СЕТЕВОЙ УЗЕЛ, БЕСПРОВОДНОЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ В НИХ ДЛЯ ОТПРАВКИ И ОБНАРУЖЕНИЯ СООТВЕТСТВЕННО СИГНАЛА СИНХРОНИЗАЦИИ И СВЯЗАННОЙ С НИМ ИНФОРМАЦИИ
NETWORK UNIT, WIRELESS DEVICE, METHODS USED IN THEM FOR SENDING AND DETECTING ACCURATE SYNCHRONIZATION SIGNAL AND RELATED INFORMATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится, в общем, к сетевому узлу и способам, выполняемым в нем для отправки в беспроводное устройство первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения для синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом. Настоящее раскрытие также относится, в общем, к беспроводному устройству и способам, выполняемым в нем для обнаружения первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения. Настоящее раскрытие дополнительно относится, в общем, к компьютерным программам и машиночитаемым носителям информации, которые имеют хранящиеся на них компьютерные программы для осуществления этих способов.
Уровень техники
Устройства связи, такие как терминалы, также известны как, например, пользовательское оборудование (UE), беспроводные устройства, мобильные терминалы, беспроводные терминалы и/или мобильные станции.
Терминалы обеспечивают поддержание связи беспроводным образом в сети сотовой связи или в системе беспроводной связи, которая также иногда упоминается как система сотовой радиосвязи или сотовые сети. Связь можно поддерживать, например, между двумя терминалами, между терминалом и стационарным телефоном и/или между терминалом и сервером через сеть радиодоступа (RAN) и, возможно, через одну или более базовых сетей, которые содержатся в пределах сети сотовой связи.
Терминалы могут дополнительно упоминаться как мобильные телефоны, сотовые телефоны, компьютеры типа "лэптоп" или планшетные компьютеры для просмотра веб-страниц с поддержкой беспроводной связи, только для упоминания некоторых дополнительных примеров. Терминалы в настоящем контексте могут представлять собой, например, портативные, карманные, переносные мобильные устройства, содержащие компьютер или устанавливаемые на транспортном средстве и обеспечивающие передачу речи и/или данных через RAN с другим объектом, таким как другой терминал или сервер.
Сеть сотовой связи покрывает географическую зону, которая разделена на сотовые зоны, причем каждая сотовая зона обслуживается узлом доступа, таким как базовая станция, например, базовая радиостанция (RBS), которая может иногда упоминаться, например, как "eNB", "eNodeB", "NodeB", "узел В" или приемопередающая базовая станция (BTS) в зависимости от технологии и терминологии. Базовые станции могут быть различных классов, таких как, например, макро eNodeB, домашний eNodeB или пикобазовая станция, основываться на мощности передачи и тем самым также на размере соты. Сота представляет собой географическую зону, где зона действия радиосвязи обеспечивается базовой станцией в местоположении базовой станции. Одна базовая станция, расположенная в местоположении базовой станции, может обслуживать одну или несколько сот. Кроме того, каждая базовая станция может поддерживать одну или несколько технологий связи. Базовые станции осуществляют связь через радиоинтерфейс, функционирующий на радиочастотах с терминалами в диапазоне базовых станций. В контексте настоящего раскрытия выражение "нисходящая линия связи" (DL) используется для канала передачи от базовой станции до мобильной станции. Выражение "восходящая линия связи" (UL) используется для канала передачи в противоположном направлении, то есть от мобильной станции до базовой станции.
В системе долгосрочного развития (LTE) проекта партнерства третьего поколения (3GPP) базовые станции, которые могут называться eNodeB или даже eNB, могут непосредственно подключаться к одной или более базовым сетям.
Стандарт радиодоступа LTE 3GPP был написан для того, чтобы поддерживать высокие скорости передачи битов и малое время задержки для трафика восходящей и нисходящей линий связи. В LTE управление передачей всех данных осуществляется базовой радиостанцией.
Разработка технологии радиодоступа и радиоинтерфейса 5-го поколения (5G) находится еще на начальной стадии, но в последнее время появился ряд публикаций, посвященных различным аспектам развития данной технологии. Увеличение полосы пропускания современной технологии LTE, которая ограничивается полосой пропускания 20 мегагерц (МГц), в N раз при сокращении периода времени в 1/N раз является потенциальным вариантом технологии радиоинтерфейса 5G, которая сокращенно упоминаются здесь как LTE-Nx. Типичным значением N может быть N=5 для того, чтобы несущая имела полосу пропускания 100 МГц, и продолжительность временного интервала равнялась 0,1 миллисекунды. С помощью этого метода масштабирования многие функции в LTE можно повторно использовать в LTE-Nx, что упростило бы работу по стандартизации и позволило бы повторно использовать компоненты технологии.
Несущая частота для ожидаемой системы 5G могла быть гораздо выше, чем в современных системах 3-го поколения (3G) и 4-го поколения (4G), в связи с чем были обсуждены значения в диапазоне 10-80 гигагерц (ГГц). На этих высоких частотах антенную решетку можно использовать для достижения покрытия посредством коэффициента усиления антенны при формировании луча, как это показано на фиг. 1. На фиг. 1 показан пример системы 5G с тремя точками передачи (TP): точка 1 передачи (ТР1), точка 2 передачи (ТР2), точка 3 передачи (ТР3) и UE. Каждая TP использует технологию формирования направленного сигнала для передачи. Так как длина волны меньше 3 сантиметров (см), антенная решетка с большим количеством антенных элементов может помещаться в корпусе антенны с размером, сопоставимым с современными антеннами базовых станций 3G и 4G. Например, чтобы достичь разумного бюджета линии связи, общий размер антенной решетки должен быть сопоставим с листом бумаги формата А4.
Как правило, лучи имеют высокую направленность и коэффициенты направленного действия 20 децибелов (дБ) или более, поскольку много антенных элементов участвует в формировании луча. Это означает, что каждый луч является относительно узким в горизонтальном угле и/или азимутальном угле, и не является редкостью ширина диаграммы направленности по уровню половинной мощности (HPBW) 5 градусов. Следовательно, сектор соты необходимо покрыть большим количеством потенциально возможных лучей. Формирование диаграммы направленности можно рассматривать как случай, когда сигнал передается с такой узкой HPBW, которая предназначена для одного беспроводного устройства или группы беспроводных устройств, находящихся в одном и том же географическом положении. Это можно рассматривать, в отличие от других технологий формирования луча, таких как формирование соты, там, где покрытие соты динамически регулируется для того, чтобы отслеживать географические положения группы пользователей в соте. Хотя формирование диаграммы направленности и формирование соты используют аналогичные технологии, то есть передачу сигнала через многочисленные антенные элементы и применение отдельных комплексных весовых коэффициентов к этим антенным элементам, понятия "формирование диаграммы направленности" и "лучи" в вариантах осуществления, описанных в данном документе, относятся к узкой HPBW, предназначенной по существу для одного положения беспроводного устройства или терминала.
В некоторых вариантах осуществления, описанных в данном документе, рассматривается система с многочисленными узлами передачи, где каждый узел имеет антенную решетку с возможностью выработки многочисленных лучей с маленькой HPBW. Например, эти узлы могут в дальнейшем использовать одну или несколько несущих LTE-Nx для того, чтобы можно было достичь общей полосы пропускания, равной нескольким сотням МГц, и получить в результате максимальную пропускную способность для пользователей по нисходящей линии связи, достигающую вплоть до 10 гигабайтов (Гбит/с) или более.
В процедурах доступа LTE UE может сначала производить поиск соты с использованием процедуры поиска соты с целью обнаружения соты LTE и декодирования информации, запрашиваемой для регистрации в соте. Может также возникнуть необходимость в идентификации новых сот, когда UE уже установил соединение с сотой для того, чтобы найти соседние соты. В этом случае UE может передать отчет об идентичности обнаруженной соседней соты и некоторых измерениях в свою обслуживающую соту, чтобы подготовиться для хэндовера. Чтобы поддержать поиск соты, из каждого eNB можно передать уникальный первичный сигнал синхронизации (PSS) и вторичный сигнал синхронизации (SSS). Сигналы синхронизации используются для частотной синхронизации и временной синхронизации. То есть, чтобы навести приемник беспроводного устройства, например, UE, на сигналы, передаваемые сетевым узлом, например, eNB. PSS содержит, информацию, которая позволяет беспроводному устройству в LTE обнаружить привязку по времени, равную 5 мс, соты и идентичность соты в пределах группы идентичностей соты. SSS позволяет беспроводному устройству в LTE получить привязку по времени кадра и группу идентичностей сот.
PSS можно создать из последовательности Задова-Чу длиной 63, отображенной в 64 поднесущие, расположенные в центре, где не используется средняя поднесущая, так называемая поднесущая DC. В LTE можно сформировать три PSS, соответствующие трем идентичностям физического уровня. SSS можно сформировать из двух чередующихся М-последовательностей длиной 31, соответственно, и путем применения различных циклических сдвигов каждой из двух М-последовательностей можно получить различные SSS. Всего может существовать 168 действующих комбинаций из этих двух М-последовательностей, представляющих группу идентичностей сот. Таким образом, объединяя PSS и SSS, можно получить в итоге 504 идентичностей физических сот в LTE.
При нахождении соты UE может приступать к дальнейшим этапам, чтобы быть связанным с этой сотой, которая затем стать известной как обслуживающая сота для этого UE. После того, как сота была найдена, UE может считать системную информацию (SI), например, в физическом широковещательном канале (РВСН), известном как основной информационный блок (MIB), который находится в частотном временном положении относительно местоположений PSS и SSS. SI содержит всю информацию, необходимую для беспроводного устройства для того, чтобы получить доступ к сети с использованием процедуры произвольного доступа. После того как MIB был обнаружен, становятся известными номер системного кадра (SFN) и полоса пропускания системы. UE может позволить сети узнать о своем присутствии посредством передачи сообщения в физическом канале произвольного доступа (PRACH).
Когда сота имеет многочисленные антенны, каждая антенна может передать отдельное кодированное сообщение в беспроводное устройство или UE, умножая тем самым пропускную способность на число передаваемых уровней. Это хорошо известно как передача MIMO, и число передаваемых уровней известно как ранг передачи. Формирование луча традиционно эквивалентно передаче ранга 1, где передается только одно кодированное сообщение, но одновременно из всех антенн с отдельно установленными комплексными весовыми коэффициентами формирования луча на одну антенну. Следовательно, при формировании луча только один уровень совместно используемого физического канала нисходящей линии связи (PDSCH) или развитого физического канала управления нисходящей линии связи (EPDCCH) передается в одном луче. Эта передача формирования луча также возможна в LTE, поэтому после того, как UE будет ассоциироваться с сотой, набор из N=1, 2, 4 или 8 опорных сигналов информации о состоянии канала (CSI-RS) можно сконфигурировать для ссылки на измерение в UE таким образом, чтобы UE могло передать отчет о предпочтительном векторе прекодирования размером N×1 и рангом 1, содержащем комплексные весовые коэффициенты формирования луча на основании измерения CSI-RS. Вектор прекодирования можно выбрать из кодовой книги векторов прекодирования ранга 1. В версии 8 существует 16 заданных векторов прекодирования ранга 1, и в версии 12 новая кодовая книга предусматривает 256 векторов прекодирования ранга 1.
