CN106797264A - 灵活的正交频分复用phy传输数据帧前导码的动态配置 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种用于操作发送设备以与接收设备进行通信的方法。该方法包括发送设备从根索引值的集合中选择根索引值的步骤。该方法还包括发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备通过伪噪声序列来调制恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备生成正交频分复用符号的步骤，其中通过伪噪声序列调制的频域恒幅零自相关序列定义用于正交频分复用符号的子载波值。该方法还包括发送设备将正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到接收设备的步骤。

Description

灵活的正交频分复用PHY传输数据帧前导码的动态配置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年8月25日递交的美国专利申请第62/041478号的优先权，其全部内容通过引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及用于动态地构建正交频分复用(“OFDM”)物理传输帧前导码的机制，以实现广播网络中的鲁棒的信号检测和服务发现。
背景技术
在当今世界，许多电子设备依靠无线连接来接收来自其他连接设备的数据。在典型的无线部署中，可以存在发送数据的一个或多个无线接入点以及从无线接入点接收数据的一个或多个设备。
在这种场景中，不同的设备可能具有不同的传播信道特性，并且这些可能影响它们从相同无线接入点的无线数据接收。例如，接近无线接入点和/或具有固定位置(或正在缓慢移动)的设备可以具有比以高速移动和/或远离无线接入点的设备更好的传播信道条件。第一设备可以落入可以接收利用一个参数集合(诸如高前向纠错(FEC)码率、高调制等级和/或正交频分复用(以下称为“OFDM”)系统中更小的副载波间隔)进行编码和发送的数据的一组设备中，而第二设备可以落入需要数据被利用第二参数集合(例如低FEC码率、低调制水平、和/或OFDM系统中更宽的子载波间隔)进行编码和发送的一组设备中。
存在许多其中大量设备可能都希望从公共源接收完全相同的数据的场景。一个这样的示例是广播电视，其中各种家庭中的大量电视机都接收传送感兴趣节目的公共广播信号。在这些场景中，将数据广播或多播到这样的设备明显更有效，而不是向每个设备单独地发信号通知相同的数据。然而，具有不同质量水平的节目(例如高清晰度视频、标准清晰度视频等)可能需要被传送到具有不同传播信道特性的不同组的设备。在其他场景中，可能需要将设备特定数据发送到特定设备，并且用于编码和发送该数据的参数可以取决于设备的位置和/或传播信道条件。
如上所述，不同的发送数据集合可能需要以不同的编码和传输参数同时或以时分复用方式(或两者)来发送。在特定数据集合中要发送的数据量和/或用于该数据集合的编码和传输参数可以随时间变化。
同时，对高速无线数据的需求持续增加，并且期望使基于潜在地时间变化的可用无线资源(诸如无线频谱的特定部分)的最高效的使用成为可能。
发明内容
本文描述了一种用于操作发送设备以与接收设备进行通信的方法。该方法包括发送设备从根索引值的集合中选择根索引值的步骤。该方法还包括发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备通过伪噪声序列来调制恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备生成正交频分复用符号的步骤，其中通过伪噪声序列调制的频域恒幅零自相关序列定义用于正交频分复用符号的子载波值。该方法还包括发送设备将正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到接收设备的步骤。
