УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ БЫСТРОГО ДОСТУПА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2011 года по МПК H04W4/00 

Перекрестная ссылка на связанные заявки

Эта заявка претендует на преимущества предварительной заявки на патент США, порядковый номер 60/771.093, поданной 7 февраля 2006г. и озаглавленной Способ быстрого доступа. Указанная заявка полностью включена в данное описание по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Последующее описание, в основном, относится к беспроводной связи, более конкретно к схемам быстрого доступа к ресурсам.

Уровень техники

Широко распространены системы беспроводной связи для обеспечения различных видов содержимого связи, такого как речь, данные и так далее. Эти системы могут быть системами множественного доступа, выполненными с возможностью поддержки связи с несколькими пользователями посредством совместного использования доступных ресурсов системы (например, ширины полосы пропускания и мощности передачи). Возможные варианты таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, МДКР), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA, МДВР), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA, МДЧР) и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA).

Системы беспроводной связи стали распространенным средством, посредством которого стало общаться большинство людей во всем мире. Для повышения мобильности и удобства и для удовлетворения потребностей потребителя устройства беспроводной связи стали меньше и более мощными. Рост мощности обработки в мобильных устройствах, таких как сотовые телефоны, привел к увеличению требований для сетевых систем беспроводной связи.

Обычная сеть беспроводной связи (например, применяющая технологии частотного, временного и кодового разделения каналов) включает в себя одну или большее количество базовых станций, которые обеспечивают зону обслуживания и один или большее количество мобильных терминалов (например, беспроводной связи), которые могут передавать и принимать данные в пределах зоны обслуживания. Обычная базовая станция может одновременно передавать несколько потоков данных для услуг широковещания, многоадресной передачи, и/или одноадресной передачи, при этом потоком данных является поток данных, в приеме которого может быть отдельный интерес для мобильного терминала. Мобильный терминал в пределах зоны обслуживания этой базовой станции может быть заинтересован в приеме одного или более одного потока данных или всех потоков данных, которые несет составной поток. Подобным образом, мобильный терминал может передавать данные в базовую станцию или в другой мобильный терминал.

В системах Долгосрочного Развития (LTE, ДР), когда терминал или пользовательское оборудование (UE, ПО) запрашивает ресурсы для установления соединения с базовой станцией (например, Узлом B или сетью доступа), может быть использован канал произвольного доступа. Узел B периодически осуществляет широковещание параметров канала произвольного доступа по общему каналу управления (CCCH, ОКУ) нисходящей линии связи или по одному из каналов широковещания (BCB, КШ). UE может осуществлять передачу по RACH только после достижения синхронизации нисходящей линии связи и получения самых последних параметров RACH. RACH также используют для синхронизации уровня 1 восходящей линии связи и при запросе на назначение ресурсов линии воздушной связи восходящей линии связи. При ортогональном характере воздушного интерфейса восходящей линии связи (например, системы OFDM или OFDMA), может потребоваться, чтобы ресурсы RACH были зарезервированы и использовались только для доступа. Использование RACH является интервальным и может быть намного меньшим, чем использование запланированного канала передачи данных трафика. Следовательно, существует потребность в назначении RACH минимальных ресурсов времени/частоты, при обеспечении коротких задержек при доступе.

Раскрытие изобретения

Последующее описание представляет собой упрощенное краткое изложение одного или большего количества аспектов для обеспечения базового понимания указанных аспектов. Это краткое изложение не является расширенным обзором всех рассматриваемых аспектов и не предназначено ни для определения ключевых или критических элементов всех аспектов, ни для определения контекста любого или всех аспектов. Единственная его задача состоит в том, чтобы представить в упрощенном виде некоторые концепции одного или большего количества аспектов в качестве вводной части к более подробному описанию, которое приведено далее.

Согласно аспекту заявлен способ быстрого доступа в системе беспроводной связи, способ формирования тестового сообщения доступа, содержащего преамбулу доступа, содержащую информацию относительно качества обслуживания, и передачи тестового сообщения доступа по каналу произвольного доступа.

Согласно аспекту заявлен способ быстрого доступа в системе беспроводной связи, способ приема тестового сообщения доступа, тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания, формирования разрешения на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа, адресации разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа и передачи разрешения на доступ.

Для выполнения вышеупомянутых и связанных задач один или большее количество аспектов содержат признаки, полностью описанные далее и, в частности, указанные в формуле изобретения. Последующее описание и приложенные чертежи подробно поясняют некоторые иллюстративные аспекты одного или большего количества аспектов. Указанные аспекты являются показательными для некоторых из разнообразных направлений, в которых могут быть применены принципы различных аспектов, и подразумевается, что описанные аспекты включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - иллюстрация возможной системы, в которой осуществляют оптимальную передачу по нисходящей линии связи в среде беспроводной связи.

