CN1404668A - 在窄带时分双工码分多址移动通信***中测量传播延迟的设备和方法 - Google Patents

在窄带时分双工码分多址移动通信***中测量传播延迟的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在TDD移动通信***中，测量由UE发送到节点B的帧的传播延迟值的方法。UE根据在下行链路导频时隙的间隔中发送的下行链路导频信道信号获得与节点B的同步，和通过将第一时隙中物理公用信道信号的发送功率与物理公用信道信号的接收功率相比较，确定估计的往返延迟值T1。

Description

在窄带时分双工码分多址移动通信***中 测量传播延迟的设备和方法
                         发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及在CDMA(码分多址)移动通信***中测量传播延迟的设备和方法，尤其涉及在NB-TDD(窄带时分双工)CDMA移动通信***中测量传播延迟的设备和方法。
2.相关技术描述
一般来说，CDMA移动通信***分类为以频分为基础分解发送频率和接收频率的FDD(频分多工)***和以时分为基础分解下行链路信道和上行链路信道的TDD(时分多工)***。具体地说，TDD***把构成一个帧的数个时隙指定为用于下行链路信道的时隙和用于上行链路信道的时隙。并且，TDD***划分为WB-TDD(宽带时分多工)***和NB-TDD(窄带时分双工)***。WB-TDD***和FDD***支持3.84Mcps(兆个码片每秒)的码片速率，而NB-TDD***支持1.28Mcps的码片速率。
目前，对UMTS(通用移动电信***)代表的异步***和cdma-2000***代表的同步***分开进行有关未来移动通信***的不断发展的国际标准化工作。有关异步***的WB-TDD***和NB-TDD***的技术由3GPP(第三代协作项目)定义。
同时，在CDMA移动通信***中，在节点B与UE(用户设备)之间通过无线电信道的数据通信期间，不可避免地会发生传播延迟。在WB-TDD和FDD CDMA移动通信***中，根据UE发送的随机访问信道(RACH)到达节点B的时间测量传播延迟。
图1显示了在WB-TDD CDMA移动通信***中出现的往返延迟的例子。在图1中，在异步CDMA移动通信***中使用的术语-UTRAN(UMTS地面无线电访问网络)包括节点B、用于控制数个节点B的服务无线电网络控制器(SRNC)、和核心网络(CN)。
下面参照图1描述测量往返延迟值的方法。UTRAN中的节点B可以通过计算RACH的参考到达时间A与RACH的实际到达时间B之间的差值，测量往返延迟值。RACH由UE在指定的时间发送。参考到达时间A指的是节点B考虑了预期传播延迟之后确定的RACH的预期到达时间，而实际到达时间B指的是在节点B上实际接收到RACH的时间。并且，往返延迟值指的是节点B把数据发送到UE的时间与节点B从UE接收到对发送数据的响应的时间之间的时间间隔。节点B事先知道参考到达时间A。因此，一旦测量出实际到达时间，节点B就可以计算出往返延迟值。也就是说，节点B通过把参考到达时间A与实际到达时间B之间的偏移(或误差)应用于预期往返延迟值，可以计算出希望的实际往返延迟值。另外，也可以把计算的往返延迟值一分为二，计算从UE到节点B的的实际传播延迟值。
通过帧协议消息，把节点B测量的传播延迟值发送到为UE服务的SRNC。帧协议消息是在节点B与SRNC之间交换的消息。节点B通过将其加入帧协议消息的首标中把测量的传播延迟值发送到SRNC。
在FDD CDMA移动通信***中，节点B测量然后发送到SRNC的传播延迟值用在SRNC通过前向访问信道(FACH)设置进行数据发送希望的发送功率的时候。另外，传播延迟值也可以用于估计UE的当前位置的位置服务(LCS)。也就是说，SRNC通过分析从节点B接收的传播延迟值，确定要用在把FACH帧发送到UE的时候的优选发送功率电平，并且把确定的功率电平发送到节点B。然后，节点B利用从SRNC发送的优选发送功率电平，把FACH发送到UE。当节点B测量的传播延迟值较高时，节点B发送FACH帧的发送功率电平也较高。
如上所述，WB-TD和FDD CDMA移动通信***使用UE提供给节点B的RACH，以便测量传播延迟。UE在节点B的时隙上或帧的开始点发送RACH。为此，UE应该与节点B保持同步。UE是利用来自节点B的基本公用控制物理信道(P-CCPCH)与节点B保持同步的。
但是，在NB-TDD CDMA移动通信***中，由于UE通过估计上行链路时隙的发送点来发送RACH，因此，不可能利用如上所述的传播延迟测量方法测量传播延迟值。
下面详细描述NB-TDD CDMA移动通信***不能测量传播延时的原因。在NB-TDD CDMA移动通信***中，一个帧被称为“无线电帧”，和无线电帧具有10ms的长度。无线电帧被划分为每个具有5ms的长度的两个子帧，和每个子帧由7个时隙组成。
图2显示了通常用在NB-TDD CDMA移动通信***中的子帧的结构。参照图2，子帧由7个正常时隙TS0-TS6、下行链路导频时隙(DwPTS)和上行链路导频时隙(UpPTS)组成。在图2中，向下箭头表示的时隙是从节点B发送到UE的下行链路时隙，而向上箭头表示的时隙是从UE发送到节点B的上行链路时隙。DwPTS是节点B通过下行链路导频信道信号发送预定码序列，以便UE可以与节点B保持同步的时间间隔。UpPTS是UE通过上行链路导频信道信号，把特定码序列发送到节点B供例如功率控制用的时间间隔。在图2中，下行链路时隙与上行链路时隙之间的边界被称为“转换点(switchingpoint)”。在这些时隙中，第一时隙TS0固定地用作下行链路时隙，和第一时隙TS0用于发送P-CCPCH信号。
