (在另一個示例中，在步驟405，無線通信設(shè)備可以進(jìn)入OFDMA系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域。)現(xiàn)在，無 線通信設(shè)備需要執(zhí)行的第一種測距是初始測距。初始地，當(dāng)無線通信設(shè)備接通時，其在步驟410監(jiān)控多個頻帶的多個導(dǎo)頻信道信 號。在一個示例中，無線通信設(shè)備的用戶可以選擇一組多個頻帶。在另一個示例中，所述一 組多個頻帶被預(yù)先存儲在無線通信設(shè)備的存儲器中。作為監(jiān)控的結(jié)果，無線通信設(shè)備在步驟415從所述多個導(dǎo)頻信道信號檢測具有最 高功率的導(dǎo)頻信道信號。現(xiàn)在，在步驟420，無線通信設(shè)備調(diào)諧到在多個頻帶中對應(yīng)于所檢 測的導(dǎo)頻信道信號的頻帶。上述步驟410、415和420描述了用于將無線通信設(shè)備調(diào)諧到頻 帶的一種方法。本領(lǐng)域中已知的任何其他方法可以替代用于將無線通信設(shè)備調(diào)諧到頻帶的 上述方法。一旦被調(diào)諧到頻帶，無線通信設(shè)備開始監(jiān)控所調(diào)諧到的頻帶。作為監(jiān)控的結(jié)果，無 線通信設(shè)備接收在所調(diào)諧到的頻帶中的下行鏈路子幀的前導(dǎo)。無線通信設(shè)備在步驟425與 在所調(diào)諧到的頻帶中接收到的下行鏈路子幀同步。在下行鏈路同步后，在步驟430，無線通信設(shè)備可以接收在下行鏈路子幀中的參 數(shù)，該參數(shù)通知無線通信設(shè)備允許其使用在轉(zhuǎn)變間隙中的初始測距時隙。在一個示例中，在 下行鏈路子幀中的UCD包含通知無線通信設(shè)備使用在TTG中的初始測距時隙的參數(shù)。在另 一個示例中，在下行鏈路子幀中的DCD包含參數(shù)，該參數(shù)用于通知無線通信設(shè)備使用TTG中 初始測距時隙的TTG。在第三示例中，基站對于注冊請求(REG-RSP)的響應(yīng)包含用于通知無 線通信設(shè)備允許使用TTG來進(jìn)行測距的參數(shù)?；蛘撸瑹o線通信設(shè)備被預(yù)編程以使用在TTG 中的初始測距時隙，因此不接收用于向其通知使用轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙的任何參數(shù)。在無線通信設(shè)備知曉其可以使用轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙后，無線通信設(shè)備在步驟 440從轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙隨機(jī)地選擇至少一個測距時隙。在選擇了至少一個測距時隙 后，在步驟445，無線通信設(shè)備從被分配用于初始測距的一組測距代碼隨機(jī)地選擇測距代 碼，并且在隨機(jī)選擇的測距時隙中發(fā)射隨機(jī)選擇的測距代碼。在圖4的示例中，無線通信設(shè)備正在執(zhí)行初始測距。為了執(zhí)行初始測距，無線通信 設(shè)備必須在兩個連續(xù)的碼元時間中重復(fù)地發(fā)射初始測距代碼兩次。作為示例，我們將使用 圖2的OFDMA幀。在一個示例中，TTG 220是至少一個碼元時間長，并且傳統(tǒng)測距區(qū)域227 出現(xiàn)在上行鏈路子幀225的開始位置。在這種情況下，無線通信設(shè)備可以在步驟440從轉(zhuǎn) 變間隙中的測距時隙選擇至少一個碼元時間的至少一個測距時隙，并且在步驟445在選定 的測距時隙中發(fā)射隨機(jī)選擇的初始測距代碼。無線通信設(shè)備然后也選擇440在上行鏈路子 幀225的傳統(tǒng)測距區(qū)域227中的第二連續(xù)碼元時間，并且在步驟445再一次在選定的測距
8時隙中發(fā)射隨機(jī)選擇的初始測距代碼。因為測距代碼的開始時間可能與碼元定時不對齊， 因此，上行鏈路子幀225的傳統(tǒng)測距區(qū)域227提供了另外的碼元時間，所述另外的碼元時間 用于適應(yīng)于可能的定時誤差。在另一個示例中，TTG 220是至少三個碼元時間長，并且傳統(tǒng) 測距區(qū)域227可以或者可以不出現(xiàn)在上行鏈路子幀225的開始位置。在這種情況下，無線 通信設(shè)備可以在步驟440中選擇在TTG 220的擴(kuò)展測距部分222中的碼元時間，并且TTG 220的擴(kuò)展測距部分222提供定時誤差所需要的另外的碼元時間。類似地，如果傳統(tǒng)測距區(qū) 域227出現(xiàn)在上行鏈路子幀225的尾端，則RTG 235也可以用于發(fā)射初始測距代碼。