ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ СИНХРОНИЗАЦИИ
TRANSMITTER, RECEIVER AND METHOD FOR GENERATING SYNCHRONIZATION SIGNALS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Реализации, описанные в данном документе, в общем, относятся к передающему устройству, к способу в передающем устройстве и к приемному устройству. В частности, в данном документе описан механизм для формирования сигнала синхронизации для связи между устройствами (D2D) с использованием формы сигнала на основе множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Мобильный терминал, также известный как абонентское устройство (UE), беспроводной терминал и/или мобильная станция, поддерживает обмен данными в беспроводном режиме в сети беспроводной связи, иногда также называемой в качестве системы сотовой радиосвязи. Связь может выполняться, например, между двумя мобильными терминалами, между мобильным терминалом и телефоном с проводным соединением и/или между мобильным терминалом и сервером через сеть радиодоступа (RAN) и возможно одну или более базовых сетей. Беспроводная связь может содержать различные услуги связи, такие как голос, обмен сообщениями, пакетные данные, видео, широковещательная передача и т.д.
Мобильный терминал дополнительно может упоминаться в качестве мобильного телефона, сотового телефона, планшетного компьютера или переносного компьютера с поддержкой беспроводной связи и т.д. Мобильный терминал в настоящем контексте может представлять собой, например, портативные, карманные, переносные, включенные в компьютер или установленные в транспортном средстве мобильные терминалы с поддержкой обмена речью и/или данными, через сеть радиодоступа, с другим объектом, таким как другой мобильный терминал, стационарный объект или сервер.
Сеть беспроводной связи покрывает географическую область, которая разделена на сотовые зоны, причем каждая сотовая зона обслуживается посредством узла радиосети или базовой станции, например, базовой радиостанции (RBS) или базовой приемо-передающей станции (BTS), которая в некоторых сетях может упоминаться в качестве "eNB", "усовершенствованного узла B", "узла B" или "узла B", в зависимости от используемой технологии и/или терминологии.
Иногда, выражение "сота" может использоваться для обозначения самого узла радиосети. Тем не менее, сота в нормальной терминологии также может использоваться для географической области, в которой покрытие радиосвязью предоставляется посредством узла радиосети в узле базовой станции. Один узел радиосети, расположенный в узле базовой станции, может обслуживать одну или несколько сот. Узлы радиосети могут обмениваться данными по радиоинтерфейсу, работающему на радиочастотах, с любой мобильной станцией в пределах диапазона соответствующего узла радиосети.
В некоторых сетях радиодоступа, несколько узлов радиосети могут быть соединены, например, посредством наземных линий или микроволн, с контроллером радиосети (RNC), например, в универсальной системе мобильной связи (UMTS). RNC, который также иногда называется контроллером базовой станции (BSC), например, в GSM, может контролировать и координировать различные действия нескольких узлов радиосети, соединенных с ним. GSM является сокращением для глобальной системы мобильной связи (первоначально: группа экспертов мобильной связи).
В стандарте долгосрочного развития (LTE) Партнерского проекта третьего поколения (3GPP), узлы радиосети, которые могут упоминаться в качестве усовершенствованных узлов B или eNB, могут соединяться со шлюзом, например, шлюзом радиодоступа, с одной или более базовых сетей. LTE основан на сетевых технологиях GSM/EDGE и UMTS/HSPA, что повышает пропускную способность и скорость с использованием другого радиоинтерфейса наряду с улучшениями базовой сети.
Усовершенствованный стандарт LTE, т.е. LTE версия 10 и последующие версии, задаются с возможностью предоставлять более высокие скорости передачи битов экономически эффективным способом и, одновременно, полностью удовлетворять требованиям, заданным посредством Международного союза по телекоммуникациям (ITU) для усовершенствованного стандарта международной системы мобильной связи (IMT), иногда также называемого в качестве 4G (сокращение для "четвертого поколения").
Связь в чрезвычайных ситуациях не может базироваться только на инфраструктуре систем сотовой связи, таких как, например, LTE-система, поскольку она может быть нефункционирующей, как в случаях землетрясений, цунами, метелей, ураганов и т.д. В некоторых областях, может даже вообще не существовать покрытие системы сотовой связи. В силу этого, в настоящее время проводятся работы по стандартизации, чтобы указывать технические решения, которые должны позволять LTE-терминалам или мобильным терминалам непосредственно обмениваться данными между собой и даже возможно ретранслировать информацию, отправленную из одного терминала, через другой терминал или несколько других терминалов. Прямая связь между терминалами, также известная как связь между устройствами (D2D), должна быть возможной с/без присутствия сотовой LTE-инфраструктуры. Другими словами, такие частные карманные устройства, как предполагается, формируют резервную произвольно организующуюся сеть связи при чрезвычайных происшествиях, когда существующая инфраструктура связи не функционирует, либо отсутствует первоочередное покрытие сотовой связи. Для приложений служб общественной безопасности, может использоваться широковещательная связь, т.е. идентичная информация может приниматься посредством определенного числа D2D-пользователей.
Дополнительный вариант применения заключается в том, что мобильный терминал рядом с другими мобильными или стационарными терминалами должен иметь возможность обнаруживать такие терминалы и после этого иметь возможность устанавливать D2D-связь. Механизм обнаружения также может быть применимым к коммерческому варианту применения, в котором D2D-пользователь может устанавливать прямую связь с друзьями поблизости или использоваться для оповещения. Таким образом, такое обнаружение может возникать, даже если терминалы находятся в пределах покрытия LTE-системы, т.е. независимо от LTE-системы.
Чтобы устанавливать начальный контакт, каждый мобильный терминал должен иметь возможность передавать и принимать D2D-сигналы синхронизации (D2DSS), которые могут служить в приемном устройстве, например, как в качестве сигналов обнаружения, так и в качестве инструментального средства для того, чтобы устанавливать временную и частотную синхронизацию с передающим мобильным терминалом. Базовое свойство сигналов D2DSS заключается в том, что они должны предоставлять импульсообразную апериодическую автокорреляционную функцию, чтобы предоставлять надежное обнаружение в приемном устройстве. Также должно быть возможным обнаруживать D2DSS с низкой сложностью с помощью соответствующего согласованного фильтра в приемном устройстве. Поскольку может быть предусмотрено определенное число параллельных линий D2D-связи в довольно небольшой географической области, должны быть доступными несколько D2DSS с низкой взаимной корреляцией, которые могут выбираться, например, случайно на основе измерений сигнала или посредством любых предварительно заданных правил, посредством мобильных терминалов таким образом, что даже в случае коллизий сигналов в приемном устройстве, имеется вероятность того, что D2DSS может надежно обнаруживаться.
В настоящем контексте, выражения "нисходящая линия связи (downlink)", "нисходящая линия связи (downstream link)" или "прямая линия связи" могут использоваться для тракта передачи из узла радиосети в мобильный терминал. Выражение "восходящая линия связи (uplink)", "восходящая линия связи (upstream link)" или "обратная линия связи" может использоваться для тракта передачи в противоположном направлении, т.е. из мобильного терминала в узел радиосети.
В одном примере, D2D-связь может указываться в ресурсах восходящей линии связи (UL), т.е. в UL-несущей для дуплекса с частотным разделением каналов (FDD) или в UL-субкадрах для дуплекса с временным разделением каналов (TDD). Во втором случае, мобильный терминал, который соединен или соединяется с LTE-сетью, может принимать D2DSS, отправленный из другого мобильного терминала, который не синхронизируется или находится в пределах покрытия LTE-сети, при приеме сигналов синхронизации, отправленных в нисходящей линии связи (DL) из узла радиосети. Следовательно, D2DSS должен быть четко отличимым от всех LTE DL-сигналов синхронизации.
Чтобы минимизировать сложность LTE-терминалов, которые поддерживают D2D-связь, очевидно, что базовый способ D2D-передачи должен быть идентичным либо способу в LTE DL, который представляет собой мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), либо способу в LTE UL, который представляет собой множественный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA). Можно предполагать, что будущая D2D-связь LTE и D2DSS могут работать либо в LTE FDD UL-полосах частот, либо в UL-субкадрах в TDD-режиме. SC-FDMA и OFDM технически представляют собой OFDM-сигналы, однако SC-FDMA использует сдвиг в 1/2 поднесущей и обеспечивает возможность модуляции всех поднесущих, в отличие от OFDM, которое использует немодулированную DC-поднесущую, при этом частота должна быть равна центральной частоте радиочастотного диапазона узла радиосети.
