УСТРОЙСТВО И СПОСОБ БЫСТРОГО ДОСТУПА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
DEVICE AND METHOD FOR FAST ACCESS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
В данной заявке испрашивается приоритет предварительной заявки США №60/784,740, поданной 20 марта 2006 и озаглавленной «Способ быстрого доступа». Эта заявка полностью включена в данный документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное описание относится, в широком смысле, к беспроводной связи и, более конкретно, к схемам быстрого доступа к ресурсам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы беспроводной связи широко применяются для обеспечения передачи различной информации, например голоса, данных и т.д. Эти системы могут выступать в качестве систем коллективного доступа, способных обеспечивать связь между несколькими пользователями путем совместного использования доступных системных ресурсов (например, диапазона частот и мощности излучения). Примерами таких систем коллективного доступа являются системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), коллективного доступа с временным разделением каналов (TDMA), коллективного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) и коллективного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
Системы беспроводной связи стали превалирующим средством, с помощью которого обменивается информацией большинство людей по всему миру. Устройства беспроводной связи стали меньше и мощнее для того, чтобы соответствовать нуждам потребителей по улучшению портативности и удобству использования. Увеличение вычислительной мощности мобильных устройств, например сотовых телефонов, привело к повышению уровня требований к системам передачи по беспроводным сетям.
Типичная сеть беспроводной связи (например, использующая методики частотного, временного и кодового разделения) содержит одну или несколько базовых станций, обеспечивающих зону покрытия, и один или несколько мобильных (например, беспроводных) терминалов, которые могут передавать и получать данные в пределах зоны покрытия. Типичная базовая станция может одновременно передавать несколько потоков данных для служб широковещательной передачи, многоадресной передачи и/или одноадресной передачи, при этом поток данных может представлять отдельный «интерес» для мобильного терминала. Мобильный терминал, находящийся в зоне покрытия, может быть «заинтересован» в получении одного, нескольких или всех потоков данных, которые несет совокупный поток. Также мобильный терминал может передавать данные на базовую станцию или на другой мобильный терминал.
В системах долговременной эволюции (сокращенно, LTE) в случае, когда терминалу или пользовательскому оборудованию (UE) требуются ресурсы для установления соединения с базовой станцией (например, с узлом В или сетью доступа), может использоваться канал произвольного доступа (RACH). Параметры канала произвольного доступа периодически пересылаются узлом B по нисходящему общему каналу управления (CCCH). UE может осуществлять передачу по RACH только после того, как оно успешно выполнило нисходящую синхронизацию и получило текущие параметры RACH. RACH также используется для восходящей синхронизации по уровню 1 и запроса на распределение ресурсов восходящего радиоканала. В случае если радиоинтерфейс восходящей линии имеет ортогональную природу (например, в системах OFDM или OFDMA), то может быть необходимым, чтобы ресурсы RACH были зарезервированы и использовались только для осуществления доступа. RACH используется неравномерно, и уровень его использования может быть намного ниже уровня использования регулярного канала трафика данных. Следовательно, существует потребность в том, чтобы по RACH передавалось минимальное количество данных, но при этом была обеспечена кратковременность задержек доступа.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приведено упрощенное изложение одного или нескольких аспектов с целью дать общее представление об этих аспектах. Данное изложение не является обширным обзором всех предусмотренных аспектов и не имеет своей целью определение ключевых или критических элементов всех аспектов, а также не предназначено для установления границ некоторых (или всех) аспектов. Единственной его целью является представление некоторых концепций одного или нескольких аспектов в упрощенной форме в качестве вступления к подробному описанию, представленному ниже.
В соответствии с одним из аспектов способ быстрого доступа в системе беспроводной связи содержит способ создания пробного сигнала доступа, содержащего преамбулу доступа, включающую информацию качества сервиса, и передачи пробного сигнала доступа по каналу произвольного доступа.
В соответствии с одним из аспектов способ быстрого доступа в системе беспроводной связи содержит способ получения пробного сигнала доступа, при этом пробный сигнал доступа содержит информацию качества сервиса, формирования разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, скремблирования разрешения на доступ с использованием информации из пробного сигнала доступа, и передачи разрешения на доступ.
В соответствии с еще одним аспектом устройство, являющееся работоспособным в системе беспроводной связи, содержит: средство передачи пробного сигнала доступа; средство получения первого разрешения на доступ, при этом часть первого разрешения на доступ имеет неопределенное значение; и средство для передачи пользовательских данных вместе с первым MAC-идентификатором в случае, если пользовательские данные передаются после получения первого разрешения на доступ.
В соответствии с еще одним аспектом устройство, являющееся работоспособным в системе беспроводной связи, содержит: средство приема пробного сигнала доступа; средство формирования первого разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом пробный сигнал доступа содержит часть пробного сигнала доступа, имеющую неопределенное значение; и средство получения пользовательских данных и первого MAC-идентификатора.
В соответствии с еще одним аспектом на машиночитаемом носителе хранятся исполнимые компьютером инструкции для выполнения следующих инструкций: передача пробного сигнала доступа; получение первого разрешения на доступ, при этом часть первого разрешения на доступ имеет неопределенное значение; и передача пользовательских данных вместе с первым MAC-идентификатором в случае, если пользовательские данные передаются после получения первого разрешения на доступ.
В соответствии с еще одним аспектом на машиночитаемом носителе хранятся исполнимые компьютером инструкции для выполнения следующих инструкций: прием пробного сигнала доступа; формирование первого разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом пробный сигнал доступа содержит часть пробного сигнала доступа, имеющую неопределенное значение; и получение пользовательских данных и первого MAC-идентификатора.
