ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ СКРЕМБЛИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ
FORMING SCRAMBLE SEQUENCES IN COMMUNICATIONS SYSTEM

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США №60/977638, озаглавленной "METHOD AND APPARATUS FOR SCRAMBLING SEQUENCE GENERATION IN A COMMUNICATION SYSTEM", поданной 4 октября 2007 года, переуступленной правопреемнику этой заявки и включенной в данный документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие сущности, в общем, относится к связи, а более конкретно к технологиям для формирования последовательностей скремблирования в системе связи.
Уровень техники
Системы связи широко развернуты, чтобы предоставлять различный коммуникационный контент, например речь, видео, пакетные данные, передачу сообщений, широковещательную передачу и т.д. Эти системы могут быть системами множественного доступа, допускающими поддержку множества пользователей посредством совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы с ортогональным FDMA (OFDMA) и системы FDMA с одной несущей (SC-FDMA).
Система связи может применять скремблирование в различных точках в процессе формирования передаваемого сигнала. Скремблирование - это процесс, в котором данные умножаются на последовательность скремблирования, чтобы рандомизировать данные. Последовательность скремблирования может быть последовательностью псевдослучайных чисел (PN), имеющей хорошие спектральные и корреляционные свойства. Скремблирование может выполняться в различных целях, к примеру, чтобы рандомизировать постоянные помехи между сигналами от различных передающих устройств, исключать нежелательные свойства спектра сигнала и т.д. Скремблирование может выполняться различными способами для различных каналов и сигналов. Желательно эффективно выполнять скремблирование для всех каналов и сигналов.
Сущность изобретения
В данном документе описываются технологии выполнения скремблирования и дескремблирования в системе связи. В аспекте различные последовательности скремблирования для различных каналов и сигналов могут быть сформированы на основе различных циклических сдвигов базовой последовательности скремблирования. Базовая последовательность скремблирования может быть последовательностью максимальной длины, сформированной с помощью сдвигового регистра с линейной обратной связью (LFSR). LFSR может реализовывать один порождающий полином, который применим для всех поддерживаемых каналов и сигналов.
В одной схеме LFSR может быть инициализирован к начальному состоянию, чтобы формировать базовую последовательность скремблирования. Первая последовательность скремблирования может быть сформирована на основе сложения по модулю 2 выбранной комбинации выводов LFSR. Выбранная комбинация выводов LFSR может быть определена на основе значения переключателя последовательности для канала. Значение переключателя последовательности может быть определено на основе значения типа канала и, по меньшей мере, одного значения параметра для канала. Значение переключателя последовательности может содержать (i) первый набор битов, которым можно назначать различные значения для различных поддерживаемых каналов и сигналов, и (ii) второй набор битов для конкретных для канала или конкретных для сигнала параметров. Скремблирование или дескремблирование для канала затем может выполняться с помощью последовательности скремблирования.
В другом аспекте две последовательности скремблирования могут использоваться для того, чтобы формировать опорный сигнал, отправляемый в переменной полосе пропускания системы. В одной схеме эти две последовательности скремблирования могут быть сформированы на основе различных циклических сдвигов базовой последовательности скремблирования. Первая последовательность скремблирования может иметь свое начало, преобразованное в центр полосы пропускания системы, и может двигаться к краю в направлении положительной частоты. Вторая последовательность скремблирования может иметь свое начало, преобразованное в центр полосы пропускания системы, и может двигаться к краю в направлении отрицательной частоты. Скремблирование или дескремблирование для положительных частот для опорного сигнала может выполняться с помощью первой последовательности скремблирования. Скремблирование или дескремблирование для отрицательных частот для опорного сигнала может выполняться с помощью второй последовательности скремблирования. Эта схема может обеспечивать, что последовательности скремблирования в центре полосы частот системы являются идентичными независимо от полосы пропускания системы. Эта схема также может упрощать формирование последовательностей скремблирования для опорного сигнала независимо от полосы пропускания системы.
Далее более подробно описаны различные аспекты и признаки изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи.
Фиг.2 показывает примерную структуру кадра.
Фиг.3 показывает блок-схему формирователя последовательностей скремблирования.
Фиг.4 показывает использование двух последовательностей скремблирования для опорного сигнала.
Фиг.5 показывает процесс выполнения скремблирования и дескремблирования.
Фиг.6 показывает процесс формирования последовательности скремблирования.
Фиг.7 показывает устройство выполнения скремблирования и дескремблирования.
Фиг.8 показывает процесс обработки опорного сигнала.
Фиг.9 показывает устройство обработки опорного сигнала.
Фиг.10 иллюстрирует блок-схему узла B и UE.
Подробное описание изобретения
Технологии, описанные в данном документе, могут использоваться для различных систем проводной и беспроводной связи, таких как системы CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и другие системы. Термины "система" и "сеть" зачастую используются взаимозаменяемо. CDMA-система может реализовывать такую технологию радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосную CDMA (WCDMA) и другие варианты CDMA. Cdma2000 покрывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA-система может реализовывать такую технологию радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA-система может реализовывать такую технологию радиосвязи, как усовершенствованная UTRA (E-UTRA), сверхширокополосная передача для мобильных устройств (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Стандарт долгосрочного развития (LTE) 3GPP является планируемой к выпуску версией UMTS, которая использует E-UTRA, который применяет OFDMA в нисходящей линии связи и SC-FDMA в восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описываются в документах организации, называемой партнерским проектом третьего поколения (3GPP). Cdma2000 и UMB описываются в документах организации, называемой партнерским проектом третьего поколения 2 (3GPP2). Для простоты определенные аспекты технологий описываются ниже для LTE, и терминология LTE используется в большей части нижеприведенного описания.