下面描述支持图2所示的无线电帧结构的NB-TDD CDMA移动通信***为什么不能精确地测量传播延迟的理由。
如上所述的NB-TDD CDMA移动通信***以时隙为单元分解下行链路和上行链路。因此，UE应该发送上行链路信号，以便上行链路信号不干扰节点B中的下行链路信号。也就是说，UE发送上行链路信号，以便节点B可以在图2所示的上行链路时隙间隔内接收上行链路信号。因此，NB-TDDCDMA移动通信***不可缺少地需要使UE与节点B保持同步的操作。UE是利用从节点B接收的下行链路导频时隙(DwPTS)与节点B保持同步的。
在与节点B同步之后，UE接收从节点B发送的基本公用控制物理信道(P-CCPCH)，和通过根据它的衰减测量P-CCPCH的路径损耗，估计到节点B的近似距离。在估计了到节点B的距离之后，UE移动UpPTS的发送点，以便节点B在UpPTS的开始边界点接收UpPTS信号。
节点B应该在UpPTS的开始边界点上从UE接收UpPTS信号的理由是为了防止由于在以时分为基础分解下行链路信号和上行链路信号的NB-TDD***中下行链路信号和上行链路信号的重叠引起的干扰。
节点B接收UpPTS信号，并且确定UpPTS信号是否正好在它的UpPTS间隔上接收到的。如果存在时间差，节点B就通过前向物理访问信道(FPACH)，把发送点纠正值发送到UE。一旦通过FPACH接收到发送点纠正值，UE就在根据接收的发送点纠正值纠正的发送点上发送RACH消息。也就是说，UE利用通过FPACH接收的发送点纠正值，确定RACH消息的发送点。因此，RACH消息可以在优选时间到达节点B。
但是，节点B不能识别出UE已经把UpPTS信号的发送点移动到什么程度，以便节点B可以在UpPTS开始边界点上接收UpPTS信号。因此，节点B不能测量来自UE的UpPTS信号的传播延迟，从而不能根据传播延迟适当地控制发送功率。
                            发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种在NB-TDD CDMA移动通信***中，测量节点B与UE之间的传播延迟的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在NB-TDD CDMA移动通信***中，由节点B测量传播延迟值，和把测量的传播延迟值发送到SRNC的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在NB-TDD CDMA移动通信***中，由UE测量传播延迟值，和把测量的传播延迟值发送到SRNC的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在NB-TDD CDMA移动通信***中，利用RACH测量传播延迟值的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在NB-TDD CDMA移动通信***中，利用专用信道测量传播延迟值的设备和方法。
根据本发明的第一方面，提供了在TDD移动通信***中，测量由UE发送到节点B的帧的传播延迟值的方法，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个时隙，并且还含有下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，这两者插在数个时隙的第一时隙和第二时隙之间，该***还包括发送固定在时间轴上的帧的节点B、和响应从节点B接收的帧来发送传播延迟帧的UE。该方法包括下列步骤：根据在下行链路导频时隙的间隔中发送的下行链路导频信道信号，获得与节点B的同步，和通过将第一时隙中物理公用信道信号的发送功率与物理公用信道信号的接收功率相比较，确定估计的往返延迟值T1；通过把估计的往返延迟值T1应用于上行链路导频信道信号的希望发送点，发送上行链路导频信道信号；在时隙当中一个下行链路时隙的间隔中，通过从节点B发送的前向物理访问信道(FPACH)信号，接收发送点纠正值T2；和在根据发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上，发送带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息，以便在节点B上，在时隙当中一个上行链路时隙的间隔的开始点上接收PRACH消息。
根据本发明的第二方面，提供了在TDD移动通信***中，测量由节点B发送到UE的帧的传播延迟值的方法，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个下行链路时隙、数个上行链路时隙、下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，和该***还包括在子帧的第一时隙的间隔中发送物理公用信道信号的节点B、和根据物理公用信道信号的路径损耗计算估计的往返延迟值T1，和通过应用计算的往返延迟值T1，发送上行链路导频时隙的UE。该方法包括下列步骤：根据上行链路导频时隙间隔中，上行链路导频信道信号的到达点与上行链路导频信道信号的希望到达点之间的偏移，确定发送点纠正值T2；把发送点纠正值T2包括在前向物理访问信道(FPACH)信号中，和在下行链路时隙当中一个下行链路时隙的间隔中，把PFACH发送到UE；在上行链路时隙当中一个上行链路时隙的间隔中，接收在根据发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上从UE发送的、带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息；和把包括在PRACH消息中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2与RACH信令消息一起发送到UE所属的无线电网络控制器(RNC)，以便RNC确定节点B与UE之间的往返延迟。
