CN105940763A - 用于设备到设备通信的同步的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在本文的教导的一个方面中,发射机根据一个或多个已定义的传输特性来发送同步信号,该一个或多个已定义的传输特性使接收机能够区分发射机的类型和/或用于传送该同步信号的载波的类型。不同类型的发射机重用相同的同步信号序列和生成算法中的至少一些同步信号序列和生成算法,但使用不同的传输参数来将一个或多个可辨识的特性给予所发送的同步信号。进而,恰当配置的接收机“获知”哪些特性与哪个发射机和/或载波类型相关联。例如,在无线通信网络中操作的无线设备发送设备生成的同步信号,该设备生成的同步信号重用网络基站针对网络同步信号的传输所使用的相同序列中的至少一些序列。然而,设备生成的同步信号是使用在特性上与针对网络同步信号所使用的不同的相对定位或映射发送的。
Description
技术领域
本发明大体上涉及无线通信网络,并且具体地涉及对这种网络中的包括设备到设备同步序列的同步序列的使用。
背景技术
设备到设备通信是包括ad hoc和蜂窝网络的许多现有无线技术的周知的并广泛使用的要素。示例包括蓝牙和IEEE 802.11标准套件的若干变体,诸如WiFi直连。这些示例系统在非授权频谱中进行操作。
近来,使用设备到设备(D2D)通信作为对蜂窝网络的底层(underlay)已经被提出作为利用在网络内操作的无线设备的邻近性的手段,同时还允许设备在受控干扰环境中进行操作。在一种建议方案中,D2D通信共享与蜂窝系统相同的频谱,例如通过保留蜂窝上行链路资源中的一些资源用于D2D通信。然而,与专用的保留相比,蜂窝服务和D2D通信之间的蜂窝频谱的共享更有可能是备选的,因为蜂窝频谱资源固有是缺乏的,并且因为动态分配提供更大的网络灵活性和更高的频谱效率。
第三代合作伙伴计划(3GPP)将网络控制的D2D称为“邻近服务”或ProSe,并且正在进行旨在将D2D功能集成到长期演进(LTE)规范中的努力。ProSe研究项目(SI)推荐在网络覆盖之外的无线设备(被3GPP称为用户设备或UE)之间、并在覆盖内无线设备和覆盖外无线设备之间支持D2D操作。在这些情况下,特定UE可以定期地发送同步信号以向相邻无线设备提供本地同步。
ProSe SI还推荐支持小区间D2D场景,其中驻留在可能非同步的小区上的UE能够相互同步。此外,ProSe SI推荐在LTE上下文中,具有D2D能力的UE将针对频分双工(FDD)蜂窝频谱使用上行链路(UL)频谱用于D2D通信,并将使用来自时分双工(TDD)蜂窝频谱的UL子帧。因此,不期望具有D2D能力的UE在蜂窝频谱的下行链路(DL)部分中发送D2D同步信号(表示为D2DSS)。该限制与在3GPP LTE上下文中被称为eNodeB或eNB的网络无线电节点或基站形成反差,该网络无线电节点或基站在下行链路上周期性地发送主同步信号PSS和辅同步信号SSS。
PSS/SSS使UE能够执行小区搜索操作并获取与蜂窝网络的初始同步。PSS/SSS是基于具有良好相关性质的预定义序列生成的,以限制小区间干扰、最小化小区识别误差并获得可靠同步。在LTE中总共PSS/SSS序列的504种组合被定义,并被映射到同样多的小区ID。成功地检测到并识别同步信号的UE因此同样能够识别对应的小区-ID。
为了更好地理解LTE网络中由eNB在DL上使用的PSS/SSS配置,图1示出了在FDD和TDD频谱的情况下用于PSS和SSS的时间位置。图2示出了PSS生成和所得到的信号结构,图3示出了SSS生成和所得到的信号结构。
图2特别地强调使用Zadoff-Chu序列的PSS的形成。这些码在所有非零延迟处具有零循环自相关。因此,当Zadoff-Chu序列用作同步码时,在零延迟处,即当理想序列和所接收的序列同步时,看到最大相关性。图3示出了SSS生成和所得到的信号结构。在LTE中,由eNB在下行链路上发送的PSS映射到DC子载波的两侧的任一侧上的前31个子载波中,这意味着PSS使用六个资源块,其中每一侧上有五个保留的子载波,如以下附图所示。有效地,PSS映射到给定符号时间处OFDM资源网格的中间62个子载波,其中“OFDM”表示正交频分复用,其中整个OFDM信号包括多个在频率上分离布置的单个子载波,并且其中每一个OFDM符号时间处的每一个子载波构成一个资源元素。
如图3所示,SSS不是使用Zadoff-Chu序列生成的,而是使用M序列生成的,M序列是通过对移位寄存器的每一个可能状态的循环移位而生成的伪随机二进制序列。移位寄存器长度定义了序列的长度。LTE中SSS生成目前取决于长31的M-序列。
考虑上文,以下等式定义了LTE网络中给定小区的物理小区标识符,
其中是物理层小区身份组(0至167),并且是组中的身份(0至2)。如所述,这种布置定义了504个值的小区标识符空间。PSS链接到组内的小区身份,而SSS链接到组内的小区身份和组内的小区身份。具体地,PSS是具有长度-62的复符号的Zadoff-Chu序列。存在由组内的小区身份进行索引的三个根序列。对于SSS,根据来自组和来自组的小区身份对两个长度-31的序列进行加扰。接收机通过对PSS进行解调以获得组内的值并然后使用该知识对SSS进行解调以获得组内的值,来获得PSS和SSS传送的小区身份。
因为LTE中用于生成PSS和SSS的Zadoff-Chu序列和M序列的令人满意的性质,并因为如刚阐述的算法及其相关联的设备侧处理中的预先存在的投入,对于将这些“传统”PSS/SSS信号生成和检测技术重用于D2D同步信号D2DSS存在明确的兴趣。在3GPP中负责无线电接入网(RAN)的技术规范组或者TSG的TSG RAN1#74bis会议中考虑了D2DSS的其他方面。TSG RAN负责对操作的FDD模式和TDD模式两者定义通用陆地无线接入网(UTRAN)和演进的UTRAN(E-UTRAN)的功能、需求和接口。在会议中阐述了以下工作假设:
-同步源发送至少D2DSS:D2D同步信号
a)可以由D2D UE至少用于得出时间/频率
b)可以(FFS)还携带同步源的身份和/或类型
c)包括至少PD2DSS
i.PD2DSS是ZC序列
ii.长度FFS
d)还可以包括SD2DSS
i.SD2DSS是M序列
