устройство и способ назначения канала регулирования диапазона и передачи и приема сигнала регулирования диапазона в ofdm-системе

Формула изобретения

1. Способ назначения канала регулирования диапазона частот в системе широкополосной беспроводной связи, в которой абонентская станция (SS) осуществляет регулирование диапазона частот с базовой станцией (BS), заключающийся в том, что

определяют, по меньшей мере, две полосы частот для регулирования диапазона частот, каждая из которых использует фиксированную полосу частот, независимо от станций BS, внутри всей полосы частот; и

назначают, по меньшей мере, один канал регулирования диапазона частот каждому из множества кадров восходящей линии связи с использованием, по меньшей мере, двух полос частот для регулирования диапазона частот,

причем фиксированная полоса частот является набором поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

2. Способ по п.1, в котором, когда, по меньшей мере, один канал регулирования диапазона частот назначают кадру восходящей линии связи, полосы частот для регулирования диапазона частот, включенные в, по меньшей мере, один назначенный канал регулирования диапазона частот, альтернативно размещают по оси частот.

3. Способ по п.1, в котором фиксированные полосы частот, которые используют, по меньшей мере, две полосы частот для регулирования диапазона частот, соответственно, размещают на определенной дистанции по оси частот.

4. Способ по п.1, в котором количество полос частот для регулирования диапазона частот, включенных в канал регулирования диапазона частот, определяют степенью 2.

5. Способ по п.1, в котором фиксированные полосы частот, используемые для определения, по меньшей мере, двух полос частот для регулирования диапазона частот, не перекрываются с полосой частот, используемой для передачи данных.

6. Способ по п.1, в котором количество каналов из, по меньшей мере, одного канала регулирования диапазона частот, назначенного кадру восходящей линии связи, может изменяться для каждого кадра восходящей линии связи.

7. Способ передачи сигнала регулирования диапазона частот от абонентской станции (SS) в базовую станцию (BS) в системе широкополосной беспроводной связи, заключающийся в том, что

определяют кадр восходящей линии связи, в котором должно быть осуществлено регулирование диапазона частот; и

передают коды регулирования диапазона частот, соответствующие желаемому классу регулирования диапазона частот, в, по меньшей мере, одной полосе частот для регулирования диапазона частот, которую включают в канал регулирования диапазона частот, назначенный для определенного кадра восходящей линии связи,

причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используют фиксированную полосу частот, независимо от станций BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

8. Способ по п.7, в котором канал регулирования диапазона частот назначают для каждого кадра восходящей линии связи посредством BS.

9. Способ по п.8, в котором дополнительно принимают информацию о назначенном канале регулирования диапазона частот, которую широковещательно рассылают посредством BS.

10. Способ по п.7, в котором дополнительно выбирают один канал регулирования диапазона частот из множества каналов регулирования диапазона частот, когда множество каналов регулирования диапазона частот назначают для определенного кадра восходящей линии связи.

11. Способ по п.7, в котором количество полос частот из, по меньшей мере, одной полосы частот для регулирования диапазона частот, включенных в канал регулирования диапазона, определяют степенью 2.

12. Способ по п.7, в котором количество каналов регулирования диапазона частот, назначенных каждому кадру восходящей линии связи, может изменяться для каждого кадра восходящей линии связи.

13. Устройство для передачи сигнала регулирования диапазона частот от абонентской станции (SS) в базовую станцию (BS) в системе широкополосной беспроводной связи, содержащее

блок назначения полосы частот для регулирования диапазона частот, предназначенный для ввода кодов регулирования диапазона частот, соответствующих желаемому классу регулирования диапазона частот, и вывода кодов регулирования диапазона частот в, по меньшей мере, одной полосе частот для регулирования диапазона частот, которая включена в канал регулирования диапазона частот, назначенный для кадра восходящей линии связи, в котором должно быть осуществлено регулирование диапазона частот; и

блок обратного быстрого преобразования Фурье для преобразования кодов регулирования диапазона частот, выводимых в, по меньшей мере, одной полосе частот для регулирования диапазона частот, в полосы частот для регулирования диапазона частот во временной области,

причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используется фиксированная полоса частот, независимо от станций BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

14. Устройство по п.13, в котором блок назначения полосы частот для регулирования диапазона частот выбирает один канал регулирования диапазона частот из множества каналов регулирования диапазона частот, когда множество каналов регулирования диапазона частот назначены для кадра восходящей линии связи, в котором должно быть осуществлено регулирование диапазона частот.

15. Устройство по п.13, дополнительно содержащее блок приема заголовка нисходящей линии связи для приема информации о канале регулирования диапазона частот, который назначен кадру восходящей линии связи посредством BS.

16. Устройство по п.13, дополнительно содержащее блок генерации кода регулирования диапазона для генерации кодов регулирования диапазона частот, соответствующих желаемому классу регулирования диапазона частот.

17. Устройство по п.16, дополнительно содержащее блок определения режима регулирования диапазона частот для определения желаемого класса регулирования диапазона частот.

18. Способ приема сигнала регулирования диапазона частот от абонентской станции (SS) в базовой станции (BS) в системе широкополосной беспроводной связи, заключающийся в том, что

принимают коды регулирования диапазона частот в, по меньшей мере, одной полосе частот для регулирования диапазона частот, которую включают в канал регулирования диапазона частот, назначенный для каждого кадра восходящей линии связи; и

выполняют регулирование диапазона частот, соответствующее кодам регулирования диапазона частот, причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используют фиксированную полосу частот, независимо от станций BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

19. Способ по п.18, в котором дополнительно широковещательно рассылают информацию о канале регулирования диапазона частот, назначенном для каждого кадра восходящей линии связи, в SS.

20. Способ по п.18, в котором, когда множество каналов регулирования диапазона частот назначают для кадра восходящей линии связи, коды регулирования диапазона частот принимают через соответствующие каналы регулирования диапазона частот.

21. Способ по п.18, в котором количество полос частот из, по меньшей мере, одной полосы частот для регулирования диапазона частот, включенной в канал регулирования диапазона, определяют степенью 2.

22. Способ по п.18, в котором количество каналов регулирования диапазона частот, назначенных для каждого кадра восходящей линии связи, может изменяться для каждого кадра восходящей линии связи.

23. Устройство для приема сигнала регулирования диапазона частот от абонентской станции (SS) в базовой станции (BS) в системе широкополосной беспроводной связи, содержащее

блок разделения полосы частот для регулирования диапазона частот, предназначенный для отделения, по меньшей мере, одной полосы частот для регулирования диапазона частот, которая включается в канал регулирования диапазона частот, назначенный для каждого кадра восходящей линии связи, от принятого сигнала регулирования диапазона частот и извлечения выборочных значений из отделенной, по меньшей мере, одной полосы частот для регулирования диапазона частот; и

блок обнаружения кода регулирования диапазона частот для обнаружения кодов регулирования диапазона частот из извлеченных выборочных значений,

причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используется фиксированная полоса частот, независимо от станций BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

24. Устройство по п.23, в котором блок обнаружения кода регулирования диапазона частот содержит

блок умножения кода регулирования диапазона частот для умножения извлеченных выборочных значений на заданные коды регулирования диапазона частот;

по меньшей мере, один блок обнаружения синхронизации для получения корреляции между выходными данными из блока умножения кода регулирования диапазона частот и заданными значениями регулирования фазы и вывода значения регулирования фазы, имеющего максимальное значение корреляции; и

блок сравнения синхронизации для сравнения множества значений регулирования фазы, выведенных из, по меньшей мере, одного блока обнаружения синхронизации, друг с другом, для вывода максимального значения в качестве кода регулирования диапазона частот.

