КОНФИГУРАЦИЯ СИГНАЛА СИНХРОНИЗАЦИИ В НЕ ИМЕЮЩЕЙ ПРЕДЫСТОРИИ СИСТЕМЕ И АЛГОРИТМЫ ПОИСКА СОТЫ
SYNCHRONIZATION SIGNAL CONFIGURATION IN HISTORY-FREE SYSTEM AND CELL SEARCH ALGORITHMS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] По данной заявке испрашивается приоритет заявки США № 15/245,498, поданной 24 августа 2016 г., по которой испрашивается приоритет предварительной заявки США № 62/251,637, поданной 5 ноября 2015 г., предварительной заявки США № 62/298,444, поданной 22 февраля 2016 г., и предварительной заявки США № 62/322,709, поданной 14 апреля 2016 г., которые, таким образом, в явном виде включены сюда посредством ссылки в полном объеме.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Некоторые аспекты настоящего изобретения, в общем случае, относятся к беспроводной связи и, в частности, к формированию и/или генерации сигналов синхронизации для не имеющих предыстории систем на основе OFDM и алгоритмов поиска соты с использованием сигналов синхронизации.
ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0003] Системы беспроводной связи широко распространены для обеспечения различных типов содержания связи, например, речи, данных и т.д. Эти системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать связь с множественными пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов (например, полосы и передаваемой мощности). 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 проект долгосрочного развития систем связи (LTE)/LTE-Advanced проекта партнерства третьего поколения (3GPP) и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA).
[0004] В общем случае система беспроводной связи множественного доступа может одновременно поддерживать связь для множественных беспроводных терминалов. Каждый терминал осуществляет связь с одной или более базовых станций посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к терминалам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может устанавливаться посредством системы одного входа и одного выхода, множественных входов и одного выхода или множественных входов и множественных выходов (MIMO).
[0005] Сеть беспроводной связи может включать в себя количество базовых станций, которые могут поддерживать связь для нескольких беспроводных устройств. Беспроводные устройства могут включать в себя экземпляры пользовательского оборудования (UE). Некоторые примеры UE могут включать в себя сотовые телефоны, смартфоны, персональные цифровые помощники (PDA), беспроводные модемы, карманные устройства, планшеты, портативные компьютеры, нетбуки, смартбуки, ультрабуки и т.д. Некоторые UE могут представлять собой UE связи машинного типа (MTC), которые могут включать в себя удаленные устройства, например, датчики, измерительные приборы, метки местоположения и т.д., которые могут осуществлять связь с базовой станцией, другим удаленным устройством или какой-либо другой сущностью. Связь машинного типа (MTC) может относиться к связи с участием, по меньшей мере, одного удаленного устройства на, по меньшей мере, одном конце связи и может включать в себя формы передачи данных с участием одного или более сущностей, которым не обязательно требуется взаимодействие с человеком. UE MTC могут включать в себя UE, которые способны осуществлять связь MTC с серверами MTC и/или другие устройства MTC, например, через публичные наземные мобильные сети (PLMN).
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают способ осуществления беспроводной связи базовой станцией (BS). Способ, в общем случае, включает в себя генерирование первичного сигнала синхронизации (PSS) с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, и передачу PSS и вторичного сигнала синхронизации (SSS) на пользовательское оборудование (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы.
[0007] Как будет описано здесь более подробно, двоичное кодовое покрытие может содержать последовательность символов длиной 11 [1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]. По меньшей мере, одна последовательность может содержать последовательность Задова-Чу размера 11 с показателем корня 5. По меньшей мере, одна последовательность может быть выбрана из набора возможных основных последовательностей, соответствующих набору оптимизированных возможных PSS. Набор оптимизированных возможных PSS может оцениваться с использованием процедуры оптимизации, задействующей функцию скользящей автокорреляции возможных последовательностей для данного двоичного кодового покрытия.
[0008] Согласно аспектам, по меньшей мере, одна последовательность может содержать пару последовательностей. Пара последовательностей может содержать ортогональные последовательности или квазиортогональные последовательности. Пара ортогональных последовательностей может определяться, по меньшей мере частично, на основании интерполяции последовательностей Задова-Чу.
[0009] Согласно аспектам, PSS и SSS могут быть основаны на короткой последовательности Задова-Чу.
[0010] Согласно аспектам, BS может передавать PSS и SSS в соседних подкадрах в кадре. Множество символов может отображаться в ресурсные элементы, которые имеют то же разнесение поднесущих, что и ресурсные элементы, используемые для осуществления связи с UE второго типа, которое осуществляет связь в более широкой системной полосе.
[0011] Согласно аспектам, PSS и SSS могут передаваться с использованием ресурсных элементов одного или более подкадров, не используемых для осуществления связи с UE второго типа.
[0012] SSS может использоваться для переноса идентификатора соты (ID соты) и дополнительной системной информации. Дополнительная системная информация содержит, по меньшей мере, ID подкадра. SSS может генерироваться на основе квазиортогональных последовательностей.
[0013] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают способ осуществления беспроводной связи пользовательским оборудованием (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы. Способ, в общем случае, содержит обнаружение, в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, первичного сигнала синхронизации (PSS), сгенерированного с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, осуществление начального получения времени и частоты на основании обнаруженного PSS, и обнаружение, в упомянутой одной или более узкополосных областях, вторичного сигнала синхронизации (SSS) для уточнения результата начального получения времени и частоты.
[0014] Двоичное кодовое покрытие может содержать последовательность символов длиной 11 [1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]. По меньшей мере, одна последовательность может содержать основную последовательность. Основная последовательность может содержать последовательность Задова-Чу размера 11 с показателем корня 5.
[0015] Осуществление начального получения времени и частоты на UE может предусматривать процедуру скользящей автокорреляции PSS во временной области. Процедура скользящей автокорреляции может предусматривать осуществление межсимвольной корреляции между соседними и несоседними символами PSS.
[0016] Обнаружение PSS может осуществляться на основании повторных передач PSS по множеству подкадров. Обнаружение PSS может предусматривать когерентное накопление повторных передач PSS. Начальное получение времени и частоты может осуществляться во временной области.
[0017] Осуществление начального получения времени может включать в себя осуществление грубой и точной оценки границы символа для PSS. Осуществление начального получения частоты может включать в себя осуществление коррекции дробного частотного смещения, из PSS, на основании автокорреляции во временной области синхронизированного по времени PSS для нахождения дробного смещения частоты несущей (CFO) и осуществление коррекции целочисленного частотного смещения, из PSS, на основании автокорреляции между PSS и копией принятого сигнала во временной области, для нахождения целочисленного CFO PSS.
[0018] Множество символов может отображаться в ресурсные элементы, которые имеют то же разнесение поднесущих, что и ресурсные элементы, используемые для осуществления связи с UE второго типа, которое осуществляет связь в более широкой системной полосе. PSS и SSS могут приниматься с использованием ресурсных элементов одного или более подкадров, не используемых для осуществления связи с UE второго типа. PSS и SSS могут приниматься в соседних подкадрах кадра.
[0019] Согласно аспектам, UE может определять, из SSS, идентификатор соты (ID соты) и дополнительную системную информацию. Дополнительная системная информация может включать в себя, по меньшей мере, ID подкадра.
[0020] PSS и SSS могут быть основаны на короткой последовательности Задова-Чу.
[0021] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают устройство для осуществления беспроводной связи базовой станцией (BS). Устройство, в общем случае, включает в себя средство для генерации первичного сигнала синхронизации (PSS) с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, и средство для передачи PSS и вторичного сигнала синхронизации (SSS) на пользовательское оборудование (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы.
[0022] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают устройство для осуществления беспроводной связи пользовательским оборудованием (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы. Устройство, в общем случае, включает в себя средство для обнаружения, в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, первичного сигнала синхронизации (PSS), сгенерированного с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, средство для осуществления начального получения времени и частоты на основании обнаруженного PSS, и средство для обнаружения, в упомянутой одной или более узкополосных областях, вторичного сигнала синхронизации (SSS) для уточнения результата начального получения времени и частоты.
[0023] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают устройство для осуществления беспроводной связи базовой станцией (BS). Устройство, в общем случае, включает в себя, по меньшей мере, один процессор и память, соединенную с, по меньшей мере, одним процессором. По меньшей мере, один процессор, в общем случае, выполнен с возможностью генерации первичного сигнала синхронизации (PSS) с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, и передачи PSS и вторичного сигнала синхронизации (SSS) на пользовательское оборудование (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы.
[0024] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают устройство для осуществления беспроводной связи пользовательским оборудованием (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы. Устройство, в общем случае, включает в себя, по меньшей мере, один процессор и память, соединенную с, по меньшей мере, одним процессором. По меньшей мере, один процессор, в общем случае, выполнен с возможностью обнаружения, в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, первичного сигнала синхронизации (PSS), сгенерированного с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, осуществления начального получения времени и частоты на основании обнаруженного PSS, и обнаружения, в упомянутой одной или более узкополосных областях, вторичного сигнала синхронизации (SSS) для уточнения результата начального получения времени и частоты.
[0025] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают компьютерно-читаемый носитель, содержащий сохраненные на нем инструкции, предписывающие базовой станции (BS) генерировать первичный сигнал синхронизации (PSS) с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, и передавать PSS и вторичный сигнала синхронизации (SSS) на пользовательское оборудование (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы.
[0026] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают компьютерно-читаемый носитель, содержащий сохраненные на нем инструкции, предписывающие пользовательскому оборудованию (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, обнаруживать, в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, первичный сигнал синхронизации (PSS), сгенерированный с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра, осуществлять начальное получение времени и частоты на основании обнаруженного PSS, и обнаруживать, в упомянутой одной или более узкополосных областях, вторичный сигнал синхронизации (SSS) для уточнения результата начального получения времени и частоты.
[0027] Предусмотрены многочисленные другие аспекты, включающие в себя способы, устройство, системы, компьютерно-читаемые носители и системы обработки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0028] Фиг. 1 - блок-схема, принципиально демонстрирующая пример сети беспроводной связи, в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
[0029] Фиг. 2 - блок-схема, принципиально демонстрирующая пример базовой станции, осуществляющей связь с пользовательским оборудованием (UE) в сети беспроводной связи, в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
[0030] Фиг. 3 - иллюстративная структура кадра для дуплексного режима с частотным разделением (FDD) в проекте долгосрочного развития систем связи (LTE).
[0031] Фиг. 4 - два иллюстративных формата подкадра с нормальным циклическим префиксом.
[0032] Фиг. 5 - иллюстративные операции, которые может осуществлять BS, в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
[0033] Фиг. 6 - иллюстративные операции, которые может осуществлять UE, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
[0034] Фиг. 7 - пример двухуровневой структуры последовательности PSS, в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
[0035] Фиг. 8 - отображение иллюстративного кодового покрытия и генерация двухуровневой последовательности PSS на передатчике, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0036] Фиг. 9 - иллюстративное кодовое покрытие, отображение основной последовательности и генерация двухуровневой последовательности PSS на передатчике, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0037] Фиг. 9A - пример генерации NB-SSS, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0038] Фиг. 10 - иллюстративные этапы для генерации PSS и SSS согласно аспектам настоящего изобретения.