ii.长度FFS
-作为用于进一步讨论的目的的概念、而不是隐含将定义这种信道,考虑物理D2D同步信道或者PD2DSCH:
e)可以携带包括以下一项或更多项的信息(用于进一步研究或者FFS):
i.同步源的身份
ii.同步源的类型
iii.用于数据和/或控制信令的资源分配
iv.数据
v.其他FFS
-同步源是发送D2DSS的任意节点
f)同步源具有物理身份PSSID
g)如果同步源是eNB,则D2DSS是版本8 PSS/SSS
h)注意:在RAN1#73中,“同步参考”因此意思是T1与其相关并由一个或多个同步源发送的同步信号。
尽管一系列的不同分布式同步协议均是可能的,3GPP考虑的一个选项是基于具有多跳同步中继的可能性的层级同步。简言之,根据分布式同步算法,一些节点采用有时被称为同步头(SH)或簇集群头(CH)的同步主(master)的角色。如果同步主是UE,其通过发送D2DSS和/或PD2DSCH来提供同步。如果同步主是eNB,其通过PSS/SSS和广播控制信息来提供同步,广播控制信息诸如使用MIB/SIB信令发送,其中MIB表示“主信息块”,而SIB表示“系统信息块”。
同步主是用作独立同步源的同步源的特殊情况,即其不通过使用无线电接口来从其他节点继承同步。在同步源覆盖下的UE可以根据由它们的同步源接收的同步参考,根据预定义的规则,自己发送D2DSS和/或PD2DSCH。它们还可以通过使用D2DSS和/或PD2DSCH,发送从同步主接收的控制信息的至少部分。这种操作模式在本文中被称为“同步-中继”或“CP-中继”。
将“同步参考”定义为与特定同步信号相关联的时间和/或频率参考同样是有帮助的。例如,经中继的同步信号与和第一跳中的同步信号相同的同步参考相关联。
多个优点或益处源自重用传统PSS/SSS用于D2DSS同步信号。例如,因为UE必须已经检测并处理从网络中的eNB发送的PSS/SSS信号,如果相同PSS/SSS序列用于D2DSS,则实质上相同的算法和处理可以重用于检测D2DSS。然而,本文将认识到,随着这种重用产生了多个潜在问题。
考虑例如小区-ID[0,…,503]标识从LTE网络中操作的eNB提供的同步参考或同步源的假定。以类似方式,假定D2D身份将用于标识从具有D2D能力的UE提供的同步参考或同步源。D2D身份可能显著地比小区-ID长,例如16比特或更多,并且其不能在不显著地降低同步检测性能的情况下被映射到D2DSS。
发明内容
在本文的教导的一个方面中,发射机根据一个或多个已定义的传输特性来发送同步信号,该一个或多个已定义的传输特性使接收机能够区分发射机的类型和/或用于传送同步信号的载波的类型。不同类型的发射机重用相同的同步信号序列和生成算法中的至少一些同步信号序列和生成算法,但使用不同的传输参数来将一个或多个可辨识的特性给予所发送的同步信号。进而,恰当配置的接收机“获知”哪些特性与哪个发射机和/或载波类型相关联。例如,在无线通信网络中操作的无线设备发送设备生成的同步信号,所述设备生成的同步信号重用网络基站针对网络同步信号的发送所使用的相同序列中的至少一些序列。然而,设备生成的同步信号是使用在特性上与用于网络同步信号的不同的相对定位或映射发送的。
在一个示例中,无线设备被配置为在无线通信网络中操作,并实现包括以下操作的方法:检测在所述无线设备处接收的同步信号;以及根据所接收的同步信号的相对定位或映射,判定它们是源自基站的网络同步信号还是源自另外的无线设备的设备生成的同步信号。相应地,无线设备被配置为:当所接收的同步信号被判定为网络同步信号时,根据第一处理过程来对所接收的同步信号进行处理;以及当所接收的同步信号被判定为设备生成的同步信号时,根据第二处理过程来对所接收的同步信号进行处理。
在另一示例中,无线设备被配置为在包括通信接口的无线通信网络中进行操作,所述通信接口被配置为从网络中的基站并从其他无线设备接收信号。所述无线设备还包括处理电路,所述处理电路与所述通信接口操作地关联,并被配置为:检测在所述无线设备处接收的同步信号;以及根据所述同步信号的相对定位或映射,判定它们是源自基站的网络同步信号还是源自另外的无线设备的设备生成的同步信号。相应地,处理电路被配置为:当所接收的同步信号被判定为网络同步信号时,根据第一处理过程来对所接收的同步信号进行处理;以及当所接收的同步信号被判定为设备生成的同步信号时,根据第二处理过程来对所接收的同步信号进行处理。
在另一示例中,被配置为在无线通信网络中操作的无线设备实现发送设备生成的同步信号的方法。所述方法包括:使用由网络中的基站针对网络同步信号所使用的相同序列的至少子集,来生成设备生成的同步信号。所述方法还包括:根据相对定位或映射,发送设备生成的同步信号,所述相对定位或映射使接收无线设备能够确定它们是设备生成的同步信号,而不是源自无线通信网络中的基站的网络同步信号。
在对应实施例中,被配置为在无线通信网络中操作的无线设备包括被配置为向网络基站发送信号并向其他无线设备发送信号的通信接口,并还包括处理电路。所述处理电路与通信接口操作地关联,并被配置为:使用由网络中的基站使用的用于生成网络同步信号的相同序列的至少子集,来生成设备生成的同步信号。此外,所述处理电路被配置为:根据相对定位或映射,发送设备生成的同步信号,所述相对定位或映射使接收无线设备能够确定它们是设备生成的同步信号,而不是源自无线通信网络中的基站的网络同步信号。
当然,本发明不限于以上特征和优点。本领域普通技术人员在阅读以下详细描述时和在查看附图时将认识到额外特征和优点。
附图说明
图1是示出了在长期演进LTE网络中针对时分双工TDD模式和频分双工FDD模式在下行链路上发送的主同步信号和辅同步信号的已知发送定时的示意图。
图2是示出了对在LTE网络中操作的网络基站已知的主同步信号的生成和结构的示意图。
图3是示出了对在LTE网络中操作的网络基站已知的辅同步信号的生成和结构的示意图。
图4是其中一个或多个无线设备根据本文的教导进行配置的无线通信网络的一个实施例的框图。
图5是诸如LTE网络中的eNB的基站和根据本文的教导进行配置的无线设备的示例细节的一个实施例的框图。
图6是在无线设备处处理所接收的同步信号的方法的一个实施例的逻辑流程图。
图7是从无线设备发送设备到设备D2D同步信号的方法的一个实施例的逻辑流程图。
