頻分多址系統(tǒng)中的捕獲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無線通信網(wǎng)絡(luò)中能夠在頻分多址操作模式下進(jìn)行小區(qū)捕獲的系統(tǒng)和方法。在主同步信道（P-SCH）上發(fā)射的碼序列能實現(xiàn)符號邊界、循環(huán)前綴持續(xù)時間以及廣播信道帶寬指示的檢測。在次同步信道（S-SCH）上發(fā)射的序列容許無線電幀邊界檢測、小區(qū)標(biāo)識以及廣播信道帶寬指示。小區(qū)標(biāo)識可以由P-SCH和S-SCH共同傳送。廣播信道序列傳送循環(huán)前綴定時、系統(tǒng)帶寬和其它系統(tǒng)信息。本發(fā)明描述了小區(qū)捕獲信息的中繼，以及當(dāng)無線系統(tǒng)采用頻率重用來工作時的多個小區(qū)的捕獲。
【專利說明】頻分多址系統(tǒng)中的捕獲
[0001]本申請是申請日為2007年08月23日，題為“頻分多址系統(tǒng)中的捕獲”，申請?zhí)枮?00780031299.5的專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
[0003]本申請要求于2006年8月23日遞交的、名稱為“FDMA系統(tǒng)的捕獲方法和裝置”(AMETHOD AND APPARATUS FOR ACQUISITION IN FDMA SYSTEMS)、序號為 60/839，954 的臨時申請的優(yōu)先權(quán)。該臨時申請的全部內(nèi)容以引用方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]概括而言，下面的說明涉及無線通信，具體而言，涉及小區(qū)捕獲，以及采用同步信道和廣播信道捕獲小區(qū)信息的序列。
【背景技術(shù)】
[0005]無線通信系統(tǒng)已廣泛部署，以提供各種類型的通信內(nèi)容，例如語音、視頻、數(shù)據(jù)等。這些系統(tǒng)可以是能夠通過共享可用的系統(tǒng)資源(例如，帶寬和發(fā)射功率)來支持多個用戶通信的多址系統(tǒng)。這種多址系統(tǒng)的聯(lián)系包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)以及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。但是，不論各種現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)的各種具體特性，在每種系統(tǒng)中，終端或無線設(shè)備一開機(jī)就必須進(jìn)行小區(qū)捕獲或小區(qū)搜索，然后才能正常工作。小區(qū)捕獲是終端捕獲與網(wǎng)絡(luò)時間和頻率的同步、小區(qū)標(biāo)識以及對于運行至關(guān)重要的系統(tǒng)信息(例如系統(tǒng)帶寬、小區(qū)發(fā)射機(jī)的天線配置等)的其他標(biāo)識的過程。
[0006]在如第三代長期演進(jìn)(3G LTE)或演進(jìn)通用陸地?zé)o線接入(E-UTRA)的無線系統(tǒng)中，增加通信性能的有益特征，例如用于遷移正交頻分復(fù)用中的符號間干擾的循環(huán)前綴的存在，以及下行鏈路系統(tǒng)帶寬的通用性(例如，3G LTE系統(tǒng)能夠支持多個帶寬:1.25MHz、1.6MHz、2.5MHz、5MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz)在初始小區(qū)捕獲期間產(chǎn)生了獨特的復(fù)雜性。除了時間同步(即，符號邊界、0.5ms時隙邊界、Ims子幀邊界、5ms半無線電幀邊界以及IOms全無線電邊界的檢測，40ms廣播信道發(fā)射時間間隔)和頻率同步(涉及捕獲下行鏈路頻率，從而其可以用作上行鏈路發(fā)射的頻率參考)之外，還有其他復(fù)雜性，例如確定用于小區(qū)捕獲的帶寬、用于小區(qū)捕獲期間的物理信道，以及更重要的是，確定在小區(qū)捕獲期間這些信道所攜帶的信息。雖然已有較多工作來解決這些問題的每一個，但是，業(yè)內(nèi)對于快速、可靠以及消耗很少量資源的小區(qū)捕獲協(xié)議尚未取得共識。因此，存在對于具有上述特征的小區(qū)捕獲協(xié)議的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了對公開的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪本發(fā)明的保護(hù)范圍。其目的是用簡單的形式給出一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。
[0008]根據(jù)一個方面，提出了一種在無線通信環(huán)境下工作的裝置，該裝置包括:處理器，用于接收主同步信道中的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；存儲器，其耦合到所述處理器，用于存儲數(shù)據(jù)。
[0009]根據(jù)一個方面，提出了一種在無線通信環(huán)境下工作的裝置，該裝置包括:處理器，用于發(fā)射主同步信道中的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；存儲器，其耦合到所述處理器，用于存儲數(shù)據(jù)。
[0010]根據(jù)一個方面，提出了一種采用正交頻分多址在無線通信環(huán)境下工作的裝置，該裝置包括:多個檢測組件，所述多個組件在多個子載波時間間隔內(nèi)同時捕獲多個小區(qū)信息；處理器，用于處理所述多個小區(qū)信息；存儲器，其耦合到所述處理器，用于存儲數(shù)據(jù)。
[0011]根據(jù)一個方面，提出了一種在無線通信環(huán)境下工作的裝置，該裝置包括:用于接收主同步信道符號的碼序列的模塊，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；用于接收次同步信道符號的一個或多個碼序列的模塊，所述一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部以及廣播信道帶寬指示中的至少之一。
[0012]根據(jù)一個方面，提出了一種機(jī)器可讀介質(zhì)，其包括指令，當(dāng)該指令被機(jī)器執(zhí)行后，使得機(jī)器執(zhí)行下述操作:接收主同步信道符號的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；接收次同步信道符號的一個或多個碼序列，所述一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部以及廣播信道帶寬指示中的至少之一；接收廣播信道符號的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一。
[0013]根據(jù)一個方面，提出了一種機(jī)器可讀介質(zhì)，其包括指令，當(dāng)該指令被機(jī)器執(zhí)行后，使得機(jī)器執(zhí)行下述操作:在1.25MHz頻率上發(fā)射主同步信道符號的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；在1.25MHz頻率上發(fā)射次同步信道符號的一個或多個碼序列，所述一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部和廣播信道帶寬指示中的至少之一。
[0014]根據(jù)一個方面，提出了一種無線通信系統(tǒng)中使用的方法，該方法包括:接收主同步信道(P-SCH)中的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；接收次同步信道(S-SCH)中的一個或多個碼序列，一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部和廣播信道帶寬指示中的至少之一；接收廣播信道(BCH)中的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一；處理P-SCH、S-SCH和BCH碼序列，并提取所述碼序列傳送的小區(qū)信息。
[0015]根據(jù)一個方面，提出了一種無線通信系統(tǒng)中使用的方法，該方法包括:發(fā)射主同步信道符號的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測；發(fā)射次同步信道符號的一個或多個碼序列，所述一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部和廣播信道帶寬指示中的至少之一；發(fā)射廣播信道中的碼序列，所述碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一。