Предусмотрено два ключевых аспекта, которые обуславливают проектирование сигнала первичной синхронизации (PSS)/сигнала вторичной синхронизации (SSS) в Rel-8, которые, по сути, также должны приоритезироваться для D2DSS: производительность обнаружения и сложность приемного устройства.
Производительность обнаружения зависит от объема ресурсов, выделяемого сигналу синхронизации, а также характеристик сигналов, например, взаимных корреляций.
Приемное устройство типично выполняет согласованную фильтрацию для того, чтобы обнаруживать PSS. Сложность приемного устройства зависит от способности использовать определенные свойства сигнала для того, чтобы существенно сокращать число комплекснозначных умножений в приемном устройстве. PSS имеет центральную симметрию во временной области, т.е. значение сигнала появляется до двух раз в OFDM-символе, что обеспечивает возможность уменьшения числа умножений на ~50% посредством выполнения добавления симметричных выборок до умножения на выборку-реплику. Предусмотрено три различных PSS, которые получаются из трех различных последовательностей модуляции (т.е. PSS-последовательностей). Кроме того, две из PSS-последовательностей составляют пару комплексно-сопряженных последовательностей, и вследствие центральной симметрии во временной области они также становятся парой комплексно-сопряженных сигналов, что позволяет обнаруживать оба PSS со сложностью умножения, идентичной сложности умножения при обнаружении одного PSS. SSS основан на m-последовательностях, для которых быстрые преобразования Адамара могут использоваться в детекторе. Обнаружено, что модуль поиска сот вносит 10-15% совокупных затрат в полосе модулирующих частот LTE-модема. Следовательно, крайне важно, что D2DSS должен поддерживать реализации приемного устройства с низкой сложностью, и что как можно больше из существующих реализаций PSS/SSS-детектора могут повторно использоваться.
D2DSS, передаваемый в LTE TDD-режиме, и существующий PSS, передаваемый из узла радиосети или усовершенствованного узла B, могут обуславливать взаимные помехи. Например, как проиллюстрировано на фиг. 1a, унаследованный мобильный терминал может пытаться обнаруживать PSS узла радиосети LTE-системы, например, для выбора соты, при одновременной неспособности успешно выполнять осуществление доступа к соте, если D2D-терминалы рядом с ним передают D2DSS, имеющий большую взаимную корреляцию с PSS, см. фиг. 1a. В этом случае, унаследованный терминал не имеет предыдущей синхронизации с узлом радиосети и должен выполнять поиск PSS также в UL-субкадрах, в которых может передаваться D2DSS.
В другом проиллюстрированном примере на фиг. 1b, D2D-терминал, расположенный за пределами покрытия LTE-сети, не должен иметь возможность осуществлять доступ к какой-либо соте, но иногда по-прежнему может принимать LTE-сигналы синхронизации, PSS/SSS, см. фиг. 1b. Эти сигналы должны составлять помехи при попытке обнаруживать D2DSS. В этом случае, D2D-терминал не имеет синхронизации с узлом радиосети, и PSS может обнаруживаться в субкадрах, в которых может приниматься D2DSS.
Даже если LTE PSS и D2DSS должны использовать различные формы сигналов, можно показывать, что взаимная корреляция между LTE PSS (на основе форм OFDM-сигнала) и D2DSS, полученным из формы SC-FDMA-сигнала, модулированной с помощью идентичной PSS-последовательности, демонстрирует два сильных пика взаимной корреляции, согласно приблизительно 50% от энергии сигналов. Кроме того, пиковая взаимная корреляция более чем на 50% превышает максимальный автокорреляционный боковой лепесток D2DSS. Таблица 1 приводит пример корреляционных значений, когда D2DSS использует последовательность модуляции, идентичную последовательности модуляции для PSS, но использует форму SC-FDMA-сигнала. Термин "индекс корня" означает параметр в определении последовательности модуляции, и различные индексы корня приводят к различным последовательностям.
<b>ТАБЛИЦА 1</b>
Индекс корня(u)
Автокорреляция:максимальная ложная пиковая корреляция
Взаимная корреляция:максимальный ложный пик, (индекс корня)
Взаимная корреляция с PSS:максимальный ложный пик, (PSS-индекс корня)
u=25
0,24
0,38, (u=34)
0,47, (u=25)
u=29
0,24
0,40, (u=34)
0,47, (u=29)
u=34
0,24
0,38, (u=25)
0,47, (u=34)
Такие уровни помех являются нежелательными, поскольку максимальная взаимная корреляция не должна быть существенно выше максимального автокорреляционного бокового лепестка, чтобы иметь возможность поддерживать идентичное пороговое значение обнаружения в приемном устройстве, как если отсутствуют помехи, т.е. как на канале аддитивного белого гауссова шума (AWGN). Для этих пиков взаимной корреляции, пороговое значение обнаружения должно увеличиваться, с тем чтобы сохранять целевую частоту ложных оповещений, что приводит к снижению вероятности обнаружения.
LTE PSS-последовательность выбирается и преобразуется в поднесущие таким образом, что результирующий PSS является центрально симметричным во временной области. PSS формируется в качестве OFDM-сигнала, в котором DC-поднесущая, т.е. частота, является немодулированной. Дискретная форма сигнала может быть представлена посредством следующего:
,
для , Чтобы получать центральную симметрию во временной области, т.е. , PSS преобразуется в поднесущие таким образом, что следующая взаимосвязь применяется для коэффициентов Фурье .
Центральная симметрия N-2 выборок PSS может использоваться для того, чтобы сокращать число умножений в соответствующем согласованном фильтре. Например, если PSS имеет длину в N выборок, можно показывать, что предусмотрено N-2 центрально симметричных выборок в PSS-сигнале, т.е. предусмотрено (N-2)/2 уникальных выборочных значений и дополнительно 2 выборки, которые могут не быть идентичными другим выборкам. Таким образом, посредством выполнения добавления симметричных выборок до умножения на символ-реплику, согласованный фильтр может реализовываться посредством (N-2)/2+2 умножений в расчете на одну корреляцию, что составляет уменьшение приблизительно в 50% по сравнению с прямой реализацией, которая требует N умножений, т.е. по одному умножению в расчете на входную выборку. Пример приемного LTE-устройства для PSS проиллюстрирован на фиг. 1c, где "*" обозначает комплексное сопряжение, и  являются значениями PSS с индексом  корня.
Таким образом, фиг. 1c иллюстрирует эффективный согласованный фильтр для обнаружения PSS-сигналов с использованием N выборок. Кроме того, в LTE задаются три различных PSS, которые получаются из трех различных PSS-последовательностей. Две из последовательностей составляют комплексно-сопряженную версию друг друга. Иными словами, предусмотрено два индекса u и v корня, которые формируют PSS-последовательности таким образом, что результирующие PSS связаны посредством . Следовательно, поскольку комплексно-сопряженное число подразумевает только изменение знака в мнимой части принимаемой выборки, можно обнаруживать оба этих PSS со сложностью умножения всего одной из последовательностей. Иными словами, дополнительные умножения не требуются для вычисления корреляции сопряженного сигнала, т.е. уменьшение сложности на 50%. Центральная симметрия сохраняется для любого значения индекса u корня, обеспечивая возможность наличия только одной структуры согласованных фильтров, с фиксированными соединениями между аппаратными элементами, которые в силу этого могут многократно использоваться для обнаружения различных D2DSS-сигналов посредством изменения только сигнала-реплики.
Центрально симметричный PSS получается из LTE PSS-последовательности , сформированной из последовательности Задова-Чу частотной области с длиной 63 согласно следующему:
,
где  упоминается в качестве набора индексов корня. Последовательность  должна преобразовываться в элементы ресурсов согласно следующему:
Непрерывный во времени сигнал  нижних частот на антенном порту  в OFDM-символе  во временном кванте нисходящей линии связи задается посредством следующего:
,
для , где  и , и  является контентом элемента  ресурсов на антенном порту . Переменная N равна 2048 для разнесения поднесущих в  и 4096 для разнесения поднесущих в . Объекты  и  дополнительно заданы в технических требованиях LTE.
