система и способ определения местоположения фемтосот при пассивном содействии из макросотовой беспроводной сети

Формула изобретения

1. Способ определения местоположения фемтосот для пользовательского оборудования (UE), причем способ содержит этапы на которых:

сохраняют в базе данных информацию, чтобы определить местоположение по меньшей мере одной фемтосоты, причем информация содержит параметры макросистемы, содержащие фазовые смещения и пилот-сигналы, имеющие соотношение энергии элементарной посылки к полной помехе (Ec/Io) выше порогового значения;

принимают от по меньшей мере одной макросоты информацию о местоположении UE;

осуществляют поиск в базе данных, чтобы определить, находится ли UE в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты; и

если UE находится в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты, осуществляют доступ к фемтосоте с использованием информации базы данных, соответствующей фемтосоте.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

осуществляют поиск по базе данных на предмет соответствия, причем соответствие существует, когда запись базы данных системного идентификатора ID соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, запись базы данных сетевого ID соответствует сетевому ID макросистемы вокруг фемтосоты, запись базы данных базового ID соответствует базовому ID макросоты, базовая широта соответствует широте упомянутой макросоты, и базовая долгота соответствует долготе упомянутой макросоты;

если соответствие имеется, настраивают UE на частоту фемтосоты, F _F;

берут сегмент выборки сигнала множественного доступа с кодовым разделением (CDMA);

проводят поиск пилот-сигнала на предмет псевдослучайного (PN) сдвига пилот-сигнала; и

если не имеется соответствия, настраивают UE на частоту макросоты, F_M.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этапы, на которых:

осуществляют поиск по базе данных PN сдвига пилот-сигнала с достаточным Ec/Io;

если PN сдвиг пилот-сигнала достаточного Ec/Io найден, выполняют посредством UE передачу обслуживания (НО) в состоянии незанятости для фемтосоты; и

если PN сдвиг пилот-сигнала достаточного Ec/Io не найден, настраивают UE на частоту F_M макросоты.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий этапы, на которых:

демодулируют посредством UE канал персонального вызова фемтосоты;

получают сообщение о параметрах системы (SPM) фемтосоты и регистрируют UE на фемтосоте.

5. Способ по п.4, в котором демодуляция дополнительно содержит этапы, на которых:

подтверждают параметры посредством UE, включая: системный ID, сетевой ID и базовый ID;

приводят в соответствие с системным ID для фемтосоты, с сетевым ID для фемтосоты и базовым ID, широковещательно передаваемым в SPM фемтосоты; и

если подтверждение терпит неудачу, осуществляют попытку зарегистрироваться на фемтосоте, чтобы определить, разрешено ли UE осуществлять доступ к фемтосоте.

6. Пользовательское оборудование (UE), содержащее:

базу данных, которая сохраняет информацию для определения местоположения фемтосот, приобретенную с помощью UE, причем информация персонализирована для UE и содержит параметры макросистемы, содержащие фазовые смещения и пилот-сигналы, имеющие соотношение энергии элементарной посылки к полной помехе (Ес/Iо) выше порогового значения;

приемник для приема от по меньшей мере одной макросоты информации о местоположении UE;

причем информация, сохраненная в базе данных, включает в себя для каждой фемтосоты: несущую частоту, местоположение, список сдвигов пилот-сигналов множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) с Ес/Iо выше заданного порогового значения, системный идентификатор (ID) для фемтосоты, сетевой ID для фемтосоты и базовый ID, широковещательно передаваемый для фемтосоты;

при этом UE осуществляет поиск по базе данных, чтобы определить, находится ли UE в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты; и если UE находится в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты, UE осуществляет доступ к фемтосоте, используя информацию базы данных, соответствующую фемтосоте.

7. Пользовательское оборудование по п.6, в котором поиск фемто проводится, только если имеется соответствие в базе данных.

8. Пользовательское оборудование по п.7, в котором соответствие в базе данных существует, когда системный ID соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, сетевой ID соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, базовый ID соответствует базовому ID макросоты, базовая широта соответствует широте упомянутой макросоты и базовая долгота соответствует долготе упомянутой макросоты.

9. Пользовательское оборудование по п.8, в котором, если соответствие в базе данных имеется, то UE настраивается на частоту F_F фемтосоты.

10. Пользовательское оборудование по п.8, в котором, если соответствие в базе данных не имеется, то UE настраивается на частоту F_M макросоты.

11. Считываемый компьютером носитель, содержащий коды, чтобы заставить компьютер

сохранять в базе данных информацию для определения местоположения по меньшей мере одной фемтосоты, причем информация содержит параметры макросистемы, содержащие фазовые смещения и пилот-сигналы, имеющие соотношение энергии элементарной посылки к полной помехе (Ec/Io) выше порогового значения;

принимать от по меньшей мере одной макросоты, информацию о местоположении пользовательского оборудования (UE);

осуществлять поиск в базе данных, чтобы определить, находится ли UE в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты; и

если UE находится в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты, осуществлять доступ к фемтосоте с использованием информации базы данных, соответствующей фемтосоте.

12. Считываемый компьютером носитель по п.11, дополнительно содержащий коды чтобы заставить компьютер осуществлять поиск по базе данных на предмет соответствия, причем соответствие существует, когда запись базы данных системного идентификатора (ID) соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, запись базы данных сетевого ID соответствует сетевому ID макросистемы вокруг фемтосоты, запись базы данных базового ID соответствует базовому ID макросоты, базовая широта соответствует широте упомянутой макросоты, и базовая долгота соответствует долготе упомянутой макросоты;

если соответствие имеется, настраивать UE на частоту фемтосоты, F _F;

выбирать сегмент выборки сигнала множественного доступа с кодовым разделением (CDMA);

проводить поиск пилот-сигнала на предмет псевдослучайного PN сдвига пилот-сигнала; и

если не имеется соответствия, настраивать UE на частоту макросоты, F_M.

13. Считываемый компьютером носитель по п.11, дополнительно содержащий коды, чтобы заставить компьютер осуществлять поиск по базе данных PN сдвига пилот-сигнала с достаточным Ec/Io;

если PN сдвиг пилот-сигнала достаточного Ec/Io найден, выполнять посредством UE передачу обслуживания (НО) в состоянии незанятости для фемтосоты; и

если PN сдвиг пилот-сигнала достаточного Ec/Io не найден, настраивать UE на частоту F_M макросоты.

14. Считываемый компьютером носитель по п.11, дополнительно содержащий коды, чтобы заставить компьютер

демодулировать посредством UE канал персонального вызова фемтосоты; получать сообщение о параметрах системы (SPM) фемтосоты и

осуществлять регистрацию UE на фемтосоте.

15. Считываемый компьютером носитель по п.14, дополнительно содержащий коды, чтобы заставить компьютер подтверждать параметры посредством UE, включая системный ID, сетевой ID и базовый ID;

приводить в соответствие с системным ID для фемтосоты, с сетевым ID для фемтосоты и базовым ID, широковещательно передаваемым в SPM фемтосоты; и

если подтверждение терпит неудачу, осуществлять попытку регистрации на фемтосоте, чтобы определить, разрешено ли UE осуществлять доступ к фемтосоте.

16. Устройство для определения местоположения фемтосоты, содержащее: средство для сохранения в базе данных информации, чтобы определить местоположение по меньшей мере одной фемтосоты, причем информация содержит параметры макросистемы, содержащие фазовые смещения и пилот-сигналы, имеющие соотношение энергии элементарной посылки к полной помехе (Ec/Io) выше порогового значения;

средство для приема от по меньшей мере одной макросоты, информации местоположения пользовательского оборудования (UE);

средство для осуществления поиска в базе данных, чтобы определить, находится ли UE в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты; и

если UE находится в общей близости по меньшей мере одной фемтосоты, средство для осуществления доступа к фемтосоте с использованием информации базы данных, соответствующей фемтосоте.

