Система и способ для идентификации субкадра и обнаружения границы кадра в технологии lte

Настоящее изобретение предоставляет уникальный способ идентификации границ кадра в многочисленных идентичных/не идентичных Каналах Синхронизации (SCHs) в отличающихся субкадрах посредством нового способа различия позиции кадра. Упомянутый способ осуществляет нахождение различия между отличающимися субкадрами, переносимыми посредством SCH. Идентификатор субкадра и, следовательно, граница кадра могут быть идентифицированы посредством вычисления различия между позициями, основываясь на времени или количестве временных интервалов/субкадров или любых пакетов данных, двух следующих последовательно временных интервалов/субкадров или любых идентичных пакетов данных. Техническим результатом является то, что отпадает необходимость использовать обнаружение, основанное на Канале Синхронизации, и обнаружение, основанное на Широковещательном Канале или опорные сигнлы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в основном имеет отношение к области протокола связи в системах Долгосрочного Развития (в дальнейшем - LTE), к уровню 1 (физический уровень), а более конкретно, к системе и способу для идентификации (в дальнейшем ID) субкадра и обнаружения границы кадра в LTE.

Описание предшествующего уровня техники

В действующем на настоящий момент документе спецификации для Проекта Партнерства Третьего Поколения (3GPP) TR 25.814 v7.0.0 (2006-06) три отличающиеся варианта для обнаружения распределения радиокадров по времени представлены в виде обнаружения, основанного на Канале Синхронизации (в дальнейшем SCH), обнаружения, основанного на Широковещательном Канале (в дальнейшем - BCH), и обнаружения, основанного на опорном сигнале.

Обнаружение, основанное на SCH, применимо и к иерархическому и к неиерархическому SCH. С помощью обнаружения, основанного на SCH, распределение радиокадров по времени может быть оценено посредством обнаружения в частотной области последовательности SCH, специфичной для ячейки, применяя распределение по времени символа SCH, обнаруженного на предыдущем этапе. Когда основной и дополнительный SCH используются в иерархическом SCH, когерентное обнаружение дополнительного SCH, специфичного для ячейки, может быть выполнено, используя основной SCH в качестве опорного сигнала.

Обнаружение, основанное на BCH, также применимо и к иерархическому и к неиерархическому SCH. Для обнаружения распределения кадров по времени, основанного на BCH, распределение кадров по времени обнаруживается посредством декодирования BCH. Это может включать в себя проверку гипотезы, что BCH передается с меньшей частотой, чем SCH. Этот способ требует приема BCH и для поиска исходной ячейки и для поиска соседней ячейки.

Обнаружение, основанное на опорном сигнале, в основном рассматривается для иерархического SCH. Информация распределения кадров по времени обнаруживается посредством формы волны опорного сигнала (т.е. шаблона модуляции). В этом случае, интервал повторения формы волны опорного сигнала должен быть равен периоду радиокадра или 10 миллисекундам.

Обнаружение, основанное на SCH, требует обнаружения в частотной области последовательности SCH, специфичной для ячейки, применяя распределение по времени символов SCH, обнаруженное на предыдущем этапе. Необходимо, чтобы существовало как минимум 512 или более последовательностей SCH, специфичных для ячеек, а также UE потребуется обнаруживать их, используя процессы, такие как определение корреляции, на которые расходуется время. Кроме того, UE необходимо сохранять эти последовательности, специфичные для ячеек.

Обнаружение, основанное на BCH, требует приема BCH для поиска исходной ячейки, что не желательно. Однако к этому времени должна быть закончена проверка гипотезы, что BCH передается с меньшей частотой, чем SCH.

Обнаружение, основанное на опорном сигнале, дополнительно зависит от обнаружения формы волны опорного сигнала (то есть шаблона модуляции). В этом способе только после чтения содержания опорного сигнала может появиться уверенность относительно распределения по времени. Кроме того, планируется, что форма волны опорного сигнала будет передаваться только один раз в 10 миллисекунд. Следовательно, это приводит к дополнительной задержке обнаружения границы кадра. Процедура поиска ячейки должна быть независима от любого подобного рода обнаружения формы волны сигнала.