Таким образом, "луч" может быть результатом определенного вектора прекодирования, который применяется для одного уровня передаваемого сигнала для всех антенных элементов, где каждый антенный элемент в общем случае может иметь весовой коэффициент амплитуды и фазовый сдвиг, или эквивалентным образом сигнал, переданный из антенного элемента, может быть умножен на комплексное число - весовой коэффициент. Если антенные элементы размещаются в двух или трех измерениях, и таким образом, не только по прямой линии, то возможно двухмерное формирование луча, где направлением ориентации луча можно управлять как в горизонтальном, так и в азимутальном угле. Иногда также упоминается трехмерное (3D) формирование луча, где также принимается во внимание переменная мощность передачи. В дополнение, антенные элементы в антенной решетке могут иметь различную поляризацию, и, следовательно, можно путем регулировки весовых коэффициентов антенны динамически изменять состояние поляризации передаваемой электромагнитной волны. Следовательно, двухмерная решетка с элементами различной поляризации позволяет обеспечить большую гибкость при формировании луча в зависимости от весовых коэффициентов антенны. Иногда некоторый набор из весовых коэффициентов прекодирования обозначается как "состояние луча", вырабатывающее определенный луч с азимутом, углом места, поляризацией, а также мощностью.
Наиболее гибкая реализация может предусматривать использование полностью цифрового формирователя луча, где каждый весовой коэффициент можно применять независимо друг от друга. Однако, чтобы уменьшить стоимость, размеры и потребляемую мощность аппаратных средств, некоторые из функций взвешивания можно предусмотреть в аппаратных средствах, например, используют матрицу Батлера, тогда как управление другими частями можно осуществить с использованием программного обеспечения. Например, управление углом места можно осуществить путем реализации матрицы Батлера, в то время как управление азимутальным углом можно осуществить с помощью программного обеспечения. Проблема, связанная с формированием луча с помощью аппаратных средств, может состоять в том, что в этом случае используются переключатели и фазовращатели, которые могут иметь некоторую задержку переключения, что приводит к невозможности реализовать мгновенное переключение.
РВСН передается с использованием общих опорных сигналов (CRS) в качестве опорного сигнала демодуляции. Так как PSS, SSS и канал РВСН предназначены для любого UE, которое желает подключиться к соте, они типично передаются при широком охвате сот, типично используя, например, сектора с углом 120 градусов. Следовательно, в LTE такие сигналы не являются сигналами со сформированным лучом, так как существует риск того, что, например, PSS и SSS будут находиться в боковом лепестке или даже в направлении нулевого провала диаграммы направленности излучения при формировании луча. Это будет приводить к отсутствию синхронизации соты или сбою при обнаружении MIB.
Существующие способы передачи сигналов синхронизации из сетевого узла в беспроводное устройство предназначены для покрытия широкой зоны на более низких несущих частотах передачи, чем те, которые предполагаются для использования в будущих системах. Эти современные способы могут приводить к многочисленным отказам синхронизации при использовании в системах связи, использующих высокочастотные несущие, например, которые предполагают использовать в будущих системах 5G.
Раскрытие изобретения
Задача вариантов осуществления, описанных в данном документе, состоит в том, чтобы улучшить производительность сети беспроводной связи за счет обеспечения улучшенного способа отправки сигналов синхронизации в сетевом узле, синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом и обнаружения этих сигналов синхронизации в беспроводном устройстве. В некоторых вариантах осуществления сеть может использовать формирование луча для передачи сигналов синхронизации в беспроводное устройство.
Согласно первому аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью способа, выполняемого сетевым узлом для отправки в беспроводное устройство первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения. Это делается для синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом. Сетевой узел и беспроводное устройство эксплуатируются в сети беспроводной связи. Сетевой узел отправляет первый сигнал синхронизации в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов. N больше или равно 2. Сетевой узел отправляет при каждой отправке первого сигнала синхронизации ассоциированные информационные сообщения в заданном частотно-временном положении в OFDM-символе. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации.
Согласно второму аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью способа, выполняемого беспроводным устройством для обнаружения первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, отправленного сетевым узлом. Это делается для синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом. Сетевой узел и беспроводное устройство эксплуатируются в сети беспроводной связи. Беспроводное устройство обнаруживает первый сигнал синхронизации. Первый сигнал синхронизации отправляется сетевым узлом в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов. N больше или равно 2. Беспроводное устройство обнаруживает ассоциированное информационное сообщение в заданном частотно-временном положении. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению обнаруженного первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации. Беспроводное устройство получает привязку по времени подкадра и/или привязку по времени кадра путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированном информационном сообщении.
Согласно третьему аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью сетевого узла, выполненного с возможностью отправки в беспроводное устройство первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения. Это делается для синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом. Сетевой узел и беспроводное устройство выполнены с возможностью эксплуатации в сети беспроводной связи. Сетевой узел выполнен с возможностью отправки первого сигнала синхронизации в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов. N больше или равно 2. Для каждой отправки первого сигнала синхронизации сетевой узел выполнен с возможностью отправки ассоциированного информационного сообщения в заданном частотном положении в заданном OFDM-символе, то есть, во временном положении. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации.
Согласно четвертому аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью беспроводного устройства, выполненного с возможностью обнаружения первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, сконфигурированного для дальнейшей отправки сетевым узлом. Это делается для синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом. Сетевой узел и беспроводное устройство выполнены с возможностью эксплуатации в сети беспроводной связи. Беспроводное устройство выполнено с возможностью обнаружения первого сигнала синхронизации. Первый сигнал синхронизации выполнен с возможностью обязательной отправки сетевым узлом в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов. N больше или равно 2. Беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью обнаружения ассоциированного информационного сообщения в заданном частотно-временном положении. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению обнаруженного первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации. Беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью получения привязки по времени подкадра и/или привязки по времени кадра путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированном информационном сообщении.
Согласно пятому аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью компьютерной программы, содержащей инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору исполнять способ, выполняемый сетевым узлом.
Согласно шестому аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью машиночитаемого носителя информации, имеющего хранящуюся на нем компьютерную программу, содержащую инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору исполнять способ, выполняемый сетевым узлом.
Согласно седьмому аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью компьютерной программы, содержащей инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору исполнять способ, выполняемый беспроводным устройством.
Согласно восьмому аспекту вариантов осуществления, описанных в данном документе, задача решена с помощью машиночитаемого носителя информации, имеющего хранящуюся на нем компьютерную программу, содержащую инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору исполнять способ, выполняемый беспроводным устройством.
При использовании сетевого узла, периодически передающего один и тот же первый сигнал синхронизации в N OFDM-символах в пределах подкадра, беспроводное устройство может с большей вероятностью обнаружить первый сигнал синхронизации и ассоциированное информационное сообщение в по меньшей мере одном из используемых символов. Поэтому способ синхронизации беспроводного устройства с сетевым узлом состоит в оптимизации высокочастотных несущих с использованием узких лучей. Это можно реализовать, используя, например, формирование луча, с помощью сетевого узла, передающего одинаковый первый сигнал синхронизации сканирующим способом, таким как в новом луче в каждом OFDM-символе, чтобы беспроводное устройство могло с большей вероятностью обнаружить первый сигнал синхронизации и ассоциированное информационное сообщение по меньшей мере в одном из лучей. В вариантах осуществления, использующих формирование луча, сетевому узлу не нужно знать о том, какой луч является предпочтительным для беспроводного устройства, которое может успешно обнаружить первый сигнал синхронизации и ассоциированное информационное сообщение, так как первый сигнал синхронизации и ассоциированное информационное сообщение передаются в многочисленных лучах.
Дополнительные преимущества некоторых раскрытых в данном документе вариантов осуществления обсуждены ниже.
Краткое описание чертежей
Примеры вариантов осуществления описаны ниже более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая пример системы 5G с тремя ТР.
На фиг. 2 показана схематичная блок-схема, иллюстрирующая варианты осуществления в сети беспроводной связи согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сетевом узле согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 4 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сетевом узле согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 5 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сетевом узле согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 6 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сетевом узле согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 7 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сетевом узле согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сетевом узле согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 9 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в беспроводном устройстве согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 10 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая варианты осуществления способа в беспроводном устройстве согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 11 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сети беспроводной связи согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 12 показана схема, иллюстрирующая варианты осуществления способа в сети беспроводной связи согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 13 показана блок-схема сетевого узла, который сконфигурирован согласно некоторым вариантам осуществления.
На фиг. 14 показана блок-схема беспроводного устройства, которое сконфигурировано согласно некоторым вариантам осуществления.
Осуществление изобретения
В рамках решения согласно вариантам осуществления, описанным в данном документе, сначала будут определены и обсуждены одна или более проблем, которые могут быть связаны с использованием по меньшей мере некоторых решений предшествующего уровня техники, и которые могут быть связаны с вариантами осуществления, описанными в данном документе.
В общих чертах, варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к тому факту, что на высокочастотных несущих, например, >10 ГГц, число антенных элементов на стороне передатчика и/или на стороне приемника можно значительно увеличить по сравнению с обычными системами 3G и 4G, которые типично работают на частотах ниже 3 ГГц. В таких системах повышенные потери на пути распространения сигнала можно скомпенсировать за счет формирования луча. Если эти лучи являются узкими, то большое количество лучей должно охватывать зону покрытия.
В общих чертах, варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к факту, что, так как информация о синхронизации и системная информация должны передаваться в узком луче, в горизонтальном и азимутальном углах для поддержания охвата соты и надежности линии связи, то возникает проблема относительно того, как передать эти сигналы и как пользовательский терминал, например, беспроводное устройство, будет отыскивать соты, то есть выполнять поиск сот, и как синхронизировать время и частоту сети. Другая проблема состоит в том, как получить системную информацию из сети, когда эта информация передается с использованием формирования луча, и как получить синхронизацию подкадра и символа.
Одна из проблем, на которую обращены варианты осуществления, описанные в данном документе, состоит в том, как передать сигналы синхронизации из сетевого узла в беспроводное устройство в сети беспроводной связи с использованием высокочастотной несущей, которая подвержена более высоким потерям на пути распространения сигнала по сравнению с низкочастотной несущей, поэтому обнаружение, осуществляемое беспроводным устройством, оптимизируется, и уменьшаются сбои по синхронизации в течение сбоя обнаружения сигналов синхронизации.
Например, при использовании формирования луча одна из конкретных проблем, решаемых вариантами осуществления, описанными в данном документе, состоит в том, как использовать узкие лучи, которые должны обеспечить высокий коэффициент усиления формирования луча, который может потребоваться для достижения охвата сот в системах, использующих высокочастотные несущие, а также для синхронизации и передачи основной системной информации.