25. Устройство по п.23, в котором информация о канале регулирования диапазона частот, назначенном для каждого кадра восходящей линии связи, широковещательно рассылается в SS.

26. Устройство по п.23, в котором, когда множество каналов регулирования диапазона частот назначены для кадра восходящей линии связи, блок разделения полосы частот для регулирования диапазона частот отделяет, по меньшей мере, одну полосу частот для регулирования диапазона частот, включенную в многочисленные каналы регулирования диапазона частот.

27. Устройство по п.23, в котором количество полос частот из, по меньшей мере, одной полосы частот для регулирования диапазона частот, включенной в канал регулирования диапазона частот, определяется степенью 2.

28. Устройство по п.23, в котором количество каналов регулирования диапазона частот, назначенных для каждого кадра восходящей линии связи, может изменяться для каждого кадра восходящей линии связи.

29. Устройство по п.25, в котором количество каналов регулирования диапазона частот, назначенных для каждого кадра восходящей линии связи, может изменяться для каждого кадра восходящей линии связи.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу назначения канала регулирования (выбора) диапазона и передачи и приема сигнала регулирования диапазона в системе связи, применяющей схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов.

Уровень техники

В настоящее время система связи 3-го поколения (3G) поддерживает скорость передачи около 384 Кбит/с во внешней среде, имеющей относительно плохие условия канала передачи, и поддерживает скорость передачи около 2 Мбит/с в благоприятном окружении канала в помещении. Кроме того, множество исследований были сфокусированы на системе связи 4-го поколения (4G), чтобы обеспечить пользователей различным качеством обслуживания и скоростью передачи около 100 Мбит/с.

Система связи беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN) и система связи беспроводной общегородской вычислительной сети (WMAN) как правило поддерживают скорости передачи от 20 до 50 Мбит/с. WLAN-система и WMAN-система может обеспечить сравнительно высокую скорость передачи, но не гарантирует удовлетворительно мобильность и различные QoS. Соответственно, исследование энергично продолжается, чтобы развить текущую систему связи в систему связи 4G для того, чтобы одновременно обеспечивать как очень высокую скорость передачи данных, так и мобильность.

Фиг.1 - это схематический вид иллюстрации системы широкополосной связи с беспроводным доступом, применяющей схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов/множественного доступа с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM/OFDMA), где она передает сигнал физического канала, используя множество поднесущих частот.

Ссылаясь на фиг.1, система широкополосной связи с беспроводным доступом имеет структуру с одной сотой и включает в себя базовую станцию (BS) 100 и множество абонентских станций (SS) 110, 120 и 130. Передача и прием сигналов между BS 100 и SS 110, 120 и 130 происходит согласно OFDM/OFDMA-схеме.

Вообще, способ множественного доступа в OFDMA может быть достигнут либо одной из технологий, либо комбинацией технологии временного разделения и технологии частотного разделения сигналов. Переданные символы переносятся посредством набора из поднесущих частот, подканалов, в которых каждая поднесущая частота может быть локализована различно во времени и частоте.

Фиг.2 схематически иллюстрирует один пример структуры OFDMA-кадра. Ссылаясь на фиг.2, номера символов OFDMA нанесены вдоль оси абсцисс, а номера подканалов нанесены по оси ординат. Далее, один кадр OFDMA включает в себя множество символов OFDMA, например восемь символов OFDMA.

Физический канал для передачи сигнала регулирования диапазона адресуется в данном документе, хотя назначение сигнала регулирования диапазона будет адресовано позже. Каждый кадр OFDMA, созданный как описано выше, имеет множество интервалов регулирования диапазона, например четыре интервала регулирования диапазона для передачи сигнала регулирования диапазона. Множество интервалов регулирования диапазона формирует область регулирования диапазона. Ссылочный номер 201 обозначает область регулирования диапазона, существующую в M-м кадре, а ссылочный номер 202 обозначает область регулирования диапазона, существующую в (M+1)-м кадре. Область регулирования диапазона является каналом регулирования диапазона. Канал регулирования диапазона включает в себя один подканал, предоставленный так, что он существует только во время периода передачи по восходящей линии связи. Существующая система связи OFDMA, такая как IEEE802.16a, была предназначена для того, чтобы достигнуть усиления частотного разнесения путем распределения всех поднесущих частот по всему частотному диапазону.

Когда технология дуплексирования с временным разделением (TDD) применяется к системе связи OFDMA, станция-подписчик (SS) требуется для того, чтобы выполнить операцию регулирования диапазона для того, чтобы синхронизировать во времени абонентские станции (SS) на передающей стороне и BS на принимающей стороне и чтобы настроить мощность приема BS. Это требование в TDD-системе может быть удовлетворено посредством передачи сигнала регулирования диапазона к BS от SS.

Операция регулирования диапазона разделяется на первоначальное регулирование диапазона и обслуживающее регулирование диапазона. Обслуживающее регулирование диапазона, в свою очередь, дополнительно классифицируется на периодическое регулирование диапазона и регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания.

В дальнейшем описание будет дано для операции регулирования диапазона, которая обычно используется в традиционной системе широкополосной беспроводной связи.

Сначала первоначальное регулирование диапазона выполняется посредством SS, которая хочет достигнуть синхронизации по времени и по настройке мощности передачи с BS. Например, работающая процедура является такой, как описанная ниже в IEEE802.16a/e TDD режиме. SS включается и начинает синхронизировать нисходящую линию связи посредством обработки сигнала заголовка и контрольного сигнала. После того, как синхронизация нисходящей линии связи завершается, SS начинает принимать управляющее сообщение, такое как DLMAP сообщение, ULMAP сообщение и UCD сообщение. В последствии, SS выполняет первоначальное регулирование диапазона с помощью BS для того, чтобы настроить смещение по времени и мощность передачи.

Периодическое регулирование диапазона - это операция, выполняемая SS, уже имеющей установленное смещение по времени и мощность передачи, в течение первоначального регулирования диапазона с помощью BS. SS периодически выполняет периодическое регулирование диапазона для того, чтобы отслеживать смещение по времени относительно BS и состояние канала и т.д. SS выполняет периодическое регулирование диапазона с использованием кодов регулирования диапазона, назначенных станцией BS.

Регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания - это операция, выполняемая посредством SS, уже имеющей установленное смещение по времени и мощность передачи, в течение первоначального регулирования диапазона для того, чтобы запросить полосу пропускания, которая может фактически быть использована для связи с BS.

Подканалы регулирования диапазона и коды регулирования диапазона нужны для того, чтобы сформировать сигнал регулирования диапазона. Это было уже описано со ссылкой на фиг.2. BS предварительно определяет коды регулирования диапазона соответствующей операции регулирования диапазона. Более конкретно, коды регулирования диапазона назначаются, как описано ниже.

Коды регулирования диапазона обычно генерируются посредством сегментирования последовательности, имеющей заданную длину и заданную единицу измерения. В качестве примера последовательности для генерации кодов регулирования диапазона может быть использована последовательность псевдослучайного шума (PN), имеющая длину в 32767 бит. PN-последовательность сегментируется в PN-коды через канал регулирования диапазона, имеющий определенную длину (длину в 106 бит, например) для того, чтобы создать коды регулирования диапазона посредством PN-кодов.

Предположим, что N кодов регулирования диапазона назначены для первоначального регулирования диапазона, M кодов регулирования диапазона назначены для периодического регулирования диапазона, и L кодов регулирования диапазона назначены для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания. Назначенные коды регулирования диапазона затем передаются к SS через DL-MAP сообщение. SS используют коды регулирования диапазона, включенные в DL-MAP сообщение, соответствующее их назначениям для того, чтобы выполнить процедуры регулирования диапазона.

