(57)【要約】移動端末が、時分割複信モードで動作する基地局を含むセルラ通信システムにおいて運用される。移動端末は、基地局からのダウンリンク送信を検出し、これから、ランダムアクセスウィンドウの直前のダウンリンク送信の最後部が移動端末において検出可能になる将来の時点を決定する。アップリンク・ランダムアクセスが、将来の時点の前の時点に開始される。将来の時点の前の時点は、将来の時点の固定時間前であることが可能である。移動端末がセルの境界の近くに存在しない場合に、基地局は結果的に、部分的なアップリンク・ランダム送信を受信してもよいが、このことは、性能に不利な影響を与えない。【選択図】図３
2010520689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割複信モードで動作する基地局を含むセルラ通信システムにおいて移動端末を運用する方法であって、前記方法は、
前記基地局からのダウンリンク送信を検出し、これから、ランダムアクセスウィンドウの直前のダウンリンク送信の最後部が前記移動端末において検出可能になる、将来の時点を決定する工程と、
前記将来の時点の前の時点にアップリンク・ランダムアクセス送信を開始する工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記将来の時点の前の前記時点は、前記将来の時点の固定時間前である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固定時間は、前記基地局と前記移動端末との間の最大可能往復遅延に対応する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信は、本体と、サイクリックプレフィックスと、を含み、前記サイクリックプレフィックスは、前記本体の最後の部分を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
セルラ通信システムにおいて時分割複信モードで基地局を運用する方法であって、前記方法は、
１つ以上の移動端末に宛てられたダウンリンク送信の直後に開始するランダムアクセスウィンドウの間に、前記１つ以上の移動端末の１つから、アップリック・ランダムアクセス送信の少なくとも一部分を受信する工程を含み、
前記ランダムアクセスウィンドウの時間ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗは、以下の関係を満たす、
【数１】
2010520689.tif 000009
但し、ＴＰＲは前記アップリンク・ランダムアクセス送信の時間であり、ＲＴＤｍａｘは、前記基地局と、前記１つ以上の移動端末のうちのいずれかと、の間の最大可能往復遅延である、
方法。
【請求項６】
ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗは、以下を満たす、
【数２】
2010520689.tif 000010
但し、ＴＵＤはアップリンク−ダウンリンク切り替え時間である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信は、プリアンブル本体と、サイクリックプレフィックスと、を含み、
前記プリアンブル本体は、ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹの時間を有し、
前記サイクリックプレフィックスは、ＴＣＰの時間を有し、
ＴＰＲ＝ＴＣＰ＋ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹである、
請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の前記受信された少なくとも一部分の周波数ドメイン表示部を生成する工程と、
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の前記受信された少なくとも一部分の前記周波数ドメイン表示部と、既知のプリアンブル・シーケンスの周波数ドメイン表示部とを乗算することによって、周波数ドメイン信号を生成する工程と、
前記周波数ドメイン信号からタイムドメイン信号を生成する工程と、
前記タイムドメイン信号の１つ以上の要素と閾値とを比較することによって、前記アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかを確認する工程と、
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の一部分のみが前記既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、前記閾値は、前記ランダムアクセス・プリアンブルの前記存在を示すために調整される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の前記受信された少なくとも一部分と、既知のプリアンプル・シーケンスと、の間の最大相関度を示す相関値を生成するためにスライディング相関器を用いる工程と、
前記相関値と閾値とを比較することによって、前記アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかを確認する工程と、
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の一部分のみが前記既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、前記閾値は、前記ランダムアクセス・プリアンブルの前記存在を示すために調整される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
時分割複信モードで動作する基地局を含むセルラ通信システムと相互作用する移動端末における装置であって、前記装置は、
前記基地局からのダウンリンク送信を検出し、これから、ランダムアクセスウィンドウの直前のダウンリンク送信の最後部が前記移動端末において検出可能になる、将来の時点を決定するように構成されたロジックと、
前記将来の時点の前の時点に、アップリンク・ランダムアクセス送信を開始するように構成されたロジックと、
を含む、装置。
【請求項１３】
前記将来の時点の前の前記時点は、前記将来の時点の固定時間前である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記固定時間は、前記基地局と前記移動端末との間の最大可能往復遅延に対応する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信は、本体と、サイクリックプレフィックスと、を含み、前記サイクリックプレフィックスは、前記本体の最後の部分を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
セルラ通信システムにおいて時分割複信モードで動作する基地局における装置であって、前記装置は、
１つ以上の移動端末に宛てられたダウンリンク送信を実行するように構成されたロジックと、
前記ダウンリンク送信の直後に開始するランダムアクセスウィンドウの間に、前記１つ以上の移動端末の１つから、アップリック・ランダムアクセス送信の少なくとも一部分を受信するように構成されたロジックと、
を含み、
