УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОРМИРОВАНИЯ ЛУЧА Российский патент 2016 года по МПК H04B7/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Изобретение относится к системе беспроводной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству и способу передачи и приема канала произвольного доступа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] Чтобы удовлетворить все возрастающий спрос на беспроводной трафик данных, для поддержки более высокой скорости передачи разрабатывается система беспроводной связи. Для увеличения скорости передачи данных, система 4го поколения (4G), запускающая в настоящее время коммерческое применение, стремится развивать технологию в направлении улучшения в первую очередь спектральной эффективности. Но нелегко удовлетворить бурный спрос на беспроводной трафик данных посредством только технологии улучшения спектральной эффективности.

[3] В качестве одного способа для удовлетворения спроса на беспроводной трафик данных, может быть принят во внимание способ, использующий очень широкий частотный диапазон. Так как частотный диапазон, используемый в настоящее время в системах сотовой мобильной связи, составляет в общем 10 Гигагерц (ГГц) или меньше, есть огромная трудность в обеспечении защиты широкого частотного диапазона. Вследствие этого, есть необходимость обеспечения защиты частоты широкой полосы на более высокочастотном диапазоне. Например, для обеспечения широкого частотного диапазона, была предложена система миллиметровых (мм) волн. Но по мере повышения частоты для беспроводной связи, увеличиваются потери в тракте распространения. В результате, расстояние распространения соответственно уменьшается, и таким образом, уменьшается покрытие обслуживания. Технология формирования луча выступает как одна из технологий для уменьшения потери в тракте распространения и увеличения расстояния распространения.

[4] Технология формирования луча требует технологию выбора луча с точным измерением лучей передачи и приема (Tx/Rx) для базовой станции (BS) и для абонентской станции (SS) и сообщению наиболее подходящего луча. Технология формирования луча и соответствующая технология выбора луча требуются не только лишь после входа в сеть, но также во время процесса входа в сеть. Соответственно, структуры канала синхронизации, используемого в процессе входа в сеть, широковещательного канала, канала произвольного доступа, и подобных, должны быть способны поддерживать технологию эффективного формирования луча и процесс выбора луча.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

[5] Чтобы решить рассмотренные выше недостатки, варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют устройство канала произвольного доступа и соответствующий способ передачи/приема сигнала, способный эффективно поддерживать процесс выбора луча в системе беспроводной связи с использованием формирования луча.

[6] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя устройство и способ передачи/приема информации о наилучшем луче во время процесса входа в сеть в системе беспроводной связи с использованием формирования луча.

[7] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя устройство и способ передачи информация о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи посредством канала произвольного доступа в системе беспроводной связи с использованием формирования луча.

[8] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя устройство и способ для приема канала произвольного доступа и обнаружения информации о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи в системе беспроводной связи с использованием формирования луча.

[9] Вышеуказанные варианты осуществления достигаются посредством предоставления устройства и способа для произвольного доступа в системе беспроводной связи с использованием формирования луча.

[10] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ абонентской станции (SS) в системе беспроводной связи с использованием формирования луча. Способ включает в себя этапы, на которых измеряют наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из базовой станции (BS), и передают на BS информацию канала произвольного доступа (RACH), которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи.

[11] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя устройство SS в системе беспроводной связи с использованием формирования луча. Устройство включает в себя генератор информации RACH и передатчик. Генератор информации RACH генерирует информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из BS. Передатчик передает сгенерированную информацию RACH на BS.

[12] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя способ BS в системе беспроводной связи с использованием формирования луча. Способ включает в себя этапы, на которых принимают информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных на SS из BS, и обнаруживают последовательность RACH и наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из принятой информации RACH.

[13] Определенные варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя устройство BS в системе беспроводной связи с использованием формирования луча. Устройство включает в себя приемник и детектор. Приемник принимает информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных на SS из BS. Детектор обнаруживает последовательность RACH и наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из принятой информации RACH.

[14] Прежде чем приступить к разделу "Подробное описание", изложенному ниже, может быть полезно изложить определения определенных слов и фраз, используемых в этом патентном документе: термины "включать в себя" и "содержать", а также их производные, означают включение без ограничения; термин "или" является включающим, означая и/или; фразы "ассоциированный с" и "ассоциированный с этим", а также их производные, могут означать включать в себя, быть включенным в, иметь взаимосвязь с, содержать, содержаться в, соединяться с, связываться с, иметь связь с, взаимодействовать с, перемежаться, сочленяться, находиться в близости с, быть связанным с, иметь, иметь свойство, или подобное; и термин "контроллер" означает любое устройство, систему или ее часть, которая управляет по меньшей мере одной операцией, такое устройство может быть реализовано в аппаратных средствах, программно-аппаратных средствах или программном обеспечении, или некоторой комбинации по меньшей мере двух из них. Следует отметить, что функциональность, ассоциированная с каким-либо конкретным контроллером, может быть централизованной или распределенной, будь то локально или удаленно. Во всем этом патентном документе предоставлены определения для определенных слов и фраз, и специалисты в данной области техники должны понимать, что во множестве, если не в большинстве случаев, такие определения применяются к предшествующему уровню техники, а также к будущим использованиям таких определенных слов и фраз.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[15] Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ, делается ссылка на нижеследующее описание, взятое совместно с прилагающимися чертежами, на которых подобные ссылочные номера представляют подобные части:

[16] Фиг. 1 иллюстрирует беспроводную сеть, к которой могут быть применены варианты осуществления настоящего изобретения;

[17] Фиг. 2a иллюстрирует высокоуровневую схему тракта передачи с множественным доступом с ортогональным частотным разделением (OFDMA) базовой станции (BS) и абонентской станции (SS) по Фиг. 1 по схеме OFDMA;

[18] Фиг. 2b иллюстрирует высокоуровневую схему тракта приема с OFDMA из BS и из SS по Фиг. 1 по схеме OFDMA;

[19] Фиг. 3a и 3b иллюстрируют процедуру для процесса входа в сеть между BS и SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[20] Фиг. 4 иллюстрирует функциональную схему BS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[21] Фиг. 5 иллюстрирует функциональную схему SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[22] Фиг. 6 является схемой, приводящей пример структуры канала произвольного доступа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[23] Фиг. 7 иллюстрирует пример для описания операции передачи информации канала произвольного доступа (RACH) согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[24] Фиг. 8a и 8b иллюстрируют примеры для описания операции передачи информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[25] Фиг. 9 иллюстрирует пример для описания операции передачи информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

[26] Фиг. 10a и 10b иллюстрируют процедуру операции передачи информации RACH для SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения; и

[27] Фиг. 11 иллюстрирует процедуру операции приема информации RACH для BS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[28] Фигуры 1-11, рассмотренные ниже, и различные варианты осуществления, используемые для описания принципов настоящего изобретения в этом патентном документе, представлены только в иллюстративных целях и не должны толковаться каким-либо образом, ограничивающим объем данного изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что принципы настоящего изобретения могут быть реализованы в любой соответствующим образом скомпонованной системе беспроводной связи. Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в настоящем документе ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. При описании вариантов осуществления настоящего изобретения, будет описано некоторое количество конкретных сведений, но специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено даже без этих конкретных сведений. Также, следует отметить, что хорошо известные способы, процедуры, компоненты, сети каналов и подобные не описываются подробно при описании вариантов осуществления настоящего изобретения.

