用于在無線通信系統中支持時基和/或頻率校正的方法和裝置的制作方法

專利名稱：用于在無線通信系統中支持時基和/或頻率校正的方法和裝置的制作方法
用于在無線通信系統中支持時基和/或頻率校正的方法和裝置發明領域本發明涉及移動通信系統，尤其涉及用于執行時基和/或頻率校正的方法和裝置。 背景運動使得無線終端與基站之間的通信復雜化，因為運動通常造成無線終端與 基站之間距離變化。無線終端與基站之間相對位置的變化會因在基站與該無線終端 之間通傳信號所需時間改變而引入傳輸時基誤差。運動還會引入頻率誤差，這是因 傳輸過程期間基站和無線終端的運動及其間相對距離的變化而發生的多普勒頻移 的結果。盡管一些系統能夠容忍一定程度的運動——尤其是在運動非常緩慢之時，但 是許多系統隨著基站與無線終端之間的相對運動加快——例如加快到在諸如汽車 和火車等活動運載工具中通常碰到的速度而失效。飛機因其通常在甚至比汽車或火 車更高的速度下行進，對于位于活動的飛機上的無線終端而言可能尤成問題。在運動發生的場合，假定基站與無線終端之間的相對距離意義上的運動效果 可被預測，則可進行傳輸時基校正來對距離的變化作補償。另外，如果距離的變化 是已知的并且變化的速率是已知的，則可進行頻率校正來對多普勒頻移作補償。在活動的無線終端與位于固定已知位置上的基站交互的一種已知系統中，該 無線終端被預編程有基站位置信息。然后將此預編程的已知基站位置信息與從經由 電纜耦合到該無線終端的外界全球定位系統(GPS)設備得到的無線終端位置信息 組合使用。在此已知系統中，是將GPS位置信息與此預編程的已知基站位置信息 比對來確定無線終端所通信的基站的固定已知位置與如由GPS設備確定的該無線 終端的位置之間的相對距離。然后利用所確定的距離信息的變化來估計基站固定位 置與無線終端因運動而隨時間變化的位置之間的距離的變化率。在此已知系統中， 是基于所確定的距離變化來生成傳輸時基校正，而旨在對多普勒頻移作補償的頻率 校正也是基于同一信息。盡管此已知系統對于基站有已知的固定位置且其被預編程到無線終端中的系 統而言尚能勝任，但是這種依賴于預編程到無線終端中的固定已知基站位置信息的 方式有數個缺點并且對于許多應用是不適用的。例如，這種依賴于預編程的基站位置信息的已知方式在基站位置于無線終端 部署之時并非已知因而不可供預編程到無線終端中的場合是不適用的。此類位置信 息可能因在無線終端被部署之時基站尚未被部署而不可用。無線終端尋求與之交互 的基站也可能沒有被包括在其位置信息被預編程到無線終端中的基站列表中，因為 沒有預見到該無線終端會與此基站交互，或者因基站對應于另一服務供應商的網絡 而使得此位置信息對于無線終端的發行者不可用。內存約束也可能要為限制被預編 程到無線終端中的基站位置信息的量負一定責任，例如給一無線終端編程指示此星 球上所有地面基站的位置的信息可能是不切實際的。這種已知系統不能夠計及基站運動，并且依賴于基站具有固定的預先確定的 已知位置來支持成功的通信。盡管基站位置信息預編程對于某些有限的應用——例 如無需支持網絡漫游的應用可能是合意的，但是給無線終端編程固定的基站位置信 息也許是不可能的，因為該基站可能在運動中，例如被搭載在諸如飛機或非對地靜 止衛星等活動的運載工具上。另外，在無線終端被部署之時，特定基站的位置未必 是已知的，因為基站可能是在無線終端進入服務之后才部署的。盡管在一些情形中固定基站位置可被預編程，但是基站可能是移動的，例如 在非對地靜止衛星和/或基于飛行器的基站的情形中即為如此。此外，除了基站是 移動的以外，移動終端也可能是在運動中的。相應地，需要能允許無線終端與移動 基站通信的方法和裝置。另外如果至少一些但未必是所有方法和裝置能夠支持在基 站和無線終端兩者皆在運動中的情況下的通信將是可取的。概要本發明針對用于支持無線終端與基站之間的通信的包括涉及時基和/或頻率校 正的操作的方法和裝置。在一些但未必是所有實施例中，無線終端和基站中至少有 一者是處于運動中的。本發明的各個實施例針對于基站在活動的系統中通信。基站運動可以是無 線終端運動的補充。根據本發明，首先確定活動基站的位置。然后使用基站位 置信息基于所確定的基站位置來確定時基校正和頻率校正之一或其兩者。在一 些實施例中，作為基站在運動的補充，無線終端也可以在運動。在此類情形中，在生成頻率和/或時基校正時，基站和無線終端兩者的位置信息以及運動對這兩 者之間的距離的影響被納入考慮。在一些實施例中，確定活動基站的位置包括確定當前時間，并使用將基站 位置與時間相關的信息。 一個此類實施例包括沿一受控軌道路徑而行的非對地 靜止衛星基站。在一些實施例中，確定活動基站的位置包括從基站所廣播的信息一一例如 位置和/或時間信息確定位置。在各個實施例中，確定例如是多普勒調整校正等的頻率校正量包括計算基 站與無線終端之間的相對速度，并將頻率調整加到例如是OFDM基帶信號等的 基帶信號與上行鏈路載波信號之一上。在一些此類實施例中，計算相對速度包括經由例如GPS信號確定無線終端在不同時間點的位置。通過將運動的作用納入考慮，就可進行頻率和/或時基調整以對多普勒頻移 效應和/或信號在基站與無線終端之間行進所花的時間量的變化作補償。通過基 于基站與無線終端之間的相對運動來進行校正，就能以降低的在基站與移動節 點之間交換時基和/或其他類型控制信令的速率來成功地支持通信。這是因為無 線終端可將其關于基站的相對位置變化納入考慮來進行信號調整，而不需要作 為例如時基控制過程的一部分地等待接收自基站的校正和/或調整信號。本發明的方法和裝置可適用于廣闊范圍的應用，但尤其適合使傳送的碼元 能夠以可預測的方式到達基站處——例如使接收自不同無線終端的碼元以時基同步的方式在基站處被接收一一的OFDM應用。另外，通過將因運動而導致的 多普勒頻移效應納入考慮，就能計及運動對頻率的影響以允許在解碼過程期間 和/或在向例如基站傳送信號之前對因運動而引入的頻移作校正。本發明的方法和裝置具有可適用于基站的各種特征，而其他特征可適用于 移動終端。這些特征能夠并且在許多系統中的確被一起使用，但未必在所有實 施例中皆如此。例如，在一些實施例中，無線終端在基站不傳送位置信息的情 況下執行各種基于運動的校正操作——例如頻率和/或時基校正。本發明的方法和裝置的眾多外加的裨益、實施例和特征在隨后的具體說明 中描述。附圖簡要說明

