устройство и способ для формирования канала синхронизации в системе беспроводной связи

Формула изобретения

1. Устройство для базовой станции в системе беспроводной связи, причем устройство содержит:

модулятор, выполненный с возможностью модуляции последовательности преамбулы, которая определена на основании конфигурации несущей и полосы пропускания;

блок отображения поднесущей, выполненный с возможностью отображения модулированной последовательности преамбулы в поднесущие в заданном наборе поднесущих, который определяется заданным правилом; и

передатчик, выполненный с возможностью передачи последовательности преамбулы.

2. Устройство по п.1, в котором длина последовательности преамбулы равна 216 .

3. Устройство по п.2, в котором поднесущие в заданном наборе поднесущих разделены одним интервалом поднесущей.

4. Устройство по п.3, в котором набор поднесущих (PSCHCarrierSet) конфигурирован согласно уравнению:

PSCHCarrierSet=2·k+41,

где PSCHCarrierSet соответствует индексам поднесущих, выделенных для преамбулы, и k соответствует целому числу от 0 до 215 ,

причем индекс 256 соответствует поднесущей постоянного тока (DC).

5. Устройство по п.4, в котором кандидаты для последовательности преамбулы определяются согласно первой таблице, причем первая таблица содержит:

Индекс	Последовательность (шестнадцатеричная)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

6. Устройство по п.5, в котором соответствующее соотношение между комбинацией полосы пропускания (BW) и типа несущей и кандидатами для последовательности преамбулы представлено во второй таблице, причем вторая таблица содержит:

Индекс	Несущая	BW	Последовательность
0		5 МГц
1	Полностью конфигурированная	7, 8,75 и 10 МГц
2		20 МГц
3		-

4		-
5		-
6		-
7		-
8		-
9		-
10	Частично конфигурированная	N/A

7. Устройство по п.6, дополнительно содержащее:

модулятор с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM), выполненный с возможностью формирования символа преамбулы путем OFDM-модуляции последовательности преамбулы, отображенной в поднесущие, причем символ преамбулы имеет шаблон, в котором один и тот же сигнал повторяется дважды.

8. Устройство по п.1, в котором заданный набор поднесущих состоит из поднесущих, имеющих индексы с нечетными номерами между 41 и 471 включительно.

9. Устройство для мобильной станции в системе беспроводной связи, причем устройство содержит:

блок извлечения поднесущей, выполненный с возможностью извлечения сигналов из поднесущих в пределах заданного набора поднесущих в символе преамбулы;

демодулятор, выполненный с возможностью обнаружения последовательности преамбулы путем демодуляции сигналов, извлеченных из набора поднесущих; и

демодулятор последовательностей, выполненный с возможностью получения конфигурации несущих и полосы пропускания, соответствующей последовательности преамбулы.

10. Устройство по п.9, в котором длина последовательности преамбулы равна 216 .

11. Устройство по п.10, в котором поднесущие в заданном наборе поднесущих разделены одним интервалом поднесущей.

12. Устройство по п.11, в котором набор поднесущих (PSCHCarrierSet) конфигурирован согласно уравнению, определяемому следующим образом:

PSCHCarrierSet=2·k+41,

где PSCHCarrierSet соответствует индексам поднесущих, выделенных для преамбулы, и k соответствует целому числу от 0 до 215 ,

причем индекс 256 соответствует поднесущей постоянного тока (DC).

13. Устройство по п.12, в котором кандидаты для последовательности преамбулы определены согласно первой таблице, причем первая таблица содержит:

Индекс	Последовательность (шестнадцатеричная)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

14. Устройство по п.13, в котором соответствующее соотношение между комбинацией полосы пропускания (BW) и типа несущей и кандидатами для последовательности преамбулы представлено во второй таблице, причем вторая таблица содержит:

Индекс	Несущая	BW	Последовательность
0		5 МГц
1	Полностью конфигурированная	7, 8,75 и 10 МГц
2		20 МГц
3		-
4		-

5		-
6		-
7		-
8		-
9		-
10	Частично конфигурированная	N/A

15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее:

приемник, выполненный с возможностью преобразования принятого сигнала в дискретные данные основной полосы частот,

блок получения временной синхронизации, выполненный с возможностью получения временной синхронизации из дискретных данных с использованием шаблона повторения символа преамбулы во временной области; и

демодулятор с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM), выполненный с возможностью формирования данных в частотной области путем OFDM-демодуляции принятых дискретных данных на основе временной синхронизации,

причем символ преамбулы имеет шаблон, в котором один и тот же сигнал повторяется дважды.

16. Устройство по п.9, в котором заданный набор поднесущих состоит из поднесущих, имеющих индексы с нечетными номерами между 41 и 471 включительно.

17. Способ передачи преамбулы в системе беспроводной связи, причем способ содержит этапы, на которых:

модулируют последовательность преамбулы, которая определена на основании конфигурации несущих и полосы пропускания;

отображают модулированную последовательность преамбулы в поднесущие в заданном наборе поднесущих, который определен заданным правилом; и

передают последовательность преамбулы.

18. Способ по п.17, в котором длина последовательности преамбулы равна 216 .

19. Способ по п.18, в котором поднесущие в заданном наборе поднесущих разделены одним интервалом поднесущей.

20. Способ по п.19, в котором набор поднесущих (PSCHCarrierSet) конфигурирован согласно уравнению, определяемому следующим образом:

PSCHCarrierSet=2·k+41,

где PSCHCarrierSet соответствует индексам поднесущих, выделенных для преамбулы, и k соответствует целому числу от 0 до 215 ,

причем индекс 256 соответствует поднесущей постоянного тока (DC).

