ПРЕАМБУЛА С НИЗКИМ ПОВТОРНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЛЯ СЕТИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
PREAMBLE WITH LOW REVOLVING USE FOR WIRELESS COMMUNICATION NETWORK

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент (США) номер 61/040308, озаглавленной "ASYNCHRONOUS REUSE PREAMBLE", поданной 28 марта 2008 года, и предварительной заявки на патент (США) номер 61/054069, озаглавленной "ASYNCHRONOUS REUSE PREAMBLE", поданной 16 мая 2008 года, причем обе заявки переданы правопреемнику этой заявки и содержатся в данном документе по ссылке.
Уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие сущности, в общем, относится к связи, а более конкретно, к способам для передачи информации в сети беспроводной связи.
Уровень техники
Сети беспроводной связи широко развертываются для того, чтобы предоставлять различное содержимое связи, например передачу речи, видео, пакетных данных, обмен сообщениями, широковещательную передачу и т.д. Эти беспроводные сети могут быть сетями множественного доступа, допускающими поддержку нескольких пользователей посредством совместного использования доступных сетевых ресурсов. Примеры таких сетей множественного доступа включают в себя сети множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), сети ортогонального FDMA (OFDMA) и сети FDMA с одной несущей (SC-FDMA).
Сеть беспроводной связи может включать в себя определенное число базовых станций, которые могут поддерживать связь для определенного числа терминалов. Базовая станция может отправлять передачу, чтобы давать возможность терминалу обнаруживать базовую станцию. Передача также может переносить информацию, которая может использоваться терминалами для того, чтобы осуществлять связь с базовой станцией. Желательно эффективно и надежно отправлять передачу.
Сущность изобретения
Способы для отправки преамбул с низким повторным использованием (LRP) в беспроводной сети описаны в данном документе. В аспекте базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам, чтобы давать возможность терминалу обнаруживать базовую станцию даже при наличии высоких помех от сильных базовых станций. Преамбула с низким повторным использованием является передачей, отправляемой с низким повторным использованием так, что она может обнаруживаться даже терминалами, наблюдающими высокие помехи. Низкое повторное использование относится к базовым станциям отправляющим передачи (к примеру, преамбулы) на различных ресурсах постоянно или большую часть времени, тем самым уменьшая помехи и обеспечивая то, что могут обнаруживаться даже преамбулы относительно слабых базовых станций.
В одном исполнении базовая станция может формировать преамбулу с низким повторным использованием, содержащую пилотную часть и часть данных. Пилотная часть может содержать пилотные символы, используемые для обнаружения преамбулы с низким повторным использованием. Часть данных может содержать информацию для базовой станции. Базовая станция может определять частотные ресурсы, зарезервированные для отправки преамбул с низким повторным использованием базовыми станциями, к примеру асинхронными базовыми станциями. Базовая станция затем может отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам, к примеру, в псевдослучайно выбранное время.
В одном исполнении терминал может определять частотные ресурсы, зарезервированные для отправки преамбул с низким повторным использованием базовыми станциями, к примеру асинхронными базовыми станциями. Терминал может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием, отправляемые базовыми станциями по зарезервированным частотным ресурсам. Терминал может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием на основе пилотной части. Терминал может восстанавливать информацию для базовой станции из части данных обнаруженной преамбулы с низким повторным использованием.
Далее более подробно описаны различные аспекты и признаки изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует сеть беспроводной связи.
Фиг.2 показывает асинхронную работу нескольких базовых станций.
Фиг.3A-3C показывают передачу преамбул с низким повторным использованием асинхронными базовыми станциями по одному набору поднесущих и двум поднаборам поднесущих.
Фиг.4 показывает передачу преамбул с низким повторным использованием асинхронными базовыми станциями при многократном использовании времени и частот.
Фиг.5A-5D показывают четыре исполнения преамбулы с низким повторным использованием.
Фиг.6 показывает процесс для отправки преамбулы с низким повторным использованием.
Фиг.7 показывает устройство для отправки преамбулы с низким повторным использованием.
Фиг.8 показывает процесс для приема преамбул с низким повторным использованием.
Фиг.9 показывает устройство для приема преамбул с низким повторным использованием.
Фиг.10 иллюстрирует блок-схему базовой станции и терминала.
Подробное описание изобретения
Способы, описанные в данном документе, могут использоваться для различных сетей беспроводной связи, таких как сети CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и другие сети. Термины "сеть" и "система" зачастую используются взаимозаменяемо. CDMA-сеть может реализовывать такой способ радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосную CDMA (WCDMA) и другие варианты CDMA. Cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как усовершенствованный UTRA (E-UTRA), сверхширокополосная передача для мобильных устройств (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi) IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Проект долгосрочного развития 3GPP (LTE) и усовершенствованный стандарт LTE (LTE-A) являются новыми версиями UMTS, которые используют E-UTRA, который использует OFDMA в нисходящей линии связи и SC-FDMA в восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A и GSM описаны в документах организации, называемой проектом партнерства третьего поколения (3GPP). Cdma2000 и UMB описаны в документах организации, называемой проектом партнерства третьего поколения 2 (3GPP2). Способы, описанные в данном документе, могут использоваться для беспроводных сетей систем и технологий радиосвязи, упомянутых выше, а также для других беспроводных сетей и технологий радиосвязи.
Фиг.1 показывает сеть 100 беспроводной связи, которая может включать в себя определенное число базовых станций 110 и других сетевых объектов. Базовая станция может быть станцией, которая осуществляет связь с терминалами, и также может упоминаться как точка доступа, узел B, развитый узел B и т.д. Каждая базовая станция 110 может предоставлять покрытие связи для конкретной географической области. Термин "сота" может упоминаться как зона покрытия базовой станции и/или подсистема базовой станции, обслуживающая эту зону покрытия, в зависимости от контекста, в котором используется термин.
Базовая станция может предоставлять покрытие связи для макросоты, пикосоты, фемтосоты и/или других типов соты. Макросота может покрывать относительно большую географическую область (к примеру, несколько километров в радиусе) и может обеспечивать возможность неограниченного доступа посредством терминалов с подпиской на услуги. Пикосота может покрывать относительно небольшую географическую область и может обеспечивать возможность неограниченного доступа посредством терминалов с подпиской на услуги. Фемтосота может покрывать относительно небольшую географическую область (к примеру, дом) и может давать возможность ограниченного доступа посредством терминалов, ассоциированных с фемтосотой, к примеру терминалов, принадлежащих закрытой абонентской группе (CSG). CSG может включать в себя терминалы для пользователей дома, терминалы для пользователей, подписанных на специальную схему обслуживания, и т.д. Базовая станция для макросоты может упоминаться как базовая макростанция. Базовая станция для пикосоты может упоминаться как базовая пикостанция. Базовая станция для фемтосоты может упоминаться как базовая фемтостанция или собственная базовая станция.
В примере, показанном на фиг.1, базовые станции 110a, 110b и 110c могут быть базовыми макростанциями для макросот 102a, 102b и 102c соответственно. Базовая станция 110x может быть базовой пикостанцией для пикосоты 102x. Базовая станция 110y может быть базовой фемтостанцией для фемтосоты 102y. Хотя не показано на фиг.1 для простоты, макросоты могут перекрываться на границах. Пико- и фемтосоты могут находиться в макросотах (как показано на фиг.1) или могут перекрываться с макросотами и/или другими сотами.
Беспроводная сеть 100 также может включать в себя ретрансляционные станции, к примеру ретрансляционную станцию 110z. Ретрансляционная станция является станцией, которая принимает передачу данных и/или другой информации от вышерасположенной станции и отправляет передачу данных и/или другой информации в нижерасположенную станцию. Вышерасположенная станция может быть базовой станцией, другой ретрансляционной станцией или терминалом. Нижерасположенная станция может быть терминалом, другой ретрансляционной станцией или базовой станцией. Ретрансляционная станция также может быть терминалом, который ретранслирует передачи для других терминалов. Ретрансляционная станция может передавать и/или принимать преамбулы с низким повторным использованием. Например, ретрансляционная станция может передавать преамбулу с низким повторным использованием способом, аналогичным базовой пикостанции, и может принимать преамбулы с низким повторным использованием способом, аналогичным терминалу.