17. Устройство по п.16, дополнительно содержащее:

средство для осуществления поиска по базе данных на предмет соответствия, причем запись базы данных системного идентификатора (ID) соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, запись базы данных сетевого ID соответствует сетевому ID макросистемы вокруг фемтосоты, запись базы данных базового ID соответствует базовому ID макросоты, базовая широта соответствует широте упомянутой макросоты, и базовая долгота соответствует долготе упомянутой макросоты;

если соответствие имеется, настройки UE на частоту фемтосоты, F _F;

взятия сегмента выборки сигнала множественного доступа с кодовым разделением (CDMA);

проведения поиска по пилот-сигналу на предмет псевдослучайного (PN) сдвига пилот-сигнала; и

если не имеется соответствия, настройки UE на частоту макросоты, F_M.

18. Устройство по п.17, дополнительно содержащее:

средство для осуществления поиска в базе данных PN сдвига пилот-сигнала с достаточным Ес/Iо;

если PN сдвиг пилот-сигнала достаточного Ec/Io найден, средство для выполнения посредством UE передачи обслуживания (НО) в состоянии незанятости для фемтосоты; и

если PN сдвиг пилот-сигнала достаточного Ec/Io не найден, средство для настройки UE на частоту F_M макросоты.

19. Устройство по п.18, дополнительно содержащее:

средство для демодулирования посредством UE канала персонального вызова фемтосоты;

средство для получения сообщения о параметрах системы (SPM) фемтосоты и

средство для осуществления регистрации UE на фемтосоте.

20. Устройство по п.19, в котором средство для демодулирования дополнительно содержит:

средство для подтверждения параметров посредством UE, включая системный ID, сетевой ID и базовый ID;

средство для приведения в соответствие с системным ID для фемтосоты, с сетевым ID для фемтосоты и базовым ID, широковещательно передаваемым в SPM фемтосоты; и

если подтверждение терпит неудачу, средство для осуществления попытки регистрации на фемтосоте, чтобы определить, разрешено ли UE осуществлять доступ к фемтосоте.

21. Способ определения местоположения фемтосот для пользовательского оборудования (UE), причем способ содержит этапы, на которых:

определяют посредством UE, находится ли UE в состоянии низкой подвижности, причем степень подвижности может быть оценена путем оценки совокупных фазовых отклонений пилот-сигнала за период времени;

настраиваются на частоту, на которой фемтосоты развернуты;

выполняют выборку сигнала;

проводят поиск всех псевдослучайных (PN) сдвигов пилот-сигнала, зарезервированных для использования фемтосоты;

находят фемтосоту;

определяют посредством UE, авторизированна ли фемтосота для использования;

если фемтосота авторизированна для использования, осуществляют регистрацию UE на фемтосоте; и

если фемтосота не авторизированна для использования, возвращаются к мониторингу макросистемы.

22. Способ по п.21, в котором UE использует фазовые девиации пилот-сигнала множества макросот, чтобы оценить свое состояние подвижности.

23. Способ по п.21, в котором UE осуществляет поиск пилот-сигналов в своем списке соседей от макросот, получает необработанную информацию о фазах пилот-сигнала, на основе которых оно определяет свое состояние подвижности.

24. Способ по п.21, в котором UE выполняет выборки, без потери персональных вызовов на макросистеме, которую отслеживает UE.

25. Способ по п.24, в котором выборки, взятые для целевого поиска, могут повторно использоваться для нахождения новых фемтосот.

26. Устройство для определения местоположения фемтосоты, содержащее:

средство для определения посредством пользовательского оборудования (UE) того, находится ли UE в состоянии низкой подвижности, причем степень подвижности может быть оценена путем оценки совокупных фазовых отклонений пилот-сигнала за период времени;

средство для настройки на частоту, на которой развернуты фемтосоты;

средство для выполнения выборки сигнала;

средство для проведения поиска всех псевдослучайных (PN) сдвигов пилот-сигнала, зарезервированных для использования фемтосоты;

средство для нахождение фемтосоты;

средство для определения посредством UE того, авторизированна ли фемтосота для использования;

если фемтосота авторизированна для использования, средство для регистрации UE на фемтосоте; и

если фемтосота не авторизированна для использования, средство для возвращения к осуществлению мониторинга макросистемы.

27. Устройство по п.26, в котором UE использует фазовые девиации пилот-сигнала множества макросот, чтобы оценить свое состояние подвижности.

28. Устройство по п.26, в котором UE осуществляет поиск пилот-сигналов в своем списке соседей от макросот, получает необработанную информацию о фазах пилот-сигнала, на основе которых оно определяет свое состояние подвижности.

29. Устройство по п.26, в котором UE выполняет выборки без потери персональных вызовов на макросистеме, которую отслеживает UE.

30. Устройство по п.26, в котором выборки, взятые для целевого поиска, могут повторно использоваться для нахождения новых фемтосот.

31. Считываемый компьютером носитель, содержащий коды, чтобы заставить компьютер

определять посредством пользовательского оборудования (UE), находится ли UE в состоянии низкой подвижности, причем степень подвижности может быть оценена путем оценки совокупных фазовых отклонений пилот-сигнала за период времени;

настраиваться на частоту, на которой фемтосоты развернуты;

выполнять выборку сигнала;

проводить поиск всех псевдослучайных (PN) сдвигов пилот-сигнала, зарезервированных для использования фемтосоты;

находить фемтосоту;

определять посредством UE, авторизированна ли фемтосота для использования;

если фемтосота авторизированна для использования, осуществлять регистрацию UE на фемтосоте; и

если фемтосота не авторизированна для использования, возвращаться к мониторингу макросистемы.

32. Считываемый компьютером носитель по п.31, в котором UE использует фазовые девиации пилот-сигнала множества макросот, чтобы оценить свое состояние подвижности.

33. Считываемый компьютером носитель по п.31, дополнительно содержащий коды, чтобы заставить компьютер осуществлять поиск пилот-сигналов в его списке соседей от макросот, получать необработанную информацию о фазах пилот-сигнала, на основе которых оно определяет свое состояние подвижности.

34. Считываемый компьютером носитель по п.31, дополнительно содержащий коды, чтобы заставить компьютер выполнять выборки без потери персональных вызовов на макросистеме, которую отслеживает UE.

35. Считываемый компьютером носитель по п.31, дополнительно содержащий коды, чтобы заставить компьютер выполнять выборку для целевого поиска для повторного использования, чтобы найти новые фемтосоты.

36. Пользовательское оборудование (UE), содержащее:

процессор, который определяет, находится ли UE в состоянии низкой подвижности, причем степень подвижности может быть оценена путем оценки совокупных фазовых отклонений пилот-сигнала за период времени;

приемник, который настраивается на частоту, на которой развернуты фемтосоты;

причем упомянутый процессор осуществляет выборку сигнала, проводит поиск всех псевдослучайных (PN) сдвигов пилот-сигнала, зарезервированных к использованию фемтосоты, находит фемтосоту и определяет, авторизированна ли фемтосота для использования,

если фемтосота авторизированна для использования, осуществляет свою регистрацию на фемтосоте; и

если фемтосота не авторизированна для использования, возвращается для осуществления мониторинга макросистемы.

37. Пользовательское оборудование (UE) по п.36, в котором UE использует фазовые девиации пилот-сигнала множества макросот, чтобы оценить свое состояние подвижности.

38. Пользовательское оборудование (UE) по п.36, в котором UE осуществляет поиск пилот-сигналов в своем списке соседей от макросот, получает необработанную информацию о фазах пилот-сигнала, на основе которых оно определяет свое состояние подвижности.

39. Пользовательское оборудование (UE) по п.36, в котором UE выполняет выборки без потери персональных вызовов на макросистеме, которую отслеживает UE.

40. Пользовательское оборудование (UE) по п.36, в котором выборки, взятые для целевого поиска, могут повторно использоваться для нахождения новых фемтосот.