21. Способ по п.20, в котором кандидаты для последовательности преамбулы определены согласно первой таблице, причем первая таблица содержит:

Индекс	Последовательность (шестнадцатеричная)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

22. Способ по п.21, в котором соответствующее соотношение между комбинацией полосы пропускания (BW) и типа несущей и кандидатами для последовательности преамбулы представлено во второй таблице, причем вторая таблица содержит:

23. Способ по п.22, дополнительно содержащий этапы, на которых:

формируют символ преамбулы посредством OFDM-модуляции последовательности преамбулы, отображенной в поднесущие,

причем символ преамбулы имеет шаблон, в котором один и тот же сигнал повторяется дважды.

24. Способ по п.17, в котором заданный набор поднесущих состоит из поднесущих, имеющих индексы с нечетными номерами между 41 и 471 включительно.

25. Способ приема преамбулы в системе беспроводной связи, причем способ содержит этапы, на которых:

извлекают сигналы из поднесущих в пределах заданного набора поднесущих в символе преамбулы;

обнаруживают последовательность преамбулы путем демодуляции сигналов, извлеченных из набора поднесущих; и

получают конфигурацию несущих и полосу пропускания, соответствующие последовательности преамбулы.

26. Способ по п.25, в котором длина последовательности преамбулы равна 216 .

27. Способ по п.26, в котором поднесущие в заданном наборе поднесущих разделены одним интервалом поднесущей.

28. Способ по п.27, в котором набор поднесущих (PSCHCarrierSet) конфигурирован согласно уравнению, определяемому следующим образом:

PSCHCarrierSet=2·k+41,

где PSCHCarrierSet соответствует индексам поднесущих, выделенных для преамбулы, и k соответствует целому числу от 0 до 215 ,

причем индекс 256 соответствует поднесущей постоянного тока (DC).

29. Способ по п.28, в котором кандидаты для последовательности преамбулы соответствуют первой таблице, причем первая таблица содержит:

Индекс	Последовательность (шестнадцатеричная)
0
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10

30. Способ по п.29, в котором соответствующее соотношение между комбинацией полосы пропускания (BW) и типа несущей и кандидатами для последовательности преамбулы представлено во второй таблице, причем вторая таблица содержит:

31. Способ по п.30, дополнительно содержащий этапы, на которых:

преобразуют принятый сигнал в дискретные данные основной полосы частот;

получают временную синхронизацию из дискретных данных с использованием шаблона повторения символа преамбулы во временной области; и

формируют данные в частотной области путем демодуляции с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM) принятых дискретных данных на основе временной синхронизации,

причем символ преамбулы имеет шаблон, в котором один и тот же сигнал повторяется дважды.

32. Способ по п.25, в котором заданный набор поднесущих состоит из поднесущих, имеющих индексы с нечетными номерами между 41 и 471 включительно.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для обеспечения связи канала синхронизации (SCH) в системе беспроводной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству и способу для формирования первичного SCH (P-SCH) для временной синхронизации в системе беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время для обеспечения высокоскоростной мобильной связи в качестве потенциально возможных были предложены многие технологии беспроводной связи. Среди них технология мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) признана сейчас в качестве наиболее лидирующей технологии беспроводной связи следующего поколения. В будущем ожидается, что технология OFDM будет использоваться в большинстве технологий беспроводной связи. В настоящее время в беспроводной городской сети (WMAN) Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.16, которую называют технологией 3.5-поколения (3.5G), технология OFDM принята в качестве стандартов.

Схема OFDM является схемой передачи данных с использованием нескольких несущих. Например, схема OFDM является типом схемы модуляции нескольких несущих (МСМ) параллельного преобразования потоков символов, которые поступают последовательно, и модуляции каждого из потоков символов в множество поднесущих, имеющих перекрестную ортогональность, то есть в множество подканалов для передачи.

В системе широковещательной беспроводной связи, использующей схему OFDM, базовая станция (BS) передает канал синхронизации (SCH) в мобильную станцию (MS) для обеспечения временной синхронизации и различения BS. То есть MS может различить свою собственную, соответствующую BS с использованием SCH. Позицию, где передает SCH, предварительно определяют между передающей стороной и приемной стороной. В результате, SCH действует как вид опорного сигнала.

SCH можно выполнить различными способами. Среди них наиболее упоминаемым способом в настоящее время является способ загрузки и передачи псевдослучайной (ПС) последовательности, присущей BS, на поднесущих на заданных интервалах в частотной области. В случае отображения последовательности на заданных интервалах без загрузки и передачи последовательности на всех поднесущих, имеющих отношение к сигналу во временной области после операции обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), можно идентифицировать, что имеет место повторение постоянного шаблона в пределах символа OFDM. В этом случае число повторений изменяется в зависимости от интервала отображения последовательности частотной области.

SCH, который используется в известной системе IEEE820.16e, описан ниже. На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая SCH известной системы в частотной области. Как показано на фиг.1, в известном SCH значение последовательности выделено для интервала каждой третьей поднесущей в частотной области.

Сигнал во временной области SCH, соответствующего показанному на фиг.1, изображен на фиг.2. Ссылаясь на фиг.2, известный SCH имеет формат, в котором одинаковый сигнал повторяется 3 раза. MS получает временную синхронизацию с использованием шаблона повторения SCH. В это время размер IFFT равен мощности '2', но '3' (число повторений) не равно делителю размера IFFT, и поэтому шаблон с трехкратным повторением не является шаблоном с полным повторением, а является шаблоном с неполным повторением. Соответственно, в том случае, если MS расположена на границе соты или на краю соты BS, может возникать проблема разрушения шаблона с трехкратным повторением, так как SCH соседней соты действует как помеха. В этом случае, MS имеет затруднение в получении временной синхронизации.

