專利名稱：Cdma通信系統(tǒng)中多個基站的時(shí)間-對準(zhǔn)發(fā)送的方法和設(shè)備的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)通信，尤其涉及適用于CDMA通信系統(tǒng)中來自多個基站的時(shí)間-對準(zhǔn)發(fā)送的技術(shù)。
背景無線通信系統(tǒng)的廣泛推廣應(yīng)用提供了各種類型的通信，包括話音和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這些系統(tǒng)可以基于碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)或某些其它的多址技術(shù)。CDMA系統(tǒng)可以提供優(yōu)于其它類型系統(tǒng)的某些優(yōu)點(diǎn)，包括增加系統(tǒng)容量。一般把CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)成符合一種或多種標(biāo)準(zhǔn)，諸如IS-95、cdma2000以及W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)都是本技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)，這里引用作為參考。
可以操作CDMA系統(tǒng)使之支持話音和數(shù)據(jù)通信。在通信會話期間(例如，話音呼叫)，終端可能與放置在終端的“有效”組中的一個或多個基站進(jìn)行有效的通信。在軟越區(qū)切換(或軟切換)時(shí)，終端同時(shí)與多個基站進(jìn)行通信，這可以提供對抗有害的路徑效應(yīng)的分集。終端還可以接收來自一個或多個其它基站所發(fā)送的其它類型發(fā)送的信號，例如，導(dǎo)頻基準(zhǔn)、尋呼、廣播消息等等。
根據(jù)W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，各個基站并不需要進(jìn)行同步操作。當(dāng)異步操作時(shí)，從終端的觀點(diǎn)來看，可以不對準(zhǔn)這些基站的時(shí)序(或是無線電幀)，并且每個基站的基準(zhǔn)時(shí)間可以與其它基站的基準(zhǔn)時(shí)間不同。
在軟越區(qū)切換時(shí)，終端同時(shí)接收來自多個基站的數(shù)據(jù)發(fā)送(即，無線電幀)。為了保證無線電幀在特定的時(shí)間窗內(nèi)到達(dá)終端以致可以對它們正確地處理和再現(xiàn)，W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)提供了一種機(jī)制，使之可以調(diào)節(jié)從每個基站到終端的終端-特定無線電幀的開始時(shí)間。一般，在該新的基站添加到終端的有效組中之前，可以由終端來確定該基站相對于基準(zhǔn)基站時(shí)序的定時(shí)，并向系統(tǒng)報(bào)告。然后系統(tǒng)命令新基站調(diào)節(jié)它對于終端的發(fā)送時(shí)序，以致從這個新基站發(fā)送的無線電幀在時(shí)間上近似地與來自其它有效基站的無線電幀對準(zhǔn)。
對于W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，可以通過“SFN-SFN觀察的時(shí)間差1型測量值”(其中SFN表示系統(tǒng)幀號)來報(bào)告新的候選基站和基準(zhǔn)基站之間的時(shí)間差。這個測量值包括兩部分。第一部分提供兩個基站之間的碼片級時(shí)序，可以通過檢測用于對來自這些基站的下行鏈路信號進(jìn)行去擾頻的偽噪聲(PN)序列的時(shí)序而得到。第二部分提供兩個基站之間的幀級時(shí)序，可以通過處理(即，解調(diào)和解碼)基站發(fā)送的廣播信道而得到。把這兩部分封裝到從終端發(fā)送到系統(tǒng)的報(bào)告消息中。
在某些W-CDMA系統(tǒng)配置中，只需要采用碼片級的時(shí)序就能對新添加的基站無線電幀進(jìn)行適型的時(shí)間-對準(zhǔn)。這是真實(shí)的，例如，只要能同步操作基站，而且系統(tǒng)已知幀級的時(shí)序。在這樣的情況下，要求終端測量和報(bào)告幀級時(shí)序以及碼片級時(shí)序(如當(dāng)前W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)所要求的)都可能會使性能降質(zhì)。首先，如果在可以選擇候選基站進(jìn)行通信之前強(qiáng)制終端處理該基站的廣播信道，則可能把軟越區(qū)切換區(qū)域限制在基站覆蓋區(qū)域的僅一小部分中，并在可能接收廣播信道處也會受到約束。第二，廣播信道的處理會產(chǎn)生使性能降質(zhì)的其它延遲。
因此在技術(shù)領(lǐng)域中存在對于一些技術(shù)的需求，這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從多個基站到終端的發(fā)送時(shí)間-對準(zhǔn)發(fā)送。這將一種技術(shù)提供了W-CDMA系統(tǒng)中來自終端的所需要的時(shí)間差(即，僅有碼片級時(shí)序或碼片級時(shí)序和幀級時(shí)序兩者)，可適用于越區(qū)切換或其它應(yīng)用。
概要本發(fā)明的一些方面對從多個基站到終端的時(shí)間-對準(zhǔn)數(shù)據(jù)發(fā)送提供了各種方案。為了得到時(shí)間-對準(zhǔn)，就必須確定在終端處觀察到的、各基站的發(fā)送所到達(dá)時(shí)間之間的時(shí)間差，并提供給系統(tǒng)。然后，系統(tǒng)使用該時(shí)序信息來調(diào)節(jié)基站處的時(shí)序，使得由基站發(fā)送的終端-特定無線電幀能在特定的時(shí)間窗內(nèi)到達(dá)終端。
在第一方案中，把兩個基站之間的時(shí)間差分成“高分辨率”部分和“低分辨率”部分，并且當(dāng)請求時(shí)只報(bào)告所需要的部分。對于W-CDMA系統(tǒng)，可以把SFN-SFN 1型測量值分成幀級時(shí)間差和碼片級時(shí)間差。無論什么時(shí)候請求執(zhí)行和報(bào)告一個或多個基站所列表的時(shí)間差測量值時(shí)，終端就對該列表中的每個基站測量相對于基準(zhǔn)基站的碼片級時(shí)序。此外，終端還測量幀級時(shí)序，并只在需要時(shí)(例如，通過系統(tǒng)指揮)才把該信息包括在SFN-SFN 1型測量值中。否則，如果不需要幀級時(shí)序，則終端可以把幀級部分設(shè)置成預(yù)定值，這可以是一個已知的固定值(例如，零)、終端選擇的且系統(tǒng)可以忽略的一個任意值、通過各種手段事先已知的幀級時(shí)序的一個值(例如，相同單元的以往測量值、由系統(tǒng)發(fā)送的等)、或某些其它值。
在第二方案中，終端根據(jù)終端接收到的某些基站的部分解碼來確定兩個基站之間的時(shí)間差。對于W-CDMA系統(tǒng)，終端可以對根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)(例如，接收信號強(qiáng)度)所選擇的許多基站的主要公共控制信道(P-CCPCH)進(jìn)行解碼。如果在特定的時(shí)間實(shí)例中特定數(shù)量(例如，兩個或多個)的經(jīng)解碼的基站具有相同的系統(tǒng)幀號(SFN)值，則終端可以推論出同步系統(tǒng)配置，并對其余基站確定碼片級時(shí)序而不確定幀級時(shí)序。
在第三方案中，基站根據(jù)來自終端的上行鏈路發(fā)送來確定終端的時(shí)序。然后可以使用系統(tǒng)所恢復(fù)的時(shí)序信息來調(diào)節(jié)到終端的下行鏈路發(fā)送的時(shí)序。
在第四方案中，系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)中的各單元的布局和大小的原有知識來確定兩個基站之間的時(shí)間差。如果基站的覆蓋區(qū)是足夠地小，則由于信號傳播延遲引起的時(shí)間不確定性也小(例如幾個碼片或更少)。對于W-CDMA系統(tǒng)，就可以確定公共信道幀和專用信道幀之間的時(shí)間差(例如，相對于基準(zhǔn)基站)，并可以使所有其它基站與它們的公共和專用信道幀之間的相同時(shí)間差相關(guān)聯(lián)。
上述方案可適合于各種應(yīng)用，諸如硬和軟越區(qū)切換、定位、以及其它可能的應(yīng)用。本發(fā)明進(jìn)一步提供實(shí)施本發(fā)明的各個方面、實(shí)施例和特征的方法、終端、基站和設(shè)備，如下進(jìn)一步詳細(xì)描述。
