СПОСОБ, АБОНЕНТСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПЕРЕЖЕНИЯ ТАКТИРОВАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H04W56/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области связи, в частности к способу, абонентскому оборудованию и базовой станции для определения опережения тактирования.

Уровень техники

Произвольный доступ является процессом доступа абонентского оборудования (АО) (UE) перед началом связи с сетью. В системе длительного развития (LTE) произвольный доступ можно подразделить на два типа: синхронный произвольный доступ и несинхронный произвольный доступ. Когда АО и система достигают синхронизации в восходящей линии, процесс произвольного доступа из АО именуется синхронным произвольным доступом; а когда АО и система не достигли синхронизации в восходящей линии либо потеряли синхронизацию в восходящей линии, процесс произвольного доступа АО именуется несинхронным произвольным доступом. Поскольку при осуществлении несинхронного произвольного доступа АО не получило точной синхронизации в восходящей линии, одна из основных характеристик различия между несинхронным произвольным доступом и синхронным произвольным доступом состоит в том, что тактирование для передачи по восходящей линии от АО необходимо оценивать и настраивать для контроля того, что ошибка синхронизации находится в пределах длины циклического префикса (ЦП) (CP).

В обычных обстоятельствах АО сначала выполняет синхронизацию в нисходящей линии по синхроканалу (для краткости SCH) после запуска, чтобы получить номер радиокадра, местоположение для приема подкадра и идентификатор ячейки, а затем обнаруживает вещательный канал (для краткости ВСН), чтобы получить системную информацию, которая включает в себя информацию конфигурации канала произвольного доступа (RACH), и в конце концов выполняет синхронизацию в восходящей линии по каналу RACH для завершения процесса доступа к системе. Этот процесс относится к несинхронному произвольному доступу.

В протоколе LTE проекта партнерства третьего поколения (3GPP) предусмотрено число последовательностей преамбулы произвольного доступа в восходящей линии. В процессе передачи синхронизации в восходящей линии АО получает местоположение канала RACH согласно радиокадру и местоположение подкадра, определенное в синхронизации в нисходящей линии, и случайным образом выбирает одну последовательность преамбулы из доступных последовательностей преамбулы в качестве преамбулы для передачи; сторона базовой станции обнаруживает ее, чтобы определить опережение тактирования для синхронизации в восходящей линии, и передает его к АО; АО настраивает тактирование для данных передачи по восходящей линии согласно опережению тактирования, посланному базовой станцией, чтобы реализовать временную синхронизацию канала восходящей линии.

Последовательность преамбулы произвольного доступа в восходящей линии, конкретизированная в протоколе LTE, является последовательностью Задова-Чу (ZC), и u-й корень последовательности ZC определяется как:

где u представляет собой порядковый номер корня последовательности ZC, N_ZC есть длина последовательности ZC и N_ZC есть простое число, значение которого, определенное в протоколе LTE, равно 839 или 139.

Как показано на Фиг. 1, подкадр произвольного доступа, определенный в протоколе LTE, состоит из трех частей, которыми являются часть CP, часть последовательности преамбулы RACH и часть защитного интервала (GT), соответственно. При этом последовательность преамбулы получается путем выбора различных циклических сдвигов (Ncs) на основе последовательности ZC.

В соответствии с различной зоной покрытия ячейки требуемые длины CP различны и длины GT и преамбул также различны. Существующая система LTE поддерживает пять форматов, которыми являются Форматы 0-4, соответственно, причем каждый формат соответствует отличной зоне покрытия ячейки. Решение о радиусе зоны покрытия ячейки принимается на основе как циклического сдвига последовательности, так и длины GT.

Согласно формату протокола соответственно вычисленные максимальные радиусы ячеек, поддерживаемые Форматом 0 - Форматом 4, показаны в Таблице 1. При этом T_CP, T_SEQ и T_GT представляют собой длины во временной области части СЗ, части последовательности преамбулы и части GT, соответственно, а Ts есть единица времени, определенная протоколом LTE, T_s=1/(15000×2048) секунд.

Таблица 1. Радиусы покрытия ячейки, поддерживаемые различными форматами

Из этой таблицы можно видеть, что при существующем протоколе LTE максимальный радиус ячейки, который может поддерживаться физическим каналом произвольного доступа (PRACH), составляет 100 км. Однако по мере того, как система LTE применяется все более и более широко, мощность и эффективность высокочастотного устройства постепенно возрастают, и нужно поддерживать все больший радиус ячейки. Для такого требования протокол LTE в настоящее время не может быть удовлетворен.

