TWI463898B - 上鏈同步方法、行動台及基地台 - Google Patents

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TWI463898B
TWI463898B TW100100627A TW100100627A TWI463898B TW I463898 B TWI463898 B TW I463898B TW 100100627 A TW100100627 A TW 100100627A TW 100100627 A TW100100627 A TW 100100627A TW I463898 B TWI463898 B TW I463898B
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Kuhn Chang Lin
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Description

上鏈同步方法、行動台及基地台 相關申請之交叉引用
本申請依據35 U.S.C.§119要求如下優先權：編號為61/293,424，申請日為2010/1/8，名稱為“A Two-Step Scheme for Uplink Synchronization in Femotocell”之美國臨時申請，其主題於此一併作為參考。
本發明係有關於一種無線網路通訊，且特別有關於一種無線行動通訊系統中超微/毫微微細胞之上鏈同步方法、行動台及基地台。
超微細胞(Picocell)與毫微微細胞(Femtocell)部署係次世代無線行動通訊系統之重要特徵，所述通訊系統如IEEE 802.16m定義之全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，以下簡稱WiMAX)2.0系統，以及第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project，以下簡稱為3GPP)版本10定義之先進型長期演進(LongTerm Evolution-Advanced，以下簡稱為LTE-A)系統。超微/毫微微細胞之部署可增強無線行動通訊之室內服務、減少巨型(macro)及/或小型(micro)基地台之流量、以及補償或減少室外服務之覆蓋漏洞。當超微/毫微微細胞與巨型細胞(macrocell)/小型細胞(microcell)一併交疊部署，特別是同頻(co-channel)部 署之狀況下，網路時序同步變成一個重要議題。網路時序同步必須保持以使由超微/毫微微基地台(Base Station，以下簡稱BS)及交疊之巨型/小型BS發出之無線電信號於空中傳送時不會相互干擾。
第1圖(先前技術)係蜂巢式正交分頻多工(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，以下簡稱OFDM)通訊系統10中巨型/小型細胞與超微/毫微微細胞之分層細胞架構。蜂巢式OFDM通訊系統10包含巨型/小型基地台BS 11、超微/毫微微基地台BS 12與BS 13、以及行動台MS 14與MS 15。兩個超微/毫微微基地台BS 12與BS 13具有較小之細胞覆蓋範圍，而與之交疊之巨型/小型基地台BS 11則具有很大之細胞覆蓋範圍。於第1圖所示之範例中，BS 12位於距BS 11較近之位置，而BS 13則位於距BS 11較遠之位置。行動台MS 14係由超微/毫微微基地台BS 13服務，而行動台MS 15則由巨型/小型基地台BS 11服務。MS 15之位置遠離為其服務之BS 11，而距超微/毫微微基地台BS 13相對較近。
第2圖(先前技術)係蜂巢式OFDM通訊系統10中上鏈(uplink，以下簡稱UL)與下鏈(downlink，以下簡稱DL)次訊框(subframe)及傳送時序之示意圖。如第2圖所示，於一分時雙工(Time Division Duplex，以下簡稱TDD)系統中，巨型基地台BS 11於DL次訊框中傳送資料且於UL次訊框中接收資料。每一DL次訊框之後跟隨一個UL次訊框，兩者之間間隔一預設傳送轉換間隙(Transmit Transition Gap，以下簡稱TTG)之時間；而每 一UL次訊框之後跟隨一個DL次訊框，兩者之間間隔一預設接收轉換間隙(Recive Transition Gap，以下簡稱RTG)之時間。