附圖簡述從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，對本發(fā)明的特征、特性和優(yōu)點(diǎn)將更加明了，在所有的附圖中，用相同的標(biāo)記作相應(yīng)的識別，其中

圖1是一個支持多個用戶并能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的各個方面的無線通信系統(tǒng)的示意圖；圖2A到2D是說明三種不同的同步系統(tǒng)配置和異步系統(tǒng)配置的示意圖；圖3A到3C是根據(jù)本發(fā)明的三個不同實(shí)施例用于確定多個基站的時(shí)間差的處理過程的流程圖；以及圖4是基站和終端的實(shí)施例的簡化方框圖。
詳細(xì)描述圖1是一個支持多個用戶并且能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的各個方面的無線通信系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100包括提供對許多地理區(qū)域102的覆蓋的多個基站104?；疽渤７Q之為基本收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(BTS)，并且通常把基站和它的覆蓋區(qū)域結(jié)合起來稱為單元。可以把系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成執(zhí)行一種或多種CDMA標(biāo)準(zhǔn)，諸如IS-95、W-CDMA、cdma2000以及其它標(biāo)準(zhǔn)，或它們的組合。
如圖1所示，各個終端106分散在整個系統(tǒng)中。在一個實(shí)施例中，根據(jù)終端是否為有效的以及它是否處于軟越區(qū)切換，每個終端106可以在任何給時(shí)序刻通過下行鏈路和上行鏈路與一個或多個基站104相通信。下行鏈路(即，前向鏈路)是指從基站到終端的發(fā)送，而上行鏈路(即，反向鏈路)是指從終端到基站的發(fā)送。
如圖1所示，基站104a通過下行鏈路向終端106a發(fā)送，基站104b向終端106b、106c和106i發(fā)送，基站104c向終端106d、106e和106f發(fā)送，依次類推。在圖1中，有箭頭的實(shí)線表示從基站到終端的用戶-指定的數(shù)據(jù)發(fā)送。有箭頭的虛線表示終端正在從基站接收導(dǎo)頻和其它信令，但是沒有接收用戶-指定的數(shù)據(jù)發(fā)送。如圖1所示，終端106b、106f、106g和106i都處于軟越區(qū)切換，這些終端中的每一個都同時(shí)與多個基站進(jìn)行通信。為了簡潔起見，圖1中沒有示出上行鏈路的通信。
每個終端與一個有效組相關(guān)聯(lián)，所述有效組包括終端與之通信的一個或多個“有效”基站的一個列表。這些有效基站可同時(shí)向終端發(fā)送無線電幀，在W-CDMA術(shù)語中把來自各個有效基站的發(fā)送都稱為無線電鏈路。指定有效組中的基站之一為基準(zhǔn)基站。例如，終端可以指定具有最強(qiáng)接收信號的基站作為基準(zhǔn)基站，或系統(tǒng)可以在公共消息或?qū)Ｓ孟⒅斜硎灸囊粋€是基準(zhǔn)基站。
根據(jù)W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，可以操作在系統(tǒng)中的基站，使得它們?nèi)渴窍嗷ネ降模蚩梢圆僮魉鼈?，使得它們是相互異步的。同步或異步操作的選擇取決于網(wǎng)絡(luò)操作者操作系統(tǒng)的方式。還可以操作W-CDMA系統(tǒng)，使得某些基站是同步的而其它基站是不同步的。下面描述系統(tǒng)中各種可能的基站配置。
圖2A是說明第一系統(tǒng)配置(S1)的圖，其中以時(shí)間-對準(zhǔn)的幀開始和編號同步地操作多個基站(例如，在本例子中是三個)。對于這種配置，基站的公共信道上的無線電幀在每個幀的近似相同時(shí)間處開始(例如，在tn，tn-1，依次類推)。公共信道是用來向所有信道發(fā)送信息的信道，一般包括尋呼信道、廣播信道等。可以用基站的公共信道幀之間的時(shí)間關(guān)系來表示基站之間的同步，除了圍繞額定值可能有較小的起伏，時(shí)間是在時(shí)間上接近恒定。對于所有三個基站，在這種配置中，在任何給時(shí)序間實(shí)例處的公共信道幀的系統(tǒng)幀號(SFN)值都是相同的。
圖2B是說明第二系統(tǒng)配置(S2)的圖，其中也以時(shí)間-對準(zhǔn)的幀開始，但是用非-對準(zhǔn)的幀編號，來同步地操作多個基站。在這種配置中，來自基站公共信道幀在近似相同的時(shí)刻開始。然而，對于所有基站，任何給時(shí)序間實(shí)例處的公共信道幀的SFN值可能是不相同的。
圖2C是說明第三系統(tǒng)配置(S3)的圖，其中可同步地操作多個基站，但是用非-對準(zhǔn)的幀開始和編號。在這種配置中，來自基站的公共信道幀不在相同的時(shí)刻開始，而是相互偏移某個(恒定)值。因此，對于所有基站，在任何給時(shí)序間實(shí)例處的公共信道幀的SFN值可能是不相同的。
如這里所使用，“同步配置”包括任何配置，其中系統(tǒng)對基站之間的相對時(shí)序差的了解達(dá)到了一定要求的準(zhǔn)確度?；究梢曰虿豢梢愿鶕?jù)不同的異步時(shí)鐘來操作。然而，如果系統(tǒng)采用某種手段來確定基站之間的相對時(shí)序差(即，通過明確的測量值，或如果事前已知基站是同步的，則通過所隱含的測量值)，則可以認(rèn)為基站是以同步配置中進(jìn)行操作的。
圖2D是說明第四系統(tǒng)配置(A1)的圖，其中異步地操作多個基站。在這種配置中，基站是不同步的，這些基站的公共信道幀之間的時(shí)間關(guān)系隨時(shí)間而漂移。一般是每個基站的公共信道相互對準(zhǔn)的，但是不與其它基站的公共信道對準(zhǔn)。這種漂移的長期平均值可以是零也可以是某個非零值(即，基站之間的時(shí)間差可以連續(xù)地增加或減少)。因?yàn)楫惒讲僮鳎赃@些基站的公共信道不可能在相同時(shí)刻處開始(除非通過重疊)。此外，對于所有基站，在任何給時(shí)序間實(shí)例處的公共信道幀的SFN值是不可能相同的。
對于如圖2D中示出的異步配置中的軟越區(qū)切換，來自多個基站的發(fā)送是不同步的，而給定終端的用戶-特定的無線電幀可能在不同時(shí)刻開始由基站發(fā)送(除非對它們進(jìn)行時(shí)間補(bǔ)償)。此外，來自每個基站的發(fā)送的傳播時(shí)間可能是唯一的，并取決于該基站和終端之間的距離。因此，終端有可能在不同時(shí)刻接收來自不同基站的用戶-特定的發(fā)送(同樣，除非時(shí)間補(bǔ)償)。(對于W-CDMA系統(tǒng)，只對用戶-特定的數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行時(shí)間補(bǔ)償，但并不是在公共信道上發(fā)送補(bǔ)償?shù)?。
對于圖2D中示出的異步配置，從基站2接收的無線電幀(1158，1159，..)相對于從基站1接收的無線電幀(202，203，..)在時(shí)間上偏移T1，2，其中可根據(jù)來自基站2的指定的幀的開始比來自基站1的另一個指定的幀的開始是提早還是滯后，T1，2可以取正值或負(fù)值。相似地，從基站3接收的無線電幀(3102，3103，..)相對于從基站1接收的無線電幀偏移T1，3。不能采用特定的關(guān)系來定義時(shí)間差或偏移，T1，2和T1，3，而且還可以從一幀到一幀進(jìn)一步變化。一般，對于異步系統(tǒng)配置，時(shí)間差TX，Y可以取任何(隨機(jī))值，因?yàn)?1)基站異步地發(fā)送而沒有確定的時(shí)間關(guān)系，以及(2)從基站到終端的傳播時(shí)間是變量，并部分取決于終端的位置。
對于某些功能，已知來自多個基站的(公共)發(fā)送的到達(dá)時(shí)間是有用或必需的。然后，可以使用在終端處測量信號的到達(dá)時(shí)間來計(jì)算從各個基站接收的發(fā)送之間的時(shí)間差。然后可以對于各種功能(諸如對于硬和軟越區(qū)切換)使用時(shí)間差。
軟越區(qū)切換處理需要估算用于包括在終端的有效組中的一個或多個新的候選基站。為了便于W-CDMA系統(tǒng)中的軟越區(qū)切換，終端(即，在W-CDMA術(shù)語中的用戶設(shè)備(UE))向通信系統(tǒng)(即，W-CDMA術(shù)語中的UMTS無線電接入網(wǎng)(UTRAN))報(bào)告包括在終端的有效組中考慮的每個新的候選基站的時(shí)間差測量值以及信號質(zhì)量測量值?？梢允褂眯盘栙|(zhì)量測量值來判定候選基站是否包括在終端的有效組中?？梢允褂脮r(shí)間差測量值來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送到終端的時(shí)序，如下所述。