Чтобы увеличить радиус ячейки, пригодное для рассмотрения решение включает в себя этапы, на которых: модифицируют формат подкадра произвольного доступа по протоколу, увеличивают длины во временной области части CP, части последовательности преамбулы и части GT, и т.д. Однако изменение подкадра произвольного доступа будет непременно приводить к занятию каналом PRACH большего объема физических ресурсов, что снижает производительность сервисного канала; в то же время система LTE дуплексной передачи с временным разделением (TDD) не может поддерживать длину во временной области большего подкадра произвольного доступа при существующем формате кадра, т.е. такое решение нельзя применить к системе LTE с TDD.

Раскрытие изобретения

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ, абонентское оборудование и базовую станцию для определения опережения тактирования, чтобы преодолеть тот недостаток, что существующий уровень техники не может удовлетворить требование поддерживать больший радиус ячейки, превышающий 100 км.

Для решения вышеуказанной проблемы вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ определения опережения тактирования (ТА), который применяется к процессу произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащий этапы, на которых:

- абонентское оборудование передает подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом LTE;

- абонентское оборудование вычисляет и получает набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно оценке принятого TA, которое передается базовой станцией, и величины К радиуса зоны покрытия ячейки; где m=1, 2, …, M, а значение M равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=Р*с/2, которое является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора, который определяется посредством P, причем с есть скорость света; единицами K и R являются километры; Р=TA*16Ts; Ts=1/(15000×2048) секунд; msg3 представляет собой информацию передачи в процессе произвольного доступа, определенном протоколом LTE;

- настраивают тактирование передачи по восходящей линии соответственно согласно значениям элементов из набора настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии;

- при приеме квитирования (ACK), возвращаемого стороной базовой станции, останавливают передачу msg3 и используют настройку тактирования, которая используется, когда msg3 передавалось в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования.

Опционально при этом диапазон значений P равен 0~2048*16Ts.

Опционально при этом значение P равно 24576Ts.

Опционально, способ далее содержит этап, на котором:

когда абонентское оборудование принимает отрицательное квитирование (NACK), возвращаемое стороной базовой станции, выбирают один элемент из набора настроек тактирования для повторной передачи msg3.

Опционально при этом:

этап настройки тактирования передачи по восходящей линии, соответственно, согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии содержит:

- настройку тактирования, используемую, когда msg3 передается n-й раз, равную либо

этап настройки тактирования передачи по восходящей линии, соответственно, согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии содержит:

- настройку тактирования, используемую, когда msg3 передается n-й раз, равную

где n=1, 2, …, N, N есть максимальное число раз передачи msg3, определенное протоколом LTE.

Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ определения TA, который применим в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащий этапы, на которых:

- базовая станция выполняет обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, переданных абонентским оборудованием для получения оценки TA, и отправляет эту оценку TA абонентскому оборудованию; и

- базовая станция выполняет проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над принятым msg3, переданным абонентским оборудованием, и если проверка CRC дает правильный результат, возвращает абонентскому оборудованию ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, возвращает абонентскому оборудованию NACK.

Опционально при этом:

этап, на котором базовая станция отправляет оценку TA абонентскому оборудованию, содержит этап, на котором:

- базовая станция отправляет оценку TA абонентскому оборудованию посредством отклика произвольного доступа.

Опционально при этом:

этап, на котором базовая станция выполняет обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, переданных абонентским оборудованием, содержит этап, на котором:

- базовая станция выполняет обнаружение пикового значения корреляции во временной области на принятых во временной области данных, переданных абонентским оборудованием, чтобы выполнить обнаружение в положении, где вторая последовательность преамбулы Формата 3, определенного протоколом LTE, расположена при условии отсутствия задержки.

Опционально при этом:

этап, на котором базовая станция выполняет проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над принятым msg3, переданным абонентским оборудованием, содержит этап, на котором:

- после того как проверка CRC, выполняемая базовой станцией над msg3, переданным тем же самым абонентским оборудованием с использованием той же самой настройки тактирования, дает неправильный результат k раз подряд, когда базовая станция принимает msg3, переданное абонентским оборудованием вновь с использованием этой настройки тактирования, базовая станция выполняет проверку CRC после выполнения слияния повторных передач msg3, принятых на протяжении k+1 раз, где k есть положительное целое число.

Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения предлагает далее абонентское оборудование, которое применимо в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащее:

- передающий модуль, выполненный с возможностью передавать подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом LTE, и дополнительно выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования, вычисленным вычислительным модулем, для выполнения передачи msg3 по восходящей линии;

- вычислительный модуль, выполненный с возможностью вычислять и получать набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно оценке принятого TA, которое передается базовой станцией, и величины K радиуса зоны покрытия ячейки; где m=1, 2, …, М, а значение М равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=Р*с/2, которое является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора, который определяется посредством Р, причем с есть скорость света; единицами K и R являются километры; Р=TA*16Ts; Ts=1/(15000×2048) секунд; msg3 представляет собой информацию передачи в процессе произвольного доступа, определенном протоколом LTE;

- приемный модуль, выполненный с возможностью принимать ACK или NACK, возвращаемые стороной базовой станции;

- модуль определения значения отклонения тактирования, выполненный с возможностью уведомлять передающий модуль об остановке передачи msg3, когда приемный модуль принимает ACK, и использовать настройку тактирования, которая использована, когда msg3 передано передающим модулем в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования.

Опционально при этом:

передающий модуль выполнен с возможностью выбирать один элемент из набора настроек тактирования для повторной передачи msg3, когда приемный модуль принимает NACK, возвращаемое стороной базовой станции.

Опционально при этом:

передающий модуль, выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, содержит:

- передающий модуль, выполненный с возможностью того, что настройка тактирования, используемая при n-й передаче msg3, равна или

передающий модуль, выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, содержит:

- передающий модуль, выполненный с возможностью того, что настройка тактирования, используемая при n-й передаче msg3, равна

где n=1, 2, …, N, N есть максимальное число раз передачи msg3, определенное протоколом LTE.

Соответственно, вариант осуществления настоящего изобретения предлагает базовую станцию, которая применима в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащую:

- приемный модуль, выполненный с возможностью принимать данные и msg3 во временной области, переданные абонентским оборудованием;

- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, для получения оценки TA, и отправлять эту оценку TA абонентскому оборудованию; и

- отвечающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над msg3, принятым приемным модулем, и, если проверка CRC дает правильный результат, возвращать абонентскому оборудованию ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, возвращать абонентскому оборудованию NACK.

Опционально при этом:

обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью отправлять оценку TA абонентскому оборудованию, содержит:

- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью отправлять оценку TA абонентскому оборудованию посредством отклика произвольного доступа.

Опционально при этом:

обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, содержит:

- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение пикового значения корреляции во временной области на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, чтобы выполнить обнаружение в положении, где вторая последовательность преамбулы Формата 3, определенного протоколом LTE, расположена при условии отсутствия задержки.

Опционально при этом:

отвечающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять проверку CRC по очереди над msg3, принятым приемным модулем, содержит:

- отвечающий модуль, выполненный с возможностью, после того как проверка CRC, выполняемая над msg3, переданным тем же самым абонентским оборудованием с использованием той же самой настройки тактирования, дает неправильный результат k раз подряд, когда приемный модуль принимает msg3, переданное абонентским оборудованием вновь с использованием этой настройки тактирования, осуществлять проверку CRC после выполнения слияния повторных передач msg3, принятых на протяжении k+1 раз, где k есть положительное целое число.

Вариант осуществления настоящего изобретения может поддерживать больший радиус ячейки без изменения протокола, требуемая сложность устройства низка, а при передаче msg3 стороной АО с использованием различных настроек TA, чтобы получить правильное значение отклонения тактирования, задержка доступа в физическом канале произвольного доступа (PRACH) минимизируется, и затраты на подкадр PRACH не увеличатся в настоящем изобретении, что предотвращает ухудшение производительности данной системы, и ее можно применить одновременно к системам дуплексной передачи с TDD и FDD (дуплексная передача с частотным разделением).

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схему модулей, составляющих подкадр PRACH, определенный в существующем протоколе LTE.

Фиг. 2 представляет собой схему структуры подкадра произвольного доступа по Формату 3 в существующем протоколе LTE.

Фиг. 3 является блок-схемой алгоритма конкретной реализации способа определения опережения тактирования в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет собой схему расположения единственного окна обнаружения для подкадра произвольного доступа на стороне базовой станции в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет собой схему абонентского оборудования в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 представляет собой схему базовой станции в варианте осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения

Чтобы сделать цель, техническое решение и преимущества настоящего изобретения более ясными и очевидными, здесь с учетом сопровождающих чертежей будут подробно проиллюстрированы варианты осуществления настоящего изобретения. Следует пояснить, что в случае отсутствия конфликта варианты осуществления и признаки в этих вариантах осуществления можно комбинировать один с другим произвольным образом.

