ОБНАРУЖЕНИЕ КОЛЛИЗИЙ ПРИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
DETECTING COLLISIONS DURING WIRELESS COMMUNICATION

Притязание на приоритет
Данная заявка притязает на преимущество и приоритет по находящейся в общей собственности предварительной заявке на патент (США) номер 61/033322, поданной 3 марта 2008 года и имеющей адвокатскую выписку номер 080879P1, раскрытие сущности которой тем самым заключается по ссылке в данном документе.
Уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Данная заявка, в общем, относится к беспроводной связи, а более конкретно, но не только, к обнаружению коллизий.
Введение
Системы беспроводной связи широко развернуты для того, чтобы предоставлять различные типы связи (к примеру, речь, данные, мультимедийные услуги и т.д.) множеству пользователей. Поскольку спрос на услуги высокоскоростной передачи и передачи мультимедийных данных быстро растет, лежит сложная задача реализовывать эффективные и устойчивые системы связи с повышенной производительностью.
Чтобы дополнять точки доступа традиционной мобильной телефонной сети, точки доступа с небольшим покрытием могут развертываться (к примеру, устанавливаться у пользователя дома), чтобы предоставлять более отказоустойчивое внутреннее покрытие беспроводной связи для мобильных модулей. Такие точки доступа с небольшим покрытием общеизвестны как базовые станции точки доступа, собственные узлы B, собственные e-узлы B, пикосоты или фемтосоты. Как правило, такие точки доступа с небольшим покрытием подключаются к Интернету и сети мобильного оператора через DSL-маршрутизатор или кабельный модем.
В традиционной беспроводной сети каждой точке доступа (к примеру, каждому сектору или соте) назначается длинный идентификатор, который может упоминаться, например, как глобальный идентификатор соты (GCI), идентификатор сектора (SectorID), идентификатор узла доступа (ANID) или как некоторый другой тип идентификатора. Дополнительно, каждой точке доступа может назначаться короткий идентификатор, который может упоминаться, например, как физический идентификатор соты (PCI), псевдослучайный номер пилотных сигналов (PilotPN) или как некоторый другой тип идентификатора. Короткий идентификатор может использоваться для того, чтобы модулировать каналы физического уровня. Поскольку этот идентификатор является относительно коротким, терминал доступа может иметь возможность эффективно выполнять поиск волновых колебаний, таких как мультиплексированные с временным разделением (TDM) пилотные сигналы, согласно этому короткому идентификатору. Это должно помогать терминалу доступа идентифицировать секторы в окрестности и демодулировать их передачи, которые также могут быть скремблированы посредством короткого идентификатора.
Как правило, пространство, выделяемое для коротких идентификаторов, является относительно ограниченным. Следовательно, желательно для оператора сети обеспечивать, что одинаковый короткий идентификатор не используется посредством точек доступа, которые находятся относительно близко друг к другу, чтобы избегать так называемых коллизий между обменами данными соседних точек доступа. Хотя это осуществимо в традиционной запланированной сети, это может быть неосуществимо в незапланированной или произвольно организующейся сети (к примеру, в сети с употреблением множества точек доступа с небольшим покрытием). В произвольно организующейся сети оператор сети или клиент могут развертывать точку доступа без сведений о том, какой короткий идентификатор должен использоваться для того, чтобы обеспечивать, что коллизии никогда не возникают (если коллизии действительно полностью избегаемы). Таким образом, имеется потребность в эффективных методиках для обнаружения и разрешения коллизий в беспроводных сетях.
Сущность изобретения
Сущность примерных аспектов открытия приводится ниже. Следует понимать, что ссылки на термин «аспекты» в данном документе могут ссылаться на один или более аспектов открытия.
Данное открытие относится в некотором аспекте к обнаружению коллизии в беспроводной сети и разрешению коллизии. В некоторых аспектах точки доступа могут передавать сигналы (к примеру, псевдослучайным образом или некоторым другим образом), чтобы предоставлять возможность другому узлу идентифицировать коллизии между точками доступа. Например, в некоторых реализациях каждая точка доступа может выбирать (к примеру, псевдослучайно выбирать) ресурс из набора ресурсов и передавать указание уникального идентификатора (к примеру, длинного идентификатора) этой точки доступа по выбранному ресурсу. В некоторых реализациях каждая точка доступа может выбирать (к примеру, псевдослучайно выбирать) бит и добавлять этот бит к повторно использованному идентификатору (к примеру, короткому идентификатору) этой точки доступа, чтобы предоставлять параметр канализирования, который используется для того, чтобы канализировать сигналы, передаваемые посредством точки доступа. В некоторых аспектах выбор посредством данной точки доступа может быть основан на уникальном идентификаторе, назначенном этой точке доступа.
В случае если другой узел (к примеру, терминал доступа) идентифицирует коллизию, этот узел идентификации коллизий может передавать указание коллизии в попытке побуждать коллидирующую точку доступа прекращать передачу, по меньшей мере, по одному ресурсу. В некоторых аспектах узел идентификации коллизий может передавать это указание по каналу, который выделен для передачи сообщений о коллизиях.
Как только коллидирующая точка доступа прекращает передачу по обозначенному ресурсу, узел идентификации коллизий может обмениваться данными с другой коллидирующей точкой доступа. Узел идентификации коллизий тем самым может информировать точку доступа о наличии и идентичности другой коллидирующей точки доступа. Точки доступа могут затем обмениваться данными друг с другом (к примеру, через транзитное соединение), чтобы разрешать коллизию.
Краткое описание чертежей
Эти и другие примерные аспекты открытия будут описаны в подробном описании и прилагаемой формуле изобретения, которая приведена ниже, и на прилагаемых чертежах, на которых:
фиг.1 является упрощенной блок-схемой нескольких примерных аспектов системы беспроводной связи, выполненной, чтобы идентифицировать и разрешать коллизии;
фиг.2A и 2B являются блок-схемой последовательности операций нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для того, чтобы идентифицировать и разрешать коллизию;
фиг.3 является блок-схемой последовательности операций нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для того, чтобы идентифицировать коллизию, когда точки доступа передают через различные ресурсы;
фиг.4 является упрощенной блок-схемой нескольких примерных аспектов компонентов беспроводных узлов, которые могут употребляться в связи с идентификацией коллизии на основе передач через различные ресурсы;
фиг.5 является блок-схемой последовательности операций нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для того, чтобы идентифицировать коллизию, когда точки доступа передают с использованием различного канализирования;
фиг.6 является упрощенной блок-схемой нескольких примерных аспектов компонентов беспроводных узлов, которые могут употребляться в связи с идентификацией коллизии на основе передач с использованием различного канализирования;
фиг.7 является упрощенной схемой, иллюстрирующей примерные зоны покрытия для беспроводной связи;
фиг.8 является упрощенной схемой примерной системы беспроводной связи;
фиг.9 является упрощенной схемой примерной системы беспроводной связи, включающей в себя фемтоузлы;
фиг.10 является упрощенной блок-схемой нескольких примерных аспектов компонентов связи; и
фиг.11 и 12 являются упрощенными блок-схемами нескольких примерных аспектов устройств, сконфигурированных, чтобы предоставлять уменьшение коллизий, как рассматривается в данном документе.
В соответствии с установившейся практикой, различные признаки, проиллюстрированные на чертежах, могут не быть нарисованы в масштабе. Соответственно, размеры различных признаков могут быть произвольно увеличены или уменьшены для ясности. Помимо этого некоторые из чертежей могут быть упрощены для ясности. Таким образом, чертежи могут не иллюстрировать все компоненты данного устройства (к примеру, устройства) или способа. Наконец, аналогичные номера ссылок могут использоваться для того, чтобы обозначать аналогичные признаки по всему подробному описанию и чертежам.
Подробное описание изобретения
Различные аспекты открытия описываются ниже. Должно быть очевидным то, что идеи в данном документе могут быть осуществлены во множестве форм, и что все конкретные структуры, функции или и то, и другое, раскрытые в данном документе, являются просто характерными. На основе идей в данном документе специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что аспекты, раскрытые в данном документе, могут быть реализованы независимо от любых других аспектов, и что два или более из этих аспектов могут быть комбинированы различными путями. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть использован на практике с использованием любого числа аспектов, изложенных в данном документе. Помимо этого такое устройство может быть реализовано или способ может быть использован на практике с использованием другой структуры, функциональности или структуры и функциональности, помимо или отличной от одного или более аспектов, изложенных в данном документе. Кроме того, аспект может содержать, по меньшей мере, один элемент формулы изобретения.