硬越區(qū)切換處理需要把相同或不同頻率上的可能新的、脫開的有效組來替換終端的當(dāng)前有效組。即使新有效組是由單個基站構(gòu)成的，系統(tǒng)也對需新有效組中的所有成員確定公共和專用幀之間的相對時(shí)間差。一般在發(fā)送到終端用于硬越區(qū)切換的消息中指出新有效組的基準(zhǔn)基站。
一般，測量新候選基站和基準(zhǔn)基站之間的時(shí)間差。基準(zhǔn)基站是由終端或系統(tǒng)指定為有效組中的特定基站。如果終端還沒有與系統(tǒng)進(jìn)行有效通信(即，還沒有在專用信道上)，則基準(zhǔn)基站是終端當(dāng)前“扎營”在其上的一個基站，即，終端從該基站接收它的廣播信道和向其轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置專用信道之前所需要的測量值，這通常在越區(qū)切換中直接完成。
對于從包括在終端的有效組中而選擇的每個新的候選基站(不論是硬還是軟越區(qū)切換)，系統(tǒng)可以命令新基站補(bǔ)償它對于終端的時(shí)序，使得這個新基站在專用物理信道(DPCH)上發(fā)送的無線電幀將按與終端的有效組中的其它基站(即，當(dāng)前有效基站)在它們相對應(yīng)的DPCH上發(fā)送無線電幀的近似相同時(shí)間到達(dá)終端。實(shí)質(zhì)上，使來自終端的每個有效基站的DPCH上的用戶-特定無線電幀的時(shí)序偏移相對于基站的公共信道上的無線電幀的時(shí)序，以使所有有效基站的DPCH上的無線電幀都能得到相同的到達(dá)時(shí)間。
在有效基站處執(zhí)行的時(shí)序補(bǔ)償使得在終端處接收到的、來自這些基站的無線電幀的開始近似地對準(zhǔn)在特定的時(shí)間窗內(nèi)(例如，該窗可以跨越幾個碼片)。具有時(shí)序補(bǔ)償，近似地對準(zhǔn)了來自所有有效基站的、在DPCH(即，專用信道)上的用戶-特定的無線電幀，即使由于不同的發(fā)送時(shí)間和不同的傳播延遲而它們的公共信道幀可能是在不同時(shí)刻接收的。這樣，終端就可以在較小的定義窗內(nèi)(例如，256個碼片)來處理來自所有發(fā)送基站的多個信號實(shí)例。如果不能確定特定候選基站的下行鏈路DPCH和下行鏈路公共信道之間的時(shí)間差，則根據(jù)當(dāng)前的W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)不可能把候選基站添加到終端的有效組中。
用于越區(qū)切換的每個候選基站和基準(zhǔn)基站之間的時(shí)間差對于終端是特定的。一般，對于越區(qū)切換，粗時(shí)間差測量值(例如，一個碼片或更差的分辨率)是合適的。
可以根據(jù)來自這些基站的各種類型的發(fā)送來測量或估計(jì)兩個基站之間的時(shí)間差。W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)定義一個映射到(傳輸)廣播信道(BCH)的(邏輯)廣播控制信道(BCCH)，(傳輸)廣播信道(BCH)又映射到(物理)基本公共控制信道(P-CCPCH)。廣播控制信道是用于把消息廣播到系統(tǒng)中終端的較高層信道。廣播消息在20毫秒(msec或ms)的傳輸塊中進(jìn)行編碼，然后在P-CCPCH上的(10毫秒)無線電幀中發(fā)送該傳輸塊。在W-CDMA中，20毫秒是交錯器的尺寸范圍，也把它稱為傳輸時(shí)間間隔(TTI)。由于傳輸塊是20毫秒長，所以包括在每個無線電幀中的數(shù)不是真實(shí)的SFN值而是從SFNPrime導(dǎo)出的，即，對于20毫秒TTI的前面10毫秒幀，SFN＝SFNPrime，而對于20毫秒TTI的后面10毫秒幀，SFN＝SFNPrime+1。通過處理SCH和/或CPICH就可以確定所發(fā)送的無線電幀的開始，然后可以使用這些幀開始時(shí)間作為基站的信號到達(dá)時(shí)間?？梢赃M(jìn)一步處理(例如，解調(diào)和處理)在P-CCPCH上的廣播信道以再現(xiàn)所發(fā)送的公共信道幀的系統(tǒng)幀號。一般，根據(jù)這些基站的最早多徑信號的到達(dá)時(shí)間來確定兩個基站之間的時(shí)間差。
根據(jù)W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，可以通過終端測量兩個基站之間的時(shí)間差，并通過各種類型的消息向系統(tǒng)報(bào)告。W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)定義SFN-SFN測量值，該值表示圖2D中的時(shí)間偏移TX，Y。終端可以產(chǎn)生這個測量值并發(fā)送給系統(tǒng)，以致可以作為越區(qū)切換過程的一部分來補(bǔ)償來自新基站的發(fā)送。W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)支持多種類型的SFN-SFN測量值，如下簡單地描述。
可以使用“SFN-SFN觀察的時(shí)間差1型測量值”(或更簡單地，SFN-SFN 1型測量值)來報(bào)告新候選基站和基準(zhǔn)基站之間觀察到的時(shí)間差。這個測量值包括幀級時(shí)序和碼片級時(shí)序兩者，它們可以分別通過處理廣播信道和P-CCPCH而得到。在文件號3GPP TS 25.133，25.305以及25.331中進(jìn)一步詳細(xì)描述廣播信道和P-CCPCH，所有這些都可從3GPP組織出版物中得到，這里引用作為參考。
為了對新的候選基站進(jìn)行SFN-SFN 1型的測量，終端起初處理SCH和/或CPICH以再現(xiàn)候選基站和基準(zhǔn)基站之間的碼片級時(shí)間差。這個碼片級時(shí)間差表示來自這兩個基站的公共信道幀的開始之間的差，并且可以根據(jù)用于對CPICH進(jìn)行去擾頻的偽噪聲(PN)序列的時(shí)序來確定。碼片級時(shí)間差具有
碼片的范圍，這是一個全幀。
為了得到幀級時(shí)序，終端處理(例如，解調(diào)和解碼)來自候選基站(以及基準(zhǔn)基站，如果終端對此還未知的話)的廣播信道，以檢索特時(shí)序間實(shí)例處的公共信道幀號。對于要報(bào)告的每個基站，終端處理20毫秒或更多的廣播控制信道(BCCH)，因?yàn)榘⊿FN信息(SFNPrime)的時(shí)間間隔(TTI)是20毫秒長。然后終端確定這些基站在系統(tǒng)幀號中的差異。
然后通過取SFN差的模256來組合觀察的SFN和碼片差，通過38,400對模結(jié)果定標(biāo)，并把經(jīng)定標(biāo)的值加到碼片級時(shí)序差，其中38,400表示10毫秒無線電幀中的碼片數(shù)。經(jīng)組合的結(jié)果是在
碼片的范圍內(nèi)的一個值，其中256表示在模256運(yùn)算之后的SFN差的最大值，并且是以幀為單位的。因此就可以用一個碼片的分辨率來報(bào)告候選基站和基準(zhǔn)基站之間的時(shí)間差。在文件號3GPP TS 25.133和25.331(10.3.7.63節(jié))中進(jìn)一步信息描述SFN-SFN 1型的測量。
還可以使用“SFN-SFN觀察的時(shí)間差2型的測量”(或更簡單地，SFN-SFN 2型的測量)來報(bào)告在候選基站和基準(zhǔn)基站之間觀察到的時(shí)間差，并只包括碼片級時(shí)序。終端按較高的分辨率(例如，在1/2碼片到1/16碼片分辨率之間)來確定這些基站之間的碼片級時(shí)序中的差。然后通過一個值來表示觀察到的碼片級時(shí)間差，該值在[-1280...1280]碼片的范圍內(nèi)。對于SFN-SFN 2型測量來說，終端并不需要確定候選基站的系統(tǒng)幀號。
為了把候選基站加到越區(qū)切換終端的有效組中，終端可以測量在候選基站和基準(zhǔn)基站的公共信道幀之間觀察到的時(shí)間差，并向系統(tǒng)報(bào)告?？梢园延^察到的時(shí)間差通過SFN-SFN 1型測量的報(bào)告消息提供給系統(tǒng)。為了有助于越區(qū)切換過程，在報(bào)告消息中通過終端提供了SFN-SFN 1型測量的整個范圍。整個范圍包括了幀級時(shí)間差加上碼片級時(shí)間差。
使用SFN-SFN 1型的測量來報(bào)告越區(qū)切換的候選基站的時(shí)間差可能比優(yōu)化的各種情況差一些，特別對于不需要幀級時(shí)序的系統(tǒng)配置。對于圖2A、2B和2C中示出的系統(tǒng)配置S1、S2和S3，基站是同步的，而且系統(tǒng)一般已知基站的幀級時(shí)序。對于這些系統(tǒng)配置，只需要向系統(tǒng)報(bào)告碼片級時(shí)序。而對于系統(tǒng)配置S1，時(shí)序差主要是由于到基站的不同距離以及基站同步時(shí)間較小的不準(zhǔn)確所產(chǎn)生的。