Известный SCH также использует последовательность одинаковой длины как последовательность с количеством поднесущих, выделенных одному SCH. Известная система IEEE802.16e использует 114 последовательностей для различения всех 114 BS. Например, когда длина IFFT равна '1024', длина каждой последовательности равна '284', что является количеством поднесущих, выделенных SCH. В это время MS определяет значения корреляции между принятым сигналом SCH и 114 последовательностями, которые имелись ранее, и получает идентификацию (ID) соты.

Система IEEE802.16m, получившая развитие из известной системы IEEE802.16e, требует больше ID сот, чем система IEEE802.16е. Даже количество последовательностей символа SCH (то есть, символа OFDM) также увеличивается пропорционально количеству ID сот. Увеличение количества последовательностей может привести к ухудшению характеристик корреляции между последовательностями и ухудшению эффективности обнаружения ID сот, а также к увеличению отношения пиковой мощности к средней мощности (PAPR) последовательности и уменьшению предела возможности повышения мощности передачи SCH.

Система IEEE802.16m может также потребовать, чтобы SCH включал в себя дополнительную информацию (то есть параметры системы) помимо информации ID сот. SCH будущей системы (например, IEEE802.16m) должен быть по существу заново выполнен для того, чтобы удовлетворить дополнительные требования многочисленных ID сот, передачи дополнительной информации и т.д. В это время требуется оптимально выполнить последовательности SCH с учетом характеристик перекрестной корреляции и PAPR.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Решение задачи

Обращаясь к обсужденным выше недостаткам уровня техники, первый аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ для формирования канала синхронизации (SCH) с повышенной эффективностью временной синхронизации в системе широкополосной беспроводной связи.

Другой аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ для формирования SCH, в котором сигнал во временной области имеет шаблон двукратного повторения в системе широкополосной беспроводной связи.

Дополнительный аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ для формирования SCH с использованием последовательности, согласно дополнительной информации, в системе широкополосной беспроводной связи.

Еще один аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ для формирования SCH, предназначенного для передачи дополнительной информации в системе широкополосной беспроводной связи.

Дополнительный аспект настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство и способ для формирования SCH с низким отношением пиковой мощности к средней мощности в системе широкополосной беспроводной связи.

Вышеуказанные аспекты достигаются путем выполнения устройства и способа для формирования SCH в системе беспроводной связи.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения выполнено устройство для передачи первичного канала синхронизации (Р-SCH) в системе беспроводной связи, предусматривающей по меньшей мере два различных SCH. Устройство включает в себя генератор последовательностей, модулятор, блок отображения поднесущей, модулятор на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) и передатчик. Генератор последовательностей формирует последовательность Р-SCH согласно дополнительной информации. Дополнительная информация включает в себя по меньшей мере одну из информации о типе базовой станции (BS), информации о размере быстрого преобразования Фурье (FFT), информации о полосе пропускания (BW), групповой информации, информации о секторе и информации о типе несущей. Модулятор модулирует последовательность Р-SCH. Устройство отображения поднесущей отображает модулированную последовательность Р-SCH в поднесущие в пределах заданного набора поднесущих. Поднесущие, включенные в набор поднесущих, разделены одним интервалом поднесущей. Модулятор OFDM формирует символ Р-SCH путем OFDM-модуляции последовательности Р-SCH, которая отображается в поднесущих. Передатчик передает символ Р-SCH.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнено устройство для приема Р-SCH в системе беспроводной связи, предусматривающей по меньшей мере два различных SCH. Устройство включает в себя приемник, блок получения временной синхронизации, демодулятор OFDM, устройство извлечения поднесущих, демодулятор и демодулятор последовательностей. Приемник преобразует принятый сигнал в дискретные данные основной полосы частот. Блок получения временной синхронизации получает временную синхронизацию из дискретных данных с использованием шаблона повторения во временной области Р-SCH. Демодулятор OFDM OFDM-демодулирует принятые дискретные данные на основе временной синхронизации и формирует данные в частотной области. Блок извлечения поднесущих извлекает сигналы из поднесущих в пределах заданного набора поднесущих среди данных в частотной области. Поднесущие, включенные в набор поднесущих, разделены одним интервалом поднесущей. Демодулятор демодулирует извлеченный сигнал из набора поднесущих и обнаруживает последовательность Р-SCH. Демодулятор последовательностей выполняет корреляционную обработку последовательностей-кандидатов, которые включены в таблицу сохранения кандидатов для последовательности Р-SCH, обнаруживает последовательность Р-SCH путем определения последовательности кандидата, имеющей максимальное значение корреляции, и получает дополнительную информацию, соответствующую последовательности Р-SCH. Дополнительная информация включает в себя по меньшей мере одну из информации о типе BS, информации о размере FFT, информации о BW, групповой информации, информации о секторе и информации о типе несущей.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнен способ передачи Р-SCH в системе беспроводной связи, предусматривающей по меньшей мере два различных SCH. Способ включает в себя этапы, на которых формируют последовательность Р-SCH согласно дополнительной информации, причем дополнительная информация включает в себя по меньшей мере одну из информации о типе BS, информации о размере FFT, информации о BW, групповой информации, информации о секторе и информации о типе несущей, модулируют последовательность Р-SCH, отображают модулированную последовательность Р-SCH в поднесущие в пределах заданного набора поднесущих, причем поднесущие, включенные в набор поднесущих, разделены одним интервалом поднесущей, формируют символ Р-SCH путем OFDM-модуляции последовательности Р-SCH, отображенной в поднесущих, и передают символ Р-SCH.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения выполнен способ приема Р-SCH в системе беспроводной связи, предусматривающей по меньшей мере два различных SCH. Способ включает в себя этапы, на которых преобразуют принятый сигнал в дискретные данные основной полосы частот, получают временную синхронизацию из дискретных данных с использованием шаблона повторения во временной области Р-SCH, OFDM-демодулируют принятые дискретные данные на основе временной синхронизации и формируют данные в частотной области, извлекают сигналы из поднесущих в пределах заданного набора поднесущих среди данных в частотной области, причем поднесущие, включенные в набор поднесущих, разделены одним интервалом поднесущей, демодулируют извлеченный сигнал из набора поднесущих и обнаруживают последовательность Р-SCH, выполняют корреляционную обработку последовательностей кандидатов, которые включены в таблицу хранения кандидатов для последовательности Р-SCH, обнаруживают последовательность Р-SCH путем определения последовательности-кандидата, имеющей максимальное значение корреляции, и получают дополнительную информацию, соответствующую последовательности Р-SCH. Дополнительная информация включает в себя по меньшей мере одну из информации о типе BS, информации о размере FFT, информации о BW, групповой информации, информации о секторе и информации о типе несущей.

