CN101796787A - 感测无线通信网络中的信令参数的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
将一种携载嵌入式信令参数信息的新信道添加到仅前向链路(FLO)网络。所述设计使得不管所传达的信令参数的实际值如何,接收器都将能够对此新信道进行解调。此外,所述新信道的添加不会使已如此配置的FLO网络变得不与现存装置向后兼容。
Description
根据35U.S.C.§119主张优先权
本专利申请案主张2007年7月25日申请的标题为“用于感测无线通信网络的信令参数的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR SENSING OF SIGNALINGPARAMETERS FOR A WIRELESS COMMUNICATIONS NETWORK)”的第60/951,952号临时申请案的优先权,所述临时申请案已转让给本案受让人,且特此以引用的方式明确地并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及无线通信,且更明确地说涉及用于感测无线通信网络中的信号参数的方法和设备。
背景技术
已设计出例如仅前向链路(FLO)网络等无线通信网络,以向移动装置提供实时音频和视频多播。FLO系统经设计以在移动环境中工作,其中在具有显著能量的信道分接头的数目、路径增益和路径延迟方面的信道特性预期在一段时间内会相当显著地改变。为了实现良好的接收器性能和高频谱效率,FLO网络使用正交频分多路复用(OFDM)作为调制技术。在OFDM方法中,将可用带宽分成N个频段(称为副载波),其中每一副载波由一经正交振幅调制(QAM)的符号调制。接收器装置中的时序同步块通过适当地选择OFDM符号边界来响应信道分布的变化,以使快速傅立叶变换(FFT)窗中所捕捉到的能量增至最大。
OFDM的一个重要原理是并行发射许多个低速率流而不是发射单个高速率流,因为低符号速率调制方案(即,符号与信道时间特征相比相对较长的方案)较少遭受由多路径导致的干扰。由于每一符号的持续时间较长,因此在OFDM符号之间插入保护间隔以减少符号间干扰是可行的。在保护间隔期间,循环前缀(其由OFDM符号的结尾组成)随OFDM符号发射。保护间隔包含OFDM符号的结尾的拷贝的原因是,当接收器用FFT来执行OFDM解调时,接收器将在整数数目个正弦循环内对多路径中的每一者求积分。
特定FLO网络的信令参数(SP)(例如,FFT大小以及保护间隔)需要由无线接收器装置在加电或初始化过程期间确定。否则,如果接收器不知道恰当的SP,那么接收器无法对FLO网络的波形进行解码。此外,FLO网络可支持SP的多个组合(即,不同FFT大小与多个循环前缀长度以及其它参数的组合),且无线通信系统可具有多个FLO网络,其中每一FLO网络被不同地配置。换句话说,每一FLO网络可具有不同组SP,其中每一FLO网络经配置以用于不同FFT大小和/或循环前缀长度。
实施在具有不同SP的FLO网络之间移动的移动接收器时所遭遇的一个问题是无法使用现存装置在FLO波形自身内将不同SP的正确值传达给接收器,因为符号解调要求接收器将已拾取到这些参数的正确值。
发明内容
以下内容呈现对本发明的技术的各种配置的简化概述,以便提供对所述配置的一些方面的基本理解。此概述并不是详尽综述。此概述无意指认本文所揭示的配置的关键/重要元素或划定其范围。此概述的唯一目的是以简化形式呈现一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。
本文所描述的实施例将携载嵌入式信令参数信息的新信道添加到FLO网络。此设计使得不管所传达的信令参数的实际值如何,接收器都将能够对此新信道进行解调。此外,新信道的添加不会使已如此配置的FLO网络变得不与现存装置向后兼容。
在本发明的一个方面中,一种用于感测仅前向链路(FLO)网络中的信令参数的方法包含:确定所发射的数据帧上的同步点,所述所发射的数据帧具有多个正交频分多路复用(OFDM)符号;定位所述数据帧中的信令参数信道(SPC);以及对与所述SPC相关联的至少一个OFDM符号进行解码以确定所述信令参数。