Фиг.1 иллюстрирует несколько узлов в примерной системе 100 связи (к примеру, части сети связи). В целях иллюстрации различные аспекты открытия описываются в контексте одного или более терминалов доступа и точек доступа, которые обмениваются данными друг с другом. Следует принимать во внимание, тем не менее, то, что идеи в данном документе могут быть применимы к другим типам устройств или другим аналогичным устройствам, которые упоминаются с использованием других терминов. Например, в различных реализациях точки доступа могут упоминаться или реализовываться как базовые станции, терминалы доступа могут упоминаться или реализовываться как абонентское устройство и т.д.
Точки 102 и 104 доступа в системе 100 предоставляют одну или более услуг (к примеру, возможности подключения к сети) для одного или более терминалов доступа (к примеру, терминала 106 доступа), которые могут постоянно размещаться в рамках или которые могут передвигаться по всей ассоциированной географической зоне. Помимо этого каждая из точек 102 и 104 доступа может обмениваться данными с одним или более сетевых узлов (не показаны), чтобы упрощать возможности подключения к глобальной вычислительной сети. Эти сетевые узлы могут принимать различные формы, такие как, например, одна или более объектов радио- и/или базовой сети (к примеру, шлюзы доступа, сеансовые опорные сетевые контроллеры либо некоторый другой надлежащий сетевой объект или объекты).
Фиг.1 и нижеприведенное описание описывает различные схемы, в которых точки доступа в сети формируют сигналы (к примеру, псевдослучайным образом или некоторым другим образом), чтобы предоставлять возможность обнаружения коллизии между точками доступа. Например, коллизия может возникать, когда точки 102 и 104 доступа используют одинаковый идентификатор в качестве основы (к примеру, начального числа) для канализирования. Эта ситуация может возникать в случаях, когда точки 102 и 104 доступа используют относительно короткие идентификаторы точек доступа для этой цели. В таких случаях короткие идентификаторы могут быть повторно использованы в рамках системы, поскольку число точек доступа может превышать число доступных коротких идентификаторов. В некоторых реализациях эти повторно использованные идентификаторы могут принимать форму PCI, PilotPN или некоторого другого типа идентификаторов, назначенных точкам доступа. В примере по фиг.1 повторно использованные идентификаторы 108 и 110 иллюстрируются как назначенные точкам 102 и 104 доступа, соответственно.
В соответствии с современным уровнем техники, более длинные идентификаторы также могут назначаться точкам 102 и 104 доступа. Например, более длинные идентификаторы могут использоваться для того, чтобы уникально идентифицировать каждую точку доступа в сети (к примеру, в сети оператора, глобальной сети и т.д.). В некоторых реализациях эти уникальные идентификаторы могут принимать форму GCI, ANID, SectorID или некоторого другого типа идентификаторов, назначенных точкам доступа. В примере по фиг.1 уникальные идентификаторы 112 и 114 иллюстрируются как назначенные точкам 102 и 104 доступа, соответственно.
Каждая точка доступа включает в себя формирователь 116 или 118 сигналов (к примеру, формирователи псевдослучайных сигналов) для формирования сигналов, которые могут обнаруживаться посредством другого узла, чтобы определять то, используют или нет точки 102 и 104 доступа одинаковый повторно использованный идентификатор. В качестве иллюстрации следующее пояснение описывает пример, в котором терминал 106 доступа (к примеру, посредством операции детектора 120 передачи) обнаруживает коллизию на основе сигналов, передаваемых посредством точек 102 и 104 доступа. Следует принимать во внимание, тем не менее, что другие объекты (к примеру, другие точки доступа) в системе 100 могут быть сконфигурированы так, как рассматривается в данном документе, чтобы обнаруживать такую коллизию. В некоторых аспектах формирование сигналов основано на уникальном адресе, назначенном соответствующей точке доступа. Таким образом, точки 102 и 104 доступа могут гарантированно формировать различные сигналы в некоторый момент времени, даже если точки 102 и 104 доступа используют одинаковый повторно использованный идентификатор в качестве основы для соответствующего канализирования. В некоторых реализациях сигналы формируются случайным или псевдослучайным образом (к примеру, на основе уникального адреса, назначенного соответствующей точке доступа), чтобы обеспечивать, что точки 102 и 104 доступа формируют различные случайные сигналы в некоторый момент времени.
Контроллер 122 коллизий терминала 106 доступа может идентифицировать коллизию, заключающую в себе точки 102 и 104 доступа, на основе сигналов, обнаруживаемых посредством детектора 120 передачи. В этом случае контроллер 122 коллизий может обмениваться данными с контроллерами 124 и 126 коллизий точек 102 и 104 доступа, соответственно, чтобы разрешать коллизию.
Примерные операции уменьшения коллизий описываются подробнее в связи с блок-схемой последовательности операций фиг.2A и 2B. Для удобства операции фиг.2A и 2B (или любые другие операции, поясненные или рассматриваемые в данном документе) могут описываться как выполняемые посредством конкретных компонентов (к примеру, компонентов системы 100 по фиг.1, системы 400 по фиг.4 или системы 600 по фиг.6). Следует принимать во внимание, тем не менее, что эти операции могут быть выполнены посредством других типов компонентов и могут быть выполнены с использованием другого числа компонентов. Также следует принимать во внимание, что одна или более из операций, описанных в данном документе, возможно, не употребляется в данной реализации.
В некоторый момент времени уникальный идентификатор назначается каждой точке доступа (к примеру, собственным e-узлам B) в беспроводной сети. Как упомянуто выше, этот идентификатор может содержать GCI, ANID, SectorID или некоторый другой идентификатор. Для удобства эти уникальные идентификаторы упоминаются как GCI в пояснении фиг.2A и 2B, которое приведено ниже. GCI может назначаться точке доступа различными путями. Например, в некоторых случаях сетевой объект эксплуатации, администрирования и обслуживания (OA&M) или некоторый другой надлежащий объект или объекты могут назначать GCI для точек доступа в сети.
Помимо этого в некоторый момент времени повторно использованный идентификатор назначается каждой точке доступа. Как упомянуто выше, этот идентификатор может содержать PCI, PilotPN или некоторый другой идентификатор. Для удобства эти повторно использованные идентификаторы упоминаются как PCI в пояснении фиг.2A и 2B, которое приведено ниже. PCI может назначаться точке доступа различными путями. Например, в некоторых случаях PCI может назначаться точке доступа (к примеру, автономно или посредством сетевого узла), когда точка доступа развертывается. В некоторых случаях точке доступа может назначаться PCI по умолчанию (к примеру, по изготовлению).
В некоторых случаях точка доступа может осуществлять выявление соседних узлов (к примеру, посредством отслеживания на предмет передач посредством близлежащих точек доступа) и пытаться выбирать PCI, который не конфликтует с PCI, используемыми посредством ее соседних точек доступа. Следует принимать во внимание, тем не менее, что в некоторых случаях эта схема не всегда может избегать коллизии. Например, точка доступа может не иметь возможность прослушивать соседнюю точку доступа, а терминал доступа может иметь возможность прослушивать обе из этих точек доступа. Помимо этого, когда новая точка доступа развертывается, коллизии могут возникать с близлежащей точкой доступа, если точки доступа еще не выявили друг друга.
Как представлено посредством этапа 202 по фиг.2A, когда точка доступа должна формировать сигнал (к примеру, в связи с передачей пилотных сигналов), GCI может предоставляться как начальное число в формирователь сигналов. Например, на фиг.1 точки 102 и 104 доступа могут включать в себя поставщиков 128 и 130 идентификаторов, соответственно, которые сконфигурированы, чтобы извлекать GCI 112 и 114 (к примеру, из запоминающего устройства) и предоставлять GCI в формирователи 116 и 118 сигналов (к примеру, формирователи псевдослучайных сигналов), соответственно.