[29] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к предоставлению устройства передачи/приема канала произвольного доступа и способа, способных поддерживать процесс выбора луча в системе беспроводной связи с использованием формирования луча. Формирование луча может быть разделено на формирование луча передачи, проводимое на стороне передачи, и формирование луча приема, проводимое на стороне приема. Формирование луча передачи в общем концентрирует диапазон радиоволн в конкретное направление посредством использования множества антенн, увеличивая направленность. В определенных вариантах осуществления формой набора множества антенн может быть антенная решетка, и каждая антенна, включенная в антенную решетку, может быть элементом решетки. Антенная решетка может быть сконструирована в различных формах, таких как линейная решетка, двумерная антенная решетка и т.д. Использование формирования луча передачи увеличивает направленность сигнала, увеличивая расстояние передачи. К тому же, сигнал почти не передается в направлениях, отличных от направленного направления, интерференция сигналов на других сторонах приема значительно уменьшается. Посредством использования приемной антенной решетки, сторона приема может выполнить формирование луча приема для сигнала приема. Формирование луча приема концентрирует прием радиоволн в конкретное направление для увеличения чувствительности сигнала приема, вводимого в соответствующем направлении. И, формирование луча приема исключает сигналы, вводимые в направлениях, отличных от соответствующего направления, из сигнала приема, чтобы обеспечить усиление отсечения сигнала помех.

[30] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, которые будут описаны ниже, абонентская станция (SS) передает информацию о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи посредством канала произвольного доступа, и базовая станция (BS) принимает канал произвольного доступа для обнаружения последовательности каналов произвольного доступа (RACH) и наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи.

[31] Фиг. 1 иллюстрирует пример беспроводной сети 100, к которым применяются варианты осуществления настоящего изобретения. В проиллюстрированном варианте осуществления беспроводная сеть 100 включает в себя BS 101, BS 102, BS 103 и другие подобные BS (не показаны). BS 101 осуществляет связь BS 102 и BS 103. BS 101 также осуществляет связь с Интернетом 103 или аналогичной сетью на основе протокола Интернета (IP) (не показана).

[32] BS 102 предоставляет беспроводной широкополосный доступ к Интернету 130 (посредством BS 101), множеству первых SS, которые находятся в пределах покрытия 120 BS 102. Множество первых SS включают в себя SS 111, которая может быть размещена на малом предприятии (SB), SS 112 может быть размещена в компании (E), SS 113, которая может быть размещена в точке доступа (HS) к беспроводной сети (WiFi), SS 114, которая может быть размещена в первом жилище (R), SS 115, которая может быть размещена во втором жилище (R), и SS 116, которая может быть мобильным устройством (M), включающим в себя сотовый телефон, беспроводной переносной компьютер, беспроводной персональный цифровой помощник (PDA) и другие подобные.

[33] BS 103 предоставляет беспроводной широкополосный доступ к Интернету 130 (посредством BS 101), множеству вторых SS, находящихся в пределах покрытия 125 BS 103. Множество вторых SS включают в себя SS 115 и SS 116. В определенных вариантах осуществления, посредством использования способа мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) или множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), BS 101-103 осуществляют связь друг с другом и осуществляют связь с SS 111-116.

[34] BS 101 осуществляет связь с большим числом BS или с меньшим числом BS. К тому же, следует понимать, что хотя Фиг. 1 иллюстрирует только шесть SS, беспроводная сеть 100 предоставляет беспроводной широкополосный доступ дополнительным SS. SS 115 и SS 116 размещены на граничном участке между покрытием 120 и покрытием 125. SS 115 и SS 116 осуществляют связь BS 102 и BS 103, и функционируют в режиме передачи обслуживания.

[35] SS 111-116 имеют доступ к передаче голоса, данных, видео, видеоконференции, или другим широкополосным услугам через Интернет 130. В определенных вариантах осуществления одна или более SS 111-116 ассоциированы с точкой доступа (AP) беспроводной локальной сети (WLAN) WiFi. SS 116 может быть переносным компьютером с возможностями беспроводной связи, персональным помощником обработки данных, ноутбуком, карманным устройством или любым из множества мобильных терминалов, включающих в себя другие устройства с возможностями беспроводной связи. Например, SS 114 или 115 могут быть персональным компьютером (PC) с возможностями беспроводной связи, переносным компьютером, шлюзом или другими устройствами.

[36] Фиг. 2a иллюстрирует высокоуровневую схему тракта 200 передачи OFDMA из BS и SS по Фиг. 1 по схеме OFDMA. Фиг. 2b иллюстрирует высокоуровневую схему тракта 201 приема OFDMA из BS и SS по Фиг. 1 по схеме OFDMA. На Фиг. 2a и 2b проиллюстрирован пример, в котором тракт 200 передачи OFDMA реализован в BS 102 и SS 116, и тракт 201 приема OFDMA реализован в BS 102 и SS 116. Для удобства, описания в пределах настоящего изобретения будут сделаны для примера, в котором тракт 200 передачи OFDMA реализован в BS 102, и тракт 201 приема OFDMA реализован в SS 116. Но специалистам в данной области техники следует понимать, что тракт 200 передачи OFDMA и тракт 201 приема OFDMA могут быть реализованы в других BS 101 и 103 и других SS 111-115 по Фиг. 1.

[37] Тракт 200 передачи OFDMA из BS 102 включает в себя блок 205 кодирования и модуляции канала, последовательно-параллельный (S-to-P) преобразователь 210, блок 215 обратного быстрого преобразования Фурье с размером 'N', параллельно-последовательный (P-to-S) преобразователь 220, блок 225 добавления циклического префикса, повышающий преобразователь (UC) 230 и антенный блок 235. Тракт 201 приема OFDMA из SS 116 включает в себя антенный блок 250, понижающий преобразователь (DC) 255, блок 260 удаления циклического префикса, последовательно-параллельный преобразователь 265, блок 270 быстрого преобразования Фурье с размером 'N', параллельно-последовательный преобразователь 275 и блок 280 декодирования и демодуляции канала.

[38] На Фиг. 2a и 2b по меньшей мере некоторые составляющие элементы могут быть программным обеспечением, и другие составляющие элементы могут быть реализованы как конфигурируемые аппаратные средства или программное обеспечение и комбинация конфигурируемых аппаратных средств. В частности, блок 270 FFT и блок 215 IFFT, описанные в этом раскрытом документе, могут быть реализованы как конфигурируемые программные алгоритмы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В настоящем документе значение размера 'N' может быть модифицировано, чтобы подходить к реализации.

[39] В BS 102, блок 205 кодирования и модуляции канала принимает набор битов информации, применяет кодирование (например, кодирование с малой плотностью проверок на четность (LDPC)) к битам информации, обрабатывает биты информации посредством модуляции (например, модуляции методом квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) или квадратурной амплитудной модуляции (QAM)), и генерирует последовательность символов модуляции частотной области. Последовательно-параллельный преобразователь 210 преобразовывает, то есть демультиплексирует, последовательно модулированные символы в параллельные данные, и генерирует N-параллельные потоки символов. В настоящем документе 'N' является размером IFFT/FFT, используемым в BS 102 и SS 116. Блок 215 IFFT с размером 'N' выполняет операцию IFFT для N-параллельных потоков символов и генерирует выходные сигналы временной области. Параллельно-последовательный преобразователь 220 преобразовывает (т.е. мультиплексирует) параллельные выходные сигналы временной области из блока 215 IFFT с размером 'N', генерирует последовательный сигнал временной области. Блок 225 добавления циклического префикса вставляет код циклического префикса в последовательный сигнал временной области. Повышающий преобразователь 230 модулирует, то есть преобразовывает с повышением частоты вывод блока 225 добавления циклического префикса в РЧ частоту для передачи по беспроводному каналу. В определенных вариантах осуществления сигнал фильтруется в основной полосе до преобразования в РЧ частоту в повышающем преобразователе 230. Антенный блок 235 имеет структуру антенной решетки, включающую в себя набор из множества антенн, и поддерживает формирование луча передачи.

[40] Радиочастотный сигнал, передаваемый посредством антенного блока 235, проходит по беспроводному каналу и затем достигает SS 116. Согласно нижеследующему описанию, SS 116 выполняет обратные операции для операций BS 102. Антенный блок 250 включает в себя структуру антенной решетки, включающей в себя, набор из множества антенн, и поддерживает формирование луча приема. Понижающий преобразователь 255 преобразовывает с понижением частоты принятый сигнал в частоту основной полосы. Блок 260 удаления циклического префикса удаляет код циклического префикса и генерирует последовательный сигнал основной полосы временной области. Последовательно-параллельный преобразователь 265 преобразовывает последовательный сигнал основной полосы временной области в параллельные сигналы временной области. Блок 270 FFT с размером 'N' выполняет алгоритм FFT и генерирует N-параллельные сигналы в частотной области. Параллельно-последовательный преобразователь 275 преобразовывает параллельные сигналы частотной области в последовательность модулированных символов данных. Блок 280 декодирования и демодуляции канала демодулирует и затем декодирует модулированные символы данных для восстановления первоначального входного потока данных.

[41] Каждая из BS 101-103 может включать в себя тракт 200 передачи, аналогичный передаче по нисходящей линии связи на SS 111-116, и может включать в себя тракт 201 приема, аналогичный приему по восходящей линии связи из SS 111-116. Аналогично, каждая из SS 111-116 может включать в себя тракт 200 передачи, соответствующий структуре для передачи по восходящей линии связи на BS 101-103, и может включать в себя тракт 201 приема, соответствующий структуре для приема по нисходящей линии связи из BS 101-103.

[42] Фиг. 3a и 3b являются схемами, приводящими пример процедуры для процесса входа в сеть между BS и SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В настоящем документе будет описан пример, в котором BS 102 и SS 116 по Фиг. 1 с использованием формирования луча выполняют процедуру входа в сеть. Но следует отметить, что операция процедуры входа в сеть не ограничивается только между BS 102 и SS 116.

[43] Обращаясь к Фиг. 3a, на этапе 310A, BS 102 периодически генерирует и передает канал синхронизации (SCH) как опорный канал с измеряемым лучом и широковещательный канал (BCH) (вместе упоминаемые посредством 315). На этот раз, так как канал синхронизации и широковещательный канал 315 формируются посредством луча и передаются (то есть передаются с использованием луча, имеющего конкретную ширину луча), канал синхронизации и широковещательный канал 315 передаются несколько раз повторно, варьируя луч передачи (Tx) по нисходящей линии связи так, чтобы канал синхронизации и широковещательный канал транслировались на все покрытие в пределах соты. То есть луч передачи по нисходящей линии связи является сканирующим лучом. В настоящем документе N_Tx является числом лучей передачи по нисходящей линии связи (N_Tx>1), и N_Rx является числом итеративной передачи для поддержки формирования луча приема (Rx) по нисходящей линии связи (N_Rx≥1). Широковещательный канал включает в себя информацию о конфигурации канала произвольного доступа (RACH). Вместо широковещательного канала, может быть использовано сообщение управления доступом к среде (MAC) другого типа, транслируемого посредством BS 102.

[44] На этапе 320A, SS 116 обнаруживает и декодирует канал синхронизации и широковещательный канал. Посредством обнаружения и декодирования широковещательного канала, SS 116 может идентифицировать информацию о конфигурации RACH, включенную в широковещательный канал. Во время операции обнаружения и декодирования канала синхронизации, SS 116 измеряет и выбирает пару лучей передачи/приема с наилучшим состоянием канала (пару наилучших лучей Tx и Rx) и сохраняет информацию о паре наилучших лучей передачи/приема (Tx/Rx). На этапе 330A, SS 116 пытается войти в систему через канал произвольного доступа. Даже в этом процессе используется формирование луча передачи/приема. Канал произвольного доступа 335 передается с использованием луча, имеющего конкретную ширину луча, и передается с варьированием луча передачи во всех направлениях. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, SS 116 передает информацию RACH на основе информации о конфигурации RACH, переданной из BS 102. Информация RACH, переданная посредством канала произвольного доступа 335, включает в себя последовательность RACH и информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи.

[45] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в операции передачи информации RACH, SS 116 выбирает конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH, определяет одну последовательность RACH из выбранной конкретной группы последовательностей RACH и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH. Конкретная группа последовательностей RACH может быть задана соответствовать информации указания.

[46] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в операции передачи информации RACH, SS 116 определяет любую последовательность RACH из множества последовательностей RACH и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности, соответствующей наилучшему лучу передачи по нисходящей линии связи, из множества возможностей передачи.

[47] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в операции передачи информации RACH, SS 116 выбирает конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH, определяет одну последовательность RACH из выбранной конкретной группы последовательностей RACH и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности, выбранной из множества возможностей передачи. Конкретная группа последовательностей RACH может быть задана соответствовать информации указания. Определенные варианты осуществления настоящего изобретения являются комбинацией других вариантов осуществления настоящего изобретения.

[48] На этапе 340A, BS 102 принимает канал произвольного доступа, и обнаруживает последовательность RACH и информацию указания наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи из принятого канала произвольного доступа. Также, BS 102 измеряет сигнал приема и выбирает наилучший луч передачи/приема по восходящей линии связи (UL). На этапе 350A, BS 102 передает сообщение 355 ответа RACH на SS 116 посредством наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, указанного обнаруженной информацией указания наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи. В определенных вариантах осуществления сообщение 355 ответа RACH включает в себя информацию о выбранном наилучшем луче передачи по восходящей линии связи.

[49] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, при приеме канала произвольного доступа 335, BS 102 обнаруживает столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, указанный остаточными битами, не включающими последовательность RACH из информации RACH.

[50] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, при приеме канала произвольного доступа 335, BS 102 обнаруживает последовательность, включенную в информацию RACH в качестве последовательности RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, соответствующий возможности, при которой принимается информация RACH, из множества возможностей передачи.

[51] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, при приеме канала произвольного доступа 335, BS 102 обнаруживает столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, который соответствует остаточным битам, не включающим последовательность RACH из информации RACH, и возможности, при которой принимается информация RACH, из множества возможностей передачи.

[52] Обращаясь к Фиг. 3b, на этапе 310B, BS 102 периодически генерирует и передает широковещательный канал (BCH) 317. На этот раз, так как широковещательный канал 317 формируется посредством луча и передается (то есть передается с использованием луча, имеющего конкретную ширину луча), широковещательный канал 317 передается несколько раз повторно, варьируя луч передачи по нисходящей линии связи для трансляции на все покрытие в пределах соты. То есть луч передачи по нисходящей линии связи является сканирующим лучом. В настоящем документе N_Tx является числом лучей передачи (Tx) по нисходящей линии связи (N_Tx>1), и N_Rx является числом итеративной передачи для поддержки формирования луча приема (Rx) по нисходящей линии связи (N_Rx≥1). Широковещательный канал включает в себя информацию о конфигурации RACH. Вместо широковещательного канала 317, может быть использовано сообщение MAC другого типа, транслируемого посредством BS 102.

[53] На этапе 320B, SS 116 обнаруживает и декодирует широковещательный канал 317. Посредством этого, SS 116 может идентифицировать информацию о конфигурации RACH, включенную в широковещательный канал 317.

[54] На этапе 315B, BS 102 периодически генерирует и передает опорный сигнал (RS) 319 в качестве сигнала с измеряемым лучом. На этот раз, так как опорный сигнал 319 формируется посредством луча и передается (то есть передается с использованием луча, имеющего конкретную ширину луча), опорный сигнал 319 передается несколько раз повторно, варьируя луч передачи по нисходящей линии связи для трансляции на все покрытие в пределах соты. То есть луч передачи по нисходящей линии связи является сканирующим лучом. В настоящем документе N_Tx является числом лучей передачи (Tx) по нисходящей линии связи (N_Tx>1), и N_Rx является числом итеративной передачи для поддержки формирования луча приема (Rx) по нисходящей линии связи (N_Rx≥1).

[55] На этапе 325B, SS 116 принимает опорный сигнал 319 для измерения наилучшего луча передачи/приема. Во время этой операции, SS 116 измеряет и выбирает пару лучей передачи/приема с наилучшим состоянием канала (пару наилучших лучей Tx и Rx), и сохраняет информацию о паре наилучших лучей передачи/приема. На этапе 330B, SS 116 пытается войти в систему через канал произвольного доступа. Даже в этом процессе используется формирование луча передачи/приема. Канал произвольного доступа 335 передается с использованием луча, имеющего конкретную ширину луча, и передается с варьированием луча передачи во всех направлениях. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, SS 116 передает информацию RACH на основе информации о конфигурации RACH, переданной из BS 102. Информация RACH, переданная посредством канала произвольного доступа, включает в себя последовательность RACH и информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи.

[56] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в операции передачи информации RACH, SS 116 выбирает конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH, определяет одну последовательность RACH из выбранной конкретной группы последовательностей RACH и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH. Конкретная группа последовательностей RACH может быть задана соответствовать информации указания.

[57] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в операции передачи информации RACH, SS 116 определяет любую последовательность RACH из множества последовательностей RACH и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности, соответствующей наилучшему лучу передачи по нисходящей линии связи, из множества возможностей передачи.

[58] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в операции передачи информации RACH, SS 116 выбирает конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH, определяет одну последовательность RACH из выбранной конкретной группы последовательностей RACH и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности, выбранной из множества возможностей передачи. Конкретная группа последовательностей RACH может быть задана соответствовать информации указания. Определенные варианты осуществления являются комбинацией других вариантов осуществления.

[59] На этапе 340B, BS 102 принимает канал произвольного доступа 335, и обнаруживает последовательность RACH и информацию указания наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи из принятого канала произвольного доступа. Также, BS 102 измеряет принятые сигналы, и BS 102 выбирает наилучший луч передачи/приема по восходящей линии связи. На этапе 350B, BS 102 передает сообщение 355 ответа RACH на SS 116 посредством наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, указанного обнаруженной информацией указания наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи. В определенных вариантах осуществления сообщение 355 ответа RACH включает в себя информацию о выбранном наилучшем луче передачи по восходящей линии связи.

[60] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в ответ на прием (то есть при приеме) канала произвольного доступа 335, BS 102 обнаруживает столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, указанный остаточными битами, не включающими последовательность RACH из информации RACH.

[61] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, в ответ на прием (то есть при приеме) канала произвольного доступа 335, BS 102 обнаруживает последовательность, включенную в информацию RACH в качестве последовательности RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, соответствующий возможности, при которой принимается информация RACH, из множества возможностей передачи.

[62] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, при приеме канала произвольного доступа 335, BS 102 обнаруживает столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, который соответствует остаточным битам, не включающим последовательность RACH из информации RACH, и возможности, при которой принимается информация RACH, из множества возможностей передачи.

[63] Фиг. 4 является функциональной схемой, иллюстрирующей BS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В настоящем документе конструкция BS 102 по Фиг. 1 будет описана в качестве примера, но следует отметить, что эта конструкция не ограничена BS 102. Конструкция BS 102 проиллюстрирована только в том, что касается выполнения функции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Хотя выполняет одинаковые функции, конструкция BS 102 может быть проиллюстрирована в другой форме. Следует отметить, что BS 102 может сконструирована дополнительно включающей в себя другие составные элементы.

[64] BS 102 включает в себя антенну 410, передатчик/приемник 420, генератор 430 SCH, генератор 440 BCH, генератор 450 информации ответа RACH, детектор 460 RACH, измеритель 470 сигнала и контроллер 480.

[65] Антенна 410 поддерживает формирование луча и принимает сигнал от SS 116, и передает сигнал, который должен быть передан, на SS 116. Передатчик/приемник 420 обрабатывает информацию для передачи в сигнал, подходящий для передачи, и выводит сигнал на антенну 410. Передатчик/приемник 420 обрабатывает информацию для передачи посредством кодирования, мультиплексирования и подобного, чтобы сгенерировать сигнал основной полосы или промежуточной частоты, и также преобразовывает с повышением частоты сигнал основной полосы или промежуточной частоты в радиочастотный сигнал. Информацией для передачи может быть информация SCH, сгенерированная генератором 430 SCH, информация BCH, сгенерированная генератором 440 BCH, или информация ответа RACH, сгенерированная генератором 450 информации ответа RACH. Информация BCH может включать в себя информацию о конфигурации RACH. Информация ответа RACH может включать в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по восходящей линии связи.

[66] Передатчик/приемник 420 обрабатывает сигнал, принятый посредством антенны 410. Передатчик/приемник 420 осуществляет обработку для преобразования радиочастотного сигнала, принятого посредством антенны 410, в сигнал основной полосы или промежуточной частоты и также обрабатывает сигнал основной полосы или промежуточной частоты посредством фильтрации, декодирования и подобного, чтобы сгенерировать сигнал основной полосы. Детектор 460 RACH обнаруживает последовательность RACH и информацию указания наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи из информации RACH, которая принята из передатчика/приемника 420. Измеритель 470 сигнала измеряет силу сигнала, принятого передатчиком/приемником 420. Например, измеритель 470 сигнала измеряет силу сигнала, принятого посредством канала произвольного доступа. То есть измеритель 470 сигнала может измерить наилучший луч передачи/приема по восходящей линии связи.

[67] Контроллер 480 может быть реализован посредством одного или более микропроцессоров и управляет общей операцией согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Контроллер 480 может быть соединен с памятью (не показано). Память может хранить информацию о конфигурации RACH, которая предоставляется на SS 116 в операции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Информация о конфигурации RACH используется для операции приема и обнаружения информации RACH от SS 116. Более конкретно, контроллер 480 управляет операциями генератора 430 SCH, генератора 440 BCH и генератора 450 информации ответа RACH. Контроллер 480 управляет операциями детектора 460 RACH и измерителя 470 сигнала. В дополнение к этому, контроллер 480 управляет операцией приема информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В настоящем документе, хотя было сделано описание, в котором прием информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выполняется различными составляющими элементами, эта операция или прием могут быть выполнены одиночным контроллером 480.

[68] Конструкция BS 102 по Фиг. 4 соответствует процедуре по Фиг. 3a, и конструкция BS 102 по Фиг. 4 может быть модифицирована в соответствии с процедурой по Фиг. 3b. Например, составляющим элементом для генерирования опорного сигнала с измеряемым лучом может быть генератор опорного сигнала вместо генератора 430 SCH.

[69] Фиг. 5 иллюстрирует функциональную схему SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В настоящем документе в качестве примера описана конструкция SS 116 по Фиг. 1, но следует отметить, что эта конструкция не ограничена SS 116. Конструкция SS 116 проиллюстрирована только в том, что касается выполнения функций согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Хотя выполняет одинаковые функции, конструкция SS 116 может быть проиллюстрирована в другой форме. Следует отметить, что SS 116 может сконструирована дополнительно включающей в себя другие составные элементы.

[70] SS 116 включает в себя антенну 510, передатчик/приемник 520, измеритель 530 сигнала, декодер 540 BCH, генератор 550 информации RACH и контроллер 560.

[71] Антенна 510 поддерживает формирование луча и принимает сигнал от BS 102, и передает сигнал, который должен быть передан, на BS 102. Передатчик/приемник 520 обрабатывает сигнал, принятый посредством антенны 510. Передатчик/приемник 520 преобразовывает радиочастотный сигнал, принятый посредством антенны 510, в сигнал основной полосы или промежуточной частоты и также обрабатывает сигнал основной полосы или промежуточной частоты посредством фильтрации, декодирования и подобного, чтобы сгенерировать сигнал основной полосы. Измеритель 530 сигнала измеряет силу сигнала, принятого передатчиком/приемником 520. Например, измеритель 530 сигнала измеряет силу сигнала, принятого посредством опорного канала с измеряемым лучом, такого как канал синхронизации. То есть измеритель 530 сигнала может измерить наилучший луч передачи/приема по нисходящей линии связи. Декодер 540 BCH декодирует сигнал широковещательного канала, принятый передатчиком/приемником 520. Например, информация о конфигурации RACH, включенная в информацию BCH, декодируется декодером 540 BCH.

[72] Передатчик/приемник 520 обрабатывает информацию для передачи в сигнал, пригодный для передачи, и выводит сигнал на антенну 510. Передатчик/приемник 520 обрабатывает информацию для передачи посредством кодирования, мультиплексирования и подобного, чтобы сгенерировать сигнал основной полосы или промежуточной частоты, и также преобразовывает с повышением частоты сигнал основной полосы или промежуточной частоты в радиочастотный сигнал. Информацией для передачи может быть информация RACH, сгенерированная генератором 550 информации RACH. Информация RACH включает в себя последовательность RACH и информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи.

[73] Контроллер 560 может быть реализован как один или более микропроцессоров и управляет общей операцией согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Контроллер 560 может быть соединен с памятью (не показано). Память может хранить информацию о конфигурации RACH, которая предоставляется из BS 102 в операции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Информация о конфигурации RACH используется для операции передачи информации RACH на BS 102. Подробно, контроллер 560 не только управляет операциями измерителя 530 сигнала, декодера 540 BCH и генератора 550 информации RACH, но также управляет операцией передачи информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. В настоящем документе операция передачи информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения реализуется различными составляющими элементами, но операция может быть реализована одиночным контроллером 560.

[74] Конструкция SS 116 по Фиг. 5 соответствует процедуре по Фиг. 3a, и конструкция SS 116 по Фиг. 5 может быть модифицирована в соответствии с процедурой по Фиг. 3b. Например, измеритель 530 сигнала измеряет силу принятого сигнала для опорного сигнала вместо сигнала канала синхронизации.

[75] Фиг. 6 иллюстрирует структуру канала произвольного доступа согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Канал 62 произвольного доступа (RACH) передается в восходящей линии 60 связи (UL) из SS 116 на BS 102. Структура канала произвольного доступа 62 является примером структуры для поддержки формирования луча передачи/приема между SS 116 и BS 102, проиллюстрированных на Фиг. 1. Эта структура соответствует схеме дуплексной передачи с временным разделением (TDD) и, в случает схемы дуплексной передачи с частотным разделением (FDD), может быть модифицирована и проиллюстрирована. SS 116 выполняет сканирование луча для BS 102. В настоящем документе 'N' означает число луча Tx по UL, и 'M' означает число итеративной передачи для поддержки формирования луча Rx. При передаче информации посредством канала произвольного доступа 62 с вышеуказанной структурой, SS 116 передает на BS 102 информацию о наилучшем луче нисходящей линии связи, который выбирается посредством канала синхронизации и подобно предыдущему процессу. То есть когда SS 116 имеет доступ к системе посредством использования последовательности RACH, SS 116 передает информацию о наилучшем луче нисходящей линии связи. Для этой операции передачи канала произвольного доступа, BS 102 предоставляет информацию о конфигурации RACH, ассоциированную со структурой канала произвольного доступа, то есть период выделения канала, позицию во времени и частотные ресурсы, информацию о последовательности RACH и информацию о значениях 'N' и 'M' и подобное, на SS 116 по широковещательному каналу. И, SS 116 получает информацию, необходимую для передачи канала произвольного доступа, из предоставленной информации о конфигурации RACH. На основе полученной информации, SS 116 передает информацию RACH. Фиг. 6 иллюстрирует случай, когда SS 116 выполняет сканирование луча (N × M) для BS 102, но может быть использован модифицированный пример. Например, модифицированным примером может быть способ, в котором SS 116 фиксирует луч передачи по восходящей линии связи, и BS 102 выполняет сканирование луча приема.

[76] Фиг. 7 иллюстрирует пример для описания операции передачи информации RACH согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Согласно определенным вариантам осуществления, для передачи информации о наилучшем луче нисходящей линии связи вместе с передачей последовательности RACH, SS 116 использует способ кодового разделения. Предположим, что число последовательностей RACH составляет в общем 'A' и индекс 70 последовательности RACH выражается с помощью 'R' битов ( R = log₂A ). В вышеупомянутом предположении, бит 72 'P' задан как индекс последовательности идентификации пользователя, и бит 74 'Q' задан как индекс наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи. Здесь, R = P + Q. BS 102 передает последовательности RACH с общим числом 'A' и информацию о 'P' и 'Q' на SS 116 по широковещательному каналу. Таким образом, SS 116 получает информацию и, на основе полученной информации, SS 116 имеет случайный доступ к BS 102. В настоящем документе информация о 'P' и 'Q' может быть выражена в различных формах, таких как информация бита индекса, конфигурация группирования последовательности и подобные. SS 116 случайным образом выбирает одно из значений от 0 до 2^P-1, и, в соответствии с предварительно заданным правилом, SS 116 объединяет выбранное значение с индексом наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи (от 0 до 2^Q-1), выбранным с использованием канала синхронизации и подобного, и выбирает одну последовательность RACH. Если SS 116 передает выбранную последовательность RACH на BS 102, когда BS 102 успешно обнаруживает соответствующую последовательность RACH, BS 102 может получить информацию о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи для SS 116 посредством обнаруженной последовательности RACH.

[77] BS 102, обнаруживающая соответствующую последовательность RACH в канале произвольного доступа, выбирает одну или более пар наилучших лучей передачи/приема по восходящей линии связи, и передает сообщение ответа RACH посредством использования информации о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи, принятой из SS 116. Сообщение ответа RACH включает в себя информацию об успехе или сбое случайного доступа, информацию коррекции синхронизации времени и частоты, информацию о наилучшем луче передачи по восходящей линии связи и подобное.

[78] Согласно определенным вариантам осуществления, генератор 550 информации RACH из SS 116 по Фиг. 5 генерирует информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из BS 102. Передатчик 520 передает сгенерированную информацию RACH на BS 102 посредством антенны 510.

[79] Под управлением контроллера 560, генератор 550 информации RACH выбирает конкретную группу последовательностей RACH, указанную индексом 72 последовательности идентификации пользователя, из множества последовательностей RACH и генерирует одну последовательность RACH (например, последовательность 2) в качестве информации RACH. Сгенерированная последовательность RACH (например, последовательность 2) определяется согласно результату (а именно, индексу 70 последовательности RACH) объединения выбранной группы последовательностей RACH (которая указана индексом 72 последовательности идентификации пользователя) с информацией указания (а именно, индексом 74 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи), указывающей наилучший луч передачи по нисходящей линии связи. То есть, в одном примере, под управлением контроллера 550, генератор 550 информации RACH произвольно выбирает конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH, ищет последовательность RACH, указанную (т.е. отображенную) индексом 74 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, в пределах выбранной группы последовательностей RACH и определяет искомую последовательность RACH как одну последовательность RACH (например, последовательность 2).

[80] В другом примере, под управлением контроллера 560, генератор 550 информации RACH выбирает конкретную группу последовательностей RACH, отображенную в индекс 74 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, из множества последовательностей RACH, произвольно выбирает одну последовательность RACH (например, последовательность 2) в пределах конкретной группы последовательностей RACH и генерирует выбранную одну последовательность RACH (например, последовательность 2) в качестве информации RACH.

[81] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, передатчик/приемник 420 из BS 102 по Фиг. 4 принимает информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи. Детектор 460 RACH обнаруживает последовательность RACH и наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из принятой информации RACH.

[82] Под управлением контроллера 480, детектор 460 RACH обнаруживает столько битов, сколько составляет предварительно заданное число (т.е. бит 'P', соответствующий индексу 72 последовательности идентификации пользователя) из информации RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, указанный остаточными битами (т.е. битом 'Q', соответствующим индексу 74 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи), не включающими последовательность RACH из информации RACH.

[83] Согласно вышеупомянутым вариантам осуществления, когда есть большое количество информации о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи (то есть когда необходимо много битов для выражения индекса луча по нисходящей линии связи), требуется очень длинная последовательность RACH. Это увеличивает сложность при обнаружении канала произвольного доступа в BS и накладывает ограничения на проектирование канала произвольного доступа посредством использования заданных временных и частотных ресурсов. Также, если различная настройка ширины луча передачи по нисходящей линии связи возможна в BS, поддержка этой различной настройки вызывает огромную нагрузку в том, что касается проектирования системы, такого как проектирование всех последовательностей RACH для различных комбинаций, проектирование последовательности RACH согласно минимальной ширине луча и подобное.

[84] Определенные варианты осуществления служат для разрешения ограничений других вариантов осуществления настоящего изобретения, и подобного, и предлагают способ загрузки информации о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи посредством использования позиции канала произвольного доступа или возможности. Фиг. 8a и 8b являются схемами для описания операции передачи информации RACH согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[85] Например, когда индекс наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи выражен с помощью двух битов, доступная возможность RACH для SS 116 ограничивается в связи с индексом наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи как на Фиг. 8a. То есть предполагая, что индекс наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, измеренный и выбранный с использованием канала синхронизации и подобного из SS 116, задан в "b00" 82, SS 116 передает последовательность 82 RACH на BS 102 при возможности RACH, соответствующей "b00". Таким образом, BS 102 интерпретирует "b00" как индекс наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи для SS 116, переданный при возможности RACH, соответствующей "b00", тем самым получая информацию о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи. Ради этой операции, BS 102 передает информацию отображения между возможностью RACH (изображенной на Фиг. 8a штриховкой) и индексом наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, информацию о последовательности каждой возможности RACH и подобное, на SS 116 по широковещательному каналу. Таким образом, SS 116 получает информацию о конфигурации RACH, переданную из BS 102, и имеет произвольный доступ к BS 102 на основе полученной информации о конфигурации RACH.

[86] Как проиллюстрировано на Фиг. 8a, возможность RACH является возможностью передачи на оси времени. Индекс "b00" 82 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи соответствует возможности 81 RACH-передачи по восходящей линии связи, и индекс "b01" 84 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи соответствует возможности 83 RACH-передачи по восходящей линии связи, и индекс "b11" 86 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи соответствует возможности 85 RACH-передачи по восходящей линии связи.

[87] Как проиллюстрировано на Фиг. 8b, возможность RACH является возможностью передачи на оси частоты. Индекс "b00" 92 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи и индекс "b01" 93 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи могут соответствовать возможности 91 RACH-передачи по восходящей линии связи, и индекс "b10" 95 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи и индекс "b11" 96 наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи могут соответствовать возможности 94 RACH-передачи по восходящей линии связи.

[88] По-другому, возможность RACH может различаться как комбинация оси времени и оси частоты. Период возможности RACH может быть задан по-разному согласно отображенному индексу наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи.

[89] BS 102, обнаруживающая соответствующую последовательность RACH в канале произвольного доступа, выбирает одну или более пар наилучших лучей передачи/приема по восходящей линии связи, и передает сообщение ответа RACH посредством использования информации о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи, принятой из SS 116. Сообщение ответа RACH включает в себя информацию об успехе или сбое случайного доступа, информацию коррекции синхронизации времени и частоты, информацию о наилучшем луче передачи по восходящей линии связи и подобное.

[90] Согласно определенным вариантам осуществления, генератор 550 информации RACH из SS 116 по Фиг. 5 генерирует информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из BS 102. Передатчик 520 передает сгенерированную информацию RACH на BS 102 посредством антенны 510.

[91] Под управлением контроллера 560, генератор 550 информации RACH определяет любую последовательность RACH из множества последовательностей RACH, и передает в качестве информации RACH определенную последовательность RACH при возможности, соответствующей наилучшему лучу передачи по нисходящей линии связи, из множества возможностей передачи.

[92] Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, передатчик/приемник 420 из BS 102 по Фиг. 4 принимает информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи. Детектор 460 RACH обнаруживает последовательность RACH и наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из принятой информации RACH.

[93] Под управлением контроллера 480, детектор 460 RACH обнаруживает в качестве последовательности RACH последовательность, включенную в информацию RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, соответствующий возможности, при которой принята информация RACH, из множества возможностей передачи.

[94] Способ передачи информации о наилучшем луче нисходящей линии связи вместе с передачей последовательности RACH для SS 116 может объединять способ первого варианта осуществления со способом второго варианта осуществления. Фиг. 9 является схемой для описания операции передачи информации RACH согласно объединенному варианту осуществления настоящего изобретения.

[95] Индекс наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи отображен битом 74 'Q' (или битом 76 'X') и битом 78 'Y'. Бит 74 'Q' (или бит 76 'X') передается способом кодового разделения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, и бит 78 'Y' отображается в индекс возможности RACH и передается согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Здесь, Q=X и R=P+Q. BS 102 передает общее число 'A' последовательностей RACH каждой возможности RACH, информацию о 'P' (т.е. бите индекса последовательности идентификации пользователя), 'X' и 'Y' и подобные на SS 116 по широковещательному каналу. Таким образом, SS 116 получает информацию и, на основе полученной информации, SS 116 имеет случайный доступ к BS 102. SS 116 случайным образом выбирает одно из значений от 0 до 2^P-1 и, в соответствии с предварительно заданным правилом, SS 116 объединяет выбранное значение с индексом наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи (от 0 до 2^X-1), выбранным с использованием канала синхронизации и подобного, и выбирает одну последовательность RACH. Также, SS 116 передает выбранную последовательность RACH на BS 102 при одной возможности RACH, отображенной с помощью бита 78 'Y'. Таким образом, когда BS 102 успешно обнаруживает соответствующую последовательность RACH, BS 102 может получить информацию о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи для SS 116 посредством обнаруженной последовательности RACH.

[96] BS 102, обнаруживающая соответствующую последовательность RACH в канале произвольного доступа, выбирает одну или более пар наилучших лучей передачи/приема по восходящей линии связи, и передает сообщение ответа RACH посредством использования информации о наилучшем луче передачи по нисходящей линии связи, принятой из SS 116. Сообщение ответа RACH включает в себя информацию об успехе или сбое случайного доступа, информацию коррекции синхронизации времени и частоты, информацию о наилучшем луче передачи по восходящей линии связи и подобное.

[97] Согласно определенным вариантам осуществления, генератор 550 информации RACH из SS 116 по Фиг. 5 генерирует информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из BS 102. Передатчик 520 передает сгенерированную информацию RACH на BS 102 посредством антенны 510.