Перед подробным описанием настоящего изобретения, приведенным ниже, может быть полезно изложение определений некоторых слов и фраз, которые используются во всем этом патентном документе: термины "включать в себя" и "содержать", а также их производные означают включение без ограничения; термин "или" является включающим, означающим и/или; фразы "связанный с" и "связанный с этим", а также их производные могут означать включать в себя, быть включенным в пределах, взаимосвязывать с, содержать, содержать в пределах, подсоединять к или соединять с, подсоединять к или связывать с, быть связанным с, взаимодействовать с, перемежать, помещать рядом, находиться поблизости, граничить с, иметь, иметь свойство или тому подобное; и термин "контроллер" означает любое устройство, систему или часть его, которая управляет по меньшей мере одной операцией, причем такое устройство можно выполнить в аппаратных средствах, программно-аппаратных средствах, или программных средствах, или некоторые комбинации по меньшей мере из двух подобных. Следует отметить, что функциональные возможности, связанные с любым конкретным контроллером, могут быть централизованными или распределенными, локальными или удаленными. Определения для точных слов или фраз приведены для всего этого патентного документа, причем специалистам следует понимать, что во многих, если не в большинстве случаях, такие определения относятся к предшествующему уровню техники, а также к будущим применениям таких определенных слов и фраз.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ обратимся теперь к нижеследующему описанию совместно с сопроводительными чертежами, на которых подобные номера ссылочных позиций обозначают подобные части:

фиг.1 - схема, иллюстрирующая сигнал в частотной области канала синхронизации (SCH), согласно известному уровню техники;

фиг.2 - схема, иллюстрирующая сигнал во временной области SCH, согласно известному уровню техники;

фиг.3 - схема, иллюстрирующая систему Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)802.16m, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - схема, иллюстрирующая позиции первичного SCH (Р-SCH) и вторичного SCH (S-SCH) в структуре кадров, согласно примерному варианту настоящего изобретения;

фиг.5 - схема, иллюстрирующая сигнал во временной области Р-SCH, согласно примерному варианту настоящего изобретения;

фиг.6 - схема, иллюстрирующая сигнал во временной области Р-SCH, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - схема, иллюстрирующая набор поднесущих Р-SCH, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая построение передающей стороны SCH в системе широкополосной беспроводной связи, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.9 - блок-схема, иллюстрирующая построение приемной стороны SCH в системе широкополосной беспроводной связи, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10 - алгоритм, иллюстрирующий процедуру передачи SCH в системе широкополосной беспроводной связи, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.11 - алгоритм, иллюстрирующий процедуру приема SCH в системе широкополосной беспроводной связи, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.2-11, которые будут обсуждены ниже, и различные варианты осуществления, которые используются для описания принципов настоящего изобретения в этом патентном документе, представляют собой только иллюстрацию и не должны быть истолкованы любым другим способом для ограничения объема изобретения. Специалистам будет понятно, что принципы настоящего изобретения можно реализовать в любой системе беспроводной связи, устроенной подходящим образом.

Технология обеспечения связи по каналу синхронизации (SCH) для передачи временной синхронизации и дополнительной информации в системе широкополосной беспроводной связи, основанной на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением (OFDM)/множественном доступе с ортогональным частотным разделением (OFDMA), согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения раскрыта ниже.

Система Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)802.16m описана в качестве примера ниже, но примерный вариант осуществления настоящего изобретения легко применим даже к системе беспроводной связи других стандартов, использующих SCH.

Как описано выше, для будущей системы (например, IEEE802.16m) должен быть разработан новый SCH, который будет удовлетворять дополнительным требованиям многочисленных идентификаций ID сот, передаче дополнительной информации и т.д.

Будущая система может включать в себя множество SCH, чтобы удовлетворять многообразию требований. Например, будущая система может включать в себя два различных SCH: первичный SCH (Р-SCH) и вторичный SCH (S-SCH). Первичный усовершенствованный (РА) заголовок может обозначать сигнал синхронизации, переданный через Р-SCH, и вторичный усовершенствованный (SA) заголовок может обозначать сигнал синхронизации, переданный через S-SCH. Р-SCH и S-SCH могут разделять и поддерживать требуемые функции. То есть следует заново определить функции, которые должны выполнять Р-SCH и S-SCH. Следует также определить последовательности из каждой Р-SCH и S-SCH, способ отображения поднесущих и т.д.

