КОНФИГУРАЦИЯ ТОЧКИ ДОСТУПА НА ОСНОВЕ ПРИНЯТЫХ СИГНАЛОВ ТОЧКИ ДОСТУПА
ACCESS POINT CONFIGURATION BASED ON RECEIVED ACCESS POINT SIGNALS

Данная заявка испрашивает приоритет по принадлежащей одному заявителю Предварительной патентной заявке США № 60/986992, поданной 9 ноября 2007 г., с присвоенным № 080142P1 дела поверенного и Предварительной патентной заявке США № 60/986925, поданной 9 ноября 2007 г., с присвоенным № 080202P1 дела поверенного, раскрытие каждой из которых настоящим включается в этот документ путем ссылки.
Область техники
Эта заявка в целом относится к беспроводной связи, а точнее говоря, но не исключительно, к обработке сигналов от одной или нескольких точек доступа.
Введение
Системы беспроводной связи широко используются, чтобы предоставить различные типы связи (например, речь, данные, мультимедийные услуги и т.д.) нескольким пользователям. Поскольку потребность в высокоскоростных и мультимедийных услугах передачи данных быстро растет, тут имеется проблема в реализации эффективных и устойчивых систем связи с улучшенной производительностью.
Чтобы дополнить традиционные базовые станции сети мобильной телефонии, могут быть развернуты базовые станции с малым покрытием (например, установленные в домах пользователей), чтобы обеспечить более надежное домашнее беспроводное покрытие для мобильных модулей. Такие базовые станции с малым покрытием известны в общем как базовые станции точек доступа, домашние Узлы Б или фемтосоты. Как правило, такие базовые станции с малым покрытием подключаются к Интернету и сети оператора мобильной связи посредством DSL-маршрутизатора или кабельного модема. На практике эти базовые станции с малым покрытием могут разворачиваться ситуативным способом. Следовательно, существует потребность в улучшенных методиках для развертывания таких базовых станций.
РАСРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже следует сущность примерных аспектов раскрытия изобретения. Следует понимать, что любая ссылка на термин "аспекты" в этом документе может относиться к одному или нескольким аспектам раскрытия изобретения.
Раскрытие изобретения в некотором аспекте относится к конфигурированию точки доступа. В некоторых аспектах раскрытые решения могут использоваться в сочетании с точкой доступа с относительно небольшой зоной обслуживания. В некоторых аспектах, раскрытые решения могут использоваться в сочетании с ситуативным (ad-hoc) развертыванием точки доступа.
Раскрытие изобретения в некотором аспекте относится к определению местоположения точки доступа. Например, точка доступа может определять свое местоположение на основе сигналов прямой линии связи, принятых от нескольких соседних макроточек доступа.
Раскрытие изобретения в некотором аспекте относится к определению тайминга точки доступа. Например, тайминг точки доступа может быть синхронизирован с таймингом, указанным сигналами прямой линии связи, которые принимаются от другой точки доступа. Кроме того, предусматриваются меры для учета сдвига фаз (задержки), который может возникнуть вследствие расстояния между точками доступа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие выборочные аспекты раскрытия изобретения описываются в подробном описании осуществления изобретения и прилагаемой формуле изобретения, которая следует ниже, и на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг. 1 - упрощенная блок-схема нескольких примерных аспектов системы связи, в которой точка доступа может конфигурироваться на основе сигналов, принятых от одной или нескольких точек доступа, в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 2 - упрощенная схема, иллюстрирующая примерные зоны обслуживания для беспроводной связи;
фиг. 3 - упрощенная схема системы беспроводной связи, включающей точки доступа и терминалы доступа;
Фиг. 4 - упрощенная схема системы беспроводной связи, включающей фемтоузлы;
Фиг. 5 - блок-схема последовательности действий нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для определения местоположения точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 6 - упрощенная блок-схема нескольких примерных компонентов узлов, сконфигурированных для определения местоположения точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 7 - блок-схема последовательности действий нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для определения местоположения точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 8 - блок-схема последовательности действий нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для определения местоположения точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 9 - блок-схема последовательности действий нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для определения тайминга для точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 10 - упрощенная блок-схема нескольких примерных компонентов узлов, сконфигурированных для определения тайминга для точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 11 - блок-схема последовательности действий нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для определения тайминга для точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 12 - блок-схема последовательности действий нескольких примерных аспектов операций, которые могут выполняться для определения тайминга для точки доступа в соответствии с раскрытием в настоящем документе;
Фиг. 13 - упрощенная блок-схема некоторых примерных аспектов компонентов связи; и
Фиг. 14-16 - упрощенные блок-схемы нескольких примерных аспектов устройств, сконфигурированных для облегчения конфигурирования точки доступа на основе сигналов, принятых от одной или нескольких точек доступа, как раскрывается в настоящем документе.
В соответствии с распространенной практикой различные элементы, проиллюстрированные на чертежах, могут быть изображены не в масштабе. Соответственно размеры различных элементов могут произвольно увеличиваться или уменьшаться для ясности. К тому же некоторые из чертежей могут быть упрощены для ясности. Таким образом, чертежи могут не изображать все компоненты данного устройства (например, устройства) или способа. Наконец, одинаковые ссылочные позиции могут использоваться для обозначения одинаковых элементов по всему описанию изобретения и чертежам.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже описываются различные аспекты раскрытия изобретения. Должно быть очевидно, что решения, раскрытые в настоящем документе, могут быть воплощены в широком спектре видов, и что любая характерная структура и/или функция, раскрываемые в этом документе, являются всего лишь показательными. На основе решений, раскрытых в настоящем документе, специалисту в данной области техники следует принимать во внимание, что раскрытый аспект (особенность/признак) может быть реализован независимо от любых других аспектов, и что два или более этих аспектов могут объединяться различными способами. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть применен на практике с использованием любого количества изложенных в этом документе аспектов. К тому же такое устройство может быть реализовано или такой способ может быть применен на практике с использованием другой структуры, функциональных возможностей или структуры и функциональных возможностей в дополнение к одному или нескольким аспектам, или отличных от одного или нескольких аспектов, изложенных в этом документе. Кроме того, аспект может содержать, по меньшей мере, один пункт формулы изобретения.
Фиг. 1 иллюстрирует несколько узлов в примерной системе 100 связи (например, части сети связи). Для наглядности различные аспекты раскрытия изобретения будут описываться применительно к одному или нескольким сетевым узлам, точкам доступа и терминалам доступа, которые взаимодействуют друг с другом. Однако следует принять во внимание, что решения, раскрытые в настоящем документе, могут применяться к другим типам устройств или другим аналогичным устройствам, на которые ссылаются с использованием другой терминологии.
Точка 102 доступа и соседние точки доступа A-N (изображенные с помощью точек 104 и 106 доступа и связанного многоточия) в системе 100 предоставляют одну или несколько услуг (например, возможность сетевого подключения) для одного или нескольких беспроводных терминалов (например, терминала 108 доступа), которые могут быть установлены внутри или могут перемещаться по всей ассоциированной географической области. К тому же точки 102-106 доступа могут взаимодействовать с одним или несколькими сетевыми узлами (для удобства изображенными с помощью сетевого узла 110) для облегчения возможности подключения к глобальной сети. Такие сетевые узлы могут принимать различные формы, например один или несколько объектов базовой и/или радиосети (например, диспетчер конфигураций; сетевой объект эксплуатации, администрирования, управления и обеспечения ("OAM&P"); объект управления мобильностью; или какой-нибудь другой подходящий сетевой объект).
Фиг. 1 и нижеследующее обсуждение описывают несколько методов конфигурирования точки 102 доступа на основе, по меньшей мере частично, сигналов, которые точка 102 доступа принимает от одной или нескольких соседних точек доступа A-N. В типичном варианте осуществления соседние точки доступа A-N представляют собой макроточки доступа (например, как описано ниже). Точка 102 доступа включает в себя приемник 112 прямой линии связи, который принимает сигналы прямой линии связи, переданные соседними точками доступа A-N. В некоторых аспектах эти сигналы прямой линии связи могут содержать контрольные сигналы. Например, разные точки доступа в системе 100 могут передавать контрольные сигналы, имеющие разные сдвиги фаз последовательности псевдослучайных чисел ("PN").
Контроллер 114 конфигурации точки 102 доступа затем может выполнить конфигурационные операции, например определение местоположения точки 102 доступа и определение тайминга для точки 102 доступа на основе этих или других сигналов, которые принимаются по прямой линии связи. Например, местоположение точки 102 доступа может определяться на основе относительного тайминга того, когда точка доступа принимает сигналы (например, контрольные сигналы) от трех или более базовых станций, местоположения и моменты передачи сигналов которых известны. К тому же тайминг для точки 102 доступа может определяться на основе тайминга сигналов, принятых в точке 102 доступа от другой точки доступа. Здесь могут выполняться регулировки тайминга, чтобы учесть расстояние между точками доступа.