В соответствии с еще одним аспектом интегральная микросхема содержит: средство передачи пробного сигнала доступа; средство получения первого разрешения на доступ, при этом часть первого разрешения на доступ имеет неопределенное значение; и средство для передачи пользовательских данных вместе с первым MAC-идентификатором в случае, если пользовательские данные передаются после получения первого разрешения на доступ.
В соответствии с еще одним аспектом интегральная микросхема содержит: средство приема пробного сигнала доступа; средство формирования первого разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом пробный сигнал доступа содержит часть пробного сигнала доступа, имеющую неопределенное значение; и средство получения пользовательских данных и первого MAC-идентификатора.
В соответствии с еще одним аспектом электронное устройство, являющееся работоспособным в системе беспроводной связи, содержит: передатчик, при этом передатчик передает пробный сигнал доступа; приемник, при этом приемник принимает первое разрешение на доступ, и часть первого разрешения на доступ имеет неопределенное значение; и передатчик, дополнительно передающий пользовательские данные вместе с первым MAC-идентификатором в случае, если пользовательские данные передаются после получения первого разрешения на доступ.
В соответствии с еще одним аспектом способ быстрого доступа в системе беспроводной связи содержит: передачу пробного сигнала доступа; получение первого сообщения о разрешении, при этом первое сообщение о разрешении содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и передачу сообщения с использованием второй идентификации, при этом вторая идентификация не тождественна первой идентификации.
В соответствии с еще одним аспектом способ быстрого доступа в системе беспроводной связи содержит: получение пробного сигнала доступа; формирование разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом разрешение на доступ содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и получение сообщения, содержащего вторую идентификацию, не тождественную переданной первой идентификации.
В соответствии с еще одним аспектом устройство, являющееся работоспособным в системе беспроводной связи, содержит: средство передачи пробного сигнала доступа; средство получения первого сообщения о разрешении, при этом первое сообщение о разрешении содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и средство передачи сообщения с использованием второй идентификации, при этом вторая идентификация не тождественна первой идентификации.
Еще один аспект связан с устройством, являющимся работоспособным в системе беспроводной связи и содержащим: средство получения пробного сигнала доступа; средство формирования разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом разрешение на доступ содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и средство получения сообщения, содержащего вторую идентификацию, не тождественную переданной первой идентификации.
Еще один аспект относится к машиночитаемому носителю, на котором хранятся исполнимые компьютером инструкции для выполнения следующих инструкций: передачи пробного сигнала доступа; получения первого сообщения о разрешении, при этом первое сообщение о разрешении содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и передачи сообщения с использованием второй идентификации, при этом вторая идентификация не тождественна первой идентификации.
Еще один аспект относится к машиночитаемому носителю, на котором хранятся исполнимые компьютером инструкции для выполнения следующих инструкций: получения пробного сигнала доступа; формирования разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом разрешение на доступ содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и получения сообщения, содержащего вторую идентификацию, не тождественную переданной первой идентификации.
Еще один аспект связан с интегральной микросхемой, содержащей: средства передачи пробного сигнала доступа; средство получения первого сообщения о разрешении, при этом первое сообщение о разрешении содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и средство передачи сообщения с использованием второй идентификации, при этом вторая идентификация не тождественна первой идентификации.
В соответствии с еще одним аспектом интегральная микросхема содержит: средство получения пробного сигнала доступа; средства формирования разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, при этом разрешение на доступ содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и средство получения сообщения, содержащего вторую идентификацию, не тождественную переданной первой идентификации.
В соответствии с еще одним аспектом электронное устройство, являющееся работоспособным в системе беспроводной связи, содержит: передатчик, при этом передатчик передает пробный сигнал доступа; приемник, при этом приемник принимает первое разрешение на доступ, и часть первого разрешения на доступ содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и передатчик, передающий сообщение с использованием второй идентификации, при этом вторая идентификация не тождественна первой идентификации.
Еще один аспект относится к электронному устройству, являющемуся работоспособным в системе беспроводной связи, содержащему: приемник, при этом приемник принимает пробный сигнал доступа; процессор, при этом процессор формирует разрешение на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа, и это разрешение на доступ содержит часть, представляющую собой первую идентификацию; и приемник, дополнительно принимающий сообщение, содержащее вторую идентификацию, не тождественную переданной первой идентификации.
В целях реализации вышеупомянутых и смежных целей один или несколько аспектов имеют особенности, которые будут детально описаны и конкретно указаны ниже в формуле изобретения. В нижеследующем описании и прилагаемых чертежах детально излагаются определенные иллюстрирующие аспекты одного или нескольких аспектов. Однако данные аспекты указывают только несколько способов, посредством которых могут быть применены принципы различных аспектов, и предполагается, что описанные аспекты включают все подобные аспекты и их эквиваленты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 приведена иллюстрация примера системы, выполняющей оптимальную передачу по нисходящему каналу в среде беспроводной связи.
На Фиг.2 приведена иллюстрация примера методики, которая способствует функционированию типа системы, используемой точкой доступа в системе беспроводной связи.
На Фиг.3 приведена иллюстрация примера методики, которая способствует функционированию типа системы, используемой терминалом доступа в системе беспроводной связи.
На Фиг.4 представлена методика, способствующая процедуре быстрого доступа в системе беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, изложенными в данном документе.
На Фиг.5 представлен пример методики, способствующей получению пробного сигнала доступа в системе беспроводной связи.
