TARIFNAME GELISTIRILMIS PRACH BASLANGIÇ EKI FORMATI Bulusun Açiklamasi Bulusun Teknik Alani Bu bulus, bir kablosuz iletisim sisteminde bir kullanici terminaline iliskindir; burada kullanici terminali, bir alici birimini, tanimli alt çerçeve araliklarinda gerçeklesen iletim alt çerçevelerinde veri iletinek üzere konfigüre edilmis bir verici birimini ve alici birimine ve verici birimine kumanda etmek üzere konfigüre edilmis bir kumanda birimini içerir. Kumanda birimi, söz konusu alt çerçevelerde kullanici terminalinden iletisim alacak sekilde düzenlenmis bir dügüme yönelik bir uplink iletimi olarak, bir PRACH (Fiziksel Rastgele Erisim Kanali) baslangiç eki olusturmak üzere de konfigüre edilmistir. Bu iletisim, OFDM (Dikey Frekans Bölmeli Çoklama) bazli simgeleri içerir. Bu bulus, bir kablosuz iletisim sisteminde, bir kullanici terminalinden bir dügüme yönelik bir uplink iletiminde kullanilan bir PRACH (Fiziksel Rastgele Erisim Kanali) baslangiç ekinin olusturulmasi için bir usule de iliskindir. Iletisimde, tanimli alt çerçeve araliklarinda gerçeklesen alt çerçevelerde iletilen ve alinan OFDM (Dikey Frekans Bölmeli Çoklama) bazli simgeler kullanilir. Bulusla Ilgili Bilinen Hususlar Tipik bir hücresel radyo sisteminde, kullanici terminalleri, mobil istasyonlar ve/veya kullanici donanimi birimleri (UE'ler) olarak da bilinen son kullanici radyo veya kablosuz terminalleri, bir radyo erisim agi (RAN) vasitasiyla bir veya birden fazla çekirdek ag ile iletisim kuracak sekilde düzenlenmistir. Radyo erisim agi (RAN), hücre alanlarina bölünmüs bir cografi alani kapsar; burada her hücre alanina bir baz istasyonu, örnegin bazi aglarda bir "NodeB" veya bir "eNodeB" olarak da adlandirilan bir radyo baz istasyonu (RBS) hizmet verir. Asagida UE ve eNodeB terimleri kullanilacaktir. Bir hücre, radyo kapsama alaninin, bir baz istasyonu bölgesinde radyo baz istasyonu donanimi tarafindan saglandigi bir cografi alandir. Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sistemi (UMTS), Mobil Iletisim için Global Sistemden (GSM) gelismis bir üçüncü kusak mobil iletisim sistemidir. UTRAN, UE'ler ve UTRAN standartlarinda NodeB'ler olarak atif yapilan baz istasyonlari arasinda iletisim için genis bant kod bölmeli çoklu erisim (WCDMA) kullanan bir radyo erisim agidir. 3üncü Kusak Ortaklik Projesi olarak bilinen bir forumda, telekomünikasyon saglayicilari, genel olarak üçüncü kusak aglar ve özellikle UTRAN için standartlar önermis ve kabul etmistir ve kablosuz veri hizlarini ve radyo kapasitesini gelistirmek için teknikleri arastirmaktadir. 3GPP, UTRAN ve GSM bazli radyo erisim agi teknolojilerini daha fazla gelistirmeyi görev edinmistir. Gelismis Evrensel Karasal Radyo Erisim Agi (E-UTRAN) spesitikasyonu için birkaç sürüm yayinlanmistir ve standartlar gelismeye devam etmektedir. Gelismis Evrensel Karasal Radyo Erisim Agi (E-UTRAN), Uzun Süreli Evrimi (LTE) ve Sistem Mimarisi Gelisimini (SAE) içerir. LTE gibi bir hücresel sistemde bir dügümden, örnegin bir UE gibi bir radyo terminalinden iletim ve alis, frekans alaninda veya zaman alaninda veya bunlarin kombinasyonlarinda çoklanabilir. Frekans Bölmeli Iki Yönlü Iletim (FDD) sistemlerinde, downlink ve uplink iletimleri farkli, yeteri kadar ayrilmis frekans bantlarinda meydana gelir. Zaman Bölmeli Iki Yönlü Iletimde (TDD), downlink ve uplink iletimi, farkli, örtüsmeyen zaman dilimlerinde meydana gelir. Dolayisiyla TDD, eslestirilmemis frekans spektrumunda çalisabilirken, FDD eslestirilmis frekans spektrumu gerektirir. Burada, bir eslestirilmemis spektruinda yalnizca bir spektrum araligi mevcuttur, böylece bu tek spektruin araligi, hem uplink hem downlink için kullanilir. Bu, downlink ve uplink için sirasiyla farkli spektrum araliklarinin mevcut oldugu bir eslestirilmis frekans spektrumunun tersidir. Tipik olarak bir iletisim sisteminde bir iletilen sinyal, bir çerçeve yapisi formunda düzenlenmistir. Örnegin LTE, radyo çerçevesi basina 1 milisaniye uzunlugunda on adet esit boyutlu alt çerçeveyi (0-9) kullanir. LTE'de downlink, Dikey Frekans Bölmeli Çoklamaya (OFDM) dayanirken, uplink Tek Tasiyicili Frekans Bölmeli Çoklu Erisim (SC-FDMA) olarak da bilinen Ayrik Fourier Dönüsümü yayilmis (DPT-yayilmis) OFDM'ye dayanir. Iletim zaman araligi (TTI), l milisaniyelik bir alt çerçeveye esittir; bu, normal uzunlukta bir döngüsel ön ek veri alindiginda, downlinkte 14 OFDM simgesinden ve uplinkte 14 SC-FDMA simgesinden olusur. Bir döngüsel ön ek. 14 OFDM simgesinin her birine baglanmistir. Iletilen OFDM ve SC-FDMA simgelerinin kisimlari, Fiziksel Downlink Paylasimli Kanali (PDSCH) ve Fiziksel Uplink Paylasimli Kanali (PUSCH) olarak adlandirilan fiziksel kanallarda kullanici verilerini tasimak için kullanilir. Alinmis OFDM ve SC-FDMA simgeleri, F FT'ler (Hizli F ourier Dönüsümü) kullanilarak islenir; burada bir F F T, her OFDM ve SC-FDMA simgesi için hesaplanir. Örnegin bu FFT'ler, 2048 örneklik bir boyuta sahiptir. Bir UE'nin ilk erisimi ve zamanlama farki tahmini için bir Fiziksel Rastgele Erisim Rastgele Erisim Kanali (PRACH) kullanilir. eNodeB'de aldiktan sonra PRACH, yüksek hassasiyetle tespit edilmelidir ve hassas zamanlama farki tahmini yapilmalidir. Bir zamanlama farki, bir sinyalin eNodeB'den bir UE'ye gitmesi ve geri dönmesi için gereken süreyi telafi etmek için kullanilir, böylece eNodeB, UE'den PUSCH vasitasiyla alinmis bilgileri dogru sekilde tespit edebilir. PRACH, her biri belirli bir örnek uzunluguna, örnegin 24.576 örnege sahip bir veya iki baslangiç ekinden olusabilir. Baslangiç ekleri, farkli formatlar için örnegin 3.168 ve 21.024 örneklik bir uzunluga sahip olabilen bir döngüsel ön eke sahiptir. PRACH baslangiç eklerinin nasil tespit edilecegine iliskin birkaç usul önerilmistir. Bir tam frekans yaklasiminda, alinan sinyal, bir PRACH alici penceresinde tespit edilir ve baslangiç ekinin uzunluguna karsilik gelen bir PRACH EFT ile islenir. Dolayisiyla her alis anteni için 24.576 uzunlugunda bir PRACH FFT gereklidir. Uplinkte kullanilan SC-OFDM simgelerinden oldukça uzun olan baslangiç ekinin uzunlugu, yeterli çikis gücü üretmek için kullanilir. Buna karsilik bu, hücrede PRACH kapsama alanini 27 Aralik 2007), bilinen teknigin bir örnegidir. Gelismekte olan çok daha yüksek tasiyici frekanslarina sahip 5G teknolojileriyle, yeterli bir kapsama alani elde etmek için arttirilmis sayida anten elemani gereklidir. Bu durumda her anten veya anten alt kümesi için tipik olarak bir FFT hesaplanir ve alinmis sinyalin farkli alt bantlarindaki kanallar, ek sinyal isleminden önce çikartilabilir. Bir TDD (Zaman Bölmeli Iki Yönlü Iletim) sisteminde, hem downlink hem uplink için ayni frekans bandi kullanilir. Bu durumda, hem UE, hem eNodeB, tam iki yönlü islemin mümkün olmadigi varsayarak. iletme ve alma arasinda geçis yapmalidir. Çok sayida alici anteni ile alicidaki FFT islemi miktari da çoktur. Yalnizca PRACH için kullanilan özel anten-sinyal islemiyle, PRACH için birçok özel donanim dahil edilmek zorundadir. Bu ekstra donanimin, hem malzeme ve dizayn çabasiyla, hem artan enerji tüketimiyle bir maliyeti vardir. Ayrica PRACH'a özgü anten-sinyal isleini yürütülmesi, güç tüketir ve sogutma kapasitesi gerektirir. Dolayisiyla alici eNodeB'de F FT islem miktarini azaltmak için bir ihtiyaç mevcuttur. Bulusun Özet Açiklamasi Bu bulusun bir amaci, alici eNodeB'de FFT islem miktarinin azaltilmasina olanak veren bir kullanici terminali saglamaktir. Söz konusu amaca, bir kablosuz iletisim sisteminde bir kullanici terminali vasitasiyla ulasilir; burada kullanici terminali, bir alici birimini, tanimli alt çerçeve araliklarinda gerçeklesen iletim alt çerçevelerinde veri iletmek üzere konfigüre edilmis bir verici birimini ve alici biriinine ve verici birimine kumanda etmek üzere konfigüre edilmis bir kumanda birimini içerir. Kumanda birimi, söz konusu alt çerçevelerde kullanici terminalinden iletisim alacak sekilde düzenlenmis bir dügüme yönelik bir uplink iletimi olarak bir PRACH (Fiziksel Rastgele Erisim Kanali) baslangiç eki olusturinak üzere de konfigüre edilmistir. Bu iletisim, OFDM (Dikey Frekans Bölmeli Çoklama) bazli simgeleri içerir. Kumanda birimi, ayrica, her PRACH baslangiç ekini çok sayida es rastgele erisim dizisinin bir dizisini içerecek sekilde olusturmak üzere konfigüre edilmistir; burada her rastgele erisim dizisi, OFDM bazli simgelerin her biri ile zamanda ayni uzunluga sahiptir. Söz konusu amaca, bir kablosuz iletisim sisteminde, bir kullanici terminalinden bir dügüme yönelik bir uplink iletiminde kullanilan bir PRACH (Fiziksel Rastgele Erisim Kanali) baslangiç ekinin olusturulmasi için bir usul vasitasiyla da ulasilir. Iletisimde, tanimli alt çerçeve araliklarinda gerçeklesen alt çerçevelerde iletilen ve alinan OFDM (Dikey Frekans Bölmeli Çoklama) bazli simgeler kullanilir. Usul, her PRACH baslangiç ekinin, çok sayida es rastgele erisim dizisinin bir dizisini içerecek sekilde olusturulmasi asamasini içerir; burada her rastgele erisim dizisi, OF DM bazli simgelerin her biri ile zamanda ayni uzunluga sahiptir. Bir örnege göre kullanici terminali, olasi PRACH baslangiç eklerinin bir kümesinden seçilen iki PRACH baslangiç ekinden birini bir alt