[0016]為了實現(xiàn)前述和相關(guān)的目標(biāo)，一個或多個實施例包括了后面消息描述并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的描述和附圖詳細(xì)給出了某些說明的方面，且僅僅是實施例的原理可以進(jìn)行應(yīng)用的各種方式中的某一些。通過下面結(jié)合附圖給出的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點和新穎特征將變得顯而易見，所公開的實施例是要包含所有這些方面以及它們的等同物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出了用戶設(shè)備從基站捕獲小區(qū)信息的系統(tǒng)。
[0018]圖2是MMO發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的框圖。
[0019]圖3是MU-MMO結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖4示出了 P-SCH碼、S-SCH和BCH碼的發(fā)射結(jié)構(gòu)。
[0021]圖5A和5B示出了同步和廣播信道帶寬利用情況。
[0022]圖6示出了同步信道和廣播信道傳送的信息。
[0023]圖7A、7B和7C示出了小區(qū)捕獲序列。
[0024]圖8A和8B示出了小區(qū)信息的中繼。
[0025]圖9A、9B和9C示出了一種系統(tǒng)，在其中終端同時捕獲采用頻率重用來運行的小區(qū)。
[0026]圖10是終端在其中同時捕獲采用頻率重用而工作的多個小區(qū)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖11是進(jìn)行小區(qū)捕獲的方法的流程圖。
[0028]圖12是中繼小區(qū)同步信息的方法的流程圖。
[0029]圖13A和13B分別是采用頻率重用來發(fā)射和接收小區(qū)信息的方法的流程圖。
[0030]圖14描述了一種示例性系統(tǒng)，其支持根據(jù)一個或多個方面接收主同步信道符號和次同步信道符號的碼序列。
【具體實施方式】
[0031]下面參照附圖描述多個實施例，其中相同的附圖標(biāo)記表示本文中的相同元件。在下面的描述中，為便于解釋，給出了大量具體細(xì)節(jié)，以便提供對一個或多個實施例的全面理解。然而，很明顯，也可以不用這些具體細(xì)節(jié)來實現(xiàn)所述實施例。在其它例子中，以方框圖形式示出公知結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便于描述一個或多個實施例。
[0032]本申請中使用的“示例性的”一詞表示“用作例子、例證或說明”。本申請中被描述為“示例性”的任何方面或設(shè)計方案并不一定要被解釋為比其它方面或設(shè)計方案更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。相反，“示例性” 一次的使用時要在具體情形下表示概念。
[0033]此外，“或者” 一詞是要表示包括性的“或者”而不是排他性的“或者”。也就是說，除非另外說明，或者從上下文能清楚得知，否則“X使用A或者B”的意思是任何自然的包括性排列。也就是說，如果X使用A，X使用B，或者X使用A和B 二者，則在上述任何一個例子下均滿足“X使用A或者B”。另外，除非另外說明或從上下文能清楚得知是單數(shù)形式，否則本申請和附加的權(quán)利要求書中使用的“一”和“一個” 一般地應(yīng)解釋為表示“一個或多個”。
[0034]在本申請中所用的“部件”、“模塊”、“系統(tǒng)”等意指與計算機(jī)相關(guān)的實體，其可以是硬件、固件、硬件和軟件的組合、軟件或執(zhí)行中的軟件。例如，部件可以是、但并不限于:處理器上運行的進(jìn)程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機(jī)。舉例來說，在計算設(shè)備上運行的應(yīng)用程序和該計算設(shè)備都可以是部件。一個或多個部件可以位于執(zhí)行中的一個進(jìn)程和/或線程內(nèi)，以及，一個部件可以位于一臺計算機(jī)上和/或分布于兩臺或更多臺計算機(jī)之間。另外，可以通過存儲了多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多種計算機(jī)可讀介質(zhì)執(zhí)行這些部件。這些部件可以通過本地和/或遠(yuǎn)程進(jìn)程(例如，根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)包的信號)進(jìn)行通信(如，來自一個部件的數(shù)據(jù)與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中和/或通過諸如互聯(lián)網(wǎng)等具有其它系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中的其他部件通過信號進(jìn)行交互)。
[0035]此外，本申請描述了移動設(shè)備的各個實施例。移動設(shè)備還可以稱為系統(tǒng)、用戶單元、用戶站、移動站、移動臺、遠(yuǎn)方站、遠(yuǎn)程終端、接入終端、用戶終端、終端、無線通信設(shè)備、用戶代理、用戶裝置或用戶設(shè)備(UE)。移動設(shè)備可以是蜂窩電話、無繩電話、會話發(fā)起協(xié)議(SIP)電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、個人數(shù)字助理(PDA)、具有無線連接能力的手持設(shè)備、計算設(shè)備或連接到無線調(diào)制解調(diào)器的其它處理設(shè)備。此外，本文還描述了與基站有關(guān)的各種實施例?；究梢杂脕砼c移動設(shè)備通信，還可以被稱作接入點、節(jié)點B或某些其他術(shù)語。
[0036]本文所采用的術(shù)語“處理器”可以表示標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)或者量子計算機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)包括，但不限于，單核處理器、具有軟件多線程執(zhí)行能力的單核處理器、多核處理器、具有軟件多線程執(zhí)行能力的多核處理器、具有硬件多線程技術(shù)的多核處理器、并行平臺以及具有分布式共享存儲器的并行平臺。此外，處理器可以表示專用集成電路(ASIC)。量子計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)可以基于包含在采用門或者自組裝的量子點中的量子位、核磁共振平臺、超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)等。處理器可以利用納米尺度的體系結(jié)構(gòu)，例如，但不限于，基于分子或量子點的晶體管、開關(guān)和門，以對空間使用進(jìn)行優(yōu)化或增強(qiáng)用戶設(shè)備的性能。
[0037]在本說明書中，術(shù)語“存儲器”表示數(shù)據(jù)貯藏裝置、算法貯藏裝置以及其他信息貯藏裝置，例如但不限于，圖像貯藏裝置、數(shù)字音樂和視頻貯藏裝置、圖表和數(shù)據(jù)庫?？梢岳斫猓疚乃枋龅拇鎯ζ鹘M件可以是易失性存儲器或非易失性存儲器，或可以包含易失性和非易失性存儲器。舉例來說而非限制性地，非易失性存儲器可以包括只讀存儲器(ROM)、可編程ROM (PROM)、電可編程ROM (EPROM)、電可擦除ROM (EEPR0M)、或閃速存儲器。易失性存儲器可以包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)，其當(dāng)作外部的高速緩存存儲器。舉例來說而非限制性地，RAM可有許多的形式，例如同步RAM (SRAM)、動態(tài)RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、雙數(shù)據(jù)率SDRAM (DDR SDRAM)、增強(qiáng)SDRAM (ESDRAM)、同步鏈路DRAM (SLDRAM)以及直接存儲器總線RAM(DRRAM)。此外，所公開的系統(tǒng)的存儲器組件和/或本文中的方法是要包括這些和任何其他合適的類型的存儲器，并且并不限于此。
[0038]此外，本文的各個方面和特征可以采用方法、裝置或使用標(biāo)準(zhǔn)編程和/或工程技術(shù)的制品來實現(xiàn)。本申請中使用的術(shù)語“制品”是要涵蓋可從任何計算機(jī)可讀器件、載體或介質(zhì)訪問的計算機(jī)程序。例如，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括，但不限于:磁存儲器件(例如，硬盤、軟盤、磁帶等)，光盤(例如，緊湊型光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)等)，智能卡和閃存器件(例如，EPR0M、卡、棒、鑰匙驅(qū)動器等)。另外，本文所述個匯總存儲介質(zhì)代表一個或多個器件和/或其他存儲信息的計算機(jī)可讀介質(zhì)。術(shù)語“計算機(jī)可讀介質(zhì)”可以包括但不限于無線信道以及各種能夠存儲、包含和/或攜帶指令和/或數(shù)據(jù)的其他媒介。
