СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПЕКТРА В РАЗВЕРТЫВАНИЯХ РАСШИРЯЕМОЙ НЕСУЩЕЙ
METHODS AND DEVICE FOR EFFICIENT SPECTRUM USAGE IN EXTENSIBLE CARRIER DEPLOYMENTS

ПРИОРИТЕТ
Данная заявка испрашивает приоритет согласно находящейся в совместном владении, находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке США № 13/754 647, поданной 30 января 2013 и озаглавленной «METHODS AND APPARATUS FOR EFFICIENT SPECTRAL USAGE IN EXTENSIBLE CARRIER DEPLOYMENTS», которая испрашивает приоритет согласно предварительной патентной заявке США № 61/593 218, поданной 31 января 2012 и озаглавленной «METHODS AND APPARATUS FOR EFFICIENT SPECTRAL USAGE IN EXTENSIBLE CARRIER DEPLOYMENTS», каждая из вышеуказанных заявок полностью включена в данный документ посредством ссылки.
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка соотносится с находящейся в совместном владении, находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявкой США № 13/754 673, поданной 30 января 2013 и озаглавленной «METHODS AND APPARATUS FOR ENHANCED SCRAMBLING SEQUENCES», которая испрашивает приоритет согласно предварительной заявке США № 61/593 208, поданной 31 января 2012 и озаглавленной «METHODS AND APPARATUS FOR ENHANCED SCRAMBLING SEQUENCES», каждая из вышеуказанных заявок полностью включена в данную работу посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее раскрытие относится в общем к области техники беспроводных сетей и телекоммуникации. Более конкретно, в одном примерном варианте осуществления настоящее раскрытие описывает конфигурирование и использование ресурсов расширяемой несущей в пределах беспроводной сети (например, сети сотовой связи).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Находящиеся в начальной стадии исследования по использованию и развертыванию спектра обращаются к постоянно увеличивающимся потребностям в более высокой емкости и более высоких скоростях передачи данных в сетях сотовой связи. Важные представляющие интерес области включают в себя модификации существующих структур передачи данных и управляющей информации (также упоминаются по всему документу как «несущие»). Например, усилия по стандартизации для выпуска 11 долгосрочного развития (LTE) 3GPP (проекта партнерства 3-го поколения) были направлены на частично конфигурируемые структуры несущей в пределах обратно несовместимых конфигураций.
В контексте выпуска 11 LTE 3GPP, предложенные и/или существующие решения по проектированию несущих должны поддерживать работу в следующих сценариях: (i) синхронизированные несущие (то есть когда унаследованные несущие и несущие сегмента/расширения синхронизированы по времени и частоте) и (ii) несинхронизированные несущие (то есть когда унаследованные несущие и несущие сегмента/расширения не синхронизированы по времени и/или частоте, так что раздельная обработка синхронизации требуется в приемнике). Более непосредственно, синхронизация несущей оказывает прямое влияние на нагрузку обработки приемника.
В общем случае сетевые операторы борются с добавлением нового спектра в областях покрытия, которые имеют существующие спектральные развертывания. Хотя синхронизированные несущие предпочтительны для уменьшения полной сложности приемника, несинхронизированные несущие проще развертывать. Существующие решения для улучшения сетевого охвата основываются на добавлении дополнительного спектра; однако, начинающееся исследование направлено на более эффективное использование и/или дополнительную оптимизацию спектра, что возможно с большими агрегированными полосами пропускания.
Следовательно, улучшенные решения необходимы для конфигурирования и использования ресурсов расширяемой несущей в пределах беспроводных сетей (например, сетей сотовой связи). Идеально, такие решения по развертыванию несущей должны оптимизировать эффективность энергии, обеспечивать гибкое использование спектра, предоставлять возможность развертывания гетерогенной сети и/или предоставлять возможность осуществления связи машинного типа.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее раскрытие удовлетворяет вышеупомянутые потребности, обеспечивая, среди прочего, улучшенное устройство и способы для обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей.
Сначала раскрыт способ обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей. В одном варианте осуществления способ включает в себя: идентификацию одной или более опорных несущих и одного или более расширений/сегментов несущей; агрегирование идентифицированных одной или более опорных несущих и одного или более расширений/сегментов несущей; и инициализацию агрегированной одной или более опорных несущих и одного или более расширений/сегментов несущей.
Во втором варианте осуществления способ включает в себя: идентификацию одной или более опорных несущих и одного или более расширений или сегментов несущей; агрегирование идентифицированных одной или более опорных несущих и одного или более расширений или сегментов несущей в агрегированную полосу; и инициализацию агрегированной полосы.
Также раскрыто устройство базовой станции для обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей, в одном варианте осуществления базовая станция имеет возможность работать в пределах сети сотовой связи (например, LTE) и включает в себя логическую схему, конфигурируемую для агрегирования одной или более опорных несущих и одного или более расширений/сегментов несущей.
Дополнительно раскрыто считываемое компьютером устройство. В одном варианте осуществления устройство включает в себя носитель данных, имеющий, по меньшей мере, одну расположенную на нем компьютерную программу, по меньшей мере, одна программа конфигурируется при выполнении для обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей.