前記ランダムアクセスウィンドウの時間ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗは、以下の関係を満たす、
【数３】
2010520689.tif 000011
但し、ＴＰＲは前記アップリンク・ランダムアクセス送信の時間であり、ＲＴＤｍａｘは、前記基地局と、前記１つ以上の移動端末のうちのいずれかと、の間の最大可能往復遅延である、
装置。
【請求項１７】
ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗは、以下を満たす、
【数４】
2010520689.tif 000012
但しＴＵＤは、アップリンク−ダウンリンク切り替え時間である、
請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信は、プリアンブル本体と、サイクリックプレフィックスと、を含み、
前記プリアンブル本体は、ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹの時間を有し、
前記サイクリックプレフィックスは、ＴＣＰの時間を有し、
ＴＰＲ＝ＴＣＰ＋ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹである、
請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の前記受信された少なくとも一部分の周波数ドメイン表示部を生成するように構成されたロジックと、
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の前記受信された少なくとも一部分の前記周波数ドメイン表示部と、既知のプリアンブル・シーケンスの周波数ドメイン表示部とを乗算することによって、周波数ドメイン信号を生成するように構成されたロジックと、
前記周波数ドメイン信号からタイムドメイン信号を生成するように構成されたロジックと、
前記タイムドメイン信号の１つ以上の要素と閾値とを比較することによって、前記アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかを確認する比較器と、
を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記アップリンク・ランダムアクセスの一部分のみが前記既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、前記閾値は、前記ランダムアクセス・プリアンブルの前記存在を示すために調整される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の前記受信された少なくとも一部分と、既知のプリアンプル・シーケンスと、の間の最大相関度を示す相関値を生成するスライディング相関器と、
前記相関値と閾値とを比較することによって、前記アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかを確認する比較器と、
を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記アップリンク・ランダムアクセス送信の一部分のみが、前記既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、前記閾値は、前記ランダムアクセス・プリアンブルの前記存在を示すために調整される、請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割複信移動通信システムに関し、特に、時分割複信通信システムにおけるランダムアクセスの手続きに関し、さらに特に、時分割複信通信システムにおけるランダムアクセス手続きの一部としての利用のためのガード期間に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代的なセルラ無線通信システムにおいて、無線ネットワークは、端末の挙動を厳密に制御する。周波数、タイミング、およびパワーのようなアップリンク送信のパラメータは、（例えば、ユニバーサル移動通信システム−「ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」のようなシステムにおける）ＮｏｄｅＢ、または、他のタイプの基地局（ＢＳ：ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）から、移動端末（例えば、ＵＭＴＳ（３Ｇ）タイプのシステムにおけるユーザ機器−「ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ」、および、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）タイプのシステムにおける移動局−「ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ」）への、ダウンリンク制御メッセージを介して制御される。
【０００３】
アップリンクタイミングは特に重要である。近代的なデジタル無線システムは、タイムスロットまたはフレームを利用する。このようなシステムにおける無線インタフェースの共有は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の構成要素を含み、連続するタイムスロットおよび／またはフレームが、異なるユーザに割り当てられる。異なるユーザからの連続するアップリンクパケット間でのいかなる重複も防止するために、厳密なアップリンクタイミング制御が必要である。
【０００４】
数キロから数十キロまで及びうるセル半径を有するセルラネットワークでは、無線信号の移動時間（すなわち、送信機アンテナと受信機アンテナとの間の伝搬遅延）を考慮に入れる必要がある。すなわち、ＵＥからの無線伝搬経路を介する追加の時間遅延によって、ＮｏｄｅＢでのパケットの到着時間が遅延することになる。経験される追加的な遅延の量は、ＮｏｄｅＢとＵＥとの間の距離ｄに依存する。（アップリンク方向とダウンリンク方向の双方における）ＵＥタイミングは、ダウンリンク制御信号に基づいており、この制御信号は自身で、同じ伝搬遅延によって遅延する。アップリンクにおける全体のタイミング不一致Δｔは、伝搬遅延ｄ／ｃの２倍になり、但しｃは光速である。従って、値Δｔは、無線を介する往復遅延（ＲＴＤ：ｒｏｕｎｄ−ｔｒｉｐ  ｄｅｌａｙ）を表す。
【０００５】
時分割複信方式（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる通信システムでは、ＮｏｄｅＢおよびＵＥにおける無線送受信機は、同時に送信する、および受信することが不可能である。すなわち、送受信機は、送信の開始前に完全に受信動作を終了する必要があり、逆に、全送信動作は、受信の開始前に終了させられる必要がある。どの時点においても、アップリンク信号とダウンリンク信号とが、ＮｏｄｅＢまたはＵＥのアンテナにおいて重なり合ってはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