В некоторых аспектах точка 102 доступа может взаимодействовать с сетевым узлом 110 во время конфигурационных операций. Например, точка 102 доступа может отправлять информацию, которую она получает на основе сигналов прямой линии связи, к сетевому узлу 110, а в ответ сетевой узел 110 может отправлять конфигурационную информацию обратно к точке 102 доступа. Как подробнее будет описываться ниже, такая конфигурационная информация может указывать местоположение точки 102 доступа и/или может обеспечивать регулировку тайминга для синхронизации тайминга в точке 102 доступа.
В некоторых аспектах схемы конфигурации, как раскрыто в этом документе, могут применяться в сети, которая включает в себя макропокрытие (например, в сотовой сети большой области, такой как сеть 3G, обычно называемой сетью макросот или глобальной сетью - WAN) и меньшее покрытие (например, в сетевом окружении места пребывания или здания, обычно называемом локальной сетью - LAN). Здесь, когда терминал доступа ("АТ") движется по такой сети, терминал доступа может обслуживаться в некоторых местах с помощью точек доступа, которые обеспечивают макропокрытие, хотя терминал доступа может обслуживаться в других местах с помощью точек доступа, которые обеспечивают покрытие меньшей области фемтосоты. В некоторых аспектах узлы с покрытием меньшей области могут использоваться для обеспечения поэтапного роста емкости, покрытия внутри зданий и разных услуг, приводящих к более устойчивому взаимодействию с пользователем.
В описании в этом документе узел, который обеспечивает покрытие на относительно большой области, может называться макроузлом, тогда как узел, который обеспечивает покрытие на относительно небольшой области (например, месте пребывания), может называться фемтоузлом. Следует принять во внимание, что решения, раскрытые в этом документе, могут быть применимы к узлам, ассоциированным с другими типами зон обслуживания. Например, пикоузел может обеспечивать покрытие на области, которая меньше макрообласти и больше фемтообласти (например, покрытие в пределах административного здания). В различных применениях другая терминология может использоваться для обозначения макроузла, фемтоузла или других узлов типа точки доступа. Например, макроузел может конфигурироваться или называться узлом доступа, базовой станцией, точкой доступа, усовершенствованным Узлом Б, макросотой и так далее. Также фемтоузел может конфигурироваться или называться домашним Узлом Б, домашним усовершенствованным Узлом Б, базовой станцией точки доступа, фемтосотой и так далее. В некоторых вариантах осуществления узел может быть ассоциирован (например, разделен) с одной или несколькими сотами или секторами. Сота или сектор, ассоциированный с макроузлом, фемтоузлом или пикоузлом, может называться макросотой, фемтосотой или пикосотой соответственно. Упрощенный пример того, как могут быть развернуты фемтоузлы в сети, описан ниже со ссылкой на фиг. 2-4.
Фиг. 2 иллюстрирует пример карты 200 покрытия, где задаются несколько областей 202 слежения (или областей маршрутизации, или зон местоположения), каждая из которых включает в себя несколько макрозон 204 обслуживания. Здесь области с покрытием, ассоциированным с областями 202А, 202В и 202С слежения, изображаются жирными линиями, а макрозоны 204 обслуживания изображаются шестиугольниками. Области 202 слежения также включают в себя фемтозону 206 обслуживания. В этом примере каждая из фемтозон 206 обслуживания (например, фемтозона 206C обслуживания) изображается внутри макрозоны 204 обслуживания (например, макрозоны 204B обслуживания). Однако следует принять во внимание, что фемтозона 206 обслуживания может не полностью находиться внутри макрозоны 204 обслуживания. Также одна или несколько пикозон обслуживания (не показаны) могут задаваться в пределах заданной области 202 слежения или макрозоны 204 обслуживания. Следует принять во внимание, что в пределах макрозоны обслуживания могло бы быть несколько фемтозон обслуживания, либо внутри нее, либо расставленных поперек границ с соседними макросотами.
Фиг. 3 иллюстрирует некоторые аспекты системы 300 беспроводной связи, содержащей несколько сот 302, таких как, например, макросоты 302A-302G, причем каждая сота обслуживается соответствующей точкой 304 доступа (например, точками 304A-304G доступа). Таким образом, макросоты 302 могут соответствовать макрозонам 204 обслуживания из фиг. 2. Как показано на фиг. 3, терминалы 306 доступа (например, терминалы 306A-306L доступа) могут быть со временем рассредоточены в различных местах по всей системе. Каждый терминал 306 доступа в данный момент может взаимодействовать с одной или несколькими точками 304 доступа по прямой линии связи ("FL") и/или обратной линии связи ("RL") в зависимости от того, например, активен ли терминал 306 доступа и находится ли он в "мягкой" передаче обслуживания. Система 300 беспроводной связи может предоставлять услугу на большой географической области. Например, макросоты 302A-302G могут охватывать несколько блоков в окрестности или несколько квадратных миль в сельской среде.
Фиг. 4 - пример системы 400, которая иллюстрирует, как один или несколько фемтоузлов могут быть развернуты в сетевом окружении (например, системе 300). Система 400 включает в себя несколько фемтоузлов 410 (например, фемтоузлы 410А и 410B), установленных в сетевом окружении с покрытием относительно небольшой области (например, в одном или нескольких местонахождениях 430 пользователя). Каждый фемтоузел 410 может соединяться с глобальной сетью 440 (например, Интернетом) и базовой сетью 450 оператора мобильной связи посредством DSL-маршрутизатора, кабельного модема, линии радиосвязи или другого средства подключения (не показано).
Владелец фемтоузла 410 может подписаться на мобильную услугу, например мобильную услугу 3G, предложенную базовой сетью 450 оператора мобильной связи. К тому же терминал доступа 420 может быть выполнен с возможностью работы как в макросредах, так и в сетевых окружениях с покрытием меньшей области (например, связанных с местом жительства). Другими словами, в зависимости от текущего положения терминала 420 доступа терминал 420 доступа может обслуживаться точкой 460 доступа макросоты, ассоциированной с базовой сетью 450 оператора мобильной связи, или любым из набора фемтоузлов 410 (например, фемтоузлами 410А и 410B, которые постоянно находятся в соответствующем местонахождении 430 пользователя). Например, когда абонент находится вне дома, он может обслуживаться стандартной макроточкой доступа (например, точкой 460 доступа), а когда абонент находится рядом или внутри дома, он может обслуживаться фемтоузлом (например, узлом 410А). Здесь фемтоузел 410 может быть обратно совместим с существующими терминалами 420 доступа.
Дополнительные подробности, относящиеся к конфигурационным операциям, которые могут выполняться в соответствии с решениями, раскрытыми в этом документе, описаны ниже со ссылкой на фиг. 5-12. В частности, фиг. 5-8 относятся к определению местоположения точки доступа, а фиг. 9-12 относятся к определению тайминга для точки доступа.
Сеть, которая включает в себя фемтоузлы, может включать в себя один или несколько сетевых объектов, которые облегчают конфигурирование фемтоузлов. Например, такой объект может хранить информацию (например, информацию о местоположении) для различных узлов в сети (например, макроточек доступа). В различных вариантах осуществления такой объект может быть реализован в виде автономного компонента или встроенного в другие общие сетевые компоненты. Для удобства в следующем обсуждении такие функциональные возможности будут описываться как реализуемые в сетевом узле 110.
Для наглядности операции из фиг. 5 (или любые другие операции, обсуждаемые или изучаемые в этом документе) могут описываться как выполняемые определенными компонентами (например, компонентами системы 100, системы 600, которая показана на фиг. 6, и системы 1000, которая показана на фиг. 10). Однако следует принять во внимание, что эти операции могут выполняться другими типами компонентов и могут выполняться с использованием другого количества компонентов. Также следует принять во внимание, что одна или несколько операций, описанных в этом документе, могут не применяться в данном варианте осуществления.
Ссылаясь сначала на фиг. 5 и 6, фиг. 5 описывает некоторые операции, которые могут выполняться разными узлами для определения местоположения точки доступа, а фиг. 6 иллюстрирует некоторые выборочные компоненты, которые могут встраиваться в узлы, такие как точка 102 доступа (например, фемтоузел или пикоузел) и/или сетевой узел 110, для выполнения таких операций. Эти операции могут выполняться, например, до того, как точка доступа активизируется для операций связи.