Описание изобретения к патенту

Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке № 60/979799, озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ФЕМТОСОТ ПРИ ПАССИВНОМ СОДЕЙСТВИИ ИЗ МАКРОСОТОВОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ», поданной 12 октября 2007 г., переуступленной правопреемнику настоящей заявки и настоящим явно включенной в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка, в общем, относится к беспроводной связи и, более конкретно, к способам и системам для разрешения идентификации фемтосот или базовых станций точек доступа при пассивном содействии из макросотовой беспроводной сети.

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко развертываются для обеспечения различных типов передачи данных (например, голос, данные, услуги мультимедиа и т.п.) По мере того, как запрос на высокоскоростные услуги и услуги мультимедийных данных быстро растет, существует проблема реализации эффективных и устойчивых систем связи с улучшенной производительностью.

В последние годы пользователи начинают замещать связь по стационарным линиям мобильной связью и в возрастающей степени требуют высокого качества речи, надежного сервиса и низких цен.

Вдобавок к существующим в настоящий момент мобильным телефонным сетям появился новый класс малых базовых станций, которые могут быть установлены в домашней среде пользователя и обеспечивать зону действия беспроводной связи внутри помещения для мобильных устройств с использованием существующих широкополосных Интернет-соединений. Такие персональные миниатюрные базовые станции, в общем, известны как базовые станции точек доступа, или, в качестве альтернативы, домашний Узел B (Home Node B, (HNB)) или фемтосоты. В основном такие миниатюрные базовые станции подключаются к Интернету или к сети оператора мобильной связи через DSL маршрутизатор или кабельный модем.

Одной из проблем в отношении мобильных станций и фемтосот является то, каким образом мобильная станция (MS) (иногда также называемая пользовательским оборудованием - UE или терминалом доступа - AT) находит фемтосоту, когда она функционирует на макросотовой сети. Мобильная станция может находиться на частоте, отличной от частоты, используемой фемтосотой. Фемтосота может повторно использовать одну из нескольких доступных несущих частот. Если бы мобильный телефон не находился на той самой частоте при использовании макросотовой сети, он пропустил бы фемтосоту и продолжал бы функционировать на макросоте, при этом находясь в пределах зоны действия фемтосоты. Дополнительно, даже если будет существовать способ для нахождения фемтосоты, мобильная станция может не быть авторизована для осуществления доступа к соте (доступ может быть ограничен). Проблема может быть дополнительно осложнена тем, что постоянно вводятся в эксплуатацию новые фемтосоты.

Предложенные в настоящее время решения используют пилотные маяковые сигналы для сообщения на других частотах о присутствии фемтосоты на частоте, используемой фемтосотой. У этого подхода имеется недостаток, поскольку он добавляет помехи на других частотах. Другие предложения включают в себя постоянный периодический поиск фемтосот, что может сократить срок службы аккумулятора. Соответственно, в уровне техники существует потребность в мобильных устройствах, способных определить местоположение фемтосот при пассивном содействии макросотовой беспроводной сети.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к системе и способу определения местоположения фемтосоты с пассивным содействием из макросотовых беспроводных сетей, которые по существу устраняют один или несколько недостатков предшествующего уровня техники.

В одном аспекте изобретения имеется система, способ и компьютерный продукт для мобильной станции, чтобы определить местоположение фемтосоты, причем способ содержит: (a) определение того, находится ли UE в установленном состоянии, причем степень подвижности может быть оценена путем оценки совокупных отклонений фазы пилот сигнала за период времени; (b) выполнение сканирования частоты фемтосоты посредством UE; (c) проведение поиска на предмет PN сдвигов пилот-сигналов, зарезервированных для использования фемтосотой; (d) обнаружение фемтосоты; (e) определение того, авторизирована ли фемтосота для использования; (f) регистрацию UE на фемтосоте.

В других аспектах пилот-сигналы WCDMA используют коды синхронизации, которые однозначно идентифицируют базовую станцию (Узел B), которые называют "золотыми кодами". В WDCMA технологии мобильная станция определяет местоположение фемтосоты путем проведения поиска всех пилот-сигналов, использующих золотые коды, зарезервированные для использования фемтосотами.

В других аспектах изобретения имеется система, способ и программный продукт для мобильной станции, чтобы определить местоположение фемтосоты, при этом способ содержит: (a) запоминание в базе данных, присущей мобильному телефону, информации для определения местоположения, по меньшей мере, одной фемтосоты; (b) прием, по меньшей мере, от одной макросоты, информации о местоположении UE; (c) осуществление поиска в пределах базы данных, чтобы определить, находится ли UE в общей близости от, по меньшей мере, одной фемтосоты; (d) если так, осуществление доступа к фемтосоте с использованием информации базы данных, соответствующей фемтосоте.

В базе данных осуществляется поиск на предмет соответствия, причем системный ID соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, сетевой ID соответствует сетевому ID макросистемы вокруг фемтосоты, ID базовой станции соответствует ID базовой станции материнской соты (макросоты), географическая широта базовой станции соответствует географической широте материнской соты, и базовая географическая долгота соответствует географической долготе материнской соты.

Если соответствие имеется, осуществляется настройка UE на F_F, которая является частотой фемтосоты, сохраненной в вышеупомянутой базе данных, берется сегмент выборки CDMA сигнала, проводится поиск по пилот-сигналам фемтосоты на предмет пилот-сигнала, который также идентифицирован в вышеупомянутой базе данных. В случае CDMA2000, осуществляется поиск PN сдвигов пилот-сигнала фемто, и в случае WCDMA, осуществляется поиск золотого кода, используемого этим пилот-сигналом фемтосоты. В других радиотехнологиях, существует возможность других параметров, которые отыскиваются для этой цели.

Дополнительные особенности и преимущества изобретения будут изложены в описании, которое следует ниже, и частично будут очевидны из описания, или могут быть установлены из практического применения изобретения. Преимущества изобретения будут поняты и достигнуты структурой, конкретно указанной в описании и пунктах формулы изобретения, а также на приложенных чертежах.

Следует понимать, что предшествующее общее описание и следующее детальное описание являются примерными и пояснительными и предназначены для предоставления дополнительного пояснения изобретения, как оно заявлено.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой примерную систему беспроводной связи.

Фиг. 2 представляет собой примерную систему связи для обеспечения возможности развертывания базовых станций точек доступа в пределах сетевой среды.

Фиг. 3 иллюстрирует усовершенствованный вариант автономного и специализированного обнаружения фемтосот.

Фиг. 4 иллюстрирует поиск фемтосоты с использованием базы данных группы фемтосот.

Фиг. 5 представляет собой способ для пользовательского оборудования (UE), чтобы определять местоположение фемтосоты, согласно одному варианту осуществления.

Фиг. 6 представляет собой еще один способ для UE, чтобы определять местоположение фемтосоты, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7A иллюстрирует краткий отчет результатов исследовательского поиска, оказывающего влияние на срок службы батареи UE.

Фиг. 7B иллюстрирует упрощенную блок схему нескольких примерных аспектов компонентов связи.

Фиг. 8 изображает примерную блок-схему системы 800 в соответствии с дополнительными аспектами, описанными в данной заявке.

Подробное описание

Термин «примерный» используется в данной заявке, чтобы означать «служащий в качестве образца, примера или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в данной заявке в качестве «примерного», не должен быть обязательно истолкован как предпочтительный или преимущественный по отношению к другим вариантам осуществления. Методы, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для различных сетей беспроводной связи, таких как сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением (FDMA), Ортогональные FDMA (OFDMA), сети FDMA с единственной несущей (SC-FDMA) и т.д. Термины «сети» и «системы» часто используются взаимозаменяемо. CDMA сеть может осуществлять технологию радиосвязи, такую как Универсальную технологию Наземного Радиодоступа (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя Широкополосный-CDMA (W-CDMA) и низкую частоту следования элементарных посылок. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA сеть может осуществлять технологию радиосвязи, такую как Глобальная система мобильных телекоммуникаций (GSM). OFDMA сеть может реализовывать технологию радиосвязи, такую как Усовершенствованный UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM®, и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью Универсальной Мобильной Телекоммуникационной Системы (UMTS). Проект долгосрочного совершенствования (LTE) является планируемым выпуском UMTS, который использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS и LTE описываются в документах организации «Проект Партнерства 3-го Поколения». cdma2000 описывается в документе организации «Проект 2 Партнерства 3-го Поколения» (3GPP2). Эти различные технологии радиосвязи и стандарты известны в уровне техники.