然而，對于作為W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前定義的SFN-SFN 1型的測量來說，終端必須確定和報(bào)告幀級時(shí)序和碼片級時(shí)序兩者。為了確定幀級時(shí)序，需要通過終端對候選基站的廣播信道上的公共無線電幀進(jìn)行解調(diào)、解碼、和再現(xiàn)，這是多種原因所不希望這樣的。首先，如果為了要向基站報(bào)告和考慮可能的越區(qū)切換而需要恢復(fù)候選基站的廣播信道，則可以限制越區(qū)切換區(qū)域使之只在可以恢復(fù)廣播信道的區(qū)域中，這個區(qū)域可能只是候選基站覆蓋的總區(qū)域中的一部分。第二，廣播信道的處理導(dǎo)致可能延長越區(qū)切換過程和使性能降質(zhì)的附加延遲(對于每個測量的基站，20毫秒或更長)。因此，如果不需要幀級時(shí)序，則不希望使用SFN-SFN 1型的測量(如W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前所定義的)來報(bào)告候選基站的時(shí)間差。
在系統(tǒng)不需要幀級時(shí)序的系統(tǒng)配置中，只需要為時(shí)間差而報(bào)告碼片級時(shí)序?？梢允褂肳-CDMA標(biāo)準(zhǔn)定義的SFN-SFN 2型的測量值來報(bào)告這種碼片偏移。
然而，對于多方面的情況，使用SFN-SFN 2型的測量值來報(bào)告越區(qū)切換的碼片級時(shí)序也可能是不希望的。對于SFN-SFN 2型的測量值，特定的分辨率是碼片的1/16，而準(zhǔn)確度要求范圍從1/2碼片(如W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前所定義的)到1/16碼片或可能更好(對于將來版本的W-CDMA標(biāo)準(zhǔn))。為了得到更準(zhǔn)確的子-碼片分辨率，可能要求更復(fù)雜的和/或更長的搜索和捕獲過程。
此外，原先是打算把SFN-SFN 2型的測量用于定位的，使用它來報(bào)告越區(qū)切換的時(shí)間差可能會導(dǎo)致某些不希望產(chǎn)生的結(jié)果。根據(jù)當(dāng)前W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，只能在OTDOA消息中報(bào)告SFN-SFN 2型的測量。(OTDOA或觀察到的到達(dá)時(shí)間差是W-CDMA中使用的一種定位技術(shù)，它相似于cdma2000中使用的E-OTD或增強(qiáng)的觀察時(shí)間差定位技術(shù))。因此，可以交換某些與OTDOA有關(guān)的消息作為請求終端發(fā)送SFN-SFN 2型的測量結(jié)果。還有，可能只由支持OTDOA的終端而不是由現(xiàn)場中采用的所有終端來支持SFN-SFN 2型的測量。因此，不能夠依賴SFN-SFN 2型的測量來報(bào)告越區(qū)切換的碼片級時(shí)序，因?yàn)槟承┙K端可能不支持測量值。
本發(fā)明的一些方面提供各種方案，以實(shí)現(xiàn)從多個基站到一個終端的時(shí)間對準(zhǔn)數(shù)據(jù)發(fā)送。為了達(dá)到時(shí)間對準(zhǔn)，通過在終端處的觀察以確定從基站發(fā)送的下行鏈路信號的到達(dá)時(shí)間之間的時(shí)間差，并提供給系統(tǒng)(例如，UTRAN)。然后系統(tǒng)使用該時(shí)序信息來調(diào)節(jié)基站處的時(shí)序，使得從基站發(fā)送的用戶特定無線電幀都能在特定的時(shí)間窗內(nèi)到達(dá)終端處。下面詳述數(shù)種方案，也可以實(shí)施其它方案，而且都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在第一時(shí)間對準(zhǔn)方案中，把兩個基站之間的時(shí)間差分成兩部分，并且只報(bào)告所需要的部分。對于W-CDMA系統(tǒng)，可以把SFN-SFN 1型的測量分成幀級時(shí)序和碼片級時(shí)序，如上所述。無論何時(shí)請求執(zhí)行和報(bào)告對于一個或多個基站的列表的時(shí)間差的測量，終端都可測量和報(bào)告該列表中每個基站的碼片級時(shí)序。此外，如果需要時(shí)，則終端還可測量和報(bào)告幀級時(shí)序，并在SFN-SFN 1型的測量中是包括了這一信息(例如，由系統(tǒng)來指定)。否則，如果不需要幀級時(shí)序，則終端可以把幀級部分設(shè)置成預(yù)定值。預(yù)定值可以是已知的固定值(例如，零)、終端選擇的和系統(tǒng)可以忽略的任何任意值、采用各種手段事先得到或已知的幀級時(shí)序的一個值(例如，同一基站的以前測量值，來自系統(tǒng)的發(fā)送等)或某些其它值。
如在圖2A到2D中所示，可以根據(jù)一種或多種系統(tǒng)配置來操作系統(tǒng)。還可以操作系統(tǒng)，使之同步地操作某些基站而同時(shí)異步地操作其它基站。對于諸如在圖2A到2C中示出的同步配置，系統(tǒng)一般已知幀級時(shí)序，當(dāng)請求執(zhí)行和報(bào)告時(shí)間差測量值時(shí)，終端不需要報(bào)告。對于具有系統(tǒng)已知的、固定幀級時(shí)序的同步基站，終端不需要測量幀級時(shí)序。
在一個實(shí)施例中，可以提供信息以具體地識別不需要幀級時(shí)序的基站。為了簡單起見，把這些基站都稱為“同步基站”而不管它們實(shí)際上是否同步地操作。把需要幀級時(shí)序的所有其它基站都稱為“異步基站”而不管它們實(shí)際上是否異步地操作。使用這個信息，當(dāng)不需要時(shí)，終端就不進(jìn)行幀級時(shí)間差的測量，選擇性地忽略這些測量可以提供下面描述的各種有益之處。
在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)通過用戶特定的消息把同步基站的身份提供給終端。對于W-CDMA系統(tǒng)，每次要執(zhí)行和報(bào)告時(shí)間差的測量時(shí)，就把“測量控制”消息發(fā)送給終端。(在系統(tǒng)信息中定義一組“缺省”測量值，這組“缺省”測量值可在公共信道上發(fā)送的，除非接收到測量控制消息，否則就是作為缺省值使用的。)測量控制消息包括基站的一個列表，時(shí)間差測量是對該列表中的基站請求的。該列表可以包括當(dāng)前有效基站和/或相鄰基站，所述相鄰基站是越區(qū)切換的潛在的候選基站。對于在列表中的每個基站，都可以配置測量控制消息使之包括基站是否需要幀級時(shí)序的一個指示。在一個特定的實(shí)施中，這個指示符是W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)中所定義的“讀出SFN指示符”，如果需要幀級時(shí)序，可以把該指示符設(shè)置成“真”，否則把它設(shè)置成“假”。通過再現(xiàn)列表中每個基站的讀出SFN指示符，終端能夠判定該基站是否需要幀級時(shí)序。
在另一個實(shí)施例中，系統(tǒng)通過在W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)(文件號3GPP TS 25.331，10.3.7.106節(jié)，題為“UE Positioning OTDOA Neighbour Cell Info”)中定義的信息單元(IE)把同步基站的身份提供給終端。信息單元提供近似的小區(qū)時(shí)序以及小區(qū)位置和精確的小區(qū)時(shí)序。特別，信息單元提供具有1/16碼片的分辨率和
碼片的范圍的相鄰小區(qū)的SFN-SFN，并還提供SFN-SFN漂移。一般，終端可以使用信息單元來減小搜索空間，尤其，用于估計(jì)那些基站是同步的。根據(jù)當(dāng)前的W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)在專用模式中操作時(shí)，通過測量控制消息把信息單元發(fā)送到容許-OTDOA的終端，或通過系統(tǒng)信息消息發(fā)送給小區(qū)中的所有終端，并用于輔助終進(jìn)行定位。在一個實(shí)施例中，可以提供這個信息并用于縮小相鄰小區(qū)信號的，以便于定位測量以及用于硬和軟越區(qū)切換所使用的測量。
在還有一個實(shí)施例中，系統(tǒng)通過在公共信道上發(fā)送的廣播消息(例如，廣播信道)來提供同步基站的身份。廣播消息可以包括不需要報(bào)告幀級時(shí)序的同步基站的一個列表。另一方面，廣播消息可以包括需要報(bào)告幀級時(shí)序的異步基站的一個列表。在另一個實(shí)施例中，通過專用信道或某些其它信道把同步和/或異步基站的身份發(fā)送給終端。
在還有一個實(shí)施例中，在請求時(shí)間差的測量之前，事前把同步和/或異步基站的身份提供給終端。例如，可以在呼叫建立期間提供這個信息，或可以通過某些以前的通信或交易把這個信息存儲在終端中。
在接收到同步和/或異步基站的身份時(shí)，終端就知道可能不需要對某些或所有基站再現(xiàn)SFN值。對于不需要幀級時(shí)序的每個基站，終端可以只測量該基站和相對于公共幀邊界的基準(zhǔn)基站之間的碼片級時(shí)間差，并只報(bào)告碼片級時(shí)序?？梢园褞墪r(shí)序設(shè)置成預(yù)定值，如果預(yù)定值是零，則所報(bào)告的SFN-SFN 1型測量的值將落在