Следует принять во внимание, что компоненты, проиллюстрированные для данного узла из этих узлов, могут встраиваться в один или несколько других узлов в системе связи. Например, другие фемтоузлы в системе могут включать в себя компоненты, аналогичные описанным для точки 102 доступа. Также следует принять во внимание, что узел может содержать один или несколько описанных компонентов. Например, точка доступа может содержать несколько компонентов приемопередатчика, которые дают точке доступа возможность принимать по обратной линии связи и прямой линии связи, работать на нескольких частотах или обслуживать одновременно несколько терминалов доступа. Также некоторые функциональные возможности, описанные в этом документе, могут быть распределены по нескольким узлам. Например, связанные с конфигурацией функциональные возможности могут быть распределены среди нескольких сетевых узлов.
Как показано на фиг. 6, точка 102 доступа и сетевой узел 110 включают в себя приемопередатчики 602 и 604 соответственно для взаимодействия друг с другом и с другими узлами. Каждый приемопередатчик включает в себя соответствующий передатчик (передатчики 606 и 608) для отправки сигналов (например, сообщений) и соответствующий приемник (приемники 610 и 612) для приема сигналов.
Узлы из фиг. 6 также включают в себя другие компоненты, которые могут использоваться в сочетании с конфигурационными операциями, которые изучаются в этом документе. Например, узлы могут включать в себя соответствующие контроллеры 614 и 616 связи для управления связью с другими узлами (например, отправка и прием сообщений/указаний) и для предоставления других связанных функциональных возможностей, которые изучаются в этом документе. Один или несколько узлов могут включать в себя определитель местоположения (например, определитель 618 или 620 местоположения) для определения местоположения точки 102 доступа и для предоставления других связанных функциональных возможностей, которые изучаются в этом документе. Выборочные операции других компонентов из фиг. 6 описываются ниже.
Согласно фиг. 5, на этапе 502 идентифицируется одна или несколько полос частот (например, каналов) для отслеживания точкой 102 доступа в отношении операций определения местоположения. В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может быть сконфигурирована для отслеживания только полосы частот, которая зарезервирована для макроточек доступа (например, фемтоузлам или пикоузлам не разрешается работать в такой полосе частот). Таким образом, операция определения местоположения может основываться только на сигналах, принятых от макроточек доступа, которые надежнее, чем другие типы узлов в системе. Например, в отличие от фемтоузлов, которые могут быть развернуты в данной системе, макроточка доступа всегда может быть включена, всегда может располагаться в известном местоположении и может передавать более сильные контрольные сигналы.
Точка 102 доступа (например, идентификатор 622 полосы частот) и/или сетевой узел 110 могут выполнять операции для идентификации полосы (полос) частот. Например, в некоторых вариантах осуществления каждая полоса частот, которую нужно отслеживать, является предопределенной, при помощи чего точка 102 доступа может просто извлекать эту информацию из памяти для хранения данных. В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может хранить запись о полосах частот, на которых она ранее приняла контрольные сигналы. Например, если точка 102 доступа была выключена, при повторной подаче питания такая информация может быть извлечена из энергонезависимого запоминающего устройства фемтосоты или загружена с сетевого узла 110, который поддерживает репозиторий такой информации. В таком случае точка 102 доступа также может хранить запись о сдвигах фаз PN, которые она приняла на тех полосах частот, либо она может загрузить такую запись с сетевого узла 110. Путем сохранения таким образом ранее используемых параметров точка 102 доступа может проводить быстрые поиски при включении (или сбросе, и т.д.).
В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 110 может идентифицировать полосу (полосы) частот и отправить соответствующее указание точке 102 доступа. Это может произойти, например, во время процесса начальной конфигурации, когда точка 102 доступа обращается к базовой сети оператора, чтобы начать активизацию точки 102 доступа.
Выбор полосы частот может основываться на различных критериях. Например, в некоторых вариантах осуществления этот выбор может основываться на идентичности конкретной точки доступа, проданной конкретному клиенту и по адресу этого клиента. В некоторых вариантах осуществления выбор может основываться на поиске по базе данных адреса, ассоциированного с оконечной точкой фиксированного широкополосного соединения, к которой присоединена точка доступа.
В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может отслеживать набор из одной или нескольких поддерживаемых полос частот и отправлять сообщение сетевому узлу 110 (например, объекту OAM&P), указывающее результаты наблюдения. Например, сообщение может указывать сигналы (например, сдвиги фаз последовательности PN у контрольных сигналов, принятых от макроточек доступа), которые принимаются на каждой из поддерживаемых полос частот. На основе этой информации (например, на основе местоположений опознанных макроточек доступа) сетевой узел 110 может указать, которую полосу частот или полосы должна отслеживать точка 102 доступа.
Как изображено этапом 504 на фиг. 5, точка 102 доступа может затем отслеживать идентифицированную полосу частот или полосы частот для приема сигналов (например, контрольных сигналов) от множества точек доступа. В некоторых аспектах, чтобы облегчить операцию определения местоположения, например, операцию триангуляции (иногда называемую трилатерацией), точка 102 доступа может получать сигналы от трех или более точек доступа. Как упоминалось выше, в некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может хранить запись о контрольных сигналах (например, сдвиги фаз PN), которые ранее принимались точкой 102 доступа. В таком случае точка 102 доступа может сначала попытаться получить эти контрольные сигналы каждый раз, когда она выполняет операцию определения местоположения.
Приемник 610 может включать в себя подходящие компоненты приемника прямой линии связи для облегчения приема сигналов от других точек доступа (например, точек доступа A-N на фиг. 1). Здесь точка 102 доступа может принимать по прямой линии связи, не создавая конфликта с передачами по прямой линии связи посредством точки 102 доступа. Например, точка 102 доступа может принимать сигналы прямой линии связи в течение периода времени, когда точка 102 доступа не передает по прямой линии связи (например, когда точка 102 доступа активизируется и еще не использует прямую линию связи для пользовательского трафика). Также точка 102 доступа может принимать сигналы прямой линии связи на другой частоте, чем точка 102 доступа использует для передач по прямой линии связи. В таком случае точка 102 доступа может быть в состоянии одновременно передавать и принимать сигналы прямой линии связи.
В некоторых вариантах осуществления приемник 610 может не включать в себя все функциональные возможности, которые в противном случае могут использоваться в приемнике прямой линии связи (например, демодуляторе прямой линии связи, модеме мобильной станции). Например, приемник 610 может обладать функциональными возможностями для декодирования канала тайминга от макробазовой станции, но может не включать в себя функциональные возможности обмена сообщениями (например, уровень 3). В любом случае такие функциональные возможности приемника прямой линии связи могут использоваться преимущественно для других операций точки 102 доступа. Например, такие функциональные возможности могут использоваться для определения списка соседей или другой информации для других конфигурационных операций, например назначения параметров радиосвязи (например, смещение PN контрольного сигнала).
Использование приемника прямой линии связи в некоторых аспектах может обеспечить более эффективное определение местоположения, чем другие схемы. Например, по сравнению со схемой, которая использует приемник GPS для определения местоположения, схема, которая использует приемник прямой линии связи, может иметь менее ограничивающее размещение и может не требовать выносной антенны. Таким образом, точка доступа может надежно принимать сигналы, даже если она размещается на подвальных или нижних этажах здания. В отличие от этого, может быть трудно надежно принимать сигналы GPS в больших, густонаселенных городах с "городскими каньонами" и многоэтажными зданиями. В таком случае может потребоваться выносная антенна в системе на основе GPS из-за отсутствия достаточно сильных сигналов GPS. Схема прямой линии связи также может обеспечивать более быстрое вхождение в синхронизм, чем система GPS. К тому же такая схема может быть "осведомленной о сотах", при помощи чего могут распознаваться помехи для облегчения оптимального размещения фемтоточки доступа.
Как изображено этапом 506 на фиг. 5, сигналы, сформированные соседними точками доступа, могут содержать информацию о последовательности, которую точка 102 доступа (например, процессор 624 последовательностей) может извлечь при приеме этих сигналов. Например, каждая соседняя макроточка доступа может формировать контрольный сигнал на основе разного смещения последовательности псевдослучайных чисел ("PN") (например, сдвига фаз PN). Соответственно, процессор 624 последовательностей может распознавать разные контрольные сигналы по их уникальным сдвигам фаз PN. К тому же процессор 624 последовательностей может взаимодействовать с приемником 610 для определения тайминга, ассоциированного с приемом каждого контрольного сигнала. Здесь тайминг приема может связываться с моментом, в который принимается данная особенность (например, начало) ассоциированной последовательности PN.