Форма SC-FDMA-сигнала в LTE является такой, что непрерывный во времени сигнал  нижних частот для антенного порта  в SC-FDMA-символе  во временном кванте восходящей линии связи задается посредством следующего:
,
для , где . Переменная  равна 2048 для разнесения поднесущих в , и  является контентом элемента  ресурсов на антенном порту . Объекты  и  дополнительно заданы в технических требованиях LTE.
В контексте этого раскрытия сущности, форма SC-FDMA-сигнала означает сигнал с несколькими несущими без немодулированных DC-поднесущих, причем поднесущие выделяются со смещением в половину поднесущей относительно DC-частоты.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, цель заключается в том, чтобы исключать, по меньшей мере, некоторые вышеуказанные недостатки и обеспечивать возможность мобильному терминалу формировать сигнал синхронизации, который позволяет приемной мобильной станции обнаруживать передающее устройство без вызывания помех с другими сигналами синхронизации или, по меньшей мере, уменьшать такие помехи.
Это и другие цели достигаются посредством признаков прилагаемых независимых пунктов формулы изобретения. Дополнительные формы реализации являются очевидными из зависимых пунктов формулы изобретения, описания и чертежей.
Во избежание вышеизложенных проблем, в данном документе раскрыто проектирование новых последовательностей синхронизации для D2DSS с использованием формы SC-FDMA-сигнала при одновременной демонстрации симметрии сигналов, которая обеспечивает возможность эффективной реализации приемного устройства.
Согласно первому аспекту, предусмотрено передающее устройство, сконфигурированное с возможностью формирования сигнала синхронизации для связи между устройствами (D2D) с использованием формы сигнала на основе множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA), при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Передающее устройство содержит процессор, сконфигурированный с возможностью определения последовательности синхронизации, где  и  для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации. Процессор также сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня из набора индексов корня. Помимо этого, процессор сконфигурирован с возможностью формирования сигнала синхронизации на основе определенной последовательности синхронизации и выбранного индекса  корня. Кроме того, процессор (520) сконфигурирован с возможностью преобразования последовательности синхронизации в элементы ресурсов формы SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: , где  является целым числом, не меньшим , и  является коэффициентом Фурье на частоте .
В силу этого, обеспечивается своевременное и эффективное обнаружение сигналов синхронизации с исключенными или, по меньшей мере, уменьшенными помехами для других сигналов синхронизации, таких как, например, PSS и/или SSS.
В первой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту, процессор может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации таким образом, что .
В силу этого, представлена альтернативная реализация последовательности синхронизации, имеющая низкие помехи для другой передачи служебных сигналов при наложении нестрогих требований на приемное устройство в его реализации.
Во второй возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или первой возможной реализации первого аспекта, процессор может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью получения центрально антисимметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины из центрально симметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины посредством умножения элементов одной из половин последовательности синхронизации на -1.
В силу этого, представлена еще одна альтернативная реализация. Преимущество использования центрально антисимметричного сигнала состоит в том, что он имеет очень низкую взаимную корреляцию с центрально симметричным сигналом. Следовательно, когда сигналы совмещены по времени, если D2DSS является центрально антисимметричным, он может иметь низкую взаимную корреляцию с LTE PSS, который является центрально симметричным.
В третьей возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих реализаций первого аспекта, процессор может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации таким образом, что:
,
а также сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня как целого числа, отличающегося от 25, 29 и 34.
Преимущество согласно такой реализации состоит в том, что помехи любому PSS-сигналу могут предотвращаться или уменьшаться посредством выбора индекса  корня, отличного от индекса  корня, используемого в передаче служебных PSS-сигналов.
В четвертой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих реализаций первого аспекта, процессор может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации посредством выбора последовательности Задова-Чу нечетной длины и удаления нечетного числа элементов из выбранной последовательности Задова-Чу, чтобы получать последовательность синхронизации четной длины.
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В пятой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих реализаций, процессор может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации посредством выбора последовательности Задова-Чу четной длины, расширения выбранной последовательности Задова-Чу на один элемент и удаления центрального элемента расширенной последовательности Задова-Чу.
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В шестой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих реализаций, процессор может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации таким образом, что ; и .
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В седьмой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих реализаций, процессор может быть сконфигурирован с возможностью преобразования последовательности синхронизации в элементы ресурсов SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: .
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В восьмой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, , где  является сигналом SC-FDMA, .
В девятой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, процессор может быть сконфигурирован с возможностью преобразования последовательности синхронизации в элементы ресурсов SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: .
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В десятой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, процессор может быть сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня из набора индексов корня либо случайно, либо посредством его извлечения из одного или более параметров, внутренних для передающего устройства.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В одиннадцатой возможной реализации передающего устройства согласно первому аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, процессор может быть сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня из набора индексов корня на основе информации, принимаемой из обслуживающего узла радиосети, или на основе принимаемого сигнала; и/или выбора индекса  корня из первого набора индексов корня при приеме сигнала синхронизации из другого передающего D2D-устройства, синхронизированного с сотой, и из второго набора индексов корня при приеме сигнала синхронизации из другого передающего D2D-устройства, не синхронизированного с сотой; и/или посредством выбора индекса  корня, идентичного или отличного от индекса  корня, который использован в принимаемом сигнале синхронизации; и/или, когда сигнал синхронизации передается по нескольким перескокам между сетевыми узлами, выбора индекса  корня из набора индексов корня на основе числа перескоков принимаемого сигнала синхронизации.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
Согласно второму аспекту, предусмотрен способ для использования в передающем устройстве. Способ направлен на формирование сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Способ содержит определение последовательности синхронизации, где  и , для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации. Кроме того, способ содержит выбор индекса  корня из набора индексов корня. Дополнительно, способ, кроме того, содержит формирование сигнала синхронизации на основе определенной последовательности синхронизации и выбранного индекса  корня. Кроме того последовательность синхронизации может быть преобразована в элементы ресурсов формы SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: , где  является целым числом, не меньшим .
В силу этого, обеспечивается своевременное и эффективное обнаружение сигналов синхронизации с исключенными или, по меньшей мере, уменьшенными помехами для других сигналов синхронизации, таких как, например, PSS и/или SSS.
В первой возможной реализации способа согласно второму аспекту, способ также может содержать определение последовательности синхронизации таким образом, что .
В силу этого, представлена альтернативная реализация последовательности синхронизации, имеющая низкие помехи для другой передачи служебных сигналов при наложении нестрогих требований на приемное устройство в его реализации.
Во второй возможной реализации способа согласно второму аспекту или первой возможной реализации, центрально антисимметричная D2D-последовательность синхронизации четной длины может получаться из центрально симметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины посредством умножения элементов одной из половин последовательности синхронизации на -1.
В силу этого, представлена еще одна альтернативная реализация. Преимущество использования центрально антисимметричного сигнала состоит в том, что он имеет очень низкую взаимную корреляцию с центрально симметричным сигналом. Следовательно, когда сигналы совмещены по времени, если D2DSS является центрально антисимметричным, он может иметь низкую взаимную корреляцию с LTE PSS, который является центрально симметричным.
В третьей возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих реализаций первого аспекта, последовательность синхронизации может определяться таким образом, что:
,
а также сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня как целого числа, отличающегося от 25, 29 и 34.
Преимущество согласно такой реализации состоит в том, что помехи любому PSS-сигналу могут предотвращаться или уменьшаться посредством выбора индекса  корня, отличного от индекса  корня, используемого в передаче служебных PSS-сигналов.
В четвертой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих реализаций второго аспекта, последовательность синхронизации может определяться посредством выбора последовательности Задова-Чу нечетной длины и удаления нечетного числа элементов из выбранной последовательности Задова-Чу, чтобы получать последовательность синхронизации четной длины.
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В пятой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих реализаций, последовательность синхронизации может определяться посредством выбора последовательности Задова-Чу четной длины, расширения выбранной последовательности Задова-Чу на один элемент и удаления центрального элемента расширенной последовательности Задова-Чу.
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В шестой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих реализаций, последовательность синхронизации может определяться таким образом, что ; и .
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В седьмой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих реализаций, последовательность синхронизации может преобразовываться в элементы ресурсов SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: .
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В восьмой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, , где  является сигналом SC-FDMA, .
В девятой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, последовательность синхронизации может преобразовываться в элементы ресурсов SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: .
Таким образом, достигается эффективный и при этом легко реализованный сигнал синхронизации.