Во многих случаях, таких как начальной доступ к беспроводному устройству, или когда беспроводное устройство осуществляет поиск дополнительных сот, для сети представляется невозможным, например, для сетевого узла, управляющего одной или более точками передачи (TP), причем каждая TP передает лучи точки передачи (TP), направлять луч по направлению к беспроводному устройству с необходимыми сигналами для этих операций, так как полезный луч или вектор прекодирования для конкретного беспроводного устройства является неизвестным для сети, например, для сетевого узла.
Следовательно, в сети, например, в сетевом узле, может возникнуть проблема, касающаяся передачи сигналов синхронизации, а также основной системной информации, например, MIB, в беспроводное устройство в системе со сформированным лучом.
В результате этого проблема для беспроводного устройства состоит в том, как осуществить синхронизацию по времени и частоте с сотой, как получить системную информацию, и как выполнить операции хэндовера.
Другая конкретная проблема состоит в том, как беспроводное устройство может достичь синхронизации кадра и подкадра, соответственно, а также синхронизации символа мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).
Эти проблемы дополнительно обсуждены ниже.
Можно рассмотреть ряд TP, в котором каждая TP может вырабатывать при помощи антенной решетки передачу большого числа различных лучей, где лучи могут иметь различное направление ориентации главного лепестка, и/или передать состояние поляризации.
Заданный луч можно представить с помощью определенного вектора прекодирования, посредством которого дублируется и передается сигнал для каждого антенного элемента, при этом применяется весовой коэффициент по амплитуде и/или фазе. Таким образом, выбор этих весовых коэффициентов позволяет определить луч и, следовательно, направление ориентации луча или "состояние луча".
Возможность выбора из большого количества лучей, которые будут передаваться из TP, может быть типичной для систем 5G, развернутых на высокочастотных несущих частотах выше 10 ГГц, где антенна может состоять из многочисленных антенных элементов для того, чтобы достичь большого коэффициента усиления антенной решетки. Однако большое число лучей можно применять также в системах, работающих на более низких частотах, например, ниже 10 ГГц, для улучшения покрытия с учетом недостатка, который связан с большим общим размером антенны из-за более длинных длин волн.
При более высоких несущих частотах антенную решетку, состоящую из многочисленных антенных элементов, можно использовать для компенсации уменьшенного размера апертуры каждого элемента, который является функцией от несущей частоты, по сравнению с системами, работающими на несущих частотах традиционной сотовой связи, то есть вплоть до 5 ГГц. Более того, большой коэффициент усиления антенны, в свою очередь содержащий комплексные весовые коэффициенты формирования луча, должен превосходить потери на распространение сигнала на более высоких частотах. Большой коэффициент усиления антенной решетки и многочисленные антенные элементы могут привести к тому, что каждый выработанный луч является довольно узким с точки зрения HPBW, типично только 5-10 градусов или даже меньше, в зависимости от конкретной конструкции антенной решетки. Обычно можно быть желательным двухмерное формирование луча, где луч может быть направлен одновременно в азимутальном и в горизонтальном направлении. Добавляя также мощность передачи к переменному лучу, управление зоной покрытия 2D луча можно осуществить таким образом, чтобы можно было успешно выполнить 3D системы формирования луча.
Так как большой коэффициент усиления антенной решетки может быть необходимым также для синхронизации и широковещательных каналов управления, например, несущих основную системную информацию для обеспечения доступа к соте, эти сигналы необходимо также подвергать процедуре формирования луча.
Синхронизация является краеугольным камнем при обеспечении доступа к сети беспроводной связи. Синхронизацию можно выполнить на нескольких уровнях, при этом начальная частотно-временная синхронизация может потребоваться для настройки приемника на частотно-временную сетку OFDM ресурсных элементов, используемую в качестве границы OFDM-символа. Затем синхронизация может также потребоваться для обнаружения границы подкадра, например, в LTE подкадр состоит из 14 OFDM-символов в случае нормальной длины циклического префикса (CP). Кроме того, структура кадра может также потребоваться для дальнейшего обнаружения, поэтому беспроводное устройство знает о том, когда начинается новый кадр, например, в LTE кадр состоит из 10 подкадров.
В вариантах осуществления, описанных в данном документе, представлен способ, выполняемый сетью, например, сетевым узлом, и позволяющий использовать многочисленные лучи для передачи и в то же самое время обеспечивать любое из: быстрого обнаружения соты, получение системной информации и синхронизации символа, подкадра и кадра для беспроводного устройства, который может попытаться подсоединиться к соте, например, обслуживаемой сетевым узлом. Предложенный способ позволяет также без особых усилий выполнить различные сетевые реализации, например, реализации сетевых узлов и реализации беспроводных устройств, которые могут быть важными, так как некоторые реализации могут использовать сети с аналоговым формированием луча, где время переключения луча с использованием аналоговых компонентов может быть слишком продолжительным для переключения, которое будет выполняться в пределах интервала времени между двумя OFDM-символами, то есть на части длины СР. Кроме того, некоторые реализации беспроводного устройства могут иметь ограничения, например, по вычислительной мощности для поиска соты, поэтому менее частый поиск соты, менее чем один раз на OFDM-символ, не должен чрезмерно ограничивать возможности доступа к соте, за исключением, возможно, повышенной задержки доступа.
Варианты осуществления будут теперь описаны более подробно ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых показаны примеры заявленного предмета изобретения. Однако заявленный предмет изобретения можно воплотить во многих различных формах, и он не должен быть истолкован как ограниченный вариантами осуществления, изложенными в данном документе. Скорее всего, эти варианты осуществления выполнены таким образом, чтобы настоящее раскрытие было полным и завершенным и полностью передавало объем заявленного предмета изобретения специалистам в данной области техники. Следует также отметить, что эти варианты осуществления не являются взаимоисключающими. Предполагается, что компоненты из одного варианта осуществления можно по умолчанию представлять/использовать в другом варианте осуществления.
На фиг. 2 показана сеть 200 беспроводной связи, в которой можно реализовать варианты осуществления, описанные в данном документе. Сеть 200 беспроводной связи может, например, представлять собой сеть, такую как долгосрочное развитие (LTE), например, дуплексная связь с частотным разделением каналов (FDD) LTE, дуплексная связь с временным разделением каналов (TDD) LTE, полудуплексная дуплексная связь с частотным разделением каналов (HD-FDD) LTE, LTE, работающее в нелицензированном диапазоне, широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA), TDD с универсальным наземным радиодоступом (UTRA), сеть глобальной системы мобильной связи (GSM), сеть радиодоступа GSM/передачи данных с повышенной скоростью для эволюции GSM (EDGE) (GERAN), сеть EDGE, сеть, содержащая любую комбинацию из технологий радиодоступа (RAT), таких, например, как базовые станции мультистандартного радио (MSR), базовые станции мульти-RAT и т.д. и сотовая сеть проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), сеть WiFi, международная совместимость для микроволнового доступа (WMax), система 5G или любая сотовая сеть или система.
Сеть 200 беспроводной связи содержит точку передачи или TP 210. Точка 210 передачи передает один или более лучей ТР. Точка 210 передачи может представлять собой, например, базовую станцию, такую, например, как eNB, eNodeB или домашний узел В, домашний eNodeB, фемтобазовая станция, BS, пико-BS или любой другой сетевой блок, способный обслуживать устройство или устройство связи машинного типа в сети 200 беспроводной связи. В некоторых конкретных вариантах осуществления точка 210 передачи может представлять собой стационарный ретрансляционный узел или мобильный ретрансляционный узел. Сеть 200 беспроводной связи покрывает географическую зону, которая разделена на сотовые зоны, причем каждая сотовая зона обслуживается одной TP, при этом TP может обслуживать одну или несколько сот, и одна сота может обслуживаться более чем одной ТР. В неограничивающем примере, изображенном на фиг.2, точка 210 передачи обслуживает соту 220. Точка 210 передачи может представлять собой различные классы, такие, например, как макро-eNodeB, домашний eNodeB или пикобазовая станция, основанная на мощности передачи и, таким образом, также на размере соты. Как правило, сеть 200 беспроводной связи может содержать большее количество сот, аналогичных соте 220, обслуживаемых их соответствующими одной или более ТР. Ради простоты это не изображено на фиг. 2. Точка 210 передачи может упоминаться в данном документе как сетевой узел 210. Сетевой узел 210 управляет одной или более TP, например, любым сетевым узлом 210.
Сетевой узел 210 может поддерживать одну или несколько коммуникационных технологий и его название может зависеть от технологии и используемой терминологии. В LTE 3GPP сетевой узел 210, который может упоминаться как eNodeB или даже eNB, может устанавливать прямое соединение с одним или более сетями 230.
Сетевой узел 210 может поддерживать связь с одной или более сетями 230 по линии 240 связи.
Ряд беспроводных устройств расположен в сети 200 беспроводной связи. В примерном сценарии на фиг. 2 показано только одно беспроводное устройство - беспроводное устройство 250. Беспроводное устройство 250 может поддерживать связь с сетевым узлом 210 по линии 260 радиосвязи.
Беспроводное устройство 250 представляет собой устройство беспроводной связи, такое как UE, которое также известно, например, как мобильный терминал, беспроводной терминал и/или мобильная станция. Устройство является беспроводным, то есть может поддерживать связь беспроводным образом в сети 200 беспроводной связи, и иногда также упоминается как система сотовой радиосвязи или сеть сотовой связи. Связь можно поддерживать, например, между двумя устройствами, между устройством и стационарным телефоном и/или между устройством и сервером. Связь, можно поддерживать, например, через RAN и возможно через одну или более базовых сетей, которые содержатся в пределах сети 200 беспроводной связи.
Беспроводное устройство 250 может дополнительно упоминаться как мобильный телефон, сотовый телефон или компьютер типа "лэптоп" с поддержкой беспроводной связи, только для упоминания некоторых дополнительных примеров. Беспроводное устройство 250 в настоящем контексте может представлять собой, например, портативные, карманные, переносные мобильные устройства, содержащие компьютер или устанавливаемые на транспортном средстве и обеспечивающие передачу речи и/или данных через RAN с другим объектом, таким как другой терминал или сервер, компьютер типа "лэптоп", персональный цифровой помощник (PDA) или планшетный компьютер, который иногда упоминается как планшетный компьютер для просмотра веб-страниц с поддержкой беспроводной связи, устройства типа "машина-машина" (М2М), устройства, оборудованные беспроводным интерфейсом, таким как принтер или устройство для хранения файлов, или любой другой блок сети радиосвязи, способный осуществлять обмен данными по линии радиосвязи в системе сотовой связи. Дополнительные примеры различных беспроводных устройств, таких как беспроводное устройство 250, которые может обслуживать такая система, включают в себя модемы или устройства связи машинного типа (МТС), такие как датчики.
Сначала будут подробно описаны варианты осуществления способов, выполняемых сетевым узлом 210 и беспроводным устройством 250, с помощью иллюстративных примеров в связи с фиг. 2-8. Затем будет представлен обзор специфических действий, которые выполняются или могут выполняться каждым сетевым узлом 210 и беспроводным устройством 250 для приведения этих примеров наряду с некоторыми другими примерами в связи с фиг. 9 и 10.