動作中に、ＵＥは、ＮｏｄｅＢと同期している必要がある。しかし、起動の後に、または長い待機もしくは休止時間の後に、ＵＥは、アップリンクにおいて同期していない。ＵＥがダウンリンク（制御)信号から得ることが可能な、アップリンクの周波数評価値およびパワー評価値とは異なって、アップリンクについてのタイミング評価を行なうことは困難である。なぜならば、ＮｏｄｅＢとＵＥとの間の往復伝搬遅延が未知だからである。従って、トラフィックを開始する前に、ＵＥは、ネットワークへのランダムアクセス（ＲＡ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ）の手続きを実行する必要がある。アップリンクのタイミングがまだ時間的に揃っていない（ｔｉｍｅ  ａｌｉｇｎｅｄ）ので、大きなガード期間が必要である。ガード期間は少なくとも、最大の全体のタイミングの不一致Δｔｍａｘと同じ長さである必要があり、この最大の全体のタイミングの不一致Δｔｍａｘは、最も離れたユーザ、すなわち、ＮｏｄｅＢから最大距離にあるセル半径の境界にいるユーザによって決定される。これによって、結果的に相当なオーバーヘッドが生じることになる。なぜならば、ガード期間は送信のために用いることが不可能だからである。１５キロまでのセルサイズについては、少なくとも１００μｓのガード期間が必要である。３０キロまでのセルサイズについては、少なくとも２００μｓのガード期間が必要である。
【０００７】
未知の往復遅延のために、従来の解決策は、ＲＡウィンドウにおいて大きなガード時間を必要とする。ＲＡ手続きはまれに（起動時、および、ＵＬ同期が失われた場合に）用いられるが、待ち時間の要件を保ちながら最も遠いユーザをサポートするために、このオーバーヘッドが各フレームに含まれる必要がある。より大きなセルサイズについては、ＮｏｄｅＢにより受信されるパワーを保存するために、より長いガード時間と同様に、より長いプリアンブルが必要である。これによって、オーバーヘッドがさらに増加する。
【０００８】
従って、このように大きなリソースのオーバーヘッドを必要としない、改善されたＲＡの手続きが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
「含む」（“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”）または「含んでいる」（“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”）という用語は、本明細書で使用される場合には、記述される特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を特定するために用いられることが強調される。しかし、これら用語の使用は、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、構成要素またはその集合の存在、または追加を排除しない。
【００１０】
本発明の１つの観点に従って、前述または他の目標が、時分割複信モードで動作する基地局を含むセルラ通信システムにおける、移動端末の運用に影響を与える方法および装置において達成される。本発明と一致する実施形態のある観点において、移動端末は、基地局からのダウンリンク送信を検出し、これから、ランダムアクセスウィンドウの直前のダウンリンク送信の最後部が移動端末において検出可能になる将来の時点を決定する。移動端末は、将来の時点の前の時点に、アップリンク・ランダムアクセス送信を開始する。
【００１１】
将来の時点の前の時点は、将来の時点の固定時間前である。幾つかの実施形態において、固定時間は、基地局と移動端末との間の最大可能往復遅延に対応する。
【００１２】
幾つかの実施形態において、アップリンク・ランダムアクセス送信は、本体と、サイクリックプレフィックスと、を含み、サイクリックプレフィックスは、本体の最後の部分を含む。
【００１３】
本発明と一致する実施形態の他の観点において、方法および装置は、セルラ通信システムにおける時分割複信モードでの基地局の動作に影響を与える。このような動作は、１つ以上の移動端末に宛てられたダウンリンク送信の直後に開始するランダムアクセスウィンドウの間に、１つ以上の移動端末の１つから、アップリック・ランダムアクセス送信の少なくとも一部分を受信する工程を含み、ランダムアクセスウィンドウの時間ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗは、以下の関係を満たす。
【００１４】
【数１】
2010520689.tif 000003
但し、ＴＰＲはアップリンク・ランダムアクセス送信の時間であり、ＲＴＤｍａｘは、基地局と、１つ以上の移動端末のうちのいずれかと、の間の最大可能往復遅延である。
【００１５】
幾つかの実施形態において、ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗは、以下を満たす、
【００１６】
【数２】
2010520689.tif 000004
但し、ＴＵＤはアップリンク−ダウンリンク切り替え時間である。
【００１７】
幾つかの実施形態において、アップリンク・ランダムアクセス送信は、プリアンブル本体と、サイクリックプレフィックスと、を含み、プリアンブル本体はＴＰＲＥ_ＢＯＤＹの時間を有し、サイクリックプレフィックスはＴＣＰの時間を有し、ＴＰＲ＝ＴＣＰ＋ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹである。
【００１８】
サイクリックプレフィックスの存在は、周波数ドメインにおいて実行される処理を可能にする。従って、幾つかの実施形態は、アップリンク・ランダムアクセス送信の受信された少なくとも一部分の周波数ドメイン表示部を生成するように構成されたロジックと、アップリンク・ランダムアクセス送信の受信された少なくとも一部分の周波数ドメイン表示部と、既知のプリアンブル・シーケンスの周波数ドメイン表示部とを乗算することによって、周波数ドメイン信号を生成するように構成されたロジックと、周波数ドメイン信号からタイムドメイン信号を生成するように構成されたロジックと、を含む。さらに、タイムドメイン信号の１つ以上の要素と閾値とを比較することによって、アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかを確認する比較器が提供される。アップリンク・ランダムアクセスの一部分のみが既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、閾値は、ランダムアクセス・プリアンブルの存在を示すために調整可能である。
【００１９】
他の観点において、相関を、もっぱらタイムドメインで実行することが可能である。従って、幾つかの代替的な実施形態は、アップリンク・ランダムアクセス送信の受信された少なくとも一部分と、既知のプリアンプル・シーケンスと、の間の相関の最大相関度を示す相関値を生成するスライディング相関器を含む。相関値と閾値とを比較することによって、アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかについて確認される。
【００２０】
幾つかの実施形態の更に他の観点において、アップリンク・ランダムアクセス送信の一部分のみが、既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、閾値は、ランダムアクセス・プリアンブルの存在を示すために調整される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の目的および効果は、図面と関連して以下の詳細な記載を読みことによって理解される。