На Фиг.6 приведена иллюстрация системы беспроводной связи в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в данном документе.
На Фиг.7A и 7B приведены иллюстрации систем, способствующих быстрому доступу в беспроводной связи.
На Фиг.8 приведена иллюстрация терминала или пользовательского устройства, обеспечивающего связь с другим сектором в среде беспроводной связи в соответствии с различными аспектами, изложенными в данном документе.
На Фиг.9 приведена иллюстрация системы, способствующей связи с другим сектором в среде связи в соответствии с различными аспектами.
На Фиг.10 приведена иллюстрация примера системы беспроводной связи в соответствии с различными аспектами.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Различные варианты осуществления будут описаны со ссылкой на чертежи, при этом одинаковые числа везде используются для обозначения одинаковых элементов. В нижеследующем описании в целях разъяснения изложены многочисленные конкретные детали с целью обеспечения полного понимания одного или нескольких вариантов осуществления. Однако может быть очевидно, что данный(-ые) вариант(-ы) осуществления могут применяться на практике и без этих конкретных деталей. В других случаях общеизвестные структуры и устройства показаны на блок-схемах в целях способствования описанию одного или нескольких вариантов осуществления. В данной заявке термины «компонент», «модуль», «система» и т.п. предназначены для обозначения сущностей, связанных с применением компьютера, таких как аппаратное обеспечение, аппаратно-программное обеспечение, комбинация программного и аппаратного обеспечения, программное обеспечение или выполняющееся программное обеспечение. Например, компонент может представлять собой процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, исполняемый файл, поток выполнения, программу и/или компьютер, но не ограничивается этими сущностями. В качестве иллюстрации, компонентом может быть как приложение, запущенное на вычислительном устройстве, так и само вычислительное устройство. Один или несколько компонентов может принадлежать процессу и/или потоку выполнения, и компонент может быть локализованным на одном компьютере или быть распределенным по двум или более компьютерам. Кроме того, данные компоненты могут запускаться с различных машиночитаемых носителей, на которых хранятся различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать посредством локальных и/или удаленных процессов, а именно в соответствии с сигналом, содержащим один или несколько пакетов данных (например, данные от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе, и/или посредством сети, например сети Интернет, и с другими системами посредством сигнала).
Кроме того, различные варианты осуществления, описанные в данной заявке, связаны с мобильными устройствами. Мобильное устройство также может называться системой, абонентским устройством, абонентской станцией, мобильной станцией, телефоном, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, пользовательским агентом или пользовательским оборудованием (UE). Мобильное устройство может быть сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном с протоколом инициации сеанса (SIP), станцией с беспроводным абонентским шлейфом (WLL), карманным персональным компьютером (PDA), портативным прибором с возможностью осуществления беспроводной связи или другим вычислительным устройством, соединенным с беспроводным модемом. Кроме того, различные варианты осуществления, описанные в данной заявке, связаны с базовыми станциями. Базовая станция может применяться для осуществления взаимодействия с мобильным(-и) устройством(-ами) и может также называться точкой доступа, узлом В или некоторым другим термином.
Кроме того, различные аспекты и особенности, описанные в данной заявке, могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия с использованием стандартных методик программирования и инженерных методик. Термин «изделие» в данном документе охватывает компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства или носителя. Например, машиночитаемые носители могут включать магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, флоппи-диск, магнитная полоса и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, СППЗУ, карта, аппаратный ключ и т.д.). Кроме того, различные носители информации, описанные в данной заявке, могут представлять собой одно или несколько устройств и/или других машиночитаемых носителей для хранения информации. Термин «машиночитаемый носитель» может включать беспроводные каналы или другие носители, способные к хранению, содержанию и/или переносу инструкций и/или данных.
На Фиг.1 представлена иллюстрация, в соответствии с различными вариантами осуществления, изложенными в данном документе, системы 100, выполняющей оптимальную передачу по нисходящему каналу в среде беспроводной связи. Базовая станция 102 сконфигурирована для взаимодействия с одним или несколькими мобильными устройствами 104. Базовая станция 102 состоит из блока оптимизации 106, позволяющего мультиплексировать локальные и распределенные передачи, и блока приема 108, который, например, получает информацию о характеристиках базовой станции. Блок оптимизации 106 позволяет осуществлять передачу по нисходящему каналу таким образом, что при этом достигается частотное разнесение, и посредством различных схем снижаются накладные расходы, связанные с передачей, что будет обсуждаться ниже. Как можно понять, мультиплексирование локальных и распределенных передач предусматривает размещение различных служб трафика и предоставление пользователю различных возможностей и, кроме того, позволяет пользователю одного или нескольких мобильных устройств 104 воспользоваться преимуществами, предоставляемыми свойствами канала. Кроме того, например, одно или несколько мобильных устройств 104 могут предоставлять блоку оптимизации 106 базовой станции 102 информацию, относящуюся к характеристикам мобильных устройств, оценку условий нисходящего канала и абонентские данные. Кроме того, следует понимать, что базовая станция 102 может определить долю высокоскоростных и низкоскоростных пользователей, хранить абонентские данные и информацию, относящуюся к характеристикам мобильных устройств. Эти возможности базовой станции 102 могут также дать возможность блоку оптимизации 106 выбирать схему мультиплексирования исходя из окружающих условий.