Фиг.1 показывает систему 100 беспроводной связи, которая может быть LTE-системой. Система 100 может включать в себя определенное число узлов B 110 и других сетевых объектов. Узел B может быть стационарной станцией, которая обменивается данными с UE, и также может упоминаться как усовершенствованный узел B (eNB), базовая станция, точка доступа и т.д. Каждый узел B 110 предоставляет покрытие связи для конкретной географической области. Чтобы повышать пропускную способность системы, полная зона покрытия узла B может быть секционирована на несколько (к примеру, три) меньших зон. Каждая меньшая зона может обслуживаться посредством соответствующей подсистемы узла B. В 3GPP термин "сота" может упоминаться как наименьшая зона покрытия узла B и/или подсистемы узла B, обслуживающей эту зону покрытия.
UE 120 могут быть распределены по системе, и каждое UE может быть стационарным или мобильным. UE также может упоминаться как мобильная станция, терминал, терминал доступа, абонентское устройство, станция и т.д. UE может представлять собой сотовый телефон, персональное цифровое устройство (PDA), беспроводной модем, устройство беспроводной связи, карманное устройство, портативный компьютер, беспроводной телефон и т.д. UE может обмениваться данными с узлом B через нисходящую линию связи и восходящую линию связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи от узлов B к UE, а восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к линии связи от UE к узлам B.
LTE использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) в нисходящей линии связи и мультиплексирование с частотным разделением каналов на одной несущей (SC-FDM) в восходящей линии связи. OFDM и SC-FDMA секционируют системную полосу пропускания на несколько (K) ортогональных поднесущих, которые также, как правило, называются тонами, элементарными сигналами и т.д. Каждая поднесущая может быть модулирована с помощью данных. В общем символы модуляции отправляются в частотной области при OFDM и во временной области при SC-FDM. Разнесение между соседними поднесущими может быть фиксированным, и общее число поднесущих (K) может зависеть от полосы пропускания системы. Например, K может быть равным 128, 256, 512, 1024 или 2048 для полосы пропускания системы в 1,25, 2,5, 5, 10 или 20 МГц, соответственно.
Всего K поднесущих может группироваться в блоки ресурсов. Каждый блок ресурсов может включать N поднесущих (к примеру, N=12 поднесущих) в одном временном кванте. Доступные блоки ресурсов могут назначаться UE для передачи данных трафика и управляющей информации.
Фиг.2 показывает примерную структуру 200 кадра, используемого в LTE. Временная шкала передачи для нисходящей линии связи может быть секционирована на единицы радиокадров. Каждый радиокадр может иметь заранее определенную длительность (к примеру, 10 миллисекунд (мс)) и может быть секционирован на 10 подкадров с индексами от 0 до 9. Каждый подкадр может включать в себя два временных кванта, и каждый временной квант может включать в себя L периодов символа, к примеру L=6 периодов символа для расширенного циклического префикса (CP) или L=7 периодов символа для обычного циклического префикса. 2L периодам символа в каждом подкадре могут назначаться индексы 0 - 2L-1.
Система может поддерживать различные каналы, используемые для того, чтобы отправлять данные и управляющую информацию по нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Система также может поддерживать опорные сигналы и другие сигналы, используемые в различных целях. Таблица 1 перечисляет некоторые каналы и сигналы, которые могут поддерживаться посредством системы в соответствии с одной схемой. Система также может поддерживать другие каналы и/или сигналы. Опорный сигнал - это сигнал, сформированный на основе известных данных, и он также может упоминаться как пилотный сигнал, преамбула, проверочный сигнал, зондирующий сигнал и т.д. Опорный сигнал нисходящей линии связи (который также может упоминаться как конкретный для соты опорный сигнал) может быть сформирован с помощью одной или более псевдослучайных последовательностей (PRS), как описано ниже.
Таблица 1
<b>Канал/сигнал</b>
<b>Имя</b>
<b>Описание</b>
Опорный сигнал нисходящей линии связи
PRS
Сигнал, отправляемый посредством узла B и используемый посредством UE для оценки канала и измерения качества канала
Физический канал управления нисходящей линии связи
PDCCH
Переносит управляющую информацию (к примеру, информацию диспетчеризации, ACK, NACK и т.д.) по нисходящей линии связи для различных UE
Физический канал индикатора формата канала управления
PCFICH
Переносит информацию, указывающую число символов PDCCH в расчете на подкадр
Физический канал индикатора гибридного ARQ
PHICH
Переносит информацию обратной связи (к примеру, ACK, NACK) для HARQ
Физический широковещательный канал
PBCH
Переносит конкретную для соты информацию, передаваемую в широковещательном режиме во все UE
Физический канал многоадресной передачи
PMCH
Переносит многоадресную информацию, отправляемую во множество UE
Физический совместно используемый канал нисходящей линии связи
PDSCH
Переносит данные трафика по нисходящей линии связи в различные UE
Физический совместно используемый канал восходящей линии связи
PUSCH
Переносит данные трафика, отправляемые посредством различных UE по восходящей линии связи
Физический канал управления восходящей линии связи
PUCCH
Переносит управляющую информацию, отправляемую посредством различных UE по восходящей линии связи
Скремблирование может выполняться в передающем устройстве для различных каналов и сигналов, таких как показанные в таблице 1. Для некоторых каналов/сигналов может быть желательным иметь последовательность скремблирования, ассоциированную с элементом или блоком ресурсов, который занимает канал/сигнал. Для других каналов/сигналов может быть лучше иметь последовательность скремблирования, не ассоциированную с занимаемым элементом или блоком ресурсов.