具体实施方式
图4示出了包括无线电接入网RAN 12和核心网CN 14的无线通信网络10的一个实施例。网络10可通信地将无线设备16耦合到一个或多个外部网络18,诸如因特网或另外的分组数据网。为了易于讨论对附图进行了简化,并且将理解,网络10可以包括所述实体中的任意一个或多个的附加示例,并可以包括未示出的其他实体。例如,CN 14可以包括移动性管理实体或者MME、服务网关或者SGW、分组网关或者PGW和诸如定位节点、操作与维护节点等的一个或多个其他节点。
RAN 12包括在LTE上下文中被称为eNB或eNodeB的多个基站20-1、20-2和20-3。除非为了清楚而需要后缀,附图标记“20”将用于指代单数和复数意义上的基站。每一个基站20使用例如频谱、载波、信道等的特定的空口资源来在被称为“小区”的给定区域上提供服务。因此,在图4中,基站20-1提供小区22-1、基站20-2提供小区22-2并且基站20-3提供小区22-3。除非为了清楚而需要后缀,附图标记“22”将用在本文中指代在单数和复数意义上的小区。
当然,例如在多载波操作的情况下,给定基站20可以提供多于一个小区22,并且本文的教导不限于图4中所描绘的基站20和小区22的布置。例如,小区大小可以是自适应的或非均匀的。在后一种情况下,网络10可以包括异构网络,其中被称为“宏”小区的一个或多个大小区之上由被称为“微”小区、“微微”小区或“毫微微”小区的一个或多个较小小区所覆盖。这些较小小区由低功率接入点提供,并可以用作提供更高数据速率服务的服务热点和/或可以用于扩展或填充由宏小区提供的服务覆盖。在一些异构部属中,微小区使用与宏小区使用的相同无线电接入技术,例如基于LTE的微小区覆盖于基于LTE的宏小区之上。
图5示出了基站20和无线设备16-1的一个实施例的示例细节,无线设备16-1在上下文中与另一无线设备16-2一起示出。本领域普通技术人员将理解,图5示出了功能性和/或物理电路布置,并且基站和无线设备16-1一般地将包括用于存储配置数据、操作性或工作数据并用于存储计算机程序指令的数字处理电路(和相关联的存储器或其他计算机可读介质)。在本文考虑的至少一些实施例中,网络侧功能和设备侧功能至少部分通过数字处理电路的程序性配置、基于该电路对所存储的计算机程序指令的执行来实现。
从示例可以看到,基站20包括通信接口30、处理电路32及其相关联的存储器/存储设备34(例如一种或多种类型的计算机可读介质,诸如易失性存储器、工作存储器和非易失性存配置的混合以及程序存储器或存储设备)。通信接口30取决于基站20的属性,但大体上包括无线电收发机(例如无线电发送、接收和处理电路的池),用于与基站20提供的任意一个或多个小区22中的任意数量的无线设备16进行通信。在该示例中,(多个)通信接口30包括例如蜂窝无线电电路的一个或多个发射机和接收机连同功率控制电路及其相关联的信号处理电路。此外,在相同场景中,(多个)通信接口30可以包括基站间接口和/或回程或其他CN通信接口。
处理电路32包括例如固定的或被编程用于执行如本文所教导的网络侧处理的数字处理电路。在一个实施例中,处理电路32包括根据本文的教导进行配置的一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA等。在特定实施例中,存储器/存储设备34存储计算机程序36。在一个示例实施例中,处理电路32基于其对包括计算机程序36的计算机程序指令的执行,至少部分地根据本文的教导进行配置。在这方面,存储器/存储设备34将被理解为包括针对计算机程序36提供非瞬时性存储的计算机可读介质。
转到示例无线设备16-1,其可以是蜂窝无线电电话(智能电话、功能电话等)、平板计算机或膝上型计算机、网络适配器、卡、调制解调器或其他这种接口设备、或实质上被配置用于网络10中的无线通信的的设备或其他装置。在3GPP上下文中,无线设备16-1被称为UE,并且其将被理解为包括通信接口40,通信接口40包括被配置为根据网络10的空口进行操作的射频接收机42和射频发射机44。
无线设备16-1还包括处理电路46,处理电路46包括存储器/存储设备48或与存储器/存储设备48相关联。存储器/存储设备48包括例如一种或更多种类型的计算机可读介质,例如易失性存储器、工作存储器和非易失性配置的混合以及程序存储器或其他存储设备。类似地,本领域普通技术人员将理解,通信接口40可以包括模拟电路和数字电路的混合。例如,一个或多个实施例中的接收机42包括:在附图中未显式地示出的接收机前端电路连同对数字采样进行操作的一个或多个接收机处理电路,该接收机前端电路生成与天线所接收的一个或多个信号相对应的数字信号采样的一个或多个流,该接收机处理电路例如基带数字处理电路及其相关联的缓冲区存储器。示例操作包括线性化或可能具有干扰抑制的其他信道补偿,以及用于恢复所发送的信息的符号解调/检测和解码。
针对通过通信接口40接收的和发送的接收(RX)信号和发送(TX)信号的数字基带处理中的至少一些可以实现在处理电路46中。在这方面,处理电路46包括数字处理电路,并可以实现为一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA等。更一般地,可以使用固定电路或编程电路来实现处理电路46。在示例实施例中,存储器/存储设备48包括以非瞬时性方式存储计算机程序50的计算机可读介质。在这些实施例中的处理电路46基于包括其对计算机程序50的计算机程序指令的执行,至少部分地根据本文的教导进行配置。
应当注意,关于本文中针对设备生成的同步信号从无线设备16的发送,例如用于无线设备16之间的设备到设备D2D通信,的与发送有关的细节,图5中所示的无线设备16-2可以被理解为具有与无线设备16-1相同或相似的实现。换言之,任意给定无线设备16中的处理电路46和其他支持电路可以被配置为执行本文所教导的同步信号接收处理和/或本文所教导的同步信号发送处理。