響應(yīng)于發(fā)射的測距代碼，無線通信設(shè)備可以在步驟450從基站接收測距響應(yīng)。測 距響應(yīng)包括狀態(tài)消息，其向無線通信設(shè)備指示測距請求是否成功。測距響應(yīng)消息也包括由 無線通信設(shè)備要求的調(diào)整信息。這個調(diào)整信息包括用于無線通信設(shè)備的上行鏈路同步的定 時偏移、頻率偏移和傳輸功率?；緩V播測距響應(yīng)消息。無線通信設(shè)備通過包含在測距響 應(yīng)消息中的測距時隙的碼元數(shù)目和測距代碼來識別測距響應(yīng)消息，包含在測距響應(yīng)消息中 的測距時隙的碼元數(shù)目和測距代碼與由無線通信設(shè)備用于測距的測距時隙的碼元數(shù)目和 測距代碼相同。在接收到測距響應(yīng)消息后，無線通信設(shè)備查看由基站廣播的測距響應(yīng)消息的狀 態(tài)。如果狀態(tài)消息表示基站成功地接收到460初始測距代碼，則無線通信設(shè)備在步驟470 將其上行鏈路子幀與基站同步(即無線通信設(shè)備根據(jù)測距響應(yīng)消息來調(diào)整上行鏈路傳輸 的定時偏移、頻率偏移和傳輸功率)。如果無線通信設(shè)備在步驟450中未接收到測距響應(yīng)消息或者如果測距響應(yīng)消息 的狀態(tài)表示未成功地接收到460初始測距代碼，則無線通信設(shè)備等待隨機(jī)的時間間隔，并 且返回到步驟440。無線通信設(shè)備繼續(xù)重復(fù)初始測距的過程，直到測距響應(yīng)消息的狀態(tài)表示 基站成功地接收到初始測距代碼。當(dāng)無線通信設(shè)備在OFDMA系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域中從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，無 線通信設(shè)備執(zhí)行切換請求測距。在切換請求測距中，無線通信設(shè)備在兩個連續(xù)碼元時間中 重復(fù)地發(fā)射切換請求測距 碼兩次。轉(zhuǎn)變間隙可以被無線通信設(shè)備使用以與上述初始測距 相同的方式來執(zhí)行切換請求測距。當(dāng)無線通信設(shè)備執(zhí)行周期測距或者帶寬請求測距時，僅 使用一個碼元時間來發(fā)射周期測距代碼或者帶寬請求測距代碼。在這種情況下，如果根據(jù) 圖4的流程圖400轉(zhuǎn)變間隙是至少一個碼元時間長，則無線通信設(shè)備可以使用在轉(zhuǎn)變間隙 中的碼元時間。圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實施例用于基站擴(kuò)展測距區(qū)域的方法的流程圖。圖 5的方法在步驟505當(dāng)基站與無線通信設(shè)備進(jìn)行下行鏈路同步時開始。在選用步驟530，基 站廣播在下行鏈路子幀中的參數(shù)，其通知無線通信設(shè)備允許使用在轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙 來進(jìn)行測距。在一個示例中，UCD包含用于通知無線通信設(shè)備使用在轉(zhuǎn)變間隙中的測距時 隙來進(jìn)行測距的參數(shù)。在另一個示例中，DCD包含通知無線通信設(shè)備使用轉(zhuǎn)變間隙中的測 距時隙來進(jìn)行測距的參數(shù)。如果未執(zhí)行步驟530，則基站不廣播在所述下行鏈路子幀中的所 述參數(shù)。替代地，無線通信設(shè)備被預(yù)編程來使用在轉(zhuǎn)變間隙中的時隙來進(jìn)行測距。在任何 情況下，基站應(yīng)當(dāng)知曉無線通信設(shè)備可以在轉(zhuǎn)變間隙中的時隙中發(fā)射測距代碼。在步驟545，基站在轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙中接收測距代碼。在接收到測距代碼 后，基站通過估計信號在步驟550從無線通信設(shè)備到達(dá)基站所需要的時間來計算由無線通信設(shè)備所需要的調(diào)整信息。在計算了調(diào)整信息后，基站在步驟560廣播包含由基站計算的調(diào)整信息的測距響 應(yīng)消息。測距響應(yīng)消息也包含通知無線通信設(shè)備測距是否成功的狀態(tài)。測距響應(yīng)消息也包 含由基站接收的測距代碼和其中測距代碼被接收的測距時隙的碼元數(shù)目。無線通信設(shè)備使 用測距代碼和測距時隙的碼元數(shù)目來識別測距響應(yīng)消息屬于無線通信設(shè)備。