本文描述了一种用于操作接收设备以与发送设备通信的方法。该方法包括接收设备接收由发射机发送的信号的样本的集合的步骤。该方法还包括以下步骤：接收设备将样本的集合与通过伪噪声序列调制的多个恒幅零自相关序列中的每一个进行相关，以检测所发送的信号的帧的前导码的初始正交频分复用符号，其中所述恒幅零自相关序列分别对应于不同的根索引值，并且所述伪噪声序列基于伪噪声种子值。该方法还包括接收设备对与前导码的后续正交频分复用符号相对应的符号数据集合的获取进行同步的步骤，其中获取的同步基于与在多个恒幅零自相关序列中给出最大相关响应的特定恒幅零自相关序列相关联的相关峰。
本文描述了一种用于在发送设备和接收设备之间进行通信的方法。该方法包括发送设备生成用于帧的前导码的正交频分复用符号序列的步骤，其包括生成该序列的初始正交频分复用符号。基于通过伪噪声序列的初始部分调制的恒幅零自相关序列来确定初始正交频分复用符号的子载波值。发送设备生成正交频分复用符号序列的步骤还包括生成在初始正交频分复用符号之后的多个正交频分复用符号。这包括：基于通过伪噪声序列的对应非初始部分调制的恒幅零自相关序列来确定正交频分复用符号的副载波值；将对应的循环移位应用于所述正交频分复用符号的所述子载波值；以及对所述子载波值进行逆变换，以获得所述正交频分复用符号的时域样本。该方法还包括发送设备发送正交频分复用符号序列的步骤。
附图说明
在附图中，结合下面提供的详细描述来阐述描述要求保护的本发明的示例性实施例的结构。类似的元件用相同的附图标记来标识。应当理解，示出为单个部件的元件可以用多个组件替换，并且示出为多个部件的元件可以用单个组件替换。附图不是按比例绘制的，并且为了说明的目的，特定元件的比例可能被夸大。
图1示出了示例性广播网络。
图2示出了示例性广播帧。
图3示出了示例性广播帧维度。
图4是用于发起示例性帧控制信道的示例性系统。
图5A-5B分别示出了示例性帧控制组合件。
图6示出了示例性PN序列生成器。
图7示出了示例性帧控制子载波映射。
图8示出了示例性字段终止信令。
图9示出了包括分区的示例性帧。
图10是用于操作发送设备的示例性方法。
图11示出了用于操作接收设备的示例性方法。
具体实施方式
本文描述的是可扩展的PHY层信令框架，具体地是用于实现鲁棒的检测和服务发现、系统同步、和接收机配置的相关联的前导码信号设计。PHY依赖于作为每个发送帧的组成部分发送以允许同步/检测和系统配置的前导码。如将要描述的，前导码设计包括用于向广播接收机传递帧配置和内容控制信息的灵活信令方案。信号设计描述了通过其在物理介质上调制信号参数的机制。信令协议描述了用于传送掌控发送帧配置的参数选择的特定编码。这能够实现可靠的服务发现，同时提供用于适应来自公共帧结构的演进信令需求的可扩展性。具体地，前导码的设计能够实现与信道带宽无关地进行通用信号发现。前导码还能够实现在存在诸如时间分散和多径衰落、多普勒频移和载波频率偏移的各种信道损伤的情况下的可靠的检测。此外，在信号发现期间基于模式检测可访问多个服务上下文，能够在系统配置中实现广泛的灵活性。前导码还促进可扩展性，以适应基于分级信令结构的服务能力的持续演进。此外，基于所检测的服务模式/类型解释的可重用比特字段能够实现比特高效信令，而不管能供给的可扩展性等级。
图1示出了使用本文所描述的示例性前导码设计的示例广播网络100。广播网络100可以包括由基站BS1、BS2、...BSN示意性地建议的多个基站101a、101b...101n(以下称为基站101)。广播网关(“BG”)102可以通过各种通信介质中的任意一个耦合到基站101。例如，在一个实施例中，广播网关102可以经由因特网或更一般地经由计算机网络耦合到基站101。每个基站101向一个或多个用户设备103无线地发送信息(每个用户设备UD由实心圆块表示)。用户设备103中的一些可以是固定设备，诸如电视和台式计算机。用户设备103中的其他用户设备可以是游离设备(nomadic devices)，诸如平板计算机或膝上型计算机。用户设备103中的其他用户设备可以是移动设备，例如移动电话、基于汽车的设备、基于飞机的设备等。
广播网络100的运营商(Op)104可以(例如，经由因特网)接入广播网关102，并向网关102提供网络配置或操作指令。例如，运营商104可以提供诸如以下项目中的一个或多个的信息：用于一个或多个基站的用户设备移动性的预期分布；一个或多个基站的小区大小；选择广播网络还是网络的子集将被操作为单频网络(SFN)或多频网络(MFN)；关于如何将不同的服务(例如，电视内容流)指派给不同类型的用户设备的规范；以及广播网络将不在对应的时间段上使用的带宽的部分的标识。
