专利名称：用于在无线通信系统中控制移动终端的测距的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于在无线通信系统中控制移动终端的测距的装 置和方法，更具体地，涉及在未通过终端扭J于周期性测3巨的情况下 由基站控制移动终端的测距的装置和方法。
背景技术：
电气和电子工程师协会(IEEE) 802.16e通信系统考虑到终端 的移动性而通过在终端和基站之间进行测距来进行通信，而 IEEE802.16a通信系统不考虑用户的移动性。
才艮据目的可以将测距分为初始测距、带宽请求测距、和周期性 观'J距。执行初始测距以获得在基站和终端之间的同步。更具体地， 初始测距设定在基站和终端之间的准确时间和频率偏移，并调整发 送功率。由终端周期性地执行周期性测距，其中，通过初始测距相
对于基站设定时间偏移和发送功率，以4艮据信道状态重新调整时间 偏移和发送功率。执行带宽请求测距以请求分配带宽，以4吏以时间 偏移和发送功率i殳定的终端可以与基站进4亍实际通信。
当终端暂时没有将在上行链路信道上传输的数据时，确定并执 行周期性测距。
然而，当在上行链^各信道上连续地传iir数据时，终端不执行周 期性测距。当这种状态继续而且终端从远方接近基站时，传输延迟 降低并且基站接收数据比期望的快。在这种情况下，可能引起信号 失真。
发明内容
技术问题
考虑到上述问题提出了本发明，本发明的目的在于才是供一种用 于在无线通信系统中控制用于调整上行链路信号的传#r定时的测 距的装置和方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于在支持正交频分复用/正
交频分复用接入(OFDM/OFDMA)的通信系统中控制用于调整上 行链路信号的传输定时的测距的装置和方法。
本发明的另 一 目的在于提供一种用于在支持电气和电子工程 师协会(IEEE ) 802.16d/e标准的通信系统中控制用于调整上行链路 信号的传输定时的测距的装置和方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于在支持无线宽带互联网/ 樣史波接入全球互通(WiBro/WiMAX )的通信系统中控制用于调整 上行《连^各信号的传输时间的观'J距的装置和方法。
本发明的另 一 目的在于提供一种用于控制周期性测距的装置 和方法。
本发明的另 一 目的在于提供一种用于在无线通信系统中控制 周期性测距的启动的装置和方法。 本发明的另一目的在于4是供一种用于在无线通信系统中通过 估计相变来控制用于调整上行链路信号的传输定时的测距的装置 和方法。
冲支术解决方案
根据本发明的 一方面，提供了 一种用于在无线通信系统中控制
终端的测距的装置，该装置包括射频(RF)模块，用于将经由天 线接收到的RF带信号转换为低频带信号；快速傅立叶变换(FFT) 模块，用于将时域低频带信号转换为频域信号；解随机函凄t发生器 (derandomizer),用于对于频域信号，偏移包括在由终端发送的信 号中的随机数；去置换(depermutation)才莫块，用于以突发(burst) 为单位，组合从解随机函数发生器输出的频域信号，并输出所组合 的信号；以及测距控制器，用于通过估计突发单位的频域信号的相 变来控制对应于各个突发的终端的周期性测距。
测距控制器通过以突发为单位估计包括在突发单位的频域信 号中的导频的相变、求所估计相变的平均值、以及将平均相变与用 于确定终端的周期性测距的阈值进行比较，来控制对应于突发的终 端的周期性测距。
才艮据本发明的 一种用于在无线通信系统中控制终端的测距的 方法包括以下步骤接收来自多个终端的信号并将接收到的RF带 信号转换为低频带信号；将低频带的时域信号转换为频域信号；对 于频域信号，偏移包括在由终端发送的信号中的随机数；以突发为 单位，对偏移了随机数的频域信号进行组合；以及通过估计突发单 位的频域信号的相变，来控制对应于各个突发的终端的周期性测 距。
控制步骤包括以下步骤估计包括在突发单位的频i或信号中的 导频的相变；求所估计相变的平均值；以及通过将平均相变与用于 确定周期性测距的阔值进行比较，来控制对应于突发的^^端的周期 性测距。
有益效果
根据本发明，通过使用从终端接收到的信号估计相变，可以在 基站中预测该信号的时间延迟。由于使用预测的延迟控制终端的周
期性测^巨，所以可以调整纟冬端的传iir定时。
由于通过基站控制终端的周期性测距，所以可以防止由于时间 延迟而引起的信号失真。
