СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАСШИРЯЕМОГО И МАСШТАБИРУЕМОГО КАНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Российский патент 2017 года по МПК H04L5/00 

ПРИОРИТЕТ

По данной заявке испрашивается приоритет Патентной Заявки США №13/557,121 поданной 24 июля 2012 г., озаглавленной «METHODS AND APPARATUS FOR AN EXTENSIBLE AND SCALABLE CONTROL CHANNEL FOR WIRELESS NETWORKS», по которой испрашивается приоритет Предварительной Патентной Заявки США №61/557,329, поданной 08 ноября 2011 г., озаглавленной «METHODS AND APPARATUS FOR AN EXTENSIBLE AND SCALABLE CONTROL CHANNEL FOR WIRELESS NETWORKS», причем каждая из вышеприведенных заявок во всей своей полноте включена в настоящее описание посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к области беспроводной связи и сетям передачи данных. В частности, в одном примерном аспекте, изобретение направлено на способы и устройство для расширяемого и масштабируемого канала управления для беспроводных сетей.

2. ОПИСАНИЕ СВЯЗАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Оператор сотовой сети предоставляет услуги мобильной телекоммуникационной связи совокупности сотовых пользовательских устройств через сетевую инфраструктуру из, например, сотовых базовых станций (BS), контроллеров базовых станций, инфраструктурных узлов и т.п. Один важный аспект функционирования сотовой сети связан с управлением и администрированием сетевыми ресурсами. В некоторых сотовых технологиях, выделен так называемый «канал управления» для осуществления обмена информацией управления между сотовой базовой станцией, и совокупностью сотовых оборудований пользователя.

При разработке канала управления возникает множество проблем. В частности, устройство не осведомлено о функционировании сети до тех пор, пока устройство успешно не декодирует канал управления. По этой причине, каналы управления предшествующего уровня техники имеют распределенный предварительно определенный набор ресурсов для функционирования канала управления. Таким образом, даже если мобильное устройство не имеет другой информации о сети, мобильное устройство может обнаружить канал управления на основании известного предварительно определенного набора ресурсов.

Тем не менее, несмотря на то, что каналы управления необходимы для функционирования сети, они сокращают объем ресурсов, доступных для переноса данных. Следовательно, при заданной предварительно определенной природе существующих реализаций канала управления, существующие сети, как правило, не эффективны, поскольку предварительно определенные ресурсы управления намеренно консервативны, и не всегда полностью используются.

Более того, из-за важности информации канала управления, значительные усилия расходуются на обеспечение гарантии того, что информация канала управления точно принимается приемником. Существующие решения используют несколько контрмер для защиты доставки канала управления, включая, например, схемы помехоустойчивого кодирования, и относительно высокую мощность передачи для каналов управления. К сожалению, эти контрмеры также вносят свой вклад в недоиспользование сети. Например, схемы помехоустойчивого кодирования основаны на увеличении избыточности (т.е., полезные данные дополняются избыточной информацией); аналогичным образом, более высокая мощность передачи может увеличить помехи в других каналах. Также более высокая мощность канала управления может отрицательно сказаться на долговечности батареи в, например, мобильных сотовых устройствах.

Соответственно, требуются улучшенные решения для функционирования канала управления в существующих и будущих сотовых сетях. Улучшенное функционирование канала управления в идеале должно: (i) увеличить емкость канала управления, (ii) улучшить масштабируемость канала управления, (iii) обеспечить координацию исключения помех, и (iv) сократить издержки на канал управления.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение удовлетворяет вышеупомянутые потребности посредством предоставления, среди прочего, улучшенного устройства и способов для расширяемого и масштабируемого канала управления для беспроводных сетей.

Сначала раскрывается способ функционирования беспроводной сети. В одном варианте осуществления, способ включает в себя этапы, на которых: сегментируют один или более частотных ресурсов на некоторое количество сегментов частоты, при этом каждый сегмент частоты содержит одну или более областей канала управления; назначают одно или более мобильных устройств соответствующей одной из одной или более областей канала управления; и передают информацию управления, ассоциированную с назначенным одним или более устройствами через соответствующую одну из одной или более областей канала управления.

В одном варианте, каждая область канала управления включает в себя целое число физически последовательных или логически последовательных физических блоков ресурсов. В одном примерном сценарии, каждая область канала управления назначается одному или более удаленным объектам радиосвязи, ассоциированным с макро-сотой. В одном таком сценарии, устройство функционирует в соответствии со схемой дуплекса с временным разделением (TDD). В качестве альтернативы, устройство функционирует в соответствии со схемой дуплекса с частотным разделением (FDD).

В другом варианте, один или более частотных ресурсов дополнительно сегментированы в соответствии с временным интервалом. В одном таком варианте, временной интервал является временным слотом. В качестве альтернативы, временной интервал является субкадром.

В другом варианте осуществления, способ включает в себя этапы, на которых: передают одну или более областей канала управления с емкостью, при этом одна или более областей канала управления ассоциированы с набором клиентских устройств; и в ответ на изменение издержек на канал управления применительно к набору клиентских устройств, регулируют емкость одной или более областей канала управления.

В одном варианте, регулируемая емкость включает в себя расширенный частотный диапазон одной или более областей канала управления. В другом варианте, регулируемая емкость включает в себя расширение временного диапазона одной или более областей канала управления.

В другом варианте, изменение издержек на канал управления включает в себя изменение совокупности клиентских устройств. В качестве альтернативы, изменение издержек на канал управления включает в себя изменение в одном или более форматах сообщения.

В еще одном другом варианте осуществления, способ включает в себя этапы, на которых: сегментируют один или более частотных ресурсов на некоторое количество сегментов частоты, при этом каждый сегмент частоты содержит одну или более областей канала управления; передают первую область канала управления через первый сегмент частоты в первом географическом местоположении; передают вторую область канала управления через первый сегмент частоты во втором географическом местоположении; при этом первое и второе географические местоположения пространственно отличаются; и при этом первая и вторая области канала управления совместно используют общий идентификатор соты.

В одном варианте, один или более сегментов частоты дополнительно сегментированы на один или более временные сегменты. В другом варианте, одна или более областей канала управления включают в себя множество физических блоков ресурсов (PRB). В одном таком варианте, множество PRB дополнительно подвергается перестановке и рассредоточению по совокупности из одного или более клиентских устройств.

В других вариантах, первое географическое местоположение обслуживается первой удаленной станцией радиосвязи (RRH), а второе географическое местоположение обслуживается второй RRH.

В еще одном другом варианте осуществления, способ включает в себя этапы, на которых: для множества временных интервалов: выполняют перестановку одной или более информации управления, ассоциированной с одним или более мобильными устройствами, по одному или более блокам ресурсов области канала управления; и передают переставленную одну или более информацию управления через один или более блоки ресурсов области канала управления.

В одном варианте, перестановка сконфигурирована для обеспечения максимального частотного разнесения применительно к одной или более информации управления. В качестве альтернативы, перестановка является случайной.

В другом варианте осуществления, область канала управления имеет частотный диапазон, который является подмножеством полного частотного диапазона. В альтернативном варианте, область канала управления имеет временной диапазон, который является подмножеством полного временного диапазона.

Также раскрывается способ беспроводного функционирования. В одном варианте осуществления, способ включает в себя этапы, на которых: сегментируют один или более частотных ресурсов на некоторое количество сегментов частоты, при этом каждый сегмент частоты содержит одну или более областей канала управления; назначают одно или более мобильных устройств соответствующей одной из одной или более областей канала управления; и выполняют формирование диаграммы направленности одной или более передач информации управления, ассоциированных с назначенным одним или более мобильными устройствами, через множество антенн.

В одном варианте, передачи информации управления включают в себя один или более опорных сигналов, конкретные для соответствующего одного из назначенных одного или более мобильных устройств.

Дополнительно раскрывается беспроводной передатчик. В одном варианте осуществления, беспроводной передатчик включает в себя: беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с одним или более мобильными устройствами; процессор; и не временное компьютерно-читаемое устройство, содержащее запоминающий носитель с хранящейся на нем, по меньшей мере, одной компьютерной программой, при этом, по меньшей мере, одна компьютерная программа выполнена с возможностью, при исполнении процессором: ассоциации одного или более мобильных устройств к соответствующей одной или более областям канала управления; и передачи информации управления, ассоциированной с ассоциированным одним или более мобильными устройствами через соответствующую одну или более областей канала управления.

В одном варианте, беспроводной передатчик является удаленной станцией радиосвязи (RRH), связанной с внешним развитым Узлом-B (eNB). В альтернативном варианте, беспроводной передатчик является развитым Узлом-B (eNB).

В еще одних других вариантах, по меньшей мере, компьютерная программа дополнительно выполнена с возможностью сегментирования одного или более частотных ресурсов на некоторое количество сегментов частоты, при этом, по меньшей мере, один сегмент частоты содержит одну или более областей канала управления. В другом варианте, по меньшей мере, одна компьютерная программа дополнительно выполнена с возможностью назначения одного или более мобильных устройств соответствующей одной из одной или более областей канала управления.

В другом варианте, один или более частотных ресурсов дополнительно сегментируются в соответствии с временным интервалом. В таком варианте, временной интервал является временным слотом, или в качестве альтернативы, субкадром.

Также в данном документе раскрывается беспроводной приемник. В одном варианте осуществления, беспроводной приемник включает в себя: беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с одним или более устройствами базовой станции; процессор; и не временное компьютерно-читаемое устройство, содержащее запоминающий носитель с хранящейся на нем, по меньшей мере, одной компьютерной программой, при этом, по меньшей мере, одна компьютерная программа выполнена с возможностью, при исполнении процессором: идентификации одной или более областей канала управления, ассоциированных с беспроводным приемником, передаваемых одним или более устройствами базовой станции; и декодирования информации управления в идентифицированной одной или более областях канала управления.

В одном варианте, идентифицированная одна или более областей канала управления включают в себя частотный диапазон, который является подмножеством полного частотного диапазона.

В другом варианте, идентифицированная одна или более областей канала управления включают в себя временной диапазон, который является подмножеством полного временного диапазона. Например, в одном сценарии временной диапазон является временным слотом. В качестве альтернативы, временной диапазон может быть субкадром.