圖1是根據本發明實現且采用本發明方法的一種示例性通信系統的圖釋。圖2是根據本發明實現且采用本發明方法的一種示例性基站的圖釋。圖3是根據本發明實現且采用本發明方法的一種示例性無線終端的圖釋。圖4是根據本發明實現且采用本發明方法的一種示例性無線終端的圖釋。圖5是根據本發明實現且采用本發明方法的圖4的示例性無線終端的另一圖釋。圖5A是根據本發明實現且采用本發明方法的一種示例性無線終端的圖釋。圖6是圖解了根據本發明在一示例性無線通信系統中可能存在的不同的示例 性類型的基站和無線終端的圖釋。圖7是根據本發明的一種操作無線終端利用基站至無線終端的確定的相對距 離信息作初始的"開環"時基操作的示例性方法的流程圖。圖8是圖解了根據本發明實現的包括一示例性基站和多個無線終端——例如 移動節點的一種示例性正交頻分復用(OFDM)無線通信系統的圖釋。圖9是示出在一示例性OFDM系統——例如圖8的系統中使用的一集頻調的 圖釋。圖10是圖解了從接收上行鏈路信令的基站角度來看的兩個連貫的OFDM碼元傳輸時間區間的圖釋。圖ll是圖解了從接收上行鏈路信令的基站角度來看的另外兩個連貫的OFDM碼元傳輸時間區間的圖釋。圖12是根據本發明的一種操作無線終端的示例性方法的流程圖。圖13是根據本發明的一種操作基站的示例性方法的流程圖。圖14是根據本發明的一種操作無線終端的示例性方法的流程圖。具體說明圖1是根據本發明實現且采用本發明方法的示例性無線通信系統100的圖釋。 系統100包括根據本發明的針對于執行關于無線終端與基站之間的無線通信的時 基同步和/或多普勒頻移調整的裝置和方法。示例性系統100可以是例如正交頻分 復用(OFDM)多址無線通信系統。系統100包括多個蜂窩小區(蜂窩小區1 102、 蜂窩小區M104)。每一蜂窩小區(蜂窩小區l 102、蜂窩小區M104)分別代表 一相應基站(BS1 106、 BSM108)的無線覆蓋區域。蜂窩小區(102、 104)可涵 蓋三維覆蓋域。系統100中包括了多個無線終端(WT) (WT 1 110、 WTN 112、 WT1，114、 WTN'116)。這些WT中至少有一些是移動節點(MN);這些MN可在系統100中各處移動并與不同BS建立無線鏈路，該BS對應于WT當前所位 的蜂窩小區。在圖l中，WT 1 110、 WTN 112分別經由無線鏈路118、 120耦合 到BS 1 106; WT 1， 114、 WTN， 116分別經由無線鏈路122、 124耦合到BSM 108。BS 106、 108分別經由網絡鏈路128、 130耦合到網絡節點126。網絡節點126 經由網絡鏈路132耦合到其他網絡節點，例如路由器、其他基站、AAA服務器節 點、本區代理節點等、和/或因特網。網絡鏈路128、 130、 132可以是例如光纖鏈 路、微波鏈路等。網絡節點126和網絡鏈路128、 130、 132是將各個BS鏈接到一 起并提供使得位于一個蜂窩小區中的WT能與一不同小區中的對等節點通信的連 接性的回程網絡的一部分。系統100被圖示為具有每蜂窩小區一個扇區的蜂窩小區。本發明的方法和裝 置在每蜂窩小區有一個以上扇區——例如每蜂窩小區有2個、3個或3個以上扇區 的系統以及在系統的不同部分中每蜂窩小區有不同數目個扇區的系統中也可適用。 另外，本發明的方法和裝置還可適用于包括至少一個基站和一個無線終端的許多非 蜂窩無線通信系統。圖2是根據本發明實現且采用本發明方法的例如OFDM基站的示例性基站 200的圖釋。示例性BS 200可以是圖1的BS (106、 108)中的任何一個。示例 性BS200包括經由總線212耦合在一起的接收機202、發射機204、處理器206、 1/0接口 208、以及存儲器210，在總線212上這些不同元件可互換數據和信息。接收機202被耦合到接收天線203，通過接收天線203 BS 200可接收來自各 WT的上行鏈路信號。接收機202包括解碼接收到的上行鏈路信號的解碼器214。 發射機204被耦合到發射機天線205，通過發射機天線205 BS 200可向各WT 傳送下行鏈路信號。發射機204納入用于編碼要經由下行鏈路信號傳送的數據 /信息的編碼器216。 1/0接口 208將基站耦合到其他網絡節點和/或因特網。在一些實施例中，嵌入式GPS接收機207被納入，并被耦合到總線212。 在此類實施例中，GPS接收機能處理接收到的GPS信號以獲得估計的BS位置。 在一些此類實施例中，估計的GPS定位經由下行鏈路被例如周期性地廣播以供 各WT使用。在一些實施例中，外部接口 209——例如至外部GPS接收機或其 他定位源設備的外部接口被納入并耦合到總線212。外部接口 209接收基站位 置信息，此信息可能是經由下行鏈路廣播的。存儲器200包括例程218和數據/信息220。例如是CPU等的處理器206 執行例程218并使用存儲器210中的數據/信息220來控制基站的操作并實現本發明的方法。例程218包括通信例程222和基站控制例程224。通信例程222 實現BS 200所使用的各種通信協議。在一些實施例中，通信模塊222還控制接 收機202和發射機204的操作。基站控制例程224包括調度模塊226和I/O接 口控制模塊。例如是調度器等的調度模塊226向各WT用戶調度空中鏈路資 源一_例如上行鏈路和下行鏈路信道節段。1/0接口控制模塊228控制I/O接口 208的操作。各個實施例包括以下這些模塊中的一個或多個基站位置確定模 塊230、 BS位置信令模塊232、以及BS時間信令模塊234。 BS位置確定模塊 230利用內部和/或外部位置指示源來確定BS位置。在一些實施例中，模塊230 包括GPS控制模塊236，其控制嵌入式GPS接收機207的操作以及來自接收機 的位置信息的轉送。在一些實施例中，模塊230包括控制外部接口 209的操作 以及位置信息經由該接口的轉送的外部接口控制模塊238。BS位置信令模塊232控制基站位置消息的生成以及基站位置經由下行鏈 路的傳送。在一些實施例中，BS位置可在WT注冊時被通傳給該WT，而在其 他實施例中，BS位置可被周期性地傳送。BS時間信令模塊234在一些實施例 中控制BS位置被通傳的時間，例如維持一周期性傳送計劃表。BS時間信令模 塊234在一些實施例中通傳時間信息——例如向BS定位追加時間標記信息， 從而使得經由下行鏈路信令通傳的BS位置消息還提供此定位被獲得的時間。數據/信息220包括多集WT數據/信息246 (WT 1數據/信息250、 WT N 數據/信息252)，以及廣播BS標識信息254。 WT 1數據/信息250包括用戶數 據253、 WT標識信息254、以及設備/會話/資源信息255。在各個實施例中， 以下信息中的一個或多個被納入GPS嵌入式接收機控制信息256、外部接口 控制信息258、包括位置信息262和時間信息264的GPS導出基站信息260、 BS位置信息傳輸區間時基信息266、 BS位置坐標信息268、以及BS廣播時間 信息270。圖3是根據本發明實現并采用本發明方法的示例性無線終端(WT) 300 的圖釋。WT 300可以是圖1的WT (110、 112、 114、 116)中的任何一個。示 例性WT 300包經由總線312耦合在一起的接收機302、發射機304、處理器 306、時間源模塊305、用戶I/O設備30S、以及存儲器310，在總線312上這 些不同元件可互換數據和信息。存儲器310包括例程318以及數據/信息320。例 如是CPU等的處理器306執行例程318并使用存儲器310中的數據/信息來控 制WT 300的操作并實現本發明的方法。接收機302被耦合到接收天線303,經由接收天線303接收到來自基站的 下行鏈路信號，包括例如信標信號以及BS位置消息。接收機302包括用于解碼 接收到的下行鏈路信號的解碼器314。發射機304被耦合到發射天線305，通過發 射天線305 WT300向基站傳送上行鏈路信號。在一些實施例中，接收機302和發 射機304使用同一天線。發射機304包括用于編碼上行鏈路信號的編碼器316、 以及用于將基帶信號與載波信號合成的調制器模塊313。輸入至模塊313的基 帶信號和/或載波信號根據本發明可包括時基和/或多普勒頻率校正。在一些實 施例中，將載波頻率調整多普勒校正值的載波頻率加法器315被納入。時間源 模塊305指示當前時間，當前時間被WT 300內的各個模塊所使用。