关于针对本文中无线设备16或其他接收机考虑的同步信号接收处理的示例细节,图6示出了对所接收的同步信号进行处理的方法600的一个示例实施例。将理解,图6中所指示的处理可以基于所存储的计算机程序指令的执行,例如通过如图5针对无线设备16-1所示的处理电路46对所存储的计算机程序50的执行,来至少部分地经由编程配置来实现。还将理解,图6不一定暗示特定的或要求的处理顺序,并且一个或多个所述方法步骤可以以与所述不同的顺序执行。此外,方法600或其中所包括的步骤可以并行地、重复地或以其他方式周期性地或触发式地循环地执行,和/或可以例如作为正在运行或后台处理的部分来在正在处理的意义上执行。
为了易于在以下给出的其他示例中进行引用,应用以下术语和理解的总结:
-NWSS表示网络同步信号,例如,由基站20所发送的PSS和SSS;
-DGSS表示设备生成的同步信号,并且“D2DSS”表示用于D2D同步的这种信号;注意,DGSS可以包括由无线设备16发送的PSS和SSS;
-PSS和SSS表示主同步信号和辅同步信号,不论它们是NWSS或D2DSS;
-PDGSS或PD2DSS表示由无线设备16所发送的PSS;以及
-SDGSS或SD2DSS表示由无线设备16所发送的SSS。
注意,由LTE网络中的eNB所使用的传统LTE PSS和LTE SSS分别是PD2DSS和SD2DSS的特殊情况。
方法600包括:检测(602)在无线设备16处接收到的同步信号,并根据同步信号的相对定位或映射,判定(块604)关于它们是源自基站的NWSS还是源自另外的无线设备16的DGSS。如果判定同步信号是NWSS,则方法600根据第一处理过程,例如使用与NWSS的接收相关联的或以其他方式针对NWSS的接收定义的规则或处理动作,继续处理(块606)所接收的同步信号。相反,如果判定同步信号是DGSS,则方法600根据第二处理过程例如使用与DGSS的接收相关联的或以其他方式针对DGSS的接收定义的规则或处理动作,继续处理(块608)所接收的同步信号。
在一个示例中,所接收的同步信号是新检测到的同步信号,并且第一处理过程和/或第二处理过程包括判定是否将无线设备16的同步参考更新到新检测到的同步信号。
在可应用到至少一些实施例的另一示例中,第二处理过程可以包括尝试对在同步信号是DGSS时所发送的物理D2D同步信道PD2DSCH进行解码。即,认识到所接收的同步信号是DGSS可以触发对相关联的PD2DSCH进行解码的尝试。
这些过程包括对从对PD2DSCH进行解码所获得的一个或多个参数进行处理。更详细地,如果所接收的同步信号是NWSS,则无线设备16获知没有PD2DSCH与它们相关联地发送。另一方面,如果所接收的同步信号是DGSS,则无线设备16可以假定PD2DSCH与它们相关联地发送。在至少一些实施例中,根据与DGSS有关的已知关系发送PD2DSCH,并且无线设备16因此直到去哪里找到PD2DSCH。
在进一步的示例中,第一处理过程包括第一规则,用于关于NWSS对无线设备的一个或多个定时进行同步,并且第二处理过程包括第二规则,用于关于D2DSS对无线设备的一个或多个定时进行同步。这些规则决定,例如,如何以优选或优先级的排序对同步信号进行排序和/或使用哪些同步信号用于将发送定时相对于接收定时进行同步。在这方面,应当理解,无线设备16可以接收NWSS和DGSS两者,并可以使用处理规则来确定如何调和双重接收-例如在网络同步可用时忽略设备生成的同步、将网络同步信号用于特定设备同步并将D2D同步信号用于特定其他设备同步等。这些规则例如扩展到从多于一个源接收到DGSS或针对多于一个同步参考的实例。
考虑更详细的示例,其中所接收的同步信号包括主同步信号PSS和辅同步信号SSS,它们被接收无线设备16检测为在它们之间有距离,这是DGSS传输的特性。在该示例中,判定的步骤(块604)包括:在主同步信号和辅同步信号之间的距离与针对DGSS传输已知的特性距离匹配时,判定所接收的同步信号是DGSS而不是NWSS。将理解,该特性距离与针对NWSS传输已知的PSS和SSS之间的特性距离不同。
在特定示例中,在针对所接收的PSS/SSS所检测的PSS/SSS间隔与已知由在TDD模式中操作的基站20使用的已定义的距离不同时,和/或当主同步信号和辅同步信号的排序与已知的在FDD模式中操作的基站所使用的已定义的排序不同时,无线设备16判定所接收的PSS/SSS是DGSS。
因此,在一些实施例中,问题中的“相对定位或映射”是PSS和SSS由基站20作为NWSS发送时的间隔相对于PSS和SSS由无线设备16作为DGSS发送时的间隔。在一个示例中,用于D2SS的PSS和SSS在相邻的符号时间中发送,而对于NWSS,PSS和SSS以三个符号时间的分隔来发送。
在相同或其他实施例中,对于NWSS,以第一排序发送PSS和SSS,而对于DGSS,以第二排序发送PSS和SSS。例如,对于NWSS传输,基站20首先发送SSS,接着发送PSS。相反,对于DGSS传输,无线设备首先发送PSS,接着发送SSS。因此,接收机基于PSS/SSS排序在NWSS和DGSS之间进行区分。在这些示例中,“相对定位或映射”相当于,对于DGSS的PSS/SSS的定位排序相对于对于NWSS的PSS/SSS的定位排序。即,DGSS的关于时间和/或频率的映射或定位从特性上将它们区分为DGSS而不是NWSS。
当然,可以对这些特性差异进行组合。例如,PSS/SSS的间隔指示考虑的同步信号是NWSS或DGSS,同时PSS/SSS排序指示DGSS的进一步的参数,诸如发送DGSS的无线设备16的类型、子类型或类别。此外,在考虑的所接收的同步信号包括PSS和SSS的情况下,NWSS和DGSS之间的相对定位或映射差异可以应用于PSS/SSS两者,例如作为配对采用,或可以仅应用于它们之一。
在另外的示例中,相对于基站20针对SSS传输所使用的映射,无线设备16对传送它们的OFDM信号的时频资源使用同步信号的不同特性映射。在特定示例中,DGSS传输中SSS是与NWSS传输中对SSS所使用的映射不同的映射。因此,接收机将检测并评估SSS映射,以确定所接收的同步信号是DGSS还是NWSS。
在另外的实施例中,考虑的相对定位或映射是指同步信号位于上行链路频谱中还是位于下行链路频谱中。在一个示例实施例中,基站20在无线电频谱的下行链路部分中发送PSS和SSS作为NWSS,而无线设备16在无线电频谱的上行链路部分中发送PSS和SSS作为DGSS。因此,接收机基于检测所接收的PSS和SSS是位于上行链路频谱中还是位于下行链路频谱中,来检测给定的所接收的PSS和SSS是源自基站20还是源自无线设备16。