在支持正交频分复用/正交频分复用4妾入(OFDM/OFDMA)的 通信系统中，通过基于导频的相变预测信号的时间延迟以及控制周 期性测距来调整上行链路信号的传输定时。
同样，在支持电气和电子工程师协会(IEEE) 802.16d/e标准 的通信系统中，通过基于导频的相变预测信号的时间延迟以及控制 周期性测距来调整上行链路信号的传输定时。从而，可以防止信号 失真。
另外，在支持无线宽带互联网/微波接入全球互通 (Wibro/WiMAX )的通信系统中，通过基于导频的相变预测信号的 时间延迟以及控制周期性测距来调整上行链路信号的传输定时。从 而，可以防止j言号失真。
本发明的上述以及其他目的、特征和优点将从以下结合附图得
到的详细描述中变得更加显而易见，其中
图l是示出了根据本发明实施例的在无线通信系统中的基站的 结构的示图2是示出了根据本发明实施例的终端的周期性测距控制装置 的结构的示图3是示出了当通信系统使用用于上行链路信道的部分使用子 信道(PUSC)模式时的传输信号的结构的示图4是当通信系统使用上行链路信道的PUSC模式时的传输信 号的块(tile)的详细示图；以及
图5是示出了根据本发明实施例的用于控制终端的周期性测距 的方法的流^i图。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。未 对已知的功能和结构进行详细描述，这是因为在不必要的细节中它 们将〗吏本发明难以理解。
在应用本发明的无线通信系统中，分配有上行链路信道的终端 将数据发送给基站。然后，基站接收由多个终端发送的突发单位的 信号。参考图l,基站包括射频(RF)模块110、快速傅立叶变换(FFT) 模块120、解随机函数发生器130、去置换模块140、测距控制器 150和调度器160。与去置换模块140的输出连接的测距控制器150 使用来自去置换模块140的输出信号控制终端的测距操作。调度器 160连4妄至测距控制器150，并基于来自观'j距控制器150的测距控 制信号，通过向基站发送测距响应(RNG-RSP)消息指示终端发起 周期性测3巨。
RF模块110将经由天线接收到的RF带信号转换为低频带信 号。FFT模块120将时域的低频带信号转换为频域信号。解随机函 数发生器130通过将相同的随机数乘以由FFT模块120转换的频域 信号来使其偏移包括在由发射机发送的信号中的随机数。去置换模 块140进行去置换来以突发为单位采集在各个不同的副载波上传输 的信号。以突发为单位采集的信号被输入至测距控制器150。
在下文中，将4艮据本发明实施例更加详细地描述包4舌在无线通 信系统的基站中的、控制终端的测距的测3巨控制器150。
测距控制器150接收来自多个终端的信号，估计包括在从特定 终端以突发为单位发送的信号中的导频的相变，通过求所估计的相 变的平均值来去除噪音，以及将平均相变与阈值进行比较，从而控 制会冬端的测3巨。
参考图2，详细地，测距控制器150包括相变估计单元210、 平均单元220、和确定单元230。
相变估计单元210估计相^f于所有纟冬端的相变。更具体i也，测 距控制器150通过利用每个终端的信号估计相变来控制每个终端的 测距。由于以相同的方式执行对各个终端的测距控制，所以将描述 关于多个终端中的4壬一个终端的测距控制的方法。
相变估计单元210使用包括在从去置换模块140中以突发为单 位输出的信号中的导频来估计相变。当由基站接收到的信号的时间 延迟发生时，在频域信号中相位变化。例如，在接收到的信号中发 生10个采样的时间延迟的情况下，在连续的副载波中产生相变， 如下列[等式l]所示
0二2x兀xlO腦4
其中，作为可变值的1024是指传输信号的副载波的数量。
另外，例如，当在通信系统的上行链路信道上使用部分使用子 信道(PUSC)模式时，每个突发包括多个子信道，每个信道均包 括6个块，每个块均包括4个导频，以及导频分别在相同的符号中 相隔3个副载波。因此，相变可以如下列[等式2]所示
"2x兀xl0x3/1024
当通信系统应用上行链路信道的PUSC模式时，如图3所示构 建传输信号。更具体地，每个信道包括6个块，以及每个块包括4 个导频。为了更详细地示出各个块，图4示出了块'i，的结构。
块'i，包4舌4个导频，即，Pu、 Pi，2、 Pi,3、和Pi,4。在一个OFDMA 符号中的两个导频;波此相隔3个副载波。
在这种情况下，相变估计单元210通过如下列[等式3]来冲丸4亍 相变的估计