Также раскрыта интегральная схема (IC). В одном варианте осуществления интегральная схема включает в себя логическую схему, которая конфигурируется для обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей.
Дополнительно раскрыта беспроводная система. В одном варианте осуществления система включает в себя множество базовых станций и множество мобильных пользовательских устройств. Устройства базовой станции выполнены с возможностью обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей.
Дополнительно раскрыт способ работы мобильного устройства. В одном варианте осуществления способ включает в себя оценку несущей, принятой мобильным устройством, и выборочную корректировку одного или более режимов приема, соответственно.
Раскрыт способ обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей. В одном варианте осуществления способ включает в себя: идентификацию одной или более опорных несущих и одного или более расширений или сегментов несущей; агрегирование идентифицированных одной или более опорных несущих и одного или более расширений или сегментов несущей в агрегированную полосу; и инициализацию агрегированной полосы.
В некоторых вариантах идентификация выполняется, по меньшей мере, с помощью сети базовых станций способом от одного узла к другому.
В других вариантах идентификация выполняется, по меньшей мере, с помощью централизованных сетевых служб.
В дополнительных вариантах одна или более опорных несущих содержит, по меньшей мере, одну полностью конфигурируемую обратно совместимую опорную несущую; и одно или более расширений или сегментов несущей содержит только подмножество функциональных возможностей опорной несущей. В определенных случаях одно или более расширений или сегментов несущей конфигурируется без опорных сигналов, определенных для одной или более ячеек. Кроме того, в определенных случаях одно или более расширений или сегментов несущей дополнительно выполнены с возможностью обеспечения усовершенствованной сигнализации управления, основываясь, по меньшей мере, на одном самодостаточном опорном сигнале.
В дополнительных вариантах одно или более расширений или сегментов несущей конфигурируется с первичными символами синхронизации (PSS) или вторичными символами синхронизации (SSS); и PSS и SSS указывают опорный синхросигнал, связанный с одним или более расширений или сегментов несущей.
В определенных вариантах одно или более расширений или сегментов несущей конфигурируется с опорными сигналами демодуляции и опорными сигналами информации о состоянии канала. Например, опорные сигналы информации о состоянии канала предоставляют возможность пользовательскому устройству выполнять оценку канала и когерентное обнаружение, по меньшей мере, одного канала управления или передачи данных.
В некоторых воплощениях, по меньшей мере, один или более ресурсных блоков защитной полосы между полосами частот, связанными с опорными ресурсами и одним или более расширяемых ресурсов, перераспределяются для трафика данных.
Раскрыто мобильное устройство, конфигурируемое для воплощения эффективного использования спектра в сети. В одном варианте осуществления мобильное устройство включает в себя: приемник; процессор, связанный с помощью сигналов с приемником; и логическую схему, связанную с процессором. В одном примерном варианте осуществления логическая схема конфигурируется для: идентификации одной или более опорных несущих и одного или более расширений несущей; определения, являются или нет одна или более опорных несущих смежной с одним или более расширений несущей в частотной области; и выбора одного или более режимов приема, основываясь, по меньшей мере, частично на данном определении.
В некоторых вариантах логическая схема дополнительно конфигурируется для приема одного или более сигналов синхронизации, связанных с одним или более расширений несущей, когда определение указывает, что одна или более опорных несущих не является смежной с одной или более расширений несущей. В одном таком примере одно или более расширений несущей содержит один или более определенных для пользовательского оборудования опорных сигналов.
В других вариантах логическая схема дополнительно конфигурируется для приема сигналов синхронизации, связанных с одной или более опорных несущих, когда определено, что одна или более опорных несущих является смежной с одним или более расширений несущей.
Тем не менее другие воплощения могут дополнительно конфигурироваться для приема ресурсных блоков защитной полосы в периферии полосы пропускания, содержащей одну или более опорных несущих и одно или более расширений несущей, когда одна или более опорных несущих является смежной с одним или более расширений несущей.
Раскрыто устройство базовой станции для использования в сотовой сети беспроводной связи с поддержкой долгосрочного развития (LTE). В одном варианте осуществления устройство базовой станции включает в себя: беспроводной интерфейс, данный беспроводной интерфейс конфигурируется для осуществления связи с множеством беспроводных устройств; процессор; и считываемое компьютером устройство, имеющее носитель данных, по меньшей мере, с одной хранящейся на нем компьютерной программой. В одном примерном варианте осуществления, по меньшей мере, одна компьютерная программа конфигурируется при выполнении на процессоре для побуждения устройства базовой станции: идентифицировать одну или более опорных несущих, обеспеченных, по меньшей мере, одним другим устройством базовой станции; генерировать, по меньшей мере, одно или более расширений несущей; и агрегировать одну или более опорных несущих и, по меньшей мере, одно или более расширений несущей.