Однако SS случайно выбирает интервалы регулирования диапазона и коды регулирования диапазона для первоначального регулирования диапазона, периодического регулирования диапазона и регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания в системе связи OFDMA. Поэтому зачастую происходят коллизии между либо разными кодами регулирования диапазона в одном и том же интервале времени, либо одинаковыми кодами регулирования диапазона в одном и том же интервале времени. Если коллизия между кодами регулирования канала происходит, вполне вероятно, что BS не выполняет распознавание кода регулирования диапазона от SS. Это одна причина для задержки доступа между BS и SS. Следовательно, задержка доступа ухудшает производительность системы связи OFDMA.

В выполнении периодического регулирования диапазона и регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания схема OFDMA использует способ случайного доступа, в котором случайный код регулирования диапазона передается в течение случайного интервала регулирования диапазона. Следовательно, вероятно, что коды регулирования диапазона вступают в коллизию друг с другом. Если коллизия между кодами регулирования диапазона происходит, пробуется процесс повторного доступа после экспоненциального случайного отступления во времени. В этом случае время задержки доступа становится длиннее, и время задержки доступа к системе не может быть гарантировано. Более конкретно, чем выше вероятность возникновения коллизии кодов регулирования диапазона, тем длиннее становится период времени задержки доступа. Соответственно, когда SS пытаются получить беспроводной случайный доступ к BS, нижеизложенные моменты должны быть приняты во внимание. Во-первых, регулирование диапазона, выполненное посредством SS, может быть рассмотрено в качестве конфликтного регулирования диапазона, так как каждый SS случайно выбирает коды регулирования диапазона и временные интервалы регулирования диапазона. Здесь, при конфликтном регулировании диапазона один и тот же временной интервал передачи, одинаковая частота и одинаковый код могут быть использованы совместно множеством SS. Как результат, задержка времени доступа происходит из-за внутренней коллизии между кодами регулирования диапазона во время первоначального доступа или передачи обслуживания. Даже, если только один сигнал регулирования диапазона передается по полосе частот для регулирования диапазона, BS может не выполнить обнаружение сигнала, если интенсивность сигнала недостаточна. Во-вторых, поскольку каждая сота в сотовой сети использует разную полосу частот для регулирования диапазона (позиции поднесущих частот для регулирования диапазона), вносятся внутрисотовые помехи между сигналом регулирования диапазона и сигналом данных. Например, поскольку станция SS A, расположенная в соте под управлением станции BS A, не использует такую же частоту передачи при регулировании диапазона, что и станция SS B, расположенная в соте под управлением станции BS A, сигнал регулирования диапазона от станции SS A оказывает влияние на станцию BS B. Также, сигнал регулирования диапазона от станции SS B создает помехи для станции BS A. Если сила сигнала регулирования диапазона, переданного SS A, чрезмерно влияет на BS B (так называемая проблема ближний-дальний), регулирование мощности передачи от SS A должно быть ограничивающим. Поэтому берется значительное время для SS, чтобы настроить сигнал регулирования диапазона на уровень мощности, при котором BS A может принять сигнал регулирования диапазона, с результатом в том, что период времени первоначального доступа к системе становится длиннее. В-третьих, PN-код, используемый в качестве кода регулирования диапазона, не гарантирует того, что характеристика внутрикодовой взаимной корреляции имеет ортогональность. Т.е., когда PN-коды совместно друг с другом используют временной интервал передачи и частоту передачи, взаимные помехи кодов возникают из-за отсутствия ортогональности между кодами регулирования диапазона, которое завершается ухудшением производительности при регулировании диапазона. В-четвертых, так как частоты для регулирования диапазона (позиции поднесущих частот для регулирования диапазона) случайно распределяются по всей доступной полосе частот, характеристика корреляции кодов между кодами регулирования диапазона не сохраняется из-за неустойчивости частотной характеристики канала. Это может вызвать увеличенные взаимные помехи кодов. Т.е., когда канал беспроводного доступа является каналом с многолучевым распространением, характеристика корреляции кодов ухудшается, так как канал показывает частоту выборочно, т.е., характеристика канала изменяется вместе с частотой. Увеличенные взаимные помехи кодов, возникнувшие по причинам, упомянутым выше, заканчиваются неудачей при регулировании диапазона S3.

Сущность изобретения

Соответственно, настоящее изобретение было задумано для того, чтобы разрешить вышеупомянутые и другие проблемы, возникающие на предыдущем уровне техники.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа назначения совместно используемой в соте полосы частот каналу регулирования диапазона частот для того, чтобы минимизировать взаимные помехи сигнала с данными.

Другой задачей настоящего изобретения является создание структуры канала регулирования диапазона частот, которая разрешает конфликт между сигналами регулирования диапазона частот, но предотвращает взаимные помехи между сигналом регулирования диапазона частот и сигналом данных.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа приема сигнала регулирования диапазона частот, такого, что конфликт между сигналами регулирования диапазона частот разрешен, но взаимные помехи между сигналом регулирования диапазона частот и сигналом данных предотвращаются.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи сигнала регулирования диапазона частот, такого, что конфликт между сигналами регулирования диапазона частот разрешен, но взаимные помехи между сигналом регулирования диапазона частот и сигналом данных предотвращаются.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа приема канала регулирования диапазона частот для получения синхронизации восходящей линии связи так, что взаимные помехи сигналов могут быть минимизированы.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи и приема сигнала регулирования диапазона, такого, что время первоначального доступа системы может быть минимизировано.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи и приема сигнала регулирования диапазона частот, такого, что время первоначального доступа системы может быть минимизировано.

Для того чтобы решить вышеупомянутые и другие задачи, предложен способ назначения канала регулирования диапазона частот в системе связи OFDM/OFDMA, в которой станция SS осуществляет регулирование диапазона частот со станцией BS. Способ включает в себя этапы, на которых определяют, по меньшей мере, две полосы частот для регулирования диапазона частот, каждая из которых использует фиксированную полосу частот, независимо от станций BS, внутри всей полосы частот; и назначают канал нерегулирования диапазона частот или назначают один или несколько каналов регулирования диапазона частот каждому из кадров восходящей линии связи посредством, по меньшей мере, двух полос частот для регулирования диапазона частот, причем фиксированная полоса частот является набором из одной поднесущей частоты или двух или более поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ передачи сигнала регулирования диапазона частот в системе связи OFDM/OFDMA. Способ включает этапы, на которых определяют кадр восходящей линии связи, в котором должно быть осуществлено регулирование диапазона частот, и передают коды регулирования диапазона частот, соответствующие желаемому классу регулирования диапазона частот, в одной или нескольких полосах частот для регулирования диапазона частот, которые создают канал регулирования диапазона частот, назначенный для определенного кадра восходящей линии связи, причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используют фиксированную полосу частот, независимо от BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором из одной поднесущей частоты или двух или более поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложено устройство для передачи сигнала регулирования диапазона частот в системе связи OFDM/OFDMA. Устройство включает в себя блок назначения полосы частот для регулирования диапазона частот, предназначенный для ввода кодов регулирования диапазона частот, соответствующих желаемому классу регулирования диапазона частот, и вывода кодов регулирования диапазона частот в одной или нескольких полосах частот для регулирования диапазона частот, которые создают канал регулирования диапазона частот, назначенный для кадра восходящей линии связи, в котором должно быть осуществлено регулирование диапазона частот; и блок обратного быстрого преобразования Фурье для преобразования кодов регулирования диапазона частот, выводимых в одной или нескольких полосах частот для регулирования диапазона частот, в полосы частот для регулирования диапазона частот во временной области, причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используется фиксированная полоса частот, независимо от станций BS во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором из одной поднесущей частоты или двух или более поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ приема сигнала регулирования диапазона частот в системе связи OFDM/OFDMA. Способ включает в себя этапы, на которых принимают коды регулирования диапазона частот через одну или несколько полос частот для регулирования диапазона частот, которые создают канал регулирования диапазона частот, назначенный кадру за кадром восходящей линии связи; и выполняют регулирование диапазона частот, соответствующее кодам регулирования диапазона частот, причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используют фиксированную полосу частот, независимо от станций BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором из одной поднесущей частоты или двух или более поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложено устройство для приема сигнала регулирования диапазона частот в системе связи OFDM/OFDMA. Устройство включает в себя блок разделения полосы частот для регулирования диапазона частот, предназначенный для отделения одной или нескольких полос частот для регулирования диапазона частот, которые создают канал регулирования диапазона частот, назначенный кадру за кадром восходящей линии связи от принятого сигнала регулирования диапазона частот и извлечения выборочных значений из отделенной полосы частот для регулирования диапазона частот; и блок обнаружения кода регулирования диапазона частот для обнаружения кодов регулирования диапазона частот посредством извлеченных выборочных значений, причем в качестве полосы частот для регулирования диапазона частот используется фиксированная полоса частот, независимо от станций BS, во всей полосе частот, и фиксированная полоса частот является набором из одной поднесущей частоты или двух или более поднесущих частот, которые последовательно существуют на оси частот.