В некоторых вариантах осуществления может быть возможно определить, передавался ли данный контрольный сигнал макроточкой доступа или каким-нибудь другим типом узла (например, фемтоузлом), на основе сдвига фаз PN. Например, известное подмножество сдвигов фаз PN, доступное для использования в сети, может быть предназначено для использования макроточками доступа.
Как изображено этапом 508, местоположение точки 102 доступа может тогда определяться на основе информации о последовательности. Например, местоположение точки 102 доступа может определяться на основе моментов, в которые точка 102 доступа принимала последовательности PN от соседних точек доступа, на основе местоположений соседних точек доступа и на основе моментов, в которые соседние точки доступа передавали соответствующие последовательности PN. В частности, задержка распространения, соответствующая моменту, в который соседняя точка доступа передала последовательность PN, и моменту, в который точка 102 доступа приняла ту последовательность PN, указывает расстояние между этими точками доступа (например, время задержки распространения сигнала, разделенное на скорость света). Расстояние между точкой 102 доступа и каждой из соседних точек доступа поэтому может определяться на основе сигналов, принятых точкой 102 доступа. Операция триангуляции может затем применяться для определения местоположения точки 102 доступа на основе этих расстояний и известных местоположений соседних точек доступа.
Как только определяется местоположение точки 102 доступа, это местоположение может использоваться для дополнительных конфигурационных операций или для других операций. Эти операции могут включать в себя, например, операции по синхронизации (заданию тайминга) (например, которые обсуждаются на фиг. 9), дающие возможность оператору идентифицировать, что точка 102 доступа находится внутри территории, на которой она имеет разрешение работать, и конфигурирование точки 102 доступа с помощью информации, используемой в служебных сообщениях. В отношении тайминга точки 102 доступа, если известно местоположение точки 102 доступа, то тайминг смещения PN контрольного сигнала (например, используемый для тайминга) для точки 102 доступа может быть улучшен для cdma2000 или других систем.
В некоторых аспектах, местоположение точки 102 доступа может использоваться в качестве оценки местоположения ассоциированного терминала доступа (например, который простаивает или подключен к точке 102 доступа). Здесь местоположение точки 102 доступа может обеспечивать относительно точную оценку местоположения терминала доступа, если зона обслуживания точки 102 доступа относительно небольшая (например, порядка 10 метров). Эта информация о местоположении затем может использоваться для экстренного вызова или других операций. Например, в отношении определения местоположения телефона, который выполняет экстренный вызов, правила в Соединенных Штатах (и возможно, в других странах) требуют, чтобы была возможность определить местоположение звонящего с относительной точностью. Хотя может быть возможно определить местоположение вызывающего абонента с помощью макросети, с которой (или посредством которой) взаимодействует телефон, если вызов сделан с использованием фемтоузла, и местоположение фемтоузла может быть точно определено, то может быть быстрее и надежнее предположить, что местоположение вызывающего абонента является таким же, как и у фемтоузла, поскольку диапазон фемтоузла может быть относительно небольшим (например, вызывающий обязательно может быть очень близко к фемтоузлу при совершении такого вызова).
В некоторых аспектах точка 102 доступа может быть в состоянии надежнее определять ее местоположение, чем терминал доступа способен определить его местоположение. Например, поскольку местоположение точки 102 доступа может быть относительно постоянным (например, по сравнению с терминалом доступа), точка 102 доступа может постоянно принимать сигналы от соседних макроточек доступа. Соответственно, точка 102 доступа может искать сигналы (например, контрольные сигналы CDMA) соседних макроточек доступа в течение длительного периода времени. Точка 102 доступа затем может объединить сигналы (например, накопить энергию за некий период времени) от этих соседних точек доступа, в результате чего точка 102 доступа может надежно получить относительно слабые контрольные сигналы. Здесь точка 102 доступа может быть не ограничена ограничениями в расходе батареи (например, как может ограничиваться терминал доступа). К тому же точка 102 доступа преимущественно может применять конфигурации антенны, которые имеют больший коэффициент усиления, разнесение приема и управляемые элементы. К тому же такие усовершенствованные конфигурации антенны могут обладать другими преимуществами, например ослаблением помех и повышенной эффективностью линии связи.
В некоторых вариантах осуществления могут использоваться другие методики определения местоположения в сочетании со схемой на основе прямой линии связи, изучаемой в этом документе. Например, база данных адресов, которая указывает широту/долготу жилого дома, в котором установлена точка 102 доступа, может использоваться в качестве проверки на непротиворечивость для проверки местоположения, определенного по схеме на основе прямой линии связи.
Фактическое местоположение точки 102 доступа может вычисляться с помощью независимой работы точки 102 доступа или при сотрудничестве точки доступа с другим узлом. Например, фиг. 7 описывает схему, где сетевой объект (например, сетевой узел 110) может вычислить местоположение точки 102 доступа на основе информации о последовательности, предоставленной точкой 102 доступа. В этом случае точка 102 доступа может определить ее местоположение путем отправки информации о последовательности к сетевому узлу 110 и приема в ответ указания местоположения. Наоборот, фиг. 8 описывает схему, где точка доступа определяет свое местоположение путем выполнения вычисления на основе принятых макросигналов и принятой информации, которая указывает местоположения соседних точек доступа.
Ссылаясь на фиг. 7, точка 102 доступа принимает контрольные сигналы от макробазовых станций, как изображено этапом 702. Как обсуждалось выше, точка 102 доступа может быть сконфигурирована для отслеживания одной или нескольких назначенных полос частот для этих контрольных сигналов. В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может синхронизировать себя с самым сильным обнаруженным контрольным сигналом. Точка 102 доступа затем может выполнить удлиненный и комплексный поиск всех контрольных сигналов, прием которых она допускает. Таким образом, точка 102 доступа может обнаружить контрольные сигналы, которые имеют очень низкие значения отношения помех к энергии элементарных посылок (например, Ec/Io). Как упоминалось выше, точка 102 доступа может выполнить это, не обладая способностью приемника прямой линии связи для декодирования всех служебных сообщений от макроточек доступа.
Как изображено этапом 704, точка 102 доступа может определить сдвиги фаз PN, ассоциированные с принятыми контрольными сигналами (например, в сочетании с обнаружением каждого контрольного сигнала). То есть точка 102 доступа может определить первый сдвиг фаз PN у контрольных сигналов, принятых от первой из соседних макроточек доступа, второй сдвиг фаз PN у контрольных сигналов, принятых от второй из соседних макроточек доступа, и так далее.
Как изображено этапом 706, точка 102 доступа также может определить тайминг, ассоциированный с приемом контрольных сигналов. Например, точка 102 доступа может определить первый момент, в который принимается первый сдвиг фаз PN (например, заданная особенность последовательности), второй момент, в который принимается второй сдвиг фаз PN, и так далее. В некоторых аспектах, информация тайминга может содержать относительный тайминг, который указывает, например, временную разницу между приемом сигнала от одной макроточки доступа и приемом сигнала от другой точки доступа.
Как изображено этапом 708, точка 102 доступа отправляет информацию о последовательности, полученную на этапах 704 и 706, сетевому узлу 110 (например, объекту OAM&P). Сетевой узел 110 (например, определитель 620 местоположения) затем может определить местоположение точки 102 доступа путем идентификации известных макроточек доступа на основе информации о последовательности (например, сдвигов фаз PN). Здесь сетевой узел 110 может хранить информацию о макроточках доступа в системе, такую как местоположение каждой точки доступа (например, широту и долготу) и сдвиг фаз PN, используемый каждой макроточкой доступа. Соответственно сетевой узел 110 может использовать местоположения обнаруженных макроточек доступа в операции триангуляции, чтобы определить местоположение точки 102 доступа, как обсуждалось выше.
Как изображено этапом 710, сетевой узел 110 затем может отправить точке 102 доступа указание местоположения точки 102 доступа. Точка 102 доступа затем может использовать эту информацию о местоположении, как обсуждалось в этом документе (например, точка 102 доступа может отправить эту информацию другому узлу).
Ссылаясь теперь на фиг. 8, которая упоминалась выше, в некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может выполнять операции определения местоположения аналогично операциям этапа 708, рассмотренного выше. На этапах 802 и 804 точка 102 доступа принимает контрольные сигналы и извлекает информацию о последовательности из тех принятых сигналов, как обсуждалось выше.
Как изображено этапом 806, в этом варианте осуществления точка 102 доступа конфигурируется с помощью информации, указывающей местоположения соседних макробазовых станций. Здесь информация о местоположении для заданной макроточки доступа может ассоциироваться со сдвигом фаз PN, используемым той макроточкой доступа. В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может быть сконфигурирована с помощью этой информации, когда она вводится в эксплуатацию. В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может принимать эту информацию от сетевого узла 110 (например, объекта OAM&P). Например, точка 102 доступа может отправить сообщение сетевому узлу 102, которое указывает, какие контрольные сигналы принимаются в точке 102 доступа. В ответ сетевой узел 110 может отправить точке 102 доступа информацию о местоположении для соответствующих макроточек доступа.