用戶I/O 設備308可包括允許用戶輸入和輸出語音和/或數據、以及選擇功能并控制設備 300的話筒、顯示器、鍵盤、小鍵盤、相機、鼠標等。在一些實施例中，以下這些模塊中有一個或多個被納入并耦合到總線312:耦 合到GPS天線307用于提供WT 300的GPS定位信息的GPS接收機309以及用于 提供接收外部GPS輸出信號的接口的I/O接口 311。 GPS接收機309禾卩/或I/O接 口 311提供包括例如與給定時間WT 300的位置相對應的GPS定位、GPS接收狀 態信息、GPS接收機狀態、和/或諸如個體衛星消息等可被用來推導出WT 300的 位置的其他GPS信息的消息。例程318包括執行WT 300所使用的各種通信協議以及執行與控制接收機302 和發射機304有關的一些操作的通信例程322。例程312還包括WT控制例程324， 其包括基站位置確定模塊326、相對距離確定模塊328、相對速度確定模塊330、 多普勒頻移調整確定模塊332、納入時鐘模塊336的時基同步模塊334、以及快速 傅立葉逆變換(IFFT)模塊338。在一些實施例中，WT控制例程324包括以下這 些模塊中的一個或多個WT位置確定模塊340、 1/0接口控制模塊342、 GPS接 收機控制模塊344、數字基帶頻率校正加法模塊346、以及基于GPS的無線終端位 置確定模塊347。基站位置確定模塊326基于接收到的下行鏈路信號、時間源模塊305所指示 的當前時間、和/或存儲的信息——例如存儲的將基站位置與時間相關的信息等來 確定基站位置。在一些實施例中，對不同的基站或不同類型的基站可采用不同的確 定方法。例如，基站可能是周期性地傳送其當前位置的靜止基站或活動基站。在一 些實施例中，WT接收機在小于或等于11毫秒的時間區間上接收到基站位置信息。 在這樣一個實施例中，WT可經由接收到的包含位置信息的下行鏈路信號獲得BS位置。在這樣一個實施例中，就靜止基站而言，WT不需要納入并維護存儲的基站 位置集合的信息——例如將每一潛在可能的基站與位置坐標相關聯的巨大的查找 表。就移動基站——例如搭載在機載平臺上的基站而言，基站的當前位置可經由例如此機載平臺中的GPS來確定，并作為廣播信號周期性地通傳給WT。在一些實 施例中，就靜止基站而言，存儲的BS參考信息包括將BS標識符與BS位置坐標 相關聯的信息，并且接收到的包含BS標識符的下行鏈路信號被與存儲的BS參考 信息聯用以得到BS位置。在一些實施例中，存儲的BS參考信息包括將活動的基 站與因變于日期和/或時辰的特定位置相關聯的信息。例如，活動BS可能是非例如 對地同步軌道等對地靜止軌道中的位于衛星處的基站，并且存儲的BS參考信息可 包括與此衛星相關聯的星歷信息以及與此衛星基站相關聯的標識信息。相對距離確定模塊328確定基站與無線終端之間的相對距離并生成時基偏移 調整信號。在一些實施例中，在不同的時間點接收到更新的基站位置，并且相對距 離確定模塊328利用此更新的基站位置信息在足以確定基站與無線終端之間的距 離以使得所確定的距離在順序的距離確定之間改變不超過11 km的速率下工作。相對速度確定模塊330從接收自基站位置確定模塊326的基站位置信息確定 基站與WT之間的相對速度。多普勒頻移調整確定模塊332利用從模塊330輸出 的所確定的相對速度來確定多普勒頻移調整，其為一頻率校正信號。時基同步模塊 334納入時鐘模塊336。時基同步模塊334因變于所確定的相對距離來執行時基調 整操作。快速傅立葉逆變換模塊338生成用于作上行鏈路通信的基帶信號。上行鏈 路信令的傳送時基受到時基同步模塊334的影響。WT位置確定模塊340向相對距離確定模塊328提供無線終端位置信息。在一 些實施例中，無線終端位置確定模塊340確定不同時間點上的WT位置，并將所 確定的WT位置信息提供給相對速度確定模塊330。在一些實施例中，WT位置確 定模塊340利用OFDM信標信號來確定無線終端的位置。基于GPS的無線終端位置確定模塊347利用從無線終端中所納入的GPS接收 機309和/或從耦合到外部GPS接收機的外部I/O接口 311獲得的GPS信息來確定 GPS定位。GPS接收機控制模塊344用來控制GPS接收機309和/或外部GPS接 收機的操作——例如初始化和/或配置GPS接收機、發送控制消息、請求諸如周期 性地傳送的位置消息等的輸出消息。1/0接口控制模塊342控制接口311的操作。 在一些實施例中，控制操作包括重新格式化GPS消息和/或控制向WT提供GPS 消息的速率。數字基帶頻率校正加法模塊346將要傳送的基帶信號加上由多普勒頻移調整模塊332確定的頻率校正。在一些實施例中，作為實現頻率信號校正的一種替換方 式，發射機304納入用于將正被用于上行鏈路信號的載波頻率加上由多普勒頻移調 整模塊332確定的頻率校正的載波頻率加法器315。在一些實施例中，WT控制模塊當中的一些模塊被納入在發射機304中。例如， IFFT模塊338和/或數字基帶頻率校正加法模塊346可被納入在發射機304中。數據/信息320包括用戶數據348、 WT標識符信息350、基站標識符信息351、 用戶/設備/資源/會話信息352、確定的WT位置354、確定的BS位置356、時基偏 移調整信號信息358、多普勒頻移調整信號信息360、收到信號信息362、傳送信 號信息364、存儲的BS參考信息366、載波頻率信息368、以及頻率/時基結構信 息370。在一些實施例中，數據/信息320包括以下這些信息中的一個或多個GPS 嵌入式接收機控制信息372、外部接口控制信息374、包括位置信息380和時間信 息382的GPS導出WT位置信息376、收到BS位置消息384、以及存儲的WT位 置386。用戶數據348包括要經由發射機304傳送和/或經由接收機302接收的用戶數 據/信息的語音、視頻、文本、和/或文件。無線終端標識信息350包括基站指派 WT用戶標識符。基站標識信息351包括從系統中的多個基站當中標識出此基站的 信息。用戶/設備/會話/資源信息352包括標識出與WT 300處于通信會話中的用戶 的信息、路由信息、以及指派要由WT300使用的上行鏈路和下行鏈路信道節段。 確定的WT位置354包括確定的WT 300的位置，例如當前確定的位置和/或先前 確定的WT位置，例如一個或多個標記了時間的位置確定。WT確定的位置信息 354可以來自以下這些源中任何一個WE位置確定模塊340、基于GPS的位置確 定模塊347、 GPS接收機309、以及經由I/O接口 311的外部GPS接收機、或存儲 的WT位置——例如對應于靜止節點的存儲的WT位置。確定的基站位置356是來自基站位置確定模塊326的輸出。對于一些基站—— 例如活動基站，信息356還包括將位置確定與時間——例如與時間標記相關的信 息。時基偏移調整信號358是相對距離確定模塊326的輸出，并且是至時基同步模 塊334的輸入，用于例如變更時鐘模塊336的操作。多普勒頻移調整信號信息360 是來自多普勒頻移調整確定模塊332的輸出，并且或被數字基帶頻率校正加法模塊 346或被載波加法器315用來施加頻率校正。收到信號信息362包括經由接收機302 接收到的信號。傳送信號信息364包括涉及經由發射機304通傳的信號。