超微/毫微微基地台BS 12與交疊之BS 11同步，且由於與BS 11實體距離相近而具有與BS 11近乎相同之DL及UL傳送時序。超微/毫微微基地台BS 13亦與交疊之BS 11同步，但由於DL傳播延遲而具有延遲的DL及UL傳送時序。對於由BS 11服務之行動台MS 15而言，其於DL次訊框中接收資料且於UL次訊框中傳送資料。於服務之BS 11之DL及UL同步後，MS 15之每一DL次訊框與具有DL傳播延遲之BS 11之每一DL次訊框同步，而MS 15之每一UL次訊框則與具有UL時序超前之BS 11之每一UL次訊框同步。如第2圖所示，由於DL傳播延遲及UL時序超前，超微/毫微微基地台BS 13與行動台MS 15之UL次訊框之間具有一時序差異。
因此，超微/毫微微基地台BS 13必須調整其TTG，以避免超微/毫微微行動台(Mobile Station，以下簡稱MS)(例如MS 14)與相近巨型/小型MS(例如MS 15)之間可能的上鏈干擾。若所述時序差異並非OFDM符號之整數倍，由於UL次訊框之非對準(non-aligned)，於不調整超微/毫微微細胞中TTG之狀況下，超微/毫微微BS之UL接收可能會受到由交疊之巨型/小型BS服務之鄰近MS之UL傳送之干擾。然而，對於交遞(handover)或接入(camped on)超微/毫微微細胞之行動台而言，其並不會得知任何TTG調整。無法得知TTG調整值，則其對MS與超微/毫微微BS之間UL傳送時序之理解亦會不同，這將會導致 UL信號之不完整接收，所述UL信號例如超微/毫微微BS之測距信號。
於當前之IEEE 802.16m及3GPP系統中，非同步(non-synchronized)之測距通道(Ranging Channel，以下簡稱為RCH)與隨機存取通道(Random Access Channel，以下簡稱為RACH)被用於超微/毫微微細胞中之初始及交遞測距。第3圖(先前技術)係IEEE 802.16m OFDM系統中非同步測距通道31與資料通道32之示意圖。如第3圖所示，一超微/毫微微MS利用非同步之測距通道31進行測距前導(preamble)傳送，而一巨型/小型MS則利用資料通道32進行資料傳送。非同步測距通道31具有一長的測距循環字首(Ranging Cyclic Prefix，以下簡稱為RCP)長度及保護時間(guard time)，以適應超微/毫微微MS與超微/毫微微MS之間非對準UL次訊框之時序差異。然而，此方案具有一些不足之處。第一，其需要非同步測距通道以具有自相同通訊系統中資料通道之不同循環字首(Cyclic Prefix，以下簡稱為CP)長度。第二，非同步測距通道及資料通道之間的不同CP長度可導致兩通道之間的相互干擾。如第3圖所示，由於非同步測距通道31具有不同於資料通道32之時域架構，於頻域中兩通道之間的正交性(orthogonality)可能會被破壞。當巨型/小型MS傳送資料通道時，超微/毫微微MS傳送測距通道，而超微/毫微微細胞中之測距性能嚴重退化。第三，非同步測距通道可能具有較同步測距通道不同之實體架構以及更多之碼序列(code sequence)。因此，若不利用統一之同步測距通道， 則硬體複雜度及超微/毫微微BS之成本可能無法減少。
有鑑於此，本發明特提供以下技術方案：本發明提供一種用於行動台與超微/毫微微基地台之間上鏈同步之兩階段式上鏈同步方法，所述超微/毫微微基地台與一巨型/小型基地台一併交疊部署。於第一階段，超微/毫微微基地台編碼並透過一廣播通道廣播上鏈傳送時序超前偏移資訊。行動台解碼接收之上鏈傳送時序超前偏移資訊，並基於解碼之偏移值提前其用於上鏈測距或參考信號傳送之上鏈時序。於第二階段，行動台及超微/毫微微基地台執行正常之上鏈同步及上鏈接入程序。藉由利用所述之兩階段式上鏈同步方法，統一之同步測距通道可用於超微/毫微微細胞之測距及上鏈接入，且可減少干擾。
於一範例中，上鏈傳送時序超前偏移資訊指示超微/毫微微基地台與交疊之巨型/小型基地台之間無線電信號之往返傳播時間。於一實施例中，超微/毫微微基地台將上鏈傳送時序超前偏移資訊編碼至指示上鏈傳送時序超前偏移值之一數字。行動台接收上鏈傳送時序超前偏移資訊並相應地解碼上鏈傳送時序超前偏移值。於IEEE 802.16m全球互通微波存取系統中，行動台於執行上鏈同步程序前基於解碼的偏移值提前測距信號傳送時序。於第三代合作夥伴計劃之長期演進/先進型長期演進系統中，行動台於執行正常之上鏈接入程序前基於解碼的偏移值提前參考信號傳送時序。