应理解,所属领域的技术人员将容易从以下详细描述明白其它配置,其中仅以说明的方式展示并描述了各种配置。如将认识到,在全都不脱离本发明的范围的情况下,本文中的教示可延伸到其它和不同配置,且其若干细节能够在各种其它方面中进行修改。因此,图式和详细描述内容在本质上应被视为说明性的而非限制性的。
附图说明
图1说明示范性FLO物理层超帧,其已经配置以添加对使用信令参数信道(SPC)将信令参数信息传达给接收器的支持。
图2说明每第四个副载波为非零的频域中的SPC符号。
图3说明时域中的SPC符号。
图4是可结合本文所描述的各种系统和方法而使用的无线网络环境的图解。
具体实施方式
现在参看图式描述各实施例,其中相同参考标号始终用于指代相同元件。在以下描述中,出于阐释的目的,陈述众多具体细节以便提供对一个或一个以上实施例的全面理解。然而,可显而易见的是,可在没有这些具体细节的情况下实践此些实施例。在其它例子中,以框图形式展示众所周知的结构和装置,以便促进描述一个或一个以上实施例。
在发射之前,FLO数据通常被组织成超帧。每一超帧具有一秒的持续时间。一超帧通常由以4,096个副载波进行OFDM调制的1,200个符号(或基于正使用的带宽,为可变数目的OFDM符号)组成。在一超帧中的1,200个OFDM符号中,存在:两个时分多路复用(TDM)导频符号(TDM1、TDM2);一个广域识别信道和一个局部识别信道(分别为WIC和LIC)符号;十四个开销信息信道符号(OIS),其包含四个过渡导频信道(TPC)符号;以及四个数据帧。此外,在每一超帧的结尾处,在四个数据帧之后,又有两个符号,可见于图1中。每一超帧的最后两个符号被信令参数信道(SPC)符号占用。这些符号用于将特定信令参数传达给接收器,例如FFT大小以及用于OIS和数据信道符号的循环前缀的长度,如本文进一步描述。SPC符号的使用确保了向后兼容性,因为未经配置以解译这些符号的无线器件将完全忽略这些符号。图1中说明超帧100的结构。
参看图1,本文描述超帧100的有关部分。TDM导频符号1(TDM1)是每一超帧的第一个OFDM符号,其中TDM1是周期性的。接收器使用TDM1来进行超帧同步,以及初始时间(粗略时序)和频率获取。在已检测到TDM1的位置且因此已实现粗略时间和频率同步之后,包括处于预定位置中的SPC的符号的位置现在是可预测的。如前面所述,包含于SPC中的FLO信号参数由FFT大小、循环前缀长度(也被称为频率防护间隔(FGI))以及正由FLO波形使用的时隙到接口映射组成。在可成功解码FLO波形之前,FLO装置需要拥有此信息。在SPC中传达的SP信息包括两个OFDM符号。所传达的信息如下:
SPC符号索引 | 位 | OFDM符号参数 |
0 | [p7p6p5] | FFT大小(NFFT) |
0 | [p4p3] | 时隙到接口映射 |
0 | [p2p1p0] | FGIFraction |
1 | [p7p6p5p4p3p2p1p0] | 为未来使用保留 |
表1:SPC所传达的信息
出于系统获取的目的,在此实施例中,仅需要处理SPC符号0,因为SPC符号1含有为未来使用保留的字段。本质上,可根据SPC符号来确定FFT大小、循环前缀长度和时隙到接口映射。在FLO网络支持SP的不同组合(包含不同FFT大小:1024(1k)、2048(2k)、4096(4k)和8192(8k);不同频率保护间隔(FGI):1/16、1/8、3/16和1/4;以及时隙到接口映射)的一个实施例中,包括SPC符号的位与不同模式的映射如下:
位[p7p6p5] | FFT大小 |
000 | 1024 |
001 | 2048 |
010 | 4096 |
011 | 8192 |
100-111 | 为未来使用保留 |
位[p2p1p0] | FGI分数 |
000 | 1/16 |
001 | 1/8 |
010 | 3/16 |
011 | 1/4 |