Структура системы IEEE802.16m и функция Р-SCH описаны ниже.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая систему IEEE802.16m, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, для того чтобы установить связь между мобильной станцией (MS) IEEE802.16m и базовой станцией (BS) IEEE802.16m, MS IEEE802.16m должна получить синхронизацию с использованием сигнала, принятого из BS IEEE802.16m через Р-SCH. В это время Р-SCH выполняет функции передачи временной синхронизации, частотной синхронизации и дополнительной информации. В этом случае временная синхронизация может включать в себя кадровую синхронизацию, суперкадровую синхронизацию и т.д.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая позиции Р-SCH и S-SCH в кадровой структуре IEEE802.16m, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

В кадровой структуре IEEE802.16m (фиг.4) суперкадр может иметь временной интервал 20 мс и включать в себя четыре кадра, каждый из которых имеет временной интервал 5 мс. На фиг.4 изображен пример, в котором один символ Р-SCH и три символа S-SCH расположены с интервалами 5 мс в пределах одного суперкадра. Символ Р-SCH можно расположить в пределах заголовка суперкадра (SFH). Символ Р-SCH и символы S-SCH можно изменять по количеству и позиции в зависимости от стандарта системы и намерения разработчика. Хотя символ SCH изменяется по количеству и позиции, примерный вариант осуществления настоящего изобретения применим идентичным образом. Например, символ Р-SCH можно передать через кадр (F1) вслед за кадром, включающим в себя SFH, и символы S-SCH можно передать через кадры (F0), (F2) и (F3).

Ниже предложен способ улучшения временной синхронизации Р-SCH. Для того чтобы улучшить временную синхронизацию, в примерном варианте осуществления настоящего изобретения поднесущие разделены только одним интервалом поднесущей, то есть последовательность отображается только в поднесущие с четным номером или нечетным номером в частотной области так, чтобы сигнал во временной области имел полный шаблон двукратного повторения.

На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая сигнал во временной области, когда каждой поднесущей с четным номером в частотной области выделено значение последовательности, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, если значение последовательности отображено только в поднесущие с четным номером в частотной области, то это представляет собой форму, в которой тот же самый сигнал повторяется два раза во время преобразования в сигнал во временной области.

На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая сигнал во временной области, когда значение последовательности выделено для каждой поднесущей с нечетным номером в частотной области, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.6, если значение последовательности отображено только в поднесущие с нечетными номерами в частотной области, то это представляет собой форму, в которой одинаковый сигнал повторяется два раза во время преобразования в сигнал во временной области. Однако в отличие от случая, показанного на фиг.5, использующего поднесущие с четными номерами, один из повторенных сигналов имеет форму, в которой знак другого сигнала меняется на обратный.

В этом случае, так как повторный отсчет '2' равен делителю степени '2', который является размером обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), шаблон с двукратным повторением временной области будет представлять собой полный шаблон повторения. Таким образом, если синхронизация между BS установлена, то Р-SCH соседней соты не действует как помеха даже на границе соты, и вместо этого добавляется шаблон повторения Р-SCH соседней соты, таким образом обеспечивая эффект макромногообразия, в котором величина сигнала SCH увеличивается больше, чем величина длительности других данных. Случай отображения последовательности только в поднесущие с нечетными номерами, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения, описан ниже в качестве примера.

Ниже предложен способ формирования последовательности SCH, согласно примерному варианту настоящего изобретения. Длина последовательности для Р-SCH, предложенная в настоящем изобретении, является идентичной независимо от размера быстрого преобразования Фурье (FFT).

Таблица 1, приведенная ниже, представляет собой шестнадцатеричное выражение примера последовательности для различения типа BS, когда Р-SCH обеспечивает информацию о типе BS (показывающую макро BS, фемто BS, ретрансляционную BS, BS "горячей зоны" и т.д.) в качестве дополнительной информации. Например, длина каждой последовательности равна '216'. Отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR) каждой последовательности представлено в крайнем правом столбце таблицы 1, приведенной ниже. Так как PAPR последовательностей в приведенной ниже таблице 1 являются очень низкими, BS может эффективно повышать мощность передачи символа Р-SCH. В приведенной ниже таблице 1 показаны предложенные последовательности, когда число последовательностей Р-SCH равно '4'. Предложенные ниже последовательности были выполнены с учетом характеристик перекрестной корреляции и PAPR. Несомненно, соответствующее соотношение между типом BS и последовательностью можно изменять в зависимости от стандарта системы и намерения разработчика.

Таблица 2, приведенная ниже, представляет собой шестнадцатеричное выражение примера последовательности для различения информации о типе BS и информации о размере FFT, когда Р-SCH обеспечивает информацию о типе BS (например, макро BS, фемто BS, ретрансляционная BS, BS "горячей зоны" и т.д.) и информацию о размере FFT в качестве дополнительной информации. Например, длина каждой последовательности равна '216'. PAPR каждой последовательности представлено в крайнем правом столбце таблицы 2, приведенной ниже. Так как PAPR последовательностей в приведенной ниже таблице 2 являются очень низкими, BS может эффективно повышать мощность передачи при передаче символа Р-SCH.

Таблица 3, приведенная ниже, представляет собой шестнадцатеричное выражение примера последовательности для различения информации о типе BS и информации о размере полосы пропускания (BW) системы, когда Р-SCH обеспечивает информацию о типе BS (например, макро BS, фемто BS, ретрансляционная BS, BS "горячей зоны" и т.д.) и информацию о размере BW в качестве дополнительной информации. Например, длина каждой последовательности равна '216'. PAPR каждой последовательности представлено в крайнем правом столбце таблицы 3, приведенной ниже. Так как PAPR последовательностей в приведенной ниже таблице 3 являются очень низкими, BS может эффективно повышать мощность передачи при передаче символа Р-SCH.