Сетевой контроллер 130 может соединяться с набором базовых станций и предоставлять координацию и управление для этих базовых станций. Сетевой контроллер 130 может быть одним сетевым объектом или набором сетевых объектов. Сетевой контроллер 130 может осуществлять связь с базовыми станциями 110 через транзитное соединение. Базовые станции 110 также могут осуществлять связь друг с другом, к примеру, непосредственно или опосредованно через беспроводное или проводное транзитное соединение.
Беспроводная сеть 100 может быть гомогенной сетью, которая включает в себя только базовые макростанции (не показаны на фиг.1). Беспроводная сеть 100 также может быть гетерогенной сетью, которая включает в себя базовые станции различных типов, к примеру базовые макростанции, базовые пикостанции, собственные базовые станции, ретрансляционные станции и т.д. Эти различные типы базовых станций могут иметь различные уровни мощности передачи, различные зоны покрытия и различное влияние на помехи в беспроводной сети 100. Например, базовые макростанции могут иметь высокий уровень мощности передачи (к примеру, 20 Вт), тогда как базовые пико- и фемтостанции могут иметь низкий уровень мощности передачи (к примеру, 1 Вт). Способы, описанные в данном документе, могут использоваться для гомогенных и гетерогенных сетей.
Терминалы 120 могут быть распределены по беспроводной сети 100 и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал также может упоминаться как терминал доступа (AT), мобильная станция (MS), абонентское устройство (UE), абонентский модуль, станция и т.д. Терминал может быть сотовым телефоном, персональным цифровым устройством (PDA), беспроводным модемом, устройством беспроводной связи, карманным устройством, портативным компьютером, беспроводным телефоном, станцией беспроводного абонентского доступа (WLL) и т.д. Терминал может осуществлять связь с базовой станцией через нисходящую линию связи и восходящую линию связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи от базовой станции к терминалу, а восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к линии связи от терминала к базовой станции.
Терминал может иметь возможность осуществлять связь с базовыми макростанциями, базовыми пикостанциями, базовыми фемтостанциями и/или другими типами базовых станций. На фиг.1 сплошная линия с двойными стрелками указывает требуемые передачи между терминалом и обслуживающей базовой станцией, которая является базовой станцией, предназначенной для того, чтобы обслуживать терминал в нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи. Пунктирная линия с двойными стрелками указывает создающие помехи передачи между терминалом и базовой станцией. Создающая помехи базовая станция является базовой станцией, вызывающей помехи для терминала в нисходящей линии связи и/или наблюдающей помехи от терминала в восходящей линии связи.
Беспроводная сеть 100 может поддерживать синхронную или асинхронную работу. Для синхронной работы базовые станции могут иметь идентичное кадровое временное согласование и передачи от различных базовых станций могут быть выровнены во времени. Для асинхронной работы базовые станции могут иметь различное кадровое временное согласование, и передачи от различных базовых станций могут не быть выровнены во времени. Асинхронный режим работы может быть более общим для базовых пико- и фемтостанций, которые могут развертываться в закрытом помещении и могут не иметь доступа к источнику синхронизации, такому как глобальная система определения местоположения (GPS).
Фиг.2 показывает пример асинхронной работы несколькими (L) базовыми станциями 1-L. Для каждой базовой станции горизонтальная ось может представлять время, а вертикальная ось может представлять частоту или мощность передачи. Временная шкала передачи для каждой базовой станции может быть секционирована на единицы субкадров. Каждый субкадр может иметь заранее определенную длительность, к примеру 1 миллисекунда (мс). Субкадр также может упоминаться как кадр и т.д. В LTE каждый субкадр покрывает два временных кванта, и каждый временной квант покрывает шесть периодов символов для расширенного циклического префикса или семь периодов символов для обычного циклического префикса.
1
1
2
2
L
L
1
2
L
1
2
L
Для асинхронной работы каждая базовая станция может независимо поддерживать свое кадровое временное согласование и может автономно назначать индексы субкадрам. Например, базовая станция 1 может иметь субкадр f с началом во время T, базовая станция 2 может иметь субкадр f с началом во время T и т.д., и базовая станция L может иметь субкадр f с началом во время T. Начальные времена T, T,… и T могут не быть выровнены по времени, как показано на фиг.2. Кроме того, индексы субкадра f, f,… и f могут иметь различные значения.
Беспроводная сеть 100 может использовать мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) или мультиплексирование с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDM) для каждой из нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Например, LTE использует OFDM в нисходящей линии связи и SC-FDM в восходящей линии связи. OFDM и SC-FDM секционируют полосы пропускания системы на несколько (K) поднесущих, которые также могут упоминаться как тоны, элементы разрешения и т.д. Разнесение между смежными поднесущими может быть фиксированным и общее число поднесущих (K) может зависеть от полосы пропускания системы. Например, K может быть равно 128, 256, 512, 1024 или 2048 для полосы пропускания системы в 1,25, 2,5, 5, 10 или 20 МГц соответственно. Полоса пропускания системы также может быть секционирована на подполосы частот и каждая подполоса частот может покрывать конкретный частотный диапазон. Например, в LTE, каждая подполоса частот охватывает 1,08 МГц и включает в себя 72 поднесущие.
Доступные частотно-временные ресурсы могут быть секционированы на блоки ресурсов, которые также могут упоминаться как мозаичные фрагменты и т.д. В общем, каждый блок ресурсов может охватывать любое временное измерение и любое частотное измерение. В LTE каждый блок ресурсов охватывает 12 поднесущих в одном временном кванте и включает в себя 84 элемента ресурсов для обычного циклического префикса. В UMB каждый блок ресурсов (или мозаичный фрагмент) охватывает 16 поднесущих в 8 периодах символов и включает в себя 128 элементов ресурсов. Элемент ресурсов охватывает одну поднесущую в одном периоде символа и может быть использован для того, чтобы отправлять один символ модуляции. Число доступных блоков ресурсов может зависеть от полосы пропускания системы.
Снова ссылаясь на фиг.1, терминал может находиться в любом месте в беспроводной сети 100 и может наблюдать высокие помехи от некоторых базовых станций. Например, терминал 120x может находиться близко к базовой пикостанции 110x, но может наблюдать высокие помехи от базовой макростанции 110b вследствие более высокого уровня мощности передачи базовой станции 110b. В качестве другого примера, терминал 120y может находиться близко к базовой фемтостанции 110y, но может не иметь возможности осуществлять доступ к базовой станции 110y вследствие ограниченного доступа. Терминал 120y затем может осуществлять связь с базовой станцией 110c и может наблюдать высокие помехи от базовой фемтостанции 110y. В качестве еще одного другого примера, ретрансляционная станция 110z и терминал 120z на фиг.1 могут наблюдать высокие помехи образом, аналогичным как для базовой пикостанции 110x и терминалу 120x. Могут быть другие сценарии, в которых терминалы могут наблюдать высокие помехи от базовых станций.
В аспекте, базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием (LRP) по зарезервированным частотным ресурсам, чтобы давать возможность терминалу обнаруживать базовую станцию даже при наличии сильных создающих помехи базовых станций в асинхронной беспроводной сети. Преамбула с низким повторным использованием также может упоминаться как преамбула, пилотные сигналы, сигнал синхронизации и т.д. Преамбула с низким повторным использованием может давать возможность терминалу обнаруживать и подключаться к более слабой базовой станции, что может быть желательным в определенных сценариях, как описано ниже.
В одном исполнении, все базовые станции (к примеру, в том числе ретрансляционные станции) могут отправлять преамбулы с низким повторным использованием для использования терминалами, чтобы обнаруживать базовые станции. В другом исполнении, только назначенные базовые станции могут отправлять преамбулы с низким повторным использованием. Например, назначенные базовые станции могут быть базовыми станциями, передачи по нисходящей линии связи которых могут наблюдать высокие помехи от других базовых станций. В качестве другого примера, назначенные базовые станции могут быть базовыми станциями с низким уровнем мощности, к примеру базовыми пико- и фемтостанциями.