В вариантах осуществления, описанных в данном документе, первый сигнал синхронизации, такой как PSS, может передаваться сетевым узлом 210 в беспроводное устройство 250 с периодичностью N раз в N различных OFDM-символах в пределах подкадра или во всех многочисленных подкадрах. N передач не должны происходить в соседних OFDM-символах, они могут происходить в каждом OFDM-символе или в более общем смысле даже в различных подкадрах или кадрах. Для каждого случая передачи PSS TP, например, сетевой узел 210 или TP 210, может изменять один или несколько параметров, связанных с передачей, таких как азимутальный угол, горизонтальный угол, мощность передачи или состояние поляризации. Данная установка всех этих возможных параметров передачи определяется здесь как состояние формирования луча. Следовательно, сетевой узел 210 или TP 210 сканирует пространство, используя различные поляризации и 3D формирование луча вплоть до N различных состояний формирования луча, и в каждом состоянии сетевой узел 210 или TP 210 может передавать одинаковый PSS для обеспечения синхронизации UE, такого как беспроводное устройство 250, в любом из этих 3D положений. После выполнения этих N передач 3D сканирование может начаться сначала, и значение N можно зафиксировать в стандарте, если это необходимо для беспроводного устройства 250, или его можно также передать в беспроводное устройство 250 с помощью системной информации или получить перед доступом к несущей 5G путем сигнализации унаследованной системы, такой как LTE. PSS можно получить с помощью сетевого узла 210 из большого набора последовательностей, аналогично PSS, используемому в LTE, где обнаружение PSS может предоставить беспроводному устройству 250 информацию относительно ID физической соты, такого как ID физической соты 220. PSS можно также использовать с помощью беспроводного устройства 250, чтобы получить приблизительную частотно-временную синхронизацию. Следует отметить, что варианты осуществления, описанные в данном документе, не ограничиваются использованием одинакового или аналогичного PSS, который используется в LTE, и можно также рассматривать совершенно иное построение или другую длину последовательности.
UE, такое как беспроводное устройство 250, в благоприятном положении для одного или нескольких N состояний луча может успешно обнаруживать PSS в случае, когда используется это состояние луча, и может также получить ID физической соты, такой как ID физической соты 220, если используется тип LTE PSS. Сетевой узел 210 или TP 210 может также передать ассоциированное информационное сообщение, такое как SSS в известном местоположении, относящемся к PSS. Поэтому, когда беспроводное устройство 250 обнаруживает PSS в некотором OFDM-символе, беспроводное устройство 250 может также найти ассоциированный SSS в различном временном и/или частотном положении относительно PSS. Затем сетевой узел 210 может передать SSS с таким же состоянием формирования луча, как и ассоциированный PSS. Один способ реализации этого состоит в том, что сетевой узел 210 передает SSS, мультиплексированный с PSS, в одном и том же OFDM-символе (смотри фиг. 3). Другой альтернативой может быть разбиение SSS на две части, где каждая часть находится на любой стороне PSS с целью получения симметричной передачи PSS и SSS по отношению к центральной частоте.
На фиг. 3 показан пример, иллюстрирующий подкадр 14 OFDM-символов, где PSS и SSS передаются с помощью сетевого узла 210 в одном и том же символе, но в различных частотных местоположениях, то есть устанавливается поднесущая. В каждом OFDM-символе сетевым узлом 210 может использоваться различное состояние (В1-В14) луча для сканирования лучей, например, в горизонтальном угле и азимутальном угле. Кроме того, РВСН, несущий системную информацию, может также передаваться сетевым узлом 210 в одном и том же OFDM-символе как и ассоциированные PSS и SSS, и в этом примере разбивать на две стороны PSS. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления один или более РВСН могут ассоциироваться с одним PSS. Следует отметить, что полоса пропускания системы может быть больше, чем полоса пропускания системы, показанная на этой фигуре. В данном случае иллюстрирована только концепция частотного мультиплексирования PSS/SSS/PBCH. OFDM-символ может также содержать другую управляющую сигнализацию или совместно используемый канал передачи данных, находящийся за пределами частотного диапазона, то есть на обеих сторонах, который несет в себе PSS/SSS/PBCH. Сеть/TP, например, сетевой узел 210 или TP 210, может, при таком размещении, передавать каждый OFDM-символ с использованием различного состояния формирования луча. Альтернативно, сетевой узел 210 или TP 210 может передавать часть PSS/SSS/PBCH OFDM-символа с первым состоянием формирования луча и оставшуюся частью OFDM-символа, например, на обеих сторонах, с состояниями формирования луча, которые выбираются независимым образом и могут, таким образом, отличаться от первого состояния формирования луча. Таким образом, например, совместно используемый канал передачи данных может представлять собой частоту, мультиплексированную с PSS/SSS/PBCH и помимо этого эти, то есть PSS/SSS/PBCH, используют различные лучи, то есть состояния формирования луча.
В некоторых вариантах осуществления, описанных в данном документе, SSS и один или более РВСН, ассоциируемых, то есть передаваемых, с конкретным PSS, могут обобщенно упоминаться в данном документе как сообщение, которое ассоциируется с PSS, то есть, ассоциированное информационное сообщение.
Однако в отличие от PSS каждый SSS может содержать информацию о привязке по времени подкадра, такую как смещение подкадра и/или смещение кадра относительно временного положения SSS. Следовательно, различные последовательности вторичной синхронизация (SS) могут передаваться сетевым узлом 210 для каждого OFDM-символа, и, таким образом, сетевой узел 210 может использовать вплоть до N различных SSS. Путем обнаружения того, какая последовательность SS передается в некотором OFDM-символе, то есть путем определения "индекса последовательности", беспроводное устройство 250 может получить по меньшей мере синхронизацию подкадра, используя заданное уникальное отображение между индексом последовательности и относительным положением OFDM-символа и границами подкадра. Следовательно, синхронизация подкадра достигается в том смысле, что беспроводное устройство 250 может узнать, где начинается и заканчивается подкадр. Беспроводное устройство 250 может также использовать SSS для получения синхронизации кадра; однако это может потребовать использования дополнительных последовательностей SSS. Если требуется только синхронизация подкадра, или если PSS/SSS передается только в одном, заданном подкадре в пределах кадра, то сетевой узел 210 может периодически использовать одинаковые SSS в каждом подкадре, несущем SSS; хотя в том случае, если беспроводному устройству 250 может потребоваться от SSS также синхронизация кадра, различные подкадры в пределах кадра необходимо использовать для уникальных последовательностей SSS, чтобы иметь возможность получить относительные расстояния до границ кадра из обнаруженного OFDM-символа.
SSS, используемые в вариантах осуществления, описанных в данном документе, могут или не могут быть идентичны SSS LTE. Так как в LTE имеется только 168 различных SSS, их может быть недостаточно при использовании для синхронизации подкадров в дополнение к частотно-временной синхронизации, так как в каждом луче сетевой узел 210 может использовать различные SSS. Однако можно определить больший набор SSS. В различных вариантах осуществления это можно определить в виде расширения SSS LTE, путем передачи из сетевого узла 210, в каждом OFDM-символе дополнительных комбинаций циклических сдвигов двух чередующихся М-последовательностей. В другом варианте осуществления сетевой узел 210 может использовать SSS LTE вместе по меньшей мере с третьей последовательностью или с опорным сигналом, например, с опорным сигналом, используемым при демодуляции РВСН.
Более того, чтобы получить системную информацию, сетевой узел 210 может передавать РВСН в одном и том же луче и, таким образом, в OFDM-символе в качестве SSS в известном местоположении относительно SSS и/или PSS. РВСН можно передавать вместе с опорным сигналом демодуляции, который находится в одном и том же OFDM-символе, как и РВСН, то есть, опорный сигнал для демодуляции РВСН и непосредственно РВСН прекодируются с одинаковым вектором весовых коэффициентов формирования луча, то есть с одинаковым состоянием луча. Следовательно, беспроводное устройство 250 не может интерполировать оценки канала для всех OFDM-символов, где использовались различные состояния луча. Таким образом, в некотором смысле эти опорные сигналы являются характерными для луча.
В одном варианте осуществления сетевой узел 210 передает одинаковую информацию о РВСН в каждом случае передачи в пределах кадра. В варианте осуществления реализации беспроводного устройства 250 беспроводное устройство 250 может накапливать РВСН из многочисленных передач из сетевого узла 210, например, из многочисленных OFDM-символов и, таким образом, многочисленных лучей, и, таким образом, улучшать характеристики приема РВСН, который содержит системную информацию. В некоторых случаях беспроводное устройство 250 обнаруживает сигнал в многочисленных лучах и после этого может обнаружить PSS с достаточной мощностью, использовать ассоциированный РВСН в том же самом луче и накапливать энергию для обнаружения РВСН. Однако оценки канала в реализации беспроводного устройства 250 могут потребоваться для дальнейшего повторения в каждом OFDM-символе, так как можно использовать RS, характерный для луча. Это позволяет обеспечить когерентный прием, объединяющий многочисленные лучи, которые помимо коэффициента усиления формирования луча могут дополнительно улучшить прием MIB с помощью беспроводного устройства 250. В других вариантах осуществления беспроводное устройство 250 может также отказаться от приема РВСН в OFDM-символах, то есть в лучах, где PSS имеет плохую характеристику обнаружения, во избежание захвата шумовых оценок при накоплении энергии РВСН.
Вполне возможно, что беспроводное устройство 250 может обнаружить PSS в более чем одном OFDM-символе, так как 3D лучи могут иметь зону охвата с перекрытием с точки зрения перекрытия диаграммы направленности или за счет многолучевых переотражений в канале распространения. В этом случае реализация беспроводного устройства 250 позволяет оценить то, какой из успешно обнаруженных OFDM-символов содержал обнаружение PSS с самым высоким качеством приема, и использовать только это при определении привязки по времени подкадра и/или кадра, чтобы гарантировать хорошие характеристики синхронизации. Вариант осуществления реализации для стороны сети/TP, например, для сетевого узла 210 или TP 210, состоит также в использовании менее и/или более чем широких лучей, чем N лучей для PSS, где N - заданный верхний предел по числу поддерживаемых лучей в сети 5G, в случае которой существуют более одного луча с хорошей возможностью обнаружения PSS для беспроводного устройства 250. Использование более широких лучей уменьшает зону покрытия каждого луча, но в некоторых ситуациях зона покрытия может быть менее важной по сравнению с маленькими сотами. Данный вариант осуществления с более широкими лучами может иметь преимущество в том, что обнаружение PSS является более быстрым, и нормальный алгоритм поиска соты LTE с относительно низкой сложностью можно повторно использовать в беспроводном устройстве 250.