Как представлено посредством этапа 204, каждая точка доступа затем может формировать сигнал на основе GCI. Как подробнее описано в связи с фиг.3 и 4, в некоторых реализациях каждый формирователь сигналов может выбирать ресурс, по которому ассоциированная точка доступа передает указание GCI точки доступа. Как подробнее описано в связи с фиг.5 и 6, в некоторых реализациях каждый формирователь сигналов может выбирать один или более битов, которые должны добавляться к PCI этой точки доступа, чтобы предоставлять параметр канализирования, который используется для того, чтобы канализировать сигналы, передаваемые посредством точки доступа.
Как представлено посредством этапа 206, терминал 106 доступа (к примеру, детектор 120 передачи) регулярно отслеживает на предмет передач посредством близлежащих точек доступа (к примеру, точек 102 и 104 доступа). Например, терминал 106 доступа может отслеживать на предмет пилотных сигналов и/или других типов сигналов. Как упомянуто выше, эти сигналы могут быть канализированы на основе PCI точек доступа. Соответственно, терминал 106 доступа может определять PCI, используемый посредством каждой из этих точек доступа. Как подробнее описано ниже, в некоторых реализациях точка доступа может канализировать сигналы на основе PCI, назначенного этой точке доступа, при этом в других реализациях точка доступа может канализировать сигналы на основе назначенного PCI плюс одного или более заданных битов.
Как представлено посредством этапа 208, в случае если какие-либо близлежащие точки доступа используют одинаковый PCI, терминал 106 доступа (к примеру, контроллер 122 коллизий) может идентифицировать коллизию на основе передач, обнаруживаемых на этапе 206. Как подробнее описано в связи с фиг.3 и 4, в некоторых реализациях это может заключать в себе определение того, что различные GCI принимаются через различные ресурсы. Как подробнее описано в связи с фиг.5 и 6, в некоторых реализациях это может заключать в себе определение того, что сигналы, канализированные на основе общего PCI, но с различными добавленными битами, принимаются в течение данного периода времени передачи сигналов (к примеру, обозначенного периода времени передачи пилотных сигналов).
В случае если коллизия PCI идентифицируется, терминал доступа может пытаться взаимодействовать с одной из точек доступа, чтобы информировать точку доступа о коллизии PCI. Тем не менее, поскольку все коллидирующие точки доступа используют одинаковый PCI, терминал доступа может не иметь возможность принимать каналы нисходящей линии связи от точек доступа вследствие взаимных помех. Аналогично, если терминал доступа отправляет сигнал одной точке доступа, все точки доступа могут отвечать на этот сигнал (к примеру, поскольку сигнал может быть скремблирован с использованием общего PCI).
Как представлено посредством этапа 210 по фиг.2B, терминал 106 доступа (к примеру, посредством операции контроллера 122 коллизий), следовательно, может передавать указание коллизии в попытке побудить точку доступа прекратить передачу (к примеру, по одному или более ресурсов). Здесь один или более выделенных каналов, зарезервированных для передачи сообщений о коллизиях, могут употребляться. Например, каждая точка доступа может предоставлять выделенный канал для передачи сообщений о коллизиях. Каждый из этих каналов канализируется с использованием PCI для соответствующей точки доступа. Таким образом, терминал 106 доступа может использовать один из этих каналов, чтобы отправлять сообщение в одну из точек доступа, чтобы запрашивать эту точку доступа прекращать передачу.
В некоторых аспектах такое сообщение может включать в себя идентификатор точки доступа. Например, сообщение может включать в себя GCI точки доступа, функцию (к примеру, хэш) GCI, указание бита (который добавлен к PCI), используемого посредством точки доступа для канализирования последней передачи, или некоторый другой надлежащий идентификатор.
Как представлено посредством этапа 212, по приему указания, передаваемого на этапе 210, точка доступа прекращает передачу, по меньшей мере, по одному ресурсу, чтобы предоставлять возможность терминалу доступа устанавливать связь с использованием общего PCI. Например, если точка 102 доступа по фиг.1 принимает указание коллизии, контроллер 124 коллизий может временно ограничивать передачи посредством точки 102 доступа по определенным каналам, кадрам, временным TDM-квантам, FDM-частотам и т.д.
Как представлено посредством этапа 214, как только точка доступа прекращает передачу по обозначенному ресурсу(ам), терминал доступа может отправлять сообщение в другую точку доступа, чтобы информировать эту точку доступа о коллизии и идентичности конфликтующей точки(ек) доступа. Например, контроллер 122 коллизий по фиг.1 может отправлять идентификатор (к примеру, GCI) точки 102 доступа в контроллер 126 коллизий точки 104 доступа. Альтернативно, контроллер 122 коллизий может устанавливать туннель к точке 102 доступа через точку 104 доступа и отправлять идентификатор (к примеру, GCI) точки 104 доступа в контроллер 124 коллизий точки 102 доступа.
Как представлено посредством этапа 216, по приему указания, передаваемого на этапе 212, точка доступа может устанавливать связь с конфликтующей точкой доступа, чтобы разрешать коллизию. Например, точки 102 и 104 доступа (к примеру, посредством операции контроллеров 124 и 126 коллизий) могут выполнять согласование через транзитное соединение (к примеру, установленное с помощью одного или более сетевых узлов, не показанных на фиг.1) так, что точки 102 и 104 доступа соглашаются использовать различные PCI. В некоторых реализациях точки доступа могут разрешать коллизию с помощью сообщений терминала доступа или некоторого другого надлежащего механизма связи.
Ссылаясь теперь на фиг.3 и 4, далее будут описаны дополнительные подробности, касающиеся схемы, в которой точки доступа передают сигналы через различные ресурсы. Фиг.3 описывает несколько операций, которые могут выполняться в этой схеме. В целях иллюстрации описывается пример, в котором коллизия является результатом использования одинакового PilotPN двумя точками доступа.
Фиг.4 описывает несколько компонентов, которые могут употребляться в узлах, таких как точка 402 доступа и терминал 404 доступа, чтобы предоставлять такую функциональность. Описанные компоненты также могут быть включены в другие узлы в системе связи. Например, другие узлы в системе могут включать в себя компоненты, аналогичные описанным для точки 402 доступа и терминала 404 доступа, чтобы предоставлять аналогичную функциональность. Данный узел может вмещать в себя один или более из описанных компонентов. Например, узел может вмещать в себя множество компонентов приемопередатчика, которые предоставляют возможность узлу работать на множестве частот и/или обмениваться данными через другую технологию.
Как показано на фиг.4, точка 402 доступа и терминал 404 доступа может включать в себя соответствующие приемопередатчики 406 и 408 для обмена данными друг с другом и с другими узлами. Приемопередатчик 406 включает в себя передатчик 410 для отправки сигналов (к примеру, сообщений), приемник 412 для приема сигналов и контроллер 414 канализирования для управления канализированием, используемым для передачи и приема сигналов. Аналогично, приемопередатчик 408 включает в себя передатчик 416 для отправки сигналов, приемник 418 для приема сигналов и контроллер 420 канализирования для управления канализированием, используемым для передачи и приема сигналов.
Точка 402 доступа и терминал 404 доступа включают в себя другие компоненты, которые могут использоваться в связи с операциями уменьшения коллизий, как рассматривается в данном документе. Например, точка 402 доступа и терминал 404 доступа включают в себя соответствующие контроллеры 422 и 424 коллизий для управления связанными с коллизией операциями и обменом данными с другими узлами (к примеру, отправкой и приемом сообщений/указаний) и для предоставления другой связанной функциональности, рассматриваемой в данном документе.
В некоторых аспектах компоненты по фиг.4 могут соответствовать компонентам, описанным выше в связи с фиг.1. Например, контроллеры 422 и 424 коллизий могут соответствовать контроллерам коллизий по фиг.1. Уникальный идентификатор 426 и повторно использованный идентификатор 428 могут соответствовать уникальному идентификатору 112 и повторно использованному идентификатору 108, соответственно. Также формирователь 116 сигналов по фиг.1 может соответствовать формирователю 430 чисел (к примеру, формирователю псевдослучайных чисел), модулю 432 выбора ресурсов и части приемопередатчика 406. Детектор 120 передачи может соответствовать части приемопередатчика 408. Другие аспекты точки 402 доступа и терминала 404 доступа описываются ниже.
