СИГНАЛ И УСТРОЙСТВО ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНОГО КАНАЛА, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ ИНФОРМАЦИИ ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНОГО КАНАЛА
SIGNAL AND DEVICE OF BROADCASTING CHANNEL INTENDED TO CONTROL TRANSFER AND RECEPTION OF INFORMATION OF BROADCASTING CHANNEL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в целом, относится к управлению передачей и приемом информации канала и, более конкретно, к управлению передачей и приемом информацией канала, имеющей переменную и постоянную информацию, относящуюся к широковещательному управляющему каналу в беспроводной системе связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Широковещательный управляющий канала обычно является каналом нисходящей линии связи, принимаемым из инфраструктуры сети, который содержит специальные параметры, требуемые мобильным абонентом, для того чтобы мобильный абонент идентифицировал сеть и получал к ней доступ. Очень часто широковещательный управляющий канал помогает мобильной станции при преобразовании между логическим и физическим каналом, где широковещательный управляющий канал иногда будет включать в себя частотную и временную информацию, которая помогает при доступе к другим каналам инфраструктуры сети.
Вследствие важности информации широковещательного управляющего канала при установлении беспроводной линии связи между мобильным абонентом и инфраструктурой сети, выгодно организовывать и располагать информацию управляющего канала таким образом, чтобы увеличить надежность передачи информации широковещательного канала. По меньшей мере, в некоторых случаях данные будут закодированы таким образом, чтобы включать в себя информацию обнаружения ошибок и исправления ошибок, а также избыточности информации передачи.
По меньшей мере, в некоторых случаях информация широковещательного управляющего канала будет организована и расположена таким образом, чтобы быть передаваемой в течение интервалов времени передачи, где некоторая часть из информации широковещательного управляющего канала может быть передана множество раз, в течение которых, по меньшей мере, некоторая часть из информации будет оставаться той же самой или статической. Каждая отдельная передача в пределах интервала времени передачи иногда является встроенной в специальный подинтервал интервала времени передачи, упоминаемый как кадр, причем все или некоторые из кадров, связанные с конкретным широковещательным каналом связи, упоминаемые в настоящей заявке как активный кадр, могут включать в себя информацию широковещательного управляющего канала. В некоторых случаях некоторая часть из информации широковещательного управляющего канала может изменяться между кадрами.
Например, информация, такая как полоса пропускания канала, базовая станция и контрольные уровни мощности, которые могут быть периодически переданы через широковещательный управляющий канал, могут быть определены как остающиеся статическими и/или постоянными в течение длительности интервала времени передачи. Другой информации, такой как номер системного кадра, которая соответствует указателю системного времени, может быть разрешено изменяться между кадрами, даже в пределах интервала времени передачи.
По меньшей мере, в некоторых предложениях статическая информация может быть закодирована с использованием различных конфигураций передачи, которые определяют условия, при которых выполняется комбинация кодирования, модуляции, перемежения и скремблирования, и характер этой комбинации, что, по меньшей мере, в некоторых случаях может служить для того, чтобы дополнительно помогать при надежном приеме информации. Множество статических передач закодированных данных с использованием одних и тех же или связанных конфигураций передачи может быть использовано, чтобы предусмотреть объединение принятой информации мобильной станцией по множеству передач или активных кадров в конкретном интервале времени передачи. Однако включение и/или кодирование некоторой информации, которая изменяется между кадрами, может сделать объединение множества передач по множеству активных кадров интервала времени передачи более трудным, поскольку для приемника не всегда понятно, как изменение данных могло бы влиять на формат после кодирования между активными кадрами, в течение которых передается информация широковещательного канала. В результате, информацию, которая изменяется между кадрами, иногда исключают из некоторых кодирований, которые используют для того, чтобы увеличить надежность передаваемой информации.