Американская патентная заявка № US 20030169702 A1 на имя Ryu et al., правообладателем по которой является правообладатель по настоящей заявке, описывает способ поиска ячейки в мобильной связи Широкополосного Множественного Доступа с кодовым разделением (W-CDMA). В соответствии с упомянутой патентной заявкой для того, чтобы непрерывно вычислять сдвиг распределения по времени или сдвиг между границами кадра, используется "счетчик индекса". Счетчик индекса включает в себя "счетчик временных интервалов" и "нижний счетчик", которые используются для того, чтобы считать временные интервалы и отрезки, длина которых соответствует количеству временных интервалов соответственно. Кроме того, заявка на имя Ryu et al. точно определяет, что после того, как позиция каждой асинхронной ячейки определена посредством счетчика временных интервалов, возможно вычислить сдвиг между ними, при этом сдвиг определяется как различие между асинхронными границами кадра. Кроме того, заявка на имя Ryu et al. описывает, что, используя подобный процесс, нижний счетчик может быть способен вычислять сдвиг между временными интервалами, соответствующими каждому кадру. В заявке на имя Ryu et al. также упомянуто, что для поиска ячейки такой алгоритм более эффективен по времени.

Американский патент № US 6574267 B1 на имя Kanterakis et al. описывает усовершенствование систем CDMA, использующих широкодиапазонную модуляцию между Базовой Станцией (BS) и Удаленной Станцией (RS). Процесс начинается с приема одной RS данных широкополосного канала общей синхронизации и последующего определения распределения кадра по времени исходя из сигнала с распределением кадров по времени, этот сигнал передается от первого широкодиапазонного передатчика RS в виде пакетного сигнала доступа. В патенте на имя Kanterakis et al. BS извещает RS о правильном приеме пакетов данных. В качестве примера в упомянутой патентной публикации определено, что пакет может быть идентифицирован, как состоящий из некоторого количества кадров и субкадров в этих кадрах. Эти кадры и субкадры идентифицируются посредством конкретных чисел. Кроме того, патент на имя Kanterakis et al. описывает, что правильность приема пакетов данных может быть достигнута посредством идентификации кадров и субкадров, переносящих пакеты данных, или посредством идентификации кадров и субкадров, которые были приняты ошибочно.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение создано для того, чтобы решить вышеупомянутые проблемы, встречающиеся в предшествующем уровне техники, и раскрывает систему и способ, согласно которым отпадает необходимость использовать SCH, BCH или опорные сигналы.

Способ раскрывает в данном документе уникальный и простой подход для идентификации границы кадра, когда существует множество идентичных/не идентичных SCH в отличающихся субкадрах, используя новый способ, который будет упоминаться как “способ различия позиции субкадра”. Этот способ идентифицирует ID субкадра исходя из различия символа/субкадра между двумя субкадрами, переносящими символ SCH.

Настоящее изобретение раскрывает способ, согласно которому идентифицируют позицию временного интервала/субкадра или любого пакета данных, основываясь на различиях между ними. Кроме того, настоящее изобретение раскрывает систему и способ, согласно которому возможно идентифицировать временной интервал/субкадр или любой ID пакета данных, основываясь на различии, во времени или количестве временных интервалов/субкадров или любых пакетов данных, между двумя следующими последовательно временными интервалами/субкадрами или любыми пакетами данных, которые могут быть идентичны друг другу.

Настоящее изобретение предоставляет уникальный способ идентификации границ кадра в повторяющихся идентичных/не идентичных SCH в отличающихся субкадрах посредством использования способа различия позиции субкадра, который реализует использование различий между отличающимися субкадрами, переносимыми посредством SCH. Идентичность субкадра и, следовательно, граница кадра может быть идентифицирована посредством вычисления разности между позициями (например, основываясь на времени или количестве временных интервалов/субкадров или любых пакетов данных) двух следующих последовательно временных интервалов/субкадров или любых пакетов данных, которые могут быть идентичны друг другу.

Настоящее изобретение раскрывает способ идентификации субкадра и обнаружения границы кадра в LTE, при этом способ реализует использование различий между переносимыми посредством SCH отличающимися субкадрами, в соответствии с чем, идентичность субкадра и, следовательно, граница кадра идентифицируется посредством вычисления разности между позициями двух следующих последовательно временных интервалов/субкадров или любых пакетов данных, которые могут быть идентичны друг другу.

Настоящее изобретение раскрывает систему идентификации субкадра и обнаружения границы кадра в LTE, при этом система реализует использование различий между отличающимися субкадрами, переносимыми посредством SCH, в соответствии с чем, идентичность субкадра и, следовательно, граница кадра идентифицируется посредством вычисления разности между позициями двух следующих последовательно временных интервалов/субкадров или любых пакетов данных, которые могут быть идентичны друг другу.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны после изучения нижеследующего подробного описания изобретения, приводимого совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг.1 - иллюстрация равноотстоящих символов SCH, причем, когда все эти символы SCH идентичны, на Фиг.1 невозможно идентифицировать, какой принимается субкадр.