Ссылаясь теперь на операции по фиг.3, как представлено посредством этапа 302, когда точка 402 доступа должна формировать сигнал (к примеру, в связи с передачей пилотных сигналов по пилотному каналу), точка 402 доступа использует уникальный идентификатор 426 для того, чтобы выбирать ресурс из набора ресурсов для передачи идентификатора точки 402 доступа. Например, уникальный идентификатор 426 может использоваться как начальное число для формирователя 430 чисел так, что число, выводимое посредством формирователя 430 чисел, используется посредством модуля 432 выбора ресурсов для того, чтобы выбирать ресурс. Как упомянуто выше, в некоторых реализациях точка доступа может формировать псевдослучайный сигнал. В таком случае точка 402 доступа может псевдослучайно выбирать ресурс для передачи идентификатора точки 402 доступа. Например, уникальный идентификатор 426 может предоставляться в формирователь 430 псевдослучайных чисел, который предоставляет псевдослучайное число в модуль 432 выбора ресурсов.
В качестве конкретного примера некоторые реализации могут употреблять преамбулу с нечастым повторным использованием (LRP), которая передается в двух физических (PHY) кадрах. Любая данная точка доступа выбирает одну подполосу частот (к примеру, полосу пропускания на 1,25 МГц) в одном из двух LRP-кадров. Характер нечастого повторного использования преамбулы может обеспечивать, что терминал доступа может видеть точки доступа, которые имеют существенно отличающиеся интенсивности принимаемых сигналов. В таком случае каждая точка доступа может передавать канал (к примеру, ANID-канал) в некоторых заранее определенных случаях LRP. Таким образом, каждая точка доступа может предоставлять канал, который дает возможность терминалу доступа обнаруживать коллизию (к примеру, коллизию PilotPN). Здесь на этапе 302 PHY-кадр, в котором передается канал, может выбираться случайно, псевдослучайно или некоторым другим образом, например, на основе функции уникального идентификатора (к примеру, хэша ANID). Таким образом, в некоторые моменты времени данная точка доступа выбирает первый кадр, а в другие моменты времени эта точка доступа выбирает второй кадр. Другие точки доступа в системе должны выполнять аналогичные операции. Таким образом, в случае если две точки доступа используют одинаковый PilotPN, по меньшей мере, часть времени, эти точки доступа должны выбирать различные ресурсы для своих ANID-каналов.
Как представлено посредством этапа 304, точка 402 доступа затем передает указание уникального идентификатора через выбранный ресурс. Продолжая вышеприведенный пример, точка 402 доступа может передавать уникальный идентификатор точки доступа (к примеру, полный SectorID) или достаточно битов идентификатора, чтобы позволять однозначное разрешение идентификатора через канал в выбранном кадре. Здесь передаваемый сигнал может быть канализирован на основе повторно использованного идентификатора 428 (к примеру, PilotPN). В некотором аспекте канализирование может быть связано с одним или более из перескока во времени, скремблирования или коррекции ошибок (к примеру, CRC-операции). Например, канальная модуляция и скремблирование может зависеть от PilotPN. Помимо этого поднесущие, в которых передается канал в рамках этого кадра, могут выбираться на основе PilotPN.
Как представлено посредством этапа 306, терминал 404 доступа регулярно отслеживает на предмет сигналов от точек доступа, как пояснено выше. В этом случае терминал 404 доступа может отслеживать на предмет сигналов, канализированных с использованием данного повторно использованного идентификатора (к примеру, PilotPN) по множеству ресурсов (к примеру, различным кадрам). В примере по фиг.4 это может быть совершено посредством взаимодействия модуля 434 выбора канализирования, который выбирает канализирование, поиск которого должен быть выполнен, модуля 436 выбора ресурсов, который идентифицирует ресурсы, которые должны проверяться, и приемопередатчика 408.
Как представлено посредством этапа 308, по обнаружении сигнала по любому ресурсу (к примеру, терминал 404 доступа обнаруживает PilotPN в любом из LRP-кадров) терминал 404 доступа пытается декодировать сигналы по каждому ресурсу. Продолжая вышеприведенный пример, точка 402 доступа может пытаться использовать данный PilotPN для того, чтобы декодировать ANID-канал по первому PHY-кадру и декодировать ANID-канал по второму PHY-кадру.
Как представлено посредством этапа 310, в случае если сигнал декодируется только по одному ресурсу (к примеру, ANID-канал декодируется только один PHY-кадр), последовательность операций переходит к этапу 312, поскольку коллизия не указывается. В этом случае терминал доступа может обрабатывать принимаемый сигнал обычным образом (к примеру, чтобы идентифицировать данную точку доступа).
Напротив, в случае если сигнал декодируется по обоим ресурсам (к примеру, по первому и второму PHY-кадрам), последовательность операций переходит к этапу 314, посредством чего точка доступа (к примеру, модуль 438 идентификации коллизий) обнаруживает коллизию. Например, модуль 438 идентификации коллизий может определять то, что различные уникальные идентификаторы (к примеру, ANID) принимаются по различным PHY-кадрам, даже когда канализирование для обоих принимаемых сигналов основано на одинаковом PilotPN. В этом случае контроллер 440 обмена сообщениями может взаимодействовать с приемопередатчиком 408, чтобы информировать точку доступа о коллизии (к примеру, с использованием выделенного канала восходящей линии связи для передачи сообщений о коллизиях, как описано выше в связи с фиг.2).
Ссылаясь теперь на фиг.5 и 6, далее будут описываться дополнительные подробности, касающиеся схемы, в которой каждая точка доступа выбирает (к примеру, псевдослучайно выбирает) бит и добавляет этот бит к повторно использованному идентификатору (к примеру, PCI) этой точки доступа, чтобы предоставлять параметр канализирования, который используется для того, чтобы канализировать сигналы, передаваемые посредством точки доступа. Фиг.5 описывает несколько операций, которые могут выполняться в этой схеме. В целях иллюстрации описывается пример, в котором коллизия является результатом использования одинакового PCI посредством двух точек доступа.
Фиг.6 описывает несколько компонентов, которые могут употребляться в узлах, таких как точка 602 доступа и терминал 604 доступа, чтобы предоставлять вышеуказанную функциональность. Как описано выше, описанные компоненты также могут быть включены в другие узлы в системе связи, и данный узел может вмещать в себя один или более из описанных компонентов.
Точка 602 доступа и терминал 604 доступа включают в себя соответствующие приемопередатчики 606 и 608 для обмена данными друг с другом и с другими узлами. Приемопередатчик 606 включает в себя передатчик 610, приемник 612 и контроллер 614 канализирования, при этом приемопередатчик 608 включает в себя передатчик 616, приемник 618 и контроллер 620 канализирования.
Как описано выше, точка 602 доступа и терминал 604 доступа включают в себя другие компоненты, которые могут использоваться в связи с операциями уменьшения коллизий, как рассматривается в данном документе. Например, точка 602 доступа и терминал 604 доступа включают в себя соответствующие контроллеры 622 и 624 коллизий для управления связанными с коллизией операциями и обменом данными с другими узлами (к примеру, отправкой и приемом сообщений/указаний) и для предоставления другой связанной функциональности, рассматриваемой в данном документе.
В некоторых аспектах компоненты по фиг.6 также могут соответствовать компонентам, описанным выше в связи с фиг.1. Например, контроллеры 622 и 624 коллизий могут соответствовать контроллерам коллизий по фиг.1. Уникальный идентификатор 626 и повторно использованный идентификатор 628 могут соответствовать уникальному идентификатору 112 и повторно использованному идентификатору 108, соответственно. Формирователь 116 сигналов может соответствовать формирователю 630 чисел (к примеру, формирователю псевдослучайных чисел), модулю 632 выбора параметров канализирования и части приемопередатчика 606. Детектор 120 передачи может соответствовать части приемопередатчика 608. Другие аспекты точки 602 доступа и терминала 604 доступа описываются ниже.