В описании данной заявки узел, который обеспечивает покрытие по относительно большим зонам, может быть упомянут как макроузел, тогда как узел, который обеспечивает покрытие по относительно маленьким зонам (например, место жительства), может быть упомянут как фемтоузел. Например, пикоузел может обеспечивать покрытие по зоне, которая меньше макрозоны и больше, чем фемтозона (например, покрытие в пределах коммерческого здания). При различных применениях может использоваться другая терминология с отсылкой на макроузел, фемтоузел или другие узлы типа точки доступа. Например, макроузел может быть сконфигурирован или называться узлом доступа, базовой станцией, точкой доступа, eNodeB (усовершенствованный Узел B), макросотой и т.д. Также, фемтоузел может быть сконфигурирован или называться домашним Узлом B, домашним eNodeB, базовой станцией точкой доступа, фемтосотой и т.д. В некоторых осуществлениях узел может быть ассоциирован (например, деленный на) с одной или более сот или секторов. Сота или сектор, ассоциированные с макроузлом, фемтоузлом или пикоузлом, могут называться макросотой, фемтосотой или пикосотой, соответственно. Упрощенный пример того, каким образом фемтоузлы могут быть развернуты в сети, описан со ссылкой на фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 иллюстрирует примерную систему 100 беспроводной связи, сконфигурированную с возможностью поддержания множества пользователей, в которой могут быть реализованы различные описанные варианты осуществления и аспекты. Как показано на фиг.1, в качестве примера, система 100 обеспечивает связь для множественных сот 102, таких как, например, макросоты 102a-102g, при этом каждая сота обслуживается соответствующей точкой или точками доступа (AP) 104, такими как, например, AP 104a-104g. Каждая макросота может быть дополнительно поделена на один или более секторов (не показаны). Как дополнительно показано на фиг.1, различные устройства 106 терминалов доступа (AT), включающие в себя AT 106a-1061, также известные взаимозаменяемо как пользовательское оборудование (UE) или как мобильные станции (MS), или как оконечные устройства, могут быть рассредоточены по различным местоположениям по всей системе. Каждый AT 106 может осуществлять связь с одной или более AP 104 по прямой линии связи (FL) и/или обратной линии связи (RL) в данный момент, в зависимости, например, от того, активирован ли AT и находится ли он в состоянии мягкой передачи обслуживания. Система 100 беспроводной связи может предоставлять обслуживание по большим географическим зонам. Например, макросоты 102a-102g могут покрывать только несколько кварталов в пределах окрестности или несколько квадратных милей в сельской среде.

Фиг.2 иллюстрирует примерную систему связи, чтобы допустить развертывание фемтоузлов, также известных как фемтосоты (базовые станции точек доступа) в пределах сетевой среды. Как показано на фиг. 2, система 200 включает в себя множество фемтоузлов, или, в альтернативе, фемтосот, базовых станций точек доступа, блоков домашнего Узла B (HNB), таких как, например, HNB 210, при этом каждый устанавливается в соответствующую сетевую среду с относительно малым покрытием, например, в один или более участков 230, и, например, сконфигурированные с возможностью обслуживания ассоциированного пользовательского оборудования 220, а также постороннего пользовательского оборудования 225. Каждый HNB 210 может быть соединен и дополнительно сконфигурирован с возможностью осуществления связи через глобальную сеть, такую как Интернет 240, и к любому узлу в Интернете, в том числе основную макросеть 250 оператора мобильной связи (также называемую "основной сетью"). В примерных конфигурациях участок мог бы включать в себя DSL маршрутизаторы и/или кабельные модемы 260₁ , 26O₂ до 26O_N. Как показано, имеются, по меньшей мере, два канала связи между оконечным устройством 220 и основной макросетью 250 оператора мобильной связи, а именно, канал, включающий в себя осуществление доступа 270 к макросоте, и канал, включающий в себя Интернет 240.

Хотя описанные в данной заявке варианты реализации используют 3GPP терминологию, нужно понимать, что варианты реализации могут быть применены не только к 3GPP технологии (Rel99, Rel5, Rel6, Rel7 и т.д.), но также и к 3GPP2 технологии (IxRTT, IXEV-ReIO, RevA, RevB и т.д.), а также к другим известным и связанным технологиям. В таких вариантах осуществления, описанных здесь, владелец HNB 210 мог бы подписаться на услуги мобильной связи, такие как, например, 3G услуги мобильной связи, предлагаемые через основную макросеть 250 оператора мобильной связи, и UE 220 мог бы быть способным к функционированию в макросотовой среде и в сетевой среде малой зоны действия на основе HNB. Таким образом, HNB 210 мог бы адаптироваться для преемственной совместимости с любым существующим UE 220.

Одной из проблем для UE и HNB или фемтосотами является то, каким образом найти фемтосоту 210 при функционировании в макросотовой сети 250. При нахождении в макросотовой сети, UE 220 может функционировать на частоте, отличной от частоты, используемой фемтосотой 210. В ходе процедур по осуществлению поиска, в том случае, когда UE 220 оценивает список соседей от макросот, он не будет находить фемтосоту 210. Фемтосоты могут использовать одну из нескольких доступных несущих частот. Если бы UE 220 не функционировало на той же самой частоте, оно не заметило бы фемтосоту 210, и продолжало бы функционировать в макросоте, хотя оно и находилось бы в пределах зоны действия фемтосоты 210. Дополнительно, даже если бы существовал способ для нахождения фемтосоты 210, UE 220 могло бы быть не авторизовано для осуществления доступа к соте (доступ может быть ограничен). Проблема может быть дополнительно осложнена тем, что постоянно вводятся в эксплуатацию новые фемтосоты. Следовательно, было бы полезно определять, каким образом UE распознает эти новые фемтосоты, в которых оно имеет разрешение на доступ с тем, чтобы оно могло использовать их, когда находится в пределах их зоны действия. Главные преимущества изобретения включают в себя: улучшенные эксплуатационные характеристики батареи, в значительной степени автономная работа, автоматическое предоставление услуг для UE, не требуя сетевых загрузок.

Согласно вариантам осуществления, описанным подробно ниже, UE 220 приобретает (путем изучения или иным образом) базу данных HNB или фемтосот 210, индивидуализированных для этого UE 220. База данных сохраняется на UE 220 и может включать в себя для каждой фемтосоты 210 следующую информацию: несущую частоту HNB, местоположение (широта/долгота/высота (LAT/LON/ALT) HNB или альтернативу), список сдвигов фаз и CDMA пилот сигналов макросоты вблизи HNB, которые в этой близости имеют мощность (например, мощность пилот сигнала, выраженная как соотношение энергии элементарной посылки к полной помехе Ec/Io) выше данного порогового значения, дату, когда доступ к фемтосоте в последний раз использовался/получался этим UE 220, другую информацию идентификации, такую как системный идентификатор (ID) для фемтосоты, сетевой ID для фемтосоты и радио-технологию, используемую фемтосотой.

В одном варианте воплощения, каждая запись базы данных ограничивает местоположении фемтосоты в неортогональной системе координат, состоящей из макропилот-сигналов, видимых в этом местоположении фемтосоты (с определением минимального Ec/Io), фазовой задержки каждого пилота и допустимого отклонения относительно номинальной фазовой задержки. Когда база данных уже доступна в UE 220, она может быть использована для запуска поиска фемтосоты. Находясь на частоте, отличной от F_F , UE 220 проводит поиск на F_F только в том случае, когда существует соответствие базы данных. В одном варианте осуществления, элементы базы данных включают в себя PN сдвиги макро пилот-сигналов, которые все являются видимыми для UE 220, находящегося на любой несущей, который осуществляет мониторинг в состоянии незанятости. Эти PN сдвиги являются доступными для UE в ходе рутинной операции в состоянии незанятости, и UE не вынужден выполнять что-либо другое до тех пор, пока не будет соответствия базы данных. Затем, UE 220 начинает сканирование на предмет HNB или фемтосоты 210, которая находится на другой частоте. Функционируя таким образом, дренаж батареи будет снижаться.