Базовая станция может покрывать одну или более сот. Например, базовая макростанция может покрывать три соты, базовая пикостанция может покрывать одну соту, базовая фемтостанция может покрывать одну соту, и ретрансляционная базовая станция может покрывать одну соту. В одном исполнении, базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием для каждой соты, покрываемой базовой станцией. В другом исполнении, базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием для всех сот, покрываемых базовой станцией.
В одном исполнении, некоторые частотные ресурсы могут быть зарезервированы для отправки преамбул с низким повторным использованием и могут упоминаться как ресурсы преамбулы. Зарезервированные частотные ресурсы могут быть доступными все или большую часть времени для передачи преамбул с низким повторным использованием. В одном исполнении, только преамбулы с низким повторным использованием могут отправляться по зарезервированным частотным ресурсам. В другом исполнении, преамбулы с низким повторным использованием, а также другие передачи, которые не вызывают высокие помехи для преамбул с низким повторным использованием, могут отправляться по зарезервированным частотным ресурсам. В еще одном исполнении, зарезервированные частотные ресурсы могут быть освобождены от других передач за исключением некоторых периодов символов или временных интервалов, в которых другие передачи могут отправляться через всю или большую часть полосы пропускания системы. Для всех исполнений зарезервированные частотные ресурсы могут иметь низкие или не иметь помехи от передач данных трафика, управляющей информации, пилотных сигналов и т.д.
В одном исполнении, зарезервированные частотные ресурсы могут содержать набор из N поднесущих, где N может быть любым подходящим значением. Набор может включать в себя смежные поднесущие или поднесущие, распределенные по частоте. В общем, любое число поднесущих и любые из доступных поднесущих могут быть зарезервированы для отправки преамбул с низким повторным использованием. Большее число зарезервированных поднесущих может предоставлять возможность передачи дополнительной информации в преамбулах с низким повторным использованием, но может приводить к большему объему служебной информации. В одном исполнении, набор из 12 поднесущих может быть зарезервирован для отправки преамбул с низким повторным использованием, что соответствует числу поднесущих для одного блока ресурсов в LTE.
Фиг.3A показывает исполнение отправки преамбул с низким повторным использованием несколькими (L) базовыми станциями 1-L при многократном использовании времени в асинхронной беспроводной сети. В этом исполнении, набор из N смежных поднесущих (к примеру, 12 поднесущих) может быть зарезервирован для отправки преамбул с низким повторным использованием. В общем, зарезервированный набор поднесущих может находиться где-либо в рамках полосы пропускания системы. Все базовые станции могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по одному зарезервированному набору поднесущих. Конфликт возникает, когда несколько базовых станций отправляют свои преамбулы с низким повторным использованием по перекрывающимся ресурсам, к примеру, по идентичным зарезервированным поднесущим в перекрывающихся временных интервалах. Тем не менее, при многократном использовании времени каждая базовая станция может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием в течение небольшой части времени. Это в таком случае может уменьшать вероятность конфликта между преамбулами с низким повторным использованием от различных базовых станций. Это также может давать возможность терминалу обнаруживать преамбулу с низким повторным использованием от более слабой базовой станции при наличии высоких помех от сильной базовой станции.
11
21
L1
Каждая базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием на основе своего кадрового временного согласования. Различные базовые станции могут иметь различное кадровое временное согласование в асинхронном режиме работы. В примере, показанном на фиг.3A, базовая станция 1 может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T, базовая станция 2 может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T и т.д., и базовая станция L может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T. Преамбулы с низким повторным использованием от L базовых станций могут конфликтовать или не конфликтовать на зарезервированных поднесущих.
x1
x2
x1
x2
x3
x3
x2
x3
x2
x3
В одном исполнении, данная базовая станция x может псевдослучайно выбирать времена передачи для своей преамбулы с низким повторным использованием, чтобы не допускать непрерывного конфликта с преамбулой с низким повторным использованием от другой базовой станции. Базовая станция x может варьировать временной интервал между последовательными передачами своей преамбулы с низким повторным использованием. Например, базовая станция x может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T, и затем снова во время Tx2, где T=T+Δ, и затем снова во время T, где T=T+Δ, и т.д. Базовая станция x может варьировать временные смещения Δ и Δ, чтобы уменьшать вероятность непрерывного конфликта с другой базовой станцией. Базовая станция x тем может самым псевдослучайно выбирать времена передачи своей преамбулы с низким повторным использованием посредством псевдослучайного выбора времени передачи и/или посредством псевдослучайного выбора временного смещения между последовательными временами передачи.
11
12
11
12
13
12
13
11
12
13
21
22
21
22
23
22
23
21
22
23
L1
L2
L1
L2
L3
L2
L3
L1
L2
L3
В примере, показанном на фиг.3A, базовая станция 1 может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T, затем снова во время T=T+Δ и затем снова во время T=T+Δ, где времена передачи T, T и T (или эквивалентно, временные смещения Δ12 и Δ13) могут выбираться псевдослучайно. Базовая станция 2 может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T, затем снова во время T=T+Δ и затем снова во время T=T+Δ, где времена передачи T, T и T могут выбираться псевдослучайно. Базовая станция L может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием во время T, затем снова во время T=T+Δ и затем снова во время T=T+Δ, где времена передачи T, T и T могут выбираться псевдослучайно. Поскольку различные базовые станции отправляют свои преамбулы с низким повторным использованием в разное время, вероятность конфликта преамбулы с низким повторным использованием более слабой базовой станции с преамбулой с низким повторным использованием сильной базовой станции может быть небольшой. Терминал в таком случае может иметь возможность обнаруживать преамбулу с низким повторным использованием более слабой базовой станции с высокой вероятностью.
x1
x2
x3
Базовая станция x может псевдослучайно выбирать времена передачи T, T, T и т.д. для своей преамбулы с низким повторным использованием по-разному. В одном исполнении, базовая станция x может псевдослучайно выбирать времена передачи на основе псевдослучайной функции от идентификатора соты, идентификатора базовой станции и/или другой информации. Времена передачи также могут выбираться на основе функции от приоритета отправляющего устройства. Например, базовые станции с более низким приоритетом могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием с большими временными смещениями. Времена передачи преамбулы с низким повторным использованием базовой станции x могут быть неизвестными для терминалов, которые могут непрерывно обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием различных базовых станций, когда разрешено.
1
2
3
1
2
3
Фиг.3B показывает исполнение отправки преамбул с низким повторным использованием несколькими базовыми станциями по распределенным частотным ресурсам при многократном использовании времени в асинхронной беспроводной сети. В этом исполнении, набор поднесущих может быть зарезервирован для отправки преамбул с низким повторным использованием и может содержать два поднабора смежных поднесущих. Например, зарезервированный набор может включать в себя 12 поднесущих, и каждый поднабор может включать в себя шесть смежных поднесущих. В общем, два поднабора поднесущих могут находиться где-либо в полосе пропускания системы. Все базовые станции могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по двум идентичным поднаборам поднесущих. В исполнении, показанном на фиг.3B, каждая базовая станция может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием по двум поднаборам поднесущих в псевдослучайно выбранные времена. Передача преамбулы с низким повторным использованием по поднабору поднесущих может упоминаться как LRP-сегмент. LRP-сегменты в двух поднаборах поднесущих могут быть совмещены или не совмещены во времени. Например, базовая станция может отправлять один LRP-сегмент по поднабору поднесущих 1 во время T, отправлять другой LRP-сегмент по поднабору поднесущих 2 во время T, отправлять другой LRP-сегмент для поднабора поднесущих 2 во время T и т.д., где T<T<T. Различные базовые станции могут выбирать различные времена передачи, чтобы уменьшать вероятность конфликта своих преамбул с низким повторным использованием, как описано выше для фиг.3A.