Дескремблирование может выполняться в приемном устройстве, чтобы отменять скремблирование, выполняемое посредством передающего устройства. Дескремблирование может выполняться с использованием последовательности скремблирования, идентичной используемой в передающем устройстве для скремблирования. Желательно эффективно формировать последовательности скремблирования для различных каналов/сигналов.
В аспекте описывается схема формирования последовательностей скремблирования, которая может использоваться для скремблирования и дескремблирования для различных каналов и сигналов. Базовая последовательность скремблирования может быть сформирована так, что различные сдвиги последовательности в достаточной степени декоррелированы. Различные циклические сдвиги базовой последовательности скремблирования затем могут использоваться для различных каналов и сигналов.
50
В одной схеме двоичная последовательность максимальной длины, которая также обычно упоминается как m-последовательность, может использоваться в качестве базовой последовательности скремблирования. M-последовательность имеет самую большую возможную длину для данной степени Q. M-последовательность может быть сформирована с помощью сдвигового регистра с линейной обратной связью (LFSR), который реализует примитивный полином. Длина m-последовательности должна быть достаточно большой. В одной схеме 50-битовый LFSR может использоваться для того, чтобы формировать m-последовательность с длиной 2-1. Порождающий полином G(x) для m-последовательности может быть выражен следующим образом:
уравнение (1)
1
49
где g-g - коэффициенты порождающего полинома, и
1
50
x-x - выводы задержек от первой до последней, соответственно, в LFSR.
i
1
49
Уравнение (1) показывает общую форму для порождающего полинома G(x). Каждый коэффициент g, для i=1, …, 49, может быть равным '1' или '0'. Различные порождающие полиномы могут быть заданы с помощью различных наборов значений для этих 49 коэффициентов g-g.
В общем порождающий полином G(x) любой надлежащей степени может использоваться для базовой последовательности скремблирования. Одинаковый порождающий полином G(x) может использоваться для всех каналов и сигналов, что в таком случае может исключать необходимость переконфигурировать LFSR. LFSR может быть задан равным одинаковому начальному состоянию для всех каналов и сигналов. Различные циклические сдвиги базовой последовательности скремблирования могут получаться посредством суммирования по модулю 2 различных комбинаций выводов LFSR. Конкретные выводы LFSR для того, чтобы включать в сумму по модулю 2, определяются посредством требуемого циклического сдвига. Альтернативно требуемый циклический сдвиг может достигаться посредством задания различных начальных состояний и суммирования по модулю 2 определенной комбинации выводов LFSR. Более одного LFSR также может использоваться, и формируемые выводы могут быть суммированы по модулю 2, чтобы получать требуемую последовательность скремблирования.
i
1
49
i
Фиг.3 показывает блок-схему схемы формирователя 300 последовательностей скремблирования, который реализует порождающий полином, показанный в уравнении (1). Формирователь 300 включает в себя LFSR 310 (который также упоминается как PN-формирователь) и модуль 320 циклического сдвига (который также упоминается как модуль маскирования). В рамках LFSR 310, 50 модулей от 312-1 до 312-50 задержки связаны последовательно с каждым модулем задержки, предоставляющим один период дискретизации задержки. Первый модуль 312-1 задержки имеет ввод, связанный с выводом модуля 316 сложения по модулю 2. Каждый оставшийся модуль задержки имеет ввод, связанный с выводом предыдущего модуля задержки. Первые 49 модулей от 312-1 до 312-49 задержки также предоставляют свои выводы в 49 умножителей от 314-1 до 314-49, соответственно. Последний модуль 312-50 задержки предоставляет свой вывод непосредственно в модуль 316 сложения по модулю 2. Каждый умножитель 314 умножает ввод на соответствующий коэффициент g и предоставляет свой вывод в модуль 316 сложения по модулю 2. Фиг.3 показывает 49 умножителей от 314-1 до 314-49 для 49 коэффициентов g-g, соответственно. Каждый умножитель 314 может присутствовать, если его коэффициент g равен '1', и может опускаться (для отсутствия соединения), если его коэффициент равен '0'. Модуль 316 выполняет сложение по модулю 2 для всех вводов и предоставляет базовую последовательность скремблирования, которая возвращается в первый модуль 312-1 задержки.
0
49
0
49
В рамках модуля 320 циклического сдвига 50 логических схем И от 322-1 до 322-50 принимают выводы 50 модулей от 312-1 до 312-50 задержки, соответственно. Эти 50 логических схем И от 322-1 до 322-50 также принимают 50 битов m-m, соответственно, переключателя последовательности. Переключатель последовательности определяет величину циклического сдвига, и различные значения 50 битов переключателя m-m соответствуют различным циклическим сдвигам базовой последовательности скремблирования. Каждая логическая схема И 322 выполняет логическую операцию И для двух вводов и предоставляет свой вывод в модуль 324 сложения по модулю 2. Модуль 324 выполняет сложение по модулю 2 для всех 50 вводов и предоставляет для последовательности скремблирования выбранный циклический сдвиг.
Формирователь 300 последовательностей скремблирования может сбрасываться в начале каждого применения скремблирования. Например, формирователь 300 последовательностей скремблирования может сбрасываться один раз на каждый период символа для опорного сигнала нисходящей линии связи, один раз для каждого кодового блока, отправляемого по PDSCH, и т.д. Для скремблирования двоичных кодированных битов один бит скремблирования может быть сформирован для каждого кодированного бита, и каждый кодированный бит может умножаться на его бит скремблирования, чтобы формировать скремблированный бит. Для дескремблирования каждый скремблированный бит может умножаться на его бит скремблирования, чтобы получать соответствующий кодированный бит.