碼片的減小的范圍內(nèi)，或一幀的范圍內(nèi)。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的測量和報(bào)告時(shí)間差測量的一個過程的流程圖。這個過程實(shí)現(xiàn)上述的第一時(shí)間對準(zhǔn)方案。起初，在步驟312處，終端接收請求以提供適用于基站的一個列表的時(shí)間差測量值。系統(tǒng)可以對于特定功能來發(fā)送這個請求，諸如對于軟和硬越區(qū)切換、定位等。還可以通過終端在內(nèi)部產(chǎn)生這個請求，例如，根據(jù)時(shí)序器周期性地來確定的特定事件的發(fā)生、特定條件的滿足等等。
在一個實(shí)施例中，請求可專門識別要求時(shí)間差測量值的基站。在另外的實(shí)施例中，終端確定終端接收的所識別列表中的基站的時(shí)間差。對于這個實(shí)施例，如果符合諸如所接收的信號質(zhì)量大于或等于特定的門限值之類的一個或多個要求，則可以認(rèn)為終端接收到了基站。然后把所接收的基站包括在要報(bào)告時(shí)間差測量值的基站的列表中。
在步驟314處，終端還接收到了不需要幀級時(shí)序的基站的身份。可以簡單地把這些基站表示為同步基站，然后可以把所有其它基站表示為異步基站。要求時(shí)間差測量值的基站的列表可以包括任何數(shù)量(零或更多)的同步基站以及任何數(shù)量(零或更多)的異步基站?？梢酝ㄟ^各種手段把識別同步和/或異步基站的信息提供給終端，這些手段包括(1)通過時(shí)間差測量值的請求專門發(fā)送給終端；(2)通過廣播信道上的信令廣播到終端；(3)在呼叫建立期間提供給終端；(4)通過以前的操作存儲在終端中；或(5)通過某些其它手段使終端可得到。
根據(jù)請求，在步驟316處，終端對列表中的每個基站估計(jì)碼片級時(shí)間差?？梢韵鄬τ诨鶞?zhǔn)基站的時(shí)序來確定每個基站的碼片級時(shí)間差，所述基準(zhǔn)基站是終端的有效組中的特定基站，并且系統(tǒng)和終端兩者都已知的。
然后在步驟318處，對于列表中的每個基站，作出是否都需要幀級時(shí)序的判定。這可以通過檢查基站是同步的還是異步的來進(jìn)行。如果需要幀級時(shí)序，則在步驟320處終端估計(jì)基站的幀級時(shí)間差。這可以通過對來自基站的公共信道(例如，廣播信道)進(jìn)行解調(diào)和解碼以檢索系統(tǒng)幀號來進(jìn)行，如上所述。然后在步驟322處，根據(jù)估計(jì)的碼片級和幀級時(shí)間差形成對于每個異步基站的時(shí)間差測量值。而在步驟324處，對于不需要幀級時(shí)序的每個同步基站，根據(jù)估計(jì)的碼片級時(shí)間差和預(yù)定值(例如，零)形成對于該基站的時(shí)間差測量值。
然后在步驟326處，向系統(tǒng)報(bào)告列表中所有基站(即，同步基站和異步基站兩者)的時(shí)間差測量值。在一個實(shí)施例中，把所有基站的時(shí)間差測量值封裝到隨后發(fā)送給系統(tǒng)的SFN-SFN 1型的測量報(bào)告消息中。系統(tǒng)接收報(bào)告消息和根據(jù)為所選擇的基站估計(jì)的時(shí)間差來調(diào)節(jié)從每個選擇的基站到終端的數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)序。然后該過程終止。
對于系統(tǒng)已知其幀級時(shí)序的所有配置都可以使用第一時(shí)間對準(zhǔn)方案，而且不需要測量和報(bào)告。這個方案特別能夠較好地適合于同步系統(tǒng)配置，諸如在圖2A到圖2C中示出的那些。在系統(tǒng)配置S2和S3中，幀級時(shí)間差的真實(shí)值可以是非零值。然而，終端報(bào)告SFN-SFN 1型測量值的幀級部分的預(yù)定值(例如，零)。由于實(shí)際的幀差值(如果它是非零值的話)是系統(tǒng)已知的常數(shù)值，所以幀級部分所報(bào)告的值的可能差錯將不影響系統(tǒng)把新的候選基站添加到終端的有效組中的可能性。
第一時(shí)間對準(zhǔn)方案提供許多優(yōu)點(diǎn)。第一，當(dāng)不需要該信息時(shí)，終端就不需要對廣播信道進(jìn)行解調(diào)和解碼以再現(xiàn)候選基站的系統(tǒng)幀號。這改進(jìn)了上述缺點(diǎn)(即，較小的越區(qū)切換區(qū)域和附加的解調(diào)延遲)。第二，通過把幀級部分設(shè)置到預(yù)定值，不管“有效的”幀級消息是否包括在消息中都不會影響SFN-SFN 1型測量值消息的長度。
第一時(shí)間對準(zhǔn)方案使用W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)定義的SFN-SFN 1型的測量報(bào)告消息，而且如果系統(tǒng)已知幀級時(shí)序，則允許終端只報(bào)告碼片級時(shí)間差。系統(tǒng)有能力廣播這樣消息，正如W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前所定義的。具有這個信息，終端就不需要處理和恢復(fù)廣播信道來再現(xiàn)SFN，因?yàn)榻K端可以把SFN-SFN 1型測量的幀級部分設(shè)置成預(yù)定值。然而，終端仍發(fā)送SFN-SFN 1型測量消息作為用24位編碼的一個數(shù)(由于SFN-SFN 1型測量值的最大范圍是
碼片)，然而，這將具有
碼片的減小范圍(把8個最高有效位設(shè)置成零)。
在第二時(shí)間對準(zhǔn)方案中，終端根據(jù)終端接收的某些基站的部分解碼來確定兩個基站之間的時(shí)間差。對于這個方案，終端起初處理從基站發(fā)送的下行鏈路信號來檢測它們的存在。終端進(jìn)一步對可以根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)選擇的許多基站的基本公共控制信道(P-CCPCH)進(jìn)行解碼。例如，可以選擇所接收的信號強(qiáng)度在特定門限值以上(即，強(qiáng)度足以進(jìn)行解碼)的一些基站來進(jìn)行解碼，從接收到的最強(qiáng)的基站開始。在一個實(shí)施例中，如果在特時(shí)序刻兩個或多個經(jīng)解碼的基站具有相同的SFN值，則可以推論出具有時(shí)間對準(zhǔn)的幀開始的同步系統(tǒng)配置(即，圖2A中示出的配置S1)。然后終端可以假設(shè)其它基站(接收到較弱的和未解碼的)也具有相同的SFN值，并且可以為這些“假設(shè)的”基站報(bào)告SFN-SFN 1型測量值的幀級部分的預(yù)定值。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的測量和報(bào)告時(shí)間差測量值的過程的流程圖。這個過程實(shí)現(xiàn)第二時(shí)間對準(zhǔn)方案。起初，在步驟322處，終端接收一個提供許多候選基站的時(shí)間差測量值的請求。然后，在步驟344處，終端接收和處理來自候選和基準(zhǔn)基站的下行鏈路信號。
在步驟336處，終端對每個候選基站估計(jì)碼片級時(shí)間差，例如，按上面描述的方式。在步驟338處，終端還對兩個或多個候選基站估計(jì)幀級時(shí)間差。然后，在步驟340處作出兩個或多個候選基站的所估計(jì)的幀級時(shí)序是否相同的判定。在步驟344處，如果幀級時(shí)序是相同的，則終端假設(shè)具有時(shí)間對準(zhǔn)的幀開始的同步系統(tǒng)，并因此把每個其余的候選基站的幀級時(shí)間差設(shè)置為預(yù)定值。否則，如果在步驟340處的幀級時(shí)序是不相同的，則在步驟342處，估計(jì)每個其余的候選基站的幀級時(shí)間差。
然后，在步驟346處，根據(jù)所估計(jì)的碼片級時(shí)間差或所估計(jì)的幀級時(shí)間差或預(yù)定值來形成每個候選基站的時(shí)間差測量值。然后在步驟348處，向系統(tǒng)報(bào)告候選基站的時(shí)間差測量值。系統(tǒng)接收所報(bào)告的時(shí)間差測量值，并根據(jù)所選擇的基站估計(jì)的時(shí)間差來調(diào)節(jié)從每個所選擇的基站到終端的數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)序。在此該過程終止。
第二時(shí)間對準(zhǔn)方案可以為圖2A中示出的系統(tǒng)配置S1(該系統(tǒng)配置比圖2B到2D中示出的其它系統(tǒng)配置更類似于網(wǎng)絡(luò)操作者所使用的系統(tǒng)配置)提供足夠準(zhǔn)確的時(shí)間差測量值。