В общем, набор поднесущих, содержащий любое число поднаборов, может быть зарезервирован для передачи преамбул с низким повторным использованием. Поднаборы могут распределяться по частоте любым способом. Использование нескольких поднаборов поднесущих, распределенных в частоте, позволяет повышать производительность обнаружения для преамбул с низким повторным использованием.
Фиг.3C показывает другое исполнение отправки преамбул с низким повторным использованием по распределенным частотным ресурсам при многократном использовании времени. В этом исполнении, зарезервированный набор поднесущих может содержать два поднабора смежных поднесущих, которые могут находиться на двух границах полосы пропускания системы. Это исполнение позволяет не избежать разделения полосы пропускания системы, чтобы поддерживать преамбулы с низким повторным использованием. Все базовые станции могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по двум идентичным поднаборам поднесущих, как описано выше для фиг.3B.
В одном исполнении, которое показано на фиг.3C, защитные поднесущие могут использоваться для того, чтобы защищать/изолировать зарезервированные поднесущие, используемые для преамбул с низким повторным использованием, от незарезервированных поднесущих, используемых для опорного сигнала, управляющей информации, данных трафика и т.д. Например, одна защитная поднесущая может использоваться для того, чтобы защищать один поднабор поднесущих, находящийся на одной границе полосы пропускания системы, а другая защитная поднесущая может использоваться для того, чтобы защищать другой поднабор поднесущих, находящийся на другой границе полосы пропускания системы, как показано на фиг.3C. Защитные поднесущие могут защищать преамбулы с низким повторным использованием от помех между несущими (ICI) вследствие передач по незарезервированным поднесущим, что позволяет повышать производительность обнаружения для преамбул с низким повторным использованием.
В другом аспекте, различные базовые станции могут отправлять преамбулы с низким повторным использованием с помощью комбинации многократного использования времени и многократного использования частот. Различные частотные ресурсы (к примеру, различные наборы поднесущих) могут быть зарезервированы для отправки преамбул с низким повторным использованием. Каждая базовая станция может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам, применимым для этой базовой станции. Различные базовые станции могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по различным зарезервированным частотным ресурсам, что позволяет исключать конфликт. В одном исполнении, базовые станции каждого класса мощности могут отправлять преамбулы с низким повторным использованием по зарезервированному набору поднесущих для этого класса мощности. Например, базовые станции с высоким уровнем мощности, такие как базовые макростанции, могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по первому зарезервированному набору поднесущих, а базовые станции с низким уровнем мощности, такие как базовые пико- и фемтостанции, могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по второму зарезервированному набору поднесущих.
Фиг.4 показывает исполнение отправки преамбул с низким повторным использованием несколькими базовыми станциями при многократном использовании времени и частот в асинхронной беспроводной сети. В этом исполнении, два набора поднесущих могут быть зарезервированы для отправки преамбул с низким повторным использованием. Базовые станции с высоким уровнем мощности 1 и L могут отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием по первому набору поднесущих. Базовая станция с низким уровнем мощности 2 может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием по второму набору поднесущих. В исполнении, показанном на фиг.4, каждая базовая станция может отправлять свою преамбулу с низким повторным использованием по применимому набору поднесущих в псевдослучайно выбранные времена. Различные базовые станции могут использовать различные наборы поднесущих и также могут выбирать различные времена передачи, чтобы уменьшать вероятность конфликта своих преамбул с низким повторным использованием.
В общем, любое число наборов поднесущих может быть зарезервировано для передачи преамбул с низким повторным использованием. Базовые станции могут назначаться зарезервированным наборам поднесущих по-разному, к примеру, на основе своих классов мощности и/или других критериев. Отправка преамбул с низким повторным использованием с многократным использованием частот в дополнение к многократному использованию времени позволяет повышать производительность обнаружения для преамбулы с низким повторным использованием. Преамбулы с низким повторным использованием также могут отправляться с использованием только многократного использования частот.
Преамбула с низким повторным использованием может быть сформирована по-разному. В одном исполнении, преамбула с низким повторным использованием может содержать пилотную часть и часть данных. Пилотная часть также может упоминаться как сигнал обнаружения, канал обнаружения, опорная часть, заголовок преамбулы и т.д. Пилотная часть может давать возможность терминалу обнаруживать преамбулу с низким повторным использованием, а также может использоваться для других целей, таких как оценка канала. Часть данных может переносить информацию для преамбулы с низким повторным использованием и также может упоминаться как канал информации соты, рабочие данные преамбулы и т.д.
Фиг.5A показывает исполнение преамбулы 510 с низким повторным использованием, которая может использоваться для схемы передачи, показанной на фиг.3B или 3C. В этом исполнении, преамбула с низким повторным использованием отправляется по зарезервированному набору поднесущих, содержащему два поднабора, причем каждый поднабор включает в себя шесть смежных поднесущих. Преамбула с низким повторным использованием также отправляется в трех последовательных субкадрах, причем каждый субкадр включает в себя 14 периодов символов для обычного циклического префикса (как показано на фиг.5A) или 12 периодов символов для расширенного циклического префикса (не показан на фиг.5A). Верхняя половина преамбулы с низким повторным использованием отправляется в первом блоке, охватывающем шесть поднесущих в трех субкадрах. Нижняя половина преамбулы с низким повторным использованием отправляется во втором блоке, охватывающем шесть поднесущих в трех субкадрах.
В исполнении, показанном на фиг.5A, преамбула с низким повторным использованием содержит пилотную часть и часть данных. Пилотная часть занимает каждые вторые элементы ресурсов в самых верхних и самых нижних строках первого блока, а также каждые вторые элементы ресурсов в самых верхних и самых нижних строках второго блока. Часть данных занимает оставшиеся элементы ресурсов в первых и вторых блоках. Каждая строка, в которой отправляется пилотная часть, упоминается как пилотная строка. В примере, показанном на фиг.5A, предусмотрено четыре пилотные строки и каждая пилотная строка включает в себя 21 элемент ресурсов для пилотной части. Элементы ресурсов, используемые для пилотной части, упоминаются как элементы пилотных ресурсов. Элементы ресурсов, используемые для части данных, упоминаются как элементы ресурсов данных. В общем, пилотная часть может отправляться в M пилотных строк, где M≥1, и может отправляться в N элементов ресурсов в каждой пилотной строке, где N>1.
Известные символы могут отправляться в элементах пилотных ресурсов и могут упоминаться как пилотные символы. Пилотные символы могут использоваться для обнаружения преамбул, оценки канала и т.д. В одном исполнении, пилотные символы могут быть сформированы посредством скремблирования последовательности известных символов модуляции с помощью последовательности скремблирования, которая может быть общей для всех сот или базовых станций. Последовательность скремблирования может быть последовательностью псевдослучайных чисел (PN) или некоторыми другими последовательностями, имеющими желательные свойства. В другом исполнении, пилотные символы могут быть сформированы на основе дискретной матрицы Фурье (DFT).
В еще одном исполнении, пилотные символы могут быть сформированы на основе последовательности CAZAC (с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией). CAZAC-последовательность может предоставлять нулевую автокорреляцию, которая является большим значением для корреляции CAZAC-последовательности с собой при нулевом смещении и нулевых значениях для всех других смещений. Свойство нулевой автокорреляции является полезным для точного обнаружения CAZAC-последовательности. Некоторые примерные CAZAC-последовательности включают в себя последовательность Задова-Чу, последовательность Чу, последовательность Франка, обобщенную линейно-частотно-модулированную последовательность (GCL) и т.д.