Фиг. 3 иллюстрирует усовершенствование автономного и специализированного обнаружения фемтосот и описывает информационное наполнение базы данных группы фемтосот (FCD), сохраненной в каждом UE индивидуально. Местоположение фемтосоты описывается посредством примитивов, состоящих из параметров макросистемы: в пределах зоны, описанной набором С базовых станций (BS), в которой пилот-сигналы превышают вектор D порогового значения Ec/Io и имеют фазу P в пределах допустимого отклонения Q. Все эти параметры измеряются с небольшим изменением или без изменения CDMA процедуры (неактивное или активное состояние), следовательно, они фактически ничего не будут стоить с точки зрения срока службы аккумулятора и/или сетевого использования, в отличие от, например, методологии A-GPS геоместоположения.

Фиг. 4 иллюстрирует поиск фемтосот, используя FCD. Местоположение фемтосоты в FCD выражено в неортогональной системе координат и не требует высокой степени точности - оно используется лишь для запуска поиска фемтосоты. Обнаружение местоположения фемтосоты может быть улучшено при помощи «плохих» геометрий (случай, когда UE находится в местоположении, занимаемом единственной BS, таким образом, другие являются трудными для обнаружения) с высоко обнаруживаемыми пилот-сигналами, определенными для HRPD радиотехнологии. Блок 402 показывает траекторию приближения UE 220 к фемтосоте 412, которая находится в этом UE FDC. Блок 416 иллюстрирует траекторию UE 221 без этого FCD входа. Поиск фемтосоты начинается в блоке 404 (UE 220 входит в описанный периметр FDC) и заканчивается в блоке 406 (UE выходит из этого периметра). Блок 408 иллюстрирует, что фемтосота найдена, т.е. UE 220 находится достаточно близко к фемтосоте 412, для того, чтобы, когда оно ищет ее, оно обнаруживало пилот-сигналы фемтосоты с достаточным значением Ec/Io. Блок 410 иллюстрирует то, что "неподвижное" UE 222, после проведения исследовательского поиска, обнаруживает новую фемтосоту и помещает ее в FCD после проверки авторизации. Блок 412 иллюстрирует фемтосоту. Блок 414 иллюстрирует, каким образом FCD описывает периметр фемтосоты. Сплошные линии представляют "траекторию" не-фемто-UE и "траекторию" фемто-UE. Пунктирная линия представляет альтернативную траекторию UE, которое входит в периметр, описанный в FCD, но не приближается к ассоциированной фемтосоте достаточно близко, чтобы быть в состоянии обнаружить ее. Если UE 220 обнаруживает фемтосоту не в ее FCD, оно может решиться на оценку ее и, в конечном, счете поместить в FCD. Вообще, фемто является пригодной, чтобы находиться в FCD, если UE 220 может зарегистрироваться на этой фемто. Находясь в фемтосоте, UE, в плановом порядке, осуществляет мониторинг пилот-сигнала фемтосоты, оценивает силу сигнала, в случае, если необходима передача обслуживания (HO). Этот мониторинг может использоваться, чтобы обновить FCD, например, для корректировки периметра фемтосоты, как это показано в блоке 414.

Фемтосота может работать лучше, чем UE, при получении своего местоположения от макросоты, так как местоположение фемтосоты является фиксированным. Таким образом, фемтосота может тратить много времени, осуществляя поиск пилот-сигналов соседних макросот, интегрируя CDMA сигналы даже от очень слабых пилот-сигналов. Предельный срок аккумулятора здесь не является предметом обсуждения. Конфигурация антенны с более высоким усилением используется, дополнительно улучшая возможность обнаружения пилот-сигналов макросоты. Фемто настраивается на частоту известной макросоты, чтобы содержать только макросоты. Фемто обнаруживает CDMA систему и синхронизирует себя с самым сильным пилот-сигналом (у которого Ec/Io выше данного порогового значения). Фемто всесторонне осуществляет поиск дополнительных пилот-сигналов, которые она могла бы обнаружить при очень низком Ec/Io. Фемто также сообщает системе Обеспечения, Технического обслуживания, Администрирования и Операций (OAM&P) PN сдвиги пилот-сигналов и относительную синхронизацию.

OAM&P система узнает LAT/LON макросот и выполняет триангуляцию для определения местоположения фемтосоты. Альтернативный подход представляет собой поиск LAT/LON из адреса (точка завершения фиксированного широкополосного соединения). Этот подход мог бы использоваться в качестве проверки на непротиворечивость, имея результатом более робастное проектирование.

В одном варианте осуществления каждая из фемтосот в базе данных мобильного телефона содержит следующую информацию:

FEMTO_ORD: Порядковый номер записи в базе данных мобильного телефона. Единственным фактическим ограничением для максимального количества записей является память MS. Самая первая запись может быть зарезервирована как раз для домашней фемтосоты мобильного телефона;

FEMTO_BAND_CLASS: Класс полосы, где развернуты фемтосоты;

FEMTO_CHAN: Номер канала, где развернута фемтосота;

FEMTO_SID: Системный ID для фемтосоты;

FEMTO_NID: Сетевой ID для фемтосоты;

FEMTO_TYPE: Радиотехнология, используемая фемтосотой;

FEMTO_BASE_ID: Идентификационная информация базовой станции (BASE_ID), широковещательно передаваемая в сообщении о системных параметрах (SPM) фемтосоты;

FEMTO_LAT: Географическая широта базовой станции (BASE_LAT), широковещательно передаваемая в SPM фемтосоты;

FEMTO_LONG: Географическая долгота базовой станции (BASE_LONG), широковещательно передаваемая в SPM фемтосоты;

FEMTO_PN: PN сдвиг пилот-сигнала, используемый этой фемтосотой;

MACRO_SID: SID макросистемы около фемто;

MACRO_NID: NID макросистемы около фемто;

MACRO_BASE_ID: BASE_ID «материнской соты», где «материнская сота» является макросотой, к которой мобильный телефон подсоединяется в состоянии незанятости, когда находится в зоне покрытия фемтосоты;

MACRO_BASE_LAT: Географическая широта «материнской соты»;

MACRO_BASE_LONG: Географическая долгота «материнской соты»;

MACRO_PN_VECTOR: Система векторов фаз макропилот-сигналов вблизи фемтосоты. С использованием этой системы фаз в FCD, UE 220 может выверять близость для более точного нацеливания на фемто и упрощать поиск.

Счетчики времени доступа, даты/времени обнаружения. Это используется для ранжирования записей в базе данных и отброса нечасто/давно неиспользуемых записей, когда мобильный телефон израсходовал память, выделенную для базы данных.

Фиг. 5 иллюстрирует способ определения местоположения фемтосоты, предназначенный для UE 220. На этапе 502, UE 220, на макрочастоте F_M, осуществляет мониторинг канала персонального вызова BS макросоты и узнает параметры: SID (системный ID), NID (Сетевой ID), BASE_ID , BASE_LAT и BASE_LONG. На этапе 504, UE 220 инициализирует поиск базы данных фемто. На этапе 506, UE 220 осуществляет поиск базы данных на предмет соответствия: SID=MACRO_SID ; NID=MACRO_NID; BASE_ID=MACRO_BASE_ID ; BASE_LAT=MACRO_BASE_LAT; BASE_LONG= MACRO_BASE_LONG, причем системный ID соответствует системному ID макросистемы вокруг фемтосоты, сетевой ID соответствует сетевому ID макросистемы вокруг фемтосоты, базовый ID соответствует базовому ID "материнской соты", базовая широта соответствует широте "материнской соты", и базовая долгота соответствует долготе "материнской соты". Если соответствие найдено на этапе 508, то на этапе 510, UE 220 подстраивается к частоте F_F=(FEMTO_BAND_CLASS, FEMTO_CHAN), которая представляет собой Класс Полосы частот и с Номером канала, где развернута фемтосота. Затем, UE 220 берет типовой сегмент CDMA сигнала и проводит поиск по пилот-сигналам на предмет FEMTO_PN (PN сдвиг пилот-сигнала, используемый этой фемтосотой) на этапе 512. Однако если никакое соответствие не найдено, UE 220 возвращается на F_M (частота макросоты).