Ссылаясь теперь на операции по фиг.5, как представлено посредством этапа 502, когда точка 602 доступа должна формировать сигнал (к примеру, в связи с передачей пилотных сигналов по пилотному каналу), точка 602 доступа использует уникальный идентификатор 626 для того, чтобы выбирать бит, который должен добавляться к PCI, чтобы предоставлять параметр канализирования. Например, уникальный идентификатор 626 может использоваться как начальное число для формирователя 630 чисел так, что битовое значение, выводимое посредством формирователя 630 чисел, добавляется посредством модуля 632 выбора параметров канализирования к повторно использованному идентификатору 628 (этап 504). Как упомянуто выше, в некоторых реализациях точка доступа может формировать псевдослучайный сигнал. В таком случае точка 602 доступа может псевдослучайно выбирать бит, который должен добавляться к PCI, чтобы предоставлять параметр канализирования. Например, уникальный идентификатор 626 может предоставляться в формирователь 630 псевдослучайных чисел, который предоставляет псевдослучайное число в модуль 632 выбора параметров канализирования.
Аналогичным образом, как пояснено выше, добавленный бит может выбираться случайно, псевдослучайно или некоторым другим образом на основе, например, хэша уникального идентификатора (к примеру, GCI). Таким образом, в некоторые моменты времени данная точка доступа выбирает одно значение бита (к примеру, «0»), а в другие моменты времени эта точка доступа выбирает другое значение бита (к примеру, «1»). Другие точки доступа в системе должны выполнять аналогичные операции. Таким образом, в случае если две точки доступа используют одинаковый PCI, по меньшей мере, часть времени, эти точки доступа должны выбирать различные биты для своих параметров канализирования.
Как представлено посредством этапа 506, точка 602 доступа затем передает сигнал, который канализируется с использованием заданного параметра канализирования. Например, пилотный сигнал, передаваемый посредством точки доступа, может быть канализирован таким образом.
Как представлено посредством этапа 508, терминал 604 доступа регулярно отслеживает на предмет сигналов от точек доступа, как пояснено выше. В этом случае терминал 604 доступа может отслеживать на предмет сигналов, канализированных на основе данного PCI с различными значениями добавленного бита. В примере по фиг.6 это может быть совершено посредством взаимодействия модуля 634 выбора канализирования, который выбирает канализирование, поиск которого должен быть выполнен, и приемопередатчика 608.
Как представлено посредством этапа 510, по обнаружении сигнала, ассоциированного с каким-либо канализированием для PCI, терминал 604 доступа пытается декодировать сигналы, ассоциированные с каждым канализированием. Например, точка 602 доступа может использовать данный PCI плюс бит «0» в попытке декодировать один принимаемый сигнал и использовать одинаковый PCI плюс бит «1» в попытке декодировать другой принимаемый сигнал.
Как представлено посредством этапа 512, в случае если сигнал декодируется только для одного канализирования для данного PCI, последовательность операций переходит к этапу 514, поскольку коллизия не указывается. В этом случае терминал доступа может обрабатывать принимаемый сигнал обычным образом (к примеру, чтобы идентифицировать данную точку доступа).
Напротив, в случае если сигнал декодируется в обоих канализированиях для данного PCI (к примеру, для добавленного «0» и добавленного «1»), последовательность операций переходит к этапу 516, посредством которого точка доступа (к примеру, модуль 636 идентификации коллизий) обнаруживает коллизию. В этом случае контроллер 638 обмена сообщениями может взаимодействовать с приемопередатчиком 608, чтобы информировать точку доступа о коллизии (к примеру, с использованием выделенного канала восходящей линии связи для передачи сообщений о коллизиях, как описано выше в связи с фиг.2).
Следует принимать во внимание, что идеи в данном документе могут быть реализованы другими путями. Например, некоторые реализации могут предоставлять уменьшение коллизий посредством изменения ресурсов и параметров канализирования. Также случайные, псевдослучайные или другие типы изменений могут употребляться в различных реализациях. В некоторых реализациях уменьшение коллизий может предоставляться с помощью изменений в волновых колебаниях (т.е. сигналах) на основе уникального идентификатора (к примеру, GCI) путями, которые заключают в себе методики, отличные от изменения битов в параметре канализирования.
В некоторых аспектах схемы уменьшения коллизий, как рассматривается в данном документе, могут использоваться в смешанном развертывании, которое включает в себя макропокрытие (к примеру, в сотовой сети большой площади, такой как 3G-сеть, типично называемой макросотовой сетью или глобальной вычислительной сетью - WAN) и покрытие небольшого масштаба (к примеру, сетевое окружение в квартире или дома, типично называемое локальной вычислительной сетью - LAN). Здесь по мере того как терминал доступа (AT) перемещается по такой сети, терминал доступа может обслуживаться в определенных местоположениях посредством точек доступа, которые предоставляют макропокрытие, при этом терминал доступа может обслуживаться в других местоположениях посредством точек доступа, которые предоставляют меньшую зону покрытия. В некоторых аспектах узлы меньшей зоны покрытия могут использоваться для того, чтобы предоставлять инкрементное повышение пропускной способности, покрытие внутри здания и различные услуги, все из которых приводят к надежной работе пользователей.
Узел, который предоставляет покрытие для относительно большой зоны, может упоминаться как макроузел, тогда как узел, который предоставляет покрытие для относительно небольшой зоны (к примеру, квартиры), может упоминаться как фемтоузел. Следует принимать во внимание, что идеи в данном документе могут быть применимыми к узлам, ассоциированным с другими типами зон покрытия. Например, пикоузел может предоставлять покрытие для зоны, которая меньше макрозоны и больше фемтозоны (к примеру, покрытие в рамках офисного здания). В различных вариантах применения другая терминология может использоваться для того, чтобы ссылаться на макроузел, фемтоузел или другие узлы типа точки доступа. Например, макроузел может конфигурироваться или упоминаться как узел доступа, базовая станция, точка доступа, e-узел B, макросота и т.д. Также фемтоузел может конфигурироваться или упоминаться как домашний узел B, домашний e-узел B, базовая станция точки доступа, фемтосота и т.д. В некоторых реализациях узел может быть ассоциирован (к примеру, разделен) с одной или более сот или секторов. Сота или сектор, ассоциированный с макроузлом, фемтоузлом или пикоузлом, может упоминаться как макросота, фемтосота или пикосота, соответственно. Упрощенный пример того, как фемтоузлы могут развертываться в сети, предоставляется на фиг.7.
Фиг.7 иллюстрирует пример карты 700 покрытия, когда несколько зон 702 слежения (или зон маршрутизации, или зон расположения) задаются, каждая из которых включает в себя несколько макрозон 704 покрытия. Здесь зоны покрытия, ассоциированные с зонами 702A, 702B и 702C слежения, очерчиваются посредством широких линий, а макрозоны 704 покрытия представляются посредством шестиугольников. Зоны 702 слежения также включают в себя фемтозоны 706 покрытия. В этом примере каждая из фемтозон 706 покрытия (к примеру, фемтозона 710C покрытия) иллюстрируется в рамках макрозоны 704 покрытия (к примеру, макрозоны 704B покрытия). Следует принимать во внимание, тем не менее, то, что фемтозона 706 покрытия может лежать частично в рамках или за пределами макрозоны 704 покрытия. Также одна или более зон пикопокрытия (не показаны) могут быть заданы в рамках одной или более зон 702 слежения или макрозон 704 покрытия. Следует принимать во внимание, что может быть множество фемтозон покрытия в рамках макрозоны покрытия, либо в ее пределах, либо пересекающих границы со смежными макросотами.
Фиг.8 иллюстрирует несколько аспектов системы 800 беспроводной связи, содержащей множество сот 802, таких как, например, макросоты 802A-802G, причем каждая сота обслуживается посредством соответствующей точки доступа 804 (к примеру, точек 804A-804G доступа). Таким образом, макросоты 802 могут соответствовать макрозонам 704 покрытия по фиг.7. Как показано на фиг.8, терминалы 806 доступа (к примеру, терминалы 806A-806L доступа) могут быть рассредоточены в различных местоположениях по всей системе во времени. Каждый терминал 806 доступа может обмениваться данными с одной или более точек 804 доступа по прямой линии связи (FL) и/или обратной линии связи (RL) в данный момент, в зависимости от того, например, является или нет терминал 806 доступа активным, и находится он или нет в режиме мягкой передачи обслуживания. Система 800 беспроводной связи может предоставлять услуги для большой географической области. Например, макросоты 802A-802G могут покрывать несколько кварталов в округе или нескольких миль в сельском окружении.