Фиг.2 - иллюстрация возможного способа, который способствует функционированию системы вида, применяемого терминалом доступа в системе беспроводной связи.

Фиг.3 - иллюстрация возможного способа, который способствует функционированию системы вида, применяемого терминалом доступа в системе беспроводной связи.

Фиг.4 - иллюстрация системы беспроводной связи, согласно различным изложенным здесь аспектам.

Фиг.5A - блок-схема системы, которая способствует передаче с мультиплексированием в нисходящей линии связи в соответствии с возможностями мобильного устройства.

Фиг.5B - блок-схема системы, которая способствует передаче с мультиплексированием в нисходящей линии связи в соответствии с возможностями мобильного устройства.

Фиг.6 - иллюстрирует систему, которая обеспечивает связь с другим сектором, согласно одному или большему количеству представленных здесь аспектов.

Фиг.7 - иллюстрирует систему, которая обеспечивает обработку обратной линии связи в необслуживающем секторе для терминала, согласно одному или большему количеству представленных здесь аспектов.

Фиг.8 - иллюстрация среды беспроводной связи, которая может быть использована в связи с различными описанными здесь системами и способами.

Осуществление изобретения

Далее описываются различные варианты осуществления согласно чертежам, в которых для ссылки на подобные элементы используют подобные ссылочные позиции. В пояснительных целях, для обеспечения полного понимания одного или большего количества вариантов осуществления, в последующем описании изложены многочисленные конкретные подробности. Однако очевидно, что такой вариант(ы) осуществления может быть осуществлен на практике без указанных конкретных подробностей. В других случаях для облегчения описания одного или большего количества вариантов осуществления известные структуры и устройства изображены в виде блок-схемы.

Как это используется в этой заявке на патент, термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для ссылки на любой объект, относящийся к компьютеру: аппаратные средства, программно-аппаратные средства, комбинацию аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение, или выполняющееся программное обеспечение. Например, компонентом может быть процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполняемый файл, поток управления, программа и/или компьютер и т.д. В виде иллюстрации, компонентом может быть и прикладная программа, выполняющаяся на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство. Один или большее количество компонентов могут находиться внутри процесса и/или потока управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или большим количеством компьютеров. Дополнительно, указанные компоненты могут выполняться с различных носителей информации, считываемых компьютером, содержащих различные сохраненные на них структуры данных. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, содержащим один или большее количество пакетов данных (например, взаимодействие данных из одного компонента с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети связи, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала).

Дополнительно, здесь описаны различные варианты осуществления в связи с мобильным устройством. Мобильное устройство может также называться системой, блоком абонента, абонентским пунктом, мобильной станцией, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, агентом пользователя, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием (UE, ПО). Мобильным устройством может быть сотовый телефон, радиотелефон, телефон с Протоколом Инициации Сеанса (SIP, ПИС), станция беспроводного абонентского доступа (WLL, БАД), персональный цифровой ассистент (PDA, ПЦА), карманное устройство, содержащее возможности беспроводного соединения, вычислительное устройство или другое устройство обработки, подсоединенное к беспроводному модему. Дополнительно, здесь описаны различные варианты осуществления связи с базовой станцией. Базовая станция может быть использована для осуществления связи с мобильным устройством(ами) и также может быть определена, как точка доступа, Узел B или с использованием некоторой другой терминологии.

Дополнительно, различные описанные здесь аспекты или признаки могут быть реализованы в виде способа, устройства или продукта производства с использованием обычных технологий программирования и/или конструирования. Используемый здесь термин "продукт производства" предназначен для охвата компьютерной программы, доступной с любого устройства, несущей или носителя информации, считываемых компьютером. Например, носитель информации, считываемый компьютером, может включать в себя магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полосы и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD, КД), цифровой универсальный диск (DVD, ЦУД), и т.д.), интеллектуальные карты и устройства флеш-памяти (например, EPROM, карту, карту памяти (стик), кнопочный накопитель на дисках и т.д.) и т.д. Дополнительно, различные описанные здесь носители данных могут представлять одно или большее количество устройств и/или других машинно-считываемых носителей информации для хранения информации. Термин "машинно-считываемый носитель информации" может включать в себя, радиоканалы и различные другие среды, выполненные с возможностью хранения, содержания и/или переноса инструкции(ий) и/или данных и т.д.