本發明之其他實施例及優點將於實施方式部分進行詳細的描述。本發明內容部分並不作為本發明之限制。本發明之範圍係由申請專利範圍來界定。
以下參考之詳細描述係依據本發明之實施例而作出，所述之範例係結合附圖一並描述。在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電性連接至該第二裝置。說明書後續描述為實施本發明之較佳實施方式，然該描述乃以說明本發明之一般原則為目的，並非用以限定本發明之範圍。本發明之保護範圍當視所附之申請專利範圍所界定者為準。
第4圖係依本發明實施例之蜂巢式正交分頻多工(OFDM)/正交分頻多重存取(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access，以下簡稱為OFDMA)通訊系統40中巨型/小型細胞與超微/毫微微細胞之分層細 胞架構。蜂巢式OFDM/OFDMA通訊系統10包含巨型/小型基地台BS 41、超微/毫微微基地台BS 42與BS 43、以及行動台MS 44與MS 45。一般而言，超微/毫微微基地台具有較小之細胞覆蓋範圍，而巨型/小型基地台則具有很大之細胞覆蓋範圍。於分層細胞架構中，具有較小覆蓋範圍之細胞(亦稱為下層細胞)與具有較大覆蓋範圍之細胞(亦稱為上層細胞)交疊(部份地或全部)。於第4圖所示之範例中，巨型/小型基地台BS 41係為較大細胞46提供服務之上層BS，而超微/毫微微基地台BS 42與BS 43則係為較小細胞47與48提供服務之下層BS。此外，BS 42位於靠近BS 41之位置，兩者間隔較短距離A，而BS 43位於遠離BS 41之位置，兩者間隔較長距離B。行動台MS 44係由超微/毫微微基地台BS 43服務之超微/毫微微MS，而行動台MS 45係由巨型/小型基地台BS 41服務之巨型/小型MS。MS 45距超微/毫微微基地台BS 43較近而距為其提供服務之BS 41較遠，MS 45與BS 41間隔較長距離C。
依本發明之一實施例，兩階段式(two-step)UL同步程序於MS 44與BS 43之間執行。於第一階段，BS 43編碼UL傳送時序超前偏移資訊並透過一廣播通道將所述時序超前偏移資訊廣播至MS 44。MS 44解碼UL傳送時序超前偏移資訊，並基於解碼之時序超前偏移值提前其測距或參考信號之UL傳送時序。於第二階段，MS 44執行與BS 43之正常上鏈同步及接入。及超微/毫微微基地台執行正常之上鏈同步及上鏈接入。如上文先前技術部份所述，兩階段式UL同步程序可致能用於上鏈同步及接入之具有正常CP 長度之測距及參考信號之使用，且可防止由超微/毫微微基地台BS 43與交疊之巨型/小型基地台BS 41發出之信號之間的相互干擾。
如第4圖所示，由超微/毫微微細胞服務之MS(例如MS 44)包含記憶體51、處理器52、資訊解碼模組53、UL接入及時序調整模組54、以及耦接至天線56之收發器55。類似地，超微/毫微微BS(例如BS 43)包含記憶體61、處理器62、資訊編碼模組63、信號偵測及時序估測模組64、以及耦接至天線66之收發器65。於一個或多個實施例中，兩階段式UL同步程序中所描述之功能可由不同模組實現之硬體、軟體、韌體、或其任一組合實現。所述功能可整合至一相同模組實現，或獨立地由單獨的模組實現。兩階段式UL同步程序之細節將結合附圖於下文描述。
於無線通訊系統中，例如IEEE 802.16m規格定義之系統，BS與MS藉由傳送及接收載送於一系列次訊框之資料互相通訊。於MS接入BS之前，實體(physical，以下簡稱PHY)層同步及媒體存取控制(Media Access Control，以下簡稱MAC)層隨機存取被執行。電源供電開始後，MS首先透過由服務之BS廣播之同步通道(Synchronization Channel，以下簡稱SCH)獲取DL同步並調整其時序、頻率、及功率。於DL同步之後，MS透過測距程序獲取上鏈(UL)PHY層同步以及透過與服務之BS之網路接入程序獲取MAC層隨機存取。當超微/毫微微細胞與巨型/小型細胞於分層細胞架構(例如無線系統40)中部署時，DL與UL網路時序同步必須保持以使由超微/毫微微BS(例如 BS 43)及交疊之巨型/小型BS(例如BS 41)發出之無線電信號於空中傳送時不會相互干擾。