通過使用轉(zhuǎn)變間隙來進(jìn)行測距而擴(kuò)展在OFDMA系統(tǒng)中的測距區(qū)域的方法有助于 更多數(shù)目的無線通信設(shè)備同時成功地執(zhí)行測距，而不需要更多的帶寬，并且不減少OFDMA 系統(tǒng)的總的數(shù)據(jù)率。當(dāng)兩個或者更多的無線通信設(shè)備在相同測距時隙中發(fā)射相同測距代碼 時會發(fā)生沖突的可能被降低。而且，擴(kuò)展測距區(qū)域也有助于提高小區(qū)半徑。由無線通信設(shè) 備發(fā)射的測距代碼由于傳播延遲而需要一些時間來到達(dá)基站。因此，在TTG期間由距離基 站極遠(yuǎn)的無線通信設(shè)備發(fā)射的測距代碼可以到達(dá)在上行鏈路子幀的傳統(tǒng)測距區(qū)域中的基 站。因此，提高了距離基站的最大距離，在該距離無線通信設(shè)備能夠通過使用用于測距的轉(zhuǎn) 變間隙來執(zhí)行測距。在前述說明書中，已經(jīng)描述了特定實施例。但是，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員明白， 在不偏離在下面的權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和改變。 因此，說明書和附圖應(yīng)被看作是說明性而不是限定性的含義，并且所有這樣的修改意欲被 包括在本教導(dǎo)的范圍中。益處、優(yōu)點或者對于問題的解決方案或者可以使得任何益處、優(yōu)點 或者對于問題的解決方案發(fā)生或者變得更突出的任何一個或多個元素不應(yīng)當(dāng)被理解為任 何或者全部權(quán)利要求的關(guān)鍵的、所需要的或者必要的特征或者元素。本發(fā)明被所附權(quán)利要 求唯一地限定，所附權(quán)利要求包括在本申請的待審期間進(jìn)行的任何修改和所發(fā)出的那些權(quán) 利要求的所有等同物。而且，在本文中，諸如第一和第二與上和下等的關(guān)系術(shù)語可以唯一地用于將一個 實體或者行為與另一個實體或者行為相區(qū)分，而不必要求或者暗示在這樣的實體或者行為 之間的任何實際的這樣的關(guān)系或者順序。術(shù)語“包括”、“具有” “包含”或者其任何其他變 化形式意欲涵蓋非排他的包含，以便包括、具有、包含一系列元素的過程、方法、物品或者裝 置不僅包含那些元素，而且包含未明確地列出或者這樣的過程、方法、物品或者裝置固有的 其他元素。前有“包括”、“具有” “包含”的元素在沒有更多限制的情況下，不排除在包括、 具有、包含所述元素的過程、方法、物品或者裝置中存在另外的相同的元素。術(shù)語“一個”被 定義為一個或多個，除非在此另外明確地規(guī)定。術(shù)語“基本上”、“本質(zhì)上”、“大致上” “大約” 或者其任何其他版本被定義為接近由本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所理解的那樣，并且在一個 非限定性實施例中，所述術(shù)語被限定為在10%內(nèi)。在另一個實施例中在5%內(nèi)，在另一個實 施例中在內(nèi)。在另一個實施例中在0.5%內(nèi)。在此使用的術(shù)語“耦合”被定義為連接， 雖然不必然直接地連接或者不必然機(jī)械地連接。以特定方式“配置”的設(shè)備或者結(jié)構(gòu)至少 以那種方式被配置，但是也可以以未列出的方式被配置?？梢悦靼祝恍嵤├梢杂梢粋€或多個通用或者專用的處理器(或者“處理設(shè) 備”)和唯一地存儲的控制所述一個或多個處理器的程序指令(包括軟件和固件)結(jié)合特 定的非處理器電路、在此所述的方法和/或裝置的一些、大多數(shù)或者全部功能構(gòu)成，所述由 一個或多個通用或者專用的處理器諸如微處理器、數(shù)字信號處理器、定制的處理器和現(xiàn)場 可編程門陣列(FPGA)?；蛘?，可以通過沒有存儲的程序指令的狀態(tài)機(jī)或者在一個或多個專
10用集成電路(ASIC)中實現(xiàn)一些或者全部功能，在一個或多個專用集成電路(ASIC)中，每個 功能或者特定功能的某些組合被實現(xiàn)為定制邏輯。當(dāng)然，可以使用所述兩種手段的組合。而且，可以將實施例實現(xiàn)為計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲了計算機(jī)可讀代碼，用 于對計算機(jī)(例如包括處理器)進(jìn)行編程以執(zhí)行在此所述和所要求保護(hù)的方法。這樣的計 算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的示例包括但是不限于，硬盤、CD-ROM、光存儲設(shè)備、磁存儲設(shè)備、ROM(只 讀存儲器)、PR0M(可編程只讀存儲器)、EPROM(可擦除可編程只讀存儲器)、EEPROM(電子 可擦除可編程只讀存儲器)和閃速存儲器。而且，預(yù)期普通技術(shù)人員，雖然可能進(jìn)行了例如 由可用時間、當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮驅(qū)動的顯著努力和許多設(shè)計選擇，但當(dāng)由在此公開的思 想或者原理引導(dǎo)時，能夠以最少的實驗來容易地產(chǎn)生這樣的軟件指令和程序以及IC。提供本公開的摘要以允許讀者迅速地確定本技術(shù)公開的特性?？梢悦靼?，其不用 于解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或者含義。另外，在前述詳細(xì)說明中，可以看出，在各個實 施例中，將各個特征分組在一起，以使得本公開流暢。這種公開方法不被解釋為反映下述意 圖所要求保護(hù)的實施例需要比在每個權(quán)利要求中明確地列舉的特征更多的特征。而是，如 所附的權(quán)利要求所反映的那樣，本發(fā)明的主題在于少于單個所公開的實施例的全部特征。 因此，所附的權(quán)利要求在此被并入詳細(xì)說明中，每個權(quán)利要求本身獨立地要求保護(hù)的主題。
權(quán)利要求
一種用于在基于正交頻分多址(OFDMA)的無線通信系統(tǒng)中在無線通信設(shè)備與基站進(jìn)行上行鏈路同步的方法，包括由所述無線通信設(shè)備從至少轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙中隨機(jī)地選擇(440)至少一個測距時隙；并且由所述無線通信設(shè)備在選定的至少一個測距時隙中發(fā)射(445)至少一個測距代碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述選定的至少一個測距時隙完全在所述轉(zhuǎn)變 間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括由所述無線通信設(shè)備接收(430)參數(shù)，所述參數(shù)通知所述無線通信設(shè)備所述測距時隙 在至少所述轉(zhuǎn)變間隙中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述無線通信設(shè)備被預(yù)編程為使用在所述轉(zhuǎn)變 間隙中的測距時隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述測距時隙也在上行鏈路子幀中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)變間隙是發(fā)射/接收轉(zhuǎn)變間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)變間隙是接收/發(fā)射轉(zhuǎn)變間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)變間隙是至少一個碼元時間長度。
9.一種用于在基于正交頻分多址(OFDMA)的無線通信系統(tǒng)中在基站和無線通信設(shè)備 之間進(jìn)行上行鏈路同步的方法，包括由所述基站在測距時隙中接收(545)至少一個測距代碼，其中，所述測距時隙至少部 分地位于轉(zhuǎn)變間隙中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括在所述接收之前，由所述基站在下行鏈路子幀中廣播(530)參數(shù)，以向所述無線通信 設(shè)備通知允許所述無線通信設(shè)備使用在所述轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙。
全文摘要
公開一種用于在基于正交頻分多址(OFDMA)的無線通信系統(tǒng)中在無線通信設(shè)備與基站進(jìn)行上行鏈路同步的方法。所述方法包括所述無線通信設(shè)備從至少一個轉(zhuǎn)變間隙中的測距時隙隨機(jī)地選擇(440)至少一個測距時隙。所述無線通信設(shè)備進(jìn)一步在選定的至少一個測距時隙中發(fā)射(445)至少一個測距代碼。
文檔編號H04J11/00GK101904124SQ200880122012
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者王軍, 薩米爾·S·維迪雅, 邁克爾·N·克洛斯, 馬克·G·斯皮奧塔 申請人:摩托羅拉公司