çerçevede iletecek sekilde düzenlenmistir; iki olasi PRACH baslangiç eki, karsilikli farkli rastgele erisim dizilerine sahiptir. Baska bir örnege göre kullanici terminali, iki veya ikiden fazla olasi farkli frekans bandindan birinde, bir seçilmis PRACH baslangiç ekini iletecek sekilde düzenlenmistir. Baska bir örnege göre PRACH baslangiç eki, karsilik gelen alt çerçevede bir baslangiç koruma süresi vasitasiyla daha geç baslayacak sekilde kisaltilmistir. Baska bir örnege göre her PRACH baslangiç eki, bir döngüsel ön eki takip eden çok sayida rastgele erisim dizisini içerir. Baska bir örnege göre her PRACH baslangiç eki, rastgele erisim dizilerinden birinin bir parçasi olan bir son bölüm ile devam eden çok sayida rastgele erisim dizisini içerir. Son bölüm, söz konusu PRACH baslangiç eki, bir son FFT penceresinin tüm uzunlugunu kaplayacak sekilde söz konusu PRACH baslangiç ekinin sonuna ilave edilir. Diger örnekler, bagimli istemlerde açiklanmistir. Bu bulus ile birkaç avantaj saglanmistir. Örnegin: Alici dügümde özel PRACH FFT'ye gerek yoktur. Spektrum verimlidir, çünkü frekans korumasi gerekli degildir. Baska kanallar için oldugu gibi PRACH için ayni alt tasiyici mesafesi kullanildigindan, frekansa korumasina gerek yoktur. TDD'de bir PRACH alt çerçevesinden önce özel (kesik) downlink alt çerçevesine gerek yoktur. Sekillere Yönelik Özet Açiklama Bu bulus, simdi, ilisikteki çizimlere referansla daha detayli açiklanacaktir; burada: bir kablosuz iletisim aginda bir dügümü (eNodeB) ve kullanici terminallerini (UE'ler) sematik olarak göstermektedir; bir UE'de yürütülen baslangiç kurulum asmalarinin bir akis semasini göstermektedir; bir eNodeB'de yürütülen baslangiç kurulum asmalarinin bir akis semaslni göstermektedir; uplinkte ve downlinkte iki iletisim alt çerçevesini göstermektedir; burada koruma süresini betimlemek için iki PRACH baslangiç eki gösterilmistir; sabit alt çerçevelere sahip bir radyo çerçevesini göstermektedir; Sekil 6 bu bulusa uygun bir PRACH formatini göstermektedir; Sekil 7 eNodeB'de birkaç alt çerçeveyi göstermektedir; Sekil 8 Sekil 6'ya karsilik gelir; burada bir baslangiç koruma süresi ilave edilmistir; Sekil 9 her bölümde farkli olasi PRACH baslangiç eklerine sahip iki parçaya bölünmüs bir alt çerçeveyi göstermektedir; Sekil 10 Sekil 9'a karsilik gelir; burada bir baslangiç koruma süresi ilave edilmistir ve Sekil 1 1 farkli frekanslarda farkli olasi PRACH baslangiç eklerini göstermektedir. Bulusun Detayli Açiklamasi 5G erisim teknolojisinin ve hava ara yüzünün gelisimi hala çok basindadir, ama potansiyel teknoloji adaylarina iliskin bazi erken yayinlar gerçeklesmistir. Bir 5G hava ara yüzünün burada LTE-Nx olarak kisaltilan bir adayi, 20 MHZ bant genisligi ile sinirlanmis olan mevcut LTE'nin, l/N kat daha kisa süre ile bant genisliginde N kat olarak ölçeklenmesidir. Tipik bir deger N: 5 olabilir, böylece tasiyici, 20 MHz'ten 100 MHZ bant genisligine ölçeklenir ve alt çerçeve, 1 milisaniyeden 0,2 milisaniyeye ölçeklenir. Bu durumda, tüm FFT islemlerinin ayni boyutu korunarak, örnekleme hizi da ayni faktörle, yani 0,2 ms uzunlugunda elli alt çerçeveye bölünebilir; bu, açiklamanin geri kalanindaki örnekler için geçerlidir. Örnekleme frekansi da 30,72 MHz'ten 153,6 MHz'e N kat ölçeklenecektir. Bu yaklasimla, LTE'deki birçok fonksiyon ayni kalabilir; bu, standardizasyon çabasini basitlestirecek ve teknoloji bilesenlerinin yeniden kullanimina olanak saglayacaktir. Böylece bir alt çerçevenin uzunlugu, önemli derecede azaltilabilir. Bu, asagida tartisilacak olan kullanici verileri gecikmelerini azaltacaktir. Bundan baska, hem downlink hem uplink OFDM'ye dayanabilir. Sekil l'e referansla, bir cografi hücre alanini olusturan bir hücrede (3), bir dügümü (2) içeren bir mobil iletisim agi (l) mevcuttur. Burada dügüm (2), formel olarak Gelismis Evrensel Karasal Radyo Erisiin Agi (E-UTRAN) olarak bilinen bir LTE (Uzun Süreli Evrim) radyo erisim agi baglaminda bir eNodeB olarak adlandirilan bir baz istasyonu (2) formundadir. Mobil iletisim agi, 3GPP (3üncü Kusak Ortaklik Projesi) terminolojisinde iletisim hizmetleri saglayacak sekilde düzenlenmistir. Asagida eNodeB ve UE terimleri kullanilacaktir; burada bir birinci UE (4a), eNodeB'ye (2) yakindir ve bir ikinci UE (4b), eNodeB'den (2) uzaktir, ama her iki UE (4a, 4b), hücrenin (3) içindedir. Her UE (4a, 4b), bir karsilik gelen alici birimini (5a, 5b), tanimli alt çerçeve araliklarinda gerçeklesen ve önceden belirlenmis bir sayida simge araliklarina sahip iletim alt çerçevelerinde veri iletmek üzere konfigüre edilmis verici birimini (6a, 6b) ve söz konusu alici birimine (Sa, 5b) ve söz konusu verici birimine (6a, 6b) kumanda etmek üzere konfigüre edilmis bir kumanda birimini (7a, 7b) içerir. Karsilik gelen sekilde, eNodeB (2), bir alici birimini (8), bir verici birimini (9) ve bir kumanda birimini (10) içerir. eNodeB (2), bir veya birden fazla dizilimli anteni içerebilen bir anten düzenlemesini (l 1) de içerir. UE'ler (4a, 4b), eNodeB'den (2), bir veya birden fazla downlink (DL) kanali (l2a, 12b) üzerinden sinyaller alir ve eNodeB'ye (2), bir veya birden fazla uplink kanali (UL) (13a, 13b) üzerinden sinyaller iletir. Bir TDD (Zaman Bölmeli Iki Yönlü Iletim) sisteminde, hem downlink hem uplink için ayni frekans bandi kullanilir. Bu durumda, hem UE'ler (4a, 4b), hem eNodeB (2), tam iki yönlü islemin mümkün olmadigini varsayarak, iletine ve alma arasinda geçis yapmalidir. Birinci UE'de (4a) ve eNodeB'de (2) karsilik gelen asamalari gösteren Sekil 2 ve Sekil 3'e referansla, baslangiç kurulumunda, UE (4a), eNodeB (2) tarafindan iletilen (15a) downlink senkronizasyon sinyallerini alarak ve bunlar ile senkronize olarak (14a) baslar. Bir örnek olarak, LTE'de, birinci UE (4a), PSS'yi (Birincil Senkronizasyon Sinyali) tespit ederek baslar; bundan sonra birinci UE (4a), alt çerçeve senkronizasyonuna, OFDM simge senkronizasyonuna sahip olacak ve hücre kimligi (hücre ID'si) grubunu bilecektir. Ardindan birinci UE (4a). SSS'yi (ikincil Senkronizasyon Sinyali) tespit eder; bunun ardindan birinci UE'nin (4a), çerçeve senkronizasyonu saglanir ve hücre lD'sini bilir. Örnegin PSS ve SSS, bir dinamik TDD sisteminde alt çerçeve 0'da ve 25'te iletilebilir. Ardindan birinci UE (4a), eNodeB (2) tarafindan iletilmis (15b) bir yayin sinyali ile tasinan sistem bilgilerini alir ve tespit eder ( l4b). LTE'de bu yayin bilgileri, PBCH (Fiziksel Yayin Kanali) tarafindan tasinir. Yayin bilgileri bazinda veya bir spesifikasyona göre birinci UE'de (4a) önceden konfigüre edilmis bir PRACH (Fiziksel Rastgele Erisim Kanali) baslangiç eki sinyali, birinci UE'de (4a) yapilandirilir. Ardindan birinci UE (4a), eNodeB (2) tarafindan alinan (15c) PRACH baslangiç ekini iletir (140). Yayin bilgileri, PRACH'in zaman ve frekans tahsisi ile iliskili olabilir, böylece birinci UE (4a), PRACH baslangiç ekleri eNodeB (2) tarafindan alinacak sekilde PRACH baslangiç eklerinin ne zaman ve nerede iletilmesine izin verildigini ögrenir. Sekil 7'ye de referansla, eNodeB'de (2), zaman ve frekans boyunca birkaç alt çerçevesi, her biri 0,2 ms uzunlugunda elli alt çerçeveye bölünmüstür; burada her alt çerçeve, normal uzunlukta bir döngüsel ön ek dikkate alindiginda, OFDM veya uplinkte SC-FDMA (Tek Tasiyicili Frekans Bölmeli Çoklu Erisim) simgeleri (20) (Sekil 7'de yalnizca sematik olarak belirtilmistir) için on dört araligi içerir. Bu simge araliklarinda iletilen OFDM veya SC-FDMA simgelerinin (20) kisimlari, kullanici verilerini Fiziksel Uplink Paylasimli Kanalinda (42) (PUSCH) tasimak için kullanilir. Uplink, örnegin her ikinci zaman çerçevesinde iletilebilen bir referans sinyali olan arastirma referans sinyallerini (SRS) (21) ve düzenli olarak gerçeklesen referans pilot sinyallerini (22) içerir. Bir Fiziksel Uplink Kumanda Kanali (43) (PUCCH), bir alt çerçevenin (16) bir birinci yarisi ve alt çerçevenin (16) bir ikinci yarisi arasinda bir frekanstan digerine atlar. Uplinkte iletilen OFDM veya SC-FDMA simgelerinin tümü, yani PUSCH (42), referans pilot sinyalleri (22), PUCCH (43) ve SRS, on dört F FT penceresinin (23) bir kümesinde belirtilmistir), boyutu islenir. Her FFT penceresinde (23a, 23b, 23c, 23 d), alinmis OFDM veya SC-FDMA simgeleri (20), örnegin ile islenir. SC-FDMA simgeleri, genellikle DPT-yayilmis OFDM olarak adlandirilmaktadir. Böylece bir SC-FDMA simgesi, bir OF DM bazli siinge olarak adlandirilabilir. UE iletimlerinin zamanlamasina, eNodeB (2) tarafindan kumanda edilir, böylece birden fazla UE'den gelen ardisik uplink alt çerçevelerinin veri tasiyan kisimlari birbirleriyle çakismaz ve FFT pencerelerinin (23) içine düser. Yayilina gecikmeleri, eNodeB'den (2) mesafeleri dolayisiyla UE'ler (4a, 4b) arasinda farklilik gösterebilir. Bu, Sekil 4'te gösterilmistir; burada farkli UE'lerden (4a, 4b) alinmis PRACH baslangiç ekleri arasinda zaman farkliliklarinin, iletim yaparken nasil degisik zamanlama farklari ile sonuçlandigi gösterilmistir. Sekil 4'te, eNodeB DL, bir birinci noktali çizgili hattin (25a) üstünde gösterilmistir, UE DL ve UL, birinci noktali çizgili hattin (25a) altinda ve bir ikinci noktali çizgili hattin (25b) üstünde gösterilmistir. Ikinci