Заявители поняли, что можно применить преобразование, где закодированные различия могут быть отвергнуты с тем, чтобы позволить объединение закодированной информации принятого широковещательного канала до декодирования, где кодирование будет создавать предсказуемое различие между данными, связанными с множеством последовательно переданных активных кадров, имеющих известное различие до кодирования, на основании известной взаимосвязи между кадрами, в которых информация широковещательного канала кодируется в пределах конкретного интервала времени передачи, и где предсказуемые различия могут быть отвергнуты. Кроме того, заявители поняли, что кодирование создает предсказуемое различие, когда данные кодируются с использованием одного или более способов линейного кодирования и различие до кодирования является известным.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предоставляет сигнал широковещательного канала. Сигнал широковещательного канала включает в себя один или более интервалов времени передачи, причем каждый интервал времени передачи включает в себя множество передач. Одна или более из этого множества передач являются активными кадрами, которые включают в себя совместно закодированный набор данных, включающих в себя переменную часть, которая изменяется между множеством передач активных кадров в пределах этого конкретного интервала времени передачи, и постоянную часть, которая не изменяется между множеством передач кадров в пределах конкретного интервала времени передачи. Известные различия между данными, связанными с множеством последовательно переданных активных кадров в пределах конкретного интервала времени передачи до кодирования, будут создавать предсказуемое различие между данными, связанными с этим множеством последовательно переданных активных кадров в пределах конкретного интервала времени передачи после кодирования.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления совместно закодированный набор данных кодируют с использованием одного или более способов линейного кодирования.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет устройство беспроводной связи. Устройство беспроводной связи включает в себя приемник, предназначенный для приема сигнала беспроводной связи в форме одного или более интервалов времени передачи, причем каждый интервал времени передачи включает в себя множество передач. Одна или более из этого множества передач являются активными кадрами. Устройство беспроводной связи дополнительно включает в себя декодер, предназначенный для преобразования принятого сигнала в данные, предназначенные для передачи до кодирования. Декодер включает в себя контроллер, причем контроллер приспособлен пытаться декодировать каждый активный кадр по мере его приема. Контроллер дополнительно приспособлен объединять множество активных кадров, когда один или более из принятых активных кадров не могут быть по отдельности декодированы, причем до объединения множества активных кадров преобразование применяют по меньшей мере к одному из принятых активных кадров до объединения. Это преобразование основано на предсказуемом различии после кодирования между данными, связанными с множеством последовательно переданных активных кадров в пределах конкретного интервала времени передачи, определенном из допущенных различий между данными, связанными с этим множеством последовательно переданных активных кадров в пределах этого конкретного интервала времени передачи до кодирования.
Эти и другие задачи, признаки и преимущества этого изобретения являются очевидными из следующего описания одного или более предпочтительных вариантов осуществления этого изобретение со ссылкой на сопровождающие чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - иллюстративный топографический вид географического района, представляющего, по меньшей мере, часть зоны обслуживания для системы беспроводной связи;
фиг.2 - блок-схема сигнала широковещательного канала;
фиг.3 - блок-схема информации широковещательного канала, которая формирует основу информации, кодируемой и используемой для того, чтобы формировать активный кадр для передачи;
фиг.4 - блок-схема устройства беспроводной связи, такого как мобильный абонент, и части инфраструктуры сотовой сети, с которой устройство связи более непосредственно взаимодействует в связи с приемом сигнала широковещательного канала;
фиг.5 - более подробная блок-схема мобильного абонента, предназначенного для использования при приеме сигнала беспроводной связи и при декодировании сигнала беспроводной связи в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 - блок-схема последовательности этапов способа приема и попытки декодирования одного или более последовательно переданных кадров в устройстве беспроводной связи для широковещательной передачи, представляющей интерес, в сотовой сети связи.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА (ВАРИАНТОВ) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Несмотря на то, что настоящее изобретение является допускающим вариант осуществления в различных формах, на чертежах изображены и далее в настоящей заявке будут описаны предпочтительные в настоящее время варианты осуществления с пониманием того, что настоящее раскрытие должно быть рассмотрено как иллюстративный пример изобретения, а не предназначено ограничивать изобретение проиллюстрированными специальными вариантами осуществления.
Фиг.1 иллюстрирует иллюстративный топографический вид, по меньшей мере, части системы беспроводной связи. Топографический вид 100 включает в себя множество сот 102, изобразительно представленных как шестиугольники. Шестиугольники являются только грубой аппроксимацией района или зоны обслуживания, связанной с каждым из множества сотовых областей, причем в действительности зона передачи не является такой равномерно определенной. Каждая сота обычно обслуживается одной или более базовыми приемопередающими станциями (BTS) 104, упоминаемыми как обслуживающая станция, которая осуществляет связь с мобильным абонентом (MS) 106, таким как мобильное устройство беспроводной связи, расположенным и/или перемещающимся 108 в соответствующей соте 102.