由于不存在只要某些基站是同步的則所有基站都是同步的不存在保證，而且也不能保證在特時(shí)序刻處一致地得到相同SFN值的時(shí)刻，所以可以提供一種機(jī)構(gòu)來回避這個方案和實(shí)施某些其它方案，以提供所要求的幀級時(shí)序。例如，如果所報(bào)告的測量值與所報(bào)告的一些基站的分布(profile)不匹配，則可以向終端發(fā)送一個消息。另一方面，終端也可以在以后判定因?yàn)橐呀?jīng)把時(shí)序調(diào)節(jié)到錯誤值而不可能對來自假設(shè)的基站的無線電幀進(jìn)行解碼。在任何情況中，接收到由于不正確的假設(shè)而以前報(bào)告的時(shí)間差測量值是錯誤的一個指示時(shí)，終端可以執(zhí)行完整的SFN-SFN 1型的測量和對假設(shè)的基站的P-CCPCH進(jìn)行解碼，以得到真實(shí)的幀級時(shí)序。
在第三時(shí)間對準(zhǔn)方案中，基站根據(jù)來自終端的上行鏈路發(fā)送確定終端的時(shí)序。然后可以使用再現(xiàn)的時(shí)序信息來調(diào)節(jié)終端的下行鏈路發(fā)送的時(shí)序。
在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)可以指揮不在終端的有效組中但是在終端的鄰近的一些基站(即，相鄰基站)來測量來自終端的上行鏈路發(fā)送(例如，在上行鏈路專用物理信道(DPCH)上的發(fā)送)。如果相鄰基站能夠接收具有足夠強(qiáng)度的上行鏈路發(fā)送，則它們可以準(zhǔn)確地估計(jì)上行鏈路發(fā)送的到達(dá)時(shí)間。根據(jù)來自相鄰基站所估計(jì)的信號到達(dá)時(shí)間和各個有效基站和相鄰基站之間的公共信道幀之間的時(shí)間關(guān)系的先驗(yàn)知識，系統(tǒng)就可以確定每個相鄰基站的正確時(shí)序，可以把這些相鄰基站添加到終端的有效組中，使得來自添加基站的下行鏈路發(fā)送在終端處是正確地時(shí)間對準(zhǔn)的。
可以只根據(jù)在相鄰基站處執(zhí)行的測量來實(shí)現(xiàn)第三時(shí)間對準(zhǔn)方案?？梢栽O(shè)計(jì)每個相鄰基站使之包括對于來自位于相鄰小區(qū)中的終端的下行鏈路發(fā)送進(jìn)行搜索和處理的接收機(jī)處理單元。可以把這個方案用于同步和異步系統(tǒng)配置。
圖3C是根據(jù)本發(fā)明的再另一個實(shí)施例的、根據(jù)上行鏈路發(fā)送確定終端的時(shí)序的一個過程的流程圖。這個過程實(shí)施了第三時(shí)間對準(zhǔn)方案。起初，在步驟372處，候選基站接收來自終端的上行鏈路發(fā)送，以及在步驟374處，每個候選基站估計(jì)所接收到的上行鏈路發(fā)送的信號到達(dá)時(shí)間。然后在步驟376處，系統(tǒng)檢索有效基站(即，在終端的有效組中的基站)的時(shí)間差。在該系統(tǒng)中，對于所有同步系統(tǒng)配置S1、S2和S3的公共信道幀之間的差值可能都是已知。
然后，在步驟378處，系統(tǒng)根據(jù)候選基站所估計(jì)的信號到達(dá)時(shí)間和有效基站的時(shí)間差來估計(jì)每個候選基站的時(shí)間差。此后在步驟380處，可以選擇一個或多個候選基站，用于到終端的數(shù)據(jù)發(fā)送。在該情況下，在步驟382處，可根據(jù)用于所選擇的基站估計(jì)的時(shí)間差來調(diào)節(jié)從每個所選擇的基站到終端的數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)序。至此該過程終止。
上述技術(shù)提供各種優(yōu)點(diǎn)。第一，當(dāng)使一個終端從第一基站越區(qū)切換到第二基站時(shí)，這些基站之間的SFN-SFN時(shí)間差的測量值和環(huán)程延遲測量值(由第一基站執(zhí)行該測量)都允許第二基站來確定從何處搜索終端的上行鏈路發(fā)送。在ChuckWheatley題為“CDMA蜂窩式網(wǎng)絡(luò)的自同步”(“Self-Synchronizing a CDMACellular Network”)的論文(1999年5月，Microwave Journal，320-328頁)中描述了一機(jī)理，在此引用該文作為參考。第二，第二基站可以使用SFN-SFN時(shí)間差測量來使它的下行鏈路發(fā)送時(shí)間對準(zhǔn)，以致終端接收它的時(shí)間和接收來自第一基站的下行鏈路發(fā)送的時(shí)間相接近。通過使用這里描述的技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)其它優(yōu)點(diǎn)。
圖4是能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的各個方面和實(shí)施例的基站104和終端106的實(shí)施例的簡單方框圖。為了簡單起見，在圖1中只示出一個基站和一個終端。然而，當(dāng)在軟越區(qū)切換中時(shí)，終端106可以同時(shí)與多個基站104通信，并且可以進(jìn)一步接收來自各種其它相鄰基站的消息。
在下行鏈路上，在基站104處，用戶特定的數(shù)據(jù)發(fā)出信號來識別同步基站和異步基站，以及把對于時(shí)間差測量值的請求提供給發(fā)送(TX)數(shù)據(jù)處理器412，該處理器根據(jù)一個或多個編碼方案對數(shù)據(jù)和消息進(jìn)行格式化和編碼以提供經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)。每個編碼方案都可以包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)、卷積、Turbo、塊以及其它編碼或根本不編碼的任何組合。一般來說，可使用不同的方案對數(shù)據(jù)和消息進(jìn)行編碼，還可以對不同的消息類型進(jìn)行不同的編碼。
然后把經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)提供給調(diào)制器(MOD)414，并進(jìn)一步處理以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)。通過調(diào)制器414的處理可以包括(1)用正交碼(例如，正交可變擴(kuò)展因子(OVSF)碼)覆蓋經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)，以使用戶特定的數(shù)據(jù)和消息信道化為它們各自專用信道和控制信道；以及(2)用分配給終端的PN序列對經(jīng)覆蓋的數(shù)據(jù)進(jìn)行擾頻。然后把經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)提供給發(fā)射機(jī)單元(TMTR)416，并進(jìn)行調(diào)整(例如，轉(zhuǎn)換成一個或多個模擬信號、放大、濾波以及正交調(diào)制)，以產(chǎn)生適合于在無線鏈路上發(fā)送的下行鏈路經(jīng)調(diào)制的信號。然后把下行鏈路經(jīng)調(diào)制的信號通過雙工器(D)418傳送，并通過天線420發(fā)送到終端。
在終端106處，天線450接收下行鏈路經(jīng)調(diào)制的信號，通過雙工器452傳送，并提供給接收機(jī)單元(RCVR)454。收機(jī)單元454對所接收到的信號進(jìn)行調(diào)整(例如，濾波、放大、下變頻以及數(shù)字化)，并提供采樣。然后解調(diào)器(DEMOD)456接收和處理采樣以提供再現(xiàn)的碼元。解調(diào)器456的處理包括用與正在處理的多徑信號的到達(dá)時(shí)間對準(zhǔn)的PN序列對采樣進(jìn)行去擴(kuò)展，對經(jīng)去擴(kuò)展的采樣進(jìn)行去覆蓋，使所接收的數(shù)據(jù)和消息信道化為它們各自的專用信道和控制信道，并用再現(xiàn)的導(dǎo)頻對經(jīng)去覆蓋的數(shù)據(jù)進(jìn)行相干解調(diào)。解調(diào)器456可以實(shí)施一種梳狀(rake)接收機(jī)，該接收機(jī)可以處理所接收的信號的多個實(shí)例以及組合來自屬于同一基站的各個多徑的碼元，以提供再現(xiàn)的碼元。
然后，接收(RX)數(shù)據(jù)處理器458對再現(xiàn)的碼元進(jìn)行解碼以再現(xiàn)在下行鏈路上發(fā)送的用戶特定的數(shù)據(jù)和消息。可以把再現(xiàn)的消息提供給控制器470。由解調(diào)器456和RX數(shù)據(jù)處理器458所進(jìn)行的處理分別與在基站104處由調(diào)制器414和TX數(shù)據(jù)處理器412所執(zhí)行的處理互補(bǔ)。