В одном варианте, декодированная информация управления включает в себя один или более опорных сигналов конкретные для беспроводного приемника. В еще одних других вариантах, идентификация одной или более областей канала управления основана на сообщении, принятом, по меньшей мере, от одного из одного или более устройств базовой станции.

Прочие признаки и преимущества настоящего изобретения станут легко понятны специалистам в соответствующей области при обращении к прилагаемым чертежам и подробному описанию примерных вариантов осуществления, представленных ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 является графической иллюстрацией структуры канала управления стандарта Долгосрочного Развития (LTE) известного уровня техники.

Фиг. 2A иллюстрирует примерный Развитый Узел-B (eNB) и массив Удаленных Станций Радиосвязи (RRH), которые используются для обеспечения улучшенного покрытия для совокупности Оборудований Пользователя (UE), используемые в сочетании с различными аспектами настоящего изобретения.

Фиг. 2B является графической иллюстрацией одного варианта осуществления структуры для областей улучшенного Физического Канала Управления Нисходящей Линии Связи (ePDCCH) в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2С является графическим представлением одной примерной процедуры для формирования областей ePDCCH через слот в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 является графическим представление содержимого области ePDCCH в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 является графическим представление структуры физического блока ресурсов в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 является графическим представлением относительного местоположения ePDCCH по времени и частоте при обратной совместимости и без обратной совместимости типов несущей в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 является функциональной структурной схемой, иллюстрирующей один вариант осуществления клиентского или пользовательского устройства, включающего в себя функциональные возможности улучшенного канала управления настоящего изобретения.

Фиг. 7 является функциональной структурной схемой, иллюстрирующей один вариант осуществления серверного устройства, включающего в себя функциональные возможности улучшенного канала управления настоящего изобретения.

Фиг. 8 является функциональной структурной схемой, иллюстрирующей один вариант осуществления способа динамического распределения ресурсов для передачи информации управления в расширяемом и масштабируемом канале управления беспроводной сети, в соответствии с настоящим изобретением.

Права на все фигуры принадлежат Apple Inc. 2012 г. © Все права защищены.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее ссылка делается на чертежи, при этом подобные цифровые обозначения относятся к подобным частям во всех чертежах.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Теперь подробно будут описаны примерные варианты осуществления настоящего изобретения. Несмотря на то, что эти варианты осуществления главным образом рассматриваются в контексте беспроводной UMTS сети третьего поколения (3G), и в частности в одном варианте применительно к сетям LTE (3.9G) и четвертого поколения LTE-A (4G), специалистам в соответствующей области будет понятно, что настоящее изобретение этим не ограничивается. В действительности, различные аспекты изобретения полезны в любой беспроводной сети, которая может получить выгоду от описываемых в данном документе расширяемых и масштабируемых каналов управления для беспроводных сетей.

Используемое в данном документе понятие «беспроводной» означает любой беспроводной сигнал, данные, связь, или иной интерфейс, включающий в себя без ограничения Wi-Fi, Bluetooth, 3G (например, 3GPP, 3GPP2, и UMTS), HSDPA/HSUPA, TDMA, CDMA (например, IS-95A, WCDMA, и т.д.), FHSS, DSSS, GSM, PAN/802.15, WiMAX (802.16), 802.20, узкополосный/FDMA, OFDM, PCS/DCS, аналоговые сотовые, CDPD, спутниковые системы, системы миллиметровых волн, микроволновые системы, акустические, и инфракрасные (т.е., IrDA).

Кроме того, используемое в данном документе понятие «сеть» относится главным образом к любому типу данных, телекоммуникациям или другой сети, включая, без ограничения, сети передачи данных (включая MAN, PAN, WAN, LAN, WLAN, микросети, пикосети, интерсети, и интрасети), спутниковые сети, сотовые сети, и т.д.

ФИЗИЧЕСКИЙ КАНАЛ УПРАВЛЕНИЯ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ (PDCCH) ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Теперь обращаясь к Фиг. 1, показана одна иллюстрация структуры 100 канала управления стандарта Долгосрочного Развития (LTE) известного уровня техники. Каждый кадр охватывает 10 мс, и состоит из десяти (10) субкадров (пронумерованных от #0 до #9); при этом каждый субкадр состоит из двух (2) слотов (пронумерованных #0, #1); и каждый слот состоит из семи (7) символов OFDM (пронумерованных от #0 до #6). Полная полоса пропускания стандарта LTE разбита на N «поднесущих», где N обозначает размер FFT/IFFT. Данные LTE переносятся в соответствии с данной частотно-временной «сеткой ресурсов». Как показано, сигнализация управления нисходящей линии связи располагается в начале каждого субкадра нисходящей линии связи, и может охватывать вплоть до трех (3) первых символов OFDM.

Сигнализация управления нисходящей линии связи состоит из трех физических каналов: (i) Физический Канал Индикатора Формата Управления (PCFICH), (ii) Физический Канал Индикатора Гибридного-ARQ (Автоматический Запрос Повторной Передачи) (PHICH), и (iii) Физический Общий Канал Управления Нисходящей Линии Связи (PDCCH). Каждый из вышеприведенного более подробно описывается далее.

PCFICH указывает количество символов (1, 2, или 3) Мультиплексирования с Ортогональным Частотным Разделением (OFDM), используемых для сигнализации управления в данном субкадре. PCFICH содержит кодовое слово, которое соответствует подходящей длине PDCCH. PCFICH отображается в первом символе OFDM, если присутствует, тем не менее PCFICH передается только когда количество символов OFDM для PDCCH больше нуля.

PHICH содержит квитанцию (ACK) или негативную квитанцию (NACK) применительно к передаче данных восходящей линии связи. PHICH размещаются в первом символе OFDM каждого субкадра, и отправляются через четыре (4) субкадра после передачи с HARQ по нескольким (например, если передача восходящей линии связи произошла в субкадре n, то соответствующий PHICH будет в субкадре n+4). PHICH переносится несколькими Группами Элементов Ресурса (REG); в качестве краткого отступления, каждая REG содержит четыре (4) частотно-временных Элемента Ресурса (RE) и каждый RE соответствует конкретной частотно-временной единице, которая определена посредством поднесущей и символа. Несколько PHICH могут совместно использовать один и тот же набор REG, используя ортогональные последовательности разнесения, в качестве так называемой «группы PHICH». Каждый PHICH идентифицируется двумя параметрами: номером группы PHICH, и индексом ортогональной последовательности в группе.

PDCCH несет в себе назначения планирования нисходящей линии связи и разрешения планирования восходящей линии связи для каждого UE. Чуть более подробно, PDCCH передается по одному или более последовательным Элементам Канала Управления (CCE), где CCE соответствует числу кратному девяти (9) Группам Элементов Ресурсов (REG). Вкратце, PDCCH несет в себе назначения планирования и прочую информацию управления в виде сообщений Информации Управления Нисходящей Линии Связи (DCI). Каждая DCI генерируется на основании набора параметров, которые включают в себя: некоторое количество Блоков Ресурсов (RB) нисходящей линии связи, формат DCI, и т.д. Сообщения DCI обрабатываются (например, канально кодируются, скремблируются, модулируются, предварительно кодируются, и отображаются в комплексных символах), и отображаются в RE. Распределенные для каждой передачи сигнализации управления нисходящей линии связи REG/CCE составлены из этих результирующих RE.

Как упомянуто ранее, область управления субкадра (например, первый из двух или трех символов OFDM, охватывающий полную полосу частот) содержит PDCCH для нескольких UE, так что UE должно отслеживать сравнительно большую зону для извлечения своей собственной информации управления (которая является лишь фрагментом полной области управления). Поскольку UE заранее не знает структуру канала управления, то UE должно декодировать полную область управления (первые три символа полной спектральной полосы пропускания). Это накладывает значительную нагрузку на UE; значительная нагрузка в виде декодирования канала управления увеличивает комплексность компонентов (и стоимость), а также уменьшает производительность UE и в некоторой степени вносит свой вклад в разряд батареи.

В общем, существующая структура PDCCH была разработана для обеспечения сигнализации управления и назначений ресурсов для Оборудований Пользователя (UE) на основании сценария использования вида: одна точка передачи на макро-соту. Тем не менее, появилось много сценариев использования, которые не подпадают под парадигму одной точки передачи. Несколько этих сценариев более подробно описывается ниже.

В одном таком примере, значительные исследования были направлены на методики Координированной Многоточечной Передачи (CoMP), которые обеспечивают передачу и прием сигналов от нескольких узлов сотовой связи. В различных сценариях CoMP, несколько узлов сотовой связи могут координировать транзакции. Например, в так называемом «сценарии 4 CoMP» (как описано в документе 3GPP TR 36.819 Technical Specification Group Radio Access Network; Coordinated multi-point operation for LTE physical layer aspects (Release 11), опубликованном в сентябре 2011 г., и включенном во всей своей полноте в настоящее описание посредством ссылки), в одной макро-соте разворачивается несколько Удаленных Станций Радиосвязи (RRH) с одинаковым физическим Идентификатором Соты (ID Соты). Существующие реализации RRH могут быть рассмотрены в качестве географически отдаленных антенн, управление которыми осуществляется посредством eNB через оптоволокно (или другую высокоскоростную линию передачи данных). Поскольку каждая RRH имеет одинаковый ID Соты, то RRH неотличимы от eNB со стороны UE. Таким образом, RRH обеспечивает виртуально идентичный радиоинтерфейс в разных физических местоположениях, что приводит к улучшенному физическому покрытию соты в зоне. Несмотря на то, что сценарий 4 CoMP обеспечивает улучшенное покрытие, сценарий 4 CoMP не обеспечивает какого-либо прироста в емкости.