В одном исполнении, пилотные символы для каждой пилотной строки могут быть сформированы на основе последовательности Задова-Чу следующим образом:
для  и ,
уравнение (1)
где M - число пилотных строк, к примеру M=4 для примера на фиг.5A,
N - число пилотных символов в каждой пилотной строке, к примеру N=21 на фиг.5A,
m
r - параметр последовательности Задова-Чу, и
- n-ный пилотный символ в последовательности пилотных символов для m-той пилотной строки.
m
m
m
Параметр последовательности r может быть положительным целочисленным значением, которое может быть взаимно простым числом для N, так что самый большой общий множитель r и N равен единице. Например, r может быть равным 2, 4, 5, 8, 10, 11, 13, 16, 17, 19 или 20 для случая, в котором N=21.
m
m
1
1
1
Одна последовательность пилотных символов, содержащая N пилотных символов, может быть сформирована на основе различного целочисленного значения r. M различных последовательностей пилотных символов может быть сформировано с M различных целочисленных значений r для M пилотных строк. N пилотных символов в каждой последовательности пилотных символов может отправляться в N элементов пилотных ресурсов в соответствующей пилотной строке. В качестве примера, для пилотной строки 1 на фиг.5A пилотный символ S(0) может отправляться в самом левом элементе пилотных ресурсов в строке, пилотный символ S(1) может отправляться во втором самом левом элементе пилотных ресурсов в строке и т.д., и пилотный символ S(20) может отправляться в самом правом элементе пилотных ресурсов в строке.
m
Использование последовательности Задова-Чу для пилотной части позволяет предоставлять более низкую вероятность сигнала ложной тревоги, чем другие последовательности, такие как последовательности случайных фаз и DFT-последовательности. Более низкая вероятность сигнала ложной тревоги может быть обусловлена хорошим свойством линейной автокорреляции последовательности Задова-Чу. Использование последовательностей Задова-Чу, сформированных с различными значениями r для различных пилотных строк, позволяет предоставлять более низкую вероятность сигнала ложной тревоги, чем использование одинаковой последовательности Задова-Чу для различных пилотных строк или одинаковой последовательности Задова-Чу, но с различными циклическими сдвигами для различных пилотных строк. Помимо этого, свойство постоянной амплитуды/модуля последовательности Задова-Чу может приводить к лучшей производительности для оценки канала.
Фиг.5B показывает исполнение преамбулы 520 с низким повторным использованием, которая может использоваться для схемы передачи, показанной на фиг.3B или 3C. В этом исполнении, преамбула с низким повторным использованием отправляется по зарезервированному набору поднесущих, содержащему два поднабора, причем каждый поднабор включает в себя две смежных поднесущие. Преамбула с низким повторным использованием также отправляется в двух непоследовательных субкадрах. Каждый субкадр может включать в себя 14 периодов символов с индексами от 0 до 13. В одном исполнении, пилотная часть преамбулы с низким повторным использованием может отправляться в периодах символов, которые не используются для опорного сигнала или управляющей информации соседними базовыми станциями. Например, в LTE, базовая станция может отправлять опорный сигнал от двух антенн в периоде символа 0, 4, 7 и 11 или от четырех антенн в периодах символов 0, 1, 4, 7, 8 и 11 каждого субкадра. Базовая станция также может отправлять управляющую информацию в периодах символов 0, 1 и 2 каждого субкадра. Повышенная производительность обнаружения для преамбулы с низким повторным использованием может достигаться посредством отправки пилотной части, чтобы избегать опорного сигнала и управляющей информации от соседних базовых станций.
Фиг.5C показывает исполнение преамбулы 530 с низким повторным использованием, которое может использоваться для схемы передачи, показанной на фиг.3A или 4. В этом исполнении, преамбула с низким повторным использованием отправляется по зарезервированному набору из 12 смежных поднесущих. Преамбула с низким повторным использованием также отправляется в одном субкадре из 14 периодов символов. Преамбула с низким повторным использованием таким образом отправляется в блоке, покрывающем 12 поднесущих в одном субкадре.
В исполнении, показанном на фиг.5C, преамбула с низким повторным использованием содержит пилотную часть и часть данных. Пилотная часть занимает M=4 пилотных строк, которые являются второй, пятой, восьмой и одиннадцатой строками блока. Пилотная часть занимает N=14 элементов ресурсов в каждой пилотной строке. Последовательность пилотных символов, содержащая 14 пилотных символов, может быть сформирована (к примеру, как показано в уравнении (1)) для каждой пилотной строки и может быть отображена в эти 14 элементов ресурсов в строке.
Фиг.5D показывает исполнение широкополосной преамбулы 540 с низким повторным использованием, которая может отправляться по всем или большинству применимых поднесущих в одном периоде символа (как показано на фиг.5D) или в нескольких периодах символов (не показаны на фиг.5D). Пилотная часть может отправляться в каждых P-х поднесущих, где P>1, в общем, и P=3, в исполнении, показанном на фиг.5D. Часть данных может отправляться в оставшихся поднесущих. Широкополосная преамбула с низким повторным использованием может использоваться в синхронной беспроводной сети. В одном исполнении, каждой базовой станции могут назначаться конкретные периоды символов, чтобы отправлять широкополосную преамбулу с низким повторным использованием. В другом исполнении, каждая базовая станция может псевдослучайно выбирать периоды символов, чтобы отправлять свою широкополосную преамбулу с низким повторным использованием.
Фиг.5A-5D показывают несколько примерных исполнений преамбулы с низким повторным использованием. В общем, преамбула с низким повторным использованием может отправляться в блоке любой подходящей частотной размерности и любой подходящей временной размерности. Блок может включать в себя смежные элементы ресурсов (к примеру, как показано на фиг.5C) или несмежные элементы ресурсов (к примеру, как показано на фиг.5A). Поднабор доступных элементов ресурсов может использоваться для пилотной части и оставшиеся элементы ресурсов могут использоваться для части данных. Элементы пилотных ресурсов могут быть распределены, к примеру, как показано фиг.5A-5D, или могут быть размещены в других местоположениях в блоке. Схемы преамбулы с низким повторным использованием, описанные в данном документе, могут использоваться для субкадров с обычным циклическим префиксом, субкадров с расширенным циклическим префиксом, обычных субкадров, MBSFN-субкадров и т.д. Преамбула с низким повторным использованием также может использоваться для дуплекса с временным разделением каналов (TDD), дуплекса с частотным разделением каналов (FDD) и т.д.
В одном исполнении, преамбулы с низким повторным использованием от различных базовых станций могут включать в себя идентичную пилотную часть, но различные части данных. В этом исполнении, различные базовые станции могут быть обнаружены на основе части общего пилотного сигнала, но могут быть идентифицированы на основе информации в части данных своих преамбул с низким повторным использованием. В другом исполнении, преамбулы с низким повторным использованием от различных базовых станций могут включать в себя различные пилотные части, а также различные части данных.
Часть данных преамбулы с низким повторным использованием от базовой станции может включать в себя различные типы информации. В одном исполнении, часть данных может включать в себя одно или более следующего:
- идентификатор соты или идентификатор базовой станции,
- информация соты,
- состояние и запросы на резервирование ресурсов, и
- контроль циклическим избыточным кодом (CRC).
Идентификатор соты или идентификатор базовой станции может использоваться терминалами для того, чтобы идентифицировать соту или базовую станцию, отправляющую преамбулу с низким повторным использованием. Базовая станция может покрывать одну или более сот. Преамбула с низким повторным использованием может быть предназначена для конкретной соты и в таком случае может включать в себя идентификатор соты для этой соты. Преамбула с низким повторным использованием также может быть предназначена для всех сот базовой станции и в таком случае может включать в себя идентификатор базовой станции. Идентификатор соты может быть глобальным идентификатором соты, который может быть уникальным для большей географической области и может включать в себя большее число битов. Идентификатор соты также может быть физическим идентификатором соты, который может быть уникальным для меньшей географической области и может включать в себя меньшее число битов.
Информация соты может содержать различные типы информации для отправки преамбулы с низким повторным использованием базовой станции или соты. Например, информация соты может включать в себя оповещаемую скорость передачи данных и/или качество обслуживания (QoS), поддерживаемое сотой или базовой станцией. QoS может определяться количественно посредством определенной гарантированной задержки, определенной гарантированной скорости передачи данных, определенной ожидаемой скорости передачи данных и т.д. Информация соты также может включать в себя информацию для полосы пропускания системы, мощности передачи базовой станции и т.д. Информация соты также может включать в себя другую информацию, которая может быть применимой для терминалов, к примеру информацию для определения местоположения.