Фиг.2 - иллюстрация четырех символов SCH, расположенных в кадрах 1, 4, 10, 17 с различием позиции (3, 6, 7, 4) между последующим субкадром SCH, на которой ID субкадра и, следовательно, граница кадра может быть точно идентифицирована, основываясь на SCH, переносящем различие позиции субкадра между двумя такими субкадрами.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Ниже будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи. Однако должно быть понятно, что раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения являются иллюстративными и могут быть воплощены в различных формах. Поэтому детали, раскрытые в этом документе, должны быть интерпретированы не как ограничение, а исключительно как основа для нижеследующей формулы изобретения и как основа для обучения квалифицированных в данной области техники специалистов, каким образом воплотить или использовать настоящее изобретение. Подробное описание содержащихся в данном документе известных функций и конфигураций было опущено для краткости и понятности.

Процедура поиска ячейки LTE требует синхронизации и по времени, и по частоте и должна иметь возможность обнаруживать границу кадра (или в качестве альтернативы ID субкадра), так, чтобы последующая информация в нисходящей линии связи могла быть правильно распознана. Процедура синхронизации завершается с помощью SCH, который в системе LTE переносится в одном или более субкадрах.

Чтобы сократить накладные расходы желательно иметь небольшое количество символов SCH на радиокадр. Кроме того, исходя из аспекта производительности обнаружения распределения по времени по отношению к шумам и помехам, энергия сигнала SCH должна быть сконцентрирована на небольшом количестве символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). Однако разнесение по времени, использующее множество символов SCH, очень эффективно в плане достижения быстрого поиска ячейки посредством повышения вероятности обнаружения SCH, особенно в среде с высокой мобильностью. Множество символов SCH на радиокадр также может сократить минимальный требуемый период обнаружения корреляции для обнаружения распределения по времени SCH.

Следовательно, один или более символов SCH (обычно два или четыре символа SCH), отображающиеся на 10-милисекудный радиокадр, являются используемой структурой, показанной на Фиг.1. Таким образом, требуется более чем 1 символ SCH в одном радиокадре. Эти символы будут располагаться в отличающихся субкадрах.

Вышеупомянутое требование накладывает необходимость знать ID субкадра, чтобы узнать границу кадра. В качестве пояснения, UE принимает последовательность SCH, и ему требуется знать, какой субкадр передается в настоящее время. Например, на Фиг.1, если SCH передается в субкадре 1, 6, 11 и 16, UE требуется знать субкадр, которому принадлежит принятый SCH. Только тогда UE может определить текущую позицию кадра и границу кадра.

Настоящее изобретение раскрывает нижеследующий способ получения границы кадра.

ID субкадра явно сигнализируется, например, используя биты данных в символе SCH, который не переносит основной SCH (в дальнейшем P-SCH).

Когда переданные в отличающиеся субкадрах символы SCH не идентичны, UE будет опознавать ID субкадра, используя соответствующее (т.е. предварительно сохраненное) установление соответствия между принятым SCH и ID субкадра.

Когда вышеупомянутая сигнализация (т.е. пункт 1) не возможна, например, когда вставка данных в символы SCH не может быть практически осуществимой опцией и может нарушить любую характеристику, такую как симметрия P-SCH во временной области, и более одного переданных SCH идентичны, настоящее изобретение раскрывает способ различия позиции субкадра.

В способе различия позиции субкадра распределение кадра по времени будет предоставлено посредством повторяемости SCH в кадре, или числом раз, которое SCH встречается в кадре.

В случае 1, в котором существует один SCH на кадр, только один SCH будет непосредственно указывать позицию в кадре.

В случае 2, в котором существуют два SCH на кадр, граница кадра может быть идентифицирована посредством повторения SCH в любой позиции за исключением позиции, в которой расстояние между ними (в дальнейшем различие позиции) является 20/2 = 10. В частности, первый и второй SCH не могут быть расположены в 1-ом и 11-ом местоположении. Любое другое различие положения от 1 до 9 допустимо.

В случае 3, в котором существует три SCH на кадр, шаблон различия позиции будет определять границу кадра. В частности, различие позиции между любыми двумя следующими последовательно SCH не будет постоянным. Например, различия позиций могут являться арифметической прогрессией.