[0039] Фиг. 11 - иллюстративный передатчик, выполненный с возможностью передачи PSS и SSS, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0040] Фиг. 12 - иллюстративный приемник, выполненный с возможностью приема PSS и SSS, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0041] Фиг. 13 - блок-схема операций иллюстративного приемника, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0042] Фиг. 14 - блок-схема операций иллюстративного приемника, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0043] Фиг. 15 - пример функции скользящей автокорреляции, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0044] фиг. 16 - пример улучшения взаимной корреляции, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0045] Фиг. 17 - иллюстративное выделение ресурсов для сигналов синхронизации, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0046] Фиг. 18 - иллюстративное выделение ресурсов для сигналов синхронизации, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0047] Фиг. 19 - иллюстративное выделение ресурсов для сигналов синхронизации, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0048] Фиг. 20 - циклические сдвиги во временной области для символов NB-PSS для нечетной длины CP, согласно аспектам настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0049] Некоторые аспекты настоящего изобретения, в общем случае, относятся к конфигурации сигналов синхронизации для работы в узкой полосе и соответствующим алгоритмам поиска соты. Описанные здесь сигналы синхронизации могут быть совместимы с традиционной структурой символа OFDM и могут использоваться не имеющими предыстории системами на основе OFDM, например, устройствами, сконфигурированными для узкополосного интернета вещей (NB-IoT) и/или расширенных компонентных несущих (eCC). Одним примером системы eCC может быть система 5G new radio (NR). Как будет представлено здесь более подробно, аспекты описывают (1) алгоритмы, которые могут использоваться для идентификации желаемого кодового покрытия и основной последовательности для генерации сигналов синхронизации, (2) передачу (например, базовой станцией) сгенерированных сигналов синхронизации на принимающее устройство, и (3) прием (например, пользовательским оборудованием) переданных сигналов синхронизации. Сигналы синхронизации могут использоваться UE для получения синхронизации по частоте и времени и/или другой системной информации.
[0050] Согласно аспектам, по меньшей мере, одну основную последовательность можно выбирать из набора возможных основных последовательностей, которое может соответствовать набору оптимизированных возможных PSS. Набор оптимизированных возможных PSS может оцениваться с использованием процедуры оптимизации. Процедура оптимизации может предусматривать функцию скользящей автокорреляции возможных последовательностей для данного двоичного кодового покрытия.
[0051] Как описано здесь, первичный сигнал синхронизации (PSS) может генерироваться с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной основной последовательности. Двоичное кодовое покрытие может представлять собой последовательность символов длиной 11 [1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]. Основная последовательность может содержать последовательность Задова-Чу размера 11 с показателем корня 5.
[0052] UE может принимать переданный PSS, сгенерированный с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной основной последовательности, и может осуществлять начальное получение времени и частоты на основании обнаруженного PSS. Начальное получение времени и частоты может предусматривать процедуру скользящей автокорреляции PSS во временной области. Согласно аспектам, процедура скользящей автокорреляции может предусматривать осуществление межсимвольной корреляции между соседними и несоседними символами PSS.
[0053] UE может обнаруживать, в упомянутой одной или более узкополосных областях, вторичный сигнал синхронизации (SSS) для уточнения результата начального получения времени и частоты, выведенного из принятого PSS.
[0054] Описанные здесь методы могут использоваться для различных сетей беспроводной связи, например, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и других сетей. Термины ʺсетьʺ и ʺсистемаʺ часто используются взаимозаменяемо. Сеть CDMA может реализовать технологию радиосвязи, например, универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (WCDMA), синхронный CDMA с временным разделением (TD-SCDMA) и другие варианты CDMA. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может реализовать технологию радиосвязи, например, глобальную систему мобильной связи (GSM). Сеть OFDMA может реализовать технологию радиосвязи, например, усовершенствованный UTRA (E-UTRA), ультра мобильный широкополосный (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 мобильной телекоммуникационной системы (UMTS). (LTE) и LTE-Advanced (LTE-A) проекта долгосрочного развития систем связи 3GPP, в дуплексном режиме с частотным разделением (FDD) и дуплексном режиме с временным разделением (TDD), являются новыми выпусками UMTS, которые используют E-UTRA, который использует OFDMA на нисходящей линии связи и SC-FDMA на восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A и GSM описаны в документах организации под названием ʺПроект партнерства третьего поколенияʺ (3GPP). cdma2000 и UMB описаны в документах организации под названием ʺПроект партнерства третьего поколения 2ʺ (3GPP2). Описанные здесь методы могут использоваться для беспроводных сетей и вышеупомянутых технологий радиосвязи, а также других беспроводных сетей и технологий радиосвязи. Для ясности, некоторые аспекты методов описаны ниже для LTE/LTE-Advanced, и терминология LTE/LTE-Advanced используется на протяжении нижеследующего описания. LTE и LTE-A именуются, в общем случае, как LTE.
Иллюстративная система беспроводной связи
[0055] Фиг. 1 демонстрирует пример сети 100 беспроводной связи, в которой можно осуществлять на практике аспекты настоящего изобретения. Например, представленные и описанные здесь методы и сигналы синхронизации могут использоваться одной или более BS для осуществления связи с UE. UE может осуществлять связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы. Соответственно, описанные здесь методы позволяют приемнику UE эффективно искать переданный сигнал синхронизации. Как описано здесь, по меньшей мере, один из сигналов синхронизации может быть двухуровневым первичным сигналом синхронизации, который может сосуществовать с широкополосными системами LTE.
[0056] Сеть 100 может быть сетью LTE или какой-либо другой беспроводной сетью. Беспроводная сеть 100 может включать в себя несколько усовершенствованных узлов B (eNB) 110 и другие сетевые сущности. eNB является сущностью, которая осуществляет связь с экземплярами пользовательского оборудования (UE) и также может именоваться базовой станцией, узлом B, точкой доступа и т.д. Каждый eNB может обеспечивать покрытие связи для конкретной географической области. В 3GPP, термин ʺсотаʺ может означать зону покрытия eNB и/или подсистему eNB, обслуживающую эту зону покрытия, в зависимости от контекста, в котором используется термин.
[0057] eNB может обеспечивать покрытие связи для макросоты, пикосоты, фемтосоты и/или других типов соты. Макросота может покрывать сравнительно большую географическую область (например, радиусом в несколько километров) и может обеспечивать неограниченный доступ для UE с подпиской на услугу. Пикосота может покрывать сравнительно малую географическую область и может обеспечивать неограниченный доступ для UE с подпиской на услугу. Фемтосота может покрывать сравнительно малую географическую область (например, дом) и может обеспечивать ограниченный доступ для UE, связанных с фемтосотой (например, UE в замкнутой группе абонентов (CSG)). eNB для макросоты может именоваться макро eNB. eNB для пикосоты может именоваться пико eNB. eNB для фемтосоты может именоваться фемто eNB или домашним eNB (HeNB). В примере, показанном на фиг. 1, eNB 110a может быть макро eNB для макросоты 102a, и eNB 110b может быть пико eNB для пикосоты 102b, и eNB 110c может быть фемто eNB для фемтосоты 102c. eNB может поддерживать одну или несколько (например, три) соты. Термины ʺeNBʺ, ʺбазовая станцияʺ и ʺсотаʺ можно использовать здесь взаимозаменяемо.
[0058] Беспроводная сеть 100 также может включать в себя ретрансляционные станции. Ретрансляционная станция является сущностью, которая может принимать передачу данных от вышерасположенной станции (например, eNB или UE) и отправлять передачу данных на нижерасположенную станцию (например, UE или eNB). Ретрансляционная станция также может быть UE, которая может ретранслировать передачи для других UE. В примере, показанном на фиг. 1, ретрансляционная станция 110d может осуществлять связь с макро eNB 110a и UE 120d для облегчения связи между eNB 110a и UE 120d. Ретрансляционная станция также могут именоваться ретрансляционным eNB, ретрансляционной базовой станцией, ретранслятором и т.д.
[0059] Беспроводная сеть 100 может быть неоднородной сетью, которая включает в себя eNB разных типов, например, макро eNB, пико eNB, фемто eNB, ретрансляционные eNB и т.д. Эти различные типы eNB могут иметь разные уровни передаваемой мощности, разные зоны покрытия и разное влияние на помеху в беспроводной сети 100. Например, макро eNB может иметь высокий уровень передаваемой мощности (например, от 5 до 40 Вт), тогда как пико eNB, фемто eNB и ретрансляционные eNB могут иметь более низкие уровни передаваемой мощности (например, от 0,1 до 2 Вт).
[0060] Сетевой контроллер 130 может подключаться к набору eNB и может обеспечивать координацию и управление для этих eNB. Сетевой контроллер 130 может осуществлять связь с eNB посредством транзитной передачи. eNB также могут осуществлять связь друг с другом, например, прямо или косвенно посредством беспроводной или проводной транзитной передачи.
[0061] UE 120 (например, 120a, 120b, 120c) могут быть рассредоточены по беспроводной сети 100, и каждое UE может быть неподвижным или мобильным. UE также могут именоваться терминалом доступа, терминалом, мобильной станцией, абонентским блоком, станцией и т.д. UE может быть сотовым телефоном, персональным цифровым помощником (PDA), беспроводным модемом, устройством беспроводной связи, карманным устройством, портативным компьютером, бесшнуровым телефоном, станцией беспроводной местной системой связи (WLL), планшетом, смартфоном, нетбуком, смартбуком, ультрабуком и т.д. На фиг. 1, сплошная линия с двойными стрелками указывает желаемые передачи между UE и обслуживающим eNB, который является eNB, предназначенным для обслуживания UE на нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи. Пунктирная линия с двойными стрелками указывает передачи между UE и eNB, способные создавать помехи.
[0062] Одно или более UE 120 в сети 100 беспроводной связи (например, сети LTE) также могут быть узкополосным UE. Эти UE могут быть совместимы с традиционными и/или усовершенствованными UE (например, способными работать на более широкой полосе) в сети LTE и может иметь одну или более возможностей, ограниченных по сравнению с другими UE в беспроводной сети. Например, в LTE вып. 12, по сравнению с традиционными и/или усовершенствованными UE в сети LTE, узкополосные UE могут работать с одним или более из следующих: сужения максимальной полосы (относительно традиционных UE), одиночной приемной радиочастотной (RF) цепи, снижения пиковой скорости (например, может поддерживаться размер транспортного блока (TBS) максимум 1000 битов), снижения передаваемой мощности, передачи 1 ранга, полудуплексного режима работы и т.д. В ряде случаев, если поддерживается полудуплексный режим работы, узкополосные UE могут иметь увеличенное время переключения с передачи на прием (или с приема на передачу). Например, в одном случае, по сравнению с временем переключения 20 микросекунд (мкс) для традиционных и/или усовершенствованных UE, узкополосные UE могут иметь увеличенное время переключения 1 миллисекунду (мс).
[0063] В ряде случаев, узкополосные UE (например, в LTE вып. 12) также могут быть способны отслеживать каналы управления нисходящей линии связи (DL) таким же образом, как традиционные и/или усовершенствованные UE в сети LTE отслеживают каналы управления DL. Узкополосные UE выпуска 12 по-прежнему могут отслеживать каналы управления нисходящей линии связи (DL) таким же образом, как обычные UE, например, отслеживая широкополосные каналы управления в первых нескольких символах (например, физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH)), а также узкополосные каналы управления, занимающие сравнительно узкую полосу, но охватывающие длину подкадра (например, расширенный PDCCH (ePDCCH)).
[0064] Согласно некоторым аспектам, узкополосные UE могут ограничиваться назначением конкретной узкой полосы 1,4 МГц или шести блоков ресурсов (RB), выделенных из доступной системной полосы), сосуществуя при этом в более широкой системной полосе (например, 1,4/3/5/10/15/20 МГц). Дополнительно, узкополосные UE также могут быть способны поддерживать один или более режимов работы покрытия. Например, узкополосное UE имеет возможность поддерживать расширения покрытия до 15 дБ.
[0065] Используемые здесь устройства с ограниченными ресурсами связи, например, меньшей полосой, могут именоваться, в общем случае, узкополосными UE. Аналогично, традиционные устройства, например, традиционные и/или усовершенствованные UE (например, в LTE) могут именоваться, в общем случае, широкополосными UE. В общем случае, широкополосные UE способны работать на большей величине полосы, чем узкополосные UE.
[0066] В ряде случаев, UE (например, узкополосное UE или широкополосное UE) может осуществлять процедуру поиска и получения соты до осуществления связи в сети. В одном случае, со ссылкой на сеть LTE, проиллюстрированную на фиг. 1 в порядке примера, процедура поиска и получения соты может осуществляться, когда UE не подключено к соте LTE и хочет осуществлять доступ к сети LTE. В этих случаях, UE может, сразу после включения питания, восстанавливать соединение после временной потери соединения с сотой LTE и т.д.
[0067] В других случаях, процедура поиска и получения соты может осуществляться, когда UE уже подключено к соте LTE. Например, UE может обнаруживать новую соту LTE и может подготавливать хэндовер на новую соту. В порядке другого примера, UE может работать в одном или более состояний низкой мощности (например, может поддерживать прерывистый прием (DRX)) и, выйдя из одного или более состояний низкой мощности, может осуществлять процедуру поиска и получения соты (несмотря на то, что UE все еще находится в режиме соединения).
[0068] Фиг. 2 демонстрирует блок-схему конструкции базовой станции/eNB 110 и UE 120, которые могут представлять собой одну из базовых станций/eNB и одно из UE на фиг. 1. Базовая станция 110 может быть снабжена T антеннами 234a - 234t, и UE 120 может быть снабжено R антеннами 252a - 252r, где, в общем случае,  и .
[0069] На базовой станции 110, процессор 220 передачи может принимать данные от источника 212 данных для одного или более UE, выбирать одну или более схем модуляции и кодирования (MCS) для каждого UE на основании CQI, принятых от UE, обрабатывать (например, кодировать и модулировать) данные для каждого UE на основании MCS, выбранной(ых) для UE, и обеспечивать символы данных для всех UE. Процессор 220 передачи также может обрабатывать системную информацию (например, для SRPI и т.д.) и информацию управления (например, запросы CQI, предоставления, сигнализация более высокого уровня и т.д.) и обеспечивать символы служебной нагрузки и символы управления. Процессор 220 также может генерировать опорные символы для опорных сигналов (например, CRS) и сигналы синхронизации (например, PSS и SSS). Процессор 230 передачи (TX) в системе множественных входов и множественных выходов (MIMO) может осуществлять пространственную обработку (например, предварительное кодирование) на символах данных, символах управления, символах служебной нагрузки и/или опорных символах, если применимо, и может обеспечивать T выходных потоков символов на T модуляторов (MOD) 232a - 232t. Каждый модулятор 232 может обрабатывать соответствующий выходной поток символов (например, для OFDM, и т.д.) для получения выходного потока выборок. Каждый модулятор 232 может дополнительно обрабатывать (например, преобразовывать в аналоговую форму, усиливать, фильтровать и преобразовывать с повышением) выходной поток выборок для получения сигнала нисходящей линии связи. T сигналов нисходящей линии связи от модуляторов 232a - 232t может передаваться через T антенн 234a - 234t, соответственно.
[0070] На UE 120, антенны 252a - 252r могут принимать сигналы нисходящей линии связи от базовой станции 110 и/или других базовых станций и могут обеспечивать принятые сигналы на демодуляторы (DEMOD) 254a - 254r, соответственно. Каждый демодулятор 254 может обрабатывать (например, фильтровать, усиливать, преобразовывать с понижением и оцифровывать) принятый им сигнал для получения входных выборок. Каждый демодулятор 254 может дополнительно обрабатывать входные выборки (например, для OFDM и т.д.) для получения принятых символов. Детектор 256 MIMO может получать принятые символы от всех R демодуляторов 254a - 254r, осуществлять детектирование MIMO на принятых символах, если применимо, и обеспечивать детектированные символы. Процессор 258 приема может обрабатывать (например, демодулировать и декодировать) детектированные символы, выдавать декодированные данные для UE 120 на приемник 260 данных, и выдавать декодированные информацию управления и системную информацию на контроллер/процессор 280. Канальный процессор может определять RSRP, RSSI, RSRQ, CQI и т.д.
[0071] На восходящей линии связи, на UE 120, процессор 264 передачи может принимать и обрабатывать данные от источника данных 262 и информацию управления (например, для отчетов, содержащих RSRP, RSSI, RSRQ, CQI и т.д.) от контроллера/процессора 280. Процессор 264 также может генерировать опорные символы для одного или более опорных сигналов. Символы от процессора 264 передачи могут предварительно кодироваться процессором 266 TX MIMO, если применимо, дополнительно обрабатываться модуляторами 254a - 254r (например, для SC-FDM, OFDM и т.д.) и передаваться на базовую станцию 110. На базовой станции 110, сигналы восходящей линии связи от UE 120 и других UE могут приниматься антеннами 234, обрабатываться демодуляторами 232, обнаруживаться детектором 236 MIMO, если применимо, и дополнительно обрабатываться процессором 238 приема для получения декодированных данных и информации управления, отправленной с UE 120. Процессор 238 может выдавать декодированные данные на приемник 239 данных и декодированную информацию управления на контроллер/процессор 240. Базовая станция 110 может включать в себя блок 244 связи и осуществлять связь с сетевым контроллером 130 через блок 244 связи. Сетевой контроллер 130 может включать в себя блок 294 связи, контроллер/процессор 290 и память 292.
[0072] Контроллеры/процессоры 240 и 280 могут управлять работой базовой станции 110 и UE 120, соответственно. Кроме того, процессор 280 и/или другие процессоры или модули на UE 120, например, антенна 252 и демодулятор/модулятор 254, могут осуществлять или направлять операции, описанные здесь и показанные на фиг. 6. Процессор 240 и/или другие процессоры или модули на базовая станция 110, например, антенна 234 и демодулятор/модулятор 232 могут осуществлять или направлять операции, описанные здесь и показанные на фиг. 5. В блоках памяти 242 и 282 могут храниться данные и программные коды для базовой станции 110 и UE 120, соответственно. Планировщик 246 может планировать передачу данных на нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи для UE.
[0073] Фиг. 3 демонстрирует иллюстративную структуру 300 кадра для FDD в LTE. Временная линейка передачи для каждой из нисходящей линии связи и восходящей линии связи может делиться на радиокадры. Каждый радиокадр может иметь заранее определенную длительность (например, 10 миллисекунд (мс)) и может делиться на 10 подкадров с индексами от 0 до 9. Каждый подкадр может включать в себя два слота. Таким образом, каждый радиокадр может включать в себя 20 слотов с индексами от 0 до 19. Каждый слот может включать в себя L периодов символа, например, семь периодов символа для нормального циклического префикса (как показано на фиг. 3) или шесть периодов символа для расширенного циклического префикса. 2L периодам символа в каждом подкадре могут быть назначены индексы от 0 до 2L-1.
[0074] В LTE, eNB может передавать первичный сигнал синхронизации (PSS) и вторичный сигнал синхронизации (SSS) на нисходящей линии связи в центре системной полосы для каждой соты, поддерживаемой eNB. PSS и SSS могут передаваться в периоды символа 6 и 5, соответственно, в подкадрах 0 и 5 каждого радиокадра с нормальным циклическим префиксом, как показано на фиг. 3. UE могут использовать PSS и SSS для поиска и получения соты, и PSS и SSS могут содержать, помимо прочей информации, ID соты совместно с указанием дуплексного режима. Указание дуплексного режима может указывать, использует ли сота структуру кадра дуплексного режима с временным разделением (TDD) или дуплексного режима с частотным разделением (FDD). eNB может передавать характерный для соты опорный сигнал (CRS) в системной полосе для каждой соты, поддерживаемой eNB. CRS может передаваться в некоторых периодах символа каждого подкадра, и UE могут использовать его для осуществления оценки канала, измерения качества канала и/или других функций. eNB также может передавать физический широковещательный канал (PBCH) в периоды символа 0-3 в слоте 1 некоторых радиокадров. PBCH может нести некоторую системную информацию. eNB может передавать другую системную информацию, например, блоки системной информации (SIB) на физическом совместно используемом канале нисходящей линии связи (PDSCH) в некоторых подкадрах. eNB может передавать информацию управления/данные на физическом канале управления нисходящей линии связи (PDCCH) в первых B периодах символа подкадра, где B может конфигурироваться для каждого подкадра. eNB может передавать данные трафика и/или другие данные на PDSCH в остальные периоды символа каждого подкадра.
[0075] UE может осуществлять измерения качества канала согласно заданному расписанию, например, на основании цикла DRX UE. Например, UE может пытаться осуществлять измерения для обслуживающей соты в каждом цикле DRX. UE также может пытаться осуществлять измерения для необслуживающих соседних сот. Измерения для необслуживающих соседних сот можно производить на основании другого расписания, чем для обслуживающих сот, и UE может потребоваться отстраиваться от обслуживающей соты для измерения необслуживающих сот, когда UE находится в режиме соединения.
[0076] Для облегчения измерений качества канала, n eNB могут передавать характерный для соты опорный сигнал (CRS) в конкретных подкадрах. Например, eNB может передавать CRS в подкадрах 0 и 5 для данного кадра. Узкополосное UE может принимать этот сигнал и измерять среднюю мощность принятого сигнала, или RSRP. Узкополосное UE также может вычислять индикатор интенсивности принятого сигнала (RSSI) на основании полной мощности принятого сигнала от всех источников. RSRQ также можно вычислять на основании RSRP и RSSI.
[0077] Для облегчения измерений, eNB может выдавать конфигурацию измерения на UE в своей зоне покрытия. Конфигурация измерения может задавать инициаторы событий для сообщения об измерении, и каждый инициатор события может иметь соответствующие параметры. Когда UE обнаруживает сконфигурированное событие измерения, оно может отправлять в ответ отчет об измерении на eNB с информацией о соответствующих объектах измерения. Сконфигурированным событием измерения может быть, например, измеренная мощность принятого опорного сигнала (RSRP) или измеренное качество принятого опорного сигнала (RSRQ), удовлетворяющая/ее порогу. Параметр "время до инициирования" (TTT) может использоваться для указания, как долго должно длиться событие измерения прежде чем UE отправит свой отчет об измерении. Таким образом, UE может сигнализировать сети изменения своих условий радиосвязи.
[0078] Фиг. 4 демонстрирует два иллюстративных формата 410 и 420 подкадра с нормальным циклическим префиксом. Доступные временно-частотные ресурсы могут делиться на блоки ресурсов. Каждый блок ресурсов может покрывать 12 поднесущих в одном слоте и может включать в себя несколько ресурсных элементов. Каждый ресурсный элемент может покрывать одну поднесущую в одном периоде символа и может использоваться для отправки одного символа модуляции, который может быть действительным или комплексным значением.
[0079] Формат 410 подкадра может использоваться для двух антенн. CRS может передаваться с антенн 0 и 1 в периоды символа 0, 4, 7 и 11. Опорный сигнал представляет собой сигнал, заранее известный передатчику и приемнику и также могут именоваться пилот-сигналом. CRS является опорным сигналом, который зависит от соты, например, генерироваться на основании идентификатора соты (ID). На фиг. 4, для данного ресурсного элемента с меткой Ra, символ модуляции может передаваться на этом ресурсном элементе с антенны a, и никакие символы модуляции не могут передаваться на этом ресурсном элементе с других антенн. Формат 420 подкадра можно использовать с четырьмя антеннами. CRS может передаваться с антенн 0 и 1 в периоды символа 0, 4, 7 и 11 и с антенн 2 и 3 в периоды символа 1 и 8. Для обоих форматов 410 и 420 подкадра, CRS может передаваться на равномерно разнесенных поднесущих, которые могут определяться на основании ID соты. CRS могут передаваться на одном и том же или разных поднесущих, в зависимости от их ID сот. Для обоих форматов 410 и 420 подкадра, ресурсные элементы, не используемые для CRS, могут использоваться для передачи данных (например, данных трафика, данных управления и/или других данных).
[0080] PSS, SSS, CRS и PBCH в LTE описаны в общеизвестно доступном 3GPP TS 36.211, под названием "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation".
[0081] Структура чередования может использоваться для каждой из нисходящей линии связи и восходящей линии связи для FDD в LTE. Например, можно задать Q чередований с индексами от 0 до Q-1, где Q может быть равно 4, 6, 8, 10 или какому-либо другому значению. Каждое чередование может включать в себя подкадры, которые разнесены на Q кадров. В частности, чередование q может включать в себя подкадры q, , , и т.д., где .
[0082] Беспроводная сеть может поддерживать гибридный автоматический запрос повторной передачи (HARQ) для передачи данных на нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Для HARQ, передатчик (например, eNB) может отправлять одну или более передач пакета, пока пакет не будет правильно декодирован приемником (например, UE) или не возникнет какое-либо другое условие окончания. Для синхронного HARQ, все передачи пакета могут отправляться в подкадрах единичного чередования. Для асинхронного HARQ, каждая передача пакета может отправляться в любом подкадре.
[0083] UE может располагаться в покрытии множественных eNB. Один из эти eNB может выбираться для обслуживания UE. Обслуживающий eNB может выбираться на основании различных критериев, например, интенсивности принятого сигнала, качества принятого сигнала, потерь на трассе и т.д. Качество принятого сигнала можно количественно выразить через отношение сигнала к шуму плюс помеха (SINR), или качество принятого опорного сигнала (RSRQ) или какую-либо другую метрику. UE может работать в преобладающем сценарии помехи, в котором UE может наблюдать высокую помеху от одного или более eNB, создающих помеху.
[0084] Задачей традиционной конструкции LTE является повышение спектральной эффективности, повсеместное покрытие и поддержка повышенного качества обслуживания (QoS). Бюджеты линии связи нисходящей линии связи (DL) и восходящей линии связи (UL) современной системы LTE позволяют работать с высокопроизводительными устройствами, например, традиционными смартфонами и планшетами, которые могут поддерживать сравнительно большой бюджет линии связи DL и UL.
[0085] Одно или более UE в сети беспроводной связи (например, сети 100 беспроводной связи) могут быть устройствами, имеющие ограниченные ресурсы связи, например, узкополосные UE, по сравнению с другими (широкополосными) устройствами в сети беспроводной связи. Для узкополосных UE, различные требования могут быть ослаблены, поскольку может требоваться обмен лишь ограниченным объемом информации. Например, максимальная полоса может снижаться (относительно широкополосных UE), можно использовать одиночную приемную радиочастотную (RF) цепь, пиковая скорость может снижаться (например, максимум 100 битов для размера транспортного блока), передаваемая мощность может снижаться, можно использовать передачу 1 ранга, и можно осуществлять работу в полудуплексном режиме.
[0086] В ряде случаев, если осуществляется работа в полудуплексном режиме, узкополосные UE могут иметь увеличенное время переключения для перехода от передачи к приему (или от приема к передаче). Например, время переключения может увеличиваться от 20 мкс для обычных UE до 1 мс для узкополосных UE. Узкополосные UE выпуска 12 по-прежнему могут отслеживать каналы управления нисходящей линии связи (DL) таким же образом, как обычные UE, например, отслеживая широкополосные каналы управления в первых нескольких символах (например, PDCCH) а также узкополосные каналы управления, занимающие сравнительно узкую полосу, но охватывающие длину подкадра (например, ePDCCH).
[0087] В некоторых системах, например, в LTE вып. 13, узкая полоса может ограничиваться назначением конкретной узкой полосы (например, не более шести блоков ресурсов (RB)) в доступной системной полосе. Однако узкая полоса имеет возможность повторной настройки (например, оперирования и/или обновления) на разные узкополосные области в доступной системной полосе системы LTE, например, для совместимости в системе LTE.
[0088] В порядке другого примера совместимости в системе LTE, узкополосные UE имеют возможность принимать (с повторением) традиционный физический широковещательный канал (PBCH) (например, физический канал LTE, который, в общем случае, несет параметры, которые могут использоваться для начального доступа к соте) и поддерживать один или более традиционных форматов физического канала произвольного доступа (PRACH). Например, узкополосные UE имеют возможность принимать традиционный PBCH с одним или более дополнительными повторениями PBCH на множественных подкадрах. В порядке другого примера, узкополосные UE имеют возможность передавать одно или более повторений PRACH (например, с одним или более поддерживаемыми форматами PRACH) на eNB в системе LTE. PRACH можно использовать для идентификации узкополосного UE. Кроме того, количество повторяющихся попыток PRACH может конфигурироваться eNB.
[0089] Узкополосное UE также может быть устройством с ограниченным бюджетом линии связи и может работать в разных режимах (например, требуя разных количеств повторяющихся сообщений, передаваемых на узкополосное UE) на основании своего ограничения бюджета линии связи. Например, в ряде случаев, узкополосное UE может работать в нормальном режиме покрытия в котором существует мало или вовсе не существует повторений (т.е. количество повторений, необходимых UE для успешного приема сообщения, может быть низким, или повторение может даже не требоваться). Альтернативно, в ряде случаев, узкополосное UE может работать в режиме расширение покрытия (CE), в котором может существовать высокие количества повторений. Например, для 328-битовой полезной нагрузки, узкополосное UE в режиме CE может требоваться 150 или более повторений полезной нагрузки для успешного приема полезной нагрузки.
[0090] В ряде случаев, например, для LTE вып. 13, узкополосное UE может иметь ограниченные возможности в отношении приема широковещательных и одноадресных передач. Например, максимальный размер транспортного блока (TB) для широковещательной передачи, принятой узкополосным UE, может ограничиваться 1000 битами. Дополнительно, в ряде случаев, узкополосное UE может быть неспособно принимать более одного одноадресного TB в подкадре. В ряде случаев (например, для обоих из описанных выше режима CE и нормального режима), узкополосное UE может быть неспособно принимать более одного широковещательного TB в подкадре. Дополнительно, в ряде случаев, узкополосное UE может быть неспособно принимать оба одноадресный TB и широковещательный TB в подкадре.
[0091] Узкополосные UE, которые сосуществуют в системе LTE, также может поддерживать новые сообщения для некоторых процедур, например, поискового вызова, процедура произвольного доступа и т.д. (например, в отличие от традиционных сообщений, используемых в LTE для этих процедур). Другими словами, эти новые сообщения для поискового вызова, процедуры произвольного доступа и т.д. могут быть отделены от сообщений, используемых для аналогичных процедур, связанных с неузкополосными UE. Например, по сравнению с традиционный сообщения поискового вызова используемый в LTE, узкополосные UE могут быть способны отслеживать и/или принимать сообщения поискового вызова, которые неузкополосные UE могут быть не способны отслеживать и/или принимать. Аналогично, по сравнению с традиционными сообщениями ответа произвольного доступа (RAR), используемыми в традиционной процедуре произвольного доступа, узкополосные UE имеют возможность принимать сообщения RAR, которые также не могут быть приняты неузкополосными UE. Новые сообщения поискового вызова и RAR, связанные с узкополосными UE, также могут повторяться один или более раз (например, ʺсвязанныеʺ). Кроме того, могут поддерживаться разные количества повторений (например, разные размеры связывания) для новых сообщений.
[0092] Согласно некоторым аспектам, множественные узкополосные области, причем каждая узкополосная область охватывает полосу, не превышающую всего 6 RB, могут поддерживаться узкополосным UE и/или работой на узкой полосе. В ряде случаев, каждое узкополосное UE, работая каждый раз на узкой полосе, может работать в одной узкополосной области (например, на 1,4 МГц или 6 RB). Однако узкополосные UE, работая на узкой полосе, в любой данный момент времени, могут перенастраиваться на другие узкополосные области в более широкой системной полосе. В некоторых примерах, множественные узкополосные UE могут обслуживаться одной и той же узкополосной областью. В других примерах, множественные узкополосные UE могут обслуживаться разными узкополосными областями (например, каждая из которых охватывает 6 RB). В прочих примерах, разные комбинации узкополосных UE могут обслуживаться одной или более одинаковыми узкополосными областями и/или одной или более разными узкополосными областями.
[0093] Некоторые системы, например, в LTE вып. 13, обеспечивают расширения покрытия и поддержку для узкополосных UE, а также других UE. Используемый здесь термин "расширение покрытия", в общем случае, относится к любому типу механизма, который расширяет зону покрытия устройства (например, узкополосного устройства) в сети. Один подход к расширению покрытия (CE) предусматривает связывание, которое относится к передаче одних и тех же данных несколько раз (например, на множественных подкадрах или, что будет более подробно описано ниже, на множественных символах в одном и том же подкадре).
[0094] В некоторых системах, узкополосные UE могут поддерживать работу на узкой полосе при работе в более широкой системной полосе. Например, узкополосное UE может передавать и принимать в узкополосной области системной полосе. Как упомянуто выше, узкополосная область может охватывать 6 блоков ресурсов (RB).
[0095] Некоторые системы могут обеспечивать узкополосные UE расширениями покрытия до 15 дБ, которые отображаются в 155,7 дБ максимальные потери из-за переходного затухания между UE и eNB. Соответственно, узкополосные UE и eNB могут осуществлять измерения на низкие отношения сигнал-шум (SNR, например, от -15 дБ до -20 дБ). В некоторых системах, расширения покрытия могут включать в себя связывание каналов, где сообщения, связанные с узкополосными UE, могут повторяться (например, связываться) один или более раз.
[0096] Некоторые устройства имеют возможность осуществлять связь посредством связи традиционного типа и связи нетрадиционного типа. Например, некоторые устройства имеют возможность осуществлять связь в обеих узкополосных областях (полной системной полосы), а также более широкополосных областей. Хотя вышеприведенные примеры относятся к устройствам низкой стоимости или MTC, который осуществляет связь через узкополосные области, другие (не низкой стоимости /не-MTC) типы устройств также могут осуществлять связь через узкополосные области, например, пользуясь преимуществом частотной избирательности и направленных передач.
КОНФИГУРАЦИЯ СИГНАЛА СИНХРОНИЗАЦИИ В НЕ ИМЕЮЩЕЙ ПРЕДЫСТОРИИ СИСТЕМЕ И АЛГОРИТМЫ ПОИСКА СОТЫ
[0097] Некоторые аспекты настоящего изобретения предусматривают конфигурацию для сигналов синхронизации, которые могут обнаруживаться устройствами, которые осуществляют связь с использованием узкополосных областей более широкой системной полосы, например, устройствами узкополосный интернет вещей (NB-IoT). Такие сигналы синхронизации могут включать в себя PSS, который может использоваться для синхронизации по частоте и времени, и SSS, который может использоваться для переноса системной информации. Согласно аспектам настоящего изобретения, описанные сигналы синхронизации могут занимать узкие полосы канала и могут сосуществовать с традиционными системами GSM/WCDMA/LTE, развернутыми в одном и том же частотном диапазоне.
[0098] Синхронизация соты является одним из начальных этапов при установлении линии связи между UE и BS и помогает в разрешении временных и частотных неопределенностей между соответствующими приемопередатчиками на UE и BS. Типичная процедура поиска соты может включать в себя четыре операции, а именно: (1) обнаружение сигнала, (2) получение хронирования символов и частоты несущей, (3) хронирование кадров, и (4) идентификацию ID физической соты. Для систем LTE на основании узкой полосы или eCC, традиционная структура PSS/SSS может быть непригодна для надежного поиска соты на UE. Таким образом, аспекты настоящего изобретения предусматривают новую структуру сигнала синхронизации, который может генерироваться и передаваться BS (например, eNB). Кроме того, описанные здесь аспекты предусматривают методы для эффективных, несложных, с низкой задержкой алгоритмов поиска, которые могут осуществляться на UE при поиске соты.
[0099] Как будет описано здесь более подробно, двухуровневая структура PSS может использоваться для UE первого типа, например, UE узкополосного интернета вещей (NB-IoT) или других устройств, способных работать в не имеющей предыстории системе OFDM (например, eCC). Двухуровневый PSS может генерироваться с использованием двоичного кодового покрытия длины L и, по меньшей мере, одной последовательности (например, основного кода, основной последовательности), применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра.
[0100] Согласно одному примеру, по меньшей мере, одна последовательность может представлять собой пару ортогональных или квазиортогональных последовательностей (например, пару ортогональных или квазиортогональных основных кодов). Сигнал PSS может состоять из L символов PSS. Каждый из L символов PSS можно построить во временной области на основе IFFT базового основного кода, согласно кодовому покрытию.
[0101] На основании двухуровневой структуры PSS, UE может уверенно получать информацию хронирования соты через автокорреляции во временной области. Автокорреляции во временной области, преимущественно, устойчивы к большой неопределенности начальной частоты. Поиск двухуровневого PSS может значительно превосходить существующие конфигурации (повторяющаяся структура традиционного короткого обучающего поля (L-STF) WiFi, сопряженные последовательности Задова-Чу, по-разному кодированные последовательности Задова-Чу и т.д.) по точности и сложности, вследствие шаблона символов кодового покрытия и ортогональности символов PSS.
[0102] Согласно аспектам, SSS может состоять из M символов SSS, и каждый символ SSS может отображаться в другое множество основных кодов, которые могут быть квазиортогональными. Благодаря тому, что отсчет времени и частоты обеспечен за счет обнаруженного PSS, UE может обнаруживать ID соты посредством декодирования SSS. Благодаря квазиортогональности символов SSS, эффекты временного/частотного дрейфа, типичные для недорогих конфигураций, могут своевременно и уверенно отслеживаться.
[0103] В соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения, конфигурация канала синхронизации NB-IoT может быть пригодна для сценариев внутриполосного и автономного развертывания. Кроме того, предложенные конфигурация сигнала синхронизации можно расширить на другие развертывания MTC на основе LTE с использованием более 1 RB.
[0104] в некоторых аспектах настоящего изобретения, внутриполосные установки устройств NB-IoT могут соответствовать нумерологии традиционной LTE (как в совместимом разнесении тонов и полосе). Дополнительно, выведенные сигналы PSS и SSS NB-IoT могут выравниваться с границами символ OFDM традиционной системы LTE.
[0105] В ряде случаев сигналы синхронизации NB-IoT могут использовать ресурсные элементы, не занятые традиционными физическими сигналами и каналами управления DL LTE. Использование незанятых ресурсных элементов позволяет избегать проблем сегментирования ресурсов и помех, возникающих в других конфигурациях. Таким образом, описанные здесь сигналы синхронизации могут гармонично сосуществовать с широкополосными системами LTE.
[0106] Согласно некоторым аспектам (и как показано на фиг. 14), представленная здесь конфигурация сигнала синхронизации позволяет UE осуществлять дробных и целочисленных смещений частоты несущей (CFO) даже при развертывании с частотным смещением до 20 ppm для начальной синхронизации DL и достигать точности хронирования символов порядка ±2,5 мкс.
[0107] Описанный SSS настоящего изобретения может нести более 13 битов информации, которые отвечают требованию для увеличенного количества ID соты, связанных с большим развертыванием устройств IoT. Помимо информации ID соты, описанный SSS также может нести дополнительную системную информацию, включающую в себя, например, ID подкадра и/или другую системную информацию.
[0108] Фиг. 5 демонстрирует иллюстративные операции 500, которые могут осуществляться базовой станцией, согласно аспектам настоящего изобретения. Базовая станция может быть BS 110, которая может включать в себя один или более модулей, представленных на фиг. 2. Согласно аспектам, один или более из контроллера/процессора 240, процессора 220 передачи, процессор 230 MIMO передачи, памяти 242, модулятора/демодулятора 232 и/или антенны 232 BS 110 могут быть выполнены с возможностью осуществления описанных здесь операций.
[0109] На этапе 502, BS может генерировать PSS с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра. На этапе 504, BS может передавать PSS и SSS на UE первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы. Согласно аспектам, PSS может именоваться узкополосным (NB)-PSS, и SSS может именоваться NB-SSS.
[0110] Фиг. 6 демонстрирует иллюстративные операции 600, которые могут осуществляться UE, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, согласно аспектам настоящего изобретения. UE может быть UE 120, которое может включать в себя один или более модулей, представленных на фиг. 2. Согласно аспектам, один или более из контроллера/процессора 280, процессора 258 приема, памяти 282, модулятора/демодулятора 254 и/или антенны 252 UE 120 могут быть выполнены с возможностью осуществления описанных здесь операций.
[0111] На этапе 602, UE может обнаруживать в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, PSS, сгенерированный с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра. На этапе 604, UE может осуществлять начальное получение времени и частоты на основании обнаруженного PSS. На этапе 606, UE может обнаруживать в одной или более узкополосных областях, SSS для уточнения результата начального получения времени и частоты.
[0112] Как будет описано здесь более подробно, выбор двоичного кодового покрытия и основной последовательности может быть важен для генерации PSS. На основании двоичного кодового покрытия и основной последовательности, можно построить двухуровневую возможную последовательность PSS. Можно вычислять функцию скользящей автокорреляции возможного двухуровневого PSS во временной области. Кроме того, можно идентифицировать расстояние между боковым лепестком и пиком (главным лучом) и отношение интенсивностей бокового лепестка к пику. Может быть желательно выбирать PSS с большим расстоянием между боковым лепестком и пиком и низким отношением интенсивностей бокового лепестка к пику.
[0113] Двухмерная функция взаимной корреляции двухуровневой возможной последовательности PSS можно вычислять по временно-частотной сетке. Согласно аспектам, размер сетки во временной области может быть больше остаточного временного смещения, подлежащего рассмотрению, и размер сетки в частотной области может быть больше остаточного частотного смещения, подлежащего рассмотрению.
[0114] Скользящую автокорреляцию во временной области возможной последовательности PSS, двухмерную функцию взаимной корреляции и PAPR/ кубичную метрику (CM) возможного PSS можно сравнивать с целями конструкции. На основании сравнения, возможный PSS может приниматься или отклоняться в качестве пригодной конфигурации.
[0115] Эти этапы могут повторяться с целью идентификации возможных наилучших конфигураций. Согласно аспектам, наилучшие конфигурации для PSS могут выбираться после повторения вышеупомянутых этапов на основании длины последовательности Задова-Чу и длины кодового покрытия.
[0116] Фиг. 7 демонстрирует иллюстративную структуру 700 двухуровневой последовательности PSS, в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Как показано, "двухуровневый" соответствует отображению в L×K локализованных или распределенных ресурсных элементов в одном блоке физических ресурсов LTE. Для внутриполосного развертывания, выделение NB-IoT может избегать ʺзарезервированныхʺ ресурсных элементов традиционных систем LTE.
[0117] PSS может быть сконструирован с L символами мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), где L - конфигурируемое целое число, и L символов PSS может отображаться в локализованные и/или распределенные ресурсные элементы. В ряде случаев, все L символов PSS могут генерироваться только одним обратным быстрым преобразованием Фурье (IFFT). Разнесение поднесущих может составлять 15 кГц, и полоса может составлять 180 кГц. PSS может генерироваться согласно схеме двухуровневой конструкции последовательности, с использованием ʺосновного кодаʺ (для уровня I) и ʺкодового покрытияʺ (для уровня II).
[0118] Ресурсный элемент  PSS может отображаться, как показано ниже:
[0119]  это последовательность постоянных величин с хорошими автокорреляционными свойствами во временной и частотной области.
[0120] В некоторых аспектах настоящего изобретения, основной код (для уровня I) и кодовое покрытие (для уровня II) совместно обладают хорошими свойствами автокорреляции и взаимной корреляции. Это может повышать точность а также улучшать синхронизацию по времени и частоте для UE, в особенности, в сценарии низкого SNR. Выбранная комбинация основного код и кодового покрытия может достигать большого отношения пика к боковому лепестку и большого расстояния между пиком и боковым лепестком, которые могут обеспечивать более высокое разрешение для UE. Например, если UE обнаруживает сигнал PSS, UE может лучше определять положение начала последовательности PSS. Основной код и кодовое покрытие могут иметь низкое PAPR и кубичную метрику, иметь прямую реализацию, и могут быть совместимы с традиционной структурой символа OFDM, благодаря чему, существует минимальная помеха (при наличии) между узкополосными и широкополосными реализациями.
[0121] Согласно аспектам, основной код (для уровня I) может основываться на по меньшей мере одной ортогональной или квазиортогональной последовательности. По меньшей мере, одна ортогональная или квазиортогональная последовательность может основываться на интерполяции последовательностей Задова-Чу. По меньшей мере, одна ортогональная или квазиортогональная последовательность может использоваться для генерации сигналов PSS, SSS и/или PRACH.
[0122] Согласно аспектам, по меньшей мере, одна ортогональная или квазиортогональная последовательность может включать в себя пару ортогональных или квазиортогональных последовательностей для построения сигнала PSS. Использование пары последовательностей может повышать способность UE обнаруживать сигнал синхронизации (например, обнаруживать отсутствие или наличие PSS) и точность получения времени (например, положение границы символа).
[0123] Пример алгоритма интерполяции для последовательности Задова-Чу размера N и корня u показан ниже:
[0124] Предполагая, что отношение интерполяции K, где K - положительное действительное число, и KN - положительное целое число, интерполированную последовательность Z можно задать в виде:
[0125] Фиг. 8 демонстрирует отображение иллюстративного кодового покрытия и генерацию двухуровневой последовательности PSS 800, согласно аспектам настоящего изобретения. Согласно аспектам, BS может генерировать символ NB-PSS на основании кодового покрытия и последовательности Задова-Чу (основной последовательности). Кодовое покрытие может представлять собой двоичное кодовое покрытие длиной 11 символов. Кодовое покрытие, оптимизированное для повышения точности и надежности получения соты на UE, обозначено на фиг. 8 позицией 802. Оптимизированное двоичное кодовое покрытие может применяться по 11 символам OFDM во временной области и может иметь вид:
[0126] Благодаря двухуровневой структуре PSS, поведение сигнала NB-PSS может зависеть как от двоичного кодового покрытия,так и от основной последовательности. Соответственно, оптимизация или улучшение выбора двоичного кодового покрытия и основной последовательности могут играть важную роль для генерации PSS. Согласно аспекту, основная последовательность может быть короткой последовательностью Задова-Чу длиной K, показателем корня u. Основная последовательность может применяться по 11 последовательным поднесущим 1 RB в частотной области. Может выбираться двоичное кодовое покрытие длиной M (например, M<K).
[0127] Фиг. 8, в позиции 804, демонстрирует иллюстративную блок-схему генерации последовательности NB-PSS, согласно аспектам настоящего изобретения. Согласно аспектам, NB-PSS может занимать последние 11 символов OFDM подкадра (например, подкадра 5). Начиная с последовательности Задова-Чу, на этапе 806, выбор тона и/или прокалывание CRS осуществляется посредством отображения поднесущих. NB-PSS может отображаться в 11 последовательных поднесущих одного PRB (например, символы (3-13)).
[0128] На этапе 808, IFFT с заполнением нулями может использоваться с целью генерации выборок временной области для каждого символа PSS. На этапе 810, вставляется циклический префикс. IFFT с заполнением нулями и вставка CP могут быть аналогичны традиционной LTE.
[0129] На этапе 812, двоичное кодовое покрытие применяется к символам во временной области для генерации PSS на этапе 814. Двоичное кодовое покрытие может быть кодовым покрытием длиной 11, проиллюстрированной в позиции 802. Согласно аспектам, последовательность Задова-Чу может быть короткой последовательностью Задова-Чу длиной 11, с показателем корня 5, и без циклического сдвига.
S=
[0130] Фиг. 9 демонстрирует иллюстративное кодовое покрытие и отображение основной последовательности и генерацию двухуровневой последовательности PSS 900, согласно аспектам настоящего изобретения. Аналогично фиг. 8, двоичное кодовое покрытие 902 длиной 11 [1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1] может применяться к 11 символам OFDM во временной области, как часть генерирования двухуровневой последовательности PSS. Основная последовательность 904 может применяться к последним 11 символам OFDM для генерации последовательности NB-PSS. Основная последовательность может иметь вид:
[0131] Как показано в позиции 906, циклический сдвиг во временной области и в позиции 908, фазовый сдвиг в частотной области может применяться к символам OFDM для генерации последовательности NB-PSS. Фазовый сдвиг основной последовательности для каждого символа PSS может иметь вид:
,
[0132] Фиг. 9, в позиции 910, демонстрирует иллюстративную блок-схему генерации последовательности NB-PSS, согласно аспектам настоящего изобретения. Согласно аспектам, NB-PSS может занимать последние 11 символов OFDM подкадра (например, подкадра 5). На этапе 912, генерация последовательности NB-PSS может начинаться с последовательности Задова-Чу длиной 11 и показателем корня 5. Фазовый сдвиг 916 в частотной области может применяться к отображению поднесущих на этапе 914. На этапе 918, IFFT с заполнением нулями может использоваться с целью генерации выборок временной области для каждого символа PSS. На этапе 920, вставляется циклический префикс. IFFT с заполнением нулями и вставка CP могут быть аналогичны традиционной LTE. На этапе 922, двоичное кодовое покрытие может применяться для генерации сцепления 924 символов PSS.
u
u
1
11
1
11
[0133] Фиг. 9A демонстрирует пример генерации NB-SSS 900A, согласно аспектам настоящего изобретения. В соответствии с формированием и генерацией сигнала NB-PSS, сигнал NB-SSS можно построить на основании сцепления последовательностей Задова-Чу длиной 11 с разными показателями корня и циклическими сдвигами. Например, показатель корня 904a -и циклический сдвиг 906a η- η могут применяться к символам LTE 3-13 (902A), соответственно, для генерации символов NB-SSS 908A.
k
B
u
η
k
k
k
[0134] Аналогично NB-PSS, сигнал NB-SSS может отображаться в последние 11 символов OFDM подкадра LTE (например, подкадра 9 радиокадров с нечетным индексом) во временной области, и может занимать 11 последовательных тонов 1 PRB. С другой стороны, для передачи ID соты и дополнительной системной информации, каждый символ NB-SSS может использовать отдельную комбинацию показателя корня и циклического сдвига. Например, как показано ниже, -й символ SSS  может быть представлен в частотной области последовательностью Задова-Чу размера 11 с показателем корня  и циклическим сдвигом
[0135] 910A демонстрирует блок-схему для генерации последовательности NB-SSS, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0136] Среди всех возможных перестановок показателя корня и циклического сдвига, NB-SSS может ограничиваться подмножеством, которое удовлетворяет одной или более из хороших автокорреляции и взаимной корреляции среди всех последовательностей NB-SSS, низкой взаимной корреляции с последовательностью NB-PSS, минимальной частотой ложных срабатываний для обнаружения NB-PSS, и низким PAPR/CM.
[0137] Аналогично генерации NB-PSS, показанной в позиции 804, NB-SSS может генерироваться, начиная с последовательности Задова-Чу, на этапе 912A, и выбора тона и/или прокалывания CRS, осуществляемого посредством отображения поднесущих на этапе 914A. На этапе 916A, IFFT может использоваться с целью генерации выборок временной области для каждого символа SSS. На этапе 918A, может вставляться циклический префикс. IFFT и вставка CP могут быть аналогичны традиционному LTE.
[0138] На этапе 920A, циклический сдвиг может применяться к символам для генерации, на этапе 922A, символа SSS.
K
K
1
2
[0139] Фиг. 10 демонстрирует иллюстративные этапы 1000 для генерации NB-PSS 1002 и NB-SSS 1004 согласно аспектам настоящего изобретения. Как показано, предполагая короткую последовательность Задова-Чу длиной  с циклическим сдвигом, символы PSS могут генерироваться путем прокалывания CRS, заполнения нулями, IFFT, вставки CP и выравнивания границ. Предполагая циклический сдвиг q, корень u и короткую последовательность Задова-Чу длиной , символы SSS могут генерироваться путем осуществления прокалывания CRS, заполнения нулями, IDFT, вставки CP и выравнивания границ.
[0140] Хотя фиг. 8-10 относятся к генерации сигналов синхронизации на основе короткой последовательности Задова-Чу, согласно аспектам, каждый символ PSS и SSS может основываться на полной последовательности Задова-Чу. Независимо от использования короткой или полной последовательности Задова-Чу, корреляцию между последовательностями PSS и SSS можно минимизировать с учетом разных показателей корня и/или циклических сдвигов.
[0141] Таким образом, согласно примеру и фиг. 8, NB-PSS можно построить путем сцепления коротких последовательностей Задова-Чу. Дополнительно, NB-PSS может использовать двухуровневую конфигурацию для основной последовательности (по 11 последовательным поднесущим 1 блока физических ресурсов в частотной области) и кодовое покрытие (по 11 символам OFDM во временной области).
K
K
[0142] Основную последовательность можно построить во временной области, интерполируя последовательность Задова-Чу длиной  (=11) с хорошими свойствами корреляции во временной и частотной области. Каждый символ PSS может охватывать одну основную последовательность (CP включен). Взаимно-однозначное отображение символов PSS в основные последовательности может определяться двоичным кодовым покрытием длиной 11.
S
S
l
l
l
[0143] Кодовое покрытие может содержать двоичную последовательность {; =±1 и 1≤≤11} с псевдослучайным шаблонов. Как описано выше, шаблон кодового покрытия может оптимизироваться с целью повышения точности и надежности получения соты.
[0144] Согласно одному примеру, посредством совместной оптимизации кодового покрытия и основной последовательности, следующая комбинация основной последовательности и кодового покрытия может использоваться для генерации сигнала NB-PSS:
[0145] Основная последовательность:
[0146] Кодовое покрытие:
S
{1:11}
=[1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1]
N=
[0147] Когда частота дискретизации равна 1,92 МГц, в одном символе PSS существует 137 выборок, которые можно получить посредством IFFT с заполнением нулями размера 128 плюс CP размера 9. С целью согласования с границами символа LTE и поддержания периодической структуры последовательности, последовательность PSS может выравниваться с началом 3-го символа OFDM (как показано на фиг. 17), и может добавлять еще одну выборку в конец последнего символа PSS путем циклического расширения. Таким образом, получится 137×11+1 выборок, занимающих последние 11 символов OFDM подкадра LTE.
[0148] Сгенерированные формы волны символа PSS с CP длинной 9 и 10 выборок демонстрируют пренебрежимо малое отличие. Таким образом, схема вставки CP, показанная на фиг. 8-10, может быть полностью совместимой с традиционным LTE, где предусмотрен CP размера 10 для 5-го символа PSS и такой же размер CP сохраняется для остальных символов PSS. После удаления CP, форма волны символа PSS демонстрирует свойство центральной симметрии (обусловленное последовательностью Задова-Чу), что можно использовать для упрощения операции взаимной корреляции в дальнейшем.
[0149] В отношении двухуровневой конфигурации последовательность NB-PSS можно отметить следующее. Каждый символ PSS может охватывать полную последовательность ZC, таким образом сохраняя хорошие свойства корреляции для каждого символа. Применение кодового покрытия рандомизует шаблон символов, что позволяет расширить хорошие свойства корреляции по символам. Последовательность NB-PSS демонстрирует периодическую структуру. Помимо постоянной огибающей последовательности ZC, операции наложения и добавления могут применяться на границах символов PSS с целью дополнительного уменьшения значений PAPR и CM. Вставку CP последовательности NB-PSS можно сделать такой же, как в традиционном LTE. Соответственно, вся последовательность PSS может быть полностью выровнена с последними 11 символами OFDM традиционного подкадра LTE.
[0150] Фиг. 11 демонстрирует иллюстративные компоненты передатчика 1100, выполненного с возможностью передачи NB-PSS и NB-SSS, согласно аспектам настоящего изобретения. После генерации PSS и SSS, передающая сторона, например, BS, может передавать сгенерированные сигналы синхронизации принимающей стороне, например, UE.
[0151] На этапе 1102, короткая последовательность Задова-Чу размера 11 и с корнем 5 может применяться к символам OFDM. На этапе 1104, передатчик может осуществлять фазовый сдвиг и отображение тонов. На этапе 1106, IFFT с заполнением нулями может осуществляться для генерации выборок временной области для каждого символа PSS. На этапе 1108, вставка CP осуществляется для символов PSS. Когда двоичное кодовое покрытие 1110 применяется к выборкам временной области после вставки CP. На этапе 1112, осуществляется предварительное кодирование разнесение передачи (TXD). Мультиплексор 1116 мультиплексирует сигнал LTE 1114 с предварительно кодированным сигналом (из выходного сигнала предварительного кодирования TXD 1112).
[0152] Цифроаналоговый преобразователь (DAC) 1118 может принимать мультиплексированный сигнал. Усилитель мощности (PA) 1120 может усиливать сигналы до передачи с антенны 1122.
[0153] Фиг. 12 демонстрирует иллюстративные компоненты приемника 1200, выполненного с возможностью приема NB-PSS и NB-SSS, согласно аспектам настоящего изобретения. Согласно аспектам, приемник 1200 может входить в состав UE.
[0154] Антенна 1202 может принимать сигналы синхронизации, переданные передающей стороной (например, базовой станцией, включающей в себя передатчик 1100, показанный на фиг. 11). Малошумящий усилитель 1204 может усиливать принятые сигналы. Аналого-цифровой преобразователь (ADC) 1206 может преобразовывать принятые сигналы для цифровой обработки сигнала.
[0155] Демультиплексор 1208 может демультиплексировать принятый сигнал для генерации сигнала LTE для обработки приема сигнала LTE на этапе 1210. Демультиплексор 1208 также может выводить сигналы для прокалывания и группирования символов на этапе 1212.
[0156] Подъем 1214 кодового покрытия может применяться к символам после прокалывания и группирования символов. Как будет описано здесь более подробно (например, на фиг. 13 и 14), UE может осуществлять скользящие автокорреляции на этапе 1216 с целью обнаружения NB-PSS. На этапе 1218, UE может осуществлять обнаружение сигнала NB-PSS. На этапе 1220, UE может осуществлять грубую синхронизацию по времени и частоте. На этапе 1222, UE может осуществлять уточненную синхронизацию по времени и частоте. После уточненной синхронизации по времени и частоте, на этапе 1224, UE может осуществлять обработку NB-SSS.
[0157] Фиг. 13 демонстрирует блок-схему операций иллюстративного приемника 1300, согласно аспектам настоящего изобретения. UE может начинать синхронизацию DL, на этапе 1302, с обнаружения сигнала и получения временной ссылки PSS во временной области. Обнаружение сигнала и получение временной ссылки PSS может включать в себя когерентное объединение скользящих автокорреляций. На основании информации о пике PSS, определенной путем когерентного объединения скользящих автокорреляций, UE может, на этапе 1304, осуществлять коррекцию дробного частотного смещения на основании PSS (автокорреляции во временной области). Сложность UE можно минимизировать, поскольку обнаружение сигнала и получение временной ссылки 1302, коррекция дробного частотного смещения 1304, и уточненная коррекция временного и частотного смещения 1306 могут осуществляться во временной области.
[0158] На этапе 1306, PSS может использоваться для осуществления уточненной коррекции временного и частотного смещения. После этого, на этапе 1308, UE может обрабатывать SSS. SSS может использоваться для декодирования не только ID соты, но и дополнительной информации, например, ID подкадра и/или другой системной информации, включающей в себя временной/частотный дрейф.
[0159] Таким образом, аналогично традиционному LTE, процедуры поиска соты устройств NB-IoT могут включать в себя обнаружение начала кадра (обнаружение сигнала PSS), оценку временного смещения символа и кадра, оценку CFO и идентификацию ID физической соты. Первые три операции, в основном, предусматривают обработку NB-PSS, тогда как последняя процедура предназначена для NB-SSS.
[0160] Для несложной реализации, обнаружение сигнала PSS и оценка временного и частотного смещения могут осуществляться полностью во временной области за счет применения периодической структуры последовательности NB-PSS и свойства центральной симметрии последовательности Задова-Чу. Таким образом, конфигурация PSS может быть особенно пригодна для недорогих UE, получающих питание от батареи или других неперезаряжаемых источников.
[0161] Фиг. 14 демонстрирует блок-схему операций иллюстративного приемника 1400, согласно аспектам настоящего изобретения. Переход между состояниями искателя NB-IoT, представленного на фиг. 14, предоставляет дополнительные детали работы приемника, представленной на фиг. 13. Согласно аспектам, начальное обнаружение сигнала PSS со сниженной частотой дискретизации может осуществляться на UE в соответствии со следующими этапами.
[0162] Этапы 1402-1406 могут осуществляться как часть этапов 1302 и 1304 на фиг. 13. На этапе 1402, скользящая автокорреляция на 240 кГц может осуществляться, пока пик не будет ʺнайденʺ. Если пик ʺнайденʺ, UE может, на этапе 1404, оценить грубое дробное временное и частотное смещение. UE может, на этапе 1406, осуществлять взаимную корреляцию на 240 кГц. После определения грубого дробного временного и частотного смещения и осуществления взаимной корреляции, если пик ʺотклоненʺ, алгоритм возвращается к этапу 1402, где UE осуществляет скользящую автокорреляцию, пока пик не будет найден.
[0163] Согласно аспектам, UE может коррелировать принятые сигналы с задержанными и сопряженными копиями принятого сигнала. Второй, UE может суммировать корреляции, соответствующие разным размерам отставания (целым кратным длины символа PSS) по отдельности. Третий, UE может брать абсолютное значение каждой суммы по отдельности. Четвертый, UE может суммировать абсолютные значения по всем отставаниям. Пятый, в случаях низкого SNR и/или расширения покрытия, вышеописанный этапы с первого по пятый могут повторяться, например, каждые 20 мс (например, когда PSS может передаваться каждые 20 мс). Суммарные абсолютные значения по всем отставаниям могут накапливаться по множественным интервалам наблюдения, разнесенным более чем на 20 мс. Накопление значения (например, из вышеупомянутых четвертого и пятого этапов) можно сравнивать с порогом для определения, присутствует ли сигнал PSS. Сигнал PSS может быть объявлен присутствующим, если накопленное значение преодолевает пороговое значение.
[0164] После взаимной корреляции на этапе 1406, если наличие пика PSS ʺподтвержденоʺ (например, без дополнительной информации, касающейся целочисленного частотного смещения), UE может, на этапе 1408 осуществлять взаимную корреляцию на 1,92 МГц. Например, после обнаружения сигнала PSS, UE может осуществлять начальное получение времени. Согласно аспектам, UE может повторять вышеописанные этапы с первого по пятый с использованием более высокой частоты дискретизации и в окрестности положения обнаруженного сигнала PSS. Затем UE может находить пик накопления и находить положение пика как начальную точку символов PSS. Уточненные частотные и временные смещения могут использоваться, на этапе 1410, для декодирования и отслеживания ID соты.
[0165] UE может осуществлять начальное получение частоты, сначала осуществляя автокорреляцию во временной области после обнаружения хронирования символов для нахождения дробного смещения частоты несущей (CFO). UE может находить целочисленное CFO, осуществляя взаимную корреляцию во временной области после коррекции дробного CFO. UE может декодировать последовательность SSS после установления временных и частотных ссылок.
d
[0166] Согласно аспектам, на стороне приемника может осуществляться скользящая автокорреляция последовательности NB-PSS. UE может построить функцию стоимости для отвязки смещения частоты несущей (CFO) от (независимого от CFO) временного смещения. Функция стоимости может определяться путем когерентного объединения пар синфазных подвекторов символа PSS (данное ), с учетом значения каждой суммы, и накопления по размаху последовательности PSS (11 символам). Функция стоимости может выражаться путем когерентного объединения символов PSS и когерентного накопления повторных передач PSS. Например, предполагая, что вектор сигнала RX, начинающийся с , можно выразить сцеплением 11 подвекторов .
[0167] Может применяться кодовое покрытие , . Затем может формироваться межсимвольная корреляция между соседними и несоседними символами PSS:
,  и
T=
Например, когда временное смещение → 0, ) является фазовым сдвигом, обусловленным CFO для каждого символа (длительность символа PSS с включенным CP).
Взвешенное объединение (на основе алгоритма BLUE) может осуществляться с использованием:
получается из алгоритма BLUE, например, когда временное смещение → 0, .
Затем, в отношении когерентного накопления по повторным передачам PSS, выходной сигнал коррелятора для m-го периода синхронизации можно задать в виде . Для сглаживания к  может применяться необязательная облегченная фильтрация. Когерентное накопление выходного сигнала коррелятора посредством -фильтра может иметь вид:
.
MLE временного смещения может выражаться как =, например, когда временное смещение → 0, . Обнаружение наличия PSS может иметь вид:
.
Грубая оценка временного смещения может иметь вид:
.
Оценка частотного смещения (нормализованного к 15 кГц, вмещающий диапазон до 30 кГц):
и
оценку  можно получить из фазового сдвига ʺпикаʺ автокоррелятора согласно:
.
Оценку  можно получить из взаимной корреляции последовательности PSS.
Уточненную оценку временных и частотных смещений можно получить путем поиска пика взаимной корреляции по малой временно-частотной сетке, центр которой может быть установлен в грубой оценке временного и частотного смещение, полученной посредством скользящей автокорреляции.
[0168] Фиг. 15 демонстрирует пример функции 1500 скользящей автокорреляции, согласно аспектам настоящего изобретения.