【図１】３Ｇ  ＬＴＥシステムのような通信システムに適した例示的な無線フレームである。
【図２】従来の手続きの利用から生じうるランダムアクセス送信と、必然的に生じるランダムアクセスウィンドウと、を示すタイミングチャートである。
【図３】本明細書で記載する革新的な技術を利用することにより結果的に達成可能な、例示的なランダムアクセス送信と、はるかに短いランダムアクセスウィンドウと、を示すタイミングチャートである。
【図４】２つのグラフを示しており、第１のグラフは、ＮｏｄｅＢとＵＥとの間の距離の関数として示される、固定のタイミングアドバンスによって受信されるプリアンブル・エネルギーのグラフであり、第２のグラフは、距離の関数として示される、固定のタイミングアドバンスを適用せずに受信されるプリアンブル・エネルギーのグラフである。
【図５】サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を有する例示的な信号を示す。
【図６】本発明の幾つかの実施形態のある観点に従った、どのようにＦＦＴウィンドウがＲＡウィンドウの開始時に直ぐに開始するのかを示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態に一致するある観点に従った、固定のタイミングアドバンスがアップリンクＲＡ送信に適用された場合の、例示的な拡張ＮｏｄｅＢでの可能な状況を示すタイミングチャートである。
【図８ａ】移動端末における、本発明の様々な観点を実行するために適合された例示的な送受信機装置のブロック図である。
【図８ｂ】基地局における、本発明の様々な観点を実行するために適合された例示的な送受信機装置のブロック図である。
【図９】本発明の実施形態に一致する観点に従った、移動端末によって実行される例示的なステップ／工程のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に一致する観点に従った、基地局によって実行される例示的なステップ／工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ここで、図面を参照しながら本発明の様々な特徴を記載することにする。図面では、同様の部分は、同様の参照記号で示される。
【００２３】
ここで、本発明の様々な観点を、複数の例示的な実施形態と関連してより詳細に記載することにする。本発明の理解を促すために、本発明の多くの観点が、コンピュータシステムの要素によって、または、プログラムされた命令を実行することが可能な他のハードウェアによって実行される一連のアクションの観点から記載する。それぞれの実施形態では、様々なアクションが、特殊回路（例えば、特別な機能を実行するために相互接続された離散論理ゲート）によって、１つ以上のプロセッサにより実行されるプログラム命令によって、または、その双方の組み合わせによって、実行可能であることが認識される。さらに、本発明は、固体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、または（無線周波数搬送波、可聴周波数搬送波、または光周波数搬送波のような）搬送波のような、プロセッサに本明細書で記載する技術を実行させるコンピュータ命令の適切な集合を含むいずれの形態のコンピュータ読取りが可能な媒体においても、完全に実現されるものと追加的に見なされうる。従って、本発明の様々な観点が、複数の異なる形態において実現されてもよく、このような形態全てが、本発明の範囲内にあるものと見なされる。本発明の様々な観点のそれぞれについて、本明細書では、いずれのこのような形態の実施形態も、記載されたアクションを実行する「ように構成されたロジック」（“ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ  ｔｏ”）、または代替的に、記載されたアクションを実行する「ロジック」（“ｌｏｇｉｃ  ｔｈａｔ”）として示されうる。
【００２４】
従来のＴＤＤシステムでは、ランダムアクセス（ＲＡ）プリアンブルの、ＵＥのアップリンク送信は、ＵＥがＮｏｄｅＢのダウンリンク送信を完全に受信して後に開始する。このように、ＮｏｄｅＢにおけるＴＤＤ送受信機は、送信モード（ダウンリンク）から受信モード（アップリンク）へと切り替えるための時間を有し、往復遅延（ＲＴＤ）が最小である最も近いＵＥからさえも全ＲＡプリアンブルを受信するのに間に合うように準備が整っている。しかし、本明細書で請求する発明の主題の発明者は、確実なＲＡ検出が行なわれるために、ＮｏｄｅＢが全プリアンブルを受信する必要はないと考えている。特に、近傍のＵＥについては、確実なＲＡ検出のためには、短縮されたプリアンブルで十分である。従って、本明細書と一致する実施形態の１つの観点は、ダウンリンク送信がまだ起きている間にＵＥにプリアンブルを送信させる、ＵＥでのプリアンブル送信のための固定のタイミングアドバンス（ＴＡ：ｔｉｍｉｎｇ  ａｄｖａｎｃｅ）を適用することを含む。タイミングアドバンス値は、好適に、最大ＲＴＤに近い、または最大ＲＹＤよりも小さい。このことはＴＤＤシステムで実施されるので、プリアンブルの早期の送信は、どのアップリンク送信にも干渉しない。この早期の送信を行なうＵＥは、必然的に、自身の受信機を停止させる必要がある。しかし、ランダムアクセスの手続きを実行しているＵＥは、まだ、ＮｏｄｅＢと通信していない。従って、ＵＥは、ＲＡウィンドウに正に先行するＤＬ送信の最終部の受信をスキップし、どんな有害な結果も被ることなく、ＴＡによってプリアンブルの送信を開始することが可能である。
【００２５】
ＮｏｄｅＢの近傍にあるＵＥにより送信されるプリアンブルは、ＮｏｄｅＢに到着するのが早過ぎる、すなわち、ＮｏｄｅＢはまだ送信中である。結果として、ＮｏｄｅＢの受信機が受信に切り替わる場合には、プリアンブルの一部が失われてしまっている。しかし、適切なディメンジョニング（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ）によって、プリアンブルの残っている部分は、確実なＲＡ検出を提供するために満足な、十分なエネルギーをまだ有している。このことは、最も影響を及ぼしたＵＥ（すなわちＮｏｄｅＢに最も近傍のＵＥ）からのプリアンブルが最少量の減衰を経験するため、特にそうである。当業者は、プリアンブルがシーケンスであるため、部分的なプリアンブルのみの受信にも関わらず、どの特定の情報も失われないことが容易に理解するであろう。プリアンブルの存在または不在は、受信される、到着するシーケンスのどんな部分も、既知のシーケンスに対して相関させることによって得られうる１ビットの情報を表示する。相関結果が閾値を超える場合には、その存在が示される。さらに、異なるプリアンブル・シーケンスを、良好な相互相関の特性によって用いることが可能であり、これにより衝突の確率が低減される。
【００２６】
さらに、送信にサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）を適用するシステム（例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステム）では、プリアンブルの最初の部分が検出において全く用いられず、どの性能の低下も経験されない。ＴＡは、未知のＲＴＤに因る、タイミングの不確実性に対処するので、どの追加のガード期間も、このためにＲＡウィンドウ内で予約される必要がない。