Краткое описание чертежей

Вышеописанные и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из следующего детального описания, данного в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг.1 - схематический вид, иллюстрирующий систему широкополосной связи с беспроводным доступом, использующую схему OFDM/OFDMA;

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая структуру кадра системы широкополосной связи с беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA во временно-частотном интервале;

Фиг.3А-3С являются схемами, иллюстрирующими структуру канала регулирования диапазона TDD-системы широкополосной связи с беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая приемник сигнала регулирования диапазона системы широкополосной связи с беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая детальную конструкцию множителя кода регулирования диапазона, иллюстрированного на фиг.4.

Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая детальную конструкцию детектора синхронизации, иллюстрированного на фиг.4;

Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая поток управления согласно работе блока сравнения синхронизации, иллюстрированного на фиг.4;

Фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая приемник сигнала регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания системы широкополосной связи с беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 - блок-схема, иллюстрирующая поток управления согласно работе блока сравнения кода регулирования диапазона, иллюстрированного на фиг.8;

Фиг.10 - блок-схема, иллюстрирующая передатчик сигнала регулирования диапазона системы широкополосной связи с беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.11 - блок-схема, иллюстрирующая поток управления, выполняемый приемником сигнала регулирования диапазона в системе широкополосной связи с беспроводным доступом, использующей схему OFDM/OFDMA в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в деталях здесь ниже со ссылками к сопровождающим чертежам. В последующем описании детальное описание известных функций и конфигурации, встроенные здесь, будут опущены, когда это может сделать содержание настоящего изобретения до некоторой степени неясным.

Настоящее изобретение предоставляет структуру канала регулирования диапазона, которая улучшает производительность приема сигнала регулирования диапазона для того, чтобы минимизировать время задержки беспроводного доступа в системе связи, использующей схему OFDMA, т.е. системе связи OFDMA.

Пункты, предложенные в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, которые должны быть описаны позже, будут резюмированы в данном документе ниже.

Во-первых, в традиционной системе связи OFDMA взаимные помехи сигналов между сигналом регулирования диапазона и сигналом данных происходят между сотами, так как позиции поднесущих частот для регулирования диапазона различаются от соты к соте. Настоящее изобретение предлагает разделяемую между сотами полосу частот для регулирования диапазона для того, чтобы минимизировать взаимные помехи сигнала с данными. Это заставляет станцию SS A станции BS A и станцию SS B станции BS B использовать разделенную полосу частот для регулирования диапазона, так что коллизии между сигналами соседних сот могут быть разрешены, но взаимных помех сигналов между сигналом регулирования диапазона и сигналом данных не происходит.

Во-вторых, поскольку частоты для регулирования диапазона, т.е. позиции поднесущих частот для регулирования диапазона, распределены подобно случайному распределению по всей доступной полосе частот, характеристика корреляции кодов между кодами регулирования диапазона не сохраняется и взаимные помехи кодов увеличиваются. Соответственно, настоящее изобретение предлагает схему для назначения полосы частот для регулирования диапазона такую, что эффективная производительность регулирования диапазона представлена даже в канале, который показывает частоту выборочно, т.е. характеристика канала которого серьезно меняется с частотой, эффект разнесения канала может быть получен, а возможность тревоги из-за ложного кода может быть уменьшена.

Ниже будут даны описание для структуры канала регулирования диапазона, предложенного настоящим изобретением, и схема работы со ссылкой к сопровождающим чертежам. Хотя структура канала регулирования диапазона и схема его работы будут описаны ниже по отношению к TDD-системе, специалистам в области техники очевидно, что они могут быть подобным образом применены к FDD-системе.

Кадр, использованный в TDD-системе, имеет структуру, в которой кадр нисходящей линии связи и кадр восходящей линии связи альтернативно используются на оси времени. Также, количество каналов регулирования диапазона, которые назначены только кадру восходящей линии связи, может быть переменно настроено каждому кадру согласно станциям BS.

Назначение канала регулирования диапазона по кадрам совершается посредством UL-MAP сообщения, широковещательно рассылаемого из BS. Соответственно, информация о размещении первичного канала регулирования диапазона и вторичного канала регулирования диапазона включается в ULMAP-сообщение. В частности, вторичный канал является каналом регулирования диапазона, который может быть дополнительно использован, отдельно от первичного канала регулирования диапазона согласно конкретной ситуации в соте.

При назначении канала регулирования диапазона станция BS может дополнительно назначить вторичный канал регулирования диапазона после назначения первичного канала регулирования диапазона. Станция SS, желающая попробовать выполнить регулирование диапазона во время периода передачи кадра по восходящей линии связи, которой станция BS не предоставила разрешение для использования вторичного канала регулирования диапазона, должна передать коды регулирования диапазона с использованием только первичного канала регулирования диапазона. Иначе, станция SS, желающая попробовать выполнить регулирование диапазона во время периода передачи кадра по восходящей линии связи, которой BS дает разрешение для использования вторичного канала регулирования диапазона, выбирает один из первичного и вторичного каналов регулирования диапазона и затем передает коды регулирования диапазона через выбранный канал регулирования диапазона. Однако станция BS может не назначить канал регулирования диапазона конкретному кадру восходящей линии связи. Конечно, когда станция BS не дает разрешения для использования как первичного, так и вторичного каналов регулирования диапазона конкретному кадру восходящей линии связи, SS не может передать коды регулирования диапазона через кадр восходящей линии связи.

Фиг.3A-3C - это схемы, иллюстрирующие структуру канала регулирования диапазона, заново предложенного согласно варианту осуществления настоящего изобретения, на основе TDD-системы.

На фиг.3A конфигурация канала регулирования диапазона в структуре кадра нисходящей/восходящей линии связи, использованного в TDD-системе, нанесена в частотно-временной области. Более конкретно, только первичный канал регулирования диапазона назначается K-му кадру восходящей линии связи и (K+3)-му кадру восходящей линии связи, а первичный и вторичный каналы регулирования диапазона назначаются (K+1)-му кадру восходящей линии связи. Следовательно, станция SS, осуществляющая доступ к (K+3)-му кадру восходящей линии связи, передает коды регулирования диапазона только через первичный канал регулирования диапазона.