В одном варианте воплощения WCDMA пилот-сигналы используют коды синхронизации, которые однозначно идентифицируют базовую станцию (Узел B), которые называются "золотыми кодами". В технологии WDCMA, мобильная станция определяет местоположение фемтосоты путем проведения поиска всех пилот-сигналов, использующих золотые коды, зарезервированные для использования фемтосот.

Далее, если никакого FEMTO_PN достаточного Ec/Io не найдено на этапе 514, UE 220 возвращается на F _M. Однако если пилот-сигнал достаточного значения Ec/Io найден на этапе 514, UE 220 выполняет передачу обслуживания (HO) в состоянии незанятости к фемтосоте на этапе 516.

На этапе 518 UE 220 демодулирует канал персонального вызова фемтосоты и получает сообщение о системных параметрах (SPM) фемтосоты. UE 220 подтверждает параметры SID, NID, BASE_ID , и т.д. FEMTO_SID совпадение (системный ID для фемтосоты), FEMTO_NID (сетевой ID для фемтосоты), FEMTO_BASE_ID , и т.д., запомненные в FCD UE. Если подтверждение терпит неудачу (т.е. UE столкнулось с отличной фемто, чем та, к которой оно стремилось), UE 220 может попытаться зарегистрироваться на этой новой фемтосоте, чтобы определить, дозволено ли ему осуществить доступ к ней, и если так, может поместить в базу данных в качестве новой записи.

На этапе 520 UE 220 вынужден регистрироваться на фемтосоте, так как SID, NID пара не является одинаковой с той, на которой оно было ранее зарегистрировано (SID, NID пара макросоты).

Варианты осуществления, представленные ниже, описывают то, каким образом заполняется сама база данных. В одном варианте осуществления проводится исследовательский поиск фемтосот. Целью исследовательского поиска является обнаружение новых фемтосот, представляющих интерес для UE 220, чтобы дополнить его внутреннюю базу данных. Не является продуктивным для UE осуществлять непрерывное проведение исследовательских поисков, а именно, повторно настраиваться на несущую частоту, где развернуты фемтосоты, и сканировать пилот-сигналы на сдвигах, зарезервированных для фемтосот. Аккумуляторная батарея была бы истощена ускоренным образом. Если UE 220 перемещается со скоростями транспортного средства, даже если оно находит фемтосоту 210, для которой оно авторизовано для использования, то регистрация UE 220 в ней, как ожидается, будет бессмысленной, поскольку UE будет находиться в пределах ее покрытия в течение очень короткого промежутка времени. Только когда оно находится в неподвижном или близком к неподвижному состоянию (с незначительными перемещениями по фиксированной местности, например, в пределах места жительства), будет целесообразно для UE 220 провести исследование на предмет потенциального присутствия HNB или фемтосоты 210. В одном варианте воплощения, мобильное UE 220 может использовать фазовые сдвиги пилот-сигналов, чтобы оценить свое состояние подвижности. Здесь UE 220 просто выполняет свои стандартные операции, осуществляя поиск пилот-сигналов в своем списке соседей. Эта необработанная информация о фазах пилот-сигналов может использоваться мобильным телефоном, чтобы определить его состояние подвижности. Степень подвижности может быть оценена путем оценки совокупных отклонений фазы пилот-сигнала в течение времени.

Фиг. 6 иллюстрирует один вариант воплощения исследовательского поиска. На этапе 602 UE 220 оценивает свое состояние подвижности. На этапе 604 UE 220 определяет, что оно находится в низком состоянии подвижности. На этапе 606 оно настраивается на частоту, где развернуты фемтосоты, выполняет выборку сигнала и проводит поиск всех PN сдвигов пилот-сигнала, зарезервированных к использованию фемтосоты. На этапе 608 если оно находит фемтосоту 210, оно пытается определить, авторизовано ли оно для использования этой соты, на этапе 610. Вообще, UE 220 допускается на регистрацию в фемтосоте, если оно авторизировано для использования ее, как показано на этапе 612. Если UE 220 не допускается для осуществления регистрации в фемтосоте, UE 220 возвращается для осуществления мониторинга макросистемы.

В течение исследовательского поиска, расход ресурса аккумуляторной батареи является незначительным по сравнению с нормальным поиском в режиме ожидания, которого нельзя избежать. Исследовательский поиск проводится для всех PN сдвигов пилот-сигналов, зарезервированных к использованию фемтосоты. Окно поиска не может быть сужено, поскольку UE 220, как правило, не знает свое собственное местоположение и не может оценить задержку распространения, которая смещает его восприятие системного времени от времени фемтосоты. Хотя эти факторы означают, что усилия на поиск возрастают по сравнению с поиском в режиме ожидания, однако в отличие от режима ожидания, который происходит однократно каждые несколько секунд, исследовательский поиск проводится редко, например, единожды каждые 30 минут, следовательно, воздействие на аккумуляторную батарею является низким.

Например:

Период пилот-сигнала T=2¹⁵=32,768 элементарных посылок (26,667 мс);

Период элементарной посылки T₀=1/1,2288 мс=0,814 мс;

D=расстояние до соседней соты: 10 км;

PILOT_INC=3, Расстояние PN сдвига макро-макро (между макросотами)=512 элементарных посылок; макро-фемто 256 элементарных посылок;

Окно поиска: D/(C*T₀)=41 элементарная посылка;

Окно как процентное соотношение минимального фазового смещения макро-макро: 41/512=8%;

Окно как процентное соотношение минимального фазового смещения макро-фемто: 41/256=16%;

Выборки, взятые для нацеленного поиска, могут быть повторно использованы с целью исследовательского поиска. UE 220 должен выполнять дополнительные выборки сигнала для исследовательского поиска, если оно расположено в зоне, отличной от тех, которые идентифицированы в его базе данных фемто. UE 220 может и должен выполнять любые поиски на несовпадающих частотах (в том числе исследовательский), не упуская персонального вызова, то есть исследовательский поиск должен быть вне цикла активации персонального вызова. В то время как выборка сигнала осуществляется на F_F, операции поиска могут быть выполнены по возвращению UE 220 на F_M и, если потребуется, могут быть распространены по нескольким циклам активации, в то время как UE 220 продолжает осуществлять мониторинг макросистемы.

С целью оценки влияния исследовательского поиска на срок службы аккумуляторной батареи были сделаны следующие предположения:

Количество макрососедей=15;

Количество PN явно перечисленных фемтососедей=5

Количество соседей в списке фемтососедей=2

Окно поиска макро=50 элементарных посылок;

Окно для нацеленного поиска фемтосоты=13 элементарных посылок (10-ти мс MPS временная ошибка);

Процент времени, в течение которого мобильный телефон находится на фемто: 50%;

Процент времени, в течение которого мобильный телефон находится на материнской соте, =5%;

Продолжительность цикла временного интервала 2,56 с;

Период исследовательского поиска=30 минут;

Численность фемто PN группы=64;

Результат подытожен на фиг.7.