第5圖係依本發明實施例之分層細胞架構中DL與UL次訊框以及傳送時序之示意圖。於TDD系統中，DL次訊框之後跟隨UL次訊框，兩者之間間隔一預設TTG時間；而UL次訊框之後跟隨DL次訊框，兩者之間間隔一預設RTG時間。TTG與RTG被保留以避免DL傳送與UL傳送之間可能的衝突。於第5圖所示之範例中，巨型/小型基地台BS 41於DL次訊框中傳送資料，於UL次訊框中接收資料；而超微/毫微微行動台MS 45則於DL次訊框中接收資料，於UL次訊框中傳送資料。MS 45之位置遠離為其服務之BS 41，BS 41與MS 45之間無線電信號之傳播時間被視為DL傳播延遲。於DL與UL同步之後，MS 45之DL傳送時序與具有DL傳播延遲之BS 41同步，而MS 45之UL傳送時序則與具有UL時序超前之BS 41同步。對於UL傳送而言，相對於BS 41之絕對UL時序之所述UL時序超前等於DL傳播延遲。
對於超微/毫微微基地台BS 43而言，由於其細胞覆蓋範圍與上層巨型/小型基地台BS 41之覆蓋範圍交疊，網路時序同步並非簡單地意味著BS 43與BS 41之絕對時序同步。於同步部署之狀況下，BS 43與BS 41運作於相同頻段，網路時序同步意味著自BS 43與BS 41之無線電信號於空中傳送之時序同步。更具體而言，由於BS 43距BS 41較遠，但距MS 45相對較近，由BS 43服務之MS(例如MS 44)之無線電信號可能會與自BS 41服務之鄰近MS(例 如MS 45)之無線電信號相互干擾。對於DL傳送而言，MS 45自BS 41之接收可能會受到鄰近之BS 43傳送信號至MS 44之干擾。另一方面，對於UL傳送而言，BS 43自MS 44之接收可能會受到鄰近之MS 45傳送信號至BS 41之干擾。因此，無線系統40中之網路時序同步意味著超微/毫微微基地台BS 43與鄰近之巨型/小型行動台MS45之間的DL與UL傳送時序需要彼此同步以避免干擾。
如第5圖所示，為使BS 43與MS 45同步，預設TTG時間與RTG時間需要被調整。舉例而言，BS 43之UL接收(以下簡稱為UL(RX))次訊框57之UL傳送時序係基於一調整的TTG時間而決定。一般而言，TTG之調整值等於無線電信號於BS 41與BS 43之間的往返時間，以使BS 43之UL(RX)次訊框57之UL接收不會受到BS 41服務之鄰近MS45之UL傳送(以下簡稱為UL(TX))次訊框58中UL傳送之干擾。
另一方面，若超微/毫微微基地台BS 43及上層巨型/小型基地台BS 41運作於不同頻段，則TTG調整可不必要，尤其是所述不同頻段之間相互分離之狀況下。舉例而言，如第5圖所示，BS 43之相同UL(RX)次訊框57之UL傳送時序(例如圖中虛線所示)係基於初始之預設TTG時間而決定。於此部署狀況下，TTG調整是否需要取決於超微/毫微微BS。
因此，由於超微/毫微微BS之DL與UL網路時序同步需求，被保留之用於避免DL與UL傳送衝突之預設TTG可能需要基於超微/毫微微BS之部署位置而調整。然而， 對於交遞至超微/毫微微細胞或接入超微/毫微微細胞之MS而言，並無任何機制使其得知超微/毫微微細胞是否應用了TTG調整。無法得知TTG調整值，則其對MS與超微/毫微微BS之間UL傳送時序之理解亦會不同。
第6圖係超微/毫微微細胞之初始測距中DL與UL次訊框及傳送時序之示意圖。於第6圖所示之範例中，毫微微基地台BS 1與上層巨型基地台BS一併同頻部署。對於巨型基地台BS而言，其DL次訊框之後跟隨UL次訊框，且兩者之間間隔一預設TTG；其UL次訊框之後跟隨DL次訊框，且兩者之間間隔一預設RTG。為防止自毫微微基地台BS 1與巨型基地台BS之信號相互干擾，毫微微基地台BS 1應用具有TTG調整值之預設TTG。所述TTG調整值等於毫微微基地台BS 1與巨型基地台BS之間無線電信號之往返時間。接著，毫微微基地台BS 1基於調整之TTG來調整其用於UL訊框之UL傳送時序。假定行動台MS 1於毫微微基地台BS 1之細胞覆蓋範圍內被開啟。MS 1並未得知毫微微基地台BS 1於毫微微細胞中應用了TTG調整值。由於無法得知TTG調整，MS 1將相同的預設TTG應用於其UL傳送時序。其結果是，MS 1之UL傳送時序相較於毫微微基地台BS 1之UL傳送時序具有一時序差異。所述時序差異等於TTG調整值。