根据本发明的第三方面，提供了在TDD移动通信***中，测量在UE与节点B之间交换的帧的传播延迟值的设备，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个下行链路时隙、数个上行链路时隙、下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，和该***还包括在子帧的第一时隙的间隔中发送物理公用信道信号的节点B、和根据物理公用信道信号的路径损耗计算估计的往返延迟值T1并通过应用计算的往返延迟值T1发送上行链路导频时隙的UE。UE在通过把估计的往返延迟值T1应用于上行链路导频信道信号的希望发送点确定的发送点上，发送上行链路导频信道信号，和在根据通过前向物理访问信道(FPACH)信号接收的发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上，发送带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息。节点B根据上行链路导频信道信号的到达点与上行链路导频信道信号的希望到达点之间的偏移，确定发送点纠正值T2，在给定下行链路时隙间隔中与FPACH信号一起发送确定的发送点纠正值T2，和将包括在在给定上行链路时隙间隔的开始点上接收的PRACH消息中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2与RACH信令帧一起发送到无线电网络控制器(RNC)。RNC接收RACH信令帧，和根据包括在接收的RACH信令帧中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2，确定UE与节点B之间的往返延迟。
                            附图简述
通过结合附图，进行如下详细描述，本发明的上面和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1显示了在WB-TDD CDMA移动通信***中出现的往返延迟；
图2显示了用在NB-TDD CDMA移动通信***中的子帧的结构；
图3显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中下行链路时隙的传播延迟；
图4显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中上行链路时隙的传播延迟；
图5显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中，发送前向物理访问信道(FPACH)，以便补偿上行链路时隙的传播延迟的方法；
图6显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中，从节点B发送到服务无线电网络控制器(SRNC)的随机访问信道(RACH)的帧格式；
图7显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中，从两个UE发送上行链路导频时隙(UpPTS)的传播延迟；
图8显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中，在节点B上测量到达时间偏移的方法；
图9显示了根据本发明实施例，在NB-TDD CDMA移动通信***中，UE测量传播延迟值的操作；
图10显示了根据本发明实施例，在NB-TDD CDMA移动通信***中，节点B测量传播延迟值的操作；和
图11A到11C显示了根据本发明实施例发送RACH信令消息的各种方法。
                            优选实施例详述
下文参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中，对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述，因为，否则的话，它们将会把本发明的特征淹没在不必要的细节之中。
尽管不提供与本发明没有直接关系的内容的描述，但是，为了更好地理解本发明，可以介绍一下3GPP采用的或提交到3GPP的内容。另外，对本发明的描述是参照NB-TDD***的，但是。也可以把本发明应用于像现有NB-TDD******那样不测量往返延迟的任何***。