如上所述,本文的教导还考虑多个传输特性的一起使用,以指示比仅载波类型和/或发射机类型更多的内容。例如,基站20和无线设备16可以对PSS传输和SSS传输使用不同的特性间隔,使得所接收的PSS和SSS的间隔告诉接收机,PSS和SSS源自基站20还是源自无线设备16。此外,不同类型的无线设备16使用相同PSS/SSS间隔,但使用PSS和SSS的不同特性排序,以指示无线设备子类型、类别、等级等。例如,PSS后接SSS指示一个设备子类型,而SSS后接PSS指示另外的设备子类型。
考虑图7,图7描绘由无线设备16执行的用于发送D2D同步信号的方法700的一个实施例。可以以与图所建议的排序不同的排序执行方法700的一个或多个步骤,并且方法700可以重复、循环等,并可以结合无线设备16处的其他处理进行执行。
方法700包括使用由网络10用于生成NWSS的序列的至少子集来生成(块702)同步信号。例如,基站20用于生成PSS的相同的Zadoff-Chu序列中的一些或全部被无线设备16重用来生成PSS用于DGSS传输,并且/或者基站20用于生成SSS的相同的M-序列中的一些或全部被无线设备16重用来生成SSS用于DGSS传输。此外,方法700包括根据相对定位或映射,发送(块704)D2D PSS和/或D2DSSS,该相对定位或映射使接收无线设备16能够识别同步信号是D2D同步信号。
在本文中认识到,接收同步信号的接收机受益于检测在其上接收同步信号的载波类型,并受益于检测发射机类型,即受益于检测同步信号是由基站20发送的NWSS还是由无线设备16发送的DGSS。此外,如在本文所公开的至少一些实施例中所提供的,通过检测源发同步信号的发射机的子类型、等级或类别信息获得其他益处。
获知所接收的同步信号源自基站还是源自无线设备16、和/或获知在其上传送所接收的同步信号的载波的类型,允许接收机采用最合适的过程用于处理和使用所接收的同步信号。例如,检测载波类型对于确定哪些资源可用于传输是有益的,并且关于控制信号是NWSS或DGSS的判定可以用于控制如何对信号进行解码,并用于接收机内的与同步有关的处理。此外,在无线设备16可以基于所接收的PSS/SSS的(多个)传输特性来检测发射机的类型或子类型的意义上,该知识可以被利用,用于在从不同类型或子类型的不同发射机接收多个PSS/SSS时,对不同PSS/SSS的可靠性进行排序,并用于选择最合适或最优选的信号用于同步。
以下其他示例的上下文中的工作假定是发送DGSS的无线设备16重用为LTE PSS定义的Zadoff-Chu序列的至少一些Zadoff-Chu序列。用于主DGSS,PDGSS,的特定序列可以根据预定义的映射来确定。映射的示例包括将序列映射到至少一个设备身份(UE身份)或同步身份。作为另外的假设,无线设备16发送辅DGSS(SDGSS),重用为LTE SSS定义的M序列中的至少一些M序列。用于SDGSS的特定序列可以根据预定义的映射来确定。映射的示例包括将序列映射到至少一个设备身份或同步身份。因此,接收无线设备16例如通过时域关联来检测PDGSS的位置并检测PDGSS序列身份。此外,接收无线设备16例如通过时域关联来检测SDGSS的位置并检测SDGSS序列身份。
作为另外的假设,对于发送DGSS的给定无线设备16,设备使用在特性上与网络基站用于发送PSS和SSS所使用的定位不同的相对定位,发送PDGSS和SDGSS。例如,无线设备16可以用相邻的符号时间定位PDGSS和SDGSS,而基站将PSS和SSS分隔三个OFDM符号时间。不同特性还可以用于在FDD载波类型和TDD载波类型之间进行区分。因此,根据本文的教导的接收机可以基于检测和评估与所接收的PSS/SSS相关联的一个或多个特性,检测与所接收的PSS/SSS相关联的发射机的类型和/或载波的类型。有益地,接收机根据与所接收的PSS/SSS相关联的所检测的发射机的类型和/或载波的类型,采取不同的对应动作。
在一个实施例中,DGSS传输使用与基站20用于NWSS传输不同的传输排序用于主同步信号传输和辅同步信号传输。例如,发送DGSS的无线设备16首先发送主同步信号PDGSS,随后是辅同步信号SDGSS。相反,至少对于基站在FDD模式中操作的情况,基站20首先发送SSS,随后发送PSS。这里的“首先”指代符号时间。利用该方案,接收机被配置为获知相对于DGSS用于NWSS的特性排序,并因此基于检测所接收的PSS和SSS的排序,来确定所接收的PSS和SSS使NWSS还是DGSS。
在另一示例实施例中,发送DGSS的无线设备16相邻于SSS发送PSS。相反,基站20间隔三个OFDM符号地发送PSS和SSS。PSS/SSS排序是不相关的,因为PSS和SSS之间的距离是这里感兴趣的特性。因此,接收PSS和SSS的接收机基于所接收的PSS和SSS之间的距离,判定所接收的PSS和SSS是NWSS还是DGSS。
在另一示例实施例中,发送DGSS的无线设备16在上行链路载波上发送PSS和SSS,而基站20在下行链路载波上发送PSS和SSS。因此,接收PSS和SSS的接收机基于所接收的PSS和SSS是在频谱的下行链路部分还是在频谱的上行链路部分中接收的,判定所接收的PSS和SSS是NWSS或DGSS。
在另一示例实施例中,取决于载波是TDD类型还是FDD类型和/或发射机是无线设备16还是基站20,发射机采用M序列(SSS1和SSS2)的不同映射用于生成SSS。不同映射可以根据预定义的映射规则获知。在一个示例中,SSS1和SSS2分别映射到偶数子载波或奇数子载波,可能地不需要计算DC,反之亦然。因此,接收PSS和SSS的接收机基于检测用于所接收的PSS和SSS的(多个)映射,判定所接收的PSS和SSS是NWSS还是DGSS以及/或者检测载波类型。
在另一示例实施例中,M序列(SSS1和SSS2)的不同映射用于能够实现定时模糊性解决。这里,发送DGSS的无线设备16至少依赖于携带SDGSS的子帧或时间资源的索引,采用SSS1序列和SSS2序列的不同映射。例如,每隔一个SDGSS传输实例,SSS1和SSS2可以分别映射到偶数子载波和奇数子载波,可能不需要计算DC,并且在剩余的SDGSS传输实例中,SSS1和SSS2可以分别映射到奇数子载波和偶数子载波,可能不需要计算DC。因此,无线设备16或接收SDGSS的其他接收机检测SSS1和SSS2的映射,并相应地解决SDGSS传输定时中的模糊性。在这一点上,注意,如果DGSS以周期性X ms发送,则以X ms的任意倍数的模糊性获知帧位置。然而,如果每隔一个DGSS传输,DGSS的参数(例如M序列映射)改变,则模糊性扩展到2*X ms。