[0039]下面描述基于在主同步信道(P-SCH)、次同步信道(S-SCH)和廣播信道(BCH)上發(fā)射的碼序列來執(zhí)行小區(qū)捕獲的系統(tǒng)和方法。給出了由P_SCH、S-SCH、BCH傳送的信息和傳送信息所用的序列的詳情。另外，描述了小區(qū)捕獲信息的中繼，以及當(dāng)無線系統(tǒng)采用頻率重用進(jìn)行操作時多個小區(qū)的捕獲。
[0040]圖1示出了系統(tǒng)100，在其中用戶設(shè)備120從基站140通過在主同步信道(P-SCH)162、次同步信道(S-SCH) 164以及廣播信道(BCH) 166上通過下行鏈路160發(fā)射的碼序列來捕獲小區(qū)信息。用戶設(shè)備120可以包括檢測組件122、處理器124和存儲器126。基站140可以包括序列發(fā)生器組件142、處理器144和存儲器146。序列發(fā)生器組件142生成碼序列，其包括小區(qū)搜索信息，例如系統(tǒng)帶寬、基站140 (見下)處的天線結(jié)構(gòu)、小區(qū)標(biāo)識(ID)等。序列的長度為N個符號，符號的位數(shù)取決于所采用的調(diào)制星座(例如，BPSK、QPSKU6-QAM、64-QAM)。序列可以是偽隨機(jī)碼[例如，Gold序列、Walsh-Hadamard序列、M-序列(最大長度序列)以及偽噪聲序列]或者一般的類似Chirp的序列(例如，Zadoff-Chu)。在正交頻分多址(OFDMA)中，信息流被映射到一組M個頻率子載波，其每一個具有頻率寬度A v/M，其中A V為系統(tǒng)帶寬(例如，1.25MHz,2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz)。子載波通常為正交音調(diào)。串行-并行(S/P)組件150將N符號長的序列解析成n個符號的幀，并將這些n個符號映射到M個子載波上。(注意，S/P組件150還可以位于序列發(fā)生器組件144中，而非圖1中示出的獨立組件)。離散快速傅立葉反變換(IFFT)組件152生成并行幀的時間表示。(應(yīng)當(dāng)理解，組件152也可以是處理器142的組成部分。)一旦應(yīng)用IFFT，循環(huán)前綴(CP)就被加到每個發(fā)射的無線電子幀中的時域符號的開頭。CP的引入是作為防止符號間干擾(ISI)和載波間干擾(ICI)的保護(hù)間隔。并行-串行轉(zhuǎn)換器(未示出)為由序列發(fā)生器組件142生成的每個序列生成時域符號流，這些流在下行鏈路160中發(fā)射。生成并發(fā)射P-SCH162、S-SCH164和BCH166碼序列。
[0041]基站140還可以包括人工智能(Al)組件148。術(shù)語“智能”表示基于系統(tǒng)的現(xiàn)有信息對系統(tǒng)的當(dāng)前或?qū)頎顟B(tài)進(jìn)行推理或作出結(jié)論(例如推理)的能力。人工智能可以用來識別特定的上下文或動作，或生成系統(tǒng)特定狀態(tài)的概率分布，而不需要人的介入。人工智能取決于將高級數(shù)學(xué)算法應(yīng)用到一組系統(tǒng)可用變量(信息)上，例如決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、回歸分析、聚類分析、基因算法和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。特別地，Al組件148可以采用多種方法之一來從數(shù)據(jù)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后根據(jù)構(gòu)建的模型進(jìn)行推理，例如，隱馬爾可夫模型(HMM)以及相關(guān)的原型依賴模型，更一般的概率圖形模型，例如貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，例如通過使用貝葉斯模型分?jǐn)?shù)(score)或近似，線性分類器(例如支持向量機(jī)(SVM))、非線性分類器(例如稱作“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的方法、模糊邏輯方法和其他進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的方法等)根據(jù)后面描述的各種自動化的方面的實現(xiàn)。
[0042]在用戶設(shè)備120中，可以包括相關(guān)器128和快速傅立葉組件的檢測組件122檢測P-SCH162碼、S-SCH164碼和BCH166碼，并進(jìn)行小區(qū)捕獲，其使得用戶設(shè)備120能夠與基站140進(jìn)行通信。下面根據(jù)本申請的各個方面詳細(xì)給出P-SCH碼、S-SCH碼和BCH碼的檢測以及其所傳送的信息。
[0043]圖2是多輸入多輸出(MMO)系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210 (例如基站140)和接收機(jī)系統(tǒng)250 (例如，用戶設(shè)備120)的實施例的框圖，其可以根據(jù)本文中給出的一個或多個方面提供無線通信環(huán)境中的扇區(qū)通信。在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210，多個數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以從數(shù)據(jù)源212提供給發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器214。在一個實施例中，每個數(shù)據(jù)流通過相應(yīng)的發(fā)射天線來發(fā)射。TX數(shù)據(jù)處理器214基于為每個數(shù)據(jù)流選擇的特定編碼方案，對該數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化、編碼和交織，以提供編碼數(shù)據(jù)。每個數(shù)據(jù)流的編碼數(shù)據(jù)使用OFDM技術(shù)與導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)通常是已知的數(shù)據(jù)模式，其已已知的方式進(jìn)行處理，并可以在接收機(jī)系統(tǒng)中用來估計信道響應(yīng)。然后，多路復(fù)用的每個數(shù)據(jù)流導(dǎo)頻和編碼數(shù)據(jù)基于特定的為該數(shù)據(jù)流而選擇的調(diào)制方案[例如，二相相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、多相相移鍵控(M-PSK)或m階正交振幅調(diào)制(M-QAM)]進(jìn)行調(diào)制(例如，符號映射)，以提供調(diào)制符號。每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率、編碼和調(diào)制可由處理器230執(zhí)行的指令來確定。
[0044]然后，所有數(shù)據(jù)流的調(diào)制符號提供給TX MIMO處理器220，其可以進(jìn)一步處理調(diào)制符號(例如，0FDM)。然后，TX MIMO處理器220將Nt個調(diào)制符號流提供給Nt個發(fā)射機(jī)(TMTR)222a至222t。在一些實施例中，TX MMO處理器220將波束形成權(quán)重(或預(yù)編碼)應(yīng)用到數(shù)據(jù)流的符號以及發(fā)射該符號所采用的天線。每個發(fā)射機(jī)222接收并處理相應(yīng)的符號流，以提供一個或多個模擬信號，并對模擬信號進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)理(例如，放大、濾波和上變頻)，以提供適合于在MMO信道上發(fā)射的調(diào)制信號。然后，來自發(fā)射機(jī)222a至222t的Nt個調(diào)制信號從相應(yīng)的Nt天線224:至224t發(fā)射。在接收機(jī)系統(tǒng)250，所發(fā)射的調(diào)制信號由Nk個天線252:至252k接收，從每個天線252接收到的信號被提供給相應(yīng)的接收機(jī)(RCVR) 254A至254ro每個接收機(jī)254對接收到的相應(yīng)信號進(jìn)行調(diào)理(例如，濾波、放大和下變頻),并將調(diào)理信號進(jìn)行數(shù)字化，以提供采樣值，并進(jìn)一步處理采樣值以提供對應(yīng)的“接收到的”符號流。