在一些實施例中，就靜止基站而言，存儲的BS參考信息366包括將BS標識符與BS位置 坐標相關聯的信息，并且將接收到的包括BS標識符的下行鏈路信號與存儲的BS 參考信息366聯用來得到BS位置。在一些實施例中，存儲的BS參考信息366包 括將活動基站與因變于日期和/或時辰的特定位置相關聯的信息。例如，活動BS 可以是非例如對地同步軌道等對地靜止軌道中的位于衛星處的基站，并且存儲的 BS參考信息可包括與此衛星相關聯的星歷信息以及與此衛星基站相關聯的標識信 息。載波頻率信息368包括標識要隨例如在此通信系統中WT可能使用的多個不 同的基站網絡連入點中的每一個用于上行鏈路信號的載波頻率的信息。頻率/時基 結構信息370包括標識上行鏈路和下行鏈路時基和頻率結構的信息一一例如 OFDM頻調塊、頻調跳躍序列信息、信道節段信息、OFDM碼元傳送時基區間和 OFDM碼元傳輸時間區間的編組、接入信息及協議等。GPS嵌入式接收機控制信息372包括被GPS接收機控制模塊344用來控制嵌 入式GPS接收機309的操作的信息。外部接口控制信息374包括被I/O接口控制 模塊342用來控制I/O接口 311的信息。GPS導出WT信息376包括位置信息380和相應的時間信息382。位置信息 380可以是例如GPS 309確定的WT 300的定位、外部GPS接收機確定的WT 300 的定位、或基于GPS的WT位置確定模塊的定位。時間382可以是與位置信息380 中的定位的時間相對應的時間標記。收到基站位置消息384是接收到的包括已在空中鏈路上作為例如在周期性基 礎上通傳的廣播信號的一部分向WT300通傳的基站位置的消息。對于例如周期性 地傳送BS位置信息的基站，傳送的速率可取決于基站的類型，例如是衛星的、基 于空中運載工具的、基于靜止地面的等等。在一些實施例中，對于一些基站，WT 300在執行基站位置確定時每1秒至少一次地接收基站位置信息。在一些實施例中， 對于一些基站，WT 300在執行基站位置確定時每11毫秒至少一次地接收基站位 置信息。存儲的對應于例如靜止WT節點的WT位置信息386是預編程的對應于該WT 的WT位置信息。圖4是根據本發明實現并采用本發明方法的示例性無線終端400的圖釋。WT 400可以是圖1的系統100中各WT中的任何一個。圖3的WT300中類似地命名 的要素可對應于圖4和圖5的WT400和/或圖5的WT400'中類似地命名的要素。 圖4圖解了示例性無線終端400中用于確定時基偏移調整信號和/或載波頻率調整信號的各個元件。示例性無線終端400包括通信接收機402、基站位置確定模塊404、 存儲的基站參考信息406、相對距離確定模塊408、相對速度確定模塊410、以及 多普勒頻移確定模塊412。無線終端400從以下這些可任選元件當中的至少一些得 到其位置GPS接收機414、 I/O接口 416、基于GPS的WT位置確定模塊417、 存儲的WT位置418、 WT位置確定模塊420。取決于具體的實施例，可任選元件 (414、 416、 417、 418、 420)中不同的幾個被納入在WT 400中。例如是OFDM無線通信接收機等的通信接收機402被耦合到接收天線404， 通過接收天線404， WT 400接收下行鏈路信號。各種下行鏈路信號可包括基站當 前位置信息、基站標識符、和/或信標信號。通信接收機402包括解碼器403，其解 碼對于一些基站將包括基站位置信息的收到下行鏈路信號，例如OFDM收到信號等。基站位置確定模塊404基于接收到的下行鏈路信號、當前時間、和/或存儲的 信息確定基站位置。在一些實施例中，對不同的基站或不同類型的基站可使用不同 的確定方法。例如，基站可能是周期性地傳送其當前位置的靜止或活動基站。在這 樣一個實施例中，WT可經由接收到的包括位置信息的下行鏈路信號來得到BS位 置。在這樣一個實施例中，就靜止基站而言，WT不需要納入并維護存儲的基站位 置集合的信息——例如將每一潛在可能的基站與位置坐標相關聯的巨大的查找表。 就移動基站——例如搭載在機載平臺上的基站而言，基站的當前位置可經由例如此 機載平臺中的GPS來確定，并作為例如廣播信號周期性地通傳給WT。在一些實 施例中，就靜止基站而言，存儲的BS參考信息406包括將BS標識符與BS位置 坐標相關聯的信息，并且接收到的包含BS標識符的下行鏈路信號被與存儲的BS 參考信息406聯用以得到BS位置。在一些實施例中，存儲的BS參考信息406包 括將基站與因變于日期和/或時辰的特定位置相關聯的信息。例如，活動BS可能是 非例如對地同步軌道等對地靜止軌道中的位于衛星處的基站，并且存儲的BS參考 信息可包括與此衛星相關聯的星歷信息以及與此衛星基站相關聯的標識信息。例如 是由WT400維護的準確時鐘等的時間源模塊405將當前時間提供給基站位置確定 模塊404和/或WT 400中在計算和/或給信息加蓋時戳時使用當前時間信息的其他 模塊。WT位置可經由多種方法中的任何一種來確定。在一些實施例中，WT400包 括經由GPS天線422接收來自GPS衛星的信號的嵌入式GPS接收機414，并且 GPS接收機414確定WT414的位置。在一些實施例中，WT400包括耦合到共同位于WT400附近的輸出定位信息的帶GPS天線的外置GPS接收機的I/O接口416。 在一些實施例中，GPS接收機和/或I/O接口 416輸出GPS信號，例如可任選地包 括相應的不確定性信息的定位消息、可任選地包括相應的不確定性信息的位置/速 度/時間消息、和/或可任選地包括相應的不確定性信息的個體的GPS衛星消息，它 們被轉發給基于GPS的WT位置確定模塊417，后者處理——例如合成和/或過 濾——這些數據并確定WT位置。在一些實施例中，基于GPS的WT位置確定模 塊417在GPS接收的斷供期利用例如外插和/或其他位置參考源來估計WT位置。 在一些實施例中，在例如WT400是靜止節點的場合，存儲的WT位置信息418可 被加載在WT400中并加以利用。例如，如果WT是靜止節點，則在安裝時，可使 用GPS單元來確定場地位置，然后可將此信息加載到WT 400中以供后用。在一 些實施例中，使用WT位置確定模塊420來利用例如來自由在已知位置處的基站 傳送的各個信標信號的相對強度測量然后采用三角測量技術來確定WT位置。相對距離確定模塊408利用所確定的BS位置和所確定或得到的無線終端位置 來計算時基偏移調整信號424。時基偏移調整信號424是在初始化期間和/或在操作 期間計算的。例如，對于WT在連接到基站時與該BS之間的相對距離沒有顯著改 變并且WT與BS之間的相對速度保持很低的一些應用，可確定并應用初始時基調 整信號，而無需在通信會話期間基于WT與BS的相對距離作進一步的調整。在其 他實施例中，例如在WT與BS之間的相對距離可能會顯著變動和/或相對速度可 能會很高的場合，相對距離確定模塊408可確定初始時基偏移調整并周期性地確定 修訂的時基偏移調整信號。相對速度確定模塊410將BS位置信息和WT位置信息與例如時間信息配合使 用來確定無線終端關于基站的相對速度。舉例而言，BS位置和WT位置信號可由 計算速度的相對速度確定模塊例如周期性地在已知區間上——例如1秒的區間上 接收。在一些實施例中，相對速度確定模塊410納入時基電路系統，并且使得最近 可用的WT和/或BS位置信息對相對速度確定模塊410可用。多普勒頻移確定模塊412接收相對速度確定信號取決于例如實施例而生成供 載波頻率加法器或基帶頻率校正模塊使用的校正信號426。