广播网关102可以基于网络配置或操作指令来确定广播网络100的一个或多个基站101的传输控制信息。对于给定的基站，广播网关102可以确定：传输采样率；分区的数目；分区的大小；FFT大小和每个分区的循环前缀大小。广播网关102可以向基站101发送传输控制信息，使得基站101可以根据传输控制信息来构造和传输帧。在其它实施例中，网关102本身可以生成要由每个网关102发送的帧，并将帧发送到基站101。在其他实施例中，网关102可以生成用于到基站101的帧的构造的低层指令(例如物理层指令)，并且将那些指令发送到基站101，基站101可以基于指令来简单地生成帧。
帧结构
图2示出了示例性广播帧200。帧200占据指定的持续时间而与底层帧配置无关，以促进与周围无线传输的协调。在该示例中，帧200具有一秒的持续时间。然而，应当理解，框架200可以具有其他合适的持续时间。在一个示例中，可以动态地发信号通知帧长度。广播帧200可以被划分为前导码204和有效载荷206区域，紧跟着是可选的辅助终止信号(ATS)字段208。在所示的示例中，前导码204和ATS 208区域由帧202的开始和结束处的阴影区域指示。在该示例性附图中，没有按比例示出每个区域的时间的相对长度(水平轴)和符号的数量。
前导码204可以进一步细分为帧控制210(以下称为“PFCCH”)区域和内容控制212(下文中称为“PCCCH”)区域。这两个区域的职责可以总结如下。PFCCH 210用于向接收终端发信号通知帧配置。它描述了信号设计和底层信令协议。帧配置可以包括前导码的长度、帧的长度、信号带宽和采样速率、应用于PCCCH 210的调制和编码、以及ATS的存在中的一个或多个的组合。PFCCH 210还提供初始同步并且建立帧操作模式。PFCCH 210还能够实现信道估计和初始载波频率偏移(CFO)估计。
PCCCH 212用于向接收机发信号通知有效载荷配置。具体地，PCCCH 212描述有效载荷区域的内容，其包括在每个分区中应用的分区的数量和信号维度，诸如FFT大小和CP持续时间。PCCCH 212还发信号通知数据流到每个分区的映射，包括调制、编码方案、和交织器深度。
特定前导码的检测设置了通过其来解释剩余前导码符号的上下文。例如，宽带服务对频谱的使用将映射到在广播前导码中发信号通知为“私有”的单独的上下文。宽带运营商可以选择定义其他字段以向广播用户广告。例如，字段可以定义传输将被占用多长以及在什么信号带宽中。否则，广播接收机被指示忽略当前帧，因为属于除了广播设备配备接收的服务上下文之外的服务上下文。
应当理解，为了在存在各种信道损伤的情况下进行可靠的检测，可能需要某些服务要求。例如，为了降低在加性高斯白噪声(“AWGN”)和多径衰落中错误检测(“MD”)和误报警(“FA”)的概率，可以施加最大多普勒频移和延迟扩展容限。在一个示例中，给定具有3kHz子载波间隔的FFT的最大多普勒频移可以是在700MHz的288MPH(463KPH)或在2100MHz的96MPH(154KPH)。在一个示例中，延迟扩展容限可以是167μs，或31MI(50KM)。应当理解，对于给定的载波频率，可以通过以相同的间隔跳过子载波(即插入零)来增加多普勒容限，以牺牲检测可靠性和信令容量为代价来保留信号带宽。
PFCCH
PFCCH 210为广播接收机提供通用服务入口点。它采用所有接收设备已知的固定配置。具体地，PFCCH 210配置可以包括所有接收设备已知的采样速率、信号带宽、子载波间隔和保护间隔。PFCCH 210利用位于每个帧周期的开始处的同步符号来启动，以能够实现服务发现、粗同步和初始信道估计。在剩余的PFCCH 210符号周期中发信号通知掌控包括在PCCCH 212中使用的符号配置的帧结构的参数。
为了最小化接收机复杂度，可以以固定频率对PFCCH 210进行采样。在一个示例中，可以以6.144Ms/s对PFCCH进行采样。信号被限制为最小带宽，以能够实现由任何接收器接收，而与所指派的信道带宽无关。在一个示例中，信号可以被限制到最小4.5MHz带宽。图3示出了PFCCH 210的示例性维度302。选择FFT维度304以确保所需的子载波间隔。插入循环前缀(CP)306以确保前导码符号之间的充分的延迟扩展容限。因此，在所述的示例中：