[98] Под управлением контроллера 560, в операция передачи информации RACH, генератор 550 информации RACH выбирает конкретную группу последовательностей RACH, указанную индексом 72 последовательности идентификации пользователя, из множества последовательностей RACH, определяет одну последовательность RACH (например, последовательность 2), указанную индексом 74 луча передачи в выбранной конкретной группе последовательностей RACH, и передает определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности (заданной битами 'Y'), выбранной из множества возможностей передачи. То есть возможность, выбранная из множества возможностей передачи, и одна последовательность RACH, определенная в пределах конкретной группы последовательностей RACH, являются информацией указания, указывающей наилучший луч передачи по нисходящей линии связи.

[99] В другом примере, под управлением контроллера 560, генератор 550 информации RACH выбирает конкретную группу последовательностей RACH, отображенную в индекс 74 луча передачи по нисходящей линии связи, из множества последовательностей RACH, произвольно выбирает одну последовательность RACH (например, последовательность 2) в пределах конкретной группы последовательностей RACH и определяет выбранную одну последовательность RACH (например, последовательность 2). Согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, передатчик/приемник 420 из BS 102 по Фиг. 4 принимает информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи. Детектор 460 RACH обнаруживает последовательность RACH и наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из принятой информации RACH.

[100] Под управлением контроллера 480, детектор 460 RACH обнаруживает сколько составляет предварительно заданное число (т.е. бит 'P', соответствующий индексу 72 последовательности идентификации пользователя) из информации RACH, и обнаруживает в качестве наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи луч передачи по нисходящей линии связи, который соответствует остаточным некоторым битам (т.е. битам 'X'), не включающим последовательность RACH из информации RACH, и возможности (заданной битами 'Y'), при которой принята информация RACH, из множества возможностей передачи.

[101] Фиг. 10a иллюстрирует пример процесса передачи информации RACH для SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Эта операция соответствует схеме последовательности операций по Фиг. 3a и может проводиться составляющими элементами, проиллюстрированными на Фиг. 5.

[102] Обращаясь к Фиг. 10a, SS принимает SCH и BCH из BS на этапе 1010A. Далее, посредством измерения принятого SCH, SS измеряет наилучший луч передачи/приема по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из BS на этапе 1020A. На этапе 1030A, SS декодирует информацию принятого BCH. Из декодированной информации BCH получают информацию о конфигурации RACH. После этого, SS генерирует информацию RACH, включающую в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи, и передает сгенерированную информацию RACH на BS (на этапе 1040A). Операция генерирования информации RACH проводится на основании информации (то есть информации о конфигурации RACH), рассмотренной ранее со ссылкой на BS. Например, может быть использован любой из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[103] Фиг. 10b иллюстрирует другой пример процесса передачи информации RACH для SS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Эта операция соответствует схеме последовательности операций по Фиг. 3a и может проводиться составляющими элементами, проиллюстрированными на Фиг. 5.

[104] Обращаясь к Фиг. 10b, SS принимает BCH из BS (на этапе 1010B) и декодирует информацию принятого BCH (на этапе 1020B). Из декодированной информации BCH получают информацию о конфигурации RACH. Далее, SS принимает опорный сигнал (RS) (на этапе 1030B) и, посредством измерения принятого RS, SS измеряет наилучший луч передачи/приема по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных из BS (на этапе 1040B). После этого, SS генерирует информацию RACH, включающую в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи, и передает сгенерированную информацию RACH на BS (на этапе 1050B). Генерирование информации RACH проводится на основании информации (а именно, информации о конфигурации RACH), рассмотренной ранее со ссылкой на BS. Например, может быть использован любой из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[105] Фиг. 11 иллюстрирует процедуру операции приема информации RACH для BS согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Это операция может проводиться составляющими элементами, аналогичными составляющим элементам на Фиг. 4.

[106] Обращаясь к Фиг. 11, BS принимает информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из числа лучей передачи по нисходящей линии связи, переданных на SS из BS на этапе 1110. Далее, на этапе 1120, BS обнаруживает последовательность RACH и наилучший луч передачи по нисходящей линии связи из принятой информации RACH. После этого, на этапе 1130, BS измеряет наилучший луч передачи/приема по восходящей линии связи, и на этапе 1140, BS уведомляет SS о наилучшем луче передачи по восходящей линии связи посредством измеренной наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи. Операция приема и обнаружения информации RACH проводится на основании информации (а именно, информации о конфигурации RACH), ранее рассмотренной с BS. Например, может быть использован любой из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[107] Как описано выше, варианты осуществления настоящего изобретения имеют эффект, имеющий возможность поддержки процесса выбора луча, требуемого в технологии формирования луча, посредством обеспечения SS возможности передачи информации о наилучшем луче нисходящей линии связи на BS, не посредством отдельного канала, но посредством канала произвольного доступа во время процесса входа в сеть в системе беспроводной связи с использованием формирования луча.

[108] Хотя данное раскрытие включает в себя ссылку на определенные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть сделаны в нем без отступления от сущности и объема данного изобретения, заданного прилагающимися пунктами формулы изобретения. Например, в вариантах осуществления настоящего изобретения, описание было сделано для случая, когда каналом, используемым при измерении наилучшего луча передачи по нисходящей линии связи, является канал синхронизации, но это необязательно предназначено для ограничения объема притязания, так как одинаково могут быть использованы опорный канал с измеряемым лучом или канал вместо канала синхронизации.

[109] Для другого примера было сделано описание, в котором варианты осуществления настоящего изобретения реализованы составляющими элементами BS и SS, каждая из которых проиллюстрирована на Фиг. 4 и Фиг. 5, но операции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения будут иметь возможность реализации посредством одиночного контроллера 560. В этом случае, программная инструкция для выполнения операции, реализуемой различными компьютерами, может быть записана на компьютерно-читаемом носителе. компьютерно-читаемый носитель может включать в себя программную инструкцию, файл данных, структуру данных и подобное по одному или в комбинации. Программная инструкция может быть инструкцией, специально спроектированной и сконфигурированной для вариантов осуществления настоящего изобретения, или инструкцией, хорошо известной и доступной специалистам в данной области техники. Пример компьютерно-читаемого носителя записи включает в себя магнитный носитель, такой как жесткий диск, гибкий диск, и магнитная пленка, оптический носитель записи, такой как постоянная память на компакт-диске (CD-ROM) или универсальный цифровой диск (DVD), магнито-оптический носитель, такой как гибкий магнитооптический диск, и аппаратное устройство, специально сконструированное для хранения и выполнения программной инструкции, такое как постоянная память (ROM), оперативная память (RAM), флэш-память и подобные. Пример программной инструкции включает в себя код на искусственном языке, такой как код, сделанный компилятором, и код на высокоуровневом языке, исполняемый компьютером посредством использования интерпретатора и подобного. Если вся или часть BS, описанной в настоящем раскрытии, или ретранслятор реализуется компьютерной программой, даже компьютерно-читаемый носитель записи, хранящий компьютерную программу, включен в настоящее раскрытие. Вследствие этого, объем данного изобретения не должен быть ограничен и задан описанными вариантами осуществления и должен быть задан прилагаемой формулой изобретения и эквивалентами формулы изобретения.

Изобретение относится к мобильной связи. Технический результат заключается обеспечении произвольного доступа в системе беспроводной связи с использованием формирования луча и выбора наилучшего луча. Абонентская станция (SS) выбирает наилучший луч передачи (Tx) по нисходящей линии связи (DL) из числа лучей Tx DL, переданных из базовой станции (BS), и передает на BS информацию канала произвольного доступа (RACH), которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч Tx DL. BS принимает информацию RACH, которая включает в себя информацию указания, указывающую наилучший луч Tx DL из числа лучей Tx DL, и обнаруживает последовательность RACH и наилучший луч Tx DL из принятой информации RACH. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Способ, реализуемый абонентской станцией (SS) в системе беспроводной связи с использованием формирования луча, причем способ содержит этапы, на которых:
выбирают наилучший луч передачи (Тх) по нисходящей линии связи (DL) из числа лучей Тх DL, переданных из базовой станции (BS); и
передают на BS информацию канала произвольного доступа (RACH), указывающую наилучший луч Тх DL.