В вариантах осуществления настоящего изобретения способ определения опережения тактирования, который применим в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе LTE, содержит этапы, на которых:

а) АО передает подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом LTE; при этом структура этого подкадра произвольного доступа показана на Фиг. 2;

б) базовая станция выполняет обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, чтобы получить оценку опережения тактирования (TA для краткости); при этом способ обнаружения включает в себя - но не ограничивается этим - способ обнаружения пикового значения корреляции во временной области;

в) сторона базовой станции посылает , полученную на этапе б), к АО в отклике произвольного доступа;

г) АО вычисляет и получает набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно оценке принятого TA и величины K радиуса зоны покрытия ячейки,

где m=1, 2, …, М, а значение М равно натуральному числу, значение которого относится к величине радиуса зоны покрытия ячейки. Предположим, что величина радиуса зоны покрытия ячейки равно K (единицей является километр), М=ceil(K/R); при этом R основано на R=Р*с/2=120, т.е. М=ceil(K/120), ceil() представляет минимальное целое число, большее или равное выражению в скобках, Ts=1/(15000×2048) секунд, с есть скорость света;

д) АО выполняет передачу msg3 соответственно по восходящей линии согласно значениям набора настроек тактирования, полученного на этапе г), причем соотношение между числом раз для передачи и элементами в наборе настроек тактирования является настраиваемым. При этом msg3 представляет собой необходимую информацию передачи в процессе произвольного доступа, определенном в протоколе LTE, который может специально относиться к 3GPP TS36.321 и не будет больше описываться здесь;

при этом предпочтительная схема представляет собой схему интервальной передачи, т.е. настройкой тактирования в n-й передаче msg3 является величина или настройкой тактирования в n-й передаче msg3 является величина где n=1, 2, …, N, N есть максимальное число раз передачи msg3, определенное в протоколе;

е) для способа передачи на этапе д) сторона базовой станции выполняет проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над переданными вышеуказанным абонентским оборудованием данными в процессе обнаружения msg3, и если проверка CRC дает правильный результат, возвращает абонентскому оборудованию информацию ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, возвращает абонентскому оборудованию информацию NACK;

ж) при приеме NACK АО продолжает повторно передавать msg3 в соответствии с порядком на этапе д); при приеме ACK передача msg3 останавливается и используется настройка тактирования, которая использована, когда msg3 передавалось в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования, при этом значение отклонения тактирования доступа может впоследствии использоваться для выполнения доступа к восходящей линии.

Вышеприведенный способ может поддерживать больший радиус ячейки (больше чем 120 км) по существующему протоколу и обеспечивает точную и надежную информацию настройки тактирования в восходящей линии для АО, и этот способ пригоден для сценариев произвольного доступа, таких как начальный доступ АО или перемещение вызова между ячейками и т.п., и может эффективно повысить надежность АО, обращающегося к системе LTE в большом радиусе ячейки.

Вышеприведенный способ будет далее описан согласно конкретному варианту осуществления с величиной радиуса зоны покрытия ячейки, равной 220 км.

Как показано на Фиг. 3, способ определения опережения тактирования содержит следующие этапы.

На этапе 301 сторона АО передает подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом.

На этапе 302 сторона базовой станции выполняет обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных для получения оценки для TA; конкретное расположение окна показано на Фиг. 4, т.е. сторона базовой станции выполняет обнаружение в положении, где вторая последовательность преамбулы обычного Формата 3 расположена при условии отсутствия задержки, и это расположение окна может гарантировать, что вне зависимости от значения того, какова величина задержки, в этом окне имеется CP или данные последовательности преамбулы, что повышает точность обнаружения в одном окне.

Способ обнаружения включает в себя - но не ограничен им - способ обнаружения пикового значения корреляции во временной области, который, например, состоит конкретно в следующих этапах с использованием способа обнаружения корреляции во временной области при единственном пользователе.

Предположим, что форма принятого сигнала во временной области есть y(m), а форма принятого сигнала в частотной области есть Y(k); форма локальной последовательности во временной области есть x(m), а форма локальной последовательности частотной области есть X(k), тогда корреляционную функцию R(m) можно выразить как:

где m есть момент циклического сдвига, * представляет комплексное сопряженное, n и k являются натуральными числами, соответственно, N_zc представляет длину последовательности Задова-Чу.

Следует отыскать соответствующее расположение обнаруженного эффективного пикового значения в полученной корреляционной последовательности R(m) (способ обнаружения эффективности пикового значения включает в себя - но не ограничивается им - способ определения мощности шума плюс заранее заданного порога, который находится в объеме известной технологии, и не будет больше описываться здесь), и это положение эффективного пикового значения используется в качестве оценки для TA. Оптимальное положение временной синхронизации равно:

По аналогии на основе вышеприведенного способа, для условия доступа множества пользователей будет иметься множество эффективных пиковых значений и их соответствующих значений , что не будет больше описываться в этом примере.