Когда мобильный абонент 106 включает питание или входит в новую соту, мобильный абонент должен будет запросить информацию сигнализации, связанную с этой новой сотой. Во многих случаях это будет включать в себя мониторинг одного или более широковещательных управляющих каналов с тем, чтобы позволить мобильной станции получать синхронизацию, хронирование и/или другую связанную информацию, согласующуюся с установлением функциональных возможностей связи с новой сотой. Поскольку прием управляющего канала часто предшествует установлению других видов связи с конкретной сотовой областью, более надежный и/или эффективный способ при установлении соединения связи и приеме информации, передаваемой с помощью широковещательного управляющего канала, является желательным. Сигнал 200 широковещательного канала расположен в одном или более интервалах 202 времени передачи, причем каждый интервал времени включает в себя множество передач или кадров 204, где одна или более передач являются активными кадрами, в которых передается информация широковещательного канала. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.2, интервал времени 202 передачи совпадает с рядом из N кадров, где N является целой величиной.
В некоторых случаях сигнал широковещательного канала будет закодирован как часть каждого кадра в интервале времени передачи. В других случаях, возможно, что информация широковещательного канала будет передана в количестве кадров, меньшем, чем все из соответствующих кадров. Как упомянуто выше, кадры, в которых передают информацию широковещательного канала как часть кадра передачи, идентифицируются в настоящей заявке как активные кадры. С помощью передачи в количестве кадров, меньшем, чем все из кадров, связанных с конкретным интервалом времени передачи, кадры, которые не поддерживают передачу сигнала широковещательного канала, могут быть сделаны доступными для других форм и/или типов передачи данных.
В некоторых случаях может быть желательным объединять множество активных кадров для того, чтобы более быстро и/или лучше принимать информацию, передаваемую через сигнал широковещательного канала. Следовательно, повторная передача, по меньшей мере, некоторой информации широковещательного канала осуществляется через множество активных кадров в пределах конкретного интервала времени передачи. Однако не вся информация может быть легко повторена, например, где, по меньшей мере, в одном обсужденном предложении широковещательная информация включает в себя номер системного кадра, который изменяется с каждой передачей кадра.
Обычно информация широковещательного канала часто включает в себя как постоянную часть, так и переменную часть. Однако даже некоторые подчасти переменной части могут быть постоянными. Кроме того, с помощью более специального управления взаимосвязью между значением переменной части, таким как номер системного кадра, относительно значения начала границы интервала времени передачи, и с помощью более специального управления числом передач или кадров в интервале времени передачи можно лучше управлять числом бит переменой информации в переменной подчасти переменной части. Например, нумерация системных кадров таким образом, чтобы номер кадра первого кадра после начала границы интервала времени передачи имел значение по модулю n, которое равно нулю, где n является числом передач (т.е. кадров) в интервале времени передачи, может минимизировать число бит, через которые номер системного кадра мог бы иметь другое битовое значение в любых двух передачах в конкретном интервале времени передачи. В таком случае номер системного кадра может предсказуемо изменяться и, по меньшей мере, в одном варианте осуществления настоящего изобретения увеличивается на единицу в каждом смежном следующем кадре. Однако специалист в данной области техники без труда поймет значимость настоящего изобретения независимо от того, определено ли значение номера системного кадра таким образом, чтобы оно увеличивалось для смежных последовательно переданных кадров, как упомянуто выше, где, в качестве альтернативы, подходящим образом заданная предварительно определенная предсказуемая последовательность также может использоваться выгодным образом согласно концепции настоящего изобретения, если значения системных кадров, из которых кадры в конкретном интервале времени передачи назначаются, и выбираются из списка значений, где предварительно заданному набору битов разрешено изменяться в пределах этого конкретного интервала времени передачи.
Фиг.3 иллюстрирует информацию 300 широковещательного канала в соответствии, по меньшей мере, с одним аспектом настоящего изобретения, где обычно информация 300 широковещательного канала будет включать в себя постоянную часть 302 и переменную часть 304, где переменная часть 304, понимаемая в том смысле, что все из битов не изменяются или не должны изменяться в пределах интервала 202 времени передачи, дополнительно разделяется на постоянную подчасть 306 и переменную подчасть 308. В проиллюстрированном варианте осуществления переменная подчасть, где самые младшие биты, которые, по всей вероятности, должны изменяться, имеют соответствующие значения, связанные с кадром в интервале времени передачи, начинающееся с нуля и подсчитываемое с увеличением для каждого следующего смежного кадра.
В проиллюстрированном варианте осуществления переменная подчасть представляет изоляцию переменной подчасти, где предсказуемое различие между смежными последовательно переданными активными кадрами является известным и допускает предсказуемое различие в соответствующих закодированных значениях без фактического знания соответствующих значений до кодирования. Таким образом, переменная подчасть, которая изолирована, может быть отвергнута с тем, чтобы позволить последующее объединение множества принятых закодированных передач.