На Фиг.2-3 проиллюстрированы методики, относящиеся к системе связи с быстрым доступом. Хотя, в целях упрощения описания, методики показаны и описаны в виде последовательности действий, следует понимать, что методики не ограничиваются порядком действий, и некоторые действия могут, в соответствии с предметом изобретения, выполняться в другой последовательности и/или одновременно с другими действиями, отличающимися от показанных и описанных в данной заявке. Например, квалифицированным специалистам в данной области техники будет понятно, что методика может, в качестве альтернативного варианта, быть представлена в виде взаимосвязанных состояний или событий, например, аналогично диаграмме состояния. Кроме того, не все проиллюстрированные действия могут являться необходимыми для реализации методики в соответствии с предметом изобретения.
На Фиг.2 проиллюстрирована методика 200, способствующая процедуре быстрого доступа в системе беспроводной связи (например, в системе OFDM или OFDMA). Способ может применяться для первоначального доступа, осуществления синхронизации при потере синхронизации терминалом или в случае, когда терминал не синхронизирован с сетью доступа, или для эстафетной передачи. Осуществление способа начинается с шага 202, на котором происходит передача пробного сигнала доступа в сеть доступа (узел B). В одном из аспектов пробный сигнал доступа передается по каналу произвольного доступа (RACH). В целях минимизации использования ресурсов восходящего канала производится передача только преамбулы. Преамбула может содержать информацию об отношении мощности несущей к помехе (C/I) в нисходящем канале (позволяет регулировать мощность сообщения о разрешении доступа, посылаемого по нисходящему каналу в ответ на пробный сигнал доступа, обсуждается ниже), информацию индикатора качества канала, информацию, относящуюся к качеству сервиса (QoS) (позволяет планировщику осуществлять выбор и назначение приоритетов для начального распределения ресурсов), случайный идентификатор (снижает вероятность того, что идентичные пробные сигналы доступа от различных устройств UE будут одновременно получены узлом B) и идентификатор соты (используется для скремблирования пробного сигнала доступа таким образом, чтобы пробный сигнал успешно декодировался только в целевом узле B). Преамбула пробного сигнала доступа содержит последовательность доступа. Последовательность доступа устанавливается исходя из информации нисходящего канала от UE, включая С/I, QoS и/или случайное число, используемое во избежание возможных противоречий. В одном из аспектов все последовательности доступа являются ортогональными. Последовательность доступа скремблируется до начала передачи посредством скремблирующей последовательности, специфичной для данной соты. В другом аспекте скремблирующая последовательность является функцией не только идентификатора соты, но также, в дополнение к идентификатору соты, функцией MAC-идентификатора (достаточным является идентификатор UE любого типа).
В рассматриваемом аспекте после передачи пробного сигнала доступа способ переходит к шагу 202, где производится определение, получено ли разрешение на доступ в ответ на пробный сигнал доступа. Если разрешение на доступ получено, то способ переходит к шагу 206 после декодирования разрешения на доступ с использованием информации от пробного сигнала доступа. На шаге 206 передается сообщение с запросом на установку соединения (например, ConnectionOpenRequest), после чего ожидается ответ. На шаге 208 осуществляется получение ответного сообщения установки соединения (ConnectionOpenResponse). В другом аспекте в случае если терминалу уже присвоен MAC-идентификатор (например, когда терминал находится в активном состоянии), можно исключить применение способа, описанного в 206 и 208, и терминал может начать обмен данными с сетью доступа.
Возвращаясь к шагу 204, в случае если разрешение на доступ не было получено в заранее определенное время, способ переходит к шагу 210. На шаге 210 производится определение, достигнуто ли заранее определенное максимальное число повторных передач пробного сигнала доступа. Если максимальное число повторных передач пробного сигнала доступа было достигнуто, то способ переходит к шагу 212. На шаге 212 мощность передачи устанавливается на исходный уровень, и пробный сигнал доступа передается повторно. Способ переходит к шагу 204, где осуществляется проверка получения разрешения на доступ. Если максимальное число повторных передач пробного сигнала доступа не было достигнуто, то способ переходит к шагу 214. На шаге 214 пробный сигнал доступа передается повторно с большей мощностью. Способ переходит к шагу 204, где осуществляется проверка получения разрешения на доступ.
На Фиг.3 проиллюстрирована методика 300, способствующая получению пробного сигнала доступа в системе беспроводной связи. Способ начинается с шага 302, на котором осуществляется получение пробного сигнала доступа, содержащего последовательность доступа. Если пробный сигнал доступа был успешно обнаружен, то способ переходит к шагу 304. На шаге 304 сеть доступа формирует разрешение на доступ. Разрешение на доступ соотносится с пробным сигналом доступа и использует информацию из полученного пробного сигнала доступа. Сеть доступа определяет параметры, которые будут предоставлены терминалу, связанному с пробным сигналом доступа, в целях осуществления обмена данными с сетью доступа. Разрешение на доступ, помимо прочего, содержит MAC-идентификатор терминала, распределение ресурсов восходящего канала и настройки восходящего канала. Разрешение на доступ может подвергаться скремблированию и защите с использованием схем исправления ошибок. Если разрешение на доступ передается по широковещательному каналу на несколько терминалов, то оно может скремблироваться с использованием информации от пробного сигнала доступа таким образом, чтобы разрешение на доступ мог декодировать только запросивший его терминал. Например, узел B скремблирует разрешение на доступ с последовательностью преамбулы доступа, полученной им. Только UE, которое выбрало соответствующую последовательность преамбулы доступа, может декодировать разрешение на доступ. После формирования разрешения на доступ на шаге 306 данного способа осуществляется передача разрешения на доступ и ожидается запрос на установку соединения. На шаге 308 осуществляется получение запроса на установку соединения. После аутентификации терминала на шаге 310 передается ответное сообщение установки соединения.
