以時槽及天線區段重用改進標識效能的方法及系統的製作方法
2023-09-15 00:44:30
專利名稱：以時槽及天線區段重用改進標識效能的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明是一種使用時間交錯標示時槽的具有改善的標示頻道獲取性能的方法及系統。本發明可以被展開於區段的信元或具有導致以時間對齊標示時槽的不能接受的標示獲取性能的不利分散情況的任何地方。
背景技術：
移動或固定無線傳輸/接收單元(WTRU)以快速及可靠方式獲得標示頻道的能力是第三代(Third Generation，3G)分時雙工(Time Division Duplex，TDD)系統主要的功能。標示頻道(beacon channel)，也被稱為廣播控制頻道(broadcastcontrol channels，BCHs)，在多重幀TDD系統的一特定幀內的一預定時槽中傳輸。
標示頻道總是一種BCH，但其它的頻道，例如呼叫指示頻道(paging indicatorchannel，PICH)或呼叫頻道(paging channel，PCH)，也可被用以當成標示頻道。然而，標示頻道的重要特徵在於其必須在一固定的(高的)功率準位上被傳輸，因此標示可以於任何地方在信元中被可靠地接收。這允許WTRU從已知的標示頻道決定路徑損失評估。在TDD系統的一較佳的發展中，未受限數目的基地臺(basestation，BS)可以在相同的時槽內傳遞其標示信號，允許在覆蓋區域內的所有的WTRU同時測量所有的標示。此等WTRU隨後可以比較從覆蓋區域中每一BS所接收的功率並選擇以最高品質信號連接至BS。
WTRU需要系統存取信息用的標示或尋找其它WTRUs做為最終信元交接或信元再選擇。在相同時槽中具有所有相鄰BS標示的優點也導致來自相同時槽的所有高功率信號的幹擾形式的缺點。
標示頻道可進一步被定義為特定的實體頻道，用以在固定高的參考功率上傳輸，並使用一特定保留的正交可變擴散因子碼(orthogonal variable spreadingfactor code，OVSF)，其於每一幀至少被傳送一次。在包含一標示頻道的時槽(TS)被稱為一標示TS。
在TDD系統中有二種標示時槽用的共同發展方案。在第一種方案中，僅有一單一時槽被配置為一信元的標示TS。包含BCH的此單一標示BS總是在幀的一特定時槽位置TS(k)被發現。在第二種方案中，二時槽被配置為一信元的標示TSs。此BCH標示信息在幀的位置TS(k)被傳送，而此幀的第二標示TS位於TS(k+8)。此第二波束TS已知為第二標示，且其可能包括其它的下行連結頻道信息。此第二版本代表今日TDD系統普遍的發展。
在封閉地理區域及相同頻率操作的TDD信元需要資源配對及時間同步以便達成最大的系統容量及效率。TDD信元的標示TSs的發展使用一種方法，其中所有相鄰信元的標示頻道在相同的時槽內被傳遞，因此需要時間對準。時間對準標示的主要利益在於其允許WTRUS同時測量它們相鄰的信元BS以及目前服務的信元BS。此WTRU可能發現具較佳信號準位的另一BS且切換至該BS，藉此允許該WTRU降低其傳輸功率並保存電池壽命。然而，如果覆蓋區域在極相鄰區域具有許多BSs，很可能時槽對準的標示TSs將導致極度退化的WTRU的BCH標示獲得性能。
為取得BCH標示的獲取時間，以路徑損失為基礎的簡單的地理排列表現出在信元邊界的WTRU(二相鄰BSs的間相等的距離)經驗0dB的信元內部的幹擾(intra-cell interference，Ior)對信元之間(inter-cell interference，Ioc)幹擾的比例。此信元內部幹擾(Ior)是來自與WTRU通訊的BS的一時槽內的總接收功率信號。信元間幹擾(Ioc)是來自所有相鄰BSs的相同TS中的總接收信號功率的總合。信元內幹擾(Ior)因此是「有用的」能量，或來自與WTRU通訊的BS的信號。信元間幹擾是由來自所有其它由WTRU接收的BSs的不想要的信號能量所導致的幹擾，且因此不利於「有用」信號的解碼。
此Ior/Ioc比例對於多使用者偵測器(MUD)的性能是重要的參數。在更傳統的信號偵測器，例如分頻雙工(FDD)的RAKE接收器，中所發現的連續比例為Ec/Io，其中″Ec″為所欲的擴展碼每一碼片(chip)的能量，而Io為WTRU可以接收的所有其它擴展碼的能量的總合，但不需要解碼。當地理路徑損失情況延展至大於二接近相鄰時，，Ior/Ioc比例將繼續降低且接近-1.5dB。