Раскрыта беспроводная система. В одном варианте осуществления данная беспроводная система включает в себя множество базовых станций, конфигурируемых для обеспечения услуг сотовой связи множеству мобильных пользовательских устройств, где, по меньшей мере, первый набор устройств базовой станции конфигурируется для обеспечения, по меньшей мере, одной или более опорных несущих, и где второй набор устройств базовой станции конфигурируется для обеспечения, по меньшей мере, одного или более расширений несущей, и где первый и второй набор устройств базовой станции отличается.
В некоторых вариантах, по меньшей мере, одно или более расширений несущей и, по меньшей мере, одна или более опорных несущих при агрегировании формируют смежную полосу пропускания. В определенных случаях, по меньшей мере, одно или более расширений несущей и, по меньшей мере, одна или более опорных несущих при агрегировании формируют полосу пропускания, состоящую из нескольких несмежных участков.
Раскрыт способ работы мобильного устройства в пределах беспроводной системы. В одном примерном варианте осуществления способ включает в себя: оценку одной или более опорных несущих и одного или более расширений несущей; основываясь, по меньшей мере, частично на данной оценке, агрегирование одной или более опорных несущих и одного или более расширений несущей; и прием агрегированной одной или более опорных несущих и одного или более расширений несущей с одним элементом быстрого преобразованием Фурье (FFT).
Другие особенности и преимущества настоящего раскрытия будут непосредственно распознаны специалистами со ссылкой на прилагаемые чертежи и подробное описание примерных вариантов осуществления, которые приведены ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - логическая последовательность операций, изображающая один вариант осуществления обобщенного способа для обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей в соответствии с настоящим раскрытием.
Фиг. 2 - графическое представление первого примерного сценария, где опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей не являются смежными в частотной области, вышеуказанное иллюстрирует различные принципы настоящего раскрытия.
Фиг. 3 - графическое представление второго примерного сценария, где опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей являются смежными в частотной области, вышеуказанное иллюстрирует различные принципы настоящего раскрытия.
Фиг. 4 - графическое представление третьего примерного сценария, где опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей являются смежными в частотной области и где совместимость вниз не требуется, вышеуказанное иллюстрирует различные принципы настоящего раскрытия.
Фиг. 5 показывает примерный вариант осуществления пользовательского или клиентского устройства в соответствии с принципами, описанными в данной работе.
Фиг. 6 показывает примерный вариант осуществления устройства базовой станции в соответствии с принципами, описанными в данной работе.
Все фигуры © Copyright 2013 Apple Inc. Все права защищены.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ссылка теперь сделана к чертежам, на которых одинаковые позиции относятся к одинаковым частям по всему документу.
Краткий обзор
В одном примерном варианте осуществления ресурс опорной несущей и один или более ресурсов расширяемой несущей конфигурируются, основываясь, по меньшей мере, частично на частотном и/или временном разнесении. В пределах контекста примерных вариантов осуществления, описанных в данной работе, ресурсы опорной несущей и/или один или более ресурсов расширяемой несущей выравнивают и агрегируют для использования.
В одном примерном воплощении один или более ресурсов расширяемой несущей дополнительно конфигурируются без определенных для ячейки опорных сигналов (CRS). Как описано более подробно в дальнейшем, эквивалентные CRS функциональные возможности могут определяться из чередующейся канальной сигнализации данных и управления. Например, определенные свойства CRS могут заменяться эквивалентными свойствами, например, опорными сигналами демодуляции (DM-RS) и опорными сигналами информации состояния канала (CSI-RS).
В одном таком варианте один или более ресурсов расширяемой несущей могут использоваться в комбинации с опорной несущей. Для развертывания, где есть недостаточная синхронизация по времени/частоте между ресурсом опорной несущей и одним или более ресурсов расширяемой несущей, первичные символы синхронизации (PSS) и/или вторичные символы синхронизации (SSS) дополнительно конфигурируются на одном или большем количестве ресурсов расширяемой несущей.
Как указано ранее, опорные сигналы демодуляции (DM-RS) и опорные сигналы информации состояния канала (CSI-RS) могут конфигурироваться на одном или большем количестве ресурсов расширяемой несущей для обеспечения функциональной эквивалентности унаследованной сигнализации CRS. Например, вместо выполнения измерения подвижности и измерения активации/деактивации несущей на CRS, такие измерения могут выполняться, основываясь на соответствующим образом сконфигурированном DM-RS и/или CSI-RS.
CSI-RS конфигурируется для подавления помех с передачами данных/управления в той же самой ячейке; однако, CSI-RS может создавать помехи с ресурсами несущей (опорными или расширяемыми ресурсами) соседних ячеек. Соответственно, определенные методы управления помехами, описанные в данной работе, используются по мере необходимости для уменьшения помех между ячейками CSI-RS (например, шумоподавление, неперекрывающееся назначение и т.д.).
Наконец, в еще одном варианте ресурсные блоки защитной полосы между опорными ресурсами и одним или более расширяемых ресурсов могут перераспределяться для трафика данных. Перераспределение ресурсных блоков защитной полосы для трафика данных значительно увеличивает эффективность использования спектра.