Состояние резервирования ресурсов может включать в себя информацию по временным и/или частотным ресурсам, которые сота или базовая станция резервирует для других базовых станций для отправки управляющей информации и/или данных трафика. Запросы на резервирование ресурсов могут включать в себя индикаторы относительно того, уменьшать или нет помехи для зарезервированных временных и/или частотных ресурсов для управляющей информации и/или данных трафика.
CRC может использоваться терминалами для того, чтобы определять то, декодирована корректно или нет часть данных преамбулы с низким повторным использованием. CRC может включать в себя достаточное число битов, чтобы получать требуемую вероятность сигнала ложной тревоги.
Информация для части данных может обрабатываться и отправляться по-разному. В одном исполнении, информация может обрабатываться на основе схемы модуляции и кодирования (MCS), выбранной так, чтобы получать требуемое покрытие для преамбулы с низким повторным использованием. В одном исполнении, информация может обрабатываться в соответствии со сверточным кодом со скоростью 1/5 и BPSK. В другом исполнении, информация может обрабатываться в соответствии со сверточным кодом со скоростью 1/3 и QPSK. Информация также может быть кодирована с использованием других кодовых скоростей, других кодов прямой коррекции ошибок (FEC) и/или других схем модуляции. Объем информации в части данных может зависеть от выбранной схемы модуляции и кодирования и числа элементов ресурсов, доступных для части данных.
В другом исполнении, информация для части данных может отправляться в сигнале маяка. Сигнал маяка является сигналом, в котором информация передается в конкретных поднесущих, используемых для сигнала, вместо передачи в символах модуляции, отправляемых по поднесущим. Сигнал для всех поднесущих может занимать одну или несколько поднесущих в каждом периоде символа для всех поднесущих, который является периодом символа, в котором отправляется сигнал для всех поднесущих. Базовая станция может формировать сообщение, содержащее информацию для части данных. Базовая станция может кодировать сообщение с помощью кода для всех поднесущих, чтобы определять конкретную поднесущую(ие), чтобы использовать для сигнала для всех поднесущих в каждом периоде символа для всех поднесущих. Код для всех поднесущих может быть таким, что преамбула с низким повторным использованием может обнаруживаться терминалом без сведений по кадровому временному согласованию базовой станции. Это может достигаться посредством обеспечения того, что все сдвиги данного кодового слова отображаются в одно и то же сообщение.
Терминал может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием от базовых станций по-разному, к примеру с использованием когерентной или некогерентной корреляции. В одном исполнении, терминал может коррелировать принимаемые символы с локально сформированными пилотными символами, чтобы обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием. В каждом периоде символа терминал может выполнять OFDM-или SC-FDM-демодуляцию и получать K принимаемых символов для всего K поднесущих. Терминал может извлекать M принимаемых символов из M элементов ресурсов, используемых для пилотной части.
В одном исполнении, в каждом периоде символа терминал может коррелировать N последних принимаемых символов для каждой пилотной строки с N локально сформированных пилотных символов для этой пилотной строки следующим образом:
<img file="00000005.tif" he="11" wi="49" img-content="undefined" img-format="tif" />
для <img file="00000006.tif" he="5" wi="20" img-content="undefined" img-format="tif" />, уравнение (2)
m
n
где R(t-t) - принятый символ, соответствующий n-ному пилотному символу в m-й пилотной строке в периоде символа t,
- результат корреляции для m-й пилотной строки в периоде символа t, и
" * " обозначает комплексно сопряженное число.
Показатель корреляции Q(t) может быть задан следующим образом:
<img file="00000008.tif" he="11" wi="34" img-content="undefined" img-format="tif" />
уравнение (3)
Если терминал содержит несколько приемных антенн, то терминал может выполнять корреляцию для каждой пилотной строки каждой антенны. Терминал затем может комбинировать результаты корреляции для всех пилотных строк всех приемных антенн, чтобы получать показатель корреляции. Терминал также может реализовывать другие способы обработки приемным устройством (к примеру, способы минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), способы максимального правдоподобия (ML) или основанные на подпространстве способы) для обнаружения пилотных сигналов.
Терминал может объявлять наличие преамбулы с низким повторным использованием, если показатель корреляции превышает пороговое значение. В одном исполнении, пороговое значение может быть фиксированным значением, которое может выбираться, чтобы получать требуемую вероятность обнаружения и вероятность сигнала ложной тревоги. В другом исполнении, пороговое значение может быть конфигурируемым значением, которое может быть определено на основе оцененного шума и помех по зарезервированному набору поднесущих, к примеру, в течение периодов молчания, когда преамбулы с низким повторным использованием не обнаруживаются.
Терминал может обнаруживать наличие преамбулы с низким повторным использованием в каждом периоде символа, к примеру, как описано выше. После обнаружения преамбулы с низким повторным использованием терминал может извлекать оценку канала на основе пилотной части обнаруженной преамбулы с низким повторным использованием. В одном исполнении, канальное усиление может быть оценено для каждого элемента пилотных ресурсов следующим образом:
<img file="00000009.tif" he="12" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" />
для <img file="00000010.tif" he="5" wi="20" img-content="undefined" img-format="tif" />, уравнение (4)
m
где R(t) - зарезервированный пилотный символ для m-й пилотной строки в периоде символа t,
- передаваемый пилотный символ для m-той пилотной строки в периоде символа t, и
- оценка канального усиления для m-той пилотной строки в периоде символа t.
Оценки канального усиления для элементов пилотных ресурсов могут использоваться для того, чтобы извлекать оценки канального усиления для элементов ресурсов данных, к примеру, с использованием способа оценки по методу наименьших квадратов, MMSE-способа и т.д. Оценки канального усиления для элементов ресурсов данных могут использоваться для когерентного обнаружения и/или декодирования принимаемых символов из элементов ресурсов данных, чтобы восстанавливать информацию, отправляемую в части данных.
Терминал может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием от различных базовых станций и может получать информацию для обнаруженных базовых станций. В одном исполнении, терминал может отправлять информацию для обнаруженных базовых станций в обслуживающую базовую станцию. Обслуживающая базовая станция может определять, чтобы передавать обслуживание терминала более слабой базовой станции, и может резервировать некоторые частотные ресурсы (к примеру, одну или более подполос частот), чтобы давать возможность терминалу осуществлять связь с более слабой базовой станцией. Обслуживающая базовая станция также может уменьшать мощность передачи в некоторых частотных ресурсах, чтобы давать возможность терминалу обнаруживать канал управления (к примеру, переносящий большую преамбулу) от более слабой базовой станции.
Преамбулы с низким повторным использованием, описанные в данном документе, могут давать возможность терминалу обнаруживать более слабые базовые станции при наличии высоких помех от сильных базовых станций. Это может быть полезным в сценариях расширения диапазона и сценариях ограниченного ассоциирования. В сценарии расширения диапазона терминал (терминал 120x на фиг.1) может подключаться к более слабой базовой станции (к примеру, базовой станции 110x) с меньшими потерями в тракте передачи и с меньшей геометрией вместо сильной базовой станции (к примеру, базовой станции 110b) с большей геометрией, но с более высокими потерями в тракте передачи. Это может быть желательным для того, чтобы уменьшать помехи для беспроводной сети, чтобы достигать указанной скорости передачи данных для терминала. В сценарии ограниченного ассоциирования терминал (терминал 120y на фиг.1) может не иметь возможности осуществлять доступ к сильной базовой станции (к примеру, базовой станции 110y) вследствие ограниченного доступа и затем может подключаться к более слабой базовой станции (к примеру, базовой станции 110c) с неограниченным доступом, но с меньшей геометрией.
Терминалы в сценариях расширения диапазона и ограниченного ассоциирования могут наблюдать высокие помехи от сильных базовых станций. Эти терминалы по-прежнему могут иметь возможность обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием от более слабых базовых станций при наличии высоких помех от сильных базовых станций. Более слабые базовые станции могут иметь намного более низкий уровень мощности передачи и/или большие потери в тракте передачи, тогда как сильные базовые станции могут иметь намного более высокий уровень мощности передачи и/или меньшие потери в тракте передачи. Преамбулы с низким повторным использованием, таким образом, могут быть особенно полезными, когда требуемые базовые станции являются более слабыми, чем создающие помехи базовые станции.