Фиг.9 является примером системы 900, который иллюстрирует то, как один или более фемтоузлов могут развертываться в рамках сетевого окружения (к примеру, системы 800). Система 900 включает в себя множество фемтоузлов 910 (к примеру, фемтоузлы 910A и 910B), установленных в сетевом окружении с относительно небольшой зоной покрытия (к примеру, в одной или более квартир 930 пользователя). Каждый фемтоузел 910 может быть связан с глобальной вычислительной сетью 940 (к примеру, Интернетом) и базовой сетью 950 мобильного оператора через DSL-маршрутизатор, кабельный модем, линию беспроводной связи или другое средство подключения (не показано).
Владелец фемтоузла 910 может подписываться на мобильную услугу, такую как, к примеру, мобильная 3G-услуга, предлагаемая с помощью базовой сети 950 мобильного оператора. Помимо этого терминал 920 доступа может допускать работу как в макроокружениях, так и в сетевых окружениях с меньшей зоной покрытия (к примеру, квартирных). Другими словами, в зависимости от текущего местоположения терминала 920 доступа, терминал 920 доступа может обслуживаться посредством точки 960 доступа макросоты, ассоциированной с базовой сетью 950 мобильного оператора, или посредством любого из набора фемтоузлов 910 (к примеру, фемтоузлов 910A и 910B, которые постоянно размещаются в рамках соответствующей квартиры 930 пользователя). Например, когда абонент находится вне дома, он может обслуживаться посредством стандартной макроточки доступа (к примеру, точки 960 доступа), а когда абонент находится около дома или дома, он может обслуживаться посредством фемтоузла (к примеру, узла 910A). Здесь фемтоузел 910 может быть обратно совместимым с существующими терминалами 920 доступа.
Как упомянуто выше, узел (к примеру, фемтоузел) может быть ограниченным в некоторых аспектах. Например, данный фемтоузел может предоставлять только определенные услуги определенным терминалам доступа. В развертываниях с так называемым ограниченным (или закрытым) ассоциированием, данный терминал доступа может обслуживаться только посредством макросотовой сети мобильной связи и заданного набора фемтоузлов (к примеру, фемтоузлов 910, которые постоянно размещаются в соответствующей квартире 930 пользователя). В некоторых реализациях узел может быть ограничен так, чтобы не предоставлять, по меньшей мере, для одного узла, по меньшей мере, одно из: передачи служебных сигналов, доступа к данным, регистрации, поисковых вызовов или услуг.
В некоторых аспектах ограниченный фемтоузел (который также может упоминаться как домашний узел B закрытой абонентской группы) является фемтоузлом, который предоставляет услуги ограниченному инициализированному набору терминалов доступа. Этот набор может временно или постоянно расширяться по мере необходимости. В некоторых аспектах закрытая абонентская группа (CSG) может быть задана как набор точек доступа (к примеру, фемтоузлов), которые совместно используют общий список контроля доступа терминалов доступа. Канал, в котором работают все фемтоузлы (или все ограниченные фемтоузлы) в области, может упоминаться как фемтоканал.
Различные взаимосвязи тем самым могут существовать между данным фемтоузлом и данным терминалом доступа. Например, с точки зрения терминала доступа, открытый фемтоузел может упоминаться как фемтоузел без ограниченного ассоциирования (к примеру, фемтоузел позволяет доступ ко всем терминалам доступа). Ограниченный фемтоузел может упоминаться как фемтоузел, который ограничен некоторым образом (к примеру, ограничен для ассоциирования и/или регистрации). Домашний фемтоузел может упоминаться как фемтоузел, для которого терминал доступа авторизован на осуществление доступа и работу (к примеру, постоянный доступ предоставляется для заданного набора из одного или более терминалов доступа). Приглашенный фемтоузел может упоминаться как фемтоузел, для которого терминал доступа временно авторизован на осуществление доступа и работу. Посторонний фемтоузел может упоминаться как фемтоузел, для которого терминал доступа не авторизован на осуществление доступа и работу, за исключением, возможно, чрезвычайных ситуаций (к примеру, экстренных вызовов).
С точки зрения ограниченного фемтоузла, домашний терминал доступа может упоминаться как терминал доступа, который авторизован на то, чтобы осуществлять доступ к ограниченному фемтоузлу (к примеру, терминал доступа имеет постоянный доступ к фемтоузлу). Приглашенный терминал доступа может упоминаться как терминал доступа с временным доступом к ограниченному фемтоузлу (к примеру, ограниченным на основе срока завершения, времени использования, байтов, счетчика подключений или некоторого другого критерия или критериев). Посторонний терминал доступа может упоминаться как терминал доступа, который не имеет допуска осуществлять доступ к ограниченному фемтоузлу, за исключением, возможно, чрезвычайных ситуаций, таких как экстренные вызовы (к примеру, терминал доступа, который не имеет учетных данных или допуска регистрироваться в ограниченном фемтоузле).
Для удобства раскрытие в данном документе описывает различную функциональность в контексте фемтоузла. Следует принимать во внимание, тем не менее, то, что пикоузел может предоставлять одинаковую или аналогичную функциональность для большей зоны покрытия. Например, пикоузел может быть ограничен, собственный пикоузел может быть задан для данного терминала доступа и т.д.
Система беспроводной связи с множественным доступом может одновременно поддерживать связь для множества беспроводных терминалов доступа. Каждый терминал может обмениваться данными с одной или более точек доступа посредством передачи по прямой и обратной линии связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от точек доступа к терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к точкам доступа. Эта линия связи может устанавливаться через систему с одним входом и одним выходом, систему со множеством входов и множеством выходов (MIMO) или некоторый другой тип системы.
T
R
T
R
S
S
T
R
S
MIMO-система употребляет множество (N) передающих антенн и множество (N) приемных антенн для передачи данных. MIMO-канал, сформированный посредством N передающих и N приемных антенн, может быть разложен на N независимых каналов, которые также упоминаются как пространственные каналы, где N<min{N, N}. Каждый из Nнезависимых каналов соответствует размерности. MIMO-система может предоставлять повышенную производительность (к примеру, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные размерности, создаваемые посредством множества передающих и приемных антенн.
MIMO-система может поддерживать системы с дуплексом с временным разделением каналов (TDD) и с дуплексом с частотным разделением каналов (FDD). В TDD-системе передачи по прямой и обратной линии связи осуществляются в одинаковой частотной области, так что принцип обратимости позволяет оценку канала прямой линии связи из канала обратной линии связи. Это предоставляет возможность точке доступа извлекать выигрыш от формирования диаграммы направленности передачи по прямой линии связи, когда множество антенн доступно в точке доступа.
Идеи в данном документе могут быть включены в узел (к примеру, устройство), употребляющий различные компоненты для обмена данными, по меньшей мере, с одним другим узлом. Фиг.10 иллюстрирует несколько примерных компонентов, которые могут употребляться для того, чтобы упрощать связь между узлами. В частности, фиг.10 иллюстрирует беспроводное устройство 1010 (к примеру, точку доступа) и беспроводное устройство 1050 (к примеру, терминал доступа) MIMO-системы 1000. В устройстве 1010, данные трафика для числа потоков данных предоставляются из источника 1012 данных в процессор 1014 передачи (TX) данных.
В некоторых аспектах каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 1014 TX-данных форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы предоставлять кодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с пилотными данными с использованием OFDM-методик. Пилотные данные типично являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным образом и может быть использован в системе приемника для того, чтобы оценивать отклик канала. Мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (т.е. символьно преобразуются) на основе конкретной схемы модуляции (к примеру, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных, чтобы предоставлять символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены посредством инструкций, выполняемых посредством процессора 1030. Запоминающее устройство 1032 может сохранять программный код, данные и другую информацию, используемую посредством процессора 1030 или других компонентов устройства 1010.