圖5是根據本發明實現并采用本發明方法的示例性無線終端400的另一個圖 釋。示例性WT 400包括圖4和圖5中圖解的要素。圖5圖解了示例性無線終端 400中根據本發明用來施加時基偏移調整信號和/或載波頻率調整信號的各個元件。 示例性無線終端400包括時基同步模塊504、快速傅立葉逆變換模塊506、載波頻率加法器510、載波調制調制器508、以及發射天線502。在此示例性實施例中， IFFT模塊506、載波調制調制器508、和頻率加法器510作為例如是OFDM發射 機等的發射機503的一部分被納入。時基暨同步模塊504包括時鐘模塊512。從下行鏈路信號接收到和/或推導出 的信息514——例如收到碼元號、時隙號、碼元差錯等被輸入到時鐘模塊512。從 相對距離計算生成的時基偏移誤差424也被輸入到時鐘模塊512。時鐘模塊512生 成傳達例如傳送碼元號和時隙號的傳送信號時基信號516。傳送碼元時基信號516 被轉發給IFFT模塊506，在此IFFT模塊506生成例如是一系列碼元等的基帶信號 518，在此碼元時基是根據信號516來控制的。基帶信號518被輸入到調制器508。載波頻率加法器510接收載波頻率叫520——例如與基站網絡連入點相關聯的標稱上行鏈路載波頻率、以及來自多普勒頻移調整確定模塊412的校正信號426。 載波頻率加法器510將信號520與426相加以生成經調整的載波信號522，此信號 被輸入到調制器508。載波調制模塊508將基帶518調制到經調整的載波信號522上以生成上行鏈 路傳送信號524，這些上行鏈路傳送信號經由發射天線502向基站傳送。圖5A是根據本發明實現并采用本發明方法的示例性無線終端400'的圖釋。圖 5A的無線終端400'是圖5的WT400的變形。在圖5A的WT400，中，多普勒頻移 校正是在基帶中被數字地加上的，而不是如在圖5的示例性實施例中的情形那樣是 在混頻模塊中向載波頻率加上的。在示例性情形中，在載波頻率非常高——例如有 2.1 GHz的場合，加上多普勒校正——例如500 Hz的校正若是在基帶中數字地執 行則可能比在載波頻率中執行更為準確。WT 400'包括數字基帶頻率校正加法模塊507，其接收IFFT模塊506的輸出 和來自多普勒頻移調整模塊的校正信號426。在此示例性實施例中，IFFT模塊506、 載波調制模塊508、以及數字基帶頻率校正加法模塊507是作為例如是OFDM發 射機等的發射機503'的一部分被納入的。模塊507將基帶頻率頻移了校正426。數字基帶頻率校正加法模塊507的輸出， 即頻率經校正的基帶信號518，被載波調制調制器508接收。模塊508還接收載波 頻率叫520。載波調制模塊508輸出上行鏈路傳送信號524，這些信號經由發射天線502被通傳。在一些實施例中，模塊507居于IFFT模塊506之前。在其他實施例中，模塊 507作為IFFT模塊506的一部分被納入。圖6是圖解了在例如圖1的系統100等的根據本發明的示例性無線通信系統中可存在的不同示例性類型的基站和WT的圖釋600。圖釋600包括地球603和大 氣/空間605。在地球603上，圖示出以下這些要素示例性地面基站1 607、包括 地面靜止無線終端611的建筑物609、以及包括移動地面無線終端615的運載工具 613。在大氣/空間605中，圖示出GPS衛星(GPS衛星1617、 GPS衛星N619) 的網絡。配備有GPS接收機能力的WT禾n/或BS可接收GPS衛星信號以確定其位 置。在大氣/空間605中，還圖示出以下這些要素包括衛星基站1 623的對地靜止 衛星621、包括衛星基站3 631的低軌道衛星629、包括衛星基站2 627的對地同步 衛星625、包括機載BS 635的機載平臺633、以及包括機載WT 639的機載平臺637。示例性地面基站607可以是例如其位置被存儲在無線終端中的存儲器里—— 例如存儲在查找表中的固定位置基站，此位置與基站標識符相關聯。基站標識符可 以作為信標信號的一部分或包括在導頻信號中從基站607廣播。替換地或補充地， 示例性地面基站607可以是其位置被例如周期性地廣播以供無線終端接收和使用 的固定位置基站。以此方式，無線終端無需被預編程成為其可能連接的每一潛在可 能的固定位置基站存儲位置，并且可對系統作出改變——例如添加另加的站、移動 指派的基站等，而無需給無線終端重新編程新基站位置信息。示例性地面基站607 也可以是例如周期性地廣播其當前位置的可移動基站。例如，示例性地面基站607 可以是能被暫時定位在需要更多容量的場地的可移植式基站。例如，可能需要額外 的容量來支持例如城外場地的例如集會、演出、音樂會、運動比賽、作業行動等大 事件。也可能不時需要額外容量來對區域中陸線通信網絡部分的缺失作補償。這樣 一個基站607的暫時位置可經由GPS來確定，并且此位置被廣播給無線終端用戶。例如是住宅、辦公室、學校等的建筑物609包括示例性地面靜止無線終端611。 靜止WT 611的位置可在安裝時經由例如GPS來確定，并且此WT位置被編程到 WT611中。以此方式，WT611可受益于利用位置信息而無需以納入GPS接收機 作為WT611工作需要的一部分為代價的時基和/或載波頻率校正特征。例如是汽車、火車、公共汽車、卡車、船舶、摩托車等的運載工具613包括 移動地面WT 615。移動WT 615可包括嵌入式GPS接收機和/或用于接收來自外部 GPS接收機的信息的外部接口 。 一些移動WT 615可包括其他用于確定當前WT位 置的手段，例如基于處理接收到的例如信標信號等的基站廣播的三角測量位置確定 方法。 一些移動地面無線終端615可以是由個人攜帶的例如蜂窩電話、PDA、便攜 式PC等的便攜式無線終端，并且此人在任何給定時間可能在運載工具中或可能不在，并且在任何給定時間可能是正在活動或是靜止的。對地靜止衛星621包括衛星基站623。對地靜止衛星在軌道中維持關于地球上 的一點固定的位置，并且標識該固定點的信息可被存儲在WT中。包括衛星基站2 627的對地同步衛星625可在重復性時間循環上改變其關于地球上一點的位置；例 如星歷等的標識在任何給定時間該衛星的位置的信息可被加載到這些WT中。包 括衛星基站3 631的低軌道衛星629可改變其關于地球表面上一點的位置，并且可 能沒有同步到地球的旋轉。低軌道衛星629可包括GPS接收機，并且此GPS接收 機可確定衛星基站3 631的位置，并且基站631可例如周期性地廣播其位置以供各 WT使用。例如是飛機或其他空中運載工具等的機載平臺633包括機載基站635。 空中平臺633包括用于確定機載BS 635的位置的位置確定裝置，例如GPS接收機、 雷達跟蹤、羅蘭(loran)遠航儀、信號三角測量裝置、慣性裝置等，并且此BS位 置被例如周期性地廣播以供各WT使用。例如是飛機或其他空中運載工具等的機 載平臺637包括機載無線終端639。機載平臺637包括用于確定機載WT的位置的 位置確定裝置，例如GPS接收機、雷達跟蹤、羅蘭遠航儀、信號三角測量裝置、 慣性裝置等。例如，機載WT 639可包括嵌入式GPS或接受從位于機載平臺637 上的外置GPS確定的位置信息的接口 。圖7是根據本發明的操作無線終端利用所確定的BS至WT相對距離信息作初 始"開環"時基操作的示例性方法的流程圖700。在步驟702中，此示例性方法開 始。