等式(l)
BSIG＝4.5MHz,fs＝6.144Ms/s
Δf＝3kHz,TGI＝167μs
NCP＝TGI·fs＝1024
TSYM＝(NFFT+NCP)/fs＝500μs
图4示出了用于发起PFCCH 210的系统400。PFCCH 210起始于利用序列生成器410通过伪噪声(“PN”)序列404在频域中调制的Zadoff-Chu(“ZC”)序列402。PN序列对单独复子载波进行相位旋转，保持原始ZC序列的期望的恒幅零自相关波形(“CAZAC”)属性，如图5A所示。所附加的相位旋转旨在在相同根序列的循环移位之间提供更大的信号分离，以抑制使用ZC序列而没有附加PN序列调制所观察到的虚假自相关响应，如图5B所示。
ZC构成CAZAC序列，其展现出以理想的循环自相关为特征的优异检测性质。例如，与其自身的循环移位版本的相关返回delta函数。ZC序列由根q定义，并且根序列在频域中的循环移位在时域中产生对应的滞后。
等式(2)
其中ZC根索引q∈{1,...,NZC-1},
n＝0,1,...,NZC-1
根序列的循环移位可以通过将上述等式(2)中的n替换为某个值n-m来导出，其中m表示预期的时间移位。根序列对应于m＝0。所得的序列计算为：
等式(3)
其中q∈{1,...,NZC-1},
n＝0,1,...,NZC-1,m代表所指派的循环移位
PN序列用于抑制在一些序列根中观察到的虚假非峰值响应。PN序列的添加提供了用于将用于同步检测的初始符号与PFCCH 210中的后续符号区分开的可靠手段。在前导码的开始处复位的PN序列的自然前进消除了与同步检测符号的延迟副本的相关性的潜在可能。其还使在由于突发噪声、遮蔽或深信道衰落而丢失初始前导码符号的事件中的错误检测的可能性最小化。
图6示出了示例性序列生成器410。PN序列生成器410从线性反馈移位寄存器(LFSR)602导出。其操作由指定LFSR反馈路径中的抽头的生成多项式604掌控，随后是指定有助于序列输出608的元素的掩码606。生成多项式、掩码和寄存器的初始状态的规定代表种子。例如，seed＝f(g,m,rinit)。
再次参考图4，系统400包括用于将序列发生器410的输出映射到快速傅里叶逆变换(“IFFT”)408输入的子载波映射模块412。CP模块406被配置为将CP添加到IFFT 408输出。
在一个示例中，将PN序列被映射到正交相移键控(“QPSK”)符号，在IFFT 408输入处相对于根ZC序列逐子载波地提供{±π/4，±3π/4}旋转，独立地调制实部和虚部信号分量(即I，Q)。在一个示例中，还可以使用二进制相移键控(“BPSK”)调制，在I和Q信号不再独立地被调制的情况下，提供具有可能较小的分离的{0，π}旋转。
PFCCH符号210被配置为最大化可用信号带宽的使用。附加地约束子载波映射，以允许使用质数长度ZC序列。因此：
等式(4)
NZC＝max[1:NSC],NZC∈NP
复序列产生器410的输出由子载波映射模块412在DC子载波的任一侧上映射到IFFT 408输入。给定奇长度序列，一个附加子载波被映射到负频率，使得相等数量的子载波被映射到负频率和正频率，其中正频率包括DC。
CP模块406循环地扩展IFFT 408的输出以解决信道延迟扩展。选择CP长度以超过最大预期延迟扩展容限。从而：
等式(5)
图7示出了通过PFCCH 410符号内容到前导码204的PCCCH 412内容的示例进展。第一发送PFCCH符号708提供同步检测和模式选择。其还用于信道估计。在一个示例中，同步检测基于与ZC序列的许多规定的根中的一个的相关性(零循环移位)。在一个示例中，检测到的包括PN调制的根序列确定在帧中携带的服务类型/模式。例如，服务类型/模式可以包括单媒体独立传输、在广播管理交换(BMX)的配置控制下的单媒体传输、单媒体BMX信标、私人使用、或另一合适的服务类型/模式。根序列还可以标识单独的服务类别、操作模式、发射机/服务运营商等等。