Конфигурирование и использование ресурсов несущей
Как ранее указано, в контексте выпуска 11 LTE 3GPP, предложенные и/или существующие решения для разработки несущей должны поддерживать развертывание как синхронизированной, так и несинхронизированной несущей. Соответственно, в одном примерном сценарии использования сеть конфигурируется для работы без определенных для ячейки опорных сигналов (без CRS). При некоторых обстоятельствах сеть может дополнительно поддерживать расширенную сигнализацию управления с самодостаточными опорными сигналами и возможностью динамического конфигурирования синхронизации и других типов опорного сигнала.
Как описано более подробно в данной работе, типы несущей раскрыты как для расширенных несущих, так и для сегментов несущей. В данной работе термин «опорная несущая» относится к полностью конфигурируемой обратно совместимой несущей. В данной работе термин «расширенная несущая» относится к несущей, которой нельзя управлять как одной отдельной несущей; вместо этого расширенные несущие должны быть частью набора компонентной несущей, которая включает в себя, по меньшей мере, одну полностью конфигурируемую несущую. Точно так же в данной работе термин «сегменты несущей» относится к дополнительным расширениям полосы пропускания для совместимой несущей. Сегменты несущей обеспечивают механизм для использования частотных ресурсов в случаях развертывания, когда необходимы новые полосы пропускания передачи при обратной совместимости, дополняя схемы агрегации несущей.
В контексте настоящего раскрытия раскрыты различные схемы для уменьшения дополнительной служебной информации передачи физического канала управления нисходящей линии связи (PDCCH), которая требовалась бы для унаследованных схем PDCCH, также допуская небольшие размеры транспортного блока в пределах сегментов несущей. Сегменты несущей предоставляют возможность агрегации дополнительных ресурсных блоков в пределах компонентной несущей, хотя все еще сохраняя совместимость вниз по исходной полосе пропускания несущей. Сегменты несущей могут быть смежными и/или связанными с полностью конфигурируемой несущей. В одном таком варианте осуществления сегменты несущей не включают в себя сигналы синхронизации, системную информацию или информацию поискового вызова.
В качестве краткого отступления, работа без CRS обеспечивает многочисленные преимущества для работы сети. Во-первых, типы несущей без CRS уменьшают полные помехи, относящиеся к передачам CRS (и помехи между ячейками, и помехи внутри ячеек). Кроме того, ресурсы, которые были бы иначе зарезервированы для операции CRS, могут распределяться, например, трафику данных или управления. Наконец, типы несущей без CRS могут уменьшить полную потребляемую мощность (передачи CRS всегда включены, даже когда ячейка полностью не загружена).
К сожалению, работа без CRS имеет определенные недостатки, которые нужно устранить. В частности, CRS традиционно обрабатывает множество важных функций, включающих в себя без ограничения: оценку канала, измерения подвижности и отслеживание времени/частоты. Соответственно, альтернативные решения для вышеизложенных функций требуются для работы без CRS.
Один вариант осуществления устраняет эти недостатки, используя, среди прочего, передачу данных и усовершенствованную сигнализацию управления, основываясь на самодостаточных опорных сигналах (RS). Вместо решений предшествующего уровня техники, которые основываются на CRS, самодостаточные RS могут использоваться для оценки канала. Например, в одном таком варианте осуществления режимы передачи основаны на опорном сигнале демодуляции (DM-RS). Другие разновидности могут включать в себя, например, зависящие от устройства RS.
Кроме того, несущие без CRS должны обеспечивать структуры сигнализации с перестраиваемой конфигурацией, например, первичную сигнализацию синхронизации (PSS), вторичную сигнализацию синхронизации и т.д. Такая возможность конфигурирования может быть необходима, основываясь на сигналах развертывания и т.д. Например, передачи PSS/SSS могут обеспечивать возможности синхронизации по времени и/или частоте; таким образом, системы, которые близко синхронизированы, могут уменьшать или устранять передачи PSS/SSS в целом.
Различные конфигурации опорных несущих, расширенных несущих и сегментов несущей дополнительно описаны в данной работе. В частности, различные варианты осуществления описаны по отношению к условиям и/или используемым сценариям (например, основываясь на относительных расположениях спектра, выравнивании по времени и/или частоте и т.д.).
Способы
Фиг. 1 показывает один вариант осуществления обобщенного способа 100 для обеспечения эффективного использования спектра в развертываниях расширяемой несущей в соответствии с различными принципами, описанными в данной работе.
На этапе 102 способа 100 идентифицируется одна или более опорных несущих и одно или более расширений/сегментов несущей. При одном подходе идентификация несущей выполняется с помощью устройств базовой станции способом от одного узла к другому. В других вариантах осуществления идентификация несущей выполняется с помощью централизованных сетевых служб. Например, в пределах 3GPP сети связь от одного узла к другому среди eNB LTE выполняется через интерфейс X2, связь между NodeB (и между NodeB и eNB) обрабатывается через базовую сеть. В других конфигурациях сети (например, в гетерогенных сетях и т.д.) связь между базовыми станциями может потребовать маршрутизации через базовую сеть.