Таблица 4, приведенная ниже, представляет собой шестнадцатеричное выражение примера последовательности для различения информации о типе BS и групповой информации, когда Р-SCH обеспечивает информацию о типе BS (например, макро BS, фемто BS, ретрансляционная BS, BS "горячей зоны" и т.д.) и групповую информацию в качестве дополнительной информации. Например, длина каждой последовательности равна '216'. PAPR каждой последовательности представлено в крайнем правом столбце таблицы 4, приведенной ниже. Так как PAPR последовательностей таблицы 4 являются очень низкими, BS может эффективно повышать мощность передачи при передаче символа Р-SCH. Например, групповая информация может включать в себя информацию о секторе, информацию о сегменте, информацию об области и т.д.

Таблица 5, приведенная ниже, представляет собой шестнадцатеричное выражение примера последовательности, которое используется для различения комбинации соответствующей информации, когда Р-SCH обеспечивает, в качестве дополнительной информации, информацию о типе BS (например, макро BS, фемто BS группы открытых подписчиков (OSG), фемто группы закрытых подписчиков (CSG), ретрансляционная BS, BS "горячей зоны" и т.д.), информацию о размере BW системы или информацию о размере FFT, информацию о секторе (или информацию о сегменте), информацию о типе несущей (например, полностью сконфигурированная несущая, частично сконфигурированная несущая и т.д.) и т.д. Например, длина каждой последовательности равна '216'. Тип BS может быть BS (например, макро BS), включенной в список (NBR_ADV) соседних BS, BS (например, фемто BS), не включенной в список (NBR_ADV) соседних BS и т.д. PAPR каждой последовательности представлено в крайнем правом столбце таблицы 5, приведенной ниже. Так как PAPR последовательностей таблицы 5 являются очень низкими, BS может эффективно повышать мощность передачи при передаче символа Р-SCH.

Таблица 5
Индекс	Последовательность	PAPR (дБ)
0	6DB4F3B16BCE59166C9CEF7C3C8CA5EDFC16A9D1DC01F2AE6AA08F	4,09203
1	1799628F3B9F8F3B22C1BA19EAF94FEC4D37DEE97E027750D298AC	4,03218
2	F72E132A8A9F4235B2D7F88F0F3652F264493E5F6D8B9E318C1791	4,12560
3	92161C7C19BB2FC0ADE5CEF3543AC1B6CE6BE1C8DCABDDD319EAF7	4,93829
4	4E3B0356A0D5DB7C1E779A3F18FB9B2D7E3632C5FE4AAFB3C91484	4,13627
5	6DE116E665C395ADC70A89716908620868A60340BF35ED547F8281	4,91492
6	BCFDF60DFAD6B027E4C39DB20D783C9F467155179CBA31115E2D04	4,02384
7	7EF1379553F9641EE6ECDBF5F144287E329606C616292A3C77F928	4,11870
8	8E2D572ED808868511DB911D1F22E08FFCFAB18DEF892ECCE7AAD2	4,14038
9	8A9CA262B8B3D37E3158A3B17BFA4C9FCFF4D396D2A93DE65A0E7C	4,06707
10	89759434E57B6C8B05573B1567F356F3EE0EF8FB40E6C845A1F37F	4,13956
11	DA8CE648727E4282780384AB53CEEBD1CBF79E0C5DA7BA85DD3749	4,05928
12	3A65D1E6042E8B8AADC701E210B5B4B650B6AB31F7A918893FB04A	4,99307
13	9F2CB771C62E459FF0F1CAD0F657C51104850A53F02777AA810697	4,13124
14	D46CF86FE51B56B2CAA84F26F6F204428C1BD23F3D888737A0851C	4,08846
15	640267A0C0DF11E475066F1610954B5AE55E189EA7E72EFD57240F	4,02380

Таблица 6, приведенная ниже, представляет собой одну примерную реализацию представляющей дополнительной информации, соответствующей последовательностям из Таблицы 5.

Таблица 6
Индекс	Несущая	Тип BS	PAPR (дБ)
0	Полностью сконфигурированная	Макро	5
1			10
2			20
3			резервная
4			резервная
5		Фемто OSG/Горячая зона	5
6			10
7			20
8			резервная
9			резервная
10		Фемто CSG	5
11			10
12			20
13			резервная
14			резервная
15	Частично сконфигурированная

Таблица 7, приведенная ниже, представляет собой одну примерную реализацию представляющей дополнительной информации, соответствующей частичным последовательностям из Таблицы 5.

Таблица 7
Индекс	Несущая	Тип BS	PAPR (дБ)
0	Полностью сконфигурированная	BS, включенная в NBR_ADV	5
1			10
2			20
3			резервная
4			резервная
5		BS, не включенная в NBR_ADV	5
6			10
7			20
8			резервная
9			резервная
10	Частично сконфигурированная

Таблица 8, приведенная ниже, представляет собой одну примерную реализацию представляющей дополнительной информации, соответствующей последовательностям из Таблицы 5.

Таблица 8
Индекс	Несущая	ID сектора (или ID сегмента)	PAPR (дБ)
0	Полностью сконфигурированная	0	5
1			10
2			20
3			резервная
4			резервная
5		1	5
6			10
7			20
8			резервная
9			резервная
10		2	5
11			10
12			20
13			резервная
14			резервная
15	Частично сконфигурированная

В Таблицах 6, 7 и 8 термины 'Полностью сконфигурированная' и 'Частично сконфигурированная' обозначают типы несущих и представляют собой конфигурации каналов управления в случае выполнения передачи с несколькими несущими. Термин 'Полностью сконфигурированная' обозначает несущую, для которой сконфигурированы все каналы управления, включающие в себя передачу сигналов управления синхронизацией, широковещательной передачей, многоадресной передачей и одноадресной передачей. Кроме того, информацию и параметры, относящиеся к работе с несколькими несущими и к другим несущим, можно также включить в каналы управления. Термин 'Частично сконфигурированная' обозначает несущую А с передачей только по каналу связи вниз при двухсторонней связи с временным разделением (TDD) или несущую канала связи вниз без парной несущей канала связи вверх в режиме двухсторонней связи с частотным разделением (FDD) и сконфигурированна со всеми каналами управления для поддержания передачи по каналу связи вниз.