【００２７】
ここで、本発明に一致する実施形態のこれら観点、および他の観点をより詳細に検討することにする。
【００２８】
以前に述べたように、アップリンクでのタイミングのずれは、伝搬遅延に起因する。この遅延は、電波がＮｏｄｅＢからＵＥへと、および、ＵＥからＮｏｄｅＢへと移動するために掛かる時間である。
【００２９】
ＴＤＤシステムでは、ＵＥは受信されたパケットの最後尾より前に送信を開始出来ないため、ＴＡ手続きがかなり制限される。しかし、ＵＥはまだネットワークと通信してないので、この制限はランダムアクセスの間は不必要である。ＵＥは、最初に、ダウンリンク・ブロードキャストチャネル（ＢＣＨ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ）からネットワーク情報を得ることが可能であり、その後、適切なＲＡウィンドウを待ち、プリアンブルを送信する。ＵＥは、自身がプリアンブルの送信を開始する前に、ＲＡウィンドウに正に先行するダウンリンク送信が終了するまで待つ必要はない。
【００３０】
非限定的な例を検討するために、３Ｇ  ＬＴＥシステムの物理層は、１０ｍｓの時間を有する汎用無線フレームを含む。図１は、ＴＤＤモードでの利用のために提案される１つのこのようなフレーム１００を示す。各フレームは（０〜１９まで番号が付された）２０スロットを有し、各スロットは、通常の０．５ｍｓの時間を有する。サブフレームは、２つの隣接したスロットで構成され、従って１ｍｓの時間を有する。１０ｍｓの無線フレームごとに１０個のサブフレームが存在する。例えば、６：４のＴＤＤ  ＵＬ／ＤＬの不均衡が選択されている、すなわち、１０ｍｓの無線フレームごとに、６個のＤＬスロット、および、４個のＵＬスロットである。最初のＵＬスロットは、ＲＡ送信のために予約されてもよい。
【００３１】
図２は、従来の手続きの利用から生じうる例示的なランダムアクセス送信と、必然的に生じるランダムアクセスウィンドウと、を示すタイミングチャートである。図では、送受信機のそれぞれ（ＮｏｄｅＢ、ＵＥ１およびＵＥ２）について、送信される信号が時間軸の上に、受信される信号が時間軸の下に示されている。本例において、ＵＥ１は、ＮｏｄｅＢから最大距離のところにあり、関連する伝搬遅延は最大である（２ＴＩ＝ＲＴＤｍａｘ）。当然のことながら、何が最大距離を構成するかは、全て事例において同一ではない可能性がある。例えば、ＵＥと第１ＮｏｄｅＢとの間の距離が一定量に達する、または一定量を超える場合には、ＵＥが第１ＮｏｄｅＢから他のＮｏｄｅＢへと引き渡されることが見込まれるように、システムを設計することが可能である。従って、この距離は、ＵＥが第１ＮｏｄｅＢからであってもよく、第１ＮｏｄｅＢと通信することがまだ見込まれうる最大距離であろう。他の状況では、最大距離は、信号がＮｏｄｅＢとＵＥとの間で失われた地点に対応することもある（例えば、通話を引き渡すことが可能であろう隣接する基地局が存在しない場合）。本明細書が記載する進歩的な観点は、何がＮｏｄｅＢとＵＥとの間の最大距離を構成するかによって、制限されない。
【００３２】
ここで例の検討に戻るが、他の端末ＵＥ２はＮｏｄｅＢにより近く、従って、関連する伝搬遅延（Ｔ２）がかなり小さい。それぞれのＵＥは、完全なダウンリンク送信（ＤＬ１）が受信されるまで待機し、その後、自身のそれぞれのプリアンブルＰＲ１およびＰＲ２を送信するために、送信モードを切り替える。近傍のユニットＵＥ２のプリアンブル（ＰＲ２）は、ダウンリンク送信の終了後に、２・Ｔ２の時点に、ＮｏｄｅＢに到着する。遠く離れたユニットＵＥ１のプリアンブル（ＰＲ１）は、はるかに遅く、ダウンリンク送信の終了後に、２・Ｔ１の時点に到着する。プリアンブルと後続のＵＬ（トラフィック）スロットとの干渉（重なり合い）の如何なる可能性も回避するために、十分なガード期間（ＧＰ：ｇｕａｒｄ  ｐｅｒｉｏｄ）がＲＡウィンドウに含まれる必要がある。すなわち、ＲＡウィンドウ長（ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗ）は、プリアンブル長（ＴＰＲ）と最大往復遅延の双方をカバーする必要がある。従って、以下のようになる。
【００３３】
【数３】
2010520689.tif 000005
【００３４】
図３は、比較可能なタイミングチャートであり、ここでは、本明細書で記載する画期的な技術を用いることにより結果的に達成可能な、例示的なランダムアクセス送信と、はるかに短いランダムアクセスウィンドウと、を示している。１つの観点において、ランダムアクセス・プリアンブルの各ＵＥの送信は、セル内で起こりうる最大ＲＴＤに対応する固定量の分だけ時間が早められる（ｔｉｍｅ  ａｄｖａｎｃｅｄ）（ＴＡ）。本例では、ＵＥ１がセルの境界にあると想定されるので、ＲＴＤｍａｘ＝２Ｔ１である。この早期の送信のために、ＵＥ１のプリアンブル（ＰＲ１）は、ＮｏｄｅＢが自身のダウンリンク送信（ＤＬ１）を完了した直後に、ＮｏｄｅＢに到着し受信される。
【００３５】
対照的に、近傍のＵＥ１のプリアンブル（ＰＲ２）は、非常に早期に（すなわち、ＮｏｄｅＢがまだＤＬ１を送信している間に）受信される。この早期の到着は、セルの境界にない他のＵＥ（図示せず）から発せられる他のプリアンブルについても当てはまる。ＮｏｄｅＢは自身の送信が終了した場合にのみ受信を開始できるので、ＮｏｄｅＢは、プリアンブルの最初の部分を受け損なう。しかし、このことがプリアンブル検出において有害な影響を有するということにはならない。なぜならば、ＵＥの、ＮｏｄｅＢへのより近い距離によって、伝搬の減衰も同様により低くなるからである。従って、遠く離れたＵＥからの信号よりも大きな信号対騒音比（ＳＮＲ）を有する、より近いＵＥからのプリアンブルが受信される。さらに、検出器により受信される全プリアンブル・エネルギーは、より離れたＵＥから受信される、完全な検出されたプリアンブルについてよりも、より近いＵＥの部分的なプリアンブルについて大きい。この比較が、図４に示されている。図４は、ＮｏｄｅＢとＵＥとの間の距離の関数として示された、固定のタイミングアドバンスによって受信されるプリアンブル・エネルギーの（シミュレーションから獲得される）グラフ４０１を示し、さらに、距離の関数として示される、固定のタイミングアドバンスを適用せずに受信されるプリアンブル・エネルギーの（シミュレーションから獲得される）グラフ４０３を示す。各例において、以下のパラメータ、すなわち、１ｍｓのプリアンブル長、２４ｄＢｍの、ＵＥでの送信パワー、２００μｓの固定のタイミングアドバンスが適用可能であった。より短い距離については、タイミングアドバンス無しでの全プリアンブル・エネルギーは、タイミングアドバンスが適用される場合よりも幾らか大きいということは真実である（近距離では、２０％のプリアンブル・エネルギーが失われる。例えば、ＮｏｄｅＢとＵＥとの間の送信距離が２．５ｋｍの場合の、固定のタイミングアドバンスによって受信されるエネルギー（４０５）、および固定のタイミングアドバンス無しで受信されるエネルギー（４０７）を参照されたい）。しかし、より重要なことは、短縮されたプリアンブルのプリアンブル・エネルギーが常に、最も遠い（３０ｋｍにおける）ＵＥの完全なプリアンブルから受信されるエネルギーよりも大きいことである。