Теперь, согласно Фиг.1, иллюстрируется система 100, в которой осуществляют оптимальную передачу по нисходящей линии связи в среде беспроводной связи согласно различным описанным здесь вариантам осуществления. Базовая станция 102 сконфигурирована для осуществления связи с одним или большим количеством мобильных устройств 104. Базовая станция 102 состоит из компонента 106 оптимизации, который обеспечивает возможность мультиплексирования локализованных и распределенных передач, и компонента 108 приема, который, например, принимает информацию относительно возможностей базовой станции. Компонент 106 оптимизации обеспечивает возможность передачи по нисходящей линии связи, так чтобы достигалось частотное разнесение и посредством различных схем, которые описаны ниже, были уменьшены затраты на дополнительную служебную сигнализацию, ассоциированную с передачей. Понятно, что мультиплексирование локализованных и распределенных передач обеспечивает возможность согласования различных услуг трафика, возможностей пользователя и дополнительно обеспечивает возможность использования преимуществ из свойств канала пользователем одного или большего количества мобильных устройств 104. Дополнительно, например, одно или большее количество мобильных устройств 106 может обеспечивать компонент 106 оптимизации в базовой станции 102 информацией, относящейся к возможностям мобильного устройства, оценкой условий канала нисходящей линии связи и данными абонента. Также понятно, что базовая станция 102 может определять процентное отношение высокоскоростных пользователей относительно низкоскоростных пользователей, хранить данные абонента и информацию, относящуюся к возможностям мобильного устройства. Такие возможности базовой станции 102 могут дополнительно обеспечивать возможность выбора компонентом 106 оптимизации оптимальной схемы мультиплексирования в соответствии с окружающими условиями.

Фиг.2-3 иллюстрируют способы, относящиеся к быстрому доступу в системе связи. Хотя для простоты объяснения способы изображены и описаны в виде последовательности действий, должно быть понятно, что способы не ограничены указанным порядком действий, так как некоторые действия, в соответствии с заявленным предметом (изобретения), могут происходить в другом порядке и/или одновременно с другими действиями из действий, здесь описанных и изображенных. Например, для специалистов в данной области техники очевидно, что в виде варианта способ может быть представлен в виде взаимосвязанных состояний или событий, например в виде диаграммы состояний. Дополнительно, в соответствии с заявленным предметом, для реализации способа могут потребоваться не все проиллюстрированные действия.

В частности, согласно Фиг.2 проиллюстрирован способ 200, способствующий процедуре быстрого доступа в системе беспроводной связи (например, системах OFDM или OFDMA). Способ может быть использован для первоначального доступа, для синхронизации при потере терминалом синхронизации или при отсутствии синхронизации терминала с сетью доступа, или для передачи обслуживания. Способ начинается в 202, с передачи тестового сообщения доступа в сеть доступа (Узел B). Согласно аспекту тестовое сообщение доступа передают по каналу произвольного доступа (RACH). Для минимизации использования ресурсов восходящей линии связи передают только преамбулу. Преамбула может содержать информацию C/I (отношение мощности несущей к уровню помехи) нисходящей линии связи (обеспечивает возможность управления мощностью сообщения с разрешением на доступ, передаваемого по нисходящей линии связи в ответ на тестовое сообщение доступа, что описано ниже), информацию обратной связи относительно индикатора качества канала, информацию, относящуюся к QoS (качество обслуживания), (обеспечивает планировщику возможность выбора и/или первоначального назначения ресурсов в соответствии с приоритетом), случайный ID (идентификационный номер) (уменьшает вероятность одновременного поступления в Узел В идентичных сообщений зондирования доступа из различных UE) и ID Ячейки (используют для адресации тестового сообщения доступа так, что тестовое сообщение успешно декодируют только в целевом Узле B). Преамбула тестового сообщения доступа состоит из последовательности доступа. Последовательность доступа получают из C/I нисходящей линии связи UE и/или информации QoS (например "бита QoS", содержащего информацию буфера, ограниченную доступным пространством мощности, которая должна быть включена в информацию последовательности сигнатуры доступа, чтобы способствовать соответствующему выбору ресурсов ширины полосы пропускания и модуляции и кодирования для одного или большего количества сообщений) и/или для исключения возможных противоречий используют случайное число. Согласно аспекту все последовательности доступа являются ортогональными. Согласно другому аспекту последовательность сигнатуры доступа не является функцией только от ID ячейки, но также, дополнительно к ID ячейки, является функцией от ID MAC (достаточно любого вида ID UE).