На этапе 303 базовая станция посылает , полученную на этапе 302, к АО в отклике произвольного доступа;

этот этап выполняется на основе протокола LTE, что может конкретно относиться к протоколу 3GPP LTE.

На этапе 304 АО вычисляет и получает набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно принятому значению и величине K радиуса зоны покрытия ячейки.

В настоящем варианте осуществления предпочтительно P=24576 Ts, R=120 км, величина радиуса зоны покрытия ячейки K=220 км, тогда М=ceil(K/120)=2; полученный набор настроек тактирования есть что включает в себя два элемента.

На этапе 305 АО соответственно настраивают тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования, полученном на этапе 304, чтобы выполнить передачу msg3 по восходящей линии. Предположим, что максимальное число раз для повторной передачи msg3 есть N, тогда эти передачи могут соответственно выполняться согласно значениям в наборе настроек тактирования в течение N передач. Конкретный способ передачи можно установить гибко, например, тактирование передачи настраивается согласно значению для первых N/2 раз для выполнения передачи и тактирование передачи настраивается согласно для последних N/2 раз для выполнения передачи, и т.д.

Чтобы снизить насколько возможно задержку передачи при передаче msg3, предпочтительная схема состоит в том, что тактирование передачи настраивается попеременно согласно максимальному числу раз для передачи msg3 и числу элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи, и конкретное описание этого имеет следующий вид.

Предположим, что максимальное число раз для передачи равно 8, настройка TA для n-й передачи есть n=1, 2, …, 8; т.е. тактирование передачи настраивается согласно для первого, третьего, пятого и седьмого раза для передачи msg3, и тактирование передачи настраивается согласно для второго, четвертого, шестого и восьмого раз для передачи msg3.

Разумеется, настройка TA для n-й передачи может быть также установлена как n=1, 2, …, 8; т.е. тактирование передачи настраивается согласно для первого, третьего, пятого и седьмого раза для передачи msg3, и тактирование передачи настраивается согласно для второго, четвертого, шестого и восьмого раз для передачи msg3.

На этапе 306 для способ передачи по этапу 305 сторона базовой станции выполняет проверку CRC по очереди на переданных n-й раз данных в процессе обнаружения msg3, причем если проверка CRC дает правильный результат, абонентскому оборудованию возвращается ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, абонентскому оборудованию возвращается NACK.

Сторона базовой станции может также выполнять слияние повторных передач согласно соответствующему способу передачи, т.е. после того, как проверка CRC, выполняемая базовой станцией над msg3, переданным тем же самым абонентским оборудованием с использованием той же самой настройки тактирования, дает неправильный результат k раз подряд, когда базовая станция принимает msg3, переданное абонентским оборудованием вновь с использованием этой настройки тактирования, базовая станция выполняет проверку CRC после выполнения слияния повторных передач msg3, принятых на протяжении k+1 раз; при этом способ слияния повторных передач может относиться к существующему стандарту протокола LTE. Предпочтительно, используется способ слияния повторных передач на основе отношения сигнал/шум.

На этапе 307, когда принимается NACK, АО продолжает настраивать тактирование передачи согласно порядку на этапе 305, чтобы повторно передать msg3; когда же принимается ACK, АО останавливает передачу msg3 и использует настройку тактирования передачи, которая использована в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования.

На этапе 305 в предположении, что АО использует для настройки тактирования передачи для передачи msg3, если базовая станция обнаруживает, что msg3 дает сбой при проверке CRC в первой передаче, возвращается информация NACK; после приема этой информации NACK АО использует для настройки тактирования передачи для выполнения второй передачи, и если базовая станция обнаруживает, что msg3 успешно проверено CRC во второй передаче в это время, возвращается информация ACK. После приема информации ACK АО подтверждает, что является действительным значением отклонения тактирования в доступе. Последующие передачи по восходящей линии основаны на для выполнения настройки тактирования в восходящей линии, чтобы завершить процесс доступа.

Помимо этого, как показано на Фиг. 5, настоящее изобретение предлагает далее абонентское оборудование, которое применимо в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащее:

- передающий модуль, выполненный с возможностью передавать подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом LTE, и далее выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи в восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования, вычисленном вычислительным модулем для осуществления передачи msg3 по восходящей линии;

- вычислительный модуль, выполненный с возможностью вычислять и получать набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно оценке принятого TA, которое передается базовой станцией, и величины K радиуса зоны покрытия ячейки; где m=1, 2, …, М, а значение М равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=Р*c/2, и является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора, который определяется посредством P, причем с есть скорость света; единицами K и R являются километры; Р=TA*16Ts;

- приемный модуль, выполненный с возможностью принимать ACK или NACK, возвращаемые стороной базовой станции;

- модуль определения значения отклонения тактирования, выполненный с возможностью уведомлять передающий модуль об остановке передачи msg3, когда приемный модуль принимает ACK, и использовать настройку тактирования, которая использована, когда msg3 передано передающим модулем в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования.