Преамбулы с низким повторным использованием могут отправляться базовыми станциями в дополнение к другим пилотным сигналам и/или преамбулам. Например, в LTE базовая станция (или eNB) может отправлять преамбулу с низким повторным использованием в дополнение к конкретному для соты опорному сигналу, сигналу основной синхронизации, сигналу дополнительной синхронизации, управляющей информации и т.д. Может быть полезным конфигурировать субкадр как MBSFN-субкадр при отправке преамбулы с низким повторным использованием так, что опорные сигналы не передаются в части данных субкадра. В UMB базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием в дополнение к преамбуле суперкадра, мультиплексированным с временным разделением каналов (TDM) пилотным сигналам, общему пилотному сигналу и т.д. Терминал также может отправлять преамбулу с низким повторным использованием, чтобы давать возможность базовым станциям и/или другим терминалам обнаруживать терминал.
Фиг.6 показывает исполнение процесса 600 для отправки преамбулы с низким повторным использованием в беспроводной сети. Процесс 600 может выполняться базовой станцией (как описано ниже) или некоторым другим объектом. Базовая станция может формировать преамбулу с низким повторным использованием, содержащую пилотную часть и часть данных (этап 612). Пилотная часть может содержать пилотные символы, используемые для обнаружения преамбулы с низким повторным использованием. Часть данных может содержать информацию для базовой станции. Базовая станция может определять частотные ресурсы, зарезервированные для отправки преамбул с низким повторным использованием базовыми станциями, к примеру, асинхронных базовых станций (этап 614). Базовая станция затем может отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам (этап 616).
В одном исполнении этапа 612, базовая станция может формировать пилотные символы для пилотной части на основе псевдослучайной последовательности скремблирования или CAZAC-последовательности, такой как последовательность Задова-Чу. В одном исполнении, базовая станция может формировать несколько последовательностей пилотных символов на основе последовательности Задова-Чу с различными значениями параметра, к примеру, как показано в уравнении (1). Базовая станция может отображать каждую последовательность пилотных символов в различную строку элементов ресурсов, используемых для пилотной части. В одном исполнении, базовая станция может формировать часть данных, чтобы включать в себя идентификатор соты, идентификатор базовой станции, информацию соты, состояние и запросы на резервирование ресурсов, CRC и/или другую информацию. Преамбула с низким повторным использованием также может включать в себя другую часть для других типов информации.
В одном исполнении, преамбулы с низким повторным использованием для различных базовых станций могут содержать пилотную часть, которая является общей для всех базовых станций, и часть данных, которая является различной для каждой базовой станции. В другом исполнении, преамбулы с низким повторным использованием для различных базовых станций могут содержать различные пилотные части, а также различные части данных. Например, пилотная часть преамбулы с низким повторным использованием от каждой базовой станции может включать в себя идентификатор соты или идентификатор базовой станции для этой базовой станции.
В одном исполнении, базовая станция может псевдослучайно выбирать время, чтобы отправлять преамбулу с низким повторным использованием, к примеру, на основе функции от идентификатора соты или идентификатора базовой станции для базовой станции. Базовая станция затем может отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам в выбранное время. Различные базовые станции могут псевдослучайно выбирать различные времена, чтобы отправлять свои преамбулы с низким повторным использованием.
В одном исполнении, зарезервированные частотные ресурсы могут содержать набор поднесущих. В одном исполнении, набор поднесущих может содержать несколько поднаборов, причем каждый поднабор включает в себя, по меньшей мере, одну смежную поднесущую, к примеру, как показано на фиг.3B, 3C 5A и 5B. Базовая станция может отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированному набору поднесущих.
В одном исполнении, идентичные частотные ресурсы могут использоваться всеми базовыми станциями, чтобы отправлять преамбулы с низким повторным использованием. В другом исполнении, различные частотные ресурсы могут быть зарезервированы для отправки преамбул с низким повторным использованием различными типами базовых станций, к примеру базовыми станциями с различными классами мощности. Базовая станция затем может отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам, применимым для типа первой базовой станции.
Фиг.7 показывает исполнение устройства 700 для отправки преамбулы с низким повторным использованием в беспроводной сети. Устройство 700 включает в себя модуль 712, чтобы формировать преамбулу с низким повторным использованием, содержащую пилотную часть и часть данных, модуль 714, чтобы определять частотные ресурсы, зарезервированные для отправки преамбул с низким повторным использованием, и модуль 716, чтобы отправлять преамбулу с низким повторным использованием по зарезервированным частотным ресурсам от базовой станции.
В другом исполнении для отправки преамбул с низким повторным использованием в беспроводной сети базовая станция может формировать преамбулу с низким повторным использованием, содержащую пилотную часть и часть данных. Пилотная часть может содержать пилотные символы, используемые для обнаружения преамбулы с низким повторным использованием, может быть общей для всех базовых станций и может быть сформирована так, как описано выше. Часть данных может содержать символы данных для информации для базовой станции и может быть различной для различных базовых станций. Базовая станция может формировать, по меньшей мере, один OFDM-символ, содержащий пилотные символы, на первых поднесущих и символы данных на вторых поднесущих. Первые и вторые поднесущие могут распределяться по полосе пропускания системы.
Базовая станция затем может отправлять, по меньшей мере, один OFDM-символ для преамбулы с низким повторным использованием, по меньшей мере, в одном периоде символа. В одном исполнении, по меньшей мере, один период символа может псевдослучайно выбираться базовой станцией. В другом исполнении, по меньшей мере, один период символа может назначаться базовой станции для отправки преамбулы с низким повторным использованием. В еще одном исполнении, по меньшей мере, один период символа, не используемый соседними базовыми станциями, чтобы отправлять опорные сигналы или управляющую информацию, может выбираться базовой станцией для отправки преамбулы с низким повторным использованием. Базовая станция также может определять то, по меньшей мере, один период символа, по меньшей мере, для одного OFDM-символа другими способами.
Фиг.8 показывает исполнение процесса 800 для приема преамбул с низким повторным использованием в беспроводной сети. Процесс 800 может выполняться терминалом (как описано ниже) или некоторым другим объектом (к примеру, ретрансляционной станцией). Терминал может определять частотные ресурсы, зарезервированные для отправки преамбул с низким повторным использованием (этап 812). Терминал может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием, отправляемые базовой станции (к примеру, асинхронных базовых станций) по зарезервированным частотным ресурсам (этап 814). Если преамбула с низким повторным использованием обнаруживается, то терминал может восстанавливать информацию для базовой станции из обнаруженной преамбулы с низким повторным использованием (этап 816).
В одном исполнении этапа 814 терминал может формировать пилотные символы для пилотной части преамбулы с низким повторным использованием, к примеру, на основе последовательности Задова-Чу, как показано в уравнении (1). Терминал может коррелировать принимаемые символы из зарезервированных частотных ресурсов с пилотными символами, к примеру, как показано в уравнении (2). Терминал может определять то, обнаружена или нет преамбула с низким повторным использованием, на основе результатов корреляции.
В одном исполнении этапа 816, терминал может извлекать оценку канала на основе пилотной части обнаруженной преамбулы с низким повторным использованием. Терминал затем может восстанавливать часть данных обнаруженной преамбулы с низким повторным использованием на основе оценки канала. Терминал может получать идентификатор соты, идентификатор базовой станции, информацию соты, состояние и запросы на резервирование ресурсов и/или другую информацию из части данных. Терминал также может определять то, декодирована корректно или нет преамбула с низким повторным использованием, на основе CRC, включенного в преамбулу с низким повторным использованием.
В одном исполнении, зарезервированные частотные ресурсы могут содержать набор поднесущих. Терминал затем может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием, отправляемые по набору поднесущих. В одном исполнении, различные частотные ресурсы могут быть зарезервированы для отправки преамбул с низким повторным использованием различными типами базовых станций. Терминал затем может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием, отправляемые каждым типом базовых станций, из частотных ресурсов, зарезервированных для этого типа базовых станций.