Относительно декодирования принятого активного кадра, устройство беспроводной связи может пытаться декодировать закодированный кадр. Тем не менее в некоторых случаях может быть невозможным декодировать информацию 300 широковещательного канала на основании приема одного активного кадра. В этих случаях после приема следующего активного кадра ранее принятый активный кадр или позднее принятый активный кадр могут быть использованы для того, чтобы пытаться объединить и декодировать множество принятых передач. В этом случае устройство беспроводной связи может делать одно или более допущений касаемо позиции кадра относительно начала границы интервала времени передачи, а затем определять соответствующее значение предсказуемого различия, чтобы применить к одному из сигналов, принятых в паре активных кадров, где целью является попытка отвергнуть любые различия между значениями двух принятых кадров. В некоторых случаях устройство беспроводной связи может выполнять цикл через каждое возможное допущение, что может давать в результате другое применяемое предсказуемое различие, на основании понимания взаимосвязи двух активных кадров, объединяемых до передачи. Затем делают попытку декодирования.
Процесс может быть дополнительно повторен, когда необходимо включить еще дополнительные активные кадры, при попытке объединить и декодировать. В качестве альтернативы, в случае, когда любые из ранее принятых активных кадров определены как предпочтительно исключаемые из дополнительных попыток объединения, они могут быть исключены из текущего набора принятых сигналов из активных кадров, которые рассматриваются. По меньшей мере, одна причина исключить ранее принятый активный кадр может быть основана на предположении или понимании того, что постоянная информация широковещательного канала может быть постоянной только по передаче активных кадров интервала времени конкретной передачи так, что можно было бы исключить ранее принятый активный кадр при допущении, что он потенциально был частью другого более раннего интервала времени передачи, через который постоянство информации широковещательного канала между разными активными кадрами не может быть подтверждено. Однако также можно без труда расширить способ объединения и декодирования на основании допущений, относящихся к состоянию постоянной и переменной широковещательной информации так, чтобы включить случай, когда приемник делает дополнительное допущение, что часть широковещательной информации, которая является постоянной в пределах интервала времени передачи, также не изменяется от одного интервала времени передачи до следующего.
Фиг.4 иллюстрирует блок-схему 400 устройства 410 беспроводной связи, такого как мобильный абонент, и часть инфраструктуры 460 сотовой сети, с которой устройство 410 беспроводной связи более непосредственно взаимодействует в связи с приемом сигнала 200 широковещательного канала. Устройство 410 беспроводной связи включает в себя приемник 412, предназначенный для приема сигнала беспроводной связи. Устройство 410 беспроводной связи дополнительно включает в себя декодер 414, предназначенный для преобразования принятого сигнала беспроводной связи в постоянную информацию 480 широковещательного канала, которая была предназначена для передачи в связи с кодированием для передачи.
Декодер 414 дополнительно включает в себя контроллер 416, включающий в себя модуль 418 декодирования, который приспособлен пытаться декодировать каждый активный кадр принятого сигнала беспроводной связи, по мере того, как он принимается, с использованием последовательности декодирования, соответственным образом, соответствующей специфической для конкретной передачи конфигурации, управляющей первоначальным кодированием. Контроллер дополнительно включает в себя модуль 420 выбора предсказуемого различия, который приспособлен идентифицировать допущенное предсказуемое различие в закодированном значении между парой принятых сигналов, связанных с парой активных кадров. Для настоящей цели, последовательность декодирования означает последовательность операций обработки приемника, проектированных дополняющим образом к допущенной конфигурации передатчика, использованной для кодирования информации широковещательного канала, т.е. последовательность операций (в порядке, подходящем для конфигурации передатчика) декодирования, демодуляции, обращенного перемежения и дескремблирования. Подобным образом, декодер 414 устройства 410 беспроводной связи может быть использован для того, чтобы пытаться декодировать комбинацию множества активных кадров в случае, когда декодер 414 неспособен декодировать один принятый активный кадр.