В десятой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, индекс  корня может выбираться случайно из набора индексов корня.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В одиннадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, индекс  корня может выбираться из набора индексов корня посредством его извлечения из одного или более параметров, внутренних для передающего устройства.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В двенадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, индекс  корня может выбираться из набора индексов корня на основе информации, принимаемой из обслуживающего узла радиосети.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В тринадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, индекс  корня может выбираться из набора индексов корня на основе принимаемого сигнала.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В четырнадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, индекс  корня может выбираться из первого набора индексов корня при приеме сигнала синхронизации из другого передающего D2D-устройства, синхронизированного с сотой, и из второго набора индексов корня при приеме сигнала синхронизации из передающего D2D-устройства, не синхронизированного с сотой.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В пятнадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, может выбираться индекс  корня, идентичный индексу  корня, который использован в принимаемом сигнале синхронизации.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В пятнадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, может выбираться индекс  корня, отличный от индекса  корня, который использован в принимаемом сигнале синхронизации.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
В шестнадцатой возможной реализации способа согласно второму аспекту или любой из предыдущих возможных реализаций, сигнал синхронизации может передаваться по нескольким перескокам между сетевыми узлами, и при этом индекс  корня может выбираться из набора индексов корня на основе числа перескоков принимаемого сигнала синхронизации.
Преимущество этой реализации содержит повышенную гибкость в выборе индекса корня в сигнале синхронизации.
Согласно дополнительному аспекту, компьютерная программа, содержащая программный код для осуществления способа в передающем устройстве согласно второму аспекту или любой реализации второго аспекта, предусмотрена для формирования сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих, когда компьютерная программа загружается в процессор передающего устройства, согласно первому аспекту или любой реализации первого аспекта.
В силу этого, обеспечивается своевременное и эффективное обнаружение сигналов синхронизации с исключенными или, по меньшей мере, уменьшенными помехами для других сигналов синхронизации, таких как, например, PSS и/или SSS.
Согласно еще одному дополнительному аспекту, компьютерный программный продукт содержит машиночитаемый носитель хранения данных, сохраняющий программный код для формирования сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Программный код содержит инструкции для осуществления способа, который содержит определение последовательности синхронизации, где  и , для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации; выбор индекса  корня из набора индексов корня; и формирование сигнала синхронизации на основе определенной последовательности синхронизации и выбранного индекса  корня. Кроме того, машиночитаемый носитель хранит программный код для использования передающим устройством для преобразования последовательности синхронизации в элементы ресурсов формы SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: , где  является целым числом, не меньшим , и  является коэффициентом Фурье на частоте .
В силу этого, обеспечивается своевременное и эффективное обнаружение сигналов синхронизации с исключенными или, по меньшей мере, уменьшенными помехами для других сигналов синхронизации, таких как, например, PSS и/или SSS.
Согласно еще одному дополнительному аспекту, предусмотрено приемное устройство, сконфигурированное с возможностью обнаружения принимаемого сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Приемное устройство содержит процессор, сконфигурированный с возможностью обнаружения сигнала синхронизации, содержащего последовательность синхронизации, где  и  для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации. Кроме того последовательность синхронизации преобразована в элементы ресурсов формы SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: , где  является целым числом, не меньшим , и  является коэффициентом Фурье на частоте .
В силу этого, обеспечивается своевременное и эффективное обнаружение сигналов синхронизации с исключенными или, по меньшей мере, уменьшенными помехами для других сигналов синхронизации, таких как, например, PSS и/или SSS.
Согласно дополнительному аспекту, представлен способ в приемном устройстве для обнаружения принимаемого сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Способ содержит этап, на котором: обнаруживают сигнал синхронизации, содержащий последовательность  синхронизации, где  и  для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности  синхронизации. Кроме того последовательность синхронизации преобразовывается в элементы ресурсов формы SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: , где  является целым числом, не меньшим , и  является коэффициентом Фурье на частоте .
Другие цели, преимущества и новые признаки описанных аспектов должны становиться очевидными из нижеприведенного подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Различные варианты осуществления подробнее описываются в отношении прилагаемых чертежей, иллюстрирующих различные примеры вариантов осуществления, на которых:
Фиг. 1a является блок-схемой, иллюстрирующей традиционную сеть беспроводной связи.
Фиг. 1b является блок-схемой, иллюстрирующей традиционную сеть беспроводной связи.
Фиг. 1c является блок-схемой, иллюстрирующей традиционное передающее устройство.
Фиг. 2a является блок-схемой, иллюстрирующей сеть беспроводной связи в варианте осуществления.
Фиг. 2b является блок-схемой, иллюстрирующей передающее устройство и приемное устройство в варианте осуществления.
Фиг. 2c является блок-схемой, иллюстрирующей передающее устройство, приемное устройство и сетевой узел в варианте осуществления.
Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей передающее устройство согласно варианту осуществления.
Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ в передающем устройстве согласно варианту осуществления.
Фиг. 5 является блок-схемой, иллюстрирующей передающее устройство согласно варианту осуществления.
Фиг. 6 является блок-схемой, иллюстрирующей приемное устройство согласно варианту осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления изобретения, описанные в данном документе, задаются как передающее устройство, способ в передающем устройстве и приемное устройство, которые могут быть осуществлены на практике в вариантах осуществления, описанных ниже. Тем не менее, эти варианты осуществления могут примерно иллюстрироваться и пониматься во множестве различных форм и не должны быть ограничены примерами, изложенными в данном документе; наоборот, эти иллюстративные примеры вариантов осуществления предоставляются таким образом, что это раскрытие сущности должно быть всеобъемлющим и полным.
Еще одни другие цели и признаки могут становиться очевидными из нижеприведенного подробного описания, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми чертежами. Тем не менее, следует понимать, что чертежи предназначены исключительно для иллюстрации, а не для задания ограничений раскрытых в данном документе вариантов осуществления, для понимания которых следует обратиться к прилагаемой формуле изобретения. Дополнительно, чертежи не обязательно нарисованы в масштабе, и если не указано иное, они просто имеют намерение концептуально иллюстрировать структуры и процедуры, описанные в данном документе.
Фиг. 2a является схематичной иллюстрацией по сети 100 беспроводной связи, содержащей передающее устройство 110, приемное устройство 120 и узел 130 радиосети. Передающее устройство 110 и/или приемное устройство 120 могут представлять собой мобильные терминалы, которые могут обслуживаться посредством узла 130 радиосети, за счет этого соединяясь с сетью 100 беспроводной связи.
Сеть 100 беспроводной связи, по меньшей мере, частично может быть основана на таких технологиях радиодоступа, как, например, 3GPP LTE, усовершенствованный стандарт LTE, усовершенствованная сеть универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN), универсальная система мобильной связи (UMTS), глобальная система мобильной связи (первоначально: группа экспертов мобильной связи) (GSM)/развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (GSM/EDGE), широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA), сети со множественным доступом с временным разделением каналов (TDMA), сети со множественным доступом с частотным разделением каналов (FDMA), сети с ортогональным FDMA (OFDMA), сети с FDMA с одной несущей (SC-FDMA), стандарт общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX) или стандарт сверхширокополосной связи для мобильных устройств (UMB), высокоскоростной пакетный доступ (HSPA), усовершенствованный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA), универсальный наземный радиодоступ (UTRA), сеть радиодоступа GSM/EDGE (GERAN), технологии CDMA 3GPP2, например, CDMA2000 1x RTT и стандарт высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD), в качестве примера только нескольких вариантов. Выражения "сеть беспроводной связи", "система беспроводной связи" и/или "система сотовой связи" в технологическом контексте этого раскрытия сущности иногда могут использоваться взаимозаменяемо.
Сеть 100 беспроводной связи может быть сконфигурирована с возможностью работать согласно принципу на основе дуплекса с временным разделением каналов (TDD) и/или дуплекса с частотным разделением каналов (FDD), согласно различным вариантам осуществления.
TDD является вариантом применения мультиплексирования с временным разделением каналов для того, чтобы разделять сигналы восходящей линии связи и нисходящей линии связи во времени, возможно с защитным периодом (GP), расположенным во временной области, между передачей служебных сигналов в восходящей линии связи и нисходящей линии связи. FDD означает, что передающее устройство и приемное устройство работают на различных несущих частотах.