100-111 | 为未来使用保留 |
位[p4p3] | 时隙到接口映射 |
00 | 映射1 |
01 | 映射2 |
10 | 映射3 |
11 | 为未来使用保留 |
包括SPC的每一超帧的最后两个符号必须能够由接收器在先前不知道发射上正使用的例如FFT模式和循环前缀设定值等信息的情况下处理以便确定这些参数。因此,SPC需要独立于此些设定值而产生,使得接收器硬件可独立于这些模式而处理这些符号。
如图2中所示,SPC符号对所发射的副载波的1/4使用调制。这产生具有1024个样本的周期性的时域序列。因此,如在图3中所见,在时域中,所述符号具有长度为1024的序列的四个复本(循环前缀除外),图3说明时域中来自周期性波形的SPC符号,所述周期性波形在四个周期中具有1024个样本的周期性。所述周期性和距离在存在时序误差和频率偏移的情况下增加稳健性。应注意,每一有效副载波上所使用的能量可关于常规数据符号按比例增加,以便维持整个超帧上的恒定发射器输出功率。
出于在发射器中实施的目的,使用类似于数据符号的产生的交错结构。举例来说,在4K模式中,具有距离4的等距副载波完全对应于交错0和4中的所有有效副载波。这两个交错中的每一者由许多个调制符号组成。通过使用可用依赖于SP的种子进行扰频的固定二进制输入模式来插装这些调制符号,且进一步对这些调制符号进行“异或”(XOR)操作以保证每一交错上的信息都是不同的。因此,将四个位的可使用信息编码在使用中的交错中的每一者上。因为存在总数为两个的SPC符号,每一者含有两个所使用的交错,所以可将总数为16个位的信息编码在整个SPC信道内。将此信息字表示为s15s14s13s12s11s10s9s8s7s6s5s4s3s2s1s0。在此特定示范性实施例中,如下通过初始化扰频器种子将16个位编码到SPC交错上:
SPC符号#0,交错0:s7s6s5s40000100000000000
SPC符号#0,交错4:s3s2s1s00000100000000000
SPC符号#1,交错0:s15s14s13s120000100000000001
SPC符号#1,交错4:s11s10s9s80000100000000001
应注意,扰频器中所使用的掩码针对每一符号中正使用的两个交错是不同的以确保唯一性。此操作的经扰频的输出序列被映射到QPSK字母表,且在所述交错的有效副载波上携载。因此,确保单个SPC符号中的两个交错在其上所携载的四个位相同的情况下不会以变得相同告终。在接收器上,在类似于从WIC/LIC信道的WID/LID恢复的程序中,使用假设测试来恢复所述位。
图4展示示范性无线通信系统400,其中无线装置(也称为终端)和基站可在所述系统中操作。为简洁起见,无线通信系统400描绘一个基站和一个终端。然而,应了解,所述系统可包含一个以上基站和/或一个以上终端,其中额外基站和/或终端可大体上类似于或不同于下文所描述的示范性基站和终端。另外,应了解,基站和/或终端可使用本文中所描述的系统和/或方法来促进其间的无线通信。
现在参看图4,在下行链路上,在接入点405处,发射(TX)数据处理器410接收、格式化、译码、交错和调制(或符号映射)业务数据且提供调制符号(“数据符号”)。符号调制器415接收并处理数据符号和导频符号且提供符号流。符号调制器420对数据和导频符号进行多路复用,且将其提供给发射器单元(TMTR)420。每一发射符号可为数据符号、导频符号,或零信号值。可在每一符号周期中连续发送多个导频符号。导频符号可经频分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)或码分多路复用(CDM)。