В другом аспекте методики, проиллюстрированные на Фиг.2-3, могут применяться в схеме эстафетной передачи. UE согласовывает эстафетную передачу с исходным узлом B. Параллельно исходный узел B согласовывает передачу с целевым узлом B. До начала обмена данными между UE и целевым узлом B UE передает сообщение синхронизации на целевой узел B. Сообщение синхронизации состоит из преамбулы доступа и передается через RACH. Скремблирующая последовательность является функцией идентификатора целевой соты, например ее MAC-идентификатора. При достижении синхронизации по восходящему каналу узел B посылает на UE разрешение на доступ.
В другом аспекте методики, проиллюстрированные на Фиг.4-5, могут применяться для синхронизации. Обратимся конкретно к Фиг.4, где приведена иллюстрация методики 400, которая способствует процедуре быстрого доступа в системе беспроводной связи (например, в системах OFDM или OFDMA). Данный способ может применяться для синхронизации в случае, когда терминал потерял синхронизацию или не был синхронизирован с сетью доступа, или для эстафетной передачи. Способ 400 исполняется после того, как терминал определил, что он не синхронизирован с сетью доступа. Терминал может потерять синхронизацию с сетью доступа в случае, если терминал перешел из активного режима в спящий режим, при глубоком замирании или во время процедуры эстафетной передачи. В данном аспекте способ начинается с шага 404, на котором терминал доступа передает сигнатуру доступа (которая также может называться пробным сигналом доступа) в сеть доступа (узел B). В одном из аспектов пробный сигнал доступа передается по каналу произвольного доступа (RACH). Пробный сигнал доступа может содержать C/I информацию канала нисходящей связи, информацию индикатора качества канала, информацию, относящуюся к качеству сервиса, случайный идентификатор, идентификатор соты или флаг MAC-идентификатора. Поскольку данный способ предназначен для повторной синхронизации, терминал мог уже получить MAC-идентификатор, и может не нуждаться в получении MAC-идентификатора от сети доступа. В одном из аспектов флаг MAC-идентификатора пробного сигнала доступа может быть установлен с целью указания, что новый MAC-идентификатор не нужен или что флаг MAC-идентификатора не используется.
После передачи пробного сигнала доступа способ переходит к шагу 406. Терминал получает по восходящему каналу сообщение с разрешением от сети доступа (узла B) в ответ на пробный сигнал доступа. В одном из аспектов первое сообщение с разрешением по восходящему каналу, полученное в ответ на пробный сигнал доступа, может содержать информацию о ресурсах восходящего канала, временные параметры для настройки временного режима, а также сегмент MAC-идентификатора. В одном из аспектов для первого сообщения с разрешением по восходящему каналу в качестве значения сегмента MAC-идентификатора может быть установлена неопределенная величина (например, ряд нулей или любой шаблон, указывающий на неиспользуемые данные). Терминал может игнорировать обработку сегмента MAC-идентификатора сообщения с разрешением. Если сегмент MAC-идентификатора не является неопределенным (сеть доступа присвоила новый MAC-идентификатор), то терминал может продолжать игнорировать новый MAC-идентификатор и может использовать ранее присвоенный MAC-идентификатор, хранящийся в памяти. Если у терминала нет присвоенного значения MAC-идентификатора, то терминал может использовать MAC-идентификатор из сообщения с разрешением на доступ. В еще одном аспекте сеть доступа может предоставлять MAC-идентификатор, извлеченный из памяти, в зависимости от информации из пробного сигнала доступа. В этом аспекте сообщение с разрешением по восходящему каналу может содержать другое множество параметров, и терминал будет обрабатывать сегмент MAC-идентификатора из этого сообщения с разрешением по восходящему каналу.
На шаге 408 устанавливается связь с сетью доступа с использованием параметров, полученных в разрешении на доступ, при этом терминал начинает обмениваться пользовательскими данными. В одном из аспектов терминал предоставляет свой MAC-идентификатор при передаче по совместно используемому восходящему каналу. Сеть доступа может хранить MAC-идентификатор в памяти. На шаге 410 терминал получает второе или последующее сообщение с разрешением на доступ по восходящему каналу от сети доступа. Терминал обрабатывает сегменты MAC-идентификатора всех сообщений с разрешением по восходящему каналу, полученных после получения первого сообщения с разрешением на доступ по восходящему каналу (обсуждается в шаге 406). После этого на шаге 412 терминал передает пользовательские данные по совместно используемому восходящему каналу, но не предоставляет MAC-идентификатор в виде части последующих передач пользовательских данных.