根據本發明，WT已被預先開機，并且已預先確定了 WT與BS之間距離的估 計即信息714。根據本發明可使用各種方法和技術，像是例如包括使用位置廣播信 息、GPS導出的位置估計、存儲的位置信息、和/或基于檢測到的信標信號的三角 測量等。操作從步驟702前行至步驟704，在此WT基于所確定的BS與WT之間 的距離來計算往返信號傳播延遲，在此延遲=2x(所確定的相對BS至WT距離)/ 光速。然后，在步驟706中，WT將初始時基偏移值設為等于計算出的延遲。在步 驟708中，WT接收來自基站的一個或多個下行鏈路信號——例如信標信號，并建 立關于接收到的下行鏈路信號的時間參考。在步驟710中，WT使用所建立的時間 參考點和初始時間偏移來確定向基站發送初始接入請求信號的時間。然后，在步驟 712， WT在所確定的時間向基站傳送初始接入請求信號。圖8是圖解了根據本發明實現的包括一示例性基站802和例如是移動節點等 的多個WT (WT A 804、 WT B 806、 WT C 808)的示例性OFDM無線通信系統 800的圖釋。因WTA804、 WTB 806、 WT C 808關于基站位置分別為近、中、遠，每一 WT與該BS之間的距離是不同的。BS 802廣播信標信號810，此信號被每一 WT (804、 806、 808)接收；但是因為不同的BS至WT距離，它是在不同時間被 接收到的。圖釋818示出從BS角度來看的信號處理。圖釋820、 822、 824示出從 WTA、 WTB、 WTC角度來看的信號處理。每一 WT傳送上行鏈路信號。WT A 傳送上行鏈路信號812; WT B傳送上行鏈路信號814; WTC傳送上行鏈路信號 816。每一WT使用關于收到信標的不同時基偏移以使得上行鏈路傳送信號在同時 到達基站處。在此OFDM系統中，在多個無線終端同時傳送上行鏈路信號的場合， 控制信號傳輸時間以在基站接收機處得到時基同步是很重要的。來自多個WT的 OFDM碼元被對齊由此相互正交是很重要的。如圖8中所示，每一 WT估計了一 不同的時基偏移，并應用此時基偏移來實現正交性。圖9是示出在例如圖8的系統等的示例性OFDM系統中使用的一集頻調的圖 釋900。縱軸902示出OFDM上行鏈路頻調索引，而橫軸904示出時間。時間被 細分成OFDM碼元傳輸時間區間906。格柵908中的每個框標識一單位的空中鏈 路資源即頻調-碼元。每個框中的字母指示將該資源專供其傳達例如上行鏈路調制 碼元的WT。在所示例子里，每一 WT (A、 B、 C)每OFDM碼元傳輸時間區間 被分配3個頻調，并且此集3個頻調在7個相繼OFDM碼元傳輸時間區間上保持 恒定，然后根據此系統中實現的上行鏈路頻調跳躍碼型來改變。圖10是圖解了從接收上行鏈路信令的BS角度來看的兩個連貫OFDM碼元傳 輸時間區間(1002、 1004)的圖釋1000。在每一OFDM碼元傳輸時間區間(1002、 1004)期間，有一標稱循環前綴(CP)部分(1006、 1008)。圖10的傳輸時間區 間可對應于圖9的首2個碼元傳輸時間區間。從每一 WT接收到的信號精確對齊 是可取的；但是可能會發生時基同步誤差。可以看出每一WT (A、 B、 C)在稍有 不同的時間到達，其中來自WTC的信號到達稍早，而來自WTA的信號到達稍晚。 但是，由于每一接收到的信號是以使得其循環前綴部分與標稱CP時隙至少部分重 疊的方式被接收到的，因此該信號可被恢復。根據本發明，各種方法和裝置被用來 達成、控制、和維護基站接收機處的上行鏈路時基同步以使正交性得以維持。圖11是圖解了從接收上行鏈路信令的BS角度來看的兩個連貫OFDM碼元傳 輸時間區間(1102、 1104)的圖釋1100。在每一OFDM碼元傳輸時間區間(1102、 1104)期間，有一標稱CP部分(1106、 1108)。圖11的傳輸時間區間可對應于 圖9的第7和第8碼元傳輸時間區間。從每一 WT接收到的信號被精確對齊是可 取的；但是可能會發生時基同步誤差。可以看出每一WT (A、 B、 C)在稍有不同的時間到達，其中來自WTC的信號到達稍早，而來自WTA的信號到達稍晚。但 是，由于每一接收到的信號是以使得其循環前綴部分與標稱CP時隙至少部分重疊的方式被接收到的，因此該信號可被恢復。根據本發明，各種方法和裝置被用來達 成、控制、和維護基站接收機處的上行鏈路時基同步以使正交性得以維持。圖12是根據本發明的操作無線終端的示例性方法的流程圖1200。操作始于步 驟1202，在此無線終端被加電并初始化。操作從步驟1202前行至步驟1204。在步 驟1204中，無線終端在空中鏈路上接收基站位置信息，例如位置坐標信息。在各 個實施例中，通過空中鏈路通傳的基站位置信息是使用OFDM信令來通傳的。在 一些實施例中，基站位置信息是在周期性區間上接收的。例如，在一些此類實施例 中，基站位置是在足以確定基站與無線終端之間的距離以使得所確定的距離在更新 之間改變不超過11 km的速率下通傳的。在各個實施例中，基站位置是在等于或超 過每11毫秒一次基站位置確定的速率下通傳的。在一些實施例中，WT在空中運 載工具中，并且基站位置信息每36秒發送至少一次。在一些實施例中，WT在空 中運載工具中，并且基站位置信息每1秒發送至少一次。這樣的位置信息傳送速率 對于一些應用可能是重要的，并且它們能反映與涉及控制信令區間和/或支持在諸 如飛機基站和/或基于衛星的基站等特定應用中預期會碰到的特定運動速率所需的 信令速率的基站時基結構相對應的問題。在一些實施例中，基站傳送指示其在特定 時間點上的位置的信號。在一些此類實施例中，基站可傳送指示其在不同時間點將 位于何處的計劃表。在其他實施例中，基站可在傳輸中以此基站隨時間推移將沿行 的路徑的形式來指定其位置。這樣一種指定可包括參考位置、基站將位于該位置或 離該參考位置有已知距離的時間、以及基站速度和/或方向。從這些信息，無線終 端可確定基站的位置并可利用所提供的信息計算出基站隨時間推移的預期位置。操作從步驟1204前行至步驟1206。在步驟1206中，無線終端基于接收到的 基站位置信息和無線終端位置信息來確定時基和頻率校正之一。在一些實施例中， 時基校正是上行鏈路往返時基延遲校正。在一些實施例中，頻率校正是多普勒頻移 校正。在一些實施例中，對于至少一些無線終端——例如一些不帶嵌入式GPS的 靜止無線終端，無線終端位置被預編程在該無線終端中。在一些實施例中，對于至 少一些無線終端——例如帶有GPS能力的移動節點，無線終端的位置是從GPS確 定的。在一些實施例中，對于至少一些無線終端——例如帶OFDM信標處理能力 的移動節點，無線終端位置是從接收到的信號——例如從多個基站接收到的信標信 號的三角測量來確定的。圖13是根據本發明的一種操作基站的示例性方法的流程圖1300。操作始于步驟1302，在此基站被加電并初始化。操作從步驟1302前行至步驟1304和步驟1306。 在各個不同實施例中，操作還從步驟1302前行至步驟1308、 1310、 1312和1314中的一步或多步。在步驟1304中，操作基站周期性地傳送標識此基站的基站標識信息。在一些 實施例中，基站標識信息是經由OFDM信標信號來通傳的。在步驟1306中，操作基站周期性地傳送基站位置信息——例如位置坐標信息。 在一些實施例中，基站位置信息每一秒傳送至少一次。