В другом таком примере, в рамках так называемого «сценария 3 CoMP», каждая RRH имеет разный ID Соты по отношению к ассоциированной макро-соте. Поскольку eNB и RRH совместно используют одинаковые временные/частотные ресурсы, но более не являются неотличимыми друг от друга, eNB и RRH будут вызывать взаимные помехи, вызывая значительные внутрисотовые помехи. Кроме того, в контексте сценария 3 CoMP, назначения ресурсов, соответствующих каждой RRH, находится под управлением eNB; каждое назначение должно одновременно передаваться RRH, чтобы гарантировать правильную координацию. Тем не менее, эти издержки на управление вызывают значительное увеличение количества назначений ресурсов, и сокращает количество доступных Элементов Канала Управления (CCE) на субкадр. Таким образом, требования сценария 3 CoMP могут значительно нагрузить ограниченную емкость существующего функционирования PDCCH. Более того, в данном контексте, методики для обнаружения существующих структур PDCCH в субкадрах с сильными помехами могут быть неудовлетворительными. Предлагаемые решения включают в себя, например, планирование Практически Пустого Субкадра (ABS) в одном узле для сокращения помех в то время, пока другие узлы осуществляют передачу. К сожалению, схемы ABS требуют от подавляющего сетевого узла уменьшения его собственной активности (например, мощности передачи) при ABS, что очень неэффективно с точки зрения использования спектра. Как и при сценарии 4 CoMP, сценарий 3 CoMP расходует значительную емкость канала управления.

Кроме того, несколько улучшений было выполнено с момента выхода исходного исполнения PDCCH (PDCCH описывается в документе 3GPP TS 36.300, «Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 11), опубликованном в сентябре 2011 г., и который во всей своей полноте включен в настоящее описание посредством ссылки). В частности, были реализованы или предложены новые режимы передачи на основании опорных сигналов, характерных для UE, которые были предназначены для обеспечения Многопользовательской схемы с Множеством Входов и Множеством Выходов (MU-MIMO). Например, ожидается, что так называемый «Режим Передачи 9» будет широко использоваться в будущих развертываниях (Режим Передачи 9 описывается в документе 3GPP TS 36.213 Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures, опубликованном в марте 2012 г., и который во всей своей полноте включен в настоящее описание посредством ссылки). Режим Передачи 9 обеспечивает гладкое переключение между Однопользовательской MIMO (SU-MIMO) и MU-MIMO. К сожалению, формат Информации Управления Нисходящей Линии Связи (DCI), используемый при Режиме Передачи 9 (т.е., формат 2C DCI), имеет очень большой размер полезной нагрузки. Поскольку, существующая структура PDCCH имеет фиксированный формат (только 1, 2, или 3 первых символа OFDM из субкадра), то PDCCH должен функционировать с меньшим числом назначений ресурсов (т.е., меньшим количеством CCE на субкадр) для того, чтобы обеспечивать большие полезные нагрузки, например, формата 2C DCI. Таким образом, существующие структуры PDCCH плохо подходят для обработки новых структур полезной нагрузки и/или структур полезной нагрузки значительного размера.

Более того, в некоторых средах, соседние узлы передачи могут вызывать взаимные помехи. Существующих механизмов PDCCH в ранних версиях стандарта LTE может быть недостаточно для надежной передачи каналов управления при плотных и разнородных развертываниях. Например, усовершенствование реализации MIMO посредством улучшенной обратной связи в отношении Информации о Состоянии Канала (CSI) для высокоприоритетных сценариев, непосредственно не направлены на усовершенствования обратной связи в документе GPP TS 36.213 Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures, опубликованном в марте 2012 г., и который во всей своей полноте включен в настоящее описание посредством ссылки. В действительности, сценарии, в которых несколько (например, четыре (4)) передающих антенн функционируют в конфигурации с взаимно-ортогональной поляризацией до сих пор не изучены в гомогенных и гетерогенных сценариях. Несмотря на то, что в настоящий момент не известно, могут ли существующие решения обеспечить достаточную производительность, вероятно, что настоящие решения обеспечивают недостаточную координацию исключения помех.

Кроме того, из-за ограничений по емкости существующих структур PDCCH, некоторые ресурсы данных не могут быть своевременно распределены. Например, существующие структуры PDCCH используют хэш-функцию для отображения CCE в так называемой «области управления». Специалисты в соответствующей области будут понимать, что хэш-функция не гарантирует уникальные отображения, и в некоторых случаях два или более потенциальных набора могут конфликтовать. Вероятность конфликта дополнительно обостряется, когда UE выбирает уровни агрегации выше одного. Во время конфликтов, количество назначения, которое может быть передано по PDCCH, ограничено (т.е., передается только один из потенциальных наборов), что сокращает общую пользовательскую пропускную способность и увеличивает общую задержку передачи.

Дополнительно, существующие структуры PDCCH были разработаны на основании предполагаемого одного сегмента частоты в каждом слоте/субкадре с коэффициентом повторного использования частоты равным единице. В разговорной речи это известно как «жесткое» сегментирование частоты. В противоположность, схемы «мягкого» сегментирования частоты могут динамически меняться в программном обеспечении для регулировки применительно к разным схемам сегментирования и обеспечивать разные схемы повторного использования частоты. Жесткое сегментирование частоты не может быть использовано с методиками Частичного Повторного Использования Частоты (FFR). FFR совместно с мягким сегментированием частоты может быть использовано для уменьшения помех, что приводит к улучшенной устойчивости и надежности управления и сигнализации данных. Кроме того, использование мультиплексирования с частотным разделением данных и областей управления обеспечит более тонкое управление мощностью для каждого канала.

Более того, существующее функционирование PDССH основано на Опорных Сигналах, характерных для Соты (CRS), для оценки канала и когерентного обнаружения. Эмпирически, схемы CRS требуют значительных издержек (например, CRS не содержит какой-либо полезной информации и его широковещательная передача осуществляться при значительной мощности) и являются неэффективными для некоторых приложений (например, методик замкнутого предварительного кодирования, формирования диаграммы направленности и Многопользовательской схемы с Множеством Входом и Множеством Выходов (MU-MIMO)).

В заключение, существующее функционирование PDCCH основано на детализации распределения ресурсов равном одному, двум, или трем символам OFDM для PDCCH. Каждый символ OFDM составляет приблизительно 7% сетевых издержек; данная детализация распределения ресурсов довольно большая, и вносит свой вклад в значительный объем неиспользуемых ресурсов.

Существующие решения для PDCCH стандарта LTE имеют значительные ограничения, включающие в себя: (i) ограниченную емкость, (ii) ограниченные возможности полезной нагрузки, (iii) недостаточную координацию исключения помех, (iv) низкую пользовательскую пропускную способность, (v) недостаточные возможности повторного использования частоты, (vi) отсутствие возможностей формирования диаграммы направленности, и (vii) чрезмерные издержки. Соответственно, требуется улучшенное расширяемое и масштабируемое решение для функционирования канала управления в существующих и будущих сотовых сетях.

«УЛУЧШЕННЫЙ» ФИЗИЧЕСКИЙ КАНАЛ УПРАВЛЕНИЯ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

В связи с недостатками существующей структуры PDCCH, требуются усовершенствованные решения для Улучшенного Физического Канала Управления Нисходящей Линии Связи (ePDCCH). В идеале, усовершенствованный ePDCCH должен обладать одним или более из следующих атрибутов: (i) поддерживать увеличенную емкость канала управления, (ii) поддерживать Улучшенную Координацию Межсотовых Помех (eICIC) в частотной области, (iii) достигать усовершенствованного пространственного повторного использования ресурса канала управления, (iv) поддерживать формирование диаграммы направленности и/или разнесение, (v) функционировать по новым типа несущей и обеспечивать дальнейшие улучшения свойств на физическом уровне, такие как, например, субкадры Одночастотных Сетей Многоадресной-Широковещательной Передачи (MBSFN) (смотри, например, документ 3GPP TS 36.211 Technical Specification Group Radio Access Network, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10), опубликованный в марте 2011 г., и который во всей своей полноте включен в настоящее описание посредством ссылки), (vi) сосуществовать на тех же самых технологиях несущей, что и унаследованные UE, и/или (vii) использовать частотно выборочное планирование для подавления межсотовых помех.

Соответственно, в одном примерном варианте осуществления настоящего изобретения, область ePDCCH определяется во временной и частотной области. В отличие от структур канала PDCCH известного уровня техники, которые ограничиваются несколькими первыми символами каждого субкадра и передаются по полной спектральной полосе пропускания соты, в одном варианте ePDCCH рассредоточивается по всей спектральной полосе пропускания в соответствии с частотой, временем, и/или передатчиком. В одном таком варианте, каждой Удаленной Станции Радиосвязи (RRH) распределяется область ePDCCH, которая определена в соответствии с набором из одного или более улучшенных CCE (eCCE), при этом каждый eCCE дополнительно инкапсулирован в одном Физическом Блоке Ресурсов (PRB) в каждом слоте/субкадре. Каждый примерный PRB состоит из двенадцати (12) последовательных поднесущих для одного слота. Более того, каждый RRH ассоциирован с подмножеством пользователей соты; таким образом, каждая область ePDCCH может быть сокращена до только спектральных ресурсов, которые необходимы для обслуживания подмножества пользователей, ассоциированных с RRH.

В качестве краткого отступления, PRB является наименьшей детализацией спектральных ресурсов, которую может планировать примерный развитый Узел-B (eNB) стандарта LTE. В зависимости от размера eCCE, может присутствовать один или более eCCE в PRB. Как более подробно описано ниже, данная конфигурируемая структура обеспечивает, среди прочего, мультиплексирование с частотным разделением ePDCCH с другими каналами, такими как, например, Физические Совместно Используемые Каналы Нисходящей Линии Связи (PDSCH). Например, предпочтительно может быть выполнено перемежение PDSCH, чтобы он занимал спектральные полосы пропускания, которые не используются ePDCCH (и наоборот).

Дополнительно, гибкая структура eCCE может обеспечивать несколько форматов DCI, которые необходимы для поддержки настоящих и будущих приложений и улучшенных режимов (например, схемы с Множеством Входов и Множеством Выходов (MIMO), и т.д.). Кроме того, блоки ресурсов, используемые для ePDCCH, могут быть переставлены и распределены локализованным или рассредоточенным образом, чтобы использовать выигрыш от частотного разнесения.