在一个示例中，在接收机处基于与检测到的根序列的本地副本(包括PN调制)的互相关来执行信道估计。在对剩余PCCCH符号412进行解码之前，使用信道估计来补偿信道效应，特别是时间离散。
检测到的根序列的循环移位被应用于初始同步检测之后的符号710中，即辅符号周期，以传递帧配置。在一个实例中，将所观测的或所估计的循环移位映射到所指派的位字段，所述位字段的含义是特定于当前符号周期，诸如接近该同步检测符号，其解释地相对于由检测到的服务模式设置的上下文。
在一个示例中，辅符号周期中的解释可以附加地取决于在先前符号周期中设置的上下文。例如，发射机可以在给定符号周期中子划分允许的循环移位，以建立单独的上下文，从而将信令层级扩展到低于检测到的服务类型的多个级别。
在一个示例中，在辅符号周期中发信号通知的参数可以包括以下一项或多项：帧计数、帧持续时间、在PCCCH中采用的信号带宽以及帧有效载荷、PCCCH FFT大小和CP长度、PCCCH调制、和码率。
在一个示例中，逐个辅符号地计算与CP的延迟相关性，以细化频率偏移估计，其补偿应用于下一个符号周期中。
如图9所示，在最终符号周期中发送的序列被反转(即旋转180°)，发信号通知PFCCH 410的结束。在一个示例中，最终PFCCH 410符号根据需要包括循环移位，以传递参数选择，如上所述。在一个示例中，反转序列的相位提供了以下高效手段：指示下一符号周期中PCCCH 412的开始，同时允许PFCCH 410的长度被扩展以根据需要增加信令容量。
PCCCH
PCCCH 412包含终端对帧有效载荷进行解码并提取感兴趣的部分或程序所必需的信息。在一个示例中，PCCCH 412包括帧分区的数量。
在一个示例中，对于每个分区，PCCCH 412包括分配给该分区的物理资源。这可以包括分配给该分区的OFDM符号的数量，以及哪些特定符号被分配给该分区。应当理解，不同的分区可以彼此交织。对于每个分区，PCCCH 412还可以包括针对每一个分区的FFT大小和循环前缀长度。在一个示例中，PCCCH 412还可以包括帧中的分区的数量。
在一个示例中，对于每个服务数据流，PCCCH 412包括与该流相关联的服务、分配给该流的物理资源、用于该流的调制以及以字节为单位的传输块大小。
在一个示例中，PCCCH 412包括用于允许发射机ID、位置/位置信息、不连续接收等的辅助终端符号(ATS)的存在/不存在。
应当理解，PCCCH是使用常规OFDM符号承载的，其带宽、FFT大小和CP长度是根据作为PFCCH的部分传送的参数设置来设置的。
还根据在PFCCH中发送的参数来设置调制、码率和导频密度。目的是以刚好超过有效载荷符号的可靠性的方式来提供信令。例如，在给定包含以相对高码率(即最小冗余)发送的256-QAM有效载荷的帧的情况下，使用具有非常低的码率的QPSK没有益处。相反，更高阶调制和更高的码率也用于信令以最小化开销。
在一个示例中，引入划分的PCCCH以考虑潜在地对于不同的服务部署遇到不同的信道条件的潜在可能性。不同的信道条件可以包括例如移动与固定以及在相同传输中混合移动和固定的可能性。
图9示出了包括被划分成分区902的PFCCH 210和PCCCH 212的示例性帧900。在诸如行人速度的慢移动性下的接收受到平坦衰落的困扰，平坦衰落的特征在于在短时间段内在所有频率上的显着信号衰减。深度衰落能够持续几十微秒(μs)，这损害了整个符号周期的数据完整性，而不论所指派的调制阶数和编码率。数据丢失有影响信令以及数据接收的潜在可能性。PFCCH 210受益于在远在有效载荷数据接收的要求以下的SNR水平上提供鲁棒性的实质性信号处理增益。另一方面，PCCCH 212在组成上更接近帧有效载荷，使得它同样易受这种衰落的影响。因此，将PCCCH 212划分成分区902能够实现不同的编码方法以解决不同的部署场景。
应当理解，在一个示例中，按照PFCCH中发信号通知的进行划分提高了时间分集，增加了PCCCH接收的可靠性。
在一个示例中，良性信道(固定/莱斯)采用编码、调制和时间分集的一种方法，并且行人信道(瑞利/平坦衰落)将采用编码、调制和时间分集的替代方法。
在一个示例中，调度器负责供应。