【００３６】
最善の結果を保証するために、開ループパワー制御が適用されるべきである。すなわち、ＵＥは、セル内での自身の位置に依存しない全パワーで、プリアンブルを送信するべきである。
【００３７】
上記の記載から、固定のタイミングアドバンスの使用がＲＴＤタイミングの不確実性に対処し、結果として、ガード期間が省略されることを可能にする。このことは、従来の技術に必要なＲＡウィンドウと比較して、ＲＡウィンドウの時間ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗを低減することを促進するために利用することが可能である。代替的に、固定のタイミングアドバンスの利用は、プリアンブル長ＴＰＲが（従来の技術によって調整されうるプリアンブル長に比較して）増加することを許容し、このことはより大きなカバレージを提供する。
【００３８】
ＴＤＤ構成のために、幾つかの例において早く到着し過ぎるプリアンブルの一部は、他のアップリンク送信に干渉しない（ＦＤＤでは干渉することが予想される、従ってこの構想は適用可能ではない）。しかし、ＵＥの、プリアンブルの早期のＵＬ送信は、進行中のダウンリンク送信の、他のＵＥの受信に干渉する可能性がある。しかし、ＵＥ対ＵＥの干渉は異なるＵＥ間での見通し外（ＮＬＯＳ：ｎｏｎ−ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）状況のために非常に弱い影響を及ぼすことを、シミュレーションが示したので、このことは、あまり問題をもたらさないと考えられる。早期のプリアンブルの送信は、ＵＥが非常に密集しているホットスポットエリアでは、幾らか影響を及ぼすこともある。しかし、ＲＡ手続きが非常にまれに実行されることに注意する必要がある。従って、近傍の端末への影響はわずかである。
【００３９】
上記の考察は、ＲＴＤのみに起因するＧＰを検討してきた。実際には、ガード期間は、（すなわち、無線送受信機が自身のＴＸおよびＲＸチェーン（ｃｈａｉｎ）を再調整するための）ＵＬ−ＤＬおよびＤＬ−ＵＬ切り替え時間を説明するために、および、ＢＳ間の干渉(すなわち、ＮｏｄｅＢが送信から受信に変わる場合にまだ伝送中であることもある、１つ以上の離れたＮｏｄｅＢからのＤＬ送信)を組み込むために、必要とされることもある。このようなＧＰは、本発明の様々な観点の考察を単に容易にするために考察から外された。しかし、当業者は、ＧＰも上記に記載する構想に含まれうることが容易に分かるであろう。
【００４０】
本発明と一致する実施形態の観点をさらに示すために、ここで、ＬＴＥ  ＴＤＤのようなシステムにおいて利用可能な例示的な実施形態を記載することにする。ＬＴＥ  ＴＤＤのようなシステムの無線インタフェースは、１ｍｓの時間を有するサブレームを利用する（例えば、図１を参照）。従って、ＲＡウィンドウは１ｍｓとなる。ＬＴＥ  ＴＤＤ（および同様のシステム）では、周波数ドメインにおいてＵＬ信号を処理することが有利である。受信された信号の周期特性を保持するために、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）がプリアンブルに含まれる。図５は、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を有する従来のシーケンス５００の例である。ＣＰに含まれる情報は、送信されるシーケンスの本体の最後の部分にある情報のレプリカ（ｒｅｐｌｉｃａ）である。ＣＰを用いる従来のＲＡ実施形態では、ＣＰの長さは、典型的にＧＰの長さと同じであるように選択される。ＬＴＥの汎用フレームの構造を例に挙げると、典型的な値は、図に示すように、ＣＰ＝ＧＰ＝１００μｓ、および、Ｔｐｒ＝８００μＳである。（ほんの０．６７５ｍｓの時間を有する代替的なフレームの構造も、ＬＴＥ  ＴＤＤのために提案されていることに注意されたい、このことは、ＲＡ手続きのために用いられるより短いプリアンブルを必要とする。）
【００４１】
しかし、様々な発明の構成が適用される場合に、ＧＰが無く、かつ、ＣＰを含むプリアンブルがＲＡウィンドウ全体を占めてもよいことを想起されたい。ＲＡウィンドウが、ＣＰおよびＧＰを備えたプリアンブルを含む必要がある従来の方法と比較して、本発明は、設計者が、より大きなＣＰ、またはより大きなプリアンブル本体を選択することを可能にする。必要とされるＣＰの長さは、マルチパスによる最大ＲＴＤおよび最大ｒｍｓ遅延、Ｔｃｐ＝ＲＴＤｍａｘ＋Ｔｄｓ（但し、Ｔｄｓは、最大ｒｍｓ遅延スプレッドσｒから得られる遅延スプレッド値を表す）にやはり対応する。ＮｏｄｅＢが、ＲＡウィンドウの開始後に、ＣＰの遅延の後に自身の高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）検出ウィンドウを開始する従来の技術とは異なって、本発明の観点は、ＲＡウィンドウが開始した場合に直ぐに開始するＦＦＴウィンドウを有する。これは、図６のタイミングチャートに示されている。最も早く到着するプリアンブル６０１、または、最も遅く到着するプリアンブル６０３を考察するかどうかに関係なく、ＣＰの存在は完全な情報がＦＦＴウィンドウ６０５内に位置していることを保証し、これにより、どの性能低下も経験されない。
【００４２】
設計者は、ＧＰのための余地を残す必要がないので、設計者は、幾らか設計トレードオフを行なうゆとりがある。例えば、１ｍｓのＲＡウィンドウ（および、従って１ｍｓのプリアンブル長）を想定すると、８００μｓのプリアンブル本体と、２００μＳのＣＰ長とを実装することが可能であろう。従来のシステム（例えば、ＬＴＥ  ＴＤＤシステム）におけるような同じプリアンブル本体によって、ＣＰは、ここでは、従来の方法によるＣＰの長さの２倍である。このことは、受信機が、２倍のＲＴＤｍａｘに対処することを可能にする。他の長さも選択可能であり、例えば、１００μｓのＣＰを保ち、しかし、より良いＳＮＲ性能を実現するために、９００μｓまでプリアンブル本体を増やすことが可能である。
【００４３】
ここで、ＤＬ−ＵＬおよびＵＬ−ＤＬ切り替えのためのガード期間を考慮した実施形態について記載する。従来のシステムでは、これらガード期間は、未知の往復遅延を考慮に入れる最初の０．１ｍｓのガード期間ＴＧＴのような、プリアンブルの幾つかの他の部分を犠牲にして成り立つ。結果的に、サポート可能な最大セル半径が縮小されるであろう。
【００４４】
しかし、本発明と一致する実施形態のある観点において、固定のタイミングアドバンスが以前に記載したように適用される場合に、状況は、図７のタイミングチャートに示されるものに改善される。図７は、例示的な拡張ＮｏｄｅＢ（“ｅＮｏｄｅＢ”）における可能な状況を示している。ＦＦＴウィンドウがサブフレームの境界で開始し、その時間は、実現されるシステムのタイプに依存する（例えば、汎用ＴＤＤシステムまたは「ｇＴＤＤ：ｇｅｎｅｒａｌ  ＴＤＤ」のために０．８ｍｓ）。固定のタイミングアドバンスのために、ＣＰ長ＴＣＰが、以下のように増やされていることに注意されたい。
ＴＣＰ＝サブフレームの時間（例えば、１ｍｓ）−ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹ−ＴＵＤ