В противоположность этому, SS, осуществляющая доступ к (K+1)-му кадру восходящей линии связи, может выбрать один из первичного и вторичного кадров регулирования диапазона и затем передать коды регулирования диапазона через выбранный канал регулирования диапазона.

Каждый из первичного и вторичного каналов регулирования диапазона включает в себя набор из одной поднесущей частоты или двух или более последовательных поднесущих частот в области частот (полоса частот для регулирования диапазона) 301, 302, 303, 305 и 307. Хотя фиг.3A иллюстрирует только пример, в котором один канал регулирования диапазона включает в себя две полосы частот для регулирования диапазона (первичную и вторичную полосы частот для регулирования диапазона), специалистам в области техники очевидно, что канал регулирования диапазона может включать в себя больше полос частот для регулирования диапазона.

Здесь, полосы 301 и 303 частот для регулирования диапазона первичного канала регулирования диапазона (первичные полосы частот для регулирования диапазона) внутри одного кадра восходящей линии связи размещаются на определенном расстоянии по оси частот. Полосы 305 и 307 частот для регулирования диапазона вторичного канала регулирования диапазона (вторичные полосы частот для регулирования диапазона) внутри одного кадра восходящей линии связи также размещаются на постоянном расстоянии по оси частот. Первичные полосы 301 и 303 частот для регулирования диапазона и вторичные полосы 305 и 307 частот для регулирования диапазона альтернативно размещаются внутри кадра восходящей линии связи, которому и первичный и вторичный каналы регулирования диапазона назначены. Это может быть легко видно из структуры (K+1)-го кадра восходящей линии связи. Однако также возможно разместить полосы частот для регулирования диапазона так, что первичные полосы частот для регулирования диапазона существуют последовательно и вторичные полосы частот для регулирования диапазона существуют последовательно.

Каждая из первичных полос частот для регулирования диапазона, назначенных (K+1)-му и (K+3)-му кадрам, существует в одном и том же диапазоне частот. Это также относится к вторичным полосам частот для регулирования диапазона. Т.е. полосы частот для регулирования диапазона используют одинаковый диапазон частот, даже если они назначены разным кадрам восходящей линии связи.

Однако никакой канал регулирования диапазона не назначен (K+2)-му кадру восходящей линии связи. Следовательно, станция SS, желающая попробовать осуществить регулирование диапазона во время периода (K+2)-го кадра восходящей линии связи, не может передать коды регулирования диапазона.

Фиг.3B иллюстрирует расширенную структуру канала регулирования диапазона в (K+1)-м кадре восходящей линии связи из фиг.3A, которому назначены и первичный и вторичный каналы регулирования диапазона. Ссылаясь на фиг.3B, каждая из первичных и вторичных полос 301, 303, 305 и 307 частот для регулирования диапазона включает в себя три OFDM-символа. Однако каждая полоса частот для регулирования диапазона может состоять из двух OFDM-символов. Когда каждая полоса частот для регулирования диапазона включает в себя два OFDM-символа, два OFDM-символа соответствуют первому символу и второму символу соответствующего кадра восходящей линии связи.

Фиг.3C иллюстрирует пример, в котором первоначальное регулирование диапазона/регулирование диапазона при передаче обслуживания и регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания/периодическое регулирование диапазона размещаются в полосах 301, 303, 305 и 307 частот для регулирования диапазона назначенных каналов регулирования диапазона. Ссылаясь на фиг.3C, некоторые из поднесущих частот, включенных в полосу частот для регулирования диапазона, используются для первоначального регулирования диапазона (первоначальное RNG) и регулирования диапазона при передаче обслуживания (HO RNG), а другие поднесущие частоты используются для регулирования (BR RNG) диапазона при запросе на полосу пропускания и периодического регулирования (PR RNG) диапазона. Два символа используются для первоначального регулирования (первоначальное RNG) диапазона и регулирования (HO RNG) диапазона при передаче обслуживания. Два символа используют одинаковый диапазон частот, но они различаются посредством кодов регулирования диапазона. Однако только один символ используется для регулирования (BR RNG) диапазона при запросе на полосу пропускания и периодического регулирования (PR RNG) диапазона. Два символа, существующие в одной и той же полосе частот для регулирования диапазона, используют одинаковый диапазон частот, но они различаются посредством разных кодов регулирования диапазона.

Следовательно, для первоначального регулирования диапазона и регулирования диапазона при передаче обслуживания станция SS имеет только одну благоприятную возможность попробовать осуществить регулирование диапазона в течение периода передачи двух символов. Однако SS может выбрать одну из двух благоприятных возможностей и попробовать осуществить регулирование диапазона в случае регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания и периодического регулирования диапазона. Каждая из полос частот для регулирования диапазона включает в себя K поднесущих частот. Однако, так как каждая SS использует две полосы частот для регулирования диапазона, она может использовать 2K поднесущих частот. Соответственно длина кода регулирования диапазона равна 2K.

Так как станция BS назначает полосы частот для регулирования диапазона первичного и вторичного каналов регулирования диапазона, как описано выше, некоторые обстоятельства могут быть приняты во внимание. Одно обстоятельство - это то, что первичные и вторичные полосы частот для регулирования диапазона должны использовать фиксированную полосу частот, назначенную, независимо от BS. Однако изолированная BS, которая располагается далеко от других BS и нечувствительна к взаимным помехам сигналов, может разделять полосу частот и использовать разделенные полосы частот. Такой способ назначения полосы частот предназначен для того, чтобы оберегать сигнал регулирования диапазона между сотами, примыкающими друг к другу, от действия в качестве помехи с сигналом данных от соседней BS.

Ниже будет дополнительно дано детальное описание для канала регулирования диапазона, использованного в настоящем изобретении, и связи между полосами частот для регулирования диапазона, включенными в канал регулирования диапазона.

Канал регулирования диапазона может включать в себя N полос частот для регулирования диапазона. Здесь, N является степенью от 2. Т.е. N=1, 2, 4, 8, 16,..., K. Если количество поднесущих частот равно K, K поднесущих частот назначаются одной полосе частот для регулирования диапазона, когда N=1, K/2 поднесущих частот назначаются одной полосе частот для регулирования диапазона, когда K=2, K/4 поднесущих частот назначаются одной полосе частот для регулирования диапазона, когда K=4, и одна поднесущая частота назначается одной полосе частот для регулирования диапазона, когда K=K.

Канал регулирования диапазона, используемый в варианте осуществления настоящего изобретения, является доступной полосой частот, которую SS использует для пробного регулирования диапазона, и полоса частот для регулирования диапазона, как компонент, составляющий канал регулирования диапазона, является доступной полосой частот из последовательных поднесущих частот для регулирования диапазона.

В дальнейшем, будет описана в деталях со ссылкой к сопровождающим чертежам структура приемника, предусмотренного в BS в варианте осуществления настоящего изобретения, и его работа, основанная на этой структуре. Приемник делится на приемник для приема кодов регулирования диапазона, чтобы достигнуть синхронизации восходящей линии связи, и приемник для обнаружения регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания. Соответственно, последующее описание будет дано отдельно для двух приемников.

В приемнике для приема кодов регулирования диапазона, чтобы достигнуть синхронизации восходящей линии связи, коды регулирования диапазона передаются посредством SS, а BS принимает переданные коды регулирования диапазона, чтобы получить синхронизацию восходящей линии связи. Приемник, который должен быть описан ниже, может быть предусмотрен в BS.

Фиг.4 иллюстрирует приемник для достижения синхронизации восходящей линии связи посредством сигнала регулирования диапазона в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, приемник, иллюстрированный на фиг.4, включает в себя блок 401 преобразования последовательной формы в параллельную (S/P), блок 403 FFT, блок 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона, множество блоков 407a и 407b умножения кода регулирования диапазона, множество блоков 409a и 409b обнаружения синхронизации и блок 411 сравнения синхронизации.