В одной конфигурации сеть базовых станций обеспечивает, по меньшей мере, одну полностью конфигурируемую обратно совместимую опорную несущую и одно или более расширений/сегментов несущей, которые обеспечивают только подмножество функциональных возможностей опорной несущей. В одном таком примере в одном или более расширений/сегментов несущей отсутствует один или более определенных для ячейки опорных сигналов (CRS). Одно или более расширений/сегментов несущей обеспечивает только опорные сигналы демодуляции (DM-RS). В отличие от CRS, DM-RS являются определенными для одного или более обслуживаемых устройств пользовательского оборудования (UE).
На этапе 104 способа 100 выравнивают и/или агрегируют идентифицированные одну или более опорных несущих и одно или более расширений/сегментов несущей. В общем случае процесс выравнивания включает в себя сдвиг одного или более расширений/сегментов несущей по времени и/или частоте. В одном примерном варианте осуществления одна или более опорных несущих и одно или более расширений/сегментов несущей агрегированы в агрегированную полосу пропускания. В других вариантах осуществления выровнены и/или агрегированы только выбранные из одной или более опорных несущих и одного или более расширений/сегментов несущей.
Обычные причины для выравнивания и агрегации могут включать в себя, без ограничения: использование сети, оптимизацию сети, спектральную эффективность, уменьшенную нагрузку обработки в совокупности клиентских устройств и т.д. Например, в одном воплощении опорная несущая, которая находится в непосредственной близости к доступной полосе пропускания, может содержать в себе одно или более расширений/сегментов несущей, таким образом улучшая полную полосу пропускания сети.
В другом варианте агрегированная полоса пропускания дополнительно организуется способом для улучшения полного приема. Например, в одном таком варианте осуществления одна или более частей агрегированной полосы пропускания выделяется или освобождается для определенных для ячейки опорных сигналов (CRS). Удаление ресурсов CRS может обеспечивать многочисленные преимущества для работы сети. Во-первых, несущие без CRS уменьшают полные помехи, относящиеся к передачам CRS (и помехи между ячейками, и помехи внутри ячеек).
Кроме того, ресурсы, которые были бы иначе зарезервированы для работы CRS, могут распределяться, например, для трафика данных или управления. Наконец, несущие без CRS могут уменьшать полную потребляемую мощность (передачи CRS всегда включены, даже когда ячейка полностью не загружена). Однако определенная часть ресурсов CRS минимально обязана содействовать вычислениям, таким как оценка канала, измерение подвижности и отслеживание времени/частоты.
При некоторых обстоятельствах ресурсы CRS заменяются эквивалентными функциональными возможностями, предлагаемыми чередующейся сигнализацией канала данных и управления. Например, определенные свойства CRS могут заменяться эквивалентными свойствами опорных сигналов демодуляции (DM-RS). DM-RS являются определенными для клиентского устройства и таким образом могут оптимизироваться, основываясь на производительности клиентского устройства. Например, устройство, которое имеет очень высокое качество приема, может работать с меньшим количеством DM-RS ресурсов. Точно так же в течение периодов относительно низкого использования, меньше ресурсов может направляться для работы DM-RS.
В других сценариях одна или более частей агрегированной полосы пропускания организуется в защитные полосы (то есть защитные полосы не переносят трафик, а просто служат для уменьшения влияния помех). С помощью тщательного размещения защитных полос на краях агрегированной полосы пропускания сложность приемника и нагрузка обработки могут значительно уменьшаться. Например, обеспечение смежного расширения полосы пропускания (в противоположность полосе пропускания, состоящей из нескольких несмежных участков) очень упрощает работу приемопередатчика (только один фильтр приемника и т.д.) и обработку (только одно быстрое преобразование Фурье (FFT)). К сожалению, размещение защитной полосы требует точной временной и частотной синхронизации, которая не всегда возможна; таким образом, преимущества организации защитной полосы в определенных случаях, возможно, должны уравновешиваться полной стоимостью или возможностью выполнения синхронизации.
В другом таком варианте осуществления одна или более частей агрегированной полосы пропускания распределяются для первичных символов синхронизации (PSS) и вторичных символов синхронизации (SSS). PSS и SSS содействуют в синхронизации с помощью обеспечения опорного синхросигнала, но в остальных случаях не используются для трафика данных и управления. Таким образом, PSS и SSS могут сокращаться для систем, которые хорошо синхронизированы; однако следует признать, что когда синхронизация плохая, повышение полной производительности может потребовать значительно большего количества ресурсов, распределенных для сигнализации PSS и SSS.
На этапе 106 способа 100 одна или более опорных несущих и одно или более расширений/сегментов несущей обеспечиваются в соответствии с выравниванием/агрегацией несущей.