TMTR 420接收符号流并将其转换成一个或一个以上模拟信号,且进一步调节(例如,放大、滤波和升频转换)所述模拟信号以产生适合在无线信道上发射的下行链路信号。接着通过天线425将下行链路信号发射到终端。在终端430处,天线435接收下行链路信号,且将接收到的信号提供给接收器单元(RCVR)440。接收器单元440调节(例如,滤波、放大和降频转换)接收到的信号,且使经调节的信号数字化以获得样本。符号解调器445对接收到的导频符号进行解调,并将其提供给处理器450以用于信道估计。符号解调器445进一步从处理器450接收对下行链路的频率响应估计、对接收到的数据符号执行数据解调以获得数据符号估计(其为所发射的数据符号的估计),且将数据符号估计提供给RX数据处理器455,RX数据处理器455对所述数据符号估计进行解调(即,符号解映射)、解交错和解码以恢复所发射的业务数据。符号解调器445和RX数据处理器455进行的处理分别与接入点405处的符号调制器415和TX数据处理器410进行的处理互补。
在上行链路上,TX数据处理器460处理业务数据且提供数据符号。符号调制器465接收数据符号并多路复用数据符号与导频符号,执行调制,且提供符号流。发射器单元470接着接收并处理所述符号流,以产生由天线435发射到接入点1305的上行链路信号。
在接入点405处,来自终端430的上行链路信号由天线425接收且由接收器单元475处理以获得样本。符号解调器480接着处理样本,并提供接收到的导频符号和数据符号估计以用于上行链路。RX数据处理器485处理所述数据符号估计,以恢复终端430所发射的业务数据。处理器490对正在上行链路上进行发射的每一有效终端执行信道估计。多个终端可在上行链路上在其相应的所指派导频子带组上同时发射导频,其中所述导频子带组可交错。
处理器490和450分别指导(例如,控制、协调、管理等)接入点405和终端430处的操作。相应的处理器490和450可与存储程序代码和数据的存储器单元432和472相关联。处理器490和450还可执行计算以分别为上行链路和下行链路得出频率和脉冲响应估计。
将了解,本文中所描述的数据存储(例如,存储器)组件可为易失性存储器或非易失性存储器,或可包含易失性存储器和非易失性存储器两者。作为说明而非限制,非易失性存储器可包含只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包含充当外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。作为说明而非限制,RAM以许多形式存在,例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)以及直接内存总线式RAM(DRRAM)。本发明的系统和方法的存储器1108意在包括(但不限于)这些和任何其它合适类型的存储器。
本文中所描述的技术可由各种装置实施。举例来说,这些技术可以硬件、软件或其组合的形式实施。对于硬件实施方案,用于FLO网络获取的处理单元可在以下各项内实施:一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、经设计以执行本文中所描述的功能的其它电子单元,或其组合。对于软件,实施可通过执行本文所描述的功能的模块(例如,程序、函数等)来进行。软件代码可存储在存储器单元中且由处理器490和450来执行。
上文已描述的内容包含示范性实施例。当然,不可能为了描述所述实施例的目的而描述组件或方法的每种可想到的组合,但所属领域的技术人员可认识到,许多进一步组合和排列是可能的。因此,这些实施例意在包括属于所附权利要求书的精神和范围内的所有此些更改、修改和变化。此外,就术语“包含”在详细描述内容或权利要求书中使用来说,所述术语意在以类似于术语“包括”的方式像“包括”在被用作权利要求中的过渡词时所解释的那样包含在内。
Claims (28)
1.一种用于感测仅前向链路(FLO)网络中的信令参数的方法,其包括:
确定所发射的数据帧上的同步点,所述所发射的数据帧具有多个正交频分多路复用(OFDM)符号;
定位所述数据帧中的信令参数信道(SPC);以及
对与所述SPC相关联的至少一个OFDM符号进行解码以确定所述信令参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中定位所述数据帧中的所述SPC包括定位导频符号。