T
T
Символы модуляции для всех потоков данных затем предоставляются в TX MIMO-процессор 1020, который дополнительно может обрабатывать символы модуляции (к примеру, для OFDM). TX MIMO-процессор 1020 затем предоставляет N потоков символов модуляции в N приемопередатчиков (XCVR) 1022A-1022T. В различных вариантах осуществления TX MIMO-процессор 1020 применяет весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, из которой передается символ.
T
T
Каждый приемопередатчик 1022 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставлять один или более аналоговых сигналов, и дополнительно приводит к требуемым условиям (к примеру, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставлять модулированный сигнал, подходящий для передачи по MIMO-каналу. N модулированных сигналов из приемопередатчиков 1022A-1022T затем передаются из N антенн 1024A-1024T, соответственно.
R
В устройстве 1050 передаваемые модулированные сигналы принимаются посредством N антенн 1052A-1052R, и принимаемый сигнал из каждой антенны 1052 предоставляется в соответствующий приемопередатчик (XCVR) 1054A-1054R. Каждый приемопередатчик 1054 приводит к требуемым условиям (к примеру, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принимаемый сигнал, оцифровывает приведенный к требуемым условиям сигнал, чтобы предоставлять выборки, и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставлять соответствующий «принимаемый» поток символов.
R
R
T
Процессор 1060 приема (RX) данных затем принимает и обрабатывает N принимаемых потоков символов от N приемопередатчиков 1054 на основе методики обработки конкретного приемника, чтобы предоставлять N «обнаруженных» потоков символов. Процессор 1060 RX-данных после этого демодулирует, обратно перемежает и декодирует каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстанавливать данные трафика для потока данных. Обработка посредством процессора 1060 RX-данных комплементарна обработке, выполняемой посредством TX MIMO-процессора 1020 и процессора 1014 TX-данных в устройстве 1010.
Процессор 1070 периодически определяет то, какую матрицу предварительного кодирования использовать (описывается ниже). Процессор 1070 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга. Запоминающее устройство 1072 может сохранять программный код, данные и другую информацию, используемую посредством процессора 1070 или других компонентов устройства 1050.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, относящейся к линии связи и/или принимаемому потоку данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается посредством процессора 1038 TX-данных, который также принимает данные трафика для числа потоков данных из источника 1036 данных, модулируется посредством модулятора 1080, приводится к требуемым условиям посредством приемопередатчиков 1054A-1054R и передается обратно в устройство 1010.
В устройстве 1010 модулированные сигналы от устройства 1050 принимаются посредством антенн 1024, приводятся к требуемым условиям посредством приемопередатчиков 1022, демодулируются посредством демодулятора (DEMOD) 1040 и обрабатываются посредством процессора 1042 RX-данных, чтобы извлекать сообщение обратной линии связи, передаваемое посредством устройства 1050. Процессор 1030 затем определяет то, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования диаграммы направленности, и далее обрабатывает извлеченное сообщение.
Фиг.10 также иллюстрирует то, что компоненты связи могут включать в себя один или более компонентов, которые выполняют операции управления коллизиями, как рассматривается в данном документе. Например, компонент 1090 управления коллизиями может взаимодействовать с процессором 1030 и/или другими компонентами устройства 1010, чтобы отправлять/принимать сигналы в/из другого устройства (к примеру, устройства 1050), как рассматривается в данном документе. Аналогично компонент 1092 управления коллизиями может взаимодействовать с процессором 1070 и/или другими компонентами устройства 1050, чтобы отправлять/принимать сигналы в/из другого устройства (к примеру, устройства 1010). Следует принимать во внимание, что для каждого устройства 1010 и 1050 функциональность двух или более из описанных компонентов может предоставляться посредством одного компонента. Например, один компонент обработки может предоставлять функциональность компонента 1090 управления коллизиями и процессора 1030, и один компонент обработки может предоставлять функциональности компонента 1092 управления коллизиями и процессора 1070.
Идеи в данном документе могут быть включены в различные типы систем связи и/или компоненты систем. В некоторых аспектах идеи в данном документе могут употребляться в системе множественного доступа, допускающей поддержку связи с множеством пользователей посредством совместного использования доступных системных ресурсов (к примеру, посредством указания одного или более из полосы пропускания, мощности передачи, кодирования, перемежения и т.д.). Например, идеи в данном документе могут применяться к любой или комбинациям следующих технологий: системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), CDMA с множеством несущих (MCCDMA), широкополосные CDMA (W-CDMA), системы высокоскоростного пакетного доступа (HSPA, HSPA+), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), FDMA с одной несущей (SC-FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) или другие методики множественного доступа. Система беспроводной связи, употребляющая идеи данного документа, может быть выполнена, чтобы реализовывать один или более стандартов, такие как IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA, TDSCDMA и другие стандарты. CDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 или некоторая другая технология. UTRA включает в себя W-CDMA и стандарт низкой скорости при передаче символов шумоподобной последовательности (LCR). Дополнительно, технология cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA-сеть может реализовывать такую технологию радиосвязи, как усовершенствованный UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильных телекоммуникаций (UMTS). Идеи в данном документе могут реализовываться в системе по стандарту долгосрочного развития 3GPP (LTE), системе по стандарту сверхширокополосной передачи для мобильных устройств (UMB) и других типах систем. LTE - это версия UMTS, которая использует EUTRA. Хотя определенные аспекты открытия могут описываться с использованием терминологии 3GPP, следует понимать, что идеи в данном документе могут применяться к технологии 3GPP (Re199, Re15, Re16, Re17), а также к технологии 3GPP2 (1xRTT, 1xEV-DO RelO, RevA, RevB) и к другим технологиям.
Идеи в данном документе могут быть включены (к примеру, реализованы в рамках или выполнены посредством) во множество устройств (к примеру, узлов). В некоторых аспектах узел (к примеру, беспроводной узел), реализованный в соответствии с идеями в данном документе, может содержать точку доступа или терминал доступа.
Например, терминал доступа может содержать, быть реализован как или известен как абонентское устройство, абонентская станция, абонентский модуль, мобильная станция, мобильное устройство, мобильный узел, удаленная станция, удаленный терминал, пользовательский терминал, пользовательский агент, пользовательское устройство или некоторый другой термин. В некоторых реализациях терминал доступа может содержать сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон по протоколу инициирования сеанса (SIP), станцию беспроводного абонентского доступа (WLL), персональное цифровое устройство (PDA), карманное устройство с поддержкой беспроводных соединений или некоторое другое надлежащее устройство обработки, подключенное к беспроводному модему. Соответственно, один или более рассматриваемых в данном документе аспектов могут быть включены в телефон (к примеру, сотовый телефон или смартфон), компьютер (к примеру, дорожный компьютер), портативное устройство связи, портативное вычислительное устройство (к примеру, персональное цифровое устройство), бытовое устройство (к примеру, музыкальное или видеоустройство или спутниковое радиоустройство), устройство системы глобального позиционирования или любое другое надлежащее устройство, которое сконфигурировано, чтобы обмениваться данными через беспроводной носитель.
Точка доступа может содержать, быть реализована как или известна как узел B, усовершенствованный узел B, контроллер радиосети (RNC), базовая станция (BS), базовая радиостанция (RBS), контроллер базовой станции (BSC), базовая приемопередающая станция (BTS), функция приемопередатчика (TF), радиоприемопередатчик, радиомаршрутизатор, базовый набор служб (BSS), расширенный набор служб (ESS) или некоторый другой аналогичный термин.
В некоторых аспектах узел (к примеру, точка доступа) может содержать узел доступа для системы связи. Такое устройство доступа может предоставлять, например, возможности подключения к сети (к примеру, глобальной вычислительной сети, такой как Интернет или сотовая сеть) через линию проводной или беспроводной связи с сетью. Соответственно, узел доступа может предоставлять возможность другому узлу (к примеру, терминалу доступа) осуществлять доступ к сети или некоторую другую функциональность. Помимо этого следует принимать во внимание, что один или оба из узлов могут быть портативными или, в некоторых случаях, относительно непортативными.