В одном примерном варианте, Опорные Сигналы Демодуляции (DM-RS) используются исключительно для оценки канала и когерентного обнаружения в блоках ресурсов, назначенных конкретному пользователю. Посредством удаления зависимости от Опорных Сигналов, характерных для Соты (CRS), для оценки канала и когерентного обнаружения, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть дополнительно усилены схемами MU-MIMO и формирования диаграммы направленности для обеспечения ePDCCCH. В частности, UE может регулировать прием в соответствии с существующей сигнализацией DM-RS в соответствии с существующими методиками формирования диаграммы направленности. При помощи весовых векторов формирования диаграммы направленности, UE может принимать ePDCCH от обслуживающей BS. Возможность приема ePDCCH со сформированной диаграммой направленности значительно улучшает надежность и покрытие сети.

Более того, в одном варианте обратной совместимости, ePDCCH может быть дополнительно подразделен на «четную область» и «нечетную область». Четная область ePDCCH совместно использует с унаследованными форматами PDCCH слоты с четными номерами. Нечетная область ePDCCH занимает слоты с нечетными номерами. Данная конфигурация гарантирует обратную совместимость и поддержку наследования, при этом вводя новую структуру управления с мультиплексированием с частотным разделением (FDM).

В одном таком варианте осуществления, пространства поиска (как общие, так и характерные для UE) UE Версии 11 отделяются от тех, что выпущены ранее. Это позволяет осуществлять независимое функционирование UE Версии 11 и eNB в так называемых развертываниях «зеленого поля» (т.е., там, где не разворачивается предыдущая сетевая инфраструктура) независимо от унаследованных конфигураций, что приводит к меньшим издержкам.

Дополнительно, будет очевидно, что аналогичные (если не идентичные) структуры могут быть использованы для сетей с дуплексом с временным разделением (TDD) и дуплексом с частотным разделением (FDD). Данная структура с двойственной природой применительно к ePDCCH при функционировании с TDD и FDD может сократить стоимость и сложность многорежимных устройств.

В заключение, поскольку некоторые сети отдавали предпочтения малоразмерным сотам и плотным развертываниям с малым радиусом действия, то некоторые варианты могут использовать более высокие порядки модуляции, такие как 16QAM (Квадратурная Амплитудная Модуляция) для обработки немодулированных сигналов каналов управления. В частности, более низкие потери в тракте передачи и более высокие функциональные SINR (Отношения Сигнала к Помехам плюс Шуму), обеспечиваемые различными аспектами настоящего изобретения, в частности, хорошо подходят для небольших и плотных развертываний соты, хотя отнюдь не ограничивается ими.

Теперь в данном документе более подробно описывается один примерный вариант осуществления структуры Улучшенного Физического Канала Управления Нисходящей Линии Связи (ePDCCH), которая отвечает настоящим ожиданиям при этом также оставаясь расширяемой и масштабируемой для будущих усовершенствований и модификаций. Фиг. 2A иллюстрирует один примерный Развитый Узел-B 202 (eNB) и массив Удаленных Станций 204 Радиосвязи (RRH), которые используются для обеспечения улучшенного покрытия для совокупности Оборудований 206 Пользователя (UE). Как показано, каждая RRH обеспечивает небольшую зону покрытия, которая увеличивает соту, которая обеспечивается eNB. Тем не менее, важно отметить, что зона покрытия для каждой RRH (~100 футов) значительно меньше диапазона соты (например, вплоть до мили).

Фиг. 2B иллюстрирует одну высокоуровневую концептуализацию примерной структуры ePDCCH и исполнение 250. Частотные ресурсы в каждом слоте (или субкадре, в зависимости от требуемой детализации временной области и выбора Интервала Времени Передачи (TTI)) сегментированы на некоторое количество Сегментов Частоты (FP), где каждый сегмент частоты содержит одну или более областей ePDCCH. Каждая область ePDCCH состоит из целочисленного количества физически последовательных (локализованных) или логически последовательных (рассредоточенных) физических блоков ресурсов (PRB). Каждая область ePDCCH может быть назначена одной или более Удаленным Станциям Радиосвязи (RRH), ассоциированным с макро-сотой.

Как показано на Фиг. 2B, области 252 ePDCCH располагаются в одном и том же или разных сегментах 254 частоты. В одном примерном варианте осуществления, сегментирование частотных ресурсов является гибким и может динамически конфигурироваться, например, частотные ресурсы могут меняться с течением времени на основании шаблона, характерного для соты, полустатического или динамического шаблона. Области ePDDCH располагаются в предварительно определенных (конфигурируемых) сегментах частоты и начало каждой области вычисляется на основании сдвига 256 частоты (FO) от опорного местоположения.

Теперь обращаясь к Фиг. 2C, иллюстрируется примерная процедура 260 для формирования сегментов частоты и областей ePDCCH. На этапе 262 способа 260, выполняется перестановка PRB по всей доступной полосе пропускания системы, чтобы использовать выигрыш от разнесения частот. Переставленные PRB перегруппируются и формируют сегменты частоты с FP₀ до FP_K (этап 264). Количество сегментов частоты является конфигурируемым и зависит от параметров развертывания сети и топологии. На этапе 266, может быть применена перестановка второго уровня к PRB в рамках каждого сегмента частоты, чтобы дополнительно использовать выигрыш от разнесения частот. Как только PRB равномерно рассредоточены по спектральной полосе пропускания, на этапе 268 переставленные PRB в рамках каждого сегмента могут быть подразделены на одну или более областей ePDCCH. Группировка и количество областей ePDCCH зависит от количества и относительной позиции RRH, которые могут совместно использовать или нет один и тот же ID соты в рамках макро-соты. В одном примерном варианте осуществления, RRH, которые находятся в непосредственной близости друг от друга, будут иметь разные области ePDCCH для минимизации помех ePDCCH.

Фиг. 3 иллюстрирует примерную область ePDCCH более подробно. Как показано, каждая область 302 ePDCCH содержит один или более ePDCCH 304, соответствующие UE, которые обслуживаются eNB (например, ePDCCH1 соответствует UE1, ePDCCH2 соответствует UE2, и т.д.). Местоположение областей ePDCCH и индивидуальные каналы ePDCCH координируются между соседними eNB для сокращения межсотовых помех (например, между несколькими eNB, при этом распределения ePDCCH для каждой eNB планируются таким образом, чтобы минимизировать конфликт с соседними eNB). Внутри каждой соты, eNB координирует области ePDCCH, соответствующие Удаленным Станциям Радиосвязи (RRH), управление которыми осуществляется внутри соты. Каждый ePDCCH отображен в некотором количестве улучшенных Элементов 306 Канала Управления (eCCE) в зависимости от требуемого уровня агрегации. Один или более eCCE отображены в одном или более PRB 308.

Фиг. 4 иллюстрирует одну примерную структуру Физического Блока Ресурсов (PRB), включающего в себя Опорные Сигналы Демодуляции (DM-RS). Как показано, примерный PRB 402 составляет 12 поднесущих умноженных на 7 символов. Применительно к примерному eCCE из 36 поднесущих (или альтернативным элементам ресурсов), примерный PRB (который состоит из 84 элементов ресурсов) может поддерживать вплоть до двух eCCE. Как показано, местоположения Опорного Сигнала Демодуляции (DM-RS) основаны на примерном сценарии, где одинаковый Ортогональный Код Покрытия (OCC) используется для мультиплексирования двух DM-RS, соответствующих двум передающим антеннам. Конфигурации антенн более высокого порядка будут включать в себя больше сигналов DM-RS для обеспечения, например, формирования диаграммы направленности каналов, характерных для UE. В частности, конфигурации антенн более высокого порядка могут использовать дополнительный DM-RS для создания более крутых и/или более сложных площадей, охватываемых линией пересечения диаграммы направленности антенны с определенной поверхностью, посредством регулировки мощностей антенн для конструктивного вмешательства (т.е., в рамках площади, охватываемой линией пересечения диаграммы направленности антенны с определенной поверхностью), и деструктивного вмешательства (т.е., за пределами площади, охватываемой линией пересечения диаграммы направленности антенны с определенной поверхностью). Более того, в случае, когда агрегируется несколько eCCE (при этом несколько eCCE группируется для ePDCCH), то единицы агрегированных eCCE могут быть отображены в разных PRB, чтобы гарантировать максимальное использование частотного разнесения.

Теперь обращаясь к Фиг. 5, иллюстрируются две примерные конфигурации (500, 550), при этом первая конфигурация 500 остается совместимой с унаследованным оборудованием, а вторая конфигурация 550 несовместима с унаследованным оборудованием. Поскольку трафик пользователя распределяется в парах PRB по субкадру, с учетом баланса нисходящей линии связи, то ePDCCH может присутствовать или отсутствовать в каждом слоте нисходящей линии связи. Применительно к вариантам небольших размеров соты, существующий минимальный интервал времени передачи (TTI) в 1 мс может быть дополнительно сокращен до 0.5 мс (один слот). Данный более короткий TTI дополнительно сокращает задержку плоскости пользователя и плоскости управления и увеличивает спектральную эффективность. В таких вариантах, требуется наличие ePDCCH для каждого слота нисходящей линии связи, что позволяет осуществлять распределения ресурсов на основе слот-за-слотом. Более того, следует признать, что данная структура одинакова для схем дуплекса TDD и FDD. Например, в зависимости от режима конфигурации кадра TDD, ePDCCH может быть передан в слотах (или субкадрах) нисходящей линии связи, аналогично тому, как это происходит в системах FDD.

Теперь обращаясь к первой конфигурации 500, каждый субкадр разбит на четный и нечетный слот. В течение четного слота, передается унаследованный PDCCH, и ePDCCH. В течение нечетного слота, может быть передан ePDCCH. Будет очевидно, что унаследованное устройство может декодировать унаследованный PDCCH обычным образом в рамках первой конфигурации; тем не менее, в дополнение улучшенные устройства могут декодировать ePDCCH в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения. Более того, будет очевидно, что объем информации, предоставляемой через унаследованный PDCCH, может быть в значительной степени сокращен до лишь информации, которая необходима для обслуживания унаследованных устройств, а улучшенные устройства могут полагаться главным образом на ePDCCH. Кроме того, поскольку PDCCH имеет относительно большую детализацию (например, 7%), то будет очевидно, что подмножество улучшенных устройств может принимать информацию через PDCCH, чтобы полностью использовать распределенные ресурсы PDCCH (в противоположность приему информации через ePDCCH, тогда как распределенные ресурсы PDCCH остаются неиспользованными).

В противоположность первой конфигурации 500, вторая конфигурация 550 основана исключительно на ePDCCH для сигнализации информации управления. Функционирование второй конфигурации требует либо наличия совокупности разрешенных пользовательских устройств, либо альтернативно исключения доступа к унаследованным устройствам, или их сочетание. В некоторых вариантах, функционирование второй конфигурации может быть предложено в тандеме с вторичной полосой пропускания в частности для обслуживания лишь унаследованных устройств (т.е., первая полоса пропускания предоставляется разрешенным пользователям, а вторая полоса пропускания предоставляется унаследованным пользователям).

В сравнении со структурами PDCCH известного уровня техники, ePDCCH имеет преимущество в том, что он намного более гибкий и масштабируемый. Например, ePDCCH может обеспечивать сигнализацию управления и назначения ресурсов от нескольких точек передачи внутри развертываний макро-соты. Рассматривая функционирование сценария 3 Координированной Многоточечной Передачи (CoMP) и сценария 4 CoMP (описанных ранее) совместно с функционированием ePDCCH в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения; каждая RRH может передавать назначения ePDCCH не вызывая помех в отношении других RRH, так как их соответствующие частотно временные ресурсы ePDCCH не используются совместно соседними RRH (т.е., соседние RRH назначены разным областям PDCCH). Поскольку каждая RRH не вызывает помех в отношении ее соседних RRH, то координация исключения помех может выполняться много более эффективнее через существующее подавление помех. В частности, поскольку соседние RRH вносят свой вклад в виде несвязанных помех, то их передачи могут эффективно рассматриваться в качестве некоррелированного шума.

Аналогичным образом, случайные большие полезные нагрузки могут быть размещены посредством распределения большего числа eCCE там, где необходимо. Данная способность гибкой полезной нагрузки может размещать большие форматы DCI (например, Режим Передачи 9, и т.д.). Более того, поскольку размер областей ePDCCH может быть больше (или меньше), то может быть более эффективно и гибко подавляться конкуренция между разными сотами и межсотовые помехи.

Кроме того, ePDCCH может размещать несколько сегментов частоты для обеспечения, например, методик мягкого сегментирования частоты и/или Частичного Повторного Использования Частоты (FFR). В частности, ePDCCH может быть гибко распределен по различным PRB для обеспечения различных частотных распределений, включая, например, несколько мягких и конфигурируемых сегментов частоты в каждом слоте/субкадре и обеспечения мультиплексирования с частотным разделением областей управления и данных. Мультиплексирование с частотным разделением областей управления и данных обеспечивает возможность раздельного управления мощностью для каждого типа канала.

Более того, различные варианты осуществления ePDCCH выполняют оценку канала и когерентное обнаружения через Опорные Сигналы Демодуляции (DM-RS), которые являются конкретными для абонентского устройства, тем самым подавляя многие неэффективности схем, основанных на Опорных Сигналах, характерных для Соты (CRS) (которые являются единообразными для всей соты и не являются характерными для пользователя). Дополнительно, использование DM-RS (вместо CRS) необходимо для того, чтобы обеспечить возможность формирования диаграммы направленности каналов управления; в частности, DM-RS, характерный для пользователя, может быть сконфигурирован на основе антенна-за-антенной, для создания передачи со сформированной диаграммой направленности. Невозможно получить такую выгоду посредством формирования диаграммы направленности CRS, который является характерным для соты и используется по всей соте.

В заключение, издержки на канал управления применительно к основанному на PRB ePDCCH могут быть много более эффективными, чем решения известного уровня техники. Например, решения известного уровня техники резервируют один или более символы OFDM по полной полосе пропускания системы, что расходует приблизительно 7% общей полосы пропускания системы для каждого символа OFDM. В противоположность, детализация распределения ресурсов (издержки L1/L2 для каждого PRB) в примерных реализациях изобретения составляет 2% для 10 МГц системы, и лишь 1% в 20 МГц системе.

ДРУГИЕ СЦЕНАРИИ

Более того, специалистам в соответствующей области дополнительно будет понятно, учитывая содержимое настоящего изобретения, что различные аспекты настоящего изобретения также полезны в других приложениях. Например, при основанной на Агрегации Несущих (CA) Улучшенной Координации Межсотовых Помех (eICIC) и в неоднородных сетях, ePDCCH макро узлов и маломощных узлов могут передаваться на разных составляющих несущих. В качестве краткого отступления, CA предоставляет сети возможность обеспечения больших участков полосы пропускания посредством агрегации нескольких небольших полос пропускания. Таким образом, в одном примерном варианте осуществления, для UE с возможностями CA может быть обеспечено планирование между несущими. При планировании между несущими, ePDCCH предусматривается в первой несущей, и он предоставляет информацию, касающуюся функционирования второй несущей системы CA. В одном варианте, ресурсы ePDCCH по несущей, участвующей в планировании между несущими, ограничиваются (так что несущая, участвующая в планировании между несущими, сохраняет некоторые ресурсы для обеспечения функционирования ее собственного трафика, и т.д.). В некоторых дополнительных вариантах, ограничение ресурсов ePDCCH может регулироваться таким образом, чтобы зависеть от количества UE конфигурируемых при помощи агрегации несущих в основанных на CA неоднородных сетях.

В другом таком примере, функциональные возможности межполосной агрегации несущих включают в себя сценарии, при которых нижняя полоса частот агрегируется с верхней полосой частот. Как правило, большое покрытие достигается по нижней полосе частот из-за высокого сопротивления потерям на распространения нижних полос частот. Соответственно, существует возможность увеличения покрытия канала трафика по высокой полосе частот посредством планирования между несущими из ePDCCH по нижней полосе частот. В частности, в отличие от решений известного уровня техники, которые используют фиксированное распределение для обеспечения PDCCH, ePDCCH может гибко распределяться в рамках различных полос частот.

В еще одних других примерах, дополнительные типы несущей могут поддерживаться в будущих системах (например, Версии 11). Например, будущие версии могут не быть обратно совместимыми; т.е. унаследованный PDCCH может не передаваться по будущему спектру. Без дальнейших улучшений в каналах управления нисходящей линии связи, каналы PDSCH/PUSCH по несущим без обратной совместимости могут основываться только на планировании между несущими из несущей с обратной совместимостью. При условии, что полоса пропускания и количество UE, соединенных с несущими без обратной совместимости, может быть аналогична несущим с обратной совместимостью, ресурс PDCCH по несущей планирования между несущими (т.е., по которой отправляется PDCCH) может быть значительно ограничен. Посредством обеспечения большей гибкости с помощью ePDCCH, будущие версии более не ограничены планированием между несущими из несущих с обратной совместимостью.

Также с помощью новой структуры ePDCCH могут обеспечиваться различные улучшенные режимы MIMO. Новый ePDCCH по существу улучшает надежность каналов управления и таким образом подавляет помехи между соседними передающими узлами при плотных и разнородных развертываниях. Следовательно, структура ePDCCH обеспечивает исключение/координацию помех посредством ортогональной группировки UE в соседних сотах. Дополнительно, сценарии 3 и 4 CoMP будут выигрывать от структурной гибкости ePDCCH, и емкости. Улучшение управления нисходящей линии связи применительно к агрегации несущих главным образом используется в сценариях, при которых применяется планирование между несущими. Количество UE конфигурируемых с помощью планирования между несущими в каждом сценарии агрегации несущих будет определять то, требуется ли ePDCCH для обеспечения сценариев агрегации несущих.

В Версии 8, Версии 9 и Версии 10, область управления PDCCH поддерживает только режим передачи с разнесением передачи. Схема разнесения передачи является надежной схемой передачи, однако эффективность может быть не настолько хороша как при формировании диаграммы направленности, основанном на пространственной информации, особенно в коррелированной среде. К сожалению, увеличение количества передающих антенн может не дать более высокого прироста MIMO применительно к передаче PDCCH основанной на разнесении передачи, в действительности в некотором предварительном тестировании разнесение передачи фактически приводит к ухудшению производительности в некоторых сценариях. Различные варианты осуществления настоящего изобретения поддерживают формирование диаграммы направленности, которое должно дополнительно улучшить покрытие.

В заключение, в Версии 8, Версии 9 и Версии 10, PDCCH поддерживает только QPSK модуляцию. ePDCCH должен значительно повысить качество линии связи (например, из-за предварительного кодирования/формирования диаграммы направленности), тем самым, ePDCCH также должен обеспечивать модуляцию более высокого порядка в области высокого SINR. Модуляция более высокого порядка увеличит спектральную эффективность, и сократит общие издержки системы на канал управления. При плотном развертывании и развертывании с малой сотой, где SINR выше, ePDCCH может обеспечивать модуляцию более высокого порядка (например, 16QAM) для канала управления.

ПРИМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ОБОРУДОВАНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (UE)

Теперь обращаясь к Фиг. 6, иллюстрируется примерный клиент или устройство 600 UE, пригодное при реализации способов настоящего изобретения. Используемые в данном документе понятия «клиент» и «UE» могут включать в себя, но не ограничиваются, сотовые телефоны, интеллектуальные телефоны (такие как, например, iPhone™), персональные компьютеры (PC), такие как, например, iMac™, Mac Pro™, Mac Mini™ или MacBook™, и миникомпьютеры, являются ли они настольного класса, класса лэптоп или иного, как впрочем, и мобильные устройства, такие как переносные компьютеры (например, iPad™), PDA, персональные мультимедийные устройства (PMD), такие как, например, iPod™, или любые сочетания вышеприведенного. Конфигурация приема канала управления предпочтительно выполняется в программном обеспечении, несмотря на то, что предвидятся также варианты осуществления во встроенном программном обеспечении и/или аппаратном обеспечении; далее в данном документе данное устройство описывается со ссылкой на Фиг. 6.