下面先描述本发明的原理和操作。在NB-TDD CDMA移动通信***中，UE从节点B接收DwPTS，然后，依照接收的DwPTS中的码序列，与节点B进行同步。在同步之后，UE从在来自节点B的第一时隙TSO的间隔中发送的P-CCPCH的广播信道(BCH)信息中检测节点B***信息。节点B***信息包括P-CCPCH的发送功率信息。当有数据要发送时，UE测量P-CCPCH信号的接收功率，并且，通过将测量的接收功率与P-CCPCH的发送功率信息相比较，检测信号衰减。一般来说，路径损耗引起的信号衰减取决于到节点B的距离。因此，UE可以通过测量信号衰减，估计到节点B的距离，并且还可以根据估计的距离，估计往返延迟值T1。因此，UE在考虑了估计的往返延迟值T1之后，计算UpPTS信号的发送点，或某种参考时间点。UE在通过反映估计的往返延迟值T1确定的发送点上，把UpPTS信号发送到节点B。此时，节点B确定UpPTS信号是否在UpPTS间隔中到达，并且根据UpPTS间隔的开始点与接收UpPTS信号的到达点之间的差值(偏移)，计算发送点纠正信息T2。也就是说，发送点纠正信息T2是UpPTS信号的预期(或希望)到达点与UpPTS信号的实际到达点之间的偏移。节点B通过FPACH把发送点纠正信息T2发送到UE。当构建RACH消息时，UE把估计的往返延迟值T1包括在RACH消息中。一旦接收到发送点纠正信息T2，UE就通过把接收的发送点纠正信息T2加入估计的往返延迟值T1中，确定RACH消息的发送点。UE在确定的发送点上，把包括估计的往返延迟值T1的RACH消息发送到节点B。节点B将RACH消息与发送点纠正信息T2一起发送到SRNC。SRNC利用包括在RACH消息中的发送点纠正信息T2和估计的往返延迟值T1，计算往返延迟值τ。当把FACH信号发送到UE时，SRNC利用往返延迟值τ确定FACH信号的发送功率，然后，把确定的发送功率通知节点B。节点B就可以在确定的发送功率上，把FACH信号发送到UE。
另一种可替换的是，UE也可以利用UE本身估计的往返延迟值T1和从节点B接收的发送点纠正信息T2，计算往返延迟值τ。往返延迟值τ是估计的往返延迟值T1与发送点纠正信息T2之和。也就是说，UE可以计算相对于UE利用P-CCPCH信号估计的往返延迟值T1的、基于节点B发送的发送点纠正信息T2的、相对正确的往返延迟值。
图3显示了在NB-TDD CDMA移动通信***中UE与节点B之间的DwPTS信号交换。如图3所示，根据节点B与UE之间的距离，在UE上接收的DwPTS信号具有从DwPTS的发送点310到DwPTS的到达点312的时间延迟。为了解决时间延迟问题，UE通过移动通过进行与节点B的同步确定的发送点，把UpPTS信号发送到节点B。
通过移动发送点发送UpPTS信号的方法显示在图4中。从图4中可以明白，UE移动UpPTS信号的发送点412，比通过进行与节点B的同步确定的发送点410提前了T1。估计的往返延迟值T1可以根据通过测量来自节点B的P-CCPCH信号的衰减确定的值来估计。在图4中，T1代表向前移动。
在图4中，节点B在给定到达时间414接收从UE发送的UpPTS。一旦在应该接收到的参考点416未能接收到UpPTS，节点B就测量到达偏移(误差)T2，和发送点纠正信息。到达偏移T2是根据UpPTS应该到达的参考点416与UpPTS实际到达的实际到达点414之间的差值测量的。
在图5中，节点B通过FPACH发送有关T2的信息，和一旦接收到T2信息，UE就在通过把T2与T1相加计算的时间点，发送RACH消息。同时，UE在通过把UE本身事先知道的T1与通过FPACH提供的T2相加确定的发送点514，发送RACH消息。RACH消息包括T1。节点B在上行链路时隙间隔中接收从UE发送的RACH消息。
图6显示了当节点B把在上述过程中测量的到达偏移T2发送到SRNC时使用的消息格式。在图6所示的消息格式中，在NB-TDD***中，净荷包括T1和首标包括T2。
表1所示的是从UE发送到节点B的RACH消息的格式。
表1
     信息元/组名称  需要   多个性     类型和范围     语义说明
Measurement result(测量结果)current cell(当前小区)
CHOICE mode(选择模式)   MP
>FDD
>>CHOICE measurementquantity(选择测量量)   MP
>>>CPICHEC/No  Integer(整数)(-20..0)     以dB为单位
>>>CPICH RSCP  Integer(-115..-40)     以dBm为单位
 >>>Pathloss(路径损耗)   Integer(-46..158)   以dB为单位
 >TDD
 >>Timeslot List(时隙列表)   OP   1到4
 >>>Timeslot(时隙)ISCP   MP   时隙ISCP信息10.3.7.90   UE将以小区信息所指的相同次序报告Timeslot ISCP
 >>>Primary(基本)CCPCHRSCP   OP   基本CCPCHRSCP信息10.3.7.79
 >>T1   OP   Integer(-96..0)   以码片为单位
 其余省略
从表1可以看出，在NB-TDD***中，T1信息包括在RACH信令消息或无线电资源控制(RRC)消息中。利用RACH信令消息，UE不仅可以把T1信息，而且可以把T2信息发送到节点B。这是因为，如上所述，UE可以通过节点B发送的FPACH，识别点T2。利用RACH信令消息发送T1信息和T2信息的方法显示在图11B和11C中。
图11A显示了通过RACH信令消息只发送T1的方法。在这种情况中，一旦从UE接收到包括T1的RACH信令消息，节点B就将UE的T2与接收的RACH信令消息相加，然后，把加入T2的RACH信令消息发送到管理UE的SRNC，从而使SRNC可以计算节点B与UE之间的传播延迟值。
图11B显示了通过RACH信令消息发送T1和T2的方法。在这种情况中，一旦从UE接收到包括T1和T2的RACH信令消息，节点B无需单独的操作，就将接收的RACH信令消息发送到SRNC，从而使SRNC可以识别节点B与UE之间的传播延迟值。
更具体地说，UE把T1(用在生成RACH信令消息之前，UpPTS的发送点上)存储在RACH信令消息中，接收FPACH，然后，向无线电资源控制器(RRC)报告包括在接收的FPACH中的T2。用在未来移动通信***中的术语“RRC”指的是管理无线电资源的部分。RRC把通过FPACH接收的T2加入RACH信令消息中，然后，通过节点B把T2加入RACH信令消息发送到SRNC。