Ссылаясь на фиг.4, сигнал регулирования диапазона, принятый от SS, подается на блок 401 преобразования последовательной формы в параллельную. Блок 401 преобразования последовательной формы в параллельную преобразует сигнал регулирования диапазона в параллельные сигналы и выводит преобразованные параллельные сигналы. Параллельные сигналы регулирования диапазона подаются на блок 403 FFT. Блок 403 FFT выполняет быстрое преобразование Фурье к параллельным сигналам регулирования диапазона, чтобы преобразовать сигналы регулирования диапазона во временной области в сигналы регулирования диапазона частотной области, и выводит сигналы регулирования диапазона в частотной области. Параллельные сигналы регулирования диапазона, преобразованные в сигналы регулирования диапазона в частотной области, подаются блоку 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона. Блок 405 отделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона разделяет полосы частот для регулирования диапазона, назначенные для первоначального регулирования диапазона, от соответствующих параллельных сигналов регулирования диапазона в частотной области. Блок 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона также извлекает только выборочные значения из отделенных полос частот для регулирования диапазона и выводит извлеченные выборочные значения. Выборочные значения доставляются соответствующим блокам 407a и 407b умножения кода регулирования диапазона.

Блоки 407a и 407b умножения кода регулирования диапазона умножают доставленные выборочные значения на заданные коды регулирования диапазона и выводят выборочные значения, умноженные на заданные коды регулирования диапазона. Сигналы, выведенные из блоков 407a и 407b умножения кода регулирования диапазона и поданные соответствующим блокам 409a и 409b обнаружения синхронизации, показывают частотную характеристику канала. Блоки 409a и 409b обнаружения синхронизации берут корреляцию между входными сигналами и заданными значениями регулирования фазы и выводят значение регулирования фазы, имеющее максимальное значение корреляции как оцененное значение t₁ и t₂ синхронизации. Измеренные значения t₁ и t₂ синхронизации, выведенные из соответствующих блоков 409a и 409b обнаружения синхронизации, доставляются блоку 411 сравнения синхронизации. Блок 411 сравнения синхронизации сравнивает измеренные значения t₁ и t₂ синхронизации друг с другом, чтобы вывести максимальное значение как конечное измеренное значение синхронизации.

Фиг.5 иллюстрирует пример использования блоков 407a и 407b умножения кода регулирования диапазона, как иллюстрировано на фиг.4. Ссылаясь на фиг.5, множество выведенных сигналов, доставленных из блока 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования канала, вводится в соответствующие умножители соответствующим образом. Генератор 501 кода первоначального регулирования диапазона генерирует коды для первоначального регулирования диапазона, которые управляются станцией BS, и предоставляет коды первоначального регулирования диапазона в качестве других входных данных для соответствующих умножителей. Умножители умножают сигналы, поданные от блока 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона, на коды первоначального регулирования диапазона, предоставленные из генератора 501 кода первоначального регулирования диапазона, и выводят получающиеся в результате сигналы. Т.е. умножители выполняют сложное умножение сигналов в частотной области, выведенных из блока 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона. Для выходного сигнала, имеющего конкретный компонент кода первоначального регулирования диапазона среди выходных сигналов, конкретный компонент кода первоначального регулирования диапазона исключается.

Фиг.6 иллюстрирует пример использования блоков 409a и 409b обнаружения синхронизации, которые иллюстрированы на фиг.4. Ссылаясь на фиг.6, выходные сигналы из блоков 407a и 407b умножения кода регулирования диапазона вводятся в соответствующие умножители. Для удобства объяснения предполагается, что из сигналов, выведенных из блоков 407a и 407b умножения кода первоначального регулирования диапазона, выходной сигнал из блока 407a умножения кода первоначального регулирования диапазона вводится в блок 409a обнаружения синхронизации. Однако специалистам в области техники очевидно, что операция, которая должна быть описана ниже, может быть подобным образом применена к случаю, где выходной сигнал из блока 407b умножения кода первоначального регулирования диапазона вводится в блок 409b обнаружения синхронизации.

Каждый из умножителей выполняет сложное умножение выходного сигнала, введенного в него, и информации о конкретной фазе. Это может соответствовать операции для взятия корреляции между выходным сигналом и информацией о конкретной фазе, предоставленной соответственно индексам поднесущих частот. Информация о конкретной фазе может быть определена с использованием уравнения (1):

где N: примерный размер выходных данных блока IFFT или блока FFT;

k: индекс поднесущей частоты выборочного выходного сигнала из блока разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона;

t: произвольное целое число, подвергнутое прямому подбору для того, чтобы оценить действительное смещение по времени сигнала регулирования диапазона (-N< t<N).

Информация о конкретной фазе, вводимая в умножители, генерируется согласно индексам поднесущих частот выходных выборок из блока 407a умножения кода регулирования диапазона. Индекс поднесущей частоты определяется в диапазоне от k до k+K-1. Здесь, K является количеством поднесущих частот, назначенных полосе частот для первоначального регулирования диапазона.

Информация о конкретной фазе, сгенерированная согласно индексам поднесущих частот, была определена как упоминалось выше в уравнении (1). Однако для того, чтобы сгенерировать информацию о конкретной фазе, блок 601 генерирования значения регулирования фазы последовательно генерирует все заданные значения регулирования фазы. Т.е. значения регулирования фазы применяются к уравнению (1) и выводятся как информация о конкретной фазе согласно индексам поднесущих частот. Информация о конкретной фазе затем вводится в умножитель из вышеописанных умножителей.

Отрегулированные по фазе сигналы из соответствующих умножителей вводятся в сумматор 603. Сумматор 603 складывает отрегулированные по фазе сигналы друг с другом, чтобы вывести один отрегулированный по фазе сигнал. Отрегулированный по фазе сигнал, выведенный из сумматора 603, имеет пиковое значение, когда значение t регулирования фазы равно смещению по времени сигнала регулирования диапазона.

Отрегулированный по фазе сигнал из сумматора 603 вводится в блок 605 сравнения. Блок 605 сравнения сравнивает отрегулированный по фазе сигнал с заданным пороговым значением thr. В результате сравнения, если отрегулированный по фазе сигнал равен или больше, чем заданное пороговое значение thr, блок 605 сравнения передает отрегулированный по фазе сигнал в буфер 607. Значение t регулирования фазы, которое было сгенерировано блоком 601 генерации значения регулирования фазы для того, чтобы получить отрегулированный по фазе сигнал, подается одновременно в буфер 607. Однако, если отрегулированный по фазе сигнал меньше, чем заданное пороговое значение thr, блок 605 сравнения исключает отрегулированный по фазе сигнал.

Вышеописанная операция осуществляется для всех значений регулирования фазы, которые могут быть сгенерированы из блока 601 генерации значения регулирования фазы. Поэтому отрегулированные по фазе сигналы, выведенные из блока 605 сравнения, сохраняются вместе с соответствующим значением регулирования в буфере 607.

Когда вышеописанная операция заканчивается для всех значений регулирования фазы, буфер 607 выводит отрегулированные по фазе сигналы и соответствующие значения регулирования фазы, сохраненные в нем, детектору 609 индекса. Детектор 609 индекса обнаруживает отрегулированный по фазе сигнал, имеющий максимальное значение из отрегулированных по фазе сигналов, и проверяет значение регулирования фазы, соответствующее обнаруженному отрегулированному по фазе сигналу, чтобы вывести значение регулирования фазы в качестве измеренного значения синхронизации.