Дополнительное преимущество по меньшей мере некоторых вариантов осуществления, описанных в данном документе, может состоять в том, что может отсутствовать необходимость поиска беспроводным устройством 250 лучей при начальном обнаружении PSS; беспроводное устройство 250 может просто успешно обнаружить то, когда состояние 3D формирования луча соответствует положению беспроводного устройства 250 в соте 220. Следовательно, использование лучей не зависит от беспроводного устройство 250 по меньшей мере на этой начальной стадии обнаружения PSS. Пример того, как сетевой узел 210 может передавать PSS/SSS и РВСН в описанном варианте осуществления, приведен на фиг. 3.
В альтернативном варианте осуществления вышеописанного способа одну и ту же последовательность SSS можно передавать в каждом используемом OFDM-символе/состоянии луча, хотя вместо этого можно указать явным образом смещение кадра и/или подкадра в РВСН в ассоциированном OFDM-символе. Следовательно, в данном варианте осуществления может потребоваться обнаружение MIB с помощью беспроводного устройства 250 прежде, чем можно будет достичь синхронизации кадра. Преимущество данного варианта осуществления может состоять в том, что периодически используется или употребляется только один SSS из расчета на одну TP во всех OFDM-символах, тогда как недостаток может состоять в том, что MIB изменяется в каждом OFDM-символе, поэтому беспроводное устройство 250 может не использовать когерентное объединение всех лучей. В дополнение, индекс n={1, …, N} луча можно передать в РВСН для оповещения беспроводного устройства 250 о том, какое состояние луча из максимально возможных N состояний луча использовалось в конкретном OFDM-символе. РВСН может также содержать явную сигнализацию смещения подкадра и/или смещения кадра. В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 250 может не оповещаться о состоянии n луча, но эта сигнализация смещения по-прежнему предоставляет необходимую информацию беспроводному устройству 250, которое будет иметь возможность получать синхронизацию кадра и/или подкадра.
В еще одном альтернативном варианте осуществления беспроводное устройство 250 может использовать SSS для обнаружения смещения подкадра, и беспроводное устройство 250 может использовать РВСН для обнаружения смещения кадра. Следовательно, сообщение РВСН может быть одинаковым для всех OFDM-символов/лучей в пределах одного подкадра, но может потребоваться изменение от подкадра к подкадру, так как изменяется смещение кадра. В качестве иллюстративных примеров ниже представлены следующие фигуры. В данном варианте осуществления может потребоваться не более 14 различных SSS, и набор SSS может затем повторяться в следующем подкадре. Этого вполне достаточно, так как SSS используется только для получения привязки по времени подкадра.
На фиг. 4 показан пример, иллюстрирующий подкадр из 14 OFDM-символов, где сетевой узел 210 передает PSS и SSS в различных символах со смещением во времени, в этом случае на один временной интервал, то есть в 7 OFDM-символах. Кроме того, РВСН, несущий системную информацию, также передается сетевым узлом 210 в том же самом OFDM-символе, как и ассоциированные PSS и SSS, и в этом примере разбивается с обеих сторон PSS. Следует отметить, что полоса пропускания системы может быть больше, чем в случае, показанном на этой фигуре. В данном случае проиллюстрирована только концепция частотного мультиплексирования PSS/PBCH или SSS/PBCH, и OFDM-символ может также содержать другую управляющую сигнализацию или совместно используемый канал передачи данных. Сеть/TP, например, сетевой узел 210 или TP 210, могут при использовании такого размещения передавать каждый OFDM-символ, используя различные состояния формирования луча. Но в этом примере одинаковое состояние формирования луча используется в символе k и k+7 в подкадре, где k=0, …, 6. Поэтому UE, такое как беспроводное устройство 250, которое обнаруживает PSS в OFDM-символе к из-за выгодного состояния формирования луча, может также получить одинаковое состояние формирования луча в символе к+7 при обнаружении SSS и РВСН. Следовательно, в каждом OFDM-символе в каждом временном интервале, сетевой узел 210 может использовать различные состояния луча, например, В1-В7, для сканирования лучей, например, в горизонтальном угле и азимутальном угле. Преимущество этого разделения во времени между PSS и SSS, например, на 7 OFDM-символов, по сравнению с вариантом осуществления, показанном на фиг. 3, состоит в том, что PSS и SSS можно использовать вместе для улучшения частотной синхронизации, которая является более трудной в размещении, показанном на фиг. 3, так как для PSS и SSS используется один и тот же OFDM-символ.
На фиг. 5 показан пример, иллюстрирующий положительное обнаружение беспроводным устройством 250 PSS в OFDM-символе k=5 и, таким образом, также обнаружение SSS и РВСН в OFDM-символе k=12, поскольку сетевой узел 210 или TP 210 использует одинаковое состояние формирователя луча в символе k=5 и k=12, из которого беспроводное устройство 250 получает по меньшей мере смещение Delta_S=12 подкадра в начале подкадра из любого SSS, для варианта осуществления, где каждый из SSS является различным, или информацию РВСН. На фиг. 5 показано смещение подкадра, которое используется в данном документе, представленное в виде "смещения символа".
На фиг. 6 представлен пример, показывающий положительное обнаружение беспроводным устройством 250 луча в OFDM-символе k=5 (PSS) и k=12 (SSS) в подкадре n. Беспроводное устройство 250 получает смещение подкадра и смещение кадра из обнаружения SSS и/или обнаружения РВСН. На фиг. 6 показано смещение подкадра, которое используется в данном описании, представленное в виде "смещение символа", и смещение кадра, которое используется в данном документе, представленное в виде "смещение подкадра". В альтернативном варианте осуществления можно использовать SSS для обнаружения с помощью беспроводного устройства 250, смещение подкадра и РВСН для обнаружения смещения кадра. Следовательно, сообщение РВСН является одинаковым для всех OFDM-символов/лучей в пределах одного подкадра, но иногда может потребоваться изменение от подкадра к подкадру, так как смещение кадра изменяется.
На фиг. 6 показаны многочисленные подкадры, которые используются для того, чтобы сетевой узел 210 или TP 210 могли использовать более чем 7 состояний луча, то есть N>7, в процедуре сканирования. В этом примере, N=7n лучей можно сканировать в случае, если n - число используемых подкадров. Если такое количество лучей является необязательным и определяется, что достаточно N<8, для этой процедуры получения беспроводное устройство 250 может использовать только один подкадр, то есть частотно-временную синхронизацию и обнаружение ID соты. В этом случае смещение кадра может представлять собой заданное значение вместо передачи явной сигнализации сетевым узлом 210, следовательно, значение можно задать путем считывания стандартных спецификаций и можно выбрать, например, в качестве нуля или девяти, первый или последний подкадр в кадре.
При таком размещении, описанном в данном документе в вариантах осуществления, число используемых состояний луча TP, такой как сетевой узел 210 или TP 210, может быть меньше максимального числа N текущих стандартных поддержек, так как смещения сигнализируются с помощью SSS и/или РВСН. Более того, весовые коэффициенты прекодирования, которые определяют состояние луча, могут быть транспорентными для беспроводного устройства 250, следовательно, при таком размещении, можно реализовать любые формы луча, то есть весовые коэффициенты прекодирования для PSS, SSS и РВСН, что может быть преимуществом и дает гибкость сети 200 беспроводной связи. Следовательно, варианты осуществления, описанные в данном документе, могут обеспечить гибкий способ для развертывания системы 3D формирования луча с многочисленными антеннами 5G, поэтому его можно адаптировать к сценарию работы и также к фактической реализации сетевого узла 210 или TP 210. Преимущество по меньшей мере некоторых из вариантов осуществления, описанных в данном документе, может состоять в том, что PSS, и SSS и/или РВСН передаются сетевым узлом 210 в одном и том же OFDM-символе, что может быть обязательным в случае, когда на стороне передатчика выполняется аналоговое формирование луча, так как в этом случае весовые коэффициенты прекодирования формирования луча могут быть только широкополосными. С другой стороны, для цифровой реализации формирователя луча различные лучи можно использовать в различных частотных диапазонах. Однако, так как реализации могут сильно отличаться среди поставщиков TP и даже для различной продукции в пределах одного и того же поставщика, решение может не подразумевать определенной реализации TP формирования луча, и эта цель может быть достигнута с помощью вариантов осуществления, описанных в данном документе.
В дополнительном варианте осуществления реализации сетевого узла 210 или TP 210 существует возможность дополнительного упрощения реализации сетевого узла 210 или TP 210 за счет отсутствия передачи PSS и т.д. в каждом OFDM-символе. Например, это может оказаться полезным, например, в случае, когда время переключения или время установления весовых коэффициентов прекодера является продолжительным. Следовательно, одинаковый подход в вариантах осуществления, описанных в данном документе, позволяет также обеспечить этот тип упрощенной работы, где каждый OFDM-символ можно не использовать для передачи с помощью сетевого узла 210, так как смещения подкадров и кадров можно получить отдельно с помощью беспроводного устройства 250, соответственно, в каждом используемом OFDM-символе. Для беспроводного устройства 250 не имеет значения тот факт, что передается ли каждый или как в приведенном ниже примере каждый другой OFDM-символ PSS и т.д., так как беспроводное устройство 250 может просто не иметь возможности производить декодирование PSS в OFDM-символах, где отсутствует передача с помощью сетевого узла 210.
На фиг. 7 показан пример упрощенной реализации сетевого узла 210 или TP 210, где сетевой узел 210 использует только каждый второй OFDM-символ для того, чтобы аппаратные средства формирования луча TP могли иметь достаточно времени для переключения луча. В этом примере, показанном здесь, только 7 лучей можно сканировать в одном подкадре.
В предыдущих вариантах осуществления были описаны общие аспекты вариантов осуществления, представленных здесь. В дополнительных вариантах осуществления, представленных ниже, будут описаны улучшения, которые позволят упростить реализацию беспроводного устройства 250 в случае, когда беспроводное устройство 250 имеет ограниченные возможности по обработке данных.
На фиг. 4 было показано, как можно разделить PSS и SSS одним временным интервалом. Однако, например, один сетевой узел 210 или одна TP 210 может отделить PSS и SSS еще больше, на несколько подкадров, до тех пор, пока время между передачами PSS и SSS, осуществляемыми сетевым узлом 210, известно беспроводному устройству 250.
Беспроводное устройство 250 может обнаружить PSS во временной области перед операцией быстрого преобразования Фурье (FFT), используя субдискретизированный сигнал, если полоса пропускания PSS намного меньше, чем полоса пропускания системы. Однако беспроводное устройство 250 может обнаружить SSS и РВСН в частотной области после выполнения операции FFT над широкополосным сигналом, которая может потребовать еще большей вычислительной мощности в беспроводном устройстве 250, и которая может затем потребовать того, чтобы беспроводное устройство 250 выполняло буферизацию всего широкополосного сигнала в каждом OFDM-символе до тех пор, пока детектор PSS для данного OFDM-символа не закончит обнаружение. Поэтому может оказаться полезной возможность увеличения времени между обнаружением PSS и обнаружением SSS/PBCH для того, чтобы буферизация многочисленных OFDM-символов не потребовала беспроводного устройства 250. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 4, позволяет обеспечить это, так как сетевой узел 210 передает PSS и SSS таким образом, что между PSS и SSS имеется 7 OFDM-символов. Следовательно, реализация беспроводного устройства 250 позволяет отыскать PSS с использованием сигнала во временной области, и после успешного обнаружения PSS позволяет подготовить выполнение операции FFT OFDM-символа, переданного на 7 OFDM-символов позже, тем самым упрощая реализацию беспроводного устройства 250.