[0045]然后，RX數(shù)據(jù)處理器260基于特定的接收機(jī)處理技術(shù)從Nk個接收機(jī)254接收并處理Nk個接收到的符號流，以提供Nt個“檢測到的”符號流。然后，RX數(shù)據(jù)處理器260將每個檢測到的符號流進(jìn)行解調(diào)、解交織和譯碼，以恢復(fù)該數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。RX數(shù)據(jù)處理器260的處理是在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處由TX MIMO處理器220和TX數(shù)據(jù)處理器214進(jìn)行的處理的反向處理。處理器270周期性地確定使用哪個預(yù)編碼矩陣(在下面說明)。處理器270制作反向鏈路消息，其包括矩陣標(biāo)號部分和秩值部分。反向鏈路消息可以包括各種類型關(guān)于通信鏈路、接收到的數(shù)據(jù)流或二者的組`合的信息。然后，反向鏈路消息由TX數(shù)據(jù)處理器238處理，其還從數(shù)據(jù)源236接收多個數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其由調(diào)制器280進(jìn)行調(diào)制，由發(fā)射機(jī)254a至254k進(jìn)行調(diào)理，并被發(fā)射回至發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210。
[0046]在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210，從接收機(jī)系統(tǒng)250的調(diào)制信號由天線224接收，由接收機(jī)222調(diào)理，由解調(diào)器240解調(diào)，并由RX數(shù)據(jù)處理器242處理，以提取由接收機(jī)系統(tǒng)250發(fā)射的反向鏈路消息。然后，處理器230確定使用哪一個預(yù)編碼矩陣，以確定波束形成權(quán)重，并處理所提取的消息。
[0047]如圖2中所示以及根據(jù)前面的描述，單用戶MIMO工作模式對應(yīng)于單個接收機(jī)系統(tǒng)250與發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210通信的情形。在這種系統(tǒng)中，Nt個發(fā)射機(jī)224r224T(也稱為TX天線)和Nk個接收機(jī)252^252!^ (也稱為RX天線)構(gòu)成無線通信的矩陣信道(例如，瑞利信道或高斯信道)。SU-MIMO信道由NkXNt的隨機(jī)復(fù)數(shù)矩陣來描述。信道的秩等于NkXNt信道的代數(shù)秩。在空時或空頻編碼中，秩等于數(shù)據(jù)流或在信道上發(fā)送的層的數(shù)量。應(yīng)該理解，秩最大等于min {Nt, Ne}。由Nt個發(fā)射和Nk個接收天線構(gòu)成的MMO信道可以分解成Nv個獨立的信道，其可以稱作空間信道，其中Nv ( min{NT, Nj。Nv個獨立信道的每一個對應(yīng)于一個維度。
[0048]在一個方面，以音調(diào)Co、采用OFDM發(fā)射/接收到的符號可以采用下式來模型化:
[0049]y(co)=H(co)c(co)+n(co) 0(I)
[0050]這里，yO)為接收到的數(shù)據(jù)流,為NkX I向量,HO)為矩陣NkXNt在音調(diào)co的信道響應(yīng)(例如，時變信道響應(yīng)矩陣ii的傅立葉變換)，C(CO)是乂乂1的輸出符號向量，n(?)是乂乂1的噪聲向量(例如，附加的高斯白噪聲)。預(yù)編碼可以將NvX I層向量轉(zhuǎn)換成NtX I預(yù)編碼輸出向量。Nv是發(fā)射機(jī)210發(fā)射的數(shù)據(jù)流(層)的實際數(shù)量，Nv可以由發(fā)射機(jī)(例如基站140)自行至少部分地基于終端報告的秩和信道狀況來安排。應(yīng)該理解，c(?)是發(fā)射機(jī)應(yīng)用的至少一個預(yù)編碼(或波束形成)方案以及至少一個多路復(fù)用方案的結(jié)果。另外，c (?)采用功率增益矩陣進(jìn)行卷積，其確定發(fā)射機(jī)220分配來發(fā)射每個數(shù)據(jù)流Nv的功率的量。在發(fā)射中使用的凈功率的上界由無線通信中發(fā)射機(jī)的規(guī)定發(fā)射功率來限定。
[0051]在系統(tǒng)200中(圖2)，當(dāng)Nt=Nk=I時，系統(tǒng)簡化為單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)，其可以根據(jù)本文中給出的一個或多個方面提供無線通信環(huán)境中的扇區(qū)通信。
[0052]圖3示出了示例性多用戶MMO系統(tǒng)300，其中三個120s與基站140進(jìn)行通信?；揪哂蠳t個TX天線，每個UE具有多個RX天線，即UEp具有Np個天線252r252P, UEu具有Nu個天線252^252^ UEs具有Ns個天線252^2523。終端和基站之間的通信通過上行鏈路315^315^^0 315s實現(xiàn)。類似地，下行鏈路310^310^^0 310s分別協(xié)助基站140和終端UEP、UEu和UEs之間的通信。另外，如圖2中及其相應(yīng)的描述中所述，每個終端和基站之間的通信基本上以相同的方式通過基本上相同的組件實現(xiàn)。因為終端可以位于基站140服務(wù)的小區(qū)內(nèi)基本上不同的位置，每個終端12(^120^^^ 120s具有其自己的矩陣信道k。和響應(yīng)矩陣H ( a=P、U和S)并具有其自己的秩。小區(qū)間干擾可以因基站140所服務(wù)的小區(qū)存在的多個用戶而存在。雖然圖3中示出了 3個終端,應(yīng)該理解,MU-MMO系統(tǒng)可以包括任意數(shù)量的終端，其由下`面的指標(biāo)k指示。
[0053]在一個方面，對于用戶k，以音調(diào)Co、采用OFDM發(fā)射/接收到的符號可以采用下式來模型化:
[0054]yk(w) =Hk(W) ck(W) +Hk(O) E ' cm(w) +nk(w )。(2)
[0055]這里，符號的含義與式(I)中相同。應(yīng)該理解，由于多用戶分集，用戶k接收到的信號中其他用戶的干擾采用式(2)等號左邊的第二項進(jìn)行模型化。符號(')表示把發(fā)射的符號向量Ck排除在求和之外。級數(shù)中的項表示用戶k接收到的(通過其信道響應(yīng)Hk)、發(fā)射機(jī)(例如，基站140)發(fā)射給小區(qū)內(nèi)其他用戶的符號。小區(qū)間干擾至少部分地決定了信道狀況，因此很明顯，MU-MIMO操作中確定的發(fā)射機(jī)(CSIT)處的信道狀態(tài)信息可以固有地與前面所述SU-MMO操作中的CSIT的不同。
[0056]圖4示出了 P-SCH碼、S-SCH和BCH碼的發(fā)射結(jié)構(gòu)的示例圖410、420和430。如前所述，發(fā)射在IOms的無線電幀中完成,其具有Ims子幀(未不出)和0.5ms的時隙。符號在這些時隙中發(fā)射。應(yīng)該理解，在3GLTE中，每個子幀中的符號數(shù)取決于CP的長度:對于長的CP (例如，16.67 u s),每個時隙可以容納6個符號，而對于短的CP (例如,4.69 u s),可以容納7個符號。碼符號可以占據(jù)子幀中一個或多個可用的符號。此外，所發(fā)射的序列碼的長度對于P-SCH可以是N個符號，對于S-SCH可以是M個符號，對于BCH可以是L個符號，其中整數(shù)N、M、L可以不同或相同。圖410、420和430示出了具有不同“階”的N個符號的流(N=M=L)的示例性情形，其中階由每個幀中發(fā)送的符號數(shù)量給出。發(fā)射結(jié)構(gòu)的階可以影響檢測的效率:高階的發(fā)射可以提供較快的檢測，從而獲得比較低階結(jié)構(gòu)更快的小區(qū)捕獲；但是，由于基站(例如，基站140)連續(xù)地發(fā)送例如P-SCH、S-SCH和BCH碼的捕獲碼，所以，在捕獲完成以后高階結(jié)構(gòu)對于數(shù)據(jù)率可能是有害的。應(yīng)該理解，捕獲碼是連續(xù)地發(fā)送的，因為服務(wù)小區(qū)內(nèi)的終端(例如，用戶設(shè)備120)是異步地開機(jī)或異步地從外圍的小區(qū)進(jìn)入該小區(qū)的，而并沒有適當(dāng)?shù)耐綑C(jī)制。
[0057]圖410示出了 3階的發(fā)射結(jié)構(gòu)，其中在每個幀中發(fā)送P-SCH碼的一個符號、S-SCH的一個符號和BCH的一個符號。P-SCH碼符號先發(fā)送,其相對于無線電巾貞邊界延遲T的時間；其后是延遲了 Tsp的時間的S-SCH碼符號；Tbs的時間之后發(fā)送BCH碼符號。BCH符號和無線電幀邊界之間的時間是T，。注意，時間T、TSP、Tbs和T，可以用作設(shè)計的參數(shù)，以有助于幀和子幀邊界的檢測。在發(fā)射結(jié)構(gòu)410中，碼長度與無線電幀數(shù)相當(dāng)(例如，3XN個符號在N個無線電幀中傳送)。圖420示出了 2階結(jié)構(gòu)，其中每個幀中傳送兩個符號，符號周期性地占據(jù)后面的幀。在這種發(fā)射結(jié)構(gòu)中，發(fā)射的符號與幀并不相當(dāng)。因此，信息可以是冗余地發(fā)送，以使用3信道碼傳送特定的小區(qū)信息，如后面所述。I階結(jié)構(gòu)發(fā)射對應(yīng)于P-SCH、S-SCH和BCH的順序發(fā)射的碼。在小區(qū)捕獲之后，其在I階發(fā)射中可以比高階的慢，這種發(fā)射可以比3階結(jié)構(gòu)更高效地利用帶寬。應(yīng)該理解，在具有單個檢測組件(例如，檢測組件122)的終端中(例如，用戶設(shè)備120)，小區(qū)捕獲可以層次性地發(fā)生，例如，P-SCH碼中攜帶的信息先被捕獲，接著是S-SCH碼中的信息和BCH中攜帶的信息的捕獲。應(yīng)該理解，410、420和430以外的發(fā)射結(jié)構(gòu)是可能的，且落入本申請的范圍內(nèi)。
[0058]圖5A和5B示出了根據(jù)一個方面，對于示例性系統(tǒng)帶寬(1.25MHz、5MHz、IOMHz和20MHz)，用于發(fā)射P-SCH、S-SCH和BCH碼序列的兩種帶寬利用方案510和520。由于(a)在系統(tǒng)捕獲以前系統(tǒng)帶寬都未知的事實、(b)所傳送的信息的特定性質(zhì)，以及(C)以較短的碼(較小的N)傳送該信息的可能性，捕獲碼(例如，發(fā)給例如用戶設(shè)備120的無線設(shè)備的傳送小區(qū)運行信息的碼)可以利用系統(tǒng)帶寬的一小部分。因此，剩余的帶寬可用于用戶站數(shù)據(jù)的發(fā)射(例如用戶數(shù)據(jù)、信道質(zhì)量指示符信道、確認(rèn)信道、負(fù)載指示符信道等)。在一個方面，同步信道(主同步信道和次同步信道)和廣播信道可以以1.25MHz發(fā)射，而不論系統(tǒng)帶寬是多少(方案510)。舉例來說，在3G LTE中，可以在這樣的頻率間隔中容納83個子載波。在另一方面，同步信道可以以1.25MHz發(fā)射，而不論系統(tǒng)帶寬是多少，而廣播信道在系統(tǒng)帶寬為1.25MHz時可以以1.25MHz發(fā)射，在帶寬更寬時可以以超過5MHz發(fā)射(方案520)。
[0059]圖6示出了根據(jù)一個方面，同步信道和廣播信道所傳送的信息。如610中所給出，SCH的碼序列可以用于(I) OFDM符號邊界檢測、(2)粗略的頻率同步、(3)無線電幀邊界檢測、(4)循環(huán)前綴(CP)定時、(5)小區(qū)標(biāo)識和(6) BCH帶寬指示。特別地，主同步信道可以用于粗略的頻率同步以及OFDM符號、時隙以及子幀時間邊界。采用適當(dāng)?shù)陌l(fā)射結(jié)構(gòu)，次同步信道可以用于5ms的半無線電幀和IOms的無線電幀邊界檢測。如620中所給出，BCH的碼序列可以用于(a) CP定時、(b)系統(tǒng)帶寬和(c)其他系統(tǒng)信息，例如基站天線結(jié)構(gòu)、外圍小區(qū)信息等。定時信息，以及頻率同步，可以由檢測組件122和處理器124中的相關(guān)器128獲得。在下行鏈路160上發(fā)送的重復(fù)序列由相關(guān)器128檢測，定時度量由處理器124計算。定時和頻率同步方法,例如Moose方法、Van De Beenk方法和Schmidl方法,提出了采用所發(fā)射的碼的重復(fù)部分的特定的碼序列，以估計幀子幀邊界，以及頻率偏移。應(yīng)該理解，其他方法也可用于符號邊界檢測、CP持續(xù)時間和頻率同步。在定時和頻率同步之后，攜帶系統(tǒng)信息(例如，小區(qū)標(biāo)識、BCH和系統(tǒng)帶寬、基站的天線結(jié)構(gòu))的碼序列可以在檢測組件122中由FFT組件130解調(diào)，然后，可以完成小區(qū)捕獲。
[0060]傳送方框610和620中列出的信息可以通過P-SCH、S-SCH和BCH碼序列的組合來完成。圖7A、7B和7C示出了根據(jù)本申請的一些方面的小區(qū)捕獲序列。在這些方面之一中，捕獲序列725 (圖7A)在730中通過(時間或相關(guān)性)檢測主同步碼(PSC)序列捕獲OFDM符號邊界；P-SCH以1.25MHz發(fā)射(圖5A)。應(yīng)該理解，所有小區(qū)發(fā)射相同的PSC序列；如上所述，序列可以(但不限于)一般的類似Chirp的序列(例如，Zadoff-Chu序列)、Walsh-Hadamard序列、Gold碼序列、M-序列、偽噪聲序列等。頻率同步在730中完成。然后，在735中，無線電幀邊界和小區(qū)標(biāo)識通過次同步碼(SSC)序列來檢測；S-SCH以1.25MHz發(fā)射(圖5A)。在一個方面，為了傳送小區(qū)標(biāo)識信息，選擇在S-SCH中發(fā)射的序列，以指示在3G LTE中所有可能的512種假定(小區(qū)標(biāo)識的數(shù)量)。注意，每個小區(qū)標(biāo)識碼可以采用9位來傳送。在740中，CP持續(xù)時間、下行鏈路系統(tǒng)帶寬和其他系統(tǒng)信息通過廣播信道的解調(diào)來捕獲，其以
1.25MHz (圖5A)進(jìn)行發(fā)射。應(yīng)該理解，可以在檢測到符號邊界之后檢測CP定時。此外，CP定時在OFDM中進(jìn)行對OFDM數(shù)據(jù)符號的成功解調(diào)是必需的，因為CP定時保護(hù)間隔在頻域的調(diào)制變換(IFFT)成時域符號流之后被添加到接收機(jī)(例如，由處理器122添加)，并且CP在數(shù)據(jù)檢測期間的FFT之前的狀態(tài)中被移除。
[0061]在另一方面，在755中，捕獲序列750在對P-SCH序列進(jìn)行譯碼的過程中捕獲OFDM符號邊界和CP定時。兩個以1.25MHz發(fā)射的序列(圖5B)可以用于完成這樣的捕獲。為了減少符號間干擾，這些序列可以是正交的，例如為Walsh-Hadamard碼；但是，其他的序列是可預(yù)期的，并且落入本申請的范圍內(nèi)。如前面所述的序列725中，每個小區(qū)發(fā)射兩個PSC序列中的一個。應(yīng)該理解，一旦檢測到P-SCH，就可以完成數(shù)據(jù)(而不是訓(xùn)練或?qū)ьl序列)的解調(diào)。頻率同步也可以在755中完成。在760中，以1.25MHz發(fā)射的S-SCH序列(圖5B)能夠描述1024種假定，其可以包括512個小區(qū)標(biāo)識碼。獲得BCH帶寬指示，其可以是1.25MHz或5MHz。在765中，對BCH碼序列進(jìn)行解調(diào)，這種序列攜帶其他系統(tǒng)信息，如，站點的天線結(jié)構(gòu)，相鄰小區(qū)的標(biāo)識等。應(yīng)該理解，在B`CH中發(fā)射的信息的量可以與信道帶寬成比例。此外，序列750支持可變的廣播信道的發(fā)射帶寬，從而通信開銷在所有系統(tǒng)帶寬上可以保持基本相同。還應(yīng)當(dāng)理解，因為在P-SCH碼檢測中的對CP持續(xù)時間的檢測，終端(例如，用戶設(shè)備120)具有較少的BCH解調(diào)假定。
[0062]在又一方面，可替換地，捕獲序列775可以將SCH和BCH (圖6)傳送的信息進(jìn)行組合。即，兩個以1.25MHz發(fā)射的P-SCH碼序列(其可以是相互正交的)有助于符號定時檢測和BCH帶寬指示。此外，還進(jìn)行頻率同步。S-SCH信道碼序列以1.25MHz發(fā)射，對這樣的序列應(yīng)用頻率重用。頻率重用預(yù)期采用所有可能用的子載波中的各種子載波集，用來從鄰近的或外圍的小區(qū)進(jìn)行發(fā)射。因此，序列頻率(音調(diào))映射可以取決于重用的因素。在一個方面，對于v〈5MHz的系統(tǒng)，采用了值為I的重用，例如，實際上對于全部可用的系統(tǒng)子載波集不進(jìn)行劃分；對于A V ^ 5MHz的系統(tǒng)，采用了值為3的重用，例如，將可用的系統(tǒng)子載波劃分成3個子集。舉例來說，在3G LTE中，V =20MHz的無線發(fā)射系統(tǒng)可以分成兩組400個子載波以及一組401個子載波。在S-SCH中發(fā)射的序列能夠傳送512個假定(小區(qū)標(biāo)識)。盡管如此，應(yīng)當(dāng)理解，通過將一部分用于小區(qū)標(biāo)識的9位在P-SCH中傳送、將剩余的部分在S-SCH中傳送，小區(qū)標(biāo)識可以部分地在P-SCH上傳送、部分地在S-SCH上傳送。在790中，取決于系統(tǒng)帶寬，BCH碼序列以1.25MHz或5MHz發(fā)射(圖5B)，并傳送CP持續(xù)時間、系統(tǒng)帶寬信息和其他系統(tǒng)信息。
[0063]應(yīng)該理解，在初始小區(qū)捕獲完成以后，終端(例如，用戶設(shè)備120)可以利用已完成的頻率同步來進(jìn)行相鄰小區(qū)搜索。在時間同步系統(tǒng)中，完成小區(qū)捕獲的終端與相鄰小區(qū)進(jìn)行時間同步，因此對外圍小區(qū)的檢測簡化為:識別外圍小區(qū)的小區(qū)標(biāo)識以及其他關(guān)鍵性的信息，如外圍小區(qū)發(fā)射機(jī)的天線結(jié)構(gòu)。相比之下，在異步系統(tǒng)情形下，終端需要對外圍小區(qū)重復(fù)完整的小區(qū)搜索。還應(yīng)理解，由基站結(jié)合小區(qū)檢測所發(fā)射的碼序列可以存儲在進(jìn)行小區(qū)捕獲的終端內(nèi)的存儲器中(例如，存儲器126)。該信息可以使得終端在多個捕獲序列(例如，捕獲序列725、750和775)下能夠無縫地進(jìn)行小區(qū)搜索。
[0064]終端進(jìn)行成功的搜索捕獲取決于信道狀況(例如，SNR, SINR)。具有較差信道狀況指示符的終端可能未能完成小區(qū)捕獲，未能與接入點(例如，基站140)建立正常的無線通信鏈路。為了增加終端成功進(jìn)行小區(qū)捕獲(同步)的可能性，小區(qū)搜索信息可以從已同步的終端中繼到具有較差信道狀態(tài)的終端。圖8A示出了系統(tǒng)800，在其中完成了小區(qū)捕獲(同步)的終端120從服務(wù)小區(qū)810中的基站140向兩個未同步的可能經(jīng)歷較差信道狀況的終端中繼小區(qū)信息。示例性服務(wù)小區(qū)810是六角形的，但應(yīng)該理解，小區(qū)的形狀是由涵蓋特定服務(wù)區(qū)域的特定的片塊排列確定的。在小區(qū)捕獲期間，終端120在存儲器(例如，存儲器126)中存儲P-SCH、S-SCH和BCH碼序列。如上所述，這種序列傳送的工作小區(qū)信息使得無線設(shè)備(例如，終端120)能夠與基站(例如，基站140)建立起活動的通信鏈路850。出于進(jìn)行同步的目的，小區(qū)捕獲序列(例如，序列725、750和775)通過鏈路860:被中繼到終端815、通過鏈路8602被中繼到終端825。然后，這些終端可以變?yōu)橥降模徽撆c接入點(例如，基站140)之間的信道狀況。注意，在系統(tǒng)800中，終端120將同步碼序列以與基站進(jìn)行發(fā)射的方式基本相同的方式連續(xù)地發(fā)射。此外，當(dāng)中繼P-SCH、S-SCH和BCH同步碼序列時，所采用的帶寬不需要與基站采用的帶寬(例如，1.25MHz或5MHz)相同。
[0065]中繼同步信息除了增加通信開銷外，還會增加終端(例如，終端120)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。為了減緩?fù)ㄐ砰_銷，終端可以在特定的時間間隔內(nèi)(例如，{ A Tp, A tq, A Tj)在特定安排的時間點(例如，P，Tq, T K})來中繼信息，如圖6B中的圖850所示。應(yīng)該理解，這些時間和時間間隔僅僅是示例性的，中繼可以在其他不同的時間和時間間隔進(jìn)行。這些時間可以存儲在終端的存儲器中(例如，存儲器126)，也可以是特定于終端的一時間間隔對于不同的終端取不同的值，其取決于終端的體系結(jié)構(gòu)(例如功率資源、天線結(jié)構(gòu)等)。終端的處理器(例如，處理器124)可以安排何時觸發(fā)小區(qū)信息的中繼，處理器還可以觸發(fā)信息的中繼。在中繼時間間隔特定于時間的情形下，中繼小區(qū)信息會變成異步的，終端分集(例如，月艮務(wù)小區(qū)中多個同步的終端的存在)可以確保具有較低SNR (例如，與地理或氣候有關(guān)的較差的接收狀況)的終端在與基站較差的通信狀況持續(xù)時仍可以同步并接收數(shù)據(jù)。注意，電磁輻射的功耗衰減將與到輻射源的距離平方成反比。因此，終端和基站之間的SNR可以較差，而終端和中繼終端(例如，終端120，終端835)之間的SNR可以是顯著地較高，因為這些終端可能地理上較接近。
[0066]除了在預(yù)定的時間中繼小區(qū)信息外(或，在與之不同的情況下)，同步的終端(例如，終端120)可以從基站接收指示觸發(fā)中繼期間(例如，A Tk)的導(dǎo)頻序列?；局械娜斯ぶ悄芙M件可以通過基于統(tǒng)計的分析和/或效用分析，基于瞬時的或者在時間上和/或在空間上進(jìn)行了平均的服務(wù)小區(qū)中的同步終端的信道質(zhì)量指示符，就何時要發(fā)送請求中繼小區(qū)信息的導(dǎo)頻信號進(jìn)行推理。注意，發(fā)送“請求中繼”導(dǎo)頻信號以后，基站可以臨時地停止在下行鏈路上發(fā)射小區(qū)信息，以減少開銷。
[0067]應(yīng)該理解，第二同步中繼終端(例如，終端835)在第一中繼終端(例如，終端120)中繼信息持續(xù)預(yù)定的一段時間之后可以主動承擔(dān)中繼數(shù)據(jù)的角色；隨后，其他終端可以繼續(xù)中繼數(shù)據(jù)。每個中繼終端可以具有取決于時間的中繼概況，如圖8B中的圖850所示。在一個方面，可以在語音、視頻、數(shù)據(jù)或者其組合的無線傳輸為關(guān)鍵任務(wù)的環(huán)境中采用小區(qū)搜索中繼。在一個方面，這種環(huán)境可以是城市作戰(zhàn)環(huán)境，其中基本上不受中斷的對敵方情報的無線訪問屬關(guān)鍵任務(wù)級別，并且SNR通常在建筑物和設(shè)施內(nèi)部較低。基站可以包含在裝甲車輛中，其具有進(jìn)行無線通信的發(fā)射機(jī)，向一小組攜帶移動終端的部隊提供后勤支持。隨著部隊執(zhí)行他們的任務(wù)，每個具有足夠SNR水平的移動終端可以隨著部隊進(jìn)入和離開建筑物和設(shè)施(從而進(jìn)入和離開臨界低SNR區(qū)域，其具有隨后的進(jìn)行小區(qū)捕獲的需求)來中繼同步信息。
[0068]圖9A示出了系統(tǒng)900，其中終端920通過下行鏈路96(^-96(^在相鄰的小區(qū)94(^、9402和9403采用頻率重用進(jìn)行操作時同時捕獲這些小區(qū)。在基于頻率重用的多小區(qū)同步中，為了避免由于采用子載波的子集而不是對每個基站可用的所有子載波(見圖9B中示出了 12個音調(diào)的示例性圖925)而產(chǎn)生的性能下降(例如，吞吐量減少)，采用頻率重用的多小區(qū)操作可以在特定時間期間(例如，{ A T0, A T1,..., A T K})的預(yù)定操作周期(例如，一小時、一天)中的特定時間點(例如，{ T (!，T --?, T J )是活躍的。在時間間隔[T a, T a + A T J(a=0, I, -,K)之外的時間，仍是采用所有子載波的進(jìn)行操作。這種取決于時間的操作在圖9C中的示例性圖950中示出。在一個方面，切換到頻率重用操作由存在于以頻率重用進(jìn)行操作的各基站(例如，BS1, BS2和BS3)中的處理器確定。特定的時間{ T ^ T1,..., T K}和時間間隔{ A T & A T i，...，A T K}存儲在位于以頻率重用進(jìn)行操作的每個基站的存儲器中。
`[0069]圖10示出了系統(tǒng)1000的體系結(jié)構(gòu)，其中用戶設(shè)備1020在頻率重用操作期間同時捕獲多個小區(qū)(它們具有小區(qū)發(fā)射機(jī)104(^-10400。一旦選擇了子載波集，基站(例如，基站1040K，其中1〈K〈L)就將同步信道(P-SCH和S-SCH)和廣播信道小區(qū)捕獲碼序列映射到所選擇的子載波集上，并在所選擇的子載波子集的中心發(fā)射這些碼。終端1040K可以就所選擇的子載波采用特定于終端的帶寬。在一個方面，這種帶寬為在1.25MHz和所選擇的子載波的頻帶寬度之間的最小值。用戶設(shè)備1020具有使其能夠同時檢測一組L個數(shù)據(jù)流的體系結(jié)構(gòu)。這樣的L個流對應(yīng)于與基站104(^-104(^進(jìn)行通信所用的L階頻率重用相一致的子載波的L個子集上發(fā)送的OFDM符號。因此，用戶終端1020能夠同時捕獲L個小區(qū)。終端1020的體系結(jié)構(gòu)可以包括處理器1022、存儲器1024和檢測組件1026^1026^每個這些檢測組件以與檢測組件122基本上相同的方式操作(見前面的圖1)。另一方面，在特定的扇區(qū)(例如，在降落后滑行期間的飛機(jī)中、在激活實施所有終端關(guān)閉規(guī)定的建筑物(如法院，一些醫(yī)院區(qū)域等)后)，如果其中大量的終端可以幾乎同時進(jìn)行同步，則可進(jìn)行頻率重用情況下的多小區(qū)捕獲。
[0070]參見前面示出及描述的示例性系統(tǒng)，可以根據(jù)所公開的主題實現(xiàn)的方法將參照圖11-13的流程圖而得到更好的理解。雖然，出于說明的簡明性，這些方法采用連續(xù)的方框形式來表示和描述，應(yīng)該理解所要求保護(hù)的主題并不限于這些方框的數(shù)字和順序，因為一些方框可以不同的順序出現(xiàn)，和/或與以本文所示出和描述的方框同時發(fā)生。另外，并非所有示出的方框?qū)τ趯崿F(xiàn)后面所述的方法都是必需的。應(yīng)該理解，與這些方框相關(guān)聯(lián)的功能可以以軟件、硬件、它們的組合或任何其它適合的方式(例如，設(shè)備、系統(tǒng)、過程、組件等)來實現(xiàn)。另外，還應(yīng)當(dāng)理解，后面所公開的以及全部說明書中的方法能夠存儲在用于有助于將該方法傳送并轉(zhuǎn)移至各種設(shè)備的制品中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解方法可以將方法另外地表示成一系列相關(guān)的狀態(tài)或事件，例如在狀態(tài)圖中進(jìn)行表示。
[0071]圖11示出了一種進(jìn)行小區(qū)捕獲的方法的流程圖。在一個動作中，接收攜帶小區(qū)信息的P-SCH、S-SCH和BCH碼序列。這些信息可以包括OFDM符號邊界、頻率同步、無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識、循環(huán)前綴定時、BCH帶寬指示、系統(tǒng)帶寬和其他系統(tǒng)信息例如基站天線結(jié)構(gòu)、外圍小區(qū)信息等。在動作1120中，處理碼序列，例如，計算相關(guān)定時度量。在一個方面，這種計算可以由位于用戶設(shè)備中的處理器來執(zhí)行，例如處理器124。在動作1130中，提取上述小區(qū)信息。
[0072]圖12示出了一種對小區(qū)同步信息進(jìn)行中繼的方法的流程圖。在動作1210中，根據(jù)本文所述一個或多個方面(例如，圖7A、7B或7C)進(jìn)行小區(qū)搜索。在動作1220中，存儲主同步信道和次同步信道以及廣播信道的碼序列。在一個方面，在動作1210中進(jìn)行了小區(qū)搜索的終端的存儲器中進(jìn)行存儲。這種存儲器可以是存儲器126。在動作1230中通過發(fā)射存儲的碼序列來完成小區(qū)信息的中繼。在一個方面，發(fā)射碼序列所采用的帶寬由進(jìn)行信息中繼的用戶設(shè)備的能力來確定，并且這樣的帶寬可以與基站向進(jìn)行中繼的用戶設(shè)備傳遞碼序列所采用的帶寬不同。
[0073]圖13A/13B是蜂窩無線通信系統(tǒng)中一種采用頻率重用來發(fā)射/接收小區(qū)信息的方法的流程圖。先參見圖13A，在動作1310中，確定L階頻率重用。在一個方面，在OFDMA中，這種頻率重用可以:從與系統(tǒng)帶寬兼容的全部可用的子載波集中選擇出L個子載波子集；后續(xù)向L個小區(qū)發(fā)射機(jī)(例如，基站KMO1-KMOu另參見圖9)確定該這L個子集。這種確定通常是運營商遵循無線通信標(biāo)準(zhǔn)(例如，801.1lb,801.llg、3G LTE)的結(jié)果。在動作1320中，小區(qū)信息使用所確定的L個子載波子集來發(fā)射。下面參見圖13B，在動作1355中，接收來自L個子載波子集的小區(qū)信息。在一個方面，信息由用戶設(shè)備(例如，用戶設(shè)備1020)檢測，該用戶設(shè)備具有適當(dāng)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)，用來對于所有L個碼序列的傳輸同時對P-SCH、S-SCH進(jìn)行檢測以及對BCH進(jìn)行解調(diào)。在動作1365中，小區(qū)信息從L個子載波子集的每一個中提取。
[0074]下面參見圖14，示出了能夠接收主同步信道符號和次同步信道符號的碼序列的系統(tǒng)1400。系統(tǒng)1400可以至少部分地位于無線設(shè)備(例如，用戶設(shè)備120)中，并包括多個功能模塊，這些功能模塊可以表示由處理器或電子機(jī)器、軟件或它們的組合(例如，固件)來實現(xiàn)的功能。具體地，系統(tǒng)1400包括可以聯(lián)合工作的電子組件的邏輯群組1410。在一個方面，邏輯群組1410包括電子組件1415，用于接收主同步信道符號的碼序列(例如，參見圖4)，其中，主同步信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分和廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測。另外，邏輯群組1410包括電子組件1425，用于接收次同步信道符號的一個或多個碼序列(例如，參見圖4)，其中，同步信道符號的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部和廣播信道帶寬指示中的至少之一。此外，邏輯群組1410包括電子組件1435，用于接收廣播信道符號的碼序列(例如，參見圖4)，其中，廣播信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一。注意，電子組件1435還包括:電子組件1438，用于接收以1.25MHz發(fā)射的同步信道符號的碼序列(例如，參見圖5A);電子組件1441，用于接收以1.25MHz或5MHz發(fā)射的廣播信道符號的碼序列(例如，參見圖5B)。
[0075]另外，系統(tǒng)1400可以包括存儲器1450，其保存用于執(zhí)行與電子組件1415、1425、1335,1438和1441相關(guān)聯(lián)的功能的指令，以及在執(zhí)行這些功能過程中可能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。雖然一個或多個電子組件1415、1425、1335、1438和1441示出為位于存儲器1450外部，但應(yīng)當(dāng)理解，其可以位于存儲器1450內(nèi)部。
[0076]上文的描述包括一個或多個方面的實例。當(dāng)然，為了描述這些方面而描述組件或方法的所有可能的組合是不可能的，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，對于這些方面可以做許多進(jìn)一步的組合和排列。因此，所描述的方面旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書的精神和保護(hù)范圍內(nèi)的所有改變、修改和變形。此外，就說明書或權(quán)利要求書中使用的“包含”一詞而言，該詞的涵蓋方式類似于“包括” 一詞，就如同“包括” 一詞在權(quán)利要求中用作銜接詞所解釋的那樣。
【權(quán)利要求】
1.一種在無線通信環(huán)境下工作的裝置，所述裝置包括: 處理器，用于接收主同步信道中的碼序列，其中，主同步信道中的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 存儲器，其耦合到所述處理器，用于存儲數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述處理器還用于接收次同步信道中的一個或多個碼序列，其中，次同步信道中的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述處理器還用于接收廣播信道中的碼序列，其中，廣播信道中的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述處理器還用于將所述碼序列中繼到無線通信系統(tǒng)中未從小區(qū)基站捕獲到小區(qū)信息的終端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，所述處理器還用于安排對中繼所述碼序列進(jìn)行觸發(fā)的時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，存儲在所述存儲器中的所述數(shù)據(jù)包括所安排的對中繼所述碼序列進(jìn)行觸發(fā)的時間。
7.一種在無線通信環(huán)境下工作的裝置，所述裝置包括: 處理器，用于發(fā)射主同步信道中的碼序列，其中，主同步信道中的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部 分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 存儲器，其耦合到所述處理器，用于存儲數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，所述處理器還用于發(fā)射次同步信道中的一個或多個碼序列，其中，次同步信道中的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，所述處理器還用于發(fā)射廣播信道中的碼序列，其中，廣播信道中的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，所述處理器還用于以1.25MHz發(fā)射所述碼序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，所述處理器還用于:當(dāng)系統(tǒng)帶寬(BW)小于5MHz時以1.25MHz發(fā)射所述碼序列，當(dāng)BW大于或等于5MHz時以5MHz發(fā)射所述碼序列。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，所述處理器還用于發(fā)射要中繼所述碼序列的請求。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，所述處理器還用于發(fā)射要中繼所述一個或多個碼序列的請求。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，所述處理器還用于發(fā)射要中繼所述碼序列的請求。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，所述處理器還用于臨時地停止在下行鏈路上發(fā)射所述碼序列，以減少開銷。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，所述處理器還用于臨時地停止在下行鏈路上發(fā)射所述一個或多個碼序列，以減少開銷。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，所述處理器還用于臨時地停止在下行鏈路上發(fā)射所述碼序列，以減少開銷。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，還包括人工智能組件，其至少部分地基于服務(wù)小區(qū)中的多個同步終端的瞬時信道質(zhì)量指示符或者在時間上或在空間上進(jìn)行了平均的信道質(zhì)量指示符，就何時要發(fā)送將所述碼序列中繼到一個同步終端的請求進(jìn)行推理。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，還包括人工智能組件，其至少部分地基于服務(wù)小區(qū)中的多個同步終端的瞬時信道質(zhì)量指示符或者在時間上或在空間上進(jìn)行了平均的信道質(zhì)量指示符，就何時要發(fā)送將所述一個或多個碼序列中繼到一個同步終端的請求進(jìn)行推理。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，還包括人工智能組件，其至少部分地基于服務(wù)小區(qū)中的多個同步終端的瞬時信道質(zhì)量指示符或者在時間上或在空間上進(jìn)行了平均的信道質(zhì)量指示符，就何時要發(fā)送將所述碼序列中繼到一個同步終端的請求進(jìn)行推理。
21.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，所述處理器還用于安排所述裝置采用頻率重用進(jìn)行工作的時間和時間間隔。
22.一種在無線通信環(huán)境下采用正交頻分多址進(jìn)行工作的裝置，所述裝置包括: 多個檢測組件，其同時在多個子載波間隔內(nèi)捕獲多個小區(qū)信息； 處理器，用于處理所述多個小區(qū)信息； 存儲器，其耦合到所述處理器，用于存儲數(shù)據(jù)。
23.一種在無線通信環(huán)境下工作的裝置，所述裝置包括: 用于接收主同步信道符號的碼序列的模塊，其中，主同步信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 用于接收次同步信道符號的一個或多個碼序列的模塊，其中，次同步信道符號的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，還包括: 用于接收廣播信道符號的碼序列的模塊，其中，廣播信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬中的至少之一。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，還包括: 用于接收同步信道符號的碼序列的模塊，其中，同步信道符號的碼序列以1.25MHz發(fā)射； 用于接收廣播信道符號的碼序列的模塊，其中，廣播信道符號的碼序列以1.25MHz或5MHz發(fā)射。
26.一種機(jī)器可讀介質(zhì)，包括指令，當(dāng)所述指令被機(jī)器執(zhí)行時使所述機(jī)器執(zhí)行包括下述的操作: 接收主同步信道符號的碼序列，其中，主同步信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 接收次同步信道符號的一個或多個碼序列，其中，次同步信道符號的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一； 接收廣播信道符號的碼序列，其中，廣播信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬中的至少之一。
27.一種機(jī)器可讀介質(zhì)，包括指令，當(dāng)所述指令被機(jī)器執(zhí)行時使所述機(jī)器執(zhí)行包括下述的操作: 以1.25MHz發(fā)射主同步信道符號的碼序列，其中，主同步信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 以1.25MHz發(fā)射次同步信道符號的一個或多個碼序列，其中，次同步信道符號的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一。
28.一種在無線通信系統(tǒng)中使用的方法，所述方法包括: 接收主同步信道(P-SCH)中的碼序列，其中，P-SCH中的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 接收次同步信道(S-SCH)中的一個或多個碼序列，其中，S-SCH中的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一； 接收廣播信道(BCH)中的碼序列，其中，BCH中的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一； 處理所述P-SCH、S-SCH和BCH碼序列，并提取所述碼序列所傳送的小區(qū)信息。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括: 以1.25MHz接收所述主同步信道和次同步信道中的碼序列； 以1.25MHz或5MHz接收所述廣播信道中的碼序列。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括: 將從所述主同步信道和次同步信道以及廣播信道中提取出來的小區(qū)信息進(jìn)行存儲； 中繼所述小區(qū)信息。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括:安排中繼所述小區(qū)信息的時間。
32.一種電子設(shè)備，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法。
33.一種在無線通信系統(tǒng)中使用的方法，所述方法包括: 發(fā)射主同步信道符號的碼序列，其中，主同步信道符號的碼序列傳送循環(huán)前綴持續(xù)時間、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分、廣播信道帶寬指示中的至少之一，并有助于正交頻分復(fù)用符號邊界檢測、時隙邊界檢測以及子幀邊界檢測； 發(fā)射次同步信道符號的一個或多個碼序列，其中，次同步信道符號的一個或多個碼序列傳送無線電幀邊界、小區(qū)標(biāo)識碼的一部分或全部、廣播信道帶寬指示中的至少之一； 發(fā)射廣播信道中的碼序列，其中，廣播信道中的碼序列傳送循環(huán)前綴定時和無線系統(tǒng)帶寬二者至少之一。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括:采用頻率重用來發(fā)射所述主同步信道和次同步信道符號的碼序列以及廣播信道符號的碼序列。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中所述碼序列是Walsh-Hadamard序列。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述碼序列是Gold序列。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述碼序列是偽噪聲序列。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述碼序列是最大長度序列(M-序列)。
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述碼序列是一般的類似于Chirp的序列。
40.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,其中所述碼序列是Walsh-Hadamard序列、Gold序列、偽噪聲序列、最大長度序列和一般的類似于Chirp的序列的任意組合。
41.一種電子設(shè)備，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法。
【文檔編號】H04L27/26GK103491044SQ201310308680
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2006年8月23日
【發(fā)明者】B-h·金, D·P·馬拉蒂, J·蒙托霍 申請人:高通股份有限公司