Фиг.7 иллюстрирует управляющий поток, соответствующий работе блока 411 сравнения синхронизации, иллюстрированного на фиг.4. Блок 411 сравнения синхронизации определяет конечное измеренное значение синхронизации с использованием измеренных значений синхронизации, предоставленным из блоков обнаружения синхронизации, чтобы достигнуть синхронизации восходящей линии связи.

Ссылаясь на фиг.7, блок 411 сравнения синхронизации вводит измеренные значения t₁ и t₂ синхронизации из множества блоков 409a и 409b обнаружения синхронизации на этапе 710. На этапе 712 блок 411 сравнения синхронизации определяет, меньше ли абсолютное значение | t₁, t₂| разницы между измеренными значениями синхронизации, чем заданное пороговое значение (разрешенное смещение по времени). Если это условие удовлетворяется, блок 411 сравнения синхронизации переходит к этапу 14. Однако, если условие не удовлетворяется, блок 411 сравнения синхронизации принимает решение не выполнять оценку синхронизации и завершает операцию первоначального регулирования диапазона.

На этапе 714 блок 411 сравнения синхронизации вычисляет конечное измеренное значение синхронизации с использованием уравнения (2) и выводит конечное измеренное значение синхронизации.

Конечное измеренное значение синхронизации, выведенное посредством уравнения (2), является смещением по времени. Полученное смещение по времени включается в RNG-RSP сообщение и широковещательно рассылается. После этого операция первоначального регулирования диапазона подходит к концу.

Вышеописанная операция регулирования смещения по времени при первоначальном регулировании диапазона идентична операции регулирования смещения по времени при регулировании диапазона при передаче обслуживания и периодического регулирования диапазона. Однако для регулирования диапазона при передаче обслуживания блок 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона и блоки 407a и 407b умножения кода первоначального регулирования диапазона на фиг.4 должны быть заменены блоком разделения полосы частот для регулирования диапазона при передаче обслуживания и блоками умножения кода регулирования диапазона при передаче обслуживания соответственно. Также, генератор 501 кода первоначального регулирования диапазона на фиг.5 должен быть заменен генератором кода регулирования диапазона при передаче обслуживания.

Подобным образом, для периодического регулирования диапазона блок 405 разделения полосы частот для первоначального регулирования диапазона и блоки 407a и 407b умножения кода первоначального регулирования диапазона на фиг.4 должны быть заменены блоком разделения полосы частот для периодического регулирования диапазона и блоками умножения кода периодического регулирования диапазона соответственно. Также, генератор 501 кода первоначального регулирования диапазона на фиг.5 должен быть заменен генератором кода периодического регулирования диапазона.

Фиг.8 иллюстрирует приемник для обнаружения регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Приемник на фиг.8 включает в себя блок 801 преобразования из последовательной формы в параллельную, блок 803 FFT, блок 805 разделения полосы частот для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания, множество блоков 807a и 807b корреляции кода регулирования диапазона, множество блоков 809a и 809b обнаружения пика и блок 811 сравнения кода регулирования диапазона.

Ссылаясь на фиг.8, сигнал регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания, принятый от SS, подается на блок 801 преобразования последовательной формы в параллельную. Блок 801 преобразования последовательной формы в параллельную преобразует сигнал регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания в параллельные сигналы и выводит преобразованные параллельные сигналы. Параллельные сигналы регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания подаются на блок 803 FFT. Блок 803 FFT выполняет быстрое преобразование Фурье применительно к параллельным сигналам регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания для того, чтобы преобразовать сигналы регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания во временной области в сигналы регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания в частотной области, и выводит сигналы регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания в частотной области. Параллельные сигналы регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания, преобразованные в сигналы регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания в частотной области, подаются на блок 805 разделения полосы частот для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания.

Блок 805 разделения полосы частот для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания отделяет полосы частот для регулирования диапазона, назначенные для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания, от соответствующих параллельных сигналов регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания. Блок 805 отделения полосы частот для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания также извлекает только выборочные значения из отделенных полос частот для регулирования диапазона и выводит извлеченные выборочные значения. Выборочные значения доставляются соответствующим блокам 807a и 807b корреляции кода регулирования диапазона.

Каждый из блоков 807a и 807b корреляции кода регулирования диапазона умножает доставленные выборочные значения на заданные коды регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания, складывает получающиеся в результате значения друг с другом и затем выводит значения корреляции согласно выборочным значениям. Т.е., так как блоки 807a и 807b корреляции кода регулирования диапазона оценивают корреляции между всеми из разрешенных кодов регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания и принятым сигналом, выходные значения из блоков 807a и 807b корреляции кодов регулирования диапазона являются значениями корреляции между соответствующими кодами регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания и принятым сигналом. Поэтому значения корреляции, выведенные из блоков 807a и 807b корреляции кода регулирования диапазона, определяются, если принятый код регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания соответствует уже известному коду регулирования диапазона. Например, если принятый код регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания соответствует уже известному коду регулирования диапазона, автокорреляция между двумя кодами является высокой, а значение корреляции также имеет пиковое значение. Однако, если принятый код регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания не соответствует уже известному коду регулирования диапазона, автокорреляция между двумя кодами является низкой, а значение корреляции не имеет пиковое значение.

Значения корреляции из блока 807a и 807b корреляции кода регулирования диапазона подаются соответствующим блокам 809a и 809b обнаружения пика. Блоки 809a и 809b обнаружения пика обнаруживают индексы кодов регулирования диапазона, соответствующих значениям корреляции, которые превышают заданные пороговые значения, среди введенных значений корреляции. Блоки 809a и 809b обнаружения пика также доставляют обнаруженные индексы кодов регулирования диапазона блоку 811 сравнения кодов регулирования диапазона.

Блок 811 сравнения кода регулирования диапазона проверяет, обнаружены ли идентичные коды регулирования диапазона из множественных полос частот для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания. Если идентичные коды регулирования диапазона обнаружены, блок 811 сравнения кодов регулирования диапазона отвечает SS, что регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания подтверждено. Однако, если идентичные коды регулирования диапазона не обнаружены, блок 811 сравнения кодов регулирования диапазона не отвечает SS, что регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания подтверждено.

Фиг.9 иллюстрирует управляющий поток для блока 811 сравнения кодов регулирования диапазона, иллюстрированного на фиг.8. Т.е. блок 811 сравнения кодов регулирования диапазона определяет успех или неудачу в подтверждении регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания посредством кодов регулирования диапазона, предоставленных из блока обнаружения пика.

Ссылаясь на фиг.9, на этапе 910 блок 811 сравнения кодов регулирования диапазона предусмотрен с индексом первичного кода регулирования диапазона, определенным как пиковое значение в первичной полосе частот запроса на пропускную способность, и с индексом вторичного кода регулирования диапазона, определенным как пиковое значение во вторичной полосе частот для регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания из блоков 809a и 809b обнаружения пика. Блок 811 сравнения кодов регулирования диапазона затем переходит к этапу 912, чтобы проверить, соответствуют ли первичный и вторичный индексы кодов регулирования диапазона друг другу. Если индекс первичного кода регулирования диапазона равен индексу вторичного кода регулирования диапазона, блок 811 сравнения кода регулирования диапазона переходит к этапу 914, решая, что есть успешно подтвержденное регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания. Однако, если индекс первичного кода регулирования диапазона не равен индексу вторичного кода регулирования диапазона, блок 811 сравнения кода регулирования диапазона переходит к этапу 916, решая, что ему не удалось подтвердить регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания.