在一个示例中，编码示出了在时间上紧凑并且跨越频带的中心频率的信号。这种信令可以很好地适用于固定接收，其中遇到平坦衰落的潜在可能性几乎不存在。在另一示例中，替代编码可以将信号扩展到更大数量的符号周期上，占据处于频带边缘处的资源，可能逐符号周期地交替以用于附加的频率分集。这种布置可以更好地适用于其中多个符号周期可能由于平坦衰落而受损的移动接收。给定所增加的时间和频率分集，可以极大地提高信号恢复的可能性。
给定两个编码在频率上分离的方式，存在同时发送两个信号编码的可能性，一次以最适合于固定接收的方式发送，一次以最适合于移动接收的方式发送。在一个示例中，固定信令方法的内容可以限于固定接收机所需要的内容，诸如要监视的帧分区和对应的有效载荷符号的周期性。同样，移动信令方法的内容可以限于对应于移动业务的分区和符号周期。
图10示出了用于操作发送设备的示例性方法。在步骤1002，发送设备从索引值的集合中选择根索引值。在步骤1004，发送设备基于所选择的根索引值来生成频域CAZAC序列。在步骤1006，发送设备通过PN序列来调制CAZAC序列。在步骤1008，发送设备生成通过由PN序列调制的CAZAC序列来定义的OFDM符号。在步骤1010，发送设备发送OFDM符号作为前导码的初始OFDM符号。
图11示出了用于操作接收设备的示例性方法。在步骤1102，接收设备接收由发射机发送的信号的样本的集合。在步骤1104，接收设备使样本的集合与由PN序列调制的多个CAZAC序列中的每一个进行相关，以检测发送信号的帧的前导码的初始OFDM符号，其中CAZAC序列分别对应于不同的根索引值，并且PN序列基于PN种子值。在步骤1106，接收设备对与前导码的后续OFDM符号相对应的符号数据集合的获取进行同步，其中获取的同步基于与在多个CAZAC序列之间给出最大相关性响应的特定CAZAC序列相关联的相关峰。
本文描述的各种实施例中的任一个可以以各种形式中的任一种来实现，例如，作为计算机实现的方法、作为计算机可读存储介质、作为计算机系统等。系统可以通过诸如专用集成电路(ASIC)的一个或多个定制设计的硬件设备、通过诸如现场可编程门阵列(FPGA)的一个或多个可编程硬件元件、通过执行存储的程序指令的一个或多个处理器、或通过前述的任意组合来实现。
在一些实施例中，非瞬时性计算机可读存储介质可以被配置为使得其存储程序指令和/或数据，其中程序指令如果由计算机系统执行时使得计算机系统执行方法，例如本文所述的方法实施例中的任意一个、或本文所述的方法实施例的任何组合、或本文所述的任意方法实施例的任意子集、或这些子集的任意组合。
在一些实施例中，计算机系统可以被配置为包括处理器(或处理器集合)和存储介质，其中存储介质存储程序指令，其中处理器被配置为从存储介质读取程序指令并执行，其中程序指令可执行以实现本文所述的各种方法实施例中的任意一个(或本文所述的方法实施例的任何组合、或本文所描述的方法实施例中的任意一个的任何子集、或这些子集的任意组合)。计算机系统可以以各种形式中的任意一种来实现。例如，计算机系统可以是个人计算机(以其各种实现中的任意一个)、工作站、卡上计算机、盒中的专用计算机、服务器计算机、客户端计算机、手持设备、移动设备、可穿戴计算机、感测设备、电视、视频采集设备、嵌入在活有机体中的计算机等。计算机系统可以包括一个或多个显示设备。本文所公开的各种计算结果中的任何一个可以经由显示设备来显示或者经由用户接口设备来呈现为输出。
就说明书或权利要求书中使用术语“包括”或“包含”而言，其旨在以类似于术语“包括”的方式是包含性的，因为该术语在权利要求中用作过渡词时被解释。此外，就使用术语“或”(例如，A或B)而言，其旨在表明“A或B或两者”。当申请人意欲指示“仅A或B而不是两者”时，则将采用术语“仅A或B而不是两者”。因此，本文中术语“或”的使用是包括性的，而不是排他性的使用。参见Bryan A.Garner，A Dictionary of Modern Legal Usage 624(2d.Ed.1995)。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“在...中”或“到...之中”而言，其旨在附加地表示“在...上”或“到...之上”。此外，就在说明书或权利要求中使用术语“连接”而言，其旨在不仅表示“直接连接到”，而且还表示“间接连接到”，诸如通过另一个组件或多个组件连接。