Как изображено этапом 808, точка 102 доступа затем может определить свое местоположение на основе информации о последовательности, которую она извлекла на этапе 804, и на основе информации о местоположении, которую она получила на этапе 806. Например, определитель 618 местоположения может быть сконфигурирован для определения расстояний от точки 102 доступа до соседних точек доступа и выполнения операции триангуляции для определения местоположения точки 102 доступа.
Со ссылками на фиг. 9 и 10 ниже описаны некоторые операции и компоненты, которые могут использоваться для определения тайминга для точки доступа. Здесь тайминг точки доступа может управляться для поддержания синхронизации с таймингом других узлов в ассоциированной сети. Например, система CDMA может требовать относительно точных допусков тайминга для точек доступа в системе, чтобы дать возможность терминалам доступа надежно использовать интервалы поиска для получения сигналов CDMA от точек доступа. Конфигурационные операции, описанные ниже, могут быть реализованы, например, в виде одноразовой операции (например, во время инициализации) перед началом передач по прямой линии связи.
Как изображено этапом 902 на фиг. 9, точка 102 доступа (например, фемтоузел или пикоузел) принимает сигнал тайминга от другой точки доступа (например, ближайшей макроточки доступа). Для наглядности эта другая точка доступа будет называться макроточкой 104 доступа в обсуждении ниже. В некоторых вариантах осуществления сигнал тайминга может содержать опорный сигнал тайминга (например, который предоставляет указание абсолютного или относительного времени). В некоторых вариантах осуществления сигнал тайминга может содержать сигнал, из которого точка 102 доступа может извлечь абсолютное или относительное время. Например, сигнал тайминга может содержать контрольный сигнал (например, содержащий последовательность PN), ассоциированный с известным интервалом времени передачи.
Аналогичным образом, как описано выше, точка 102 доступа может включать в себя приемник прямой линии связи для приема сигналов прямой линии связи, которые используются для определения тайминга точки 102 доступа. Посредством использования таких методов на основе прямой линии связи может достигаться синхронизация наряду с предоставлением описанных выше преимуществ. Например, синхронизация может достигаться в местоположениях, где может не выполняться синхронизация на основе GPS. К тому же компоненты, которые уже могут использоваться для других целей, могут использоваться для операций по синхронизации, посредством этого снижая стоимость точки 102 доступа. Например, приемник прямой линии связи может использоваться в фемтоузле, способствуя конфигурированию списка соседей, для установки мощности передачи фемтоузла и т.д.
Схема тайминга, описанная в этом документе, также может обеспечивать более точный тайминг, чем тот, который может быть реализован при использовании других схем тайминга. Например, опорный сигнал тайминга, полученный из Интернета, может не обеспечивать нужный уровень точности и стабильности (например, порядка 1 микросекунды). Кроме того, поскольку обратная связь к точке доступа может не находиться под управлением оператора беспроводной сети, обратная связь может испытывать задержки в дрожании фазы, которые выходят за пределы допусков тайминга, необходимых для эффективной работы системы (например, работы CDMA).
Как изображено этапом 904, регулировка тайминга определяется для точки 102 доступа на основе расстояния между точками 102 и 104 доступа. Эта регулировка тайминга может использоваться для компенсации любой задержки между моментом, в который точка 104 доступа передает сигнал тайминга, и моментом, в который точка 102 доступа принимает сигнал тайминга. Например, регулировка тайминга (например, представляющая фазовую задержку) может быть установлена равной времени задержки распространения сигнала от точки 104 доступа к точке 102 доступа, которое может определяться на основе расстояния между точками 102 и 104 доступа (например, определенное расстояние делится на скорость света). С этой целью система может хранить информацию, указывающую идентичность и местоположения базовых станций в системе.
Местоположения этих точек доступа может определяться различными способами. Например, местоположение заданной точки доступа может определяться на основе методов триангуляции на прямой линии связи, как описано в этом документе, на основе технологии GPS, на основе базы данных адресов или на основе другого подходящего метода. В некоторых вариантах осуществления точки 102 и 104 доступа могут определить их соответствующие местоположения и по возможности предоставить эту информацию другому узлу в системе. В некоторых вариантах осуществления заданный узел (например, сетевой узел 110) может определить местоположение одной или обеих точек 102 и 104 доступа.
Как изображено этапом 906, точка 102 доступа (например, устройство 1002 определения тайминга) может затем определить свой тайминг на основе сигнала тайминга, принятого на этапе 902, и регулировки тайминга, определенной на этапе 904. Таким образом, точка 102 доступа может синхронизировать свой тайминг с таймингом точки 104 доступа. В качестве примера, если на основе расстояния между точками 102 и 104 доступа определяется, что задержка распространения сигнала от точки 104 доступа к точке 102 доступа равна 15 микросекундам, то тайминг, полученный из сигнала тайминга, может регулироваться (например, ускоряться) с помощью регулировки тайминга в 15 микросекунд.
В некоторых вариантах осуществления тайминг для точки 102 доступа может определяться на основе сигналов тайминга, принятых от более чем одного узла (например, макроточек доступа). В таком случае уникальная регулировка тайминга может определяться для каждого из этих сигналов тайминга на основе расстояния между точкой 102 доступа и точкой доступа, которая передала тот сигнал тайминга.
В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа определяет свой тайминг на основе сигналов тайминга, принятых от выбранного узла из этих узлов. В этом случае точка 102 доступа может использовать регулировку тайминга, которая соответствует выбранному сигналу тайминга, для определения своего тайминга.
В других вариантах осуществления точка 102 доступа может определить свой тайминг на основе сигналов тайминга, принятых от нескольких узлов. Например, точка 102 доступа может вычислить первое значение времени, используя первый сигнал тайминга и ассоциированную регулировку тайминга, вычислить второе значение времени, используя второй сигнал тайминга и ассоциированную регулировку тайминга, и так далее. Точка 102 доступа может затем задать окончательное значение времени на основе этих значений времени. Например, в некоторых вариантах осуществления второе значение времени может использоваться просто для подтверждения первого значения времени. В некоторых вариантах осуществления итоговое значение времени может вычисляться на основе сочетания значений времени. Например, окончательное значение времени может содержать среднее взвешенное первого значения времени, второго значения времени и так далее. В некоторых вариантах осуществления взвешивание может основываться на предполагаемой надежности сигнала тайминга от данного источника. Например, сигналу тайминга, имеющему самый высокий уровень принятого сигнала, может назначаться больший вес, чем сигналам тайминга, имеющим меньший уровень принятого сигнала. В другом примере сигналу тайминга от ближайшего источника тайминга может назначаться больший вес, чем сигналу тайминга от источника тайминга, который находится дальше.
В некоторых вариантах осуществления, точка 102 доступа может измерить различия в фазовом сдвиге, которые она наблюдает, на основе сигналов от разных макроточек доступа и использовать эту информацию для проверки тайминга. Здесь разность фазовой задержки, вычисленная точкой 102 доступа на основе принятых сигналов, может предполагаться соответствующей разности фазовой задержки, вычисленной на основе сведений о местоположениях макроточки доступа.
Регулировка тайминга для точки 102 доступа может вычисляться с помощью независимой работы точки 102 доступа или при взаимодействии точки 102 доступа с другим узлом. Например, фиг. 11 описывает схему, где сетевой объект (например, сетевой узел 110) может вычислить регулировку тайминга на основе информации о местоположении, предоставленной точкой 102 доступа. В этом случае точка 102 доступа может определить свою регулировку тайминга путем отправки информации о местоположении к сетевому узлу 110 и приема в ответ указания регулировки тайминга. Наоборот, фиг. 12 описывает схему, где точка 102 доступа определяет свою регулировку тайминга на основе принятых макросигналов и принятой информации, которая указывает местоположение точки 104 доступа.
Ссылаясь на фиг. 11, этапы 1102 и 1104 относятся к вариантам осуществления, где точка 102 доступа (например, определитель 618 местоположения) определяет свое местоположение. В некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может определить местоположение на основе контрольных сигналов, принятых от соседних макро-базовых станций, как обсуждалось выше. Следует принять во внимание, что другие реализации могут использовать другие методы определения местоположения точки 102 доступа. Как изображено этапом 1104, в этом примере точка 102 доступа отправляет указание ее местоположения сетевому узлу 110 (например, объекту OAM&P).