После того, как успех или неудача в подтверждении регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания определен, блок 811 сравнения кода регулирования диапазона переходит к этапу 918, чтобы определить существует ли полоса частот запроса на полосу пропускания, которая должна быть исследована. Если полоса частот запроса на полосу пропускания, которая должна быть исследована, существует, блок 811 сравнения кода регулирования диапазона возвращается к этапу 912, чтобы повторить вышеупомянутые операции. Иначе, если полоса частот запроса на полосу пропускания, которая должна быть исследована, не существует, блок 811 сравнения кода регулирования диапазона завершает операции подтверждения регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания.

Фиг.10 иллюстрирует передатчик в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Передатчик, иллюстрированный на фиг.10, включает в себя блок 1010 приема заголовка нисходящей линии связи, блок 1012 обнаружения идентификатора (BS ID) BS, блок 1014 определения режима регулирования диапазона, блок 1016 генерации кода регулирования диапазона, блок 1018 преобразования последовательной формы в параллельную, блок 1020 назначения полосы частот для регулирования диапазона, блок 1022 IFFT и блок 1024 преобразования параллельной формы в последовательную.

Ссылаясь на фиг.10, блок 1010 приема заголовка нисходящей линии связи извлекает сигнал заголовка из принятого сигнала от BS и доставляет извлеченный сигнал заголовка блоку 1012 обнаружения BS ID. Блок 1012 обнаружения BS ID получает ID информацию, соответствующую BS, из сигнала заголовка и выводит ID информацию. Информация о BS ID доставляется блоку 1016 генерации кода регулирования диапазона.

Блок 1014 определения режима регулирования диапазона определяет информацию о классе регулирования диапазона и предоставляет определенную информацию блоку 106 генерации кода регулирования диапазона. Классы регулирования диапазона, которые обычно передаются от SS, включают в себя первоначальное регулирование диапазона, периодическое регулирование диапазона, регулирование диапазона при передаче обслуживания и регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания. Поэтому блок 1014 определения режима регулирования диапазона выбирает один класс регулирования диапазона, который должен быть передан среди прочих вышеупомянутых четырех классов регулирования диапазона, т.е. блок 1014 определения режима регулирования диапазона может предоставить индекс, соответствующий выбранному классу регулирования диапазона, блоку 1016 генерации кода регулирования диапазона. Например, '1' может быть использован как индекс первоначального регулирования диапазона, '2' может использоваться как индекс периодического регулирования диапазона, '3' может использоваться как индекс регулирования диапазона при передаче обслуживания и '4' может использоваться как индекс регулирования диапазона при запросе на полосу пропускания.

Блок 1016 генерации кода регулирования диапазона генерирует коды регулирования диапазона, которые должны быть использованы в информации о BS ID и классе регулирования диапазона. Коды регулирования диапазона, сгенерированные блоком 1016 генерации кода регулирования диапазона, доставляются блоку 1018 преобразования последовательной формы в параллельную. Блок 1018 преобразования последовательной формы в параллельную преобразует коды регулирования диапазона в параллельные сигналы и затем выводит преобразованные параллельные сигналы.

Параллельные коды регулирования диапазона доставляются блоку 1020 назначения полосы частот для регулирования диапазона. Блок 1020 назначения полосы частот для регулирования диапазона назначает, по меньшей мере, две полосы частот для регулирования диапазона, которые блок 1020 назначения полосы частот для регулирования диапазона сам использует как канал регулирования диапазона в кадрах восходящей линии связи. Следовательно, параллельные коды регулирования диапазона выводятся в назначенных полосах частот для регулирования диапазона из блока 1020 назначения полосы частот для регулирования диапазона. Параллельные коды регулирования диапазона, выведенные из блока 1020 назначения полосы частот для регулирования диапазона, вводятся в блок 1022 IFFT.

Помимо параллельных кодов регулирования диапазона нулевые данные дополнительно вводятся в блок 1022 IFFT. Нулевые данные вставляются в области кадра восходящей линии связи, где параллельные коды регулирования диапазона не передаются. Также нулевые данные могут быть использованы для компенсации недостатка кодов регулирования диапазона, когда коды регулирования диапазона недостаточно большие, чтобы быть передаваемыми через полосы частот для регулирования диапазона.

Блок 1022 IFFT выполняет обратное быстрое преобразование Фурье к введенным кодам регулирования диапазона и нулевым данным для того, чтобы преобразовать сигналы в частотной области в сигналы во временной области и вывести сигналы во временной области. Преобразованные сигналы во временной области подаются блоку 1024 преобразования параллельной формы в последовательную. Блок 1024 преобразования параллельной формы в последовательную преобразует параллельные сигналы в последовательные сигналы и передает последовательные сигналы к BS.

Фиг.11 иллюстрирует управляющий поток для передачи сигналов регулирования диапазона согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.11, SS принимает сигнал от BS и извлекает сигнал заголовка из принятого сигнала на этапе 1110. На этапе 1112 SS оценивает информацию о ID, соответствующую BS, с использованием извлеченного сигнала заголовка.

На этапе 1114 SS выбирает класс регулирования диапазона, который должен быть передан, среди классов регулирования диапазона, которые могут быть переданы посредством SS. Как установлено выше, классы регулирования диапазона, пригодные к передаче из SS, включают в себя первоначальное регулирование диапазона, периодическое регулирование диапазона, регулирование диапазона при передаче обслуживания и регулирование диапазона при запросе на полосу пропускания. Поэтому на этапе 1114 один класс регулирования диапазона для передачи может быть выбран среди вышеупомянутых четырех классов регулирования диапазона.

На этапе 1116 SS генерирует коды регулирования диапазона, которые должны быть использованы в оцененной информации о BS ID и выбранном классе регулирования диапазона. SS затем переходит к этапу 1118, чтобы назначить поднесущие регулирования диапазона (канал регулирования диапазона или, по меньшей мере, две полосы частот для регулирования диапазона) регулированию диапазона, закодированному на основе класса регулирования диапазона, при условии, что нулевые данные '0' назначаются поднесущим частотам, не используемым в назначении кода регулирования диапазона.

На этапе 1120 SS выполняет IFFT по отношению к сигналу регулирования диапазона, созданному, как описано выше, и выводит сигнал во временной области. После этого SS выполняет обработку IF/RF по отношению к сигналу во временной области на этапе 1122 и передает обработанный IF/RF сигнал регулирования диапазона к BS на этапе 1124.

Как описано выше, настоящее изобретение предлагает структуру канала регулирования диапазона и приемник регулирования диапазона, которые подходят к характеристике сотового канала, когда регулирование диапазона пробуется в окружении сотовой связи, таким образом уменьшая задержку первоначального беспроводного доступа и время ожидания передачи. Т.е., когда коды регулирования диапазона передаются через канал регулирования диапазона с использованием принципа того, что частотная характеристика канала схожа в полосе частот для регулирования диапазона (наборе поднесущих частот), взаимные помехи сигналов между кодами регулирования диапазона уменьшаются, так что BS может идентифицировать все из переданных кодов регулирования диапазона.

Соответственно, настоящее изобретение является полезным в том, что время задержки доступа очень короткое. К тому же, настоящее изобретение может также уменьшить трату ресурсов нисходящей линии связи (временно/частотный ресурс), который происходит, когда BS рассылает ложную информацию из-за ошибочного обнаружения кодов регулирования диапазона. Соответственно, настоящее изобретение предоставляет разработку, в которой возможно подтвердить коды регулирования диапазона посредством передачи сигнала регулирования диапазона через две полосы частот для регулирования диапазона. Следовательно, структура канала регулирования диапазона и приемник регулирования диапазона настоящего изобретения могут улучшить производительность регулирования диапазона.

При том, что настоящее изобретение было показано и описано со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть сделаны здесь без отступления от сущности и объема изобретения, которые определены прилагаемой формулой изобретения.