Фиг. 7 иллюстрирует то, что перед развертыванием фемто (все макросоты) объем работы по осуществлению поиска составляет 100% с расчетами полной корреляции за день, составляющих 101 миллион. Объем работы по осуществлению поиска снижается по мере развертывания фемтосот (с использованием поиска только макро, в качестве основного), при этом понижение до 73% для унаследованных мобильных телефонов с расчетами полной корреляции за день равняется 74 миллионам и до 57% для мобильных телефонов, осведомленных о фемто, с расчетами полной корреляции за день равняется 58 миллионам.

Исследовательский поиск имеет малое масштабное влияние на общее поисковое усилие мобильного телефона, осведомленного о фемто (в примере, добавляется лишь 0,5%).

При ожидании в макросоте, UE выполняет исследовательские сканирования фазового пространства пилот-сигналов фемтосоты (должен настраиваться на F_F), для следующих целей: максимизировать возможность обнаружения новых фемто, не присутствующих в FCD, и преодолевать изменения конфигурации сети как в фемто, так и в макросети (например, новые макросоты, введенные в эксплуатацию).

Как было упомянуто ранее, исследовательские сканирования являются наиболее полезными в состоянии низкой подвижности, хотя они могут возникать по существу в любой момент в состоянии незанятости. Степень подвижности может быть оценена путем оценки общего фазового смещения пилот-сигнала за период времени.

Следует принять во внимание, что раскрытия настоящей заявки могут быть реализованы в различных типах устройств связи. В некоторых аспектах, раскрытия, представленные здесь, могут быть реализованы в устройствах беспроводной связи, которые могут развертываться в системе связи множественного доступа, которые могут одновременно поддерживать связь для множественных терминалов доступа беспроводной связи. Здесь же, каждый терминал может осуществлять связь с одной или более точками доступа посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) именуется линией связи от точек доступа к терминалам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) ссылается на линию связи от терминалов к точкам доступа. Эта линия связи может быть установлена посредством системы одного входа - одного выхода, системы множественных входов - множественных выходов (система «MIMO»), или некоторые другие типы систем.

MIMO система использует множество (N_T) передающих антенн и множество (N_R) приемных антенн для передачи данных. MIMO канал, формируемый N_T передающими и N _R приемными антеннами, может быть разложен на N _s независимых каналов, которые также упоминаются как пространственные каналы, где N_s min{N_T, N_R}. Каждый из N_s независимых каналов соответствует некой протяженности. MIMO система может обеспечивать улучшенные рабочие характеристики (например, повышенную пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антеннами.

MIMO система может поддерживать дуплексную связь с временным разделением (TDD) и дуплексную связь с частотным разделением (FDD). В TDD системе, передачи прямой и обратной линий связи находятся на одном частотном диапазоне так, чтобы принцип взаимности позволял осуществлять оценку канала прямой линии связи из канала обратной линии связи. Это дает возможность точке доступа извлекать усиление формирования пучка передачи на прямой линии связи, когда антенны являются доступными на точке доступа.

Решения, раскрытые в данной заявке, могут быть внедрены в узел (например, устройство), использующий различные компоненты для осуществления связи с, по меньшей мере, одним другим узлом. Фиг. 7B изображает несколько простейших компонентов, которые могут применяться для облегчения взаимодействия между узлами. В частности, фиг. 7B иллюстрирует устройство 710 беспроводной связи (например, точку доступа) и устройство 750 беспроводной связи (например, терминал доступа) MIMO системы 700. На устройстве 710 данные о трафике для некоторого количества информационных потоков предоставляются от источника 712 данных к процессору 714 обработки данных передачи (TX).

В некоторых аспектах каждый информационный поток передается по соответствующим передающим антеннам. Процессор 714 обработки данных TX задает формат, кодирует и чередует данные трафика для каждого информационного потока на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого информационного потока, чтобы обеспечить кодированные данные.

Кодированные данные для каждого информационного потока могут быть мультиплексированы с данными пилот-сигнала с использованием OFDM технологий. Данные пилот-сигнала в основном представляют собой известную комбинацию данных, которая обрабатывается известным способом и может быть использована на системе-получателе с тем, чтобы оценить отклик канала. Затем мультиплексированный пилот-сигнал и кодированные данные для каждого информационного потока подвергаются модуляции (то есть отображаются на символы) на основе конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого информационного потока, чтобы обеспечить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого информационного потока может определяться посредством инструкций, выполняемых процессором 730. Память 732 данных может хранить программный код, данные и другую информацию, которые используются процессором 730 или другими компонентами устройства 710.

Далее, символы модуляции для всех информационных потоков предоставляются TX MIMO процессору 720, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Тогда, TX MIMO процессор 720 предоставляет N_T потоки символа модуляции N_T приемопередатчикам (XCV) 722A-722T. В некоторых аспектах, TX MIMO процессор 720 применяет весовые коэффициенты формирования пучка к символам информационных потоков и к антенне, от которой в настоящий момент осуществляется передача символа.

Каждый приемопередатчик 722 принимает и обрабатывает соответствующий поток символа, чтобы обеспечить один или более аналоговых сигналов, и дополнительно модифицирует (например, усиливает, фильтрует и конвертирует с повышением частоты) аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, подходящего для передачи по MIMO каналу. N_T модулированные сигналы от приемопередатчиков 722A-722T затем передаются от N_T антенн 724A-724T, соответственно.

На устройстве 750 передаваемые модулированные сигналы принимаются N_T антеннами 752A-752R, и принятые сигналы от каждой антенны 752 предоставляется соответствующему приемопередатчику (XCVR) 754A-754R. Каждый приемопередатчик 754 модифицирует (например, фильтрует, усиливает и конвертирует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает модифицированный сигнал, чтобы обеспечить выборки, и затем обрабатывает выборки, чтобы обеспечить соответствующий «принятый» поток символа.

Процессор 760 данных приема (RX) затем принимает и обрабатывает N_R принятые потоки символов от N _R приемопередатчиков 754 на основе конкретного метода обработки приема, чтобы обеспечить N_T обнаруженных потоков символов. Процессор 760 данных RX затем демодулирует, выполняет обратное чередование и декодирует каждый обнаруженный поток символа, чтобы восстановить данные трафика для информационного потока. Обработка процессором 760 данных RX является дополнительной к обработке, выполняемой TX MIMO процессором 720 и процессором 714 данных TX в устройстве 710.

Процессор 770 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (обсуждается ниже). Процессор 770 формулирует сообщение обратной линии связи, включающее в себя часть индекса матрицы и часть значения ранга. Память 772 данных может хранить программный код, данные и другую информацию, используемые процессором 770 или другими компонентами устройства 750.

Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации относительно линии связи и/или принятого информационного потока. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается процессором 738 данных TX, который также принимает данные трафика для некоторого количества информационных потоков из источника 736 данных, модулируется модулятором 780, модифицируется приемопередатчиками 754A-754R и передается обратно на устройство 710.

В устройстве 710 модулированные сигналы от устройства 750 принимаются антеннами 724, модифицируются приемопередатчиками 722, демодулируются демодулятором (DEMOD) 740 и обрабатываются процессором 742 данных RX, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное устройством 750. Затем процессор 730 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения коэффициентов веса формирования луча, и затем обрабатывает извлеченное сообщение.