Опционально при этом:

передающий модуль выполнен с возможностью выбирать один элемент из набора настроек тактирования для повторной передачи msg3, когда приемный модуль принимает NACK, возвращаемое стороной базовой станции.

Опционально при этом:

передающий модуль, выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, содержит:

- передающий модуль, выполненный с возможностью того, что настройка тактирования, используемая при n-й передаче msg3, равна или

передающий модуль, выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, содержит:

- передающий модуль, выполненный с возможностью того, что настройка тактирования, используемая при n-й передаче msg3, равна

где n=1, 2, …, N, N есть максимальное число раз передачи msg3, определенное протоколом LTE.

Соответственно, как показано на Фиг. 6, настоящий вариант осуществления предлагает далее базовую станцию, которая применима в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащая:

- приемный модуль, выполненный с возможностью принимать данные и msg3 во временной области, переданные абонентским оборудованием;

- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, для получения оценки TA, и отправлять эту оценку TA абонентскому оборудованию; и

- отвечающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над msg3, принятым приемным модулем, и, если проверка CRC дает правильный результат, возвращать абонентскому оборудованию ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, возвращать абонентскому оборудованию NACK.

Опционально при этом:

обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью отправлять оценку TA абонентскому оборудованию, содержит:

- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью отправлять оценку TA абонентскому оборудованию посредством отклика произвольного доступа.

Опционально при этом:

обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, содержит:

- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение пикового значения корреляции во временной области на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, чтобы выполнить обнаружение в положении, где вторая последовательность преамбулы обычного Формата 3, определенного протоколом LTE, расположена при условии отсутствия задержки.

Опционально при этом:

отвечающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять проверку CRC по очереди над msg3, принятым приемным модулем, содержит:

- отвечающий модуль, выполненный с возможностью после того, как проверка CRC, выполняемая над msg3, переданным тем же самым абонентским оборудованием с использованием той же самой настройки тактирования, дает неправильный результат k раз подряд, когда приемный модуль принимает msg3, переданное абонентским оборудованием вновь с использованием этой настройки тактирования, осуществлять проверку CRC после выполнения слияния повторных передач msg3, принятых на протяжении k+1 раз, где k есть положительное целое число.

Специалист может понять, что все или часть этапов в вышеописанном способе может быть реализована программами, отдающими команды соответствующему аппаратному обеспечению. Эти программы могут храниться в машиночитаемом носителе данных, таком как постоянное запоминающее устройство, диск или т.п. Альтернативно, все или часть этапов в вышеописанных вариантах осуществления могут также быть реализованы одной или несколькими интегральными схемами. Соответственно, каждый модуль/блок в вышеописанных вариантах осуществления могут быть реализованы в виде аппаратного обеспечения и могут быть реализованы в виде программного функционального модуля. Настоящее изобретение не ограничено какой-либо конкретной формой или комбинацией аппаратного и программного обеспечения.

Вышеприведенное описание представляет собой лишь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема охраны настоящего изобретения. Согласно раскрытию изобретения могут существовать многие иные варианты осуществления, и специалисты могут без отхода от идеи и сущности настоящего изобретения делать множество соответствующих изменений и вариантов настоящего изобретения, которые сделаны в духе и принципах настоящего изобретения и должны быть включены в объем охраны настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ, абонентское оборудование и базовую станцию для определения опережения тактирования, которые могут поддерживать больший радиус ячейки без изменения протокола, причем требуемая сложность устройства низка; и при передаче msg3 стороной АО с использованием различных настроек TA для получения правильного значения отклонения тактирования задержка доступа физическом канале произвольного доступа (PRACH) минимизируется, и затраты на подкадр PRACH не увеличатся, что предотвращает ухудшение производительности данной системы, и ее можно применить одновременно к системам дуплексной передачи с TDD и FDD.