但し、ＴＵＤはＵＬ−ＤＬ切り替え時間である。さらに、効果的なガード期間が、同じ量まで増やされている。およそ数マイクロ秒のＴＵＤによって、タイミングアドバンスの構想は、ＲＡ手続きの最大セルサイズを大いに（ほぼ２倍に）改善した。（従来のｇＴＤＤシステムにおけるように）プリアンブル・シーケンスの時間がＴＰＲＥ_ＢＯＤＹ＝８００μｓに保持される場合に、３０キロまでのセルサイズをサポートするであろう、約２００μｓのガード期間が実現される。代替的または追加的に、プリアンブル・エネルギーＥｐを増やすために、（ＴＧＰを犠牲にして）プリアンブル・シーケンス長ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹを増やすことが可能であろう。以下の条件が満たされる限り、いかなる数の最適化も可能である。
ＴＣＰ＋ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹ＋ＴＵＤ＝サブフレームの時間（例えば、１ｍｓ）．
【００４５】
このような大きなタイミングアドバンスが、先行するＵＬサブフレームとの衝突を引き起こすであろうＦＤＤ動作とは異なって、ＴＤＤモードでは、ＤＬサブフレームのみがＲＡウィンドウに先行することに再度注意されたい。なぜならば、ＴＣＰ＞ＴＤＵであり、ＲＡプリアンブル送信のＣＰが、近傍のＵＥのＤＬ性能に影響を与える可能性がある典型的な例だからである。しかし、先に言及したように、近傍のＵＥへの伝搬状況は、ほとんどの場合にＮＬＯＳであり、ＲＡプリアンブルの送信は非常にまれである。従って、１つのＵＥの他のＵＥへの干渉は、それほど頻繁に起こらないであろう。このような干渉に対する追加的な保護のために、最後のＤＬサブフレーム（例えば、図１に示すサブフレーム１０１）をさらに省略することによって、ＴＤＵ（ダウンリンクからアップリンクへの切り替え時間）を増やすことが可能であろう。
【００４６】
様々な観点が、ＬＴＥのために提供された代替的なＴＤＤ（ａＴＤＤ）のフレーム構造において同様に適用可能である。このフレーム構造は、ほんの０．８ｍｓの時間を有するサブフレームを含む。従って、アップリンク・パイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ：Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｔｉｍｅ  ｓｌｏｔ）のフィールドが、０．８ｍｓのＲＡウィンドウを形成するために、最初のＵＬサブフレーム（例えば、図１に示すサブフレーム１０３）と結合可能である。このような実施形態において、サイクリックプレフィックス長ＴＣＰ、およびプリアンブル・シーケンス長ＴＰＲＥ_ＢＯＤＹの様々な最適化が、以下の条件が満たされる限り可能である。
【００４７】
【数４】
2010520689.tif 000006
この構成によって、ａＴＤＤシステムのＲＡ性能は、ｇＴＤＤおよびＦＤＤにおいて獲得されるＲＡ性能に近づくことが可能である。
【００４８】
図８ａは、移動端末（例えばＵＥ）における、本発明の様々な観点を実行するために適合された例示的な送受信機装置８００のブロック図であり、図８ｂは、基地局（例えば、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ）における、本発明の様々な観点を実行するために適合された例示的な送受信機装置８５０のブロック図である。
【００４９】
最初に図８ａを検討するが、送受信機装置８００は、データパケットを受信し、ダウンコンバートするためのフロントエンドの受信機（ＦＥ  ＲＸ）８０１を含む。フロントエンドの受信機８０１は、受信された信号を復調する検出器８０３へと、ベースバンド信号を供給する。検出器８０３により生成されるデータは、その後、さらなる処理のための他の構成要素（図示せず）へと供給される。
【００５０】
送受信機８００はさらに、フロントエンドの送信機（ＦＥ  ＴＸ）８０５を含む。送信されるデータは、制御ユニット８０９により制御される送信バッファ８０７に格納される。制御ユニット８０９は、任意の時点での自身の動作を決定するために、状態情報（例えば、ランダムアクセスの手続きを実行する必要性についての情報）を用いる。この動作は、以下でさらに詳細に記載する。
【００５１】
制御ユニット８０９が、送信が行なわれるべきであることを決定する場合に、フロントエンドの送信機８０５が起動され、データ（例えば、アップリンク・ランダムアクセス・プリアンブル）が、送信バッファ８０７から変調器８１１へと送られる。変調されたベースバンド信号は、その後、フロントエンドの送信機８０５へと送られ、このフロントエンドの送信機８０５は、変調されたベースバンド信号を、送信機の搬送波周波数にアップコンバートする。生成される無線信号は、その後、アンテナ８１３を通じて意図される受信者（例えば、ＮｏｄｅＢ）へと送信される。送信の終了後に、フロントエンドの送信機８０５は停止される。
【００５２】
制御ユニット８０９はさらに、フロントエンドの受信機８０１の動作を制御し、送受信機装置の適切な受信操作のために必要であるような様々な動作をスケジューリングする。このような動作は発明の範囲を超えており、従って、本明細書では詳細に記載しない。
【００５３】
制御ユニット８０９は、ここで図９を参照しながら検討する例示的なステップ／工程を実行してもよい。本発明と関係ない様々な他のタスクの他に、ランダムアクセス動作が実行されるべきかどうかについて確認するための判定が行なわれる（決定ブロック９０１）。この決定は、例えば、制御ユニット８０９へと提供される状態情報に基づいて行なうことが可能である。ランダムアクセス動作を実行する必要がない場合には（決定ブロック９０１から出る「ＮＯ」の経路）、移動端末は、自身の他のタスクを続ける（図示せず）。
【００５４】
ランダムアクセス動作が実行される必要がある場合には（決定ブロック９０１から出る「ＹＥＳ」の経路）、制御ユニット８０９は、基地局からのダウンリンク送信を検出し、これから、ランダムアクセスウィンドウの直前のダウンリンク送信の最後部が移動端末において検出可能になる将来の時点を決定する（ステップ９０３）。この点において、ＵＥが、典型的に、ダウンリンク・ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）上で、ランダムアクセスウィンドウが置かれたフレームの前のフレームで、１つ以上のバーストを受信することが理解される。これらのＢＣＣＨ検出から、ＵＥは、（ＵＥの視点から）ランダムアクセスウィンドウのタイミングの定める（ｌｏｃａｔｅ）（または、言い換えれば、ランダムアクセスウィンドウの直前のダウンリンク送信の最終部が移動端末において検出可能になる将来の時点の定める）ことが可能である。ランダムアクセスウィンドウは繰り返され、いずれのフレームでも起こる。従って、ＵＥがランダムアクセス動作を実行しようと意図するフレームでは、ＵＥは、通常、ダウンリンク検出を全く行なわないが、代わりに、ランダムアクセスイベントが起こるのを待つために、自身の以前に決定したタイミング情報を用いる。
【００５５】
将来の時点を決定すると、制御ユニット８０９はその後、移動端末に、将来の時点の前の時点に、アップリンク・ランダムアクセス送信を開始させる（すなわち、タイミングアドバンスがアップリンク・ランダムアクセス送信に適用される）（ステップ９０５）。
【００５６】