图11C显示了由UE计算T1和T2，然后，通过RACH信令消息发送计算值的方法。除了发送格式之外，这种方法在原理上与图11B所示的方法相同。由于UE识别出T1和T2值，因此，UE可以在发送T1和T2的同时，自己计算传播延迟值。例如，UE通过将T2和T1相加，可以计算传播延迟值，然后，将相加值除以2。作为另一个例子，UE在接收到DwPTS之后，在给定时间点发送UpPTS，和一旦接收到UpPTS，节点B就计算特定节点B的预定(或希望)时间点与UpPTS的到达点之间的差值，和通过FPACH向UE报告计算的差值，从而使UE可以计算传播延迟值。
图7显示了根据本发明实施例，当UE1和UE2发送UpPTS信号时出现的传播延迟。如图7所示，如果UE1和UE2在它们两者都移动了T1的发送点上把UpPTS信号发送到节点B，那么，UpPTS信号经历不同的传播延迟。其结果是，UE1发送的UpPTS信号和UE2发送的UpPTS信号将在不同的到达点到达节点B。这种不同传播延迟的发生是由于UE1与节点B之间的距离不同于UE2与节点B之间的距离引起的。因此，把与UE1有关的T2和与UE2有关的T2设置成不同的值。
同时，如果在图7中假设UpPTS信号在希望到达点B到达节点B，那么，UE1应该通过把发送点的移动减少确定的UE1的T2，发送UpPTS信号，而不是像首次发送UpPTS信号那样，把发送点移动T1。因此，节点B应该通过FPACH向UE1报告确定的UE1的T2。UE2应该通过把发送点移动确定的UE2的T2，发送UpPTS信号，而不是像首次发送UpPTS信号那样，把发送点移动T1。因此，节点B应该通过FPACH向UE2报告确定的UE2的T2。然后，UE1和UE2通过应用它们的T2值发送RACH消息，和节点B可以在上行链路时隙间隔中正确地接收从UE1和UE2发送的RACH消息。
图8显示了测量图7所示的T2的方法。参照图8，如果UE1通过把发送点移动T1来发送UpPTS，那么，UpPTS可能在参考点(或希望到达点)B的前面或后面到达节点B。如果UpPTS在参考点B的前面到达节点B，节点B将请求UE1在落后T2的时间T2d发送UpPTS。否则，如果UpPTS在参考点B的后面到达节点B，节点B将请求UE1在提前T1的时间T2c发送UpPTS。因此，到达节点B的UpPTS可以是时间对准的。T2可以通过下列方程确定：
方程(1)
B-T2c＝T2＞0
B-T2d＝T2＜0
在图8中，可以把预期(或希望)到达点B与UpPTS的实际到达点之间的不同值定义为超前T2d和滞后T2c。T2d和T2c可以具有-96个码片≤T2≤32个码片的值。在整个范围中超前“-96个码片”是在考虑了图2所示的保护间隔(GP)之后确定的。
UE测量的T1和节点B测量的T2可以用在测量UE与节点B之间的传播延迟值之中。UE和节点B之间的传播延迟可以通过下列方程表示：
方程(2)
Ttot＝T1+T2
如方程(2)所示，T1被定义成代表UE在节点B的时间轴上比参考(或希望)发送点提前多少个码片发送UpPTS信号的值。并且，T2被定义成节点B的时间轴上UpPTS的参考(或希望)到达点与实际到达点之间的差值。
因此，可以利用可由UE测量的T1和可由节点B测量的T2，测量UE与节点B之间的传播延迟值。
利用FPACH消息把节点B测量的T2发送到UE。一旦从节点B接收到T2，UE就通过把RACH消息的发送点移动T2，把RACH消息发送到节点B，以便节点B可以接收到应该经历了传播延迟的RACH消息。
图4所示的发送点的移动由如下公式表示。例如，假设用8个位表达T2。那么，可以用8个位表达的值是28＝256，如果分辨率是1/2，表达的值就可以通过下列方程表示：
方程(3)
0≤N≤255
这里假设可以移动根据节点B测量的T2确定的发送点的范围是-96个码片≤T2≤32个码片。
由于该值是用8个位表达的，因此，可以把范围重写成：
方程(4)
-192≤N≤64
T2＝Y×1/2
N＝Y+l92
根据方程(4)，T2的范围可以表达成N/2-96≤T2≤(N+1)/2-96。也就是说，如果T2具有在-96到1/2-96之间的值，那么，将N设置成′0′，和利用8个位发送值′0′。一旦接收到值′0′，UE就可以识别出T2具有在-96到1/2-96之间的值。
为了发送RACH消息，UE首先发送UpPTS信号。也就是说，当上层生成UpPTS信号和把RACH消息请求发送到物理层时，UE的物理层发送UpPTS信号。当以这种方式发送UpPTS信号时，可以认为事先已经生成了RACH消息。但是，由于UE在发送了UpPTS信号之后接收T2，因此，UE不能把T1和T2加入RACH消息中。因此，不可能通过RACH消息发送利用T1和T2测量的传播延迟值。但是，T1可以是UE在发送UpPTS信号之前确定的值。因此，可以把T1加入RACH中。
本发明提供了把可由UE测量的T1和可由节点B测量的T2发送到SRNC的方法。可以把如上所述的、可由UE测量的T1加入RACH消息中。也就是说，UE在构建RACH消息之前，通过测量在P-CCPCH上发送的信号的路径损耗引起的衰减，计算T1，然后，把计算的T1加入表1所示的RACH消息中。可以把T1加入RACH消息的信令数据中。从表1可以看出，信息元“measured results on RACH(RACH的测量结果)”包括在诸如小区更新消息的几个消息中。通过RACH把消息从UE发送到节点B，和这些消息包括T1信息。节点B把RACH消息与T2信息一起发送到SRNC。