Цель иллюстрации на фиг. 2a состоит в том, чтобы предоставлять упрощенное общее представление сети 100 беспроводной связи и сопутствующих способов и узлов, таких как передающее устройство 110, приемное устройство 120, а также описанный в данном документе узел 130 радиосети, и сопутствующих функциональностей. Далее описываются способ, передающее устройство 110, приемное устройство 120 и узел 130 радиосети, в качестве неограничивающего примера, в окружении по стандарту 3GPP LTE/усовершенствованному стандарту LTE. Тем не менее, раскрытые варианты осуществления могут работать в сети 100 беспроводной связи на основе другой технологии доступа, такой как, например, любая из вышеприведенных и уже перечисленных технологий. Таким образом, хотя варианты осуществления изобретения описываются на основе и с использованием профессионального жаргона 3GPP LTE-системы, оно никоим образом не ограничено 3GPP LTE. Дополнительно, термины "узел радиосети", "сетевой узел", "базовая станция" и "сота" далее могут использоваться взаимозаменяемо.
Проиллюстрированное передающее устройство 110 в сети 100 беспроводной связи может отправлять сигналы синхронизации, которые должны приниматься посредством приемного устройства 120.
Фиг. 2b иллюстрирует пример, в котором передающее устройство 110 и приемное устройство 120 расположены за пределами сети 100 беспроводной связи, т.е. LTE-сети. Передающее устройство 110 передает D2D-сигнал синхронизации (D2DSS), который должен приниматься посредством приемного устройства 120.
Фиг. 2c иллюстрирует еще один вариант осуществления, в котором проиллюстрирована передача с несколькими перескоками. Передающее устройство 110 передает D2DSS, который должен приниматься посредством приемного устройства 120, через промежуточно расположенный другой сетевой узел 140.
Следует отметить, что проиллюстрированные настройки по фиг. 2a, фиг. 2b и/или фиг. 2c одного экземпляра передающего устройства 110, одного экземпляра приемного устройства 120 и возможно одного узла 130 радиосети или другого сетевого узла 140 на фиг. 2a, фиг. 2b и/или фиг. 2c должны рассматриваться только в качестве неограничивающих примеров вариантов осуществления. Сеть 100 беспроводной связи может содержать любое другое число и/или комбинацию поясненных объектов 110, 120, 130, 140. Множество передающих устройств 110, приемных устройств 120, других сетевых узлов 140 и другая конфигурация узлов 130 радиосети в силу этого могут быть предусмотрены в некоторых вариантах осуществления раскрытого изобретения. Таким образом, например, когда в данном документе приводится ссылка на передачу с несколькими перескоками по другому сетевому узлу 140, другой сетевой узел 140 может содержать набор из множества других сетевых узлов 140, согласно некоторым вариантам осуществления.
Таким образом, каждый раз, когда "одно" передающее устройство 110, приемное устройство 120, другой сетевой узел 140 и/или узел 130 радиосети упоминается в настоящем контексте, может быть предусмотрено множество передающих устройств 110, приемных устройств 120, других сетевых узлов 140 и/или узлов 130 радиосети, согласно некоторым вариантам осуществления.
Передающее устройство 110, приемное устройство 120 и/или другой сетевой узел 140, соответственно, могут быть представлены, например, посредством терминала беспроводной связи, мобильного сотового телефона, персонального цифрового устройства (PDA), беспроводной платформы, мобильной станции, абонентского устройства, планшетного компьютера, портативного устройства связи, переносного компьютера, компьютера, беспроводного терминала, выступающего в качестве ретранслятора, ретрансляционного узла, мобильного ретранслятора, пользовательского оборудования (CPE), узлов фиксированного беспроводного доступа (FWA) или любого другого типа устройства, сконфигурированных с возможностью обмениваться данными в беспроводном режиме между собой посредством прямой связи и возможно также с узлом 130 радиосети, согласно различным вариантам осуществления и различной лексике.
Дополнительно, узел 130 радиосети и/или другой сетевой узел 140, согласно некоторым вариантам осуществления, могут быть сконфигурированы с возможностью передачи по нисходящей линии связи и приема в восходящей линии связи и могут упоминаться, соответственно, как, например, базовая станция, узел B, усовершенствованные узлы B (eNB или усовершенствованный узел B), базовая приемо-передающая станция, базовая станция точки доступа, маршрутизатор базовой станции, базовая радиостанция (RBS), базовая микростанция, базовая пикостанция, базовая фемтостанция, собственный усовершенствованный узел B, датчик, устройство формирования маяковых радиосигналов, ретрансляционный узел, повторитель или любой другой сетевой узел, сконфигурированный с возможностью связи с мобильными станциями в пределах покрытия соты по беспроводному интерфейсу, например, в зависимости от используемой технологии радиодоступа и/или терминологии.
Некоторые варианты осуществления изобретения могут задавать модульный подход к реализации и позволять многократно использовать унаследованные системы, такие как, например, стандарты, алгоритмы, реализации, компоненты и продукты.
Форма SC-FDMA-сигнала без циклического префикса может задаваться посредством следующего:
,
для . Согласно LTE-стандарту, , следовательно, можно задавать:
и:
Дискретизированная версия получается посредством задания:, что дает (с включением коэффициента нормализации в ) эквивалентный сигнал нижних частот:
,
для , где  является коэффициентом Фурье на частоте . Циклический префикс может вставляться в представление. Поскольку , и при задании , альтернативное представление (по-прежнему без циклического префикса) является следующим:
После этого, из определения SC-FDMA-сигнала, условия для получения центрально симметричного сигнала для  могут быть выведены из следующего:
Эта взаимосвязь может быть использована для того, чтобы идентифицировать требования по коэффициентам Фурье, с тем чтобы получать определенные симметрии в сигнале. В силу этого, следует понимать, что:
i) Если  то .
ii) Если  то .
Свойство  может упоминаться в качестве центрально антисимметричного сигнала.
Свойство  может упоминаться в качестве центрально симметричного сигнала.
Преимущество использования центрально антисимметричного сигнала состоит в том, что он имеет очень низкую взаимную корреляцию с центрально симметричным сигналом. Например, допустим центрально антисимметричный сигнал, где , и центрально симметричный сигнал, где . После этого, когда сигналы совмещаются во времени, взаимная корреляция становится следующей:
,
что типично гораздо меньше энергии  сигналов. Следовательно, когда сигналы совмещены по времени, если D2DSS является центрально антисимметричным, он может иметь низкую взаимную корреляцию с LTE PSS, который является центрально симметричным.
Один вариант осуществления изобретения содержит задание D2DSS, в котором коэффициенты Фурье формируются согласно
Первый вариант осуществления содержит задание D2DSS, в котором коэффициенты Фурье формируются согласно
Второй вариант осуществления содержит задание D2DSS, в котором коэффициенты Фурье формируются согласно
Фиг. 3 иллюстрирует пример приемного устройства 120 для центрально антисимметричного сигнала с использованием только /2+1 умножений для входного сигнала длины . Дополнительно можно понимать, что:
.
Следовательно, согласно первому варианту осуществления, для двух различных наборов коэффициентов Фурье, где , вытекает то, что:
Преимущество этого свойства состоит в том, что  и  могут обнаруживаться со сложностью умножения всего одного из сигналов. Иными словами, если согласованный фильтр спроектирован для , вследствие вышеуказанной взаимосвязи дополнительные комплекснозначные умножения могут не требоваться для вычисления корреляционного значения, соответствующего , согласно некоторым вариантам осуществления.
Следовательно, согласно второму варианту осуществления, для двух различных наборов коэффициентов Фурье, где , вытекает то, что:
Преимущество этого свойства состоит в том, что  и  могут обнаруживаться со сложностью умножения всего одного из сигналов. Иными словами, если согласованный фильтр спроектирован для , вследствие вышеуказанной взаимосвязи дополнительные комплекснозначные умножения не требуются для вычисления корреляционного значения, соответствующего .
Согласно некоторым вариантам осуществления, D2D-последовательность синхронизации задается на основе последовательности , где , так что когда она преобразуется в коэффициенты Фурье (т.е. , удовлетворяется свойство i) или ii), заданное на странице 20, последний параграф. Следовательно, D2D-последовательности могут быть центрально симметричными или антисимметричными с возможностью формировать центрально антисимметричный или симметричный SC-FDMA D2DSS, соответственно.