ここで、考察は、図８ｂ示される基地局の実施形態を参照する。送受信機装置８５０は、データパケットを受信し、ダウンコンバートするためのフロントエンドの受信機（ＦＥ  ＲＸ）８５１を含む。フロントエンドの受信機８５１は、受信された信号を復調する検出器８５３へと、ベースバンド信号を供給する。検出器８５３により生成されるデータは、その後、さらなる処理のための他の構成要素(図示せず)へと供給される。
【００５７】
送受信機８５０はさらに、フロントエンドの送信機（ＦＥ  ＴＸ）８５５を含む。送信されるデータは、制御ユニット８５９により制御される送信バッファ８５７に格納される。制御ユニット８５９は、任意の時点での自身の動作を決定するために、状態情報（例えば、ランダムアクセスの手続きが開始する時間であることを示す情報）を用いる。この動作は、以下でさらに詳細に記載する。
【００５８】
制御ユニット８５９が、送信が行なわれるべきであることを決定する場合に、フロントエンドの送信機８５５が起動され、データが、送信バッファ８５７から変調器８６１へと送られる。変調されたベースバンド信号は、その後、フロントエンドの送信機８５５へと送られ、フロントエンドの送信機８５５は、変調されたベースバンド信号を、送信機の搬送波周波数にアップコンバートする。生成された無線信号は、その後、アンテナ８６３を通じて意図される受信者（例えば、１つ以上のＵＥ）へと送信される。送信の終了後に、フロントエンドの送信機８５５は停止される。
【００５９】
制御ユニット８５９はさらに、フロントエンドの受信機８５１の動作を制御し、送受信機装置の適切な受信操作のために必要であるような様々な動作をスケジューリングする。このような動作は発明の範囲を超えており、従って、本明細書では詳細に記載しない。
【００６０】
制御ユニット８０９は、ここで図１０を参照しながら検討する例示的なステップ／工程を実行してもよい。
【００６１】
本発明と関係ない様々な他のタスクの他に、ランダムアクセスウィンドウが起こる時間が来たかどうかについて確認するための判定が行なわれる（決定ブロック１００１）。そうでない場合には（決定ブロック１００１から出る「ＮＯ」の経路）、基地局は、自身の他のタスクを続ける（図示せず）。
【００６２】
ランダムアクセスウィンドウが起こる時間である場合には（決定ブロック１００１から出る「ＹＥＳ」の経路）、フロントエンドの受信機８５１および検出器８５３が、どんなアップリンク・ランダムアクセス送信の部分が到着しても検出するために作動される（ステップ１００３）。タイミングアドバンスのために、完全なＲＡプリアンブルが、最も遠い移動端末からのみ受信されることを想起されたい。すなわち、全ての他の移動端末について、ＲＡプリアンブルの幾つかの部分は、受信されるためには到着するのが早過ぎて、結果的に失われる。関連することは、ランダムアクセスウィンドウの時間ＴＲＡ_ｗｉｎｄｏｗが、以下の関係を満たすことである。
【００６３】
【数５】
2010520689.tif 000007
但し、ＴＰＲはアップリンク・ランダムアクセス送信の時間であり、ＲＴＤｍａｘは基地局と、１つ以上の移動端末のうちのいずれかと、の間の最大可能往復遅延である。
【００６４】
制御ユニット８５９は、その後、基地局に、どんなに多くのアップリンク・ランダムアクセス送信が受信されたとしても処理させる（ステップ１００５）。この処理は、本明細書ではより詳細に記載する必要がない既知の技術に従って実行することが可能である。サイクリックプレフィックスが用いられる場合に、このような検出は、例えば、ＰＣＴ／ＳＥ２００７／０５００３７号に記載されるようなＦＦＴを用いて周波数ドメインにおいて信号を処理することによって、実行可能である。アップリンク・ランダムアクセス送信の受信された部分の周波数ドメイン表示部が生成される。周波数ドメイン信号は、受信されたアップリンク・ランダムアクセス送信の部分の周波数ドメイン表示部と、既知のプリアンブル・シーケンスの周波数ドメイン表示部とを乗算することによって生成される。タイムドメイン信号は、周波数ドメイン信号から（例えば、逆高速フーリエ変換−「ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ」を用いて）生成される。アップリンク・ランダムアクセス送信がランダムアクセス・プリアンブルを表示したかどうかは、タイムドメイン信号の１つ以上の要素と閾値とを比較することによって確認される。アップリンク・ランダムアクセスの一部分のみが既知のプリアンブル・シーケンスの対応する部分に一致する場合に、閾値は、ランダムアクセス・プリアンブルの存在を示すために調整されてもよい。
【００６５】
代替的に、プリアンブル検出は、タイムドメインにおいてスライディング相関器を用いて実行することが可能である。このような実施形態において、十分な一致が見られたか否かを決定するために、相関器の出力が閾値と比較される。閾値を低いレベルに設定すると、結果的に誤警報率（ｆａｌｓｅ  ａｌａｒｍ  ｒａｔｅ）が高くなり、閾値を高いレベルに設定すると、結果的に誤拒否率（ｆａｌｓｅ  ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）（または検出失敗）が高くなる。移動システムでは、適切な閾値ＴＨは、ＳＮＲに依存する。すなわち、以下の式に従って、ＳＮＲが高ければ高いほど、閾値が低くなる。
【００６６】
【数６】
2010520689.tif 000008
但し、σ２は、相関器の出力における評価された騒音分散である。閾値は通常全シーケンス長に基づくので、本発明の実施形態での利用のために、パラメータａは従来選択されるものと異なってもよい。本例では、シーケンスの一部のみが検出されてもよく、従って、検出失敗の確率を低減するために、値ａがより小さくてもよい。
【００６７】
本発明を、特定の実施形態を参照しながら記述してきた。しかし、当業者は、本明細書に記載する実施形態の形態以外の特定の形態において、本発明を実現することが可能であることが容易に分かるであろう。記載する実施形態は、単に例示するものであり、決して制限するものとして見なされないものとする。
【００６８】
例えば、上記の実施形態の全てが、基地局と移動端末との間の最大可能ＲＴＤに対応するタイミングアドバンスを採用する。しかし、本発明の幾つかの利益は、固定のタイミングアドバンスの量がより小さい数の場合でもまだ獲得することが可能であり、これにより、さらに一般的には、移動端末は、ダウンリンク送信の最終部が移動端末において検出可能になる時点の前の時点において、アップリンク・ランダムアクセス送信を開始する。
【００６９】
さらに、固定のサイズのダウンリンク送信を想定すると（例えば、図３のＤＬ１）、ダウンリンク送信の予想される終りの、固定時間前の時点においてアップリンクＲＡ送信を開始することは、ダウンリンク送信が最初に検出される最初の時点から固定時間である時点において、アップリンクＲＡ送信を開始することと等しい。
【００７０】
従って、本発明の範囲は、上記の記載よりもむしろ添付の特許請求の範囲に記載の請求項によって与えられており、請求項の範囲内に収まる変形例および均等物の全てが、本明細書に含まれるものとする。
【図１】
2010520689.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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2010520689.tif 000025
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