Согласно аспекту после передачи тестового сообщения доступа способ переходит в 204, определяют, принято ли разрешение на доступ в ответ на тестовое сообщение доступа. Если разрешение на доступ принято, то способ после декодирования разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа переходит в 206. В 206, передают сообщение с запросом на открытие соединения (например, ConnectionOpenRequest) согласно способу, ожидают ответа. В 208, принимают сообщение с ответом относительно открытия соединения (ConnectionOpenResponse) в ответ на сообщение с запросом на открытие соединения. Согласно другому аспекту, если терминалу уже назначен ID MAC (например, когда терминал находится в активном состоянии), то могут быть исключены этапы способа, описанные в 206 и 208, и терминал может начинать обмен данными с сетью доступа.

Вновь, согласно 204, если не принято разрешение на доступ в продолжение предварительно определенного времени, то способ переходит в 208. В 210, определяют, достигнуто ли предварительно определенное максимальное количество повторных передач. Если осуществлено максимальное количество повторных передач тестового сообщения доступа, то способ переходит в 212. В 212, мощность передачи повторно устанавливают в исходное состояние на первоначальный уровень, и тестовое сообщение доступа передают повторно. Способ переходит в 204 для проверки, принято ли разрешение на доступ. Если максимальное количество повторных передач тестового сообщения доступа не было достигнуто, то способ переходит в 214. В 214, тестовое сообщение доступа передают повторно с более высокой мощностью. Способ переходит в 204 для проверки, принято ли разрешение на доступ.

Теперь согласно Фиг.3 проиллюстрирован возможный способ 300, который способствует приему тестового сообщения доступа в системе беспроводной связи. Способ начинается в 302, принимают тестовое сообщение доступа, содержащее последовательность доступа. Если тестовое сообщение доступа обнаружено успешно, то способ переходит в 304. В 304, сеть доступа формирует разрешение на доступ. Разрешение на доступ ассоциировано с тестовым сообщением доступа и использует информацию из принятого тестового сообщения доступа. Сеть доступа определяет параметры для обеспечения в терминал, ассоциированный с тестовым сообщением доступа, для обмена данными терминала с сетью доступа. Разрешение на доступ, среди прочего, содержит ID MAC терминала, назначение ресурсов восходящей линии связи и настройки восходящей линии связи. Разрешение на доступ может быть защищено с использованием схемы исправления ошибок. Если разрешение на доступ передают по каналу широковещания в несколько терминалов, то его адресация может быть осуществлена с использованием информации из тестового сообщения доступа, так чтобы разрешение на доступ могла декодировать только запрашивающая сторона. Например, Узел B может скремблировать разрешение на доступ с использованием принятой им последовательности преамбулы доступа. Разрешение на доступ может декодировать только UE, которое выбрало соответствующую последовательность преамбулы доступа. После формирования разрешения на доступ, в 306 согласно способу передают разрешение на доступ и ожидают запрос на открытие соединения. В 308, принимают сообщение с запросом на открытие соединения. После аутентификации терминала, в 310, передают сообщение с ответом относительно открытия соединения.

Согласно другому аспекту способы, проиллюстрированные Фиг.2-3, могут быть применены для схемы передачи обслуживания. UE осуществляет согласование передачи обслуживания с исходным Узлом B. Одновременно, исходный Узел B осуществляет согласование передачи обслуживания с целевым Узлом B. Прежде чем UE может начинать обмен данными с целевым Узлом B, UE передает сообщение синхронизации в целевой узел B. Сообщение синхронизации состоит из преамбулы доступа, и его передают по RACH. Последовательность сигнатуры является функцией от целевого ID ячейки и от ID MAC. Когда достигают синхронизации восходящей линии связи, то целевой Узел B передает в UE разрешение на доступ.

Теперь согласно Фиг.4 проиллюстрирована система 400 беспроводной связи согласно различным представленным здесь вариантам осуществления. Система 400 может содержать одну или большее количество базовых станций 402 (например, точек доступа) в одном или большем количестве секторов, которые принимают, передают, повторяют и т.д. сигналы беспроводной связи друг другу и/или в одно или большее количество мобильных устройств 404. Каждая базовая станция 402 может содержать цепочку передатчика и цепочку приемника, каждая из которых, в свою очередь, может содержать несколько компонентов, ассоциированных с передачей и приемом сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны, …), как очевидно для специалистов в данной области техники. Мобильными устройствами 404 могут быть, например, сотовые телефоны, интеллектуальные телефоны, портативные компьютеры, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, спутниковые радиотелефоны, (устройства) глобальной системы позиционирования, устройства PDA и/или любое другое соответствующее устройство для осуществления связи через систему 400 беспроводной связи.

Базовые станции 402 могут осуществлять широковещание содержимого в мобильные устройства 404 посредством применения способов OFDM или OFDMA. В способах, основанных на частотном разделении, таких как OFDM, обычно разделяют частотный спектр на отдельные каналы; например, частотный спектр может быть разбит на однородные участки ширины полосы пропускания (диапазона частот). В OFDM эффективно разделяют ширину полосы пропускания системы в целом на несколько ортогональных частотных каналов. В зависимости от технических требований к системе частотные каналы могут использовать назначения Sync или Async HARQ. Дополнительно, система OFDM может использовать мультиплексирование с временным и/или частотным разделением каналов для достижения ортогональности по нескольким передачам данных для нескольких базовых станций 402.

Теперь согласно Фиг.5A проиллюстрирована система 500, которая способствует быстрому доступу при беспроводной связи. Система 500 может содержать блок 502 для формирования тестового сообщения доступа, содержащего преамбулу доступа, содержащую информацию качества обслуживания, и блок 504 для передачи тестового сообщения доступа по каналу произвольного доступа. Блоками 502 и 504 могут быть процессор или любое электронное устройство, и они могут быть соединены с блоком 506 памяти.

Теперь согласно Фиг.5B проиллюстрирована система 550, которая способствует быстрому доступу при беспроводной связи. Система 550 может содержать блок 552 для приема тестового сообщения доступа, тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания, блок 554 для формирования разрешения на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа, блок 556 для адресации разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа и блок 558 для передачи разрешения на доступ. Блоками 552-558 могут быть процессор или любое электронное устройство, и они могут быть соединены с блоком 560 памяти.

Фиг.6 является иллюстрацией терминала или пользовательского устройства 600, которые обеспечивают связь с другим сектором в среде беспроводной связи, согласно одному или большему количеству сформулированных здесь аспектов. Терминал 600 содержит приемник 602, который принимает сигнал, например одну или большее количество приемных антенн, и выполняет обычные действия (например, фильтрует усиливает, преобразует с понижением частоты и т.д.) принятый сигнал и оцифровывает находящийся в определенном состоянии сигнал для получения выборок. Демодулятор 604 может демодулировать выборки и обеспечивает принятые символы пилот-сигнала в процессор 606.

Процессором 606 может быть процессор, выделенный для анализа информации, принятой компонентом 602 приемника и/или для формирования информации для передачи передатчиком 614. Процессором 606 может быть процессор, который управляет одним или большим количеством компонентов терминала 600, и/или процессор, который анализирует информацию, принятую приемником 602, формирует информацию для передачи передатчиком 614 и управляет одним или большим количеством компонентов терминала 600. Процессор 606 может использовать любой из описанных здесь способов, включая способы, описанные согласно Фиг.2-3.

Дополнительно, терминал 600 может содержать компонент 608 управления передачей, который анализирует принятые входные данные, включая сигнал подтверждения приема успешных передач. Сигналы подтверждения приема (AOC) могут быть приняты из обслуживающего сектора и/или из соседнего сектора. Сигналы подтверждения приема могут указывать, что предыдущая передача была успешно принята и декодирована одной из точек доступа. Если сигнал подтверждения приема не был принят или если был принят сигнал отсутствия подтверждения приема (NAK), то передача может быть осуществлена повторно. Компонент 608 управления передачей может быть внедрен в процессор 606. Должно быть ясно, что компонент 608 управления передачей может содержать код управления передачей, который выполняет анализ в связи с определением получения подтверждения приема.

Терминал 600 может дополнительно содержать память 610, которая находится в оперативной связи с процессором 606 и которая может хранить информацию, относящуюся к передачам, активный набор секторов, способы для управления передачами, таблицы поиска, содержащие относящуюся к ним информацию, и любую другую соответствующую информацию, относящуюся к передачам и активному набору секторов, которая здесь описана. Должно быть ясно, что описанные здесь компоненты для хранения данных (например, блоки памяти) могут быть энергозависимой памятью или энергонезависимой памятью или могут содержать и энергозависимую и энергонезависимую память. В виде иллюстрации, энергонезависимая память может содержать постоянное запоминающее устройство (ROM, ПЗУ), программируемое ROM (PROM, ППЗУ), электрически программируемое ROM (EPROM, ЭППЗУ), электрически стираемое ROM (EEPROM, ЭСПЗУ) или флеш-память и т.д. Энергозависимая память может содержать оперативное запоминающее устройство (RAM, ОЗУ), которое действует, как внешняя кэш-память. В виде иллюстрации, RAM доступно во многих видах, таких как синхронное RAM (SRAM, СОЗУ), динамическое RAM (DRAM, ДОЗУ), синхронное DRAM (SDRAM, СДОЗУ), SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных (DDR SDRAM, СДОЗУ УСД), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM, УСДОЗУ), Synchlink DRAM (SLDRAM) и прямое Rambus RAM (DRRAM) и т.д. Память 610 рассматриваемых систем и способов предназначена для включения указанных и любых других соответствующих видов памяти и т.д. Процессор 606 соединен с модулятором 612 символов и передатчиком 614, который передает модулированные сигналы.

Фиг.7 является иллюстрацией системы 700, которая способствует осуществлению связи другого сектора в среде связи согласно различным аспектам. Система 700 содержит точку 702 доступа с приемником 710, который осуществляет прием сигнала(ов) из одного или большего количества терминалов 704 через одну или большее количество приемных антенн 706, и осуществляет передачу в один или большее количество терминалов 704 через несколько передающих антенн 708. Терминалы 704 могут включать в себя терминалы, поддерживаемые точкой 702 доступа, а также терминалы 704, поддерживаемые соседними секторами. Согласно одному или большему количеству аспектов приемные антенны 706 и передающие антенны 708 могут быть реализованы с использованием одной совокупности антенн. Приемник 710 может принимать информацию из приемных антенн 706 и находится в оперативной связи с демодулятором 712, который демодулирует принятую информацию. Приемником 710 может быть, например, гребенчатый приемник (Rake) (например, способ отдельной обработки компонентов сигнала многолучевого распространения с использованием нескольких корреляторов ширины основной полосы частот, …), приемник, основанный на MMSE, или некоторый другой соответствующий приемник для разделения назначенных ему терминалов, как очевидно для специалистов в данной области техники. Согласно различным аспектам может быть применено несколько приемников (например, по одному на приемную антенну), и такие приемники могут осуществлять связь друг с другом для обеспечения улучшенных оценок пользовательских данных. Демодулированные символы анализирует процессор 714, подобный процессору, описанному выше, согласно Фиг.10 и соединенный с памятью 716, в которой хранится информация, относящаяся к терминалам, назначенным ресурсам, ассоциированным с терминалами, и т.д. Выходные данные приемника для каждой антенны могут быть обработаны совместно приемником 710 и/или процессором 714. Модулятор 718 может мультиплексировать сигнал для передачи передатчиком 720 через передающие антенны 708 в терминалы 704.

Точка 702 доступа дополнительно содержит компонент 722 связи с терминалами, которым может быть процессор, отличный от процессора 714 или интегрированный в него. Компонент 722 связи с терминалами может получать информацию назначения ресурсов для терминалов, поддерживаемых соседними секторами. Дополнительно, компонент 722 связи с терминалами может обеспечивать в соседние сектора информацию назначения для терминалов, поддерживаемых точкой 702 доступа. Информация назначения может быть обеспечена посредством обратной сигнализации.

На основе информации относительно назначенных ресурсов, компонент 722 связи с терминалами может непосредственно обнаруживать передачи из терминалов, поддерживаемых соседними секторами, а также декодировать принятые передачи. Пакеты, принятые из терминалов, могут храниться в памяти 716 до приема информации назначения, необходимой для декодирования пакетов. Компонент 722 связи с терминалами может также управлять передачей и приемом сигналов подтверждения приема, указывающих успешный прием и декодирование передач. Должно быть ясно, что компонент 722 связи с терминалами может содержать код анализа передачи, который выполняет управление на основе эффективности в связи с назначением ресурсов, идентификацией терминалов для осуществления гибкой передачи обслуживания, декодированием передач и т.д. В коде анализа терминала могут быть использованы способы, основанные на искусственном интеллекте, в связи с выполнением логических и/или вероятностных определений и/или статистических определений в связи с оптимизацией функционирования терминала.

Фиг.8 изображает возможную систему 800 беспроводной связи. Для краткости, в системе 600 беспроводной связи изображены один терминал и две точки доступа. Однако должно быть ясно, что система может содержать одну или большее количество точек доступа и/или более одного терминала, причем дополнительные точки доступа и/или терминалы могут быть, по существу, подобны возможным точкам доступа и терминалам, описанным ниже, или отличны от них. Дополнительно, должно быть ясно, что в точках доступа и/или терминалах могут быть применены описанные здесь системы (Фиг.1, Фиг.4-7) и/или способы (Фиг.2-3).

На Фиг.8 изображена блок-схема терминала 804, обслуживающей точки 802Х доступа, которая поддерживает терминал 1024, и соседней точки 802Y доступа в системе 800 связи множественного доступа с несколькими несущими. В точке 802X доступа процессор 814 (для обработки) данных передачи (TX) принимает данные трафика (то есть информационные биты) из источника 812 данных и сигнализацию и другую информацию из контроллера 820 и планировщика 830. Например, планировщик 830 может обеспечивать назначения несущих для терминалов. Дополнительно, память 822 может поддерживать информацию относительно текущих или предыдущих назначений. Процессор 814 данных TX кодирует и модулирует принятые данные с использованием модуляции на несколько несущих (например, OFDM) для обеспечения модулированных данных (например, символов OFDM). Затем блок 816 передатчика (TMTR) обрабатывает модулированные данные для формирования модулированного сигнала нисходящей линии связи, который затем передают из антенны 818.

Перед передачей информации назначения в терминал 804 планировщик может обеспечивать информацию назначения в точку 802Y доступа. Информация назначения может быть обеспечена посредством обратной сигнализации 810 (например, линия связи T1). В виде варианта, информация назначения может быть обеспечена в точку 802Y доступа после передачи в терминал 804.

В терминале 804 переданный и модулированный сигнал принимает антенна 852 и обеспечивает его в блок 854 приемника (RCVR). Блок 854 приемника обрабатывает и оцифровывает принятый сигнал для обеспечения выборок. Затем процессор 856 данных приема (RX) демодулирует и декодирует выборки для обеспечения декодированных данных, которые могут содержать восстановленные данные трафика, сообщения, сигнализацию и так далее. Данные трафика могут быть обеспечены в сток 858 данных, и информацию назначения несущих для терминала 804 обеспечивают в контроллер 860.

Контроллер 860 направляет передачу данных по восходящей линии связи с использованием определенных несущих, которые были назначены для терминала 804 и указаны в принятом назначении несущих. Информацию относительно назначенных ресурсов (например, частоты, времени и/или кодирования) и другую соответствующую информацию могут поддерживать в памяти 862.

Для терминала 804, процессор 874 данных TX принимает данные трафика из источника 872 данных и сигнализацию и другую информацию из контроллера 860. Различные виды данных кодирует и модулирует с использованием назначенных несущих процессор 874 данных TX и дополнительно обрабатывает блоком 876 передатчика для формирования модулированного сигнала восходящей линии связи, который затем передают из антенны 852.

В точках 802X и 802Y доступа переданные и модулированные сигналы из терминала 804 принимает антенна 818, обрабатывает блок 832 приемника, и демодулирует и декодирует процессор 834 данных RX. Декодирование переданных сигналов может быть осуществлено на основе информации назначения, сформированной обслуживающей точкой 802X доступа, и их обеспечивают в соседнюю точку 802Y доступа. Дополнительно, точки 802X и 802Y доступа могут формировать сигналы подтверждения приема (ACK), которые могут быть обеспечены в другую точку (802X или 802Y) доступа и/или в терминал 804. Декодированные сигналы могут быть обеспечены в сток 836 данных. Блок 832 приемника может осуществлять оценку качества принятого сигнала (например, принимаемое отношение сигнал-шум (SNR)) для каждого терминала и обеспечивать эту информацию в контроллер 820. Процессор 834 данных RX обеспечивает восстановленную информацию обратной связи для каждого терминала в контроллер 820 и планировщик 830.

Планировщик 830 использует информацию обратной связи для выполнения некоторого количества функций, таких как (1) выбор совокупности терминалов для передачи данных по обратной линии связи и (2) назначение несущих для выбранных терминалов. Затем назначения несущих для запланированных терминалов передают в эти терминалы по прямой линии связи.

Описанные здесь способы могут быть реализованы различными средствами. Например, эти способы могут быть реализованы аппаратными средствами, программным обеспечением или их комбинацией. Для аппаратной реализации блоки обработки (например, контроллеры 820 и 860, процессоры 814 и 834 TX и RX и так далее) для указанных способов могут быть реализованы внутри одной или большего количества специализированных интегральных микросхем (ASIC), цифровых процессоров сигналов (DSP), цифровых устройств обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, других электронных блоков, разработанных для выполнения описанных здесь функций, или их комбинацией.

Для программной реализации, описанные здесь способы могут быть реализованы модулями (например, процедурами, функциями и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Коды программ могут храниться в блоках памяти и выполняться процессорами. Блок памяти может быть реализован внутри процессора или быть внешним относительно процессора, в этом случае он может быть коммуникативно соединен с процессором через различные известные средства.

Приведенное выше описание содержит возможные варианты одного или большее количество аспектов. Безусловно, невозможно описать любую мыслимую комбинацию компонентов или способов для описания вышеупомянутых аспектов, но для специалистов в данной области техники очевидно, что возможны многие дополнительные комбинации и изменения различных аспектов. Соответственно, описанные аспекты предназначены для охвата всех таких изменений, модификаций и вариантов, которые попадают в контекст и в границы приложенной формулы изобретения. Дополнительно, в пределах использования термина "включать" в подробном описании или в формуле изобретения, этот термин предназначен для включения подобно термину "содержать", так как "содержать" при применении интерпретируют как переходное слово в формуле изобретения.