50
Последовательности скремблирования для различных каналов и сигналов могут быть индивидуализированы посредством выбора различных выводов LFSR для суммирования. В схеме, показанной в уравнении (1) и на фиг.3, 50 модулей от 312-1 до 312-50 задержки поддерживают 50 битов переключателя, которые могут использоваться для того, чтобы получать 2 различных циклических сдвигов. 50 битов переключателя могут выделяться для различных каналов и сигналов по-разному. Таблица 2 показывает одну схему выделения 50 битов переключателя.
Таблица 2
<b>Поле</b>
<b>Назначение переключателя последовательности</b>
<b>Число битов</b>
Зарезервировано
m<sub>48</sub> и m<sub>49</sub>
2
Тип канала/сигнала
m<sub>44</sub>…m<sub>47</sub>
4
Конкретные для канала/сигнала поля
m<sub>0</sub>…m<sub>43</sub>
44
В схеме, показанной в таблице 2, 50 битов переключателя делятся так, что первые два бита зарезервированы, следующие четыре бита предназначены для типа канала/сигнала, а оставшиеся 44 бита предназначены для конкретных для канала/сигнала параметров.
44
47
Таблица 3 приводит значения четырех битов переключателя m-m для различных типов канала/сигнала, в соответствии с одной схемой.
Таблица 3Тип канала/сигнала
<b>Канал/сигнал</b>
<b>Значение типа канала</b>
<b>Канал/сигнал</b>
<b>Значение типа канала</b>
PRS (обычный CP)
'0000'
PBCH
'0101'
PRS (расширенный CP)
'0001'
PMCH
'0110'
PDCCH
'0010'
PDSCH
'0111'
PCFICH
'0011'
PUSCH
'1000'
PHICH
'00100'
Другой
Зарезервировано
Периодичность в 10 мс может быть предположена для PRS с обычным циклическим префиксом и расширенным циклическим префиксом, PDCCH, PDSCH и PUSCH. Периодичность в 40 мс может быть предположена для PBCH. Периодичность в 10, 20 или 40 мс может быть предположена для PCFICH, PHICH и PMCH.
Таблица 4 приводит конкретные для сигнала поля для PRS с обычным циклическим префиксом и расширенным циклическим префиксом, в соответствии с одной схемой. Параметр Cell_ID указывает идентификатор (идентификатор) соты для соты, передающей опорный сигнал нисходящей линии связи. Параметр SSC_ID указывает конкретную последовательность кодов дополнительной синхронизации (SSC) из набора доступных SSC-последовательностей. Параметр Antenna_ID указывает конкретную антенну в узле B. Параметр Subframe_ID указывает конкретный подкадр из 10 подкадров в радиокадре. Параметр Symbol_ID указывает конкретный OFDMA-символ из 12 или 14 OFDMA-символов в подкадре. Параметр Frequency_+/- указывает на то, предназначена ли последовательность скремблирования для положительных или для отрицательных частот, как описано ниже.
Таблица 4Конкретные для сигнала поля для PRS
PRS (обычный CP)
PRS (расширенный CP)
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
SSC_ID
8
Cell_ID
9
Antenna_ID
2
Antenna_ID
2
Subframe_ID
4
Subframe_ID
4
Symbol_ID
4
Symbol_ID
4
Frequency_+/-
1
Frequency_+/-
1
Зарезервировано
25
Зарезервировано
24
Таблица 5 приводит конкретные для канала поля для PDCCH и PDSCH, в соответствии с одной схемой. Параметр UE_MAC_ID указывает идентификатор управления доступом к среде (MAC), назначаемый для UE. Параметр Stream_ID указывает поток данных, отправляемый по PDSCH. Параметр Code_Block_ID указывает конкретный кодовый блок, отправляемый по PDSCH. Схема в таблице 5 поддерживает скремблирование как функцию от Cell_ID и UE MAC_ID для PDSCH.
Таблица 5Конкретные для канала поля для PDCCH и PDSCH
PDCCH
PDSCH
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
Cell_ID
9
Cell_ID
9
Subframe_ID
4
UE_MAC_ID
16
Symbol_ID
4
Stream_ID
1
Зарезервировано
27
Code_Block_ID
6
Зарезервировано
12
Таблица 6 приводит конкретные для канала поля для PBCH и PCFICH, в соответствии с одной схемой. Параметр Frame_ID указывает конкретный радиокадр.
Таблица 6Конкретные для канала поля для PBCH и PCFICH
PBCH
PCFICH
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
Cell_ID
9
Cell_ID
9
Frame_ID
2
Subframe_ID
4
Subframe_ID
4
Зарезервировано
31
Symbol_ID
5
Зарезервировано
24
Таблица 7 приводит конкретные для канала поля для PHICH и PMCH, в соответствии с одной схемой.
Таблица 7Конкретные для канала поля для PHICH и PMCH
PHICH
PMCH
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
Cell_ID
9
Cell_ID
9
Зарезервировано
35
Зарезервировано
35
Таблица 8 приводит конкретные для канала поля для PUSCH в соответствии с одной схемой.
Таблица 8Конкретные для канала поля для PUSCH
PUSCH
<b>Параметр</b>
<b>Число битов</b>
UE_MAC_ID
16
Code_Block_ID
6
Зарезервировано
22
В схеме, описанной выше, последовательность скремблирования для канала или сигнала может быть сформирована на основе значения переключателя последовательности, которая может содержать набор значений параметров для параметров/атрибутов канала или сигнала. Временная периодичность последовательности скремблирования может гибко управляться посредством включения идентификатора символа, идентификатора временного кванта, идентификатора подкадра, идентификатора кадра и т.д. в набор параметров для переключателя последовательности. Последовательность скремблирования может ассоциироваться или не ассоциироваться с элементами или блоками ресурсов посредством включения или исключения индекса элемента/блока ресурсов в наборе параметров для переключателя последовательности.