Примерная работа
В качестве краткого отступления, существующие предложения о несущей нового типа беспроводных стандартов, таких как выпуск 11 LTE 3GPP, не должны быть обратно совместимыми с унаследованными несущими. Например, унаследованные разработки, такие как физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH), определенные для ячейки опорные сигналы (CRS), физический широковещательный канал (PBCH), первичные сигналы синхронизации (PSS), вторичные сигналы синхронизации (SSS) и т.д., могут распределяться по-другому, планироваться по-другому и/или удаляться целиком. К сожалению, без дополнительных улучшений в каналах управления нисходящей линии связи, такие модификации должны основываться на перекрестном планировании несущей от унаследованной несущей (то есть унаследованная несущая должна использоваться для указания особенности обратно несовместимых несущих). Это перекрестное планирование несущей нежелательно по множеству причин, которые будут очевидны для специалистов в беспроводной технике.
Напротив, различные решения, обеспеченные настоящим раскрытием, обеспечивают существенные усовершенствования над существующими предложениями, в данном расширении/сегменте несущей к компонентной несущей могут добавляться дополнительные ресурсные блоки, все еще преимущественно сохраняя совместимость вниз первичной несущей. Раскрытые расширения/сегменты несущей могут использоваться при практическом развертывании, например, когда размер доступного частотного блока не соответствует обеспеченным полосам пропускания 1,4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц. В практических сценариях развертывания промежуток частоты между опорной несущей и расширением/сегментом несущей может быть чрезмерно большим. При таком развертывании расширение/сегмент несущей может дополнительно потребовать синхронизации частоты и выравнивания слота/субкадра (по времени), которые должны обрабатываться с помощью дополнительной служебной информации сигнализации управления.
В одном варианте осуществления расширения/сегменты несущей могут добавляться без CRS (которые являются широкополосными обычными опорными сигналами), и вместо этого обеспечивать функциональные возможности CRS через определенные для UE опорные сигналы (которые являются узкополосными и специализированными опорными сигналами). Во время работы опорные сигналы UE (например, опорный сигнал демодуляции (DM-RS), опорные сигналы информации состояния канала (CSI-RS) и т.д.) используются для оценки канала и когерентного обнаружения каналов управления и передачи данных. В некоторых вариантах осуществления CRS (или аналогичный широкополосный сигнал синхронизации) или его сокращенная версия может потребоваться в расширении/сегменте несущей для измерений потерь в тракте (и/или мощности принятого опорного сигнала (RSRP), качества принятого опорного сигнала (RSRQ)), которые могут использоваться для управления подвижностью, запуска передачи обслуживания и активации и деактивации работы несущей.
Опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей могут выравниваться по времени, основываясь, например, на символах, слотах, субкадрах и т.д. Для работы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) ошибка синхронизации может устраняться с помощью циклического префикса; то есть чем длиннее циклический префикс, тем больше ошибка синхронизации, которая может допускаться. Однако, в общем случае длина циклического префикса является ограничением системы, таким образом в пределах контекста LTE 3GPP временная синхронизация между опорной несущей и одним или более расширений/сегментов несущей, возможно, не превышает возможности циклического префикса. Более конкретно, мобильное устройство может использовать циклический префикс для логического перемещения вперед или задержки расширений/сегментов несущей к общей базе времени. Хотя у каждого расширения/сегмента несущей может быть различное количество битов циклического префикса (и суффикса), с помощью удаления битов циклического префикса каждая несущая эффективно смещается по времени назад к общей базе времени. Например, расширение/сегмент несущей, которое прибыло позже по времени, будет иметь больше битов циклического префикса, чем другие расширения/сегменты несущей; с помощью удаления дополнительных битов циклического префикса позднее прибывающее расширение/сегмент несущей выравнивают по времени с другими расширениями/сегментами несущей.
Выравнивание по времени упрощает определенные операции; например, синхронизацию и работу гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ), а так же назначение ресурса для опорной несущей и расширений/сегментов несущей. В частности, с помощью обеспечения, что и опорная несущая, и расширения/сегменты несущей синхронизированы, агрегированная полоса пропускания может обрабатываться, как имеющая общую базу времени. Общая база времени необходима для выполнения преобразования Фурье; таким образом один элемент FFT может использоваться для обработки синхронизированной опорной несущей и связанного с ней одного или более расширений/сегментов несущей (то есть вместо требования отличающихся FFT для каждой отличающейся базы времени).
Точно так же выравнивание по частоте очень упрощает работу приемопередатчика. Поскольку преобразование Фурье требует равномерного интервала между поднесущими, поддержание аналогичного интервала между поднесущими обеспечивает, что может выполняться одно FFT. В одном таком варианте осуществления частотное разнесение между смежной по частоте опорной несущей и сегментом/расширением несущей конфигурируется так, чтобы оно было целым кратным 300 кГц, что совместимо с существующими спецификациями LTE. Точно так же центральные частоты являются целым кратным растра канала LTE (то есть, 100 кГц). Дополнительно следует признать, что указанные выше размеры интервала выбраны просто для того, чтобы соответствовать спецификации LTE; другие стандарты беспроводных технологий, с которыми раскрытые варианты осуществления могут использоваться, могут иметь другие размеры интервала.