作为另一种方法，UE还可以将RACH消息与T1信息和T2信息一同发送。亦即，UE在构建RACH消息之前，通过测量在P-CCPCH上发送的信号的衰减，计算T1，然后，通过将发送点移动T1，发送UpPTS信号。然后，节点B通过接收UpPTS信号，计算T2，和利用FPACH消息把计算的T2通知UE。一旦接收到T2，UE就生成包括T1和T2的RACH消息，并且把生成的RACH消息发送到节点B。节点B将带有T1和T2的RACH消息发送到节点B。因此，SRNC可以识别往返延迟值。
图9显示了根据本发明实施例，UE测量传播延迟值的操作。在图9中假设UE利用图11A所示的方法，通过把发送点移动T1来发送UpPTS信号。
参照图9，在步骤901，利用DwPTS信号使UE与节点B同步。在这个过程中，UE与节点B是时间对准的。在步骤901与节点B同步之后，UE在步骤902接收节点B发送的P-CCPCH，然后，在步骤903分析包括在接收P-CCPCH中的BCH。BCH是把***信息从节点B发送到UE的信道。***信息包括有关从节点B发送的P-CCPCH的发送功率的信息。通过将P-CCPCH的发送功率信息与P-CCPCH的接收功率相比较，UE可以计算出节点B与UE之间的路径损耗。在计算了节点B与UE之间的路径损耗之后，在步骤904，UE利用路径损耗计算估计的往返延迟值T1，并且利用计算的T1确定UpPTS信号的发送点。在步骤905，UE把计算的T1加入RACH信令消息中，RACH信令消息可以包括Uplink Direct Transfer(上行链路直接传送)、CellUpdate(小区更新)、Initial Direct Transfer(初始直接传送)、RRC ConnectionRe-establishment Request(RRC连接重建请求)和RRC Connection Request(RRC连接请求)消息，和把T1加入RACH消息中。举例来说，被T1填充的RACH信令消息显示在表1中。在步骤906，UE在确定的发送点上发送UpPTS信号。在发送了UpPTS信号之后，在步骤907，UE响应UpPTS信号，接收从节点B发送的FPACH信号。FPACH信号包括节点B在步骤906通过接收从UE发送的UpPTS信号计算的T2。一旦接收到FPACH信号，UE就在步骤908，利用从FPACH信号中分析的T2，确定物理随机访问信道(PRACH)的发送点。用在未来移动通信***中的术语“PRACH”是发送RACH的物理信道。在步骤909，UE在根据T2确定的发送点上，通过PRACH发送带有T1的RACH信令消息。
图10显示了根据本发明实施例，在NB-TDD CDMA移动通信***中，节点B测量传播延迟值的操作。
参照图10，节点B在步骤1001，接收从UE发送的UpPTS信号，然后，在步骤1002，根据UpPTS的参考(或希望)到达点与实际到达点之间的差值，计算T2。此后，在步骤1003，节点B在给定下行链路时隙间隔中发送FPACH信号。FPACH信号包括T2。在步骤1004，节点B接收UE在根据通过FPACH信号发送的T2控制的发送点上发送的RACH消息。接收的RACH消息包括RACH信令消息。在步骤1005，节点B把有关T2的信息包括在RACH信令消息的净荷中，并且把首标加上去，从而构成RACH信令帧。在步骤1006，节点B把带有T2信息的RACH信令帧发送到SRNC。举例来说，带有T2的RACH信令帧显示在图6中。一旦接收到在步骤1006发送的RACH信令帧，SRNC就利用包括在接收的RACH信令帧中的T1和T2，计算已经发送了RACH信令帧的节点B与已经发送了RACH信令消息的UE之间的传播延迟值。SRNC根据计算的传播延迟值，计算往返延迟值。
本发明已经提供了利用发送RACH消息的过程，测量往返延迟值或传播延迟值的方法。但是，在可替换的实施例中，即使UE与节点B之间的通信是通过专用信道(DCH)进行的，也可以计算相对准确的往返延迟值或传播延迟值。在这种情况中，测量的往返延迟值或传播延迟值可用于UE的位置服务。“DCH”是从上层发送用户信息或控制信息的信道。当NB-TDD CDMA移动通信***利用DCH进行通信时，UE通过同步移动(SS)不断控制上行链路DCH的发送点。SS技术控制来自UE的上行链路DCH的发送点，以便节点B应该正好在与节点B有关的上行链路时隙的边界上接收到上行链路DCH。在节点B中准确对准上行链路信道的到达时间的过程被称为“时间超前过程”。通过时间超前过程控制的UE的发送点应用于从节点B接收的下行链路信道的到达点之后，上行链路信道的发送点。当应用的时间被称为“T”时，T变成UE与节点B之间的往返延迟值。因此，传播延迟值变成T/2。在通过DCH的通信期间，传播延迟值的往返可以通过专用测量报告发送。专用测量报告被发送到SRNC。在在通过DCH的通信期间，测量传播延迟值或往返延迟值的方法中，UE自己测量传播延迟值。
在WB-TDD CDMA移动通信***中，SRNC测量传播延迟值，和在TDDCDMA移动通信***中，节点B测量传播延迟值。但是，在NB-TDD CDMA移动通信***中，UE可以根据用在时间超前过程中的信息，自己测量传播延迟值或往返延迟值。另外，SRNC利用专用测量过程，请求UE报告传播延迟值或往返延迟值，和在SRNC的请求下，UE计算传播延迟值或往返延迟值，并且通过专用测量报告，向SRNC报告包括计算值的消息。
当SRNC把FACH数据发送到UE时，计算的往返延迟值可以用于确定发送功率。也就是说，SRNC把FACH数据的发送功率通知节点B，以便节点B可以以优选的发送功率把FACH数据发送到UE。另外，往返延迟值也可以用在估计UE的距离之中。并且，本发明提供了在建立专用信道的同时，测量传播延迟值或往返延迟值的方法。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (26)