虽然本申请已经通过对其实施例的描述进行了阐述，并且虽然已经相当详细地描述了实施例，但是申请人的意图不是将所附权利要求的范围限制或以任何方式限制到这样的细节。附加的优点和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，申请在其更广泛的方面不限于所示和所描述的具体细节、代表性装置和方法、以及说明性示例。因此，在不脱离申请人的总体发明构思的精神或范围的情况下，可以对这些细节进行改变。

Claims (20)

1.一种用于操作发送设备来与接收设备进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：
所述发送设备从根索引值的集合中选择根索引值；
所述发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列；
所述发送设备通过伪噪声序列来调制所述恒幅零自相关序列；
所述发送设备生成正交频分复用符号，其中通过所述伪噪声序列调制的所述频域恒幅零自相关序列定义用于所述正交频分复用符号的子载波值；以及
所述发送设备将所述正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到所述接收设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始正交频分复用符号包括被配置为提供初始同步的帧控制符号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述恒幅零自相关序列是Zadoff-Chu(ZC)序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所选择的根值指示从服务类型的集合中对要由所述帧提供的服务类型的选择。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
所述发送设备通过将相应循环移位应用于通过所述伪噪声序列调制的所述恒幅零自相关序列来生成所述前导码的后续正交频分复用符号，其中所述循环移位中的每一个是基于相应帧配置信息而从循环移位的集合中选择的，并且其中所述相应帧配置信息的解释至少部分地与所选择的根值相关联；以及
所述发送设备在所述帧的所述前导码中发送所述后续正交频分复用符号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述帧的所述前导码中的所述后续正交频分复用符号包括被配置为描述所述帧的内容的内容控制符号。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：在发送所述后续正交频分复用符号之前，所述发送设备对所述后续正交频分复用符号中的至少一个应用相位反转操作。
8.根据权利要求5所述的方法，其中与所述初始正交频分复用符号之后的正交频分复用符号中的给定的一个正交频分复用符号相对应的帧配置信息的一部分确定与所述给定的正交频分复用符号之后的下一个正交频分复用符号相对应的帧配置信息的一部分的解释。
9.一种用于操作接收设备来与发送设备进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：
所述接收设备接收由所述发射机发送的信号的样本的集合；
所述接收设备将所述样本集合与通过伪噪声序列调制的多个恒幅零自相关序列中的每一个进行相关，以检测所发送的信号的帧的前导码的初始正交频分复用符号，其中所述恒幅零自相关序列分别对应于不同的根索引值并且所述伪噪声序列基于伪噪声种子值；
所述接收设备对与所述前导码的后续正交频分复用符号相对应的符号数据集合的获取进行同步，其中对获取的所述同步基于与在所述多个恒幅零自相关序列中给出最大相关响应的特定恒幅零自相关序列相关联的相关峰值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述恒幅零自相关序列是Zadoff-Chu序列。
11.根据权利要求9所述的方法，其中与所述特定恒幅零自相关序列相对应的所述根索引值指示从与所述根索引值分别对应的多个服务类型中对用于所述帧的服务类型的选择。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：对于所述符号数据集合中的每一个，所述接收设备确定相对于所述特定恒幅零自相关序列的对应循环移位，其中所述循环移位中的每一个指示对应的帧配置信息，其中所述对应的帧配置信息的解释至少部分地取决于在所述多个恒幅零自相关序列中给出最大相关响应的特定恒幅零自相关序列。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：
所述接收设备接收与所述帧的所述前导码中的所述初始正交频分复用符号之后的正交频分复用符号分别对应的符号数据集合；
所述接收设备执行所述符号数据集合中的每一个与通过伪噪声序列调制的公共恒幅零自相关序列的相关，其中每个符号数据集合与所述公共恒幅零自相关序列的所述相关标识来自可允许的循环移位的公共集合的对应循环移位；以及
所述接收设备针对所述正交频分复用符号中的每一个，基于对应的所标识的循环移位来确定所述帧控制信息的对应部分。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：所述接收设备基于符号数据集合中的相位反转的检测，来确定所述符号数据集合对应于所述前导码的最后的正交频分复用符号。
15.根据权利要求13所述的方法，其中与所述初始正交频分复用符号之后的正交频分复用符号中的给定的一个正交频分复用符号相对应的帧配置信息的一部分确定与在所述给定的正交频分复用符号之后的下一个正交频分复用符号相对应的帧配置信息的一部分的解释。
16.一种用于在发送设备和接收设备之间进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：
发送设备生成用于帧的前导码的正交频分复用符号的序列，生成正交频分复用符号的所述序列包括生成所述序列的初始正交频分复用符号，其中所述初始正交频分复用符号的子载波值基于通过伪噪声序列的初始部分调制的恒幅零自相关序列被确定，并且生成正交频分复用符号的所述序列还包括通过以下各项生成在所述初始正交频分复用符号之后的多个正交频分复用符号：
基于通过所述伪噪声序列的对应的非初始部分调制的所述恒幅零自相关序列来确定用于所述正交频分复用符号的子载波值；
将对应的循环移位应用到用于所述正交频分复用符号的所述子载波值；以及
对所述子载波值进行逆变换以获得用于所述正交频分复用符号的时域样本；以及
所述发送设备发送正交频分复用符号的所述序列。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：
所述接收设备接收由所述发送设备发送的所述序列的所述初始正交频分复用符号；
执行符号数据流与多个调制序列的相关，其中所述调制序列中的每一个基于由来自根索引值的集合的恒幅零自相关根索引和来自伪噪声种子的集合的伪噪声种子构成的对应配对，其中与所述配对相对应的所述调制序列是根据与以下根索引相对应的恒幅零自相关序列生成的，所述根索引通过基于所述伪噪声种子值的伪噪声序列的初始部分而被调制；以及
基于与给出最大相关响应的所述配对相对应的相关延迟，来确定所述帧中的初始正交频分复用符号的时间位置。
18.根据权利要求17所述的方法，其中基于所述种子的所述伪噪声序列由线性反馈移位寄存器生成。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：
所述接收设备接收与由所述发送设备发送的所述初始正交频分复用符号之后的正交频分复用符号分别对应的符号数据集合；以及
所述接收设备，对于所述符号数据集合中的每一个：
执行所述符号数据集合与对应模板序列的相关，所述对应模板序列等于通过特定伪噪声序列的对应的非初始部分调制的公共恒幅零自相关序列，其中所述相关标识来自可允许的循环移位的公共集合的对应循环移位；以及
基于对应的所标识的循环移位来确定帧控制信息的对应部分。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：基于符号数据集合中的相位反转的检测，来确定所述符号数据集合对应于所述前导码的最后的正交频分复用符号。
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