Изобретение относится к системам беспроводной связи. Описаны системы и способы, которые способствуют быстрому доступу в системе беспроводной связи, такой как OFDMA. Согласно различным аспектам описаны система и способы для формирования тестового сообщения доступа, содержащего сигнатуру доступа, содержащую информацию качества обслуживания, и передачи тестового сообщения доступа по каналу произвольного доступа. Также заявлены система и способы приема тестового сообщения доступа, тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания, формирования разрешения на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа, адресации разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа и передачи разрешения на доступ. 8 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ быстрого доступа в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
формируют тестовое сообщение доступа, содержащее сигнатуру доступа, содержащую информацию качества обслуживания, и
передают тестовое сообщение доступа по каналу произвольного доступа.

2. Способ по п.1, в котором сигнатура доступа содержит информацию нисходящей линии связи.

3. Способ по п.1, в котором сигнатура доступа содержит ID-ячейки.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий прием разрешения на доступ, ассоциированного с тестовым сообщением доступа.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий декодирование разрешения на доступ.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу сообщения запроса на открытие соединения.

7. Способ по п.1, дополнительно содержащий прием сообщения ответа относительно открытия соединения.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу тестового сообщения доступа на более высокой мощности, если не было принято разрешение на доступ в пределах предварительно определенного периода времени.

9. Способ по п.1, в котором сигнатура доступа является функцией ID терминала.

10. Способ быстрого доступа в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
принимают тестовое сообщение доступа, причем тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания,
формируют разрешение на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа,
обрабатывают разрешение на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа и передают разрешение на доступ.

11. Способ по п.10, в котором разрешение на доступ содержит MAC ID терминала и информацию назначения ресурса восходящей линии связи, необходимые для начального доступа.

12. Устройство для быстрого доступа в системе беспроводной связи, содержащее:
средство для формирования тестового сообщения доступа, содержащего сигнатуру доступа, содержащую информацию качества обслуживания, и средство для передачи тестового сообщения доступа по каналу произвольного доступа.

13. Устройство по п.12, в котором сигнатура доступа содержит информацию нисходящей линии связи.

14. Устройство по п.12, в котором сигнатура доступа содержит ID-ячейки.

15. Устройство по п.12, дополнительно содержащее средство для приема разрешения на доступ, ассоциированного с тестовым сообщением доступа.

16. Устройство по п.15, дополнительно содержащее средство для декодирования разрешения на доступ.

17. Устройство по п.12, дополнительно содержащее средство для передачи сообщения запроса на открытие соединения.

18. Устройство по п.12, дополнительно содержащее средство для приема сообщения ответа относительно открытия соединения.

19. Устройство по п.12, дополнительно содержащее средство для передачи тестового сообщения доступа на более высокой мощности, если разрешение на доступ не было принято в пределах предварительно определенного периода времени.

20. Устройство по п.12, в котором сигнатура доступа является функцией ID терминала.

21. Устройство для быстрого доступа в системе беспроводной связи, содержащее:
средство для приема тестового сообщения доступа, причем тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания,
средство для формирования разрешения на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа,
средство для обработки разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа и
средство для передачи разрешения на доступ.

22. Устройство по п.21, в котором разрешение на доступ содержит MAC ID терминала и информацию назначения ресурсов восходящей линии связи, необходимые для начального доступа.

23. Устройство для быстрого доступа в системе беспроводной связи, содержащее:
процессор для формирования тестового сообщения, содержащего сигнатуру доступа, содержащую информацию качества обслуживания, и
передатчик для передачи тестового сообщения доступа по каналу произвольного доступа.

24. Устройство для быстрого доступа в системе беспроводной связи, содержащее:
приемник для приема тестового сообщения доступа, причем тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания,
процессор для формирования разрешения на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа, причем процессор дополнительно предназначен для обработки разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа, и
передатчик для передачи разрешения на доступ.

25. Машиночитаемый носитель, на котором сохранены инструкции, выполнимые компьютером, для выполнения следующих инструкций:
формирование тестового сообщения доступа, содержащего сигнатуру доступа, содержащую информацию качества обслуживания, и
передачу тестового сообщения доступа по каналу произвольного доступа.

26. Машиночитаемый носитель, на котором сохранены инструкции, выполнимые компьютером, для выполнения следующих инструкций:
прием тестового сообщения доступа, причем тестовое сообщение доступа содержит информацию качества обслуживания,
формирование разрешения на доступ в ответ на прием тестового сообщения доступа,
обработку разрешения на доступ с использованием информации из тестового сообщения доступа и передачу разрешения на доступ.