遮蔽(shadowing)及衰減將使通訊變壞且更分散。在衰退的環境中，可以預期至少-1至0dB或更高範圍中的一Ior/Ioc是需要的，以便以適合的合利獲取時間適當地解碼BCH。分析已經表示出對於時間對準的BCH TS通訊系統，信元邊緣大約25％的WTRUs以及所有信元區域中的15％將經驗Ior/Ioc＜-1dB。這造成極為退化的BCH標示偵測，其導致使用者服務品質認知的不利影響。當Ior/Ioc值下降時，BCH標示獲取被妥協，且最壞情況環境中的WTRU同步對展開區域的一重要部份將是不可能的。
因此希望提供一種新穎的標示TS使用方法以排除以上討論的缺點。
發明內容
本發明是一種使用時間交錯標示時槽的具有改善的標示頻道獲取性能的方法及系統。本發明可以被展開於區段的信元或具有導致以時間對齊標示時槽的不能接受的標示獲取性能的不利分散情況的任何地方。
本發明較詳細的了解將從以下例示的較佳實施例的描述結合附圖獲得。
圖1表示習知典型具有一配置TS的時槽的範例。
圖2表示具有二最小的允許標示TSs的信元區段的範例。
圖3表示每一信元位置三區段的範例。
具體實施例方式
本發明使用一種幹擾迴避策略，其可被用以改善標示頻道獲取性能。本發明可被實施於TDD系統，或任何其它信元能夠容忍標示頻道的時間交錯的系統中。其可使用區段的信元位置或非區段的信元位置被分散於一區域中。通常，這是信元及其區段的特性，不論操作者如何放置其基地臺以提供服務。雖然此處的附圖僅表示區段的信元，也有可能一基地臺對應一信元或區段，當適合地放置於信元或區段的中間時。
圖1一表示習知技術典型的標示TS 14。標示TS 14是幀12的一部份。在寬頻TDD中，一幀包括15時槽且具有10ms長度，但在其它不同型態的幀結構也可被使用。例如，在窄頻TDD中，具有整體5ms長度的7時槽的群被稱為次幀。二次幀形成具有長度10ms的一射頻幀10，其包括射頻幀10的多幀結構的一幀。
在本發明中，標示TSs被配置於區段的信元，因此它們互相的幹擾依據特定的再使用形式而被降至最小。最佳的再使用形式依據區段的或正常信元位置，可用的標示TSs數目以及射頻環境的特性而定。雖然以下描述是以TDD系統為例，該TDD系統是為方便而被選擇。因此，本發明不應受限於TDD系統。
時間交錯的方法可以包括一簡單的方法，其中習知技術配置所有信元或區段至每一幀中的TS(k)及TS(k+n)。本發明提出這些信元或區段的第一群具有其標示於每一幀中的TS(k)及TS(k+n)，以及這些信元或區段的第二群具有其標示於每一幀中的TS(m)及TS(m+p)，或任何此時槽再使用形式原理的延伸。UTRA TDD標準不固定標示於任何特定的時槽內(不像GSM)。其表示標示頻道(BCH)必須在一些TS(k)，其中k的範圍從1至7。當有一第二標示TS在幀內時，其必須在TS(k+8)。
本發明第一實施例表示於圖2，其使用不具有空間尺寸信元區段之2的標示時槽再使用因子。此覆蓋區域28具有4個基地臺BS1，BS2，BS3及BS4。每一基地臺BS1-BS4為傳輸至三信元之一內的標示而被指派一不同的交錯時間。第一群BSs分別在時槽TS(k)與TS(k+n)傳輸其標示至信元20及22內。第二群BS分別在時槽TS(m)及TS(m+p)傳輸其標示至信元24至26。TS(k)代表在時間k的時槽而TS(k+n)代表從TS(k)偏移n時槽的另外時槽。相同的方式適用信元TS(m)至TS(m+p)。
位置29的WTRU於其位於BS2的信元24中時變得主動，其是位於覆蓋區域28中。在此分散的版本中，WTRU可以接收4個可能時槽TS(k)，TS(k+n)，TS(m)及TS(m+p)之一，每一個代表一可能的信元位置。為此範例及簡化起見，具有最佳信號品質的被接收標示是由BS2以一標示時槽TS(m)傳輸至信元24。位置29的WTRU將獲得此BCH標示並經由BS1建立其通訊。當WTRU移動經過覆蓋區域28時，其可監視不同時槽內的其它標示並決定其是否應該基於標示頻道信號跳躍至另一BS。
如果WTRU將移動至位置21中且周圍的基地臺BS1-BS4在相同的時槽內傳輸它們的BCH標示，該WTRU將發現難以獲取一BCH標示，由於前述的Ior/Ioc比例問題。因此，相鄰信元的標示頻道的互相干擾的降低將改善覆蓋區域中的行動單元的平均經驗Ior/Ioc，因此改善BCH獲取時間。