noktali Çizgili hattin (25b) altinda eNodeB UL gösterilmistir. eNodeB'de (2) alindiktan sonra, PRACH baslangiç eki, yüksek hassasiyetle tespit edilmek zorundadir ve birden fazla UE'den gelen ardisik uplink alt çerçevelerinin veri tasiyan kisimlarinin UE iletimleri birbirleriyle çakismayacak ve FFT pencerelerinin (23) içine düsecek sekilde hassas zamanlama farki tahminleri yapilmak zorundadir. Sekil 4'te, bir PDSCH (Fiziksel Downlink Paylasimli Kanali) formunda bir DL mesaji (26), eNodeB'den (2) gönderilmistir ve UE DL'de bir birinci alt çerçevede (44) birinci UE (4a) ve ikinci UE (4b) tarafindan alinir. Bir ikinci alt çerçevede (45) alinmis DL mesajina (26) yanit olarak, birinci UE (4a), bir birinci PRACH baslangiç ekini (27a) gönderir ve ikinci UE (4b), bir ikinci PRACH baslangiç ekini (27b) gönderir. PRACH baslangiç ekleri (27a, 27b), birçok nedenden dolayi, örnegin UE'ler (4a, 4b) bir DL iletimine reaksiyon göstermediginde, ama daha ziyade UL'de iletim yapmak için baslangiç UL kaynaklarini gerek duyduklarinda iletilebilir. Bir PRACH baslangiç ekinin iletilmesi için baska olanaklarin örnekleri, devir ve yeniden senkronizasyondur. Birinci PRACH baslangiç eki (27) erken varir, yani birinci UE (4a), eNodeB`ye (2) çok yakindir. Sekil 4'te birinci PRACH baslangiç eki (27a), alt çerçevenin (45) baslangicina göre önceden kontigüre edilen ve "UE downlinkten uplinke geçis süresi" olarak adlandirilan belirli bir süre (28b) kadar, geç baslar. Birinci PRACH baslangiç ekinin (27a) ve ikinci PRACH baslangiç ekinin (27b) sonu ve ikinci alt çerçevenin (45) sonu arasindaki süre, bir gönderilen PRACH baslangiç ekinin, eNodeB'ye (2), alt çerçevenin (45) disinda varmayacagi sekilde kullanilir. Bir hücrede (2) tüm PRACH baslangiç ekleri, ayni uzunluga sahiptir; bu uzunluk, eNodeB'den (2) en uzak olan ikinci UE'den (4b) gönderilen bir PRACH baslangiç ekinin, eNodeB'de (2), yine ayni tek alt çerçevede alinacagi ve tespit edilecegi sekilde ayarlanir; bu, ikinci PRACH baslangiç eki (27b) için gösterilmistir. ms'lik bir radyo çerçevesini (32) gösteren Sekil 5'te gösterildigi gibi, burada bir dinamik TDD sistemi, downlink için sabitlenmis, yani uplink için kullanilamayacak birkaç alt çerçeve (30, 31) ile konfigüre edilmistir. Bu alt çerçeveler (30, 31), baslangiç downlink senkronizasyonu, sürekli downlink senkronizasyonu ve çagri kurulumu için kullanilan senkronizasyon sinyallerinin ve yayin kumanda mesajlarinin iletilmesi için gerekli olabilir. Bir dinamik TDD sistemi, sabit uplink alt çerçeveleriyle (29) de konfigüre edilebilir. Bu alt çerçeveler, örnegin baslangiç erisimini ve uplink senkronizasyonunu desteklemek üzere PRACH için kullanilabilir. Bu Örnekte, UE, bu TDD sisteminde uplink iletimleri için bir sabit tahsis olan bes sayili alt çerçevede (29) PRACH baslangiç eklerini iletebilir. Ayni sekilde sifir (30) ve yirmi bes (31) sayili alt çerçeve, bu TDD sisteminde downlink iletimleri için sabit tahsislerdi'r. Bu bulusa göre, her UE için bir PUSCH (42) olmak üzere bir UE'de bir alt çerçeveyi (36) gösteren Sekil 6'ya referansla, olusturulan PRACH baslangiç eki (27), çok sayida es rastgele erisim dizisini (s(n)) (33) (Sekil 6'da yalnizca birkaçi belirtilmistir) içerecek sekilde dizayn edilmistir; burada her rastgele erisim dizisi (s(n)), kullanici ve kumanda verileri ve referans sinyalleri gibi diger tüm fiziksel kanallar için kullanilan her OFDM Simgesi (20a, 20b, 200) (Sekil 6'da yalnizca birkaçi belirtilmistir) ile zamanda ayni uzunluga sahiptir. FFT isleminde kullanilacak alinmis sinyalleri toplamak için birkaç FFT penceresi (23a 23b, 23c, 23d) (Sekil 6'da yalnizca birkaçi belirtilmistir) kullanilir. Ayni F FT pencereleri (23 a, 23b, 23c, 23d), PRACH ve kullanici ve kumanda verileri ve referans sinyalleri gibi diger tüin fiziksel kanallar için kullanilabilir. Baslangiç eki dizisi, rastgele erisim dizisinin (s(n)) birkaç kez tekrarlanrnasi vasitasiyla olusturulur, böylece yapilandirilmis PRACH baslangiç eki (27), en az istenen sayida FFT penceresinin (23) süresi arti maksimum sinyal gidis dönüs süresi kadar uzundur. Sekil 7'ye yenilenmis referansla, ikinci alt çerçevede (17), bir birinci PRACH baslangiç eki (27a) ve bir ikinci bir PRACH baslangiç eki (27b) gösterilinistir, burada birinci PRACH baslangiç eki (27a) erken varir ve ikinci PRACH baslangiç eki (27b) geç varir ve burada daha önce Sekil 4'e referansla tartisilanla ayni sekilde bir koruma süresi (28) mevcuttur. Ikinci alt çerçevenin (17) içinde çok sayida OFDM simgesi (20) mevcuttur; bunlarin her biri, ayni boyutlu FFT (24) ile ayri olarak