Кроме того, для развертывания, которое не находится на соответствующих частотах, в дальнейшем могут определяться смещения по частоте для выравнивания центральных частот. В одном таком варианте осуществления смещения могут предварительно определяться и передаваться через сообщения RRC. С помощью обеспечения схемы временной и частотной синхронизации среди не являющихся непрерывными несущих, инициализация и использование PSS и SSS на расширениях/сегментах несущей могут в значительной степени сокращаться.
В зависимости от относительного расположения опорных несущих и одного или более расширений/сегментов несущей в частотной области, описаны, по меньшей мере, три отличающихся сценария конфигурирования/использования: (i) когда опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей не являются смежными в частотной области, (ii) когда опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей являются смежными в частотной области (iii) и когда опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей являются смежными в частотной области и работа с защитной полосой может изменяться.
В последующих обсуждениях несущие (опорные и расширения/сегменты) достаточно синхронизированы во временной и частотной областях независимо от относительного расположения полос частот. Кроме того, хотя прилагаемые фигуры обеспечивают примерные конфигурации для двух расширений/сегментов несущей, предложенная схема может расширяться на произвольное количество расширений/сегментов несущей. Кроме того, в пределах контекста систем LTE, количество агрегированных ресурсных блоков (например, опорных несущих, расширений/сегментов несущей и дополнительных защитных полос) должно быть меньше 110. Это ограничение возникает из-за существующих ограничений LTE, которые не будут применяться к другим беспроводным технологиям, и вероятно - к будущим воплощениям LTE.
Наконец, как описано в данной работе, расширения/сегменты несущей не поддерживают определенный для ячейки опорный сигнал. Вместо этого расширения/сегменты несущей используют исключительно опорные сигналы демодуляции (DM-RS) для оценки канала и когерентного обнаружения каналов управления и передачи данных. В одном таком варианте расширения/сегменты несущей дополнительно выполнены с возможностью использования физического канала управления нисходящей линии связи (PDCCH).
На фиг. 2 показан первый примерный сценарий, в котором опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей не являются смежными в частотной области. Как показано, если разнесение каналов является чрезмерно большим, то каждая несущая должна включать в себя сигналы синхронизации времени/частоты (PSS/SSS), и защитные полосы не могут использоваться для управления/передачи данных. Кроме того каждое расширение/сегмент несущей должно содержать определенные для UE опорные сигналы (DM-RS и CSI-RS). CSI-RS может использоваться для измерения информации о состоянии канала (CSI) и измерения потерь в тракте, которые могут использоваться при запуске активации/деактивации расширений/сегментов несущей.
Фиг. 3 показывает второй примерный сценарий, в котором опорная несущая и одно или более расширений/сегментов несущей являются смежными. Как показано, разнесение каналов не является чрезмерно большим при условии, что дополнительная синхронизация времени/частоты требуется для новых типов несущей. Следовательно, один или более сегментов/расширений несущей не требуют отличающихся PSS/SSS. В данном сценарии определенные для UE опорные сигналы CSI-RS конфигурируются на расширениях/сегментах несущей, однако ресурсные блоки защитной полосы все еще рассредоточены по всей полосе пропускания. Фиг. 3 не имеет никаких особенно условий совместимости вниз, поскольку спектральная фильтрация и маскирование излучений выполняются совместимо с унаследованными версиями (например, LTE).
Ссылаясь теперь на фиг. 4, где не требуется совместимость вниз, агрегированная полоса пропускания может дополнительно организовываться для перемещения ресурсных блоков защитной полосы на периферию полосы пропускания. Как показано на фиг. 4, спектральная фильтрация и маскирование излучений на краях несущих увеличиваются пропорционально размеру агрегированной полосы пропускания передачи. Это пропорциональное увеличение размера защитной полосы обеспечивает, что унаследованные UE могут все еще работать без перебоев. В дополнительных вариантах может уменьшаться размер защитной полосы, если унаследованные UE ограничены только подмножеством частот (то есть унаследованные UE планируются только в пределах центра агрегированной полосы пропускания). На фиг. 4 (как на фиг. 3) одно или более расширений/сегментов несущей не требуют PSS/SSS и основываются исключительно на определенных для UE опорных сигналах и CSI-RS, например, для оценки канала и т.д. Определенные для UE опорные сигналы и CSI-RS могут дополнительно распространяться по защитным полосам и одному или более расширений/сегментов несущей. Агрегированной полной полосой пропускания можно управлять как виртуализированной широкополосной несущей.
Более общим является сценарий, когда два сегмента несущей развертываются с полосой пропускания 5 МГц рядом с опорной несущей, имеющей полосу пропускания 10 МГц. Агрегированная несущая может конфигурироваться как несущая на 20 МГц с помощью добавления сегментов несущей слева и справа от опорной полосы. Кроме того, путем удаления унаследованных защитных полос и увеличения размера левой и правой защитных полос, агрегированная несущая может удовлетворять требованиям унаследованных несущих на МГц.
Специалисты также легко распознают (при учете настоящего раскрытия), что также возможны другие конфигурации защитных полос и полос передачи, пока результирующая комбинация остается совместимой с необходимым поведением РЧ и спектральных выбросов (унаследованных или иных).