當MS 1執行與毫微微基地台BS 1之初始測距時，若RCP之長度較所述時序差異小，則引入之時序差異將導致毫微微基地台BS 1處測距前導信號之不完全接收。如第6圖所示，依本發明之一實施例，若毫微微基地台BS 1於初 始測距之前將TTG調整通知MS 1，則MS 1可依據與毫微微基地台BS 1相同之調整的TTG值來調整其自身之UL傳送時序。從而，MS 1與毫微微基地台BS 1可執行具有後續UL同步程序之測距。
第7圖係超微/毫微微細胞之交遞測距中DL與UL次訊框及傳送時序之示意圖。於第7圖所示之範例中，毫微微基地台BS 2與上層巨型基地台BS一併同頻部署，但兩者運作於相互分離之頻段。對於巨型基地台BS而言，其DL次訊框之後跟隨UL次訊框，且兩者之間間隔一預設TTG；其UL次訊框之後跟隨DL次訊框，且兩者之間間隔一預設RTG。對於毫微微基地台BS 2而言，由於其運作於不同於上層巨型基地台BS之頻段，其可決定將相同預設TTG與RTG應用於其DL與UL傳送時序而無需任何TTG調整。假定鄰近之行動台MS 2將從巨型基地台BS交遞至毫微微基地台BS 2。MS 2最初由巨型基地台BS服務，且其UL傳送時序係以一時序超前來調整，所述時序超前對應於巨型基地台BS與MS之間無線電信號之往返時間。MS 2並未得知微微基地台BS 2於毫微微細胞中應用了預設TTG。其結果是，MS 2之UL傳送時序相較於毫微微基地台BS 2之UL傳送時序具有一時序差異。所述時序差異等於交遞前MS 2應用之時序超前。
當MS 2開始執行與毫微微基地台BS 2之交遞測距時，若RCP之長度較所述時序差異小，則引入之時序差異將導致毫微微基地台BS 2處測距前導信號之不完全接收。如第7圖所示，依本發明之一實施例，若毫微微基地 台BS 2於交遞測距之前將TTG調整值通知MS 2，則MS 2可依據與毫微微基地台BS 2相同之TTG調整值來調整其自身之UL傳送時序。從而，MS 2與毫微微基地台BS 2可執行具有後續UL同步程序之測距。
除測距前導信號之不完全接收之問題外，測距前導信號之非對準UL傳送亦會給巨型基地台BS服務之其他MS帶來嚴重干擾。舉例而言，若測距通道之保護時間較時序差異小，毫微微基地台BS 1或BS 2處自其他MS之UL資料接收將會受到自MS 1或MS 2之測距前導信號傳送之干擾。
雖然利用具有長RCP長度與保護時間之非同步測距通道可部份地解決所述測距與干擾問題，然而，由於先前技術部份所述之種種問題，統一的同步測距通道仍被視為較佳之方案。依本發明之一實施例，為致能統一的同步測距通道之使用，本實施例提供一種兩階段式UL同步程序，以使超微/毫微微BS與上層巨型/小型BS可成功執行測距及UL同步而不會與其他MS產生干擾。
於詳細描述兩階段式UL同步程序之前，應注意，儘管上述範例係以TDD系統為例進行說明，然而相同原則亦適用於分頻雙工(Frequency Division Duplex，以下簡稱FDD)系統。於TDD系統中，術語“TTG調整”被使用。然而，於FDD系統中，則代之以更一般之術語“傳送時序超前偏移”。更應注意，儘管上述範例係以IEEE 802.16m系統為例進行說明，然而相同原則亦適用於3GPP系統。於IEEE 802.16m WiMAX系統中，MS透過RCH傳送測距 信號以進行UL同步。然而，於3GPP之長期演進(Long Term Evolution，以下簡稱LTE)/LTE-A系統中，用戶設備(user equipment，以下簡稱UE)透過RACH傳送參考信號以請求UL接入。因此，術語測距信號與參考信號、以及術語RCH與RACH需要於UL同步及接入程序中交替使用。
第8圖係依本發明實施例之兩階段式UL同步方法之流程圖。於第8圖所示之範例中，兩階段式UL同步方法於IEEE 802.16m系統之MS及超微/毫微微BS之間執行，所述超微/毫微微BS與巨型/小型BS一併交疊部署。於MS端，MS首先掃描由鄰近BS傳送之SCH前導(步驟81)。MS隨後與一候選之細胞(例如超微/毫微微細胞)建立DL同步(步驟82)。於DL同步中，MS獲取主超訊框標頭(Primary Superframe Header，以下簡稱P-SFH)及次超訊框標頭(Secondary Superframe Header，以下簡稱S-SFH)資訊。MS決定所述候選之細胞之細胞類型是否屬於超微細胞或毫微微細胞(步驟83)。若是，則MS隨後自超訊框標頭(Superframe Header，以下簡稱SFH)獲取UL傳送時序超前偏移資訊，並從所述偏移資訊得出其UL傳送時序超前偏移值(步驟84)。之後，MS基於得出之時序超前偏移值提前其用於測距信號傳送之UL傳送時序(步驟85)。於UL傳送時序調整之後，MS開始執行與超微/毫微微BS之正常測距及自動調整(步驟86)。另一方面，若否，則MS直接開始執行正常測距及調整，並建立與超微/毫微微BS之UL同步(步驟86)。於正常測距程序中，MS編碼並傳送測距信號；接收並解碼自超微/毫微微BS 傳送之偏移時序差異訊息；基於解碼的偏移時序差異自動調整UL傳送時序；以及重新傳送具有調整的UL傳送時序之測距信號。最後，MS自超微/毫微微BS接收確認訊息且UL同步完成。