islenir. Bu FFT'lerin (24) birkaçinin, örnegin10 Sekil 6'daki FFT pencereleri (23) ile gösterildigi gibi on ikisinin veya Sekil 7'deki FFT pencereleri (23) ile gösterildigi gibi 011 dördünün kullanilmasi vasitasiyla, PRACH baslangiç eki (27a, 27b) ikinci alt çerçevenin (17) çogunlugu boyunca gerçeklesmesine ragmen, PRACH baslangiç ekinin (27a, 27b) tespit edilmesi mümkündür. Dolayisiyla OFDM simgelerine (20) uyarlanmis FFT (24), PRACH baslangiç eki (27a, 27b) için yeniden kullanilir. Baslangiç eki dizisi (s(n)), PRACH için tahsis edilmis alt tasiyicilarin sayisi, dizideki simgelerin maksimum sayisina esit olacak sekilde PRACH frekans tahsisine baglidir. Örnegin LTE nomenklatürü ile PRACH'a. 72 alt tasiyiciya karsilik gelen alti kaynak bloku tahsis edilmistir. Bir kisa dizi, örnegin Zadoff-Chu dizileri kullanilarak yapilandirilabilir. umCl kök Zadoff- -Chu dizisi asagidaki gibi tanimlanmistir burada Zadoff-Chu dizisinin uzunlugu (Nzç), bir asal sayidir. 72 alt tasiyicilik bir PRACH tahsisi için dizi uzunlugu, örnegin 71 olarak ayarlanabilir. Zamanda sürekli bir kisa rastgele erisim sinyali (s(t)) asagidaki ile tanimlanir Sshort (t) : BPRACH Z Z X110?) '61% ' e-i2"(k+k0)^ft I (2) uydurmak için bir genlik ölçeklendirme faktörüdür ve Af alt tasiyici mesafesidir. Frekans alanindaki konuma, "PRB i parametresi ile kumanda edilir, alt tasiyicilarin sayisi olarak ifade edilen frekans alaninda kaynak bloku boyutu, *' so › ile gosterilir ve 1 50 i*in katlari olarak ifade edilen uplink bant genisligi konfigürasyonu, NRB ' ile gösterilir Tshçth = l/Afile OFDM simgesiyle ayni uzunlukta bir kisa dizi elde edilir. LTE Sürüm 8 bakiniz], böylece kisa dizinin uzunlugu T5110" = 66,6 ,us'ye esittir. Alt tasiyici mesafesinde bir degisiklik, örnegin Af = 75 kHz durumunda kisa simgenin uzunlugu, Tsi..ori = 13,3 ,us'ye lletilecek baslangiç eki, kisa dizinin bir tekrari ile yapilandirilir; bu, asagidaki gibi formüle edilebilir SÜ) : SMG" ((I _ TCP ) m0d(ryharl ))i (1 ) burada 0 5 t < T SEQ ve Tcp, birinci kisa diziden önce ilave edilmis olasi bir PRACH baslangiç eki birinci döngüsel ön ekinin (34) uzunlugudur. Bu PRACH baslangiç eki birinci döngüsel ön eki, kisa dizinin (s(n)) birkaç son örnegini içerir. Kisa dizinin (s(n)) PRACH baslangiç ekinde tekrarlanmasi vasitasiyla, her kisa dizi, sonraki kisa dizi için bir döngüsel ön ek görevi görecektir. Bu yapi ile PRACH baslangiç eki birinci döngüsel ön eki dislanabilir. Bu PRACH baslangiç eki birinci döngüsel ön ekinin tek fonksiyonu, iletilen PRACH baslangiç eki için bir zaman kaymasidir. Küçük hücreler için böyle bir zaman kaymasi, farkli baslangiç ekleri tanimlamak için kullanilabilir, böylece farkli UE'ler, ayni PRACH baslangiç eki için farkli zaman kaymalari seçebilir. Ardindan her zaman kayinasi, PRACH baslangiç eki birinci döngüsel ön ekinin uzunlugunun (Tcp) bir spesifik degeri olarak belirlenir. Baslangiç ekinin uzunluguna ve dolayisiyla ayrica kisa dizinin tekrar sayisina TSEQ ile kumanda edilir. Baslangiç ekinin bu uzunlugu, asagidakiler bazinda seçilir: 7 PRACH için tahsis edilmis zaman penceresinin uzunlugu, - gerekli hücre boyutu ve - bir TDD sistemi durumunda iletme ve alma arasinda geçis için koruma Kisa dizinin (s(n)) tekrarlanmasi vasitasiyla, her kisa dizi, sonraki kisa dizi için bir döngüsel ön ek görevi görecektir. Sekil 6'da gösterildigi gibi, PRACH baslangiç eki (27), kendisinden önce bir kisa PRACH baslangiç eki birinci döngüsel ön eki (34) gelen ve ardindan on dört kez tekrar edilen ve bir son bölüm (35) ile devam eden bir birinci rastgele erisim dizisini (s(n)) içerir; son bölüm, birinci rastgele erisim dizisinin (s(n)) bir parçasidir. Bu son bölüm (35), PRACH baslangiç ekinin (27) sonuna ilave edilir, böylece PRACH baslangiç eki (27), son FFT penceresinin (23d) tüm uzunlugunu kaplar. Bir TDD (Zaman Bölmeli Iki Yönlü Iletim) sistemine uygun bir PRACH baslangiç eki dizisi (27'), Sekil 6'ya karsilik gelen ve ayrica bir alt çerçeveyi (37) gösteren Sekil 8'de10 gösterilmistir. Burada PRACH baslangiç eki (27'), Sekil 6'daki PRACH baslangiç ekine kiyasla bir baslangiç koruma süresi (40) vasitasiyla, daha geç baslayacak sekilde kisaltilmistir. Bu kisaltilmis dizi (27'), eNodeB'de (2), alici birimi (8) ve verici birimi (9), iletme ve alma arasinda geçis için bir süreye ihtiyaç duydugunda faydalidir. Baslangiç koruma süresinin (40) bir kismi, daha önce tartisilan "UE downlinkten uplinke geçis süresini" (28b) olusturmak için kullanilabilir ve bir TDD koruma süresi olarak da adlandirilabilir. Birkaç UE (4a, 4b), ayni baslangiç ekini, ayni