6 +crtan (2 i (d x《,,3 +《,2 x尸二))
j k=0 i-0
其中，'k，是指包括在一个突发中的子信道的下标，'K，是指 包括在一个突发中的子信道的数量，以及'i，是指包括在一个子信 道中的块的下标。这里， 一个子信道包括6个块。
当相变估计单元210以突发为单4立估计并$#出相变时，平均单 元220求所估计的相变的平均值，这是因为当接收到的信号包括许 多噪声时输出值可能不精确。因此，平均单元220利用下列[等式 4]求相变的平均值以去除噪声
<formula>complex formula see original document page 14</formula>
其中，《^是指相变的平均值，以及'a，是指平均系数。
当平均单元220举命出平均相变6^时，确定单元230通过将平 均相变<9。vg与预定阈值进行比较来控制终端的测距。阈值《h是用 于确定是否需要为了接收延迟而进行终端的周期性测距的基准值。
更具体地，当平均相变6^小于预定的阈值《h时，确定单元230 控制终端来发起周期性测距。
另夕卜，确定单元230将平均相变6^初始化为大于阈值A的值。 虽然由终端发起周期性测距，但是确定单元230执行这种初始化。
图5示出了根据本发明实施例的用于基站在无线通信系统中控制终 端的测距的方法。
在图5中，以突发为单位相对于包括多个导频的信号估计相变 (S510)。由于如上关于相变估计单元210所述扭j于该相变估计， 所以将省略其详细描述。
当以突发为单位估计相变时，获得各个突发的相变平均值，从 而去除了包括在信号中的噪声(S520)。
当平均相变小于预定阈值(S530 )时，控制终端以相对于对应 突发发起周期性测距(S540 )。这里，阈值是用于确定是否由于由 基站接收到的信号的时间延迟而执行周期性测距的基准值。
尽管已结合了目前纟皮认为是最实用且优选的实施例来描述本 发明，但是应理解，本发明并不限于所公开的实施例和附图，相反， 其旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的各种改进和变化。
权利要求
1.一种用于在无线通信系统中控制终端的测距的装置，包括射频(RF)模块，用于将经由天线接收到的RF带信号转换为低频带信号；快速傅立叶变换(FFT)模块，用于将时域低频带信号转换为频域信号；解随机函数发生器，用于对于所述频域信号，偏移包括在由所述终端发送的信号中的随机数；去置换模块，用于以突发为单位，组合从所述解随机函数发生器输出的所述频域信号，并输出所组合的信号；以及测距控制器，用于通过估计突发单位的所述频域信号的相变来控制对应于各个突发的终端的周期性测距。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述测距控制器通过以突 发为单位估计包括在突发单位的所述频域信号中的导频的相 变、求所估计的相变的平均值、以及将平均相变与用于确定所 述终端的周期性测距的阈值进行比较，来控制对应于所述突发 的所述终端的周期性测距。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述无线通信系统是支持 正交频分复用/正交频分复用(OFDM/OFMDA)的通信系统。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述无线通信系统是支持 电气和电子工程师协会(IEEE) 802.16d/e标准的通信系统。
5. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述无线通信系统是支持 无线宽带互联网/微波接入全球互通(WiBro/WiMAX )的通信系统。
6. —种用于在无线通信系统中控制终端的测距的方法，包括以下 步骤接收来自多个终端的信号并将接收到的RF带信号转换 为低频带信号；将低频带的时域信号转换为频域信号；对于所述频域信号，偏移包括在由所述终端发送的信号 中的随机数；以突发为单位，对偏移了所述随积4t的所述频i或信号进 行组合；以及通过估计突发单位的所述频域信号的相变，来控制对应 于各个突发的所述终端的周期性测距。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述控制步骤包4舌以下步 骤估计包括在突发单位的所述频域信号中的导频的所述相变；求所估计的相变的平均值；以及通过将平均相变与用于确定所述周期性测距的阈值进行 比较，来控制对应于所述突发的所述终端的周期性测距。
8. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述无线通信系统是支持 OFDM/OFMDA的通信系统。
9. 才艮据权利要求6所述的方法，其中，所述无线通信系统是支持 IEEE 802.16d/e标准的通4言系统。
10. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述无线通信系统是支持 WiBro/WiMAX的通4言系统。
11. 一种用于在无线通信系统中使用来自多个终端的转:换为频域 信号并以突发为单位组合的信号来控制终端的周期性测距的 装置，包括相变估计单元，用于使用包括在以突发为单位iir入的频域信号中的导频来估计相变；平均单元，用于计算所述相变的平均值；以及确定单元，用于通过将平均相变与用于确定所述周期性 测距的阈值进行比较，来控制对应于所述突发的所述终端的周 期性测3巨。
12. 才艮据权利要求11所述的装置，其中，所述确定单元指示对应 于所述突发的所述终端在所述平均相变小于所述阈值时发起 所述周期性测3巨。
13. 根据权利要求11所述的装置，其中，所述确定单元将所述平 均相变初始化为大于所述阈值的值。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中，在以突发为单位输入的 所述频域信号中，所述相变估计单元通过使用包括在所述突发 中的多个子信道、包括在每个子信道中的多个块、和包括在每 个块中的多个导频，将各自间隔预定数量的副载波的导频对共 辄相乘，通过对子信道以块为单位浆共轭相乘后的值相加获得反正切值，以及将所述反正切值处以与再机构各个所述导频对 的两个导频之间的副载波位置差相对应的值，来估计所述相 位。
15. —种用于在无线通信系统中使用来自多个终端的转换为频域 信号并以突发为单位组合的信号来控制终端的周期性测距的 方法，包4舌以下步驶朵使用包括在以突发为单位输入的所述频域信号中的导频 来^古计相变；计算所述相变的平均值；以及比较，来控制对应于所述突发的所述终端的周期性测距。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述控制步驶《指示对应 于所述突发的所述终端在所述平均相变小于所述阈值时发起 所述周期性测-巨。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述控制步骤将所述平 均相变初始化为大于所述阈值的值。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中，所述估计步-骤通过使用 包括在所述突发中的多个子信道、包括在每个子信道中的多个 块、和包括在每个块中的多个导频，将各自间隔预定数量的副 载波的导频对共轭相乘，通过对子信道以块为单位将共轭相乘 后的值相加获得反正切值，以及将所述反正切值除以与在构成 各个所述导频对的两个导频之间的副载波位置差相只于应的值， 来估计所述相位。
19. 一种用于在支持OFDM/OFDMA的无线通信系统中控制终端 的周期性测距的方法，包括以下步骤使用接收到信号的导频估计相变；根据所估计的相变确定是否发起所述终端的所述周期性测距；以及发送对应于确定结果的信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述确定步骤包括以下步骤计算所述相变的平均值；以及将平均相变与用于确定所述终端的所述周期性测距的必要性的阈值进行比较。
全文摘要
公开了一种用于在无线通信系统中控制测距的装置和方法。根据本发明的该装置包括射频(RF)模块，用于将经由天线接收到的RF带信号转换为低频带信号；快速傅立叶变换(FFT)模块，用于将时域低频带信号转换为频域信号；解随机函数发生器，用于通过使用由终端发送的随机序列来对频域信号执行解随机；去置换模块，用于以突发为单位，组合从解随机函数发生器输出的频域信号，并输出所组合的信号；以及测距控制器，用于通过估计在突发单位的频域信号中的相变来控制对应于各个突发的终端的周期性测距。
文档编号H04B7/26GK101346908SQ200680049083
公开日2009年1月14日 申请日期2006年12月28日 优先权日2005年12月30日
发明者金宰亨, 黄龙硕 申请人:Posdata株式会社