通過控制器470指揮，可以進(jìn)一步操作解調(diào)器456來確定所接收的基站的信號到達(dá)時(shí)間(例如，根據(jù)終端產(chǎn)生的PN序列的時(shí)序)，以及根據(jù)信號到達(dá)時(shí)間得到兩個基站之間的碼片級時(shí)間差。另一方面，解調(diào)器456可以確定信號到達(dá)時(shí)間和提供給控制器470，然后，控制器470可以確定碼片級時(shí)間差。通過控制器470的指揮，可以進(jìn)一步操作RX數(shù)據(jù)處理器458來再現(xiàn)和提供一個或多個所接收的基站(例如，候選基站和基準(zhǔn)基站)的公共信道幀的系統(tǒng)幀號。然后，控制器470可以確定幀級時(shí)間差，如果需要和根據(jù)需要。
控制器470可以接收有關(guān)哪個基站需要和哪個基站不需要幀級時(shí)序的信息，并且可以進(jìn)一步接收對于時(shí)間差測量值的請求。然后470指揮解調(diào)器456提供所接收的基站的碼片級時(shí)序信息，并進(jìn)一步指揮RX數(shù)據(jù)處理器458為需要如此信息的某些基站提供幀級時(shí)序信息。然后控制器470形成用于所接收的基站的SFN-SFN 1型測量報(bào)告消息。
在上行鏈路上，在終端106處，把SFN-SFN 1型測量報(bào)告消息提供給TX數(shù)據(jù)處理器464，然后，該處理器根據(jù)所定義的處理方案來處理報(bào)告消息。然后，通過調(diào)制器(MOD)466進(jìn)一步處理經(jīng)處理的消息，并通過發(fā)射機(jī)單元(TMTR)468調(diào)整，以產(chǎn)生上行鏈路經(jīng)調(diào)制的信號，然后使該信號通過雙工器(D)傳送和通過天線450發(fā)送到基站。
在基站104處，天線420接收到上行鏈路經(jīng)調(diào)制的信號，通過雙工器418傳送，并提供給接收機(jī)單元(RCVR)422。接收機(jī)單元422調(diào)整所接收的信號和提供取樣。然后解調(diào)器(DEMOD)424對取樣進(jìn)行處理(例如，去擴(kuò)展、去覆蓋以及解調(diào))，并通過RX數(shù)據(jù)處理器426進(jìn)行解碼(如果需要的話)，以再現(xiàn)所發(fā)送的報(bào)告消息。然后把經(jīng)再現(xiàn)的報(bào)告消息提供給控制器430，控制器可以把報(bào)告消息傳送給基站控制器(BSC)或某些其它系統(tǒng)實(shí)體?？梢允褂迷趫?bào)告消息中所包括的信號強(qiáng)度和時(shí)間差消息來選擇在終端的有效組中所包括的一個或多個基站，并且與來自所選擇的基站的下行鏈路發(fā)送正確地時(shí)間對準(zhǔn)。
可以把終端106和基站104的單元設(shè)計(jì)成實(shí)施本發(fā)明的各個方面，如上所述?？梢杂脭?shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、處理器、微處理器、控制器、微控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件、其它電子單元或它們的任何組合來實(shí)施終端或基站的單元。還可以用在處理器上執(zhí)行的軟件來實(shí)施這里描述的某些功能和處理。例如，可以通過控制器470執(zhí)行碼片級和幀級時(shí)間差的估計(jì)以及將時(shí)間差測量值封裝到SFN-SFN 1型測量值報(bào)告消息中的封裝。
為了清楚起見，已經(jīng)對W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)的SFN-SFN 1型的測量特別描述了各個方面、實(shí)施例和方案。也可以采用其它機(jī)理來報(bào)告幀級時(shí)序和碼片級時(shí)序。例如，W-CDMA支持用碼片級時(shí)序的參數(shù)Tm的報(bào)告以及用幀級時(shí)序的參數(shù)OFF和COUNT-C-SFN的報(bào)告。在文件號3GPP TS 25.402，第5節(jié)中進(jìn)一步描述這些參數(shù)，在此引用該文作為參考。
還可以把這里所揭示的技術(shù)應(yīng)用于其它通信系統(tǒng)，在這種通信系統(tǒng)中，可以把時(shí)間差分割成具有不同分辨率和/或與不同的測量類型有關(guān)的兩個或多個部分。在上面，把時(shí)間差分成碼片級部分和幀級部分。對于某些其它系統(tǒng)，可以把時(shí)間差分割成精確分辨率部分和粗分辨率部分。還可以按某些其它方式將時(shí)間差分別用于某些其它系統(tǒng)。對于這些情況中的每一種情況，可以只對所需要的一部分或一些部分執(zhí)行測量，并且對于不需要的部分可以使用預(yù)定值或缺省值。
本文所包括的標(biāo)題，只是用于參考并有助于查找某些部分。不打算用這些標(biāo)題來限制這里描述的概念的范圍，這些概念可應(yīng)用于整個說明書的所有其它部分。
提供所揭示實(shí)施例的上述描述，以使熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員可以制造或使用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員將不費(fèi)力地明了這些實(shí)施例的各種修改，可以把這里所定義的一般原理應(yīng)用到其它的實(shí)施例而不需要用發(fā)明創(chuàng)造。因此，本發(fā)明并不試圖限制于本文所示出的實(shí)施例，而是與本文所揭示的原理和新潁特征符合的最寬廣的范圍相一致。
權(quán)利要求
1.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于報(bào)告多個基站之間時(shí)序中差值的方法，多個基站包括一個第一類基站以及零個或多個第二類基站。所述方法包括下列步驟接收對于多個基站之間的時(shí)間差的請求，其中特定基站的時(shí)間差測量值包括特定基站和基準(zhǔn)基站之間的碼片級時(shí)間差的第一部分指示以及特定基站和基準(zhǔn)基站之間的幀級時(shí)間差的第二部分指示，以及其中不需要對第一類基站報(bào)告幀級時(shí)間差；接收和處理來自多個基站的下行鏈路信號；根據(jù)所接收的下行鏈路信號估計(jì)多個基站的碼片級時(shí)間差；根據(jù)所估計(jì)的碼片級時(shí)間差和一個預(yù)定值產(chǎn)生第一類基站的時(shí)間差測量值；以及報(bào)告多個基站的時(shí)間差測量值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所接收的下行鏈路信號估計(jì)所述第二類基站的幀級時(shí)間差；以及根據(jù)所估計(jì)的碼片級時(shí)間差和幀級時(shí)間差產(chǎn)生所述第二類基站的時(shí)間差測量值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括接收一個識別所述多個基站的每一個是第一類還是第二類的指示。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述指示包括在請求中。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述指示是由W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)所定義的讀出SFN指示符。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述指示是通過公共信道發(fā)送的。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述指示是通過專用信道發(fā)送的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定值是零。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一類基站是同步地操作的。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二類基站是異步地操作的。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是CDMA通信系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述CDMA系統(tǒng)實(shí)施W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，根據(jù)用于對來自兩個基站的所述下行鏈路信號進(jìn)行去擾頻的偽噪聲(PN)序列的時(shí)間偏移來估計(jì)所述兩個基站之間的所述碼片級時(shí)間差。
14.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是實(shí)施W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)的CDMA通信系統(tǒng)，其中根據(jù)在公共信道上從兩個基站發(fā)送的經(jīng)再現(xiàn)的無線電幀來估計(jì)所述兩個基站之間的所述幀級時(shí)間差。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述公共信道是廣播信道。