PRACH zaman-frekans penceresinde iletebilir; bu, bir çekismeye neden olur. Tek tek UE'leri tanimlamak için, her UE, iletilecek baslangiç ekini rastgele seçtigi farkli baslangiç eklerinin karsilikli esit bir kümesine sahip olabilir. Kümede çok sayida baslangiç eki ile iki UE'nin ayni baslangiç ekini seçmesi riski azalir. Zadoff-Chu dizilerinin kullanilmasi örneginde, farkli diziler, u degiskeninin seçilmesine karsilik gelir. Uzunlugu 71 olan bir Zadoff-Chu dizisi için uygulamada 70 farkli dizi mevcuttur; teoride 71 dizi vardir, ama uzO'a karsilik gelen dizi dahil edilmez. Tercihen bitisik hücreler, baslangiç eki dizilerinin farkli kümelerini de kullaninak zorundadir. Kullanilabilir dizilerin sayisi, PRACH bant genisligi tahsisinin arttirilmasi vasitasiyla arttirilabilir. Arttirilmis miktarda alt tasiyiciyla, Zadoff-Chu dizisinin uzunlugu, u degiskeninin olasi degerlerinin sayisi artacak sekilde arttirilabilir. Bir örnek olarak, 12 RB tahsis ile, yani 144 alt tasiyici ile, toplam 139 Zadoff-Chu dizisi üretilebilir. PRACH zaman araligi, bagimsiz PRACH baslangiç eki iletiinleriyle birkaç araliga bölünebilir. Sekil 6'ya karsilik gelen Sekil 9'daki çizime bakiniz. Burada bir alt çerçeve (38), farkli baslangiç eki dizilerine ( si(n), sz(n)) sahip farkli baslangiç rastgele biçimde ya birinci dilimde (38a) ya da ikinci dilimde (38b) iletim yapmayi seçebilir; bu, çekisme riskini azaltir. Burada farkli diziler (si(n) ve sz(n)), farkli araliklarda olasi kullanim için konfigüre edilebilir veya ayni dizi kullanilabilir, yani s1(n) = s2(n). Farkli rastgele erisim dizileri (si(n) ve sz(n)), çok sayida rastgele erisim dizisinin bir kümesinden rastgele seçilir. Baska bir olasilik, her iki dilimde (38a, 38b) iletim yapmak, ama iki dilimde (3 8a, 38b) farkli dizileri rastgele seçmektir. Bu, çarpisma riskini de azaltir; birinci dilimde (38a) bir çarpisma mevcutsa, neyse ki ikinci dilimde (38b) yoktur. Sekil 9'a karsilik gelen Sekil lO'da, farkli baslangiç eki dizilerine (s1(n), sz(n)) sahip farkli baslangiç eklerini (46a, 46b) içeren iki dilimli (38a, 38b) alternatif bir format gösterilmistir. Burada, bir eNodeB'de, Sekil 8'de açiklananla ayni sekilde, iletmeden almaya geçis için kullanilmak üzere bir baslangiç koruma süresi (41) ayrica dahil edilmistir. PRACH zaman araligini bölmek yerine, çekisme riskini azaltmak üzere PRACH için daha fazla uplink alt çerçevesi kullanilarak araliklarin sayisi arttirilabilir. Genellikle, bir kullanici terminali, olasi PRACH baslangiç eklerinin bir kümesinden iletecek sekilde düzenlenmistir. Iki olasi PRACH baslangiç eki (3%, 3%; 46a, 46b), karsilikli farkli rastgele erisim dizilerine (si(n), sz(n)) sahiptir. Çarpisma riskini azaltmak için baska bir usul, birkaç PRACH bant genisligi tahsisini tahsis etmektir. Sekil 11, iki paralel PRACH bant genisligi tahsisinin gösterildigi bir alt çerçeve (47) örnegini göstermektedir. Burada farkli diziler (s1(n) ve sz(n)), iki farkli olasi PRACH baslangiç ekini (48, 49) olusturan farkli bant genisligi araliklarinda olasi kullanim için konfigüre edilebilir veya ayni dizi kullanilabilir, yani 5 1(n) : sz(n). UE, çekisme riskini azaltmak için kullanilabilir bant genisligi tahsislerinden birinde iletim yapmayi rastgele seçebilir. Gösterilen iki PRACH bant genisliginden fazlasi mevcut olabilir. Dolayisiyla bir kullanici terminali, iki veya ikiden fazla olasi farkli frekans bandindan birinde, bir seçilmis PRACH baslangiç ekini (39a, 39b; 46a, 46b) iletecek sekilde düzenlenmistir. Sekil ll'in örnegi, ayrica, Sekil lO'daki gibi bir baslangiç koruina süresini dahil etinek üzere yeniden konfigüre edilebilir. Bu bulus, yukaridakiler ile sinirli degildir, ama ilisikteki istemlerin kapsami içinde serbestçe degisebilir. Örnegin TDD sistemlerinde, UE es zamanli olarak iletim veya alis yapamadiginda, her zaman bir koruma süresi dahil edilmek zorundadir. Bir koruma süresi, downlinkte bir veya birkaç OFDM simgesinin dahil edilmemesiyle olusturulabilir. Artiklik kodlamasi kullanilan sistemlerde, alici UE, bu dahil edilmemis OFDM simgelerini, normalde bu simgeler tarafindan tasinacak verileri yeniden yapilandirir. Alternatif olarak alici UE, veri tasimayan simge araliklarini atlarken, alt çerçevenin geri kalan kismindaki verilerin kodunu çözer. Her iki durumda, eger koruma süresi, downlinkte bir veya birkaç OFDM simgesinin dahil edilmemesiyle olusturulmussa, eNodeB'nin (2), tüm UE'lere, bir alt çerçevenin son OF DM simgelerinin dahil edilmemis oldugunu belirten kumanda mesajlari göndermesi gereklidir. Downlink sinyalinde delme ile, ya tüm UE'lere açik