[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США № 62/790,774, поданной 10 января 2019, и предварительной патентной заявки США № 62/912,825, поданной 9 октября 2019, полное содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте и принадлежащих владельцу настоящей заявки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Изобретение относится, в общем, к системам беспроводной связи из точки к множеству точек (PtMP) и критически важному IOT. В частности, изобретение относится к передаче данных по смежным или несмежным частотным полосам, которые обычно используются для передачи голоса по PTT (полудуплексная голосовая связь с возможностью передачи сигнала одновременно только в одном направлении; “нажми, чтобы говорить”) речевых и/или низкоскоростных данных.
Предшествующий Уровень Техники
[0003] В настоящее время, системы беспроводной связи используются для передачи речи и/или данных между участниками. Как известно в данной области техники, для того чтобы передавать речь и/или данные беспроводным образом, электромагнитные сигналы отправляются и принимаются с использованием конкретной частоты.
[0004] Некоторые системы беспроводной связи используются для обслуживания конкретных географических областей и/или конкретных организаций. В некоторых сценариях, правительства назначают конкретные частотные диапазоны, которые должны использоваться только конкретными организациями и/или объектами, так что сеть конкретной организации может быть ограничена для осуществления связи в выделенной полосе частот. Многие критически важные отрасли (например, железнодорожный транспорт, коммунальное электрооборудование, нефтегазовая отрасль) могут иметь частные телекоммуникационные системы, которые функционируют на присвоенной частоте, которая может быть назначена регулирующими организациями (например, США, Федеральной комиссией по связи (FCC)). Например, системы беспроводной связи PtMP могут функционировать в полосе PLMR, имеющей один или более назначенных каналов PLMR.
[0005] В некоторых случаях, регулирующая организация выделяет диапазоны на географическую область на каждую организацию, где полоса PLMR может состоять из единственного канала PLMR или множества каналов PLMR. Например, в данной географической области, FCC может выделить полосу PLМР шириной 1 мегагерц (МГц), состоящую из 80 × 12,5 килогерц (кГц) каналов PLMR. 80 отдельных каналов PLMR могут быть назначены множеству организаций. Каналы PLMR, назначенные одной организации, представляют собой поднабор 80 каналов PLMR и, как правило, не являются смежными друг с другом. Когда система беспроводной связи осуществляет связь по одному каналу PLMR, пропускная способность системы может быть ограничена шириной полосы этого канала. Например, для канала PLMR шириной 12,5 кГц и с использованием частоты пользователя 3 бита в секунду на герц (Гц) пропускная способность может быть ограничена до 37,5 кбит/с.
[0006] Поэтому может быть желательно передавать данные по объединенным смежным/несмежным каналам, например, для увеличения пропускной способности. Например, как и в предыдущем примере, если объединены 10 смежных или несмежных каналов PLMR, то пропускная способность составит 375 кбит/с.
Краткое описание Сущности изобретения
[0007] Преимущества изобретения могут включать в себя способность передавать высокоскоростные данные по объединенным смежным и/или несмежным каналам PLMR, которые по отдельности не являются достаточно широкими, чтобы поддерживать потребности в скорости передачи данных некоторых приложений. Преимущества изобретения могут включать в себя обеспечение нового использования передачи данных для каналов PLMR низкого голосового использования и миграцию каналов PLMR в новые системы передачи данных без перегруппировки каналов PLMR, чтобы сделать полосу непрерывной.
[0008] Преимущества изобретения также могут включать в себя реализацию низкой стоимости и/или низкого потребления энергии как по полосам PLМР, так и по непрерывным полосам.
[0009] В одном аспекте изобретение предусматривает способ связи в системе беспроводной связи из точки к множеству точек (PtMP), имеющей множество секторов, причем каждый сектор включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию и множество удаленных станций. Способ включает в себя
[0010] определение, процессором, общей ширины полосы для системы беспроводной связи с PtMP, где общая ширина полосы является a) частотным диапазоном непрерывной полосы, выделенной системе беспроводной связи PtMP, или b) на основе одного или более каналов PLMR, когда система беспроводной связи PtMP осуществляет связь по полосе частной наземной мобильной радиосвязи (PLMR), имеющей один или более каналов. Способ также включает в себя разделение, процессором, общей ширины полосы на множество подканалов, причем каждый подканал имеет фиксированную ширину полосы подканала. Способ также включает в себя назначение, процессором, каждому сектору, в беспроводной системе PtMP поднабора множества подканалов. Способ также включает в себя создание, процессором, битовой карты подканалов для множества подканалов. Способ также включает в себя, для каждого сектора, процессором, создание заполненной битовой карты подканалов, причем заполненная битовая карта подканалов определяет указатель доступности, который указывает, доступен ли каждый подканал или нет для конкретного сектора. Способ также включает в себя осуществление связи базовой станцией по меньшей мере одного сектора из множества секторов по меньшей мере с одной из множества удаленных станций по подканалам, выделенным по меньшей мере одному сектору, в соответствии с соответствующей заполненной битовой картой подканалов.
[0011] В некоторых вариантах осуществления, определение общей полосы пропускания на основе одного или более каналов PLMR дополнительно содержит установку начального значения для ширины полосы равным самому нижнему краю канала PLMR, имеющего самую низкую частоту среди каналов PLMR в полосе PLMR, и установку конечного значения равным самому верхнему краю канала PLMR, имеющего самую высокую частоту среди каналов PLMR в полосе PLMR.
[0012] В некоторых вариантах осуществления, ширина полосы подканала устанавливается так, что множество подканалов представляет собой целое число подканалов внутри общей ширины полосы. В некоторых вариантах осуществления, в которых система беспроводной связи PtMP функционирует в полосе PLMR, имеющей один или более каналов PLMR, либо a) фиксированная ширина полосы подканала равна ширине полосы одного или более каналов PLMR, либо b) фиксированная ширина полосы подканала равна части ширины полосы одного или более каналов PLMR и устанавливается так, что множество подканалов является целым числом подканалов внутри ширины полосы одного или более каналов PLMR.
[0013] В некоторых вариантах осуществления, способ дополнительно включает в себя изменение заполненных битовых карт подканалов для одного или более секторов из множества секторов во время функционирования. В некоторых вариантах осуществления, если указатель доступности указывает, что конкретный подканал доступен, то определяется, используется ли конкретный подканал для речевой связи.
[0014] В некоторых вариантах осуществления, битовая карта подканалов для первого сектора для конкретного подканала имеет указатель доступности, который отличается от указателя доступности для того же конкретного подканала в битовой карте подканалов для второго сектора.
[0015] В некоторых вариантах осуществления, способ также включает в себя создание одной или более групп подканалов, которые являются поднабором одного или более множества каналов, причем одна или более групп подканалов включают в себя подканалы в поднаборе одного или более множества каналов, которые являются смежными по частоте.
[0016] В некоторых вариантах осуществления, для каждого сектора, каждая из множества удаленных станций функционирует в одном подканале или группе подканалов, при этом функционирование в группе подканалов содержит использование одного канала группы подканалов для передачи сообщений между базовой станцией и конкретной удаленной станцией, которые обеспечивают информацию связи, и остальные каналы в группе подканалов используются для передачи данных.
[0017] В некоторых вариантах осуществления, один или более каналов PLMR составляют 5 кГц, 6,25 кГц, 7,5 кГц, 12,5 кГц, 15 кГц, 25 кГц или 50 кГц. В некоторых вариантах осуществления, волновая форма сигнала между базовой станцией и множеством удаленных станций представляет собой протокол радиоинтерфейса. В некоторых вариантах осуществления, волновая форма сигнала, передаваемая базовой станцией во множество удаленных станций, представляет собой OFDM с 512 поднесущими.
[0018] В некоторых вариантах осуществления, число множества подканалов равно 512, и имеется одна поднесущая на подканал. В некоторых вариантах осуществления, все подканалы ортогональны друг другу. В некоторых вариантах осуществления, способ включает мультиплексирование периодического сообщения синхронизации, сообщения исследования частотного отклика канала, сообщения управления подканалом и сообщения передачи данных по каждому подканалу.
[0019] В некоторых вариантах осуществления, сигнал, передаваемый множеством удаленных станций в базовую станцию, представляет собой OFDMA или FDMA с одной несущей.
[0020] В другом аспекте, изобретение включает в себя систему беспроводной связи из точки к множеству точек (PtMP), имеющую множество секторов, причем каждый сектор включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию и множество удаленных станций. Система включает в себя процессор, выполненный с возможностью определения общей ширины полосы для системы беспроводной связи PtMP, где общая ширина полосы является a) частотным диапазоном непрерывной полосы, выделенной системе беспроводной связи PtMP, или b) основанной на одном или более каналах PLMR, когда система беспроводной связи PtMP осуществляет связь в полосе частной наземной мобильной радиосвязи (PLMR), имеющей один или более каналов. Процессор также выполнен с возможностью разделять общую ширину полосы на множество подканалов, причем каждый подканал имеет фиксированную ширину полосы подканала. Процессор также выполнен с возможностью назначать каждому сектору в беспроводной системе PtMP поднабора множества подканалов. Процессор также выполнен с возможностью создавать битовую карту подканалов для множества подканалов. Процессор также выполнен с возможностью, для каждого сектора, создавать заполненную битовую карту подканалов, причем заполненная битовая карта подканалов определяет указатель доступности, который указывает, доступен ли каждый подканал или нет для конкретного сектора. Процессор также выполнен с возможностью осуществлять связь базовой станцией по меньшей мере одного сектора из множества секторов по меньшей мере с одной из множества удаленных станций по подканалам, выделенным по меньшей мере одному сектору, в соответствии с соответствующей заполненной битовой картой подканалов.
Краткое Описание Чертежей
[0021] Неограничивающие примеры вариантов осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые перечислены ниже в данном разделе. Размеры признаков, показанных на чертежах, выбраны для удобства и ясности представления и не обязательно изображены в масштабе.
[0022] Предмет настоящего изобретения, в частности, указан и четко заявлен в заключительной части спецификации. Изобретение, однако, как в отношении организации, так и способа функционирования вместе с задачами, признаками и преимуществами, можно понять, обращаясь к следующему подробному описанию, иллюстрируемому прилагаемыми чертежами. Варианты осуществления изобретения проиллюстрированы в качестве примера, а не ограничения на фигурах прилагаемых чертежей, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие, аналогичные или подобные элементы, и на которых:
[0023] Фиг. 1 представляет собой пример системы беспроводной связи PtMP согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0024] Фиг. 2 является блок-схемой для способа беспроводной связи в полосе PLMR, имеющей множество секторов, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0025] Фиг. 3А и 3В представляют собой примеры подканалов в конфигурации непрерывной полосы и прерывистой полосы согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0026] Фиг. 4 является функциональной блок-схемой, показывающей способ передачи нисходящей линии связи (DL-TX) для передачи от базовой станции к удаленной станции, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0027] Фиг. 5 является функциональной блок-схемой, показывающей способ приема нисходящей линии связи (DL-RX) удаленной станцией от базовой станции, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0028] Фиг. 6 является функциональной блок-схемой, показывающей способ приема восходящей линии связи (UL-RX) базовой станцией от удаленной станции, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0029] Фиг. 7 является функциональной блок-схемой, показывающей способ передачи восходящей линии связи (UL-TX) удаленной станцией к базовой станции, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения.
[0030] Фиг. 8 представляет собой высокоуровневую блок-схему примерного вычислительного устройства, которое может быть использовано с вариантами осуществления изобретения.
[0031] Следует понимать, что для простоты и ясности иллюстрации, элементы, показанные на чертежах, не обязательно изображены точно или в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть увеличены относительно других элементов для ясности, или несколько физических компонентов могут быть включены в один функциональный блок или элемент.
Подробное Описание
[0032] В следующем подробном описании, многочисленные конкретные детали изложены для того, чтобы обеспечить полное понимание изобретения. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что изобретение может быть осуществлено на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях, хорошо известные способы, процедуры и компоненты, модули, блоки и/или схемы не описаны подробно, чтобы не затруднять понимание изобретения.
[0033] В общем, изобретение включает в себя систему беспроводной связи PtMP в непрерывной полосе или полосе PLMR, где полоса PLMR может состоять из смежных или несмежных каналов PLMR. Система беспроводной связи PtMP может включать в себя множество секторов, где каждый сектор имеет базовую станцию и множество удаленных станций.
[0034] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в непрерывной полосе, ширина полосы (например, общая ширина полосы) для системы беспроводной связи PtMP может быть эквивалентна ширине полосы непрерывной полосы.
[0035] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, общая ширина полосы для системы беспроводной связи PtMP может занимать частотный диапазон между нижним краем канала PLMR самой низкой частоты в полосе PLMR и верхним краем канала PLMR самой высокой частоты в полосе PLMR.
[0036] Общая ширина полосы для системы беспроводной связи PtMP может быть разделена на подканалы фиксированной ширины полосы подканала.
[0037] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в непрерывной полосе, например полосе 1 МГц, фиксированная ширина полосы подканала может быть любым значением, которое формирует целое число подканалов внутри общей ширины полосы. Общая ширина полосы может быть разделена на большое количество узких подканалов. В то время как базовая станция системы беспроводной связи PtMP может осуществлять связь по всей непрерывной полосе со многими удаленными устройствами в одно и то же время, удаленные устройства, обслуживающие приложения с низкой пропускной способностью, могут осуществлять связь по нескольким или даже одному подканалу. Разделение непрерывной полосы на подканалы может обеспечить поддержку покрытия связи от базовой станции к удаленной станции с низкой мощностью передачи, что может снизить стоимость удаленной станции и/или ее энергопотребление.
[0038] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, фиксированная ширина полосы подканала может быть равна ширине полосы канала PLMR. Ширина полосы подканала может быть равна части ширины полосы канала PLMR, и в этом случае фиксированной шириной полосы подканала может быть любое значение, которое формирует целое число подканалов для подгонки к ширине полосы одного канала PLMR. Частотные границы подканалов могут быть выровнены с частотными границами каналов PLMR.
[0039] Битовая карта подканалов может быть построена так, что она охватывает частотный диапазон всей полосы и указывает доступность каждого из подканалов для связи. Таким образом, битовая карта подканалов может определять доступность в частотном диапазоне общей ширины полосы системы беспроводной связи PtMP. Битовая карта подканалов может заполняться для каждого сектора в беспроводной системе PtMP и может определять доступность всех подканалов для каждого сектора.
[0040] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, битовая карта подканалов может быть сконфигурирована в каждом секторе таким образом, что подканалы, которые соответствуют по частоте недоступным каналам PLMR, выключаются, и остальные подканалы включаются и могут быть дополнительно оценены на доступность на основе других факторов, как описано ниже (например, в зависимости от соображений повторного использования частот, например, используются ли они в других секторах, и могут ли иметься собственные помехи (самоинтерференция) между секторами).
[0041] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, битовая карта подканалов может быть сконфигурирована в каждом секторе, так что a) подканалы, соответствующие каналам PLMR, недоступным для системы, выключаются, и b) подканалы, доступные для системы, могут быть включены или выключены в зависимости от соображений повторного использования частот, например, используются ли они в других секторах, и могут ли иметься собственные помехи между секторами.
[0042] На фиг. 1 показан пример системы 100 беспроводной связи PtMP согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Система 100 беспроводной связи PtMP включает в себя концентратор 12 диспетчерского центра, контроллер 14 базовых станций и множество секторов 30a, 30b, … 30n, в общем, секторов 30.
[0043] Концентратор 12 диспетчерского центра может осуществлять связь с контроллером 14 базовых станций. В некоторых вариантах осуществления, контроллер 14 базовых станций отсутствует, концентратор 12 диспетчерского центра осуществляет связь непосредственно с каждым из секторов 30.
[0044] Каждый из множества секторов имеет базовую станцию и множество удаленных станций. Как показано на фиг. 1, сектор 30а включает в себя базовую станцию 16a и три удаленные станции 20a, 20b и 20b. Сектор 30b включает в себя базовую станцию 16b и две удаленные станции 21a и 21b. Сектор 30n включает в себя базовую станцию 16n и удаленные станции 22а, 22b, … 22n. В различных вариантах осуществления, система 100 беспроводной связи PtMP может иметь любое количество секторов, и каждый сектор может иметь любое количество базовых станций и/или удаленных станций.
[0045] В некоторых вариантах осуществления, система 100 беспроводной связи PtMP имеет множество сот (не показаны). Каждая сота во множестве сот может включать в себя область, обслуживаемую одной станцией на мачте в центре соты. Сота может иметь один сектор или быть разделена на множество секторов. Например, система беспроводной связи PtMP может иметь соту с тремя секторами, где каждый сектор покрывает 120° соты. Сектор может обслуживаться одной базовой станцией сектора, или многосекторная базовая станция может использоваться для поддержки множества секторов в соте.
[0046] Система 100 беспроводной связи PtMP может быть частной или публичной системой беспроводной связи. Система 100 беспроводной связи PtMP может иметь один или более каналов PLMR, выделенных Федеральной комиссией (FCC) или любым национальным агентством по регулированию спектра вне США.
[0047] Как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 2, множество подканалов может быть определено для системы 100 беспроводной связи PtMP. Каждая базовая станция 16a, 16b,… 16n может передавать и принимать сигналы во всех или поднаборе подканалов, доступных для системы. Каждая удаленная станция в каждом из секторов 30 может передавать и принимать в поднаборе подканалов, доступных для сектора (например, поднабор подканалов, доступный для сектора, может быть одним подканалом или множеством подканалов).
[0048] В некоторых вариантах осуществления, ограничение удаленной станции для передачи по поднабору подканалов, доступных для сектора, может способствовать уменьшению стоимости и/или потребляемой мощности удаленной станции. Например, предположим, что базовая станция функционирует в 80 подканалах с фиксированной шириной полосы подканала 12,5 кГц, что приводит к ширине полосы для сектора, обслуживаемого базовой станцией, равной 1 МГц. В этом примере, предположим, что удаленная станция осуществляет связь с базовой станцией только по одному подканалу. В этом примере, покрытие базовой станции и удаленной станции является одинаковым с отношением 10 log 80=19 дБ для разности между уровнем мощности передачи базовой станции и этой удаленной станции; например, если базовая станция передает при 45 дБм, удаленная станция, которая передает только по одному подканалу, может передавать только при 26 дБм. Таким образом, стоимость и потребление мощности удаленной станции могут быть уменьшены. В этом варианте осуществления, когда удаленная станция осуществляет связь по одному подканалу, а не по множеству несмежных каналов, может использоваться простой полосовой фильтр вместо сложного фильтра, что может дополнительно уменьшать сложность и стоимость.
[0049] Система беспроводной связи PtMP может использовать дуплекс с временным разделением или полудуплексный режим дуплексирования с частотным разделением (FDD) или FDD. Если система беспроводной связи PtMP использует TDD, она может поддерживать экстремальное асимметричное отношение DL:UL в диапазоне от 1:10 до 10:1, что может способствовать улучшению использования частоты в асимметричном и обратном асимметричном применении.
[0050] Базовая станция может использовать мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) в направлении нисходящей линии связи (от базовой станции к удаленным станциям). Число поднесущих на подканал может быть одним или несколькими. В качестве примера, система может использовать 512 поднесущих в направлении нисходящей линии связи, которые могут использоваться для разбиения на 512 подканалов, каждый из которых использует одну поднесущую.
[0051] Удаленная станция PtMP может использовать либо одну несущую, либо OFDMA с одной несущей (SC-FDMA) для осуществления связи с базовой станцией в направлении восходящей линии связи. Удаленная станция может использовать одну несущую, если она осуществляет связь с базовой станцией по одному подканалу, и SC-FDMA, если она осуществляет связь с базовой станцией по нескольким смежным или несмежным подканалам.
[0052] В некоторых вариантах осуществления, ширины полосы канала PLMR могут составлять 5 кГц, 6,25 кГц, 7,5 кГц, 12,5 кГц, 15 кГц, 25 кГц или 50 кГц.
[0053] Каждая базовая станция 16a, 16b,… 16n может передавать и принимать электромагнитные сигналы (например, радиочастотные (RF)) сигналы через свою собственную локальную антенну. Каждая удаленная станция 20а, 20b, 20с, 21а, 21b, 22а, 22b,… 22n может передавать и принимать RF сигналы через свою собственную локальную антенну.
[0054] Фиг. 2 является блок-схемой для способа беспроводной связи посредством системы беспроводной связи PtMP (например, системы 100 беспроводной связи PtMP, как описано выше на фиг. 1), согласно некоторым вариантам осуществления изобретения. Система беспроводной связи PtMP может включать в себя множество сот и/или множество секторов.
[0055] Системе беспроводной связи PtMP может быть выделен частотный диапазон посредством соответствующей регулирующей организации. Выделенная полоса частот может представлять собой непрерывную полосу, в которой весь частотный диапазон выделен системе, или полосу PLMR, в которой только один или более каналов PLMR в частотном диапазоне полосы выделены системе. В любом случае, частоты, доступные для использования системой, могут быть разделены между секторами с учетом собственных помех.
[0056] Способ включает в себя определение, с помощью процессора, ширины полосы (например, общей ширины полосы) для системы беспроводной связи PtMP (этап 210).
[0057] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в непрерывной полосе, определение общей ширины полосы может включать в себя установку общей ширины полосы так, чтобы быть эквивалентной ширине полосы непрерывной полосы.
[0058] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, определение общей ширины полосы на основе одного или более каналов PLMR может включать в себя установку начального значения для общей ширины полосы, равного самому нижнему краю канала PLR, имеющего самую низкую частоту среди каналов PLMR в полосе PLMR, и установку конечного значения, равного самому верхнему краю канала PLR, имеющего самую высокую частоту среди каналов PLMR в полосе PLMR.
[0059] Способ также включает в себя разделение, процессором, общей ширины полосы упомянутой полосы на множество подканалов, причем каждый подканал имеет фиксированную ширину полосы подканала (этап 220). Фиксированная ширина полосы подканала может быть установлена так, что множество подканалов представляет собой целое число подканалов внутри общей ширины полосы. Например, предположим, что общая ширина полосы равна 135 МГц, фиксированная ширина полосы подканала может быть установлена на 15 кГц для получения 90 каналов или на 12,5 кГц для получения 108 каналов
[0060] В некоторых вариантах осуществления, когда беспроводная система PtMP функционирует в полосе PLMR, фиксированная ширина полосы подканала равна ширине полосы канала PLMR. В некоторых вариантах осуществления, где беспроводная система PtMP функционирует в полосе PLMR, фиксированная ширина полосы подканала равна части ширины полосы одного или более каналов PLMR и установлена так, что множество подканалов представляет собой целое число подканалов внутри ширины полосы одного или более каналов PLMR.
[0061] Способ также включает в себя назначение каждому сектору (например, секторам 30, как описано выше на фиг. 1) в беспроводной системе PtMP поднабора множества подканалов (этап 230). В различных вариантах осуществления, поднабор множества подканалов представляет собой подканалы, которые являются смежными по частоте, не смежными по частоте или некоторой их комбинацией.
[0062] В некоторых вариантах осуществления, отдельные подканалы, смежные подканалы во множестве подканалов или смежные подканалы в поднаборе множества подканалов сгруппированы в соответствующие группы подканалов. В некоторых вариантах осуществления, первый подканал (или один канал) в группе подканалов переносит сигналы синхронизации, сообщения выделения ширины полосы и/или другие управляющие сообщения, которые могут устанавливать и/или поддерживать связь между базовой станцией и удаленными станциями, функционирующими в соответствующей группе подканалов. Другие подканалы в группе могут использоваться только для передачи данных. По существу, чем больше подканалов в группе подканалов, тем ниже процент непроизводительных издержек синхронизации, выделения ширины полосы и/или управляющих сообщений. В случае единственного подканала, данные могут быть мультиплексированы с другими сообщениями/сигналами.
[0063] Группа подканалов может быть самодостаточной в том смысле, что удаленные станции могут осуществлять связь с базовой станцией по одной группе подканалов (например, передачу любых сообщений и/или всех сообщений, необходимых для осуществления связи между базовой станцией и удаленной станцией, а также передачу данных). На фиг. 3А и 3В представлены примеры подканалов, подканалов с 1 по N, в конфигурации непрерывной полосы и прерывистой полосы.
[0064] Как показано на фиг. 3А, для непрерывной полосы, подканалы являются смежными и сгруппированы таким образом, что из подканалов 1-21 имеется 6 групп подканалов. Как показано на фиг. 3B, для прерывистой полосы, некоторые из подканалов являются смежными, некоторые из подканалов являются отдельными, и некоторые из подканалов не доступны для сети беспроводной связи PtMP.
[0065] Возвращаясь к этапу 230 на фиг. 2, для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в непрерывной полосе, каждый поднабор множества назначенных подканалов может быть назначен соответствующему сектору. Например, предположим, что система беспроводной связи PtMP имеет непрерывную полосу 1 МГц. Предположим, что разделение, как выполнено на этапе 220 выше, приводит к 100 × 10 кГц подканалам. Число подканалов из множества подканалов, назначенных каждому сектору, может быть любым поднабором из 100. Назначение может быть основано на планировании частоты, чтобы удовлетворять критериям собственных помех. Например, предположим, что коэффициент повторного использования частоты равен 4, каждому сектору может быть выделено 25 подканалов. В некоторых вариантах осуществления, каждый из поднабора множества подканалов, выделенных данному сектору (например, в текущем примере 25 подканалов), сконфигурирован в группы подканалов из одного или более подканалов, так что, например, все удаленные станции в каждом секторе могут функционировать только по одному подканалу или части поднабора множества подканалов (например, в текущем примере 2-24 подканалов).
[0066] Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, поднабор множества подканалов, назначенных каждому сектору, может соответствовать одному или более каналам PLMR, назначенным сектору. В некоторых вариантах осуществления, для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, поднабор множества подканалов, назначенных каждому сектору, может включать в себя назначение смежных по частоте подканалов и/или групп подканалов.
[0067] В различных вариантах осуществления, поднабор множества подканалов и/или групп подканалов, назначенных конкретному сектору, все используются базовой станцией. В различных вариантах осуществления, поднабор множества подканалов и/или групп подканалов, назначенных конкретному сектору, делится между множеством удаленных станций в секторе.
[0068] В некоторых вариантах осуществления, количество подканалов, по которым конкретная удаленная станция в секторе осуществляет связь, может зависеть от потерь на трассе к базовой станции. В некоторых вариантах осуществления, количество подканалов, по которым конкретная удаленная станция в секторе осуществляет связь, зависит от планировщика, осведомленного о бюджете связи, находящегося в базовой станции. Таким образом, в данном секторе, базовая станция может динамически выделять количество подканалов, которые могут быть назначены каждой удаленной станции.
[0069] Способ также включает в себя создание битовой карты подканалов для множества подканалов (этап 240). Битовая карта подканалов может включать в себя все подканалы во множестве подканалов для системы беспроводной связи PtMP.
[0070] Способ также включает в себя, для каждого сектора, создание битовой карты заполнения подканалов, причем битовая карта заполнения подканалов определяет указатель доступности, который указывает для каждого подканала, доступен ли он в конкретном секторе, или нет.
[0071] В некоторых вариантах осуществления, битовая карта заполнения подканалов указывает, что подканал доступен в соответствии с подканалами, назначенными сектору, как описано выше на этапе 230. Например, множество 100 доступных подканалов определено для системы беспроводной связи PtMP. Также предположим, что первому сектору назначены подканалы с 1 по 20, и второму сектору назначены подканалы от 21 до 40 на этапе 230, как описано выше. В этом примере, заполненная битовая карта подканалов для первого сектора включает в себя 100 подканалов с указателем доступности для подканалов от 1 до 20 как доступных и указатель доступности для подканалов от 21 до 100 как недоступных, а заполненная битовая карта подканалов для второго сектора включает в себя те же самые 100 подканалов с указателем доступности для подканалов от 21 до 40 как доступных и подканалов от 1 до 20 и от 41 до 100 как недоступных.
[0072] В некоторых вариантах осуществления, если указатель доступности для подканала не доступен, это может указывать, что конкретный подканал соответствует каналу PLMR, который не доступен для системы, или что конкретный подканал используется другим сектором(ами), который может создавать собственные помехи.
[0073] Заполненная битовая карта подканалов может быть предоставлена (например, передана, загружена, извлечена из файла и/или запрограммирована непосредственно в) конкретную базовую станцию, которая принадлежит конкретному сектору. В вариантах осуществления, где базовая станция является многосекторной базовой станцией, битовая карта заполнения подканалов может быть создана для каждого сектора, который обслуживает многосекторная базовая станция. В вариантах осуществления, где имеется множество базовых станций в секторе (например, две базовые станции, функционирующие в разных частотных диапазонах), битовая карта заполнения подканалов может быть определена для каждого сектора.
[0074] Битовая карта заполнения подканалов может иметь значения, которые отличаются для каждого сектора. Например, предположим, что имеется два сектора (например, сектор 30a и сектор 30b, как описано выше на фиг. 1) и 10 подканалов для системы беспроводной связи PtMP (например, системы 100, как описано выше). Если битовая карта подканалов для сектора 30a имеет доступный подканал 1, то битовая карта подканалов для сектора 30b может иметь подканал 1 как не доступный. С другой стороны, если секторы 30а и 30b разделены большим расстоянием и, вероятно, не будут создавать помехи друг другу, им можно назначить один и тот же подканал.
[0075] В некоторых вариантах осуществления, когда указатель доступности для конкретного подканала доступен, может выполняться проверка доступности второго уровня конкретного подканала. Для системы беспроводной связи PtMP, функционирующей в полосе PLMR, когда подканал указывается как доступный, подканал может дополнительно уточняться, как всегда доступный или иногда доступный. Например, каналы PLMR, доступные системе беспроводной связи PtMP, могут всегда быть доступными и могут упоминаться как “белые каналы PLMR”, или они могут требовать сосуществования с малоиспользуемой полудуплексной голосовой передачей PTT унаследованными системами PLMR, находящимися во владении той же самой организации. Голосовая связь PTT может иметь приоритет над данными. Каналы PLMR, которые могут требовать сосуществования с PTT, могут упоминаться как “серые каналы PLMR”. Что касается базовой станции, которой назначены подканалы, которые соответствуют серым каналам PLMR, базовая станция может контролировать голосовую активность PTT в канале (например, путем обнаружения передачи сигнала канального шума, когда не принимается полезный сигнал) и приостанавливать активность передачи данных по подканалу, соответствующему серому каналу PLMR, после обнаружения голосовой активности. Передача данных по серому каналу PLMR может останавливаться, когда голосовая активность прекращается.
[0076] Способ также включает в себя осуществление связи базовой станцией по меньшей мере одного сектора из множества секторов с по меньшей мере одной из множества удаленных станций по подканалам, выделенным по меньшей мере одному сектору согласно соответственной заполненной битовой карте подканалов (этап 260).
[0077] В некоторых вариантах осуществления, этапы 210-250 исполняются процессором, и результаты вводятся в базовую станцию. В некоторых вариантах осуществления, процессор, исполняющий этапы 210-250, находится в базовой станции и/или осуществляет связь непосредственно с базовой станцией. В некоторых вариантах осуществления, битовая карта подканалов предоставляется на базовую станцию и/или удаленную станцию как часть файла конфигурации.
[0078] Как описано выше, базовой станции для данного сектора может назначаться поднабор подканалов из всех подканалов (множества подканалов), доступных для всей системы беспроводной связи PtMP. Удаленные станции для данного сектора могут осуществлять связь по одному подканалу или множеству подканалов поднабора подканалов, по которым его соответственная базовая станция осуществляет связь.
[0079] Протокол радиоинтерфейса для связи между базовой станцией и удаленными станциями состоит из физического уровня (уровня PHY) и уровня управления доступом к среде (MAC). Эти управляющие/сигнальные сообщения могут включать в себя преамбулы, пилот-сигналы, сигналы определения дальности (ранжирования), MAP и/или другие сигналы, которые известны в технике. Например, положим, что конкретный сектор имеет 10 подканалов, и имеется одна удаленная станция для каждого подканала. В этом примере, сигналы радиоинтерфейса передаются по 10 подканалам.
[0080] Как описано выше, уровень PHY протокола радиоинтерфейса от базовой станции к удаленной станции (например, уровень PHY нисходящей линии связи) может представлять собой OFDM. Количество поднесущих на подканал может быть одна или более в зависимости от ширины подканала. Например, для OFDM с 512 поднесущими, может иметься 512 подканалов с одной поднесущей, используемой на подканал. В этом примере, все из подканалов ортогональны друг другу.
[0081] Частотная, тактовая и временная синхронизация кадра TDD удаленной станции с базовой станцией может требовать преамбулы, передаваемой от базовой станции в удаленные станции. Преамбула может генерироваться из псевдослучайной последовательности (например, последовательности Голда), имеющей длину 127, с использованием одного из кодов от 1 до 63. Как известно в технике, передача нисходящей линии связи может выполняться посредством кадров (например, кадра дуплексного режима с временным разделением (TDD)). Преамбула может передаваться периодически и/или может пропускать некоторые кадры. В кадрах, которые включают в себя преамбулу, она может быть помещена в первые 127 символов кадра. Преамбула может передаваться в одном из подканалов поднабора подканалов, как определено для конкретного сектора. В кадрах, в которых отсутствует преамбула, данные могут передаваться вместо преамбулы. Периодичность преамбулы может быть конфигурируемой (например, динамически, вводиться пользователем и/или считываться из файла).
[0082] В некоторых вариантах осуществления, связь от базовой станции на удаленную станцию может включать в себя определение минимального (или по существу минимального) выделения ресурсов. Выделение ресурсов может зависеть от транспортного блока, транспортный блок может состоять из множества бинов. Бины могут охватывать одну поднесущую/тон по пяти символам в данное время. Бин представляет собой составной блок слота, где слот является минимальным выделенным ресурсом, необходимым для оценки канала. Слот формируется с двумя смежными бинами на одной и той же поднесущей. В различных вариантах осуществления, минимальное количество бинов, необходимых для формирования минимума байтов, основано на схемах модуляции и кодирования. Например, Таблица 1 является примером минимального количества бинов для образования минимума байтов для различных схем модуляции и кодирования:
Таблица 1
[0083] Как можно видеть в Таблице 1, для модуляции QPSK со скоростью FEC 1/3, минимальное число бинов, требуемых для выделения 1 байта, равно 3. Дополнительные выделения могут определяться на основе минимума. Например, если необходимо выделить 24 байта, то для QPSK со скоростью FEC 1/3 с минимум 3 бина на байт, могут использоваться 72 бина, а для 16QAM со скоростью FEC 1/2 и 1 бин на байт, могут использоваться 24 бина.
[0084] Фиг. 4 является функциональной блок-схемой, показывающей способ передачи нисходящей линии связи (DL-TX) для передачи от базовой станции (например, базовой станции 16a, как описано выше на фиг. 1) в удаленную станцию (например, удаленную станцию 20a, как описано выше на фиг. 1), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Способ может быть реализован процессором в базовой станции или частично процессором в базовой станции и удаленным процессором (например, контроллером базовых станций).
[0085] Данные (например, пакетные данные), подлежащие передаче базовой станцией, могут вводиться в модуль 410 добавления циклической проверки избыточности (CRC). Модуль 410 добавления CRC может обнаруживать ошибки в передаче данных. Например, модуль 410 добавления CRD может использоваться, чтобы обнаруживать, были ли данные искажены во время передачи. Модуль 410 добавления CRC может применять 24-битный CRC. Если имеется ошибка в передаче данных, то данные могут фиксироваться или отбрасываться. Если ошибка в передаче данных отсутствует, то данные могут выводиться на кодер 415 канального кодирования (CC).
[0086] Кодер 415 CC может принимать данные от модуля 410 добавления CRC и кодировать данные в соответствии со схемой кодирования CC, чтобы, например, снизить частоту ошибок. Канал, схема CC и скорость кодирования могут быть основаны на типе данных. Таблица 2 является примером канала, схемы CC и скорости кодирования для двух типов данных в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения:
Таблица 2
данных
[0087] Модуль 420 согласования скорости может принимать данные, выведенные из кодера CC. Модуль 420 согласования скорости может извлекать набор битов (например, и извлекать набор битов), подлежащих передаче.
[0088] Модуль 425 рандомизации может принимать данные, выведенные из модуля 420 согласования скорости, и рандомизировать данные (например, как поток пакетов нисходящей линии связи). Данные могут быть рандомизированы сложением по модулю-2 данных с выходом генератора псевдослучайной двоичной последовательности (PRBS). В некоторых вариантах осуществления, полином генератора PRBS имеет вид c(x) = x15+x14+1. Рандомизация может минимизировать возможность передачи немодулированной несущей и/или обеспечивать адекватное количество передач битов, чтобы поддержать восстановление тактового сигнала.
[0089] Модуль 430 модуляции может принимать выход из модуля 425 рандомизации и модулировать данные. Модуляция данных может включать в себя отображение битов данных на точки констелляции. Модуль 430 модуляции может модулировать данные в соответствии со схемами модуляции QPSK, 16-QAM, 64-QAM или 256-QAM. Для данных пилотных символов, может использоваться модуляция BPSK. Схема модуляции может зависеть от параметров кодирования данных (например, как содержится в сообщении выделения ширины полосы). Модуль 430 модуляции может выводить комплексные выборки I/O.
[0090] Модуль 435 форматирования бинов может принимать выход из модуля 430 модуляции. Модуль 435 форматирования бинов может помещать данные и/или пилот-сигналы в соответственные символы в бине. Модуль 440 отображения на поднесущую может принимать выход из модуля 435 форматирования бинов и отображать бин на соответственную поднесущую.
[0091] Модуль 445 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) может принимать выход из модуля 440 отображения на поднесущую и генерировать данные IQ временной области. IFFT может быть выполнено по каждому символу. Модуль 450 добавления CP может принимать выход из модуля 445 IFFT и может добавлять циклический префикс (CP) посредством, например, добавления “NCP” выборок символа к началу символа, где “NCP” является количеством выборок CP. В некоторых вариантах осуществления, количество выборок CP может составлять 1/8-ую длины FFT или 1/4-ую длины FFT. В некоторых вариантах осуществления, количество выборок CP является конфигурируемым.
[0092] Модуль интерфейса IQ 455 может принимать выход модуля 450 добавления CP и использоваться, чтобы передавать данные через антенну.
[0093] Волновая форма сигнала от удаленной станции на базовую станцию может представлять собой OFDMA или FDMA с одной несущей (SC-FDMA). SC-FDMA может включать в себя мультиплексирование периодического сигнала синхронизации (например, преамбулы), сигнала исследования частотного отклика канала (например, пилот-сигнала), управляющих сообщений подканала и/или данных, которые образуют передачу.
[0094] Фиг. 5 является функциональной блок-схемой, показывающей способ приема нисходящей линии связи (DL-RX) удаленной станцией (например, удаленной станции 20a, как описано выше на фиг. 1) от базовой станции (например, базовой станции 30a, как описано выше на фиг. 1), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.
[0095] Способ включает в себя прием сигналов (например, выборок) удаленной станцией в модуле 510 интерфейса IQ. Модуль 515 кадровой синхронизации синхронизирует данные по времени и/или частоте. Синхронизация может быть основана на обнаружении временного и/или частотного положения преамбулы, передаваемой как часть сигналов, и обнаружении начала кадра нисходящей линии связи на основе положения преамбулы. Может быть открыто окно (интервал обнаружения) для выравнивания сигналов с началом кадров DL.
[0096] Модуль 520 удаления циклического префикса (CP) может принимать выход из модуля 515 синхронизации кадров и удалять выборки CP. Модуль 525 быстрого преобразования Фурье (FFT) может принимать выход из модуля 520 удаления CP и преобразовывать выборки в частотную область.
[0097] Модуль 530 обратного отображения ресурсов может принимать выход из модуля 520 удаления CP и извлекать данные каждого пользователя из принятых данных.
[0098] Модуль 535 оценки и коррекции канала может принимать выход из модуля 530 обратного отображения ресурсов и может извлекать пилот-сигналы из принятой сетки, находить канальные коэффициенты (например, с использованием оценки по методу наименьших квадратов) и выполнять линейную интерполяцию на канальных коэффициентах для получения окончательных канальных коэффициентов. Коррекция канала может выполняться на основе окончательных канальных коэффициентов.
[0099] Модуль 540 мягкой демодуляции может принимать выход из модуля 535 оценки и коррекции канала и демодулировать так, что выводится битовая последовательность логарифмического отношения подобия (LLR). LLR может быть основано на IQ-выборках. Демодуляция может представлять собой QPSK или QAM-16, или QAM-64, или QAM-256 на основе схемы модуляции, используемой в DL TX.
[00100] Модуль 545 де-рандомизации может принимать выход из модуля 540 мягкой демодуляции и может упорядочивать выход (например, который рандомизирован в передатчике) в его исходное битовое положение. Модуль 555 согласования скорости передачи может принимать выход из модуля 545 де-рандомизации и повторно переупорядочивать биты посредством, например, разделения их на системные биты и/или биты четности, чтобы получать и выводить с исходной скоростью. Модуль 555 декодера Витерби может принимать выход из модуля 555 согласования скорости и декодировать с использованием методов кодирования канала. Методы кодирования канала могут представлять собой сверточный код или турбо-код. Модуль 560 вычисления CRC может принимать выход из модуля 555 декодера Витерби и использовать биты CRC для обнаружения ошибок.
[00101] В различных вариантах осуществления, одно или более измерений нисходящей линии связи (DL) могут выполняться/определяться. Индикатор уровня принятого сигнала (RSSI) DL может быть определен на антенном порте удаленной станции (например, мобильной станции (MS)). DL RSSI может определяться на основе сигналов преамбулы. DL RSSI может усредняться по времени и/или сообщаться в базовую станцию, например, после запроса базовой станции. DL RSSI может определяться в единицах дБм с разрешением шага 1дБ. DL RSSI в линейной области может вычисляться, как показано ниже в выражении (1):
(1)
где N является количеством выборок в преамбуле, I является действительным значением преамбулы, Q является мнимым значением преамбулы. DL RSSI, как вычислено в (1), может преобразовываться в дБм, где может присутствовать усиление от антенного порта удаленной станции до интегрированного аналогово-цифрового преобразователя низкой мощности (ADC) удаленной станции, и/или усиление ADC может быть скомпенсировано.
[00102] Отношение уровня сигнала несущей к совокупному уровню помех и шумов (CINR) DL может определяться в удаленной станции. DL CINR может сообщаться на базовую станцию, например, по запросу базовой станции. DL CINR может сообщаться в единицах дБ с разрешением 1 дБ. DL CINR может определяться, как показано ниже в выражении (2):
(2)
где r(n) является принятой выборкой (например, выборкой данных/выборкой пилот-сигнала), s(n) является соответствующей обнаруженной выборкой данных/выборкой пилот-сигнала.
[00103] Помеха DL, указывающая минимальную вызванную выделением безопасную зону, может обеспечиваться базовой станцией, так что помеха, присутствующая в каждом подканале, может быть определена. Во время этого определения базовая станция может воздерживаться от передачи. Базовая станция и удаленная станция могут вычислять уровень помехи в дБм с шагом 1 дБ с использованием выражения (1), как показано выше. Помеха DL и/или измерения CINR могут использоваться, чтобы обнаруживать голосовую активность в подканалах.
[00104] В некоторых вариантах осуществления, волновая форма сигнала от удаленной станции к базовой станции (например, уровень PHY восходящей линии связи) может представлять собой схему множественного доступа одной несущей с частотным разделением (SC-FDMA). SC-FDMA может поддерживать одну поднесущую или множество поднесущих и/или может передаваться по множеству несмежных подканалов. Разнесение (интервал) поднесущих (например, ширина полосы подканала) в восходящей линии связи может быть тем же самым, что и в нисходящей линии связи.
[00105] Фиг. 6 является функциональной блок-схемой, показывающей способ приема восходящей линии связи (UL-RX) базовой станцией (например, базовой станцией 16a, как описано выше на фиг. 1) от удаленной станции (например, удаленной станции 20a, как описано выше на фиг. 1), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.
[00106] Базовая станция может принимать сигналы UL RF во время UL. Обработка приема базовой полосы UL может делиться на две ветви, одной из которых является декодирование ранжирования, и другой является остальная обработка UL.
[00107] Способ включает в себя прием сигналов (например, выборок временной области) базовой станцией в модуле 605 интерфейса IQ.
[00108] Модуль 610 цифровой фильтрации может принимать выход модуля 605 интерфейса IQ. Модуль 610 цифровой фильтрации может ослаблять нежелательные подканалы в полосе в принятых сигналах. В некоторых вариантах осуществления, подканалы могут восприниматься как помеха в полосе, или, если голосовая активность обнаружена в базовой станции, то модуль 610 цифровой фильтрации может осуществлять фильтрацию подканалов.
[00109] Модуль 615 удаления CP может принимать выход модуля 610 цифровой фильтрации и удалять выборки CP.
[00110] Модуль 615 удаления CP может выполнять вывод в процесс, который может упоминаться как модуляция SC-FDMA. Модуляция SC-FDMA может включать модуль 620 FFT, модуль 625 обратного отображения поднесущей, модуль 630 оценки и коррекции канала и модуль 635 IDFT.
[00111] Модуль 620 FFT может принимать выход модуля 615 удаления CP и выполнять FFT. Модуль 625 обратного отображения поднесущей может принимать выход модуля 620 FFT и извлекать пользовательские данные. Модуль 630 оценки и коррекции канала может принимать выход модуля 625 обратного отображения поднесущей и может выполнять оценку и коррекцию канала, как описано выше на фиг. 5. Модуль 635 IDFT может принимать выход модуля 635 оценки и коррекции канала и выводить выход демодуляции SC-FDMA, который может представлять собой модулированные символы. Модуль 640 мягкой демодуляции может принимать выход модуля 635 IDFT и формировать LLR из IQ-выборок. Демодуляция, выполняемая модулем 640 мягкой демодуляции, может представлять собой QPSK или QAM16, или QAM64. Демодуляция может обеспечивать битовую последовательность LLR.
[00112] Модуль 645 обратного перемежителя может принимать выход от модуля 640 мягкой демодуляции и формировать обратно перемеженный порядок битовой последовательности. Модуль 650 обратного согласования скорости может принимать выход от модуля 645 обратного перемежителя и переупорядочивать биты посредством, например, разделения их на системные биты и/или биты четности, чтобы получать и выводить их на исходной скорости. Модуль 655 турбо-декодера (CTC) может принимать выход из модуля 650 обратного согласования скорости и декодировать с использованием методов кодирования канала. Модуль 655 CTC может выполнять декодирование на основе системных битов, битов четности и/или количества повторений, чтобы корректировать ошибки, если таковые имеются, в принятых кодовых словах. Выход модуля 655 CTC может представлять собой рандомизированный TBS (например, двоичные данные).
[00113] Модуль 660 де-рандомизации может принимать выход от модуля 655 CTC. Модуль 660 де-рандомизации может упорядочивать рандомизированные данные в передатчике в их исходное битовое положение. Выход модуля 660 де-рандомизации может представлять собой данные TB.
[00114] В некоторых вариантах осуществления, определение дальности (ранжирование) может выполняться посредством обработки частотной области, как показано модулем 665 извлечения поднесущей ранжирования, модулем 670 сдвига частоты и модулем 675 ранжирования. В этих вариантах осуществления, определяются коды ранжирования от удаленной станции и/или задержка двустороннего распространения (RTD).
[00115] Фиг. 7 является функциональной блок-схемой, показывающей способ передачи восходящей линии связи (UL-TX) удаленной станцией (например, удаленной станции 20a, как описано выше на фиг. 1) на базовую станцию (например, базовую станцию 16a, как описано выше на фиг. 1), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.
[00116] Модуль 705 рандомизации может рандомизировать данные, подлежащие передаче. Рандомизация может минимизировать риск передачи немодулированных несущих, чтобы, например, обеспечить адекватное количество битовых переходов для поддержки восстановления тактового сигнала.
[00117] Модуль 710 кодера CTC может принимать выход модуля 705 рандомизации и выполнять канальное кодирование. В некоторых вариантах осуществления, используется турбо-кодирование с 1/3 исходной скоростью. Модуль 715 согласования скорости может принимать выход модуля 710 кодера CTC и выполнять извлечение набора битов, подлежащих передаче при помощи TBS. Модуль 720 перемежения может принимать выход модуля 715 согласования скорости и выполнять перемежение. Перемежение может улучшать FEC в случае пакетной ошибки.
[00118] Модуль 725 модуляции может принимать выход от модуля 720 перемежения и модулировать данные. Модуляция данных может включать в себя отображение битов данных на точки констелляции. Модуль 725 модуляции может модулировать данные в соответствии со схемами модуляции QPSK, 16-QAM, 64-QAM или 256-QAM.
[00119] Модуль 730 форматирования слота может принимать выход из модуля 725 модуляции и помещать символы в соответственный бин/слот. Модуль 730 форматирования слота осуществляет вывод в процесс, который может называться модуляцией SC-FDMA. Модуляция SC-FDMA может включать в себя модуль 735 DFT, модуль 740 отображения на поднесущие, модуль 745 IFFT, модуль 750 добавления CP и модуль 755 интерфейса IQ. Модуляция SC-FDMA может уменьшать PAPR и/или повышать эффективность усилителя мощности удаленной станции.
[00120] Модуль 735 DFT может принимать выход из модуля 730 форматирования слота. Модуль 740 отображения на поднесущие может принимать выход из модуля 735 DFT для отображения на соответственные поднесущие. Модуль 745 IFFT может принимать выход от модуля 735 DFT и выполнять IFFT, чтобы преобразовать данные во временную область. Модуль 750 добавления CP может принимать выход из модуля 745 IFFT и может добавлять CP в начале символа. Модуль 755 интерфейса IQ может принимать выход из модуля 750 добавления CP и передавать данные через антенну.
[00121] В некоторых вариантах осуществления, синхронизация времени и мощности восходящей линии связи выполняются через процесс ранжирования. Ранжирование может включать в себя передачу удаленной станцией кода ранжирования в базовую станцию в одном подканале. Базовая станция может определять (например, обнаруживать и/или оценивать) задержку двустороннего распространения (RTD) и/или коррекцию мощности. В некоторых вариантах осуществления, максимальная RTD соответствует 350 км. В некоторых вариантах осуществления, процесс ранжирования выполняется на основе периодичности кадра. В некоторых вариантах осуществления, процесс ранжирования выполняется во время передачи данных UL. Могут существовать два типа процессов ранжирования, начальное ранжирование и периодическое ранжирование.
[00122] В некоторых вариантах осуществления, генерация последовательности для начального ранжирования может включать в себя выделение сгенерированной последовательности Задова-Чу (zadoffchu) длиной 127 с одним из возможных корневых индексов от 1 до 126. Последовательность длиной 127 может помещаться в 254 символа на одной поднесущей путем повторения каждого символа дважды. Повторение может выполняться так, что для первого символа оно помещается с циклическим префиксом в начале символа и для второго символа помещается с циклическим суффиксом в конце символа и так далее, например, как показано в Таблице 3 следующим образом:
Таблица 3
где R(1) является первым значением в последовательности длиной 127, R(2) является вторым значением в последовательности длиной 127, R(127) является 127-ым значением в последовательности длиной 127, CP является циклическим префиксом, и CS является циклическим суффиксом.
[00123] Таким образом, последовательность длиной 127 может отображаться в 254 символа во времени и одну поднесущую по частоте. Такой процесс начального ранжирования может уменьшать сложность процесса начального ранжирования.
[00124] В некоторых вариантах осуществления, генерация последовательности для периодического ранжирования может включать в себя генерацию сгенерированной последовательности Задова-Чу длиной 127 с одним из возможных корневых индексов от 1 до 126. Отображение временной оси может выполняться без повторения по символам и с местами циклического префикса в начале каждого символа. Периодическое ранжирование может выполняться по запросу базовой станции и/или с предопределенным интервалом.
[00125] В различных вариантах осуществления, удаленная станция имеет управление мощностью в замкнутом или разомкнутом контуре.
[00126] В некоторых вариантах осуществления, удаленная станция имеет управление мощностью в замкнутом контуре. Управление мощностью в замкнутом контуре может включать в себя определение оценки потерь на трассе. Оценка потерь на трассе может определяться, как показано ниже в выражении (3):
Pathloss=BS_EIRP - RSSI (3)
где BS_EIRP является эквивалентной изотропно излучаемой мощностью (EIRP) базовой станции, и RSSI является индикатором мощности принятого сигнала.
[00127] Управление мощностью в замкнутом контуре может также включать в себя установку мощности передачи в удаленной станции, чтобы быть равной или меньшей, чем EIRP_IRMAX. BS_EIRP и EIRP_IRMAX могут широковещательно передаваться в удаленную станцию и/или могут быть предварительно сконфигурированы для удаленной станции. На основе установки исходной мощности удаленная станция может отправлять сигнал ранжирования на базовую станцию. Базовая станция может предоставлять на удаленную станцию коррекцию мощности. Коррекции мощности могут происходить с той же периодичностью, что и ранжирование.
[00128] В некоторых вариантах осуществления, удаленная станция имеет управление мощностью в разомкнутом контуре. Управление мощностью в разомкнутом контуре может осуществляться так, чтобы регулировать мощность передачи удаленной станции чаще, чем управление мощностью в замкнутом контуре, например, если управление мощностью в замкнутом контуре недостаточно эффективно. Мощность приема удаленной станции может регулироваться на основе относительных потерь на трассе. Относительные потери на трассе могут определяться, как показано ниже в выражении (4):
Relative_Tx_Power_Adj=present_Pathloss - previous_Pathloss (4)
где present_Pathloss является потерями на трассе, как вычислено в выражении (3) выше в текущее время, previousl_Pathloss является потерями на трассе, как вычислено в выражении (3) в предыдущее время. В некоторых вариантах осуществления, если отсутствует управление мощностью в замкнутом контуре, базовая станция может передавать значение смещения для управления мощностью в разомкнутом контуре. Смещение может зависеть от шума/помехи, как наблюдается в базовой станции.
[00129] В некоторых вариантах осуществления, физический (PHY) уровень имеет различные управляющие сигналы. Кадровая синхронизация, таковая синхронизация и/или частотная синхронизация TDD удаленной станции с базовой станцией могут использовать сигнал преамбулы. Этот сигнал преамбулы может мультиплексироваться с данными на той же самой поднесущей в направлении нисходящей линии связи. Сигнал ранжирования, который может использоваться, чтобы определять временное опережение удаленной станции относительно начала подкадра восходящей линии связи, может мультиплексироваться на той же самой поднесущей, что и данные.
[00130] Передача управляющих сообщений (например, включая синхронизацию и/или ранжирование) между базовой станцией и удаленными станциями может использовать ту же самую ширину полосы, что и передача данных. Если удаленная станция функционирует в одном подканале, передача управляющих сообщений может быть ограничена использованием одного подканала. Непрерывность фазы при модуляции поднесущих OFDM может использоваться, чтобы, например, избегать неавторизованной утечки в неиспользуемые подканалы в середине полосы.
[00131] В некоторых вариантах осуществления, передача данных может повторяться до 128 раз, чтобы, например, улучшить чувствительность приема. В некоторых вариантах осуществления, базовая станция может определять схему модуляции и кодирования на основе измерений CINR и/или таблицы адаптации линии связи, сконфигурированной в базовой станции. В некоторых вариантах осуществления, имеется выигрыш от повторения, определенный для адаптации линии связи.
[00132] Фиг. 8 является высокоуровневой блок-схемой примерного вычислительного устройства, которое может использоваться с вариантами осуществления изобретения. Вычислительное устройство 800 может включать в себя контроллер или процессор 105, который может представлять собой или включать в себя, например, один или более универсальных процессоров (CPU), один или более графических процессоров (GPU или GPGPU), чип или любое подходящее компьютерное или вычислительное устройство, операционную систему 815, память 820, хранилище 830, устройства 835 ввода и устройства 840 вывода. Каждый из модулей и оборудования, таких как процессоры, модули, платы, интегральные схемы, как упомянуто выше, и другое оборудование, упомянутое здесь, могут представлять собой или включать в себя вычислительное устройство, хотя различные блоки среди этих объектов могут комбинироваться в одно вычислительное устройство.
[00133] Операционная система 815 может представлять собой или может включать в себя любой кодовый сегмент, спроектированный и/или выполненный с возможностью выполнять задачи, включая координацию, планирование, разрешение конфликтов, наблюдение, управление или иную операцию администрирования вычислительного устройства 800, например, планирование исполнения программ. Память 120 может представлять собой или может включать в себя, например, память с произвольным доступом (RAM), постоянную память (ROM), динамическую RAM (DRAM), синхронную DRAM (SD-RAM), чип памяти с двойной скоростью данных (DDR), флэш-память, энергозависимую память, энергонезависимую память, кэш-память, буфер, блок краткосрочной памяти, блок долгосрочной памяти или другие подходящие блоки памяти или блоки хранения. Память 820 может представлять собой или может включать в себя множество, возможно различных, блоков памяти. Память 820 может хранить, например, инструкции для выполнения способа (например, код 825) и/или данные, такие как ответы пользователя, прерывания и т.д.
[00134] Исполняемый код 825 может представлять собой любой исполняемый код, например, приложение, программу, процесс, задачу или скрипт. Исполняемый код 825 может исполняться контроллером 805, возможно, под управлением операционной системы 815. Например, исполняемый код 825 может, при исполнении, побуждать антенну испускать излучение и/или принимать излучение для обработки в соответствии с вариантами осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления, более одного вычислительного устройства 800 или компонентов устройства 800 могут использоваться для множества функций, описанных здесь. Для различных модулей и функций, описанных здесь, могут использоваться одно или более вычислительных устройств 800 или компонентов вычислительного устройства 800. Могут использоваться устройства, которые включают в себя компоненты, аналогичные или отличные от тех, которые включены в вычислительное устройство 800, и могут соединяться с сетью и использоваться как система. Один или более процессоров 805 могут быть выполнены с возможностью выполнять варианты осуществления изобретения посредством, например, исполнения программного обеспечения или кода. Хранилище 830 может представлять собой или может включать в себя, например, накопитель на жестком диске, накопитель на гибком диске, накопитель на компакт-диске (CD), накопитель на перезаписываемом CD (CD-R), устройство универсальной последовательной шины (USB) или другой подходящий съемный и/или стационарный блок хранения. Данные, такие как инструкции, код, данные модели NN, параметры и т.д., могут храниться в хранилище 830 и могут загружаться из хранилища 830 в память 820, где они могут обрабатываться контроллером 805. В некоторых вариантах осуществления, некоторые из компонентов, показанных на фиг. 2, могут быть опущены.
[00135] Устройства 835 ввода могут представлять собой или могут включать в себя, например, мышь, клавиатуру, тачскрин или тачпад или любое подходящее устройство ввода. Будет понятно, что любое подходящее количество устройств ввода может операционно соединяться с вычислительным устройством 800, как показано блоком 835. Устройства 840 вывода могут включать в себя один или более дисплеев, динамиков и/или любых других подходящих устройств вывода. Будет понятно, что любое подходящее количество устройств вывода может операционно соединяться с вычислительным устройством 800, как показано блоком 840. Любые применимые устройства ввода/вывода (I/O) могут быть соединены с вычислительным устройством 800, например, карта проводного или беспроводного сетевого интерфейса (NIC), модем, принтер или факсимильный аппарат, устройство универсальной последовательной шины (USB) или внешний жесткий диск могут быть включены в устройства 835 ввода и/или устройства 840 вывода.
[00136] Варианты осуществления изобретения могут включать в себя одно или более промышленных изделий (например, память 820 или хранилище 830), таких как долговременный считываемый компьютером (машиночитаемый) или процессором носитель или долговременный считываемый компьютером или процессором носитель хранения, такой как, например, память, накопитель на диске или USB-флэш-память, кодирующий, включающий в себя или хранящий инструкции, например, исполняемые компьютером инструкции, которые, при их исполнении процессором или контроллером, выполняют способы, раскрытые здесь.
[00137] Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что изобретение может быть воплощено в других конкретных формах без отклонения от его сущности или существенных характеристик. Поэтому вышеописанные варианты осуществления должны рассматриваться как во всех отношениях иллюстративные, а не ограничивающие изобретение, описанное здесь. Таким образом, объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, поэтому все изменения, которые соответствуют значению и диапазону эквивалентности пунктов формулы изобретения, предполагаются содержащимися в них.
[00138] В предшествующем подробном описании, многочисленные конкретные подробности изложены, чтобы обеспечить понимание изобретения. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что изобретение может быть практически реализовано без этих конкретных подробностей. В других примерах, хорошо известные способы, процедуры и компоненты, модули, блоки и/или схемы не были описаны подробно, чтобы не затенять изобретение. Некоторые признаки или элементы, описанные касательно одного варианта осуществления, могут комбинироваться с признаками или элементами, описанными касательно других вариантов осуществления.
[00139] Хотя варианты осуществления изобретения не ограничены в этом отношении, обсуждения, использующие такие термины как, например, “обработка”, “вычисление”, “расчет”, “определение”, “установка”, “анализ”, “проверка” или тому подобное, могут относиться к операции(ям) и/или процессу(ам) компьютера, вычислительной платформы, вычислительной системы или другому электронному вычислительному устройству, которое манипулирует данными и/или преобразует данные, представленные как физические (например, электронные) величины в компьютерных регистрах и/или блоках памяти, в другие данные, аналогично представленные как физические величины в компьютерных регистрах и/или блоках памяти или другом долговременном носителе хранения информации, который может хранить инструкции для выполнения операций и/или процессов.
[00140] Хотя варианты осуществления изобретения не ограничены в этом отношении, термины “множество” и “некоторое множество”, как использовано здесь, могут включать в себя, например, “многие” или “два или более”. Термины “множество” или “некоторое множество” могут использоваться в спецификации для описания двух или более компонентов, устройств, элементов, блоков, параметров или тому подобного. Термин “набор”, при использовании здесь, может включать в себя один или более элементов. Если явно не указано иное, варианты осуществления способа, описанные здесь, не ограничены конкретным порядком или последовательностью. Дополнительно, некоторые из описанных вариантов осуществления способа или их элементов могут происходить или выполняться одновременно, в один и тот же момент времени или параллельно.
Группа изобретений относится к системе беспроводной связи из точки к множеству точек (PtMP). Технический результат заключается в увеличении пропускной способности и снижении потребления энергии. Система беспроводной связи PtMP включает в себя множество секторов, каждый из которых включает в себя базовую станцию и удаленную станцию(и). Общая ширина полосы системы определяется на основе диапазона частот непрерывной полосы, выделенной системе, или одного или более каналов PLMR, когда система осуществляет связь в полосе частной наземной радиосвязи (PLMR), имеющей один или более каналов. Общая ширина полосы разделяется на подканалы, каждый из которых имеет фиксированную ширину полосы подканала. Каждому сектору назначается поднабор множества подканалов. Битовая карта подканалов создается и заполняется для множества подканалов, задавая доступность каждого подканала для конкретного сектора, и базовые станции каждого сектора могут осуществлять связь по подканалам, выделенным по меньшей мере одному сектору, согласно соответственной заполненной битовой карте подканалов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.
1. Способ связи в системе беспроводной связи из точки к множеству точек (PtMP), имеющей множество секторов, в которой каждый сектор включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию и множество удаленных станций, причем способ содержит этапы, на которых:
определяют посредством процессора общую ширину полосы для системы беспроводной связи PtMP, при этом общая ширина полосы:
a) представляет собой диапазон частот непрерывной полосы, выделенной системе беспроводной связи PtMP, или
b) основывается на одном или более каналах PLMR, когда система беспроводной связи PtMP осуществляет связь в полосе частной наземной радиосвязи (PLMR), имеющей один или более каналов;
разбивают посредством процессора общую ширину полосы на множество подканалов, причем каждый подканал имеет фиксированную ширину полосы подканала;
назначают посредством процессора каждому сектору в системе беспроводной связи PtMP поднабор множества подканалов;
создают посредством процессора битовую карту подканалов для множества подканалов;
для каждого сектора посредством процессора создают заполненную битовую карту подканалов, причем заполненная битовая карта подканалов задает указатель доступности, который указывает, является ли каждый подканал доступным или недоступным для конкретного сектора; и
осуществляют связь посредством базовой станции по меньшей мере одного сектора из множества секторов с по меньшей мере одной из множества удаленных станций по подканалам, выделенным этому по меньшей мере одному сектору согласно соответственной заполненной битовой карте подканалов.
2. Способ по п.1, в котором определение общей ширины полосы на основе одного или более каналов PLMR дополнительно содержит этап, на котором устанавливают начальное значение для общей ширины полосы равным самому нижнему краю канала PLMR, имеющего самую низкую частоту среди каналов PLMR в полосе PLMR, и устанавливают конечное значение равным самому верхнему краю канала PLMR, имеющего самую высокую частоту среди каналов PLMR в полосе PLMR.
3. Способ по п.1, в котором фиксированная ширина полосы подканала устанавливается так, что множество подканалов является целым числом подканалов внутри общей ширины полосы.
4. Способ по п.1, в котором система беспроводной связи PtMP функционирует в полосе PLMR, имеющей один или более каналов PLMR, или:
a) фиксированная ширина полосы подканала равна ширине полосы одного или более каналов PLMR; или
b) фиксированная ширина полосы подканала равна части ширины полосы одного или более каналов PLMR и устанавливается так, что множество подканалов является целым числом подканалов внутри ширины полосы одного или более каналов PLMR.
5. Способ по п.1, в котором если указатель доступности указывает, что конкретный подканал является доступным, то определяют, используется ли этот конкретный подканал также для голосовой связи.
6. Способ по п.1, в котором битовая карта подканалов для первого сектора для конкретного подканала имеет указатель доступности, который отличается от указателя доступности для того же самого конкретного подканала в битовой карте подканалов для второго сектора.
7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором создают одну или более групп подканалов, которая является поднабором одного или более каналов PLMR, причем одна или более групп подканалов включают в себя подканалы в поднаборе одного или более каналов PLMR, которые являются смежными по частоте.
8. Способ по п.1, в котором для каждого сектора каждая из множества удаленных станций функционирует в одном подканале или группе подканалов, причем функционирование в группе подканалов содержит использование одного канала группы подканалов для передачи сообщений между базовой станцией и конкретной удаленной станцией, которые обеспечивают информацию связи, а остальные каналы в группе подканалов используются для передачи данных.
9. Способ по п.1, в котором одним или более каналами PLMR являются 5 кГц, 6,25 кГц, 7,5 кГц, 12,5 кГц, 15 кГц, 25 кГц или 50 кГц.
10. Способ по п.1, в котором волновая форма сигнала между базовой станцией и множеством удаленных станций соответствует протоколу эфирного интерфейса.
11. Способ по п.1, в котором волновая форма сигнала, передаваемого базовой станцией во множество удаленных станций, соответствует OFDM с 512 поднесущими.
12. Способ по п.11, в котором число множества подканалов составляет 512, и имеется одна поднесущая на подканал.
13. Способ по п.11, в котором все подканалы ортогональны друг другу.
14. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором мультиплексируют периодическое сообщение синхронизации, сообщение исследования частотного отклика канала, сообщение администрирования подканала и сообщение передачи данных в каждом подканале.
15. Способ по п.1, в котором волновая форма сигнала, передаваемого множеством удаленных станций в базовую станцию, соответствует OFDMA или FDMA с одной несущей.
16. Система беспроводной связи из точки к множеству точек (PtMP), имеющая множество секторов, в которой каждый сектор включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию и множество удаленных станций, причем система содержит процессор, выполненный с возможностью:
определять общую ширину полосы для системы беспроводной связи PtMP, при этом общая ширина полосы:
c) представляет собой диапазон частот непрерывной полосы, выделенной системе беспроводной связи PtMP, или
d) основывается на одном или более каналах PLMR, когда система беспроводной связи PtMP осуществляет связь в полосе частной наземной радиосвязи (PLMR), имеющей один или более каналов;
разбивать общую ширину полосы на множество подканалов, причем каждый подканал имеет фиксированную ширину полосы подканала;
назначать каждому сектору в системе беспроводной связи PtMP поднабор множества подканалов;
создавать битовую карту подканалов для множества подканалов;
для каждого сектора, создавать заполненную битовую карту подканалов, причем заполненная битовая карта подканалов задает указатель доступности, который указывает, является ли каждый подканал доступным или недоступным для конкретного сектора; и
осуществлять посредством базовой станции по меньшей мере одного сектора из множества секторов связь с по меньшей мере одной из множества удаленных станций по подканалам, выделенным этому по меньшей мере одному сектору согласно соответственной заполненной битовой карте подканалов.
| US 8619804 B2, 31.12.2013 | |||
| US 20100265851 A1, 21.10.2010 | |||
| US 8526390 B2, 03.09.2013 | |||
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ КАДРА ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ | 2008 |
|
RU2454040C2 |