Устройство 600 UE включает в себя подсистему 605 обработки, такую как цифровой сигнальный процессор, микропроцессор, программируемая вентильная матрица, или множество компонентов обработки, смонтированных на одной или более подложках 608. Подсистема обработки также может включать в себя внутреннюю кэш-память. Подсистема 605 обработки соединена с подсистемой 607 памяти, включающей в себя память, которая может, например, включать в себя SRAM, флэш или компоненты SDRAM. Подсистема памяти может реализовывать один или более из аппаратного обеспечения типа DMA, с тем, чтобы способствовать доступу к данным, как хорошо известно в соответствующей области техники. В иллюстрируемом варианте осуществления, подсистема обработки дополнительно включает в себя подсистемы или модули для реализации описанных в данном документе ранее функциональных возможностей улучшенного канала управления. Эти подсистемы могут быть реализованы в программном обеспечении или аппаратном обеспечении, которое соединено с подсистемой обработки. В качестве альтернативы, в другом варианте, подсистемы могут быть непосредственно соединены с цифровой полосой частот исходных сигналов.

В одном примерном варианте осуществления, UE дополнительно выполнено с возможностью идентификации областей информации управления в соответствии с одной или более предварительно определенными схемами. В некоторых вариантах осуществления, клиентскому устройству может требоваться выполнение попыток декодирования нескольких «гипотез» для определения местоположения информации канала управления. Например, UE может быть выполнено с возможностью идентификации одного или более физических ресурсов, содержащих или вероятно содержащих информацию канала управления. Несмотря на то, что нежелательно выполнение слепого поиска областей управления, поиск небольшого набора гипотез может значительно сократить требования к координации сети без чрезмерных потерь производительности при функционировании UE. Тем не менее, будет очевидно, что устройство также может использовать внешнюю или предоставленную информацию, помогающую идентифицировать интересующие области информации управления.

В одном примерном варианте осуществления, UE выполнено с возможностью определения области управления в соответствии с гибким сегментированием частоты. В одном таком варианте, разделение частоты конфигурируется динамически, например, ресурсы могут меняться со временем на основании шаблона, характерного для соты, полустатического или динамического шаблона. В других вариантах, сегментирование частоты является фиксированным, но индивидуальным для каждого передатчика. Например, в схемах, характерных для соты, UE может иметь возможность определения области управления в соответствии с конкретным идентификатором соты, с которой оно соединено (например, область управления выбирается на основании хэш-функции, основанной на идентификаторе соты, и т.д.). Также будет очевидно, что область управления может применяться лишь для подмножества соты; например, Удаленная Станция Радиосвязи (RRH) может обеспечивать достаточное покрытие лишь для подмножества полной соты.

В еще одних других вариантах осуществления, следует понимать, что возможность конфигурирования ранее описанной структуры канала управления предоставляет возможность осуществления динамического декодирования основанного на соображениях в отношении ресурса, использования, и/или сети. Например, UE может декодировать различные элементы ePDCCH для обеспечения некоторых приложений или операций и/или может пренебрегать другими элементами ePDCCH применительно к ненужным приложениям или операциям.

Различные другие аспекты настоящего изобретения могут быть легко понятны специалистам в соответствующей области.

ПРИМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО БАЗОВОЙ СТАНЦИИ (BS)

Теперь обращаясь к Фиг. 7, иллюстрируется примерный сервер или устройство 700 базовой станции (BS), пригодное при реализации способов настоящего изобретения. Используемые в данном документе понятия «сервер» и «BS» включают в себя, но не ограничиваются, базовые станции (например, NodeB, eNodeB, и т.д.), точки доступа, ретранслирующие станции, и т.д. Конфигурация передачи канала управления предпочтительно выполняется в программном обеспечении, несмотря на то, что предвидятся также варианты осуществления во встроенном программном обеспечении и/или аппаратном обеспечении; далее в данном документе данное устройство описывается со ссылкой на Фиг. 7.

Устройство 700 BS включает в себя подсистему 705 обработки, такую как цифровой сигнальный процессор, микропроцессор, программируемая вентильная матрица, или множество компонентов обработки, смонтированных на одной или более подложках 708. Подсистема обработки также может включать в себя внутреннюю кэш-память. Подсистема 705 обработки соединена с подсистемой 707 памяти, включающей в себя память, которая может, например, включать в себя SRAM, флэш или компоненты SDRAM. Подсистема памяти может реализовывать один или более из аппаратного обеспечения типа DMA, с тем, чтобы способствовать доступу к данным, как хорошо известно в соответствующей области техники. В иллюстрируемом варианте осуществления, подсистема обработки дополнительно включает в себя подсистемы или модули для реализации описанных в данном документе ранее функциональных возможностей улучшенного канала управления. Эти подсистемы могут быть реализованы в программном обеспечении или аппаратном обеспечении, которое соединено с подсистемой обработки. В качестве альтернативы, в другом варианте, подсистемы могут быть непосредственно соединены с цифровой полосой частот исходных сигналов.

В одном примерном варианте осуществления, BS дополнительно выполнена с возможностью передачи одной или более динамически конфигурируемых областей информации управления в соответствии с одной или более предварительно определенными схемами. В некоторых вариантах, динамически конфигурируемые области информации управления дополняют существующие унаследованные схемы для областей информации управления. В других вариантах, динамически конфигурируемая информация управления полностью вытесняет унаследованные области информации управления; при этом эти области могут конфигурироваться и/или сигнализироваться сетью, для обеспечения быстрого сбора.

В одном варианте осуществления, оборудование пользователя (UE) выполнено с возможностью определения области управления в соответствии с гибким сегментированием частоты. В одном таком варианте, сегментирование частоты конфигурируется динамически, например, ресурсы могут меняться со временем на основании шаблона, характерного для соты, полустатического или динамического шаблона. В других вариантах, сегментирование частоты является фиксированным, но индивидуальным для каждого передатчика. Например, в схемах, характерных для соты, UE может иметь возможность определения области управления в соответствии с конкретным идентификатором соты, с которой оно соединено (например, область управления выбирается на основании хэш-функции, основанной на идентификаторе соты, и т.д.). Также будет очевидно, что область управления может применяться лишь для подмножества соты; например, Удаленная Станция Радиосвязи (RRH) может обеспечивать достаточное покрытие лишь для подмножества полной соты.

В еще одних других вариантах осуществления, следует понимать, что возможность конфигурирования ранее описанной структуры канала управления предоставляет возможность осуществления динамического декодирования основанного на соображениях в отношении ресурса, использования, и/или сети. Например, UE может декодировать различные элементы ePDCCH для обеспечения некоторых приложений или операций и/или может пренебрегать другими элементами ePDCCH применительно к ненужным приложениям или операциям. В еще одних других вариантах осуществления, UE выполнено с возможностью идентификации одного или более физических ресурсов, содержащих или вероятно содержащих информацию канала управления. Например, UE может предпринимать попытку декодирования нескольких «гипотез»; тогда как нежелательно выполнение слепого поиска областей управления, поиск небольшого набора гипотез может значительно сократить требования к координации сети не обременяя чрезмерно UE. В частности, сеть обладает некоторой гибкостью при предоставлении информации управления для разрешения, например, конфликтов ресурсов, перегрузки сети, расширения сети, и т.д.

Различные другие аспекты настоящего изобретения могут быть легко понятны специалистам в соответствующей области.

СПОСОБ

Теперь обращаясь к Фиг. 8, иллюстрируется и описывается один вариант осуществления обобщенного способа 800 для динамического распределения ресурсов для передачи информации управления в рамках расширяемого и масштабируемого канала управления беспроводной сети.

В одном аспекте настоящего изобретения, расширяемый и масштабируемый канал управления беспроводной сети основан на схеме мультиплексирования с частотным разделением (FDM). В частности, каждая область управления разграничивается в соответствии с релевантным диапазоном частоты. Более того, по мере того как увеличивается или уменьшается полоса пропускания, области управления могут быть соответствующим образом расширены, или сжаты. В альтернативных вариантах осуществления, область управления может быть основана на схеме мультиплексирования с временным разделением (TDM), при этом каждая область управления указывается в соответствии с релевантным диапазоном времени.

Во втором аспекте настоящего изобретения, области управления пространственно рассредоточены таким образом, чтобы сократить помехи друг с другом внутри одной и той же соты. Например, рассмотрим соту с несколькими RRH; каждая RRH может быть назначена области управления таким образом, чтобы минимизировать помехи с ее соседними RRH (применительно к схеме FDM, каждой RRH назначается отличный спектральный диапазон). Более того, будет очевидно что из-за относительно низкой мощности передачи каждой RRH (как правило, RRH осуществляет передачу на уровне приблизительно в 20 дБм, в сравнении с eNB, который осуществляет передачу на уровне 43 дБм - 49 дБм), сота может содержать несколько RRH, которые назначены одинаковой области управления, но которые достаточно отделены чтобы избежать помех.

В третьем аспекте, следует понимать, что в рамках каждой области управления физические блоки ресурсов (PRB), назначенные каждому пользователю, могут быть дополнительно подвергнуты логической перестановке с тем, чтобы максимизировать частотное разнесение для каждого пользователя. Более непосредственно, такое введение случайного характера гарантирует то, что эффекты любых помех, которые оказывают влияния только на несколько PRB, будут рассредоточены по совокупности пользователей, обслуживаемых этой областью управления.

В четвертом аспекте, выполняют уведомление мобильного устройства о его ассоциированной области управления. В одном варианте осуществления, объект управления сотой определяет (по меньшей мере, для подмножества из обслуживаемой им совокупности) соответствующую область управления для мобильного устройства. Объект управления сотой дополнительно выполнен с возможностью обновления ассоциированной области управления по мере того, как мобильные устройства перемещаются от RRH к RRH. В зависимости от определенных соображений мобильности, мобильное устройство может быть назначено конкретному RRH (например, применительно к определенному количеству интервалов времени передачи (TTI), и т.д.), или eNB. Например, в случае, когда мобильное устройство быстро перемещается, объект управления сотой может вовсе не назначать мобильное устройство RRH. В противоположность, в случае, когда мобильное устройство в значительной степени стационарно, объект управления может назначить мобильное устройство RRH и/или конкретную область управления для большого количества TTI.

Более того, специалистам в соответствующей области будет очевидно, что в отличие от унаследованных схем для функционирования канала управления (например, смотри Физический Канал Управления Нисходящей Линии Связи (PDCCH) Известного Уровня Техники), которые основаны на количестве символов OFDM в начале каждого субкадра, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут функционировать с меняющимися степенями детализации. Например, область управления для мобильного устройства может быть указана на основе TTI, на основе слота, на основе субкадра, на основе кадра, и т.д. Издержки на канал управления могут быть оптимизированы в соответствии с различными сетевыми соображениями. Например, там где для управления мобильным устройством требуются значительные издержки на управление, сеть может переключаться на более короткие интервалы времени для области(ей) управления (например, передачи на основе слота). В противоположность, там, где издержки на канал управления низкие, сеть может предпочитать более длительные интервалы времени (например, передачи на основе субкадра).

В пятом аспекте настоящего изобретения, тонкое управление областью управления для каждого мобильного устройства предоставляет возможности формирования диаграммы направленности. В качестве краткого отступления, унаследованное функционирование канала управления было ограничено широковещательной передачей информации управления по нескольким символам в начале каждого субкадра. Мобильным устройствам известного уровня техники требовалось: (i) декодировать Физический Канал Индикатора Формата Управления (PCFICH), (ii) декодировать опорные сигналы, характерные для соты (CRS), (iii) выполнить оценку канала на основании CRS, и (iv) декодировать символы управления. В частности, широковещательная передача CRS осуществляется в качестве сигнала, характерного для соты, и не является передачей, характерной для устройства. В противоположность, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы использовать опорные сигналы, характерные для устройства, с соответствующей областью управления (например, опорные сигналы демодуляции (DM-RS)). В частности, DM-RS конкретной области управления являются характерными для конкретного устройства. Данная конкретизация может быть использована сетью и устройством для регулирования весовых коэффициентов передачи и приема с тем, чтобы предоставить возможность формирования диаграммы направленности каналов управления, характерных для устройства.

На этапе 802, определяется одна или более информации управления для совокупности устройств. Общие примеры информации управления включают в себя, без ограничения, информацию планирования, оперативную информацию, информацию форматирования, и т.д. Например, информация планирования может включать в себя: запросы ресурсов, разрешения ресурсов, распределения ресурсов, и т.д. Типичные ресурсы, используемые в беспроводных сетях, включают в себя: временные слоты, полосы частот, коды разнесения, или любую комбинацию вышеперечисленного. Оперативная информация может включать в себя: поддерживаемые свойства, не поддерживаемые свойства, информацию идентификации (например, идентификацию сети, идентификацию обслуживающей станции, и т.д.). Информация форматирования может включать в себя: запросы в отношении формата транспортировки, разрешения в отношении формата транспортировки, назначения применительно к формату транспортировки, и т.д. В одном примерном варианте осуществления, ресурсы основаны на комбинации временных слотов и частотных поднесущих.

В одном примерном варианте осуществления, информация канала управления форматируется для передачи в качестве сообщения Информации Управления Нисходящей Линии Связи (DCI). DCI генерируется на основании набора параметров, которые включают в себя: количество Блоков Ресурсов (RB) нисходящей линии связи, формата DCI, и т.д.

На этапе 804, определяется надлежащее количество динамически определяемых ресурсов для переноса, по меньшей мере, подмножества из одной или более информаций управления. В целом, информация канала управления определяется на основании текущей активности сети и рассредоточивается на совокупность устройств для оптимизации производительности сети. В одном варианте осуществления, надлежащее количество динамически определяемых ресурсов основано на совокупности унаследованных устройств. В других вариантах осуществления, надлежащее количество динамически определяемых ресурсов основано на типе информации управления. В еще одних других вариантах осуществления, количество динамически определяемых ресурсов основано на конфигурации сети. Более того, следует иметь в виду, что в некоторых вариантах осуществления, динамически определяемых ресурсов достаточно для всей информации управления.

Каждая, по меньшей мере, из подмножества из одной или более информаций управления динамически назначается ресурсу на этапе 806. В одном примерном варианте осуществления, одна или более информация управления назначается ресурсу, который быстро идентифицируем принимающим клиентским устройством. В частности, может быть желательным ограничить общую нагрузку декодирования для клиентского устройства. В некоторых вариантах осуществления, клиентскому устройству может потребоваться предпринять попытки декодирования нескольких «гипотез», что все же значительно меньше полной полосы пропускания. Посредством ограничения рассредоточения информации управления до лишь небольшого количества гипотез, клиентское устройство может попробовать каждую гипотезу для определения местоположения информации канала управления.

Например, в одном таком варианте, частотные ресурсы в каждом слоте сегментируются на некоторое количество Сегментов Частоты (FP), при этом каждый сегмент частоты содержит одну или более областей информации управления. Каждая область состоит из целочисленного количества физически последовательных или логически последовательных ресурсов. В некоторых вариантах осуществления, каждая область информации управления может быть дополнительно ассоциирована с передатчиком из сети передатчиков. Например, в одном примерном варианте осуществления, область улучшенного Физического Канала Управления Нисходящей Линии Связи (ePDCCH) ассоциирована с Удаленной Станцией Радиосвязи (RRH) соты сотовой сети. В рамках вышеприведенной системы, клиентскому устройству не требуется осуществлять поиск по полной спектральной полосе пропускания, чтобы найти соответствующую информацию управления, наоборот, клиентское устройство может быстро идентифицировать соответствующую информацию управления внутри области управления и декодировать ее соответствующим образом.

В одном примерном варианте осуществления, сегментирование ресурсов является гибким и может конфигурироваться динамически, например, ресурсы могут меняться с течением времени на основании шаблона, характерного для соты, полустатического или динамического шаблона. Например, сегментирование ресурсов может быть основано, например, на общей сложности сети, сетевых возможностях, возможностях устройства, размере совокупности устройств, и т.д. Динамическое изменение размера может быть использовано для обеспечения произвольно больших полезных нагрузок; например, в рамках сетей стандарта LTE гибкие возможности полезной нагрузки могут обеспечивать большие форматы DCI (например, Режим Передачи 9, и т.д.). Более того, поскольку размер областей ePDCCH может быть больше (или меньше), то конфликт между разными сотами и межсотовые помехи могут подавляться более эффективно и гибко.

В некоторых схемах, информация управления может быть рассредоточена по сетевым ресурсам для максимизации методик разнесения. Например, посредством перестановки информации управления (и в некоторых случаях избыточной информации управления) по доступным временным и частотным диапазонам ресурсов, могут быть подавлены проблемы приема, которые оказывают влияние на некоторые ресурсы (например, мгновенные помехи, которые оказывают влияние на временной слот и/или поднесущую). Например, в одном примерном варианте осуществления область ePDCCH содержит один или более ePDCCH, при этом каждый ePDCCH отображен в некотором количестве улучшенных Элементов Канала Управления (eCCE), а каждый eCCE отображен в одном или более Физических Блоках Ресурсов (PRB). PRB рассредоточены как по времени, так и по частоте, так что если один или более PRB потерян, оставшиеся PRB могут быть использованы для восстановления ePDCCH.

Дополнительно, следует иметь в виду, что гибкое распределение информации управления может обеспечивать свойства, включающие в себя методики мягкого сегментирование частоты и/или Частичного Повторного Использования Частоты (FFR). Например, информация управления может гибко распределяться по частоте для создания конфигурируемых сегментов частоты в областях управления и данных. Сегментирование частоты может быть в частности полезно применительно к агрегированным спектральным ресурсам (например, где суммарная полоса пропускания сети составлена из нескольких отдельных полос частоты). Например, сегментирование частоты может предоставлять информацию управления лишь по подмножеству агрегированной полосы пропускания, при этом клиентскому устройству не требуется принимать полный агрегированный спектр для определения информации управления. Дополнительно, управление частотой может быть использовано для управления величиной мощности, которая рассредоточивается для предоставления данных и управления. Например, в сетях стандарта LTE известного уровня техники, PDCCH передавался по полной спектральной полосе пропускания, и таким образом, изменение мощности затронет полную полосу пропускания. Различные варианты осуществления настоящего изобретения могут увеличить мощность передачи лишь для области управления ePDCCH.

Одно преимущество предоставления конфигурируемой информации управления состоит в том, что не требуется осуществлять широковещательную передачу информации управления по всей соте. В частности, требуется, чтобы информация управления передавалась в пределах относительной близости от пользователя, к которому она применяется. По этой причине, вместо осуществления широковещательной передачи информации управления всем устройствам в соте, различные варианты осуществления настоящего изобретения в частности полезны для реализации информации управления, характерной для пользователя. В одном примерном варианте осуществления, RRH осуществляет передачу только информации управления, которая применяется к ее набору обслуживаемых абонентов. Это может в значительной степени оказать влияние на общее использование сетевых ресурсов.

Дополнительно, некоторые функциональные возможности, характерные для пользователя, могут быть использованы для дальнейших улучшений. Например, информация управления может предоставляться абоненту в сочетании с опорными сигналами, характерными для пользователя. Например, в одном примерном варианте осуществления, ePDCCH предоставляется в сочетании с Опорными Сигналами Демодуляции (DM-RS), чтобы помочь при оценке канала и когерентном обнаружении применительно к конкретному абонентскому устройству. В отношении каждого DM-RS, характерного для пользователя, может быть дополнительно выполнено формирование диаграммы направленности применительно к конкретному пользователю. Во время формирования диаграммы направленности, передатчик модифицирует мощность передачи от каждой антенны таким образом, чтобы конструктивно вмешаться в целевой приемник, и в некоторых случаях сокращая помехи в отношении непредназначенных приемников. Формирование диаграммы направленности DM-RS может в значительной степени улучшить оценки канала, и т.д.

В еще одном другом варианте осуществления, информация управления может быть предоставлена пользователям на основании наилучшей детализации данных, обеспечиваемой сетью связи. Например, в сетях стандарта LTE, наименьшее приращение передачи данных составляет Физический Блок Ресурсов (PRB). Каждый PRB составляет приблизительно 2% ресурсов полосы пропускания для 10 МГц системы, и лишь 1% при 20 МГц системе. Обеспечение более высокой детализации ресурсов управления может сократить недоиспользование сетевых ресурсов. Рассматривая сеть стандарта LTE известного уровня техники, которая может распределять только один, два или три символа OFDM для данных управления (например, 7%, 14%, и 21% сетевых ресурсов, соответственно), если PDCCH превышает емкость одного символа OFDM, тогда PDCCH ступенчато переходит к следующему приращению. Если было передано лишь минимально большее количество информации, то большая часть вновь выделенного символа OFDM расходуется впустую. В противоположность, примерные варианты осуществления настоящего изобретения могут просто распределять дополнительные PRB, необходимые для предоставления дополнительной информации ePDCCH.

Вновь обращаясь к Фиг. 8, на этапе 808, одна или более информация управления передается в соответствии с назначенными ресурсами. В одном примерном варианте осуществления, информация управления передается от нескольких точек передачи, при этом не требуется, чтобы точка передачи имела идентичные планирования передачи для информации управления. Например, в рамках сотовой сети, несколько Удаленных Станций Радиосвязи (RRH) каждая может передавать информацию управления в соответствии с индивидуальными отличными планированиями.

В рамках настоящего изобретения специалистам в соответствующей области будет очевидно множество других схем для реализации динамического распределения ресурсов.

Следует иметь в виду, что несмотря на то что некоторые аспекты изобретения описаны с точки зрения конкретной последовательности этапов способа, эти описания являются лишь иллюстративными для более широких способов изобретения, и могут быть модифицированы, как это требуется для конкретного приложения. Некоторые этапы могут представляться ненужными или необязательными в некоторых обстоятельствах. Дополнительно, некоторые этапы или функциональные возможности могут быть добавлены к раскрываемым вариантам осуществления, или может быть переставлена очередность выполнения двух или более этапов. Все такие вариации рассматриваются как охватываемые настоящим изобретением и представленной в настоящем документе формулой изобретения.

Несмотря на то что вышеприведенное подробное описание показало, описало, и указало новые признаки настоящего изобретения как примененные к различным вариантам осуществления, следует понимать, что различные опущения, замены, и изменения по форме и в деталях проиллюстрированного устройства или процесса могут быть выполнены специалистом в соответствующей области, не отступая от настоящего изобретения. Вышеприведенное описание является рассматриваемым в настоящий момент предпочтительным вариантом осуществления. Данное описание никоим образом не должно подразумеваться как ограничивающее, а, наоборот, должно рассматриваться в качестве иллюстрирующего основные принципы настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения должен определяться со ссылкой на формулу изобретения.

Изобретение относится к области беспроводной связи и сетям передачи данных и может быть использовано в качестве канала управления. Технический результат - увеличение емкости канала управления, улучшение масштабируемости канала управления, обеспечение координации исключения помех и сокращение издержек на канал управления. Беспроводное устройство содержит беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с беспроводной сетью, процессор и постоянное компьютерно-читаемое устройство с хранящейся на нем, по меньшей мере, одной компьютерной программой, при этом упомянутая, по меньшей мере, одна компьютерная программа выполнена с возможностью, при исполнении процессором, предписывать беспроводному устройству: определять один или более частотных сегментов частотного ресурса, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов. Логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов, идентифицировать одну из упомянутых одной или более областей канала управления для передачи информации канала управления и определять информацию канала управления на основании упомянутого логического отображения блоков ресурсов. 8 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Беспроводное устройство, содержащее:

беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с беспроводной сетью;

процессор; и

постоянное компьютерно-читаемое устройство с хранящейся на нем, по меньшей мере, одной компьютерной программой, при этом упомянутая, по меньшей мере, одна компьютерная программа выполнена с возможностью, при исполнении процессором, предписывать беспроводному устройству:

определять один или более частотных сегментов частотного ресурса, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

идентифицировать одну из упомянутых одной или более областей канала управления для передачи информации канала управления; и

определять информацию канала управления на основании упомянутого логического отображения блоков ресурсов.

2. Беспроводное устройство по п. 1, в котором определение одного или более частотных сегментов выполняется динамически.

3. Беспроводное устройство по п. 1, в котором извлеченная информация канала управления содержит один или более опорных сигналов, характерных для данного беспроводного устройства.

4. Беспроводное устройство по п. 1, в котором идентификация одной области канала управления основана, по меньшей мере, на сообщении, принятом от беспроводной сети.

5. Беспроводное устройство, содержащее:

беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с беспроводной сетью, при этом беспроводное устройство содержит схему, выполненную с возможностью:

определения одного или более частотных сегментов частотного ресурса, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

идентификации, по меньшей мере, одной области канала управления из упомянутых одной или более областей канала управления для приема информации канала управления; и

извлечения информации канала управления из идентифицированной, по меньшей мере, одной области управления на основании логического отображения блоков ресурсов идентифицированной, по меньшей мере, одной области управления.

6. Беспроводное устройство по п. 5, в котором извлеченная информация канала управления содержит один или более опорных сигналов, характерных для данного беспроводного устройства.

7. Беспроводное устройство по п. 5, в котором идентификация одной или более областей канала управления основана, по меньшей мере, на сообщении, принятом от беспроводной сети.

8. Способ приема информации управления, содержащий этапы, на которых:

определяют один или более частотных сегментов частотного ресурса, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

идентифицируют одну из упомянутых одной или более областей канала управления для приема информации канала управления; и

извлекают информацию канала управления из идентифицированной одной из упомянутых одной или более областей канала управления на основании логического отображения блоков ресурсов.

9. Способ по п. 8, в котором логическое отображение блоков ресурсов меняется за некоторое количество передач.

10. Способ по п. 8, в котором логическое отображение блоков ресурсов является фиксированным.

11. Способ передачи информации управления, содержащий этапы, на которых:

сегментируют один или более частотных ресурсов на некоторое количество частотных сегментов на основе параметра беспроводной сети, при этом каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

ассоциируют одно или более беспроводных устройств с соответствующей одной из упомянутых одной или более областей канала управления;

назначают одну из упомянутых одной или более областей канала управления одному или более удаленным объектам радиосвязи; и

передают информацию управления для ассоциированного одного или более беспроводных устройств.

12. Способ по п. 11, в котором логическое отображение блоков ресурсов определяют динамически.

13. Способ по п. 11, в котором:

один или более удаленных объектов радиосвязи географически отдалены; и

этап, на котором ассоциируют одно или более беспроводных устройств с одной из упомянутых одной или более областей канала управления, основан, по меньшей мере частично, на местоположении упомянутых одного или более беспроводных устройств.

14. Способ по п. 11, в котором один или более удаленных объектов радиосвязи совместно используют общий идентификатор.

15. Устройство беспроводной сети для передачи информации управления, содержащее:

беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с одним или более беспроводными устройствами;

сетевой интерфейс, при этом сетевой интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с множеством удаленных объектов радиосвязи, ассоциированных с устройством беспроводной сети;

схему, выполненную с возможностью сегментирования одного или более частотных ресурсов на некоторое количество частотных сегментов на основе параметра беспроводной сети, при этом каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

схему, выполненную с возможностью ассоциации первого набора беспроводных устройств с первой областью канала управления;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

схему, выполненную с возможностью назначения первой области канала управления первому удаленному объекту радиосвязи, ассоциированному с устройством беспроводной сети; и

схему, выполненную с возможностью вызова передачи информации управления для первого набора беспроводных устройств в первой области канала управления.

16. Устройство базовой станции для передачи информации управления, содержащее:

беспроводной интерфейс, при этом беспроводной интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с множеством мобильных устройств;

сетевой интерфейс, при этом сетевой интерфейс выполнен с возможностью осуществления связи с множеством удаленных объектов радиосвязи, ассоциированных с устройством базовой станции;

процессор; и

компьютерно-читаемое устройство, осуществляющее передачу данных с процессором и содержащее запоминающий носитель с хранящейся на нем, по меньшей мере, одной компьютерной программой, при этом упомянутая, по меньшей мере, одна компьютерная программа выполнена с возможностью, при исполнении процессором, предписывать устройству базовой станции:

сегментировать один или более частотных ресурсов на некоторое количество частотных сегментов, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

ассоциировать одно или более мобильных устройств из множества мобильных устройств с одной из упомянутых одной или более областей канала управления;

назначать упомянутую одну область канала управления, по меньшей мере, одному удаленному объекту радиосвязи, ассоциированному с устройством базовой станции; и

передавать информацию управления для ассоциированного одного или более мобильных устройств через упомянутую одну из упомянутых одной или более областей канала управления.

17. Устройство базовой станции по п. 16, в котором, по меньшей мере, один удаленный объект радиосвязи совместно использует общий идентификатор с устройством базовой станции.

18. Устройство базовой станции по п. 16, в котором переданная информация управления включает в себя, по меньшей мере, один опорный сигнал, характерный, по меньшей мере, для одного из ассоциированных одного или более мобильных устройств.

19. Устройство оборудования пользователя для приема информации управления, содержащее:

средство для определения одного или более частотных сегментов, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

средство для идентификации одной из упомянутых одной или более областей канала управления для приема информации канала управления; и

средство для извлечения информации канала управления из идентифицированной одной из упомянутых одной или более областей канала управления на основании логического отображения блоков ресурсов.

20. Устройство беспроводной сети для передачи информации управления, содержащее:

средство для сегментирования одного или более частотных ресурсов на некоторое количество частотных сегментов, при этом число частотных сегментов является динамически конфигурируемым на основе параметра беспроводной сети, и каждый частотный сегмент содержит одну или более областей канала управления, и каждая область канала управления содержит логическое отображение блоков ресурсов;

при этом логическое отображение блоков ресурсов переставляется по множеству физических блоков ресурсов, причем физические блоки ресурсов рассредоточиваются и по времени, и по частоте таким образом, что если один из множества физических блоков ресурсов потерян во время передачи, то упомянутые области канала управления, соответствующие потерянному одному из множества физических блоков ресурсов, определяются на основе одного или более оставшихся физических блоков ресурсов;

средство для ассоциации одного или более беспроводных устройств с одной из упомянутых одной или более областей канала управления;

средство для назначения упомянутой одной из упомянутых одной или более областей канала управления одному или более удаленным объектам радиосвязи; и

средство для передачи информации управления для ассоциированного одного или более беспроводных устройств.