sinyallesme vasitasiyla ya da UE'lerde tespit vasitasiyla tüm UE'ler, bu koruma süresinden haberdar olmak zorundadir. Tersine, burada detaylari verildigi gibi yalnizca uplink iletimlerinde delme vasitasiyla, downlinkten uplinke bu geçisten yalnizca uplinkte iletim yapan UE haberdar olmalidir. Uplink tahsisine dahil edilen bir kumanda mesaji, çok küçük bir ekstra sinyallesine yükü saglar ve UE tarafindan delinmis alt çerçeveden baska bir alt çerçevede alinabilir. Böylece açiklanan teknikler, downlinkten uplinke geçisin tespit edilmesini gerektirmeyen ve düsük sinyallesme yüküne sahip güçlü bir sistem ile sonuçlanir. Sekil 1'de gösterilen gibi bir eNodeB (2), bir UE için sinyal-girisim arti gürültü oranini (SINR) arttirmak için downlinkin ve uplinkin birinde veya her ikisinde hüzmeleme kullanilan bir anten düzenlemesine (11) sahip olabilir. Bu hüzmeleme taban bantta yapilabilir; bu durumda, farkli hüzme olusturucular arasinda bir degisiklik, örnekten örnege temelinde yapilabilir. Ancak, mikrodalga veya RF fazi ayarlayicilari ile gerçeklestirilen analog hüzmeleme gibi baska tipte hüzmeleme teknikleri için, bu hüzmeleme degisikligini uygulamak amaciyla bir koruyucu gerekli olabilir. Ayrica, bir kalibrasyon evresinde uplinkte iletimi kesmek için bir koruma periyodu kullanilabilir. Bu durumlarda eNodeB, UE'ye, bu amaç için belirli bir uplink alt çerçevesinde birinci OFDM (veya SC-F DMA) siingelerinden birini veya birkaçini dahil etmeme talimati verebilir. Yukaridaki düzenlemeler bir 3GPP aginin bölümlerine referansla açiklanmasina ragmen, bu bulusun bir düzenlemesi, benzer fonksiyonel bilesenlere sahip 3GPP aginin bir ardili gibi benzer aglara da uygulanabilecektir. Dolayisiyla yukaridaki açiklamada ve ilisikteki çizimlerde ve simdi veya gelecekte, ilisikte bulunan herhangi bir istemde kullanilan özellikle 3GPP terimleri ve iliskili veya ilgili terimler, buna göre yorumlanmalidir. Bu bulusun açiklamasindaki tarifler, TDD çalisma kipine odaklanmistir. Ancak bulus, dogrudan uyarlainalarla birlikte FDD (Frekans Bölmeli lki Yönlü Iletim) sistemleri için de dogrudan geçerlidir. FDD sistemleri için, iletim ve alis arasinda geçis süresi ile iliskili sorun açiklamalari geçerli degildir. Bu bulusun donanim uygulamalari, sinirlama olmaksizin, dijital sinyal islemci (DSP) donanimi, bir azaltilmis komut seti islemcisi, sayilanlarla sinirli olmamak kaydiyla uygulamaya özgü entegre devre (ASIC) ve/veya alanda programlanabilir kapi10 dizisi (F PGA) dahil (örnegin dijital veya analog) donanim devreleri ve (uygun oldugunda) bu fonksiyonlari yürütebilen durum makinelerini içerir veya kapsar. UE'ler (4a, 4b), genellikle kullanici terminallerinden olusur ve örnegin cep telefonlarini, elektronik ajandalari, akilli telefonlari, dizüstü bilgisayarlari, el bilgisayarlarini, makine tipi iletisim/ makineden makineye (MTC / M2M) cihazlari veya kablosuz iletisim yetenegine sahip baska cihazlari içerebilir. UE veya kullanici terminali teriminin, mutlaka terminalin kendisinin mobil veya tasinabilir oldugu anlamina gelmedigi belirtilmelidir ve makineden makineye uygulamalarda oldugu gibi sabit konfigürasyonlarda kurulmus terminalleri, bunlarin yani sira tasinabilir cihazlari, motorlu tasitlara kurulmus cihazlari, vb. belirtebilir. Daha önce belirtildigi gibi, LTE'de downlink OFDM'ye dayanirken, uplink, SC-FDMA olarak da bilinen DF T-yayilmis OF DM'ye dayanir. Genellikle bu simgeler, OFDM bazli simgelerden olusur. Ayrica Sekil 9 ve Sekil lO'da gösterilen PRACH baslangiç ekleri (3%, 3%; 46a, 46b) için, PRACH baslangiç eklerinin (39a, 3%; 4621, 46b), sonlara ilave edilmis son bölümleri (50a, 50b; Sla, 51b) mevcuttur, böylece karsilik gelen PRACH baslangiç ekleri ( tüm uzunlugunu kaplar. Sekil 8, Sekil 9, Sekil 10 ve Sekil 11'e referansla açiklanan örnekler için döngüsel ön gerekli degildir ve bazi durumlarda, bir PRACH baslangiç eki bir alt çerçeve ile ayni zamanda baslarsa döngüsel ön eklerin dahil edilmemesi mümkündür. Bu bulus, uplinkte gönderilen PRACH baslangiç eklerine iliskindir; dolayisiyla genel olarak dügüm (2), en azindan kullanici terminallerinden (4a, 4b) iletisim alacak sekilde düzenlenmistir. Yukaridaki açiklamada saglanan tüm spesifik detaylar, bu bulusun daha iyi anlasilmasini saglamak için yalnizca örnek olarak verilmistir. Örnegin OF DM siingelerinin, PRACH rastgele erisiin dizilerinin (s(n)) sayisi, örnekleme frekanslari, radyo çerçevelerinin ve alt çerçevelerin uzunluklari, uygun ve istenen bir fonksiyonalite elde edilecek sekilde degisebilir. TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR