СЕКТОРИЗОВАННЫЕ БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ В ВИДЕ МНОГОАНТЕННЫХ СИСТЕМ
SECTORED BASE STATIONS IN FORM OF MULTI-ANTENNA SYSTEMS

Родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 60/940658, поданной 29 мая 2007 г., озаглавленной «SECTORIZED BASE STATIONS AS MULTIPLE ANTENNA SYSTEMS», правопреемником которой является правопреемник настоящей заявки и которая настоящим прямо включена по ссылке.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам и устройству беспроводной связи и, в частности, к способам и устройству улучшения использования ресурсов линии радиосвязи в системе беспроводной связи, включающей в себя секторизованную базовую станцию.
Уровень техники
В системах беспроводной связи секторы часто рассматриваются как независимые объекты. Границы между секторами, где приемники принимают оба сектора с сопоставимой мощностью, испытывают присущие помехи. Было бы полезным, если были бы разработаны способы и устройство, которые обеспечивали бы улучшенную связь в этих зонах границы секторов с большими помехами.
Сущность изобретения
Согласно различным вариантам осуществления понятие границы сектора заменяется понятием зоны поддержки MIMO (система с многими входами и многими выходами). В зоне границы сектора мобильные узлы имеют эффективный доступ к двум секторам базовой станции, и система может рассматриваться как MIMO-система. Когда мобильный узел имеет две антенны, структура, в своей основе, представляет собой 2×2, но она может быть Х×2, где Х представляет собой количество антенн, которое имеет мобильный узел, и Х представляет собой целое число, которое больше 2. Таким образом, согласно различным вариантам осуществления зона границы сектора с большими помехами преобразуется в зону с высокой пропускной способностью, например, MIMO-зону с высокой пропускной способностью, посредством координации секторов.
В некоторых вариантах осуществления базовая станция обслуживает синхронизированные секторы, например, три синхронизированных сектора. Если в зонах границы сектора рассматривать с точки зрения MIMO, то, вероятно, обнаруживается понятие мягких секторов. Абстрактно, система ведет себя как MIMO с 3 антеннами базовых станций, но априори известно, что мобильные узлы обычно видят только одну антенну базовой станции или пары антенн базовой станции, например, лицевую сторону А антенны, лицевую сторону В антенны, лицевую сторону С антенны или пары АВ лицевых сторон антенны, пары ВС лицевых сторон антенны, пары СА лицевых сторон антенны, соответствующие шести различным состояниям типа канала. Мобильный узел в АВ, ВС или СА рассматривается находящимся в состоянии пары секторов и может работать с использованием двух секторов в качестве MIMO-системы. Считается, что мобильный узел, который видит только одну лицевую сторону антенны базовой станции, находится в состоянии сектора и будет иметь только возможности, поддерживаемые этой лицевой стороной, например, не-MIMO-возможности. Таким образом, примерная базовая станция с тремя секторами больше служит подобно большой MIMO-системе с априорными знаниями, что возможны только шесть состояний, например, состояние сектора, соответствующее лицевой стороне А антенны базовой станции, состояние сектора, соответствующее лицевой стороне В антенны базовой станции, состояние сектора, соответствующее лицевой стороне С антенны базовой станции, состояние пары секторов, соответствующее паре АВ лицевых сторон антенны, состояние пары секторов, соответствующее паре ВС лицевых сторон антенны, и состояние пары секторов, соответствующее паре СА лицевых сторон антенны. Эстафетная передача обслуживания между шестью зонами является мягкой и не является такой критической и обычно только между некоторыми парами. Мобильные узлы, которые не имеют многочисленных антенн, могут переходить в режим мягкой эстафетной передачи обслуживания около границ сектора.
На восходящей линии связи мобильному узлу могут быть назначены оба сектора, когда он находится в состоянии двух секторов, иногда упоминаемом как состояние пары секторов. Двум мобильным узлам могут быть назначены одни и те же ресурсы линии радиосвязи, например, одни и те же тоны-символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), если по меньшей мере один из них находится в зоне двух секторов. Методы MIMO могут использоваться на базовой станции для обработки обоих сигналов. Чтобы поддержать это, мобильные узлы должны быть осведомлены о MIMO, т.е. осведомлены о том, что они участвуют в MIMO-передаче.
Идея системы характеризуется существованием состояний MIMO по секторам и состояний не-MIMO для мобильных узлов, изолированных одним сектором.
Ниже описывается примерный способ работы базовой станции в секторизованной соте, в которой каждый сектор является соседним по меньшей мере одному другому сектору в соте, причем соседние секторы формируют пары секторов, упомянутая базовая станция соединена с антенной с многочисленными лицевыми сторонами, каждая лицевая сторона упомянутой антенны соответствует разному сектору упомянутой соты, упомянутые соты синхронизированы во времени. Примерный способ работы базовой станции содержит: для каждого из множества беспроводных терминалов в упомянутой соте сохранение информации, указывающей, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или пары секторов. Примерный способ работы базовой станции дополнительно содержит выполнение связи с одним из упомянутых беспроводных терминалов, используя количество лицевых сторон антенны, определяемое состоянием, соответствующим упомянутому беспроводному терминалу.
Ниже описывается примерная базовая станция в секторизованной соте, причем каждый сектор является соседним по меньшей мере одному другому сектору в соте, соседние секторы формируют пары секторов, упомянутая базовая станция соединена с антенной с многочисленными лицевыми сторонами, каждая лицевая сторона упомянутой антенны соответствует разному сектору упомянутой соты, упомянутые секторы синхронизированы во времени. Примерная базовая станция включает в себя: модуль сохранения информации о состоянии беспроводного терминала для сохранения информации, указывающей, находится ли беспроводный терминал в состоянии сектора или пары секторов для каждого из множества беспроводных терминалов в упомянутой соте; и модуль связи для выполнения связи с одним из упомянутых беспроводных терминалов, используя количество лицевых сторон антенны, определяемое состоянием, соответствующим упомянутому беспроводному терминалу.
Способ работы беспроводного терминала согласно различным вариантам осуществления включает в себя: сохранение информации, указывающей, находится ли беспроводный терминал в состоянии сектора или пары секторов; и выполнение связи с базовой станцией, например, многосекторной базовой станцией, в одном из режима работы MIMO и режима работы не-MIMO, причем режим работы, используемый для выполнения связи, является функцией того, указывает ли упомянутая сохраняемая информация, что упомянутый беспроводный терминал находится в состоянии сектора или пары секторов. В различных вариантах осуществления выполнение связи с многосекторной базовой станцией в режиме работы MIMO включает в себя выполнение связи одновременно с двумя лицевыми сторонами антенны соседних секторов базовой станции, используя по меньшей мере некоторые из одинаковых тонов, причем секторы на базовой станции синхронизированы во времени. Примерный беспроводный терминал согласно различным вариантам осуществления включает в себя: модуль сохранения информации о состоянии для сохранения информации, указывающей, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или пары секторов; множество антенн; модуль определения режима для определения, должен ли упомянутый беспроводный терминал работать в режиме работы MIMO или не-MIMO как функции упомянутой сохраняемой информации, указывающей, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или пары секторов; модуль MIMO для выполнения связи с упомянутой базовой станцией в режиме работы MIMO; и модуль режима не-MIMO для выполнения связи с упомянутой базовой станцией в режиме работы не-MIMO.
Хотя различные варианты осуществления были описаны выше в разделе «Сущность изобретения», понятно, что необязательно, чтобы все варианты осуществления включали одинаковые признаки, и некоторые из описанных выше признаков не являются обязательными, но могут быть желательными в некоторых вариантах осуществления. Многочисленные дополнительные признаки, варианты осуществления и преимущества описываются в подробном описании, которое следует ниже.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой чертеж примерной системы беспроводной связи согласно различным вариантам осуществления.
Фиг.2 представляет собой чертеж примерной базовой станции, соединенной с приемной антенной с многочисленными лицевыми сторонами и передающей антенной с многочисленными лицевыми сторонами согласно различным вариантам осуществления.
Фиг.3 представляет собой чертеж примерного беспроводного терминала, например, мобильного узла, согласно различным вариантам осуществления.
Фиг.4, содержащая объединение фиг.4А, фиг.4В и фиг.4С, представляет собой блок-схему последовательности операций примерного способа работы базовой станции согласно различным вариантам осуществления.
Фиг.5, содержащая объединение фиг.5А и фиг.5В, представляет собой блок-схему последовательности операций примерного способа работы беспроводного терминала согласно различным вариантам осуществления.
Фиг.6 и 7 иллюстрируют примерную сигнализацию MIMO согласно различным вариантам осуществления между беспроводным терминалом с многочисленными антеннами и базовой станцией, использующей пару лицевых сторон антенны соседних секторов базовой станции.
Фиг.8 представляет собой чертеж, иллюстрирующий примерные ресурсы линии радиосвязи, соответствующие разным секторам базовой станции и примерному распределению тонов по беспроводным терминалам согласно различным вариантам осуществления.
Фиг.9 представляет собой чертеж, иллюстрирующий нули сектора, соответствующие пилотным тонам в примерной системе беспроводной связи OFDM, реализующей синхронизированные секторы.
Подробное описание
Фиг.1 представляет собой чертеж примерной системы 100 беспроводной связи, например, системы беспроводной связи мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) с множественным доступом, согласно различным вариантам осуществления. Примерная беспроводная система 100 включает в себя множество базовых станций, включая многосекторную базовую станцию 1 102. Базовая станция 1 102 соединена с другими сетевыми узлами, например, другими базовыми станциями, маршрутизаторами, узлами ААА (аутентификации, авторизации и учета), узлами домашнего агента и т.д., и/или Интернетом по сетевой линии 101, например, волоконно-оптической линии связи. Базовая станция 1 102 имеет соответствующую область сотового покрытия, представленную сотой 1 104, которая включает в себя зону 112 сектора А, зону 114 сектора В и зону 116 сектора С. Базовая станция 1 102 представляет собой трехсекторную базовую станцию, включающую в себя: модуль 106 сектора А базовой станции, который обеспечивает сопряжение с лицевой стороной 118 антенны сектора А; модуль 108 сектора В базовой станции, который обеспечивает сопряжение с лицевой стороной 120 антенны сектора В; и модуль 110 сектора С базовой станции, который обеспечивает сопряжение с лицевой стороной 122 антенны сектора С. Базовая станция 1 102 имеет синхронизированные во времени символы в отношении ее секторов.
Примерная система 100 беспроводной связи также включает в себя множество беспроводных терминалов, например, мобильных узлов. В данном примере, примерные беспроводные терминалы (WT 1 124, WT 2 126, WT 3 128, WT 4 130, WT 5 132) в данный момент связаны с базовой станцией 1 102 и используют базовую станцию (BS) 1 102 в качестве точки сетевого подключения. WT 1 в данный момент находится в состоянии работы сектора и выполняет связь с BS 1 102 посредством лицевой стороны 120 антенны, как показано стрелкой 134. WT 2 в данный момент находится в состоянии работы пары секторов и выполняет связь с BS 1 102 посредством лицевой стороны 118 антенны, как показано стрелкой 136, и посредством лицевой стороны 122 антенны, как указано стрелкой 138. WT 3 находится в данный момент в состоянии работы пары секторов и выполняет связь с BS 1 102 посредством лицевой стороны 118 антенны, как показано стрелкой 140, и посредством лицевой стороны 122 антенны, как указано стрелкой 142. WT 4 находится в данный момент в состоянии работы пары секторов и выполняет связь с BS 1 102 посредством лицевой стороны 120 антенны, как показано стрелкой 144, и посредством лицевой стороны 122 антенны, как указано стрелкой 146. WT 5 находится в данный момент в состоянии работы сектора и выполняет связь с BS 1 102 посредством лицевой стороны 122 антенны, как показано стрелкой 148.
Теперь рассмотрим пример, в котором WT 2 и WT 3 находятся в состоянии пары секторов, соответствующем одной и той же паре секторов. BS 1 102 может распределить, и иногда действительно распределяет, некоторые тоны для одновременного использования как в секторе А, так и в секторе С как WT 2, так и WT 3 для по меньшей мере некоторой сигнализации. WT 4 130 находится в состоянии пары секторов, и WT 5 132 находится в состоянии сектора. BS 1 102 может распределять, и иногда действительно распределяет, некоторые тоны для одновременного использования в секторе С посредством WT 5 132 и посредством WT 4 130. WT 4 130 находится в состоянии пары секторов, и WT 1 124 находится в состоянии сектора. BS 1 102 может распределять, и иногда действительно распределяет, одни и те же тоны для одновременного использования в секторе В посредством WT 4 130 и WT 1 124.
Беспроводные терминалы в состоянии пары секторов, например, беспроводный терминал 4 130, включают в себя множество антенн и выполняют связь в режиме работы MIMO с базовой станцией 102. Фиг.6 и 7 обеспечивают более подробные примерные иллюстрации. Секторы базовой станции 102 имеют временную синхронизацию символов, способствуя такой работе.
Фиг.2 представляет собой чертеж 200 примерной базовой станции 202, соединенной с приемной антенной 204 с многочисленными лицевыми сторонами и передающей антенной 206 с многочисленными лицевыми сторонами согласно различным вариантам осуществления. В некоторых вариантах осуществления одна и та же антенна используется для приема и передачи сигнализации. В данном примерном варианте осуществления базовая станция 202 представляет собой трехсекторную базовую станцию; однако в других вариантах осуществления базовая станция включает в себя другое количество секторов, например, два, четыре, пять, шесть или более шести.
Примерная базовая станция 202 включает в себя модуль 220 беспроводной связи, процессор 226, интерфейс 228 ввода-вывода и память 230, соединенные вместе посредством шины 231, по которой различные элементы могут обмениваться данными и информацией. Память 230 включает в себя подпрограммы 232 и данные/информацию 234. Процессор 226, например, центральный процессор (CPU), выполняет подпрограммы 232 и использует данные/информацию 234 в памяти 230 для управления операциями базовой станции 202 и реализует способы, например, способ по блок-схеме 400 последовательности операций на фиг.4.
Модуль 220 беспроводной связи выполняет связь с множеством беспроводных терминалов, причем связь с индивидуальным беспроводным терминалом использует количество лицевых сторон, определяемое состоянием, соответствующим беспроводному терминалу. Например, если связь представляет собой связь по восходящей линии связи и беспроводный терминал, с которым выполняется связь, находится в состоянии сектора, используется одна лицевая сторона антенны из лицевых сторон (208, 210, 212) приемной антенны; однако, если беспроводный терминал в состоянии пары секторов, используются 2 соседние лицевые стороны приемной антенны, которая представляет собой одну из пар (208, 210), (210, 212) и (212, 208) лицевых сторон приемной антенны. Продолжая данный пример, если связь представляет собой связь по нисходящей линии связи и беспроводный терминал, с которым выполняется связь, находится в состоянии сектора, используется одна лицевая сторона антенны из лицевых сторон (214, 216, 218) передающей антенны; однако, если беспроводный терминал в состоянии пары секторов, используются 2 соседние лицевые стороны передающей антенны, которая представляет собой одну из пар (214, 216), (216, 218) и (218, 214) лицевых сторон передающей антенны.
Модуль 220 беспроводной связи включает в себя модуль 222 беспроводного приемника и модуль 224 беспроводного передатчика. Модуль 222 беспроводного приемника, например, многосекторный OFDM-приемник, соединен с приемной антенной 204 с многочисленными лицевыми сторонами, посредством которой базовая станция принимает сигналы восходящей линии связи от беспроводных терминалов. Приемная антенна 204 с многочисленными лицевыми сторонами представляет собой приемную антенну с тремя лицевыми сторонами, причем каждая лицевая сторона (208, 210, 212) упомянутой антенны 204 соответствует разному сектору соты. В данном примерном варианте осуществления секторы синхронизированы во времени. Лицевая сторона (208, 210, 212) приемной антенны соответствует сектору (А, В, С) соответственно. Лицевые стороны (208, 210) антенны соответствуют первой паре секторов (сектор А и сектор В); лицевые стороны (210, 212) антенны соответствуют второй паре секторов (сектор В и сектор С); лицевые стороны (212, 208) антенны соответствуют третьей паре секторов (сектор С и сектор А). Модуль 222 беспроводного приемника принимает сигналы восходящей линии связи от беспроводных терминалов. Модуль 222 приемника принимает сигнал, используя одинаковый набор тонов от двух соседних лицевых сторон антенны. Операции модуля 222 приемника включают в себя прием сигнала по первому набору тонов от первой лицевой стороны антенны, например, лицевой стороны 208 антенны, соответствующей первому сектору, и одновременно прием сигнала по первому набору тонов от второй лицевой стороны антенны, например, лицевой стороны 210 антенны, соответствующей второму сектору.
Модуль 222 приемника также принимает от беспроводного терминала информацию о потерях в тракте, соответствующую многочисленным соседним секторам. Например, модуль 222 приемника принимает информацию о потерях в тракте, соответствующую первой лицевой стороне антенны в паре лицевых сторон антенны, и информацию о потерях в тракте, соответствующую второй лицевой стороне антенны в паре лицевых сторон антенны. Например, беспроводный терминал может располагаться в зоне так, что он может принимать сигналы нисходящей линии связи как от лицевой стороны 214 передающей антенны, так и от лицевой стороны 216 передающей антенны, и беспроводный терминал принимает сигналы пилотного канала от каждой лицевой стороны (214, 216) антенны и генерирует отчет обратной связи о состоянии канала, передающий информацию о потерях в тракте, который передается сигналами восходящей линии связи и принимается модулем 222 приемника. В некоторых вариантах осуществления принимаемая информация о потерях в тракте представляет собой измерение мощности сигнала, передаваемого по тону в течение периода времени, в котором соседняя лицевая сторона антенны не передает по этому же тону. Например, в одном примерном варианте осуществления по меньшей мере один сигнал пилотного тона, передаваемый в первый сектор посредством одной лицевой стороны передающей антенны, соответствует, во времени и по частоте, преднамеренному нулю передачи во втором секторе, причем первый и второй секторы являются соседними; и по меньшей мере один сигнал пилотного тона, передаваемый во второй сектор посредством второй лицевой стороны передающей антенны, причем упомянутая вторая лицевая сторона антенны является соседней упомянутой первой лицевой стороне антенны, соответствует, во времени и по частоте, преднамеренному нулю передачи в упомянутом первом секторе.
Модуль 224 беспроводного передатчика, например, многосекторный OFDM-передатчик, соединен с передающей антенной 206 с многочисленными лицевыми сторонами, посредством которой базовая станция передает сигналы нисходящей линии связи на беспроводные терминалы. Передающая антенна 206 с многочисленными лицевыми сторонами представляет собой передающую антенну с тремя лицевыми сторонами, причем каждая лицевая сторона (214, 216, 218) упомянутой антенны 206 соответствует разному сектору соты. В данном примерном варианте осуществления секторы синхронизированы во времени. Примем во внимание, что лицевая сторона (214, 216, 218) передающей антенны соответствует сектору (А, В, С) соответственно. Лицевые стороны (214, 216) антенны соответствуют первой паре секторов (сектор А и сектор В); лицевые стороны (216, 218) антенны соответствуют второй паре секторов (сектор В и сектор С); лицевые стороны (218, 214) антенны соответствуют третьей паре секторов (сектор С и сектор А). Работа модуля 224 беспроводного передатчика включает в себя передачу сигналов нисходящей линии связи на беспроводный терминал. Например, модуль 224 передатчика может передавать, и иногда действительно передает, одинаковую информацию с каждой лицевой стороны антенны пары секторов, например, с лицевых сторон 214, 216 антенны, на первый беспроводный терминал. В течение некоторого времени модуль 224 передатчика передает разную информацию на первый и второй беспроводные терминалы, используя этот же набор тонов и используя обе лицевые стороны антенны пары антенн одновременно, причем каждый из упомянутых первого и второго беспроводных терминалов находится в состоянии пары секторов.
Подпрограммы 232 включают в себя модуль 236 сохранения информации о состоянии беспроводного терминала, модуль 238 распределения тонов, модуль 240 скачкообразной перестройки тонов, модуль 242 объединителя, модуль 244 извлечения, модуль 246 подавления, модуль 248 восстановления информации, модуль 250 определения состояния и модуль 252 временной синхронизации символов. Модуль 236 сохранения информации о состоянии беспроводного терминала сохраняет информацию, указывающую, находится ли беспроводный терминал в состоянии сектора или пары секторов для каждого из множества беспроводных терминалов в соте базовой станции, которые используют базовую станцию в качестве точки сетевого подключения.
Модуль 238 распределения тонов распределяет наборы тонов беспроводным терминалам. Модуль 238 распределения тонов распределяет первый набор тонов для связи с первым беспроводным терминалом в состоянии пары секторов, причем первый набор тонов распределяется первому беспроводному терминалу в каждом из первого и второго сектора пары секторов. Модуль 238 распределения тонов дополнительно распределяет первый набор тонов второму беспроводному терминалу в упомянутом первом секторе в течение по меньшей мере части времени, в которой упомянутый первый набор тонов распределяется первому беспроводному терминалу. Второй беспроводный терминал находится в одном из состояния сектора и состояния пары секторов.
Модуль 240 скачкообразной перестройки тонов скачкообразно перестраивает наборы тонов синхронизированным во времени образом в секторах соты. Например, модуль 240 скачкообразной перестройки тонов скачкообразно перестраивает первый набор тонов во времени синхронизированным во времени образом в паре секторов соты. В различных вариантах осуществления используются различные схемы скачкообразной перестройки для сигналов восходящей и нисходящей линии связи. В некоторых вариантах осуществления нисходящая линия связи перестраивается скачкообразно с большей скоростью, чем скачкообразно перестраивается восходящая линия связи. Скачкообразная перестройка тонов может представлять, и иногда действительно представляет, скачкообразную перестройку индексированных тонов в структуре логических каналов на индексированные физические тона, используемые для целей передачи.
Модуль 242 объединителя объединяет сигнал, принимаемый на первой лицевой стороне антенны, с сигналом, принимаемым на второй лицевой стороне антенны. Модуль 244 извлечения извлекает сигнал, соответствующий одному из первого и второго беспроводных терминалов, из объединенного сигнала от модуля 242 объединителя для восстановления по меньшей мере некоторой информации, переданной по меньшей мере одним из упомянутых первого и второго беспроводных терминалов. Модуль 246 подавления подавляет извлеченный сигнал в сигнале, принимаемом по одной из лицевых сторон антенны, для генерирования обработанного сигнала. Модуль 248 восстановления информации восстанавливает информацию, передаваемую вторым беспроводным терминалом, из обработанного сигнала.
Модуль 250 определения состояния определяет, находится ли беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов, основываясь на принятой информации о потерях в тракте, например, отчете обратной связи о состоянии канала, соответствующей двум соседним секторам. Модуль 252 временной синхронизации символов сохраняет временную синхронизацию символов между различными секторами соты, например, временная синхронизация OFDM-символов.
Данные/информация 234 включают в себя данные/информацию 254 о беспроводных терминалах и информацию 260 о частотно-временной структуре. Данные/информация 254 о беспроводных терминалах включают в себя информацию, соответствующую множеству беспроводных терминалов, использующих базовую станцию в качестве точки сетевого подключения (данные/информация 256 о WT 1, …, данные/информация 258 о WT N). Данные/информация 256 о WT 1 включают в себя информацию 262 о состоянии, информацию 264 идентификации сектора или пары секторов, информацию 266 о наборе распределенных тонов, информацию 272 о потерях в тракте, соответствующую 1-й лицевой стороне антенны, и информацию 274 о потерях в тракте, соответствующую 2-й лицевой стороне антенны. Данные/информация 256 также включают в себя одну или несколько из передаваемой восстановленной информации 268 и подлежащей передаче информации 270. Информация 262 о состоянии включает в себя информацию, указывающую, находится ли беспроводный терминал 1 в состоянии сектора или состоянии пары секторов. Информация 262 о состоянии представляет выходной сигнал модуля 250 определения состояния. Информация 264 идентификации сектора или пары секторов включает в себя информацию, идентифицирующую, для беспроводного терминала в состоянии сектора, сектор, лицевую сторону передающей антенны и лицевую сторону приемной антенны, которым соответствует состояние сектора. Информация 264 идентификации сектора или пары секторов включает в себя информацию, идентифицирующую, для беспроводного терминала в состоянии пары секторов, пару соседних секторов, пару соседних лицевых сторон передающей антенны и пару лицевых сторон приемной антенны, которым соответствует состояние пары секторов. Информация 264 идентификации сектора или пары секторов также включает в себя информацию, идентифицирующую, каким секторам и лицевым сторонам антенны соответствует принимаемая информация о потерях в тракте. Информация 266 о наборе распределенных тонов включает в себя информацию, идентифицирующую набор тонов, распределенных в данный момент беспроводному терминалу 1 модулем 238 распределения тонов. Набор распределенных тонов может соответствовать набору тонов нисходящей линии связи или набору тонов восходящей линии связи. Информация 272 о потерях в тракте, соответствующая 1-й лицевой стороне антенны, представляет собой, например, информацию обратной связи, принимаемую от WT 1, указывающую состояния канала между 1-ой лицевой стороной антенны и WT 1. Информация 274 о потерях в тракте, соответствующая 2-ой лицевой стороне антенны, представляет собой, например, информацию обратной связи, принимаемую от WT 1, указывающую состояния канала между 2-ой лицевой стороной антенны и WT 1, причем вторая лицевая сторона антенны является соседней упомянутой первой лицевой стороне антенны. Информация (272, 274) о потерях в тракте используется модулем 250 определения состояния при принятии решения о состоянии для WT 1, например, состояние сектора или состояние пары секторов. Как правило, для беспроводного терминала около границы сектора беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов, тогда как для беспроводного терминала далеко от границы сектора беспроводный терминал находится в состоянии сектора.
Передаваемая восстановленная информация 268 включает в себя информацию, выводимую из модуля 244 извлечения, и/или информацию, выводимую из модуля 248 восстановления информации.
Информация 260 о частотно-временной структуре включает в себя информацию о частотно-временной структуре нисходящей линии связи и информацию о частотно-временной структуре восходящей линии связи. Информация о частотно-временной структуре нисходящей линии связи включает в себя информацию, идентифицирующую и/или определяющую: структуру каналов нисходящей линии связи, включающую в себя сегменты логических каналов, полосы частот нисходящей линии связи, информацию о наборе тонов нисходящей линии связи, поднаборы тонов, которые могут распределяться беспроводному терминалу, информацию о пилотном сигнале, соответствующую каждому сектору, и информацию о временной структуре нисходящей линии связи, включающую в себя информацию, определяющую временные интервалы передачи символов, группирования символов, например, в слоты, суперслоты, слоты маяка, ультраслоты и т.д., и информацию о повторяющихся комбинациях.
Информация о частотно-временной структуре восходящей линии связи включает в себя информацию, идентифицирующую и/или определяющую: структуру каналов восходящей линии связи, включающую в себя сегменты логических каналов, полосы частот восходящей линии связи, информацию о наборе тонов восходящей линии связи, поднаборы тонов, которые могут распределяться беспроводному терминалу, и информацию о временной структуре восходящей линии связи, включающую в себя информацию, определяющую временные интервалы передачи символов, группирования символов, например, в интервалы постоянства частоты тона, и информацию о повторяющихся комбинациях.
Информация 260 о частотно-временной структуре также включает в себя информацию 276 о скачкообразной перестройке тонов. В различных вариантах осуществления используется разная информация о скачкообразной перестройке тонов для нисходящей линии связи и восходящей линии связи.
Фиг.3 представляет собой чертеж примерного беспроводного терминала 300, например, мобильного узла, согласно различным вариантам осуществления. Примерный беспроводный терминал 300 представляет собой, например, один из беспроводных терминалов в системе 100 по фиг.1. Примерный беспроводный терминал 300 предназначен для использования в секторизованной соте, причем каждый сектор упомянутой секторизованной соты является соседним по меньшей мере одному другому сектору в соте, соседние секторы формируют пары секторов, сота включает в себя базовую станцию, соединенную с антенной с многочисленными лицевыми сторонами, каждая лицевая сторона упомянутой антенны базовой станции соответствует разному сектору упомянутой соты, упомянутые секторы синхронизированы во времени. В некоторых вариантах осуществления базовая станция имеет три сектора.
Примерный беспроводный терминал 300 включает в себя модуль 302 беспроводного приемника, модуль 304 беспроводного передатчика, процессор 308, устройства 310 пользовательского ввода-вывода и память 312, соединенные вместе посредством шины 314, по которой различные элементы обмениваются данными и информацией. Память 312 включает в себя подпрограммы 316 и данные/информацию 318. Процессор 308, например, CPU, выполняет подпрограммы 316 и использует данные/информацию 318 в памяти 312 для управления работой беспроводного терминала 300 и реализации способов, например, способа блок-схемы 500 последовательности операций по фиг.5.
Беспроводный терминал 300 также включает в себя множество антенн (антенна 1 303, …, антенна N 305) и дуплексный модуль 306. Дуплексный модуль 306 соединяет одну или несколько антенн (антенна 1 303, …, антенна N 305) с модулем 302 беспроводного приемника. Дуплексный модуль 306 также соединяет одну или несколько антенн (антенна 1 303, …, антенна N 305) с модулем 304 беспроводного передатчика. В некоторых других вариантах осуществления для передачи и приема используются разные антенны.
Модуль 302 беспроводного приемника, например, OFDM-приемник с возможностями MIMO, используется для приема сигналов нисходящей линии связи от базовой станции. Модуль 304 беспроводного передатчика, например, OFDM-передатчик с возможностями MIMO, используется для передачи сигналов восходящей линии связи на базовую станцию. Информация, передаваемая модулем 304 передатчика, включает в себя информацию о потерях в тракте, соответствующую первой лицевой стороне антенны пары лицевых сторон антенны, и информацию о потерях в тракте, соответствующую второй лицевой стороне антенны в паре лицевых сторон антенны, причем упомянутые первая и вторая лицевые стороны антенны представляют собой соседние лицевые стороны антенны. Информация, передаваемая модулем 304 передатчика, также включает в себя пользовательские данные восходящей линии связи, например, данные сегмента канала трафика восходящей линии связи.
Устройства 310 пользовательского ввода-вывода, например, микрофон, клавишная панель, клавиатура, мышь, камера, переключатели, громкоговоритель, дисплей и т.д., используются для приема ввода от пользователя беспроводного терминала 300 и вывода информации пользователю беспроводного терминала 300. Кроме того, устройства 310 пользовательского ввода-вывода позволяют пользователю беспроводного терминала 300 управлять по меньшей мере некоторыми функциями беспроводного терминала, например, инициировать сеанс связи.
Подпрограммы 316 включают в себя модуль 320 сохранения информации о состоянии, модуль 322 определения режима, модуль 324 MIMO, модуль 326 режима не-MIMO, модуль 328 определения распределения тонов, модуль 330 скачкообразной перестройки тонов, модуль 332 восстановления информации о состоянии, модуль 334 измерения мощности и модуль 336 определения потерь в тракте. Модуль 320 сохранения информации о состоянии сохраняет информацию, указывающую, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Модуль 322 определения режима определяет, должен ли беспроводный терминал работать в режиме работы MIMO или не-MIMO в качестве функции сохраняемой информации, указывающей, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов.
Модуль 324 MIMO используется для выполнения связи с базовой станцией, когда беспроводный терминал 300 находится в режиме работы MIMO, определяемом модулем 322. Модуль 326 режима не-MIMO используется для выполнения связи с базовой станцией, когда беспроводный терминал 300 находится в режиме работы не-MIMO, например, в режиме работы с одним входом и одним выходом (SISO), определяемом модулем 322. Модули 324 и 326 управляют различными операциями модуля 302 беспроводного приемника, модуля 304 беспроводного передатчика и дуплексного модуля 306 для реализации определенного режима работы. В различных вариантах осуществления выполнение связи с базовой станцией в режиме работы MIMO включает в себя использование по меньшей мере двух антенн беспроводного терминала из набора антенн (303, …, 305) при связи с двумя соседними лицевыми сторонами антенны базовой станции. В некоторых таких вариантах осуществления выполнение связи с базовой станцией в режиме работы MIMO дополнительно включает в себя использование первого набора тонов для выполнения связи с обеими лицевыми сторонами антенны базовой станции из двух соседних лицевых сторон антенны базовой станции одновременно.
Модуль 328 определения распределения тонов определяет из принимаемого сигнала, что беспроводному терминалу был распределен первый набор тонов для выполнения связи. В течение некоторого времени модуль 328 определения распределения тонов определяет из принимаемых сигналов, например, принимаемых сигналов назначения, что беспроводному терминалу был распределен первый набор тонов для выполнения связи как с первой лицевой стороной антенны в антенне базовой станции с многочисленными лицевыми сторонами, так и со второй лицевой стороной антенны в антенне базовой станции с многочисленными лицевыми сторонами, причем упомянутые первая и вторая лицевые стороны являются соседними.
Модуль 330 скачкообразной перестройки тонов использует хранимую информацию, например, хранимую информацию 364 о скачкообразной перестройке тонов, соответствующую базовой станции 1, для реализации скачкообразной перестройки тонов, причем первый набор тонов, распределенный беспроводному терминалу 300, скачкообразно перестраивается во времени синхронизированным образом в паре секторов.
Модуль 332 восстановления информации о состоянии восстанавливает из принимаемого сигнала определение базовой станции, указывающее, должен ли упомянутый беспроводный терминал находиться в состоянии сектора или в состоянии пары секторов, причем упомянутое определение базовой станции основывается на принятой информации о потерях в тракте, передаваемой с беспроводного терминала на базовую станцию.
Модуль 334 измерения мощности выполняет измерение мощности сигнала, принимаемого по тону в течение периода времени, в котором первая лицевая сторона антенны базовой станции передает сигнал пилотного тона, и вторая лицевая сторона антенны базовой станции преднамеренно не передает по этому тону, при этом упомянутые первая и вторая лицевые стороны антенны базовой станции являются соседними. Это использование пилотных сигналов от одной лицевой стороны антенны базовой станции, преднамеренно спаренное с преднамеренным нулем от соседней лицевой стороны антенны базовой станции, способствует определению беспроводным терминалом информации о потерях в тракте в отношении индивидуальных лицевых сторон антенны базовой станции. Модуль 336 определения потерь в тракте определяет информацию о потерях в тракте как функцию информации об измерении мощности от модуля 334.
Данные/информация 318 включают в себя информацию 338 о состоянии, информацию 340 об идентификации базовой станции, информацию 342 об идентификации сектора или пары секторов, информацию 344 о наборе распределенных тонов, передаваемую восстановленную информацию 346, подлежащую передаче информацию 348, информацию 350 об измерении пилотного сигнала/нуля сектора, информацию 352 о потерях в тракте, соответствующую 1-й лицевой стороне антенны, информацию 354 о потерях в тракте, соответствующую 2-й лицевой стороне антенны, и данные/информацию 356 о системе. Информация 338 о состоянии включает в себя информацию, указывающую, находится ли беспроводный терминал 300 в данный момент в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Информация 340 об идентификации базовой станции включает в себя информацию, идентифицирующую, какую базовую станцию, из множества базовых станций в системе связи, беспроводный терминал в настоящий момент использует в качестве своей точки сетевого подключения. Информация 342 об идентификации сектора или пары секторов включает в себя информацию, идентифицирующую конкретный сектор базовой станции, для которого тоны распределяются беспроводному терминалу, когда он находится в состоянии сектора, и информацию, идентифицирующую пару соседних секторов базовой станции, для которых тоны распределяются беспроводному терминалу для одновременного использования, когда он находится в состоянии пары секторов. Информация 342 также включает в себя информацию, идентифицирующую используемые секторы, которым соответствует передаваемая информация о потерях в тракте. Передаваемая восстановленная информация 346 включает в себя пользовательские данные, восстановленные с использованием операции декодирования MIMO модуля 302 приемника, когда беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов. Передаваемая восстановленная информация 346 также включает в себя пользовательские данные, восстановленные с использованием операции декодирования SISO модуля 302 приемника, когда беспроводный терминал находится в состоянии сектора. Подлежащая передаче информация 348 включает в себя пользовательские данные, подлежащие передаче, которые подвергаются операциям кодирования MIMO посредством модуля 304 беспроводного передатчика, когда беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов. Подлежащая передаче информация 348 также включает в себя пользовательские данные, подлежащие передаче, которые подвергаются операциям кодирования SISO посредством модуля 304 беспроводного передатчика, когда беспроводный терминал находится в состоянии сектора.
Информация 350 об измерении пилотного сигнала/нуля сектора представляет выходной сигнал модуля 334 измерения мощности и входной сигнал модуля 336 определения потерь в тракте. Информация 352 о потерях в тракте, соответствующая 1-й лицевой стороне антенны базовой станции, и информация 354 о потерях в тракте, соответствующая 2-й лицевой стороне антенны базовой станции, представляют выходные сигналы модуля 336 определения потерь в тракте. В некоторых вариантах осуществления информация 352 о потерях в тракте передается независимо от информации 354 о потерях в тракте, тогда как в других вариантах осуществления информация (352, 354) передается в совместно кодированном единственном отчете. В некоторых вариантах осуществления отчет представляет собой отчет о границе сектора, например, как часть структуры отчета о выделенном канале управления восходящей линии связи.
Данные/информация 356 о системе включают в себя множество наборов информации о базовой станции (данные/информация 358 о базовой станции 1, …, данные/информация 360 о базовой станции N). Данные/информация 358 о базовой станции 1 включают в себя информацию об идентификации базовой станции, информацию об идентификации сектора базовой станции и информацию 362 о частотно-временной структуре. Информация 362 о частотно-временной структуре включает в себя, например, информацию о частоте несущей нисходящей линии связи, информацию о частоте несущей восходящей линии связи, информацию о полосе частот нисходящей линии связи, информацию о полосе частот восходящей линии связи, информацию о блоке тонов нисходящей линии связи, информацию о блоке тонов восходящей линии связи, информацию об определении индивидуального тона, повторяющуюся временную информацию нисходящей линии связи, повторяющуюся временную информацию восходящей линии связи, временную информацию о передаче OFDM-символов, информацию, идентифицирующую группирование OFDM-символов, например, в слоты или интервалы постоянства частоты тона, информацию о структуре каналов нисходящей линии связи и информацию о структуре каналов восходящей линии связи. Информация 362 о частотно-временной структуре также включает в себя информацию 364 о скачкообразной перестройке тонов. Информация 364 о скачкообразной перестройке тонов, в некоторых вариантах осуществления, включает в себя разную информацию о скачкообразной перестройке тонов, соответствующую восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Например, скачкообразная перестройка тонов может быть, и иногда является, разной как в используемых уравнениях скачкообразной перестройки, так и в частоте скачкообразной перестройки, например, скачкообразной перестройке тонов между последовательными временными интервалами передачи OFDM для нисходящей линии связи и скачкообразной перестройке тонов, основанной на интервалах постоянства частоты тона из семи последовательных временных интервалов передачи OFDM-символов для восходящей линии связи.
Фиг.4, содержащая объединение фиг.4А, фиг.4В и фиг.4С, представляет собой блок-схему 400 последовательности операций примерного способа работы базовой станции согласно различным вариантам осуществления. Базовая станция представляет собой, например, базовую станцию в секторизованной соте, причем каждый сектор является соседним по меньшей мере одному другому сектору в соте, соседние секторы формируют пары секторов, упомянутая базовая станция соединена с антенной с многочисленными лицевыми сторонами, каждая лицевая сторона упомянутой антенны соответствует разному сектору упомянутой соты, упомянутые секторы синхронизированы во времени. В некоторых вариантах осуществления базовая станция имеет три сектора. Базовая станция представляет собой, например, базовую станцию 200 по фиг.2. В некоторых вариантах осуществления базовая станция имеет шесть секторов. Также возможны многосекторные базовые станции с другим количеством секторов. В различных вариантах осуществления упомянутая базовая станция представляет собой базовую станцию в системе связи OFDM, и упомянутая временная синхронизация представляет собой временную синхронизацию OFDM-символов.
Процесс примерного способа начинается на этапе 402, где базовая станция включается и инициализируется, и переходит на этапы 404, 408, 410 и 436. Процесс переходит на этап 404 для каждого из множества беспроводных терминалов. На этапе 404 базовая станция принимает информацию о потерях в тракте, соответствующую первой лицевой стороне антенны в паре лицевых сторон антенны, и на этапе 405 базовая станция принимает информацию о потерях в тракте, соответствующую второй лицевой стороне антенны в паре лицевых сторон антенны. В различных вариантах осуществления принимаемая информация о потерях в тракте представляет собой измерение мощности сигнала, передаваемого по тону в течение периода времени, в котором соседняя лицевая сторона антенны не передает по упомянутому тону. Например, в некоторых вариантах осуществления OFDM имеются по меньшей мере некоторый нуль сектора и некоторые соответствующие пилотные сигналы, использующие этот же тон в это же время в соседних секторах. Процесс переходит с этапа 405 на этап 406, на котором базовая станция определяет, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов, основываясь на принятой информации о потерях в тракте. Информация 407 о состоянии беспроводного терминала, идентифицирующая одно из состояния сектора или состояния пары секторов, выводится с этапа 406 и вводится на этап 408. Процесс переходит с этапа 406 на этап 404, где базовая станция принимает дополнительную информацию о потерях в тракте, соответствующую этому же беспроводному терминалу.
На этапе 408, который непрерывно выполняется для каждого из множества беспроводных терминалов, базовая станция сохраняет информацию, указывающую, находится ли беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов.
Процесс переходит с начального этапа 402 на этап 410 для возможности приема, соответствующей паре беспроводных терминалов. На этапе 410 базовая станция распределяет первый набор тонов для связи с первым беспроводным терминалом в упомянутом состоянии пары секторов, причем первый набор тонов распределяется в каждом из первого и второго секторов состояния пары секторов. В некоторых вариантах осуществления тоны первого набора тонов скачкообразно перестраиваются синхронизированным образом в паре секторов. Процесс переходит с этапа 410 на этап 412. На этапе 412 базовая станция распределяет упомянутый первый набор тонов второму беспроводному терминалу в упомянутом первом секторе в течение по меньшей мере части времени, в которой упомянутый первый набор тонов распределяется первому беспроводному терминалу. В некоторых вариантах осуществления базовая станция распределяет упомянутый первый набор тонов второму беспроводному терминалу в упомянутом первом секторе в течение этого же времени, в котором упомянутый первый набор тонов распределяется первому беспроводному терминалу. Процесс переходит с этапа 412 через соединительный узел А 414 на этап 416.
На этапе 416 базовая станция выполняет связь с беспроводными терминалами, причем связь с конкретным беспроводным терминалом использует количество лицевых сторон антенны, определенное состоянием, соответствующим конкретному беспроводному терминалу. В некоторых таких вариантах осуществления количество равно одному или двум. Этап 416 включает в себя подэтапы 418, 426, 428 и 434. На подэтапе 418 базовая станция выполняет связь с упомянутым первым беспроводным терминалом, используя две лицевые стороны антенны. Подэтап 418 включает в себя подэтапы 420, 422 и 424. На подэтапе 420 базовая станция принимает сигнал по упомянутому первому набору тонов от первой лицевой стороны антенны, соответствующей первому сектору, и одновременно принимает сигнал по упомянутому первому набору тонов от второй лицевой стороны антенны, соответствующей второму сектору. Затем на подэтапе 422 базовая станция объединяет сигнал, принятый от первой лицевой стороны антенны, с сигналом, принятым от второй лицевой стороны антенны. Процесс переходит с подэтапа 422 на подэтап 424. На подэтапе 424 базовая станция извлекает сигнал, соответствующий упомянутому первому беспроводному терминалу, из упомянутого объединенного сигнала для восстановления по меньшей мере некоторой информации, переданной первым беспроводным терминалом. Процесс переходит с подэтапа 418 на подэтап 426.
На подэтапе 426 базовая станция определяет, находится ли второй беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Если второй беспроводный терминал находится в состоянии сектора, тогда процесс переходит с подэтапа 426 на подэтап 428; однако, если второй беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов, тогда процесс переходит с подэтапа 426 на подэтап 434. На подэтапе 428 базовая станция выполняет связь с упомянутым вторым беспроводным терминалом, используя одну лицевую сторону антенны. Подэтап 428 включает в себя подэтап 430 и подэтап 432. На подэтапе 430 базовая станция подавляет извлеченный сигнал, полученный на подэтапе 424, в сигнале, принятом по одной из лицевых сторон антенны, для генерирования обработанного сигнала. Процесс переходит с подэтапа 430 на подэтап 432. На подэтапе 432 базовая станция восстанавливает информацию, переданную вторым беспроводным терминалом, из обработанного сигнала. Возвращаясь к подэтапу 434, на подэтапе 434 базовая станция выполняет связь с упомянутым вторым беспроводным терминалом, используя две лицевые стороны антенны.
Процесс переходит с начального этапа 402 на этап 436 для возможности передачи, соответствующей паре беспроводных терминалов. На этапе 436 базовая станция распределяет второй набор тонов для связи с третьим беспроводным терминалом в упомянутом состоянии пары секторов, причем второй набор тонов распределяется в каждом из первого и второго секторов состояния пары секторов. В некоторых вариантах осуществления второй набор тонов скачкообразно перестраивается во времени синхронизированным образом в паре секторов. Процесс переходит с этапа 436 на этап 438. На этапе 438 базовая станция распределяет упомянутый второй набор тонов четвертому беспроводному терминалу в упомянутом первом секторе в течение по меньшей мере части времени, в которой упомянутый второй набор тонов распределяется третьему беспроводному терминалу. В некоторых вариантах осуществления базовая станция распределяет упомянутый второй набор тонов четвертому беспроводному терминалу в упомянутом первом секторе в течение этого же времени, в котором упомянутый второй набор тонов распределяется третьему беспроводному терминалу. Процесс переходит с этапа 438 через соединительный узел В 440 на этап 441.
На этапе 441 базовая станция выполняет связь с беспроводными терминалами, причем связь с конкретным беспроводным терминалом использует количество лицевых сторон антенны, определенное состоянием, соответствующим конкретному беспроводному терминалу. Этап 441 включает в себя подэтапы 442, 446, 448 и 452. На подэтапе 442 базовая станция выполняет связь с упомянутым третьим беспроводным терминалом, используя две лицевые стороны антенны. Подэтап 442 включает в себя подэтап 444. На подэтапе 444 базовая станция передает одинаковую информацию с каждой из двух лицевых сторон антенны на упомянутый третий беспроводный терминал, используя второй набор тонов.
На подэтапе 446 базовая станция определяет, находится ли четвертый беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Если четвертый беспроводный терминал находится в состоянии сектора, тогда процесс переходит с подэтапа 446 на подэтап 448; однако, если четвертый беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов, тогда процесс переходит с подэтапа 446 на подэтап 452. На подэтапе 448 базовая станция выполняет связь с упомянутым четвертым беспроводным терминалом, используя одну лицевую сторону антенны. Подэтап 448 включает в себя подэтап 450. На подэтапе 450 базовая станция передает на четвертый беспроводный терминал, используя одну лицевую сторону антенны и используя второй набор тонов. Возвращаясь на подэтап 452, на подэтапе 452 базовая станция выполняет связь с упомянутым четвертым беспроводным терминалом, используя две лицевые стороны антенны. Подэтап 452 включает в себя подэтап 454. На подэтапе 454 базовая станция передает другую информацию на четвертый беспроводный терминал, чем информация, передаваемая на третий беспроводный терминал, используя второй набор тонов, и использует обе лицевые стороны пары антенн одновременно.
Фиг.5, содержащая объединение фиг.5А и фиг.5В, представляет собой блок-схему 500 последовательности операций примерного способа работы беспроводного терминала согласно различным вариантам осуществления. Примерный беспроводный терминал представляет собой беспроводный терминал в секторизованной соте, причем каждый сектор является соседним по меньшей мере одному другому сектору в соте, соседние секторы формируют пары секторов, сота включает в себя базовую станцию, например, трехсекторную базовую станцию, соединенную с антенной с многочисленными лицевыми сторонами, каждая лицевая сторона упомянутой антенны базовой станции соответствует разному сектору соты, упомянутые секторы синхронизированы во времени. Примерный беспроводный терминал включает в себя по меньшей мере две антенны и поддерживает сигнализацию MIMO. В различных вариантах осуществления беспроводный терминал является частью системы беспроводной связи OFDM, и секторы соты, соответствующие базовой станции, имеют временную синхронизацию OFDM-символов. Процесс начинается на этапе 502, где беспроводный терминал включается и инициализируется, и переходит на этап 504. Процесс переходит с начального этапа 502 на этап 504, этап 508, этап 526 через соединительный узел А 510 и этап 540 через соединительный узел В 512.
На этапе 526 беспроводный терминал выполняет измерение мощности сигналов пилотного тона и сигналов нуля сектора. Этап 526 включает в себя подэтапы 528 и 530. На подэтапе 528 беспроводный терминал выполняет измерение мощности сигнала, принимаемого по тону во время периода времени, в течение которого первая лицевая сторона антенны базовой станции передает сигнал пилотного тона, и вторая лицевая сторона антенны базовой станции преднамеренно не передает по этому тону, причем упомянутые первая и вторая лицевые стороны антенны являются соседними. На подэтапе 530 беспроводный терминал выполняет измерение мощности сигнала, принимаемого по тону в течение периода времени, в котором упомянутая вторая лицевая сторона антенны базовой станции передает сигнал пилотного тона, и упомянутая первая лицевая сторона антенны базовой станции преднамеренно не передает по этому тону. Процесс переходит с этапа 526 на этап 532, на котором базовая станция определяет информацию о потерях в тракте как функцию упомянутой информации об измерении мощности. Процесс переходит с этапа 532 на этап 534. На этапе 534 базовая станция передает информацию о потерях в тракте. Этап 534 включает в себя подэтап 536 и подэтап 538. На подэтапе 536 базовая станция передает информацию о потерях в тракте, соответствующую упомянутой первой лицевой стороне антенны базовой станции, и на подэтапе 538 базовая станция передает информацию о потерях в тракте, соответствующую упомянутой второй лицевой стороне антенны базовой станции, причем упомянутые первая и вторая лицевые стороны антенны базовой станции являются частью пары лицевых сторон антенны. В некоторых вариантах осуществления информация о потерях в тракте, соответствующая первой лицевой стороне антенны, передается независимо от информации о потерях в тракте, соответствующей второй лицевой стороне антенны. В некоторых вариантах осуществления информация о потерях в тракте, соответствующая первой лицевой стороне антенны, передается в этом же отчете, что и информация о потерях в тракте, соответствующая второй лицевой стороне антенны.
На этапе 504, который выполняется непрерывно, беспроводный терминал контролирует сигналы назначения состояния. Процесс переходит с этапа 504 на этап 506 вследствие принятого сигнала назначения состояния, предназначенного для беспроводного терминала. На этапе 506 беспроводный терминал принимает определение базовой станции в отношении того, должен ли упомянутый беспроводный терминал быть в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Определение базовой станции основывается на принятой информации о потерях в тракте от беспроводного терминала. Информация 507 о состоянии WT, например, указание состояния сектора или состояния пары секторов, представляет собой выходной сигнал этапа 506, который используется в качестве входного сигнала на этапе 508.
На этапе 508, который выполняется непрерывно, беспроводный терминал сохраняет информацию, указывающую, находится ли упомянутый беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Процесс переходит с этапа 508 на этап 514. На этапе 514 беспроводный терминал выполняет связь с упомянутой базовой станцией в одном из режима работы MIMO и режима работы не-MIMO, причем режим работы, используемый для связи, является функцией того, указывает ли упомянутая сохраняемая информация, что упомянутый беспроводный терминал находится в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Этап 514 включает в себя подэтапы 516, 518 и 520.
На подэтапе 516 беспроводный терминал проверяет, находится ли беспроводный терминал в состоянии сектора или в состоянии пары секторов. Если определяется, что беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов, процесс переходит с подэтапа 516 на подэтап 518; в противном случае процесс переходит с подэтапа 516 на подэтап 520. На подэтапе 518 беспроводный терминал выполняет связь с упомянутой базовой станцией в режиме работы MIMO. Подэтап 518 включает в себя подэтапы 522 и 524. На подэтапе 522 беспроводный терминал использует по меньшей мере две антенны беспроводного терминала для выполнения связи с двумя соседними лицевыми сторонами антенны базовой станции. На подэтапе 524 беспроводный терминал использует первый набор тонов для выполнения связи с обеими лицевыми сторонами из упомянутых двух соседних лицевых сторон антенны базовой станции одновременно. На подэтапе 520 беспроводный терминал выполняет связь с базовой станцией в режиме работы не-MIMO, например, в режиме работы SISO, или в режиме работы, использующем две или более антенны беспроводного терминала, выполняющие связь с одной лицевой стороной антенны базовой станции.
На этапе 540, который выполняется непрерывно, беспроводный терминал контролирует информацию о распределении тонов. Процесс переходит с этапа 540 на этап 542 под действием обнаруженной информации о распределении тонов, предназначенной для беспроводного терминала. На этапе 542 беспроводный терминал принимает информацию о распределении тонов, указывающую, что упомянутому беспроводному терминалу был распределен первый набор тонов. Этап 542 включает в себя подэтап 544 для некоторых распределений тонов, например, распределения тонов, когда упомянутый беспроводный терминал находится в состоянии пары секторов. На подэтапе 544 беспроводный терминал принимает информацию о распределении тонов, указывающую, что упомянутому беспроводному терминалу был распределен первый набор тонов для связи как с первой лицевой стороной антенны упомянутой антенны базовой станции с многочисленными лицевыми сторонами, так и со второй лицевой стороной антенны упомянутой антенны базовой станции с многочисленными лицевыми сторонами, причем упомянутые первая и вторая лицевые стороны антенны являются соседними. В различных вариантах осуществления первый набор тонов скачкообразно перестраивается синхронизированным во времени образом в паре секторов.
Фиг.6 представляет собой чертеж 600, иллюстрирующий примерный вариант осуществления, соответствующий системе 100 по фиг.1, в которой WT 4 130 включает в себя две антенны (антенна 1 602, антенна 2 604). Связь 144 между лицевой стороной 120 антенны сектора В базовой станции и WT 4 130 включает в себя первую часть 144а, соответствующую антенне 1 602, и вторую часть 144b, соответствующую антенне 2 604. Аналогично, связь 146 между лицевой стороной 122 антенны сектора С базовой станции и WT 4 130 включает в себя первую часть 146а, соответствующую антенне 1 602, и вторую часть 146b, соответствующую антенне 2 604.
Фиг.7 представляет собой чертеж 700, иллюстрирующий примерный вариант осуществления, соответствующий системе 100 по фиг.1, в которой WT 4 130 включает в себя три антенны (антенна 1 702, антенна 2 704, антенна 3 706). Связь 144 между лицевой стороной 120 антенны сектора В базовой станции и WT 4 130 включает в себя первую часть 144с, соответствующую антенне 1 702, вторую часть 144d, соответствующую антенне 2 704, и третью часть 144е, соответствующую антенне 3 706. Аналогично, связь 146 между лицевой стороной 122 антенны сектора С базовой станции и WT 4 130 включает в себя первую часть 146с, соответствующую антенне 1 702, вторую часть 146d, соответствующую антенне 2 704, и третью часть 146е, соответствующую антенне 3 706. Также возможны варианты осуществления с беспроводными терминалами, имеющими более трех антенн.
Фиг.8 представляет собой чертеж 800, иллюстрирующий примерные ресурсы линии радиосвязи, соответствующие разным секторам базовой станции и примерному распределению тонов беспроводным терминалам согласно различным вариантам осуществления. Чертеж 800 включает в себя первый график 802, соответствующий сектору А, второй график 804, соответствующий сектору В, и третий график 806, соответствующий сектору С. Каждый график (802, 804, 806) включает в себя вертикальную ось 810, представляющую частоту, например, индекс тона OFDM в полосе А частот, и горизонтальную ось 812 времени, например, индекс OFDM-символа. Необходимо отметить, что три сектора базовой станции синхронизированы с точки зрения как времени, так и частоты. В данном примерном варианте осуществления скачкообразная перестройка тонов, например, с точки зрения обозначения индексов тонов логических каналов на обозначения индексов физических тонов, также синхронизирована в отношении секторов.
Блок 814 на графике 802 представляет 64 базовые единицы ресурсов линии радиосвязи, например, 64 тона-символа OFDM, используемых сектором А, и иллюстрирует примерное распределение этих ресурсов. Блок 816 на графике 804 представляет 64 базовые единицы ресурсов линии радиосвязи, например, 64 тона-символа OFDM, используемых сектором В, и иллюстрирует примерное распределение этих ресурсов. Блок 818 на графике 806 представляет 64 базовые единицы ресурсов линии радиосвязи, например, 64 тона-символа OFDM, используемых сектором С, и иллюстрирует примерное распределение этих ресурсов.
Легенда (условные обозначения к графикам) 808 указывает, что тон-символ, распределенный WT 2, который находится в состоянии пары секторов, причем секторами пары являются А и С, указывается штриховкой диагональными линиями с нисходящим наклоном слева направо, как показано в примерном малом блоке 820. Легенда 808 указывает, что тон-символ, распределенный WT 3, который находится в состоянии пары секторов, причем секторами пары являются А и С, указывается штриховкой диагональными линиями с восходящим наклоном слева направо, как показано в примерном малом блоке 822. Легенда 808 указывает, что тон-символ, распределенный WT 4, который находится в состоянии пары секторов, причем секторами пары являются В и С, указывается штриховкой горизонтальными линиями, как показано в примерном малом блоке 824. Легенда 808 указывает, что тон-символ, распределенный WT 5, который находится в состоянии сектора, причем сектором является С, указывается штриховкой вертикальными линиями, как показано в примерном малом блоке 826. Легенда 808 указывает, что тон-символ, распределенный WT 1, который находится в состоянии сектора, причем сектором является В, указывается точечной штриховкой, как показано в примерном малом блоке 828.
Фиг.9 представляет собой чертеж 900, иллюстрирующий нули сектора, соответствующие пилотным тонам в примерной системе беспроводной связи OFDM, реализующей синхронизированные секторы. Чертеж 900 включает в себя первый график 902, соответствующий сектору А, второй график 904, соответствующий сектору В, и третий график 906, соответствующий сектору С. Каждый график (902, 904, 906) включает в себя вертикальную ось 910, представляющую частоту, например, индекс тона OFDM в полосе частот нисходящей линии связи, и горизонтальную ось 912 времени, например, индекс OFDM-символа. Необходимо отметить, что три сектора базовой станции синхронизированы с точки зрения как времени, так и частоты.
Блок 914 на графике 902 представляет 64 базовые единицы ресурсов линии радиосвязи, например, 64 тона-символа OFDM, используемых сектором А, и иллюстрирует примерное распределение этих ресурсов в отношении сигналов пилотного тона и преднамеренных нулей. Блок 916 на графике 904 представляет 64 базовые единицы ресурсов линии радиосвязи, например, 64 тона-символа OFDM, используемых сектором В, и иллюстрирует примерное распределение этих ресурсов в отношении сигналов пилотного тона и преднамеренных нулей. Блок 918 на графике 906 представляет 64 базовые единицы ресурсов линии радиосвязи, например, 64 тона-символа OFDM, используемых сектором С, и иллюстрирует примерное распределение этих ресурсов в отношении сигналов пилотного тона и преднамеренных нулей.
О
Х
Легенда (условные обозначения к графикам) 908 указывает, что тон-символ, распределенный для передачи сигнала пилотного тона, представлен малым полем, включающим в себя , как показано в примерном элементе 920; тогда как тон-символ, распределенный для передачи преднамеренного нуля сектора, представлен малым полем, включающим в себя , как показано в примерном элементе 922.
В различных вариантах осуществления один или несколько измерений и/или индикаторов качества канала используются модулем 250 определения состояния при принятии решения о состоянии для беспроводного терминала WT, например, состояния сектора или состояния пары секторов. В вышеупомянутом описании индикатор качества канала, используемый модулем 250 определения состояния, был описан как информация о потерях в тракте. Однако другие типы информации о качестве канала могут использоваться, и в некоторых вариантах осуществления используются, вместо информации о потерях в тракте. Рассмотрим примерные измерения отношения сигнал-шум (SNR), которые используются вместо информации о потерях в тракте модулем 250 определения состояния при выполнении определения состояния в некоторых вариантах осуществления. Такой вариант осуществления особенно хорошо подходит тогда, когда доступно для использования значение SNR передачи по восходящей линии связи. В таком случае значение SNR зависит от потерь в тракте, но может также зависеть от других факторов, таких как помехи в секторе. SNR может измеряться, и в некоторых вариантах осуществления измеряется отдельно от измерений помех в секторе. Помехи в секторе представляют собой пример измерения качества канала, на основе которого может быть выполнено определение состояния вместо потерь в тракте, однако, как можно понять, могут использоваться другие указатели качества канала вместо или в дополнение к SNR и/или информации о потерях в тракте.
Также необходимо понять, что хотя определение потерь в тракте было описано в вышеприведенном примере как выполняемое, по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления посредством измерения потерь в тракте использованием пилотных сигналов сектора и/или нулей сектора другие подходы могут использоваться для определения потерь в тракте. Например, в некоторых вариантах осуществления вместо того, чтобы мобильный узел определял и передавал информацию о потерях в тракте на базовую станцию, базовая станция может определять потери в тракте посредством контролирования одного или нескольких постоянных, периодических или иным образом повторяющихся сигналов восходящей линии связи от мобильного узла, передаваемых, например, с уровнем мощности, известным базовой станции. В одном конкретном варианте осуществления базовая станция контролирует выделенный канал управления восходящей линии связи между мобильным узлом и базовой станцией и оценивает потери в тракте, основанные на измерении сигналов, принимаемых от мобильного узла, которые соответствуют выделенному каналу управления восходящей линии связи. Могут использоваться другие способы измерения и/или оценки потерь в тракте на основе базовой станции в зависимости от конкретного варианта осуществления, и вышеприведенные примеры предназначены для того, чтобы способствовать пониманию различных вариантов осуществления, но не ограничивать объем их предмета изобретения.
Хотя способы и устройство различных вариантов осуществления описаны в контексте системы OFDM, они применимы к широкому диапазону систем связи, включая многие системы не-OFDM и/или несотовые системы.
В различных вариантах осуществления узлы, описанные в данном документе, реализуются с использованием одного или нескольких модулей для выполнения этапов, соответствующих одному или нескольким способам, например, сохранения информации, указывающей состояние сектора или состояние пары секторов, выполнения связи с беспроводным терминалом, используя количество лицевых сторон антенны базовой станции, определенное состоянием, соответствующим беспроводному терминалу, определения состояния для беспроводного терминала как функции принятой информации о потерях в тракте, сохранения временной синхронизации между секторами, передачи пилотных сигналов вместе с нулями сектора и т.д. В некоторых вариантах осуществления различные признаки реализуются с использованием модулей. Такие модули могут быть реализованы с использованием программных средств, аппаратных средств или комбинации программных и аппаратных средств. Многие из вышеописанных способов или этапов способа могут быть реализованы с использованием исполняемых машиной инструкций, таких как программные средства, включенных в машиносчитываемый носитель, такой как устройство памяти, например, оперативное запоминающее устройство (RAM), дискета и т.д., для управления машиной, например, компьютером общего назначения с дополнительными аппаратными средствами или без них для реализации всех или части вышеописанных способов, например, на одном или нескольких узлах. Следовательно, среди прочего, различные варианты осуществления относятся к машиносчитываемому носителю, включающему в себя исполняемые машиной инструкции, вызывающие выполнение машиной, например, процессором и связанными с ним аппаратными средствами, одного или нескольких этапов вышеупомянутого(ых) способа(ов).
В некоторых вариантах осуществления процессор или процессоры, например, CPU, одного или нескольких устройств, например, устройств связи, таких как беспроводные терминалы, выполнены с возможностью выполнения этапов способов, описанных как выполняемые устройством связи. Следовательно, некоторые, но не все варианты осуществления относятся к устройству, например, устройству связи, с процессором, который включает в себя модуль, соответствующий каждому из этапов различных описанных способов, выполняемых устройством, которое включает в себя процессор. В некоторых, но не во всех вариантах осуществления устройство, например, устройство связи, включает в себя модуль, соответствующий каждому из этапов различных описанных способов, выполняемых устройством, которое включает в себя процессор. Модули могут быть реализованы с использованием программных и/или аппаратных средств.
Многочисленные дополнительные изменения способов и устройства, описанных выше, будут очевидны для специалиста в данной области техники, принимая во внимание вышеупомянутые описания. Такие изменения должны рассматриваться в пределах объема изобретения. Способы и устройство различных вариантов осуществления могут использоваться, и в различных вариантах осуществления используются, с множественным доступом с кодовым разделением (CDMA), мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM) и/или с различными другими типами методов связи, которые могут использоваться для обеспечения линий беспроводной связи между узлами доступа и мобильными узлами. В некоторых вариантах осуществления узлы доступа реализуются в виде базовых станций, которые устанавливают линии связи с мобильными узлами, используя OFDM и/или CDMA. В различных вариантах осуществления мобильные узлы реализуются в виде компьютеров-ноутбуков, персональных помощников обработки данных (PDA) или других портативных устройств, включающих в себя схемы приемника/передатчика и логику и/или подпрограммы, для реализации способов различных вариантов осуществления.