В дополнительном варианте осуществления реализации беспроводного устройства 250 время между передачей PSS и SSS с помощью сетевого узла 210 с использованием одного и того же луча больше, чем продолжительность временного интервала. SSS могут передаваться сетевым узлом 210 на несколько подкадров позже до тех пор, пока это время задержки не станет известно из спецификации. Беспроводное устройство 250 может узнавать задержку до тех пор, пока снова не возникнет тот же самый OFDM-символ и состояние луча, использующее одинаковую передачу PSS/SSS/PBCH, и таким образом может ожидать этот задержанный OFDM-символ до выполнения FFT и обнаружения SSS и РВСН. В качестве альтернативы, при сканировании луча может существовать периодичность, поэтому беспроводное устройство 250 может узнать с помощью стандартной спецификации о том, что тот же самый луч можно использовать снова после определенного периода времени, и это значение может также зависеть от максимального числа состояний N лучей, заданных в стандартной спецификации. Следовательно, в этом варианте осуществления реализации беспроводного устройства 250 беспроводное устройство 250 может иметь преимущество, связанное с периодичностью одинаковой передачи сигнала с помощью сетевого узла 210, и использовать одинаковое состояние луча с помощью сетевого узла 210 и может в первом случае использовать сигнал временной области для обнаружения PSS и в последнем втором случае может выполнять FFT и обнаружение SSS и РВСН.
В дополнительном варианте осуществления беспроводное устройство 250 может оповещать сетевой узел 210 или TP 210 о том, какой луч или лучи использовались при синхронизации с сетевым узлом 210 или TP 210. Это может оказаться полезным в последующих передачах нисходящей линии связи из сетевого узла 210 или TP 210 в беспроводное устройство 250, например, при передаче дополнительных блоков системной информации, конфигурации беспроводного устройства 250 или планирования совместно используемых каналов передачи данных восходящей линии связи и нисходящей линию связи.
Согласно подробному описанию, предоставленному только что с помощью иллюстративных примеров, варианты осуществления способа, выполняемого сетевым узлом 210, отправки в беспроводное устройство 250 первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения для синхронизации беспроводного устройства 250 с сетевым узлом 210, будут описаны ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 8. Любая из подробностей, представленная выше в иллюстративных примерах, может быть применима к описанию, предоставленному в отношении фиг. 8, хотя они не повторяются здесь для облегчения обзора способа. Сетевой узел 210 и беспроводное устройство 250 эксплуатируются в сети 200 беспроводной связи, как было отмечено выше. На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций действий, которые выполняются или могут выполняться сетевым узлом 210 в вариантах осуществления, описанных в данном документе.
Способ может содержать следующие действия, причем действия можно также выполнить в другом подходящем порядке, чем тот, который описан ниже.
Действие 801
Для того, чтобы беспроводное устройство 250 имело возможность синхронизации с сетевым узлом 210, то есть чтобы беспроводное устройство 250 имело возможность получать привязку по времени подкадра и/или привязку по времени кадра в сигналах, отправленных сетевым узлом 210, сетевой узел 210 отправляет первый сигнал синхронизации в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов, как иллюстрировано на фиг. 3-6. Как было описано ранее, N равно или больше 2.
Первый сигнал синхронизации может обеспечить временную структуру от наименьшего масштаба времени до среднего масштаба времени, например, для привязки по времени OFDM-символа, а также временное положение второго сигнала синхронизации.
Первый сигнал синхронизации может представлять собой PSS, как описано ранее, или эквивалентный сигнал синхронизации. В подробном описании, представленном выше, использовался PSS в качестве иллюстрирующего примера. Однако понятно, что любая ссылка на PSS в вариантах осуществления, описанных в данном документе, одинаково применима к первому сигналу синхронизации.
В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 может выполнять отправку, используя формирование луча.
В некоторых вариантах осуществления, таких как те, в которых используется формирование луча, различное состояние луча, как описано ранее, используется по меньшей мере в двух из N OFDM-символов.
Различное состояние луча можно использовать в каждом из N OFDM-символов.
В некоторых вариантах осуществления N OFDM-символов являются непоследовательными OFDM-символами.
Действие 802
К тому же, чтобы беспроводное устройство 250 имело возможность синхронизации с сетевым узлом 210, в этом действии сетевой узел 210 в течение каждой отправки первого сигнала синхронизации отправляет ассоциированное информационное сообщение в заданном частотно-временном положении в OFDM-символе, как иллюстрировано на фиг. 3-6. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации, то есть оно содержит информацию, которая ассоциируется с первым сигналом синхронизации в целях синхронизации. То есть ассоциированное информационное сообщение содержит информацию, которая позволяет беспроводному устройству 250 получать привязку по времени кадра и/или подкадра.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный второй сигнал синхронизации. Второй сигнал синхронизации может обеспечить временную структуру от среднего масштаба времени до большого масштаба времени, например, привязку по времени кадра и/или подкадра. Второй сигнал синхронизации может представлять собой SSS, как описано ранее, или эквивалентный сигнал синхронизации. В приведенном выше подробном описании использовался SSS в качестве иллюстрирующего примера. Однако предполагается, что в вариантах осуществления, описанных в данном документе, любая ссылка на SSS в равной степени применима и ко второму сигналу синхронизации.
Ассоциированное информационное сообщение может содержать ассоциированный РВСН. В данных вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение может содержать один РВСН, или, например, SSS в дополнение ко второму сигналу синхронизации.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированный РВСН дополнительно содержит ассоциированную системную информацию.
В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 может выполнять отправку, используя формирование луча. В этих вариантах осуществления, в которых первый сигнал синхронизации отправляется в состоянии луча, ассоциированное информационное сообщение можно отправить, используя одно и то же состояние луча, в качестве первого сигнала синхронизации, связанного с ассоциированным информационным сообщением.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом OFDM-символе, в котором отправляется ассоциированное информационное сообщение.
Ассоциированное информационное сообщение может содержать индекс. Индекс может представлять собой число, которое содержит заданное уникальное отображение с относительным положением OFDM-символа и подкадра и/или границ кадра, которые позволяют беспроводному устройству 250 получить привязку по времени кадра и/или подкадра.
В некоторых из этих вариантов осуществления индекс представляет собой индекс последовательности, как описано ранее.
В некоторых из этих вариантов осуществления привязка по времени подкадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса.
Индекс последовательности может содержать индекс, представляющий последовательность из набора возможных последовательностей. Например, в вариантах осуществления, в которых ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный второй сигнал синхронизации, индекс последовательности может представлять собой индекс для одной из возможных последовательностей синхронизации, которая отображается уникальным образом по меньшей мере в смещение подкадра.
В вариантах осуществления, в которых ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный РВСН, индекс может представлять собой явный индикатор смещения подкадра, или смещения кадра или и то и другое.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является одинаковым в каждом OFDM-символе, в котором ассоциированное информационное сообщение отправляется в пределах подкадра, и ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом подкадре, в котором ассоциированное информационное сообщение отправляется в пределах переданного кадра. В данных вариантах осуществления, в которых ассоциированное информационное сообщение содержит индекс, привязку по времени кадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса.
В некоторых вариантах осуществления, в которых ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS, и в которых индекс представляет собой индекс последовательности, привязку по времени подкадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
В некоторых вариантах осуществления, в которых ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS, и в которых индекс представляет собой индекс последовательности, привязку по времени кадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
В некоторых вариантах осуществления, в которых ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированную системную информацию, привязка по времени кадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированной системной информации.
Варианты осуществления способа, выполняемого беспроводным устройством 250 для обнаружения первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, отправленного сетевым узлом 210, для синхронизации беспроводного устройства 250 с сетевым узлом 210 будут теперь описаны со ссылкой на блок-схему последовательности операций, изображенную на фиг. 9. Любая из подробностей, представленных выше, может быть применима к описанию, приведенному в отношении фиг. 9, хотя они не повторяются здесь для облегчения рассмотрения способа. Как было отмечено выше, сетевой узел 210 и беспроводное устройство 250 эксплуатируется в сети 200 беспроводной связи. На фиг. 9 показана блок-схема последовательности действий, которые выполняются или могут выполняться беспроводным устройством 250 в вариантах осуществления, описанных в данном документе.
Способ может содержать следующие действия, причем действия могут быть также выполнены в другом подходящем порядке, чем тот, который описанный ниже. В некоторых вариантах осуществления можно выполнить все действия, тогда как в других вариантах осуществления можно выполнить только некоторые действия.
Действие 901
В качестве первый этапа, беспроводное устройство 250 получает привязку по времени подкадра и/или привязку по времени кадра в сигналах, отправленных сетевым узлом 210, то есть для того, чтобы осуществить синхронизацию с сетевым узлом 210, беспроводное устройство 250 обнаруживает первый сигнал синхронизации. Как описано ранее, первый сигнал синхронизации отправляется сетевым узлом 210 в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов, где N больше или равно 2.
Как обсуждено выше, в некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 может выполнять отправку, используя формирование луча.
Как было также отмечено выше, первый сигнал синхронизации может представлять собой PSS.
В некоторых вариантах осуществления это действие можно реализовать тогда, когда, например, беспроводное устройство 250 использует процедуру, аналогичную поиску соты LTE, и одновременно производит поиск различных лучей ТР.
Действие 902
Чтобы обеспечить хорошие характеристики синхронизации, в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 250 может отбрасывать обнаруженные OFDM-символы, отправленные сетевым узлом 210, как описано ранее. Это может происходить в тех случаях, когда обнаружение первого сигнала синхронизации в отброшенных обнаруженных OFDM-символах является плохим исходя из порогового значения. Например, это пороговое значение может основываться на оценочном соотношении сигнал/шум обнаруженного OFDM-символа. То есть беспроводное устройство 250 может не принимать во внимание отброшенные OFDM-символы, чтобы получить привязку по времени кадра или подкадр.
Действие 903
Беспроводное устройство 250 обнаруживает ассоциированное информационное сообщение в заданном частотно-временном положении. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению обнаруженного первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение соответствует тому, что описано выше. Таким образом, ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации.
Как было также отмечено выше, в некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный второй сигнал синхронизации. Второй сигнал синхронизации может представлять собой SSS.
Обнаружение ассоциированного информационного сообщения может содержать сопоставление последовательности обнаруженного ассоциированного информационного сообщения с одним из набора возможных последовательностей информационных сообщений. Как было отмечено выше, этот набор возможных последовательностей информационных сообщений может представлять собой SSS, точно определенный в LTE.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный РВСН, как упомянуто выше. В некоторых из этих вариантов осуществления ассоциированный РВСН дополнительно содержит ассоциированную системную информацию.
Ассоциированное информационное сообщение содержит индекс.