在各個實施例中，基站位置 信息是使用OFDM信令在無線通信信道上傳送的。在一些實施例——例如基站是 活動基站的實施例中，步驟1306包括子步驟1316。在子步驟1316中，操作基站 更新位置信息以反映基站位置隨時間推移的改變。在一些實施例中，基站位置是在 周期性區間上利用包括在基站中的存儲的指示基站在不同時間點的位置的位置信 息來更新的。在一些此類實施例中，基站為非對地靜止衛星，并且所存儲的位置信 息包括關于此衛星基站的軌道路徑的信息。在一些實施例中，基站在足以確定基站 與無線終端之間的距離以使得所確定的距離在位置更新之間改變不超過11 km的 速率下傳送基站位置。在一些實施例中，基站位置是在周期性基礎上在得到每11 毫秒至少一次位置信息傳送的速率下傳送的。在一些實施例中，基站在特定時間點 傳送指示其位置的信號。在一些此類實施例中，基站可傳送指示其在不同時間點將 位于何處的計劃表。在其他實施例中，基站可在傳輸中以基站隨時間推移將沿行的 路徑的形式指定其位置。這樣一種指定可包括參考位置、基站將處在此位置或離參 考位置有已知距離的時間、以及基站速度和/或方向。從此信息，無線終端可確定 基站的位置，并可利用所提供的信息計算出基站隨時間推移的預期位置。在步驟1308中，操作基站接收全球定位信號。接收到的全球定位信號可以是 從嵌入式GPS和/或從耦合到基站的外置GPS接收到的。在步驟1309中，基站從 接收到的全球定位信號確定基站位置。所確定的位置信息被轉發以供在子步驟 1316中使用。在步驟1310中，基站接收多個參考信號——例如來自其他基站的OFDM信 標信號。然后在步驟1320中，基站利用所接收的參考信號通過諸如三角測量等的 距離確定技術來確定其位置。所確定的位置信息被轉發以供在子步驟1316中使用。在步驟1312中，操作基站使用OFDM信令來向無線終端傳送用戶數據，并 且在步驟1314中，操作基站接收使用OFDM信令從無線終端通傳來的用戶數據。在一些實施例中，基站被包括在例如飛機、無人空中運載工具、飛艇、氣球 等的空中運載工具中。在一些實施例中，基站被包括在例如非對地靜止衛星等的衛 星中。在一些實施例中，基站是例如暫時安裝在固定位置的可移植式地面基站。在 一些實施例中，基站是包括在例如活動的陸地或水上運載工具上的活動地面基站。在各個實施例中，通信系統包括多個基站，其各自周期性地傳送基站標識信 息以及基站位置信息。在一些此類實施例中，毗鄰基站與不同標識信息相關聯。在 一些實施例中落在一類基站內的不同基站一一例如不同空中運載工具基站或是不 同的衛星基站具有不同的標識信息。在一些實施例中，基站標識信息包括類標識 符——例如是靜止的、移動地面的、移動空中運載工具的、對地靜止衛星的、非對 地靜止衛星的等等。在一些此類實施例中，基站位置信令因基站類型而變。圖14是根據本發明的一種操作無線終端的示例性方法的流程圖1400。此示例性方法始于步驟1402，在此無線終端被加電并初始化。操作從步驟1402前行至步 驟1404。在步驟1404中，無線終端確定活動基站的位置并輸出基站位置1410。在 一些實施例中，利用子步驟1406和1408之一來確定活動基站的位置。在子步驟1406中，無線終端確定當前時間并使用將基站位置與時間相關的信 息來確定基站的當前位置。例如，基站可以為非對地靜止衛星，并且將基站位置與 時間相關的信息可以是因變于時間的衛星軌道位置信息。在子步驟1408中，無線終端從基站所廣播的信息——例如位置和/或時間信息 等確定活動基站的位置。例如，基站可能位于空中運載工具中，并且其位置可被周 期性地廣播。在一些實施例中，基站位置可帶指示定位時間的時間標記地被廣播。操作從步驟1404前行至步驟1412。在步驟1412中，無線終端基于所確定的 基站位置來確定時基和頻率校正中的至少一個。在各個實施例中，執行子步驟 1414、 1420、 1424、 1426、 1428、和1430中的一些。例如，取決于無線終端的類 型，執行子步驟1414或子步驟1420;在確定了時基校正的場合執行子步驟1424 和1426;在確定了頻率校正的場合執行子步驟1428和1430。在子步驟1414中，例如是移動節點等的無線終端確定其在不同時間點的位置。 在一些此類實施例中，執行子步驟1416作為子步驟1414的一部分。在子步驟1416 中，無線終端利用來自無線終端中所包括的GPS的GPS信息來確定其位置。在子步驟1420中，例如是靜止無線終端等的無線終端從存儲在無線終端中的 預編程的無線終端位置信息來確定其位置。子步驟1414或子步驟1420的輸出就是 無線終端位置1422。在子步驟1424中，無線終端使用基站位置1410和無線終端位置1422來確定 無線終端關于基站的相對位置。然后，在步驟1426中，無線終端確定要向時基同 步模塊施加的時基調整。在子步驟1428中，無線終端利用例如至少一個無線終端位置確定1422和活 動基站的計及位置確定時基的至少兩個基站位置確定1410來計算基站與無線終端 之間的相對速度。然后，在步驟1430中，無線終端確定要加到上行鏈路載波頻率 或基帶上行鏈路上的頻率校正——例如多普勒調整校正等。操作從步驟1412前行至步驟1432。在步驟1432中，無線終端應用所確定的 時基和/或頻率校正。本發明的技術可使用軟件、硬件、和/或軟件與硬件的組合來實現。本發明針 對于實現本發明的裝置，例如像移動終端那樣的移動節點、基站、通信系統。其還 針對于根據本發明的方法，例如控制和/或操作移動節點、基站、和/或例如主機等 的通信系統的方法。本發明還針對于收錄了用于控制機器實現根據本發明的一個或 多個步驟的機器可讀指令的例如ROM、 RAM、 CD、硬盤等機器可讀介質。在各個實施例中，本文中描述的節點是使用執行與本發明的一個或多個方法 相對應的步驟"~~例如信號處理、消息生成、和/或傳送步驟一一的一個或多個模 塊來實現的。由此，在一些實施例中，本發明的各個特征是使用模塊來實現的。此 類模塊可使用軟件、硬件、或軟件與硬件的組合來實現。上面描述的方法或方法步 驟中有許多可使用收錄在像例如RAM、軟盤等存儲器設備那樣的機器可讀介質中 以控制帶或不帶外加硬件的例如通用計算機等的機器在一個或多個節點中實現上 面描述的方法的全部或一部分的諸如軟件等的機器可執行指令來實現的。相應地， 除此以外，本發明還針對于收錄使例如處理器和相關聯的硬件等的機器執行上面描 述的方法的一個或多個步驟的機器可執行指令的機器可讀介質。盡管是在OFDM系統的背景中描述的，但是本發明的這些方法和裝置中至少有一些可應用于包括許多非OFDM和/或非蜂窩系統在內的廣闊范圍的通信系統。在考慮了上面對本發明的說明之后，上面描述的本發明的這些方法和裝置之 上的眾多其他變形對于本領域技術人員將變得易見。此類變形應被視為落在本發明的范圍之內。本發明的這些方法和裝置可以并且在各個實施例中的確是與CDMA、 正交頻分復用(OFDM)、和/或可被用來提供接入節點與移動節點之間的無線通 信鏈路的各種其他類型的通信技術一起使用的。在一些實施例中，接入節點被實現 為使用OFDM和/或CDMA來與移動節點建立通信鏈路的基站。在各個實施例中，移動節點被實現為筆記本計算機、個人數字助理(PDA)、或包括用于實現本發明 的方法的接收機/發射機電路和邏輯和/或例程的其他便攜式設備。
權利要求