На Фиг.5 представлен пример методики 500, способствующей получению пробного сигнала доступа в системе беспроводной связи. Способ начинается на шаге 502, где осуществляется получение пробного сигнала доступа. Если пробный сигнал доступа был успешно обнаружен, то способ переходит к шагу 504. На шаге 504 сеть доступа формирует разрешение на доступ. Разрешение на доступ соотносится с пробным сигналом доступа и пользовательской информацией из полученного пробного сигнала доступа. Сеть доступа определяет параметры для предоставления терминалу, соответствующему пробному сигналу доступа, с целью осуществления обмена данными с сетью доступа. Разрешение на доступ, помимо прочего, содержит MAC-идентификатор терминала, распределение ресурсов восходящего канала и настройки восходящего канала. В одном из аспектов пробный сигнал доступа может содержать флаг MAC-идентификатора. Если флаг MAC-идентификатора является частью пробного сигнала доступа и при этом установлен (таким образом терминал запрашивает у сети доступа присвоение MAC-идентификатора), то MAC-идентификатор может быть включен в качестве части сообщения с разрешением на доступ. В другом аспекте пробный сигнал доступа не содержит никаких указаний на запрос MAC-идентификатора. В этом аспекте сегмент MAC-идентификатора сообщения с разрешением на доступ по восходящему каналу, передаваемого в ответ на пробный сигнал доступа, указывающий, что присвоение MAC-идентификатора не запрашивается, имеет значение MAC-идентификатора «не определен». В другом аспекте пробный сигнал доступа содержит первый индикатор. Если первый индикатор установлен, то сеть доступа определяет пробный сигнал доступа как запрос нулевого уровня, при этом сеть доступа может предоставить только временные настройки или настройки мощности. На шаге 506 сеть доступа получает первое сообщение после разрешения на доступ. Первое сообщение может содержать MAC-идентификатор или пользовательские данные. На шаге 508 сеть доступа обновляет память с целью указания, что все последующие сообщения, например второе сообщение с разрешением на доступ по восходящему каналу, будут использовать полученный MAC-идентификатор.
На Фиг.6 приведена иллюстрация системы беспроводной связи 600 в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в данной заявке. Система 600 может включать одну или несколько базовых станций 602 (например, точек доступа), расположенных в одном или нескольких секторах, которые принимают, передают, повторяют и т.д. сигналы беспроводной связи друг другу и/или на мобильные устройства 604. Каждая базовая станция может содержать цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых, в свою очередь, может включать множество компонентов, относящихся к передаче и приему сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), что будет ясно квалифицированному специалисту в данной области техники. Мобильные устройства 604 могут представлять собой, например, сотовые телефоны, смартфоны, портативные компьютеры, портативные устройства связи, портативные вычислительные устройства, спутниковые радиостанции, системы глобального позиционирования, КПК, и/или другие подходящие устройства для осуществления коммуникации в системе беспроводной связи 600.
Базовые станции 602 могут передавать информацию по широковещательному каналу на мобильные устройства 604 посредством применения методик OFDM или OFDMA. Методики, основанные на частотном разделении, например OFDM, обычно разделяют частотный спектр на отдельные каналы; например, частотный спектр может быть разделен на равномерные порции диапазона частот (интервала частот). OFDM эффективно разделяет общий диапазон частот системы на несколько ортогональных частотных каналов. Частотные каналы могут использовать синхронные или асинхронные гибридные автоматические запросы на повторную передачу данных в зависимости от требований системы. Кроме того, система OFDM может использовать мультиплексирование с разделением по времени и/или частоте в целях достижения ортогональности для множественных передач данных для множества базовых станций 602.
На Фиг.7A проиллюстрирована система 700, способствующая процедуре быстрого доступа в системе беспроводной связи. Система 700 может включать модуль 702 для формирования пробного сигнала доступа, модуль 704 для получения первого разрешения на доступ и модуль 706 для передачи пользовательских данных. Модули 702, 704 и 706 могут представлять собой процессор или любое другое электронное устройство и могут быть объединены с модулем памяти 708.
На Фиг.7B проиллюстрирована система 750, способствующая процедуре быстрого доступа в системе беспроводной связи. Система 750 может включать модуль 752 для приема пробного сигнала доступа, модуль 754 для формирования разрешения на доступ в ответ на получение пробного сигнала доступа и модуль 756 для приема пользовательских данных. Модули 752-756 могут представлять собой процессор или любое другое электронное устройство и могут быть объединены с модулем памяти 760.
На Фиг.8 приведена иллюстрация терминала (или, пользовательского устройства) 800, обеспечивающего связь с другим сектором в среде беспроводной связи в соответствии с одним или несколькими аспектами, изложенными в данном документе. Терминал 800 содержит приемник 802, который принимает сигнал от, например, одной или нескольких принимающих антенн, и выполняет типичные действия (например, фильтрацию, усиление, понижающее преобразование частоты и т.д.) над полученным сигналом и переводит условный сигнал в цифровую форму с целью получения дискретных значений. Демодулятор 804 может осуществлять демодуляцию дискретных значений сигнала и предоставлять полученные символы пилот-сигнала процессору 806.
Процессор 806 может быть процессором, предназначенным для анализа информации, полученной блоком приема 802, и/или для формирования информации для передачи передатчиком 814. Процессор 806 может быть процессором, управляющим одним или несколькими блоками терминала 800, и/или процессором, анализирующим информацию, полученную приемником 802, генерирующим информацию для передачи передатчиком 814 и управляющим одним или несколькими блоками терминала 800. Процессор 806 может применять одну из методик, описанных в данном документе, включая методики, описанные со ссылкой на Фиг.2-3.
Кроме того, терминал 800 может включать блок управления передачей 808, который анализирует принятые входные данные, включая положительные квитанции успешных передач. Положительные квитанции могут быть получены от обслуживающего сектора и/или от соседнего сектора. Положительные квитанции могут указывать на то, что предыдущая передача была успешно получена и декодирована одной из точек доступа. Если квитанция не была получена или была получена отрицательная квитанция, то передача может быть отправлена повторно. Блок управления передачей 808 может быть включен в состав процессора 806. Следует понимать, что блок управления передачей 808 может содержать программу управления передачей, которая осуществляет анализ в отношении определения получения квитанции.