在另一实施例中,用于生成SSS的M序列(SSS1和SSS2)的不同映射和/或PSS和SSS到无线电帧的不同时域映射和/或频域映射与不同发射机类型和/或载波类型以及与具有D2D能力的载波和/或发送PSS/SSS的发射机相关联的可能其他参数相关联。因此,接收机检测PDGSS的映射,SSS1和SSS2,根据所检测的映射,获得与载波和发射机有关的相关联信息。
在另一实施例中,在例如PD2DSCH的广播控制信道中包括的控制字段的集合是至少载波类型和/或发送与D2D广播控制信道相关联的同步信号的类型的函数。例如,仅在载波是TDD类型时才包括TDD配置字段;仅在发射机不是eNB类型时包括同步中继跳数字段;仅在发射机不是eNB类型时包括ProSe地址字段;或者ProSe地址字段是发送PSS的发射机的类型的函数。
接收机将所检测的控制信息比特的解释自适应于发送D2DSS和/或PD2DSCH的载波的类型和/或设备的类型。例如,取决于载波类型和/或设备类型,控制信息中的不同字段可以具有不同长度,应当注意,在一些情况下,这些字段可以缺失。在极端情况下,PD2DSCH可以完全缺失。接收机可以取决于载波类型和/或发射机类型在解码码字的长度、速率匹配、加扰、零填充、编码率、CRC计算方法和的任意其它与检测有关的假设或算法中采用不同假设。与载波类型和/或设备类型有关的信息可以从显式信令、预配置或本发明中实施例中的任意一个获得。
在另一实施例中,接收机基于所接收的PSS和/或SSS的时间周期性,确定发射机的类型。接收机需要首先检测多个连续同步信号传输,并随后计算它们的周期性。因此,这里感兴趣的特性是周期性,并且接收机将被配置有哪些周期性是NWSS的特性并且哪些周期性是DGSS的特性的知识。
此外,如上所述,PSS/SSS在无线电频谱内的定位可以用作区别特性。即,接收机基于其中接收到PSS/SSS的频谱,确定与所接收的PSS/SSS相关联的发射机的类型。例如,基于在频谱的上行链路部分还是下行链路部分中接收到PSS/SSS,确定发射机类型。
将理解,在至少一些情况下,由于预配置信息或从任意节点接收到的在先信令,接收机可能已经了解与特定PSS/SSS相关联的载波类型和/或发射机类型。基于这种信息,接收机在检测新PSS/SSS时,可以基于以上实施例中的任意一个,限制正在测试的假设的数量和范围。
此外,将理解,以上实施例可以实质上以任意方式组合。在一些情况下,实施例的组合允许接收机识别多于两种类型的发射机。即,多于一“维”可以用于对PSS/SSS传输进行特征化,诸如其中PSS和SSS之间的距离表示发射机类型,并且其中PSS相对于SSS的排序表示发射机子类型。这些组合可以有益地被利用以用信号通知多个发射机类型和子类型,例如发射机类型是eNB或UE类型1或UE类型2或UE类型3等。不同的UE类型可以例如具有不同的能力和/或不同的同步性质或可靠性。
考虑以下示例性接收机行为,其假设在PSS和SSS是DGSS传输时,PSS紧跟有SSS,并且其还假设基站20针对NWSS使用不同间隔。此外,假定依赖于载波类型,使用不同的SSS1/SSS2映射。因此,间隔或距离特性指示发送PSS/SSS的发射机的类型,并且用于SSS1/SSS2的映射特性指示载波的类型。
相应地,根据本文考虑的一个示例的接收机执行以下处理算法:
-接收机检测PSS,其中载波和发射机类型未知;
-接收机检测SSS以及其相对于PSS的位置
假设测试1-基于PSS和SSS之间的特性距离,接收机判定PSS/SSS不源发自在TDD模式下操作的基站20;
假设测试2-基于PSS和SSS之间的特性排序,接收机判定PSS/SSS不源自在FDD模式下操作的基站;
判定1-基于假设测试1和假设测试2,接收机总结发射机是无线设备16并且PSS/SSS因此分别是PDGSS和SDGSS;
-接收机检测用于SDGSS的序列SSS1和SSS2的特性映射,并且根据该映射,判定载波类型是FDD还是TDD;以及
-基于以上进行的判定,接收机获知PSS/SSS是DGSS,并获知它们在何种类型的载波上传送,并因此应用正确的解码算法参数,并在读取相关联的PD2DSCH时对所检测的字段进行正确地解释。
示例优点
在它们的若干优点中,本文的教导允许将用于LTE同步信号检测的现有算法中的大多数重用,同时仍允许接收机检测与所接收的PSS/SSS相关联的载波类型和/或检测所接收的PSS/SSS是NWSS还是DGSS。这些能力进而允许例如在无线通信网络10中操作的无线设备16的接收机依赖于载波类型和/或识别所接收的同步信号是NWSS还是DGSS,对所接收的同步信号合适地进行解码、处理和使用。此外,在至少一些实施例中,接收机识别发射机子类型、类别等,这允许对处理规则或接收机所使用的过程的进一步精细化。
在一个方面中,本文的教导可以被理解为使用不同方式将D2D身份映射到DGSS和/或其他D2D信号或信道,其中(多个)映射是D2D身份的类型和/或长度的函数,并可以使用例如不同加扰。如果要由同步信号携带的身份是小区-ID,则即使对于DGSS,仍重用小区-ID到PSS/SSS的传统映射。小区-ID可以由与DGSS相关联的PD2DSCH携带。此外,用从小区-ID得出的序列对诸如PD2DSCH的D2D信号/信道、调度指派、控制信道等进行加扰。
如果要由同步信号携带的身份是D2D-ID,这些ID一般超过利用传统LTE PSS/SSS提供的504个值,则根据完整D2D-ID得出缩短的D2D身份。缩短的D2D-ID,“D2D-ID-短”,例如可以被限制到例如[0..503]范围。根据一个实施例,通过对完整D2D-ID进行散列或截断,获得D2D-ID-短。尽管完整D2D-ID由与DGSS相关联的PD2DSCH携带,D2D-ID-短到PSS/SSS的传统映射是用于DGSS。此外,可以利用根据D2D-ID-短得出的序列对诸如PD2DSCH的D2D信号/信道、调度指派、控制信道等进行加扰。
在任一情况下,在本文的至少一些实施例中,无线设备16使用网络10中的基站用于生成网络同步信号的相同序列的至少子集,生成同步信号。然而,有益地,无线设备16根据相对定位或映射,发送同步信号,该相对定位或映射使例如另外的无线设备16的接收机能够识别同步信号是源自无线设备16的D2D同步信号而不是源自基站20的网络同步信号。这里,术语“相对定位或映射”表示D2D同步信号具有相对于用于网络同步信号的不同定位或映射的事实。
显然,受益于以上的描述和相关联的附图中呈现的教导,本领域技术人员将想到对所公开的(多个)发明的修改和其他实施例。因此,将理解,本发明不限于所公开的特定实施例,并且修改和其他实施例旨在被包括在本公开的范围中。尽管本文可以采用特定术语,但它们仅在一般的意义上和描述性的意义上来使用,而不用于限制的目的。
Claims (22)
1.一种从无线设备(16)发送同步信号的方法(700),所述无线设备(16)被配置为在无线通信网络(10)中操作,所述方法(700)包括:
使用由所述网络(10)中的基站(20)使用用于生成网络同步信号的相同序列的至少子集,来生成(702)所述同步信号;以及
根据在特性上与用于发送所述网络同步信号的相对定位或映射不同的相对定位或映射来发送(704)所述同步信号,并且由此支持接收机确定所述同步信号是设备生成的同步信号,而不是源自所述无线通信网络(10)中的所述基站(20)中任意一个基站的所述网络同步信号。
2.根据权利要求1所述的方法(700),其中发送所述设备生成的同步信号包括:根据在特性上与由所述网络(10)使用用于主网络同步信号和辅网络同步信号的发送的排序不同的排序,来发送主设备生成的同步信号和辅设备生成的同步信号。
3.根据权利要求2所述的方法(700),其中发送所述主设备生成的同步信号和所述辅设备生成的同步信号包括:发送所述主设备生成的同步信号,之后发送所述辅设备生成的同步信号,而关于来自任意给定基站(20)的所述主网络同步信号和所述辅网络同步信号的发送,所述主网络同步信号的发送在所述辅网络同步信号的发送之后。
4.根据权利要求1所述的方法(700),其中发送所述设备生成的同步信号包括:根据在特性上与由所述网络(10)使用用于主网络同步信号和辅网络同步信号的发送的间隔或距离不同的间隔或距离,来发送主设备生成的同步信号和辅设备生成的同步信号。
5.根据权利要求1所述的方法(700),其中所述网络同步信号包括主网络同步信号和辅网络同步信号,所述辅网络同步信号的发送在特性上被映射到下行链路载波,并且其中发送所述设备生成的同步信号包括发送主设备生成的同步信号和辅设备生成的同步信号,包括将所述辅设备生成的同步信号的发送映射到上行链路载波。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(700),还包括:在由所述无线设备(16)与所述设备生成的同步信号的发送相关联地发送的设备到设备D2D广播控制信道中包括或省略一个或多个控制字段,其中所述控制字段的省略或者包括在特性上将所述D2D广播控制信道与由所述基站(20)中的任意一个基站与它们各自的所述网络同步信号的发送相关联地进行的网络广播控制信道发送进行区分。
7.一种无线设备(16),被配置为在无线通信网络(10)中操作并且包括:
通信接口(40),被配置为向所述网络(10)的基站(20)发送信号并向其他无线设备(16)发送信号;以及
处理电路(46),所述处理电路(46)与所述通信接口(40)操作地关联并被配置为:
使用由所述网络(10)中的所述基站(20)使用用于生成网络同步信号的相同序列的至少子集,来生成所述同步信号;以及
根据在特性上与用于发送所述网络同步信号的相对定位或映射不同的相对定位或映射来发送所述同步信号,并且由此支持接收机确定所述同步信号是设备生成的同步信号,而不是源自所述无线通信网络(10)中的所述基站(20)中任意一个基站的所述网络同步信号。
8.根据权利要求7所述的无线设备(16),其中所述处理电路(46)被配置为通过以下操作来发送所述设备生成的同步信号:根据在特性上与由所述网络使用用于主网络同步信号和辅网络同步信号的发送的排序不同的排序来发送主设备生成的同步信号和辅设备生成的同步信号。
9.根据权利要求8所述的无线设备(16),其中所述处理电路(46)被配置为通过发送所述主设备生成的同步信号、之后发送所述辅设备生成的同步信号,来发送所述主设备生成的同步信号和所述辅设备生成的同步信号,而关于来自任意给定基站(20)的所述主网络同步信号和所述辅网络同步信号的发送,所述主网络同步信号的发送在所述辅网络同步信号的发送之后。
10.根据权利要求7所述的无线设备(16),其中所述处理电路(46)被配置为通过以下操作来发送所述设备生成的同步信号:根据在特性上与由所述网络(10)使用用于主网络同步信号和辅网络同步信号的发送的间隔或距离不同的间隔或距离来发送主设备生成的同步信号和辅设备生成的同步信号。
11.根据权利要求7所述的无线设备(16),其中所述网络同步信号包括主网络同步信号和辅网络同步信号,所述辅网络同步信号的发送在特性上被映射到下行链路载波,并且其中所述处理电路(46)被配置为:通过发送主设备生成的同步信号和辅设备生成的同步信号、包括将所述辅设备生成的同步信号的发送映射到上行链路载波,来发送所述设备生成的同步信号。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的无线设备(16),其中所述处理电路(46)还被配置为:在由所述无线设备(16)与所述设备生成的同步信号的发送相关联地发送的设备到设备D2D广播控制信道中包括或省略一个或多个控制字段,其中所述控制字段的省略或包括在特性上将所述D2D广播控制信道与由任意基站(20)与它们各自的所述网络同步信号的发送相关联地进行的网络广播控制信道发送进行区分。
13.一种无线设备(16)中的方法(600),所述无线设备(16)被配置为在无线通信网络(10)中操作,所述方法(600)包括:
检测(602)在所述无线设备(16)处接收的同步信号;
根据所述同步信号的相对定位或映射,关于所述同步信号是源自所述网络(10)中的基站(20)的网络同步信号还是源自另外的无线设备(16)的设备生成的同步信号进行判定(604);以及