1.一種操作無線通信終端與活動基站通信的方法，所述方法包括確定所述活動基站的位置；以及基于所確定的基站位置來確定時基和頻率校正之一。
2. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述確定活動基站位置的步驟包括確定當前時間以及使用將基站位置與時間相關的信息。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站為非對地靜止衛星。
4. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述確定活動基站位置的步驟包 括從所述基站廣播的信息來確定所述位置。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述廣播信息是位置信息。
6. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述廣播信息是時間信息。
7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于確定的基站位置來確定 時基和頻率校正之一包括確定頻率校正并包括計算所述基站與所述無線終端之間的相對速度。
8. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述頻率校正是要加到上行鏈路 載波頻率上的多普勒調整校正。
9. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述頻率校正是要加到所述基帶 信號上的多普勒調整校正。
10. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述計算相對速度包括確定無 線終端在不同時間點的位置。
11. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述確定無線終端位置包括使 用從所述無線終端中包括的GPS接收機得到的GPS信息。
12. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于確定的基站位置來確 定時基和頻率校正之一包括確定時基校正并包括確定所述無線終端關于所述基站的相對位置。
13. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述確定相對位置包括使用從 所述無線終端中包括的GPS接收機得到的GPS位置信息。
14. 如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述無線終端是固定無線終端， 無線終端被預編程有無線終端位置信息，并且所述預編程的無線終端位置被用來確定所述無線終端關于所述基站的所述相對位置。
15. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線終端和所述活動基站經由OFDM信令彼此通信。
16. —種能夠與活動基站通信的無線終端，所述無線終端包括 基站位置確定模塊，用于確定所述活動基站的位置；以及 第一校正確定模塊，用于基于所確定的活動基站位置來生成時基和頻率校正中的至少一個。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，進一步包括 存儲器，用于存儲指示關于時間的基站位置的位置信息； 當前時間源，用于指示當前時間；并且其中所述基站位置確定模塊從所述當前時間源所指示的當前時間和所述存儲 的將基站位置與時間相關的信息來確定所述活動基站的位置。
18. 如權利要求17所述的無線終端，其特征在于，所述基站為非對地靜止衛 星，并且所述存儲的基站位置信息指示所述非對地靜止衛星因變于時間的位置。
19. 如權利要求16所述的無線終端，其特征在于，所述無線終端包括用于接收所述基站所廣播的基站位置信息的接收機；并且 所述基站位置確定模塊從所述基站所廣播并被所述接收機接收到的信息確定 所述活動基站的位置。
20. 如權利要求19所述的無線終端，其特征在于，所述廣播信息是位置信息。
21. 如權利要求19所述的無線終端，其特征在于，所述廣播信息包括時間信息。
22. 如權利要求16所述的無線終端，其特征在于，所述第一校正確定模塊是 用于生成時基偏移調整信號的相對距離確定模塊和用于確定頻率校正信號的多普 勒頻移調整確定模塊之一。
23. 如權利要求22所述的無線終端，其特征在于，所述第一校正確定模塊是 相對距離確定模塊，并且所述無線終端進一步包括由多普勒頻移調整確定模塊構成 的第二校正確定模塊。
24. 如權利要求22所述的無線終端，其特征在于， 所述第一校正確定模塊是多普勒頻移調整確定模塊；并且 所述無線終端進一步包括用于從接收自所述基站位置確定模塊的基站位置信息確定所述基站與所述無線終端之間的相對速度的相對速度確定模塊，所述相對速度被所述多普勒頻移調整模塊用來確定所述多普勒頻移調整。
25. 如權利要求24所述的無線終端，其特征在于，進一步包括用于將由所述多普勒頻移調整模塊確定的頻率校正加到正被用于上行鏈路信號傳輸的載波頻率 上的載波頻率加法器。
26. 如權利要求22所述的無線終端，其特征在于，進一步包括用于將所述頻 率校正加到所要傳送的基帶信號上的基帶信號加法器。
27. 如權利要求22所述的無線終端，其特征在于，進一步包括 無線終端位置確定模塊，用于確定所述無線終端在不同時間點的位置；并且 其中所述速度確定模塊從所確定的不同時間點的無線終端位置計算所述相對速度。
28. 如權利要求27所述的無線終端，其特征在于，所述無線終端位置確定模 塊使用OFDM信標信號來確定所述無線終端的位置。
29. 如權利要求27所述的無線終端，其特征在于，所述無線終端位置確定模 塊使用從所述無線終端中所包括的GPS接收機得到的GPS信息。
30. 如權利要求16所述的無線終端，其特征在于，所述無線終端是固定無線 終端，無線終端包括存儲有預編程的無線終端位置信息的存儲器，并且所述預編程 的無線終端位置被用于確定所述無線終端關于所述基站的所述相對位置。
31. 如權利要求16所述的無線終端，其特征在于，所述無線終端進一步包括 OFDM接收機；OFDM發射機，并且其中所述接收機和發射機使得能經由OFDM信令與所述活動基站通信。
全文摘要
一種無線終端確定活動基站的位置并確定時基和/或頻率校正。一種無線終端確定其關于基站的相對位置并確定時基調整校正。此無線終端應用所確定的時基校正來控制上行鏈路信令時基并在基站的接收機處達成同步。此無線終端確定其關于該活動基站的相對速度，并確定多普勒頻移調整，并將此多普勒頻移調整加到上行鏈路載波頻率或加到其基帶信號上。基站位置是從當前時間和存儲的將基站位置與例如對地同步衛星的時間相關的信息來確定的。例如是GPS導出基站定位等的基站位置信息是從例如飛行器基站等的下行鏈路空中鏈路廣播信息確定的。無線終端可以是移動的并包括用于進行無線終端位置確定的GPS接收機。
文檔編號H04Q7/38GK101268630SQ200680034095
公開日2008年9月17日 申請日期2006年7月19日 優先權日2005年7月20日
發明者F·A·蘭恩, J·李, R·拉洛亞 申請人:高通股份有限公司