Таблицы 6, 7 и 8 представляют примерные реализации передачи дополнительной информации с использованием последовательностей из таблицы 5 и не ограничивают масштаб настоящего изобретения. Кроме Таблиц 6, 7 и 8 возможно множество способов передачи дополнительной информации с использованием последовательностей из таблицы 5. Например, в Таблицах 6, 7 и 8 информацию о размере BW можно заменить информацией о размере FFT. Соответствующее соотношение между номером индекса и последовательностью можно также изменять, или можно только использовать поднабор последовательностей из Таблицы 5.

Примерный вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ отображения последовательности Р-SCH в поднесущие. Когда индекс '256' поднесущей выделяют для поднесущей постоянного тока (DC), набор поднесущих для Р-SCH выражается в виде уравнения 1, приведенного ниже:

PSCHCarrierSet= 2 k + 41

(1)

В уравнении 1 'PSCHCarrierSet' представляет собой индексы поднесущих, выделенные для Р-SCH, 'k' - целое число от '0' до '215'.

Фиг.7 изображает набор поднесущих, в который отображают Р-SCH, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Как изображено на фиг.7, набор поднесущих (PSCHCarrierSet), в который отображают Р-SCH, состоит из поднесущих с индексами '41', '43', '45',...,'469' и '471', согласно уравнению 1. То есть последовательность Р-SCH отображают в поднесущие с индексами с нечетным номером среди поднесущих с индексами '41'-'471' и последовательность не отображают в поднесущие вне диапазона с индексами '41'-'471'. Другими словами, независимо от числа поднесущих, последовательность Р-SCH отображают только в 216 поднесущих с центрированием на поднесущей DC.

Последовательности, выработанные с использованием таблиц 1-4, модулируют в сигнал с двоичной фазовой манипуляцией (BPSK) с повышенной мощностью и последовательно отображают в поднесущие из фиг.7.

Режимы работы и построения передающей стороны для передачи сигнала синхронизации и приемной стороны, как описано выше, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг.8 изображает построение передающей стороны SCH в системе широкополосной беспроводной связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Как изображено на фиг.8, передающая сторона SCH включает в себя генератор 800 последовательностей, модулятор 802, блок 804 отображения поднесущих, оператор 806 IFFT, сумматор 808 защитных интервалов, цифроаналоговый преобразователь (DAC) 810 и радиочастотный (РЧ) передатчик 812.

Генератор 800 последовательностей формирует последовательность согласно дополнительной информации, полученной из верхнего контроллера (не показан). Например, генератор 800 последовательностей может сохранять таблицу, такую как таблица 1, 2, 3 или 4, получать последовательность, согласно дополнительной информации, из сохраненной таблицы и выводить последовательность. Для другого примера генератор 800 последовательностей может сохранять только последовательность согласно дополнительной информации, соответствующей передающей стороне, и выводить сохраненную последовательность под управлением верхнего контроллера.

Модулятор 802 модулирует последовательность, полученную из генератора 800 последовательностей, согласно определенной схеме модуляции. Например, модулятор 802 модулирует последовательность в сигнал BPSK повышенной мощности.

Блок 804 отображения поднесущих отображает последовательность, модулированную модулятором 802 в поднесущие, включенные в набор поднесущих (PSCHCarrierSet). В это время, последовательность можно отобразить в поднесущие с нечетными номерами или с четными номерами для получения шаблона двукратного повторения во временной области. Например, набор поднесущих (PSCHCarrierSet) можно сконфигурировать так, как на фиг.7.

Оператор 806 IFFT формирует дискретные данные во временной области с помощью операции IFFT с сигналом, отображенным в поднесущие блоком 804 отображения поднесущих. Сумматор 808 защитных интервалов суммирует защитный интервал (например, циклический префикс (СР)) с дискретными данными из оператора 806 IFFT и формирует сигнал Р-SCH (или символ Р-SCH).

DAC 810 преобразует символ Р-SCH (то есть символ OFDMA) из сумматора 810 защитных интервалов в аналоговый сигнал. РЧ-передатчик 812 преобразует с повышением частоты аналоговый сигнал основной полосы частот из DAC 810 в РЧ-сигнал и затем передает РЧ-сигнал через антенну.

Полагая, что передающая сторона равносильна BS и приемная сторона, принимающая SCH, равносильна MS, MS получает временную синхронизацию с использованием сигнала Р-SCH, принятого из BS, и извлекает дополнительную информацию. В это время, MS получает временную синхронизацию с использованием шаблона двукратного повторения во временной области Р-SCH и получает дополнительную информацию через обнаружение последовательности в частотной области. Дополнительная информация может включать в себя по меньшей мере одну из информации о типе BS, размере IFFT, размере BW системы, типе несущей и других параметрах системы.

Фиг.9 изображает построение приемной стороны SCH в системе широкополосной беспроводной связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Как изображено на фиг.9, приемная сторона SCH включает в себя РЧ-приемник 900, аналого-цифровой преобразователь (ADC) 902, блок 904 исключения защитных интервалов, блок 906 получения временной синхронизации, оператор 908 FFT, блок 910 извлечения поднесущей, демодулятор 912 и демодулятор 914 последовательностей.

РЧ-приемник 900 преобразует с понижением частоты РЧ-полосный сигнал, принятый через антенну, в аналоговый сигнал основной полосы частот. ADC 902 производит выборку аналогового сигнала основной полосы частот и преобразует дискретный аналоговый сигнал в цифровой сигнал. Блок 904 исключения защитного интервала получает синхронизацию символа OFDMA из дискретных данных из ADC 902 и исключает защитный интервал (например, СР) на основе синхронизации символа OFDMA.