Примерное устройство пользовательского оборудования (UE)
На фиг. 5 показан примерный клиент или устройство UE 500, используемое при воплощении способов настоящего раскрытия. В данной работе термины «клиент» и «UE» включают в себя мобильные телефоны, смартфоны (такие, например, как iPhone™), персональные компьютеры (ПК) с возможностью беспроводного доступа, такие, например, как iMac™, MacPro™, MacMini™ или MacBook™, и миникомпьютеры, или настольный компьютер, или портативный компьютер, или иной, а так же мобильные устройства, такие как наладонные компьютеры, КПК (карманные персональные компьютеры), персональные медийные устройства (PD) или любые комбинации указанного выше, но не ограничены ими. Конфигурирование и использование ресурсов расширяемой несущей предпочтительно выполняются в программном обеспечении, хотя также предполагаются встроенное программное обеспечение и/или аппаратные варианты осуществления; данное устройство описано далее со ссылкой на фиг. 5.
Устройство UE 500 включает в себя радиомодем или приемопередатчик, подсистему 505 процессора, такую как процессор цифровой обработки сигналов, микропроцессор, программируемая пользователем вентильная матрица или множество обрабатывающих компонент, установленных на одной или большем количестве подложек 508. Подсистема обработки может также включать в себя внутреннюю кэш-память. Подсистема 505 обработки подключается к подсистеме 507 памяти, включающей в себя память, которая может, например, включать в себя компоненты SRAM (статического оперативного запоминающего устройства), флэш-памяти и SDRAM (синхронного динамического оперативного запоминающего устройства). Подсистема памяти может воплощать одно или более аппаратных средств типа DMA для облегчения доступа к данным, как известно из уровня техники. В показанном варианте осуществления подсистема обработки дополнительно включает в себя подсистемы или модули для определения соответствующей опорной несущей и одного или более расширений/сегментов несущей и для конфигурирования работы с ней. Эти подсистемы могут воплощаться в программном обеспечении или в аппаратных средствах, которые связаны с подсистемой обработки. Альтернативно, в другом варианте, подсистемы могут непосредственно связываться с цифровой полосой немодулированных частот.
Примерное устройство базовой станции (БС)
На фиг. 6 показан примерный сервер или устройство 600 базовой станции (БС), используемое при воплощении способов настоящего раскрытия. В данной работе термины «сервер» и «БС» включают в себя базовые станции (например, NodeB, eNodeB и т.д.), точки доступа, ретрансляционные станции и т.д., но не ограничены ими. Конфигурирование одной или более опорных несущих и/или одного или более расширений/сегментов несущей предпочтительно выполняется в программном обеспечении, хотя также предполагается встроенное программное обеспечение и/или аппаратные варианты осуществления; данное устройство описано далее со ссылкой на фиг. 6.
Устройство 600 БС включает в себя беспроводной модем или приемопередатчик, подсистему 605 процессора, такую как процессор цифровой обработки сигналов, микропроцессор, программируемую пользователем вентильную матрицу или множество компонент обработки, установленных на одной или большем количестве подложек 608. Подсистема обработки может также включать в себя внутреннюю кэш-память. Подсистема 605 обработки подключена к подсистеме памяти 607, включающей в себя память, которая может, например, включать в себя компоненты SRAM, флэш-памяти и SDRAM. Подсистема памяти может воплощать одно или более аппаратных средств типа DMA для облегчения доступа к данным, как хорошо известно из уровня техники. В показанном варианте осуществления подсистема обработки дополнительно включает в себя подсистемы или модули для воплощения различных схем выравнивания и агрегации несущих, как описано ранее в данной работе. Эти подсистемы могут воплощаться в программном обеспечении или в аппаратных средствах, которые связаны с подсистемой обработки. Альтернативно, в другом варианте подсистемы могут непосредственно связываться с цифровой полосой немодулированных частот.
Следует признать, что хотя определенные варианты осуществления настоящего раскрытия описаны в терминах конкретной последовательности этапов способа, эти описания являются только иллюстративными для более широких принципов, описанных в данной работе, и могут изменяться, когда требуется определенным применением. Определенные этапы могут представляться ненужными или дополнительными при определенных обстоятельствах. Дополнительно, определенные этапы или функциональные возможности могут добавляться к раскрытым вариантам осуществления, или порядок выполнения двух или большего количества этапов может переставляться. Считается, что все такие разновидности охватываются настоящим раскрытием и заявлены в данной работе.
Хотя приведенное выше подробное описание показывает, описывает и отмечает новые особенности, применяемые к различным воплощениям, подразумевается, что различные исключения, замены и изменения в форме и подробностях устройства или показанного процесса могут выполняться специалистами в данной области техники, не отступая от принципов, описанных в данной работе. Предшествующее описание является описанием наилучшего варианта осуществления изобретения, которое в настоящее время, как предполагается, выполняет принципы, описанные в данной работе. Данное описание никоим образом не является ограничивающим, а вместо этого оно должно рассматриваться в качестве иллюстрации общих принципов. Объем настоящего раскрытия должен определяться со ссылкой на формулу изобретения.