Формирователь последовательностей скремблирования, описанный в данном документе, может упрощать формирование последовательностей скремблирования для всех интересующих каналов и сигналов. Формирователь последовательностей скремблирования может формировать последовательности скремблирования для текущих каналов и сигналов, а также новых каналов и сигналов, которые могут добавляться в будущем. Новые каналы, сигналы и/или параметры могут поддерживаться посредством использования некоторых из зарезервированных значений, чтобы передавать новые каналы, сигналы и/или параметры.
В одной схеме один формирователь последовательностей скремблирования может использоваться для того, чтобы формировать последовательности скремблирования для всех каналов и сигналов. Формирователь последовательностей скремблирования может быть синхронизирован столько раз, сколько требуется для самой длинной последовательности скремблирования. Для меньших последовательностей скремблирования может быть сформирована только начальная часть для требуемой длины. В другой схеме несколько экземпляров формирователя последовательностей скремблирования могут реализовываться, и каждый формирователь последовательностей скремблирования может поддерживать один или более каналов и/или сигналов. Эта схема может быть более подходящей для определенных аппаратных архитектур.
В другом аспекте две последовательности скремблирования могут использоваться для того, чтобы формировать опорный сигнал нисходящей линии связи, который может отправляться по переменной полосе пропускания системы. Например, полоса пропускания системы может быть 1,25, 2,5, 5, 10 или 20 МГц в LTE. Может быть желательным иметь вложенную структуру для последовательностей скремблирования для опорного сигнала нисходящей линии связи. Например, последовательности скремблирования для полосы пропускания системы 10 МГц должны совпадать со средней частью последовательностей скремблирования для полосы пропускания системы 20 МГц.
В одной схеме две последовательности скремблирования могут быть сформированы для опорного сигнала нисходящей линии связи и могут различаться посредством бита Frequency_+/- в переключателе последовательности. Последовательности скремблирования могут использоваться как последовательности PRS, чтобы формировать опорный сигнал нисходящей линии связи. Первая последовательность скремблирования может использоваться для того, чтобы скремблировать "положительные частоты", а вторая последовательность скремблирования может использоваться для того, чтобы скремблировать "отрицательные частоты".
0
N-1
0
N-1
Фиг.4 показывает схему формирования двух последовательностей скремблирования для опорного сигнала нисходящей линии связи. Первая последовательность скремблирования включает в себя N битов скремблирования u-u, где N - это максимальное число битов скремблирования, необходимых для наибольшей полосы пропускания системы в 20 МГц. Вторая последовательность скремблирования включает в себя N битов скремблирования v-v. Первая последовательность скремблирования может быть сформирована с параметрами, показанными в таблице 4, и с параметром Frequency_+/-, равным '1'. Вторая последовательность скремблирования может быть сформирована с идентичными параметрами, но с параметром Frequency_+/-, равным '0'.
Чтобы формировать опорный сигнал нисходящей линии связи, первая последовательность скремблирования может использоваться для того, чтобы скремблировать положительные частоты, начиная от наименьшей положительной частоты. Центральная или DC-поднесущая типично не используется. Первая последовательность скремблирования может преобразовываться в поднесущие, используемые для опорного сигнала нисходящей линии связи в порядке увеличения частоты, как показано на фиг.4. Вторая последовательность скремблирования может использоваться для того, чтобы скремблировать "отрицательные частоты" начиная от наибольшей отрицательной частоты, т.е. поднесущей, ближайшей к DC-поднесущей. Вторая последовательность скремблирования может преобразовываться в поднесущие, используемые для опорного сигнала нисходящей линии связи в противоположном направлении.
0
N-1
0
N-1
0
M-1
0
M-1
Как показано на фиг.4, для полосы пропускания системы в 20 МГц, вся первая последовательность скремблирования может использоваться, и все N битов скремблирования u-u могут преобразовываться в N положительных поднесущих, используемых для опорного сигнала нисходящей линии связи. Вся вторая последовательность скремблирования также может использоваться, и все N битов скремблирования v-v могут преобразовываться в N отрицательных поднесущих, используемых для опорного сигнала нисходящей линии связи. Для полосы пропускания системы менее 20 МГц может использоваться начальная часть первой последовательности скремблирования, и M битов скремблирования u-u могут преобразовываться в M положительных поднесущих, используемых для опорного сигнала нисходящей линии связи. Начальная часть второй последовательности скремблирования также может использоваться, и M битов скремблирования v-v могут преобразовываться в M отрицательных поднесущих, используемых для опорного сигнала нисходящей линии связи. M может зависеть от полосы пропускания системы и может быть меньше N.
Схема формирования последовательностей скремблирования, показанная на фиг.4, гарантирует, что последовательности скремблирования в центре полосы частот системы являются идентичными независимо от полосы пропускания системы. Кроме того, эта схема не требует формирования всех первых и вторых последовательностей скремблирования в каждом OFDMA-символе, переносящем опорный сигнал нисходящей линии связи. Посредством преобразования начала первой и второй последовательностей скремблирования в центр полосы пропускания системы и посредством движения к краю в направлениях как положительной, так и отрицательной частоты, как показано на фиг.4, формируются только биты скремблирования, которые фактически используются. Эта схема может упрощать формирование последовательностей скремблирования и может исключать избыточные операции. Эта схема также может эффективно поддерживать различные полосы пропускания системы, различное число поднесущих, используемых для опорного сигнала нисходящей линии связи, и различные длины последовательностей скремблирования.