16.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括把所述多個基站的時(shí)間差測量值封裝在由W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)所定義的SFN-SFN 1型的測量報(bào)告消息中。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過由W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)所定義的參數(shù)Tm來報(bào)告所述碼片級時(shí)間差。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過由W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)所定義的參數(shù)OFF和COUNT-C-SFN來報(bào)告所述幀級時(shí)間差。
19.在無線通信系統(tǒng)中，用于報(bào)告一個或多個基站的列表的時(shí)序的一種方法，多個基站包括一個第一類基站以及零個或多個第二類基站。所述方法包括下列步驟接收對于一個或多個基站的列表的時(shí)序的請求，其中在列表中的每個基站的時(shí)間差測量值包括基站和基準(zhǔn)基站之間的精確分辨率時(shí)間差的第一部分指示以及基站和基準(zhǔn)基站之間的粗分辨率時(shí)間差的第二部分指示，以及其中不需要對第一類基站報(bào)告粗分辨率時(shí)間差；接收和處理來自列表中的基站和基準(zhǔn)基站的下行鏈路信號；根據(jù)所接收的下行鏈路信號估計(jì)列表中的每個基站的精確分辨率時(shí)間差；根據(jù)對于基站估計(jì)的精確分辨率時(shí)間差和一個預(yù)定值產(chǎn)生每個第一類基站的時(shí)間差測量值；以及報(bào)告在列表中的基站的時(shí)間差測量值。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所接收的所述下行鏈路信號估計(jì)所述每個第二類基站的粗分辨率時(shí)間差；以及根據(jù)對于基站估計(jì)的精確分辨率時(shí)間差和粗分辨率時(shí)間差產(chǎn)生所述每個第二類基站的時(shí)間差測量值。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述精確分辨率時(shí)間差對應(yīng)于兩個基站的碼片時(shí)序中的差值。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述粗分辨率時(shí)間差對應(yīng)于兩個基站的無線電幀的幀編號中的差值。
23.在CDMA系統(tǒng)中，用于報(bào)告多個候選基站的時(shí)序的一種方法，所述方法包括下列步驟接收對于候選基站的時(shí)序的請求，其中每個候選基站的時(shí)間差測量值包括候選基站和基準(zhǔn)基站之間的碼片級時(shí)間差的第一部分指示以及候選基站和基準(zhǔn)基站之間的幀級時(shí)間差的第二部分指示；接收和處理來自候選基站和基準(zhǔn)基站的下行鏈路信號；根據(jù)所接收的下行鏈路信號估計(jì)每個候選基站的碼片級時(shí)間差；根據(jù)實(shí)際上的所述下行鏈路信號估計(jì)兩個或多個候選基站中每一個的幀級時(shí)間差；如果兩個或多個候選基站的估計(jì)的幀級時(shí)間差是相等的，則把每個其余的候選基站的幀級時(shí)間差設(shè)置為預(yù)定值；根據(jù)所估計(jì)的碼片級時(shí)間差和幀級時(shí)間差產(chǎn)生每個候選基站的時(shí)間差測量值；以及報(bào)告候選基站的時(shí)間差測量值。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括如果兩個或多個候選基站的估計(jì)的幀級時(shí)間差是不相等的，則根據(jù)所接收的所述下行鏈路信號估計(jì)每個其余的候選基站的幀級時(shí)間差。
25.在CDMA通信系統(tǒng)中，用于確定終端的數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)序的一種方法，所述方法包括下列步驟在可能選擇用于與終端的通信的一個或多個候選基站中的每一個候選基站處接收來自終端的上行鏈路發(fā)送；估計(jì)在所述每個候選基站處接收到的所述上行鏈路發(fā)送的信號到達(dá)時(shí)間；接收與終端通信的一個或多個有效基站中的每一個有效基站的時(shí)間差；以及根據(jù)所估計(jì)的信號到達(dá)時(shí)間和所述一個或多個有效基站的一個或多個時(shí)間差確定所述每個候選基站的時(shí)間差。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括選擇一個或多個候選基站用于與所述終端進(jìn)行通信；以及根據(jù)所選擇基站確定的時(shí)間差調(diào)整由每個所選擇的基站發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)序。
27.無線通信系統(tǒng)中的一種終端，包括前端單元，可進(jìn)行接收和處理從多個基站發(fā)送的信號以提供采樣的操作，其中多個基站包括零個或多個第一類基站以及零個或多個第二類基站，其中兩個基站的時(shí)間差測量值包括兩個基站之間的碼片級時(shí)間差的第一部分指示以及兩個基站之間的幀級時(shí)間差的第二部分指示，以及其中不需要對第一類基站報(bào)告幀級時(shí)間差；耦合到所述前端單元的解調(diào)器，可進(jìn)行接收和處理采樣以得到多個基站之間的碼片級時(shí)間差的操作；耦合到所述解調(diào)器的控制器，可進(jìn)行接收碼片級時(shí)間差以及根據(jù)所估計(jì)的碼片級時(shí)間差和一個預(yù)定值產(chǎn)生所述第一類基站的時(shí)間差測量值的操作；以及耦合到所述控制器的發(fā)送數(shù)據(jù)處理器，可進(jìn)行對于來自終端的發(fā)送接收和處理多個基站的時(shí)間差測量值的操作。
28.如權(quán)利要求27所述的終端，進(jìn)一步包括耦合到解調(diào)器的接收數(shù)據(jù)處理器，可進(jìn)行接收和處理經(jīng)解調(diào)的碼元以得到第二類基站的幀級時(shí)間差的操作，以及其中還可操作控制器而根據(jù)所估計(jì)的碼片級時(shí)間差和幀級時(shí)間差產(chǎn)生第二類基站的時(shí)間差測量值。
29.如權(quán)利要求27所述的終端，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)實(shí)施W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)。
30.如權(quán)利要求29所述的終端，其特征在于，還可操作所述控制器而把多個基站的時(shí)間差測量值封裝在由W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)定義的SFN-SFN 1型測量值報(bào)告消息中。
31.如權(quán)利要求29所述的終端，其特征在于，還可操作所述控制器而通過用于碼片級時(shí)間差的參數(shù)Tm和用于幀級時(shí)間差的參數(shù)OFF和COUNT-C-SFN提供多個基站的時(shí)間差測量值。
全文摘要
一些適用于從多個基站到終端的時(shí)間對準(zhǔn)發(fā)送的方案。為了得到時(shí)間對準(zhǔn)，在終端處觀察、以確定來自基站的發(fā)送的到達(dá)時(shí)間之間的差值，并提供給系統(tǒng)且用于調(diào)節(jié)基站處的時(shí)序，使得終端—特定的無線電幀能在特時(shí)序間窗內(nèi)到達(dá)終端。在一個方案中，把兩個基站之間的時(shí)間差分成為幀級時(shí)間差和碼片級時(shí)間差。無論何時(shí)請求執(zhí)行和報(bào)告時(shí)間差測量值，終端就測量每個候選基站相對于基準(zhǔn)基站的碼片級時(shí)序。此外，終端還測量幀級時(shí)序，并且只在需要時(shí)才把這個信息包括在時(shí)間差測量值中。否則，把幀級部分設(shè)置為預(yù)定值(例如，零)。
文檔編號H04Q7/34GK1554159SQ02817537
公開日2004年12月8日 申請日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者F·格里利, C·E·維特利三世, S·維樂尼格, P·薩布拉赫曼亞, F 格里利, 幟岣, 祭 章 , 維特利三世 申請人:高通股份有限公司