Как изображено этапом 1106, сетевой узел 110 (например, определитель 1004 расстояния) определяет расстояние между точками 102 и 104 доступа на основе информации, которую сетевой узел 110 получает касательно местоположений точек 102 и 104 доступа. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 110 может конфигурироваться с помощью записи о местоположениях макроточек доступа в системе. Таким образом, сетевой узел 110 может иметь быстрый доступ к местоположению точки 104 доступа. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 110 может принимать эту информацию о местоположении от макроточки 104 доступа. В качестве альтернативы сетевой узел 110 может определять эту информацию каким-нибудь другим способом. Если тайминг точки 102 доступа основывается на сигналах тайминга, принятых от нескольких точек доступа, то сетевой узел может определить расстояние между точкой 102 доступа и каждой из этих точек доступа.
Как изображено этапом 1108, сетевой узел 110 (например, определитель 1006 регулировки тайминга) определяет регулировку тайминга для точки 102 доступа на основе расстояния между точками 102 и 104 доступа (например, как обсуждалось выше на этапе 904). Сетевой узел 110 затем отправляет указание этой регулировки тайминга и идентичность соответствующей макроточки доступа (например, сдвиг фаз PN для той точки доступа) к точке 102 доступа, как изображено этапом 1110. Если тайминг точки 102 доступа основывается на сигналах тайминга, принятых от нескольких точек доступа, то сетевой узел 1110 может предоставить регулировки тайминга, соответствующие каждому из этих сигналов тайминга.
Как изображено этапом 1112, в некоторый момент времени точка 102 доступа принимает сигнал тайминга от точки 104 доступа (и сигналы тайминга от других точек доступа в тех случаях, где тайминг точки 102 доступа основывается также на этих сигналах тайминга). Таким образом, эта операция может соответствовать операции, описанной выше в отношении этапа 902.
Как изображено этапом 1114, точка 102 доступа может затем задать ее тайминг на основе принятого сигнала тайминга (сигналов тайминга) и принятой регулировки (регулировок) тайминга. Таким образом, эта операция может соответствовать операции, описанной выше в отношении этапа 906.
Ссылаясь теперь на фиг. 12, которая упоминалась выше, в некоторых вариантах осуществления точка 102 доступа может выполнять операции определения регулировки тайминга аналогично операциям этапа 1108, рассмотренного выше. На этапе 1202 точка 102 доступа может определить свое местоположение, как обсуждалось выше. На этапе 1204 точка 102 доступа принимает указание местоположения точки 104 доступа (и опционально, любых других точек доступа, которые отправляют сигналы тайминга). Например, точка 102 доступа может принять это указание непосредственно от точки 104 доступа или от сетевого узла 110. Как изображено этапом 1206, точка 102 доступа (например, определитель 1008 регулировки тайминга) определяет регулировку тайминга на основе расстояния между точкой 102 доступа и точкой 104 доступа (и опционально, одной или несколькими другими точками доступа), как обсуждалось выше. Точка 102 доступа затем принимает сигнал тайминга от точки 104 доступа (и любых других точек доступа) на этапе 1208 и задает тайминг на основе принятого сигнала тайминга (сигналов тайминга) и регулировки (регулировок) тайминга на этапе 1210.
Точка 102 доступа может выполнять операции, такие как описаны выше, на повторяющейся основе для поддержания актуальной информации касательно соседних узлов (например, для операций местоположения) и/или для поддержания тайминга. Например, точка 102 доступа может проводить обычные комплексные поиски макроточек доступа ежедневно (например, ночью или в другое время, когда сетевой трафик небольшой). К тому же или в качестве альтернативы сеть (например, OAM&P) может дать указание точке 102 доступа провести поиски и/или повторную синхронизацию. Таким образом, точка 102 доступа может быть осведомлена о любых изменениях в макросистеме (например, разделение соты, установка новой соты в окрестности точки 102 доступа и так далее), которые могут оказывать влияние на вышеупомянутые операции.
Следует принять во внимание, что решения, раскрытые в настоящем документе, могут быть реализованы в различных типах устройств связи. В некоторых аспектах идеи в этом документе могут быть реализованы в беспроводных устройствах, которые могут быть развернуты в системе связи с коллективным доступом, которая может поддерживать связь одновременно для нескольких беспроводных терминалов доступа. Здесь каждый терминал может взаимодействовать с одной или несколькими точками доступа посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от точек доступа к терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к точкам доступа. Эта линия связи может быть установлена посредством системы с одним входом и одним выходом, системы со многими входами и многими выходами ("MIMO") или некоторого другого типа системы.
T
R
T
R
S
S
T
R
S
Система MIMO применяет несколько (N) передающих антенн и несколько(N) приемных антенн для передачи данных. Канал MIMO, образованный N передающими и N приемными антеннами, может быть разложен на N независимых каналов, которые также называются пространственными каналами, где N≤min{N, N}. Каждый из N независимых каналов соответствует измерению. Система MIMO может обеспечивать повышенную производительность (например, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные несколькими передающими и приемными антеннами.
Система MIMO может поддерживать дуплекс с временным разделением ("TDD") и дуплекс с частотным разделением ("FDD"). В системе TDD передачи по прямой и обратной линиям связи происходят в одном и том же частотном диапазоне, чтобы принцип взаимности позволял оценивать канал прямой линии связи на основе канала обратной линии связи. Это дает точке доступа возможность извлекать выгоду от формирования луча передачи в прямой линии связи, когда несколько антенн доступны в точке доступа.
Решения, раскрытые в настоящем документе, могут быть реализованы в узле (например, устройстве), применяющем различные компоненты для взаимодействия, по меньшей мере, с одним другим узлом. Фиг. 13 изображает некоторые выборочные компоненты, которые могут применяться для облегчения взаимодействия между узлами. В частности, фиг. 13 иллюстрирует беспроводное устройство 1310 (например, точку доступа) и беспроводное устройство 1350 в системе 1300 MIMO. В устройстве 1310 данные трафика для некоторого количества потоков данных предоставляются от источника 1312 данных процессору 1314 передаваемых ("TX") данных.
В некоторых аспектах каждый поток данных передается соответствующей передающей антенной. Процессор 1314 передаваемых данных форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить кодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с контрольными данными, используя методики OFDM. Контрольные данные обычно являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным образом и может использоваться в системе приемника для оценки характеристики канала. Мультиплексированные контрольный сигнал и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (то есть, посимвольно преобразуются) на основе конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут определяться с помощью команд, выполняемых процессором 1330. Память 1332 данных может хранить программный код, данные и другую информацию, используемую процессором 1330 или другими компонентами устройства 1310.
T
T
Символы модуляции для всех потоков данных затем предоставляются процессору 1320 передачи MIMO, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Процессор 1320 передачи MIMO затем предоставляет N потоков символов модуляции N приемопередатчикам 1322A-1322T ("XCVR"). В некоторых аспектах процессор 1320 передачи MIMO применяет веса формирования луча к символам из потоков данных и к антенне, из которой передается символ.
T
T
Каждый приемопередатчик 1322 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставить один или несколько аналоговых сигналов, и дополнительно обрабатывает (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставить модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. N модулированных сигналов от приемопередатчиков 1322A-1322T затем передаются из N антенн 1324A-1324T соответственно.
R
На устройстве 1350 переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами 1352A-1352R, и принятый сигнал от каждой антенны 1352 предоставляется соответствующему приемопередатчику 1354A-1354R ("XCVR"). Каждый приемопередатчик 1354 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает обработанный сигнал для предоставления выборок и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставить соответствующий "принятый" поток символов.
R
R
T
Процессор 1360 принимаемых ("RX") данных затем принимает и обрабатывает N принятых потоков символов от N приемопередатчиков 1354 на основе конкретного метода обработки в приемнике, чтобы предоставить N "обнаруженных" потоков символов. Процессор 1360 принимаемых данных затем демодулирует, устраняет перемежение и декодирует каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для потока данных. Обработка процессором 1360 принимаемых данных является дополняющей к той, которая выполняется процессором 1320 передачи MIMO и процессором 1314 передаваемых данных в устройстве 1310.
Процессор 1370 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (обсуждается ниже). Процессор 1370 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга. Память 1372 данных может хранить программный код, данные и другую информацию, используемую процессором 1370 или другими компонентами устройства 1350.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации касательно линии связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается процессором 1338 передаваемых данных, который также принимает данные трафика для некоторого количества потоков данных от источника 1336 данных, модулируется модулятором 1380, обрабатывается приемопередатчиками 1354A-1354R и передается обратно устройству 1310.