Терминал 800 может дополнительно содержать память 810, функционально объединенную с процессором 806, в которой может храниться информация о передачах, множество активных секторов, способы управления передачей, таблицы преобразования, связанные с вышеуказанным, и любая другая необходимая информация, относящаяся к передаче и множеству активных секторов, в соответствии с описанием в данном документе. Следует понимать, что блоки хранения данных (например, запоминающие устройства), описанные в данном документе, могут являться энергозависимыми ЗУ или энергонезависимыми ЗУ, или могут включать как энергозависимые ЗУ, так и энергонезависимые ЗУ. В качестве иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимые ЗУ могут включать постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), программируемые ПЗУ (ППЗУ), электрически программируемые ПЗУ (ЭППЗУ), электрически стираемые ПЗУ (ЭСПЗУ) или флэш-память. Энергозависимые ЗУ могут включать память с произвольным доступом (ОЗУ), выполняющую функции внешней кэш-памяти. В качестве иллюстрации, но не ограничения, ОЗУ может быть доступна во многих формах, таких как синхронное ОЗУ (SRAM), динамическое ОЗУ (DRAM), синхронное динамическое ОЗУ (SDRAM), синхронное динамическое ОЗУ с двойной скоростью (DDR SDRAM), улучшенное синхронное динамическое ОЗУ (ESDRAM), динамическое ОЗУ Synchlink (SLDRAM) и синхронное динамическое ОЗУ Rambus (DRRAM). Предполагается, что память 810 в рассматриваемых системах и способах содержит эти или любые другие подходящие типы памяти, но не ограничивается ими. Процессор 806 связан с модулятором символов 812 и передатчиком 814, который передает модулированный сигнал.
На Фиг.9 приведена иллюстрация системы 900, которая способствует связи с другим сектором в коммуникационной среде в соответствии с различными аспектами. Система 900 содержит точку доступа 902 с приемником 910, который получает сигнал(-ы) от одного или более терминалов 904 посредством одной или более антенн 906 и осуществляет передачу на один или более терминалов 904 посредством множества передающих антенн 908. Терминалы 904 могут включать как терминалы, поддерживаемые точкой доступа 902, так и терминалы 904, поддерживаемые соседними секторами. В одном или нескольких аспектах принимающие антенны 906 и передающие антенны 908 могут быть реализованы с использованием одного множества антенн. Приемник 910 может получать информацию от принимающих антенн 906 и является функционально связанным с демодулятором 912, который осуществляет демодуляцию полученной информации. Приемник 910 может представлять собой, например, Rake-приемник (например, применяющий методику индивидуальной обработки компонентов многолучевого сигнала с использованием множества корреляторов монополосной передачи), приемник, основанный на использовании минимального среднеквадратичного отклонения, или некоторый другой подходящий приемник, предназначенный для разделения терминалов, назначенных для этой цели, что будет ясно квалифицированному специалисту в данной области техники. В соответствии с различными аспектами может применяться несколько приемников (например, один на каждую принимающую антенну), и эти приемники могут взаимодействовать друг с другом с целью предоставления улучшенных оценок данных пользователя. Демодулированные символы анализируются процессором 914, который аналогичен процессору, описанному выше со ссылкой на Фиг.10, и который объединен с памятью 916, хранящей информацию, относящуюся к терминалам, назначенным ресурсам, связанным с терминалами, и т.п. Выходные сигналы приемника для каждой антенны могут быть совместно обработаны приемником 910 и/или процессором 914. Модулятор 918 может мультиплексировать сигнал, предназначенный для передачи передатчиком 920 на терминалы 904 посредством передающих антенн 908.
Точка доступа 902 также содержит блок связи с терминалами 922, который может представлять собой процессор, отличный от процессора 914 или составляющий с ним единое целое. Блок связи с терминалами 922 может получать информацию о распределении ресурсов для терминалов, поддерживаемых соседними секторами. Кроме того, блок связи с терминалами 922 может предоставлять соседним секторам информацию о распределении для терминалов, поддерживаемых точкой доступа 902. Информация о распределении может быть предоставлена посредством передачи сигнала с помощью контура обратного соединения.
На основании информации о распределении ресурсов блок связи с терминалами 922 может управлять обнаружением передач от терминалов, поддерживаемых соседними секторами, а также декодировать полученные передачи. Память 916 может сохранять пакеты, полученные от терминалов, вплоть до получения информации о распределении, необходимой для декодирования пакетов. Блок связи с терминалами 922 также может управлять передачей и получением квитанций, указывающих на успешное получение и декодирование передач. Следует понимать, что блок связи с терминалами 922 может содержать программу анализа передачи, которая осуществляет программное управление в отношении распределения ресурсов, идентификации терминалов для «мягкой передачи», декодирования передач и т.п. Программа анализа терминала может применять методы искусственного интеллекта в связи с построением предположений и/или вероятностным определением и/или статистическим определением применительно к оптимизации функционирования терминалов.
На Фиг.10 показан пример системы беспроводной связи 1000. Для краткости, в системе беспроводной связи 1000 показан один терминал и две точки доступа. Однако следует понимать, что система может включать одну или более точек доступа и/или более одного терминала, при этом дополнительные точки доступа и/или терминалы могут быть в значительной степени аналогичными или отличными от описываемых ниже точек доступа и терминалов, приведенных в качестве примера. Кроме того, следует понимать, что в точках доступа и/или терминале могут применяться системы (Фиг.1, 4-9) и/или способы (Фиг.2-3), описанные в данном документе.