在另一實施例中，圖3表示具有每信元三區段的信元區段或空間尺寸及具有2的再使用的無線的複數信元。每一基地臺BS1-BS4廣播標示信號至三區段內。此三區段包括二TS(k)區段以及一TS(m)區段或一TS(k)區段以及二TS(m)區段。當BS1傳輸BCH標示至區段31及33內時，BS1在時槽k廣播標示。或者是，當BS1傳輸至區段32中時，BS1在時槽m傳輸標示。
此外，除了標準的大量信元位置之外，有可以適用本發明的特定信元區段的其它實施例。例如，密集位置中的大的聚集人群用的微微BTS信元(pico-BTS)，例如運動事件或會議可具有大會堂中的列位置的區段。大量的BTS信元可以覆蓋具有二不同區段的一條街，一者表示一條街的北側，而另一區段表示南側。
本發明提供一種非常簡單，但有效的，例如UTRA-TDD系統，的系統中的標示分散用的幹擾避免策略，其可藉由射頻網絡計劃改善標示獲取時間。使用具有無線區段形再使用信元的本發明使得UTRA-TDD系統設計者在稠密城市徒步WTRU環境中能夠產生具有可接受使用者系統獲取認知以及實際的使用。本發明完全與UTRA UMTS標準兼容，尤其是因為移動單元需要能夠在任何時槽測量鄰近的信元。應該注意的是，本發明方法中給信元的標示TS依然能夠在系統操作期間被改變，並可以特別有效地進行，當存在區段信元位置時。
以上所述的本發明無意取代在WTRU電池壽命及系統容量方面具有優點的時間對準的標示TS方法。但是，對於時間對準標示時槽分散導致覆蓋區域內相當百分比的WTRU的不能接受的標示獲取性能的分散方案，本發明代表一種有價值且易於實施的射頻資源管理(radio resource management，RRM)方法。
雖然特定的處理功能已經被揭示為由特定的組件所執行，應該了解的是處理功能的性能可以如所欲地在網絡組件中散布。
雖然本發明已經揭示了細節，可以了解的是本發明並不受其限制，且在不脫離由所附權利要求所定義的本發明的精神及範圍下可有不同的改變。
權利要求
1.一種改善具有時槽及天線區段再使用的標示獲取性能的方法，包括產生複數標示信號；指派每一該複數標示信號及每一該複數時槽；以及配置每一標示信號及時槽給複數信元的每一個。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於相鄰信元被指派不同標示信號。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於該等信元被分割為複數區段且其每一相鄰區段被指派可能的不同標示信號。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於該等信元是複數微微信元(picocells)。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於該等信元是複數微信元(microcells)。
6.如權利要求3所述的方法，其特徵在於該等信元是複數巨大信元(macrocells)。
7.一種改善具有時槽及天線區段再使用的標示獲取性能的系統，包括產生複數標示信號的裝置；指派每一該複數標示信號至每一該複數時槽的裝置；以及配置每一標示信號及時槽給複數信元的每一個的裝置。
8.如權利要求7所述的系統，其特徵在於相鄰信元被指派不同標示信號。
9.如權利要求8所述的系統，其特徵在於該等信元被分割為複數區段且每一相鄰區段被指派可能的不同標示信號。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於該等信元是複數微微信元(picocells)。
11.如權利要求9所述的系統，其特徵在於該等信元是複數微信元(microcells)。
12.如權利要求9所述的系統，其特徵在於該等信元是複數巨大信元。
全文摘要
在UTRA－TDD及其它系統中，一種提供改善的標示頻道獲取性能的方法及系統。本發明使用時間交錯標示時槽以提供改善的標示獲取性能。本發明適用於區段的信元或具有以時間對準標示時槽導致不能接受的標示獲取性能的不良分散情況的任何地方。
文檔編號H04W48/12GK1682457SQ03822112
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月12日 優先權日2002年9月20日
發明者馬裡恩·魯道夫 申請人:美商內數位科技公司