Изобретение относится к системам связи. Вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ, абонентское оборудование и базовую станцию для определения опережения тактирования, которые могут поддерживать больший радиус ячейки без изменения протокола, требуемая сложность устройства низка, а при передаче msg3 стороной АО с использованием различных настроек ТА, чтобы получить правильное значение отклонения тактирования, задержка доступа в физическом канале произвольного доступа (PRACH) минимизируется, и затраты на подкадр PRACH не увеличатся в настоящем изобретении, что предотвращает ухудшение производительности данной системы, и ее можно применить одновременно к системам дуплексной передачи с TDD и FDD. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Способ определения опережения тактирования (TA), который применяется к процессу произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащий этапы, на которых:
- абонентское оборудование передает подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом LTE;
- абонентское оборудование вычисляет и получает набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно оценке $$T\tilde{A}$$ принятого TA, которое передается базовой станцией, и величине K радиуса зоны покрытия ячейки и настраивает тактирование передачи по восходящей линии соответственно согласно значениям элементов из набора настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии; где m=1, 2, …, M, а значение M равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=P*c/2, которое является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора настроек тактирования, который определяется посредством P, причем с представляет собой (есть) скорость света; единицами K и R являются километры; P=TA*16Ts; Ts=1/(15000×2048) секунд; msg3 представляет собой информацию передачи в процессе произвольного доступа, определенном протоколом LTE;
- когда абонентское оборудование принимает квитирование (ACK), возвращаемое стороной базовой станции, останавливают передачу msg3 и используют настройку тактирования, которая используется, когда msg3 передавалось в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования.

2. Способ по п. 1, в котором диапазон значений P равен 0~2048*16Ts.

3. Способ по п. 2, в котором значение P равно 24576Ts.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
когда абонентское оборудование принимает отрицательное квитирование (NACK), возвращаемое стороной базовой станции, выбирают один элемент из набора настроек тактирования для повторной передачи msg3.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором:
этап настройки тактирования передачи по восходящей линии, соответственно, согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии содержит:
- настройку тактирования, используемую, когда msg3 передается n-й раз, равную либо
этап настройки тактирования передачи по восходящей линии, соответственно, согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии содержит:
- настройку тактирования, используемую, когда msg3 передается n-й раз, равную
где n=1, 2, …, N, N есть максимальное число раз передачи msg3, определенное протоколом LTE.

6. Способ определения опережения тактирования (TA), который применим в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащий этапы, на которых:
- базовая станция выполняет обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, переданных абонентским оборудованием для получения оценки TA, и отправляет эту оценку TA абонентскому оборудованию; и
- базовая станция выполняет проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над принятым msg3, переданным абонентским оборудованием, и если проверка CRC дает правильный результат, возвращает абонентскому оборудованию ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, возвращает абонентскому оборудованию NACK, где msg3 является информацией передачи в процессе произвольного доступа, определенном протоколом LTE, при этом набор настроек тактирования для передачи msg3 вычисляется и получается абонентским оборудованием согласно оценке $$T\tilde{A}$$ переданного базовой станцией ТА и величине К радиуса зоны покрытия ячейки, и тактирование передачи по восходящей линии для выполнения передачи msg3 по восходящей линии соответственно настраивается абонентским оборудованием согласно значениям элементов из набора настроек тактирования; где m=1, 2, …, M, а значение M равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=P*c/2, которое является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора настроек тактирования, который определяется посредством P, причем с представляет собой (есть) скорость света; единицами K и R являются километры; P=TA*16Ts; Ts=1/(15000×2048) секунд.

7. Способ по п. 6, в котором:
этап, на котором базовая станция отправляет оценку TA абонентскому оборудованию, содержит этап, на котором:
- базовая станция отправляет оценку TA абонентскому оборудованию посредством отклика произвольного доступа.

8. Способ по п. 6, в котором:
этап, на котором базовая станция выполняет обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, переданных абонентским оборудованием, содержит этап, на котором:
- базовая станция выполняет обнаружение пикового значения корреляции во временной области на принятых во временной области данных, переданных абонентским оборудованием, чтобы выполнить обнаружение в положении, где вторая последовательность преамбулы Формата 3, определенного протоколом LTE, расположена при условии отсутствия задержки.

9. Способ по п. 6, в котором:
этап, на котором базовая станция выполняет проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над принятым msg3, переданным абонентским оборудованием, содержит этап, на котором:
- после того как проверка CRC, выполняемая базовой станцией над msg3, переданным тем же самым абонентским оборудованием с использованием той же самой настройки тактирования, дает неправильный результат k раз подряд, когда базовая станция принимает msg3, переданное абонентским оборудованием вновь с использованием этой настройки тактирования, базовая станция выполняет проверку CRC после выполнения слияния повторных передач msg3, принятых на протяжении k+1 раз, где k есть положительное целое число.