В некоторых из этих вариантов осуществления индекс представляет собой индекс последовательности.
В некоторых вариантах осуществления индекс последовательности содержит индекс, представляющий собой последовательность из множества возможных последовательностей.
Действие 904
Беспроводное устройство 250 получает привязку по времени подкадра и/или привязку по времени кадра путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированном информационном сообщении. Это связано с тем, что индекс содержит заданное уникальное отображение с относительным положением OFDM-символа и границы кадра и/или подкадра.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом OFDM-символе, в котором отправляется ассоциированное информационное сообщение сетевым узлом 210. В данных вариантах осуществления привязку по времени подкадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является одинаковым в каждом OFDM-символе, в котором отправляется ассоциированное информационное сообщение сетевым узлом 210 в пределах подкадра, и ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом подкадре, в котором ассоциированное информационное сообщение отправляется сетевым узлом 210 в пределах переданного кадра. В данных вариантах осуществления привязку по времени кадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS. В данных вариантах осуществления, в которых индекс представляет собой индекс последовательности, привязку по времени подкадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS. В данных вариантах осуществления, в которых индекс представляет собой индекс последовательности, привязку по времени кадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированную системную информацию, и привязку по времени кадра можно получить с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированной системной информации.
Действие 905
В некоторых вариантах осуществления, в которых сетевой узел 210 выполнял отправку первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, используя формирование луча, беспроводное устройство 250 может отправлять сообщение в сетевой узел 210. Сообщение может содержать информацию относительно того, какой луч из лучей, сформированных сетевым узлом 210, предназначенный для отправки первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, использовался беспроводным устройством 250 для синхронизации. Например, частотно-временное положение переданного сообщения можно использовать для поддержания связи неявным образом с сетевым узлом 210, луч которого использовался беспроводным устройством 250.
В некоторых вариантах осуществления информация в сообщении может содержать индекс состояния луча, луча, который будет использоваться беспроводным устройством 250 для синхронизации.
Беспроводное устройство 250 может отправить эти сообщения, например, в виде преамбулы произвольного доступа, содержащей последовательность и/или частотно-временной ресурс, определенный индексом состояния луча, который использовался ранее.
Таким образом, варианты осуществления, описанные в данном документе, обеспечивают метод решения проблем, упомянутых выше, с помощью сетевого узла 210, периодически передающего одинаковый, например, PSS способом сканированным в новом луче в каждом OFDM-символе. Луч, относящийся к данному моменту времени и используемый в данном OFDM-символе, может быть неизвестен для беспроводного устройства 250, которое может выполнить слепой поиск после обнаружения, например, PSS во временной области для того, чтобы получить привязку по времени OFDM-символа, которая может представлять собой предпосылку для преобразования принятого сигнала в частотной области перед дальнейшей обработкой приемником. После обнаружения PSS беспроводное устройство 250 может найти SSS и, например, РВСН в положении относительно PSS. В отличие от PSS, SSS и/или РВСН могут быть различными в каждом OFDM-символе. Используя такое размещение, беспроводное устройство 250 может получить смещение символа, то есть смещение подкадра, которое используется в данном документе, а также смещение кадра в сети 200 беспроводной связи. В некоторых вариантах осуществления эта сеть может представлять собой сеть с формированием луча.
На фиг. 10 показана блок-схема последовательности операций примера способа, выполняемого беспроводным устройством 250 согласно некоторым вариантам осуществления, описанным в данном документе и тому, как это было описано со ссылкой на фиг. 9. Числа на правой стороне фигуры показывают соответствие с действиями, описанными на фиг. 9. На фигуре беспроводное устройство 250 изображено как "UE". На фиг. 10 смещение подкадра, которое используется в данном документе, изображено как "смещение символа (граница подкадра)". В этом конкретном примере первый сигнал синхронизации представляет собой PSS, ассоциированное информационное сообщение содержит второй сигнал синхронизации, который представляет собой SSS и РВСН, и сетевой узел 210 выполняет отправку, используя формирование луча. На фигуре луч обозначен "Bi".
На фиг. 11 и фиг. 12 показаны схематичные диаграммы по меньшей мере части способов, выполняемых в сетевом узле 210 и беспроводном устройстве 250 согласно некоторым вариантам осуществления, описанным в данном документе, и тому, как это было описано со ссылкой на некоторые действия, показанные на фиг. 8 и 9, соответственно. Числа на левой и правой стороне фигуры показывают соответствие действиям, описанным на фиг. 8 и 9, соответственно. На обеих фигурах сетевой узел 210 или TP 210 изображены как "сеть/точка передачи", и беспроводное устройство 250 изображено как "UE". Кроме того, на обеих фигурах индексе, который в данном случае является индексом последовательности, представлен как "индекс j". На фиг. 11 показана схематичная диаграмма, описывающая некоторые действия одного из вариантов осуществления, описанных в данном документе, где SSS определяет привязку по времени подкадра и кадра. Следует отметить, что PSS, SSS и РВСН необязательно должны передаваться в одном и то же OFDM-символе. Следует также отметить, что в данном варианте осуществления, беспроводное устройство 250, может накапливать РВСН во всех нескольких OFDM-символах, так как РВСН остается одинаковым в каждом OFDM-символе. В конкретных примерах, показанных на фиг. 11 и 12, первый сигнал синхронизации представляет собой PSS, ассоциированное информационное сообщение содержит второй сигнал синхронизации, который представляет собой SSS, и РВСН и сетевой узел 210 выполняют отправку, используя формирование луча. Индекс состояния луча представлен на обеих фигурах с помощью "Bi".
На фиг. 12 показана схематичная диаграмма, описывающая некоторые действия одного из вариантов осуществления, описанных в данном документе, где SSS определяет привязку по времени подкадра, и РВСН содержит информацию, используемую для определения привязки по времени кадра. Следует отметить, что PSS, SSS и РВСН необязательно должны передаваться в одном и том же OFDM-символе. На этой фигуре индекс представлен в виде "индекса j" для индекса последовательности в SSS, и он представлен как "k" для индекса в РВСН.
Чтобы выполнить действия способа, описанные выше в отношении фиг. 8, 11 и 12, сетевой узел 210 выполнен с возможностью отправки в беспроводное устройство 250 первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения для синхронизации беспроводного устройства 250 с сетевым узлом 210. Сетевой узел 210 содержит следующее размещение, показанное на фиг. 13. Как уже было упомянуто в некоторых вариантах осуществления, сетевой узел 210 можно выполнить с возможностью отправки, использующей формирование луча. Сетевой узел 210 и беспроводное устройство 250 выполнено с возможностью эксплуатации в сети 200 беспроводной связи.
Подробное описание некоторых из приведенных ниже вопросов соответствует тем же ссылкам, которые представлены выше в отношении действий, описанных для сетевого узла 210, и поэтому не будет здесь повторяться.
Сетевой узел 210 можно выполнить с возможностью отправки первого сигнала синхронизации в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов, где N больше или равно 2.
Это можно выполнить с помощью модуля 1301 отправки в сетевом узле 210.
В некоторых вариантах осуществления для каждой отправки первого сигнала синхронизации, сетевой узел 210 дополнительно выполнен с возможностью отправки ассоциированного информационного сообщения в заданном частотно-временном положении в OFDM-символе. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации.
Это можно также выполнить путем отправки модуля 1301 отправки.
Первый сигнал синхронизации может представлять собой PSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный второй сигнал синхронизации. Второй сигнал синхронизации может представлять собой SSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный РВСН.
В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 дополнительно выполнен с возможностью использования различного состояния луча по меньшей мере в двух из N OFDM-символов.
Это можно также выполнить путем отправки модуля 1301 отправки.
В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 дополнительно выполнен с возможностью использования различного состояния луча, который используется в каждом из N OFDM-символов.
Это можно также выполнить путем отправки модуля 1301 отправки.
В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 дополнительно выполнен с возможностью отправки первого сигнала синхронизации в состоянии луча и отправки ассоциированного информационного сообщения с использованием одного и того же состояния луча в качестве первого сигнала синхронизации, связанного с ассоциированным информационным сообщением.
Это можно также выполнить путем отправки модуля 1301 отправки.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированный РВСН дополнительно содержит ассоциированную системную информацию.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом OFDM-символе, причем ассоциированное информационное сообщение выполнено с возможностью отправки сетевым узлом 210, ассоциированное информационное сообщение содержит индекс, и привязка по времени подкадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является одинаковым в каждом OFDM-символе, причем ассоциированное информационное сообщение выполнено с возможностью отправки сетевым узлом 210 в пределах подкадра, ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом подкадре, причем ассоциированное информационное сообщение выполнено с возможностью отправки сетевым узлом 210 в пределах переданного кадра, ассоциированное информационное сообщение содержит индекс, и привязка по времени кадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS, индекс представляет собой индекс последовательности, и привязка по времени подкадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS, индекс представляет собой индекс последовательности, и привязка по времени кадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированную системную информацию, и привязка по времени кадра имеет возможность доступа с помощью беспроводного устройства 250 путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированной системной информации.
В некоторых вариантах осуществления индекс последовательности содержит индекс, представляющий собой последовательность из множества возможных последовательностей.
В некоторых вариантах осуществления N OFDM-символов являются непоследовательными OFDM-символами.
Варианты осуществления, описанные в данном документе, для отправки, например, с использованием формирования луча, в беспроводное устройство 250 первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения для синхронизации беспроводного устройства 250 с сетевым узлом 210 можно реализовать посредством одного или более процессоров, таких как модуль 1302 обработки в сетевом узле 210, показанном на фиг.13, вместе с кодом компьютерной программы для выполнения функций и действий вариантов осуществления, описанных в данном документе. Код программы, упомянутый выше, можно также выполнить в виде компьютерного программного продукта, например, в виде носителя информации, переносящего код компьютерной программы для выполнения вариантов осуществления, описанных в данном документе, при их загрузке в сетевой узел 210. Один такой носитель может быть в виде диска CD-ROM. Однако возможны и другие носители информации, такими как флеш-накопитель. Кроме того, код компьютерной программы можно обеспечить в виде чистого кода программы на сервере и загрузить в сетевой узел 210.
Сетевой узел 210 может дополнительно содержать модуль 1303 памяти, содержащий один или более блоков памяти. Модуль 1303 памяти можно выполнить с возможностью хранения данных, относящихся к приложениям, для выполнения способов, описанных в данном документе, при его выполнении в сетевом узле 210. Модуль 1303 памяти может поддерживать связь с модулем 1302 обработки. В модуле 1303 памяти можно также хранить любую другую информацию, обработанную модулем 1302 обработки.
В некоторых вариантах осуществления информацию можно принимать, например, из беспроводного устройства 250, через принимающий порт 1304. В некоторых вариантах осуществления принимающий порт 1304 может быть подсоединен, например, к одному или более антеннам в сетевом узле 210. В других вариантах осуществления сетевой узел 210 может принимать информацию из другой структуры в сети 200 беспроводной связи через принимающий порт 1304. Так как принимающий порт 1304 может поддерживать связь с модулем 1302 обработки, принимающий порт 1304 может затем отправить принятую информацию в модуль 1302 обработки. Принимающий порт 1304 можно также выполнить с возможностью приема другой информации.