於超微/毫微微BS端，超微/毫微微BS首先決定UL傳送時序超前偏移值(例如TDD系統之TTG調整值)(步驟91)。接著，超微/毫微微BS將所述時序超前偏移值編碼至UL傳送時序超前偏移資訊並透過廣播通道(Broadcast Channel，以下簡稱BCH)廣播所述偏移資訊(步驟92)。超微/毫微微BS將測距信號配置廣播至MS(步驟93)。之後，超微/毫微微BS偵測自MS傳送之測距信號，所述測距信號係以基於廣播之偏移資訊之超前UL傳送時序來傳送。超微/毫微微BS自偵測之測距信號估測偏移時序差異(步驟95)。接著，超微/毫微微BS決定UL時序是否已被同步(步驟96)。若是，則超微/毫微微BS隨後傳送確認訊息至MS且UL同步完成(步驟98)。另一方面，若否，則超微/毫微微BS隨後傳送偏移時序差異訊息至MS並請求MS重新傳送測距信號(步驟97)。超微/毫微微BS轉至執行步驟94且重複步驟94-97直至UL時序同步完成。
儘管以上所述之UL傳送時序超前偏移資訊係由超微/毫微微BS發送，然而，此類資訊亦可由上層巨型/小型BS發送。當UE執行鄰近細胞量測且將量測結果報告至服務之BS時，服務之BS決定交遞目標並透過專屬信令發送UE交遞命令與一些配置資訊，其中包含UL傳送時序超前 偏移。於3GPP規格中，所述專屬信令係藉由無線電資源控制(Radio Resource Control，以下簡稱RRC)訊息完成。於IEEE 802.16規格中，所述信令係藉由MAC管理訊息完成。
於一實施例中，所述UL傳送時序超前偏移資訊包含一編碼數值，所述編碼數值指示UL傳送時序超前偏移值(例如由超微/毫微微BS至上層巨型/小型BS之往返延遲時間)。假定總數為k個位元用於發送所述偏移值，NRTO係為提供於超微/毫微微BS端之用於計算取樣數TRTO之參數，而TRTO係為MS於超微/毫微微細胞中執行初始測距或交遞測距時應用於MS端以提前測距信號傳送時序之參數。NRTO與TRTO於數學上可以下述方程式表示：NRTO=min([RTD/(Tg-2)],2k-1)
TRTO=[NRTO *(Tg-2)*Fs](samples)
其中，RTD(μs)係由超微/毫微微BS至上層巨型/小型BS之往返延遲，Tg(μs)係保護時間，且Fs(MHz)係MS端之取樣頻率。NRTO之數值範圍滿足0<=NRTO<=(2k-1)。於此編碼方法中，於巨型/小型BS端，往返延遲RTD係用總數為NRTO之時間單元表示，而每一時間單元等於(Tg-2)μs。數值NRTO隨後被巨型/小型BS透過BCH發送至MS。於MS端，MS自廣播之系統資訊(IEEE 802.16m中之SFH)獲取所述NRTO，隨後相應地計算對應之TRTO與時序超前偏移值。換言之，UL傳送時序超前偏移值近似於等於NRTO *(Tg-2)μs之RTD，且此發信方法可覆蓋之最大細胞尺寸為((2k-1)/2)*(Tg-2)* 10-6 * c，其中c為無線 電信號之速度。舉例而言，若k=3且Tg=91.4/8μs，則所述方法可覆蓋之最大細胞尺寸為((2k-1)/2)*(Tg-2)* 10-6 * c=(7/2)*(91.4/8-2)* 10-6 *(3*108)=9.9km。
儘管本發明以上述的特定實施例描述，但其僅為說明之目的，然而，本發明並非僅限於此。舉例而言，雖然所述兩階段式UL同步方法係主要應用於OFDM/OFDMA系統，然而，此方法亦可應用於其他具有先前技術部份所描述之問題的系統，例如巨型/小型(TD-SCDMA)vs超微/毫微微(3GPP LTE/LTE-A)系統，其中所述之TD-SCDMA係為分時同步分碼多重擷取(Time Division-Synchronized Code Division Multiple Access，簡稱TD-SCDMA)。此外，儘管以上所述之UL傳送時序超前偏移資訊係由超微/毫微微BS廣播，然而，此類資訊亦可由上層巨型/小型BS或其他集中網路元件透過專屬信令或廣播信令來發送。因此，於不脫離本發明精神之範圍之前提下，可對上述實施例進行各種修飾、變換以及特性組合，本發明之範圍由申請專利範圍來確定。