В устройстве 1310 модулированные сигналы от устройства 1350 принимаются антеннами 1324, обрабатываются приемопередатчиками 1322, демодулируются демодулятором 1340 ("DEMOD") и обрабатываются процессором 1342 принимаемых данных, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное устройством 1350. Процессор 1330 затем определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весов формирования пучка, а затем обрабатывает извлеченное сообщение.
Фиг. 13 также иллюстрирует, что компоненты связи могут включать в себя один или несколько компонентов, которые выполняют операции управления конфигурацией (CONFIG. CONTROL), как раскрыто в настоящем документе. Например, компонент 1390 управления конфигурацией может взаимодействовать с процессором 1330 и/или другими компонентами устройства 1310, чтобы отправить/принять сигналы к/от другого устройства (например, устройства 1350), как раскрыто в настоящем документе. Аналогичным образом компонент 1392 управления конфигурацией может взаимодействовать с процессором 1370 и/или другими компонентами устройства 1350, чтобы отправить/принять сигналы к/от другого устройства (например, устройства 1310). Следует принять во внимание, что для каждого устройства 1310 и 1350 функциональные возможности двух или более описанных компонентов могут обеспечиваться одним компонентом. Например, один компонент обработки может обеспечивать функциональные возможности компонента 1390 управления конфигурацией и процессора 1330, и один компонент обработки может обеспечивать функциональные возможности компонента 1392 управления конфигурацией и процессора 1370.
Решения, раскрытые в этом документе, могут объединяться в различные типы систем связи и/или компонентов систем. В некоторых аспектах решения, раскрытые в этом документе, могут применяться в системе с коллективным доступом, допускающей поддержку связи с несколькими пользователями путем совместного использования доступных ресурсов системы (например, путем указания одного или более из полосы пропускания, мощности передачи, кодирования, перемежения и так далее). Например, решения, раскрытые в этом документе, могут применяться к любой технологии или сочетаниям следующих технологий: системы множественного доступа с кодовым разделением ("CDMA"), CDMA с несколькими несущими ("MCCDMA"), широкополосного CDMA ("W-CDMA"), системы высокоскоростного пакетного доступа ("HSPA", "HSPA+"), системы множественного доступа с временным разделением ("TDMA"), системы множественного доступа с частотным разделением ("FDMA"), системы FDMA с одной несущей ("SC-FDMA"), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением ("OFDMA") или другие методы множественного доступа. Система беспроводной связи, применяющая решения, раскрытые в этом документе, может быть спроектирована для реализации одного или нескольких стандартов, например IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA, TDSCDMA и других стандартов. Сеть CDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как универсальный наземный радиодоступ ("UTRA"), cdma2000 или какую-нибудь другую технологию. UTRA включает в себя W-CDMA и низкую частоту следования элементарных посылок ("LCR"). Технология cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как Глобальная система мобильной связи ("GSM"). Сеть OFDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как усовершенствованный UTRA ("E-UTRA"), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильных телекоммуникаций ("UMTS"). Идеи в этом документе могут быть реализованы в системе долгосрочного развития 3GPP ("LTE"), системе сверхширокополосной мобильной связи ("UMB") и других типах систем. LTE является версией UMTS, которая использует E-UTRA. Хотя некоторые аспекты настоящего раскрытия изобретения могут описываться с использованием терминологии 3GPP, нужно понимать, что решения, раскрытые в этом документе, могут применяться к технологии 3GPP (Re199, Re15, Re16, Re17), а также к технологии 3GPP2 (IxRTT, 1xEV-DO RelO, RevA, RevB) и к другим технологиям.
Решения, раскрытые в этом документе, могут быть внедрены (например, реализованы или выполняться посредством) в разных устройствах (например, узлов). В некоторых аспектах узел (например, беспроводной узел), реализованный в соответствии с решениями, раскрытыми в этом документе, может представлять собой точку доступа или терминал доступа.
Например, терминал доступа может содержать, быть реализован в виде или известен как пользовательское оборудование, абонентская станция, абонентский модуль, мобильная станция, мобильный, мобильный узел, удаленная станция, удаленный терминал, пользовательский терминал, агент пользователя, пользовательское устройство и т.п. В некоторых вариантах осуществления терминал доступа может включать в себя сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон протокола инициирования сеанса связи ("SIP"), станцию беспроводной местной системы связи ("WLL"), персональный цифровой помощник ("PDA"), карманное устройство, имеющее возможность беспроводного соединения, или некоторое другое подходящее обрабатывающее устройство, подключенное к беспроводному модему. Соответственно, один или несколько аспектов, раскрытых в этом документе, могут быть реализованы в телефоне (например, сотовом телефоне или смартфоне), компьютере (например, переносном компьютере), портативном устройстве связи, портативном вычислительном устройстве (например, персональном помощнике), развлекательном устройстве (например, музыкальном устройстве, видеоустройстве или спутниковом радиоприемнике), устройстве глобальной системы позиционирования или любом другом подходящем устройстве, которое конфигурируется для взаимодействия по беспроводной передающей среде.
Точка доступа может содержать, быть реализована в виде или известна как Узел Б, усовершенствованный Узел Б, контроллер радиосети ("RNC"), базовая станция ("BS"), базовая радиостанция ("RBS"), контроллер базовой станции ("BSC"), базовая приемопередающая станция ("BTS"), функция приемопередатчика ("TF"), приемопередатчик радиосигналов, маршрутизатор радиосигналов, базовый набор служб ("BSS"), расширенный набор служб ("ESS") и т.п.
В некоторых аспектах узел (например, точка доступа) может представлять собой узел доступа для системы связи. Такой узел доступа может обеспечивать, например, возможность подключения для сети или к сети (например, глобальной сети, такой как Интернет или сотовая сеть) через проводную или беспроводную линию связи к сети. Соответственно, узел доступа может дать возможность другому узлу (например, терминалу доступа) обращаться к сети или некоторым другим функциональным возможностям. К тому же следует принять во внимание, что один или оба узла могут быть портативными или в некоторых случаях относительно непортативными.
Также следует принимать во внимание, что беспроводной узел может допускать передачу и/или прием информации проводным способом (например, посредством проводного соединения). Таким образом, приемник и передатчик, которые обсуждались в этом документе, могут включать в себя компоненты подходящего интерфейса связи (например, компоненты электрического или оптического интерфейса), чтобы взаимодействовать по проводной передающей среде.
Беспроводной узел может осуществлять связь по одной или нескольким беспроводным линиям связи на основе любой подходящей технологии беспроводной связи или иным образом поддерживать ее. Например, в некоторых аспектах беспроводной узел может ассоциироваться с сетью. В некоторых аспектах сеть может представлять собой локальную сеть или глобальную сеть. Беспроводное устройство может поддерживать или иным образом использовать одно или более из ряда технологий, протоколов или стандартов беспроводной связи, таких как рассмотрены в этом документе (например, CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX, Wi-Fi и так далее). Аналогичным образом беспроводной узел может поддерживать или иным образом использовать одну или более из ряда соответствующих схем модуляции или мультиплексирования. Беспроводной узел может соответственно включать в себя подходящие компоненты (например, радиоинтерфейсы) для установления и осуществления связи по одной или более беспроводным линиям связи с использованием вышеупомянутых или других технологий беспроводной связи. Например, беспроводной узел может содержать беспроводной приемопередатчик с ассоциированными компонентами передатчика и приемника, которые могут включать в себя различные компоненты (например, генераторы сигналов и процессоры сигналов), которые облегчают взаимодействие по беспроводной передающей среде.
В некоторых вариантах осуществления узел (например, фемтоузел) может каким-то образом ограничиваться. Например, заданный фемтоузел может конфигурироваться для предоставления только некоторых услуг некоторым терминалам доступа. В развертываниях с так называемой ограниченной (или закрытой) ассоциацией заданный терминал доступа может обслуживаться только сетью подвижной связи с макросотами и заданным набором фемтоузлов (например, фемтоузлами 410, которые постоянно находятся в соответствующем месте 430 пребывания пользователя, как показано на фиг. 4). Например, на фиг. 4 каждый фемтоузел 410 может конфигурироваться для обслуживания ассоциированных терминалов 420 доступа (например, терминала 420А доступа) и, опционально, гостевых терминалов 420 доступа (например, терминала 420В доступа). Другими словами, доступ к фемтоузлам 410 может быть ограничен, при помощи чего данный терминал 420 доступа может обслуживаться набором назначенных (например, домашних) фемтоузлов 410, но может не обслуживаться никакими неназначенными фемтоузлами 410 (например, фемтоузлом 410 соседа).