Фиг.5 иллюстрирует более подробную блок-схему 500 мобильного абонента, предназначенного для использования при приеме сигнала беспроводной связи и декодировании этого сигнала, в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Подобно устройству 400 беспроводной связи, проиллюстрированному на фиг.4, мобильный абонент включает в себя приемник 412, предназначенный для приема сигнала беспроводной связи, который соединен с декодером 414. Декодер включает в себя модуль 418 декодирования и модуль 420 выбора предсказуемого различия. Модуль 418 декодирования включает в себя один или более буферов 502, предназначенных для запоминания активных кадров, которые приняты ранее. Таймер 504 обеспечивает относительную временную взаимосвязь принятых активных кадров, с тем, чтобы более точная связь могла быть сделана относительно декодирования других принятых активных кадров, в виду допущения относительно первого принятого активного кадра. Это может учитывать случаи, в которых промежуточные активные кадры между двумя принятыми активными кадрами могут быть не приняты и/или не переданы по одной или более причин.
Буферы 502 соединены с одной или более схемами 505 корректировки логарифмического соотношения вероятностей, которые приспособлены выборочно по отдельности применять одно из одного или более предсказуемых различий к каждому из сигналов беспроводной связи, которые приняты и запомнены в одном или более буферах 502, и пересылать скорректированные значения в декодеры 507. Отдельное выборочное применение одного или более предсказуемых различий может быть выполнено через демультиплексор 506, связанный с определениями для одного или более предсказуемых различий 508, на основании набора известных различий до кодирования информации широковещательного канала.
После попытки декодировать активные кадры, которые были ранее приняты, предпринятые декодирования затем применяются к детектору 512 метрики, который идентифицирует порог, при котором подтверждается соответствие, связанное с успешным декодированием. Это может включать в себя, например, проверку с помощью контроля избыточным циклическим кодом.
Фиг.6 иллюстрирует блок-схему 600 последовательности этапов способа приема и попытки декодирования одного или более последовательно переданных кадров в устройстве беспроводной связи для широковещательной передачи, представляющей интерес, в сотовой сети связи. Способ включает в себя прием 602 первого активного кадра, попытку декодировать 604 информацию широковещательного канала из принятого кадра. Затем выполняют определение 606 того, может ли быть декодирован конкретный активный кадр. Если да, никакая дополнительная обработка не является необходимой в связи с декодированием конкретного кадра. Однако декодированный кадр мог бы быть использован как часть попыток декодировать другие связанные активные кадры, которые приняты. Если декодирование кадра было неуспешным, последовательно переданный активный кадр принимают 608. Затем делают попытку декодировать и объединить множество активных кадров 612 после того, как допущенное предсказуемое различие применено 610 к последовательно переданному активному кадру, которое является согласующимся с относительной последовательностью передачи последовательно переданного активного кадра относительно первого принятого активного кадра.
По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления применение одного или более способов линейного кодирования может предусматривать предсказуемое различие на основании известного различия до кодирования. Примеры нескольких способов, которые могут быть применены линейно, включают в себя сверточное кодирование, контроль избыточным циклическим кодом, перемежение данных, турбо-кодирование, исключение предварительно определенных порций данных, а также повторение предварительно определенных порций данных.
Несмотря на то, что настоящая заявка фокусируется на кодировании, основанном на способах, которые могут быть применены линейно, и предсказуемом различии в закодированных значениях, основанном на известном различии в величинах до кодирования, на основании относительной позиции активного кадра относительно границы интервала времени передачи, применение одного или более дополнительных кодирований, включающих в себя некоторые кодирования, которые могут быть нелинейными по характеру, является возможным, не выходя за рамки концепции настоящего изобретения. Например, может быть желательным применять специфическую для конкретной соты конфигурацию, которая может включать в себя специфическую для конкретной соты перемежение канала и/или специфическое для конкретной соты шифрование (нелинейное) канала для того, чтобы помочь при установлении различия между разными передачами из разных сотовых базовых приемопередающих станций, при условии, что подходящее декодирование учтено в приемнике.
Кроме того, несмотря на то, что настоящая заявка, в целом, относится к мобильной станции или мобильному устройству беспроводной связи, специалист в данной области техники поймет, что многие разные виды, которые охватываются таким обобщенным описанием, включают в себя, но не в ограничительном смысле, сотовый радиотелефон, пейджеры, персональные цифровые ассистенты, а также другие устройства, которые поддерживают беспроводную связь через их взаимодействие с инфраструктурой сотовой сети.
Несмотря на то, что проиллюстрированы и описаны предпочтительные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено таким образом. Многочисленные модификации, изменения, разновидности, замены и эквиваленты будут приходить в голову специалистам в данной области техники, не выходя за рамки сущности и объема настоящего определения, как определено прилагаемой формулой изобретения.