10‧‧‧OFDM通訊系統
11、41‧‧‧巨型/小型基地台
12、13、42、43‧‧‧超微/毫微微基地台
14、15、44、45‧‧‧行動台
31‧‧‧非同步測距通道
32‧‧‧資料通道
40‧‧‧OFDM/OFDMA通訊系統
46‧‧‧較大細胞
47、48‧‧‧較小細胞
51、61‧‧‧記憶體
52、62‧‧‧處理器
53‧‧‧資訊解碼模組
54‧‧‧UL接入及時序調整模組
55、65‧‧‧收發器
56、66‧‧‧天線
57‧‧‧UL(RX)次訊框
58‧‧‧UL(TX)次訊框
63‧‧‧資訊編碼模組
64‧‧‧信號偵測及時序估測模組
81-87、91-98‧‧‧步驟
所附圖式用來示意本發明之實施例，其中類似的標號指示類似的元件。
第1圖(先前技術)係蜂巢式OFDM通訊系統中巨型/小型細胞與超微/毫微微細胞之分層細胞架構之示意圖。
第2圖(先前技術)係蜂巢式OFDM通訊系統中UL與DL次訊框及傳送時序之示意圖。
第3圖(先前技術)係IEEE 802.16m OFDM系統中非同步測距通道與資料通道之示意圖。
第4圖係依本發明實施例之蜂巢式OFDM/OFDMA通訊系統40中巨型/小型細胞與超微/毫微微細胞之分層細胞架構之示意圖。
第5圖係分層細胞架構中基地台及行動台之DL與UL次訊框以及傳送時序之示意圖。
第6圖係超微/毫微微細胞之初始測距中DL與UL次訊框及傳送時序之示意圖。
第7圖係超微/毫微微細胞之交遞測距中DL與UL次訊框及傳送時序之示意圖。
第8圖係依本發明實施例之兩階段式UL同步方法之流程圖。
81-87、91-98‧‧‧步驟

Claims (26)

  1. 一種上鏈同步方法，包含：於一蜂巢式通訊系統中，藉由一行動台自一基地台接收一上鏈傳送時序超前偏移資訊，其中該行動台位於一細胞覆蓋範圍內且該細胞覆蓋範圍與另一上層基地台提供之一不同細胞覆蓋範圍交疊；基於接收之該上鏈傳送時序超前偏移資訊調整一上鏈傳送時序；以及執行與該基地台之一上鏈同步與一上鏈接入。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈傳送時序被提前以用於透過一測距通道之一測距信號傳送。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈傳送時序被提前以用於透過一隨機存取通道之一參考信號傳送。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈傳送時序超前偏移資訊指示該基地台及該上層基地台之間無線電信號之一往返傳播時間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈傳送時序超前偏移資訊包含指示一上鏈傳送時序超前偏移值之一編碼值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之上鏈同步方法，其中該行動台解碼由該基地台透過一廣播通道廣播之該上鏈傳送時序超前偏移資訊。
  7. 一種行動台，包含： 一收發器，於一蜂巢式通訊系統中自一基地台接收一上鏈傳送時序超前偏移資訊，其中該行動台位於一細胞覆蓋範圍內且該細胞覆蓋範圍與另一上層基地台提供之一不同細胞覆蓋範圍交疊；一資訊解碼模組，解碼該上鏈傳送時序超前偏移資訊並得出用於一上鏈傳送時序之調整之一上鏈傳送時序超前偏移值；以及一上鏈接入及時序調整模組，執行與該基地台之一上鏈同步與一上鏈接入。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之行動台，其中基於該上鏈傳送時序超前偏移值，用於透過一測距通道之一測距信號傳送之該上鏈傳送時序被提前。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之行動台，其中基於該上鏈傳送時序超前偏移值，用於透過一隨機存取通道之一參考信號傳送之該上鏈傳送時序被提前。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之行動台，其中該上鏈傳送時序超前偏移資訊指示該基地台及該上層基地台之間無線電信號之一往返傳播時間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之行動台，其中該上鏈傳送時序超前偏移資訊包含指示一上鏈傳送時序超前偏移值之一編碼值。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之行動台，其中該資訊解碼模組解碼由該基地台透過一廣播通道廣播之該上鏈傳送時序超前偏移資訊。