Блок 906 получения временной синхронизации получает временную синхронизацию (то есть синхронизацию кадра, синхронизацию суперкадра и т.д.) путем повторного выполнения корреляционной обработки дискретных данных из блока 904 исключения защитного интервала способом "скользящего окна" и обеспечивает подачу полученной временной синхронизации в верхний контроллер. То есть, так как сигнал Р-SCH для временной синхронизации повторяется два раза во временной области, блок 906 получения временной синхронизации определяет позицию двукратно повторенного сигнала через корреляционную обработку. В итоге, блок 906 получения временной синхронизации выводит дискретные данные на основе посимвольного OFDMA. В этом случае описано, что временная синхронизация (то есть синхронизация кадров, синхронизация суперкадров и т.д.) получается во временной области, но получение временной синхронизации можно также достигнуть даже в частотной области.

Оператор 908 FFT формирует данные в частотной области, производя операцию FFT с дискретными данными, полученными из блока 906 получения временной синхронизации. Блок 910 извлечения поднесущих извлекает сигналы (то есть значения поднесущих) из набора поднесущих Р-SCH среди данных в частотной области из оператора 908 FFT.

Демодулятор 912 демодулирует извлеченные сигналы в схеме демодуляции, соответствующей схеме модуляции (например, BPSK), используемой в модуляторе 902 передающей стороны. Демодулятор 914 последовательностей сохраняет ту же самую таблицу в качестве таблицы, сохраненной в генераторе 900 последовательностей передающей стороны, определяет значение корреляции между принятой последовательностью и всеми последовательностями таблицы и выводит дополнительную информацию, соответствующую последовательности, имеющей максимальное значение корреляции. Например, дополнительная информация может включать в себя по меньшей мере одну из информации о типе BS, размере FFT, размере BW, типе несущей и других параметрах системы.

Фиг.10 изображает процедуру передачи Р-SCH в системе широкополосной беспроводной связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг.10, на этапе 1001 передающая сторона (то есть BS) формирует последовательность согласно дополнительной информации. В этом случае дополнительная информация является параметром широкополосной системы и может включать в себя, например, по меньшей мере одну из информации о типе BS (например, макро BS, фемто BS, ретрансляционная BS, BS "горячей зоны" и т.д.), размере FFT, размере BW, типе несущей и других параметрах системы. В примерном варианте осуществления настоящего изобретения предполагается формирование последовательности на основании Таблицы 1-4.

Далее на этапе 1003 передающая сторона модулирует последовательность согласно определенной схеме модуляции. Например, передающая сторона может модулировать последовательность в сигнал BPSK повышенной мощности.

Далее на этапе 1005 передающая сторона отображает модулированную последовательность в поднесущие из набора поднесущих (PSCHCarrierSet) Р-SCH. В это время последовательность можно отобразить в поднесущие с нечетными номерами или с четными номерами для выполнения шаблона двукратного повторения во временной области. Например, набор поднесущих (PSCHCarrierSet) можно выполнить, как на фиг.7.

Далее на этапе 1007 передающая сторона выполняет OFDM-модуляцию последовательности с отображенной поднесущей и формирует сигнал Р-SCH (то есть символ Р-SCH). В итоге, на этапе 1009 передающая сторона выполняет РЧ-обработку выработанного сигнала Р-SCH и передает сигнал Р-SCH в MS.

Фиг.11 изображает процедуру приема Р-SCH в системе широкополосной беспроводной связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг.11, на этапе 1101 приемная сторона (то есть MS) преобразует РЧ-полосный сигнал, принятый из BS, в дискретные данные основной полосы частот. После этого на этапе 1103 приемная сторона определяет временную синхронизацию (то есть синхронизацию кадров, синхронизацию суперкадров и т.д.) путем выполнения корреляционной обработки дискретных данных способом "скользящего окна". В итоге, на этапе 1105 приемная сторона выполняет OFDM-демодуляцию принятых дискретных данных на основе полученной временной синхронизации и формирует данные в частотной области.

Далее на этапе 1107 приемная сторона извлекает сигналы из набора поднесущих Р-SCH среди данных в частотной области. В итоге, на этапе 1109 приемная сторона демодулирует извлеченные сигналы поднесущих в схеме демодуляции, соответствующей схеме модуляции (например, BPSK) передающей стороны, и получает последовательность Р-SCH.

В итоге, на этапе 1111 приемная сторона определяет значения корреляции между полученной последовательностью Р-SCH и всеми последовательностями внутри сохраненной таблицы и определяет дополнительную информацию, соответствующую последовательности, имеющей максимальное значение корреляции. Например, дополнительная информация может включать в себя по меньшей мере одну из информации о типе BS, размере FFT, размере BW, типе несущей и других параметрах системы.

Как описано выше, примерный вариант осуществления настоящего изобретения предлагает передачу временной синхронизации, выполняемую Р-SCH, и дополнительной информации, которая возможна в системе беспроводной связи. Так как поднесущие, образующие Р-SCH, согласно настоящему изобретению разделены одним интервалом поднесущей, таким образом поддерживая шаблон двукратного повторения во временной области, имеется преимущество повышения эффективности временной синхронизации на границе соты. К тому же существует преимущество, связанное с возможностью значительного уменьшения сложности (например, сложности передачи сигналов и т.д.), необходимое для входа в сеть, передачи обслуживания и т.д. путем передачи дополнительной информации, такой как тип BS и т.д., через SCH.

Хотя изобретение было показано и описано со ссылкой на конкретные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам будет ясно, что различные изменения по форме и деталям могут быть выполнены в нем без отклонения от сущности и объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.