1.一种在TDD(时分多工)移动通信***中，测量由UE(用户设备)发送到节点B的帧的传播延迟值的方法，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个时隙，并且还含有下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，这两者插在数个时隙的第一时隙和第二时隙之间，该***还包括发送固定在时间轴上的帧的节点B、和响应从节点B接收的帧发送传播延迟帧的UE，该方法包括下列步骤：
根据在下行链路导频时隙的间隔中发送的下行链路导频信道信号，获得与节点B的同步，和通过将第一时隙中物理公用信道信号的发送功率与物理公用信道信号的接收功率相比较，确定估计的往返延迟值T1；
通过把估计的往返延迟值T1应用于上行链路导频信道信号的希望发送点，发送上行链路导频信道信号；
在时隙当中一个下行链路时隙的间隔中，通过从节点B发送的前向物理访问信道(FPACH)信号，接收发送点纠正值T2；和
在根据发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上，发送带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息，以便在节点B上，在时隙当中一个上行链路时隙的间隔的开始点上接收PRACH消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，物理公用信道信号的发送功率是根据物理公用信道信号中通过广播信道提供的***信息确定的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，估计的往返延迟值T1是根据通过将物理公用信道信号的发送功率与物理公用信道信号的接收功率相比较确定的路径损耗确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，上行链路导频信道信号的希望发送点是根据获得的同步确定的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，发送点纠正值T2是根据上行链路导频时隙的到达点与上行链路导频时隙的希望的到达点之间的偏移确定的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，希望的到达点与上行链路导频时隙的间隔的开始点相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，发送点纠正值T2是在-96个码片到32个码片的范围内确定的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，-96个码片是在考虑了存在于下行链路导频时隙与上行链路导频时隙之间的保护间隔之后确定的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，PRACH消息的发送点是通过相加估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2确定的。
10.一种在TDD(时分多工)移动通信***中，测量由节点B发送到UE(用户储备)的帧的传播延迟值的方法，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个下行链路时隙、数个上行链路时隙、下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，和该***还包括在子帧的第一时隙的间隔中发送物理公用信道信号的节点B、和根据物理公用信道信号的路径损耗计算估计的往返延迟值T1并通过应用计算的往返延迟值T1发送上行链路导频时隙的UE，该方法包括下列步骤：
根据上行链路导频时隙间隔中，上行链路导频信道信号的到达点与上行链路导频信道信号的希望的到达点之间的偏移，确定发送点纠正值T2；
把发送点纠正值T2包括在前向物理访问信道(FPACH)信号中，和在下行链路时隙当中一个下行链路时隙的间隔中，把PFACH发送到UE；
在上行链路时隙当中一个上行链路时隙的间隔中，接收在根据发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上从UE发送的、带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息；和
把包括在PRACH消息中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2与RACH信令消息一起发送到UE所属的无线电网络控制器(RNC)，以便RNC确定节点B与UE之间的往返延迟。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，希望的到达点与上行链路导频时隙的间隔的开始点相同。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，发送点纠正值T2是在-96个码片到32个码片的范围内确定的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，-96个码片是在考虑了存在于下行链路导频时隙与上行链路导频时隙之间的保护间隔之后确定的。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，往返延迟值是通过相加估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2确定的。