  13. 一種上鏈同步方法，包含： 於一蜂巢式通訊系統中，藉由一基地台決定一上鏈傳送時序超前偏移值，其中該基地台具有與另一上層基地台提供之一細胞覆蓋範圍交疊之一不同細胞覆蓋範圍；將該上鏈傳送時序超前偏移值編碼至一上鏈傳送時序超前偏移資訊並透過一廣播通道廣播該上鏈傳送時序超前偏移資訊；以及偵測自一行動台之一上鏈信號，其中基於一初始上鏈傳送中之該上鏈傳送時序超前偏移資訊，或者基於一後續上鏈傳送中自該基地台之一估測的時序超前，該上鏈信號以一調整的傳送時序傳送。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之上鏈同步方法，其中當該基地台與該上層基地台運作於相同頻段或者相近頻段時，該基地台基於該上鏈傳送時序超前偏移值調整一上鏈傳送時序。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之上鏈同步方法，其中當該基地台與該上層基地台運作於相互分離之頻段時，該基地台將一預設值用於一上鏈傳送時序或者基於該上鏈傳送時序超前偏移值調整該上鏈傳送時序。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈信號係透過一測距通道傳送之一測距信號。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈信號係透過一隨機存取通道傳送之一參考信號。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈傳送時序超前偏移值等於該基地台及該上層基地台之間無線電信號之一往返傳播時間。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之上鏈同步方法，其中該上鏈傳送時序超前偏移資訊包含指示該上鏈傳送時序超前偏移值之一編碼值。
  20. 一種基地台，包含：一資訊編碼模組，將一上鏈傳送時序超前偏移值編碼至一上鏈傳送時序超前偏移資訊；一收發器，於一蜂巢式通訊系統中透過一廣播通道廣播該上鏈傳送時序超前偏移資訊，其中該基地台具有與另一上層基地台提供之一細胞覆蓋範圍交疊之一不同細胞覆蓋範圍；以及一信號偵測及時序估測模組，偵測自一行動台之一上鏈信號並估測一偏移時序差異，其中基於一初始上鏈傳送中之該上鏈傳送時序超前偏移資訊，或者基於一後續上鏈傳送中自該基地台之一估測的時序超前，該上鏈信號以一調整的傳送時序傳送。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之基地台，其中當該基地台與該上層基地台運作於相同頻段或者相近頻段時，該基地台基於該上鏈傳送時序超前偏移值調整一上鏈傳送時序。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之基地台，其中當該基地台與該上層基地台運作於相互分離之頻段時，該基地台將一預設值用於一上鏈傳送時序或者基於該上鏈傳送時序超前偏移值調整該上鏈傳送時序。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之基地台，其中該上鏈信號係透過一測距通道傳送之一測距信號。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之基地台，其中該上鏈信號係透過一隨機存取通道傳送之一參考信號。
  25. 如申請專利範圍第20項所述之基地台，其中該上鏈傳送時序超前偏移值等於該基地台及該上層基地台之間無線電信號之一往返傳播時間。
  26. 如申請專利範圍第20項所述之基地台，其中該上鏈傳送時序超前偏移資訊包含指示該上鏈傳送時序超前偏移值之一編碼值。
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