Также следует принимать во внимание, что беспроводной узел может допускать передачу и/или прием информации небеспроводным образом (к примеру, через проводное подключение). Таким образом, приемник и передатчик, как пояснено в данном документе, могут включать в себя соответствующие компоненты интерфейса связи (к примеру, компоненты электрического или оптического интерфейса), чтобы обмениваться данными через небеспроводной носитель.
Беспроводной узел может обмениваться данными через одну или более линий беспроводной связи, которые основаны или иным образом поддерживают любую подходящую технологию беспроводной связи. Например, в некоторых аспектах беспроводной узел может ассоциироваться с сетью. В некоторых аспектах сеть может содержать локальную вычислительную сеть или глобальную вычислительную сеть. Беспроводное устройство может поддерживать или иным образом использовать одну или более из множества технологий, протоколов или стандартов беспроводной связи, к примеру, поясненных в данном документе (например, CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX, Wi-Fi и т.д.). Аналогично, беспроводной узел может поддерживать или иным образом использовать одну или более из множества соответствующих схем модуляции или мультиплексирования. Беспроводной узел тем самым может включать в себя соответствующие компоненты (к примеру, радиоинтерфейсы), чтобы устанавливать и обмениваться данными через одну или более линий беспроводной связи с использованием вышеуказанных или других технологий беспроводной связи. Например, беспроводной узел может содержать беспроводной приемопередатчик с ассоциированными компонентами передатчика и приемника, которые могут включать в себя различные компоненты (к примеру, формирователи сигналов и процессоры сигналов), которые упрощают обмен данными по беспроводному носителю.
Компоненты, описанные в данном документе, могут быть реализованы множеством путей. Что касается фиг.11 и 12, устройства 1100 и 1200 представляются как последовательность взаимосвязанных функциональных блоков (к примеру, согласно различным модулям). В некоторых аспектах функциональность этих блоков может быть реализована как один или более электрических компонентов. В некоторых аспектах функциональность этих блоков может быть реализована как система обработки, включающая в себя один или более компонентов процессора. В некоторых аспектах функциональность этих блоков может быть реализована с использованием, например, по меньшей мере, части одной или более интегральных схем (к примеру, ASIC). Как пояснено в данном документе, интегральная схема может включать в себя процессор, программное обеспечение, другие связанные компоненты или некоторую комбинацию вышеозначенного. Функциональность этих блоков также может быть реализована некоторым другим образом, как рассматривается в данном документе. В некоторых аспектах один или более из выделенных пунктиром блоков на фиг.11 и 12 являются необязательными.
Устройства 1100 и 1200 могут включать в себя один или более модулей, которые могут выполнять одну или более из функций, описанных выше относительно различных чертежей. Например, модуль 1102 предоставления идентификаторов может соответствовать, например, поставщику идентификаторов, как пояснено в данном документе. Модуль 1104 формирования сигналов может соответствовать, например, формирователю сигналов, как пояснено в данном документе. Приемный модуль 1106 может соответствовать, например, приемнику, как пояснено в данном документе. Модуль 1108 прекращения передачи может соответствовать, например, контроллеру коллизий, как пояснено в данном документе. Модуль 1202 обнаружения передачи может соответствовать, например, приемнику, как пояснено в данном документе. Модуль 1204 идентификации коллизий может соответствовать, например, идентификатору коллизии, как пояснено в данном документе. Модуль 1206 передачи указаний может соответствовать, например, передатчику, описанному в данном документе.
Следует понимать, что ссылки на элемент в данном документе с использованием такого обозначения как «первый», «второй» и т.д., в общем, не ограничивает количество или порядок этих элементов. Вместо этого, данные обозначения могут использоваться в данном документе в качестве удобного способа различения между двумя или более элементов или экземпляров элемента. Таким образом, ссылки на первые и вторые элементы не означают, что только два элемента могут употребляться в данном случае или что первый элемент должен предшествовать второму элементу некоторым образом. Также, если не заявлено иное, набор элементов может содержать один или более элементов. Помимо этого терминология формы «по меньшей мере, одно из: A, B или C», используемая в описании или формуле изобретения, означает «A или B, или C, или любая комбинация этих элементов».
Специалисты в данной области техники должны понимать, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и символы шумоподобной последовательности, которые могут приводиться в качестве примера по всему описанию выше, могут быть представлены посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц либо любой комбинации вышеозначенного.
Специалисты в данной области техники дополнительно должны принимать во внимание, что любые из различных иллюстративных логических блоков, модулей, процессоров, средств, схем и этапов алгоритма, описанных в связи с аспектами, раскрытыми в данном документе, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства (к примеру, цифровая реализация, аналоговая реализация или их комбинация, которая может быть спроектирована с использованием кодирования источника или какой-либо другой методики), различные формы программного или проектного кода, содержащего инструкции (которые для удобства могут упоминаться в данном документе как «программное обеспечение» или «программный модуль»), или комбинации вышеозначенного. Чтобы понятно иллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, в общем, на основе функциональности. Реализована ли эта функциональность в качестве аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта применения и проектных ограничений, накладываемых на систему в целом. Высококвалифицированные специалисты могут реализовывать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения по реализации не должны быть интерпретированы как побуждающие отступление от объема настоящего открытия.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с аспектами, раскрытыми в данном документе, могут быть реализованы в рамках или выполнены посредством интегральной схемы (IC), терминала доступа или точки доступа. IC может содержать процессор общего назначения, процессор цифровых сигналов (DSP), специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA) или другое программируемое логическое устройство, дискретный логический элемент или транзисторную логику, дискретные аппаратные компоненты, электрические компоненты, оптические компоненты, механические компоненты либо любую комбинацию вышеозначенного, выполненную, чтобы осуществлять функции, описанные в данном документе, и может приводить в исполнение коды или инструкции, которые постоянно размещаются на IC, вне IC или и там, и там. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, к примеру, комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая аналогичная конфигурация.
Следует понимать, что конкретный порядок или иерархия этапов в раскрытых процессах является примером типичного подхода. На основе конструктивных предпочтений следует понимать, что конкретный порядок или иерархия этапов в процессах может быть изменена, при этом оставаясь в рамках объема настоящего открытия. Пункты способа в прилагаемой формуле изобретения представляют элементы различных этапов в примерном порядке и не имеют намерение быть ограниченными конкретным представленным порядком или иерархией.
В одном или более примерных вариантов осуществления описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или в любой комбинации вышеозначенного. Если реализованы в программном обеспечении, функции могут быть сохранены или переданы как одна или более инструкций или код на компьютерно-читаемом носителе. Компьютерно-читаемые носители включают в себя как компьютерные носители хранения данных, так и среду связи, включающую в себя любой носитель, который упрощает перемещение компьютерной программы из одного места в другое. Носителями хранения могут быть любые доступные носители, к которым можно осуществлять доступ посредством компьютера. В качестве примера, но не ограничиваясь этим, такие компьютерно-читаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое устройство хранения на оптических дисках, устройство хранения на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения, либо любой другой носитель, который может быть использован для того, чтобы переносить или сохранять требуемый программный код в форме инструкций или структур данных, и к которому можно осуществлять доступ посредством компьютера. Также любое подключение корректно называть компьютерно-читаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается из веб-узла, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, «витой пары», цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, «витая пара», DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, включены в определение носителя. Диск (disk) и диск (disc) при использовании в данном документе включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-Ray, при этом диски (disk) обычно воспроизводят данные магнитно, тогда как диски (disc) обычно воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Комбинации вышеперечисленного также следует включать в число компьютерно-читаемых носителей. Соответственно, следует принимать во внимание, что компьютерно-читаемый носитель может быть реализован в любом подходящем компьютерном программном продукте.
Предшествующее описание раскрытых аспектов предоставлено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее открытие. Различные модификации в этих аспектах должны быть очевидными для специалистов в данной области техники, а заданные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим аспектам без отступления от объема открытия. Таким образом, настоящее открытие не имеет намерение быть ограниченным показанными в данном документе аспектами, а должно удовлетворять самому широкому объему, согласованному с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.