На Фиг.10 показана блок-схема терминала 1004, обслуживающей точки доступа 1002Х, которая поддерживает терминал 1004, и соседней точки доступа 1002Y, входящих в систему связи 1000 множественного доступа с разделенной несущей. В точке доступа 1002X блок обработки передаваемых данных 1014 получает трафик данных (то есть, биты информации) от источника данных 1012 и сигнальную и другую информацию от контроллера 1020 и планировщика 1030. Например, планировщик 1030 может осуществлять назначение несущей для терминалов. Кроме того, в памяти 1022 может сохраняться информация о текущем и предыдущих назначениях. Блок обработки передаваемых данных 1014 кодирует и модулирует полученные данные с применением модуляции разделенной несущей (например, OFDM) для предоставления модулированных данных (например, символов OFDM). Затем блок передачи 1016 обрабатывает модулированные данные с целью формирования нисходящего модулированного сигнала, который затем передается с антенны 1018.
До передачи информации о назначении на терминал 1004 планировщик предоставляет информацию о назначении точке доступа 1002Y. Информация о назначении может предоставляться посредством передачи сигнала с помощью контура обратного соединения (например, линии T1) 1010. В качестве альтернативы, информация о назначении может предоставляться точке доступа 1002Y после передачи на терминал 1004.
На терминале 1004 переданный и модулированный сигнал принимается антенной 1052 и передается на блок приема 1054. Блок приема 1054 обрабатывает и переводит в цифровую форму полученный сигнал с целью получения дискретных значений. После этого блок обработки полученных данных 1056 демодулирует и декодирует дискретные значения в целях получения декодированных данных, которые могут содержать восстановленный трафик данных, сообщения, сигнальную информацию и т.д. Трафик данных может передаваться в приемник данных 1058, а информация о назначении несущей для терминала 1004 предоставляется контроллеру 1060.
Контроллер 1060 управляет передачей данных по восходящему каналу с использованием конкретных несущих, которые были назначены для терминала 1004 и указаны в полученной информации о назначении несущих. Память 1062 может сохранять информацию относительно назначенных ресурсов (например, частоты, времени и/или кода) и другую соответствующую информацию.
Блок обработки передаваемых данных 1074 получает для терминала 1004 трафик данных от источника данных 1072 и сигнальную и другую информацию от контроллера 1060. Различные типы данных кодируются и модулируются блоком обработки передаваемых данных 1074 с использованием назначенных несущих и после этого обрабатываются блоком передачи 1076 с целью формирования модулированного восходящего сигнала, который затем передается с антенны 1052.
В точках доступа 1002X и 1002Y переданные и модулированные сигналы от терминала 1004 принимаются антенной 1018, обрабатываются блоком приема 1032 и демодулируются и декодируются блоком обработки полученных данных 1034. Переданные сигналы могут быть декодированы на основе информации о назначении, сгенерированной обслуживающей точкой доступа 1002X и переданной соседней точке доступа 1002Y. Кроме того, точки доступа 1002X и 1002Y могут формировать квитанцию, которая может быть предоставлена другой точке доступа (1002X или 1002Y) и/или терминалу 1004. Декодированные сигналы могут быть переданы в приемник данных 1036. Блок приема 1032 может оценить качество принятого сигнала (например, отношение сигнал/шум (SNR)) для каждого терминала и предоставить эту информацию контроллеру 1020 и планировщику 1030. Блок обработки полученных данных 1034 предоставляет восстановленную информацию обратной связи для каждого терминала контроллеру 1020 и планировщику 1030.
Планировщик 1030 использует информацию обратной связи для выполнения ряда функций, таких как (1) выбор множества терминалов для передачи данных по каналу обратной связи и (2) назначение несущей для выбранных терминалов. Информация о назначении несущей для терминалов, включенных в расписание, затем передается на эти терминалы по каналу прямой связи.
Методики, описанные в данном документе, могут быть реализованы различными средствами. Например, эти методики могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении или в виде комбинации вышеуказанного. При реализации в аппаратном обеспечении блоки обработки (например, контроллеры 1020 и 1060, блоки обработки передаваемых и полученных данных 1014 и 1034 и т.д.) для этих методик могут быть реализованы в виде одной или нескольких специализированных интегральных микросхем (ASIC), процессоров цифровой обработки сигналов (DSP), приборов цифровой обработки сигналов (DSPD), устройств с программируемой логикой (PLD), логических микросхем, программируемых в условиях эксплуатации (FPGA), обработчиков, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров и других электронных приборов, спроектированных для выполнения функций, описанных в данном документе, а также в виде комбинации вышеуказанного.
При реализации в виде программного обеспечения методики, описанные в данном документе, могут быть реализованы посредством модулей (например, процедур, функций, и т.д.), выполняющих функции, описанные в данном документе. Коды программного обеспечения могут храниться в памяти и выполняться процессорами. Память может быть реализована внутри процессора или в виде внешнего устройства по отношению к процессору, при этом в последнем случае она может быть коммуникационно объединена с процессором с помощью различных средств, известных в данной области техники.
Представленное выше описание содержит примеры одного или нескольких аспектов. Естественно, невозможно описать все возможные комбинации компонентов и/или методик в целях описания вышеупомянутых аспектов, но специалист в данной области техники может осознать возможность различных видов дополнительного объединения и преобразования различных аспектов. Соответственно, описанные аспекты предназначены для охвата всех таких изменений, модификаций и вариаций, которые находятся в рамках и соответствуют духу прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, термин «включает в себя» в рамках его использования в подробном описании и формуле изобретения следует рассматривать так же, как и термин «содержит», то есть так же, как термин «содержит» интерпретируется при использовании в качестве промежуточного слова в формуле изобретения.