В одном варианте осуществления, центрально симметричная последовательность демонстрирует свойство , где  обозначает абсолютное значение.
В одном варианте осуществления, центрально симметричная последовательность демонстрирует свойство .
В одном варианте осуществления, центрально антисимметричная последовательность демонстрирует свойство .
Дополнительно можно понимать, что как только приемное устройство 120 обнаруживает и получает синхронизацию из D2DSS, последовательность синхронизации известна для приемного устройства 120. Таким образом, последовательность может быть использована в качестве опорных символов для оценки канала. Это должно обеспечивать возможность когерентного обнаружения других сигналов или каналов с использованием оценок канала из D2DSS. Для надежной оценки канала, желательно, если все опорные символы (т.е. элементы последовательности) используют идентичную мощность передачи. Также для передающего устройства преимущественно использовать идентичную мощность передачи символов, поскольку это уменьшает сложность управления мощностью. Следовательно, в варианте осуществления, последовательность синхронизации демонстрирует свойство , где  является положительной константой.
Когда , оставшиеся  коэффициентов Фурье в некоторых случаях (например, когда  и  являются четными) могут задаваться равными нулю, и удовлетворяется свойство i) или ii). Кроме того, когда, по меньшей мере, один из оставшихся  коэффициентов Фурье не задается равным нулю, он может рассматриваться в качестве наложения центрально симметричного или центрально антисимметричного сигнала синхронизации (полученного из  коэффициентов Фурье) и произвольного сигнала (полученного из оставшихся  коэффициентов Фурье). В этом случае, свойство i) или ii), применяется только к сигналу синхронизации. Тем не менее, это может не представлять собой проблему на практике, поскольку фильтрация может выполняться для того, чтобы подавлять сигналы из оставшихся  коэффициентов Фурье таким образом, что приемное устройство 120 подвергается только сигналам, получаемым из  коэффициентов Фурье, в некоторых вариантах осуществления.
В некоторых вариантах осуществления, могут использоваться D2D-последовательности синхронизации четной длины, которые являются центрально симметричными.
В некоторых вариантах осуществления, могут использоваться D2D-последовательности синхронизации четной длины, которые являются центрально антисимметричными.
Один вариант осуществления содержит создание центрально антисимметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины из центрально симметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины посредством умножения первой половины или второй половины ее элементов на -1. Например, если предусмотрена центрально симметричная D2D-последовательность синхронизации:
,
то центрально антисимметричная последовательность может задаваться посредством следующего:
или:
Преимущество этого состоит в более низкой сложности реализации, поскольку и узел 130 радиосети и передающее устройство 110 уже допускают формирование центрально симметричной LTE PSS-последовательности
Один вариант осуществления содержит создание центрально симметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины из централизованно антиасимметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины посредством умножения первой половины или второй половины ее элементов на -1.
В нижеприведенных вариантах осуществления, определенное число центрально симметричных последовательностей раскрыто для предоставления некоторых неограничивающих примеров наборов индексов корня. Термины "индекс корня" и "индекс", соответственно, используются в определенной степени взаимозаменяемо в данном документе. Центрально антисимметричные последовательности могут формироваться из раскрытых центрально симметричных последовательностей в некоторых вариантах осуществления. Производительность может зависеть от выбранного набора индексов корня. Набор индексов должен быть известен как для передающего устройства 110, так и для приемного устройства 120.
Индекс  корня может выбираться посредством передающего устройства 110 из данного набора индексов корня в некоторых вариантах осуществления. Когда передающее устройство 110 соединяется с сотой, узел 130 радиосети может передавать в служебных сигналах в передающее устройство 110 информацию, которая может явно или неявно указывать то, какой индекс  корня должен использоваться. Во втором случае, узел 130 радиосети, например, может передавать в служебных сигналах идентификатор физического уровня, из которого может извлекаться индекс  корня. Преимущество передачи в служебных сигналах индекса корня состоит в том, что узел 130 радиосети может выполнять координацию между частотно-временными ресурсами, используемыми для D2DSS, и индексами корня, чтобы минимизировать взаимные помехи в системе. Индекс  корня в некоторых вариантах осуществления также может выбираться без предшествующей сигнальной информации из сети 100. Это должно быть преимущественным для того, чтобы минимизировать передачу управляющих служебных сигналов в соте. В одном примере, передающее устройство 110 может извлекать индекс  корня случайно или из параметров, внутренних для передающего устройства 110. Кроме того, передающее устройство 110 может выбирать индекс  корня на основе других принимаемых сигналов. Например, когда передающее устройство 110 принимает D2DSS из другого передающего D2D-устройства, которое синхронизируется с сотой, передающее устройство 110 может выбирать индекс  корня из первого набора индексов корня, тогда как, когда передающее устройство 110 принимает D2DSS из другого передающего D2D-устройства, которое не синхронизируется с сотой, передающее устройство 110 может выбирать индекс  корня из второго набора индексов корня в некоторых вариантах осуществления. Это является преимущественным, поскольку приемное устройство 120 затем может выбирать то, с каким D2DSS оно должно синхронизироваться, на основе информации относительно источника синхронизации, например, источник синхронизации, который синхронизирован с сотой, может быть более надежным. В другом примере, если передающее устройство 110 принимает D2DSS, оно может выбирать индекс  корня, идентичный индексу  корня принимаемого D2DSS. Альтернативно, если передающее устройство 110 принимает D2DSS, оно может выбирать индекс  корня, отличный от индекса  корня принимаемого D2DSS. Кроме того, если D2DSS-передачи могут ретранслироваться между сетевыми узлами 140, например, передаваться по нескольким перескокам, и если передающее устройство 110 принимает D2DSS, и если оно может определять то, для какого числа перескоков передан D2DSS, оно может выбирать индекс  корня на основе числа перескоков. Это является преимущественным, поскольку приемное устройство 120 затем может выбирать то, с каким D2DSS оно должно синхронизироваться, на основе информации относительно источника синхронизации, например, D2DSS с меньшим числом перескоков может быть более надежным. Выбор индекса корня также может содержать комбинацию вышеприведенных примеров в некоторых вариантах осуществления.
В одном варианте осуществления, LTE PSS-последовательность используется в качестве D2DSS-последовательности, но с другими индексами корня. Таблица 2 иллюстрирует свойства корреляции для примера, в котором набор индексов корня составляет. Поскольку последовательность получается из прореженной последовательности Задова-Чу длины 63, типично  может быть взаимно простым (иногда также называется "взаимно простым числом" или "взаимно-простым"/"взаимно-простым числом") для 63. Дополнительно можно понимать, что если два индекса  и  корня связаны посредством, последовательности составляют комплексно-сопряженную пару, и соответствующие D2DSS-сигналы должны демонстрировать свойство комплексно-сопряженной пары.
<b>ТАБЛИЦА 2</b>
Индекс корня
Автокорреляция:максимальная ложная пиковая корреляция
Взаимная корреляция с PSS:максимальный ложный пик, (PSS-индекс корня)
u=26
0,25
0,21
u=37
0,25
0,21
u=38
0,25
0,21
Максимальная взаимная корреляция между D2DSS, сформированными из набора индексов корня , составляет 0,29.
В одном варианте осуществления, используются последовательности Задова-Чу нечетной длины , для которых  элементов удаляются, чтобы получать последовательность четной длины (например, длины 62)  может быть значением, не меньшим 3. Последовательность Задова-Чу нечетной длины может задаваться следующим образом, где  является взаимно простым для .
Поскольку , идентичная комплексно-сопряженная взаимосвязь между индексами  и  корня должна существовать, когда  элементов удаляются. Следовательно, может достигаться преимущество способности обнаруживать два D2DSS со сложностью умножения всего одного D2DSS.
Удаление  элементов должно гарантировать, что оставшаяся последовательность является центрально симметричной или центрально антисимметричной. В одном примере, это достигается посредством удаления центральных  элементов. Дополнительно следует понимать, что такие симметрии могут достигаться посредством других вариантов удаления, например, удаления одного или нескольких центральных элементов и дополнительно, элементов в начале и конце последовательности. Чтобы сохранять хорошие свойства автокорреляции и отношения пиковой мощности к средней мощности (PAPR) последовательностей Задова-Чу, желательно, если  является как можно меньшим. Если целевая длина равна 62, то может быть преимущественным использовать =65 и =3. Поскольку последовательность получается из прореженной последовательности Задова-Чу длины 65, типично  может выбираться в качестве взаимно простого числа для 65. Когда два индекса  и  корня связаны посредством , соответствующий D2DSS-сигнал должен демонстрировать свойство комплексно-сопряженной пары.