Информация, обработанная модулем 1302 обработки, применительно к вариантам осуществления способа, описанного в данном документе, можно храниться в модуле 1303 памяти, который, как было отмечено выше, может поддерживать связь с модулем 1302 обработки и принимающим портом 1304.
Модуль 1302 обработки можно дополнительно выполнить с возможностью передачи или отправки информации в беспроводное устройство 250 или в другой узел в сети 200 беспроводной связи через передающий порт 1305, который может поддерживать связь с модулем 1302 обработки и модулем 1303 памяти.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что модуль 1301, описанный выше, может относиться к комбинации аналоговых и цифровых модулей и/или к одному или более процессорам, сконфигурированным с программными и/или программно-аппаратными средствами, которые хранятся, например, в памяти, которые при их исполнении одним или более процессорами, такими как модуль 1302 обработки, выполняет операции, которые описаны выше. Один или более из этих процессоров, как и другие цифровые аппаратные средства, могут быть включены в состав одной специализированную интегральную схему (ASIC), или несколько процессоров и различные цифровые аппаратные средства могут быть распределены среди нескольких отдельных компонентов, отдельно упакованных или скомпонованных в систему на кристалле (SoC).
Таким образом, способы согласно вариантам осуществления, описанным в данном документе для сетевого узла 210, реализуются соответствующим образом посредством компьютерного программного продукта, содержащего инструкции, то есть части кода программного обеспечения, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять действия, описанные в данном документе, как это выполняет сетевой узел 210. Компьютерный программный продукт может храниться на машиночитаемом носителе информации. Машиночитаемый носитель информации, имеющий хранящуюся на нем компьютерную программу, может содержать инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять действия, описанным в данном документе, которые выполняет сетевой узел 210. В некоторых вариантах осуществления машиночитаемый носитель информации может представлять собой невременный машиночитаемый носитель информации.
Чтоб выполнить действия способа, описанные выше в отношении фиг. 9, 10, 11 и 12, беспроводное устройство 250 выполнено с возможностью обнаружения первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, сконфигурированного для отправки сетевым узлом 210, для синхронизации беспроводного устройства 250 с сетевым узлом 210. Беспроводное устройство 250 содержит следующее размещение, показанное на фиг. 14. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 210 может выполнять отправку, используя формирование луча. Сетевой узел 210 и беспроводное устройство 250 выполнены с возможностью эксплуатации в сети 200 беспроводной связи. Подробное описание некоторых из следующих аспектов соответствует одинаковым ссылкам, представленным выше, в отношении действий, описанных для беспроводного устройства 250, и, таким образом, не будут повторяться здесь.
Беспроводное устройство 250 можно выполнить с возможностью обнаружения первого сигнала синхронизации. Первый сигнал синхронизации выполнен с возможностью обязательной отправки сетевым узлом 210 в N OFDM-символах в пределах подкадра по меньшей мере один раз в частотно-временном положении в каждом из N OFDM-символов, где N больше или равно 2.
Это можно выполнить с помощью модуля 1401 обнаружения в беспроводном устройстве 250.
В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 250 дополнительно выполнено с возможностью обнаружения ассоциированного информационного сообщения в заданном частотно-временном положении. Заданное частотно-временное положение относится к частотно-временному положению обнаруженного первого сигнала синхронизации. Ассоциированное информационное сообщение ассоциируется с первым сигналом синхронизации.
Это можно также выполнить с помощью модуля 1401 обнаружения.
Первый сигнал синхронизации может представлять собой PSS.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный второй сигнал синхронизации. Второй сигнал синхронизации может представлять собой SSS.
В некоторых вариантах осуществления обнаружение ассоциированного информационного сообщения содержит совпадение последовательности обнаруженного ассоциированного информационного сообщения с одной из множества возможных последовательностей информационных сообщений.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный РВСН.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированный РВСН дополнительно содержит ассоциированную системную информацию.
Ассоциированное информационное сообщение содержит индекс.
Беспроводное устройство 250 можно выполнить с возможностью получения привязки по времени подкадра и/или привязки по времени кадра путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированном информационном сообщении.
Это можно выполнить с помощью модуля 1402 получения в беспроводном устройстве 250.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом OFDM-символе, в котором ассоциированное информационное сообщение выполнено с возможностью отправки сетевым узлом 210, ассоциированное информационное сообщение содержит индекс, и беспроводное устройство 250 дополнительно выполнено с возможностью получения привязки по времени подкадра путем обнаружения индекса.
Это можно также выполнить с помощью модуля 1402 получения.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение является одинаковым в каждом OFDM-символе, где ассоциированное информационное сообщение выполнено с возможностью отправки сетевым узлом 210 в пределах подкадра, ассоциированное информационное сообщение является различным в каждом подкадре, где ассоциированное информационное сообщение выполнено с возможностью отправки сетевым узлом 210 в пределах переданного кадра, ассоциированное информационное сообщение содержит индекс, и беспроводное устройство 250 дополнительно выполнено с возможностью получения привязки по времени кадра путем обнаружения индекса.
Это можно также выполнить с помощью модуля 1402 получения.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированный SSS, индекс представляет собой индекс последовательности, и беспроводное устройство 250 дополнительно выполнено с возможностью получения привязки по времени кадра путем обнаружения индекса последовательности, содержащегося в ассоциированном SSS.
Это можно также выполнить с помощью модуля 1402 получения.
В некоторых вариантах осуществления ассоциированное информационное сообщение содержит ассоциированную системную информацию, и беспроводное устройство 250 дополнительно выполнено с возможностью получения привязки по времени кадра путем обнаружения индекса, содержащегося в ассоциированной системной информации.
Это можно также выполнить с помощью модуля 1402 получения.
В некоторых вариантах осуществления индекс последовательности содержит индекс, представляющий собой последовательность из множества возможных последовательностей.
В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 250 можно выполнить с возможностью отбрасывания обнаруженных OFDM-символов, сконфигурированных для дальнейшей отправки сетевым узлом 210, в котором обнаружение первого сигнала синхронизации в отброшенных обнаруженных OFDM-символах является плохим согласно пороговому значению.
Это можно выполнить с помощью модуля 1403 отбрасывания в беспроводном устройстве 250.
В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 250 можно выполнить с возможностью отправки сообщения в сетевой узел 210, причем сообщение содержит информацию о том, какой луч из лучей, сконфигурированных с возможностью формирования луча сетевым узлом 210 для отправки первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, использовался беспроводным устройством 250 для синхронизации.
Это можно выполнить с помощью модуля 1404 отправки в беспроводном устройстве 250.
Варианты осуществления, описанные в данном документе, обнаружения первого сигнала синхронизации и ассоциированного информационного сообщения, отправленного сетевым узлом 210, например, с использованием формирования луча, для синхронизации беспроводного устройства 250 с сетевым узлом 210 можно реализовать посредством одного или более процессоров, таких как модуль 1405 обработки в беспроводном устройстве 250, изображенном на фиг. 14, вместе с кодом компьютерной программы для выполнения функции и действия вариантов осуществления, описанных в данном документе. Код программы, упомянутый выше, можно также выполнить в виде компьютерного программного продукта, например в виде носителя информации, переносящего код компьютерной программы для выполнения вариантов осуществления, описанных в данном документе, при его загрузке в беспроводном устройстве 250. Один такой носитель можно быть в виде диска CD-ROM. Однако это можно выполнить с помощью других носителей информации, таких как флеш-накопитель. Кроме того, код компьютерной программы можно выполнить в виде чистого кода программы на сервере и загружаемым в беспроводное устройство 250.
Беспроводное устройство 250 может дополнительно содержать модуль 1406 памяти, содержащий один или более блоков памяти. Модуль 1406 памяти можно выполнить с возможностью хранения данных в отношении приложений для выполнения способов, описанных в данном документе, при исполнении их в беспроводном устройстве 250. Модуль 1406 памяти может поддерживать связь с модулем 1405 обработки. В модуле 1406 памяти можно также хранить любую другую информацию, обработанную модулем 1405 обработки.
В некоторых вариантах осуществления информацию можно принимать, например, из сетевого узла 210 через принимающий порт 1407. В некоторых вариантах осуществления принимающий порт 1407 можно быть, например, соединен с одной или более антеннами в беспроводном устройстве 250. В других вариантах осуществления беспроводное устройство 250 может принимать информацию из другой структуры в сети 200 беспроводной связи через принимающий порт 1407. Так как принимающий порт 1407 может поддерживать связь с модулем 1405 обработки, принимающий порт 1407 может затем отправить принятую информацию в модуль 1405 обработки. Принимающий порт 1407 можно также выполнить с возможностью приема другой информации.
Информация, обработанная модулем 1405 обработки согласно вариантам осуществления способа, описанного в данном документе, может храниться в модуле 1406 памяти, который, как было отмечено выше, может поддерживать связь с модулем 1405 обработки и принимающий порт 1407.
Модуль 1405 обработки можно дополнительно выполнить с возможностью передачи или отправки информации в сетевой узел 210 через передающий порт 1408, который может поддерживать связь с модулем 1405 обработки и модулем 1406 памяти.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные модули 1401-1404, описанные выше, могут относиться к комбинации аналоговых и цифровых модулей и/или одному или более процессорам, сконфигурированным с помощью программных и/или программно-аппаратных средств, например, хранящихся в памяти, которые при их исполнении одним или более процессорами, такими как модуль 1405 обработки, действуют так, как описано выше. Один или более из этих процессоров, как и другие цифровые аппаратные средства, могут быть включены в состав одной специализированную интегральную схему (ASIC), или несколько процессоров и различные цифровые аппаратные средства могут быть распределены среди нескольких отдельных компонентов, отдельно упакованных или скомпонованных в систему на кристалле (SoC).
Таким образом, способы согласно вариантам осуществления, описанным в данном документе для беспроводного устройства 250, соответственно, реализованы посредством компьютерного программного продукта, содержащего инструкции, то есть, участки программного кода, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять действия, описанные в данном документе, как выполняемые беспроводным устройством 250. Компьютерный программный продукт можно хранить на машиночитаемом носителе информации. Машиночитаемый носитель информации, имеющий хранящуюся на нем компьютерную программу, может содержать инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором предписывают по меньшей мере одному процессору выполнять действия, описанные в данном документе, как выполняемые беспроводным устройством 250. В некоторых вариантах осуществления машиночитаемый носитель информации может представлять собой невременный машиночитаемый носитель информации.
При использовании слова "содержать" или "содержащий" оно будет считаться не ограничивающим, т.е. означающим "состоять по меньшей мере из".
Варианты осуществления настоящего описания не ограничиваются вышеописанными предпочтительными вариантами осуществления. Могут использоваться различные альтернативы, модификации и эквивалентные варианты. Следовательно, вышеупомянутые варианты осуществления не должны толковаться как ограничивающие объем изобретения.