В некоторых аспектах ограниченный фемтоузел (который также может называться домашним Узлом Б закрытой группы абонентов) является тем, который предоставляет услугу ограниченному предусмотренному набору терминалов доступа. Этот набор может временно или постоянно расширяться по необходимости. В некоторых аспектах Закрытая группа абонентов ("CSG") может задаваться в виде набора точек доступа (например, фемтоузлов), которые совместно используют общий список управления доступом у терминалов доступа. В некоторых вариантах осуществления узел может ограничиваться запретом предоставления, по меньшей мере, для одного узла, по меньшей мере, одного из сигнализации, доступа к данным, регистрации, персонального вызова или услуги.
Соответственно, различные взаимоотношения могут существовать между данным фемтоузлом и данным терминалом доступа. Например, с точки зрения терминала доступа открытый фемтоузел может относиться к фемтоузлу с открытой ассоциацией (например, фемтоузел позволяет доступ к любому терминалу доступа). Ограниченный фемтоузел может относиться к фемтоузлу, который ограничен некоторым образом (например, ограничен для ассоциации и/или регистрации). Домашний фемтоузел может относиться к фемтоузлу, к которому терминалу доступа разрешено обращаться с с которым он может работать (например, предоставляется постоянный доступ для заданного набора из одного или нескольких терминалов доступа). Гостевой фемтоузел может относиться к фемтоузлу, к которому терминалу доступа временно разрешено обращаться или работать на нем. Чужой фемтоузел может относиться к фемтоузлу, к которому терминалу доступа не разрешено обращаться или работать, за исключением, возможно, экстренных ситуаций (например, вызовов "911").
С точки зрения ограниченного фемтоузла домашний терминал доступа может относиться к терминалу доступа, которому разрешено обращаться к ограниченному фемтоузлу (например, терминал доступа обладает постоянным доступом к фемтоузлу). Гостевой терминал доступа может относиться к терминалу доступа с временным доступом к ограниченному фемтоузлу (например, ограниченному на основе предельного срока, времени использования, байтов, числа соединений или некоторого другого критерия или критериев). Чужой терминал доступа может относиться к терминалу доступа, у которого нет разрешения на доступ к ограниченному фемтоузлу, за исключением, возможно, экстренных ситуаций, например, вызовов "911" (например, терминал доступа, у которого нет учетных данных или разрешения, чтобы зарегистрироваться у ограниченного фемтоузла).
Компоненты, описанные в этом документе, могут быть реализованы рядом способов. На фиг. 14-16 устройства 1400, 1500 и 1600 изображены в виде последовательности взаимосвязанных функциональных блоков. В некоторых аспектах функциональные возможности этих блоков могут быть реализованы в виде системы обработки, включающей один или несколько процессорных компонентов. В некоторых аспектах функциональные возможности этих блоков могут быть реализованы с использованием, например, по меньшей мере, части одной или нескольких интегральных схем (например, ASIC). Как раскрыто в настоящем документе, интегральная схема может включать в себя процессор, программное обеспечение, другие связанные компоненты или любое их сочетание. Функциональные возможности этих блоков также могут быть реализованы некоторым другим способом, который изучается в этом документе. В некоторых аспектах один или несколько пунктирных блоков на фиг. 14-16 являются необязательными.
Устройства 1400, 1500 и 1600 могут включать в себя один или несколько модулей, которые могут выполнять одну или несколько функций, описанных выше в отношении различных фигур. Например, средство 1402 или 1502 приема может соответствовать, например, приемнику и/или контроллеру связи, которые обсуждались в этом документе. Средство 1404 извлечения последовательности может соответствовать, например, процессору последовательностей, который обсуждается в этом документе. Средство 1406 или 1508 определения местоположения может соответствовать, например, определителю местоположения, который обсуждается в этом документе. Средство 1408 идентификации полосы частот может соответствовать, например, идентификатору полосы частот, который обсуждается в этом документе. Средство 1504 или 1604 определения регулировки тайминга может соответствовать, например, определителю регулировки тайминга, который обсуждается в этом документе. Средство 1506 определения тайминга может соответствовать, например, устройству определения тайминга, которое обсуждается в этом документе. Средство 1510 или 1606 отправки может соответствовать, например, передатчику и/или контроллеру связи, которые обсуждаются в этом документе. Средство 1602 определения расстояния может соответствовать, например, определителю расстояния, который обсуждается в этом документе.
Следует понимать, что любая ссылка на элемент в этом документе с использованием обозначения, такого как "первый", "второй" и так далее, обычно не ограничивает количество или порядок этих элементов. Скорее, эти обозначения могут использоваться в настоящем документе в качестве удобного способа проведения различий между двумя или более элементами или экземплярами элемента. Таким образом, ссылка на первый и второй элементы не означает, что там могут применяться только два элемента, или что первый элемент некоторым образом должен предшествовать второму элементу. Также, если не указано иное, набор элементов может содержать один или несколько элементов. К тому же терминология в виде "по меньшей мере одно из: А, B или C", используемая в описании или формуле изобретения, означает “А или B или C, или любое сочетание этих элементов".
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из ряда различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, разряды, символы и элементарные посылки, на которые могут ссылаться по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любым их сочетанием.
Специалисты дополнительно приняли бы во внимание, что любой из различных пояснительных логических блоков, модулей, процессоров, средств, схем и этапов алгоритмов, описанных применительно к аспектам, раскрытым в этом документе, может быть реализован в качестве электронных аппаратных средств (например, цифровой реализации, аналоговой реализации или сочетания из двух, которые могут быть разработаны с использованием кодирования исходного текста или некоторой другой методики), различных форм команд встраивания программы или конструктивного кода (которые в этом документе для удобства могут называться "программным обеспечением" или "программным модулем"), или сочетания обоих. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные пояснительные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, как правило, на основе их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности как аппаратные средства или как программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого отдельного применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящего раскрытия изобретения.
Различные пояснительные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к аспектам, раскрытым в этом документе, могут быть реализованы или выполнены с помощью интегральной схемы ("IC"), терминала доступа или точки доступа. IC может содержать универсальный процессор, цифровой процессор сигналов (DSP), специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA) или другое программируемое логическое устройство, схему на дискретных компонентах или транзисторную логику, дискретные аппаратные компоненты, электрические компоненты, оптические компоненты, механические компоненты или любое их сочетание, предназначенные для выполнения функций, описанных в этом документе, и может выполнять коды или команды, которые находятся внутри IC, вне IC или и то и другое. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в альтернативном варианте процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например, сочетания DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров совместно с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.
Подразумевается, что любой определенный порядок или иерархия этапов в любом раскрытом процессе является примером выборочного подхода. На основе предпочтений проектирования подразумевается, что определенный порядок или иерархия этапов в процессах могут быть переупорядочены, оставаясь в рамках объема настоящего раскрытия изобретения. Прилагаемая формула изобретения представляет элементы различных этапов в примерном порядке и не предназначается для ограничения представленными определенным порядком или иерархией.
Описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или любом их сочетании. При реализации в программном обеспечении функции могут храниться или передаваться в виде одной или нескольких команд или кода на машиночитаемом носителе. Машиночитаемые носители включают в себя как компьютерные носители информации, так и средства связи, включая любой носитель, который способствует передаче компьютерной программы из одного места в другое. Носители информации могут быть любыми доступными носителями, к которым можно обращаться с помощью компьютера. В качестве примера, а не ограничения, такие машиночитаемые носители могут быть выполнены в виде RAM, ROM, EEPROM, компакт-диска или другого накопителя на оптических дисках, накопителя на магнитных дисках или других магнитных запоминающих устройств, либо любого другого носителя, который может использоваться для перемещения или хранения необходимого программного кода в виде команд или структур данных, и к которому [носителю] можно обращаться с помощью компьютера. Также любое соединение корректно называть машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, например ИК-связи, радиочастотной связи и СВЧ-связи, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например ИК-связь, радиочастотная связь и СВЧ-связь, включаются в определение носителя. Диск “disc” и диск “disk”, при использовании в данном документе, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-ray, причем диски “discs” обычно воспроизводят данные магнитным способом, тогда как диски “disks” воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Сочетания вышеперечисленного также следует включить в область машиночитаемых носителей. Таким образом, следует принять во внимание, что машиночитаемый носитель может быть реализован в любом подходящем компьютерном программном продукте.
Предшествующее описание раскрытых аспектов предоставляется, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создать или использовать настоящее раскрытие изобретения. Различные модификации к этим аспектам будут полностью очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные в этом документе, могут быть применены к другим аспектам без отклонения от объема раскрытия изобретения. Таким образом, настоящее раскрытие изобретение не предназначено, чтобы ограничиваться показанными в этом документе аспектами, а должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в этом документе.