Решения, раскрытые в данной заявке, могут быть внедрены в различные типы систем связи и/или системные компоненты. В некоторых аспектах, данные раскрытия могут применяться в системе множественного доступа, способной к поддержке связи с множественными пользователями путем распределения доступных ресурсов системы (например, путем задания одного или более из ширины полосы, мощности передачи, кодирования, чередования и так далее). Например, раскрытия, представленные здесь, могут быть применены к любой одной или комбинациям следующих технологий: системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), CDMA с множеством несущих (MCCDMA), Широкополосный CDMA, (W-CDMA), системы высокоскоростной пакетной передачи данных (HSPA, HSPA+), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы FDMA с одной несущей (SC FDMA), системы ортогонального множественного доступа с частотным разделением (OFDMA) или другие методы множественного доступа. Системы беспроводной связи, использующие раскрытия, представленные здесь, могут проектироваться для осуществления одного или более стандартов, таких как IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA, TDSCDMA и другие стандарты. CDMA сеть может воплощать радиотехнологию, такую как технология универсального наземного радиодоступа (UTRA), cdma2000 или некоторую другую технологию. UTRA включает в себя W-CDMA и Низкую скорость передачи элементарных посылок (LCR). Cdma2000 технология охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA сеть может реализовывать радиотехнологию, такую как Глобальная система связи с подвижными объектами (GSM). OFDMA сеть может воплощать радиотехнологию, такую как Усовершенствованный UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью Универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS). Раскрытия, представленные здесь, могут быть реализованы в системе 3GPP Проекта Долгосрочного развития (LTE), системе UMB (Ультрамобильная широкополосная система) и других типах систем. LTE является выпуском UMTS, который использует E-UTRA. Хотя конкретные аспекты раскрытия могут быть описаны с использованием 3GPP терминологии, нужно понимать, что раскрытия здесь могут быть применены к технологии 3GPP (Rel99, Rel5, Rel6, Rel7), а также технологии 3GPP2 (IxRTT, IXEV-ReIO, RevA, RevB) и другим технологиям.

Решения, раскрытые здесь, могут быть внедрены (например, реализованы в пределах или выполнены посредством) в разнообразные устройства (например, узлы). В некоторых аспектах, узел (например, узел беспроводной связи), реализованный в соответствии с раскрытиями настоящего изобретения, может представлять собой точку доступа или терминал доступа.

Например, терминал доступа может содержать, быть осуществлен как или известен как пользовательское оборудование, абонентский пункт, абонентская установка, мобильная станция, мобильный телефон, мобильный узел, удаленная станция, удаленный терминал, пользовательский терминал, пользовательский агент, пользовательское устройство и т.д. В некоторых вариантах реализации терминал доступа может представлять собой мобильный телефон, радиотелефон, телефон на основе протокола инициации сеанса (SIP), станцию локальной беспроводной линии (WLL), персональный цифровой секретарь (PDA), переносное устройство, имеющее возможность беспроводного соединения, или некоторое другое подходящее устройство обработки, подсоединяемое к беспроводному модему. Соответственно, один или более аспектов, раскрытых здесь, могут быть встроены в телефон (например, сотовый телефон или интеллектуальный телефон), электронную вычислительную машину (например, портативный компьютер), портативное устройство связи, портативное вычислительное устройство (например, персональный цифровой секретарь), устройство развлечения (например, музыкальное устройство, видеоустройство или спутниковое радио), устройство системы глобального позиционирования или любое другое подходящее устройство, которое сконфигурировано с возможностью осуществления связи через беспроводную передающую среду.

Точка доступа может содержать, быть осуществлена или известна как NodeB, eNodeB, контроллер радиосети (RNC), базовая станция (BS), базовая радиостанция (RBS), контроллер базовой станции (BSC), приемопередающая базовая станция (BTS), функция приемопередатчика (TF), радиоприемопередатчик, радиомаршрутизатор, основной набор услуг (BSS), расширенный набор услуг (ESS) и т.д.

В некоторых аспектах узел (например, точка доступа) может представлять собой точку доступа для системы связи. Такая точка доступа может обеспечить, например, возможность соединения с сетью (например, глобальной сетью, такой как Интернет, или сотовой сетью) через проводную или беспроводную линию связи к сети. Соответственно, точка доступа может предоставить возможность другому узлу (например, терминалу доступа) осуществить доступ к сети или некоторые другие функциональные возможности. Кроме того, следует отметить, что один или оба из узлов могут быть портативными или, в некоторых случаях, относительно не портативными.

Также необходимо учитывать, что беспроводный узел может быть способным к передаче и/или приему информации небеспроводным способом (например, через проводное соединение). Таким образом, приемник и передатчик, как обсуждается в данной заявке, могут включать в себя соответствующие компоненты интерфейса связи (например, электрические или оптические интерфейсные компоненты), чтобы осуществить связь через небеспроводную передающую среду.

Узел беспроводной связи может осуществлять связь через одну или более линий беспроводной связи, которые основаны на, или иначе, поддерживают любую подходящую технологию беспроводной связи. Например, в некоторых аспектах, узел беспроводной связи может ассоциироваться с сетью. В некоторых аспектах, сеть может представлять собой локальную сеть или глобальную сеть. Устройство беспроводной связи может поддержать, или иначе, использовать один или более из разнообразия технологий беспроводной связи, протоколов или стандартов, таких, которые обсуждаются здесь (например, CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX, Wi-Fi и так далее). Подобным образом, узел беспроводной связи может поддержать, или иначе, использовать один или более из разнообразия соответствующих схем модуляции или мультиплексирования. Таким образом, узел беспроводной связи может включать в себя соответствующие компоненты (например, радиоинтерфейсы) для установки и осуществления связи через одну или более линий беспроводной связи, используя вышеупомянутые или другие технологии беспроводной связи. Например, узел беспроводной связи может содержать беспроводной приемопередатчик с ассоциированными компонентами передатчика и получателя, которые могут включать в себя различные компоненты (например, генераторы сигнала и процессоры для обработки сигналов), которые способствуют осуществлению связи по беспроводной передающей среде.

Фиг. 8 изображает примерную блок-схему системы 800 в соответствии с дополнительными аспектами, описанными здесь. Система 800 обеспечивает устройство, которое может облегчить определение местоположения фемтосоты. В частности, система 800 может включать в себя множество модулей или средств, каждое из которых подсоединено к линии 805 связи, и может взаимодействовать с другими модулями или средствами по линии 805 связи.

Специалистам в данной области техники было бы понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из разнообразия различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, на которые может быть сделана ссылка по всему вышеупомянутому описанию, могут быть представлены в качестве напряжения, электрического тока, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц, или любой комбинации этого.

Специалисты данной области техники дополнительно оценили бы, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные применительно к вариантам осуществления, раскрытым в данной заявке, могут быть осуществлены как электронные аппаратные средства, программное обеспечение или комбинации обоих. Для ясности иллюстрации эта взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в обобщенном смысле в контексте их функциональных возможностей. Воплощены ли такие функциональные возможности как аппаратные средства или программное обеспечение зависит от конкретного применения и проектных ограничений, наложенных на всю систему. Специалисты могут реализовать описанные функциональности разнообразными способами для каждого конкретного применения, однако такие решения реализации не должны быть интерпретированы как вызывающие отход от объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, применительно к вариантам воплощения, раскрытым здесь, могут быть осуществлены или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора обработки цифровых сигналов (DSP), интегральных схем прикладной ориентации (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического вентиля или логического транзистора, дискретных аппаратных компонентов, или любой комбинации этого, предназначенной для выполнения функций, описанных здесь. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы, процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Также, процессор может быть воплощен как комбинация вычислительных устройств, например, комбинация DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров совместно с DSP ядром, или любой другой такой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные применительно к вариантам воплощения, раскрытым здесь, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором или в комбинации двух. Программный модуль может постоянно находиться в RAM памяти, флэш-памяти, ROM памяти, EPROM памяти, EEPROM памяти, регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM или любой другой форме носителя хранения данных, известного в уровне техники. Примерный носитель хранения данных присоединяется к процессору, причем такой процессор может считывать информацию с и записывать информацию на носитель хранения данных. В качестве альтернативы, носитель хранения данных может являться неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель хранения данных могут располагаться в ASIC. ASIC могут располагаться в пользовательском терминале. В альтернативе, процессор и носитель хранения данных могут располагаться в качестве дискретных компонентов в пользовательском терминале.

Предшествующее описание раскрытых вариантов воплощения представлено, чтобы дать возможность любому специалисту в области техники произвести или использовать настоящее изобретение. Различные модификации к этим вариантам воплощения без труда станут очевидными для специалистов в данной области техники и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам воплощения, не отступая от сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным вариантами воплощения, показанными здесь, но должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с принципами и новыми особенностями, раскрытыми здесь.