10. Абонентское оборудование, которое применимо в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащее:
- передающий модуль, выполненный с возможностью передавать подкадр произвольного доступа с использованием Формата 3, определенного протоколом LTE; и дополнительно выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования, вычисленным вычислительным модулем, для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, msg3 является информацией передачи с процессе произвольного доступа, определенном протоколом LTE;
- вычислительный модуль, выполненный с возможностью вычислять и получать набор настроек тактирования для передачи msg3 согласно оценке $$T\tilde{A}$$ принятого TA, которое передается базовой станцией, и величине K радиуса зоны покрытия ячейки; где m=1, 2, …, M, а значение М равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=P*c/2, которое является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора, который определяется посредством P, причем с представляет собой (есть) скорость света; единицами K и R являются километры; P=TA*16Ts; Ts=1/(15000×2048) секунд;
- приемный модуль, выполненный с возможностью принимать квитирование ACK или отрицательное квитирование NACK, возвращаемые стороной базовой станции;
- модуль определения значения отклонения тактирования, выполненный с возможностью уведомлять передающий модуль об остановке передачи msg3, когда приемный модуль принимает ACK, и использовать настройку тактирования, которая использована, когда msg3 передано передающим модулем в последний раз, в качестве действительного значения отклонения тактирования.

11. Абонентское оборудование по п. 10, в котором:
передающий модуль выполнен с возможностью выбирать один элемент из набора настроек тактирования для повторной передачи msg3, когда приемный модуль принимает NACK, возвращаемое стороной базовой станции.

12. Абонентское оборудование по п. 10 или 11, в котором:
передающий модуль, выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, содержит:
- передающий модуль, выполненный с возможностью того, что настройка тактирования, используемая при n-й передаче msg3, равна или
передающий модуль, выполненный с возможностью соответственно настраивать тактирование передачи по восходящей линии согласно значениям элементов в наборе настроек тактирования для выполнения передачи msg3 по восходящей линии, содержит:
- передающий модуль, выполненный с возможностью того, что настройка тактирования, используемая при n-й передаче msg3, равна
где n=1, 2, …, N, N представляет собой (есть) максимальное число раз передачи msg3, определенное протоколом LTE.

13. Базовая станция, которая применима в процессе произвольного доступа с зоной покрытия ячейки большого радиуса в системе длительного развития (LTE), содержащая:
- приемный модуль, выполненный с возможностью принимать данные и msg3 во временной области, переданные абонентским оборудованием, msg3 является информацией передачи в процессе произвольного доступа, определенном протоколом LTE;
- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, для получения оценки TA, и отправлять эту оценку TA абонентскому оборудованию; и
- отвечающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять проверку кода с циклической проверкой избыточности (CRC) по очереди над msg3, принятым приемным модулем, и, если проверка CRC дает правильный результат, возвращать абонентскому оборудованию ACK; если же проверка CRC дает неправильный результат, возвращать абонентскому оборудованию NACK;
при этом набор настроек тактирования для передачи msg3 вычисляется и получается абонентским оборудованием согласно оценке $$T\tilde{A}$$ переданного базовой станцией ТА и величине К радиуса зоны покрытия ячейки, и тактирование передачи по восходящей линии для выполнения передачи msg3 по восходящей линии соответственно настраивается абонентским оборудованием согласно значениям элементов из набора настроек тактирования; где m=1, 2, …, M, а значение M равно минимальному натуральному числу, которое больше или равно отношению K и R; R=P*c/2, которое является эталонным значением, используемым для вычисления числа элементов вышеуказанного набора настроек тактирования, который определяется посредством P, причем с представляет собой (есть) скорость света; единицами K и R являются километры; P=TA*16Ts; Ts=1/(15000×2048) секунд.

14. Базовая станция по п. 13, в которой:
обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью отправлять оценку TA абонентскому оборудованию, содержит:
- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью отправлять оценку TA абонентскому оборудованию посредством отклика произвольного доступа.

15. Базовая станция по п. 13 или 14, в которой:
обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение в фиксированном единственном окне на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, содержит:
- обнаруживающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять обнаружение пикового значения корреляции во временной области на принятых во временной области данных, принятых приемным модулем, чтобы выполнить обнаружение в положении, где вторая последовательность преамбулы Формата 3, определенного протоколом LTE, расположена при условии отсутствия задержки.

16. Базовая станция по п. 13, в которой:
отвечающий модуль, выполненный с возможностью осуществлять проверку CRC по очереди над msg3, принятым приемным модулем, содержит:
- отвечающий модуль, выполненный с возможностью, после того как проверка CRC, выполняемая над msg3, переданным тем же самым абонентским оборудованием с использованием той же самой настройки тактирования, дает неправильный результат k раз подряд, когда приемный модуль принимает msg3, переданное абонентским оборудованием вновь с использованием этой настройки тактирования, осуществлять проверку CRC после выполнения слияния повторных передач msg3, принятых на протяжении k+1 раз, где k представляет собой (есть) положительное целое число.