Пусть шаблон различия позиции будет 1, 3, 6, т.е. ожидается, что содержащий SCH субкадр будет в одном из этих трех из 20 доступных субкадров. Когда субкадр SCH принят, мы ожидаем следующий субкадр SCH, и если различие между этими субкадрами - 2, то приняты первый и второй субкадр SCH соответственно. Если различие между этими двумя субкадрами - 3, то приняты второй и третий субкадр SCH соответственно. Когда различие больше 3, приняты третий субкадр SCH и первый субкадр следующего кадра соответственно. В данном случае не может быть использован постоянный шаблон различия позиции. Шаблон различия позиции должен быть заранее известен и быть уникальным.

Вышеизложенная теория может быть расширена до n повторений SCH в кадре.

Например, на Фиг.1, если UE приняло субкадр SCH и приняло еще один субкадр SCH после 5 субкадров, это не указывает что-либо о позиции субкадров (т.е. ID субкадра).

Однако из Фиг.2, где четыре символа SCH расположены в кадрах 1, 4, 10 и 17, может быть определено, какой субкадр SCH был принят до текущего субкадра SCH, исходя из количества субкадров, принятых между ними. Например, если различие субкадра между двумя субкадрами SCH - 7, то эти два субкадра SCH находятся в позициях 10 и 17 соответственно.

В качестве дополнительной иллюстрации, следующие комбинации верны:

1, 4, 8, 13 - правильно (3, 4, 5, 8)

1, 4, 8, 14 - правильно (3, 4, 6, 7)

1, 4, 8, 15 - правильно (3, 4, 7, 6)

1, 4, 8, 16 - правильно (3, 4, 8, 5)

1, 4, 9, 17 - правильно (3, 5, 8, 4)

1, 4, 10, 17 - правильно (3, 6, 7, 4)

Следующие комбинации, напротив, НЕ верны:

1, 4, 9, 15 - не возможно (3, 5, 6, 6)

1, 4, 9, 16 - не возможно (3, 5, 7, 5)

1, 5, 10, 16 - не возможно (4, 5, 6, 5)

1, 5, 10, 17 - не возможно (4, 5, 7, 4)

1, 6, 11, 17 - не возможно, все расположены с равным интервалом (5)

1, 6, 12, 16 - не возможно (5, 6, 4, 5)

Вышеприведенные комбинации - это только несколько верных/не верных комбинаций. К тому же для того, чтобы увеличить вероятность обнаружения, субкадры SCH должны настолько равноотстоять друг от друга, насколько возможно. Хотя множество комбинаций позиций субкадров SCH являются возможными, прежде всего, должна быть рассмотрена комбинация, которая сохраняет вышеописанную особенность в максимально возможной степени, например 1, 4, 8, 15.

Несмотря на то, что настоящее изобретение полностью описано в соответствии с его предпочтительными вариантами осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, необходимо обратить внимание, что различные изменения и модификации возможны и очевидны специалистам в данной области техники. Такие изменения и модификации должны быть поняты, как включенные в объем настоящего изобретения, который определен прилагающейся формулой изобретения, если они не отступают от нее.

1. Способ для идентификации (ID) субкадра и обнаружения границы кадра в технологии Долгосрочного Развития (LTE), содержащий этапы, на которых
осуществляют нахождение различий между множеством субкадров, переносимых посредством Канала Синхронизации (SCH), и
идентифицируют идентичность субкадра и границу кадра посредством вычисления различия между соответствующими позициями, двух следующих последовательно временных интервалов и субкадров или любых идентичных пакетов данных.

2. Способ по п.1, в котором ID субкадра явно сигнализируется или выполняется, используя биты данных в символе SCH, который не переносит основной SCH (P-SCH).

3. Способ по п.1, в котором, когда символы SCH, переданные в отличающихся субкадрах, не идентичны, Пользовательское Оборудование (UE) будет идентифицировать ID субкадра, используя соответствующее установление соответствия между принятым SCH и ID субкадра.

4. Система для идентификации (ID) субкадра и обнаружения границы кадра в LTE, содержащая
средство для осуществления нахождения различий между множеством субкадров, переносимых посредством Канала Синхронизации (SCH), и
средство для идентификации идентичности субкадра и границы кадра посредством вычисления различия между соответствующими позициями, двух следующих последовательно временных интервалов и субкадров или идентичных пакетов данных.