Таблица 3 иллюстрирует свойства корреляции для примера, в котором набор индексов корня составляет.
<b>ТАБЛИЦА 3</b>
Индекс корня
Автокорреляция:максимальная ложная пиковая корреляция
Взаимная корреляция с PSS:максимальный ложный пик, (PSS-индекс корня)
u=22
0,26
0,24
u=24
0,24
0,31
u=43
0,26
0,31
Максимальная взаимная корреляция между D2DSS, сформированными из набора индексов корня , составляет 0,21.
В одном варианте осуществления, могут использоваться последовательности Задова-Чу четной длины , которые циклически расширены до длины +1, и в которых центральный элемент удаляется. Последовательность Задова-Чу четной длины может задаваться следующим образом, где  может быть взаимно простым для :
.
Кроме того,  Следовательно, эта взаимосвязь может быть использована для того, чтобы определять ассоциирование между D2DSS, соответствующими индексам  и .
Полученная прореженная и расширенная последовательность может описываться следующим образом:
Эта последовательность является центрально симметричной. Таблица 4 иллюстрирует свойства корреляции для примера, в котором =62, и набор индексов корня составляет .
<b>ТАБЛИЦА 4</b>
Индекс корня
Автокорреляция:максимальная ложная пиковая корреляция
Взаимная корреляция с PSS:максимальный ложный пик, (PSS-индекс корня)
u=21
0,28
0,26
u=29
0,26
0,24
u=41
0,29
0,22
Максимальная взаимная корреляция между D2DSS, сформированными из набора индексов корня , составляет 0,21.
В одном варианте осуществления, может предполагаться структура последовательностей, идентичная структуре последовательностей Задова-Чу нечетной длины, но в таком случае может указываться четное число фаз и четная длина последовательности. Математически, эти новые последовательности могут описываться следующим образом:
.
Например, можно допускать=62. Следует отметить, что эта последовательность не является последовательностью Задова-Чу. Таблица 5 содержит свойства корреляции для примера, в котором =62, и набор индексов корня составляет .
<b>ТАБЛИЦА 5</b>
Индекс корня
Автокорреляция:максимальная ложная пиковая корреляция
Взаимная корреляция с PSS:максимальный ложный пик, (PSS-индекс корня)
u=25
0,26
0,25
u=27
0,30
0,24
u=29
0,30
0,20
Максимальная взаимная корреляция между D2DSS, сформированными из набора индексов корня , составляет 0,21.
Кроме того, некоторые описанные в данном документе варианты осуществления могут использоваться в многопользовательской D2D-связи, совместимой с LTE-системой. Описанный в данном документе D2DSS может передаваться посредством абонентского устройства (UE) с поддержкой D2D или любого сетевого узла, отличного от усовершенствованного узла B, в LTE-системе.
Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей варианты осуществления способа 400 для использования в передающем устройстве 110 для формирования сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих.
Чтобы формировать сигнал синхронизации для D2D-связи, способ 400 может содержать определенное число этапов 401-403. Тем не менее, следует отметить, что любые, некоторые или все описанные этапы 401-403 могут выполняться в некотором другом хронологическом порядке по сравнению с перечислением, выполняться одновременно или даже выполняться в полностью обратном порядке согласно различным вариантам осуществления. Дополнительно, следует отметить, что некоторые этапы могут выполняться во множестве альтернативных способов согласно различным вариантам осуществления, и что некоторые такие альтернативные способы могут выполняться только в некоторых, а не обязательно во всех вариантах осуществления. Способ 400 может содержать следующие этапы:
Этап 401
Определяется последовательность синхронизации, где:
и:
,
для положительной константы , при этом  является индексом, и  является длиной последовательности синхронизации.
В некоторых вариантах осуществления, последовательность синхронизации может определяться таким образом, что:
.
В некоторых вариантах осуществления, центрально антисимметричная D2D-последовательность синхронизации четной длины может получаться из центрально симметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины посредством умножения элементов одной из половин последовательности синхронизации на -1.
В некоторых вариантах осуществления, последовательность синхронизации может определяться таким образом, что:
В некоторых вариантах осуществления, последовательность синхронизации может определяться посредством выбора последовательности Задова-Чу нечетной длины и удаления нечетного числа элементов из выбранной последовательности Задова-Чу, чтобы получать центрально симметричную последовательность синхронизации четной длины.
Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления, последовательность синхронизации может определяться посредством выбора последовательности Задова-Чу четной длины, расширения выбранной последовательности Задова-Чу на один элемент и удаления центрального элемента расширенной последовательности Задова-Чу.
Последовательность синхронизации в некоторых дополнительных вариантах осуществления может определяться таким образом, что:
,
и
Кроме того, согласно некоторым вариантам осуществления, последовательность синхронизации может преобразовываться в элементы ресурсов SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье: , где  является целым числом, не меньшим .
Тем не менее, в некоторых таких вариантах осуществления, , в то время как в некоторых других вариантах осуществления .
Этап 402
Индекс  корня выбирается из набора индексов корня. В некоторых вариантах осуществления, индексы, содержащиеся в наборе индексов корня, могут быть относительно простыми числами друг относительно друга.
Индекс  корня может выбираться как целое число, отличающееся от 25, 29 и 34.
Индекс  корня согласно некоторым вариантам осуществления может выбираться из набора индексов  корня случайно.
Индекс  корня дополнительно может выбираться из набора индексов  корня посредством его извлечения из одного или более параметров, внутренних для передающего устройства 110.
Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, индекс  корня может выбираться из набора индексов корня на основе информации, принимаемой из обслуживающего узла 130 радиосети.
В некоторых вариантах осуществления, индекс  корня может выбираться из набора индексов на основе принимаемого сигнала, принимаемого, например, из приемного устройства 120, из другого сетевого узла 140 или из узла 130 радиосети.
Индекс  корня дополнительно может выбираться из первого набора индексов корня при приеме сигнала синхронизации из другого передающего D2D-устройства, синхронизированного с сотой, и из второго набора индексов корня при приеме сигнала синхронизации из передающего D2D-устройства, не синхронизированного с сотой.
Кроме того, согласно некоторым вариантам осуществления, может выбираться индекс  корня, идентичный индексу  корня, который использован в принимаемом сигнале синхронизации.
Тем не менее, согласно другим вариантам осуществления, может выбираться индекс  корня, отличный от индекса  корня, который использован в принимаемом сигнале синхронизации.
Сигнал синхронизации, в некоторых вариантах осуществления, может передаваться по нескольким перескокам между сетевыми узлами 140, и при этом индекс  корня может выбираться из набора индексов корня на основе числа перескоков принимаемого сигнала синхронизации.
Этап 403
Сигнал синхронизации формируется на основе определенной 401 последовательности синхронизации и выбранного 402 индекса  корня.
Фиг. 5 иллюстрирует вариант осуществления передающего устройства 110, сконфигурированного с возможностью формирования сигнала синхронизации для связи между устройствами (D2D) с использованием формы сигнала на основе множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA), при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Передающее устройство 110 дополнительно сконфигурировано с возможностью осуществления способа 400 согласно, по меньшей мере, некоторым вышеописанным этапам 401-403.
Для большей ясности, все внутренние электронные схемы или другие компоненты передающего устройства 110, не обязательные для понимания описанных в данном документе вариантов осуществления, опущены из фиг. 5.
Передающее устройство 110 содержит процессор 520, сконфигурированный с возможностью определения последовательности синхронизации, где  и  для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации. Кроме того, процессор 520 дополнительно сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня из набора индексов корня; и помимо этого сконфигурирован с возможностью формирования D2D-сигнала синхронизации на основе определенной последовательности синхронизации и выбранного индекса  корня.
Процессор 520 может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации таким образом, что: .
В некоторых вариантах осуществления, процессор 520 может быть сконфигурирован с возможностью получения центрально антисимметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины из центрально симметричной D2D-последовательности синхронизации четной длины посредством умножения элементов одной из половин последовательности синхронизации на -1.