15.一种在TDD(时分多工)移动通信***中，测量在UE(用户设备)和节点B之间交换的帧的传播延迟值的方法，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个下行链路时隙、数个上行链路时隙、下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，和该***还包括在子帧的第一时隙的间隔中发送物理公用信道信号的节点B、和根据物理公用信道信号的路径损耗计算估计的往返延迟值T1并通过应用计算的往返延迟值T1发送上行链路导频时隙的UE，该方法包括下列步骤：
在通过把估计的往返延迟值T1应用于上行链路导频信道信号的希望发送点确定的发送点上，把上行链路导频信道信号从UE发送到节点B；
由节点B根据上行链路导频信道信号的到达点与上行链路导频信道信号的希望到达点之间的偏移，确定发送点纠正值T2；
在给定下行链路时隙间隔中，将确定的发送点纠正值T2与前向物理访问信道(FPACH)信号一起从节点B发送到UE；
在根据通过FPACH信号接收的发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上，把带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息从UE发送到节点B；
由节点B在给定上行链路时隙间隔的开始点上，接收PRACH消息；和
把包括在接收PRACH消息中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2与随机访问信道(RACH)信令消息一起从节点B发送到UE所属的无线电网络控制器(RNC)，以便RNC确定节点B与UE之间的往返延迟。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，上行链路导频信道信号的希望发送点是根据获得的同步确定的。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，上行链路导频信道信号的希望到达点与上行链路导频时隙的间隔的开始点相同。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，发送点纠正值T2是在-96个码片到32个码片的范围内确定的。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，-96个码片是在考虑了存在于下行链路导频时隙与上行链路导频时隙之间的保护间隔之后确定的。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，物理随机访问信道(PRACH)消息的发送点是通过相加估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2确定的。
21.一种在TDD(时分多工)移动通信***中，测量在UE(用户设备)与节点B之间交换的帧的传播延迟值的设备，其中，该TDD移动通信***包括被分成两个子帧的帧，每个子帧含有数个下行链路时隙、数个上行链路时隙、下行链路导频时隙和上行链路导频时隙，该***还包括在子帧的第一时隙的间隔中发送物理公用信道信号的节点B、和根据物理公用信道信号的路径损耗计算估计的往返延迟值T1并通过应用计算的往返延迟值T1发送上行链路导频时隙的UE，该设备包括：
UE，用于在通过把估计的往返延迟值T1应用于上行链路导频信道信号的希望发送点确定的发送点上，发送上行链路导频信道信号，和在根据通过前向物理访问信道(FPACH)信号接收的发送点纠正值T2和估计的往返延迟值T1确定的发送点上，发送带有估计的往返延迟值T1的物理随机访问信道(PRACH)消息；
节点B，用于根据上行链路导频信道信号的到达点与上行链路导频信道信号的希望到达点之间的偏移，确定发送点纠正值T2，在给定下行链路时隙间隔中与FPACH信号一起发送确定的发送点纠正值T2，和将包括在在给定上行链路时隙间隔的开始点上接收的PRACH消息中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2与RACH信令帧一起发送到无线电网络控制器(RNC)；和
RNC，用于接收RACH信令帧，和根据包括在接收的RACH信令帧中的估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2，确定UE与节点B之间的往返延迟。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，上行链路导频信道信号的希望发送点是根据获得的同步确定的。
23.根据权利要求21所述的设备，其中，上行链路导频信道信号的希望到达点与上行链路导频时隙的间隔的开始点相同。
24.根据权利要求21所述的设备，其中，发送点纠正值T2是在-96个码片到32个码片的范围内确定的。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，-96个码片是在考虑了存在于下行链路导频时隙与上行链路导频时隙之间的保护间隔之后确定的。
26.根据权利要求21所述的设备，其中，物理随机访问信道(PRACH)消息的发送点是通过相加估计的往返延迟值T1和发送点纠正值T2确定的。
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