2. Способ по п. 1, в котором этап, на котором передают информацию RACH на BS, содержит этапы, на которых:
выбирают конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH;
определяют одну последовательность RACH в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
передают на BS упомянутую определенную последовательность RACH в качестве информации RACH.

3. Способ по п. 2, в котором этап, на котором определяют последовательность RACH, содержит этапы, на которых:
произвольно выбирают конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH;
выбирают последовательность, соответствующую наилучшему лучу Тх DL, в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
определяют искомую последовательность в качестве упомянутой одной последовательности RACH.

4. Способ по п. 2, в котором этап, на котором определяют последовательность RACH, содержит этапы, на которых:
выбирают конкретную группу последовательностей RACH, соответствующих наилучшему лучу Тх DL, из множества последовательностей RACH;
произвольно выбирают последовательность в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
определяют выбранную последовательность в качестве упомянутой одной последовательности RACH.

5. Способ по п. 1, в котором этап, на котором передают информацию RACH на BS, содержит этапы, на которых:
выбирают конкретную группу последовательностей RACH, соответствующих наилучшему лучу Тх DL, из множества последовательностей RACH;
определяют одну последовательность RACH в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
передают на BS упомянутую определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности, выбранной из множества возможностей передачи.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
принимают из BS информацию о конфигурации RACH, ассоциированную с передачей информации RACH.

7. Способ по п. 6, в котором этап, на котором принимают информацию о конфигурации RACH, содержит этап, на котором принимают информацию о конфигурации RACH, транслируемую из BS.

8. Способ по п. 6, в котором этап, на котором выбирают наилучший луч Тх DL, содержит этапы, на которых:
измеряют лучи Тх DL, переданные посредством опорного канала с измеряемым лучом из BS; и
выбирают наилучший луч Тх DL из лучей Тх DL.

9. Устройство абонентской станции (SS) для использования в системе беспроводной связи с использованием формирования луча, причем устройство содержит:
генератор информации канала произвольного доступа (RACH), выполненный с возможностью генерирования информации RACH, указывающей наилучший луч передачи (Тх) по нисходящей линии связи (DL) из числа лучей Тх DL, переданных из базовой станции (BS); и
передатчик, выполненный с возможностью передачи сгенерированной информации RACH на BS.

10. Устройство по п. 9, в котором генератор информации RACH выполнен с возможностью:
выбирать конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH;
определять одну последовательность RACH в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
генерировать упомянутую определенную последовательность RACH в качестве информации RACH.

11. Устройство по п. 10, в котором генератор информации RACH выполнен с возможностью:
произвольно выбирать конкретную группу последовательностей RACH из множества последовательностей RACH;
выбирать последовательность, соответствующую наилучшему лучу Тх DL, в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
определять искомую последовательность в качестве упомянутой одной последовательности RACH.

12. Устройство по п. 10, в котором генератор информации RACH выполнен с возможностью:
выбирать конкретную группу последовательностей RACH, соответствующих наилучшему лучу Тх DL, из множества последовательностей RACH;
произвольно выбирать последовательность в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
определять выбранную последовательность в качестве упомянутой одной последовательности RACH.

13. Устройство по п. 9, в котором генератор информации RACH выполнен с возможностью:
выбирать конкретную группу последовательностей RACH, соответствующих наилучшему лучу Тх DL, из множества последовательностей RACH;
определять одну последовательность RACH в пределах упомянутой конкретной группы последовательностей RACH; и
выводить для передачи упомянутую определенную последовательность RACH в качестве информации RACH при возможности, выбранной из множества возможностей передачи.

14. Устройство по п. 9, дополнительно содержащее:
приемник, выполненный с возможностью принимать из BS информацию о конфигурации RACH, ассоциированную с передачей информации RACH.

15. Устройство по п. 14, в котором приемник выполнен с возможностью принимать информацию о конфигурации RACH, транслируемую из BS.

16. Устройство по п. 9, дополнительно содержащее:
измеритель сигнала, выполненный с возможностью:
измерять лучи Тх DL, переданные посредством опорного канала с измеряемым лучом из BS; и
предоставлять результат измерения в генератор информации RACH.

17. Способ, реализуемый базовой станцией (BS) в системе беспроводной связи с использованием формирования луча, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают информацию канала произвольного доступа (RACH), указывающую наилучший луч передачи (Тх) по нисходящей линии связи (DL) из числа лучей Тх DL, переданных на абонентскую станцию (SS) из BS; и
обнаруживают последовательность RACH и наилучший луч Тх DL из принятой информации RACH.

18. Способ по п. 17, в котором этап обнаружения содержит этапы, на которых:
обнаруживают столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH; и
обнаруживают в качестве наилучшего луча Тх DL луч Тх DL, указанный остаточными битами, не включающими последовательность RACH из информации RACH.

19. Способ по п. 17, в котором этап обнаружения содержит этапы, на которых:
обнаруживают столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH; и
обнаруживают в качестве наилучшего луча Тх DL луч Тх DL, который соответствует остаточным битам, не включающим последовательность RACH из информации RACH, и возможность, при которой принята информация RACH, из множества возможностей передачи.

20. Способ по п. 17, дополнительно содержащий этап, на котором:
передают на SS информацию о конфигурации RACH, ассоциированную с передачей информации RACH.

21. Способ по п. 20, в котором этап, на котором передают информацию о конфигурации RACH, содержит этап, на котором транслируют информацию о конфигурации RACH на SS.

22. Способ по п. 17, дополнительно содержащий этапы, на которых:
измеряют информацию RACH;
определяют наилучший луч Тх по восходящей линии связи (UL) согласно результату измерения; и
передают информацию о наилучшем луче Тх UL на SS.

23. Устройство базовой станции (BS) для использования в системе беспроводной связи с использованием формирования луча, причем устройство содержит:
приемник, выполненный с возможностью приема информации канала произвольного доступа (RACH), указывающей наилучший луч передачи (Тх) по нисходящей линии связи (DL) из числа лучей Тх DL, переданных на абонентскую станцию (SS) из BS; и
детектор, выполненный с возможностью обнаружения последовательности RACH и наилучшего луча Тх DL из принятой информации RACH.

24. Устройство по п. 23, в котором детектор выполнен с возможностью:
обнаруживать столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH; и
обнаруживать в качестве наилучшего луча Тх DL луч Тх DL, указанный остаточными битами, не включающими последовательность RACH из информации RACH.

25. Устройство по п. 23, в котором детектор выполнен с возможностью:
обнаруживать столько битов, сколько составляет предварительно заданное число из информации RACH в качестве последовательности RACH; и
обнаруживать в качестве наилучшего луча Тх DL луч Тх DL, который соответствует остаточным битам, не включающим последовательность RACH из информации RACH, и возможность, при которой принята информация RACH, из множества возможностей передачи.

26. Устройство по п. 23, дополнительно содержащее:
передатчик, выполненный с возможностью передавать на SS информацию о конфигурации RACH, ассоциированную с передачей информации RACH.

27. Устройство по п. 26, в котором передатчик выполнен с возможностью транслировать информацию о конфигурации RACH на SS.

28. Устройство по п. 23, дополнительно содержащее:
измеритель, выполненный с возможностью измерять информацию RACH;
генератор сигнала, выполненный с возможностью определять наилучший луч Тх по восходящей линии связи (UL) согласно результату измерения и генерировать информацию о наилучшем луче Тх UL; и
передатчик, выполненный с возможностью передавать информацию о наилучшем луче Тх UL на SS.