[0169] Фиг. 16 демонстрирует пример улучшения 1600 взаимной корреляции, согласно аспектам настоящего изобретения, причем пик уникален по временно-частотной сетке, соответствующей остаточным временно/частотным смещениям.
[0170] Фиг. 17-19 демонстрируют иллюстративное выделение ресурсов для описанных здесь сигналов синхронизации. Возможны множественные передачи для PSS и SSS.
[0171] Согласно аспектам, как показано на фиг. 17, может существовать четыре возможности передачи для PSS и SSS в период времени 80 мс, которые могут обеспечивать надежное обнаружение ID соты на UE. Согласно аспектам, PSS может передаваться в каждом кадре. Дополнительно, PSS и SSS могут передаваться в соседних подкадрах (например, подкадрах 3 и 4) кадра 10 мс. Как описано выше, каждый из PSS и SSS может основываться на короткой или полной последовательности Задова-Чу.
[0172] Согласно аспектам, как показано на фиг. 18, PSS может передаваться в одном и том же подкадре каждого радиокадра. Преимущественно, PSS может когерентно объединяться с улучшенным SNR. Можно рассмотреть перемежающуюся передачу PSS и сопряженных с ним для раннего указания. Когерентное объединение/накопление автокорреляции может оставаться неизменной. Однако длину окна для накопления/ поиска пика может потребоваться удвоить от 5 мс до 10 мс.
[0173] Согласно аспектам, как показано на фиг. 19, PSS может повторно передаваться в подкадре 0 и 5 радиокадров с нечетным индексом. Преимущественно, накопление/ поиск пика автокорреляции может основываться на временном слоте длительностью 5 мс. Однако, для каждого интервала 20 мс, только два из 4 слотов будут иметь сигнал PSS. Другие два из четырех слотов могут быть только шумом. Не зная начала кадра, может потребоваться объединять 4 слота, с равными весовыми коэффициентами.
[0174] Согласно аспектам, PSS может передаваться в подкадре 5 каждого радиокадра. Как описано выше, PSS может занимать последние 11 символов OFDM подкадра 5. 11 символов OFDM может генерироваться в частотной области на основе короткой последовательности Задова-Чу длиной 11, корень 5, и без циклического сдвига. PSS может отображаться в 11 последовательных поднесущих одного PRB.
[0175] Как описано выше, PSS является сцеплением символов OFDM. Важной частью генерации символов ODFM является генерация CP. Для традиционного LTE символы OFDM имеют разные длины CP. Другими словами, символы OFDM имеют неодинаковые длины CP. Нормальная длина CP для символа #0 и символа #7 равна 10/1,92 мкс,и нормальная длина CP для остальных 12 символов равна 9/1,92 мкс. Поскольку NB-IoT может помещаться в традиционной инфраструктуре IoT, длина CP NB-IoT также должна согласовываться с традиционным LTE. Другими словами, NB-PSS должен быть обратно-совместим с традиционным LTE.
[0176] При условии частоты дискретизации передачи 1,92 МГц, символы NB-PSS (до вставки CP) могут генерироваться посредством IFFT с заполнением нулями размера 128. Циклический сдвиг во временной области может вноситься для поддержания квазипериодической структуры символов PSS, как будет описано со ссылкой на фиг. 20. Циклический сдвиг во временной области может осуществляться посредством фазового сдвига в частотной области.
[0177] Как описано выше, например, со ссылкой на фиг. 8, основная последовательность PSS, заданная последовательностью Задова-Чу длиной 11 с показателем корня 5, может иметь вид:
l
[0178] Сдвиг фазы для символа PSS  может быть:
[0179] Фиг. 20 демонстрирует циклические сдвиги во временной области для символов NB-PSS для нечетной длины CP. Согласно аспектам, передатчик может использовать нечетные циклические сдвиги при генерировании PSS. Как показано на фиг. 20, символы #3-6 могут иметь длину CP 9 выборок, символ #7 может иметь длину CP 10 выборок, и символы 8-13 могут иметь длину CP 9 выборок.
[0180] Фазовый сдвиг можно вывести, исходя из частоты дискретизации=1,92 МГц.
[0181] Выборки временной области без циклического сдвига можно выразить в виде:
l
[0182] Фазовый сдвиг в частотной области для 7 можно выразить в виде:
l
[0183] Циклический сдвиг одной выборки во временной области для 7 можно выразить в виде:
[0184] Как описано выше, BS может генерировать первичный сигнал синхронизации (PSS) с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра. BS может передавать PSS и вторичный сигнал синхронизации (SSS) на пользовательское оборудование (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы.
[0185] Согласно аспектам, по меньшей мере, одна последовательность может быть выбрана из набора возможных основных последовательностей, соответствующих набору оптимизированных возможных PSS.
[0186] Набор оптимизированных возможных PSS может оцениваться с использованием процедуры оптимизации, задействующей функцию скользящей автокорреляции возможных последовательностей для данного двоичного кодового покрытия.
[0187] Пользовательское оборудование (UE) первого типа, которое осуществляет связь в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, может быть выполнено с возможностью обнаружения, в одной или более узкополосных областях более широкой системной полосы, первичный сигнал синхронизации (PSS), сгенерированный с использованием двоичного кодового покрытия и, по меньшей мере, одной последовательности, применяемой к множеству символов в одном или более подкадрах кадра. UE может осуществлять начальное получение времени и частоты на основании обнаруженного PSS и обнаруживать в упомянутой одной или более узкополосных областях вторичный сигнал синхронизации (SSS) для уточнения результата начального получения времени и частоты.
[0188] Осуществление начального получения времени и частоты может включать в себя процедуру скользящей автокорреляции PSS во временной области. Процедура скользящей автокорреляции может предусматривать осуществление межсимвольной корреляции между соседними и несоседними символами PSS.
[0189] Согласно аспектам, обнаружение PSS может осуществляться на основании повторных передач PSS на множестве подкадров. Обнаружение PSS может предусматривать когерентное накопление повторных передач PSS.
[0190] Хотя некоторые из не имеющих предыстории конфигураций PSS и SSS были описаны применительно к NB-IoT, описанные конфигурации PSS и SSS можно расширить на другие не имеющие предыстории системы на основе OFDM, например eCC. Для широкополосной системы, например eCC, сцепление символов PSS и SSS может осуществляться в частотной области, а не во временной области. Соответственно, обработка PSS и SSS на UE будет осуществляться на протяжении блока RB в частотной области.
[0191] Специалистам в данной области техники очевидно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием разнообразных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, упомянутые в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или их комбинациями.
[0192] Специалистам в данной области техники также очевидно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытым изобретением, можно реализовать в виде электронного оборудования, программного/программно-аппаратного обеспечения, или их комбинаций. Для наглядной иллюстрации этой взаимозаменяемости оборудования и программного/программно-аппаратного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше, в общем случае, в отношении их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности в виде оборудования или программного/программно-аппаратного обеспечения, зависит от конкретного применения и конструкционных ограничений, налагаемых на всю систему. Специалисты в данной области техники могут реализовать описанные функциональные возможности по-разному для каждого конкретного применения, но такие особенности реализации не предусматривают отход от объема настоящего изобретения.
[0193] Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытым изобретением, можно реализовать или осуществлять посредством процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), вентильной матрицы, программируемой пользователем (FPGA), или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для осуществления описанных здесь функций. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но, альтернативно, процессор может представлять собой любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, нескольких микропроцессоров, одного или более микропроцессоров, совмещенных с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.
[0194] Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытым изобретением, могут быть реализованы непосредственно в оборудовании, в программном/программно-аппаратном модуле, выполняемом процессором, или в их комбинациях. Программный/программно-аппаратный модуль может располагаться в памяти RAM, флеш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, памяти на основе фазовых переходов, регистрах, на жестком диске, сменном диске, CD-ROM, или любой другой форме носителя данных, известной в технике. Иллюстративный носитель данных подключен к процессору, что позволяет процессору считывать информацию с и записывать информацию на носитель данных. В качестве альтернативы, носитель данных может быть объединен с процессором. Процессор и носитель данных могут располагаться в ASIC. ASIC может располагаться на пользовательском терминале. В качестве альтернативы, процессор и носитель данных могут располагаться в качестве дискретных компонентов на пользовательском терминале.
[0195] В одной или более иллюстративных конструкциях, описанные функции можно реализовать в оборудовании, программном/программно-аппаратном обеспечении или их комбинациях. В случае реализации в программном/программно-аппаратном обеспечении, функции могут храниться на или передаваться в виде одной или более инструкций или кода на компьютерно-читаемой среде. Компьютерно-читаемые среды включают в себя компьютерные носители данных и среды передачи данных, включающие в себя любую среду, которая облегчает перенос компьютерной программы с места на место. Носители данных могут быть любыми доступными носителями, к которым может осуществлять доступ компьютер общего назначения или специального назначения. В порядке примера, но не ограничения, такие компьютерно-читаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD/DVD или другие запоминающее устройство на основе оптического диска, запоминающее устройство на основе магнитного диска или другие запоминающие устройства на основе магнитного диска, или любую другую среду, которая может использоваться для переноса или хранения желаемого средства программного кода в форме инструкций или структур данных, к которым может осуществлять доступ компьютер общего назначения или специального назначения, или процессор общего назначения или специального назначения. Кроме того, любое соединение можно рассматривать как компьютерно-читаемую среду. Например, если программное/программно-аппаратное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, например, инфракрасной, радиочастотной и микроволновой, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например, инфракрасные, радиочастотные и микроволновые, включаются в определение среды. Используемый здесь термин диск, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), флоппи-диск и диск Blu-ray, где диски обычно воспроизводят данные магнитно, а диски воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Комбинации вышеописанного также подлежат включению в объем компьютерно-читаемых сред.
[0196] Используемый здесь, в том числе, в формуле изобретения, термин ʺи/илиʺ при использовании в списке из двух или более элементов, означает, что любой из перечисленных элементов может использоваться отдельно, или может использоваться любая комбинация из двух или более перечисленных элементов. Например, если композиция описана как содержащая компоненты A, B и/или C, композиция может содержать только A; только B; только C; A и B совместно; A и C совместно; B и C совместно; или A, B, и C совместно. Также, используемый здесь термин, в том числе в формуле изобретения, ʺилиʺ, используемый в списке элементов (например, списке элементов, предваренном фразой, например, ʺпо меньшей мере, один изʺ или ʺодин или более изʺ) указывает дизъюнктивный список, то есть, например, список из ʺпо меньшей мере, одного из A, B и Cʺ означает A или B или C или AB или AC или BC или ABC (т.е. A и B и C).
[0197] Вышеприведенное описание изобретения позволяет любому специалисту в данной области техники применять или использовать изобретение. Различные модификации изобретения будут очевидны специалисту в данной области техники, и заданные здесь общие принципы можно применять к другим вариациям, не выходя за рамки сущности или объема изобретения. Таким образом, изобретение не подлежит ограничению примерами и описанными здесь конструкциями, но подлежит рассмотрению в широчайшем объеме, согласующемся с раскрытыми здесь принципами и признаками новизны.