3.根据权利要求2所述的方法,其中定位导频符号包括定位时域符号。
4.根据权利要求2所述的方法,其中定位所述SPC进一步包括对定位于距所述导频符号预定距离处的多个信令参数符号进行解码。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述信令参数包括快速傅立叶变换(FFT)大小。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述信令参数包括频率防护间隔。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述信令参数包括时隙到接口映射。
8.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括复制所述信令参数的发射。
9.根据权利要求8所述的方法,其中复制所述信令参数的所述发射包括在时域中复制所述信令参数的所述发射。
10.一种设备,其包括:
接收器;
处理器,其耦合到所述接收器;
存储器,其耦合到所述处理器,所述存储器经配置以致使所述处理器实施用于感测仅前向链路(FLO)网络中的信令参数的方法,所述方法包括:
确定所发射的数据帧上的同步点,所述所发射的数据帧具有多个正交频分多路复用(OFDM)符号;
定位所述数据帧中的信令参数信道(SPC);以及
对与所述SPC相关联的至少一个OFDM符号进行解码以确定所述信令参数。
11.根据权利要求10所述的设备,其中定位所述数据帧中的所述SPC包括定位导频符号。
12.根据权利要求11所述的设备,其中定位导频符号包括定位时域符号。
13.根据权利要求11所述的设备,其中定位所述SPC进一步包括对定位于距所述导频符号预定距离处的多个信令参数符号进行解码。
14.根据权利要求10所述的设备,其中所述信令参数包括快速傅立叶变换(FFT)大小。
15.根据权利要求10所述的设备,其中所述信令参数包括频率防护间隔。
16.根据权利要求10所述的设备,其中所述信令参数包括时隙到接口映射。
17.根据权利要求10所述的设备,其中所述方法进一步包括复制所述信令参数的发射。
18.根据权利要求8所述的设备,其中复制所述信令参数的所述发射包括在时域中复制所述信令参数的所述发射。
19.一种用于感测仅前向链路(FLO)网络中的信令参数的设备,其包括:
用于确定所发射的数据帧上的同步点的装置,所述所发射的数据帧具有多个正交频分多路复用(OFDM)符号;
用于定位所述数据帧中的信令参数信道(SPC)的装置;以及
用于对与所述SPC相关联的至少一个OFDM符号进行解码以确定所述信令参数的装置。
20.根据权利要求19所述的设备,其中所述用于定位所述数据帧中的所述SPC的装置包括用于定位导频符号的装置。
21.根据权利要求20所述的设备,其中所述用于定位导频符号的装置包括用于定位时域符号的装置。
22.根据权利要求20所述的设备,其中所述用于定位所述SPC的装置进一步包括用于对定位于距所述导频符号预定距离处的多个信令参数符号进行解码的装置。
23.根据权利要求19所述的设备,其中所述信令参数包括快速傅立叶变换(FFT)大小。
24.根据权利要求19所述的设备,其中所述信令参数包括频率防护间隔。
25.根据权利要求19所述的设备,其中所述信令参数包括时隙到接口映射。
26.根据权利要求19所述的设备,其中所述方法进一步包括复制所述信令参数的发射。
27.根据权利要求26所述的设备,其中复制所述信令参数的所述发射包括在时域中复制所述信令参数的所述发射。
28.一种包括机器可读媒体和体现在所述媒体中的编程的产品,其用于实施用于在仅前向链路(FLO)网络中检索信令参数的方法,所述方法包括:
使所发射的数据帧的接收同步,所述所发射的数据帧具有多个正交频分多路复用(OFDM)符号;
定位所述数据帧中的信令参数信道(SPC);以及
对与所述SPC相关联的至少一个OFDM符号进行解码以确定所述信令参数。
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