在所述同步信号被判定为网络同步信号时,根据第一处理过程(606)处理所述同步信号;以及在所述同步信号被判定为设备生成的同步信号时,根据第二处理过程(608)处理所述同步信号。
14.根据权利要求13所述的方法(600),其中所述第二处理过程(608)包括:尝试对在所述同步信号是设备生成的同步信号时所发送的物理设备到设备D2D同步信道PD2DSCH进行解码,并且对根据对所述PD2DSCH进行解码所获得的一个或多个参数进行处理。
15.根据权利要求13或14所述的方法(600),其中所述第一处理过程(606)包括用于关于网络同步信号来同步所述无线设备(16)的一个或多个定时的第一规则,并且其中所述第二处理过程(608)包括用于关于设备生成的同步信号来同步所述无线设备(16)的一个或多个定时的第二规则。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法(600),其中所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号,并且其中判定的所述步骤(604)包括:在所述主同步信号和所述辅同步信号之间的距离,作为所述相对定位的一个方面,与已知由在时分双工TDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义的距离不同时,或者在所述主同步信号和所述辅同步信号的排序,作为所述相对定位的另一方面,与已知由在频分双工FDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义排序不同时,判定所述同步信号是设备生成的同步信号而不是网络同步信号。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法(600),其中所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号,并且其中判定的所述步骤(604)包括以下中的至少一项:
在所述主同步信号和所述辅同步信号之间的距离,作为所述相对定位的一个方面,与已知由在时分双工TDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义距离不同时,判定所述同步信号不是源自在所述TDD模式中操作的基站(20);或
在所述主同步信号和所述辅同步信号的排序,作为所述相对定位的另一方面,与已知由在频分双工FDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义排序不同时,判定所述同步信号不是源自在所述FDD模式中操作的基站(20)。
18.一种无线设备(16),被配置为在无线通信网络(10)中操作并且包括:
通信接口(40),被配置为从所述网络(10)中的基站(20)并且从其他无线设备(16)接收信号;以及
处理电路(46),所述处理电路(46)与所述通信接口(40)操作地关联并且被配置为:
检测在所述无线设备(16)处接收的同步信号;
根据所述同步信号的相对定位或映射,关于所述同步信号是源自所述基站(20)中的任意一个基站的网络同步信号还是源自另外的无线设备(16)的设备生成的同步信号进行判定;以及
在所述同步信号被判定为网络同步信号时,根据第一处理过程处理所述主同步信号和所述辅同步信号;以及在所述同步信号被判定为设备生成的同步信号时,根据第二处理过程处理所述主同步信号和所述辅同步信号。
19.根据权利要求18所述的无线设备(16),其中,根据所述第二处理过程,所述处理电路(46)被配置为:尝试对在所述同步信号是设备生成的同步信号时所发送的物理设备到设备D2D同步信道PD2DSCH进行解码,并且对根据对所述PD2DSCH进行解码所获得的一个或多个参数进行处理。
20.根据权利要求18或19所述的无线设备(16),其中根据所述第一处理过程,所述处理电路(46)被配置为遵循第一规则,所述第一规则用于关于网络同步信号来同步所述无线设备(16)的一个或多个定时,并且根据所述第二处理过程,所述处理电路(46)被配置为遵循第二规则,所述第二规则用于关于设备生成的同步信号来同步所述无线设备(16)的一个或多个定时。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的无线设备(16),其中所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号,并且其中所述处理电路(46)被配置为:在所述主同步信号和所述辅同步信号之间的距离作为所述相对定位的一个方面与已知由在时分双工TDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义的距离不同时,或在所述主同步信号和所述辅同步信号的排序作为所述相对定位的另一方面与已知由在频分双工FDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义排序不同时,判定所述同步信号是设备生成的同步信号而不是网络同步信号。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的无线设备(16),其中所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号,并且其中所述处理电路(46)被配置为:
在所述主同步信号和所述辅同步信号之间的距离作为所述相对定位的一个方面与已知由在时分双工TDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义的距离不同时,判定所述同步信号不是源自在所述TDD模式中操作的基站(20);或
在所述主同步信号和所述辅同步信号之间的排序作为所述相对定位的另一方面与已知由在频分双工FDD模式中操作的基站(20)所使用的已定义排序不同时,判定所述同步信号不是源自在所述FDD模式中操作的基站(20)。
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