Фиг.9 показывает исполнение устройства 900 для приема преамбул с низким повторным использованием в беспроводной сети. Устройство 900 включает в себя модуль 912, чтобы определять частотные ресурсы, зарезервированные для отправки преамбул с низким повторным использованием, модуль 914, чтобы обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием, отправляемые базовыми станциями (к примеру, асинхронных базовых станций) по зарезервированным частотным ресурсам, и модуль 916, чтобы восстанавливать информацию для базовой станции из обнаруженной преамбулы с низким повторным использованием.
Модули на фиг.7 и 9 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства, программные коды, микропрограммные коды и т.д. либо любую комбинацию вышеозначенного.
Фиг.10 показывает блок-схему исполнения базовой станции 110 и терминала 120, который может одним из базовая станция и один из терминалов на фиг.1. Базовая станция 110 может быть оборудована Т антеннами 1034а-1034t, и терминал 120 может быть оборудован R антеннами 1052а-1052r, где в общем,  и .
В базовой станции 110 передающий процессор 1020 может принимать данные трафика от источника 1012 данных и сообщения от контроллера/процессора 1040. Передающий процессор 1020 может обрабатывать (к примеру, кодировать, перемежать и модулировать) данные трафика и сообщения и предоставлять символы данных и управляющие символы соответственно. Передающий процессор 1020 также может формировать пилотные символы и символы данных для преамбулы с низким повторным использованием и пилотные символы для других пилотных сигналов и/или опорных сигналов. Передающий (TX) процессор 1030 со многими входами и многими выходами (MIMO) может выполнять пространственную обработку (к примеру, предварительное кодирование) для символов данных, управляющих символов и/или пилотных символов, если применимо, и предоставлять T выходных потоков символов в T модуляторов (MOD) 1032a-1032t. Каждый модулятор 1032 может обрабатывать соответствующий выходной поток символов (к примеру, для OFDM, SC-FDM и т.д.), чтобы получать выходной поток выборок. Каждый модулятор 1032 дополнительно может обрабатывать (к примеру, преобразовывать в аналоговую форму, усиливать, фильтровать и преобразовывать с повышением частоты) выходной поток выборок, чтобы получать сигнал нисходящей линии связи. T сигналов нисходящей линии связи от модуляторов 1032a-1032t могут быть переданы через T антенн 1034a-1034t соответственно.
В терминале 120 антенны 1052a-1052r могут принимать сигналы нисходящей линии связи от базовой станции 110 и могут предоставлять принимаемые сигналы в демодуляторы (DEMOD) 1054a-1054r соответственно. Каждый демодулятор 1054 может приводить к требуемым параметрам (к примеру, фильтровать, усиливать, преобразовывать с понижением частоты и оцифровывать) соответствующий принимаемый сигнал, чтобы получать входные выборки. Каждый демодулятор 1054 дополнительно может обрабатывать входные выборки (к примеру, для OFDM, SC-FDM и т.д.), чтобы получать принимаемые символы. MIMO-детектор 1056 может получать принимаемые символы от всех R демодуляторов 1054a-1054r, выполнять MIMO-обнаружение для принимаемых символов, если применимо, и предоставлять обнаруженные символы. Приемный процессор 1058 может обрабатывать (к примеру, демодулировать, выполнять обратное перемежение и декодировать) обнаруженные символы, предоставлять декодированные данные для терминала 120 в приемник 1060 данных и предоставлять декодированные сообщения в контроллер/процессор 1080. Процессор 1084 преамбул с низким повторным использованием (LRP) может обнаруживать преамбулы с низким повторным использованием от базовых станций и предоставлять информацию для обнаруженных базовых станций или сот в контроллер/процессор 1080.
В восходящей линии связи, в терминале 120, передающий процессор 1064 может принимать и обрабатывать данные трафика от источника 1062 данных и сообщения от контроллера/процессора 1080. Символы из передающего процессора 1064 могут предварительно кодироваться TX MIMO-процессором 1066, если применимо, дополнительно обрабатываться модуляторами 1054a-1054r и передаваться в базовую станцию 110. В базовой станции 110 сигналы восходящей линии связи от терминала 120 могут приниматься посредством антенн 1034, обрабатываться демодуляторами 1032, обнаруживаться MIMO-детектором 1036, если применимо, и дополнительно обрабатываться приемным процессором 1038, чтобы получать декодированные пакеты и сообщения, передаваемые терминалом 120.
Контроллеры/процессоры 1040 и 1080 могут направлять работу в базовой станции 110 и терминале 120 соответственно. Процессор 1040 и/или другие процессоры и модули в базовой станции 110 могут выполнять или направлять процесс 600 на фиг.6 и/или другие процессы для способов, описанных в данном документе. Процессор 1084 и/или другие процессоры и модули в терминале 120 могут выполнять или направлять процесс 800 на фиг.8 и/или другие процессы для способов, описанных в данном документе. Запоминающие устройства 1042 и 1082 могут хранить данные и программные коды для базовой станции 110 и терминала 120 соответственно. Планировщик 1044 может планировать терминалы для передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи и может предоставлять разрешения на передачу по ресурсу для запланированных терминалов.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью любой из множества различных технологий. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут упоминаться по всему описанию выше, могут быть представлены посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц либо любой комбинации вышеозначенного.
Специалисты в данной области техники дополнительно должны принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытием сущности, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, компьютерное программное обеспечение либо их комбинации. Чтобы понятно иллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, в общем, на основе их функциональности. Реализована эта функциональность в виде аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта применения и проектных ограничений, накладываемых на систему в целом. Специалисты в данной области техники могут реализовывать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения по реализации не должны быть интерпретированы как отступление от объема настоящего раскрытия сущности.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытием сущности в данном документе, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матричной БИС (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств либо любой комбинации вышеозначенного, предназначенной для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, к примеру комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая подобная конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытием сущности в данном документе, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором, либо в комбинации вышеозначенного. Программный модуль может постоянно размещаться в памяти типа RAM, флэш-памяти, памяти типа ROM, памяти типа EPROM, памяти типа EEPROM, в регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя данных, известной в данной области техники. Типичный носитель данных соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте, носитель данных может быть интегрирован в процессор. Процессор и носитель данных могут постоянно размещаться в ASIC. ASIC может постоянно размещаться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте, процессор и носитель данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
В одной или более примерных схем описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или любой комбинации вышеозначенного. Если реализованы в программном обеспечении, функции могут быть сохранены или переданы как одна или более инструкций или код на машиночитаемом носителе. Машиночитаемые носители включают в себя как компьютерные носители данных, так и среду связи, включающую в себя любую передающую среду, которая упрощает перемещение компьютерной программы из одного места в другое. Носители данных могут быть любыми доступными носителями, к которым можно осуществлять доступ посредством компьютера общего назначения или специального назначения. В качестве примера, а не ограничения, эти машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое устройство хранения на оптических дисках, устройство на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения, либо любой другой носитель, который может быть использован для того, чтобы переносить или хранить требуемое средство программного кода в форме инструкций или структур данных, и к которому можно осуществлять доступ посредством компьютера общего назначения или специального назначения либо процессора общего назначения или специального назначения. Также, любое подключение корректно называть машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается из веб-узла, сервера или другого удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, "витой пары", цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, "витая пара", DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, включены в определение носителя. Диск при использовании в данном документе включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-Ray, при этом диски воспроизводят данные магнитно и оптически с помощью лазеров. Комбинации вышеперечисленного также следует включать в объем машиночитаемых носителей.
Предшествующее описание раскрытия сущности предоставлено для того, чтобы давать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать раскрытие сущности. Различные модификации в раскрытие сущности должны быть очевидными для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам без отступления от сущности и объема раскрытия. Таким образом, раскрытие не имеет намерение быть ограниченным описанными в данном документе примерами и исполнениями, а должно удовлетворять самому широкому объему, согласованному с принципами и новыми функциями, раскрытыми в данном документе.