Схема на фиг.4 также может предоставлять возможность одновременного формирования первых и вторых последовательностей скремблирования для частей положительной и отрицательной частоты опорного сигнала нисходящей линии связи. Если последовательности скремблирования являются очень длинными, то последовательности скремблирования могут быть секционированы на сегменты, и различные сегменты последовательностей скремблирования могут обрабатываться параллельно с помощью нескольких экземпляров формирователя последовательностей скремблирования. Запоминающее устройство может сохранять начальные состояния LFSR для формирователя последовательностей скремблирования для каждого сегмента.
В альтернативной схеме одна последовательность скремблирования длины 2N может использоваться для того, чтобы формировать опорный сигнал нисходящей линии связи. Начало этой последовательности скремблирования может преобразовываться в крайнюю левую (или наибольшую отрицательную) частоту, и последовательность скремблирования может двигаться к крайней правой (или наибольшей положительной) частоте. В этой схеме начальная часть последовательности скремблирования может быть отброшена, причем величина для отбрасывания зависит от полосы пропускания системы. Эта схема по существу формирует всю последовательность скремблирования для 20 МГц и использует только центральную часть переменной длины по мере необходимости для конкретной полосы пропускания системы. Эта схема может требовать большего объема служебной информации, поскольку часть формируемых битов скремблирования должна отбрасываться.
Фиг.5 показывает схему процесса 500 выполнения скремблирования в передающем устройстве или дескремблирования в приемном устройстве в системе связи. Процесс 500 может выполняться посредством узла B, посредством UE или посредством какого-либо другого объекта.
LFSR может быть инициализирован к начальному состоянию, чтобы формировать базовую последовательность скремблирования (этап 512). Первая последовательность скремблирования может быть сформирована на основе сложения по модулю 2 выбранной комбинации выводов LFSR, причем первая последовательность скремблирования является первым циклическим сдвигом базовой последовательности скремблирования (этап 514). Скремблирование или дескремблирование для первого канала может выполняться с помощью первой последовательности скремблирования, при этом первый канал является одним из набора каналов и возможно сигналов, поддерживаемых посредством базовой последовательности скремблирования (этап 516). Вторая последовательность скремблирования также может быть сформирована на основе сложения по модулю 2 второй выбранной комбинации выводов LFSR, причем вторая последовательность скремблирования является вторым циклическим сдвигом базовой последовательности скремблирования. Первые и вторые последовательности скремблирования могут быть сформированы параллельно на основе различных комбинаций выводов LFSR. Скремблирование или дескремблирование для второго канала или опорного сигнала может выполняться с помощью второй последовательности скремблирования.
В одной схеме этапа 512 LFSR может реализовывать один порождающий полином, который применим для всех поддерживаемых каналов и сигналов. LFSR может сбрасываться для каждого применения скремблирования или дескремблирования для первого канала. LFSR может быть инициализирован к одинаковому начальному состоянию для всех поддерживаемых каналов и сигналов.
Фиг.6 показывает схему процесса 600 формирования первой последовательности скремблирования. Процесс 600 является одной схемой этапа 514 на фиг.5. Значение типа канала для первого канала может быть определено (этап 612). По меньшей мере, одно значение параметра, по меньшей мере, для одного параметра первого канала также может быть определено (этап 614). Значение переключателя последовательности для первого канала может быть определено на основе значения типа канала и, по меньшей мере, одного значения параметра (этап 616). Комбинация выводов LFSR, чтобы выполнять сложение по модулю 2, может быть определена на основе значения переключателя последовательности (этап 618). Первая последовательность скремблирования может получаться посредством (i) выбора или отмены выбора каждого выводимого бита LFSR на основе значения переключателя последовательности, и (ii) суммирования выбранных выводимых битов LFSR с помощью сложения по модулю 2, чтобы получать первую последовательность скремблирования.
Значение переключателя последовательности может содержать первый набор битов, которым могут назначаться различные значения для различных каналов и сигналов, поддерживаемых посредством базовой последовательности скремблирования. Значение переключателя последовательности также может содержать второй набор битов для конкретных для канала или конкретных для сигнала параметров. Поддерживаемые каналы и сигналы могут включать в себя широковещательный канал, канал многоадресной передачи, совместно используемый канал нисходящей линии связи, канал управления нисходящей линии связи, совместно используемый канал восходящей линии связи, канал управления восходящей линии связи, опорный сигнал, некоторый другой канал или сигнал или любую комбинацию вышеозначенного. Конкретные для канала или конкретные для сигнала параметры могут включать в себя идентификатор соты, идентификатор антенны, идентификатор кадра, идентификатор подкадра, идентификатор символа, идентификатор UE, идентификатор потока, идентификатор кодового блока, некоторый другой параметр или любую комбинацию вышеозначенного.
Фиг.7 показывает схему устройства 700 выполнения скремблирования и дескремблирования в системе связи. Устройство 700 включает в себя модуль 712, чтобы инициализировать LFSR к начальному состоянию, чтобы формировать базовую последовательность скремблирования, модуль 714, чтобы формировать первую последовательность скремблирования на основе сложения по модулю 2 выбранной комбинации выводов LFSR, причем первая последовательность скремблирования является первым циклическим сдвигом базовой последовательности скремблирования, и модуль 716, чтобы выполнять скремблирование или дескремблирование для первого канала с помощью первой последовательности скремблирования, причем первый канал является одним из набора каналов, поддерживаемых посредством базовой последовательности скремблирования.
