[发明专利]无线通信系统中用于范围扩展的可配置随机接入信道结构

说明书

本发明是申请号为200780052221.1、申请日为2007年6月28日、发明名称为“无线通信系统中用于范围扩展的可配置随机接入信道结构”的专利申请的分案。

技术领域

本发明一般地涉及基于处理器的系统，更具体地，涉及基于处理器的系统中的仲裁总线(arbitrating bus)事务。

背景技术

无线通信系统典型地包括一个或者更多基站或接入点，用于向与每一个基站或者接入点相关联的地理区域(或者小区)中的移动单元提供无线连接。移动单元和基站通过在无线通信链路或者空中接口上传输调制的射频信号来进行通信。空中接口包括用于从基站向移动单元传输信息的下行链路(或者前向链路)信道以及用于从移动单元向基站传输信息的上行链路(或者反向链路)信道。将该上行链路和下行链路信道典型地分为数据信道、随机接入信道、广播信道、寻呼信道、控制信道等等。上行链路和下行链路信道可以是共享的或者专用的。

移动单元可以通过在一个或者更多随机接入信道(RACH)上传输消息来发起与基站的通信。上行链路随机接入消息是非同步的并且因此，基站覆盖区域内的任意移动单元可以基于同步的下行链路定时在任意时刻传输该上行链路随机接入消息。因此基站中的接收机必须连续地监视随机接入信道并且在随机接入信道上接收到的信号中搜索由移动单元传输的随机接入消息中的预定符号序列(有时称作RACH前同步码)。为了使搜索过程可行，随机接入消息的格式必须是标准化的。例如，在1.08MHz带宽内的1ms的传输时间间隔(TTI)期间，在子帧中传输通用移动通信服务(UMTS)长期演进(LTE)系统中的传统随机接入消息。将随机接入消息子帧分为0.8ms前同步码以及102.6μs的循环前缀，循环前缀包括前同步码中的一部分符号序列的拷贝。将传输时间间隔中的其余97.4μs保留作为保护时间以减少或者防止不同随机接入消息或者共享数据信道之间的符号间干扰。

基站的覆盖区域与循环前缀和保护时间的持续时间相关。例如，近似0.1ms的传统保护时间与用于行进近似15公里的信号的往返延迟相对应。因此，对于具有多至近似15公里半径的覆盖区域或者小区大小，包括近似0.1ms的保护时间在内的随机接入信道消息格式适于减少或者防止符号间干扰。类似地，循环前缀的持续时间与覆盖区域的大小和传播信道延迟扩展相关。例如，近似0.1ms的循环前缀适用于具有多至近似15公里半径的覆盖区域。尽管可以认为15km的范围对于传统无线通信系统是足够的，但是已提出的无线通信系统(如UMTS LTE)的基站范围预期增加至至少100km。对基站所支持的随机接入信道的范围的扩展的建议包括将传输时间间隔增加至2ms。

图1示出了已提出的对随机接入消息100的修改。在该建议中，扩展的传输时间间隔包括0.8ms的RACH前同步码105。循环前缀(CP)110的长度按照所需覆盖区域成比例增加。例如，额外每0.1ms的循环前缀长度将解决额外15km的覆盖。保护时间115也以与循环前缀长度相同的速度增加。因此，对于0.8ms的RACH前同步码，可用于保护时间和循环前缀的时间是2ms-0.8ms＝1.2ms。该RACH范围扩展建议尝试减少RACH前同步码检测的接收机复杂度。然而，范围扩展是以传输较长的循环前缀所需要的增加的开销为代价。

图2概念性地示出了一个传统RACH接收机200。接收机200监视随机接入信道的2ms传输时间间隔中接收到的信号。如果移动单元非常接近接收机200，则如子帧205所示，子帧可以在非常接近传输时间间隔的起始处开始。然而，如子帧210所示，如果移动单元接近基站覆盖区域的边缘，则子帧可能在传输时间间隔中非常晚开始。如图2所示，在该范围扩展场景中可以通过将起始参考时间向扩展的循环前缀的结尾偏移(例如针对90km的覆盖区域，通过将快速傅里叶变换数据集窗口偏移0.6ms)来使用传统的前同步码检测方案。然后可以处理累积的数据以在近似0.6ms的延迟上搜索峰值。

发明内容

本发明的目的是解决上述一个或者更多问题的影响。为了提供对本发明的一些方面的基本理解，下面提出本发明的简化概括。该概括不是本发明的详尽综述。该概括并非意在标识本发明的关键或重要元素，或者描述本发明的范围。它唯一的作用是以简化形式来提出一些概念，作为对以后讨论的更详细描述的前序。