Процессор 520 может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации таким образом, что:
,
и, помимо этого, также может быть сконфигурирован с возможностью выбора индекса  корня как целого числа, отличающегося от 25, 29 и/или 34.
Процессор 520 дополнительно может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации посредством выбора последовательности Задова-Чу нечетной длины и удаления нечетного числа элементов из выбранной последовательности Задова-Чу, чтобы получать последовательность синхронизации четной длины в некоторых вариантах осуществления.
Альтернативно, процессор 520 может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации посредством выбора последовательности Задова-Чу четной длины, расширения выбранной последовательности Задова-Чу на один элемент и удаления центрального элемента расширенной последовательности Задова-Чу.
Процессор 520 также может быть сконфигурирован с возможностью определения последовательности синхронизации таким образом, что:
,
и
Дополнительно, процессор 520 может быть сконфигурирован с возможностью преобразования последовательности синхронизации в элементы ресурсов SC-FDMA-сигнала таким образом, что для коэффициентов Фурье:
, где  является целым числом, не меньшим . В некоторых таких вариантах осуществления, процессор 520 может быть сконфигурирован с возможностью преобразования последовательности синхронизации таким образом, что  и/или .
Такой процессор 520 может содержать один или более экземпляров схемы обработки, т.е. центральный процессор (CPU), модуль обработки, схему обработки, процессор, специализированную интегральную схему (ASIC), микропроцессор или другую логику обработки, которая может интерпретировать и выполнять инструкции. Используемое в данном документе выражение "процессор" в силу этого может представлять набор схем обработки, содержащий множество схем обработки, таких как, например, любые, некоторые или все из схем обработки, перечисленных выше.
Передающее устройство 110 также может содержать передающую схему 530, сконфигурированную с возможностью передачи сигнала, такого как, например, сигнал синхронизации.
Еще помимо этого, передающее устройство 110 может содержать приемную схему 510, сконфигурированную с возможностью приема сигналов, таких как, например, сигналы синхронизации, из других сетевых узлов 120, 130, 140 по беспроводному интерфейсу согласно некоторым вариантам осуществления.
Кроме того, передающее устройство 110 дополнительно может содержать, по меньшей мере, одно запоминающее устройство 525, согласно некоторым вариантам осуществления. Необязательное запоминающее устройство 525 может содержать физическое устройство, используемое для того, чтобы сохранять данные или программу, т.е. последовательность инструкций, на временной или постоянной основе. Согласно некоторым вариантам осуществления, запоминающее устройство 525 может содержать интегральные схемы, содержащие кремниевые транзисторы. Дополнительно, запоминающее устройство 525 может быть энергозависимым или энергонезависимым.
Некоторые или все вышеописанные этапы 401-403, которые должны выполняться в передающем устройстве 110, могут реализовываться через один или более процессоров 520 в передающем устройстве 110, вместе с компьютерным программным продуктом для выполнения, по меньшей мере, некоторых функций этапов 401-403. Таким образом, компьютерная программа, содержащая программный код, может осуществлять способ 400 согласно любым, по меньшей мере, некоторым или всем функциям этапов 401-403 для формирования сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих, когда компьютерная программа загружается в процессор 520 передающего устройства 110.
Дополнительно, компьютерный программный продукт может содержать машиночитаемый носитель хранения данных, сохраняющий программный код для использования посредством передающего устройства 110 для формирования сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Программный код содержит инструкции для осуществления способа 400, который содержит определение 401 последовательности синхронизации, где  и , для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации; выбор 402 индекса  корня из набора индексов корня; и формирование 403 сигнала синхронизации на основе определенной 401 последовательности синхронизации и выбранных 402 индексов  корня.
Вышеуказанный компьютерный программный продукт может предоставляться, например, в форме носителя данных, переносящего компьютерный программный код для выполнения, по меньшей мере, некоторых этапов 401-403 согласно некоторым вариантам осуществления при загрузке в процессор 520. Носитель данных, например, может представлять собой жесткий диск, CD-ROM-диск, карту памяти в формате Memory Stick, оптическое устройство хранения данных, магнитное устройство хранения данных или любой другой соответствующий носитель, такой как диск или магнитная лента, которое может хранить машиночитаемые данные энергонезависимым способом. Кроме того, компьютерный программный продукт может предоставляться как компьютерный программный код на сервере и загружаться в передающее устройство 110 удаленно, к примеру, по Интернет-подключению или подключению по сети intranet.
Фиг. 6 иллюстрирует вариант осуществления приемного устройства 120, сконфигурированного с возможностью обнаружения принимаемого сигнала синхронизации для D2D-связи с использованием формы SC-FDMA-сигнала, при этом последовательность синхронизации модулирует набор поднесущих. Сигнал синхронизации для D2D-связи может приниматься из передающего устройства 110.
Для большей ясности, все внутренние электронные схемы или другие компоненты приемного устройства 120, не обязательные для понимания описанных в данном документе вариантов осуществления, опущены из фиг. 6.
Приемное устройство 120 содержит процессор 620, сконфигурированный с возможностью обнаружения сигнала синхронизации, содержащего последовательность синхронизации, где  и  для положительной константы , при этом  является индексом корня, и  является длиной последовательности синхронизации.
Такой процессор 620 может содержать один или более экземпляров схемы обработки, т.е. центральный процессор (CPU), модуль обработки, схему обработки, процессор, специализированную интегральную схему (ASIC), микропроцессор или другую логику обработки, которая может интерпретировать и выполнять инструкции. Используемое в данном документе выражение "процессор" в силу этого может представлять набор схем обработки, содержащий множество схем обработки, таких как, например, любые, некоторые или все из схем обработки, перечисленных выше.
Дополнительно, приемное устройство 120 содержит приемную схему 610, сконфигурированную с возможностью приема сигнала, такого как, например, сигнал синхронизации, например, из передающего устройства 110.
Тем не менее, приемная схема 610 может быть сконфигурирована с возможностью приема радиосигналов различных типов по беспроводному интерфейсу из множества передающих объектов, таких как другие сетевые узлы 140 или узел 130 радиосети.
Кроме того, приемное устройство 120 в некоторых вариантах осуществления также может содержать передающую схему 630, сконфигурированную с возможностью передачи беспроводного сигнала, содержащего, например, сигнал синхронизации.
Кроме того, приемное устройство 120 дополнительно может содержать, по меньшей мере, одно запоминающее устройство 625, согласно некоторым вариантам осуществления. Необязательное запоминающее устройство 625 может содержать физическое устройство, используемое для того, чтобы сохранять данные или программы, т.е. последовательности инструкций, на временной или постоянной основе. Согласно некоторым вариантам осуществления, запоминающее устройство 625 может содержать интегральные схемы, содержащие кремниевые транзисторы. Дополнительно, запоминающее устройство 625 может быть энергозависимым или энергонезависимым.
Терминология, используемая в описании вариантов осуществления, как проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, не должна быть ограничением описанного способа 400; передающего устройства 110 и/или приемного устройства 120. Различные изменения, замены и/или поправки могут вноситься без отступления из изобретения, заданного посредством прилагаемой формулы изобретения.
При использовании в данном документе, термин "и/или" содержит все без исключения комбинации одного или более ассоциированных перечисленных элементов. Помимо этого, формы единственного числа "a", "an" и "the" должны интерпретироваться как "по меньшей мере, один", в силу этого также возможно содержат множество объектов идентичного типа, если в явной форме не указано иное. Следует дополнительно понимать, что термины "включает в себя", "содержит", "включающий в себя" и/или "содержащий" указывают наличие изложенных признаков, действий, целых чисел, этапов, операций, элементов или компонентов, однако не препятствуют наличию или добавлению одного или более других признаков, действий, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Термин "или" при использовании в данном документе должен быть интерпретирован в качестве математического OR, т.е. в качестве неразделительной дизъюнкции; а не в качестве математического исключающего OR (XOR), если в явной форме не указано иное. Один модуль, такой как, например, процессор может осуществлять функции нескольких элементов, изложенных в формуле изобретения. Простой факт того, что определенные меры упомянуты в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что комбинация этих мер не может быть использована с выгодой. Компьютерная программа может сохраняться/распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель хранения данных или полупроводниковый носитель, поставляемом вместе или в качестве части других аппаратных средств, но также может распространяться в других формах, к примеру, через Интернет либо другую систему проводной или беспроводной связи.