Фиг.8 показывает схему процесса 800 обработки опорного сигнала. Процесс 800 может выполняться посредством узла B, посредством UE или посредством какого-либо другого объекта. Первая последовательность скремблирования может быть сформирована на основе первого циклического сдвига базовой последовательности скремблирования (этап 812). Вторая последовательность скремблирования может быть сформирована на основе второго циклического сдвига базовой последовательности скремблирования (этап 814). Первая последовательность скремблирования может иметь свое начало, преобразованное в центр полосы пропускания системы, и может двигаться к краю в направлении положительной частоты, к примеру, как показано на фиг.4 (этап 816). Вторая последовательность скремблирования может иметь свое начало, преобразованное в центр полосы пропускания системы, и может двигаться к краю в направлении отрицательной частоты, к примеру, как также показывается на фиг.4 (этап 818). Скремблирование или дескремблирование для положительных частот для опорного сигнала может выполняться с помощью первой последовательности скремблирования (этап 820). Скремблирование или дескремблирование для отрицательных частот для опорного сигнала может выполняться с помощью второй последовательности скремблирования (этап 822).
В одной схеме этапов 812 и 814 первое значение переключателя последовательности, содержащее первое значение для параметра полярности частоты (к примеру, параметра Frequency_+/-), может быть определено. Второе значение переключателя последовательности, содержащее второе значение для параметра полярности частоты, также может быть определено. Базовая последовательность скремблирования может быть циклически сдвинута на основе первого значения переключателя последовательности, чтобы получать первую последовательность скремблирования. Базовая последовательность скремблирования также может быть циклически сдвинута на основе второго значения переключателя последовательности, чтобы получать вторую последовательность скремблирования.
В одной схеме этапов 812 и 814, по меньшей мере, один формирователь последовательностей скремблирования может сбрасываться к начальной точке. Первые M битов скремблирования первой последовательности скремблирования могут быть сформированы с помощью формирователя(ей) последовательностей скремблирования, где M определяется на основе полосы пропускания системы. Первые M битов скремблирования второй последовательности скремблирования также могут быть сформированы с помощью формирователя(ей) последовательностей скремблирования.
Фиг.9 показывает схему устройства 900 обработки опорного сигнала. Устройство 900 включает в себя модуль 912, чтобы формировать первую последовательность скремблирования на основе первого циклического сдвига базовой последовательности скремблирования, модуль 914, чтобы формировать вторую последовательность скремблирования на основе второго циклического сдвига базовой последовательности скремблирования, модуль 916, чтобы преобразовывать начало первой последовательности скремблирования в центр полосы пропускания системы и двигаться к краю в направлении положительной частоты, модуль 918, чтобы преобразовывать начало второй последовательности скремблирования в центр полосы пропускания системы и двигаться к краю в направлении отрицательной частоты, модуль 920, чтобы выполнять скремблирование или дескремблирование для положительных частот для опорного сигнала с помощью первой последовательности скремблирования, и модуль 922, чтобы выполнять скремблирование или дескремблирование для отрицательных частот для опорного сигнала с помощью второй последовательности скремблирования.
Модули на фиг.7 и 9 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства и т.д., либо любую комбинацию вышеозначенного.
Фиг.10 иллюстрирует блок-схему структуры узла B 110 и UE 120, которые являются одним из узлов B и одним из UE на фиг.1. В этой схеме узел B 110 оснащен T антеннами 1034a-1034t, а UE 120 оснащено R антеннами 1052a-1052r, где, в общем, Т≥1 и R≥1.
В узле B 110 передающий процессор 1020 может принимать данные трафика для одного или более UE из источника данных 1012, обрабатывать данные трафика для каждого UE на основе одной или более схем модуляции и кодирования, выбранных для этого UE, и предоставлять символы данных для совместно используемых каналов/каналов передачи данных. Передающий процессор 1020 может принимать и обрабатывать широковещательные и многоадресные данные и предоставлять символы для каналов широковещательной передачи и многоадресной передачи. Передающий процессор 1020 также может принимать и обрабатывать управляющую информацию от контроллера/процессора 1040 и предоставлять символы для каналов управления. Передающий процессор 1020 также может формировать символы для опорных сигналов, сигналов синхронизации и т.д. Передающий процессор 1020 может выполнять скремблирование различных каналов и сигналов, как описано выше.
Передающий (TX) процессор 1030 со многими входами и многими выходами (MIMO) может мультиплексировать символы для различных каналов и сигналов. TX MIMO-процессор 1030 может выполнять пространственную обработку (к примеру, предварительное кодирование) для мультиплексированных символов, если применимо, и предоставлять T выходных потоков символов в T модуляторов (MOD) 1032a-1032t. Каждый модулятор 1032 может обрабатывать соответствующий выходной поток символов (к примеру, для OFDM), чтобы получать выходной поток выборок. Каждый модулятор 1032 дополнительно может обрабатывать (к примеру, преобразовывать в аналоговую форму, усиливать, фильтровать и преобразовывать с повышением частоты) выходной поток выборок, чтобы получать сигнал нисходящей линии связи. T сигналов нисходящей линии связи от модуляторов 1032a-1032t могут быть переданы через T антенн 1034a-1034t, соответственно.
В UE 120 антенны 1052a-1052r могут принимать сигналы нисходящей линии связи от узла B 110 и предоставлять принимаемые сигналы в демодуляторы (DEMOD) 1054a-1054r, соответственно. Каждый демодулятор 1054 может приводить к требуемым параметрам (к примеру, фильтровать, усиливать, преобразовывать с понижением частоты и оцифровывать) соответствующий принимаемый сигнал, чтобы получать входные выборки, и дополнительно может обрабатывать входные выборки (к примеру, для OFDM), чтобы получать принимаемые символы. MIMO-детектор 1056 может получать принимаемые символы от всех R демодуляторов 1054a-1054r, выполнять MIMO-обнаружение для принимаемых символов, если применимо, и предоставлять обнаруженные символы. Приемный процессор 1058 может обрабатывать (к примеру, демодулировать, выполнять обратное перемежение и декодировать) обнаруженные символы, предоставлять декодированные данные для UE 120 в приемник 1060 данных и предоставлять декодированную управляющую информацию в контроллер/процессор 1080.
В восходящей линии связи, в UE 120, данные из источника 1062 данных и управляющая информация из контроллера/процессора 1080 могут обрабатываться посредством передающего процессора 1064, дополнительно обрабатываться посредством TX MIMO-процессора 1066, если применимо, приводиться к требуемым параметрам посредством модуляторов 1054a-1054r и передаваться в узел B 110. В узле B 110 сигналы восходящей линии связи от UE 120 могут приниматься посредством антенн 1034, приводиться к требуемым параметрам посредством демодуляторов 1032, обрабатываться посредством MIMO-детектора 1036, если применимо, и дополнительно обрабатываться посредством приемного процессора 1038, чтобы получать данные и управляющую информацию, передаваемые посредством UE 120.
Контроллеры/процессоры 1040 и 1080 могут направлять работу в узле B 110 и UE 120, соответственно. Запоминающие устройства 1042 и 1082 могут сохранять данные и программные коды для узла B 110 и UE 120, соответственно. Планировщик 1044 может планировать UE для передачи по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи и может предоставлять назначения ресурсов для планируемых UE.
Процесс 500 на фиг.5, процесс 600 на фиг.6, процесс 800 на фиг.8 и/или другие процессы для технологий, описанных в данном документе, могут выполняться посредством одного или более процессоров в узле B 110 и также посредством одного или более процессоров в UE 120. Например, передающие процессоры 1020 и 1064 могут выполнять процесс 500 и/или 600 для скремблирования, а приемные процессоры 1038 и 1058 могут выполнять процесс 500 и/или 600 для дескремблирования. Передающий процессор 1020 также может выполнять процесс 800 для скремблирования опорного сигнала нисходящей линии связи, а приемный процессор 1058 может выполнять процесс 800 для дескремблирования опорного сигнала нисходящей линии связи.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью любой из множества различных технологий. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и символы шумоподобной последовательности, которые могут приводиться в качестве примера по всему описанию выше, могут быть представлены посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц либо любой комбинации вышеозначенного.
Специалисты в данной области техники дополнительно должны принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытием сущности, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, компьютерное программное обеспечение либо их комбинации. Чтобы понятно иллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, в общем, на основе функциональности. Реализована эта функциональность в качестве аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта применения и проектных ограничений, накладываемых на систему в целом. Высококвалифицированные специалисты могут реализовывать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения по реализации не должны быть интерпретированы как являющиеся отступлением от объема настоящего раскрытия сущности.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытием сущности в данном документе, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матричной БИС (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств либо любой комбинации вышеозначенного, предназначенной для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, к примеру комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая аналогичная конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытием сущности в данном документе, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение посредством процессора, либо в комбинации вышеозначенного. Программный модуль может постоянно размещаться в памяти типа RAM, флэш-памяти, памяти типа ROM, памяти типа EPROM, памяти типа EEPROM, в регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя хранения данных, известной в данной области техники. Типичный носитель хранения данных соединен с процессором, причем процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель хранения данных. В альтернативном варианте носитель хранения данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться в ASIC. ASIC может постоянно размещаться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
В одной или более примерных схем описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или любой комбинации вышеозначенного. Если реализованы в программном обеспечении, функции могут быть сохранены или переданы как одна или более инструкций или код на машиночитаемом носителе. Машиночитаемые носители включают в себя как компьютерные носители хранения данных, так и среду связи, включающую в себя любую передающую среду, которая упрощает перемещение компьютерной программы из одного места в другое. Носители хранения данных могут быть любыми доступными носителями, к которым можно осуществлять доступ посредством компьютера общего назначения или специального назначения. В качестве примера, а не ограничения, эти машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое устройство хранения на оптических дисках, устройство хранения на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения, либо любой другой носитель, который может быть использован для того, чтобы переносить или сохранять требуемое средство программного кода в форме инструкций или структур данных, и к которому можно осуществлять доступ посредством компьютера общего назначения или специального назначения либо процессора общего назначения или специального назначения. Также любое подключение корректно называть машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается из веб-узла, сервера или другого удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, "витой пары", цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, "витая пара", DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, включены в определение носителя. Диск (disk) и диск (disc) при использовании в данном документе включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-Ray, при этом диски (disk) обычно воспроизводят данные магнитно, тогда как диски (disc) обычно воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Комбинации вышеперечисленного также следует включать в число машиночитаемых носителей.
Предшествующее описание раскрытия сущности предоставлено для того, чтобы давать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать раскрытие сущности. Различные модификации в раскрытии сущности должны быть очевидными для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам без отступления от сущности и объема раскрытия сущности. Таким образом, раскрытие сущности не имеет намерения быть ограниченным описанными в данном документе примерами и схемами, а должно удовлетворять самому широкому объему, согласованному с принципами и новыми функциями, раскрытыми в данном документе.